CN101589341A - 液体回收***、浸没式曝光装置、浸没式曝光方法以及器件制造方法 - Google Patents

液体回收***、浸没式曝光装置、浸没式曝光方法以及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

一种液体回收***，其由浸没式曝光装置使用。该液体回收***设置有：第一开口(33)；间隙部(15)，其设置成使得与第一开口相对的物体上的液体能够通过第一开口流进该间隙部；液体回收部，其通过多孔部件(30)来抽吸流进所述间隙部的液体的至少一部分；以及第二开口(34)，其不同于第一开口。所述间隙部通过所述第二开口向大气敞开。

Description

液体回收***、浸没式曝光装置、浸没式曝光方法以及器件制造方法
背景技术
本发明涉及液体回收***、使用该液体回收***的浸没式曝光装置、浸没式曝光方法以及器件制造方法。
本申请要求2007年1月23日提交的美国临时专利申请No.60/881,826和2008年1月22日提交的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
在光刻工艺中使用的曝光装置当中，已知浸没式曝光装置通过液体对基板进行曝光，如PCT国际公开WO99/49504中所公开的。
利用曝光装置时，需要增加基板的移动速度。在浸没式曝光装置中，液体既提供至曝光光线的光路，也从曝光光线的光路回收。如果基板的移动速度增加，则存在液体将不能完全被回收的可能性，或者存在液体将会泄漏或者残留在基板上的可能性。如果出现这种问题，则存在这种可能性，即，将会发生曝光失败，例如在基板上形成的图案中导致缺陷。结果，存在会制造出有缺陷的器件的可能性。
本发明的一些方面的目的是提供能够良好地回收液体的液体回收***。另一个目的是提供能够良好地回收液体并由此防止出现曝光失败的浸没式曝光装置和浸没式曝光方法。再一个目的是提供能够防止生产有缺陷器件的器件制作方法。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种由浸没式曝光装置使用的液体回收***，该液体回收***包括：第一开口；间隙部，与所述第一开口相对的物体上的液体能够通过所述第一开口流进该间隙部；液体回收部，其通过多孔部件来抽吸流进所述间隙部的液体的至少一部分；以及第二开口，其不同于第一开口；其中，所述间隙部通过所述第二开口向大气敞开。
根据本发明的第一方面，能够良好地回收所述液体。
本发明的第二方面提供了一种对基板进行曝光的浸没式曝光装置，并且该浸没式曝光装置包括：光学部件，其包括发射曝光光线的出射面；以及液体回收***，其包括：第一开口；第二开口，其不同于所述第一开口；间隙部，与所述第一开口相对的物体上的液体能够通过所述第一开口流进该间隙部，以及液体回收部，其通过多孔部件来抽吸流进所述间隙部的液体的至少一部分；其中，所述间隙部通过所述第二开口向大气敞开。
根据本发明的第二方面，能够了良好地回收所述液体，并由此防止曝光失败。
本发明的第三方面提供了一种器件制作方法，该器件制作方法包括以下步骤：利用根据上述方面的浸没式曝光装置对基板进行曝光；并对所曝光的基板进行显影。
根据本发明的第三方面，能够防止制造有缺陷的器件。
本发明的第四方面提供了一种对基板进行曝光的浸没式曝光方法，并且该浸没式曝光方法包括以下步骤：利用曝光光线透过所述基板上的液体对所述基板进行曝光；在对所述基板进行曝光的过程中，利用根据上述方面所述的液体回收***回收所述基板上的液体。
根据本发明的第四方面，能够了良好地回收所述液体，并由此防止曝光失败。
本发明的第五方面提供了一种器件制作方法，该器件制作方法包括以下步骤：利用根据上述方面所述的曝光方法对基板进行曝光；并对所曝光的基板进行显影。
根据本发明的第五方面，能够防止制造有缺陷的器件。
根据本发明的一些方面能够良好地回收所述液体并由此防止曝光失败。因此，可以防止制造有缺陷的器件。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方式的曝光装置的示意性框图；
图2是示出了根据第一实施方式的浸没部件的附近的截面图；
图3是解释根据第一实施方式的浸没部件的立体图；
图4示出了从下面观看时根据第一实施方式的浸没部件；
图5A示出了根据第一实施方式的曝光装置的工作情况的一个示例；
图5B示出了根据第一实施方式的曝光装置的工作情况的一个示例；
图6A是解释根据现有技术的浸没部件的动作的示意图；
图6B是示出了根据第一实施方式的浸没部件的动作的示意图；
图7A示出了根据第二实施方式的曝光装置的工作情况的一个示例；
图7B示出了根据第二实施方式的曝光装置的工作情况的一个示例；
图8是示出了根据第三实施方式的浸没部件的附近的侧向截面图；
图9示出了从下面观看时根据第三实施方式的浸没部件；
图10是解释根据第三实施方式的浸没部件的动作的示意图；
图11是示出了根据第四实施方式的浸没部件的附近的侧向截面图；
图12是示出了根据第五实施方式的浸没部件的附近的侧向截面图；
图13是示出了根据第六实施方式的浸没部件的附近的侧向截面图；
图14是示出了根据第七实施方式的浸没部件的附近的侧向截面图；
图15示出了从下面观看时根据另一实施方式的浸没部件；
图16是示出了制作微器件的工艺的一个示例的流程图。
附图标记说明
2基板台
4最末光学元件
5出射面
6浸没部件
7下表面
9液体回收机构
12第一部件
13第二部件
15间隙
15M毛细管
19外周面
21第一承压面
22第二承压面
25内周面
30多孔部件
33第一开口
34第二开口
37供给口
40回收部
43驱动机构
EX曝光装置
K光路空间
LQ液体
LS浸没空间
P基板
具体实施方式
下面参照附图解释了本发明的具体实施方式，但本发明并不限于此。此外，以下解释定义了XYZ正交坐标系，并且参照该坐标系来解释部件中的位置关系。此外，水平面内预定方向为X轴方向，在水平面内与X轴方向正交的方向为Y轴方向，而与X轴方向和Y轴方向都正交的方向(即，垂直方向)为Z轴方向。另外，绕X、Y和Z轴的旋转(倾斜)方向分别为θX、θY和θZ方向。
<第一实施方式>
现在来解释第一实施方式。图1是示出了根据第一实施方式的曝光装置EX的示意性框图。在图1中，曝光装置EX包括：掩模台1，其能够在保持掩模M的同时移动；掩模台2，其能够在保持基板P的同时移动；照射***IL，其能够利用曝光光线EL来照射掩模M；投影光学***PL，其能够将曝光光线EL照射的掩模M的图案的图像投影到基板P上；以及控制装置3，其控制整个曝光装置EX的操作。
此外，这里所称的基板P是用于制作器件的基板，并且可以包括这样的基板，其具有诸如半导体晶片(例如硅晶片)的基材，在该基材上形成了诸如感光材料(光刻胶)的薄膜(film)，或者可以包括这样的基板，在该基板上除感光膜外涂布有诸如保护膜(上涂层膜)的各种类型的膜。掩模M包括中间掩模(reticle)，在该中间掩模中形成了被投影到基板P上的器件图案。此外，将透射型掩模用作本实施方式中的掩模M，但也可以使用反射型掩模。透射型掩模不限于利用遮光膜(shading film)形成图案的二进制掩模，还包括例如诸如半色调型或者空间频率调制型的相移掩模。
本实施方式的曝光装置EX是通过液体LQ利用曝光光线EL对基板P进行曝光并形成浸没空间LS使得曝光光线EL的光路空间K的至少一部分填充有液体LQ的浸没式曝光装置。此外，曝光光线EL的光路空间K是包括曝光光线EL通过的光路的空间。浸没空间LS是填充有液体LQ的空间。在本实施方式中，将水(纯水)用作所述液体LQ。
在本实施方式中，浸没空间LS形成为使得最末光学元件4的像平面侧的光路空间K填充有液体LQ，最末光学元件4是投影光学***PL的多个光学元件中离该投影光学***PL的像平面最近的光学元件。最末光学元件4包括向投影光学***PL的像平面发射曝光光线EL的出射面5。浸没空间LS形成为使得最末光学元件4的出射侧(像平面侧)上的光路空间K填充有液体LQ。
曝光装置EX包括能够形成浸没空间LS的液体浸没部件6。液体浸没部件6设置在最末光学元件4的附近。
液体浸没部件6包括下表面7。可在最末光学元件4的出射侧(像平面侧)移动的物体能够移动到与最末光学元件4的出射面5相对的位置，并且还能够移动到与液体浸没部件6的下表面7相对的位置。当物体置于与最末光学元件4的出射面5相对的位置上时，液体浸没部件6的下表面7中的至少一部分与物体的前表面相对。当液体浸没部件6的下表面7与物体的前表面相对时，液体LQ可以保持在其间。此外，当最末光学元件4的出射面5和物体的前表面相对时，液体LQ可以保持在其间。在作为一侧的液体浸没部件6的下表面7和最末光学元件4的出射面5以及作为另一侧的物体的前表面之间保持液体LQ使得能够形成浸没空间LS，使得在最末光学元件4的出射面5和物体的前表面之间的光路空间K填充有液体LQ。
此外，曝光装置EX包括供给液体LQ的供给机构8和回收液体LQ的回收机构9。供给机构8能够在物体的前表面和液体浸没部件6的下表面7之间以及在物体的前表面和最末光学元件4的出射面5之间供给液体LQ。回收机构9能够回收在物体的前表面和液体浸没部件6的下表面7之间以及在物体的前表面和最末光学元件4的出射面5之间的液体LQ。
在本实施方式中，能够与液体浸没部件6的下表面7和最末光学元件4的出射面5相对的物体包括基板台2和由该基板台2保持的基板P中的至少一种。此外，为了简化解释，下面从原理上解释基板P与液体浸没部件6的下表面7以及最末光学元件4的出射面5相对的状态。
在本实施方式中，浸没空间LS形成为使得物体的前表面的部分区域(局部区域)被液体LQ覆盖，其中该物体置于与液体浸没部件6的下表面7以及最末光学元件4的出射面5相对的位置，而液体LQ的界面(弯月面、棱边)LG形成于物体的前表面和液体浸没部件6的下表面7之间。即，本实施方式的曝光装置EX采用局部液体浸没***，其中，浸没空间LS形成为使得在基板P的曝光期间基板P上包括投影光学***PL的投影区域PR的部分区域覆盖有液体LQ。
照射***IL利用曝光光线EL对掩模M上的预定照射区域IR进行照射，曝光光线EL具有均匀的光通量强度分布。能够用作从照射***IL发射出的曝光光线EL的光的示例包括：诸如从例如水银灯射出的亮线(g线、h线、或i线)光以及KrF受激准分子激光(248nm波长)的深紫外光(DUV光：deep ultraviolet light)；以及诸如ArF受激准分子激光(193nm波长)和F2激光(157nm波长)的真空紫外光(VUV光：vacuum ultravioletlight)。在本实施方式中，将作为紫外光(真空紫外光)的ArF受激准分子激光用作曝光光线EL。
掩模台1在保持着掩模M的状态下，通过包括致动器(例如，线性电动机)的驱动***1D沿着X轴方向、Y轴方向和θZ方向移动。激光干涉仪1S测量掩模台1(掩模M)在X轴、Y轴和θZ方向上的位置信息。激光干涉仪1S利用设置在掩模台1的反射镜1R来测量该位置信息。基于激光干涉仪1S的测量结果，控制装置3通过驱动该驱动***1D来控制由掩模台1保持的掩模M的位置。
投影光学***PL以预定的投影放大率将掩模M的图案的图像投影到基板P上。镜筒PK保持投影光学***PL的多个光学元件。本实施方式的投影光学***PL是具有投影放大率为例如1/4、1/5或1/8的缩小***。此外，投影光学***PL可以是缩小***、等倍***或者放大***。在本实施方式中，投影光学***PL的光轴AX平行于Z轴方向。此外，投影光学***PL可以是：不包含反射元件的折射***；不包含折射元件的反射***；或者既包含反射元件又包含折射元件的反射折射***。此外，投影光学***PL可以形成倒立像或者正立像。
基板台2在保持基板P的状态下，可以通过包括致动器(例如，线性电动机)的驱动***2D以六个自由度(即，沿X轴、Y轴、Z轴、θX方向、θY方向和θZ方向)移动。激光干涉仪2S测量基板台2(基板P)在X轴、Y轴和θZ方向上的位置信息。激光干涉仪2S利用设置在基板台2的反射镜2R来测量该位置信息。此外，对焦及水平检测***(未示出)检测由基板台2保持的基板的前表面的表面位置信息(在Z轴、θX方向和θY方向上的位置信息)。基于激光干涉仪2S的测量结果和对焦及水平检测***的检测结果，控制装置3通过驱动该驱动***2D来控制由基板台2保持的基板P的位置。
基板台2包括保持基板P的基板保持部2H和上表面2T，该上表面2T在基板保持部2H周围设置并且能够与最末光学元件4的出射面5相对。基板保持部2H设置在基板台2中设置的凹部2C中。基板保持部2H保持基板P，使得基板P的前表面与XY平面基本平行。由基板保持部2H保持的基板P的前表面能够与最末光学元件4的出射面5相对。此外，基板台2的上表面2T是与XY平面基本平行的平坦表面。由基板保持部2H保持的基板P的前表面和基板台2的上表面2T基本设置在同一平面中，并且基本彼此齐平。上表面2T由包含例如氟的材料形成，并且因此具有相对于液体LQ的液体排斥性。
曝光装置EX包括底板11，底板11包括可移动地支持基板台2的导轨面10。在本实施方式中，导轨面10基本与XY平面平行。基板台2能够在X和Y方向(二维方向)上沿着导轨面10移动。
本实施方式的曝光装置EX为扫描型曝光装置(所谓的扫描步进机(scanning stepper))，其在沿着预定扫描方向同步地移动掩模M和基板P的同时将掩模M上形成的图案的图像投影到基板P上。在本实施方式中，基板P和掩模M的扫描方向(同步移动方向)为Y轴方向。曝光装置EX相对于投影光学***PL的投影区域PR沿Y轴方向移动基板P，并在相对于照射***IL的照射区域IR沿Y轴方向与基板P沿着Y轴方向的移动同步地移动掩模M的同时透过投影光学***PL和液体LQ将曝光光线EL照射到基板P上。由此，将掩模M的图案的图像投影到基板P上，基板P由此被曝光光线EL曝光。
下面参照图1到图4来解释液体浸没部件6、供给机构8和回收机构9。图2是示出了液体浸没部件6的附近的侧向截面图，图3是示出了液体浸没部件6的立体图，而图4示出了从下表面7侧看到的液体浸没部件6。此外，图3示出了分解状态的液体浸没部件6。
此外，下面来解释一种示例性情况，其中，基板P设置在与液体浸没部件6的下表面7以及最末光学元件4的出射面5相对的位置。然而，如上所述，除基板P之外的物体，例如基板台2，也可以设置在与液体浸没部件6的下表面7以及最末光学元件4的出射面5相对的位置。而且，在以下解释中，最末光学元件4的出射面5适当地称为最末光学元件4的下表面5。
在图1到图4中，液体浸没部件6包括第一部件12和不同于第一部件12的第二部件13。第一部件12和第二部件13是环状部件。第一部件12设置在最末光学元件4的附近，使得它包围曝光光线EL的光路。在本实施方式中，第一部件12置于最末光学元件4的相对于曝光光线EL的光路来说的外侧，使得第一部件12包围最末光学元件4同时在它们之间存在间隙14。第二部件13设置在第一部件12的相对于曝光光线EL的光路来说的外侧，使得第二部件13包围第一部件12同时在它们之间存在间隙15。
在本实施方式中，最末光学元件4包括来自投影光学***PL的物平面的曝光光线EL所入射的入射面16、向投影光学***PL的像平面发射曝光光线EL的出射面(下表面)5，以及将入射面16的外周连接到出射面5的外周的外周面(侧表面)17。在本实施方式中，出射面(下表面)5基本与XY平面平行。将外周面17倾斜，使得它到基板P的前表面的距离随着外周面17离曝光光线EL的光路的间隔变得增大而增大。
第一部件12包括：内周面18，其沿着最末光学元件4的外周面17形成并与最末光学元件4的外周面17相对；外周面19，其位于内周面18的相对于最末光学元件4的外侧；上表面20，其与最末光学元件4的下表面5的一部分相对；以及下表面21，其与基板P的前表面相对。
第一部件12包括：下板部12A，下板部12A的至少一部分在Z轴方向上设置在最末光学元件4的下表面5与基板P的前表面之间；侧板部12B，其连接到下板部12A的外周并设置成使得它包围最末光学元件4的外周面17；以及上板部12C，其在侧板部12B的上端连接到侧板部12B的外周并设置成使得上板部12C包围最末光学元件4的外周面17。下板部12A的外周在侧板部12B的下端连接到侧板部12B的内周。
此外，在本实施方式中，第一部件12由包括下板部12A、侧板部12B和上板部12C的单个部件形成；然而，下板部12A、侧板部12B和上板部12C可以由多个部件形成，而这些部件被连接起来形成第一部件12。
第一部件12的内周面18包括侧板部12B的一个表面，并设置成使得它与最末光学元件4的外周面17相对，同时与最末光学元件4的外周面17之间存在间隙14。第一部件12的外周面19包括侧板部12B的另一个表面，并且与内周面18基本平行。此外，外周面19可以与内周面18不平行。
第一部件12的上表面20包括下板部12A的上表面，并设置成使得第一部件12的上表面20与最末光学元件4的下表面5相对，同时与最末光学元件4的下表面5之间存在间隙22。第一部件12的上表面20是与XY平面基本平行的平坦表面。
第一部件12的下表面21包括下板部12A的下表面。例如，在对基板P曝光的过程中，基板P的前表面设置成使得它与第一部件12的下表面21相对，同时与第一部件12的下表面21之间存在间隙23。第一部件12的下表面21是与XY平面基本平行的平坦表面。
此外，下板部12A包括在其中心处的开口24。开口24能够透射从最末光学元件4的下表面5射出的曝光光线EL。例如，在对基板P曝光的过程中，从最末光学元件4的下表面5射出的曝光光线EL穿过开口24，并照射到基板P的前表面上。在本实施方式中，曝光光线EL在开口24中的截面形状是基本呈矩形(狭缝状)，并且纵向沿着X轴方向。根据曝光光线EL的XY平面内的截面形状使开口24形成为X和Y方向上的基本呈矩形的形状(狭缝形状)。此外，曝光光线EL在开口24中的截面形状和投影光学***PL在基板P上的投影区域PR的形状基本相同。第一部件12的上表面20和下表面21形成为围绕开口24。
在以下解释中，第一部件12的下表面21被适当地称为第一承压面(land surface)21。
第二部件13包括：内周面25，其沿着第一部件12的外周面19形成并与第一部件12的外周面19相对；外周面26，其位于内周面25的相对于第一部件12的外侧；上表面28，其与第一部件12的上板部12C的下表面27相对；以及下表面29，其与基板P的前表面相对。
第二部件13包括：下板部13A，其与基板P的前表面相对；上板部13C，其与第一部件12的上板部12C相对；侧板部13B，其被设置成使得它将下板部13A的外周连接到上板部13C的外周；以及多孔部件30，其被设置成使得它将下板部13A的内周的附近连接到上板部13C的内周附近。此外，在本实施方式中，第二部件13可以由包括下板部13A、侧板部13B和上板部13C的单体部件形成；然而，下板部13A、侧板部13B和上板部13C可以由多个部件形成，而这些部件被连接在一起以形成第二部件13。
第二部件13的内周面25包括多孔部件30的前表面、下板部13A的内侧面以及上板部13C的内侧面，并且第二部件13的内周面25被设置成使得它与第一部件12的外周面19相对，同时与第一部件12的外周面19之间存在间隙15。在本实施方式中，第一部件12的外周面19与第二部件13的内周面25基本平行。此外，第一部件12的外周面19与第二部件13的内周面25可以不平行。
第一部件13的上表面28包括上板部13C的上表面，并设置成使得它与第一部件12的上板部12C的下表面27相对，同时与第一部件12的上板部12C的下表面27之间存在间隙31。第二部件13的上表面28和第一部件12的上板部12C的下表面27是与XY平面基本平行的平坦表面。
第二部件13的下表面29包括下板部13A的下表面。例如，在对基板P曝光的过程中，基板P的前表面设置成使得它与第二部件13的下表面29相对，同时与第二部件13的下表面29之间存在间隙32。第二部件13的下表面29是与XY平面基本平行的平坦表面。
在以下解释中，被设置成围绕第一承压面21的第二部件13的下表面29被适当地称为第二承压面29。
在本实施方式中，第一部件12和第二部件13以预定的位置关系被支撑机构(未示出)所支撑。在本实施方式中，第一部件12和第二部件13以预定位置关系设置，使得第一部件12的外周面19和第二部件13的内周面25相对。此外，在本实施方式中，第一部件12和第二部件13以预定位置关系设置，使得第一承压面21和第二承压面29设置在同一平面内(XY平面内)，即，使得它们基本齐平。
在第一承压面21和第二承压面29之间形成第一开口33。第一开口33设置在间隙15的下端，并且基板P的前表面能够移动到与第一开口33相对的位置。第一开口33设置为围绕第一承压面21的环形缝。在本实施方式中，第一开口33设置成圆环形状。第一开口33的宽度(缝宽)随着间隙15的尺寸而变化。在本实施方式中，第一部件12的外周面19与第二部件13的内周面25之间的间隔基本等于第一开口33的宽度(第一承压面21与第二承压面29之间的间隔)。此外，间隙15还环状地沿着第一开口33环设置，使得它围绕第一部件12。
在第一部件12的上板部12C的下表面27的外周与第二部件13的上表面28的外周之间形成第二开口34。第二开口34设置在间隙31的相对于曝光光线EL的光路的外侧端上与基板P的前表面不相对的位置处。第二开口34设置在第一开口33的+Z侧。此外，在本实施方式中，第二开口34设置在第一开口33的相对于曝光光线EL的光路的外侧。
在本实施方式中，在第一部件12和第二部件13之间设置有第一开口33、第二开口34和间隙15。
在本实施方式中，液体浸没部件6的下表面7包括：第一承压面21，其设置在第一开口33的相对于曝光光线EL的光路的内侧；以及第二承压面29，其设置在第一开口33的相对于曝光光线EL的光路的外侧。当液体浸没部件6和基板P相对时，液体LQ能够保持在第一承压面21和基板P的前表面之间以及在第二承压面29与基板P的前表面之间。例如，在图2中，液体LQ在基板P上的部分保持在基板P的前表面和第一承压面21之间以及在基板P的前表面和第二承压面29之间。例如，在对基板P曝光的过程中，通过将液体LQ保持在基板P的前表面和液体浸没部件6的下表面7之间来形成浸没空间LS，液体浸没部件6包括第一承压面21和第二压面29。
在本实施方式中，第一部件12的第一承压面21和第二部件13的第二承压面29例如由钛形成，并且相对于液体LQ具有亲液性(液体吸引性)。例如，第一承压面21与液体LQ之间的接触角CA1和第二承压面29与液体LQ之间的接触角CA2都优选地为小于40°，并且更优选地为小于20°。此外，接触角CA1和接触角CA2可以不同。
如图2所示，第一开口33能够接触基板P上的液体LQ(浸没空间LS的液体LQ)。即，第一开口33设置在基板P上的液体LQ能够流过的位置。
此外，在本实施方式中，第二开口34设置在不与基板P的前表面相对的位置处。第二开口34位于第一开口33之上。第二开口34比第一开口33离基板P的前表面更远。第二开口34不能够接触基板P上的液体LQ(浸没空间LS的液体LQ)。即，第二开口34设置在与第一开口33相对的基板P上的液体LQ不能够流过的位置。
第二开口34设置在能够接触到围绕液体浸没部件6(浸没空间LS)的外部空间(周围环境)中的气体的位置。即，第二开口34设置在外部空间的气体能够流过的位置。
外部空间的气体能够通过第二开口34流进间隙15、31，而间隙15、31中的气体能够通过第二开口34流出到外部空间。此外，间隙15和间隙31连通(它们是一体的)。在以下解释中，间隙15和间隙31的组合适当地称为间隙35。
在本实施方式中，气体能够通过第二开口34在间隙35和间隙35外侧的外部空间(大气空间)之间连续地往返流动。即，间隙35通过第二开口34向大气敞开。
间隙35向大气敞开的状态包括间隙35连续地与围绕液体浸没部件6(围绕浸没空间LS)的气体空间连通。例如，即使在间隙35向大气敞开的状态下第一开口33的整体区域都覆盖有浸没空间LS的液体LQ，气体仍然能够通过第二开口34在间隙35和外部空间(周围环境)之间往返流动。此外，一般地，曝光装置EX设置在环境控制室中，并且上述“向大气敞开”包括间隙35与该室中的气体空间连通的状态。而且，外部空间中的气体不必是空气，例如可以是氮气。
供给机构8包括：液体供给装置36，其能够馈送洁净且调节了温度的液体LQ；供给口37，其设置在光路空间K附近；以及通道38，其连接液体供给装置36和供给口37。
在本实施方式中，供给口37形成于第一部件12中。各通道38包括供给通道38A和通道38B，供给通道38A形成于第一部件12的内侧，而通道38B由连接了供给通道38A和液体供给装置36的供给管而形成。从液体供给装置36馈送的液体LQ通过相应通道38提供给各供给口37。供给口37将来自液体供给装置36的液体LQ提供给光路空间K。
在本实施方式中，供给口37连接到最末光学元件4的下表面5与第一部件12的上表面20之间的间隙22，并且能够向间隙22供给液体LQ。此外，在本实施方式中，在光路空间K沿Y轴方向上的相对两侧上设置两个供给口37，一侧一个供给口37。此外，可以在光路空间K沿X轴方向上的相对两侧上设置两个供给口37，一侧一个供给口37。供给口的数量不限于两个，而是可以根据需要改变。
在本实施方式中，供给口37设置在第一开口33的相对于曝光光线EL的光路的内侧。
回收机构9包括：液体回收装置39，其包括真空***并且能够通过吸力回收液体LQ；回收部40，其能够回收液体LQ；以及通道41，其连接液体回收装置39和回收部40。回收机构9的真空***不是必需包括真空泵。可以使用工厂中与曝光装置EX一起提供的真空泵等。
在本实施方式中，间隙15设置成使得基板P上与第一开口33相对的液体LQ能够通过第一开口33流进间隙15。即，液体浸没部件6的下表面7(第一承压面21和第二承压面29)与基板P的前表面之间的至少部分液体LQ能够通过第一开口33流进间隙15。回收部40设置在能够抽吸通过第一开口33流进间隙15的液体LQ的位置。换句话说，回收部40设置在可以接触通过第一开口33流进间隙15的液体LQ的位置。回收部40设置在间隙15的内侧上的第一开口33之上。
回收部40设置在面向与液体浸没部件6的下表面7(第一承压面21和第二承压面29)所面向的方向不同的方向的平面内，并且回收部40包括能够回收液体LQ的抽吸部。在本实施方式中，回收部40设置在第二部件13的与第一部件12的外周面19相对的一部分中。
在本实施方式中，抽吸通道(空间)41A(其包括与第一部件12的外周面19相对的开口)通过下板部13A、上板部13C和侧板部13B形成于第二部件13中，而回收部40设置在空间41A的开口中。在本实施方式中，沿着间隙15环状地设置回收部40。
回收部40包括多孔部件(网格部件)30，其设置成使得它覆盖抽吸部。在本实施方式中，多孔部件30具有形成有孔(通孔)的板。或者，作为多孔部件，可以使用形成有多个孔的熔结部件(例如，熔结金属)、泡沫部件(例如，泡沫金属)等。多孔部件30的前表面形成了第二部件13的内周面25中的与第一部件12的外周面19相对的至少一部分。
在本实施方式中，回收部40通过多孔部件30抽吸通过第一开口33流进间隙15的至少部分液体LQ。
在本实施方式中，通道41包括：抽吸通道41A，其形成于第二部件13中；以及通道41B，其由连接抽吸通道41A和液体回收装置39的回收管形成。通过液体回收装置39，调节抽吸通道41A中的负压，并通过回收部40抽吸间隙15中的至少部分液体LQ。在液体回收装置39中通过通道41回收通过回收部40抽吸的液体LQ。换句话说，多孔部件30具有面向第一部件12的第一面、面向抽吸通道41A的第二面和与第一面和第二面连通的多个孔(即，孔将第一面流体地连接到第二面)。液体回收装置39产生多孔部件30的第一面和第二面两侧之间的压力差。结果，间隙15中的至少部分液体LQ通过多孔部件30被抽吸到抽吸通道41A中，并且被回收到液体回收装置39中。
间隙15形成于多孔部件30的前表面(第一面)与第一部件12的外周面19之间。多孔部件30的前表面设置在第一开口33之上的能够接触通过第一开口33流进间隙15的液体的位置。
在本实施方式中，使间隙15倾斜成使得它到基板P的前表面的距离随着间隙15离曝光光线EL的光路的间隔的增大而增大。多孔部件30的前表面与第一部件12的外周面19相对，并且朝向与液体浸没部件6的下表面7(第一承压面21和第二承压面29)所面向的方向不同的方向。即，回收部40(多孔部件30的前表面)设置成使得它不与基板P的前表面相对。具体地说，多孔部件30的前表面向上倾斜(在+Z方向)使得多孔部件30的前表面到基板P的前表面的距离随着多孔部件30的前表面离曝光光线EL的光路的间隔的增大而增大。
因此，使间隙15倾斜，从而液体LQ能够通过第一开口33平稳地流进间隙15。
此外，间隙15通过第二开口34向大气敞开，因此液体LQ能够通过第一开口33平稳地流进间隙15。
此外，间隙15包括第一开口33附近的间隙15M。间隙15M形成于第二部件13的下板部13A的内侧面与第一部件12的外周面19之间。在本实施方式中，毛细作用使得第一开口33附近的间隙15M能够保持液体LQ。即，间隙15M具有使得它能够通过毛细作用保持液体LQ的尺寸(宽度)。例如，第二部件13的下板部13A的内侧面与第一部件12的外周面19之间的间隔为0.5到2.0mm。间隙15M能够利用毛细管力提取液体LQ。即，间隙15M形成液体LQ能够通过毛细作用流入的毛细管15M。
在本实施方式中，多孔部件30的前表面设置在第一开口33之上的能够接触通过第一开口33流进毛细管15M并通过毛细管15M的毛细作用提升(输送)的液体LQ的位置处。换句话说，毛细管15M的长度(多孔部件30的下端与第一开口33之间的距离)设定成使得从第一开口33流进的液体LQ能够通过毛细作用到达多孔部件30的前表面。接触第一开口33的液体LQ通过毛细作用被抽进毛细管15M中，并且接触多孔部件30的前表面。
此外，在本实施方式中的回收机构9中，设置液体回收条件以便防止间隙15内部的气体穿过多孔部件30，例如PCT国际公开WO2005/024517和美国专利申请公开2007/0222959中所揭示的，液体回收条件包括多孔部件30中孔的尺寸、液体LQ相对于多孔部件30的表面张力以及抽吸通道41A相对于间隙15(35)的压力(外部空间的压力)的压力(即，多孔部件30的第一面与第二面之间的压力差)。即，在本实施方式中，液体回收条件设置成使得仅有间隙35内部的液体穿过多孔部件30，并且流进抽吸通道41A，而间隙35内部的气体基本上不能穿过多孔部件30。换句话说，本实施方式的回收部40仅抽吸(回收)液体LQ而不抽吸气体。
如果回收部40一起抽吸液体LQ和气体，则存在发生振动的可能性。在本实施方式中，回收部40仅通过多孔部件30抽吸液体LQ，因此能够防止这种振动。
下面解释利用具有上述构造的曝光装置EX来对基板P执行浸没式曝光的方法。
为了形成浸没空间LS，控制装置3利用供给机构8将液体LQ提供给曝光光线EL的光路空间K。当要供给液体LQ时，控制装置3将诸如基板P(基板台2)的物体置于与液体浸没部件6的下表面7和最末光学元件4的下表面5二者相对的位置。从液体供给装置36馈送的液体LQ通过通道38提供至供给口37。供给口37将液体LQ供给在最末光学元件4的下表面5与第一部件12的上表面20之间的间隙22。液体LQ流过在最末光学元件4的下表面5与第一部件12的上表面20之间的间隙22，通过开口24流进在第一部件12的第一承压面21与基板P的前表面之间的间隙23，然后保持在第一部件12的第一承压面21与基板P的前表面之间。此外，至少部分液体LQ流进在第二部件13的第二承压面29与基板P的前表面之间的间隙32并且保持在其间。在该过程中，形成浸没空间LS，使得间隙22和间隙23填充有液体LQ，并使得在最末光学元件4的下表面5与基板P的前表面之间的光路空间K填充有液体LQ。
此外，在本实施方式中，控制装置3在利用供给机构8执行液体供给操作的同时利用回收机构9执行液体回收操作。基板P上的至少部分液体LQ通过第一开口33流进间隙15。基板P上的液体LQ例如由于毛细作用而在间隙15内部(毛细管15M内部)上升。在间隙15内部，通过回收部40的多孔部件30抽吸与多孔部件30的前表面接触的液体LQ。由液体回收装置39通过通道41回收通过回收部40所抽吸的液体LQ。
控制装置3利用供给机构8执行液体供给操作并且同时利用回收机构9执行液体回收操作，因此能够利用具有期望条件(例如温度和洁净度)的液体LQ连续地并局部地在基板P上形成浸没区域。
在已经形成了浸没空间LS之后，控制装置3开始对基板P的曝光。如上所述，本实施方式的曝光装置EX为扫描型曝光装置。在通过将液体LQ保持在液体浸没部件6的下表面7与基板P的前表面之间形成浸没空间LS的状态下，在基板P的前表面沿着Y轴方向中的一个方向相对于曝光光线EL的光路和浸没空间LS移动的同时，控制装置3将曝光光线EL通过投影光学***PL和基板P上的液体LQ照射到基板P上。由此，将掩模M的图案的图像投影到基板P上，基板P由此被曝光光线EL曝光。
此外，为了在例如完成了对基板P的第一曝光区域(shot region)的曝光之后开始对第二曝光区域进行曝光，控制装置3在形成了浸没空间LS的状态下执行沿着X轴方向中的一个方向(或者在XY平面内相对于X轴方向倾斜的方向)移动基板P的前表面的操作。
在本实施方式中，即使沿着X和Y方向移动基板P的前表面，在液体浸没部件6的下表面7与基板P的前表面之间的液体LQ也不会泄漏到在浸没部件6的下表面7与基板P的前表面之间的空间(间隙32)的外部。
图5A和5B是示出沿着Y轴方向中的一个方向相对于曝光光线EL的光路和浸没空间LS移动基板P的前表面的状态的示意图；其中，图5A为侧向截面图而图5B示出了从下面观看的液体浸没部件6。如图5A和5B所示，在本实施方式中，曝光条件设置成使得不仅在基板P静止时而且在它移动时，在基板P的前表面和第二承压面29之间形成浸没空间LS中的液体LQ的界面(弯月面、棱边)LG。在本实施方式中，曝光条件设置成即使在基板P移动过程中液体LQ的界面LG也会接触第二承压面29。曝光条件包括基板P的移动条件和形成浸没空间LS的浸没条件。基板P的移动条件包括其移动速度、加速度、减速度、在沿着预定方向中的一个方向(例如，+Y方向)移动时的距离，以及移动方向。浸没条件包括通过供给口37每单位时间供给的液体LQ的量。因此，即使在基板P移动的过程中，整个第一开口33也会持续地覆盖有浸没空间LS中的液体LQ。使第一开口33持续地覆盖有液体LQ使得能够例如防止间隙15中的气体与浸没空间LS中的液体LQ混合，以及防止在液体LQ中形成气泡。此外，通过使第一开口33持续地覆盖有液体LQ，第一开口33设置在液体LQ的界面LG的内侧，这还使得能够抑制对液体LQ的界面LG的状态的扰动。而且，通过使第一开口33持续地覆盖有液体LQ，浸没空间LS中的液体LQ能够通过第一开口33平稳地流进间隙15，并且能够被回收部40回收。
此外，在本实施方式中，回收部40设置在不与基板P的前表面相对的表面(在本实施方式中，第二部件13的内周面25)上，并且通过多孔部件30，抽吸通过第一开口33流进间隙15的液体LQ。由此，即使在沿着X和Y方向相对于浸没空间LS移动基板P，也能够例如防止液体LQ泄漏或者残留在基板P的前表面(例如，作为液膜或者液滴)。
以该方式在不与基板P的前表面相对的位置提供回收部40(多孔部件30)是基于发明人的以下发现。
图6A是示出了在液体浸没部件6J的与基板的前表面相对的下表面7J中设置回收浸没空间LS的液体LQ的回收部件40J的状态的示意图。如果使用液体浸没部件6J并沿着XY平面内的一个方向(这里是-Y方向)相对于浸没空间LS(液体浸没部件6J)高速移动基板P，则在回收部40J的外部，更具体地说是在基板P的沿着其移动方向的前侧(-Y侧)，存在这样的情况：回收部40J和基板P之间的液体LQ会在基板P上形成薄膜或者基板P上的液体LQ会向回收部40J的外部泄漏。发生该现象是因为在液体浸没部件6J的下表面7J与基板P的前表面之间在液体浸没部件6J的下表面7J的附近(即，回收部40J的附近)的液体LQ由于回收部40J的抽吸操作而向上(沿+Z方向)流动，然后由回收部40J回收，而例如由于相对于基板P的表面张力，在基板P的前表面附近的液体LQ没有被回收部40J完全回收，因此在基板P上形成薄膜，并且随着基板P移动，在基板P沿着其移动方向的前侧被抽到回收部40J的外部。如果发生这种现象，那么被抽到回收部40J外部的液体LQ形成残留在基板P上的液滴等，这会导致图案缺陷等。此外，这种现象倾向于在基板P的移动速度增加时发生，这进一步阐明了发明人的发现。
图6B是示出根据第一实施方式的浸没部件6的示意图。在本实施方式中，不向流体浸没部件6J的与基板P的前表面相对的下表面7提供回收部40，因此不会在液体浸没部件6的下表面7的附近(第一承压面21和第二承压面29的附近)出现液体LQ的强烈向上的流动(沿+Z方向)。此外，间隙15处于向大气敞开的状态，液体LQ从第一开口33进入间隙15的流动主要取决于间隙15的毛细力，因此也不会在第一开口33的附近发生液体LQ的强烈向上的流动(沿+Z方向)。因此，即使基板P以高速沿着XY平面内的一个方向(沿-Y方向)相对于浸没空间LS(液体浸没部件6)移动，根据本实施方式的液体浸没部件6的使用防止了液体LQ在基板P上沿其移动方向在基板P的前侧(-Y侧)形成薄膜的现象，并且在第二承压面29与基板P的前表面之间保持了期望状态。即，即使移动基板P，也能够防止在第二承压面29与基板P的前表面之间的液体LQ与第二承压面29分离。因此，在本实施方式中，在第二承压面29与基板P的前表面之间的液体LQ接触第二承压面29，从而即使在基板P沿其移动方向的前侧(-Y侧)液体LQ的界面LG也能够以期望状态保持。因此，防止了液体LQ例如泄漏到在液体浸没部件6与基板P之间的空间的外部或者残留在基板P上(作为液滴等)。
根据如上所述的本实施方式，能够良好地回收液体LQ，并防止以下问题，例如，在基板P相对于浸没空间LS移动的同时液体LQ泄漏和/或残留在基板P的前表面上；因此可以防止曝光失败。此外，在防止曝光失败的同时能够提高基板P的移动速度。因此，能够以良好的生产率来制造令人满意的器件。
<第二实施方式>
下面来解释第二实施方式。在以下解释中，与上述实施方式中的构成部件相同或者相当的构成部件指派相同的标记，因而简述或者省略其解释。
图7A和7B示出了第二实施方式并包括示出了基板P的前表面沿着Y轴方向相对于曝光光线EL的光路和浸没空间LS移动的状态的示意图；这里，图7A为侧向截面图而图7B示出了从下面观看的液体浸没部件6。液体浸没部件6等的构造与上述第一实施方式的构造相同。上述第一实施方式解释了即使在基板P的移动过程中整个第一开口33也会覆盖有液体LQ的一个示例情况；然而，如图7A和7B所示，第一开口33的部分(+Y侧的部分)不是必需覆盖有液体LQ。图7A和7B中所示的状态是通过增加基板P沿着-Y方向的移动速度使得它高于图5A和5B所示的实施方式的移动速度而发现的。
同样在图7A和7B所示的状态中，在基板P沿其移动方向的前侧(-Y侧)上液体LQ的界面LG的状态(形状等)以期望状态保持在第二承压面29与基板P的前表面之间。因此，在防止诸如液体LQ在基板P沿其移动方向的前侧泄漏的问题的同时能够良好地回收液体LQ。
如在上所述第一本实施方式中所解释的，同样在本实施方式中，第一开口33的附近的间隙15M形成了毛细管。因此，即使形成了在基板P移动的同时第一开口33没有接触浸没空间LS的液体LQ的部分，也极有可能通过毛细作用将液体LQ保持在第一开口33附近的间隙(毛细管)15M中；此外，当第一开口33再次接触浸没空间LS的液体LQ时，能够防止间隙15中的气体与浸没空间LS中的液体LQ混合，并使浸没空间LS中的液体LQ平稳地流进间隙15。
此外，如图7A和7B所示，还有可能会出现间隙15M在第一开口33的附近的部分没有保持液体LQ的情形；然而，在本实施方式中，环状地设置第一开口33(间隙15)，使得能够利用间隙15M的毛细力使液体LQ平稳地流进间隙15——即使基板P的移动方向改变。例如，即使在基板P沿-Y方向移动之后沿+Y方向移动，也能够防止气体与浸没空间LS中的液体LQ混合，并使液体LQ平稳地流进在第一开口33在+Y侧的部分附近的间隙(毛细管)15M中。
此外，图7A和7B解释了基板P沿-Y方向移动的情况；然而，如果基板P沿XY平面内的任何方向移动，则基板P上的液体LQ持续地在基板P沿其移动方向的前侧接触第二承压面29，而不形成薄膜。因此，能够在防止诸如气体混入液体LQ中或者泄漏液体LQ的问题的同时良好地回收液体LQ。
<第三实施方式>
下面来解释第三实施方式。上述实施方式解释了第一承压面21与第二承压面29基本齐平但不一定平行的示例性情况。
图8为示出了根据第三实施方式的液体浸没部件6B的侧向截面图，而图9示出了该液体浸没部件6B从下面观看的视图。如图8和图9所示，在本实施方式中，与第一承压面21相比，第二承压面29设置在与基板P的前表面隔得更远的位置。在本实施方式中，第二部件13的第二承压面29相对于第一部件12的第一承压面21倾斜。具体地说，使第二承压面29倾斜成使得它到基板P的前表面的间隔随着第二承压面29离曝光光线EL的光路的间隔的增大而增大。第一承压面21基本上平行于XY平面(基板P的前表面)。
在本实施方式中，由面向四个不同方向的四个平面29A-29D形成第二承压面29。如图9所示，各平面29A-29D的平面图基本为梯形形状，使得它随着与曝光光线EL的光路的间隔的增加而变宽。
图10示出了当基板P已经沿着-Y方向相对于浸没空间LS移动时的浸没空间LS的状态，该浸没空间LS利用根据第三实施方式的液体浸没部件6B形成。同样在本实施方式中，在液体浸没部件6B的下表面7B中没有回收部件40，因此液体LQ的界面LG以期望状态保持。此外，使第二承压面29倾斜，因此在浸没空间LS的液体LQ中形成了沿第二承压面29斜向上移动的分量F1和沿水平方向移动的分量F2。此外，能够增加基板P和第二承压面29之间的空间容量。因此，能够防止浸没空间LS的扩大。此外，当然可以调节第二承压面29相对于XY平面(第一承压面21)的倾斜角，例如调节到2°到10°，使得第二承压面29与基板P之间的液体LQ不会与第二承压面29分离。
如上所述，本实施方式能够在防止浸没空间LS扩大的同时良好地回收液体LQ。
此外，在本实施方式中，由面向四个不同方向的四个平面29A-29D形成第二承压面29，但它们可以是曲面。或者，第二承压面29可以通过组合五个或更多个平面形成。
<第四实施方式>
下面来解释第四实施方式。图11是示出了根据第四实施方式的液体浸没部件6C的侧向截面图。在本实施方式中，液体浸没部件6C的下表面7C的第一承压面21与第二承压面29平行，但它们设置在相对于基板P的前表面的法线方向(Z轴方向)不同的位置。在本实施方式中，第一承压面21和第二承压面29都基本平行于XY平面，并且与第一承压面21相比，第二承压面29设置在与基板P的前表面隔得更远的位置。同样在本实施方式中，能够在防止浸没空间LS扩大的同时良好地回收液体LQ。或者，与第一承压面21相比，第二承压面29可以更靠近基板P的表面。
<第五实施方式>
下面来解释第五实施方式。图12是示出了根据第五实施方式的液体浸没部件6D的侧向截面图。在本实施方式中，在液体浸没部件6D的下表面7D的第二承压面29中形成台阶42。第一承压面21基本平行于XY平面。第二承压面29在台阶42相对于曝光光线EL的光路的内侧上的第一区域42A基本与第一承压面21齐平，而与第一区域42A相比，在台阶42相对于曝光光线EL的光路的外侧上的第二区域42B设置在与基板P的前表面间隔得更远的位置。同样在本实施方式中，能够在防止浸没空间LS扩大的同时良好地回收液体LQ。而且，第一区域42A不是必需与第一承压面21齐平。或者，与第一区域42A相比，第二区域42B可以更靠近基板P的表面。在这种情况下，与第一承压面21相比，第二区域42B可以更靠近基板P的表面。
<第六实施方式>
下面来解释第六实施方式。图13是根据第六实施方式的曝光装置EX的侧向截面图。在本实施方式中，第一部件12和第二部件13能够相对于彼此移动。此外，在本实施方式中，曝光装置EX包括使第一部件12和第二部件13相对于彼此移动的驱动机构43。在本实施方式中，由支撑机构(未示出)支撑第一部件12，并且由该支撑机构固定第一部件12的位置。在本实施方式中，驱动机构43移动第二部件13。驱动机构43包括：连接件44，其连接到第二部件13；致动器45，其通过移动连接件44来移动第二部件13；以及连结件46，其使致动器45连结到支撑件BD，例如，曝光装置EX的主体。控制装置3利用驱动机构43来使第二部件13相对于第一部件12移动。
控制装置3能够利用驱动机构43来使第二部件13的第二承压面29移动到不同位置。例如，能够如图8所示地使第二承压面29倾斜等，还能够使第一承压面21的位置与第二承压面29的位置在Z方向上彼此不同，如图11中所示。
此外，可以采用这样的构造，其中，可以调节第一部件12和第二部件13之间的间隙15(15M)的间隔。调节间隙15(15M)的间隔使得能够例如调节间隙15(15M)的毛细力，并调节间隙15内部的液体LQ的界面的位置，还能够使液体LQ平稳地流进间隙15。在这种情况下，第二部件13可以分成多个件。
控制装置3可以移动第二部件13，使得基板P的前表面与第二承压面29之间的位置关系根据例如基板P的移动条件(移动速度、移动方向等)、液体LQ的物理属性和液体LQ相对于基板P的接触状态(接触角)进行调节。同样在本实施方式中，能够防止例如液体泄漏或者残留在基板P的前表面上。
此外，在本实施方式中，仅移动第二部件13，但也可以仅移动第一部件12或者移动两者。
<第七实施方式>
下面来解释第七实施方式。图14是根据第七实施方式的浸没部件6E的侧向截面图。上述各实施方式解释了第一部件12的下板部12A的至少部分设置在最末光学元件4的下表面5与基板P的前表面之间，但第一部件12的下板部可以省去，如图14所示。此外，在图14中，最末光学元件4的下表面5、第一部件12的第一承压面21和第二部件13的第二承压面29基本彼此齐平。各供给口37设置在与最末光学元件4的外周面17相对的位置，并且朝向外周面17供给液体LQ。同样在本实施方式中，能够良好地回收液体LQ。此外，最末光学元件4的下表面5、第一部件12的第一承压面21和第二部件13的第二承压面29不是必需彼此齐平。
此外，上述各实施方式解释了液体浸没部件6包括第一部件12和不同于第一部件12的第二部件13的示例性情况，但液体浸没部件6也可以由单个部件形成。在这种情况下，由单个部件形成的液体浸没部件6包括第一开口33、第二开口34、间隙35、第一承压面21和第二承压面29。
此外，如图15所示，液体浸没部件6的环状第一开口33可以分成多个开口。在这种情况下，如图15所示，可以设置多个第一开口33，使得它们沿周向(circumferential direction)分布。图15中所示的第一开口33由XY平面内弧形地(arcuately)形成的四个狭缝33A-33D形成。相对于曝光光线EL的光路，狭缝33A-33D设置基板P的沿扫描方向(Y轴方向)的相对两侧上以及基板P的沿非扫描方向(X轴方向)的相对两侧上。
此外，在上述第一到第七实施方式中，环状地设置第二部件13的回收部40，但该环状回收部40可以分成多个部分。在这种情况下，可以将多个回收部40设置成使得它们沿周向分布。
在上述各实施方式中，供给口37还可以提供成使得供给口37面向-Z方向(即，朝向-Z方向)。换句话说，可以在第一部件12的下表面21上设置供给口(或多个供给口)。
在上述各实施方式中，倾斜地设置多孔部件30的表面(第一表面)，使得它面向+Z轴(即，向上倾斜)。在另一实施方式中，可以基本平行于Z方向并且面向曝光光线EL的光路地设置多孔部件30的表面(第一表面)。或者，可以基本平行于XY平面并且面向+Z方向地设置多孔部件30的表面(第一表面)。在该情况下，可以通过多孔部件30回收通过毛细力已经抽取在第一部件12的上板部12c与第二部件13之间的间隙31中的液体LQ。
此外，在上述第一到第七实施方式中，投影光学***PL的最末光学元件4的出射侧(像平面侧)的光路空间填充有液体LQ，但还可以应用最末光学元件4的入射侧(物平面侧)的光路空间也填充有液体LQ的投影光学***，如PCT国际公开WO2004/019128中所公开的。
此外，尽管上述实施方式中的液体LQ是水，它也可以是除水之外的液体。优选地使用对于曝光光线EL透明、具有尽可能高的折射率并且相对于投影光学***PL或者形成基板P的前表面的感光材料(光刻胶)的膜是稳定的液体作为该液体LQ。例如，可以使用氢氟醚(HFE：hydro-fluoro-ether)、全氟聚醚(PFPE：perfluorinated polyether)、Fomblin油、柏木油等作为该液体LQ。此外，折射率大约为1.6到1.8的液体可以用作该液体LQ。而且，投影光学***PL的接触该液体LQ的光学元件(最末光学元件4等)例如可以由石英(硅)形成，或者由萤石、氟化钡、氟化锶、氟化锂、氟化钠或者其他氟化物的单晶材料形成。此外，终端光学元件可以由折射率高于石英或萤石(例如1.6或更高)的材料形成。作为折射率为1.6或者更高的材料，例如，可以使用PCT国际公开WO 2005/059617中公开的蓝宝石、二氧化锗等，或者PCT国际公开WO2005/059618中公开的氯化钾(折射率约为1.75)等。此外，可以在终端光学元件的至少包括与液体的接触面的部分或者全部上形成具有液体亲和性属性和/或防分解功能的薄膜。石英对液体具有高亲和性，因此不必使用防分解膜。然而，对于萤石，优选地在其上形成防分解膜。此外，还可以使用各种流体(例如，超临界液体)作为液体LQ。作为折射率高于纯水(例如1.5或更高)的液体，例如可以使用折射率约为1.50的异丙醇、折射率约为1.61的丙三醇(甘油)和具有C-H键或O-H键的其他预定液体，以及己烷、庚烷、癸烷和其他预定液体(有机溶剂)，以及折射率约为1.60的萘烷(十氢化萘)。此外，作为该液体，可以使这些液体中的两种或更多种任意液体混合在一起来使用，或者将这些液体中的一种或者更多种添加到(混合于)纯水来使用。此外，作为该液体，可以使用添加(混合)了H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-或其他碱或酸的纯水，或者可以使用添加(混合)了铝的氧化物或其他微粒的纯水。同样，作为液体，优选地使用具有低的光吸收系数、小的温度依赖性并且相对于涂敷到投影光学***和/或基板的表面上的感光材料(或者外涂层膜、或者抗反射膜等)是稳定的液体。此外，可以在基板上设置外涂层膜等以保护感光材料或基板免受液体影响。
此外，例如如果将F2激光器的光用作曝光光线，则它不会透射过水；在这种情况下，通过透射F2激光器的光的液体可以用作液体LQ，例如，诸如全氟聚醚(PFPE)的氟基流体或氟基油。在这种情况下，通过利用例如具有包含氟的分子结构并具有低极性的物质形成薄膜来使接触液体LQ的部分具有液体亲和性。
此外，上述各实施方式中的基板P不限于用于制作半导体器件的半导体晶片，但也可以是例如用于显示器件的玻璃基板、用于薄膜磁头的陶瓷晶片，或者曝光装置使用的掩模或中间掩模(合成石英或硅晶片)的原始板、膜部件等。此外，基板不限于圆形，而可以是长方形或者其他形状。
曝光装置EX还可以适于通过同步地移动掩模M和基板P对掩模M的图案进行扫描和曝光的步进扫描型曝光装置(扫描步进器)，以及使掩模M和基板P处于静止状态来对掩模M的图案执行全场曝光并顺序地扫描基板P的步进重复型投影曝光装置(步进器)。
此外，当利用步进重复***执行曝光时，在第一图像和基板P基本上静止的状态下使用投影光学***将第一图案的缩小图像传送到基板P上，然后可以使用投影光学***执行基板P的全场曝光，其中，在第二图案和基板P基本上静止的状态下，第二图案的缩小图像与所传送的第一图案部分地重叠(如，缝合型全场曝光装置)。此外，缝合型曝光装置还可以改成将至少两个图案传送到基板P上使得它们部分地交迭并顺序使基板P步进的步进缝合型曝光装置。
此外，本发明还可以适用于例如这样的曝光装置，其通过投影光学***将两个掩模的图案组合到基板上，并利用单扫描曝光对基板上的单曝光区域基本上同时地进行双重曝光(double expose)的曝光装置，例如，PCT国际公开日本特表2004-519850(对应于美国专利6,611,316)中所公开的。此外，本发明还能适于例如接近型曝光装置和镜面投影对准曝光器(mirror projection aligner)。
此外，本发明还可以适用于设置有多个基板台的双台型曝光装置，例如，日本特开平H10-163099A号公报、日本特开平H10-214783A号公报、PCT国际公开日本特表2000-505958、美国专利6,341,007、6,400,441、6,549,269、6,590,634、6,208,407和6,262,796中所公开的。
此外，本发明还可以适用于设置有保持基板的基板台和安装了各种光电传感器和/形成有基准标记的基准件的测量台的曝光装置，例如日本特开平H11-135400号公报和日本特开2000-164504A(对应美国专利6,897,963)中所公开的。此外，本发明还可以适用于包括多个基板台和测量台的曝光装置。
曝光装置EX的类型不限于利用半导体器件的图案对基板进行曝光的半导体器件制造曝光装置，还可以广泛地适用于用于制造例如液晶器件或显示器的曝光装置，以及用于制造薄膜磁头、图像捕获器件(CCD)、微型机械、MEMS、DNA芯片或中间掩模和掩模的曝光装置。
此外，在上述各实施方式中，利用包括激光干涉仪1S、2S的干涉仪***测量掩模台1和基板台2的位置信息，但本发明不限于此，例如，可以使用编码器***来检测各台1、2上设置的刻度(衍射光栅)。在这种情况下，***优选配置为设置有干涉仪***和编码器***的混合***，并且优选使用干涉仪***的测量结果来校准编码器***的测量结果。此外，可以通过在干涉仪***和编码器***之间进行切换或者两者都使用来控制各台的位置。
此外，在上述各实施方式中，可以将ArF受激准分子激光器用作产生ArF受激准分子激光(用作曝光光线EL)的光源装置；然而，例如PCT国际公开WO1999/46835(对应于美国专利7,023,610)中所公开的，可以使用谐波发生装置来输出波长为193nm的脉冲光，该装置包括光学放大部以及波长转换部，该光学放大部具有固态激光器光源(例如，DFB半导体激光器或光纤激光器)、光纤放大器等。此外，在上述实施方式中，各照射区域和投影区域是长方形，但它们可以是某种其他形状，例如，弧形。
此外，在上述各实施方式中，使用光透射型掩模，其中在透光基板上形成预定遮蔽图案(或者相位图案或调光图案)；然而，替代这样的掩模，例如美国专利6,778,257中所公开的，可以使用可变形成掩模(variableforming mask)(也称为电子掩模、有源掩模或图像发生器)，其中，基于待曝光的图案的电子数据形成透射图案、反射图案或发光图案。可变形成掩模包括DMD(数字微反射镜器件)，其为一种非发射型图像显示器件(也称为空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator))。例如美国专利6,778,257中公开了使用DMD的曝光装置。此外，可变形成掩模不限于DMD，而可以使用替代的非发射型图像显示器件，这在下面来解释。这里，非发射型图像显示器件是对预定方向上传播的光的幅度(强度)、相位或偏振态进行空间调制的器件；此外，透射型空间光调制器的示例包括透射型液晶显示器(LCD)器件以及电致变色显示器(ECD)。此外，反射型空间光调制器的示例包括DMD(如上所述)以及反射镜阵列、反射型液晶显示器件、电泳显示器(EPD)、电子纸(或电子墨水)和光栅光阀。
此外，代替对设置有非发射型图像显示器件的可变形成掩模，可以提供包括自发光型图像显示器件的图案形成装置。在这种情况下，不需要照射***。这里，自发光型图像显示器件的示例包括CRT(阴极射线管)、无机电致发光显示器、有机电致发光显示器(有机发光二极管(OLED：organic light emitting diode))、LED显示器、LD显示器、场致发射显示器(FED)和等离子体显示器(PDP：等离子体显示板)。此外，可以使用具有多个光发射点的固态光源器件、排列了多个芯片的固态光源芯片阵列、在单个基板上形成多个光发射点的固态光源器件等作为提供有图案形成装置的自发光型图像显示器件，并且可以通过电地控制固态光源芯片(或多个芯片)来形成图案。此外，固态光源是无机还是有机无关紧要。
上述各实施方式解释了提供有投影光学***PL的曝光装置的示例性情况，但本发明可以适用于不使用投影光学***PL的曝光装置和曝光方法。即使不使用投影光学***PL，也通过光学部件(例如，透镜)将曝光光线照射到基板上，并且在基板与这些光学部件之间的预定空间中形成浸没空间。
此外，例如PCT国际公开WO2001/035168中所公开的，通过在基板P上形成干涉条纹，本发明还可以适用于利用线与空间图案(line-and-space pattern)对基板进行曝光的曝光装置(平版印刷***)。
只要允许，上述各实施方式、变形例等中引用的涉及到曝光装置的各日本公开的专利申请及美国专利的各个公开在此通过引用并入。
如上所述，通过组装各种子***(包括各构成元件)来制造实施方式中的曝光装置EX，使得保持预定的机械、电学和光学精度。为了确保这些各种精度，在组装之前和之后进行调节，包括实现各种光学***的光学精度的调节、实现各种机械***的机械精度的调节和实现各种电学***的电学精度的调节。由各种子***组装曝光装置EX的过程包括例如各种子***的机械互连、电路的布线和连接以及大气压线路的连接。自然，在执行由这些各种子***组装曝光装置EX的过程之前，还存在组装各个单个子***的过程。当完成从各种子***组装曝光装置EX的过程后，执行综合调节，以在整体上确保曝光装置EX的各种精度。此外，优选地在例如对温度和洁净度进行了控制的洁净间制造曝光装置EX。
如图16所示，诸如半导体器件的微器件通过以下步骤制造：步骤201：设计微器件的功能和性能；步骤202：基于该设计步骤制作掩模(中间掩模)；步骤203：制作基板，其为所述器件的基础材料；基板处理步骤204：包括基板处理(曝光处理)，该基板处理包括根据上述实施方式，利用掩模图案通过曝光光线对所述基板进行曝光并对所曝光的基板进行显影；器件组装步骤205(其包括诸如切割、焊接的制作过程以及封装过程)；检查步骤206；等等。

Claims (31)

1.一种由浸没式曝光装置使用的液体回收***，该液体回收***包括：
第一开口；
间隙部，与所述第一开口相对的物体上的液体能够通过所述第一开口流进该间隙部；
液体回收部，其通过多孔部件来抽吸流进所述间隙部的所述液体的至少一部分；以及
第二开口，其不同于所述第一开口；
其中
所述间隙部通过所述第二开口向大气敞开。
2.根据权利要求1所述的液体回收***，其中，
所述第一开口成形为环状；并且
所述间隙部沿着所述第一开口成形为环状。
3.根据权利要求2所述的液体回收***，其中，
所述液体回收部沿着所述间隙部环状地设置。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的液体回收***，该液体回收***还包括：
第一部件；以及
第二部件，其不同于所述第一部件；
其中，
所述第一开口、所述第二开口和所述间隙部各设置在所述第一部件和所述第二部件之间。
5.根据权利要求4所述的液体回收***，其中，
所述第一部件包括第一部；
所述第二部件包括第二部；
所述第一部件和所述第二部件被设置成使得所述第一部和所述第二部彼此相对；
所述间隙部被形成于所述第一部和所述第二部之间；以及
所述液体回收部被设置在所述第二部。
6.根据权利要求5所述的液体回收***，其中，
所述多孔部件设置在所述第二部中，所述第二部与所述第一部相对。
7.根据权利要求4到6中任何一项所述的液体回收***，其中，
所述第一部件包括液体供给口。
8.根据权利要求4到7中任何一项所述的液体回收***，其中，
所述第一部件和所述第二部件能够相对于彼此移动。
9.根据权利要求4到8中任何一项所述的液体回收***，其中，
所述第二部件包括回收通道，其中来自所述间隙并通过所述多孔部件的液体在该回收通道中流动。
10.根据权利要求1到9中任何一项所述的液体回收***，其中，
所述间隙部中的气体被防止通过所述多孔部件。
11.根据权利要求1到10中任何一项所述的液体回收***，其中，
所述间隙部形成毛细管，与所述第一开口相对的所述物体上的所述液体能够流入该毛细管。
12.一种对基板进行曝光的浸没式曝光装置，该浸没式曝光装置包括：
光学部件，其包括发射曝光光线的出射面；以及
液体回收***，其包括：
第一开口；
第二开口，其不同于所述第一开口；
间隙部，与所述第一开口相对的物体上的液体能够通过所述第一开口流进该间隙部；以及
液体回收部，其通过多孔部件来抽吸流进所述间隙部的所述液体的至少一部分，其中所述间隙部通过所述第二开口向大气敞开。
13.根据权利要求12所述的浸没式曝光装置，其中，
所述物体能够移到与所述光学部件的所述出射面相对的位置。
14.根据权利要求13所述的曝光装置，其中，
所述物体包括所述基板；并且
所述曝光光线透过所述基板上的所述液体照射到所述基板上。
15.根据权利要求12到14中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中：
所述液体回收***还包括第一部件和不同于所述第一部件的第二部件；并且
所述第一开口、所述第二开口和所述间隙部各设置在所述第一部件和所述第二部件之间。
16.根据权利要求15所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一部件包括第一部；
所述第二部件包括第二部；
所述第一部件和所述第二部件被设置成使得所述第一部和所述第二部彼此相对；
所述间隙部被形成于所述第一部和所述第二部之间；以及
所述液体回收部被设置在所述第二部。
17.根据权利要求16所述的浸没式曝光装置，其中，
所述多孔部件设置在所述第二部中，所述第二部与所述第一部相对。
18.根据权利要求15到17中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一部件设置在所述光学部件的附近，使得它包围所述曝光光线的光路；以及
所述第二部件设置在所述第一部件相对于所述曝光光线的所述光路的外侧，使得所述第二部件包围所述第一部件同时在所述第二部件和所述第一部件之间夹着所述间隙部。
19.根据权利要求18所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一开口和所述间隙部成形为环状。
20.根据权利要求19所述的浸没式曝光装置，其中，
所述液体回收部沿着所述间隙部成形为环状。
21.根据权利要求18到20中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第二部件包括在所述第一开口的相对于所述曝光光线的光路的外侧上的液体接触面；以及
所述物体上的所述液体的一部分被保持在所述物体与所述液体接触面之间。
22.根据权利要求21所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一部件包括在所述第一开口的相对于所述曝光光线的光路的内侧上的液体接触面；以及
所述物体上的所述液体的一部分被保持在所述物体与所述液体接触面之间。
23.根据权利要求22所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第二部件的液体接触面相对于所述第一部件的液体接触面倾斜。
24.根据权利要求15到23中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一部件包括液体供给口。
25.根据权利要求15到24中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第二部件包括回收通道，其中，来自所述间隙并通过所述多孔部件的所述液体在该回收通道中流动。
26.根据权利要求15到25中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述第一部件和所述第二部件能够相对于彼此移动。
27.根据权利要求12到26中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
在所述间隙部中的气体被防止通过所述多孔部件。
28.根据权利要求12到27中任何一项所述的浸没式曝光装置，其中，
所述间隙部形成毛细管，其中，在与所述第一开口相对的所述物体上的所述液体能够流入该毛细管。
29.一种器件制作方法，该器件制作方法包括以下步骤：
利用根据权利要求12到28中任何一项所述的浸没式曝光装置对基板进行曝光；以及
对所曝光的基板进行显影。
30.一种对基板进行曝光的浸没式曝光方法，该浸没式曝光方法包括以下步骤：
利用曝光光线透过所述基板上的液体对所述基板进行曝光；以及
在对所述基板进行曝光的过程中，利用根据权利要求1到11中任何一项所述的液体回收***回收所述基板上的液体。
31.一种器件制作方法，该器件制作方法包括以下步骤：
利用根据权利要求30所述的曝光方法对基板进行曝光；以及
对所曝光的基板进行显影。
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