JP2011014901A - 流体ハンドリング構造体、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドリング構造体によって空間に供給される液浸液の、流体ハンドリング構造体内にある間の温度変化を低減させ、これにより、空間内での液体の温度変動に起因する屈折率の変化および結像エラーを軽減することができる流体ハンドリング構造体を提供する。
【解決手段】投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体が開示される。流体ハンドリング構造体は、流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体の外側から空間に流体を通過させるための供給通路と、供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁するために、供給通路に少なくとも部分的に隣接して配置された断熱器とを含む。
【選択図】図７

Description

[0001] 本発明は、流体ハンドリング構造体、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（IC）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成するべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は、一般に基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）の層上に結像することによって行われる。一般に、単一の基板は、次々とパターニングされる網状の隣接するターゲット部分を含むことになる。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、同時に、基板をこの方向と平行または逆平行に同期してスキャンすることによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。基板上にパターンをインプリントすることによりパターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。

[0003] リソグラフィ投影装置内の基板を、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間を充填するように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水の中で液浸させることが提案されている。一実施形態では、液体が蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明の一実施形態は、液体に関して説明される。しかし、別の流体、特に湿潤流体、非圧縮性流体、および／または空気よりも高い屈折率を有し、望ましくは水よりも高い屈折率を有する流体が適切となり得る。ガスを除く流体が特に望ましい。この目的は、より小さなフィーチャの結像を可能にすることである。というのも、露光放射は、液体中の方が短い波長を有するためである。（液体の効果は、システムの有効開口数（NA）を上げ、焦点深度も上げることと考えることもできる。）固体粒子（例えば石英）を中に懸濁させた水、またはナノ粒子（例えば１０ｎｍまでの最大寸法を有する粒子）を懸濁させた液体を含めて、他の液浸液が提案されている。懸濁粒子は、それを懸濁させる液体と似たまたは同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切となり得る他の液体には、芳香族（化合物）などの炭化水素、フッ化炭化水素、および／または水溶液がある。

[0004] 基板、または基板と基板テーブルを液体の槽中で液浸させること（例えば米国特許第４，５０９，８５２号を参照されたい）が、液浸システム構成の一形態である。この構成では、スキャン露光中に大量の液体を加速することが必要である。このため、追加のモータまたはより強力なモータが必要となる場合があり、液体の乱流が、望ましくない予測不能の影響を招く恐れがある。

[0005] 提案されている別の構成は、液体供給システムが、液体閉じ込めシステムを用いて、基板の局所エリアのみの上、および投影システムの最終エレメントと基板との間に液体を供給するものである（基板は一般に、投影システムの最終エレメントよりも大きな表面積を有する）。この手はずを整える、提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。このタイプの構成を、局所液浸システム構成と呼ぶことができる。

[0006] ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められない、オールウェット構成と呼ばれる別のタイプの液浸システム構成を開示している。そのようなシステムでは、基板の上面全体が液体に覆われる。これは、その場合基板の上面全体が実質的に同じ条件にさらされるため、有利となり得る。これは、基板の温度制御および処理にとって有利となり得る。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが、投影システムの最終エレメントと基板との間のギャップに液体を供給する。その液体を基板の残りの部分の上に漏出させることができる。基板テーブルの縁部にあるバリアが、液体が逃げるのを防ぎ、したがって液体を基板テーブルの上面から制御された形で除去することができる。そのようなシステムは、基板の温度制御および処理を改善するが、それでもなお液浸液の蒸発が生じることがある。この問題を軽減するのに役立つ１つの方法が、米国特許出願公開第２００６／０１１９８０９号に記載されている。ある部材が設けられ、その部材が、基板Ｗをあらゆる位置で覆い、また部材と基板および／または基板を保持する基板テーブルの上面との間に液浸液を延在させるように構成される。

[0007] それぞれをここに、参照によりその全体を組み込む、欧州特許出願公開第ＥＰ１４２０３００号および米国特許出願公開第２００４−０１３６４９４号では、ツインステージまたはデュアルステージの液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。そのような装置には、基板をサポートするための２つのテーブルが設けられている。第１の位置にあるテーブルを用いて、液浸液なしでレベリング測定が実施され、液浸液が存在する第２の位置にあるテーブルを用いて、露光が実施される。あるいは、装置はただ１つのテーブルを有する。

[0008] 液浸リソグラフィ装置内で基板を露光した後、基板テーブルは、その露光位置から、基板を取り除いて別の基板と取り替えることのできる位置に遠ざけられる。これは、基板交換（substrate swap）として知られる。２ステージリソグラフィ装置では、基板テーブルの交換を投影システムの下方で行うことができる。

[0009] 液浸装置では、液浸流体が、流体ハンドリングシステム、構造体、または装置によってハンドリングされる。一実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給し、したがって流体供給システムとすることができる。一実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を少なくとも部分的に閉じ込め、それにより流体閉じ込めシステムとすることができる。一実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体に対するバリアを形成し、それにより流体閉じ込め構造体などのバリア部材とすることができる。一実施形態では、流体ハンドリングシステムは、例えば液浸流体の流れおよび／または位置の制御を助けるために、ガスの流れを形成し、または使用することができる。ガスの流れは、液浸流体を閉じ込めるためのシールを形成することができ、したがって流体ハンドリング構造体をシール部材と呼ぶことができ、そのようなシール部材は、流体閉じ込め構造体とすることができる。一実施形態では、液浸液が液浸流体として使用される。その場合、流体ハンドリングシステムは、液体ハンドリングシステムとすることができる。流体ハンドリングシステムは、投影システムと基板テーブルとの間に配置される。上記の説明に関して、本節の中で流体に関して定義された特徴に言及する場合、液体に関して定義された特徴を含むと理解することができる。

[0010] 液浸液の屈折率は、温度の影響を受けやすい。したがって、空間内での液体の温度変動が、屈折率の変化を招き、それにより結像エラーを招く恐れがある。結像エラーには、合焦エラーおよび／またはオーバーレイエラーを含むことができる。したがって、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に供給するために流体ハンドリングシステムに供給される液浸液の温度は、注意深く制御される。

[0011] 例えば、ハンドリング構造体によって空間に供給される液浸液の、流体ハンドリング構造体内にある間の温度変化を低減させ、またはなくすために、１つ以上の措置が講じられる、流体ハンドリング構造体を提供することが望ましい。

[0012] 一態様によれば、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体の外側から空間に流体を通過させるための供給通路と、供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁するために、供給通路に少なくとも部分的に隣接して配置された断熱器とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。

[0013] 一態様によれば、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体において、流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路であって、流体ハンドリング構造体の外側から、流体ハンドリング構造体の空間を画定する表面内に形成された開口または流体ハンドリング構造体の下面内に形成された開口に、温度調整済み流体を通過させるための供給通路と、流体ハンドリング構造体内に形成された流体ハンドリング構造体から退出しておらず、かつ、供給通路を通って供給された温度調整済み流体をその中に通過させるための別通路とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。

[0014] 一態様によれば、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体において、流体ハンドリング構造体内に形成された、空間から流体ハンドリング構造体を通って流体ハンドリング構造体の外側に流体を通過させるための除去通路であって、除去通路の経路が、流体ハンドリング構造体を熱的に調整するように流体ハンドリング構造体の中を蛇行する除去通路を備える、流体ハンドリング構造体が提供される。

[0015] 一態様によれば、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、流体ハンドリング構造体内に形成された通路と、通路の少なくとも一部分を完全に包囲する、調整用流体をその中に流すための空洞とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。

[0016] 一態様によれば、流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路を通って、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給することであって、供給通路の少なくとも部分的に周りにある断熱器が、供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[0017] 一態様によれば、供給通路を通って、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間または流体ハンドリング構造体の下面内に形成された開口に温度調整済み流体を供給すること、および流体ハンドリング構造体から退出しておらず、かつ供給通路を通って供給された温度調整済み流体を、流体ハンドリング構造体内に形成された別通路に供給することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[0018] 一態様によれば、流体ハンドリング構造体を用いて、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給すること、および空間から流体ハンドリング構造体内の除去通路を通って流体ハンドリング構造体の外側に流体を除去することであって、除去通路の経路が、流体ハンドリング構造体を熱的に調整するように流体ハンドリング構造体の中を蛇行することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[0019] 一態様によれば、流体ハンドリング構造体を用いて、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給すること、および通路の少なくとも一部分を完全に包囲する空洞を通って調整用流体の流れを供給することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[0020] 次に、本発明の諸実施形態が、添付の概略図を参照しながら単に例として説明され、図では同じ参照符号は同じ部品を示す。

[0021]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の図である。 [0022]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムの図である。 [0022]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムの図である。 [0023]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムの図である。 [0024]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムの図である。 [0025]本発明の一実施形態による流体ハンドリング構造体の平面図である。 [0026]図６による流体ハンドリング構造体の、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩを通る断面図である。 [0027]図７の流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路の上方からの図である。 [0028]本発明の一実施形態による流体ハンドリング構造体の断面図である。 [0029]通路の直径および蛇行率をその長さに沿ってどのように変更することができるかを概略的に示す図である。 [0030]抽出通路および流体ハンドリング構造体を取り囲むエリアの、通路の延長方向を通る断面図である。 [0031]抽出通路の別の実施形態の概略図である。

[0032] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、
−放射ビームＢ（例えばUV放射またはDUV放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡをサポートするように構築され、いくつかのパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、いくつかのパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
−パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと
を含む。

[0033] この照明システムは、放射を導くか、整形するか、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学的なコンポーネント、または他のタイプの光学的なコンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。

[0034] サポート構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの方位、リソグラフィ装置の設計、および例えばパターニングデバイスが真空環境中に保持されるかどうかなどの他の条件によって決まる方法でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械、真空、静電気、または他のクランプ技法を使用することができる。サポート構造は、例えば必要に応じて固定にも可動にもすることができるフレームまたはテーブルとすることができる。サポート構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にあるようにすることができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語のいかなる使用も「パターニングデバイス」というより一般的な用語と同義であると考えることができる。

[0035] 本明細書に使用される用語「パターニングデバイス」は、基板の標的部分内にパターンが生み出されるように、投影ビームにその断面でパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを指すものと広義に解釈されたい。例えばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、放射ビームに与えられたパターンが、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に一致しない可能性があることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイス内の特定の機能の層に相当することになる。

[0036] パターニングデバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの諸例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィで周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、小さな鏡の行列構成を使用し、鏡のそれぞれは、入来放射ビームを様々な方向で反射するように個別に傾けることができる。傾斜式鏡は、鏡行列によって反射される放射ビーム内にパターンを与える。

[0037] 本明細書に用いられる用語「投影システム」は、使用される露光放射あるいは液浸液の使用または真空の使用など他の要因に合わせて適宜、屈折システム、反射システム、反射屈折システム、磁気システム、電磁気システム、および静電気光学システムあるいはそれらの任意の組合せを含む任意タイプの投影システムを包含するものとして、広義に解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいかなる使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。

[0038] 本明細書で記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上記で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でよい。

[0039] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはそれより多い基板テーブル（および／または２以上のパターニングデバイステーブル）を有したタイプのものとすることができる。そのような「マルチステージ」の機械では、追加のテーブルを同時に使用することができる、または１つまたは複数のテーブルを露光のために使用しながら、１つまたは複数の他のテーブル上で準備ステップを実施することができる。

[0040] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えばこの放射源ＳＯがエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置は別個の実体でよい。そのような例では、放射源ＳＯがリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、例えば適当な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて通される。他の例では、例えば放射源ＳＯが水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置の一体型部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。

[0041] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、イルミネータＩＬの瞳面内の強度分布の、少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯなど、他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータＩＬは、放射ビームがその断面内に、所望の均一性および強度分布を有するように調整するために使用することができる。放射源ＳＯと同様に、イルミネータＩＬも、リソグラフィ装置の一部を形成すると見なしても、見なさなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体型部品でも、リソグラフィ装置とは別個の実体でもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬをその上に取り付けることができるように構成することができる。任意選択により、イルミネータＩＬが取外し式であり、（例えばリソグラフィ装置の製造業者または別の供給業者により）別途提供することができる。

[0042] 放射ビームＢは、サポート構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）に保持されるパターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）に入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通過した後、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦する。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢの経路中に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１に明確には示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械的抽出の後にまたはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、サポート構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴはショートストロークアクチュエータにのみ接続することができ、または固定することができる。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占めるが、それらはターゲット部分間の空間に配置することができる（これらはスクライブラインアライメントマークとして知られている）。同様に、１つよりも多いダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に配置することができる。

[0043] 図示された装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用され得る。

[0044] １．ステップモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを本質的に静止したままにしながら、放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一静的露光）。次に、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光で結像されたターゲット部分Ｃのサイズを制限する。

[0045] ２．スキャンモードでは、サポート構造ＭＴと基板テーブルＷＴとが同期してスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）および像反転特性によって決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光におけるターゲット部分Ｃの幅（非スキャン方向に）を制限するが、スキャン運動の長さがターゲット部分Ｃの高さ（スキャン方向に）を決定する。

[0046] ３．別のモードでは、サポート構造ＭＴは本質的に静止したままでプログラマブルパターニングデバイスを保持し、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴの各移動の後にまたはスキャン中の連続する放射パルス間に必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この操作モードは、上述したタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0047] 前述の使用モードまたはまったく異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も用いられてよい。

[0048] 投影システムＰＳの最終エレメントと基板との間に液体を供給するための構成は、３つの一般的な種類に分類することができる。それらは、槽タイプ構成、いわゆる局所液浸システム、およびオールウェット液浸システムである。槽タイプ構成では、基板Ｗの実質的に全体と、任意選択により基板テーブルＷＴの一部が液体の槽中に浸漬される。

[0049] 局所液浸システムは、液体が基板の局所エリアにのみ供給される液体供給システムを使用する。液体によって充填される空間は、平面図で基板の上面よりも狭く、液体で充填されるエリアは、基板Ｗがそのエリアの下を移動する間、投影システムＰＳに対して実質的に静止したままである。図２〜５は、そのようなシステムで使用することのできる様々な供給デバイスを示す。液体を局所エリアにシールするために、シール特徴部（sealing feature）が存在する。この手はずを整える、提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。

[0050] オールウェット構成では、液体が閉じ込められない。基板の上面全体および基板テーブルの全部または一部が、液浸液に覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは浅い。液体は、基板上の液体の、薄膜などの被膜とすることができる。液浸液は、投影システムおよび投影システムに面する接面（そのような接面は、基板および／または基板テーブルの表面とすることができる）の領域に、またはその領域内に供給することができる。そのようなシステムでは、図２〜５の液体供給デバイスのいずれかを使用することができる。しかし、シール特徴部が存在しないか、活性化されていないか、通常ほど効率的ではないか、それともシール特徴部に液体を局所エリアのみにシールする効果がない。

[0051] 図２および３に示すように、液体が、少なくとも１つの入口によって、好ましくは最終エレメントに対する基板の移動方向に沿って基板上に供給される。液体は、投影システムＰＳの下方を通過した後に、少なくとも１つの出口によって除去される。すなわち、基板がエレメントの下方で−Ｘ方向にスキャンされるとき、液体は、エレメントの＋Ｘ側で供給されて−Ｘ側で取り上げられる。図２は、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によってエレメントの他方の側で取り上げられる構成を概略的に示す。図２の例では、液体が最終エレメントに対する基板の移動方向に沿って供給されるが、そうである必要はない。最終エレメントの周りに配置された入口および出口の様々な方向および数が可能である。一例が図３に示されており、この場合、各側にある４組の入口と出口が、最終エレメントの周りに規則的なパターンで設けられている。液体の流れの方向が、図２および３に矢印で示されていることに留意されたい。

[0052] 局所液体供給システムを用いた別の液浸リソグラフィ解決策が、図４に示されている。液体が、投影システムＰＳの両側にある２つの溝入口によって供給され、入口の径方向外側に構成された複数の不連続の出口によって除去される。入口は、投影ビームがその中を通って投影される穴がその中央にあるプレート内に構成することができる。液体は、投影システムＰＳの片側にある１つの溝入口によって供給されて、投影システムＰＳの他方の側にある複数の不連続の出口によって除去され、それにより、投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体の薄膜の流れが生じる。入口と出口のどの組合せを使用するかの選択は、基板Ｗの移動方向によって変わり得る（入口と出口の他方の組合せは不活性状態である）。流体の流れと基板Ｗの方向が、図４に矢印で示されていることに留意されたい。

[0053] 提案されている別の構成は、投影システムの最終エレメントと基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め構造体を、液体供給システムに設けるものである。そのような構成が、図５に示されている。

[0054] 図５は、投影システムＰＳの最終エレメントと接面（例えば基板テーブルＷＴまたは基板Ｗ）との間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め構造体１２を備えた、局所液体供給システムまたは流体ハンドリング構造体を概略的に示す。（以下の説明の中で基板Ｗの表面に言及する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、それに加えてまたはその代わりに基板テーブルＷＴの表面も指すことに留意されたい。）液体閉じ込め構造体１２は、ＸＹ平面では投影システムＰＳに対して実質的に静止しているが、Ｚ方向に（光軸の方向に）いくらかの相対的移動があってよい。一実施形態では、液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、シールは、ガスシール（ガスシールを備えたそのようなシステムは、欧州特許出願公開第ＥＰ１４２０２９８号に開示されている）または液体シールなどの非接触シールとすることができる。

[0055] 液体閉じ込め構造体１２は、投影システムＰＳの最終エレメントと基板Ｗとの間の空間１１に、液体を少なくとも部分的に封じ込める。基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終エレメントとの間の空間１１に液体が閉じ込められるように、基板Ｗに対するガスシール１６などの非接触シールを、投影システムＰＳのイメージフィールドの周りに形成することができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終エレメントの下方に配置され、かつそれを取り囲む液体閉じ込め構造体１２によって、少なくとも一部が形成される。液体が、投影システムＰＳの下方、かつ液体閉じ込め構造体１２の内側にある空間１１に、液体入口１３によって引き入れられる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。液体閉じ込め構造体１２は、投影システムＰＳの最終エレメントよりわずかに上方に延在してよい。液体のバッファが形成されるように、液面が最終エレメントより上方に上昇する。一実施形態では、液体閉じ込め構造体１２が、上端部で投影システムＰＳまたはその最終エレメントの形状に密に共形になり、例えば円形とすることができる、内周を有する。底部では、下面４０の縁部２０によって画定される内周が、例えば矩形であるイメージフィールドの形状に密に共形になるが、そうである必要はない。下面４０は、外縁部４５またはリムを有する。

[0056] 液体は、使用中に液体閉じ込め構造体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１６によって、空間１１に封じ込めることができる。ガスシール１６は、ガス、例えば空気または合成空気によって形成されるが、一実施形態では、Ｎ_２または別の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６内のガスは、加圧下で、入口１５を介して液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗとの間のギャップに供給される。ガスは、出口１４を介して抽出される。ガス入口１５にかかる過剰圧力、出口１４に対する真空レベル、およびギャップの幾何形状が、内向きに高速ガス流があり、それが液体を閉じ込めるように構成される。液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗとの間にある液体にかかるガスの力が、液体を空間１１に封じ込める。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状溝とすることができる。環状溝は、連続でも不連続でもよい。ガスの流れは、液体を空間１１に封じ込める効果がある。そのようなシステムが、米国特許出願公開第２００４−０２０７８２４号に開示されており、それをここに、参照によりその全体を組み込む。別の実施形態では、液体閉じ込め構造体１２にガスシールがない。

[0057] 図６は、図５のシール構成１４、１５、１６を例えば置き換えることのできる、本発明の一実施形態のメニスカス固定デバイス（meniscus pinning device）を、平面図で示す。図６のメニスカス固定デバイスは、複数の不連続の（抽出）開口５０を備える。各開口５０は、平面図で、直径などの大きな最大断面寸法を有し、おそらくは最大寸法が０．５ｍｍを上回り、望ましくは１ｍｍを上回る。したがって、開口５０は、汚染によって大きく影響を受ける可能性が低い。

[0058] 図６のメニスカス固定デバイスの各開口５０は、別々の負圧源（under pressure source）に接続することができる。その代わりにまたはそれに加えて、図７に示すように、各開口５０または複数の開口５０を、それ自体が負圧下に保たれる共有チャンバ５１（環状とすることができる）に接続することもできる。このようにして、各開口５０または複数の開口５０のところの均一な負圧を達成することができる。

[0059] 各開口５０は、液体とガスの混合物を、例えば２相流として抽出するように設計される。液体は空間１１から抽出され、ガスは開口５０の液体とは反対側の雰囲気から抽出される。これにより、矢印１００によって示すようなガス流が形成される。このガス流は、抵抗力を誘発し、またメニスカス９０を図６に示すように開口５０間で実質的に定位置に、例えば隣接する開口５０の間で固定する効果がある。ガス流は、運動量の抑止（momentum blocking）によって、ガス流により誘発される圧力勾配によって、および／または液体に対するガス流の抵抗（剪断）によって、液体を閉じ込められた状態に維持するのを助ける。

[0060] 図６から分かるように、開口５０は、平面図で多角形を形成するように配置される。図６の場合、これは、投影システムＰＳの下方での基板Ｗの主要な移動方向と位置合わせされた主軸１１０、１２０を有するひし形をしている。これは、開口５０が円形に配置された場合よりも確実に最大スキャン速度が速くなるようにするのに役立つ。したがって、開口５０からなる形状の、基板の主要な移動方向（通常はスキャン方向）と位置合わせされた主軸１１０、および基板の他方の主要な移動方向（通常はステップ方向）と位置合わせされた第２の軸１２０を有することによって、スループットを最適にすることができる。θが９０°とは異なるどんな構成も、利点をもたらすことが理解されよう。したがって、主軸と主要な移動方向との厳密な位置合わせは不可欠ではない。しかし、本発明の一実施形態は、平面図で、開口５０によって形成される任意の形状、例えば円形に適用可能である。

[0061] 開口の径方向外側は、動作中にそれを通ってガス流を供給することのできる、ガスナイフ開口とすることができる。そのような構成が、２００９年５月２５日出願の米国特許出願第６１／１８１，１５８号に記載されており、それをここに、参照によりその全体を組み込む。

[0062] 図７は、図６に示す線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って流体ハンドリング構造体１２を通る断面図である。図７では、矢印１００が、流体ハンドリング構造体１２の外側から、開口５０に関連付けられた抽出通路５５内へのガスの流れを示す。チャンバ５１が、抽出通路５５の一部である。矢印１５０は、空間１１から来たものでよい、液体閉じ込め構造体１２の下方から開口５０内への液体の通過を示す。抽出通路５５および開口５０は、２相抽出（すなわちガスおよび液体）が望ましくは環状流モードで生じるように設計される。環状流モードでは、ガスが実質的に抽出通路５５の中央を通って流れ、液体が実質的に抽出通路５５の壁面に沿って流れる。この結果、脈動の発生の少ない滑らかな流れが生じ、それにより、普通なら生じる恐れのある振動が最小限に抑えられる。

[0063] メニスカス９０は、上記で図６に関して説明したように、開口５０に入るガス流１００により誘発された抵抗力によって、開口５０間で固定される。約１５ｍ／秒、望ましくは２０ｍ／秒を上回るガス抵抗速度が十分である。図示の実施形態では、ガスナイフがない。ガスナイフの使用を回避することにより、基板Ｗからの液体の蒸発量を低減させ、それにより、液体の跳ねと熱膨張効果／熱収縮効果のどちらも低減させることができる。

[0064] 針または正方形の形をとってよく、０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲から選択された断面寸法をそれぞれが有する複数の不連続の開口５０（例えば、２８８個などの約３００個）が、メニスカスを固定するのに効果的となり得る。そのようなシステムでの合計ガス流は、１００ｌ／分程度である。

[0065] 開口５０および流体ハンドリング構造体１２の更なる詳細は、ここに参照によりその全体を組み込む、米国特許出願公開第２００８／０２１２０４６号から入手することができる。

[0066] 流体（例えば液浸液などの液体）を、液体閉じ込め構造体１２から液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗまたは基板テーブルＷＴとの間のギャップ内に出すように構成されたギャップ供給開口７０が、液体閉じ込め構造体１２の下面４０内に形成される。ギャップ供給開口７０は、投影システムＰＳの光軸に対して抽出開口５０の径方向内側にある。液体閉じ込め構造体１２のギャップ供給開口７０から出る液体は、基板Ｗに向けられる。このタイプのギャップ供給開口７０は、液浸液中に気泡が発生する可能性を低減させるために設けられる。ガスは、基板Ｗの縁部と基板テーブルＷＴの間のギャップに閉じ込められた状態となり得る。液体閉じ込め構造体１２の下面４０の前部（advancing part）で、基板Ｗの接面が、液体が空間１１から開口５０に流れることができないように液体閉じ込め構造体１２に対して十分速く移動していてよい。液体閉じ込め構造体１２の下面４０の縁部２０と開口５０の間にある部分が、脱濡れ（de-wet）状態になり、開口５０のメニスカス固定の効果に影響を及ぼすことがある。ギャップ供給開口７０を通じて、望ましくは開口５０の付近に液体を供給することにより、気泡の含有および脱濡れのリスクを低減させることができる。

[0067] ギャップ供給開口７０の幾何形状は、液体を封じ込めている際の流体ハンドリング構造体１２の効果に影響を及ぼす。

[0068] 具体的には、ギャップ供給開口７０が、平面図で開口５０の形状のような、平面図で角の付いた形状を有することが望ましい。実際に、ギャップ供給開口７０および開口５０の角の付いた形状は、実質的に類似していることが望ましい。一実施形態では、各形状が、各角の頂点に開口７０または開口５０を有する。各開口７０が、開口５０から１０ｍｍ以内、望ましくは５ｍｍ以内にあることが望ましい。すなわち、開口５０によって形成される形状のあらゆる部分が、ギャップ供給開口７０によって形成される形状の部分から１０ｍｍ以内にある。

[0069] 抽出開口５０およびギャップ供給開口７０に関する更なる詳細は、ここに参照によりその全体を組み込む、２００９年５月６日出願の米国特許出願第１２／４３６，６２６号から入手することができる。

[0070] 液体閉じ込め構造体１２の空間１１を画定する表面に開いた、１つまたは複数の供給開口２２が、液体を空間１１に供給する。液体は供給開口２２に、空間１１に至る供給通路２５を通って供給される。供給チャンバ２１を設けることができる。供給チャンバ２１を画定する１つの壁部内に、開口２０が形成されてよい。１つまたは複数の供給通路２５が、液浸液を供給チャンバ２１に供給することができる。供給チャンバ２１は、供給通路２５の一部と見なすことができる。液浸空間１１の開口２０とは反対側に、液体閉じ込め構造体１２内に形成された１つまたは複数の除去開口がある。液体は、空間１１から、１つまたは複数の除去通路を介して除去開口を通って除去される。供給チャンバ２１に類似の除去チャンバを設けても、設けなくてもよい。

[0071] 液体がギャップ開口７０に、ギャップ供給通路７５を介して供給される。ギャップ供給チャンバ７１を、チャンバ２１および５１と同じように設けることができる。ギャップ供給チャンバ７１は、液浸液をギャップ供給開口７０に供給するギャップ供給通路７５の一部を形成する。

[0072] 抽出通路５５に入るガス流１００および液体流１５０は、大きな冷却負荷を生じることがある。これは、大流量のガス１００が、液体流１５０中の液体を蒸発させ得るためである。この大きな蒸発冷却負荷は、液体閉じ込め構造体１２の材料中を伝わり、それにより、供給通路２５およびギャップ供給通路７５内にある流体の温度に影響が及ぶことがある。特に、液体を空間１１に供給する供給通路２５の場合には、これにより空間１１内の液体中に不均一な温度分布が生じることがあり、それにより、結像欠陥が生じる恐れがある。さらに、供給通路２５は、液体閉じ込め構造体１２の上面に近く、それにより、投影システムＰＳの最終エレメントに近い。液体閉じ込め構造体１２の上面での不均一な温度分布が、投影システムＰＳの最終エレメントの収差を招く恐れがあり、したがってこれは望ましくない。

[0073] 抽出流路５５内の２相流によって受ける冷却効果は、いくつかの方法のうち１つの方法で軽減することができる。一実施形態では、常に十分な液体流があり、それにより蒸発冷却が低減するように、抽出通路５５に液体を追加することが可能である。一実施形態では、抽出通路５５を画定する内面を、液浸液に対して疎液性の材料で形成し、または液浸液に対して疎液性のコーティングで被覆することができる。これにより冷却が低減する。一実施形態では、ガス流１００中に供給されるガスを、液浸液の蒸気中に飽和させることができる。これによりやはり冷却負荷が低減する。

[0074] 図７は、供給通路２５内の流体を液体閉じ込め構造体１２内に誘発される熱負荷から少なくとも部分的に絶縁する、いくつかの断熱器を示す。具体的には、これらの断熱器は、供給通路２５内の流体を、抽出通路５５内での流体の蒸発によって誘発される熱負荷から絶縁する。

[0075] それらの断熱器のうちの２つ、２８、７６が、供給通路２５に隣接して配置される。１つの断熱器５８が、抽出通路５５に隣接して配置される。

[0076] 図７に示す第１の断熱器は、絶縁物２８である。絶縁物２８は、供給通路２５内の流体を液体閉じ込め構造体１２内に誘発される熱負荷から絶縁するために、供給通路２５に少なくとも部分的に隣接して配置される。熱絶縁物２８は、空洞内のガス、または空洞内の真空、または液体閉じ込め構造体１２の材料よりも小さな熱伝導率係数（熱伝導率）を有する材料とすることができる。一実施形態では、熱絶縁物を、供給通路２５を少なくとも部分的に取り囲む空洞とすることができる。空洞は、以下で図１２に関して説明する空洞と同じでよい。

[0077] 図７の第３の断熱器は、第１の断熱器と類似している。すなわち、熱絶縁物５８は、抽出通路５５に隣接して設けることができる。熱絶縁物５８は、その位置は別として、上述した熱絶縁物２８と同じでよい。

[0078] 第２の断熱器は、液体閉じ込め構造体１２内に形成された別通路７６を備える。別通路７６は、温度調整済み流体をその中に流すためのものである。温度調整済み流体は、ギャップ供給通路７５を通ってギャップ供給チャンバ７１に供給される。これは、液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗまたは基板テーブルＷＴ（すなわち接面を形成する表面）との間のギャップに液体を供給することができるように、液体をギャップ供給開口７０に供給するために行われる。一実施形態では、別通路７６が、ギャップ供給チャンバ７１と流体連通して設けられる。ギャップ供給通路７５を通ってギャップ供給チャンバ７１に供給された余分な流体があればそれを、別通路７６を通って除去することができる。別通路７６は、熱負荷が存在するところに配置されるように液体閉じ込め構造体１２内に形成することができる。それにより、必要に応じて、余分な熱をその位置から取り出し、またはその位置に供給することができる。したがって、別通路７６は、調整済みの状態で液体閉じ込め構造体１２に（ギャップ供給通路７５を通って）供給された後、液体閉じ込め構造体１２から退出しない温度調整済み流体を除去するためのものである。換言すれば、別通路７６は、液体閉じ込め構造体１２内に形成されたギャップ供給開口７０に向かって供給された余分な流体を除去するためのものである。

[0079] 図８は、液体閉じ込め構造体１２の上方からの図であり、ギャップ供給通路７５、ギャップ供給チャンバ７１、および別通路７６を示す。図から分かるように、ギャップ供給チャンバ７１は、完全な環として形成されていない。これは、流体がギャップ供給通路７５によってチャンバ７１に供給されてから別通路７６によってチャンバから除去されるまで、チャンバの中を巡る流体の流れが確実にあるようにするのに役立つ。図８では、別通路７６は、液体閉じ込め構造体１２の縁部に直接出るものとして示されている。しかし、そうでなくてもよく、別通路７６は、外側に液体閉じ込め構造体１２の縁部に至る曲がりくねった経路をとってもよい（例えば、別通路７６は蛇行してよい）。このようにして、別通路７６は、（抽出通路５５などの）高熱負荷エリアの近くを通過することができる。別通路７６は、以下で図１０に関してさらに論じるように、断面寸法（例えば直径）を変更することができ、また一定または非一定の蛇行率を有することができる。

[0080] 図８には、ギャップ供給通路７５、ギャップ供給チャンバ７１、および別通路７６を通過している調整済み流体が現在受けている熱負荷に従って調整済み流体の温度を調整するために使用することができる、簡単なフィードバック回路も示されている。別通路７６の出口のところに、温度センサ７８が設けられる。温度センサ７８は、別通路７６から出る流体の温度に関する情報をコントローラ７９に提供する。この情報に基づいて、コントローラ７９は、入口からギャップ供給通路７５に入る流体を加熱するように構成された加熱器７７をそれに応じて制御する。加熱器７７は、必要に応じて、冷却器としても、または冷却器として機能することができる。

[0081] 上述したが図７に図示していない、空間１１から液体を抽出するための除去通路が、別通路７６と同じように機能することができる。これは、除去通路に入る液体が、供給開口２０から出て空間１１に入った温度調整済み流体であるためである。液体は、空間１１内にある間、液体を通過するパターン付きビームによってわずかに加熱される可能性がある。したがって、除去通路を熱抽出源（例えば抽出通路５５）の近くに向かうように液体閉じ込め構造体１２内に形成することによって、そのことがこの熱抽出の影響を低減させる助けとなることができる。除去通路は、以下で図１０に関して説明するように、非一定の断面寸法（例えば直径）および／または一定もしくは非一定の蛇行率を有することができる。

[0082] したがって、除去通路は、単に空間１１から液体閉じ込め構造体１２の外側に液体を除去するのに必要とされるよりも長い長さをもつ。

[0083] 一実施形態では、液体閉じ込め構造体１２内に、温度調整済み流体をその中に流すための追加の通路が設けられる。この追加の通路は、液体閉じ込め構造体１２を熱的に調整する以外、他の役には立たない。上述した別通路７６に適用される措置を、この追加の通路にも適用することができる。

[0084] 図９は、以下の説明を除いて図７の実施形態と同じ一実施形態を示す。図９の実施形態では、図７の実施形態の熱絶縁物２８、５８のうち、ただ１つだけが（チャンバ５１の下方に）示されている。その代わりにまたはそれに加えて、追加の別通路７６１、７６２が設けられる。これらの追加の別通路７６１、７６２には、それらの中を通って流れる温度調整済み流体が、ギャップ供給通路７５、ギャップ供給チャンバ７１、または別通路７６から供給される。追加の別通路７６１は、液体閉じ込め構造体１２内に、供給通路２５に隣接して形成される。この追加の別通路７６１は、その調整済み流体をギャップ供給通路７５から受け取る。追加の別通路７６１から出る流体が、ギャップ供給通路７５に戻される。あるいは、流体は、ギャップ供給チャンバ７１または別通路７６に戻しても、それらに供給してもよく、液体閉じ込め構造体１２に開いた除去用の開口に供給してもよい。追加の別通路７６２は、抽出通路５５に隣接して設けられる。追加の別通路７６２は、別通路７６から流体を受け取って、それを別通路７６に戻す。しかし、追加の別通路７６２は、ギャップ供給チャンバ７１またはギャップ供給通路７５から直接流体を受け取ることができる。それに加えてまたはその代わりに、追加の別通路７６２は、その流体を直接液体閉じ込め構造体１２の出口に供給することもできる。

[0085] 図９には、２つの追加の別通路７６１、７６２が示されているが、必ずしもそうとは限らず、ただ１つの、または３つ以上の追加の通路を設けることができる。追加の別通路７６１、７６２は、上述した別通路７６のあらゆる特徴を有することができる。

[0086] 複数の別通路７６、７６１、７６２は、図９に示すように完全に別々の通路として設けても、複数の流路に細分されたものを１つの流路の形で直接隣り合わせに設けてもよい。１つの流路を複数の流路に細分する利点は、それにより、流路を画定するのに必要な容積が低減することである。

[0087] 図１０は、熱伝達係数を増大させるために、別通路７６、７６１、７６２、または除去通路、または他の任意の類似の通路をどのように局所的に形成することができるかを示す。図１０に示すように、通路の断面寸法（例えば直径）は様々でよい。通路は、図１０の通路の中ほどに示すように、蛇行経路に従ってもよい。蛇行率（すなわち長さあたりの方向転換の頻度）は様々でよい。蛇行率がより高くなるにつれて、表面積とそれにより熱伝達係数（熱伝達率）とが増大し、それにより、より良好な局所加熱または冷却が可能になる。冷点（cold spot）が形成し、熱が液体閉じ込め構造体１２に伝達するエリアでは、高い蛇行率を有する薄い通路を使用することができる。

[0088] 図１１は、抽出通路５５および取り囲む液体閉じ込め構造体１２を、抽出通路５５を通る断面図で示す。液体閉じ込め構造体１２の残りの部分を、抽出通路５５内で発生し得る冷却効果から熱的に絶縁するために、上述の措置のいくつかが講じられている。

[0089] 抽出通路５５は、その長さに沿って一定の断面積および／または形状を有するように形成される。抽出通路５５の方向転換が滑らかに移行するように、どの隅部も丸みが付けられる。断面の変化は、流速の変化を引き起こすことがあり、それにより乱流とそれに続いて圧力変動が増すことがある。そのような圧力変動は、チャンバ５１内に圧力変動を引き起こすことがある。チャンバ５１内の圧力変動は、流れ１００の変動を引き起こすことがあり、その変動が、液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗとの間に圧力変動を引き起こすことがある。液体閉じ込め構造体１２と基板Ｗとの間の圧力変動が、基板テーブルＷＴにかかる力の変動を引き起こすことがあり、その力の変動が、位置エラーを招く恐れがある。特に２相流において、抽出ダクトの突然の断面寸法変化を回避する別の理由は、突然の断面寸法変化が、液体の蓄積が発生する可能性のあるデッドゾーンを生じさせることがあり、そのデッドゾーンが、ガスの通過を一時的に阻止する場合があることである。断面全体を充填する液体は、文献ではスラグと呼ばれている。このスラグは、一旦形成されると、スラグにかかる圧力差が蓄積するため、激しく加速されて抽出システムに入り、その圧力差は抽出システムの圧力変動に相当し、その圧力変動は、上記で説明したように基板Ｗの位置に対して悪影響を及ぼす恐れがある。抽出通路５５は、材料５５８によって画定することができる。材料５５８は、少なくとも２つの機能を果たすことができる。１つ目に、材料５５８は、液体閉じ込め構造体１２の材料の熱伝導係数よりも小さな熱伝導係数を有する熱絶縁物とすることができる。２つ目に、絶縁物５５８の材料は、液浸液に対して疎液性となるものを選択することができる。絶縁物５５８の材料は、例えば層ごとに積み上げたプラスチックとすることができる。低熱伝導率プラスチックが望ましい。適切な例には、Ｔｅｆｌｏｎ（PTFE）、Ｋａｐｔｏｎ（Ｃ_２２Ｈ_１０Ｎ_２Ｏ_５）、および／またはＰＯＭ（ポリオキシメチレン樹脂）がある。

[0090] 空隙５５８１が、通路５５を少なくとも部分的に取り囲む。空隙５５８１は、ガス（例えば空気）で充填しても、真空下にあってもよい。

[0091] 別通路７６６も示されており、矢印が別通路７６６を通る流体の流れを示す。別通路７６６は、抽出通路５５の長さの少なくとも一部の周りに、らせん様形状で形成することができる。別通路７６６は、図７または９の別通路７６または追加の別通路７６１、７６２に相当してよい。あるいは、別通路７６６は、液体閉じ込め構造体１２の熱調整のためだけに設けられた追加の通路としても、除去通路２５から分岐する別通路としてもよい。

[0092] 図１２は、本発明の一実施形態を示す。図１２では、抽出流路５５の周りに空洞５９が設けられている。空洞５９は、抽出流路５５を少なくとも部分的に取り囲む。空洞５９は、一実施形態では、抽出通路５５の周りで環状である。空洞５９は、抽出通路５５の少なくとも一部分を完全に包囲する。空洞５９は、その中を通る流体の流れがあるように構成される。矢印で示すように、一実施形態では、空洞５９を通って流れる調整用流体が、抽出通路５５を通る流体流と同じ方向である。しかし、そうでなくてもよく、空洞５９内の調整用流体の流れは、抽出通路５５内の流体の流れの方向とは反対の方向でもよい。

[0093] 空洞５９内で使用される調整用流体は、望ましくは液体であり、一実施形態では、流体は、液浸液の流体と同じものでもよい。別の実施形態では、調整用流体は、液浸流体と異なってもよい。

[0094] 空洞５９は、図１２には、抽出通路５５を取り囲むものとして示されているが、必ずしもそうとは限らず、空洞５９は、空間１１に関連付けられる供給通路２５もしくは除去通路、またはギャップ供給通路７５など、他の通路を取り囲むことができる。

[0095] 特定のデバイスでは、流量が毎分約０．２リットルの場合に、抽出通路５５により発生する低温負荷の大きさを５分の１に低減させることができるが、他のデバイスではそれよりも多いまたは少ない可能性がある。空洞５９の環厚（annular thickness）Ｄは、３００μｍ程度である。望ましくは、この厚さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲から、より望ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲から選択される。

[0096] 除去通路、別通路、および追加の通路の最大断面寸法は、０．２ｍｍほどの小ささでよい。しかし、製造を容易にし、またより大きな流量を得るためには、より大きな寸法が望ましい。一実施形態では、最大断面寸法が、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲から選択される。断面は様々でよく、通路５９の長さ全体にわたって断面が一定である必要はない。

[0097] 上記の実施形態のいずれかについての流体の追加流量は、毎分５００ｍｌ未満である。例えば、４つの抽出通路５５がある場合、空洞の形をとる図１２の断熱器を使用すると、毎分約２００ｍｌを４つの流路で割った値が必要になり得る。図７および９の実施形態では、１つまたは複数のギャップ供給流路７５に入る流量の増大が、毎分１００ｍｌ以下程度となるはずである。これらの値はいずれも、調整用流体が超純粋であることに基づいている。

[0098] 図５および６の例は、液体が、どの時点においても基板Ｗの上面の局所エリアにのみ供給される、いわゆる局所エリア構成である。液体閉じ込め構造体１２の下面４０上に単相抽出器を用いた構成など、他の構成が可能である。単相抽出器は、実際には２相で動作し、それにより、上述した通路５５と同じ問題を被ることがある。多孔性部材を有する単相抽出器を備えた抽出器アセンブリが、参照によりその全体を本明細書に組み込む、米国特許出願公開第２００６／００３８９６８号に記載されている。そのような抽出器アセンブリが凹所およびガスナイフと共に使用される構成が、参照によりその全体を本明細書に組み込む、米国特許出願公開第２００６／０１５８６２７号に詳細に開示されている。本発明の一実施形態は、オールウェット液浸装置で使用される流体ハンドリング構造体に適用することができる。オールウェット実施形態では、例えば、投影システムの最終エレメントと基板との間に液体を閉じ込める閉じ込め構造体から液体が漏出するのを可能にすることによって、流体が基板テーブルの上面全体を覆うことができる。オールウェット実施形態用の流体ハンドリング構造体の一例は、２００８年９月２日出願の米国特許出願第６１／１３６，３８０号から入手することができる。

[0099] 一態様では、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体の外側から空間に流体を通過させるための供給通路と、供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁するために、供給通路に少なくとも部分的に隣接して配置された断熱器とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。望ましくは、断熱器は、供給通路と抽出通路の間に配置され、抽出通路は、流体ハンドリング構造体と接面との間のギャップから流体ハンドリング構造体の外側に流体を通過させるためのものである。望ましくは、断熱器は熱絶縁物を備える。望ましくは、熱絶縁物は、ガス、または真空、または流体ハンドリング構造体の材料よりも小さな熱伝導率係数を有する材料である。望ましくは、断熱器は、供給通路を取り囲む空洞である。望ましくは、空洞は、調整用流体が中を流れるように構成される。望ましくは、空洞は、供給通路が延びる方向に垂直な方向に、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲、望ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲から選択される厚さを有する。望ましくは、断熱器は、流体ハンドリング構造体内に形成された、温度調整済み流体をその中に流すための別通路を備える。望ましくは、別通路は、調整済みの状態で流体ハンドリング構造体に供給された後、流体ハンドリング構造体から退出しない温度調整済み流体を除去するためのものである。望ましくは、別通路は、流体ハンドリング構造体内に形成された開口に向かって供給された余分な流体を除去するためのものである。望ましくは、開口は、流体ハンドリング構造体の空間を画定する表面内、または流体ハンドリング構造体の下面内に形成される。望ましくは、別通路は、一端に入口を、また他端に出口を備え、構造体はさらに、出口に隣接する流体の温度を測定するように構成されたセンサと、入口に隣接する流体の温度を上げるように構成された加熱器と、センサからの信号に基づき、加熱器を用いて、入口に隣接する流体の温度を調整するように構成されたコントローラとを備える。

[00100] 一態様では、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体において、流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路であって、流体ハンドリング構造体の外側から、流体ハンドリング構造体の空間を画定する表面内に形成された開口または流体ハンドリング構造体の下面内に形成された開口に、温度調整済み流体を通過させるための供給通路と、流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体から退出しておらず、かつ供給通路を通って供給された温度調整済み流体をその中に通過させるための別通路とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。望ましくは、別通路は、温度調整済み流体を除去するためのものである。望ましくは、別通路は、流体ハンドリング構造体の一部分を温度変動、特に流体ハンドリング構造体内に形成された抽出通路内の２相流によって引き起こされる温度変動から絶縁するための断熱器として働く。望ましくは、別通路は、変化する熱負荷をその長さに沿って流体ハンドリング構造体に与えるように、非一定の断面寸法および／または蛇行率が一定もしくは非一定の蛇行をその長さに沿って有する。

[00101] 一態様では、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体において、流体ハンドリング構造体内に形成された、空間から流体ハンドリング構造体を通って流体ハンドリング構造体の外側に流体を通過させるための除去通路であって、除去通路の経路が、流体ハンドリング構造体を熱的に調整するように流体ハンドリング構造体の中を蛇行する除去通路を備える、流体ハンドリング構造体が提供される。望ましくは、除去通路は、変化する熱負荷をその長さに沿って流体ハンドリング構造体に与えるように、非一定の断面寸法および／または蛇行率が一定もしくは非一定の蛇行をその長さに沿って有する。

[00102] 一態様では、投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、流体ハンドリング構造体内に形成された通路と、通路の少なくとも一部分を完全に包囲する、調整用流体をその中に流すための空洞とを備える、流体ハンドリング構造体が提供される。望ましくは、空洞は、通路の方向に垂直な方向に、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲、望ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲から選択された厚さを有する。望ましくは、通路は抽出通路であり、望ましくは、抽出通路は、流体ハンドリング構造体の下面から２相を抽出するためのものである。

[00103] 一態様では、上記の流体ハンドリング構造体を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。

[00104] 一態様では、流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路を通って、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給することであって、供給通路の少なくとも部分的に周りにある断熱器が、供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[00105] 一態様では、供給通路を通って、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間または流体ハンドリング構造体の下面内に形成された開口に温度調整済み流体を供給すること、および流体ハンドリング構造体から退出しておらず、かつ供給通路を通って供給された温度調整済み流体を、流体ハンドリング構造体内に形成された別通路に供給することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[00106] 一態様では、流体ハンドリング構造体を用いて、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給すること、および空間から流体ハンドリング構造体内の除去通路を通って流体ハンドリング構造体の外側に流体を除去することであって、除去通路の経路が、流体ハンドリング構造体を熱的に調整するように流体ハンドリング構造体の中を蛇行することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[00107] 一態様では、流体ハンドリング構造体を用いて、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給すること、および通路の少なくとも一部分を完全に包囲する空洞を通って調整用流体の流れを供給することを含む、デバイス製造方法が提供される。

[00108] 理解されるように、上述の特徴のいずれかを他の任意の特徴と共に使用することができ、したがって、本願に包含されるのは、明示的に記載した組合せだけではない。

[00109] 本文中では、ＩＣ製造時におけるリソグラフィ装置の使用を具体的に参照することがあるが、本明細書に説明されたリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の誘導パターン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の製造など、マイクロスケールのフィーチャ、さらにはナノスケールのフィーチャをも有するコンポーネントの製造において他の用途を有し得ることを理解されたい。当業者なら、そのような代替用途の文脈では、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のいかなる使用も、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義なものと見なしてよいことを理解するであろう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を与え、露光後のレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されてよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理されてよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理層を含む基板も意味してよい。

[00110] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７もしくは１２６ｎｍの波長、またはその近くの波長を有する）紫外線（UV）放射を含む、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。「レンズ」という用語は、文脈が許容する場合、屈折光学コンポーネントおよび反射光学コンポーネントを含む、様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか１つまたは組合せを指すことがある。

[00111] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、説明されている方法以外の方法で実践することも可能であることは理解されよう。例えば、本発明の実施形態は、上で開示した方法を記述した機械読取可能命令の１つまたは複数のシーケンスを含んだコンピュータプログラムの形態をとることができ、あるいはこのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態をとることができる。さらに、機械読取可能命令は、複数のコンピュータプログラムの中で具体化することができる。これらの複数のコンピュータプログラムは、１つまたは複数の異なるメモリおよび／またはデータ記憶媒体上に記憶することができる。

[00112] 本明細書において説明されているコントローラの各々、あるいはそれらの組合せは、１つまたは複数のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネントの中に配置されている１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって読み出されることによって動作させることができる。これらのコントローラの各々、あるいはそれらの組合せは、信号を受け取り、処理し、かつ、送信するのに適した任意の構成を有している。１つまたは複数のプロセッサは、これらのコントローラのうちの少なくとも１つと通信するように構成されている。例えば、コントローラの各々は、上で説明した方法のための機械読取可能命令を含んだコンピュータプログラムを実行するための１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。これらのコントローラは、このようなコンピュータプログラムを記憶するためのデータ記憶媒体および／またはこのような媒体を受け入れるためのハードウェアを備えることができる。したがって、１つまたは複数のコンピュータプログラムの機械読取可能命令に従って１つまたは複数のコントローラを動作させることができる。

[00113] 本発明の１つまたは複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置、特に、それらに限定されないが、液浸液が槽の形態で提供されるものであれ、基板の局所表面エリア上のみに供給されるものであれ、閉じ込められないものであれ、上述したタイプに適用することができる。非閉じ込め構成では、基板テーブルおよび／または基板の覆われていない表面の実質的に全体が濡れるように、液浸液が基板および／または基板テーブルの表面にあふれて流れてよい。そのような非閉じ込め液浸システムでは、液体供給システムが、液浸流体を閉じ込めることができず、または液浸液閉じ込め部分を提供することはできるが、液浸液の閉じ込めを実質的に達成することはできない。

[00114] 本明細書で企図される液体供給システムは、広義に解釈されたい。いくつかの実施形態では、液体供給システムは、投影システムと基板および／または基板テーブルとの間の空間に液体を供給する機構、または構造体の組合せとすることができる。これは、１つまたは複数の構造体と、１つもしくは複数の液体開口、１つもしくは複数のガス開口、または２相流用の１つもしくは複数の開口を含む１つまたは複数の流体開口との組合せを備えることができる。これらの開口はそれぞれ、液浸空間に入る入口（もしくは流体ハンドリング構造体からの出口）、または液浸空間から出る出口（もしくは流体ハンドリング構造体に入る入口）とすることができる。一実施形態では、空間の表面が基板および／または基板テーブルの一部分でよく、または空間の表面が基板および／または基板テーブルの表面を完全に覆ってよく、または空間が基板および／または基板テーブルを包囲してよい。液体供給システムは、任意選択により、液体の位置、量、質、形状、流量、または他の任意の特徴を制御するための１つまたは複数のエレメントをさらに含んでよい。

[00115] 上記の説明は、制限するものでなく、例示的なものであるものとする。したがって、以下で述べられている特許請求の範囲から逸脱することなしに、述べられている本発明に修正を加えることができることが、当業者には明らかであろう。

Claims (15)

1. 投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、
   流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体の外側から前記空間に流体を通過させるための供給通路と、
   前記供給通路内の流体を流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁するために、前記供給通路に少なくとも部分的に隣接して配置された断熱器と、
   を備える流体ハンドリング構造体。
2. 前記断熱器が、前記供給通路と抽出通路の間に配置され、
   前記抽出通路が、流体ハンドリング構造体と前記接面との間のギャップから前記流体ハンドリング構造体の外側に流体を通過させるためのものである、
   請求項１に記載の流体ハンドリング構造体。
3. 前記断熱器が熱絶縁物を備える、
   請求項１または２に記載の流体ハンドリング構造体。
4. 前記熱絶縁物が、ガス、または真空、または流体ハンドリング構造体の材料よりも小さな熱伝導率係数を有する材料である、
   請求項３に記載の流体ハンドリング構造体。
5. 前記断熱器が、前記供給通路を取り囲む空洞である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造体。
6. 前記空洞が、調整用流体が中を流れるように構成される、
   請求項５に記載の流体ハンドリング構造体。
7. 前記断熱器が、流体ハンドリング構造体内に形成された、温度調整済み流体をその中に流すための別通路を備える、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造体。
8. 前記別通路が、調整済みの状態で流体ハンドリング構造体に供給された後、流体ハンドリング構造体から退出しない温度調整済み流体を除去するためのものである、
   請求項７に記載の流体ハンドリング構造体。
9. 前記別通路が、流体ハンドリング構造体内に形成された開口に向かって供給された余分な流体を除去するためのものである、
   請求項７または８に記載の流体ハンドリング構造体。
10. 前記開口が、流体ハンドリング構造体の前記空間を画定する表面内、または流体ハンドリング構造体の下面内に形成される、
    請求項９に記載の流体ハンドリング構造体。
11. 前記別通路が、一端に入口を、また他端に出口を備え、
    前記構造体が、さらに、前記出口に隣接する流体の温度を測定するように構成されたセンサと、前記入口に隣接する流体の温度を上げるように構成された加熱器と、前記センサからの信号に基づき、前記加熱器を用いて、前記入口に隣接する流体の温度を調整するように構成されたコントローラとを備える、
    請求項７から１０のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造体。
12. 投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、
    流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路であって、流体ハンドリング構造体の外側から、流体ハンドリング構造体の前記空間を画定する表面内に形成された開口または流体ハンドリング構造体の下面内に形成された開口に、温度調整済み流体を通過させるための供給通路と、
    流体ハンドリング構造体内に形成された、流体ハンドリング構造体から退出しておらず、かつ前記供給通路を通って供給された温度調整済み流体をその中に通過させるための別通路と、
    を備える流体ハンドリング構造体。
13. 投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、
    流体ハンドリング構造体内に形成された、前記空間から流体ハンドリング構造体を通って流体ハンドリング構造体の外側に流体を通過させるための除去通路であって、除去通路の経路が、流体ハンドリング構造体を熱的に調整するように流体ハンドリング構造体の中を蛇行する除去通路を備える、
    流体ハンドリング構造体。
14. 投影システムと流体ハンドリング構造体に面する接面との間に画定された空間に、液浸液を供給して閉じ込めるように構成された、流体ハンドリング構造体であって、
    流体ハンドリング構造体内に形成された通路と、
    前記通路の少なくとも一部分を完全に包囲する、調整用流体をその中に流すための空洞と、
    を備える流体ハンドリング構造体。
15. 流体ハンドリング構造体内に形成された供給通路を通って、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間に流体を供給することであって、前記供給通路の少なくとも部分的に周りにある断熱器が、前記供給通路内の流体を前記流体ハンドリング構造体内に誘発される熱負荷から絶縁することを含む、
    デバイス製造方法。

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