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JP2006019720A - Exposure apparatus, exposure method and method of manufacturing device - Google Patents

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JP2006019720A JP2005164271A JP2005164271A JP2006019720A JP 2006019720 A JP2006019720 A JP 2006019720A JP 2005164271 A JP2005164271 A JP 2005164271A JP 2005164271 A JP2005164271 A JP 2005164271A JP 2006019720 A JP2006019720 A JP 2006019720A
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus capable of preventing deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy caused by contaminated elements. <P>SOLUTION: The exposure apparatus is formed on the bottom surface 2S side of a final optical element 2G nearest the image surface of a projection optical system among a plurality of optical elements forming the projection optical system, and the exposure apparatus is provided with a first space K1 filled with liquid LQ1, and a second space K2 formed differently from the first space K1 on the top surface 2T side of the final element 2G, and filled with a liquid LQ2. The exposure apparatus has a substrate P irradiated with exposure light via the liquid LQ1 of the first space K1, and the liquid LQ2 of the second space K2 to expose the substrate P. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関するものである。   The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate, an exposure method, and a device manufacturing method.

半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はKrFエキシマレーザの248nmであるが、更に短波長のArFエキシマレーザの193nmも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度(DOF)も重要となる。解像度R、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。   Semiconductor devices and liquid crystal display devices are manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. An exposure apparatus used in this photolithography process has a mask stage for supporting a mask and a substrate stage for supporting a substrate, and a mask pattern is transferred via a projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. It is transferred to the substrate. In recent years, in order to cope with higher integration of device patterns, higher resolution of the projection optical system is desired. The resolution of the projection optical system becomes higher as the exposure wavelength used is shorter and the numerical aperture of the projection optical system is larger. Therefore, the exposure wavelength used in the exposure apparatus is shortened year by year, and the numerical aperture of the projection optical system is also increasing. The mainstream exposure wavelength is 248 nm of the KrF excimer laser, but the 193 nm of the shorter wavelength ArF excimer laser is also being put into practical use. Also, when performing exposure, the depth of focus (DOF) is important as well as the resolution. The resolution R and the depth of focus δ are each expressed by the following equations.

R=k・λ/NA … (1)
δ=±k・λ/NA … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k、kはプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
R = k 1 · λ / NA (1)
δ = ± k 2 · λ / NA 2 (2)
Here, λ is the exposure wavelength, NA is the numerical aperture of the projection optical system, and k 1 and k 2 are process coefficients. From the equations (1) and (2), it can be seen that the depth of focus δ becomes narrower when the exposure wavelength λ is shortened and the numerical aperture NA is increased in order to increase the resolution R.

焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献1に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の像面側端面(下面)と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の1/n(nは液体の屈折率で通常1.2〜1.6程度)になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約n倍に拡大するというものである。
国際公開第99/49504号パンフレット
If the depth of focus δ becomes too narrow, it becomes difficult to match the substrate surface with the image plane of the projection optical system, and the focus margin during the exposure operation may be insufficient. Therefore, as a method for substantially shortening the exposure wavelength and increasing the depth of focus, for example, a liquid immersion method disclosed in Patent Document 1 below has been proposed. This immersion method fills the space between the image plane side end surface (lower surface) of the projection optical system and the substrate surface with a liquid such as water or an organic solvent to form an immersion region, and the wavelength of the exposure light in the liquid is Using 1 / n in air (where n is the refractive index of the liquid, usually about 1.2 to 1.6), the resolution is improved and the depth of focus is increased by about n times. .
International Publication No. 99/49504 Pamphlet

ところで、基板上に液体の液浸領域を形成したとき、その液浸領域の液体中に例えば基板上から発生した不純物等が混入して液浸領域の液体が汚染する可能性がある。すると、その汚染された液浸領域の液体により、投影光学系を構成する複数のエレメント(光学素子)のうち、その汚染された液浸領域の液体に接触する光学素子が汚染する可能性がある。光学素子が汚染されると、その光学素子の光透過率が低下したり光透過率に分布が生じる等の不都合が生じ、投影光学系を介した露光精度及び計測精度の劣化を招く。   By the way, when a liquid immersion area is formed on the substrate, there is a possibility that, for example, impurities generated from the substrate are mixed in the liquid in the immersion area and the liquid in the immersion area is contaminated. Then, the contaminated liquid in the immersion area may contaminate an optical element in contact with the contaminated liquid in the immersion area among a plurality of elements (optical elements) constituting the projection optical system. . When the optical element is contaminated, inconveniences such as a decrease in the light transmittance of the optical element and a distribution in the light transmittance occur, leading to deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy through the projection optical system.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、露光精度及び計測精度の劣化を防止できる露光装置、露光方法並びにその露光装置及び露光方法を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method using the exposure apparatus and exposure method that can prevent deterioration of exposure accuracy and measurement accuracy. And

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図1〜図9に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。   In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 9 shown in the embodiment. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.

本発明の第1の態様に従えば、投影光学系(PL)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)を構成する複数のエレメント(2A〜2G)のうち、投影光学系(PL)の像面に最も近い第1エレメント(2G)を、投影光学系(PL)の光軸(AX)に対してほぼ静止した状態で支持する支持部材(PK、70)と、第1エレメント(2G)の一面側に形成され、液体(LQ1)で満たされる第1空間(K1)と、第1エレメント(2G)の他面側に、第1空間(K1)とは独立に形成され、液体(LQ2)で満たされる第2空間(K2)とを備え、第1空間(K1)の液体(LQ1)で基板(P)表面の一部を覆う液浸領域(AR2)を形成するとともに、第1空間(K1)の液体(LQ1)と第2空間(K2)の液体(LQ2)とを介して、基板(P)上に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置(EX)が提供される。   According to the first aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the projection optical system (PL), the projection optical system ( Among the plurality of elements (2A to 2G) constituting the PL), the first element (2G) closest to the image plane of the projection optical system (PL) is connected to the optical axis (AX) of the projection optical system (PL). And a first member (2G) formed on one side of the first element (2G) and filled with the liquid (LQ1), and the first element (2G). ) On the other surface side, the second space (K2) is formed independently of the first space (K1) and is filled with the liquid (LQ2), and the substrate is formed with the liquid (LQ1) in the first space (K1). (P) A liquid immersion area (AR2) covering a part of the surface is formed, and the first space ( An exposure apparatus (EX) that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the liquid (LQ1) of 1) and the liquid (LQ2) of the second space (K2). ) Is provided.

本発明によれば、第1エレメントの一面側及び他面側それぞれの第1、第2空間に液体を満たすことで、大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することができる。また、例えば第1空間に満たされた液体が基板と接触する場合には、第1エレメントの一面側が汚染する可能性が高くなるが、第1エレメントを容易に交換可能な構成とすることができるので、その汚染された第1エレメントのみを清浄なエレメントと交換すればよく、その清浄な第1エレメントを備えた投影光学系及び液体を介した露光及び計測を良好に行うことができる。   According to the present invention, it is possible to satisfactorily expose the substrate while securing a large image-side numerical aperture by filling the first and second spaces on the one surface side and the other surface side of the first element with liquid. it can. In addition, for example, when the liquid filled in the first space comes into contact with the substrate, there is a high possibility that one surface side of the first element is contaminated, but the first element can be easily replaced. Therefore, it is only necessary to replace the contaminated first element with a clean element, and exposure and measurement through the projection optical system and the liquid including the clean first element can be performed satisfactorily.

なお、本発明における第1エレメントは、無屈折力の透明部材(例えば、平行平面板)であってもよく、例えば最も像面側に配置された透明部材が投影光学系の結像性能に全く寄与しない場合にも、その透明部材を第1エレメントとみなす。   The first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate). For example, the transparent member arranged closest to the image plane side has no effect on the imaging performance of the projection optical system. Even when it does not contribute, the transparent member is regarded as the first element.

また、本発明における第1エレメントは投影光学系の光軸に対してほぼ静止状態で支持されているが、その位置や姿勢を調整するために微小移動可能に支持されている場合にも、“ほぼ静止した状態に支持されている”とみなす。   In addition, the first element in the present invention is supported in a substantially stationary state with respect to the optical axis of the projection optical system. However, when the first element is supported so as to be finely movable in order to adjust its position and posture, It is regarded as being supported in a substantially stationary state.

本発明の第2の態様に従えば、投影光学系(PL)を介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)を構成する複数のエレメント(2A〜2G)のうち、投影光学系(PL)の像面に最も近い第1エレメント(2G)の一面(2S)側に形成される第1空間(K1)と、第1エレメント(2G)の他面(2T)側に形成される第2空間(K1)と、第1空間(K1)と第2空間(K2)とを連結する連結孔(74)と、第1空間(K1)と第2空間(K2)との一方から液体(LQ)を供給し、連結孔(74)を介して第1空間(K1)と第2空間(K2)とを液体(LQ)で満たすための液体供給機構(30)とを備え、第1空間(K1)及び第2空間(K2)の液体(LQ)を介して、基板(P)上に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置(EX)が提供される。   According to the second aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) via the projection optical system (PL), the projection optical system ( PL, the first space (K1) formed on the one surface (2S) side of the first element (2G) closest to the image plane of the projection optical system (PL) among the plurality of elements (2A to 2G) A second space (K1) formed on the other surface (2T) side of the first element (2G), and a connection hole (74) connecting the first space (K1) and the second space (K2). The liquid (LQ) is supplied from one of the first space (K1) and the second space (K2), and the first space (K1) and the second space (K2) are liquidated via the connection hole (74). Liquid supply mechanism (30) for filling with (LQ), and the liquid (LQ in the first space (K1) and the second space (K2) Through the substrate (P) on the exposure light exposure apparatus by irradiating (EL) exposes a substrate (P) (EX) is provided.

本発明によれば、液体供給機構は、第1エレメントの一面側の第1空間及び他面側の第2空間の一方に液体を供給することで、連結孔を介して第1、第2空間のそれぞれを液体で容易に満たすことができる。そして、第1エレメントの一面側及び他面側それぞれの第1、第2空間に液体を満たすことで、大きな像側開口数を確保した状態で、基板を良好に露光することができる。また、例えば第1空間に満たされた液体が基板と接触する場合には、第1エレメントの一面側が汚染する可能性が高くなるが、第1エレメントを容易に交換可能な構成とすることができるので、その汚染された第1エレメントのみを清浄なエレメントと交換すればよく、その清浄な第1エレメントを備えた投影光学系及び液体を介した露光及び計測を良好に行うことができる。   According to the present invention, the liquid supply mechanism supplies the liquid to one of the first space on the one surface side of the first element and the second space on the other surface side, whereby the first and second spaces are connected via the connection hole. Each can be easily filled with liquid. Then, by filling the first and second spaces on the one surface side and the other surface side of the first element with liquid, the substrate can be satisfactorily exposed in a state where a large image-side numerical aperture is secured. In addition, for example, when the liquid filled in the first space comes into contact with the substrate, there is a high possibility that one surface side of the first element is contaminated, but the first element can be easily replaced. Therefore, it is only necessary to replace the contaminated first element with a clean element, and exposure and measurement through the projection optical system and the liquid including the clean first element can be performed satisfactorily.

なお、本発明における第1エレメントは、無屈折力の透明部材(例えば、平行平面板)であってもよく、例えば最も像面側に配置された透明部材が投影光学系の結像性能に全く寄与しない場合にも、その透明部材を第1エレメントとみなす。   The first element in the present invention may be a non-refractive power transparent member (for example, a plane parallel plate). For example, the transparent member arranged closest to the image plane side has no effect on the imaging performance of the projection optical system. Even when it does not contribute, the transparent member is regarded as the first element.

本発明によれば、第1及び第2の態様に従う露光装置を用いるデバイス製造方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a device manufacturing method using the exposure apparatus according to the first and second aspects.

本発明によれば、良好な露光精度及び計測精度を維持できるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。   According to the present invention, good exposure accuracy and measurement accuracy can be maintained, so that a device having desired performance can be manufactured.

本発明の第3の態様に従えば、複数のエレメント(2A〜2G)を備える投影光学系(PL)を介して基板(P)に露光光(EL)を照射して前記基板を露光する露光方法であって、前記複数のエレメントのうち、前記投影光学系(PL)の像面に最も近い第1エレメント(2G)の光射出側の第1空間(K1)に液体(LQ1)をもたらすことと、第1エレメントの光入射側で且つ第1空間(K1)とは隔離された第2空間(K2)に液体(LQ2)を供給することと、第1空間の液体(LQ1)と第2空間の液体(LQ2)とを介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することと、前記基板に露光光を照射している間、第2空間(K2)を液体で満たした状態で、第2空間への液体(LQ2)の供給を停止することとを含む露光方法が提供される。   According to the 3rd aspect of this invention, exposure which exposes the said board | substrate by irradiating exposure light (EL) to a board | substrate (P) via the projection optical system (PL) provided with several element (2A-2G). In the method, the liquid (LQ1) is provided in the first space (K1) on the light emission side of the first element (2G) closest to the image plane of the projection optical system (PL) among the plurality of elements. Supplying the liquid (LQ2) to the second space (K2) on the light incident side of the first element and isolated from the first space (K1), and the liquid (LQ1) and the second space in the first space Irradiating the substrate with exposure light via a liquid (LQ2) in space to expose the substrate, and filling the second space (K2) with liquid while irradiating the substrate with exposure light And stopping the supply of the liquid (LQ2) to the second space in the state A method is provided.

本発明の第3の態様の露光方法によれば、第1エレメントの光射出側の第1空間及び光入射側の第2空間に液体をもたらし、それらの空間の液体を介して露光光を照射して基板を露光しているので、大きな像側開口数を確保した状態で、基板を露光することができる。また、第1エレメントを着脱可能なエレメントとすることにより、第1空間の液体により第1エレメントが汚染された場合でも容易に洗浄または交換が可能となる。また、基板を露光している間、第2空間への液体の供給を停止するので、第2空間への液体の供給に起因する振動が抑制され、所望の精度で基板を露光することができる。   According to the exposure method of the third aspect of the present invention, the liquid is supplied to the first space on the light emission side and the second space on the light incident side of the first element, and the exposure light is irradiated through the liquid in these spaces. Since the substrate is exposed, the substrate can be exposed with a large image-side numerical aperture secured. In addition, by making the first element removable, the cleaning or replacement can be easily performed even when the first element is contaminated by the liquid in the first space. In addition, since the supply of the liquid to the second space is stopped while the substrate is exposed, vibration caused by the supply of the liquid to the second space is suppressed, and the substrate can be exposed with a desired accuracy. .

本発明の第4の態様に従えば、複数のエレメント(2A〜2G)を備える投影光学系(PL)を介して基板(P)に露光光(EL)を照射して前記基板を露光する露光方法であって、前記複数のエレメント(2A〜2G)のうち、前記投影光学系の像面に最も近い第1エレメント(2G)の一面側に形成される第1空間(K1)と、第1空間と流通され且つ他面側に形成される第2空間(K2)との一方の空間に液体を供給することによって第1空間と第2空間を液体(LQ)で満たすとともに、第1空間(K1)の液体(LQ1)で基板(P)表面の一部を覆う液浸領域(AR2)を形成し、第1空間及び第2空間の液体(LQ)を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含む露光方法が提供される。   According to the 4th aspect of this invention, exposure which exposes the said board | substrate by irradiating exposure light (EL) to a board | substrate (P) via the projection optical system (PL) provided with several element (2A-2G). A first space (K1) formed on one surface side of the first element (2G) closest to the image plane of the projection optical system among the plurality of elements (2A to 2G); The first space and the second space are filled with the liquid (LQ) by supplying the liquid to one space between the space and the second space (K2) formed on the other surface side, and the first space ( A liquid immersion area (AR2) that covers part of the surface of the substrate (P) is formed with the liquid (LQ1) of K1), and the substrate is irradiated with exposure light via the liquid (LQ) in the first space and the second space. An exposure method comprising exposing the substrate is provided.

本発明の第4の態様の露光方法によれば、第1空間と第2空間が流通されているので、いずれか一方の空間だけに液体を供給し、いずれか一方の空間だけから液体を回収すればよい。それゆえ、液体供給及び液体回収に必要な設備を簡略化することができるとともに、露光動作に影響を与える可能性のある振動を抑制することができる。   According to the exposure method of the fourth aspect of the present invention, since the first space and the second space are distributed, the liquid is supplied to only one of the spaces, and the liquid is recovered from only one of the spaces. do it. Therefore, equipment necessary for liquid supply and liquid recovery can be simplified, and vibration that may affect the exposure operation can be suppressed.

本発明によれば、良好な露光精度及び計測精度を維持することができる。   According to the present invention, good exposure accuracy and measurement accuracy can be maintained.

以下、本発明の露光装置及び露光方法について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, the exposure apparatus and the exposure method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to the first embodiment.

図1において、露光装置EXは、マスクMを支持するマスクステージMSTと、基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージPSTに支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。    In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a mask stage MST that supports a mask M, a substrate stage PST that supports a substrate P, and an illumination optical system IL that illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL. A projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated by the exposure light EL onto the substrate P supported by the substrate stage PST, and a control device CONT that controls the overall operation of the exposure apparatus EX. I have.

本実施形態の露光装置EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系PLの像面側に液体LQ1を供給する第1液体供給機構10と、投影光学系PLの像面側の液体LQ1を回収する第1液体回収機構20とを備えている。第1液体供給機構10は、投影光学系PLを構成する複数の光学素子2(2A〜2G)のうち、投影光学系PLの像面に最も近い最終光学素子2Gの下面2Sと基板Pとの間に形成された第1空間K1に液体LQ1を供給する。第1液体回収機構20は、第1空間K1に供給された液体LQ1を回収する。    The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially widen the depth of focus. A first liquid supply mechanism 10 that supplies the liquid LQ1 to the image plane side of the PL, and a first liquid recovery mechanism 20 that recovers the liquid LQ1 on the image plane side of the projection optical system PL are provided. The first liquid supply mechanism 10 includes a lower surface 2S of the final optical element 2G closest to the image plane of the projection optical system PL and the substrate P among the plurality of optical elements 2 (2A to 2G) constituting the projection optical system PL. The liquid LQ1 is supplied to the first space K1 formed therebetween. The first liquid recovery mechanism 20 recovers the liquid LQ1 supplied to the first space K1.

また、露光装置EXは、最終光学素子2Gの上面2Tとその上方に設けられた光学素子2Fとの間に形成された第2空間K2に液体LQ2を供給する第2液体供給機構30と、第2空間K2に供給された液体LQ2を回収する第2液体回収機構60とを備えている。第1空間K1と第2空間K2とは独立した空間であり、第2液体供給機構30は、第1液体供給機構10とは独立して第2空間K2へ液体を供給可能である。また、第2液体回収機構60は、第1液体回収機構20とは独立して第2空間K2内の液体を回収可能である。    Further, the exposure apparatus EX includes a second liquid supply mechanism 30 that supplies the liquid LQ2 to the second space K2 formed between the upper surface 2T of the final optical element 2G and the optical element 2F provided above the second optical element 2G, And a second liquid recovery mechanism 60 that recovers the liquid LQ2 supplied to the second space K2. The first space K1 and the second space K2 are independent spaces, and the second liquid supply mechanism 30 can supply the liquid to the second space K2 independently of the first liquid supply mechanism 10. Further, the second liquid recovery mechanism 60 can recover the liquid in the second space K2 independently of the first liquid recovery mechanism 20.

露光装置EXは、少なくともマスクMのパターン像を基板P上に転写している間(基板P上に露光光ELを照射している間)、第2液体供給機構30から供給した液体LQ2により第2空間K2を満たした状態で、第1液体供給機構10から供給した液体LQ1により投影光学系PLの投影領域AR1を含む基板P上の一部に、投影領域AR1よりも大きく且つ基板Pよりも小さい液浸領域AR2を局所的に形成する。具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの像面に最も近い最終光学素子2Gとその像面側に配置された基板P表面との間の第1空間K1に液体LQ1を満たし、基板P表面の一部を液浸領域AR2で覆う局所液浸方式を採用し、投影光学系PL、最終光学素子2Gの上面2T側の第2空間K2の液体LQ2、及び最終光学素子2Gの下面2S側の第1空間K1の液体LQ1を介して、マスクMを通過した露光光ELを基板Pに照射することによってマスクMのパターンを基板Pに投影露光する。    The exposure apparatus EX uses the liquid LQ2 supplied from the second liquid supply mechanism 30 at least during the transfer of the pattern image of the mask M onto the substrate P (while irradiating the exposure light EL on the substrate P). In a state where the two spaces K2 are filled, the liquid LQ1 supplied from the first liquid supply mechanism 10 has a portion on the substrate P including the projection area AR1 of the projection optical system PL that is larger than the projection area AR1 and larger than the substrate P. A small liquid immersion area AR2 is locally formed. Specifically, the exposure apparatus EX fills the liquid LQ1 in the first space K1 between the final optical element 2G closest to the image plane of the projection optical system PL and the surface of the substrate P disposed on the image plane side, A local liquid immersion method in which a part of the surface of the substrate P is covered with the liquid immersion area AR2 is adopted. The pattern of the mask M is projected and exposed onto the substrate P by irradiating the substrate P with the exposure light EL that has passed through the mask M through the liquid LQ1 in the first space K1 on the 2S side.

また、投影光学系PLの像面近傍には、第1、第2液体供給機構10、20、及び第1、第2液体回収機構30、60の一部を構成するノズル部材(流路形成部材)70が配置されている。ノズル部材70は、基板P(基板ステージPST)の上方において鏡筒PKの下部の周りを囲むように設けられた環状部材である。    Further, in the vicinity of the image plane of the projection optical system PL, nozzle members (flow path forming members) that constitute a part of the first and second liquid supply mechanisms 10 and 20 and the first and second liquid recovery mechanisms 30 and 60 are provided. ) 70 is arranged. The nozzle member 70 is an annular member provided so as to surround the lower part of the lens barrel PK above the substrate P (substrate stage PST).

本実施形態では、露光装置EXとしてマスクMと基板Pとを走査方向における互いに異なる向き(逆方向)に同期移動しつつマスクMに形成されたパターンを基板Pに露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な平面内でマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をX軸方向、Z軸方向及びX軸方向に垂直な方向(非走査方向)をY軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。    In the present embodiment, the exposure apparatus EX is a scanning exposure apparatus (so-called so-called exposure apparatus EX) that exposes the pattern formed on the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction. A case where a scanning stepper) is used will be described as an example. In the following description, the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, the synchronous movement direction (scanning direction) between the mask M and the substrate P in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction, A direction (non-scanning direction) perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction is defined as a Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

照明光学系ILは、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された露光光ELの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ELによるマスクM上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクM上の所定の照明領域は照明光学系ILにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。照明光学系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination optical system IL illuminates the mask M supported by the mask stage MST with the exposure light EL, and an exposure light source, an optical integrator that equalizes the illuminance of the exposure light EL emitted from the exposure light source, It has a condenser lens for condensing the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, a variable field stop for setting the illumination area on the mask M by the exposure light EL in a slit shape, and the like. A predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. The exposure light EL emitted from the illumination optical system IL is, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g line, h line, i line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp. Alternatively, vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.

本実施形態において、第1空間K1に満たされる液体LQ1、及び第2空間K2に満たされる液体LQ2には同じ純水が用いられる。純水はArFエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)も透過可能である。    In the present embodiment, the same pure water is used for the liquid LQ1 that fills the first space K1 and the liquid LQ2 that fills the second space K2. Pure water can transmit not only ArF excimer laser light but also far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) emitted from mercury lamps and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). It is.

マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能であって、例えばマスクMを真空吸着(又は静電吸着)により固定している。マスクステージMSTは、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置MSTDにより、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微少回転可能である。そして、マスクステージMSTは、X軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクMの全面が少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横切ることができるだけのX軸方向の移動ストロークを有している。    The mask stage MST is movable while holding the mask M. For example, the mask M is fixed by vacuum suction (or electrostatic suction). The mask stage MST can be moved two-dimensionally in the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, the XY plane, and can be slightly rotated in the θZ direction by a mask stage driving device MSTD including a linear motor or the like. The mask stage MST is movable at a scanning speed specified in the X-axis direction, and the movement stroke in the X-axis direction is such that the entire surface of the mask M can cross at least the optical axis AX of the projection optical system PL. have.

マスクステージMST上には移動鏡41が設けられている。また、移動鏡41に対向する位置にはレーザ干渉計42が設けられている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及びθZ方向の回転角(場合によってはθX、θY方向の回転角も含む)はレーザ干渉計42によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計42の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置を制御する。    A movable mirror 41 is provided on the mask stage MST. A laser interferometer 42 is provided at a position facing the movable mirror 41. The position of the mask M on the mask stage MST in the two-dimensional direction and the rotation angle in the θZ direction (including rotation angles in the θX and θY directions in some cases) are measured in real time by the laser interferometer 42, and the measurement result is a control device. Output to CONT. The control device CONT controls the position of the mask M supported by the mask stage MST by driving the mask stage drive device MSTD based on the measurement result of the laser interferometer 42.

投影光学系PLは、マスクMのパターンを所定の投影倍率βで基板Pに投影露光するものであって、基板P側の先端部に設けられた最終光学素子2G及び最終光学素子2Gに次いで像面に近い光学素子2Fを含む複数の光学素子2(2A〜2G)で構成されている。複数の光学素子2A〜2Gは、光軸AXに対してほぼ静止した状態で鏡筒PKに支持されている。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4、1/5、あるいは1/8の縮小系である。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLは、屈折素子と反射素子とを含む反射屈折系、反射素子を含まない屈折系、屈折素子を含まない反射系のいずれであってもよい。    The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification β. The image is next to the final optical element 2G and the final optical element 2G provided at the front end portion on the substrate P side. It is composed of a plurality of optical elements 2 (2A to 2G) including an optical element 2F close to the surface. The plurality of optical elements 2A to 2G are supported by the barrel PK in a state of being substantially stationary with respect to the optical axis AX. In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The projection optical system PL may be any one of a catadioptric system including a refractive element and a reflective element, a refractive system not including a reflective element, and a reflective system not including a refractive element.

基板ステージPSTは、基板Pを基板ホルダPHを介して保持して移動可能であって、XY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。更に基板ステージPSTは、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能である。基板Pは基板ホルダPHに例えば真空吸着等により保持されている。基板ステージPSTは、制御装置CONTによって制御されるリニアモータ等の基板ステージ駆動装置PSTDにより駆動される。    The substrate stage PST can move while holding the substrate P via the substrate holder PH, can move two-dimensionally in the XY plane, and can be rotated slightly in the θZ direction. Furthermore, the substrate stage PST is also movable in the Z-axis direction, the θX direction, and the θY direction. The substrate P is held by the substrate holder PH by, for example, vacuum suction. The substrate stage PST is driven by a substrate stage driving device PSTD such as a linear motor controlled by the control device CONT.

基板ステージPST上には移動鏡43が設けられている。また、移動鏡43に対向する位置にはレーザ干渉計44が設けられている。基板ステージPST上の基板Pの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計44によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、露光装置EXは、例えば特開平8−37149号公報に開示されているような、基板ステージPSTに支持されている基板Pの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を備えている。フォーカス・レベリング検出系は、第1空間K1の液体LQ1を介して、又は介さずに、基板P表面のZ軸方向の位置情報、及び基板PのθX及びθY方向の傾斜情報を検出する。液体LQ1を介さずに基板P表面の面情報を検出するフォーカス・レベリング検出系の場合、投影光学系PLから離れた位置で基板P表面の面情報を検出するものであってもよい。投影光学系PLから離れた位置で基板P表面の面情報を検出する露光装置は、例えば米国特許第6,674,510号に開示されている。    A movable mirror 43 is provided on the substrate stage PST. A laser interferometer 44 is provided at a position facing the movable mirror 43. The two-dimensional position and rotation angle of the substrate P on the substrate stage PST are measured in real time by the laser interferometer 44. Although not shown, the exposure apparatus EX performs focus leveling for detecting positional information on the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-37149. A detection system is provided. The focus / leveling detection system detects position information in the Z-axis direction on the surface of the substrate P and tilt information in the θX and θY directions of the substrate P through or without the liquid LQ1 in the first space K1. In the case of a focus / leveling detection system that detects surface information on the surface of the substrate P without using the liquid LQ1, the surface information on the surface of the substrate P may be detected at a position away from the projection optical system PL. An exposure apparatus that detects surface information on the surface of the substrate P at a position away from the projection optical system PL is disclosed in, for example, US Pat. No. 6,674,510.

レーザ干渉計44の計測結果は制御装置CONTに出力される。フォーカス・レベリング検出系の受光結果も制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置PSTDを駆動し、基板Pのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Pの表面を投影光学系PLの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計44の計測結果に基づいて、基板PのX軸方向及びY軸方向における位置決めを行う。    The measurement result of the laser interferometer 44 is output to the control device CONT. The light reception result of the focus / leveling detection system is also output to the control device CONT. The control device CONT drives the substrate stage driving device PSTD based on the detection result of the focus / leveling detection system, and controls the focus position and the tilt angle of the substrate P so that the surface of the substrate P is image plane of the projection optical system PL. And aligning the substrate P in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the measurement result of the laser interferometer 44.

基板ステージPST上には凹部50が設けられており、基板Pを保持するための基板ホルダPHは凹部50に配置されている。そして、基板ステージPSTのうち凹部50以外の上面51は、基板ホルダPHに保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面(平坦部)となっている。また本実施形態においては、移動鏡43の上面も、基板ステージPSTの上面51とほぼ面一に設けられている。基板Pの周囲に基板P表面とほぼ面一の上面51を設けたので、基板Pのエッジ領域を液浸露光するときにおいても、基板Pのエッジ部の外側には段差部がほぼ無いので、投影光学系PLの像面側に液体LQを保持して液浸領域AR2を良好に形成することができる。なお、第1空間K1に液体LQ1を保持可能であれば、基板P表面と基板ステージPSTの上面51との間に段差があってもよい。また、基板Pのエッジ部とその基板Pの周囲に設けられた平坦面(上面)51との間には0.1〜2mm程度の隙間があるが、液体LQの表面張力によりその隙間に液体LQが流れ込むことはほとんどなく、基板Pの周縁近傍を露光する場合にも、上面51により投影光学系PLの下に液体LQを保持することができる。    A recess 50 is provided on the substrate stage PST, and a substrate holder PH for holding the substrate P is disposed in the recess 50. The upper surface 51 of the substrate stage PST other than the recess 50 is a flat surface (flat portion) that is substantially the same height (flat) as the surface of the substrate P held by the substrate holder PH. In the present embodiment, the upper surface of the movable mirror 43 is also substantially flush with the upper surface 51 of the substrate stage PST. Since the upper surface 51 that is substantially flush with the surface of the substrate P is provided around the substrate P, there is almost no stepped portion outside the edge portion of the substrate P even when the edge region of the substrate P is subjected to immersion exposure. The liquid immersion area AR2 can be satisfactorily formed by holding the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL. As long as the liquid LQ1 can be held in the first space K1, there may be a step between the surface of the substrate P and the upper surface 51 of the substrate stage PST. Further, there is a gap of about 0.1 to 2 mm between the edge portion of the substrate P and the flat surface (upper surface) 51 provided around the substrate P, but the liquid is placed in the gap due to the surface tension of the liquid LQ. LQ hardly flows, and the liquid LQ can be held under the projection optical system PL by the upper surface 51 even when the vicinity of the periphery of the substrate P is exposed.

また、上面51を撥液性にすることにより、液浸露光中における基板P外側(上面51外側)への液体LQの流出を抑え、また液浸露光後においても液体LQを円滑に回収できて上面51に液体LQが残留する不都合を防止できる。基板ステージPSTの上面51を、例えばポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))などの撥液性を有する材料によって形成することで、上面51を撥液性にすることができる。あるいは、上面51に対して、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する等の撥液化処理を行ってもよい。また、撥液性材料の領域(撥液化処理領域)としては、上面51全域であってもよいし、撥液性を必要とする一部の領域のみであってもよい。    Further, by making the upper surface 51 liquid repellent, it is possible to suppress the outflow of the liquid LQ to the outside of the substrate P (outside the upper surface 51) during the immersion exposure, and to smoothly collect the liquid LQ even after the immersion exposure. The inconvenience that the liquid LQ remains on the upper surface 51 can be prevented. By forming the upper surface 51 of the substrate stage PST with a material having liquid repellency such as polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), the upper surface 51 can be made liquid repellant. Alternatively, for example, a fluorine-based resin material such as polytetrafluoroethylene, an acrylic resin material, or a silicon-based resin material is applied to the upper surface 51, or a thin film made of the liquid-repellent material is applied. A liquid repellent treatment such as sticking may be performed. Further, the region of the liquid repellent material (the liquid repellent treatment region) may be the entire upper surface 51 or only a part of the region requiring liquid repellency.

露光装置EXは、投影光学系PLを支持する鏡筒定盤5と、鏡筒定盤5及びマスクステージMSTを支持するメインコラム1とを備えている。メインコラム1は、床面上に設けられたベース9上に設置されている。基板ステージPSTはベース9上に支持されている。メインコラム1には、内側に向けて突出する上側段部7及び下側段部8が形成されている。  The exposure apparatus EX includes a lens barrel surface plate 5 that supports the projection optical system PL, and a main column 1 that supports the lens barrel surface plate 5 and the mask stage MST. The main column 1 is installed on a base 9 provided on the floor surface. The substrate stage PST is supported on the base 9. The main column 1 is formed with an upper step 7 and a lower step 8 that protrude inward.

照明光学系ILは、メインコラム1の上部に固定された支持フレーム3により支持されている。メインコラム1の上側段部7には、防振装置46を介してマスク定盤4が支持されている。マスクステージMST及びマスク定盤4の中央部にはマスクMのパターン像を通過させる開口部MK1、MK2がそれぞれ形成されている。マスクステージMSTの下面には非接触軸受である気体軸受(エアベアリング)45が複数設けられている。マスクステージMSTはエアベアリング45によりマスク定盤4の上面(ガイド面)に対して非接触支持されており、マスクステージ駆動装置MSTDによりXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。    The illumination optical system IL is supported by a support frame 3 fixed to the upper part of the main column 1. A mask surface plate 4 is supported on the upper step 7 of the main column 1 via a vibration isolator 46. Openings MK1 and MK2 that allow the pattern image of the mask M to pass through are formed in the center of the mask stage MST and the mask surface plate 4, respectively. A plurality of gas bearings (air bearings) 45 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the mask stage MST. The mask stage MST is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) of the mask surface plate 4 by the air bearing 45, and can be moved two-dimensionally in the XY plane and can be rotated in the θZ direction by the mask stage driving device MSTD. is there.

投影光学系PLを保持する鏡筒PKの外周にはフランジPFが設けられており、投影光学系PLはこのフランジPFを介して鏡筒定盤5に支持されている。鏡筒定盤5とメインコラム1の下側段部8との間にはエアマウントなどを含む防振装置47が配置されており、投影光学系PLを支持する鏡筒定盤5はメインコラム1の下側段部8に防振装置47を介して支持されている。この防振装置47によって、メインコラム1の振動が、投影光学系PLを支持する鏡筒定盤5に伝わらないように、鏡筒定盤5とメインコラム1とが振動的に分離されている。    A flange PF is provided on the outer periphery of the lens barrel PK that holds the projection optical system PL, and the projection optical system PL is supported by the lens barrel surface plate 5 via the flange PF. An anti-vibration device 47 including an air mount is disposed between the lens barrel surface plate 5 and the lower step portion 8 of the main column 1, and the lens barrel surface plate 5 that supports the projection optical system PL is the main column. 1 is supported through a vibration isolator 47. The vibration isolator 47 vibrationally separates the lens barrel base plate 5 and the main column 1 so that the vibration of the main column 1 is not transmitted to the lens barrel base plate 5 that supports the projection optical system PL. .

基板ステージPSTの下面には複数の非接触軸受である気体軸受(エアベアリング)48が設けられている。また、ベース9上には、エアマウント等を含む防振装置49を介して基板定盤6が支持されている。基板ステージPSTはエアベアリング48により基板定盤6の上面(ガイド面)に対して非接触支持されており、基板ステージ駆動装置PSTDにより、XY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。この防振装置49によって、ベース9(床面)やメインコラム1の振動が、基板ステージPSTを非接触支持する基板定盤6に伝わらないように、基板定盤6とメインコラム1及びベース9(床面)とが振動的に分離されている。    A plurality of gas bearings (air bearings) 48 that are non-contact bearings are provided on the lower surface of the substrate stage PST. A substrate surface plate 6 is supported on the base 9 via a vibration isolator 49 including an air mount. The substrate stage PST is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) of the substrate surface plate 6 by an air bearing 48, and can be moved two-dimensionally in the XY plane and slightly rotated in the θZ direction by the substrate stage driving device PSTD. It is. The vibration isolator 49 prevents the vibration of the base 9 (floor surface) and the main column 1 from being transmitted to the substrate surface plate 6 that supports the substrate stage PST in a non-contact manner. (Floor surface) is separated vibrationally.

ノズル部材70は、メインコラム1の下側段部8に連結部材52を介して支持されている。連結部材52はメインコラム1の下側段部8に固定されており、その連結部材52にノズル部材70が固定されている。メインコラム1の下側段部8は、防振装置47及び鏡筒定盤5を介して投影光学系PLを支持しており、ノズル部材70は、投影光学系PLを支持する下側段部8に支持されている構成となっている。    The nozzle member 70 is supported on the lower step portion 8 of the main column 1 via a connecting member 52. The connecting member 52 is fixed to the lower step portion 8 of the main column 1, and the nozzle member 70 is fixed to the connecting member 52. The lower step portion 8 of the main column 1 supports the projection optical system PL via the vibration isolator 47 and the lens barrel surface plate 5, and the nozzle member 70 is a lower step portion that supports the projection optical system PL. 8 is supported.

そして、ノズル部材70を連結部材52を介して支持しているメインコラム1と、投影光学系PLの鏡筒PKをフランジPFを介して支持している鏡筒定盤5とは、防振装置47を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル部材70で発生した振動が投影光学系PLに伝達されることは防止されている。また、ノズル部材70を連結部材52を介して支持しているメインコラム1と、基板ステージPSTを支持している基板定盤6とは、防振装置49を介して振動的に分離している。したがって、ノズル部材70で発生した振動が、メインコラム1及びベース9を介して基板ステージPSTに伝達されることが防止されている。また、ノズル部材70を連結部材52を介して支持しているメインコラム1と、マスクステージMSTを支持しているマスク定盤4とは、防振装置46を介して振動的に分離されている。したがって、ノズル部材70で発生した振動がメインコラム1を介してマスクステージMSTに伝達されることが防止されている。    The main column 1 supporting the nozzle member 70 via the connecting member 52 and the lens barrel surface plate 5 supporting the lens barrel PK of the projection optical system PL via the flange PF are the vibration isolator. 47 is separated vibrationally. Therefore, the vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL. Further, the main column 1 supporting the nozzle member 70 via the connecting member 52 and the substrate surface plate 6 supporting the substrate stage PST are vibrationally separated via the vibration isolator 49. . Therefore, vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the substrate stage PST via the main column 1 and the base 9. Further, the main column 1 supporting the nozzle member 70 via the connecting member 52 and the mask surface plate 4 supporting the mask stage MST are separated vibrationally via the vibration isolator 46. . Therefore, vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the mask stage MST via the main column 1.

第1液体供給機構10は、液体LQ1を投影光学系PLの最終光学素子2Gの下面2S側(光射出側)に形成された第1空間K1に供給するためのものであって、液体LQ1を送出可能な第1液体供給部11と、第1液体供給部11にその一端部を接続する供給管13とを備えている。第1液体供給部11は、液体LQ1を収容するタンク、供給する液体LQ1の温度を調整する温調装置、液体LQ1中の異物を除去するフィルタ装置、及び加圧ポンプ等を備えている。基板P上に液浸領域AR2を形成する際、液体供給機構10は液体LQ1を基板P上に供給する。   The first liquid supply mechanism 10 is for supplying the liquid LQ1 to the first space K1 formed on the lower surface 2S side (light emission side) of the final optical element 2G of the projection optical system PL. A first liquid supply section 11 that can be sent out and a supply pipe 13 that connects one end of the first liquid supply section 11 to the first liquid supply section 11 are provided. The first liquid supply unit 11 includes a tank that stores the liquid LQ1, a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the supplied liquid LQ1, a filter device that removes foreign matter in the liquid LQ1, a pressure pump, and the like. When forming the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ1 onto the substrate P.

第1液体回収機構20は、最終光学素子2Gの下面2S側に形成された第1空間K1に供給された液体LQ1を回収するためのものであって、液体LQ1を回収可能な第1液体回収部21と、第1液体回収部21にその一端部を接続する回収管23とを備えている。第1液体回収部21は例えば真空ポンプ等の真空系(吸引装置)、回収された液体LQ1と気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体LQ1を収容するタンク等を備えている。なお、真空系、気液分離器、タンクなどの少なくとも一部を露光装置EXに設けずに、露光装置EXが配置される工場などの設備を用いてもよい。基板P上に液浸領域AR2を形成するために、第1液体回収機構20は第1液体供給機構10より供給された基板P上の液体LQ1を所定量回収する。   The first liquid recovery mechanism 20 is for recovering the liquid LQ1 supplied to the first space K1 formed on the lower surface 2S side of the final optical element 2G, and is capable of recovering the liquid LQ1. And a recovery pipe 23 that connects one end of the first liquid recovery part 21 to the first liquid recovery part 21. The first liquid recovery unit 21 includes, for example, a vacuum system (suction device) such as a vacuum pump, a gas-liquid separator that separates the recovered liquid LQ1 and gas, and a tank that stores the recovered liquid LQ1. Note that equipment such as a factory in which the exposure apparatus EX is disposed may be used without providing at least a part of the vacuum system, gas-liquid separator, tank, and the like in the exposure apparatus EX. In order to form the liquid immersion area AR2 on the substrate P, the first liquid recovery mechanism 20 recovers a predetermined amount of the liquid LQ1 on the substrate P supplied from the first liquid supply mechanism 10.

第2液体供給機構30は、液体LQ2を投影光学系PLの最終光学素子2Gの上面2T側に形成された第2空間K2に供給するためのものであって、液体LQ2を送出可能な第2液体供給部31と、第2液体供給部31にその一端部を接続する供給管33とを備えている。第2液体供給部31は、液体LQ2を収容するタンク、供給する液体LQ2の温度を調整する温調装置、液体LQ2中の異物を除去するフィルタ装置、及び加圧ポンプ等を備えている。なお、第1液体供給部11及び第2液体供給部31のタンク、加圧ポンプの少なくとも一部は、必ずしも露光装置EXが備えている必要はなく、露光装置EXが設置される工場などの設備を代用することもできる。   The second liquid supply mechanism 30 is for supplying the liquid LQ2 to the second space K2 formed on the upper surface 2T side of the final optical element 2G of the projection optical system PL, and is capable of delivering the liquid LQ2. The liquid supply part 31 and the supply pipe | tube 33 which connects the one end part to the 2nd liquid supply part 31 are provided. The second liquid supply unit 31 includes a tank that stores the liquid LQ2, a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the supplied liquid LQ2, a filter device that removes foreign matter in the liquid LQ2, a pressure pump, and the like. Note that at least part of the tanks and pressure pumps of the first liquid supply unit 11 and the second liquid supply unit 31 are not necessarily provided in the exposure apparatus EX, and facilities such as a factory in which the exposure apparatus EX is installed. Can be substituted.

第2液体回収機構60は、最終光学素子2Gの上面2S側に形成された第2空間K2に供給された液体LQ2を回収するためのものであって、液体LQ2を回収可能な第2液体回収部61と、第2液体回収部61にその一端部を接続する回収管63とを備えている。第2液体回収部61は例えば真空ポンプ等の真空系(吸引装置)、回収された液体LQ2と気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体LQ2を収容するタンク等を備えている。なお、真空系、気液分離器、タンクなどの少なくとも一部を露光装置EXに設けずに、露光装置EXが配置される工場などの設備を用いるようにしてもよい。   The second liquid recovery mechanism 60 is for recovering the liquid LQ2 supplied to the second space K2 formed on the upper surface 2S side of the final optical element 2G, and can recover the liquid LQ2. And a recovery pipe 63 that connects one end of the second liquid recovery part 61 to the second liquid recovery part 61. The second liquid recovery unit 61 includes, for example, a vacuum system (a suction device) such as a vacuum pump, a gas-liquid separator that separates the recovered liquid LQ2 and gas, and a tank that stores the recovered liquid LQ2. Note that equipment such as a factory in which the exposure apparatus EX is disposed may be used without providing at least a part of the vacuum system, the gas-liquid separator, the tank, and the like in the exposure apparatus EX.

図2は投影光学系PLの像面側及びノズル部材70近傍を示す断面図、図3はノズル部材70を下から見た図である。   2 is a cross-sectional view showing the image plane side of the projection optical system PL and the vicinity of the nozzle member 70, and FIG. 3 is a view of the nozzle member 70 as viewed from below.

図2及び図3において、最終光学素子2G及びその上方に配置された光学素子2Fは、鏡筒PKに支持されている。最終光学素子2Gは平行平面板であって、鏡筒PKの下面PKAとその鏡筒PKに保持された最終光学素子2Gの下面2Sとはほぼ面一となっている。鏡筒PKに支持された最終光学素子2Gの上面2T及び下面2SはXY平面とほぼ平行となっている。また、最終光学素子(平行平面板)2Gはほぼ水平に支持されており、無屈折力である。また、鏡筒PKと最終光学素子2Gとの接続部などはシールされている。すなわち、最終光学素子2Gの下面2S側の第1空間K1と上面2T側の第2空間K2とは互いに独立した空間であり、第1空間K1と第2空間K2との間での液体の流通が阻止されている。上述したように、第1空間K1は、最終光学素子2Gと基板Pとの間の空間であって、その第1空間K1に液体LQ1の液浸領域AR2が形成される。一方、第2空間K2は、鏡筒PKの内部空間の一部であって、最終光学素子2Gの上面2Tとその上方に配置された光学素子2Fの下面2Uとの間の空間である。   2 and 3, the final optical element 2G and the optical element 2F disposed above the final optical element 2G are supported by the lens barrel PK. The final optical element 2G is a parallel flat plate, and the lower surface PKA of the lens barrel PK and the lower surface 2S of the final optical element 2G held by the lens barrel PK are substantially flush with each other. The upper surface 2T and the lower surface 2S of the final optical element 2G supported by the lens barrel PK are substantially parallel to the XY plane. The final optical element (parallel flat plate) 2G is supported substantially horizontally and has no refractive power. Further, the connection portion between the lens barrel PK and the final optical element 2G is sealed. That is, the first space K1 on the lower surface 2S side and the second space K2 on the upper surface 2T side of the final optical element 2G are independent from each other, and the liquid flows between the first space K1 and the second space K2. Is blocked. As described above, the first space K1 is a space between the final optical element 2G and the substrate P, and the liquid immersion area AR2 of the liquid LQ1 is formed in the first space K1. On the other hand, the second space K2 is a part of the internal space of the lens barrel PK, and is a space between the upper surface 2T of the final optical element 2G and the lower surface 2U of the optical element 2F disposed above it.

なお、最終光学素子2Gの上面2Tの面積は、その上面2Tと対向する光学素子2Fの下面2Uの面積とほぼ同一、もしくは下面2Uの面積よりも小さく、第2空間K2を液体LQで満たした場合、最終光学素子2Gの上面2Tのほぼ全面が液体LQで覆われる。   The area of the upper surface 2T of the final optical element 2G is substantially the same as or smaller than the area of the lower surface 2U of the optical element 2F facing the upper surface 2T, and the second space K2 is filled with the liquid LQ. In this case, almost the entire upper surface 2T of the final optical element 2G is covered with the liquid LQ.

また、最終光学素子2Gは、鏡筒PKに対して容易に取り付け・外しが可能となっている。すなわち、最終光学素子2Gは交換可能に設けられている。特に、最終光学素子2Gの取り付け及び取り外しに際して、鏡筒PK内の他の光学素子を離脱することなく、また、他の光学素子または投影光学系の光学特性に影響を与えることないように最終光学素子2Gが鏡筒PKに取り付けることができる。例えば、鏡筒PKを、光学素子2Fを保持する第1保持部材と、最終光学素子2Gを保持する第2保持部材とに分離し、第2保持部材を第1保持部材にネジなどを用いて固定する構造とすることによって、第2保持部材を取り外して、最終光学素子2Gを容易に交換することができる。   The final optical element 2G can be easily attached to and detached from the lens barrel PK. That is, the last optical element 2G is provided so as to be replaceable. In particular, when the final optical element 2G is attached and removed, the final optical element is not detached from the other optical elements in the lens barrel PK and does not affect the optical characteristics of the other optical elements or the projection optical system. The element 2G can be attached to the lens barrel PK. For example, the lens barrel PK is separated into a first holding member that holds the optical element 2F and a second holding member that holds the final optical element 2G, and the second holding member is used as a first holding member using a screw or the like. By setting it as the structure to fix, the 2nd holding member can be removed and the last optical element 2G can be replaced | exchanged easily.

ノズル部材70は、投影光学系PLの下端部の近傍に配置されており、基板P(基板ステージPST)の上方において鏡筒PKの周りを囲むように設けられた環状部材である。ノズル部材70は、第1液体供給機構10及び第1液体回収機構20それぞれの一部を構成するものである。ノズル部材70は、その中央部に投影光学系PL(鏡筒PK)を配置可能な穴部70Hを有している。本実施形態において、投影光学系PLの投影領域AR1はY軸方向(非走査方向)を長手方向とする矩形状に設定されている。   The nozzle member 70 is disposed in the vicinity of the lower end portion of the projection optical system PL, and is an annular member provided so as to surround the lens barrel PK above the substrate P (substrate stage PST). The nozzle member 70 constitutes a part of each of the first liquid supply mechanism 10 and the first liquid recovery mechanism 20. The nozzle member 70 has a hole 70 </ b> H in which the projection optical system PL (lens barrel PK) can be arranged at the center thereof. In the present embodiment, the projection area AR1 of the projection optical system PL is set to a rectangular shape with the Y-axis direction (non-scanning direction) as the longitudinal direction.

基板Pに対向するノズル部材70の下面70Aには、Y軸方向を長手方向とする凹部78が形成されている。投影光学系PL(鏡筒PK)を配置可能な穴部70Hは凹部78の内側に形成されている。凹部78の内側には、XY平面と略平行であり、基板ステージPSTに支持された基板Pと対向する面78A(以下、キャビティ面78Aと称する)が設けられている。また、凹部78は、内側面79を有している。内側面79は、基板ステージPSTに支持された基板P表面に対してほぼ直交するように設けられている。ここで、基板ステージPSTは、基板P表面とXY平面とが略平行となるように基板Pを支持している。最終光学素子2Gと基板Pとの距離は、ノズル部材70の下面70Aと基板Pとの距離よりも長くなっている。   On the lower surface 70 </ b> A of the nozzle member 70 facing the substrate P, a recess 78 having the longitudinal direction in the Y-axis direction is formed. A hole 70H in which the projection optical system PL (lens barrel PK) can be disposed is formed inside the recess 78. Inside the recess 78, a surface 78A (hereinafter referred to as a cavity surface 78A) that is substantially parallel to the XY plane and faces the substrate P supported by the substrate stage PST is provided. The recess 78 has an inner side surface 79. The inner side surface 79 is provided so as to be substantially orthogonal to the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST. Here, the substrate stage PST supports the substrate P so that the surface of the substrate P and the XY plane are substantially parallel. The distance between the final optical element 2G and the substrate P is longer than the distance between the lower surface 70A of the nozzle member 70 and the substrate P.

ノズル部材70の下面70Aのうち、凹部78の内側面79には、第1液体供給機構10の一部を構成する第1供給口12(12A、12B)が設けられている。本実施形態においては、第1供給口12(12A、12B)は2つ設けられており、投影光学系PLの光学素子2(投影領域AR1)を挟んでX軸方向両側のそれぞれに設けられている。第1供給口12A、12Bのそれぞれは、第1液体供給部11から送出された液体LQ1を、投影光学系PLの像面側に配置された基板P表面と略平行、すなわちXY平面と略平行に(横方向に)吹き出す。   Of the lower surface 70 </ b> A of the nozzle member 70, the inner surface 79 of the recess 78 is provided with first supply ports 12 (12 </ b> A, 12 </ b> B) that constitute a part of the first liquid supply mechanism 10. In the present embodiment, two first supply ports 12 (12A, 12B) are provided, and are provided on both sides of the X-axis direction across the optical element 2 (projection area AR1) of the projection optical system PL. Yes. Each of the first supply ports 12A and 12B causes the liquid LQ1 delivered from the first liquid supply unit 11 to be substantially parallel to the surface of the substrate P disposed on the image plane side of the projection optical system PL, that is, substantially parallel to the XY plane. Blow out (laterally).

なお、本実施形態における第1供給口12A、12Bは略円形状に形成されているが、楕円形状、矩形状、スリット状など任意の形状に形成されていてもよい。また、本実施形態においては、第1供給口12A、12Bは互いにほぼ同じ大きさを有しているが、互いに異なる大きさであってもよい。また、第1供給口は1箇所であってもよい。また、第1供給口12A,12Bを、投影光学系PLの光学素子2(投影領域AR1)に対してY軸方向両側にそれぞれ設けても良い。   The first supply ports 12A and 12B in the present embodiment are formed in a substantially circular shape, but may be formed in an arbitrary shape such as an elliptical shape, a rectangular shape, or a slit shape. In the present embodiment, the first supply ports 12A and 12B have substantially the same size, but may have different sizes. Further, the first supply port may be one place. Further, the first supply ports 12A and 12B may be provided on both sides in the Y-axis direction with respect to the optical element 2 (projection area AR1) of the projection optical system PL.

ノズル部材70の下面70Aにおいて、投影光学系PLの投影領域AR1を基準として凹部78の外側には第1液体回収機構20の一部を構成する第1回収口22が設けられている。第1回収口22は、基板Pに対向するノズル部材70の下面70Aにおいて投影光学系PLの投影領域AR1に対して第1液体供給機構10の第1供給口12A、12Bの外側に、投影領域AR1に対して第1供給口12A、12Bよりも離れて設けられており、投影領域AR1、及び第1供給口12A、12Bを囲むように環状に形成されている。また、第1回収口22には多孔体22Pが設けられている。なお第1回収口22は、投影領域AR1、及び第1供給口12A、12Bを囲むように環状に設けなくてもよく、例えば離散的に設けても良い。すなわち、第1回収口22の数、配置、及び形状などは、上述のものに限られず、液体LQ1が漏れ出さないように液体LQ1を回収できる構造であればよい。   On the lower surface 70A of the nozzle member 70, a first recovery port 22 that constitutes a part of the first liquid recovery mechanism 20 is provided outside the recess 78 with reference to the projection area AR1 of the projection optical system PL. The first recovery port 22 is located outside the first supply ports 12A and 12B of the first liquid supply mechanism 10 with respect to the projection region AR1 of the projection optical system PL on the lower surface 70A of the nozzle member 70 facing the substrate P. It is provided away from the first supply ports 12A and 12B with respect to AR1, and is formed in an annular shape so as to surround the projection area AR1 and the first supply ports 12A and 12B. The first recovery port 22 is provided with a porous body 22P. The first recovery port 22 may not be provided in an annular shape so as to surround the projection area AR1 and the first supply ports 12A and 12B, and may be provided discretely, for example. That is, the number, arrangement, shape, and the like of the first recovery ports 22 are not limited to those described above, and any structure that can recover the liquid LQ1 so that the liquid LQ1 does not leak out may be used.

連結部材52を介してメインコラム1の下側段部8に支持されたノズル部材70は、投影光学系PL(鏡筒PK)とは離れている。すなわち、ノズル部材70の穴部70Hの内側面70Kと鏡筒PKの側面PKSとの間には間隙が設けられている。この間隙は、投影光学系PLとノズル部材70とを振動的に分離するために設けられたものである。これにより、ノズル部材70で発生した振動が、投影光学系PL側に伝達することが防止されている。また、上述したように、メインコラム1(下側段部8)と鏡筒定盤5とは、防振装置47を介して振動的に分離している。したがって、ノズル部材70で発生した振動が、メインコラム1及び鏡筒定盤5を介して投影光学系PLに伝達されることは防止されている。   The nozzle member 70 supported by the lower step portion 8 of the main column 1 via the connecting member 52 is separated from the projection optical system PL (lens barrel PK). That is, a gap is provided between the inner side surface 70K of the hole 70H of the nozzle member 70 and the side surface PKS of the lens barrel PK. This gap is provided for vibrationally separating the projection optical system PL and the nozzle member 70. Thereby, the vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL side. Further, as described above, the main column 1 (lower step 8) and the lens barrel surface plate 5 are vibrationally separated via the vibration isolator 47. Therefore, the vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL via the main column 1 and the lens barrel surface plate 5.

図2に示すように、供給管13の他端部は、ノズル部材70の内部に形成された第1供給流路14の一端部に接続している。一方、ノズル部材70の第1供給流路14の他端部は、ノズル部材70の凹部78の内側面79に形成された第1供給口12に接続されている。ここで、ノズル部材70の内部に形成された第1供給流路14は、複数(2つ)の供給口12(12A、12B)のそれぞれにその他端部を接続可能なように途中から分岐している。また、図2に示すように、第1供給口12に接続された第1供給流路14のうち第1供給口12近傍は、第1供給口12に向かって漸次拡がる傾斜面となっており、供給口12はラッパ状に形成されている。   As shown in FIG. 2, the other end portion of the supply pipe 13 is connected to one end portion of the first supply flow path 14 formed inside the nozzle member 70. On the other hand, the other end of the first supply flow path 14 of the nozzle member 70 is connected to the first supply port 12 formed on the inner surface 79 of the recess 78 of the nozzle member 70. Here, the first supply flow path 14 formed inside the nozzle member 70 branches from the middle so that the other end can be connected to each of the plurality (two) of the supply ports 12 (12A, 12B). ing. As shown in FIG. 2, the vicinity of the first supply port 12 in the first supply flow path 14 connected to the first supply port 12 is an inclined surface that gradually expands toward the first supply port 12. The supply port 12 is formed in a trumpet shape.

第1液体供給部11の液体供給動作は制御装置CONTにより制御される。液浸領域AR2を形成するために、制御装置CONTは、第1液体供給機構10の第1液体供給部11より液体LQ1を送出する。第1液体供給部11より送出された液体LQ1は、供給管13を流れた後、ノズル部材70の内部に形成された第1供給流路14の一端部に流入する。そして、第1供給流路14の一端部に流入した液体LQ1は途中で分岐した後、ノズル部材70の内側面79に形成された複数(2つ)の第1供給口12A、12Bより、最終光学素子2Gと基板Pとの間の第1空間K1に供給される。ここで、本実施形態においては、第1供給口12から供給される液体LQ1は、基板P表面とほぼ平行に吹き出されるため、例えば基板P表面の上方よりその基板P表面に対して下向きに液体LQ1を供給する構成に比べて、供給された液体LQ1が基板Pに及ぼす力を低減できる。したがって、液体LQ1の供給に起因して基板Pや基板ステージPSTが変形する等といった不都合の発生を防止することができる。もちろん、基板Pや基板ステージPSTへ及ぼす圧力を考慮して、下向きに液体LQ1が供給されるように第1供給口を形成してもよい。   The liquid supply operation of the first liquid supply unit 11 is controlled by the control device CONT. In order to form the liquid immersion area AR2, the control device CONT delivers the liquid LQ1 from the first liquid supply unit 11 of the first liquid supply mechanism 10. The liquid LQ1 delivered from the first liquid supply unit 11 flows through the supply pipe 13 and then flows into one end of the first supply flow path 14 formed in the nozzle member 70. Then, the liquid LQ1 flowing into one end of the first supply flow path 14 is branched in the middle, and finally, from a plurality (two) of the first supply ports 12A and 12B formed on the inner surface 79 of the nozzle member 70. It is supplied to the first space K1 between the optical element 2G and the substrate P. Here, in the present embodiment, the liquid LQ1 supplied from the first supply port 12 is blown out substantially parallel to the surface of the substrate P, and therefore, for example, downward from the upper surface of the substrate P to the surface of the substrate P. Compared with the configuration in which the liquid LQ1 is supplied, the force exerted on the substrate P by the supplied liquid LQ1 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience such as deformation of the substrate P and the substrate stage PST due to the supply of the liquid LQ1. Of course, the first supply port may be formed so that the liquid LQ1 is supplied downward in consideration of the pressure exerted on the substrate P and the substrate stage PST.

図2に示すように、回収管23の他端部は、ノズル部材70の内部に形成された第1回収流路24の一部を構成するマニホールド流路24Mの一端部に接続している。一方、マニホールド流路24Mの他端部は、第1回収口22に対応するように平面視環状に形成され、その第1回収口22に接続する第1回収流路24の一部を構成する環状流路24Kの一部に接続している。   As shown in FIG. 2, the other end of the recovery pipe 23 is connected to one end of a manifold channel 24 </ b> M that constitutes a part of the first recovery channel 24 formed inside the nozzle member 70. On the other hand, the other end portion of the manifold channel 24M is formed in an annular shape in plan view so as to correspond to the first recovery port 22, and constitutes a part of the first recovery channel 24 connected to the first recovery port 22. It is connected to a part of the annular flow path 24K.

第1液体回収部21の液体回収動作は制御装置CONTに制御される。制御装置CONTは、液体LQ1を回収するために、第1液体回収機構20の第1液体回収部21を駆動する。真空系を有する第1液体回収部21の駆動により、基板P上の液体LQ1は、その基板Pの上方に設けられている第1回収口22を介して環状流路24Kに鉛直上向き(+Z方向)に流入する。環状流路24Kに+Z方向に流入した液体LQ1は、マニホールド流路24Mで集合された後、マニホールド流路24Mを流れる。その後、回収管23を介して第1液体回収部21に吸引回収される。   The liquid recovery operation of the first liquid recovery unit 21 is controlled by the control device CONT. The control device CONT drives the first liquid recovery part 21 of the first liquid recovery mechanism 20 in order to recover the liquid LQ1. By driving the first liquid recovery unit 21 having a vacuum system, the liquid LQ1 on the substrate P is directed vertically upward (+ Z direction) to the annular flow path 24K via the first recovery port 22 provided above the substrate P. ). The liquid LQ1 that has flowed into the annular flow path 24K in the + Z direction flows through the manifold flow path 24M after being collected in the manifold flow path 24M. Thereafter, the liquid is sucked and collected by the first liquid recovery unit 21 via the recovery pipe 23.

鏡筒PKの内側面PKLには、第2液体供給機構30の一部を構成する第2供給口32が設けられている。第2供給口32は、鏡筒PKの内側面PKLにおいて第2空間K2の近傍に形成されており、投影光学系PLの光軸AXに対して+X側に設けられている。第2供給口32は、第2液体供給部31から送出された液体LQ2を、最終光学素子2Gの上面2Tと略平行、すなわちXY平面と略平行に(横方向に)吹き出す。第2供給口32は、最終光学素子2Gの上面2Tとほぼ平行に液体LQ2を吹き出すので、供給された液体LQ2が光学素子2G、2F等に及ぼす力を低減できる。したがって、液体LQ2の供給に起因して光学素子2G、2F等が変形したり変位する等といった不都合の発生を防止することができる。   A second supply port 32 that constitutes a part of the second liquid supply mechanism 30 is provided on the inner surface PKL of the lens barrel PK. The second supply port 32 is formed in the vicinity of the second space K2 on the inner side surface PKL of the barrel PK, and is provided on the + X side with respect to the optical axis AX of the projection optical system PL. The second supply port 32 blows out the liquid LQ2 delivered from the second liquid supply unit 31 substantially parallel to the upper surface 2T of the final optical element 2G, that is, substantially parallel to the XY plane (laterally). Since the second supply port 32 blows out the liquid LQ2 substantially parallel to the upper surface 2T of the final optical element 2G, the force exerted on the optical elements 2G and 2F by the supplied liquid LQ2 can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent inconveniences such as the optical elements 2G, 2F, etc. being deformed or displaced due to the supply of the liquid LQ2.

また、鏡筒PKの内側面PKLにおいて、第2供給口32に対して所定位置には、第2液体回収機構60の一部を構成する第2回収口62が設けられている。第2回収口62は、鏡筒PKの内側面PKLにおいて第2空間K2の近傍に形成されており、投影光学系PLの光軸AXに対して−X側に設けられている。すなわち、第2供給口32及び第2回収口62は対向している。本実施形態においては、第2供給口32及び第2回収口62はそれぞれスリット状に形成されている。なお、第2供給口32及び第2回収口62は、略円形状、楕円形状、矩形状など任意の形状に形成されていてもよい。また、本実施形態においては、第2供給口32、第2回収口62のそれぞれは互いにほぼ同じ大きさを有しているが、互いに異なる大きさであってもよい。また、第2供給口32を、上記第1供給口12と同様、ラッパ状に形成してもよい。   In addition, a second recovery port 62 constituting a part of the second liquid recovery mechanism 60 is provided at a predetermined position with respect to the second supply port 32 on the inner side surface PKL of the lens barrel PK. The second recovery port 62 is formed in the vicinity of the second space K2 on the inner side surface PKL of the barrel PK, and is provided on the −X side with respect to the optical axis AX of the projection optical system PL. That is, the second supply port 32 and the second recovery port 62 are opposed to each other. In the present embodiment, the second supply port 32 and the second recovery port 62 are each formed in a slit shape. Note that the second supply port 32 and the second recovery port 62 may be formed in an arbitrary shape such as a substantially circular shape, an elliptical shape, or a rectangular shape. In the present embodiment, each of the second supply port 32 and the second recovery port 62 has substantially the same size, but may have different sizes. Further, the second supply port 32 may be formed in a trumpet shape like the first supply port 12.

図2に示すように、供給管33の他端部は、鏡筒PKの内部に形成された第2供給流路34の一端部に接続している。一方、鏡筒PKの第2供給流路34の他端部は、鏡筒PKの内側面PKLに形成された第2供給口32に接続されている。   As shown in FIG. 2, the other end of the supply pipe 33 is connected to one end of a second supply flow path 34 formed inside the lens barrel PK. On the other hand, the other end of the second supply channel 34 of the lens barrel PK is connected to a second supply port 32 formed on the inner side surface PKL of the lens barrel PK.

第2液体供給部31の液体供給動作は制御装置CONTにより制御される。制御装置CONTが、第2液体供給機構30の第2液体供給部31より液体LQ2を送出すると、その第2液体供給部31より送出された液体LQ2は、供給管33を流れた後、鏡筒PKの内部に形成された第2供給流路34の一端部に流入する。そして、第2供給流路34の一端部に流入した液体LQ2は、鏡筒PKの内側面PKLに形成された第2供給口32より、光学素子2Fと最終光学素子2Gとの間の第2空間K2に供給される。   The liquid supply operation of the second liquid supply unit 31 is controlled by the control device CONT. When the control device CONT sends the liquid LQ2 from the second liquid supply unit 31 of the second liquid supply mechanism 30, the liquid LQ2 sent from the second liquid supply unit 31 flows through the supply pipe 33, and then the lens barrel. It flows into one end of the second supply channel 34 formed inside the PK. Then, the liquid LQ2 that has flowed into the one end of the second supply flow path 34 is second between the optical element 2F and the final optical element 2G from the second supply port 32 formed on the inner surface PKL of the lens barrel PK. It is supplied to the space K2.

図2に示すように、回収管63の他端部は、鏡筒PKの内部に形成された第2回収流路64の一端部に接続している。一方、第2回収流路64の他端部は、鏡筒PKの内側面PKLに形成された第2回収口62に接続されている。   As shown in FIG. 2, the other end of the recovery pipe 63 is connected to one end of a second recovery flow path 64 formed inside the lens barrel PK. On the other hand, the other end of the second recovery channel 64 is connected to a second recovery port 62 formed on the inner side surface PKL of the lens barrel PK.

第2液体回収部61の液体回収動作は制御装置CONTに制御される。制御装置CONTは、液体LQ2を回収するために、第2液体回収機構60の第2液体回収部61を駆動する。真空系を有する第2液体回収部61の駆動により、第2空間K2の液体LQ2は、第2回収口62を介して第2回収流路64に流入し、その後、回収管63を介して第2液体回収部61に吸引回収される。なお、第2供給口32および第2回収口の数や配置など、上述のものに限られず、光学素子2Fと光学素子2Gとの間の露光光ELの光路が第2液体LQ2で満たされる構造であればよい。   The liquid recovery operation of the second liquid recovery unit 61 is controlled by the control device CONT. The control device CONT drives the second liquid recovery unit 61 of the second liquid recovery mechanism 60 in order to recover the liquid LQ2. By driving the second liquid recovery unit 61 having a vacuum system, the liquid LQ2 in the second space K2 flows into the second recovery flow path 64 via the second recovery port 62, and then the second liquid recovery unit 61 via the recovery pipe 63. The two liquid recovery unit 61 performs suction and recovery. Note that the number and arrangement of the second supply ports 32 and the second recovery ports are not limited to those described above, and the optical path of the exposure light EL between the optical element 2F and the optical element 2G is filled with the second liquid LQ2. If it is.

なお、本実施形態においては、鏡筒PKの内部に流路34、64が形成されているが、鏡筒PKの一部に貫通孔を設けておき、そこに流路となる配管を通すようにしてもよい。また、本実施形態においては、供給管33及び回収管63は、ノズル部材70とは別に設けられているが、供給管33及び回収管63のかわりにノズル部材70の内部に供給路及び回収路を設けて、鏡筒PK内部に形成された流路34、64のそれぞれと接続するようにしてもよい。   In this embodiment, the flow paths 34 and 64 are formed inside the lens barrel PK. However, a through hole is provided in a part of the lens barrel PK, and a pipe serving as a flow path is passed therethrough. It may be. In the present embodiment, the supply pipe 33 and the recovery pipe 63 are provided separately from the nozzle member 70. However, instead of the supply pipe 33 and the recovery pipe 63, a supply path and a recovery path are provided inside the nozzle member 70. And may be connected to each of the flow paths 34 and 64 formed inside the lens barrel PK.

鏡筒PKに保持されている光学素子2Fの下面2Uは平面状に形成されており、最終光学素子2Gの上面2Tとほぼ平行となっている。一方、光学素子2Fの上面2Wは、物体面側(マスクM側)に向かって凸状に形成されており、正の屈折率を有している。これにより、上面2Wに入射する光(露光光EL)の反射損失が低減されており、ひいては投影光学系PLの大きい像側開口数が確保されている。また、屈折率(レンズ作用)を有する光学素子2Fは、良好に位置決めされた状態で鏡筒PKに堅固に固定されている。   The lower surface 2U of the optical element 2F held by the lens barrel PK is formed in a planar shape and is substantially parallel to the upper surface 2T of the final optical element 2G. On the other hand, the upper surface 2W of the optical element 2F is formed in a convex shape toward the object plane side (mask M side) and has a positive refractive index. Thereby, the reflection loss of light (exposure light EL) incident on the upper surface 2W is reduced, and as a result, a large image-side numerical aperture of the projection optical system PL is secured. Further, the optical element 2F having a refractive index (lens action) is firmly fixed to the lens barrel PK in a well-positioned state.

光学素子2Fの下面2U及び最終光学素子2Gの上面2Tには第2空間K2に満たされた液体LQ2が接触し、最終光学素子2Gの下面2Sには第1空間K1の液体LQ1が接触する。本実施形態においては、少なくとも光学素子2F、2Gは石英によって形成されている。石英は、水である液体LQ1、LQ2との親和性が高いので、液体接触面である光学素子2Fの下面2U、最終光学素子2Gの上面2T及び下面2Sのほぼ全面に液体LQ1、LQ2を密着させることができる。したがって、光学素子2F、2Gの液体接触面2S、2T、2Uに液体LQ1、LQ2を密着させて、光学素子2Fと最終光学素子2Gとの間の光路、及び最終光学素子2Gと基板Pとの間の光路を液体LQ1、LQ2で確実に満たすことができる。   The liquid LQ2 filled in the second space K2 is in contact with the lower surface 2U of the optical element 2F and the upper surface 2T of the final optical element 2G, and the liquid LQ1 in the first space K1 is in contact with the lower surface 2S of the final optical element 2G. In the present embodiment, at least the optical elements 2F and 2G are made of quartz. Since quartz has a high affinity with the liquids LQ1 and LQ2 that are water, the liquids LQ1 and LQ2 are in close contact with almost the entire lower surface 2U of the optical element 2F that is the liquid contact surface, the upper surface 2T and the lower surface 2S of the final optical element 2G. Can be made. Accordingly, the liquid LQ1 and LQ2 are brought into close contact with the liquid contact surfaces 2S, 2T, and 2U of the optical elements 2F and 2G, and the optical path between the optical element 2F and the final optical element 2G, and between the final optical element 2G and the substrate P, The optical path between them can be surely filled with the liquids LQ1 and LQ2.

また、石英は屈折率の大きい材料であるため、光学素子2Fなどの大きさを小さくすることができ、投影光学系PL全体や露光装置EX全体をコンパクト化できる。また、石英は耐水性があるので、例えば液体接触面2S、2T、2U等に保護膜を設ける必要がないなどの利点がある。   Further, since quartz is a material having a large refractive index, the size of the optical element 2F and the like can be reduced, and the entire projection optical system PL and the entire exposure apparatus EX can be made compact. Further, since quartz has water resistance, there is an advantage that, for example, it is not necessary to provide a protective film on the liquid contact surfaces 2S, 2T, 2U and the like.

なお、光学素子2F、2Gの少なくとも一方は、水との親和性が高い蛍石であってもよい。この場合は、蛍石の液体接触面には水への溶解を防止するための保護膜を形成しておくことが望ましい。また、例えば光学素子2A〜2Eを蛍石で形成し、光学素子2F、2Gを石英で形成してもよいし、光学素子2A〜2Gの全てを石英(あるいは蛍石)で形成してもよい。   Note that at least one of the optical elements 2F and 2G may be fluorite having high affinity with water. In this case, it is desirable to form a protective film for preventing dissolution in water on the liquid contact surface of fluorite. Further, for example, the optical elements 2A to 2E may be formed of fluorite, the optical elements 2F and 2G may be formed of quartz, or all of the optical elements 2A to 2G may be formed of quartz (or fluorite). .

また、光学素子2F、2Gの液体接触面2S、2T、2Uに、MgF、Al、SiO等を付着させる等の親水化(親液化)処理を施して、液体LQ1、LQ2との親和性をより高めるようにしてもよい。あるいは、本実施形態における液体LQ1、LQ2は極性の大きい水であるため、親液化処理(親水化処理)としては、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、この光学素子2F、2Gの液体接触面2S、2T、2Uに親水性を付与することもできる。すなわち、液体LQ1、LQ2として水を用いる場合にはOH基など極性の大きい分子構造を持ったものを前記液体接触面2S、2T、2Uに設ける処理が望ましい。 Further, the liquid contact surfaces 2S, 2T, and 2U of the optical elements 2F and 2G are subjected to a hydrophilic treatment (lyophilicity) such as adhesion of MgF 2 , Al 2 O 3 , SiO 2, etc. You may make it raise the affinity of. Alternatively, since the liquids LQ1 and LQ2 in the present embodiment are highly polar water, the lyophilic treatment (hydrophilic treatment) can be performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure with a large polarity such as alcohol. Hydrophilicity can also be imparted to the liquid contact surfaces 2S, 2T, and 2U of the elements 2F and 2G. That is, when water is used as the liquids LQ1 and LQ2, it is desirable that the liquid contact surfaces 2S, 2T, and 2U have a highly polar molecular structure such as an OH group.

また、本実施形態においては、鏡筒PKの内側面PKL、及び光学素子2Fの側面2FKのそれぞれは、撥液化処理されて撥液性を有している。鏡筒PKの内側面PKL、及び光学素子2Fの側面2FKのそれぞれを撥液性にすることで、内側面PKLと側面2FKとで形成される間隙に第2空間K2の液体LQ2が浸入することが防止されるとともに、前記間隙の気体が、第2空間K2の液体LQ2中に気泡となって混在することが防止されている。   In the present embodiment, each of the inner side surface PKL of the lens barrel PK and the side surface 2FK of the optical element 2F is subjected to liquid repellency and has liquid repellency. By making each of the inner side surface PKL of the lens barrel PK and the side surface 2FK of the optical element 2F liquid repellent, the liquid LQ2 in the second space K2 enters the gap formed by the inner side surface PKL and the side surface 2FK. In addition, the gas in the gap is prevented from being mixed as bubbles in the liquid LQ2 in the second space K2.

上記撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する等の処理が挙げられる。   As the liquid repellency treatment, for example, a fluororesin material such as polytetrafluoroethylene, an acrylic resin material, a silicon resin material or the like is applied, or a thin film made of the liquid repellent material is applied. And the like.

また、鏡筒PKの側面PKSとノズル部材70の内側面70Kとのそれぞれに撥液処理を施してそれら側面PKS及び内側面70Kを撥液性にすることにより、内側面70Kと側面PKSとで形成される間隙に第1空間K1の液体LQ1が浸入することが防止されるとともに、前記間隙の気体が、第1空間K1の液体LQ1中に気泡となって混在することが防止されている。   Further, by applying a liquid repellent treatment to each of the side surface PKS of the lens barrel PK and the inner side surface 70K of the nozzle member 70 to make the side surface PKS and the inner side surface 70K liquid repellent, the inner side surface 70K and the side surface PKS The liquid LQ1 in the first space K1 is prevented from entering the gap formed, and the gas in the gap is prevented from being mixed as bubbles in the liquid LQ1 in the first space K1.

なお、光学素子2Fの側面2FKと鏡筒PKの内側面PKLとの間にOリングやVリング等のシール部材を配置してもよい。また、鏡筒PKの側面PKSとノズル部材70の内側面70Kとの間にOリングやVリング等のシール部材を配置してもよい。   Note that a seal member such as an O-ring or a V-ring may be disposed between the side surface 2FK of the optical element 2F and the inner side surface PKL of the lens barrel PK. Further, a seal member such as an O-ring or a V-ring may be disposed between the side surface PKS of the lens barrel PK and the inner surface 70K of the nozzle member 70.

次に、上述した構成を有する露光装置EXを用いてマスクMのパターン像を基板Pに露光する方法について説明する。   Next, a method for exposing the pattern image of the mask M onto the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described.

基板Pの露光を行うに際し、制御装置CONTは、第2液体供給機構30より第2空間K2に液体LQ2を供給する。制御装置CONTは、第2液体供給機構30による単位時間あたりの液体LQ2の供給量及び第2液体回収機構60による単位時間あたりの液体LQ2の回収量を最適に制御しつつ、第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60による液体LQ2の供給及び回収を行い、第2空間K2のうち、少なくとも露光光ELの光路上を液体LQ2で満たす。なお、第2空間K2へ液体LQ2の供給を開始するときに、鏡筒PKの内側面PKLと光学素子2Fの側面2FKとの間隙への液体LQ2の浸入を抑制するために、第2液体供給機構30による単位時間あたりの液体LQ2の供給量を徐々に多くしてもよい。   When exposing the substrate P, the control device CONT supplies the liquid LQ2 from the second liquid supply mechanism 30 to the second space K2. The controller CONT optimally controls the supply amount of the liquid LQ2 per unit time by the second liquid supply mechanism 30 and the recovery amount of the liquid LQ2 per unit time by the second liquid recovery mechanism 60, while controlling the second liquid supply mechanism. 30 and the second liquid recovery mechanism 60 supplies and recovers the liquid LQ2, and fills at least the optical path of the exposure light EL in the second space K2 with the liquid LQ2. It should be noted that when the supply of the liquid LQ2 to the second space K2 is started, the second liquid supply is performed in order to suppress the penetration of the liquid LQ2 into the gap between the inner side surface PKL of the barrel PK and the side surface 2FK of the optical element 2F. The supply amount of the liquid LQ2 per unit time by the mechanism 30 may be gradually increased.

また、ロード位置において基板Pが基板ステージPSTにロードされた後、制御装置CONTは、基板Pを保持した基板ステージPSTを投影光学系PLの下、すなわち露光位置に移動する。そして、基板ステージPSTと投影光学系PLの最終光学素子2Gとを対向させた状態で、制御装置CONTは、第1液体供給機構10による単位時間あたりの液体LQ1の供給量及び第1液体回収機構20による単位時間あたりの液体LQ1の回収量を最適に制御しつつ、第1液体供給機構10及び第1液体回収機構20による液体LQ1の供給及び回収を行い、第1空間K1のうち、少なくとも露光光ELの光路上に液体LQ1の液浸領域AR2を形成し、その露光光ELの光路を液体LQ1で満たす。   Further, after the substrate P is loaded on the substrate stage PST at the loading position, the control device CONT moves the substrate stage PST holding the substrate P to the exposure optical system, that is, to the exposure position. Then, with the substrate stage PST and the final optical element 2G of the projection optical system PL facing each other, the control device CONT supplies the liquid LQ1 supplied by the first liquid supply mechanism 10 per unit time and the first liquid recovery mechanism. 20, the liquid LQ1 is supplied and recovered by the first liquid supply mechanism 10 and the first liquid recovery mechanism 20 while optimally controlling the recovery amount of the liquid LQ1 per unit time by 20 and at least the exposure in the first space K1. A liquid immersion area AR2 of the liquid LQ1 is formed on the optical path of the light EL, and the optical path of the exposure light EL is filled with the liquid LQ1.

ここで、基板ステージPST上の所定位置には、例えば特開平4−65603号公報に開示されているような基板アライメント系、及び特開平7−176468号公報に開示されているようなマスクアライメント系によって計測される基準マークを備えた基準部材(計測部材)が設けられている。更に、基板ステージPST上の所定位置には、光計測部として例えば特開昭57−117238号公報に開示されているような照度ムラセンサ、例えば特開2002−14005号公報に開示されているような空間像計測センサ、及び例えば特開平11−16816号公報に開示されているような照射量センサ(照度センサ)などが設けられている。制御装置CONTは、基板Pの露光処理を行う前に、基準部材上のマーク計測や、光計測部を使った各種計測動作、基板アライメント系を用いた基板P上のマークの検出動作を行い、その計測結果に基づいて、基板Pのアライメント処理や、投影光学系PLの結像特性調整(キャリブレーション)処理を行う。例えば光計測部を使った計測動作を行う場合には、制御装置CONTは、基板ステージPSTをXY方向に移動することで液体LQ1の液浸領域AR2に対して基板ステージPSTを相対的に移動し、光計測部上に液体LQ1の液浸領域AR2を配置し、その状態で液体LQ1及び液体LQ2を介した計測動作を行う。なお、基準部材や光計測部を用いた各種の計測動作は、露光対象の基板Pを基板ステージPST上にロードする前に行っても良い。また、基板アライメント系による基板P上のアライメントマークの検出は、投影光学系PLの像面側に液体LQ1の液浸領域AR2を形成する前に行っても良い。   Here, at a predetermined position on the substrate stage PST, for example, a substrate alignment system as disclosed in JP-A-4-65603 and a mask alignment system as disclosed in JP-A-7-176468. A reference member (measurement member) provided with a reference mark measured by is provided. Further, at a predetermined position on the substrate stage PST, an illuminance unevenness sensor as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-117238, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-14005, as an optical measurement unit. An aerial image measurement sensor and a dose sensor (illuminance sensor) as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-16816 are provided. Before the exposure processing of the substrate P, the control device CONT performs mark measurement on the reference member, various measurement operations using the optical measurement unit, and mark detection operation on the substrate P using the substrate alignment system. Based on the measurement result, alignment processing of the substrate P and imaging characteristic adjustment (calibration) processing of the projection optical system PL are performed. For example, when performing a measurement operation using an optical measurement unit, the control device CONT moves the substrate stage PST relative to the liquid immersion area AR2 of the liquid LQ1 by moving the substrate stage PST in the XY directions. The liquid immersion area AR2 of the liquid LQ1 is arranged on the optical measurement unit, and the measurement operation via the liquid LQ1 and the liquid LQ2 is performed in that state. Note that various measurement operations using the reference member and the optical measurement unit may be performed before loading the substrate P to be exposed on the substrate stage PST. Further, the alignment mark on the substrate P may be detected by the substrate alignment system before the immersion area AR2 of the liquid LQ1 is formed on the image plane side of the projection optical system PL.

上記アライメント処理及びキャリブレーション処理を行った後、制御装置CONTは、第1液体供給機構10による基板P上に対する液体LQ1の供給と並行して、第1液体回収機構20による基板P上の液体LQ1の回収を行いつつ、基板Pを支持する基板ステージPSTをX軸方向(走査方向)に移動しながら、マスクMのパターン像を、投影光学系PL、第2空間K2の液体LQ2、及び第1空間K1の液体LQ1(すなわち液浸領域AR2の液体)を介して基板P上に投影露光する。   After performing the alignment process and the calibration process, the controller CONT performs the liquid LQ1 on the substrate P by the first liquid recovery mechanism 20 in parallel with the supply of the liquid LQ1 to the substrate P by the first liquid supply mechanism 10. The pattern image of the mask M is transferred to the projection optical system PL, the liquid LQ2 in the second space K2, and the first while moving the substrate stage PST supporting the substrate P in the X-axis direction (scanning direction). Projection exposure is performed on the substrate P via the liquid LQ1 in the space K1 (that is, the liquid in the liquid immersion area AR2).

本実施形態における露光装置EXは、マスクMと基板PとをX軸方向(走査方向)に移動しながらマスクMのパターン像を基板Pに投影露光するものであって、走査露光時には、投影光学系PL、及び第1、第2空間K1、K2の液体LQ1、LQ2を介してマスクMの一部のパターン像が投影領域AR1内に投影され、マスクMが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、基板Pが投影領域AR1に対して+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。基板P上には複数のショット領域が設定されており、1つのショット領域への露光終了後に、基板Pのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Pを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。   The exposure apparatus EX in the present embodiment projects and exposes the pattern image of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P in the X-axis direction (scanning direction). A partial pattern image of the mask M is projected into the projection area AR1 through the system PL and the liquids LQ1 and LQ2 in the first and second spaces K1 and K2, and the mask M is in the −X direction (or + X direction). In synchronization with the movement at the speed V, the substrate P moves in the + X direction (or −X direction) with respect to the projection area AR1 at the speed β · V (β is the projection magnification). A plurality of shot areas are set on the substrate P, and after the exposure to one shot area is completed, the next shot area is moved to the scanning start position by the stepping movement of the substrate P. Hereinafter, step-and-scan The scanning exposure process for each shot area is sequentially performed while moving the substrate P by the method.

本実施形態においては、レンズ作用を有する光学素子2Fの下に、平行平面板からなる最終光学素子2Gが配置されているが、最終光学素子2Gの下面2S側及び上面2T側の第1、第2空間K1、K2のそれぞれに液体LQ1、LQ2を満たすことで、光学素子2Fの下面2Uや最終光学素子2Gの上面2Tでの反射損失が低減され、投影光学系PLの大きな像側開口数を確保した状態で、基板Pを良好に露光することができる。   In the present embodiment, the final optical element 2G made of a plane-parallel plate is disposed under the optical element 2F having a lens action. However, the first and second surfaces on the lower surface 2S side and the upper surface 2T side of the final optical element 2G are arranged. By filling the liquids LQ1 and LQ2 in the two spaces K1 and K2, respectively, reflection loss on the lower surface 2U of the optical element 2F and the upper surface 2T of the final optical element 2G is reduced, and a large image-side numerical aperture of the projection optical system PL is increased. The substrate P can be satisfactorily exposed in the secured state.

基板Pの露光中においても、第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60による液体LQ2の供給及び回収は継続される。更に、基板Pの露光前後においても、第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60による液体LQ2の供給及び回収は継続される。第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60による液体LQ2の供給及び回収を継続することで、第2空間K2の液体LQ2は常に新鮮な(清浄な)液体LQ2と交換される。第2空間K2に対する液体LQ2の供給及び回収を行わずに、第2空間K2に液体LQ2を溜めた状態で露光を行ってもよいが、露光光ELの照射により液体LQ2の温度が変化し、投影光学系PLの液体を介した結像特性が変動する可能性がある。したがって、第2液体供給機構30より温度調整された液体LQ2を常時供給するとともに、その液体LQ2を第2液体回収機構60により回収することで、第2空間K2の液体LQ2の温度変化を抑えることができる。同様に、露光光ELの照射中において、第1液体供給機構10及び第1液体回収機構20による液体LQ1の供給及び回収を常時行うことにより、第1空間K1の液体LQ1は常に新鮮な(清浄な)液体LQ1と交換される。第1空間K1の液体LQ1(すなわち基板P上の液浸領域AR2の液体LQ1)の温度変化を抑えることができる。また、液体LQ1、LQ2の供給及び回収を常時行って、清浄な液体LQ1、LQ2を流し続けることにより、第1、第2空間K1、K2に細菌(バクテリア等)が発生し、清浄度が劣化するといった不都合の発生を防止することもできる。   Even during the exposure of the substrate P, the supply and recovery of the liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 60 are continued. Further, the supply and recovery of the liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 60 are continued before and after the exposure of the substrate P. By continuing supply and recovery of the liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 60, the liquid LQ2 in the second space K2 is always replaced with a fresh (clean) liquid LQ2. The exposure may be performed in a state where the liquid LQ2 is stored in the second space K2 without supplying and collecting the liquid LQ2 to the second space K2, but the temperature of the liquid LQ2 changes due to the exposure light EL irradiation, The imaging characteristics through the liquid of the projection optical system PL may vary. Accordingly, the temperature of the liquid LQ2 in the second space K2 is suppressed by constantly supplying the temperature-adjusted liquid LQ2 from the second liquid supply mechanism 30 and collecting the liquid LQ2 by the second liquid recovery mechanism 60. Can do. Similarly, the liquid LQ1 in the first space K1 is always fresh (clean) by constantly supplying and recovering the liquid LQ1 by the first liquid supply mechanism 10 and the first liquid recovery mechanism 20 during the irradiation of the exposure light EL. It is exchanged for liquid LQ1. The temperature change of the liquid LQ1 in the first space K1 (that is, the liquid LQ1 in the immersion area AR2 on the substrate P) can be suppressed. In addition, since the liquids LQ1 and LQ2 are always supplied and recovered and the clean liquids LQ1 and LQ2 are kept flowing, bacteria (such as bacteria) are generated in the first and second spaces K1 and K2, and the cleanliness is deteriorated. It is also possible to prevent the occurrence of inconvenience.

なお、第2空間K2の液体LQ2の温度変化等が露光精度に影響を与えない程度であれば、第2空間K2に液体LQ2を溜めた状態で露光を行い、所定時間間隔毎や所定処理基板枚数毎に、第2空間K2の液体LQ2を交換するようにしてもよい。この場合、露光光ELの照射中(例えば、基板Pの露光中)に、第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60による液体LQ2の供給及び回収が停止されるので、液体LQ2の供給(液体LQ2の流れ)に起因する光学素子2Fの振動や変位が防止され、基板Pの露光及び上述の光計測部を用いた各種の計測動作を精度良く実行することができる。   If the temperature change or the like of the liquid LQ2 in the second space K2 does not affect the exposure accuracy, the exposure is performed with the liquid LQ2 stored in the second space K2, and the predetermined processing interval or predetermined processing substrate is used. The liquid LQ2 in the second space K2 may be exchanged for each number. In this case, since the supply and recovery of the liquid LQ2 by the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 60 are stopped during the irradiation of the exposure light EL (for example, during the exposure of the substrate P), the supply of the liquid LQ2 The vibration and displacement of the optical element 2F due to (the flow of the liquid LQ2) are prevented, and various measurement operations using the exposure of the substrate P and the above-described optical measurement unit can be performed with high accuracy.

基板Pの露光が終了すると、制御装置CONTは、第1液体供給機構10による液体LQ1の供給を停止し、第1液体回収機構20等を使って、液浸領域AR2の液体LQ1(第1空間K1の液体LQ1)をすべて回収する。更に、制御装置CONTは、第1液体回収機構20の第1回収口22等を使って基板P上や基板ステージPST上に残留している液体LQ1の滴などを回収する。一方、制御装置CONTは、基板Pの露光が終了した後も、第2液体供給機構30及び第2液体回収機構60の液体LQ2の供給及び回収を継続し、第2空間K2に液体LQ2を流し続ける。こうすることにより、上述同様、第2空間K2の清浄度が劣化したり、液体LQ2の気化(乾燥)に起因して光学素子2F、2Gの液体接触面2U、2T等に付着痕(所謂ウォーターマーク)が形成される等といった不都合の発生を防止することができる。そして、基板P上の液体LQ1が回収された後、制御装置CONTは、その基板Pを支持した基板ステージPSTをアンロード位置まで移動し、アンロードする。なお、基板ステージPSTが投影光学系PLから離れた位置(例えば、ロード位置、アンロード位置)へ移動している場合、投影光学系PLの像面側に平坦面を有する所定部材を配置して、その所定部材と投影光学系PLとの間の空間(第1空間)を液体LQ1で満たし続けても良い。   When the exposure of the substrate P is completed, the control device CONT stops the supply of the liquid LQ1 by the first liquid supply mechanism 10, and uses the first liquid recovery mechanism 20 and the like to use the liquid LQ1 (first space) in the immersion area AR2. All the liquid LQ1) of K1 is recovered. Further, the control device CONT collects the droplets of the liquid LQ1 remaining on the substrate P and the substrate stage PST using the first recovery port 22 of the first liquid recovery mechanism 20 and the like. On the other hand, the controller CONT continues to supply and recover the liquid LQ2 of the second liquid supply mechanism 30 and the second liquid recovery mechanism 60 even after the exposure of the substrate P is completed, and causes the liquid LQ2 to flow into the second space K2. to continue. By doing this, as described above, the cleanliness of the second space K2 is deteriorated, or due to vaporization (drying) of the liquid LQ2, adhesion marks (so-called water) are formed on the liquid contact surfaces 2U, 2T of the optical elements 2F, 2G. It is possible to prevent the occurrence of inconvenience such as the formation of a mark. Then, after the liquid LQ1 on the substrate P is recovered, the control device CONT moves the substrate stage PST supporting the substrate P to the unload position and unloads it. When the substrate stage PST is moved to a position (for example, a load position or an unload position) that is separated from the projection optical system PL, a predetermined member having a flat surface is disposed on the image plane side of the projection optical system PL. The space (first space) between the predetermined member and the projection optical system PL may be continuously filled with the liquid LQ1.

ところで、液浸領域AR2(第1空間K1)の液体LQ1中に、例えば感光剤(フォトレジスト)に起因する異物など、基板P上から発生した不純物等が混入することによって、その液体LQ1が汚染する可能性がある。液浸領域AR2の液体LQ1は最終光学素子2Gの下面2Sにも接触するため、その汚染された液体LQ1によって、最終光学素子2の下面2Sが汚染する可能性がある。また、空中を浮遊している不純物が、投影光学系PLの像面側に露出している最終光学素子2Gの下面2Sに付着する可能性もある。   By the way, the liquid LQ1 in the liquid immersion area AR2 (first space K1) is contaminated by impurities generated from the substrate P such as foreign matters caused by the photosensitive agent (photoresist). there's a possibility that. Since the liquid LQ1 in the immersion area AR2 also contacts the lower surface 2S of the final optical element 2G, there is a possibility that the lower surface 2S of the final optical element 2 is contaminated by the contaminated liquid LQ1. Further, there is a possibility that impurities floating in the air adhere to the lower surface 2S of the final optical element 2G exposed on the image plane side of the projection optical system PL.

本実施形態においては、最終光学素子2Gは、鏡筒PKに対して容易に取り付け及び取り外し可能(交換可能)となっているため、その汚染された最終光学素子2Gのみを清浄な最終光学素子2Gと交換することで、光学素子の汚染に起因する露光精度及び投影光学系PLを介した計測精度の劣化を防止できる。一方、第2空間K2には常に清浄な液体LQ2が流し続けられており、第2空間K2の液体LQ2は基板Pに接触しないようになっている。また、第2空間K2は、光学素子2F、2G、及び鏡筒PKで囲まれたほぼ閉空間であるため、空中を浮遊している不純物は第2空間K2の液体LQ2に混入し難く、光学素子2Fには不純物が付着し難い。したがって、光学素子2Fの下面2Uや最終光学素子2Gの上面2Tの清浄度は維持されている。したがって、最終光学素子2Gを交換するのみで、投影光学系PLの透過率の低下等を防止して露光精度及び計測精度を維持することができる。   In the present embodiment, since the final optical element 2G can be easily attached to and detached from (replaceable with) the lens barrel PK, only the contaminated final optical element 2G is cleaned. By exchanging with, it is possible to prevent deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy via the projection optical system PL due to contamination of the optical element. On the other hand, the clean liquid LQ2 is constantly flowing into the second space K2, so that the liquid LQ2 in the second space K2 does not come into contact with the substrate P. In addition, since the second space K2 is a substantially closed space surrounded by the optical elements 2F and 2G and the lens barrel PK, impurities floating in the air are unlikely to enter the liquid LQ2 in the second space K2, and the optical Impurities hardly adhere to the element 2F. Therefore, the cleanliness of the lower surface 2U of the optical element 2F and the upper surface 2T of the final optical element 2G is maintained. Therefore, only by exchanging the final optical element 2G, it is possible to prevent a decrease in the transmittance of the projection optical system PL and maintain exposure accuracy and measurement accuracy.

以上説明したように、最終光学素子2Gの下面2T側の第1空間K1と上面2S側の第2空間K2とを独立した空間とし、第1空間K1及び第2空間K2のそれぞれに液体LQ1、LQ2を満たして露光するようにしたので、マスクMを通過した露光光ELを、光学素子2Fの下面2Uの一部、最終光学素子2Gの上面2Tの一部、及び最終光学素子2Gの下面2Sの一部を介して、基板Pまで良好に到達させることができる。   As described above, the first space K1 on the lower surface 2T side of the final optical element 2G and the second space K2 on the upper surface 2S side are independent spaces, and the liquid LQ1 and the liquid LQ1, respectively in the first space K1 and the second space K2. Since exposure is performed while satisfying LQ2, the exposure light EL that has passed through the mask M is converted into a part of the lower surface 2U of the optical element 2F, a part of the upper surface 2T of the final optical element 2G, and a lower surface 2S of the final optical element 2G. It is possible to satisfactorily reach the substrate P through a part thereof.

そして、汚染する可能性の高い最終光学素子2Gを容易に交換可能とすることで、清浄な最終光学素子2Gを備えた投影光学系PLを使って良好に露光することができる。平行平面板からなる最終光学素子2Gを設けずに、光学素子2Fに液浸領域AR2の液体を接触させる構成も考えられるが、投影光学系PLの像側開口数を大きくしようとすると、光学素子の有効径を大きくする必要があり、光学素子2Fを大型化せざるを得なくなる。光学素子2Fの周囲には、上述したようなノズル部材70や、不図示ではあるがアライメント系などといった各種計測装置が配置されるため、そのような大型の光学素子2Fを交換することは、作業性が低く、困難である。更に、光学素子2Fは屈折率(レンズ作用)を有しているため、投影光学系PL全体の光学特性(結像特性)を維持するために、その光学素子2Fを高い位置決め精度で鏡筒PKに取り付ける必要がある。本実施形態では、最終光学素子2Gとして比較的小型な平行平面板を設け、その最終光学素子2Gを交換する構成であるため、作業性良く容易に交換作業を行うことができ、投影光学系PLの光学特性を維持することもできる。そして、最終光学素子2Gの下面2S側の第1空間K1及び上面2T側の第2空間K2のそれぞれに対して液体LQ1、LQ2を独立して供給及び回収可能な第1、第2液体供給機構10、30、及び第1、第2液体回収機構20、60を設けたことにより、液体LQ1、LQ2の清浄度を維持しつつ、照明光学系ILから射出された露光光ELを投影光学系PLの像面側に配置された基板Pまで良好に到達させることができる。   Then, by making it possible to easily replace the final optical element 2G that is highly likely to be contaminated, it is possible to perform good exposure using the projection optical system PL including the clean final optical element 2G. A configuration in which the liquid in the immersion area AR2 is brought into contact with the optical element 2F without providing the final optical element 2G made of a plane-parallel plate is also conceivable. However, when the image-side numerical aperture of the projection optical system PL is increased, the optical element The effective diameter of the optical element 2F must be increased, and the optical element 2F must be enlarged. Since various measuring devices such as the nozzle member 70 as described above and an alignment system (not shown) are arranged around the optical element 2F, exchanging such a large optical element 2F is a work It is difficult and difficult. Furthermore, since the optical element 2F has a refractive index (lens action), in order to maintain the optical characteristics (imaging characteristics) of the entire projection optical system PL, the optical element 2F is positioned with a high positioning accuracy with the lens barrel PK. It is necessary to attach to. In the present embodiment, since the final optical element 2G is provided with a relatively small plane-parallel plate and the final optical element 2G is replaced, the replacement work can be easily performed with good workability, and the projection optical system PL It is also possible to maintain the optical characteristics. The first and second liquid supply mechanisms are capable of independently supplying and collecting the liquids LQ1 and LQ2 to the first space K1 on the lower surface 2S side and the second space K2 on the upper surface 2T side of the final optical element 2G. 10, 30 and the first and second liquid recovery mechanisms 20 and 60 provide the projection optical system PL with the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL while maintaining the cleanliness of the liquids LQ1 and LQ2. It is possible to satisfactorily reach the substrate P disposed on the image plane side.

なお、本実施形態においては、液体LQ2は光学素子2Fの下面2U及び最終光学素子2Gの上面2Tのそれぞれのほぼ全域を濡らすように第2空間K2に満たされているが、液体LQ2は露光光ELの光路上に配置されるように第2空間K2の一部を満たしていればよい。換言すれば、第2空間K2はその必要な一部が液体LQ2で十分に満たされていればよい。同様に、第1空間K1もその必要な一部が液体LQ1で十分に満たされていればよい。   In the present embodiment, the liquid LQ2 is filled in the second space K2 so as to wet almost the entire area of the lower surface 2U of the optical element 2F and the upper surface 2T of the final optical element 2G, but the liquid LQ2 is exposed to exposure light. It is only necessary to fill a part of the second space K2 so as to be arranged on the EL optical path. In other words, the second space K2 only needs to be sufficiently filled with the liquid LQ2. Similarly, the first space K1 only needs to be sufficiently filled with the liquid LQ1.

なお、図1〜図3で説明した実施形態において、基板P上に局所的に液浸領域AR2を形成するための機構は、第1液体供給機構10及び第1液体回収機構20(ノズル部材70)に限られず、各種形態の機構を使うことができる。例えば、欧州特許出願公開EP1420298(A2)公報に開示されている機構を用いることもできる。   In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, the mechanism for locally forming the liquid immersion area AR <b> 2 on the substrate P is the first liquid supply mechanism 10 and the first liquid recovery mechanism 20 (nozzle member 70). ) And various forms of mechanisms can be used. For example, a mechanism disclosed in European Patent Application Publication EP1420298 (A2) can also be used.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について図4を参照しながら説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

本実施形態の特徴的な部分は、第1空間K1と第2空間K2とを連結する連結孔74が設けられている点にある。連結孔74は鏡筒PKの下面に周方向に所定間隔で複数設けられている。また、連結孔74のそれぞれには多孔体74Pが設けられている。   A characteristic part of this embodiment is that a connection hole 74 for connecting the first space K1 and the second space K2 is provided. A plurality of connection holes 74 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the lower surface of the barrel PK. Each of the connection holes 74 is provided with a porous body 74P.

また、本実施形態においては、第1空間K1に直接的に液体を供給する第1供給口を含む第1液体供給機構(10)は設けられていない。また、第2空間K2の液体を直接的に回収する第2回収口を含む第2液体回収機構(60)も設けられていない。本実施形態における露光装置EXは、第2空間K2に液体LQを供給する第2液体供給機構30、及び第1空間K1(液浸領域AR2)の液体LQを回収する第1液体回収機構20を備えている。   Moreover, in this embodiment, the 1st liquid supply mechanism (10) containing the 1st supply port which supplies a liquid directly to 1st space K1 is not provided. Further, the second liquid recovery mechanism (60) including the second recovery port that directly recovers the liquid in the second space K2 is not provided. The exposure apparatus EX in the present embodiment includes a second liquid supply mechanism 30 that supplies the liquid LQ to the second space K2, and a first liquid recovery mechanism 20 that recovers the liquid LQ in the first space K1 (immersion area AR2). I have.

また、本実施形態においては、鏡筒PKの側面とノズル部材70との間の間隙に対して、第1空間K1の液体LQが浸入することを阻止するシール部材100が設けられている。シール部材100は、ノズル部材70の振動が鏡筒PKに伝達するのを防止する見地から柔軟なゴムやシリコンなどの部材から形成されるのが望ましい。なお、シール部材100は無くてもよく、第1の実施形態で述べたように、例えば鏡筒PKの側面及びノズル部材70の内側面70Tを撥液性にすることで、前記間隙への第1空間K1の液体LQ1の浸入、及び第1空間K1の液体LQへの気体の混入を阻止することができる。   In the present embodiment, the seal member 100 that prevents the liquid LQ in the first space K1 from entering the gap between the side surface of the lens barrel PK and the nozzle member 70 is provided. The seal member 100 is preferably formed of a member such as flexible rubber or silicon from the viewpoint of preventing vibration of the nozzle member 70 from being transmitted to the lens barrel PK. The seal member 100 may not be provided. As described in the first embodiment, for example, by making the side surface of the lens barrel PK and the inner side surface 70T of the nozzle member 70 liquid repellent, the first gap to the gap is provided. The penetration of the liquid LQ1 in the first space K1 and the mixing of gas into the liquid LQ in the first space K1 can be prevented.

制御装置CONTは、第1空間K1及び第2空間K2に液体LQを満たすとき、第2液体供給機構30を使って、第2空間K2に液体LQを供給する。第2空間K2に供給された液体LQは、連結孔74を介して第1空間K1にも供給される。第2液体供給機構30は、第2空間K2から液体LQを供給し、連結孔74を介して第1空間K1にも液体LQを流入させることで、第1空間K1と第2空間K2とを液体LQで満たす。連結孔74を介して第1空間K1に供給された液体LQは基板P上に液浸領域AR2を形成し、その液浸領域AR2の液体LQは、第1液体供給機構20の第1回収口22より回収される。そして、第1空間K1と第2空間K2とが液体LQで満たされた後、制御装置CONTは、第1空間K1及び第2空間K2の液体LQを介して、基板P上に露光光ELを照射して基板Pを露光する。なお本実施形態において、第1液体供給機構10を併用して第1空間K1に液体LQを供給してもよい。   When filling the liquid LQ in the first space K1 and the second space K2, the control device CONT supplies the liquid LQ to the second space K2 using the second liquid supply mechanism 30. The liquid LQ supplied to the second space K2 is also supplied to the first space K1 through the connection hole 74. The second liquid supply mechanism 30 supplies the liquid LQ from the second space K2, and causes the liquid LQ to flow into the first space K1 via the connection hole 74, thereby connecting the first space K1 and the second space K2. Fill with liquid LQ. The liquid LQ supplied to the first space K1 through the connection hole 74 forms a liquid immersion area AR2 on the substrate P, and the liquid LQ in the liquid immersion area AR2 is the first recovery port of the first liquid supply mechanism 20. 22 is recovered. Then, after the first space K1 and the second space K2 are filled with the liquid LQ, the control device CONT emits the exposure light EL onto the substrate P via the liquid LQ in the first space K1 and the second space K2. Irradiate to expose the substrate P. In the present embodiment, the liquid LQ may be supplied to the first space K1 by using the first liquid supply mechanism 10 together.

このように、第1空間K1と第2空間K2とを連結孔74を介して連結することで、装置構成を簡略化することができる。   Thus, by connecting the first space K1 and the second space K2 via the connection hole 74, the device configuration can be simplified.

なお、第1空間K1に液体LQを満たした後、第1空間K1に満たされた液体LQを、連結孔74を介して第2空間K2に流入させることで、第1空間K1と第2空間K2とを液体LQで満たすようにしてもよい。この場合、基板Pに接触した液体LQが第2空間K2に満たされることとなるので、例えば連結孔74にケミカルフィルタ等を配置しておけば、第2空間K2には、基板P上などから発生した不純物を混入した液体LQが満たされることがない。   In addition, after the liquid LQ is filled in the first space K1, the liquid LQ filled in the first space K1 is caused to flow into the second space K2 through the connection hole 74, whereby the first space K1 and the second space are filled. K2 may be filled with the liquid LQ. In this case, since the liquid LQ in contact with the substrate P is filled in the second space K2, for example, if a chemical filter or the like is disposed in the connection hole 74, the second space K2 can enter the second space K2 from above the substrate P or the like. The liquid LQ mixed with the generated impurities is not filled.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について図5を参照しながら説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の特徴的な部分は、最終光学素子2Gがノズル部材70に支持されている点にある。つまり、最終光学素子2Gが、投影光学系PLを構成する他の光学素子2A〜2Fとは分離して支持されている点にある。    The characteristic part of this embodiment is that the final optical element 2G is supported by the nozzle member 70. That is, the final optical element 2G is supported separately from the other optical elements 2A to 2F constituting the projection optical system PL.

図5において、光学素子2Fは鏡筒PKより露出している。投影光学系PLを構成する複数の光学素子2A〜2Gのうち、光学素子2A〜2Fは鏡筒PKで支持されている。一方、最終光学素子2Gは、連結部材72を介してノズル部材70に支持されている。環状部材であるノズル部材70は、投影光学系PLの先端部の光学素子2F、2Gの近傍に配置されており、基板P(基板ステージPST)の上方において光学素子2F、2Gの周りを囲むように設けられている。すなわち、光学素子2F、2Gは、ノズル部材70の穴部70Hの内側に配置されている。穴部70Hは凹部78の内側に形成されている。    In FIG. 5, the optical element 2F is exposed from the lens barrel PK. Among the plurality of optical elements 2A to 2G constituting the projection optical system PL, the optical elements 2A to 2F are supported by the lens barrel PK. On the other hand, the final optical element 2G is supported by the nozzle member 70 via the connecting member 72. The nozzle member 70 which is an annular member is disposed in the vicinity of the optical elements 2F and 2G at the tip of the projection optical system PL, and surrounds the optical elements 2F and 2G above the substrate P (substrate stage PST). Is provided. That is, the optical elements 2F and 2G are arranged inside the hole 70H of the nozzle member 70. The hole 70 </ b> H is formed inside the recess 78.

最終光学素子2Gは、ノズル部材70のキャビティ面78Aに連結部材72を介して保持されている。連結部材72はノズル部材70のキャビティ面78Aに固定されており、その連結部材72に最終光学素子2Gが固定されている。ノズル部材70に連結部材72を介して保持された最終光学素子2Gと、鏡筒PKに保持された光学素子2A〜2Fとは離れており、最終光学素子2Gの上面2Tと光学素子2Fの下面2Uとの間に第2空間2Kが形成されている。最終光学素子2Gは、鏡筒PKに保持された他の光学素子2A〜2Fとは分離した状態で、ノズル部材70に連結部材72を介して支持された構成となっている。    The final optical element 2G is held on the cavity surface 78A of the nozzle member 70 via the connecting member 72. The connecting member 72 is fixed to the cavity surface 78A of the nozzle member 70, and the final optical element 2G is fixed to the connecting member 72. The final optical element 2G held by the nozzle member 70 via the connecting member 72 is separated from the optical elements 2A to 2F held by the lens barrel PK, and the upper surface 2T of the final optical element 2G and the lower surface of the optical element 2F A second space 2K is formed between 2U. The final optical element 2G is configured to be supported by the nozzle member 70 via the connecting member 72 in a state separated from the other optical elements 2A to 2F held by the lens barrel PK.

連結部材72の下面72Aとその連結部材72に保持された平行平面板からなる最終光学素子2Gの下面2Sとはほぼ面一となっている。連結部材72に支持された最終光学素子2Gの上面2T及び下面2SはXY平面とほぼ平行となっている。また、連結部材72とキャビティ面78Aとの接続部、及び最終光学素子2Gと連結部材72との接続部などはシールされている。また、連結部材72はほぼ板状部材であって、孔などは設けられていない。すなわち、最終光学素子2Gの下面2S側の第1空間K1と上面2T側の第2空間K2とは互いに独立した空間であり、第1空間K1と第2空間2Kとの間での液体の流通が阻止されている。    The lower surface 72A of the connecting member 72 and the lower surface 2S of the final optical element 2G made of a plane parallel plate held by the connecting member 72 are substantially flush with each other. The upper surface 2T and the lower surface 2S of the final optical element 2G supported by the connecting member 72 are substantially parallel to the XY plane. Further, the connecting portion between the connecting member 72 and the cavity surface 78A, the connecting portion between the final optical element 2G and the connecting member 72, and the like are sealed. The connecting member 72 is a substantially plate-like member and is not provided with a hole or the like. That is, the first space K1 on the lower surface 2S side of the final optical element 2G and the second space K2 on the upper surface 2T side are independent spaces, and the liquid flows between the first space K1 and the second space 2K. Is blocked.

また、最終光学素子2Gは、連結部材72に対して容易に取り付け及び取り外しが可能となっている。すなわち、最終光学素子2Gは交換可能に設けられている。なお、最終光学素子2Gを交換するために、連結部材72をノズル部材70(キャビティ面78A)に対して取り付け・外し可能(交換可能)に設けてもよいし、ノズル部材70を交換可能にしてもよい。    Further, the final optical element 2G can be easily attached to and detached from the connecting member 72. That is, the last optical element 2G is provided so as to be replaceable. In order to replace the final optical element 2G, the connecting member 72 may be provided so as to be attachable / detachable (replaceable) to the nozzle member 70 (cavity surface 78A), or the nozzle member 70 may be replaced. Also good.

ノズル部材70の下面70Aのうち、凹部78の内側の内側面79には、第1実施形態と同様に、第1液体供給機構10の一部を構成する第1供給口12(12A、12B)が設けられている。また、ノズル部材70の下面70Aにおいて、投影光学系PLの投影領域AR1を基準として凹部78の外側には、第1実施形態と同様に、第1液体回収機構20の一部を構成する第1回収口22が設けられている。    Of the lower surface 70A of the nozzle member 70, the inner surface 79 inside the recess 78 has a first supply port 12 (12A, 12B) that constitutes a part of the first liquid supply mechanism 10 as in the first embodiment. Is provided. Further, on the lower surface 70A of the nozzle member 70, on the outer side of the recess 78 with reference to the projection area AR1 of the projection optical system PL, the first liquid constituting the first liquid recovery mechanism 20 is formed as in the first embodiment. A recovery port 22 is provided.

連結部材52を介してメインコラム1の下側段部8に支持されたノズル部材70は、投影光学系PL(光学素子2F)とは離れている。すなわち、ノズル部材70の穴部70Hの内側面70Kと光学素子2Fの側面2FKとの間には間隙が設けられており、光学素子2Fを保持する鏡筒PKとノズル部材70との間にも間隙が設けられている。これら間隙は、投影光学系PL(光学素子2A〜2F)とノズル部材70とを振動的に分離するために設けられたものである。これにより、ノズル部材70で発生した振動が、投影光学系PL側に伝達することが防止されている。また、上述したように、メインコラム1(下側段部8)と鏡筒定盤5とは、防振装置47を介して振動的に分離している。したがって、ノズル部材70で発生した振動がメインコラム1及び鏡筒定盤5を介して投影光学系PLに伝達されることは防止されている。    The nozzle member 70 supported by the lower step portion 8 of the main column 1 via the connecting member 52 is separated from the projection optical system PL (optical element 2F). That is, a gap is provided between the inner surface 70K of the hole 70H of the nozzle member 70 and the side surface 2FK of the optical element 2F, and also between the lens barrel PK that holds the optical element 2F and the nozzle member 70. A gap is provided. These gaps are provided for vibrationally separating the projection optical system PL (optical elements 2A to 2F) and the nozzle member 70 from each other. Thereby, the vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL side. Further, as described above, the main column 1 (lower step 8) and the lens barrel surface plate 5 are vibrationally separated via the vibration isolator 47. Therefore, vibration generated in the nozzle member 70 is prevented from being transmitted to the projection optical system PL via the main column 1 and the lens barrel surface plate 5.

ノズル部材70の内側面70Kには、第2液体供給機構30の一部を構成する第2供給口32が設けられている。第2供給口32は、第2液体供給部31から送出された液体LQ2を、最終光学素子2Gの上面2Tと略平行、すなわちXY平面と略平行に(横方向に)吹き出す。第2供給口32は、最終光学素子2Gの上面2Tとほぼ平行に液体LQ2を吹き出すので、供給された液体LQ2が光学素子2G等に及ぼす力を低減できる。したがって、液体LQ2の供給に起因して光学素子2Gや連結部材72、あるいは光学素子2Fが変形したり変位する等といった不都合の発生を防止することができる。    A second supply port 32 that constitutes a part of the second liquid supply mechanism 30 is provided on the inner surface 70 </ b> K of the nozzle member 70. The second supply port 32 blows out the liquid LQ2 delivered from the second liquid supply unit 31 substantially parallel to the upper surface 2T of the final optical element 2G, that is, substantially parallel to the XY plane (laterally). Since the second supply port 32 blows out the liquid LQ2 substantially parallel to the upper surface 2T of the final optical element 2G, the force exerted on the optical element 2G and the like by the supplied liquid LQ2 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as the optical element 2G, the connecting member 72, or the optical element 2F being deformed or displaced due to the supply of the liquid LQ2.

また、ノズル部材70の内側面70Kにおいて、第2供給口32に対して所定位置には、第2液体回収機構60の一部を構成する第2回収口62が設けられている。本実施形態においては、第2回収口62は第2供給口32の上方に設けられている。    A second recovery port 62 that constitutes a part of the second liquid recovery mechanism 60 is provided at a predetermined position on the inner surface 70 </ b> K of the nozzle member 70 with respect to the second supply port 32. In the present embodiment, the second recovery port 62 is provided above the second supply port 32.

図6はノズル部材70を示す概略斜視図である。図6に示すように、第2供給口32はノズル部材70の内側面70Kに複数設けられている。本実施形態においては、第2供給口32は、内側面70Kにおいて周方向にほぼ等間隔で設けられている。同様に、第2回収口62はノズル部材70の内側面70Kに複数設けられており、本実施形態においては、第2回収口62は、第2供給口32の上方において周方向にほぼ等間隔で設けられている。    FIG. 6 is a schematic perspective view showing the nozzle member 70. As shown in FIG. 6, a plurality of second supply ports 32 are provided on the inner surface 70 </ b> K of the nozzle member 70. In the present embodiment, the second supply ports 32 are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner side surface 70K. Similarly, a plurality of second recovery ports 62 are provided on the inner surface 70K of the nozzle member 70. In the present embodiment, the second recovery ports 62 are substantially equidistant in the circumferential direction above the second supply port 32. Is provided.

なお、図6においては、第2供給口32及び第2回収口62は略円形状に形成されているが、楕円形状、矩形状、スリット状など任意の形状に形成されていてもよい。また、本実施形態においては、第2供給口32、第2回収口62のそれぞれは互いにほぼ同じ大きさを有しているが、互いに異なる大きさであってもよい。また、第2供給口32を第2回収口62の上方に配置するようにしてもよい。また、第2供給口32及び第2回収口62のそれぞれを内側面70Kにおいて周方向に並べて設ける構成の他に、例えば内側面70Kにおいて投影光学系PLの光軸AXを挟んで+X側に第2供給口32を設け、−X側に第2回収口62を設ける等、その配置は任意に設定可能である。すなわち、本実施形態においても、第2供給口32、および第2回収口62の数、配置、形状などは、図5,6に示した構造に限られず、光学素子2Fと光学素子2Gとの間の露光光ELの光路が第2液体LQで満たされる構造であればよい。    In FIG. 6, the second supply port 32 and the second recovery port 62 are formed in a substantially circular shape, but may be formed in an arbitrary shape such as an elliptical shape, a rectangular shape, or a slit shape. In the present embodiment, each of the second supply port 32 and the second recovery port 62 has substantially the same size, but may have different sizes. Further, the second supply port 32 may be disposed above the second recovery port 62. In addition to the configuration in which each of the second supply port 32 and the second recovery port 62 is arranged in the circumferential direction on the inner side surface 70K, for example, the inner side 70K has the second optical axis AX of the projection optical system PL on the + X side across the optical axis AX. The arrangement of the two supply ports 32 and the second recovery port 62 on the −X side can be arbitrarily set. That is, also in the present embodiment, the number, arrangement, shape, and the like of the second supply port 32 and the second recovery port 62 are not limited to the structures shown in FIGS. 5 and 6, and the optical element 2F and the optical element 2G Any structure may be used as long as the optical path of the exposure light EL is filled with the second liquid LQ.

なお、図2を参照して説明した実施形態において、鏡筒PKの内側面PKLに、図6に示すような配置で第2供給口32及び第2回収口62を形成してもよい。    In the embodiment described with reference to FIG. 2, the second supply port 32 and the second recovery port 62 may be formed on the inner surface PKL of the lens barrel PK in the arrangement as shown in FIG.

図5に示すように、供給管33の他端部は、ノズル部材70の内部に形成された第2供給流路34の一端部に接続している。一方、ノズル部材70の第2供給流路34の他端部は、ノズル部材70の内側面70Kに形成された第2供給口32に接続されている。ここで、ノズル部材70の内部に形成された第2供給流路34は、複数の第2供給口32のそれぞれにその他端部を接続可能なように途中から分岐している。なお、第2供給口32を、上記第1供給口12と同様、ラッパ状に形成してもよい。    As shown in FIG. 5, the other end of the supply pipe 33 is connected to one end of a second supply flow path 34 formed inside the nozzle member 70. On the other hand, the other end of the second supply flow path 34 of the nozzle member 70 is connected to a second supply port 32 formed on the inner side surface 70 </ b> K of the nozzle member 70. Here, the second supply flow path 34 formed inside the nozzle member 70 is branched from the middle so that the other end can be connected to each of the plurality of second supply ports 32. The second supply port 32 may be formed in a trumpet shape like the first supply port 12.

第2液体供給部31の液体供給動作は制御装置CONTにより制御される。制御装置CONTが、第2液体供給機構30の第2液体供給部31より液体LQ2を送出すると、その第2液体供給部31より送出された液体LQ2は、供給管33を流れた後、ノズル部材70の内部に形成された第2供給流路34の一端部に流入する。そして、第2供給流路34の一端部に流入した液体LQ2は途中で分岐した後、ノズル部材70の内側面70Kに形成された複数の第2供給口32より、光学素子2Fと最終光学素子2Gとの間の第2空間K2に供給される。    The liquid supply operation of the second liquid supply unit 31 is controlled by the control device CONT. When the control device CONT delivers the liquid LQ2 from the second liquid supply unit 31 of the second liquid supply mechanism 30, the liquid LQ2 sent from the second liquid supply unit 31 flows through the supply pipe 33, and then the nozzle member. It flows into one end portion of the second supply flow path 34 formed inside 70. Then, after the liquid LQ2 that has flowed into one end of the second supply channel 34 branches off in the middle, the optical element 2F and the final optical element are supplied from the plurality of second supply ports 32 formed on the inner surface 70K of the nozzle member 70. It is supplied to the second space K2 between 2G.

図5に示すように、回収管63の他端部は、ノズル部材70の内部に形成された第2回収流路44の一部に接続している。一方、第2回収流路44の他端部は、ノズル部材70の内側面70Kに形成された第2回収口62に接続されている。ここで、ノズル部材70の内部に形成された第2回収流路64は、複数の第2回収口62のそれぞれにその他端部を接続可能なように途中から分岐している。    As shown in FIG. 5, the other end of the recovery pipe 63 is connected to a part of the second recovery flow path 44 formed inside the nozzle member 70. On the other hand, the other end of the second recovery flow path 44 is connected to a second recovery port 62 formed on the inner surface 70 </ b> K of the nozzle member 70. Here, the second recovery flow path 64 formed inside the nozzle member 70 is branched from the middle so that the other end can be connected to each of the plurality of second recovery ports 62.

第2液体回収部61の液体回収動作は制御装置CONTに制御される。制御装置CONTは、液体LQ2を回収するために、第2液体回収機構60の第2液体回収部61を駆動する。真空系を有する第2液体回収部61の駆動により、第2空間K2の液体LQ2は、第2回収口62を介して第2回収流路64に流入し、その後、回収管63を介して第2液体回収部61に吸引回収される。    The liquid recovery operation of the second liquid recovery unit 61 is controlled by the control device CONT. The control device CONT drives the second liquid recovery unit 61 of the second liquid recovery mechanism 60 in order to recover the liquid LQ2. By driving the second liquid recovery unit 61 having a vacuum system, the liquid LQ2 in the second space K2 flows into the second recovery flow path 64 via the second recovery port 62, and then the second liquid recovery unit 61 via the recovery pipe 63. The two liquid recovery unit 61 performs suction and recovery.

また、本実施形態においては、ノズル部材70の内側面70K、及び光学素子2Fの側面2FKのそれぞれは、撥液化処理されて撥液性を有している。ノズル部材70の内側面70K、及び光学素子2Fの側面2FKのそれぞれを撥液性にすることで、内側面70Kと側面2FKとで形成される間隙に第2空間K2の液体LQ2が浸入することが防止されるとともに、前記間隙の気体が、第2空間K2の液体LQ2中に気泡となって混在することが防止されている。  Further, in the present embodiment, each of the inner side surface 70K of the nozzle member 70 and the side surface 2FK of the optical element 2F is liquid-repellent and has liquid repellency. By making each of the inner side surface 70K of the nozzle member 70 and the side surface 2FK of the optical element 2F liquid repellent, the liquid LQ2 in the second space K2 enters the gap formed by the inner side surface 70K and the side surface 2FK. In addition, the gas in the gap is prevented from being mixed as bubbles in the liquid LQ2 in the second space K2.

以上のように、最終光学素子2Gと他の光学素子2A〜2Fとを分離して支持し、最終光学素子2Gの下面2T側の第1空間K1と上面2S側の第2空間K2とを独立した空間とし、第1空間K1及び第2空間K2のそれぞれに液体LQ1、LQ2を満たして露光するようにしたので、マスクMを通過した露光光ELを基板Pまで良好に到達させることができる。    As described above, the final optical element 2G and the other optical elements 2A to 2F are separated and supported, and the first space K1 on the lower surface 2T side and the second space K2 on the upper surface 2S side of the final optical element 2G are independent. Since the first space K1 and the second space K2 are filled with the liquids LQ1 and LQ2 for exposure, the exposure light EL that has passed through the mask M can reach the substrate P satisfactorily.

また、最終光学素子2Gをノズル部材70で支持することにより、光学素子2F、2Gとノズル部材70との間に鏡筒PKを配置しない構成とすることができる。したがって、光学素子2F、2Gに対してノズル部材70を近づけることができ、装置のコンパクト化を図ることができる等、装置の設計の自由度を向上することができる。また、ノズル部材70に形成された第1供給口12および第1回収口22を投影領域AR1に近づけることができる。そのため、液浸領域AR2の大きさを小さくすることができる。したがって、液浸領域AR2の大きさに伴って基板ステージPSTを大型化したり、基板ステージPSTの移動ストロークを大きくする必要がなくなるので、装置をコンパクト化できる。    Further, by supporting the final optical element 2G with the nozzle member 70, the lens barrel PK may not be disposed between the optical elements 2F and 2G and the nozzle member 70. Therefore, the nozzle member 70 can be brought closer to the optical elements 2F and 2G, and the apparatus can be made compact, and the degree of freedom in designing the apparatus can be improved. Further, the first supply port 12 and the first recovery port 22 formed in the nozzle member 70 can be brought close to the projection area AR1. Therefore, the size of the liquid immersion area AR2 can be reduced. Therefore, it is not necessary to increase the size of the substrate stage PST or increase the movement stroke of the substrate stage PST in accordance with the size of the liquid immersion area AR2, so that the apparatus can be made compact.

なお、ノズル部材70は液浸領域AR2(第1空間K1)の液体の供給及び回収を行う供給口12及び回収口22を有する部材であり、また基板P(基板ステージPST)の移動に伴って液浸領域AR2の液体の剪断力を受けるので、ノズル部材70には振動が生じやすい。しかしながら、本実施形態においては、ノズル部材70に保持されている光学素子2Gが平行平板なので、ノズル部材70の振動が露光や計測の精度に与える影響を抑えることができる。一方、上述したように、防振装置47などによって鏡筒PKには振動が生じ難いため、図2や図5を参照して説明した第1、第2実施形態のように、鏡筒PKで最終光学素子2Gを支持することで、投影光学系PLの結像特性に与える影響を抑えることができる。    The nozzle member 70 is a member having a supply port 12 and a recovery port 22 for supplying and recovering liquid in the liquid immersion area AR2 (first space K1), and accompanying the movement of the substrate P (substrate stage PST). Since the shearing force of the liquid in the liquid immersion area AR2 is received, the nozzle member 70 is likely to vibrate. However, in the present embodiment, since the optical element 2G held by the nozzle member 70 is a parallel plate, the influence of the vibration of the nozzle member 70 on the accuracy of exposure and measurement can be suppressed. On the other hand, as described above, since vibration is hardly generated in the lens barrel PK by the vibration isolator 47 or the like, the lens barrel PK is used as in the first and second embodiments described with reference to FIGS. By supporting the final optical element 2G, the influence on the imaging characteristics of the projection optical system PL can be suppressed.

なお、ノズル部材70で最終光学素子2Gを支持する場合には、ノズル部材70と最終光学素子2Gとの間に防振機構を設けることで、ノズル部材70で発生した振動が、最終光学素子2Gに伝わることを防止することができる。液体LQ2の供給(液体LQ2の流れ)に起因する光学素子2Fの振動や変位が防止され、基板Pの露光及び上述の光計測部を用いた各種の計測動作を精度良く実行することができる。    In the case where the final optical element 2G is supported by the nozzle member 70, the vibration generated in the nozzle member 70 is caused to vibrate by the vibration isolation mechanism provided between the nozzle member 70 and the final optical element 2G. Can be prevented from being transmitted to. The vibration and displacement of the optical element 2F due to the supply of the liquid LQ2 (flow of the liquid LQ2) are prevented, and various measurement operations using the exposure of the substrate P and the above-described optical measurement unit can be performed with high accuracy.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態について図7を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、連結部材72に、第1空間K1と第2空間K2とを連結する連結孔74が設けられている点にある。連結孔74は連結部材72に周方向に所定間隔で複数設けられている。連結孔74のそれぞれには多孔体74Pが設けられている。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The characteristic part of the present embodiment is that a connecting hole 74 is provided in the connecting member 72 to connect the first space K1 and the second space K2. A plurality of connection holes 74 are provided in the connection member 72 at predetermined intervals in the circumferential direction. Each of the connecting holes 74 is provided with a porous body 74P.

また、本実施形態においては、第1空間K1に直接的に液体を供給する第1供給口を含む第1液体供給機構(10)は設けられていない。また、第2空間K2の液体を直接的に回収する第2回収口を含む第2液体回収機構(60)も設けられていない。一方、本実施形態における露光装置EXは、第2空間K2に液体LQを供給する第2液体供給機構30、及び第1空間K1(液浸領域AR2)の液体LQを回収する第1液体回収機構20を備えている。   Moreover, in this embodiment, the 1st liquid supply mechanism (10) containing the 1st supply port which supplies a liquid directly to 1st space K1 is not provided. Further, the second liquid recovery mechanism (60) including the second recovery port that directly recovers the liquid in the second space K2 is not provided. On the other hand, the exposure apparatus EX in the present embodiment has a second liquid supply mechanism 30 that supplies the liquid LQ to the second space K2, and a first liquid recovery mechanism that recovers the liquid LQ in the first space K1 (immersion area AR2). 20 is provided.

制御装置CONTは、第1空間K1及び第2空間K2に液体LQを満たすとき、第2液体供給機構20を使って、第2空間K2に液体LQを供給する。第2空間K2に供給された液体LQは、連結孔74を介して第1空間K1にも供給される。このように、第2液体供給機構30は、第2空間K2から液体LQを供給し、連結孔74を介して第1空間K1にも液体LQを流入させることで、第1空間K1と第2空間K2とを液体LQで満たす。連結孔74を介して第1空間K1に供給された液体LQは基板P上に液浸領域AR2を形成し、その液浸領域AR2の液体LQは、第1液体供給機構20の第1回収口22より回収される。そして、第1空間K1と第2空間K2とが液体LQで満たされた後、制御装置CONTは、第1空間K1及び第2空間K2の液体LQを介して、基板P上に露光光ELを照射して基板Pを露光する。   When filling the liquid LQ in the first space K1 and the second space K2, the control device CONT supplies the liquid LQ to the second space K2 using the second liquid supply mechanism 20. The liquid LQ supplied to the second space K2 is also supplied to the first space K1 through the connection hole 74. As described above, the second liquid supply mechanism 30 supplies the liquid LQ from the second space K2 and causes the liquid LQ to flow into the first space K1 via the connection hole 74, whereby the first space K1 and the second space L2 are supplied. The space K2 is filled with the liquid LQ. The liquid LQ supplied to the first space K1 through the connection hole 74 forms a liquid immersion area AR2 on the substrate P, and the liquid LQ in the liquid immersion area AR2 is the first recovery port of the first liquid supply mechanism 20. 22 is recovered. Then, after the first space K1 and the second space K2 are filled with the liquid LQ, the control device CONT emits the exposure light EL onto the substrate P via the liquid LQ in the first space K1 and the second space K2. Irradiate to expose the substrate P.

このように、第1空間K1と第2空間K2とを連結孔74を介して連結することで、装置構成を簡略化することができる。なお、本実施形態においても、第1空間K1に液体LQを満たした後、第1空間K1に満たされた液体LQを、連結孔74を介して第2空間K2に流入させることで、第1空間K1と第2空間K2とを液体LQで満たすようにしてもよい。   Thus, by connecting the first space K1 and the second space K2 via the connection hole 74, the device configuration can be simplified. In the present embodiment as well, the first space K1 is filled with the liquid LQ, and then the liquid LQ filled in the first space K1 is caused to flow into the second space K2 via the connection hole 74. The space K1 and the second space K2 may be filled with the liquid LQ.

なお、上述の第3及び第4の実施形態においては、第1空間K1、及び第2空間K2用の液体流路を有するノズル部材70で最終光学素子2Gを支持しているが、第1空間K1、及び第2空間K2のどちらか一方のための液体流路を有するノズル部材70で最終光学素子2Gを支持してもよい。   In the third and fourth embodiments described above, the final optical element 2G is supported by the nozzle member 70 having the liquid flow paths for the first space K1 and the second space K2, but the first space The final optical element 2G may be supported by the nozzle member 70 having a liquid flow path for either K1 or the second space K2.

また、第1空間K1と第2空間の少なくとも一方に液体を供給する供給口だけを有するノズル部材で最終光学素子2Gを支持してもよいし、第1空間K1と第2空間の少なくとも一方の液体を回収する回収口だけを有するノズル部材で最終光学素子2Gを支持してもよい。  The final optical element 2G may be supported by a nozzle member having only a supply port for supplying a liquid to at least one of the first space K1 and the second space, or at least one of the first space K1 and the second space. The final optical element 2G may be supported by a nozzle member having only a recovery port for recovering the liquid.

また、上述の第3及び第4の実施形態においては、最終光学素子2Gをノズル部材70で支持しているが、これに限られず、鏡筒PK及びノズル部材70とは異なる部材で最終光学素子2Gを支持するようにしてもよい。  In the third and fourth embodiments described above, the final optical element 2G is supported by the nozzle member 70. However, the present invention is not limited to this, and the final optical element is a member different from the lens barrel PK and the nozzle member 70. 2G may be supported.

また、上述の第3及び第4の実施形態で採用されている最終光学素子2Gをノズル部材70で支持する構成は、第1空間K1のみを液体で満たす液浸露光方式にも採用することができる。    Further, the configuration in which the final optical element 2G employed in the third and fourth embodiments described above is supported by the nozzle member 70 may be employed in an immersion exposure method in which only the first space K1 is filled with liquid. it can.

また、上述の第1〜第4の実施形態において、投影光学系PLは、無屈折力の平行平面板である最終光学素子2Gを含めて所定の結像特性となるように調整されているが、最終光学素子2Gが結像特性にまったく影響を及ぼさない場合には、最終光学素子2Gを除いて、投影光学系PLの結像特性が所定の結像特性となるように調整してもよい。    In the first to fourth embodiments described above, the projection optical system PL is adjusted so as to have predetermined imaging characteristics including the final optical element 2G which is a plane-parallel plate having no refractive power. When the final optical element 2G has no influence on the image formation characteristics, the image formation characteristic of the projection optical system PL may be adjusted to be a predetermined image formation characteristic except for the final optical element 2G. .

また、上述の第1〜第4の実施形態において、最終光学素子2Gは、無屈折力の平行平面板であるが、屈折力を有する光学素子であってもよい。すなわち、最終光学素子2Gの上面2Tが曲率を持っていてもよい。この場合、最終光学素子2Gの交換を容易とするために、最終光学素子2Gの上面2Tの曲率は極力小さいほうが望ましい。    In the first to fourth embodiments described above, the final optical element 2G is a plane-parallel plate having no refractive power, but may be an optical element having refractive power. That is, the upper surface 2T of the final optical element 2G may have a curvature. In this case, in order to facilitate replacement of the final optical element 2G, it is desirable that the curvature of the upper surface 2T of the final optical element 2G is as small as possible.

また、上述の第1〜第4の実施形態においては、投影光学系PLの光軸AX上において、第1空間K1の液体LQ1は、第2空間K2の液体LQ2よりも厚くなっているが、すなわち最終光学素子2Gと光学素子2Fとの距離は、最終光学素子2Gと基板Pとの距離よりも短いが、第2空間K2の液体LQ2を第1空間K1の液体LQ1よりも厚くしてもよいし、同じ厚さにしてもよい。更に、上述の第1〜第4の実施形態においては、Z軸方向に関して、最終光学素子2Gの厚さは、第1空間K1の液体LQ1及び第2空間K2の液体LQ2よりも薄くなっているが、最終光学素子2Gを最も厚くしてもよい。すなわち、第1空間K1の液体LQ1、第2空間K2の液体LQ2、及び最終光学素子2GのZ軸方向の厚さは、液体LQ1、LQ2、及び最終光学素子2Gを介して基板P上に投影されるパターンの結像状態が最適化されるように適宜決めてやればよい。なお、一例としては、光軸AX上における液体LQ1及び液体LQ2の厚さを5mm以下、最終光学素子2Gの厚さを3〜12mmとすることができる。    In the first to fourth embodiments described above, the liquid LQ1 in the first space K1 is thicker than the liquid LQ2 in the second space K2 on the optical axis AX of the projection optical system PL. That is, the distance between the final optical element 2G and the optical element 2F is shorter than the distance between the final optical element 2G and the substrate P, but the liquid LQ2 in the second space K2 may be thicker than the liquid LQ1 in the first space K1. It may be the same thickness. Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, the thickness of the final optical element 2G is thinner than the liquid LQ1 in the first space K1 and the liquid LQ2 in the second space K2 in the Z-axis direction. However, the final optical element 2G may be thickest. That is, the thickness in the Z-axis direction of the liquid LQ1 in the first space K1, the liquid LQ2 in the second space K2, and the final optical element 2G is projected onto the substrate P through the liquids LQ1, LQ2, and the final optical element 2G. What is necessary is just to determine suitably so that the image formation state of the pattern to be optimized. As an example, the thickness of the liquid LQ1 and the liquid LQ2 on the optical axis AX can be 5 mm or less, and the thickness of the final optical element 2G can be 3 to 12 mm.

また、上述の第1〜第4の実施形態においては、最終光学素子2Gは投影光学系PLの光軸AXに対してほぼ静止した状態で支持されているが、その位置、傾きを調整するために、微小移動可能に支持されていてもよい。例えば、最終光学素子2Gの支持部にアクチュエータを配置して、最終光学素子2Gの位置(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)や傾き(θX方向、θY方向)を自動的に調整できるようにしてもよい。この場合、第3、第4実施形態のように、ノズル部材70で、最終光学素子2Gを保持する場合には、ノズル部材の位置や傾きを調整することによって、最終光学素子2Gの位置及び/又は傾きを調整してもよい。    In the first to fourth embodiments described above, the final optical element 2G is supported in a substantially stationary state with respect to the optical axis AX of the projection optical system PL. In order to adjust the position and inclination of the final optical element 2G. In addition, it may be supported so as to be movable minutely. For example, by placing an actuator on the support portion of the final optical element 2G, the position (X axis direction, Y axis direction, Z axis direction) and inclination (θX direction, θY direction) of the final optical element 2G can be automatically adjusted. You may do it. In this case, when the final optical element 2G is held by the nozzle member 70 as in the third and fourth embodiments, the position and / or inclination of the final optical element 2G is adjusted by adjusting the position and inclination of the nozzle member. Alternatively, the inclination may be adjusted.

また、上述の第1〜第4の実施形態において、最終光学素子2Gの位置(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)や、傾き(θX方向、θY方向)を計測する干渉計等の計測器を更に設けてもよい。この計測器は、光学素子2A〜2Fに対する位置や傾きを計測できることが望ましい。このような計測器を搭載することで、最終光学素子2Gの位置や傾きのずれを容易に知ることができ、上述したアクチュエータと併用すれば、最終光学素子2Gの位置や傾きを高精度に調整することができる。    In the first to fourth embodiments described above, such as an interferometer that measures the position (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction) and inclination (θX direction, θY direction) of the final optical element 2G. A measuring instrument may be further provided. It is desirable that this measuring instrument can measure the position and inclination with respect to the optical elements 2A to 2F. By mounting such a measuring instrument, the position and inclination of the final optical element 2G can be easily known, and when used in combination with the actuator described above, the position and inclination of the final optical element 2G can be adjusted with high accuracy. can do.

また、第3及び第4の実施形態に記載されているように、最終光学素子2Gを、光学素子2Fとは分離して支持する場合、最終光学素子2Gが液体LQ1から受ける圧力や振動が直接光学素子2A〜2Fに伝導しないので、投影光学系PLの結像特性の劣化を抑制することができる。この場合、最終光学素子2Gを軟らかく保持したり、基板Pの傾き(基板ステージPSTの傾き)に応じて最終光学素子2Gの位置や傾きを調整すれば、より効果的に光学素子2A〜2Fへの圧力や振動を抑えることができる。    Further, as described in the third and fourth embodiments, when the final optical element 2G is supported separately from the optical element 2F, the pressure and vibration that the final optical element 2G receives from the liquid LQ1 are directly applied. Since it does not conduct to the optical elements 2A to 2F, it is possible to suppress the deterioration of the imaging characteristics of the projection optical system PL. In this case, if the final optical element 2G is softly held or the position and inclination of the final optical element 2G are adjusted according to the inclination of the substrate P (inclination of the substrate stage PST), the optical elements 2A to 2F are more effectively transferred. Pressure and vibration can be suppressed.

<第5実施形態>
次に、上述の第1〜第4の実施形態における第1液体回収機構20の回収方法の別の実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、第1回収口22から液体LQだけを回収するようにしており、これによって液体回収に起因する振動の発生を抑制するようにしている。
<Fifth Embodiment>
Next, another embodiment of the recovery method of the first liquid recovery mechanism 20 in the above-described first to fourth embodiments will be described. In the present embodiment, only the liquid LQ is recovered from the first recovery port 22, thereby suppressing the occurrence of vibration due to the liquid recovery.

以下、図8の模式図を参照しながら、本実施形態における第1液体回収機構20による液体回収動作の原理について説明する。図1〜5及び7との関係で説明した第1液体回収機構20の第1回収口22には、多孔部材25として、例えば多数の孔が形成された薄板状の多孔部材(メッシュ部材)を使用することができる。本実施形態においては、多孔部材はチタンで形成されている。また本実施形態においては、多孔部材25が濡れた状態で、多孔部材25の上面と下面との圧力差を後述の所定条件を満足するように制御することで、多孔部材25の孔から液体LQだけを回収するものである。上述の所定条件に係るパラメータとしては、多孔部材25の孔径、多孔部材25の液体LQとの接触角(親和性)、及び第1液体回収部21の吸引力(多孔部材25の上面に圧力)等が挙げられる。   Hereinafter, the principle of the liquid recovery operation by the first liquid recovery mechanism 20 in the present embodiment will be described with reference to the schematic diagram of FIG. As the porous member 25, for example, a thin plate-like porous member (mesh member) in which a large number of holes are formed is provided in the first recovery port 22 of the first liquid recovery mechanism 20 described in relation to FIGS. Can be used. In the present embodiment, the porous member is made of titanium. Further, in this embodiment, by controlling the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the porous member 25 so as to satisfy a predetermined condition described later while the porous member 25 is wet, the liquid LQ is discharged from the hole of the porous member 25. Only to collect. The parameters relating to the above-mentioned predetermined conditions include the pore diameter of the porous member 25, the contact angle (affinity) of the porous member 25 with the liquid LQ, and the suction force of the first liquid recovery unit 21 (pressure on the upper surface of the porous member 25). Etc.

図8は、多孔部材25の部分断面の拡大図であって、多孔部材25を介して行われる液体回収の一具体例を示す。多孔部材25の下には、基板Pが配置されており、多孔部材25と基板Pとの間には、気体空間及び液体空間が形成されている。より具体的には、多孔部材25の第1孔25Haと基板Pの間には気体空間が形成され、多孔部材25の第2孔25Hbと基板Pとの間には液体空間が形成されている。このような状況は、例えば、図2に示した液浸領域AR2の端部で、あるいは何らかの原因で液浸領域AR2内に気体空間が生じたときに起こりえる。また、多孔部材25の上には、第1回収流路24の一部を形成する流路空間が形成されている。   FIG. 8 is an enlarged view of a partial cross section of the porous member 25 and shows a specific example of the liquid recovery performed through the porous member 25. A substrate P is disposed under the porous member 25, and a gas space and a liquid space are formed between the porous member 25 and the substrate P. More specifically, a gas space is formed between the first hole 25Ha of the porous member 25 and the substrate P, and a liquid space is formed between the second hole 25Hb of the porous member 25 and the substrate P. . Such a situation can occur, for example, at the end of the immersion area AR2 shown in FIG. 2 or when a gas space is generated in the immersion area AR2 for some reason. In addition, a channel space that forms a part of the first recovery channel 24 is formed on the porous member 25.

図8において、多孔部材25の第1孔25Haと基板Pの間の空間の圧力(多孔部材25Hの下面の圧力)をPa、多孔部材25の上の流路空間の圧力(多孔部材25の上面での圧力)をPb、第1及び第2孔25Ha,25Hbの孔径(直径)をd、多孔部材25(孔25Hの内側)の液体LQとの接触角をθ、液体LQの表面張力をγとして、
(4×γ×cosθ)/d ≧ (Pa−Pb) …(3)
の条件が成立する場合、図8に示すように、多孔部材25の第1孔25Haの下側(基板P側)に気体空間が形成されても、多孔部材25の下側の空間の気体が孔25Haを介して多孔部材25の上側の空間に移動(侵入)することを防止することができる。すなわち、上記(3)式の条件を満足するように、接触角θ、孔径d、液体LQの表面張力γ、圧力Pa、Pbを最適化することで、液体LQと気体との界面が多孔部材25の孔25Ha内に維持され、第1孔25Haからの気体の侵入を抑えることができる。一方、多孔部材25の第2孔25Hbの下側(基板P側)には液体空間が形成されているので、第2孔25Hbを介して液体LQのみを回収することができる。
In FIG. 8, the pressure in the space between the first hole 25Ha of the porous member 25 and the substrate P (pressure on the lower surface of the porous member 25H) is Pa, and the pressure in the flow path space above the porous member 25 (upper surface of the porous member 25). Pb, the hole diameter (diameter) of the first and second holes 25Ha, 25Hb is d, the contact angle of the porous member 25 (inside the hole 25H) with the liquid LQ is θ, and the surface tension of the liquid LQ is γ. As
(4 × γ × cos θ) / d ≧ (Pa−Pb) (3)
When the above condition is satisfied, as shown in FIG. 8, even if a gas space is formed below the first hole 25Ha (substrate P side) of the porous member 25, the gas in the space below the porous member 25 remains. It is possible to prevent movement (intrusion) into the space above the porous member 25 through the hole 25Ha. That is, by optimizing the contact angle θ, the hole diameter d, the surface tension γ, the pressure Pa, and Pb of the liquid LQ so as to satisfy the condition of the above expression (3), the interface between the liquid LQ and the gas is a porous member. It is maintained in the 25 holes 25Ha, and the intrusion of gas from the first holes 25Ha can be suppressed. On the other hand, since the liquid space is formed below the second hole 25Hb (substrate P side) of the porous member 25, only the liquid LQ can be recovered through the second hole 25Hb.

なお、上記(3)式の条件においては、説明を簡単にするために多孔部材25の上の液体LQの静水圧は考慮していない。   Note that, in the condition of the above formula (3), the hydrostatic pressure of the liquid LQ on the porous member 25 is not considered for the sake of simplicity.

また、本実施形態において、第1液体回収機構20は、多孔部材25の下の空間の圧力Pa、孔25Hの直径d、多孔部材25(孔25Hの内側面)の液体LQとの接触角θ、液体(純水)LQの表面張力γは一定として、第1液体回収部21の吸引力を制御して、上記(3)式を満足するように、多孔部材25の上の流路空間の圧力を調整している。ただし、上記(3)式において、(Pa−Pb)が大きいほど、すなわち、((4×γ×cosθ)/d)が大きいほど、上記(3)式を満足するような圧力Pbの制御が容易になるので、孔25Ha、25Hbの直径d、及び多孔部材25の液体LQとの接触角θ(0<θ<90°)は可能な限り小さくすることが望ましい。   In the present embodiment, the first liquid recovery mechanism 20 includes the pressure Pa in the space below the porous member 25, the diameter d of the hole 25H, and the contact angle θ with the liquid LQ of the porous member 25 (the inner surface of the hole 25H). The surface tension γ of the liquid (pure water) LQ is constant, and the suction force of the first liquid recovery unit 21 is controlled to satisfy the above expression (3). The pressure is adjusted. However, in the above equation (3), the larger (Pa−Pb), that is, the greater ((4 × γ × cos θ) / d), the more the control of the pressure Pb that satisfies the above equation (3). Since it becomes easy, it is desirable that the diameter d of the holes 25Ha and 25Hb and the contact angle θ (0 <θ <90 °) of the porous member 25 with the liquid LQ be as small as possible.

なお、上述の図1,2,4,5,7及び8などを用いた説明においては、最終光学素子2Gの下面2Sと基板Pとを対向させた状態で、最終光学素子2Gの下面2Sと基板Pとの間の第1空間K1を液体LQ1で満たしているが、投影光学系PLと他の部材(例えば、基板ステージPSTの上面51など)が対向している場合にも投影光学系PLとその他の部材との間を液体で満たすことができることはいうまでもない。  In the above description using FIGS. 1, 2, 4, 5, 7, and 8 and the like, the bottom surface 2S of the final optical element 2G and the bottom surface 2S of the final optical element 2G are opposed to each other. The first space K1 between the substrate P and the substrate P is filled with the liquid LQ1, but the projection optical system PL is also used when the projection optical system PL and another member (for example, the upper surface 51 of the substrate stage PST) face each other. Needless to say, a liquid can be filled between and other members.

上述したように、本実施形態における液体LQ1、LQ2として純水を用いた。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板P上のフォトレジストや光学素子(レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Pの表面、及び投影光学系PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。    As described above, pure water was used as the liquids LQ1 and LQ2 in the present embodiment. Pure water has an advantage that it can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has no adverse effect on the photoresist, optical element (lens), etc. on the substrate P. In addition, pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. . When the purity of pure water supplied from a factory or the like is low, the exposure apparatus may have an ultrapure water production device.

そして、波長が193nm程度の露光光ELに対する純水(水)の屈折率nはほぼ1.44と言われており、露光光ELの光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、基板P上では1/n、すなわち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、すなわち約1.44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。    The refractive index n of pure water (water) with respect to the exposure light EL having a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1.44. When ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of the exposure light EL, On the substrate P, the wavelength is shortened to 1 / n, that is, about 134 nm, and a high resolution can be obtained. Furthermore, since the depth of focus is enlarged by about n times, that is, about 1.44 times compared with that in the air, the projection optical system PL can be used when it is sufficient to ensure the same depth of focus as that in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.

なお、上述した図2及び図5の実施形態においては、液体LQ1、LQ2として同じ純水を供給しているが、第1空間に供給される純水(液体LQ1)と第2空間に供給される純水(液体LQ2)との品質を異ならせてもよい。純水の品質としては、例えば温度、温度均一性、温度安定性、比抵抗値、あるいはTOC(total organic carbon)値、溶存気体濃度(溶存酸素、溶存窒素)などが挙げられる。例えば、第2空間K2に供給される純水よりも、投影光学系PLの像面に近い第1空間K1へ供給される純水の品質を高くしてもよい。また、第1空間と第2空間に互いに異なる種類の液体を供給し、第1空間K1に満たす液体LQ1と第2空間K2に満たす液体LQ2とを互いに異なる種類にしてもよい。例えば露光光ELに対する屈折率及び/又は透過率が互いに異なるものを用いることができる。また、例えば、第2空間K2にフッ素系オイルをはじめとする純水以外の所定の液体を満たすことができる。オイルは、バクテリアなどの細菌の繁殖する確率が低い液体であるため、第2空間K2や液体LQ2(フッ素系オイル)の流れる流路の清浄度を維持することができる。    2 and 5 described above, the same pure water is supplied as the liquids LQ1 and LQ2, but is supplied to the pure water (liquid LQ1) supplied to the first space and the second space. The quality of the pure water (liquid LQ2) may be different. Examples of the quality of pure water include temperature, temperature uniformity, temperature stability, specific resistance value, TOC (total organic carbon) value, dissolved gas concentration (dissolved oxygen, dissolved nitrogen), and the like. For example, the quality of pure water supplied to the first space K1 closer to the image plane of the projection optical system PL may be made higher than that of pure water supplied to the second space K2. Alternatively, different types of liquids may be supplied to the first space and the second space, and the liquid LQ1 filling the first space K1 and the liquid LQ2 filling the second space K2 may be different types. For example, those having different refractive indexes and / or transmittances for the exposure light EL can be used. In addition, for example, the second space K2 can be filled with a predetermined liquid other than pure water including fluorinated oil. Since the oil is a liquid with a low probability of propagation of bacteria such as bacteria, the cleanliness of the flow path through which the second space K2 and the liquid LQ2 (fluorinated oil) flow can be maintained.

また、液体LQ1、LQ2の双方を水以外の液体にしてもよい。例えば、露光光ELの光源がFレーザである場合、このFレーザ光は水を透過しないので、液体LQ1、LQ2としてはFレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体LQ1、LQ2と接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体LQ1、LQ2としては、その他にも、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLや基板P表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体LQ1、LQ2の極性に応じて行われる。 Further, both the liquids LQ1 and LQ2 may be liquids other than water. For example, when the light source of the exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser light does not transmit water, so that the liquids LQ1 and LQ2 can transmit F 2 laser light, for example, perfluorinated polyether (PFPE). ) Or fluorine-based fluids such as fluorine-based oils. In this case, a lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure with a small polarity including fluorine, for example, in a portion that contacts the liquids LQ1 and LQ2. In addition, the liquids LQ1 and LQ2 are other than the liquid LQ1 and LQ2 that are transmissive to the exposure light EL, have a refractive index as high as possible, and are stable with respect to the photoresist applied to the projection optical system PL and the surface of the substrate P ( For example, cedar oil) can be used. Also in this case, the surface treatment is performed according to the polarities of the liquids LQ1 and LQ2 used.

なお、上述したような液浸法においては、投影光学系の開口数NAが0.9〜1.3になることもある。このように投影光学系の開口数NAが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク(レチクル)のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク(レチクル)のパターンからは、S偏光成分(TE偏光成分)、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が空気(気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するS偏光成分(TE偏光成分)の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数NAが1.0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平6−188169号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法(特にダイポール照明法)等を適宜組み合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイボール照明法との組み合わせは、ライン・アンド・スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。例えば、透過率6%のハーフトーン型の位相シフトマスク(ハーフピッチ45nm程度のパターン)を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面においてダイボールを形成する二光束の外接円で規定される照明σを0.95、その瞳面における各光束の半径を0.125σ、投影光学系PLの開口数をNA=1.2とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度(DOF)を150nm程度増加させることができる。 In the immersion method as described above, the numerical aperture NA of the projection optical system may be 0.9 to 1.3. When the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large in this way, the imaging performance may deteriorate due to the polarization effect with random polarized light conventionally used as exposure light. desirable. In that case, linearly polarized illumination is performed in accordance with the longitudinal direction of the line pattern of the mask (reticle) line-and-space pattern. From the mask (reticle) pattern, the S-polarized light component (TE-polarized light component), that is, the line pattern It is preferable that a large amount of diffracted light having a polarization direction component is emitted along the longitudinal direction. When the space between the projection optical system PL and the resist applied on the surface of the substrate P is filled with a liquid, the space between the projection optical system PL and the resist applied on the surface of the substrate P is filled with air (gas). Compared with the case where the transmittance of the diffracted light of the S-polarized component (TE-polarized component) contributing to the improvement of the contrast is high on the resist surface, the numerical aperture NA of the projection optical system exceeds 1.0. Even in this case, high imaging performance can be obtained. Further, it is more effective to appropriately combine a phase shift mask and an oblique incidence illumination method (particularly a dipole illumination method) or the like according to the longitudinal direction of the line pattern as disclosed in JP-A-6-188169. In particular, the combination of the linearly polarized illumination method and the diball illumination method is used when the periodic direction of the line-and-space pattern is limited to a predetermined direction, or when the hole pattern is closely packed along the predetermined direction It is effective when For example, when illuminating a halftone phase shift mask (pattern with a half pitch of about 45 nm) with a transmittance of 6% using both the linearly polarized illumination method and the dipole illumination method, a diball is formed on the pupil plane of the illumination system. If the illumination σ defined by the circumscribed circle of the two luminous fluxes is 0.95, the radius of each luminous flux on the pupil plane is 0.125σ, and the numerical aperture of the projection optical system PL is NA = 1.2, the randomly polarized light is The depth of focus (DOF) can be increased by about 150 nm rather than using it.

また、例えばArFエキシマレーザを露光光とし、1/4程度の縮小倍率の投影光学系PLを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン(例えば25〜50nm程度のライン・アンド・スペース)を基板P上に露光するような場合、マスクMの構造(例えばパターンの微細度やクロムの厚み)によっては、Wave guide効果によりマスクMが偏光板として作用し、コントラストを低下させるP偏光成分(TM偏光成分)の回折光よりS偏光成分(TE偏光成分)の回折光が多くマスクMから射出されるようになる。この場合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクMを照明しても、投影光学系PLの開口数NAが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。   Further, for example, an ArF excimer laser is used as the exposure light, and a fine line and space pattern (for example, a line and space of about 25 to 50 nm) is formed on the substrate by using the projection optical system PL with a reduction magnification of about 1/4. When exposing on P, depending on the structure of the mask M (for example, the fineness of the pattern and the thickness of chrome), the mask M acts as a polarizing plate due to the Wave guide effect, and the P-polarized component (TM polarized light) that lowers the contrast. More diffracted light of the S-polarized component (TE polarized component) is emitted from the mask M than the diffracted light of the component. In this case, it is desirable to use the above-mentioned linearly polarized illumination, but even if the mask M is illuminated with random polarized light, it is high even when the numerical aperture NA of the projection optical system PL is as large as 0.9 to 1.3. Resolution performance can be obtained.

また、マスクM上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板P上に露光するような場合、Wire Grid効果によりP偏光成分(TM偏光成分)がS偏光成分(TE偏光成分)よりも大きくなる可能性もあるが、例えばArFエキシマレーザを露光光とし、1/4程度の縮小倍率の投影光学系PLを使って、25nmより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板P上に露光するような場合には、S偏光成分(TE偏光成分)の回折光がP偏光成分(TM偏光成分)の回折光よりも多くマスクMから射出されるので、投影光学系PLの開口数NAが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。   When an extremely fine line-and-space pattern on the mask M is exposed on the substrate P, the P-polarized component (TM-polarized component) is larger than the S-polarized component (TE-polarized component) due to the Wire Grid effect. For example, an ArF excimer laser is used as exposure light, and a line and space pattern larger than 25 nm is exposed on the substrate P using the projection optical system PL with a reduction magnification of about 1/4. In this case, since the diffracted light of the S polarization component (TE polarization component) is emitted from the mask M more than the diffracted light of the P polarization component (TM polarization component), the numerical aperture NA of the projection optical system PL is 0.9. High resolution performance can be obtained even when the value is as large as -1.3.

更に、マスク(レチクル)のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明(S偏光照明)だけでなく、特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線(周)方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク(レチクル)のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在(周期方向が異なるライン・アンド・スペースパターンが混在)する場合には、同じく特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数NAが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率6%のハーフトーン型の位相シフトマスク(ハーフピッチ63nm程度のパターン)を、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法(輪帯比3/4)とを併用して照明する場合、照明σを0.95、投影光学系PLの開口数をNA=1.00とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度(DOF)を250nm程度増加させることができ、ハーフピッチ55nm程度のパターンで投影光学系の開口数NA=1.2では、焦点深度を100nm程度増加させることができる。   Furthermore, not only linearly polarized illumination (S-polarized illumination) matched to the longitudinal direction of the line pattern of the mask (reticle) but also a circle centered on the optical axis as disclosed in JP-A-6-53120. A combination of the polarization illumination method that linearly polarizes in the tangential (circumferential) direction and the oblique incidence illumination method is also effective. In particular, when not only a line pattern extending in a predetermined direction but also a plurality of line patterns extending in different directions (a mixture of line and space patterns having different periodic directions) is included in the mask (reticle) pattern, Similarly, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-53120, an aperture of the projection optical system can be obtained by using both the polarization illumination method that linearly polarizes in the tangential direction of the circle centered on the optical axis and the annular illumination method. Even when the number NA is large, high imaging performance can be obtained. For example, a polarized illumination method and an annular illumination method (annular ratio) in which a half-tone phase shift mask having a transmittance of 6% (a pattern having a half pitch of about 63 nm) is linearly polarized in a tangential direction of a circle around the optical axis. 3/4), when the illumination σ is 0.95 and the numerical aperture of the projection optical system PL is NA = 1.00, the depth of focus (DOF) is more than that of using randomly polarized light. If the projection optical system has a numerical aperture NA = 1.2 with a pattern with a half pitch of about 55 nm, the depth of focus can be increased by about 100 nm.

なお、上記各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。   As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.

また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。また、基板Pを保持するステージとは別に測定用の部材やセンサを搭載した測定ステージを備えた露光装置にも本発明を適用することはできる。なお、測定ステージを備えた露光装置は、例えば欧州特許公開第1,041,357号公報に記載されている。   Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a measurement stage on which a measurement member and a sensor are mounted separately from the stage that holds the substrate P. An exposure apparatus provided with a measurement stage is described in, for example, European Patent Publication No. 1,041,357.

また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているツイン(マルチ)ステージ型の露光装置にも適用できる。   The present invention can also be applied to a twin (multi) stage type exposure apparatus disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP 2000-505958A, and the like.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.

上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いても良い。   In the above-described embodiment, a light transmissive mask (reticle) in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used. Instead of this reticle, for example, the United States As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used.

また、国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハW上に形成することによって、ウエハW上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that forms a line and space pattern on a wafer W by forming interference fringes on the wafer W. The present invention can also be applied.

上述の実施形態においては、投影光学系PLと基板Pとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、例えば特開平6−124873号公報、特開平10−303114号公報、米国特許第5,825,043号などに詳細に記載されているように、露光対象の基板の表面全体が液体で覆われる液浸露光装置にも本発明を適用可能である。  In the above-described embodiment, an exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the substrate P with a liquid is employed. However, for example, JP-A-6-124873, JP-A-10-303114, As described in detail in US Pat. No. 5,825,043 and the like, the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus in which the entire surface of a substrate to be exposed is covered with a liquid.

基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118参照)を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージPST、MSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。    When using a linear motor (see USP5,623,853 or USP5,528,118) for the substrate stage PST and mask stage MST, use either an air levitation type using air bearings or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force. Also good. Each stage PST, MST may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.

各ステージPST、MSTの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージPST、MSTを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージPST、MSTに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージPST、MSTの移動面側に設ければよい。    As a driving mechanism for each stage PST, MST, a planar motor that drives each stage PST, MST by electromagnetic force with a magnet unit having a two-dimensionally arranged magnet and an armature unit having a two-dimensionally arranged coil facing each other is provided. It may be used. In this case, either one of the magnet unit and the armature unit may be connected to the stages PST and MST, and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side of the stages PST and MST.

基板ステージPSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−166475号公報(USP5,528,118)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。    As described in JP-A-8-166475 (USP 5,528,118), the reaction force generated by the movement of the substrate stage PST is not transmitted to the projection optical system PL, but mechanically using a frame member. You may escape to the floor (ground).

マスクステージMSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−330224号公報(US S/N 08/416,558)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。    As described in JP-A-8-330224 (US S / N 08 / 416,558), a frame member is used so that the reaction force generated by the movement of the mask stage MST is not transmitted to the projection optical system PL. May be mechanically released to the floor (ground).

以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。    As described above, the exposure apparatus EX according to the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図9に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。    As shown in FIG. 9, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device. Manufacturing step 203, exposure processing step 204 for exposing the mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus EX of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, packaging process) 205, inspection step 206, etc. It is manufactured after.

本発明の露光装置の第1実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 1st Embodiment of the exposure apparatus of this invention. 図1の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. ノズル部材を下方から見た図である。It is the figure which looked at the nozzle member from the lower part. 本発明の露光装置の第2実施形態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows 2nd Embodiment of the exposure apparatus of this invention. 本発明の露光装置の第3実施形態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows 3rd Embodiment of the exposure apparatus of this invention. ノズル部材の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a nozzle member. 本発明の露光装置の第4実施形態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows 4th Embodiment of the exposure apparatus of this invention. 本発明の第5実施形態の露光装置における第1液体回収機構における液体回収動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the liquid collection | recovery operation | movement in the 1st liquid collection | recovery mechanism in the exposure apparatus of 5th Embodiment of this invention. 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the manufacturing process of a semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

2(2A〜2G)…光学素子(エレメント)、2S…下面、2T…上面、10…第1液体供給機構、20…第1液体回収機構、30…第2液体供給機構、60…第2液体回収機構、70…ノズル部材(流路形成部材)、74…連結孔、EL…露光光、EX…露光装置、K1…第1空間、K2…第2空間、LQ(LQ1、LQ2)…液体、P…基板、PL…投影光学系
2 (2A to 2G): optical element (element), 2S: lower surface, 2T ... upper surface, 10: first liquid supply mechanism, 20: first liquid recovery mechanism, 30: second liquid supply mechanism, 60: second liquid Recovery mechanism, 70 ... nozzle member (flow path forming member), 74 ... connecting hole, EL ... exposure light, EX ... exposure apparatus, K1 ... first space, K2 ... second space, LQ (LQ1, LQ2) ... liquid, P ... substrate, PL ... projection optical system

Claims (34)

投影光学系を介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系を構成する複数のエレメントのうち、前記投影光学系の像面に最も近い第1エレメントを、前記投影光学系の光軸に対してほぼ静止した状態で支持する支持部材と、
前記第1エレメントの一面側に形成され、液体で満たされる第1空間と、
前記第1エレメントの他面側に、前記第1空間とは独立に形成され、液体で満たされる第2空間とを備え、
前記第1空間の液体で前記基板表面の一部を覆う液浸領域を形成するとともに、前記第1空間の液体と前記第2空間の液体とを介して、前記基板上に露光光を照射して前記基板を露光することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate via a projection optical system,
A support member that supports the first element closest to the image plane of the projection optical system among the plurality of elements constituting the projection optical system in a substantially stationary state with respect to the optical axis of the projection optical system;
A first space formed on one side of the first element and filled with a liquid;
A second space formed on the other surface side of the first element independently of the first space and filled with a liquid;
An immersion region is formed to cover a part of the substrate surface with the liquid in the first space, and exposure light is irradiated onto the substrate through the liquid in the first space and the liquid in the second space. An exposure apparatus for exposing the substrate.
前記第1空間の液体と前記第2空間の液体とは異なることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the liquid in the first space is different from the liquid in the second space. 前記投影光学系は、前記第1エレメントに次いで前記投影光学系の像面に近い第2エレメントを有し、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとを支持する支持部材を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
The projection optical system has a second element close to the image plane of the projection optical system after the first element,
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a support member that supports the first element and the second element.
前記第1エレメントは、前記投影光学系を構成する他のエレメントとは分離して支持されていることを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first element is supported separately from other elements constituting the projection optical system. 前記第1空間に液体を供給する第1液体供給機構と、
前記第1空間に供給された液体を回収する第1液体回収機構とを備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
A first liquid supply mechanism for supplying a liquid to the first space;
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a first liquid recovery mechanism that recovers the liquid supplied to the first space.
前記第1エレメントの周囲に前記基板と対向するように配置され、前記基板との間に液体を保持可能であり、前記第1液体回収機構によって回収される液体の流路が形成された流路形成部材をさらに備え、
前記流路形成部材の下面の少なくとも一部に液体を回収するための回収口が形成されていることを特徴とする請求項5記載の露光装置。
A flow path disposed around the first element so as to face the substrate and capable of holding a liquid between the substrate and a liquid flow path to be recovered by the first liquid recovery mechanism. Further comprising a forming member,
6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein a recovery port for recovering the liquid is formed on at least a part of the lower surface of the flow path forming member.
前記流路形成部材は、前記第1液体供給機構によって供給される液体の流路も形成されていることを特徴とする請求項6記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 6, wherein the flow path forming member is also formed with a flow path for the liquid supplied by the first liquid supply mechanism. 前記流路形成部材は、前記第1エレメントの両側に前記第1液体供給機構の液体供給口が形成されていることを特徴とする請求項7記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 7, wherein the flow path forming member has a liquid supply port of the first liquid supply mechanism formed on both sides of the first element. 前記第1エレメントと前記基板との距離は、前記流路形成部材の下面と前記基板との距離よりも長いことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項記載の露光装置。  The exposure apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein a distance between the first element and the substrate is longer than a distance between a lower surface of the flow path forming member and the substrate. 前記投影光学系は、前記第1エレメントに次いで前記投影光学系の像面に近い第2エレメントを有し、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの距離は、前記第1エレメントと前記基板との距離よりも短いことを特徴とする請求項9記載の露光装置。
The projection optical system has a second element close to the image plane of the projection optical system after the first element,
The exposure apparatus according to claim 9, wherein a distance between the first element and the second element is shorter than a distance between the first element and the substrate.
前記第1エレメントが、前記第1液体供給機構によって供給される液体の流路、及び前記第1液体回収機構によって回収される液体の流路のうち少なくとも一方を形成された流路形成部材に保持されていることを特徴とする請求項5記載の露光装置。   The first element is held by a flow path forming member in which at least one of a liquid flow path supplied by the first liquid supply mechanism and a liquid flow path recovered by the first liquid recovery mechanism is formed. 6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein 前記流路形成部材には、前記第1空間への液体供給とは独立して、前記第2空間への液体供給を行うための流路も形成されていることを特徴とする請求項11記載の露光装置。   12. The flow path forming member is also formed with a flow path for supplying liquid to the second space independently of the liquid supply to the first space. Exposure equipment. 前記第2空間に液体を供給する第2液体供給機構を備えたことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a second liquid supply mechanism that supplies a liquid to the second space. 前記第2空間に供給された液体を回収する第2液体回収機構を備えたことを特徴とする請求項13記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 13, further comprising a second liquid recovery mechanism that recovers the liquid supplied to the second space. 前記第2空間の液体は交換可能であることを特徴とする請求項14記載の露光装置。   15. The exposure apparatus according to claim 14, wherein the liquid in the second space is exchangeable. 前記基板の露光中に、前記第2液体供給機構による液体の供給が停止されることを特徴とする請求項13〜15のいずれか一項記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 13, wherein the liquid supply by the second liquid supply mechanism is stopped during the exposure of the substrate. 前記第1液体回収機構の液体回収口には、多孔部材が配置されていることを特徴とする請求項5〜16のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 5, wherein a porous member is disposed in the liquid recovery port of the first liquid recovery mechanism. 投影光学系を介して基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系を構成する複数のエレメントのうち、前記投影光学系の像面に最も近い第1エレメントの一面側に形成される第1空間と、
前記第1エレメントの他面側に形成される第2空間と、
前記第1空間と前記第2空間とを連結する連結孔と、
前記第1空間と前記第2空間との一方から液体を供給し、前記連結孔を介して前記第1空間と前記第2空間とを液体で満たすための液体供給機構とを備え、
前記第1空間及び前記第2空間の液体を介して、前記基板上に露光光を照射して前記基板を露光することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate via a projection optical system,
A first space formed on one surface side of the first element closest to the image plane of the projection optical system among the plurality of elements constituting the projection optical system;
A second space formed on the other surface side of the first element;
A connecting hole for connecting the first space and the second space;
A liquid supply mechanism for supplying liquid from one of the first space and the second space, and filling the first space and the second space with the liquid via the connection hole;
An exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate through the liquid in the first space and the second space.
前記第1エレメントは平行平面板であることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項記載の露光装置。    The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first element is a plane parallel plate. 前記第1空間の液体は純水であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項記載の露光装置。    The exposure apparatus according to claim 1, wherein the liquid in the first space is pure water. 前記第2空間の液体は純水であることを特徴とする請求項20記載の露光装置。    21. The exposure apparatus according to claim 20, wherein the liquid in the second space is pure water. 前記投影光学系は、前記第1エレメントに次いで前記投影光学系の像面に近い第2エレメントを有し、
前記第1エレメントは、前記基板表面と対向するように配置され、前記露光光が通過する第1面と、前記第2エレメントと対向するように配置され、前記露光光が通過する第2面とを有し、
前記第2エレメントは、前記第1エレメントの第2面と対向するように配置され、前記露光光が通過する第3面を有し、
前記第2面の面積は、前記第3面の面積と同じ、もしくは前記第3面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1〜21のいずれか一項記載の露光装置。
The projection optical system has a second element close to the image plane of the projection optical system after the first element,
The first element is disposed so as to face the substrate surface, the first surface through which the exposure light passes, and the second surface disposed so as to face the second element, through which the exposure light passes. Have
The second element is disposed to face the second surface of the first element, and has a third surface through which the exposure light passes,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 21, wherein an area of the second surface is the same as an area of the third surface or smaller than an area of the third surface.
前記第1エレメントは、無屈折力であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか一項記載の露光装置。    The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first element has no refractive power. 請求項1〜請求項23のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。    24. A device manufacturing method using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 23. 複数のエレメントを備える投影光学系を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって、
前記複数のエレメントのうち、前記投影光学系の像面に最も近い第1エレメントの光射出側の第1空間に液体をもたらすことと、
前記第1エレメントの光入射側で且つ前記第1空間とは隔離された第2空間に液体を供給することと、
前記第1空間の液体と前記第2空間の液体とを介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することと、
前記基板に露光光を照射している間、前記第2空間を液体で満たした状態で、前記第2空間への液体の供給を停止することと含む露光方法。
An exposure method for exposing the substrate by irradiating the substrate with exposure light via a projection optical system comprising a plurality of elements,
Providing a liquid in the first space on the light exit side of the first element closest to the image plane of the projection optical system among the plurality of elements;
Supplying a liquid to a second space on the light incident side of the first element and isolated from the first space;
Irradiating the substrate with exposure light through the liquid in the first space and the liquid in the second space to expose the substrate;
An exposure method comprising: stopping the supply of liquid to the second space while the second space is filled with liquid while irradiating the substrate with exposure light.
前記第1空間及び第2空間に液体をそれぞれもたらす際に、第1空間及び第2空間にそれぞれ液体を独立して供給する請求項25に記載の露光方法。  26. The exposure method according to claim 25, wherein the liquid is independently supplied to the first space and the second space when the liquid is brought to the first space and the second space, respectively. さらに、前記第1空間及び第2空間からそれぞれ独立して液体を回収することを含む請求項26記載の露光方法。  27. The exposure method according to claim 26, further comprising recovering the liquid independently from each of the first space and the second space. 前記第1空間に液体をもたらす際に、液体を第1空間に基板と平行に吹き出す請求項25〜27のいずれか一項に記載の露光方法。   28. The exposure method according to any one of claims 25 to 27, wherein when bringing the liquid into the first space, the liquid is blown into the first space in parallel with the substrate. 前記第1空間の液体で前記基板上の一部に液浸領域を形成する請求項25〜28のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 25 to 28, wherein an immersion region is formed on a part of the substrate with the liquid in the first space. 前記第1エレメントの近傍に配置された流路形成部材及び前記第1エレメントと前記基板との間に液体を保持して、前記基板上の一部に液浸領域を形成する請求項29記載の露光方法。   30. The flow path forming member disposed in the vicinity of the first element and the liquid is held between the first element and the substrate to form a liquid immersion region on a part of the substrate. Exposure method. 前記流路形成部材の下面の少なくとも一部に形成された回収口から前記第1空間の液体を回収する請求項30記載の露光方法。  The exposure method according to claim 30, wherein the liquid in the first space is recovered from a recovery port formed in at least a part of the lower surface of the flow path forming member. 前記第1エレメントと前記基板との距離は、前記流路形成部材の下面と前記基板との距離よりも長い請求項30又は31記載の露光方法。  32. The exposure method according to claim 30, wherein a distance between the first element and the substrate is longer than a distance between a lower surface of the flow path forming member and the substrate. 前記投影光学系は、前記第1エレメントに次いで前記投影光学系の像面に近い第2エレメントを有し、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの距離は、前記第1エレメントと前記基板との距離よりも短い請求項25〜32のいずれか一項に記載の露光方法。
The projection optical system has a second element close to the image plane of the projection optical system after the first element,
33. The exposure method according to any one of claims 25 to 32, wherein a distance between the first element and the second element is shorter than a distance between the first element and the substrate.
複数のエレメントを備える投影光学系を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって、
前記複数のエレメントのうち、前記投影光学系の像面に最も近い第1エレメントの一面側に形成される第1空間と、第1空間と流通され且つ他面側に形成される第2空間との一方の空間に液体を供給することによって第1空間と第2空間を液体で満たし、
前記第1空間の液体で前記基板の表面の一部を覆う液浸領域を形成し、第1空間及び第2空間の液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含む露光方法。
An exposure method for exposing the substrate by irradiating the substrate with exposure light via a projection optical system comprising a plurality of elements,
Of the plurality of elements, a first space formed on one surface side of the first element closest to the image plane of the projection optical system, and a second space circulated with the first space and formed on the other surface side The first space and the second space are filled with liquid by supplying liquid to one of the spaces,
Forming a liquid immersion region that covers a part of the surface of the substrate with the liquid in the first space, and exposing the substrate by irradiating the substrate with exposure light through the liquid in the first space and the second space; Including an exposure method.
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