JP2017520792A - リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
液浸リソグラフィ装置は、投影システムであって、この投影システムの、露出底面を有する最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間の通路であって、開口を介して液浸空間と液体連通し、投影システムの光軸に対して半径方向外側に少なくとも最終レンズ要素の露出底面のエッジまで延出し、使用の際に毛管作用によって液浸空間からの液体が充填されるように構築及び構成されている、通路と、を備える。【選択図】図7
Description
(関連出願の相互参照)
[0001] 本出願は、2014年7月1日に出願された欧州特許出願第14175307.9号の利益を主張する。この出願は引用によりその全体が本願に含まれる。
[0001] 本出願は、2014年7月1日に出願された欧州特許出願第14175307.9号の利益を主張する。この出願は引用によりその全体が本願に含まれる。
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置を製造する方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ICの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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1つ又は幾つかのダイの一部を含む)に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料(レジスト)の層への結像により行われる。一般的に、1枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に1回で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、基板を所与の方向(「スキャン」方向)と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向(「スキャン」方向)に放射ビームでスキャンすることにより、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。
[0004] 液浸装置では、液体閉じ込め構造によって液体が液浸空間に閉じ込められる。液浸空間は、パターンの結像が行われる投影システムの最終レンズ要素と、パターンが転写される基板又は基板が保持される基板テーブルとの間にある。液体は、流体シールによって液浸空間に閉じ込めることができる。液体閉じ込め構造は、例えば液浸空間内の液体の流れ及び/又は位置の制御に役立てるため、ガス流を生成又は使用する場合がある。このガス流が、液体を液浸空間に閉じ込めるためのシールを形成することができる。
[0005] 液浸空間からの液体小滴又は液体膜(liquid film)(以下、小滴に対する言及は膜を包含する。膜は、より大きい表面積をカバーする小滴である)は、通常液浸空間内の液体に接触していないランダムな位置で、最終レンズ要素の露出底面にはね散ることがある。このような小滴は蒸発する可能性がある。そのような小滴が蒸発すると、最終レンズ要素に対して局所的に冷却熱負荷がかかる。最終レンズ要素上の予め定義されない(すなわちランダムな)位置にかかった局所的な冷却負荷は、例えば収差や、その他の補正不可能な結像及び集束誤差の1つ以上のような光学誤差を引き起こすことがあり、これらの誤差は多くの基板内で不安定である。結果として、多くの基板等の使用期間において、光学性能は予測できないほど一貫性がなくなる恐れがある。
[0006] 例えば、最終レンズ要素に対する小滴の影響を軽減する、又はそのような小滴の形成を実質的に回避するシステムを提供することが望ましい。
[0007] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置が提供される。この装置は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間の通路であって、開口を介して液浸空間と液体連通して、この通路を介した液浸空間への又は前記液浸空間からの液体の流れを可能とする通路と、を備える。ある実施形態において、液体の流れは最終レンズ要素を熱的に調節するために効果的である。
[0008] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置が提供される。この装置は、投影システムであって、この投影システムの、露出底面を有する最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間の通路であって、開口を介して液浸空間と液体連通し、投影システムの光軸に対して半径方向外側に少なくとも最終レンズ要素の露出底面のエッジまで延出し、使用の際に毛管作用によって液浸空間からの液体が充填されるように構築及び構成されている、通路と、を備える。
[0009] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置が提供される。この装置は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性底面を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムと基板及び基板テーブルの少なくとも一方との間の液体閉じ込め構造であって、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、最終レンズ要素の光学活性底面の半径方向外側の液体供給開口であって、この液体供給開口を通る液体が、最終レンズ要素の露出底面上を流れ、最終レンズ要素の光学活性底面の方へ、更に液浸空間内へ流れるように適合された、液体供給開口と、を備える。
[0010] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置が提供される。この装置は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素との間の通路であって、液浸空間と液体連通して、この通路を介した液浸空間への又は液浸空間からの熱的に調整された液体の流れを可能とすることで、最終レンズ要素を熱的に調節する、通路と、を備える。
[0011] 第1の態様において、本発明は、投影システムであって、この投影システムの、露出底面を有する最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間の通路であって、開口を介して液浸空間と液体連通し、投影システムの光軸に対して半径方向外側に少なくとも最終レンズ要素の露出底面のエッジまで延出し、使用の際に毛管作用によって液浸空間からの液体が充填されるように構築及び構成されている、通路と、を備える液浸リソグラフィ装置に関する。
[0012] 第2の態様において、第1の態様の通路形成部は投影システムの最終レンズ要素と一体である。
[0013] 第3の態様において、第1又は第2の態様の液浸リソグラフィ装置は、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間に少なくとも1つの別の通路を更に備える。
[0014] 第4の態様において、本発明は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素の光学活性部分との間の通路であって、開口を介して液浸空間と液体連通して、この通路を介した液浸空間への又は前記液浸空間からの液体の流れを可能とする通路と、を備える液浸リソグラフィ装置に関する。
[0015] 第5の態様において、第4の態様の通路は、投影システムの光軸に対して、最終レンズ要素の露出底面のエッジの半径方向外側に延出している。
[0016] 第6の態様において、第4又は第5の態様の通路形成部は投影システムの最終レンズ要素と一体である。
[0017] 第7の態様において、第4又は第5の態様の通路形成部は投影システムの最終レンズ要素とは別個である。
[0018] 第8の態様において、第4、第5、又は第7の態様の通路は、通路形成部と、パターン付放射ビームが通過しない最終レンズ要素の非光学活性部分との間にある。
[0019] 第9の態様において、第4、第5、第7、又は第8の態様の通路形成部は投影システムによって支持されている。
[0020] 第10の態様において、第9の態様の通路形成部は最終レンズ要素に取り付けられている。
[0021] 第11の態様において、第9の態様の通路形成部は、最終レンズ要素を支持する最終レンズ要素支持体に取り付けられている。
[0022] 第12の態様において、第4、第5、第7、又は第8の態様の通路形成部は液体閉じ込め構造によって支持されている。
[0023] 第13の態様において、第4、第5、第7、又は第8の態様の通路形成部は、投影システム及び液体閉じ込め構造とは独立して支持されている。
[0024] 第14の態様において、第7から13の態様のいずれかの通路形成部は、最終レンズ要素に対向する上面に複数のスペーサを備え、スペーサの端部は最終レンズ要素に接触している。
[0025] 第15の態様において、第7から14の態様のいずれかの液浸リソグラフィ装置は、通路形成部の一方側に、通路形成部の反対側の周囲圧力と比較して過小圧力(under pressure)をかけることで、投影システムの方へ向かう引力を通路形成部に加えるように適合された過小圧力源を更に備える。
[0026] 第16の態様において、第4、第5、又は第7から第15の態様のいずれかの通路形成部は、投影システムの光軸に対して半径方向で最も内側の位置で、最終レンズ要素の光学活性部分よりも下方に延出している。
[0027] 第17の態様において、第4から第16の態様のいずれかの通路は、使用の際に毛管作用によって液浸空間からの液体が充填されるように構築及び構成されている。
[0028] 第18の態様において、第1から第17の態様のいずれかの液浸リソグラフィ装置は、液浸空間と液体連通している開口とは反対の通路の端部において、通路と液体連通している別の開口を更に備え、この別の開口は通路に液体を供給する及び/又は通路から液体を受容するように適合されている。
[0029] 第19の態様において、第18の態様の液浸リソグラフィ装置は、別の開口を通る液体流量を制御するように適合された別の開口のコントローラを更に備える。
[0030] 第20の態様において、第19の態様の別の開口のコントローラは、別の開口を介して通路に入る及び/又は通路から出る液体を制御することによって、通路内の液体を定期的に補充するように適合されている。
[0031] 第21の態様において、第19又は第20の態様の別の開口コントローラは、別の開口に加わる過小圧力を制御するように適合されている。
[0032] 第22の態様において、第1から第21の態様のいずれかの液浸リソグラフィ装置は、液体を液浸空間から通路内に押し込め、これによって通路内の液体を補充するように、投影システムに対して基板テーブルを周期的に移動させるように適合された基板テーブルコントローラを更に備える。
[0033] 第23の態様において、第1から第22の態様のいずれかの液浸空間内の液体は、液体閉じ込め構造に対向する通路形成部の対向面上で90度より大きい接触角を有する。
[0034] 第24の態様において、第23の態様の接触角は95度より大きい。
[0035] 第25の態様において、第24の態様又は第23の液体は水であり、表面は水に対して疎液性である。
[0036] 第26の態様において、第1から第25の態様のいずれかの液浸空間内の液体は、通路を形成する表面の少なくとも一部の上で90未満の接触角を有する。
[0037] 第27の態様において、第26の態様の接触角は85度未満、望ましくは70度未満、より望ましくは50度未満、更に望ましくは30度未満である。
[0038] 第28の態様において、第27の態様の液体は水であり、表面は親水性である。
[0039] 第29の態様において、第1から第28の態様のいずれかの液浸リソグラフィ装置は通路における溝を更に備え、この溝は、液体を液浸空間の方へ近付けるように又は液浸空間から遠ざけるように誘導するよう半径方向に延出している。
[0040] 第30の態様において、液浸リソグラフィ装置が提供される。この装置は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性底面を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムと基板及び基板テーブルの少なくとも一方との間の液体閉じ込め構造であって、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、最終レンズ要素の光学活性底面の半径方向外側の液体供給開口であって、この液体供給開口を通る液体が、最終レンズ要素の露出底面上を流れ、最終レンズ要素の光学活性底面の方へ、更に液浸空間内へ流れるように適合された、液体供給開口と、を備える。
[0041] 第31の態様において、第30の態様の液浸空間内の液体は、投影システムの光軸に対して光学活性底面の半径方向外側の最終レンズ要素の底面の一部の上で90度未満の接触角を有する。
[0042] 第32の態様において、第31の態様の接触角は85度未満、望ましくは70度未満である。
[0043] 第33の態様において、第31又は第32の態様の液体は疎水性である。
[0044] 第34の態様において、第30から第33の態様のいずれかの液体供給開口は、投影システムの光軸に対して、最終レンズ要素の露出底面のエッジの半径方向外側にある。
[0045] 第35の態様において、第30から第34の態様のいずれかの液浸リソグラフィ装置は、最終レンズ要素の露出底面における少なくとも1つの溝を更に備え、この溝は、液体供給開口から出る液体を液浸空間の方へ誘導するよう半径方向に延出している。
[0046] 第36の態様において、液浸リソグラフィ装置は、投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、投影システムの最終レンズ要素と基板及び基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、投影システムと液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、通路形成部と最終レンズ要素との間の通路であって、液浸空間と液体連通して、この通路を介した液浸空間への又は液浸空間からの熱的に調整された液体の流れを可能とすることで、最終レンズ要素を熱的に調節する、通路と、を備える。
[0048] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[0059] 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放射又はその他の任意の好適な放射)を調節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を支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第1の位置決めデバイスPMに接続されたマスク支持構造(例えば、マスクテーブル)MTとを含む。この装置は、また、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、特定のパラメータに従って基板を正確に配置するように構成された第2の位置決めデバイス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又は「基板支持体」を含む。更に、この装置は、基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)上にパターニングデバイスMAによって放射ビームBへ付与されたパターンを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を備える。
[0060] 照明システムILは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
[0061] マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわち、その重量を支えている。マスク支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。このマスク支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。マスク支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置に来るようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
[0062] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Wのターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームBの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームBに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板Wのターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームBに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[0063] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルLCDパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
[0064] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これは更に一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
[0065] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである(例えば透過マスクを使用する)。あるいは、装置は反射タイプでもよい(例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する)。
[0066] リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)又はそれ以上のステージ又はテーブルを有するタイプとすればよい。テーブルの少なくとも1つは、基板を保持することができる基板支持体を有する。ある実施形態では、テーブルの2つ以上の各々が基板支持体を有する。リソグラフィ装置は、2つ以上のマスクテーブルすなわち「マスク支持体」を有することができる。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又は支持体を並行して使用するか、又は、1つ以上のテーブル又は支持体を露光に使用している間に1つ以上の他のテーブル又は支持体において予備工程を実行することができる。
[0067] リソグラフィ装置は、投影システムPSと基板Wとの間の液浸空間を充填するように、基板の少なくとも一部を例えば超純水(UPW)等の水のような比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクMTと投影システムPとの間等、リソグラフィ装置内の他の空間に適用することも可能である。液浸技法を用いて、投影システムの開口数を大きくすることができる。本明細書において用いる場合、「液浸」という言葉は、基板W等の構造を液体に浸水させなければならないという意味ではなく、「液浸」とは、露光中に投影システムPSと基板Wとの間に液体が配置されていることを意味するに過ぎない。投影システムから基板へのパターン付放射ビームの経路は、完全に液体中を通過する。
[0068] 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光する。例えば放射源がエキシマレーザである場合、放射源及びリソグラフィ装置は別個の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置内の一部を形成すると見なされない。放射源がリソグラフィ装置とは別個である構成では、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び/又はビームエクスパンダを含むビームデリバリシステムBDを利用することで、放射源SOからイルミネータILへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源SO及びイルミネータILは、必要に応じてビームデリバリシステムBDと共に放射システムと呼ぶことができる。
[0069] 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ように設定されたアジャスタADを備えていてもよい。通常、イルミネータILの瞳面における強度分布の外側及び/又は内側半径範囲(一般にそれぞれ、σ−outer及びσ−innerと呼ばれる)を調節することができる。また、イルミネータILは、インテグレータIN及びコンデンサCOなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。放射源SOと同様、イルミネータILは、リソグラフィ装置の一部を形成すると考えてもよいし、又は考えなくてもよい。例えば、イルミネータILは、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータILをその上に搭載できるように構成することもできる。任意選択として、イルミネータILは着脱式であり、別に提供されてもよい(例えば、リソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって)。
[0070] 放射ビームBは、マスク支持構造(例えば、マスクテーブルMT)上に保持されたパターニングデバイス(例えば、マスクMA)に入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクMAを横断した放射ビームBは、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上に合焦させる。第2の位置決めデバイスPW及び位置センサIF(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第1の位置決めデバイスPMと別の位置センサ(図1には明示されていない)を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームBの経路に対してマスクMAを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルMTの移動は、第1の位置決めデバイスPMの部分を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)及びショートストロークモジュール(微動位置決め)の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルWT又は「基板支持体」の移動は、第2のポジショナPWの部分を形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を用いて実現できる。ステッパの場合(スキャナとは対照的に)、マスクテーブルMTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクMA及び基板Wは、マスク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有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい(スクライブレーンアライメントマークとして周知である)。同様に、マスクMA上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
[0071] 投影システムPSの最終レンズ要素と基板との間に液体を提供するための構成は、3つの大まかなカテゴリに分類することができる。それらは、槽型(bath type)構成、いわゆる局所液浸システム、及びオールウエット液浸システムである。本発明は、特に局所液浸システムに関する。
[0072] 局所液浸システムのために提案された構成では、液体閉じ込め構造12は、液浸空間の境界の少なくとも一部に沿って、投影システムPSの最終レンズ要素と、投影システムに対向するステージ又はテーブルの対向面との間に延出している。テーブルの対向面という言葉を使うのは、テーブルが使用中に移動され、まれにしか静止状態でないからである。一般に、テーブルの対向面は、基板W、基板を取り囲む基板テーブルWT、又はそれら双方の表面である。図2にそのような構成を示す。図2に示し、以下で説明する構成は、上述し図1に示すリソグラフィ装置に適用可能である。
[0073] 図2は、液体閉じ込め構造12を概略的に示す。液体閉じ込め構造12は、液浸空間10の境界の少なくとも一部に沿って、投影システムPSの最終レンズ要素100と基板テーブルWT又は基板Wとの間に延出している。ある実施形態では、液体閉じ込め構造12と基板W/基板テーブルWTの表面との間にシールが形成されている。シールは、ガスシール(欧州特許出願公開第EP−A−1,420,298号に開示されたガスシールを有するシステム等)又は液体シールのような無接触シールとすればよい。
[0074] 液体閉じ込め構造12は、液浸液を液浸空間10に供給して閉じ込めるように構成されている。液体は液体入口13によって液浸空間10内に導入される。液体は液体出口13によって除去することができる。
[0075] 液体は、ガスシール16によって液浸空間10に封じ込めることができる。ガスシール16は、使用時に、液体閉じ込め構造12の底面とテーブルの対向面(すなわち基板Wの表面及び/又は基板テーブルWTの表面)との間に形成される。ガスシール16内のガスは、圧力下で、入口15を通って液体閉じ込め構造12と基板W及び/又は基板テーブルWTとの間のギャップに供給される。このガスは、出口14に関連付けられたチャネルを介して抜き取られる。ガス入口15の過圧、出口14の真空レベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速ガス流が生じるように構成されている。液体閉じ込め構造12と基板W及び/又は基板テーブルWTとの間の液体に加わるガスの力が、液体を液浸空間10内に封じ込める。このようなシステムは、米国特許出願公開第2004−0207824号に開示されている。本発明と共に、他の液体閉じ込めシステム12も使用可能である。
[0076] 図3に、投影システムPSの最終レンズ要素100を断面図で示す。上面110において、最終レンズ要素100はパターン付放射ビームBを引き込む。パターン付放射ビームBは最終レンズ要素100によって集束される。パターン付放射ビームBは、光学活性底面120から最終レンズ要素100を出射する。パターン付放射ビームBは、最終レンズ要素100のボディの光学活性部分130を通過する。光学活性部分130は、図3に示す上面110、光学活性底面120、及び破線で囲まれた部分である。光学活性底面120は、パターン付放射ビームBが通過する最終レンズ要素10の底面の一部である。
[0077] 光学活性部分130の半径方向外側の最終レンズ要素100の部分は、最終レンズ要素100のボディの非光学活性部分140である。パターン付放射ビームBは、最終レンズ要素100のボディの非光学活性部分140を通過しない。従って、パターン付放射ビームBは底面の一部を通過しない。パターン付放射ビームBが全く通過しない底面の部分は、最終レンズ要素100の非光学活性底面150である。光学活性底面120及び非光学活性底面150は一緒に、最終レンズ要素100の露出底面を構成する。最終レンズ要素100の露出底面は、外部環境に露出されているという点で露出している(又はむき出しである(bare))。最終レンズ要素100の露出底面は、例えば最終レンズ要素支持体600のような投影システムPSのコンポーネントによって覆われていないという点で、覆われていない(又は裸の(naked))表面である。
[0078] 最終レンズ要素100の露出底面は、上面120からここまで最終レンズ要素100の材料を介した直接連続経路が存在し得る最終レンズ要素100の底面である。この代わりに又はこれに加えて、最終レンズ要素100の底面の一部は、外部環境に露出されない場合がある。底面の一部は、例えば支持コンポーネントによって覆われることがある。最終レンズ要素100の露出底面は、投影システムPSの最終レンズ要素支持体600によって覆われていない。
[0079] 液浸空間内の液体は、最終レンズ要素100の露出底面の一部に接触している。露出底面のこの一部は、底面の最下部である。液浸空間10内の液体は、光学活性底面120の全体に接触している。液浸空間10内の液体は、非光学活性底面140の最下部に接触している。
[0080] 図3に示すように、投影システムPSと液体閉じ込め構造12との間に通路形成部200が位置付けられている。通路形成部200は、液体閉じ込め構造12に対向する表面である形成部対向面220を有する。通路形成部200は上面210を有する。上面210は最終レンズ要素100に対向する。液体閉じ込め構造12と形成部対向面220との間に液体メニスカス22が延出している。メニスカス22は、液浸空間10の境界の一部を画定する。形成部対向面220と液体閉じ込め構造12との間、詳細には、液体閉じ込め構造12の上面と形成部対向面220との間に、ギャップが存在する。
[0081] 通路形成部200は、平面視で最終レンズ要素100の周りをぐるりと一周して延出する。ある実施形態では、通路形成部200は最終レンズ要素100と同軸である。通路形成部200は、カップ状と見なすことができる。
[0082] 通路形成部200と最終レンズ要素100の光学活性部分130との間に、通路300がある。通路300は、上面210と非光学活性面150の少なくとも一部との間に画定されている。通路300は、基板テーブルWTの対向面に平行な面内で、最終レンズ要素100の外周を囲むように延出している。この構成では、上面210と非光学活性底面150の少なくとも一部との間に1つの通路が画定されている。後述するように、別の構成では、平面視で2つ以上の通路300があり得る。まとめると、通路300は、平面視で最終レンズ要素100の周りをほぼ一周するように延出している。
[0083] 通路300は開口310を有する。開口310は、例えば投影システムPSの光軸O等、光学活性底面120に対して通路300の半径方向で最も内側の端部にある。開口310は、通路300を液浸空間10と液体連通させる。
[0084] 通路300は、使用の際に液体が充填される。通路300内に液体が存在すると、通路形成部200及び通路300が存在しない場合に比べて、メニスカス22の半径方向外側の通路形成部200にかかる熱負荷は、光学活性部分130に対して小さい熱負荷を与えることになる。そのような熱負荷は、例えば通路形成部200の形成部対向面220上の液体小滴の存在によって、通路形成部200にかかる可能性がある。
[0085] ある実施形態では、通路300(及び通路形成部200)は、最終レンズ要素100の露出底面のエッジ160よりも半径方向外側(光学活性底面120に対して)に延出している。このようにして、最終レンズ要素100全体は、露出底面上に液体小滴がある場合に生じ得る熱負荷から保護される。通路300全体に液体が充填された場合、上面210と非光学活性面150との間の通路300内に延出する液体メニスカス(又は通路メニスカス)は存在しない。通路メニスカスが存在すると、非光学活性面150上の通路メニスカスの位置で液体が蒸発するために、最終レンズ要素100に熱負荷がかかる可能性がある。
[0086] ある実施形態では、通路300は最終レンズ要素100と同軸である。ある実施形態では、通路300は、後述するスペーサ又はリブの位置を除いて、通路300又は液浸空間10内の液体が最終レンズ要素100の露出底面全体と接触するようになっている。ある実施形態では、リブは存在せず、1つだけの通路300が光学活性部分130の周りをぐるりと一周して延出する。
[0087] 通路300は、2つの端部すなわち遠位端と近位端を有する。近位端は、2つの端部のうち光学活性底面120に近いものである。近位端における開口は開口310である。遠位端における開口は、別の開口又は遠位開口である。別の開口320は、開口310に対して通路300の反対側の端部にある。別の開口320は、開口310よりも半径方向外側にある。ある実施形態では、別の開口320は、通路300の半径方向で最も外側の開口である。
[0088] 別の開口320は、平面視で細長い形状で、最終レンズ要素100の周りをぐるりと一周して延出することができる。あるいは、複数の別の開口320がある場合もある。複数の別の開口320の各々を通路300に関連付けることができる。複数の通路300はそれぞれ別個のものとして、平面視で最終レンズ要素100の周りで規則的又は不規則な距離を空けて周期的に離間させることができる。
[0089] ある実施形態において、通路300は、使用の際、毛管作用によって液浸空間10からの液体が充填されるように構築及び構成されている。ある実施形態において、通路300は、毛管作用によって液浸空間10内から液体を半径方向外側に引き出す(又は吸い取る)ことができるサイズである。ある実施形態において、通路300は断面の最小寸法が0.75mm以下である。この寸法によって充分な毛管力を発生させることができる。毛管作用によって液浸空間10から除去された液体は、別の開口320を通って通路300から排出することができる。
[0090] ある実施形態では、別の開口のコントローラ400を設けることができる。別の開口のコントローラ400は、液体供給及び/又は回収システム450を制御する。液体供給及び/又は回収システム450は、別の開口320への液体の供給及び/又は別の開口320からの液体の回収を行う。別の開口のコントローラ400、液体供給システム、及び液体回収システムの1つ以上は、投影システムPSから除去され得る。それらは、投影システムPS又はリソグラフィ装置とは別個の流体キャビネットに収容することも可能である。液体供給及び/又は回収システム450は、別の開口320に過小圧力をかけることができる。毛管力に加えて過小圧力を用いて、液浸空間10から液体を除去することができる。あるいは、液体供給及び/又は回収システム300がかける過小圧力を毛管作用の代わりに用いて、液浸空間10から通路300を介して液体を除去することも可能である。液体にかける過小圧力を、加えられる毛管力よりも大きい力にすることで、有効毛管力が過小圧力に比べて無視できる程度であるようにすればよい。
[0091] 別の開口のコントローラ400は、連続的に又は不連続的に、例えば定期的に、別の開口320を介した液体の供給及び/又は回収を制御するように適合することができる。例えば別の開口のコントローラ400は、定期的に通路300内の液体を補充するように適合することができる。基板Wの結像に有害な影響を及ぼす通路300内の液体流による振動を回避するため、別の開口のコントローラ400は、基板Wの結像と結像との間、又は多数の基板の結像と結像との間に、通路300内の液体を補充するように適合することができる。ある実施形態では、別の開口のコントローラ400は、例えば数時間に1度又は1日に1度、通路300内の液体を補充するように適合することができる。通路300内の液体の補充は、通路300内の液体を一定温度に維持するのに役立つ。また、通路300内の液体の補充は、汚染の源となり得る通路300内の液体における藻類の成長を防ぐのにも役立つ。
[0092] 液体供給及び/又は回収システム450を用いて、液体を別の開口320に供給し、更に通路300内を通して通路300の外へ、開口310を通して液浸空間10内へと供給することができる。液体供給及び/又は回収システム450を用いて、液体を液浸空間10から開口310を通し、更に通路300内を通し、別の開口320を通して通路300の外へ回収することができる。ある実施形態では、別の開口のコントローラ400を用いて、液浸空間10内の液体流パターンを変えることができる。例えば別の開口のコントローラ400は、液浸空間10内の一方側から液浸空間10内の他方側へ、液浸空間10を横切る液体の流れを誘導することができる。これは、通過する液体の流れを別の開口のコントローラ400によって個別に制御できる2つ以上の通路300を設けることによって達成され得る。例えば、第1の通路300は開口310を介して液浸空間10内に液体の流れを供給することができる。例えば第1の通路300に対して液浸空間10の反対側にある第2の通路300を用いて、液浸空間10から開口310を介して液体を除去することができる。このようにして、液浸空間10の側から液浸空間10の反対側へ、液浸空間10を横切る液体の流れを達成することができる。ある構成では、通路300を通る液体流を、液浸空間10の液体ボディの流路内に一体化することができる。この流路は、露光中の基板テーブルWTのスキャン移動に対して垂直に液浸空間10を横切ることができる。後述する図4は、そのような流れを達成可能である複数の通路300を用いた実施形態を示す。
[0093] 別の開口のコントローラ400は、別の開口320を通る流体流量を制御するように適合されている。ある実施形態では、別の開口のコントローラ400は、通路300内の液体の流量(又は流速)を制御する。流速は0.5m/s未満に制御することができる。そのような低流量では、通路300内の液体の流れによる振動の発生は最小限に抑えられる。
[0094] ある実施形態では、基板テーブルコントローラ500が提供されている。基板テーブルコントローラ500は、投影システムPSに対して基板テーブルWTを周期的に移動させるように適合することができる。基板テーブルWTの周期的な移動によって、液体は、通路形成部200と液体閉じ込め構造12との間のギャップの一部に押し込まれたり追い出されたりし、これと同期して、同じギャップの異なる部分から追い出されたり押し込まれたりする。これがメニスカス22を、周期的なステージ移動と共に振動させ、ギャップの2つの異なる部分では反対方向に移動させる。メニスカスのこの移動は「スロッシング(sloshing)」と称されることがある。ある実施形態では、投影システムPSに対する基板テーブルWTの周期的な移動は、液浸空間10から通路300内へ液体を押し込むようなものである。液体は、形成部対向面220と液体閉じ込め構造12との間のギャップ内に押し込まれると同時に、通路300内に押し込まれる。このようにして、通路300内の液体を補充することができる。液体供給及び/又は回収システム450は、別の開口320から液体を回収するように適合することができる。これは、他の箇所で述べたように、別の開口320に過小圧力をかけることによって行われ得る。代替的な実施形態では、別の開口320からの液体の回収は、別の開口320から排出される液体を捕らえて除去する排水路を設けることによって行われ得る。これは、後述する図6の実施形態において特に有利であり得る。
[0095] 図3の実施形態では、通路形成部200は最終レンズ要素100とは別個である。すなわち、通路形成部200は最終レンズ要素100と一体でない。通路300は、通路形成部200の上面210と最終レンズ要素100の露出底面との間に形成されている。具体的には、通路300の内面は、最終レンズ要素100の非光学活性底面150の少なくとも一部及び通路形成部200の上面210によって形成されている。
[0096] 通路形成部200は、最終レンズ要素100の露出底面からの距離がほぼ一定であるような形状である。通路形成部200の上面210の断面形状は、最終レンズ要素100の対応する露出底面とほぼ同じである。ある実施形態では、通路形成部200は一定の厚さを有する(例えば約200μm厚さ)。
[0097] ある実施形態では、通路形成部200は、高い熱伝導率を有する材料で作製することができる。通路形成部200の材料は、250Wm-1k-1より高い熱伝導率を有し得る。例えば通路形成部200の材料は、銀等の金属、又はダイアモンドで生成され得る。この実施形態では、通路形成部200に局所的にかかるいかなる熱負荷も、半径方向を含む通路形成部200のあらゆる方向で、熱伝導により迅速に消散する。従って熱負荷は消散する。結果として、最終レンズ要素100の光学活性部分130に到達するいかなる熱負荷も局所化が軽減され、これによって生じる収差又は焦点誤差が低減する。
[0098] 代替的な実施形態では、通路形成部200の材料は低い熱伝導率を有する。一実施形態では、通路形成部200の材料は、1Wm-1k-1未満の熱伝導率を有する。例えば、通路形成部200の材料はプラスチックであり得る。これは、より高い熱伝導率を有する材料の場合に比べ、通路形成部200の形成部対向面220にかかるいかなる熱負荷も、ゆっくりと光学活性部分130に伝達されるという利点を有する。この結果、最終レンズ要素100の光学活性部分130に到達する熱冷却負荷が小さくなる。
[0099] ある実施形態において、通路形成部200は、その形成部対向面220上に高い熱伝導率のコーティングを有することができる。このようなコーティングは、250Wm-1k-1よりも高い熱伝導率を有し得る。このようなコーティングは、通路形成部200自体が上述のように高い熱伝導率の材料で作製された場合と同様に機能する。
[00100] 通路形成部200は、任意の方法で、最終レンズ要素100と液体閉じ込め構造12との間に支持することができる。図3の実施形態では、通路形成部200は投影システムPSによって支持されている。具体的には、通路形成部200は最終レンズ要素支持体600に取り付けられている。最終レンズ要素支持体600は投影システムPSのフレームである。最終レンズ要素支持体600は最終レンズ要素100を支持している。通路形成部200は、半径方向で最も外側の端部で最終レンズ要素支持体600によって支持されている。図3の実施形態において、別の開口320は、最終レンズ要素支持体600と最終レンズ要素100との間に形成された接続通路350を介して、液体供給及び/又は受容システム300に接続されている。接続通路350を1つ以上の個別の位置に配置してもよい。すなわちこれは、最終レンズ要素100の全周を取り囲むように延出しない場合がある。例えば最終レンズ要素100の周りで均等に又は非均等に半径方向で離間した、2つ以上の接続通路350があり得る。
[00101] 最終レンズ要素支持体600による支持の代わりに又はそれに加えて、液体供給及び/又は回収システム450が、通路形成部200と最終レンズ要素100の露出底面との間に過小圧力を加える。過小圧力は、通路形成部200より下方の周囲圧力と比較された通路形成部200より上方の過小圧力である。過小圧力の存在は、投影システムPSの方へ向かう引力を通路形成部200に加え、これによって通路形成部200を最終レンズ要素100に対して保持する。
[00102] ある実施形態では、通路形成部200の上面210上の1つ以上のスペーサ230(図4に示す)が、通路300内に突出し、最終レンズ要素100の露出底面に接触する。スペーサ230は、通路形成部200と最終レンズ要素100との間に正しい距離を確保するように機能する。スペーサ230は、例えば2mmおきと5mmおきとの間で周期的に離間させることができる。スペーサ230は、通路形成部200と同じ材料又は異なる材料で作製することができる。ある例では、スペーサ230の材料は、通路形成部200の材料よりも低い熱伝導率の材料とすることができる。スペーサ230は、通路形成部200から最終レンズ要素100のボディを熱的に分離するように機能することができる。
[00103] 通路形成部200を液体閉じ込め構造12によって支持することも可能である。通路形成部200と液体閉じ込め構造12との間の接続は、コンプライアンスを有する及び/又は弾性の接続とすればよい。そのような接続は、通路形成部200による衝突の損傷のリスクから最終レンズ要素100を保護する。そのような衝突の場合、液体閉じ込め構造12は、投影システムPSの方へ、ある速度で不必要に移動し、このため通路形成部200が最終レンズ要素100の露出底面にぶつかる恐れがある。コンプライアンスを有する及び/又は弾性の接続を用いた通路形成部200は、衝突の場合に液体閉じ込め構造12の方へ移動するので、接続が剛性である場合に比べ、最終レンズ要素100に対する損傷を軽減することができる。
[00104] ある実施形態において、液浸空間10内の液体は、通路300を形成する表面の少なくとも一部の上で、親液性表面特性(例えば液浸液が水である場合の親水性)を有する。そのような表面は、液浸液に対して90度未満の接触角を有する。例えば、非光学活性底面150及び/又は上面210は液浸空間10内の液体に対して親液性表面であり得る。ある実施形態では、液浸空間10内の液体は、通路300を形成する表面の少なくとも一部に対して、85度未満、望ましくは70度未満、更に望ましくは50℃未満、更に望ましくは30度未満の接触角を有する。ある実施形態では、液浸空間10内の液体は水であり、通路300を形成する表面の少なくとも一部は親水性である。液浸液が90度未満の接触を有する、通路300を形成する表面の少なくとも一部は、その特性を与えるためにコーティングを有することも可能である。
[00105] ある実施形態において、通路300を画定する表面に1つ以上の溝が存在する。そのような溝は、通路形成部200の上面210及び/又は最終レンズ要素100の非活性底面150に存在し得る。溝(複数の溝)は半径方向に延出する。溝(複数の溝)の半径方向の延出は、液体を液浸空間10の方へ近付けるように又は液浸空間10から遠ざけるように誘導するのに効果的である。すなわち、溝は、液体が光学活性底面120に対して半径方向に流れるのを促進する。
[00106] ある実施形態において、通路形成部200の形成部対向面220は、液浸空間10内の液体に対して疎液性の表面である(例えば液体に対して表面接触角が90度超)。ある実施形態では、通路形成部200の形成部対向面220に対する液浸空間10内の液体の接触角は95度よりも大きい。ある実施形態では、液浸空間10内の液体は水であり、形成部対向面220は水に対して疎液性(すなわち疎水性)である。このように、液体は通路形成部200の底面220に付着しにくい。結果として、底面220上の小滴による冷却負荷が小さくなる可能性がある。形成部対向面220は、液浸液が90度よりも大きい表面接触角を有することを保証するためにコーティングを施すことも可能である。
[00107] 図3に見られるように、通路形成部200は、(光学活性底面120に対して)半径方向で最も内側の位置で、最終レンズ要素100の光学活性部分130よりも下方に延出し得る。通路形成部200は、最終レンズ要素100の光学活性底面120よりも、基板W及び基板テーブルWTの少なくとも一方で形成される対向面に近い。開口310を下方に設けることにより、(例えば図示のように基板テーブルWTの右側への移動中に)メニスカス22が下方に動いた場合であっても、通路300内の液体が常に液浸空間10内の液体に接触していることが保証される。液体が毛管作用によって通路300に吸い上げられ、ガスが開口310を介して通路300内に導入された場合、導入されたガスは、通路300を充填している毛管作用の効果を低減させる可能性がある。通路300を通る液体の流れを用いて液浸空間10内の液体の流れを制御する場合、通路形成部200を光学活性部分130よりも下まで延出させることによって開口310を液浸空間10の中央部に近付けることで、液浸空間10内の流れの制御を向上させることができる。
[00108] 通路300を通る液体の流れを用いて液浸空間10内の液体流を制御する場合、平面視で光学活性面120を取り囲む2つ以上の通路300を提供してもよい。そのような実施形態では、通路300のうち選択されたものを介して液浸空間10内へ液体の流れを向かわせ、通路300の他のものを介して液浸空間10外へ液体の流れを向かわせることで、液浸空間10を横切る流れの方向を制御することができる。複数の通路300を提供する結果、それぞれが隣接通路300間に形成された少なくとも2つのリブ240を有することができる。このようなリブ240は通路300間で半径方向に延出している。リブ240は通路形成部200と一体にしてもよい。リブ240は通路形成部200の剛性を高める。それらは通路形成部300に、より強い構造を与えることができる。
[00109] 図4は通路形成部200を平面図で示す。通路形成部は4つの通路300a、300b、300c、及び300dを有する。通路300a〜300dを通る液体の流れは、別の開口のコントローラ400によって個別に制御することができる。4つの通路300a〜300dはそれぞれ、放射状に離間したリブ240によって相互に分離されている。リブ240間の距離は周期的であり得る。隣接リブ240間の距離は等距離であり得る。リブ240は、各通路300a〜300dの開口310から別の開口320まで延出する。図4は、上面210と非光学活性面150との間に延出するスペーサ230を示す。スペーサ230は、任意のサイズ及び平面視で任意のパターンとすればよい。ある実施形態では、各スペーサ230は円錐形である。各スペーサ230は、露出底面に対する接触点を与えることができる。(これは、基板テーブルWTの表面に形成された円錐バール又はピンプルを介した基板Wと基板テーブルWTとの間の接触方法と同じある。そのような形状は通路形成部200と最終レンズ要素100との間の表面エリア接触を低減させ、事実上、通路形成部200から最終レンズ要素100を熱的に分離する。)
[00110] 図4の矢印260は、各通路300a〜300d内部の液体の流れの方向を示す。見てわかるように、通路300a及び300d内の液体の流れは、別の開口320から入り、開口310から出て液浸空間10内へ向かう。通路300b及び300c内の液体の流れは、液浸空間10から出て開口310を通り、通路300b、300cに沿って進み、それぞれの別の開口320から出る。この結果、液浸空間10を横切る全体的な液体の流れが矢印270の方向に生じる。
[00111] 図5は、後述する点を除いて図3のものと同一である本発明の別の実施形態を示す。
[00112] 図5の実施形態では、通路形成部200は、最終レンズ要素支持体600によってではなく、投影システムPSの別のコンポーネントによって支持されている。図5の実施形態では、通路形成部200は通路形成部支持体700によって支持されている。通路形成部支持体700は、最終レンズ要素支持体600の半径方向外側にある。別の開口320は、最終レンズ要素支持体600と通路形成部支持体700との間に形成されている。
[00113] 図6に示す実施形態は、後述する点を除いて図3の実施形態と同一である。
[00114] 図6の実施形態では、通路形成部200は、投影システムPSとは独立して、かつ液体閉じ込め構造12とも独立して支持されている。最終レンズ要素100を含めて、投影システムPSに伝達される通路形成部200の振動は低減する。通路形成部200は任意の方法で支持することができ、投影システムPS及び/又は液体閉じ込め構造12から機械的に分離され得る。投影システムPS及び液体閉じ込め構造12からの通路形成部200の分離は、ばね及び/又はダンパを用いて達成し得る。
[00115] 図7の実施形態は、後述する点を除いて図3のものと同一である。
[00116] 図7の実施形態では、通路形成部200は最終レンズ要素100と一体である。最終レンズ要素100及び通路形成部200は同一の材料ブロックから作製される。通路300は最終レンズ要素100のボディを通過することができる。光学活性部分130の半径方向外側の材料ブロック内に、1つ以上の通路300が形成されている。望ましくは、通路形成部200は別個の支持体を必要としない。上面210から非光学活性底面150まで(逆も同様である)延出している任意のスペーサ230又はリブ240が、通路形成部200と最終レンズ要素100との間に弾性接続を与える。通路300は穿孔によって形成することができる。
[00117] 図8、図9、及び図10は、本発明の更に別の実施形態を示す。図8、図9、及び図10の実施形態は、図3の実施形態と同様の原理を用いて動作する。図8、図9、及び図10の実施形態は、後述する点を除いて図3の実施形態と同一である。
[00118] 図8、図9、及び図10の実施形態は、通路300も通路形成部200も存在しない。代わりに、図3の実施形態における通路300内の液体と同じ熱的な調節を達成するため、使用中に、最終レンズ要素100の露出底面への液体流の付着が与えられる。
[00119] 図8、図9、及び図10の実施形態は、液体供給開口800の位置が以下に述べるように異なることを除いて同一である。全ての実施形態において、液体供給開口800は光学活性底面120の半径方向外側にある。
[00120] 図8の実施形態では、液体供給開口800は、最終レンズ要素100の半径方向外側であって、かつ最終レンズ要素支持体600の半径方向内側に提供される。液体供給開口800に液体を供給するため、液体供給900が提供される。液体供給開口800は、1つ以上の液体供給通路820に接続されたくぼみ810を備えることができる。くぼみ810は、平面視で最終レンズ要素100の周りをぐるりと一周して延出することができる。1つ以上の液体供給通路820は、平面視で最終レンズ要素100を取り囲むように規則的又は不規則的に離間した別個の通路820とすることができる。
[00121] 単一の液体供給開口800が、最終レンズ要素100の周縁全体をほぼ取り囲んで延出することができる。あるいは、複数の液体供給開口800が、最終レンズ要素100を囲むように規則的又は不規則的に離間することも可能である。
[00122] 使用の際、液体は、液体供給開口800を出て、最終レンズ要素100の露出底面に沿ってこれと接触しながら半径方向内側へ流れる。液体供給開口800から出て、最終レンズ要素100の露出底面に沿って流れる液体は、液浸空間10内に流れ込む。これによって、液体閉じ込め構造12と液体供給開口800との間にメニスカス222が延出する。
[00123] 液体供給開口800は、最終レンズ要素の光学活性底面120の半径方向外側にあり、最終レンズ要素100の非光学活性底面150の半径方向外側にある。すなわち、液体供給開口800は、最終レンズ要素100の露出底面のエッジ160の半径方向外側にある。この構成がなければ非光学活性面150上に留まっていた可能性のある液体小滴は、単に、最終レンズ要素100の露出底面に沿った液体の流れに吸収される。露出底面上の分離された小滴による局所的な冷却熱負荷は形成され得ない。
[00124] ある実施形態において、液浸空間10内の液体は、光学活性底面120の半径方向外側の最終レンズ要素100の底面の一部で、親液性表面特性(例えば液浸液が水である場合の親水性)を有する。そのような表面は、液浸液に対して90度未満の接触角を有する。ある実施形態では、接触角は85度未満、望ましくは70度未満、より望ましくは50度未満、更に望ましくは30度未満である。液浸空間10内の液体が水である場合、この表面は親水性である。液浸液が90度未満の接触角を有する、光学活性底面120の半径方向外側の最終レンズ要素100の底面の一部は、その特定を与えるためにコーティングを有することも可能である。
[00125] ある実施形態において、最終レンズ要素100の露出底面に少なくとも1つの溝が存在する。溝は、光軸Oに対して半径方向に延出する。溝の半径方向の延出は、液体供給開口から出る液体を液浸空間10の方へ誘導するために効果的である。
[00126] 図9の実施形態では、液体供給開口800は最終レンズ要素100に形成されている。
[00127] 図10の代替的な実施形態では、最終レンズ要素支持体600に又は最終レンズ要素支持体600の下方に供給通路820が形成されている。液体供給通路820は液体供給開口800を有し、液体はこれを通って最終レンズ要素100の露出底面に供給される。
[00128] ある実施形態において、通路300に、又は液体供給開口800を介して最終レンズ要素100の露出底面上に供給される液体は、熱的に調節された液体とすることができる。熱的な調節は、液体供給システムに存在する液体調節器によって達成される。液体は、所定の設定点温度の所定範囲内に設定された温度を有し得る。通路300に及び/又は液体供給開口800を介して供給される液体の所定の設定点温度は、液体閉じ込め構造12によって液浸空間10に供給される液体の所定温度と同一とすることができる。これは、通路300及び液体供給開口800に供給される液体のために用いるものと同一の液体温度を調節するための熱調節ユニットを、液体閉じ込め構造12に供給される液体のために使用できるので、便利である。
[00129] 本記載では、光軸Oに対して方向を説明した。また、本発明は、軸Oを中心とした対称性を想定して記載した。しかしながら、この装置は軸外対称性を有し得る。この理由で、光軸Oに対する言及は、光学活性底面の位置も含むか、あるいはこの位置に対するものであり得る。
[00130] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ICを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[00131] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線(UV)放射(例えば、365nm、248nm、193nm、157nm若しくは126nm、又はこれら辺りの波長を有する)を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
[00132] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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一つ、又はその組合せを指すことができる。
[00133] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
Claims (15)
- 投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、
前記投影システムの前記最終レンズ要素と前記基板及び前記基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、
前記投影システムと前記液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、前記通路形成部と前記最終レンズ要素の前記光学活性部分との間の通路であって、開口を介して前記液浸空間と液体連通して、この通路を介した前記液浸空間への又は前記液浸空間からの液体の流れを可能とする通路と、
を備える、液浸リソグラフィ装置。 - 前記通路が、前記投影システムの光軸に対して、前記最終レンズ要素の露出底面のエッジの半径方向外側に延出している、請求項1に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部が前記投影システムの前記最終レンズ要素と一体である、請求項1又は2に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路が、前記通路形成部と、前記パターン付放射ビームが通過しない前記最終レンズ要素の非光学活性部分との間にある、請求項1又は2に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部が前記投影システムによって支持されている、請求項1、2、又は4に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部が前記最終レンズ要素に取り付けられている、請求項5に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部が前記投影システム及び前記液体閉じ込め構造とは独立して支持されている、請求項1、2、又は4に記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部の一方側に、前記通路形成部の反対側の周囲圧力と比較して過小圧力をかけることで、前記投影システムの方へ向かう引力を前記通路形成部に加えるように適合された過小圧力源を更に備える、請求項1から7のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記通路形成部が、前記投影システムの光軸に対して半径方向で最も内側の位置で、前記最終レンズ要素の前記光学活性部分よりも下方に延出している、請求項1、2、又は4から8のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記液浸空間と液体連通している前記開口とは反対の前記通路の端部において、前記通路と液体連通している別の開口を更に備え、前記別の開口が前記通路に液体を供給する及び/又は前記通路から液体を受容するように適合されている、請求項1から9のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記液浸空間内の液体が、前記液体閉じ込め構造に対向する前記通路形成部の対向面上で90度より大きい接触角を有する、請求項1から10のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
- 前記液浸空間内の液体が、前記通路を形成する表面の少なくとも一部の上で90未満の接触角を有する、請求項1から11のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
- 投影システムであって、この投影システムの、露出底面を有する最終レンズ要素の光学活性部分を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、
前記投影システムの前記最終レンズ要素と前記基板及び前記基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、
前記投影システムと前記液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、前記通路形成部と前記最終レンズ要素の前記光学活性部分との間の通路であって、開口を介して前記液浸空間と液体連通し、前記投影システムの光軸に対して半径方向外側に少なくとも前記最終レンズ要素の前記露出底面のエッジまで延出し、使用の際に毛管作用によって前記液浸空間からの液体が充填されるように構築及び構成されている、通路と、
を備える、液浸リソグラフィ装置。 - 投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素の光学活性底面を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、
前記投影システムと前記基板及び前記基板テーブルの少なくとも一方との間の液体閉じ込め構造であって、前記投影システムの前記最終レンズ要素と前記基板及び前記基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、
前記最終レンズ要素の前記光学活性底面の半径方向外側の液体供給開口であって、この液体供給開口を通る液体が、前記最終レンズ要素の露出底面上を流れ、前記最終レンズ要素の前記光学活性底面の方へ、更に前記液浸空間内へ流れるように適合された、液体供給開口と、
を備える、液浸リソグラフィ装置。 - 投影システムであって、この投影システムの最終レンズ要素を介して、基板テーブルによって支持された基板の方へ、パターン付放射ビームを投影するための投影システムと、
前記投影システムの前記最終レンズ要素と前記基板及び前記基板テーブルの少なくとも一方で形成される表面との間の液浸空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、
前記投影システムと前記液体閉じ込め構造との間の通路形成部と、前記通路形成部と前記最終レンズ要素との間の通路であって、前記液浸空間と液体連通して、この通路を介した前記液浸空間への又は前記液浸空間からの熱的に調整された液体の流れを可能とすることで、前記最終レンズ要素を熱的に調節する、通路と、
を備える、液浸リソグラフィ装置。
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