JP2008277856A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液浸リソグラフィにおいてスループットを向上させる。
【解決手段】液浸露光装置が開示される。投影系と基板との間に液体を供給する液体供給システムの少なくとも一部が走査中に基板上面に実質的に平行な面内に移動可能である。この一部は、この一部と基板との間の相対速度を低減させるよう運動する。これにより投影系に対する基板の速度を増加させることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に関する。

露光装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。露光装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニング用デバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用され得る。このパターンが基板（例えばシリコンウエハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイからなる）ターゲット部分に転写されることになる。パターンの転写は典型的には、基板に塗布された照射感応材料（レジスト）層への像形成により行われる。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知の露光装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。また、パターンを基板にインプリントすることにより、パターニング用デバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

露光装置内の基板を比較的屈折率の高い例えば水などの液体に浸け、投影光学系の末端の要素と基板との間を当該液体で満たすようにすることが提案されている。この提案のポイントは、当該液体中で露光光の波長がより短くなって、より小さいパターンを結像させることができるということである（この液体の効果は光学系のＮＡを実効的に増大させるものとも、あるいは焦点深度を増大させるものともみなすこともできる）。固体粒子（例えば石英）を浮遊状態で含む水などの他の液浸露光用の液体も提案されている。

しかし、基板あるいは基板及び基板テーブルの双方を液体槽に浸ける場合には（例えば米国特許第４５０９８５２号明細書を参照）、スキャン露光中に大量の液体が加速されなければならないことになる。そのためにはモータを追加したり、あるいはより強力なモータに取り替えたりすることが必要になる。また、液体に生じる乱流が不都合あるいは不測の影響をもたらすおそれがある。

提案されている１つの解決法は、液体を封じ込めるシステムを使用して投影光学系の末端の要素と基板との間において基板の局所的領域にしか液体を供給しない液体供給システムを用いることである（一般に投影系の末端要素よりも基板のほうが大面積である）。このような構成の一例が例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。図２及び図３に示されるように、液体が基板に少なくとも１つの供給口ＩＮによって好ましくは末端要素に対する基板の移動方向に沿って供給され、投影光学系の下を通過した後は少なくとも１つの排出口ＯＵＴによって取り除かれる。つまり基板が末端要素の下方で−Ｘ方向に走査される場合には、液体は末端要素の＋Ｘ側から供給されて−Ｘ側で回収される。図２には、供給口ＩＮから液体が供給され、排出口ＯＵＴにより末端要素の他方の側で液体が回収されるという構成が模式的に示されている。排出口ＯＵＴは低圧源に接続されている。図２においては末端要素に対する基板移動方向に沿って液体が供給されているが、これは必須ではない。さまざまな向き及び数の供給口及び排出口を末端要素の周囲に配置することが可能である。一例としては図３に示されるように、隣接する供給口及び排出口が末端要素の周囲に規則的に４組配置されていてもよい。

局所的に液体を供給するシステムを有する他の液浸露光法が図４に示されている。投影光学系ＰＬの側部に設けられている２つの溝状のインレットＩＮから液体が供給され、インレットＩＮから放射方向外側に分散して配置されている複数のアウトレットＯＵＴによって取り除かれる。インレットＩＮ及びアウトレットＯＵＴは中心部に開口を有するプレートに形成されており、この開口を通じて投影ブームが投影される。液体は、投影光学系ＰＬの一方の側部の１つの溝状のインレットＩＮから供給され、投影光学系ＰＬの他方の側部に分離する複数のアウトレットＯＵＴによって除去される。これにより、投影光学系ＰＬと基板Ｗとの間に薄層状の液体の流れが形成される。どのインレットＩＮとアウトレットＯＵＴとを組み合わせて使用すべきかということは基板移動方向に依存する（インレットＩＮとアウトレットＯＵＴとの組合せによっては有効に機能しない）。

局所的液体供給システムを有する他の液浸露光法も提案されており、このシステムは投影光学系の末端要素と基板テーブルとの間の空間の辺縁部の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材を備える。この方式の一例が図５に示されている。バリア部材はＸＹ面内では投影光学系に対して実質的に静止しているが、Ｚ軸方向（光軸方向）にはある程度相対移動が可能である。一実施例では、バリア部材と基板表面との間にシールが形成される。このシールはガスシールのような非接触のシールであってもよい。

バリア部材１２は、投影光学系ＰＬの末端要素と基板Ｗとの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に収容する。基板に対する非接触シール１６が投影系の結像領域の周囲に形成されていてもよい。その結果、投影系の末端要素と基板表面との間の空間に液体が封じ込められる。この空間の少なくとも一部は、投影系ＰＬの末端要素の下方及び周囲に配置されるバリア部材１２によって形成される。液体供給口１３により投影系下方かつバリア部材１２内部の空間に液体が供給され、液体排出口１３により除去されてもよい。バリア部材１２は投影系末端要素の若干上方にまで延びていてもよい。これにより液位が末端要素よりも上方に上昇したときに液体のバッファーが形成される。一実施例ではバリア部材１２は上端部において内周形状が投影系またはその末端要素の形状に近似していてもよく、例えば円周状であってもよい。底部においては内周形状が結像領域の形状例えば長方形に近似していてもよいが、これは必須ではない。

液体はガスシール１６によって空間１１に保持されている。このガスシール１６は、使用時にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成される。ガスシールは例えば空気や合成空気などの気体により形成されるが、一実施例ではＮ２や他の不活性ガスでもよい。ガスシールは、バリア部材１２と基板との間隙に吹出口１５から所定圧を供給するとともに吸入口１４で吸引することにより形成される。ガス吹出口１５での過度の圧力、吸入口１４での真空レベル、及び間隙の幾何形状は、液体を封じ込める高速なガス流れを中心方向に生じさせるように構成される。これらの吹出口及び吸入口は空間１１を取り囲む環状の溝であってもよく、ガス１６の流れは空間１１に液体を保持するのに有効なものとされる。このようなシステムは米国特許出願公開第２００４／０２０７８２４号明細書に開示されており、その全体をここに引用する。

欧州特許出願公開第１４２０３００号明細書及び米国特許出願公開第２００４／０１３６４９４号明細書の全体をここに引用する。これらの文献にはツインステージまたはデュアルステージの液浸露光装置が開示されている。これらの装置には基板を支持するための２つのテーブルが設けられている。第１位置にあるテーブルで液浸用の液体が無い状態でレベリング測定が実行され、第２位置にあるテーブルで液浸用の液体が存在する状態で露光が実行される。これに代えて、露光装置は１つのテーブルしか有していなくてもよい。

液浸露光では液体を取り扱うことから、スループットが低下する可能性がある。

例えば、液浸露光技術を用いる露光装置及びデバイス製造方法においてはスループットを向上するための対策が取られることが望ましい。

本発明の一側面によれば、
投影系と、
前記投影系により像が形成される基板を保持するテーブルと、
前記投影系と基板との間の空間に液体を供給する液体供給システムと、を備え、
前記液体供給システムの少なくとも一部は、前記投影系及び基板に独立して前記投影系及び基板に対して基板上面に実質的に平行な少なくとも１つの方向に移動可能である露光装置が提供される。

本発明の一側面によれば、
投影系と、
前記投影系により像が形成される基板を保持するテーブルと、
前記投影系を取り巻き、前記投影系と基板との間の空間を含む容積に液体を少なくとも部分的に保持するバリア部材を備える液体供給システムと、を備え、
前記バリア部材は、基板上面に実質的に平行な面内で第１の方向に基板に独立して移動可能であり、
前記バリア部材は、露光装置のスリット長さに等しい距離を前記第１の方向に少なくとも移動可能であるような大きさ及び形状とされている露光装置が提供される。

本発明の一側面によれば、
投影系と、
前記投影系により像が形成される基板を保持するテーブルと、
前記投影系と基板との間の空間に液体を供給する液体供給システムと、
使用時には液体中において前記投影系の周囲に位置しており、前記液体供給システムから液体を通じての前記投影系への力の伝達を少なくとも低減する力分離部材と、を備える露光装置が提供される。

本発明の一側面によれば、
液体供給システムの一部と基板との間にシールを形成する液体供給システムを用いて投影系と基板との間に液体を供給し、
パターンが付与された放射ビームを基板に投影する投影系を使用し、
前記投影系の下方で基板を移動し、
基板の移動中に、基板と液体供給システムの一部との相対速度を低減させるような速度及び方向に液体供給システムの当該一部を移動するデバイス製造方法が提供される。

図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。この装置は以下のものを備える。

放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明光学系（照明器）ＩＬ。

パターニング用デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、所定のパラメータに従ってパターニング用デバイスを正確に位置決めするよう構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ。

基板（例えばレジストでコーティングされたウエハ）Ｗを保持するよう構成され、所定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴ。

パターニング用デバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイからなる）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳ。

照明系は、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

支持構造はパターニング用デバイスを支持する。つまり支持構造はパターニング用デバイスの荷重を支える。支持構造は、パターニング用デバイスの向きや露光装置の構成、あるいはパターニング用デバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニング用デバイスを保持する。支持構造においてはパターニング用デバイスを保持するために、機械的固定、真空固定、静電固定、または他の固定用技術が用いられる。支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。支持構造は、パターニング用デバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニング用デバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本明細書では「パターニング用デバイス」という用語は、例えば基板のターゲット部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用され得るいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、例えば仮に放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合には、基板のターゲット部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、ターゲット部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。

パターニング用デバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニング用デバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィーの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられ得る。

ここに説明されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型の露光装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイや反射型マスクなどを用いる）反射型の露光装置を用いることもできる。

露光装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上の支持構造）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に他の１以上のテーブルで準備工程を実行するようにしてもよい。

図１に示されるように照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源と露光装置とは別体であってもよい。この場合、光源は露光装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源は露光装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。

照明器ＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、照明器ＩＬの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外周部及び／または内周部での量（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニング用デバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニング用デバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビームＢの経路に対してパターニング用デバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に支持構造ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールにより実現される。ステッパでは（スキャナとは逆に）、支持構造ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニング用デバイスＭＡと基板Ｗとは、パターニング用デバイスのアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニング用デバイスＭＡに１つ以上のダイがある場合にはパターニング用デバイスのアライメントマークをダイの間に配置してもよい。

図示の装置は例えば次のうちの１つ以上のモードで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）でターゲット部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルがＸ及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光領域の最大サイズが単一静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズを制限することになる。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光領域の最大サイズが単一動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、スキャン移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。

３．更に他のモードにおいては、支持構造ＭＴはプログラム可能なパターニング用デバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、移動されるか走査される。このモードにおいては、一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能なパターニング用デバイスは、基板テーブルＷＴの各移動後にあるいは走査中の連続するパルス照射の間に必要に応じてパターンが更新される。このモードは、例えば上述のプログラマブルミラーアレイなどのプログラム可能なパターニング用デバイスを使用するマスクレス（マスクを使わない）リソグラフィーに適用し得る。

上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別のモードで使用してもよい。

本発明の実施形態は、液体を充分に保持し得ないような速度をもつあらゆる液体供給システムに適用可能である。特に、基板上方の容積に液体を保持するシステムであって、その容積から液体が確実に逃げないようにするために例えば毛管力及び／または低圧及び／またはガス圧及び／または動圧及び／または液体と基板との間の摩擦などを少なくとも部分的に利用するシステムに適用可能である。この液体供給システムの例が図２から図６に示されており、本発明の実施形態は他の液体供給システムにも適用可能である。例えば図５に示されるように液体を保持するのにガスナイフを用いるシステムにも本発明の実施形態を用い得る。本発明の一実施形態は、バリア部材１２を備える図６に示される液体供給システムに関して説明される。しかし、この実施形態及び他の実施形態は他のタイプの液体供給システム、特に基板の局所的領域に液体を供給しかつ基板への結像中に基板が該システムに対して移動する液体供給システムにも適用可能であるものと理解されたい。

各種の液体供給システムでは、該システムの一部と基板との間にシールを形成することが試みられている。液体供給システムの当該一部に対して基板が移動すれば、シールが破られて液体が漏れてしまうおそれがある。本発明の一実施形態においては、結像中に液体供給システムの当該一部と基板Ｗとの間の相対速度を低減するために複数の対策がとられている。これにより、シールが破られてしまうであろう基板Ｗの走査速度が増加される。よって、投影光学系下方での基板Ｗの移動を高速化してスループットを向上させることが可能となる。

図６には、液体供給システムの一部であるバリア部材１２が示されている。バリア部材１２は投影系ＰＬの末端要素の周縁部を取り巻いて延在しており、このバリア部材（シール部材と呼ぶこともある）は全体の形状が例えば実質的に環状である。投影系ＰＬは円形状でなくてもよく、またバリア部材１２の内周端及び／または外周端は円形状でなくてもよい。バリア部材はリング状の形状である必要はなく、投影ビームが通過する開口部を中央に有する限り（図７に示されるように）他の形状であってもよい。投影ビームは、投影系ＰＬの末端要素から出て当該開口部に保持されている液体を通過し、基板Ｗに入射する。

図７に示されるように、バリア部材１２は例えば実質的に長方形であってもよく、（図６において線３００で示される）バリア部材１２の高さにおいて投影系ＰＬの末端要素と同一の形状である必要はない。図７で重要な点は以下でさらに詳細に説明される。

バリア部材１２の機能は、投影系ＰＬと基板Ｗとの間の空間に液体を少なくとも部分的に保持し又は閉じ込めて、投影ビームがその液体を通過するようにすることである。液体の上面は単純にバリア部材の存在により保たれ、当該空間における液位はバリア部材１２の上部を越えてあふれ出ることのないように保たれる。一実施例ではバリア部材１２の底部と基板Ｗとの間にシールが形成される。図６では、このシールは非接触シールであり、いくつかの部材から構成されている。投影系ＰＬの光軸から半径方向外側で機能するように（任意的な）フロープレート５０が形成されている。このフロープレート５０は、投影系ＰＬと基板Ｗとの間の空間に向けて延びているが、投影ビームの経路にまでは延びていない。フロープレート５０は、この空間にアウトレット２０から出る液浸用液体の実質的に平行な流れを維持するのに役立つ。このフロー制御プレートは、投影系ＰＬ及び／または基板Ｗに対するバリア部材１２の光軸方向への移動抵抗を低減するための貫通孔５５を有する。バリア部材１２の底部に沿って半径方向外側には、光軸に実質的に平行な方向に基板に向かう流れを生成するアウトレット６０が形成されている。この液体の流れは、基板を支持する基板テーブルＷＴと基板Ｗの端部との間隙を満たすのに役立つ。この間隙が液体で満たされていなければ、基板Ｗの端部がシール部を通過するときに投影系ＰＬと基板Ｗとの間の空間にある液体に気泡が入ってしまう可能性がある。これは、結像品質を低下させ得るため望ましくない。

アウトレット６０の半径方向外側には、バリア部材１２と基板Ｗとの間から液体を引き出すように構成されている吸引アセンブリ７０がもうけられている。吸引部７０は以下で詳細に説明されるが、バリア部材１２と基板Ｗとの間に形成される非接触シールがその一部を形成するように構成されている。

吸引アセンブリの半径方向外側には、インレット８２を通じて外部に接続されアウトレット８４を介して低圧源に接続されているリセス８０が設けられている。リセス８０の半径方向外側にはガスナイフ９０が設けられている。吸引部、リセス、及びガスナイフの構成は２００５年１月１４日に出願された米国特許出願６０／６４３６２６号に詳細に開示されており、その全体をここに引用する。しかし、その出願では吸引アセンブリの構成が異なっている。

吸引アセンブリ７０は、米国特許出願公開第２００６／００３８９６８号明細書（その全体をここに引用する）に開示されているような液体取出装置または吸引部またはインレット１００を備える。あらゆるタイプの液体吸引部を用いることが可能である。一実施例では、液体取出装置１００は、液体から気体を分離して気体が含まれていない液体を抽出することができる多孔質材料１１０で覆われたインレットを備える。多孔質材料１１０の下流側の区画１２０は若干低圧に保持されかつ液体で満たされている。区画１２０の圧は、多孔質材料の孔に形成されるメニスカスが液体取出装置１００の区画１２０に周囲の気体を引き込まない程度のものである。しかし、多孔質表面１１０が液体に接触しているときには流れを制限するメニスカスは無く、液体取出装置１００の区画１２０に自由に液体が流れることができる。多孔質表面１１０はバリア部材１２に沿って半径方向内側に延びており（投影系末端要素と基板との間の空間を取り巻いており）、多孔質材料１１０がどの程度液体に覆われているかによって液体を引き出す割合が変化する。

バリア部材１２と基板Ｗとの間の液体のメニスカスの制御が重要である。基板Ｗの走査中に（基板Ｗがバリア部材１２及び投影系ＰＬの下方を移動しているときに）、移動する基板Ｗにより作用する抵抗力によって光軸に向かって又は光軸から離れるようにメニスカスは引きずられるであろう。これにより液体が蒸発して失われる。その結果、基板が冷却されて基板の縮小や重ね合わせ誤差が生じうる。また、液滴とレジストとの間の光化学的な相互作用により液体の跡が残されるおそれがある。更に、投影系ＰＬと基板Ｗとの間の空間に気体が含まれていると、メニスカスがその空間に引きずり込まれるときに気泡が生じて投影像の品質を低下させるおそれがある。

一実施例では、プレート２００が液体取出装置１００と基板Ｗとの間に設けられている。このプレート２００により、液体の吸引機能とメニスカスの制御機能とが互いに分離され、バリア部材１２はそれぞれに対して最適化され得る。

プレート２００は分離器である。あるいはプレート２００は液体取出装置１００と基板Ｗとの間の空間を上部チャンネル２２０と下部チャンネル２３０とに分離する機能を有する要素である。上部チャンネル２２０はプレート２００の上面と液体取出装置１００との間であり、下部チャンネル２３０はプレート２００の下面と基板Ｗとの間である。各チャンネルは半径方向最内端で投影系末端要素と基板との間の空間に開放されている。プレートの厚さは重要ではない。図６に示される上部チャンネル２２０は水平に延びているが、これは必須ではない。図６において上部チャンネル２２０が水平に延びているのは、各部材の構造的な配置を理由とするものである。上部チャンネル２２０は垂直方向や、水平方向と垂直方向の間のいかなる方向に延びていてもよい。上部チャンネル２２０において重力に起因する液圧は低いが、必要があれば対向する圧を作用させてもよい。例えば液体取出装置１００または後述の呼吸孔２５０のような他の経路を通じて圧を作用させてもよい。

一実施形態においては、液体取出装置１００とプレート２００との間の上部チャンネル２２０は、プレート２００と基板Ｗとの間の下部チャンネル２３０よりも狭い。一実施例では、下部チャンネルの高さは、設計条件（流れのパターンによる粘性抵抗の大きさ）や流体の性質（粘性係数、密度、表面張力）、表面特性（表面と液体との結合エネルギ及び液体表面張力により生じる接触角）に依存して設定されるものであり、２５０μｍから５０μｍの間、あるいは１００から６０μｍの間である。上部チャンネル２２０は、例えば下部チャンネルの１／２から１／３に狭くすることにより、より強力な毛管作用を有する。これに代えてまたはこれに加えて、上部チャンネル２２０は下部チャンネル２３０よりも親液体性の表面で形成されていてもよい。上部チャンネル２２０は下部チャンネル２３０よりも広くてもよい。もし上部チャンネル２２０が狭すぎれば、そのチャンネルでの摩擦抵抗が大きすぎかつそのチャンネルでのメニスカスに動的流体力が作用して、そのチャンネルに液体が流れないかもしれない。よって、おそらく６０μｍとされ得る下部チャンネル２３０よりも上部チャンネル２２０が例えば１５０μｍ程度とより広く形成されていれば、このような問題は克服され得る。チャンネルの幅が２５０μｍよりも大きい場合には毛管作用が低減される。毛管作用を促進するためには、上部チャンネル２２０を親液体性に形成するか、あるいは半径方向外側よりも半径方向内側でより広くなるように上部チャンネル２２０でのメニスカスの近くに段差を設けてもよい。

上部チャンネル２２０を呼吸孔２５０例えば貫通孔２５０を通じて大気に開放しておくというよりも、上部チャンネル２２０を低圧にしてもよい。これにより、上部チャンネル２２０をより広くすることができる。

このようにして２つのメニスカス３１０、３２０ができる。第１のメニスカス３１０はプレート２００の上方に位置し、多孔質表面１１０とプレート２００の上面との間に延びている。第２のメニスカス３２０は、プレート２００の下方に位置し、プレート２００と基板Wとの間に延びている。このようにして吸引アセンブリ７０は液体の引出を最適化するために第１のメニスカス３１０の制御を最適化するとともに、第２のメニスカス３２０による粘性抵抗が低減されるよう第２のメニスカス３２０の位置制御を最適化することができる。特に、プレート２００などの特性は、第２のメニスカス３２０がプレート２００に付着したままでバリア部材１０下方での基板Wの走査速度を増加することができるようにエネルギ的に適切に最適化される。第２のメニスカスに作用する毛管力の向きは半径方向外側を向いており、そのメニスカス近傍の液体圧と釣り合ってメニスカスが維持される。例えば抵抗力や慣性力によってメニスカスに高い荷重がかかった場合には、面に対するメニスカスの接触角は小さくなる。

図６では、基本的な吸引アセンブリ７０が図示されている。呼吸孔２５０はプレート２００の半径方向最外端に設けられており、第１のメニスカス３１０は多孔質材料１１０の下を内側及び外側に自由に移動する。その結果、液体取出装置１００の吸引速度は、多孔質材料１１０がどの程度液体で覆われているかによって変化する。図６に示されるように第２のメニスカス３２０はプレート２００の下面の最内端部に付着している。

図６ではプレート２００の下面の最内端部は、第２のメニスカスをその位置に実質的に束縛するように尖って形成されている。一実施例においては、この端部の半径は０．１ｍｍよりも小さくてもよく、あるいは５０μｍよりも小さくても、２０μｍより小さくても、または１０μｍ程度であってもよい。

第２のメニスカスを定位置に維持するための変形例としては、第２のメニスカス３２０が付着する部位のプレート２００の表面特性を異ならせるというものがある。例えば、プレート２００上で半径方向外側方向に向けて親液体性の表面から疎液体性の表面に変化させると、メニスカス３２０はその変化箇所で実質的に固定されることになろう。なぜなら親液体性の表面から疎液体性の表面へとメニスカスが移動するにはその形状を逆転させる必要があるからである。メニスカスを固定する他の変形例は、プレート２００の表面を粗表面から滑表面に変えるというものである。完全に濡れている粗表面はメニスカスに対するトラップとして作用する。表面が完全には濡れていない状態で液体が粗表面の凹凸の頂部にのみある場合には、いわゆるロータス効果により粗表面は疎液体性となる。また、メニスカスを局所的に捕らえておくためにエレクトロウェッティング技術が用いられてもよい。この場合、オンとオフとの切替が可能であるという点が利点である。

図６には力分離部材５００（例えばリング）も図示されている。この力分離部材５００は、液体中で投影系ＰＬの末端要素を取り巻いている。力分離部材５００の目的は、投影系ＰＬに対して移動する液体供給システムの一部から液体を通じて末端要素に力が実質的に伝達されないようにすることである（以下参照）。このため力分離部材５００は、基板Ｗを支持するベースフレームＢＦまたは投影系ＰＬが取り付けられている計測フレームＲＦのいずれかに取り付けられている。よって、力分離部材５００は投影系ＰＬから動的に分離されている。

図６には具体的には示されていないが、液体供給システムは、液体の液位の変動を処理する手段を有する。これは、投影系ＰＬとバリア部材１２との間で液体が集結してこぼれ出ないように処理するためのものである。このような液体の集結は、後述の投影系ＰＬに対するバリア部材１２の相対移動の間に起こりうる。このような液体の処理の一方法は、非常に大きなバリア部材１２を設け、投影系ＰＬに対するバリア部材１２の相対移動の間におけるバリア部材１２の周縁部での圧力勾配がほとんど生じないようにすることである。代替のまたは追加の構成としては、例えば吸引器１１０に類似の吸引器を使用してバリア部材１２の頂部から液体を除去するようにしてもよい。

一実施例では、投影系ＰＬに対するバリア部材１２の相対移動方向に応じて、投影系ＰＬの末端要素と基板Ｗとの間の空間への液体供給を例えばアウトレット２０を通じて調節することが可能である。この空間への液体供給システムによる液体供給の能動制御は、投影系ＰＬに対するバリア部材１２の動きに応じて行われる。よって、例えば、バリア部材１２が投影系ＰＬに向かって第１の側部から第２の側部へと移動しているときには、液体供給システムの能動制御は、第１の側部に近いバリア部材の部位よりも第２の側部に近いバリア部材の部位からより多く液体を供給するであろう。この能動制御は、例えば圧電駆動されるインレットノズルにより実現される。または、互いに移動可能であって、外側リングの内周と内側リングの外周との間に流体経路を有する同軸の２つのリングなどによっても実現される。

図７には、基板Ｗと液体供給システムのバリア部材１２との間の相対速度をどのように低減して投影系の下方での基板移動速度を増加させることが可能であるかが示されている。これは、液体供給システムのバリア部材１２が投影系ＰＬに相対的にかつ基板Ｗから独立に移動し得るような大きさにバリア部材１２を形成することにより実現される。このために、バリア部材１２の形状及び大きさは、投影系ＰＬの末端要素のバリア部材１２と同じ高さ（図６での線３００）での設計上の大きさよりも設計上大きな内部容積を画定するように形成される。末端要素は図５及び図６に示されるように円すい状の形状であってもよく、バリア部材１２の上方ではバリア部材内部容積よりも設計上大きくてもよい。

図７に示されるように、一実施例においては、バリア部材の大きさ及び形状は、基板上面に実質的に平行な面内の少なくとも１つの方向（走査方向）に移動可能に形成される。バリア部材は、感知できる程度に性能を向上させるような距離だけ少なくとも移動可能とすべきである。例えば、露光装置のスリット長さと少なくとも同様の距離を第１の方向に移動可能にバリア部材の大きさ及び形状が定められれば適切であろう。装置のスリットの大きさは設計上、投影ビームＰＢが通過する開口の大きさである。一般にスリットは１０ｍｍ程度の長さ及び２５ｍｍ程度の幅を有する。走査中にこのスリット幅が走査され、走査長さは３２ｍｍ程度である。走査移動中に基板テーブルＷＴが安定した速度に到達するまでにおよそ２０ｍｍの間加速される。それから定速でおよそ３２ｍｍの走査が行われて、およそ２０ｍｍのテーブルの減速が行われる。よって、走査動作中の基板テーブルの総移動距離は７０から８０ｍｍ程度となる。バリア部材１２がその距離の２０％を走査方向に移動できるようにすることにより、スループットを顕著に増大させることができる。移動量を増加させれば基板Ｗとバリア部材１２との間の相対速度を低減できるのは明らかであり、装置の最大走査距離の少なくとも３０％、４０％または５０％の距離を第１の方向（走査方向）に移動可能としてもよい。この場合移動距離に対応してフットプリントがより大きくなる。

ステップ方向の移動に関しては、少なくともスリット長さまたはスリット幅と同程度の距離をその方向に移動可能とするのが適切であろう。約２５ｍｍ幅のステップ移動、及びその前に基板テーブルを安定化するのに典型的に約２６ｍｍの加速移動、及びステップ移動後に典型的に約２６ｍｍの減速移動が必要である。第２の方向（ステップ方向）への移動可能量は、移動距離の合理的な割合とすべきであり、例えばステップ移動距離の２０％、３０＆、４０％または５０％としてもよい。

バリア部材１２は（例えばばね力に対抗して）受動的に動かされてもよいし、アクチュエータ１０００及び第２アクチュエータ２０００により能動的に移動されてもよい。アクチュエータ１０００は第１方向（走査方向）への移動用であり、第２アクチュエータ２０００は走査方向に直交する方向への移動用である。

基板Ｗが図６で右側に移動するときには、バリア部材１２も基板Ｗの速度の２倍またはそれ以下で右側に移動する。これらの移動はいずれも投影系ＰＬに対するものである。この相対速度の範囲で基板Ｗとバリア部材１２（特にプレート２００）との速度差は低減される。例えば、バリア部材１２が基板Ｗの半分の速度で移動すれば、基板とプレートとの間の相対速度が半分に減少するから下側のメニスカス３２０が破壊される最大走査速度が２倍に増加する。上側のメニスカス３１０には移動の影響がほとんどないか、まったくない。基板移動速度を境界としてバリア部材１２の移動速度が基板移動速度より低速でも高速（基板速度の２倍以内の速度）でも同様の効果を得られるが、バリア部材１２の速度を基板の移動速度以下にするほうが、より実施が容易である。

実際にはバリア部材は、プレート２００のシール面と基板Ｗとの間の相対速度を低減するいかなる速度または方向に移動してもよい。ある方向への重畳的な移動を防ぐためにバリア部材は走査中の基板Ｗの高速移動中にのみ移動され、低速移動または停止中にゆっくりと中央位置に戻されるようにしてもよい。よって、Ｙ方向の走査中はバリア部材１２は単純に上下に動くだけで、曲線移動及びＸ方向ステップ移動中に基板とともにバリア部材が移動してもよい。Ｘ方向の累積的移動を防ぐためにＹ方向走査中にバリア部材１２は初期位置に戻ってもよい。

バリア部材１２の移動は能動的であってもよいし受動的であってもよい。バリア部材１２が能動的である場合には、制御系は、バリア部材１２の移動と基板Ｗの移動とを調整すべく露光装置全体の制御部との間でデータをやりとりする。バリア部材１２は、例えば圧電アクチュエータやリニアモータなどにより駆動される。バリア部材１２が受動的に移動される一実施例では、バリア部材１２はベースフレームＢＦ、参照フレームＲＦまたは投影系ＰＬにＸ−Ｙ方向に位置決めするための１つ以上のバネで取り付けられてもよい。移動可能プレート２００と基板Ｗとの間の液体を通じての摩擦力は、基板Ｗと同じ方向にバリア部材１２を移動させるのに十分な力である。プレート２００の端部に疎液体性コーティングを付加することにより、基板Ｗにより液体を通じてプレートに与えられる力は増大される。バネの強さはステップ移動が高速であるときだけバリア部材１２が移動するように設定される。

バリア部材は、図６及び図７の実施形態の説明では長方形であるように記述され、また放射状の構造であるかのように説明されている（すなわち、光軸から半径方向に外側または内側というように）。これらの表現は、円形形状のように光軸から離れる及び光軸に向かうという移動が一般的である形状だけでなく、厳密には光軸を通過しないような方向への移動を要する形状にも当てはめるよう一般的に解釈されるべきである。

図８及び図９は、バリア部材１２が能動的に移動される場合、つまりアクチュエータ１０００及び２０００により移動される場合における２つの実際的な例を示す。図８ａは投影系ＰＬの下での基板Ｗの移動の様子を示し、図８ｂは静止している投影系ＰＬの下でのバリア部材１２の移動の様子を示す。基板は投影系ＰＬの下で位置１から位置２に走査される（図８ａ）。図中の影付き正方形はマスクが走査される様子を示す。この走査中にバリア部材１２は位置１から位置２へと対角線状の経路を（ゆっくりと）追従する（図８ｂ）。ステップ動作の間は（図中の２〜３〜４）、バリア部材１２と基板Wとの間の相対速度を低減させるようバリア部材１２は図８ｂに示されるように左から右へと移動する（２〜３〜４）。４〜５の走査の間、バリア部材１２はもう１つの対角線状経路をゆっくりと移動する。その後、Ｘ方向のステップ動作の間、バリア部材１２はバリア部材１２と基板Ｗとの間の相対速度を低減させるよう走査終了時の位置から再度Ｘ方向に移動する。図８ｃには、基板及びバリア部材の絶対速度と、基板とバリア部材との相対速度とが示されている。この図から、移動可能とされたバリア部材１２によって基板Ｗとバリア部材１２との相対速度がいかに低減されているかを容易に理解することができる。これにより、メニスカスを壊さないようにして基板Ｗの速度を増加させ、スループットを向上させることも容易に理解されよう。

図９ａから図９ｃは、二重露光を許容する長距離の走査であるという点を除いて図８ａから図８ｃと同様の原理を示すものである。

小さいフィールド（例えば長さ１０ｍｍ）では、走査方向の速度はステップ方向の速度よりも普通小さい。露光装置の使用態様によるものの、ストロークについてもこれは同様である。

モジュール性を向上させるために、バリア部材１２の走査方向及びステップ方向の移動に同一のアクチュエータを採用し、両者が同一のストロークを有するものであってもよい。

代替例では、プレート２００は省略されてもよい。つまり、本発明の実施形態では他の構成のバリア部材であっても機能する。

各実施形態において、制御部は、露光中の基板移動に関するデータを保有しているのでシール面に必要となる動きを予測してもよい。制御部は、投影系に対する基板の高速移動に備えてバリア部材が利用可能な移動量を増大または最大化すべく、投影系に対する基板の動きが低速である間にバリア部材を最遠の移動可能位置近傍にまで移動させてもよい（あるいは中央位置に復帰させてもよい）。

一実施例においては、プレート２００は基板Ｗに実質的に平行な面内でバリア部材に対して運動可能とされる。この実施例では、バリア部材自体は基板走査中に投影系ＰＬに対して実質的に移動しないが、プレート２００が移動する。プレート２００は、メニスカス３２０が付着しているプレート２００と基板Ｗとの間の相対速度を低減するように移動する（例えば図８及び図９に示されるように）。

図６に示される右方向に基板が移動するときには、プレート２００も同様に右側に基板Ｗの速度の２倍以下の速度で移動される。これらの動きは投影系ＰＬ及びバリア部材１２に対するものである。この速度範囲で基板Ｗとプレート２００との速度差が低減される。例えば、プレート２００が基板Ｗの速度の半分で移動すれば、下側のメニスカス３２０が破壊される最大走査速度は２倍に増加する。なぜなら基板とプレート２００との相対速度が半分に減るからである。上側のメニスカス３１０はプレート２００の移動の影響を受けるだけである。呼吸孔２５０と等価の呼吸孔をプレート２００よりもバリア部材の側壁に設ける必要があるかもしれない。基板移動速度を境界としてプレート２００の移動速度が基板移動速度より低速でも高速（基板速度の２倍以内の速度）でも同様の効果を得られるが、プレート２００の速度を基板の移動速度以下にするほうが、より実施が容易である。

実際にはプレートは、プレート２００のシール面と基板Ｗとの間の相対速度を低減するいかなる速度で移動してもよい。走査中にはある方向への重畳的な移動を防ぐためにプレートは基板Ｗの高速移動中にのみ移動され、低速移動または停止中にゆっくりと中央位置に戻されるようにしてもよい。よって、Ｙ方向の走査中はプレートが単純に上下に動くだけで、曲線移動及びＸ方向ステップ移動中に基板とともにプレートが移動してもよい。Ｘ方向の累積的移動を防ぐためにＹ方向走査中にプレートが初期位置に戻ってもよい。

プレートの移動は能動的であってもよいし受動的であってもよい。プレートが能動的である場合には、制御系は、プレート２００の移動と基板Ｗの移動とを調整すべく露光装置全体の制御部との間でデータをやりとりする。プレート２００は、例えば圧電アクチュエータやリニアモータなどにより駆動される。プレートが受動的に移動される一実施例では、プレートはバリア部材１２にＸ−Ｙ方向に位置決めするバネで取り付けられてもよい。移動可能プレート２００と基板Ｗとの間の液体を通じての摩擦力は、基板Ｗと同じ方向にプレート２００を移動させるのに十分な力である。プレート２００の端部に疎液体性コーティングを付加することにより、液体を通じて基板Ｗによりプレートに与えられる力は増大される。バネの強さはステップ移動が高速であるときだけプレートが移動するように設定される。

よって、基板の高速移動中に基板と同じ方向に基板とは独立に投影系に対して液体供給システムの一部を移動させることにより、液体供給システムから液体が漏れないように基板移動速度を増加させることができる。特に、移動される液体供給システムの一部は、基板Ｗと液体供給システムとの間にあるメニスカス３２０が付着している一部である。よって、本発明の実施形態がバリア部材１２またはプレート２００の全体を移動させるように説明されているとしても、液体供給システムの他の一部または部材を投影系ＰＬに対して動かして上述と同様の効果を実現する他の設計も可能である。上述のように、本発明の実施形態は２種類のバリア部材の液体供給システムで説明している。本発明の実施形態としては他の液体供給システムも可能であり、例えばプレート２００を省き、液体を保持するガスナイフを備えるバリア部材を採用することもできる。

本明細書ではＩＣの製造における露光装置の使用を例として説明しているが、露光装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、光集積回路システム、磁区メモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、計測装置、及び／または検査装置により処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。

ここでは特に光学的なリソグラフィーを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は他にも適用な可能であり、例えばインプリントリソグラフィーなど文脈が許す限り光学的なリソグラフィーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用デバイスの局所的な凹凸（トポグラフィー）が 基板に生成されるパターンを決める。パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニング用デバイスは、パターンが生成されたレジストから外部に移動される。

本明細書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を示す。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、１つまたは各種の光学要素の組み合わせを指し示すものであってもよい。ここでの光学要素は、例えば屈折、反射、磁気的、電磁気的、及び静電的光学要素のいずれかを含むものであってもよい。

本発明の具体的な実施形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば本発明は、上述の方法が記述された機械で読み取り可能な１以上の一連の指示を含むコンピュータプログラムの形式、またはこのようなコンピュータプログラムが記録された（半導体メモリや磁気・光ディスクなどの）データ記録媒体の形式をとってもよい。

本発明の１つ以上の実施形態はいかなる液浸露光装置にも適用可能であり、特に上述の形式のものには限られない。液浸用の液体が液体槽の方式で供給されるものにも基板上の局所領域にだけ供給されるものにも適用可能である。本明細書にいう液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態では、液体供給システムは投影系と基板及び／または基板テーブルとの間の空間に液体を供給する構造の組合せまたは機構であってもよい。液体供給システムは１つ以上の構造部材の組合せ、空間に液体を供給するための１つ以上の液体流入口、１つ以上の気体流入口、１つ以上の気体流出口、及び／または１つ以上の液体流出口を備えてもよい。一実施例では、液体が供給される空間の一表面が基板及び／または基板テーブルの一部分であってもよい。あるいはその空間の一表面が基板及び／または基板テーブルの表面を完全に覆ってもよい。またはその空間は基板及び／または基板テーブルを包含してもよい。液体供給システムは、液体の位置、量、質、形状、流速または他の特性を制御するための１つ以上の要素を更に含んでもよい。

使用される露光光の望ましい特性及び波長に応じて露光装置の液浸用液体も異なる組成を有していてもよい。１９３ｎｍの波長の露光では、超純水または水分中心の組成が用いられる。このため液浸用液体はときに水と呼ばれ、親水性、疎水性、湿度などの水に関連する用語が用いられる。

本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の請求項の範囲から逸脱することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。

本発明の一実施形態に係る露光装置を示す図である。 露光装置で用いられる液体供給システムを示す図である。 露光装置で用いられる液体供給システムを示す図である。 露光装置で用いられる他の液体供給システムを示す図である。 液体供給システムと基板との間に形成されるガスシールを有するバリア部材の断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係る更なる液体供給システムの断面を示す図である。 図６の液体供給システムを示す図である。 投影系下方での基板及び液体供給システムの一部の動きを模式的に示す図である。 投影系下方での基板及び液体供給システムの一部の動きを模式的に示す図である。

符号の説明

１２ バリア部材、 １１０ 多孔質材料、 ２００ プレート、 ２２０ 上部チャンネル、 ２３０ 下部チャンネル、 ３１０ 第１のメニスカス、 ３２０ 第２のメニスカス、 ５００ 力分離部材、 ＰＬ 投影系、 Ｗ 基板。

Claims (25)

1. 投影系と基板との間の空間を包囲し、該空間において少なくとも部分的に液体を拘束するバリア部材を備え、該バリア部材は、
   バリア部材と基板との間から液体を排出する吸引部と、
   前記空間へと開放された第１のチャンネルが吸引部との間に形成され、前記空間へと開放され放射方向に延びる第２のチャンネルが基板との間に形成されるように、吸引部と基板との間に配置されるプレートと、を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記第１のチャンネルは、放射方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第１のチャンネルは、前記第２のチャンネルよりも狭いことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記第１のチャンネルは、放射方向外向きに狭くなっていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記プレートは、付着したメニスカスが放射方向外側に移動するときにエネルギ的に不利となるように形成されているメニスカス固定部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 前記プレートは、放射方向に最も内側の下端の半径が０．１ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 前記プレートは、下側の表面特性が疎液体性から親液体性へと放射方向外向きに変化していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 前記プレートは、下側の表面粗さが相対的に粗い表面から相対的に滑らかな表面へと放射方向外向きに変化していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 前記吸引部は、排出されるべき液体を通過させる多孔質材料を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記多孔質材料は放射方向に延びており、前記吸引部の吸引能力は使用時に前記多孔質材料が液体で覆われた面積が増えるにつれて増加することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記プレートは、基板上面に実質的に平行な面内を移動可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 基板が移動している間の少なくとも一部において投影系に対して基板移動方向と実質的に同じ方向に基板速度の２倍以下の速度で前記プレートの移動を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１のチャンネルに低圧を生成するように構成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
14. 投影系と基板との間の空間に液体を供給する液体供給システムを備え、該液体供給システムは液体供給システムと基板との間にシールを形成する構造を備えており、該構造は、使用時に一方を上方かつ他方を下方に２つのメニスカスを液体が形成するように液体供給システムと基板との隙間を２つに分離する分離器を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
15. 前記分離器は、液体供給システムと基板との隙間を鉛直方向に２つに分離することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記構造は、前記分離器の上方から液体を吸引する液体吸引器をさらに備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
17. 前記分離器は、分離器下方のメニスカスが分離器の放射方向最内端に付着したときにエネルギ的に有利となるように構成されていることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の装置。
18. 投影系と基板との間の空間を包囲し、基板との間に非接触シールを形成するバリア部材を備える液体供給システムと、
    液体を除去する液体除去装置であって、前記空間を包囲し、放射方向に延びるインレットを有し、前記インレットが液体に覆われる量に液体除去能力が依存する液体除去装置と、
    前記インレットと基板との間に位置してインレットと基板との間の領域を２つに分割する放射方向内向延在突出部と、を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
19. 投影系と基板との間の空間を包囲して該空間において少なくとも部分的に液体を拘束し、移動可能表面を備え、使用時に該液体のメニスカスが前記空間において該表面と基板との間に延在するよう構成されているバリア部材と、
    基板が移動している間の少なくとも一部において投影系に対して基板移動方向と実質的に同方向の成分を有する方向に基板速度の２倍以下の速度で前記移動可能表面の移動を制御する制御部と、を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
20. 前記移動可能表面は、バリア部材に対して移動可能であることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 前記制御部は、基板が最高速度であるときに基板と実質的に同方向に前記移動可能表面を移動させることを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
22. 前記制御部は、基板が低速に移動している間の少なくとも一部において基板移動方向とは逆方向に前記移動可能表面を移動させ、または、基板が実質的に静止している時間の一部において基板が実質的に静止している方向に前記移動可能表面を移動させることを特徴とする請求項１９から２１のいずれかに記載の装置。
23. 投影系と基板との間の空間を包囲し、該空間において少なくとも部分的に液体を拘束するバリア部材であって、基板上面に実質的に平行な面内に移動可能であり、中立位置に向けて付勢され、該液体のメニスカスが使用時に前記空間において基板との間に延在するよう構成されているプレートを備えるバリア部材を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
24. 基板から液体を通じて前記プレートに伝達される力が基板の高速移動中にバリア部材に対して前記プレートを移動させるように付勢がなされていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 投影系と基板との間の空間にバリア部材を使用して液体を拘束し、
    投影系に対して基板を移動させ、
    基板が移動している間の少なくとも一部において、バリア部材の表面と基板との間の液体メニスカスに作用する力が該表面の移動がない場合よりも低減されるように、基板移動方向と実質的に同方向の成分を有する方向に基板速度の２倍以下の速度でバリア部材の表面を移動させ、
    パターニングデバイスからのパターンを基板に転写することを含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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