JP5180245B2 - 流体ハンドリングデバイス、液浸リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は流体ハンドリングデバイス、液浸リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。

[0002] 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、順次パターンが与えら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。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。ある実施形態では、液体は蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明の実施形態は、液体について説明されている。しかし別の流体、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、芳香族などの炭化水素、フルオロハイドロカーボン、及び／又は水溶液である。

[0004] 基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、スキャン露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[0005] 液浸装置では、液浸流体は、流体ハンドリングシステム、デバイス、構造又は装置によってハンドリングされる。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給することができ、それ故、流体供給システムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、少なくとも部分的に液浸流体を閉じ込めることができ、それにより、流体閉じ込めシステムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体へのバリアを提供することができ、それにより、流体閉じ込め構造などのバリア部材である。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、ガスのフローを生成又は使用して、例えば、液浸流体のフロー及び／又は位置を制御するのを助けることができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止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を封止部材と呼ぶこともできる。このような封止部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。ある実施形態では、液浸液は、液浸流体として使用される。この場合、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であってもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義されたフィーチャへの言及は、液体に関して定義されたフィーチャを含むと考えてもよい。

[0006] 提案されている構成の１つは、液体供給システムが液体閉じ込めシステムを使用して、基板の局所領域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供する（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口によって基板上に、望ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給され、投影システムの下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。つまり、基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。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要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。基板Ｗの上の矢印は液体の流れの方向を示し、基板Ｗの下の矢印は基板テーブルの動作方向を示す。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。液体供給及び液体回収デバイス内の矢印は、液体の流れの方向を示す。

[0007] 局所液体供給システムがある液浸リソグラフィのさらなる解決法が、図４に図示されている。液体が、投影システムＰＳのいずれかの側にある２つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に配置された複数の別個の出口によって除去される。入口及び出口は、投影される投影ビームが通る穴が中心にある板に配置することができる。液体は、投影システムＰＳの一方側にある１つの溝入口によって供給され、投影システムＰＳの他方側にある複数の別個の出口によって除去されて、投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れを引き起こす。どの組み合わせの入口と出口を使用するかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（他の組み合わせの入口及び出口は動作しない）。図４の断面図では、矢印が入口に入り、出口を出る液体の流れの方向を図示する。

[0008] それぞれが参照により全体的に本明細書に組み込まれる欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを有する。第１の位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第２の位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は１つのテーブルのみを有する。

[0009] ＰＣＴ特許出願公開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を開示している。このようなシステムでは、基板の上面全体が液体で覆われる。これは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているので有利なことがある。これは、基板の温度制御及び処理にとって利点を有する。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を供給する。その液体は、基板の残りの部分の上に漏れる（又はその上を流れる）ことができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは、基板の温度制御及び処理を改良するが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１１９８０９号に記載されている。すべての位置で基板を覆い、液浸液を自身と基板及び／又は基板を保持する基板テーブルの上面との間に延在させるように構成された部材が提供される。

[0010] 液浸技術、特に屈折率が高い（ｎが高い）流体を使用する高ＮＡ液浸技術の１つの問題は、液浸流体の温度とともに屈折率が変化することである。３ｍＫの温度変化でさえ、焦点のシフト、球面収差などの収差、及び／又はコマなどの非対称収差につながり得る。屈折率が高い液浸流体は通常、炭化水素を含む。このような流体は、例えばパターン付きビームなどの放射で分解することがあり、これは投影システムの最終要素の表面のような１つ又は複数の表面を洗浄する必要性につながり得る。

[0011] 例えば液浸流体の温度変化の効果を低減する、及び／又は液浸流体の温度変化の量を低減することが望ましい。放射による液浸流体の分解が低減したシステムを提供することも望ましい。

[0012] ある態様によれば、流体用の空間を囲む表面がある本体と、流体が自身を通って流れるために表面内に画定された複数の開口と、複数の開口のうち選択された開口又は開口の選択された部分を通る流体の流れを選択的に許可又は防止するために本体に対して移動可能なバリアと、を備える液浸リソグラフィ装置の流体ハンドリングデバイスが提供される。

[0013] ある態様によれば、スキャン中に露光ゾーン流体が放射ビームによって照射される空間の露光ゾーン中の流体が、近接したスキャン動作の開始間に補充されるような率で、開口を通して空間から流体を提供及び抽出するように構成された液浸リソグラフィ装置が提供される。

[0014] ある態様によれば、液浸液を通して放射ビームで基板を照射し、０．３ｍＪ／ｃｍ²未満のピークエネルギの放射ビームを生成するように構成された放射源を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。

[0015] ある態様によれば、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供され、流体は、スキャン中に露光ゾーン流体が照射される空間の露光ゾーン中の流体が、近接したスキャン動作の開始間に補充されるような率で、空間から提供及び抽出される。

[0016] ある態様によれば、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供され、複数の開口が、空間に面する本体の表面に画定され、空間を通る流体の流れの方向は、複数の開口に対してバリアを移動させることによって調節される。

[0017] ある態様によれば、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供され、パターン付き放射ビームは０．３ｍＪ／ｃｍ²未満のピークエネルギを有する。

[0018] 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の実施形態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。

[0019]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 [0020]リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 [0020]リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 [0021]リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる液体供給システムを示した図である。 [0022]リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる液体供給システムを示した図である。 [0023]流体ハンドリングデバイスの従来の構成を示した平面図である。 [0024]本発明の実施形態の流体ハンドリングデバイスを示した平面図である。 [0025]ステップ動作中に投影システムの下の基板のダイ間で液浸空間を通る流れの方向の変化を示した概略平面図である。 [0026]暖められた流体のスラグが本発明の実施形態の流体供給デバイスの露光ゾーンからいかに出るかを示した平面図である。 [0027]本発明の実施形態の流体ハンドリングデバイスのバリア及び開口を示した平面図である。 [0028]本発明のさらなる実施形態の流体ハンドリングデバイスの第１及び第２の開口及びバリアを示した略図である。 [0029]本発明のさらなる実施形態の流体ハンドリングデバイスの第１及び第２の開口及びバリアを示した略図である。 [0030]本発明の実施形態の流体ハンドリングデバイスを示した平面図である。 [0031]レーザ放射源の光学濃度対総伝達エネルギの変化を様々なパルスレートで示したグラフである。

[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したものである。この装置は、
− 放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ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成され、特定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に接続された支持構造（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成され、特定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によって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又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] 照明システムＩＬは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0034] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡ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ＭＡ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ＭＡを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴ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。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。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。

[0035] 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、放射ビームの断面にパターンを与え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、放射ビームに与えられるパターンは、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、放射ビームに与えられるパターンは、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。

[0036] パターニングデバイスＭＡ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、さら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、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、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。

[0037] 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、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0038] 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）。

[0039] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[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る。放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、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などを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、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ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯ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とともに放射システムと呼ぶことができる。

[0041] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタ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ＩＬを用いて放射ビームを調整し、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）。

[0042] 放射ビームＢは、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ＭＡによってパターニングされる。パターニングデバイス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のポジショナＰＷと位置センサ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）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナ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の経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナ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）、支持構造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。パターニングデバイスＭＡ及び基板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Ｃ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、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0043] 図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。

[0044] １．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又は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によって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0045] ２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＢに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。

[0046] ３．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上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などのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[0047] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0048] 投影システムの最終要素と基板の間に液体を提供する構成は、少なくとも２つの一般的カテゴリに分類することができる。それは、実質的に基板の全体及び任意選択で基板テーブルの一部が液体槽に浸される槽型構成、及び液体が基板の局所領域にのみ提供される液体供給システムが使用されるいわゆる局所液浸システムである。後者のカテゴリでは、液体によって充填された空間が基板の上面より平面図で小さく、液体で充填された領域は、基板がその領域の下で移動している間、投影システムに対して実質的に静止したままである。本発明の実施形態が指向するさらなる構成は、液体が閉じ込められないオールウェット構成である。この構成では、実質的に基板の上面全体、及び基板テーブルの全部又は一部が液浸液で覆われる。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膜でよい。図２から図５の液体供給デバイスのいずれも、このようなシステムで使用することができる。しかし、封止特徴部が存在しないか、動作しないか、通常ほど効率的でないか、それ以外にも局所領域のみに液体を封止するには有効でない。図２から図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが図示されている。図２から図４に開示した液体供給システムは、以上で説明されている。

[0049] 提案されている別の構成は、投影システムの最終要素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を液体供給システムに提供する。このような構成が、図５に図示されている。液体閉じ込め構造は、投影システムに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってよい。液体閉じ込め構造と基板の表面の間にシールが形成される。ある実施形態では、流体閉じ込め構造と基板の表面の間にシールが形成され、ガスシールなどの非接触シールとすることができる。このようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0050] 図５は、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗ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バリア部材又は流体閉じ込め構造がある局所液体供給システム又は流体ハンドリング構造又は本体１２を概略的に示す。（以下の文章で基板Ｗの表面に言及する場合、それは他に明記しない限り、追加的又は代替的に基板テーブルＷＴの表面も指すことに留意されたい。）流体ハンドリング構造は、投影システムＰＳに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってよい。ある実施形態では、本体１２と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、ガスシール又は流体シールのような非接触シールでよい。

[0051] 流体ハンドリングデバイスは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗ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の最終要素の間の空間１１内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囲に形成することができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され、それを囲む本体１２によって少なくとも部分的に形成される。液体を、液体入口１３によって投影システムＰＳの下方で、本体１２内の空間１１に入れる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。本体１２は投影システムＰＳの最終要素の少し上まで延在することができる。液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終要素の上まで上昇する。ある実施形態では、本体１２は、その上端が投影システムＰＳ又はその最終要素の形状に非常に一致することができる内周を有し、例えば円形でよい。底部では、内周がイメージフィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形でよいが、そうである必要はない。

[0052] 液体は、使用中に本体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内に封じ込められる。ガスシール１６は、気体、例えば空気又は合成空気によって形成されるが、ある実施形態ではＮ₂又は別の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６内の気体は、圧力下で入口１５を介して本体１２と基板Ｗの間のギャップに提供される。気体は出口１４を介して抽出される。気体入口１５への過剰圧力、出口１４の真空レベル、及びギャップの幾何形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流があるように構成される。本体１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力が、液体を空間１１に封じ込める。入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよい。環状溝は連続的又は不連続的でよい。気体の流れは、液体を空間１１に封じ込めるのに有効である。このようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0053] 図５の例は、液体が任意の１つの時間に基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供される、いわゆる局所領域構成である。例えば米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示されているような単相抽出器を（それが２相モードで作用しているか否かにかかわらず）使用する流体ハンドリングシステムを含め、他の構成も可能である。ある実施形態では、単相抽出器は、液体を気体から分けて単一液体相の液体抽出を可能にするために使用される多孔質材料によって覆われた入口を備えることができる。多孔質材料の下流のチャンバは、わずかに低圧に維持され、液体で充填される。チャンバ内の低圧は、多孔質材料の穴に形成されたメニスカスによって、周囲の気体がチャンバに引き込まれることが防止されるような低圧である。しかし、多孔質表面が液体と接触すると、流れを制限するメニスカスがなくなり、液体がチャンバ内に自由に流れることができる。多孔質材料は多数の小さい、例えば５から５０μｍの範囲の直径の穴を有する。ある実施形態では、多孔質材料は少なくともわずかに親液性（例えば親水性）である。つまり例えば水などの液浸液に対して９０°未満の接触角を有する。

[0054] 可能である別の構成は、気体抵抗の原理で作用する構成である。いわゆる気体抵抗の原理は、例えば米国特許出願公開ＵＳ２００８−０２１２０４６号及び２００８年５月８日出願の米国特許出願ＵＳ６１／０７１，６２１号に記載されている。そのシステムでは、抽出穴が、望ましくは角を有する形状で構成される。角はステップ及びスキャン方向に位置合わせすることができる。これは、２つの出口がスキャン方向に対して直角に位置合わせされた場合と比較して、ステップ又はスキャン方向での所与の速度について、流体ハンドリング構造の表面にある２つの開口間のメニスカスにかかる力を減少させる。本発明のある実施形態は、オールウェット液浸装置に使用する流体ハンドリング構造に適用することができる。オールウェットの実施形態では、例えば投影システムの最終要素と基板の間に液体を閉じ込める閉じ込め構造から液体が漏れることができるよう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えるようにする。オールウェットの実施形態の流体ハンドリング構造の例を、２００８年９月２日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１３６，３８０号に見ることができる。

[0055] 多くのタイプの流体ハンドリング構造は、流体が特定の方向で投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間１１を流れることができるように構成されている。例えば図２及び図３の流体ハンドリングシステムでは、空間を囲む複数の入口及び出口を設け、これらの入口又は出口を通して液体を選択的に提供又は抽出して所望の流れを生成することによって、このことが達成される。図５の実施形態の場合では、液体出口１３は、流体ハンドリングデバイスの本体１２内で液体の流れが通るために、空間１１を囲む複数の開口を備える。これで、これらの開口を通して液体を提供（又は抽出）し、所望の方向で空間１１にまたがる流れを提供することができる。第１の組の開口は、空間１１に液体を提供するために提供することができ、第２の組の開口は空間１１から液体を抽出するために提供することができる。（本発明の実施形態が指向し得る）図２及び図３の実施形態では、入口及び出口は、それぞれが自身を通る液体の流れのための開口を備えた表面を有する複数の本体であると見なすことができる。

[0056] スキャン中に空間１１にまたがる流体の流れの方向を変更できることが示唆されている。例えば図２及び図３の実施形態では、空間１１の液体の流れは、投影システムＰＳに対する基板の動作方向と同じ方向である。これは主に、空間１１中の液体の封じ込めを補助するためである。代替実施形態では、液体の流れはスキャン方向に対して直交している。つまり、スキャンがＸ方向に生じている場合は、空間１１にまたがる流体の流れがＹ方向になる。これは、プラス方向とマイナス方向のスキャンの間に物理的な違いがない、つまり流れの方向を変化させる必要がない、という利点を有する。この構成は、基板が投影システムＰＳの下で多くの方向に蛇行するにつれ、流体の流れを変化させる必要がないという利点も有する。しかし、温度に対する液浸液の屈折率の感度が高いことにより、特にｎが高い液浸液／流体では、このような構成で問題が生じることがある。図６は、そうなる理由を示している。

[0057] 図６は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に液体を提供する流体ハンドリングデバイスの概略平面図である。露光ゾーン１００が図示されている。露光像１００は空間１１中にある。露光ゾーン１００は、スキャン中にビームＰＢによって照射される空間１１中のゾーンである。液体の流れがスキャン方向（スキャン方向は矢印１１０によって図示されている）に直交している場合、液浸液は、例えば矢印１２０によって図示されているように開口を通して空間１１中に提供される。次に、液浸液は露光ゾーン１００を通過し、矢印１３０によって図示されているように開口１３０を通って空間１１を出る。

[0058] 液体が露光ゾーン１００を通過するにつれ、これはスキャン中にこれを通過するビームＰＢによって加熱される。したがって、図示のような露光ゾーン１００の上右手隅にある液体が、最も長くビームＰＢに露光し、したがって最も高温になるようである。例えば１つのスキャン行動（つまり第１のダイ）と近接するスキャン行動（つまり第２のダイ）との間のステップ中に、露光ゾーン１００に入る新しい液体が、以前のスキャン動作中に加熱された液体に取って代わる。しかし次のスキャン動作の開始時に、以前のスキャン動作で加熱された多少の液体が、まだ露光ゾーン１００中に存在するようである。これは、図６の露光ゾーン１００の上右手隅にある暗い領域によって図示されている。液体温度の不均質性が、上述したような問題につながることがある。この問題は、露光ゾーン１００が一般的にはスキャン方向でスキャンに直交する方向より短くなることにより悪化する。

[0059] 露光ゾーン１００の上右手隅により高い温度の液浸液が存在する結果、収差プロフィールが露光スリット（露光ゾーン１００）のＹ軸に沿って変化する。収差補正は、平均的な程度まで適用することができるが、加熱はパターン密度に依存し、したがって急速に変化する。したがって、収差プロフィールは一貫して補正することが非常に困難である。したがってスリット又は露光ゾーン１００の底部には最小限の熱誘導収差がある（低温流入端）一方、熱誘導収差はスリット又は露光ゾーン１００の最上部で過酷になり得る（高温流出端）。露光ゾーン１００の図２に図示したような上右手隅が（左側より）高温になる理由は、矢印１１０によって図示されたような基板動作によって引き起こされる液体抵抗によるものである。

[0060] 本発明のある実施形態では、リソグラフィ装置は、近接するスキャン動作（近接するダイの結像）の開始の間に空間１１中の露光ゾーン１００中の液体が補充されるような速度で、空間１１から液体を提供及び抽出するように構成される。つまり、流れは、近接するダイのスキャンの間で、第１のダイのスキャン開始時に露光ゾーンに入る液体が、第２のダイのスキャンが開始する前に露光ゾーン１００を励起しているほど十分に高速である。液浸液の流量の劇的な増加（必要なボリュームのために、ｎが高い液浸流体の場合は特に望ましくないことがある）がない状態でこれを達成する１つの方法は、流れの方向を、投影システムＰＳに対する基板の動作方向に実質的に平行になるように変化させることである。この方法で、液体が露光ゾーン１００を通過するために移動する必要がある距離が大幅に減少する（というのは、露光ゾーン１００は、基板の移動方向の寸法が基板Ｗの移動方向に直交する方向より小さい状態で細長い形状だからである）。

[0061] したがって本発明のある実施形態では、スリット内の温度分布がはるかに均質である。したがって、スリット内で温度変動を補正する方が容易になる。さらに、温度勾配の効果がスキャンによって平均化される。

[0062] 図７は、図２に図示した原理と同様の以上の原理を図示している。しかし図２の実施形態では、露光ゾーン１００中の液体が近接するダイ間で補充されない。というのは、液体を提供する速度が本発明のある実施形態でははるかに遅くなり、投影システムＰＳの下で基板Ｗをスキャンする速度のレベルだからである（つまり、液体と基板の間の速度はゼロに近く、本発明のある実施形態では、その速度はゼロよりはるかに大きい）。さらに図２の実施形態では、流体の流れは常に投影システムに対する基板の移動方向にあるわけではない。例えば近接するダイのライン間のステップ中に、図２及び図３のシステムは、移動方向と一致するように流れの方向を変化させることがないように見える。つまり図７に見られるように、基板Ｗは方向１１０に移動し、流体は、方向１１０に実質的に平行な方向１２０で露光ゾーン１００に提供される。流体は、方向１３０で露光ゾーン１００から抽出される。投影システムに対する液体の速度は、投影システムに対する基板Ｗの速度より速い。この理由から、加熱された液体の位置（露光ゾーン１００の暗い領域によって図示されている）は、投影システムＰＳに対する基板Ｗの移動方向１１０と同じ方向で露光ゾーン１００から出る。第２のスキャン動作が開始する時までに、以前のスキャン動作の開始前に露光ゾーン１００に入った流体があれば全て、露光ゾーン１００を離れている。露光ゾーン１００中の流体は、第１のスキャン動作の終了と第２のスキャン動作の開始との間に補充することが望ましい。

[0063] 露光スリット１００を通る液体の流れの方向２６０は、基板Ｗの蛇行路全体で投影システムＰＳに対する基板Ｗの移動方向２５０と実質的に同じ方向であることを保証すると有利である。つまり、液体の流れの方向２６０は、投影システムＰＳの下の基板Ｗの動作方向２５０と実質的に同じである。これは図８に図示され、これは実質的に静止した投影システムＰＳの下の基板Ｗの動作、及びスキャン中に加熱されている液体１０５のスラグの対応する動作の略図である。したがってこの実施形態では、第１の露光フィールド又はダイ１０８のスキャン終了から、次の列に配置されている第２のフィールド又はダイ１０９をスキャンするために基板Ｗが所定の位置へと移動するまでの時間中に、空間１１にまたがる液体の流れの方向が漸進的に１８０°変化する。この方法で、次のフィールド１０９のスキャンが開始する前に液体１０５のスラグが露光ゾーン１００から出て、空間１１からさえ出る可能性がある。

[0064] 図９は、第２のフィールド１０９の露光開始時の状態を図示し、その後のフィールド１０９のために露光ゾーン１００のスキャンを開始する前に、液体１０５のスラグ（この時点でビームＰＢによって暖められている）が露光ゾーン１００の外側にあることが分かる。したがって、近接するスキャン動作の開始間に、望ましくは第１のスキャン動作が終了してから次のスキャン動作が開始する間に、液体が露光ゾーン１００に補充される。

[0065] 図３に図示されたものと同様の入口及び出口のシステムを使用して、同様の効果を達成することができるが、このようなシステムを使用することには２つの欠点がある。第１に、液体の流れの方向を連続的に変化させることは困難なことがある（図示のように、流れが水平又は垂直である必要があることがある）。さらに又は代替的に、流れの方向の変化に対応するために投影システムＰＳの下の基板Ｗの移動速度を低下させる必要がなくなるほど、入口及び出口の弁を十分高速で切り換えられないことがある。投影システムＰＳの下の基板の移動速度を低下させると、装置のスループットに影響し、したがって望ましくない。本発明の実施形態は、以上又は他のポイントのうち１つ又は複数に対処し、図２から図４のようなシステムに追加的に適用することができる。ある実施形態では、弁のないシステムの方が、弁の切り換えによって生成し得る欠陥の危険が小さくなる。

[0066] 図１０に図示するように、本発明のある実施形態では、流体ハンドリングデバイスの本体１２に複数の開口１４０を設ける。開口１４０は、断面が円形である。しかし任意の他の形状を使用することができる。例えば、断面は正方形又は長方形でもよい。開口は、本体１２の表面に設けられる。表面は、液体が提供される空間１１の範囲を画定する。表面は空間１１に面している。開口１４０は、自身を通って液体が流れるためのものである。

[0067] 開口１４０は、自身を液体が通過し、空間１１に入るための入口とすることができる。開口１４０は、自身を通る液体を抽出し、空間１１から液体を抽出するための出口とすることができる。単一の開口１４０が、異なる時間に入口又は出口の両方になることができ、又は入口又は出口のみになるように構成することができる。開口が入口及び出口になるように構成されている場合は、流体供給デバイス１５０との流体連絡と流体抽出デバイス１６０との流体連絡を切り換えるために弁１４５に接続する必要がある。

[0068] 流体ハンドリングデバイスは、少なくとも１つのバリア１７０も備える。バリア１７０は、（回転式）バッフル弁を形成するバッフルであると見なすことができる。バリア１７０は複数の開口１４０に対して動作可能である。バリア１７０は、複数の開口１４０のうち選択された開口１４０を通る液体の流れを選択的に防止できるように構築及び構成される。つまり、バリア１７０が開口１４０に対して移動すると、それは開口１４０の前方に配置されていることにより、開口１４０を通る液体の流れを閉塞することができる。例えば流体ハンドリングデバイスの概略平面図である図１０の図では、図示のままの左側及び右側の（影がない）開口１４０が開放し、自身を通って流体を流れるようにすることができる（左手側の開口の場合、流体の流れは本体１２を出て空間１１に入り、右手側の開口の場合、空間１１から出て本体１２に入る）。しかし、上部及び底部の（影がある）開口１４０はバリア１７０によって閉塞され、したがって空間１１とバリア１２の間に閉塞されているこれらの開口１４０を介した液体の流れは可能でない。

[0069] 図１０では、バリア１７０は１つの部片として形成され、したがって上部と底部の部片が一体であるか接続され、本体１２に対して一緒に動作する。しかし、そうでない場合もあり、バリア１７０の上部と底部の部品が、例えば別個の部片であってもよい。これらの部片は、複数の開口１４０に対して一緒に同期して動作するか、別個に動作することができる。

[0070] バリア１７０は、液体が空間１１の第１の側（図１０の左手側）にある開口１４０を通って空間１１に入り、第２の側（図１０の右手側）にある開口１４０を通って空間１１を出ることができるように構築及び構成される。つまり、バリア１７０は空間１１の対向する側で開口１４０を閉塞する。第１の側と第２の側が相互に対向している。これによって液体は空間１１をまたがり、特に矢印１２０、１３０によって図示されるように露光ゾーン１００をまたがって流れることができる。流体の流れは滑らかであることが望ましく、層流であることがさらに望ましい。バリア１７０を回転することにより、第１の側と第２の側の位置は選択可能である。

[0071] バリア１７０は、リソグラフィ投影装置の光軸に実質的に平行な軸の周りで、平面（図１０の紙の面）上を回転可能である。その軸は空間１１を通り、複数の開口１４０に囲まれている。任意選択で、その軸は投影システムの光軸と同軸である。

[0072] 流体ハンドリングデバイス１２は、本体１２に対してバリア１７０を動かすモータ１８０を備えることができる。モータ１８０は任意の原理で働くことができる。

[0073] 図８に戻ると、基板が投影システムの下で動作方向を変化させると（矢印２５０で図示）バリア１７０が回転し、したがって空間１１を通る液体の流れが方向転換し（矢印２６０で図示）、流体の方向は、投影システムＰＳ（及び投影システムＰＳに対して少なくともＸ−Ｙ方向で所定の位置に実質的に固定されている流体ハンドリングデバイス１２）の下の基板Ｗの動作と実質的に同じ方向のままであることが分かる。

[0074] 流れの方向の変化は、開口１４０（図８には図示せず）に対してバリア１７０を回転することによって達成される。したがって、選択された開口１４０を閉塞するためにバリア１７０を使用した結果、液体の流れの方向を連続的に変化できることが分かる。これは、自身を出る流体の流入又は流出を有する限られた数の開口を切り換える弁に頼るシステムよりも有利である。

[0075] バリア１７０の回転は、開口１４０に対するバリア１７０の位置を制御するコントローラ３００によって制御される。制御は、基板Ｗと液浸リソグラフィ装置の光軸との間の相対運動方向に基づいている。以上で説明したように、流れが基板と液浸装置の光軸との相対運動方向に実質的に平行であることを保証するのを補助するとは、空間１１中の露光ゾーン１００中の液体が近接するスキャン動作１０８、１０９の開始間に補充されるような速度で、空間１１から開口１４０を通して液体を提供及び抽出できる、という意味である。流量もコントローラ３００によって制御することができる。コントローラ３００を使用して、開口１４０を通る液体の流量及び開口１４０を通る流れの方向を制御することができる。

[0076] 次に図１１を参照しながら、さらなる実施形態について述べる。認識されるように、図１０の実施形態は、液体が空間１１を出入りするために入口及び出口の両方として作用する各開口１４０を有する。これは、開口１４０と流体供給デバイス１５０及び流体抽出デバイス１６０の間の流体連絡を切り換える弁１４５の存在を伴う。図１１は、自身を通して液体を空間１１に提供するために第１の開口１４０ａが設けられ、空間１１を出る流体を提供するために第２の開口１４０ｂが設けられた実施形態を概略的に示している。１つの実施形態では、第１の開口と第２の開口１４０ａ、１４０ｂを相互に重ねて配置することができる。しかし他の構成も可能である。

[0077] 図１１は、図１１の実施形態によるバリア１７０が重ね合わされた流体ハンドリングデバイスの本体１２中の開口１４０ａ、１４０ｂの略図である。図１１の図では、空間１１を囲む開口１４０の全て及び空間１１を囲むバリア１７０が「解かれて」おり、したがって実際には、図１１に図示されたようなバリア１７０の左手縁と図１１に図示されたようなバリアの右手縁は相互に隣接することになる。この実施形態では、バリア１７０は、近接する第１及び第２の開口の対の両方が閉塞されている第１及び第２の部分１７１を有する。これは、開口の近接する垂直対のうち第１の開口１４０ａのみが閉塞される第３の部分１７２、及び開口の近接する垂直対のうち第２の開口１４０ｂのみが閉塞される第４の部分１７３も有する。第１及び第２の部分１７１は、第３及び第４の部分１７２、１７３のように相互に直径方向に対向している。この構成は、液体が第３の部分１７２を通って空間１１に流入し、第４の部分１７３を通って出ることを意味する。したがって、バリア１７０の配向が液体の流れの方向を決定する。第３及び第４の部分１７２、１７３がプラス及びマイナスのＸ方向に位置合わせされるようにバリア１７０が配向されると、液体はＸ方向に流れる。

[0078] したがって、バリア１７０は、空間１１の境界の第３の部分１７２にある第１の開口１４０ａを通る流れを許可し、同じ部分１７２にある第２の開口１４０ｂを通る流れを防止する、又はその逆になるように構築及び構成される。バリア１７０は、任意の所望の方向で空間１１にまたがる流れが達成可能であるように、開口１４０に対して連続的に動作することができる。流体供給デバイス１５０と流体抽出デバイス１６０とを切り換える必要はなく、第１の開口１４０ａは流体供給デバイス１５０と連続的に流体連絡していてよく、第２の開口１４０ｂは常に流体抽出デバイス１６０と流体連絡していてよい。

[0079] 図１２は、図１１の実施形態と同様のさらなる実施形態を図示している。図１２の実施形態は、本体１２が液体を空間に提供するための複数の別個の開口１４０ａ、又は空間１１から液体を取り出すための複数の別個の開口１４０ｂを備える必要がないという点で、さらに単純化されている。その代わりに、図１１の実施形態で第１の開口１４０ａと連絡しているチャンバが、単に空間１１の周囲（例えば円周）に延在する１つの開口１８０（例えば欠けた側壁）を有することができる。これでバリア１７０は、開口１８０に伴う貫通穴１７６を備える。本体１２に対するバリア１７０の位置を動かすことにより、開口１８０に対する貫通穴１７６の位置を調節することができる。それにより、液体を空間１１に導入する位置を選択することができる。

[0080] チャンバ（図１１の実施形態では第２の開口１４０ｂに連絡している）と流体連絡している第２の開口１９０が本体１２に設けられ、空間１１から液体を除去する。対応する貫通穴１７７がバリア１７０に設けられ、空間１１から除去される液体が通る開口１９０の部分を選択する。したがって、貫通穴１７６、１７７は、流体が関連する開口１８０、１９０の選択された部分を通って流れることができるように構成される。

[0081] 開口１８０、１９０は、空間１１の周囲に延在することができる。構成の複雑さを犠牲にして、単一の開口１８０、１９０がそれぞれ複数の開口を備えることができる。その場合、貫通穴１７６、１７７は、開口と貫通穴の相対的サイズに応じて、流体が関連する開口の選択された部分及び／又は複数の開口のうち選択された開口を通って流れることができるように構成される。

[0082] ある実施形態では、複数の開口１７６は単一の開口から成る。ある実施形態では、複数の開口１７７は単一の開口から成る。開口１７６は第１の組の貫通穴を備え、開口１７７は第２の組の貫通穴を備える。第１の組の貫通穴は、自身を通して流体を空間１１内に提供できるようにする。第２の組の貫通穴１７７は、自身を通して流体を空間１１から提供（又は抽出）できるようにする。貫通穴の第１の組と第２の組は空間１１の対向する側にある。それにより、空間１１をまたがる任意の方向の流体の流れが達成可能である。

[0083] 図１３はさらなる実施形態を図示している。この実施形態では、開口は円形ではなくスリット又はスロット３４０である。４つのスリットが設けられている。流体ハンドリングデバイスを平面で四分円（つまり４つの楔形）に分割すると、各四円分はスロット３４０のうち１つを伴う。バリア１７０が回転するにつれて、空間１１を通る液体の流れ２６０の方向が回転する。これがスロット３４０の区間を漸進的に開閉する。スロット３４０を支持する支持棒３５０が露光ゾーン１００の隅部の領域（露光スリットに対応する）に配置されて、乱流の効果を軽減又は最小化する。

[0084] ｎが高い液浸液又は流体を使用することは、投影システムの最終光学要素の表面が液体／流体と接触することからも問題である。ＵＶ放射が液体／流体を露光すると、投影システムＰＳの最終要素が、液体／流体のＵＶ照明の結果である炭素付着物で汚染される。付着物の結果、光の透過性が低下し、照明の均一性が悪化する。その結果、投影システムＰＳの最終要素を定期的に洗浄しなければならない。従来の装置は、約６ｋＨｚのパルスを生成する単一のレーザ放射源を使用している。レーザの最大エネルギを０．３ｍＪ／ｃｍ²未満まで低下させることにより、ｎが高い液浸流体（主に炭化水素を含む）の分解を減少させることができる。パルスエネルギは、０．２５、０．２又は０．１５ｍＪ／ｃｍ²未満に減少させることが望ましい。所望の線量伝達率を保持しながら、レーザからのピークパルスエネルギを減少させることにより、光学的汚染率を低下させることが提案されている。総露光エネルギを維持しながら、以下の方法のうち１つ又は複数を使用することにより、レーザパルスエネルギを低下させることが提案されている。基板Ｗへの所望の線量送出率を保持するために、以下の方法のうち１つ又は幾つかを使用することができる。第１に、装置のパルスレートを増加させることができる。例えばパルスレートは８，０００Ｈｚを超える、望ましくは９，０００又は１０，０００Ｈｚを超えるように増加させることができる。これは、２つ以上のレーザ放射源を設けることによって達成することができる。装置のビームＰＢは、少なくとも２つの源からの組み合わせたパルスを備えることができる。第２の選択肢は、（より低いパルスエネルギででも）単一の放射源のレーザパルス繰り返し率を増加させることである。第３の選択肢は、パルスの継続時間（パルス引き伸ばしと呼ばれる）を例えば３００ナノ秒を超えるように延長することである。各パルスの継続時間は３５０又は４００ナノ秒を超えることが望ましい。パルス引き伸ばしは、遅延線の理論で作動する高効率のパルスストレッチャーモジュールにレーザビームを通過させることにより、２Ｘ又は３Ｘから＞５Ｘまで延長することができる。これは、ピークＵＶパルスエネルギを従来のピークパルスエネルギの＜６０％まで減少させる。これで、ピークパルスエネルギが低下した状態（＜６０％）で、リソグラフィツールのレジストの露光線量が伝達される。これは光学的汚染率を大幅に低下させることができる。というのは、汚染率はピークパルスエネルギの非線形関数だからである。

[0085] 図１４は、本発明のある実施形態によって達成された改良を示したグラフである。２．８５時間の期間中に１００Ｈｚのパルスレートのレーザ及び２００Ｈｚのパルスレートのレーザを使用して、同じ総エネルギを適用する２つの実験を実行した。Ｘ軸は総伝達エネルギを示し、Ｙ軸は、投影システムＰＳの最終要素をシミュレートした部材の光学濃度の変化を示す。

[0086] ここで見られるように、パルスレートが低い方のレーザでは、任意の総伝達エネルギ量で光学濃度のより大きい変化が達成される。図１４の実験では、（同じ線量率を達成するために）２００Ｈｚのレーザのパワーは１００Ｈｚのレーザの半分である。しかし、同じパルスレートを維持しながら、パルス継続時間を変化させることにより、同じ結果を予想することができる。

[0087] 以上の効果は、光学表面からの損傷分子の脱着率と形成率との平衡に関連するようである。狭く高いエネルギのＵＶパルスの場合、エネルギの伝達は、損傷を与える別の光子が衝突する前に損傷した分子が脱着できるには高速すぎる。分子に複数の光子が衝突すると、その溶解性を低下させる（水素原子を除去し、それを炭素に変える）。

[0088] これらの技術のうち１つ又は複数を使用することは、高ＮＡ浸漬装置に特に適している。このような高ＮＡ液浸装置は通常、ＬｕＡｇ及びスピネルを含むグループから選択された材料から作成した最終要素を使用する。一般的に、高ＮＡ液浸装置の最終要素は石英を含んでいない。高ＮＡ液浸液の屈折率は一般的に１．４より大きい、又は１．５より大きい、又は１．６より大きく（水は１９３ｎｍの波長で１．４３７の屈折率を有する）、普通、液浸液は炭化水素液浸液である。

[0089] 認識されるように、上述した特徴部のいずれも、任意の他の特徴部とともに使用することができ、本出願に含まれるのは明示的に説明したこれらの組み合わせだけではない。

[0090] ある実施形態では、液浸リソグラフィ装置の流体ハンドリングデバイスが提供され、流体ハンドリングデバイスは、流体用の空間を囲む表面がある本体と、流体が自身を通って流れるために表面内に画定された複数の開口と、複数の開口のうち選択された開口又は開口の選択された部分を通る流体の流れを選択的に許可又は防止するために本体に対して移動可能なバリアと、を備える。

[0091] バリアは、流体が空間の第１の側にある開口を通って空間に入り、空間の第２の側にある開口を通って空間を出ることができるように構築及び構成することができ、第１の側と第２の側は相互に対向している。

[0092] 第１の側と第２の側の位置は、複数の開口に対するバリアの位置に応じて選択可能にすることができる。

[0093] バリアは、空間の対向する側で開口を閉塞することが望ましい。

[0094] バリアは、面上を、該面に直交する軸の周りで回転可能とすることができる。この軸は、空間を通過しかつ複数の開口に囲まれた軸である。バリアは軸の周囲で面上を変位せずに回転可能であることが望ましい。

[0095] 複数の開口は、少なくとも４つの開口を備えることができ、平面図で空間は四円分に分割可能であり、各四分円は少なくとも１つの開口を伴う。

[0096] 複数の貫通穴をバリア内に画定することができ、各貫通穴は、関連する開口の選択された部分、又は複数の開口のうち選択された開口を通る流体の流れを許可するように構成される。

[0097] 複数の貫通穴は、空間の対向する側に貫通穴を備えることができる。

[0098] 複数の開口は、自身を通して流体を空間内に提供するために第１の組の複数の貫通穴を伴う１つ又は複数の第１の開口と、自身を通して流体を空間から提供するために第２の組の複数の貫通穴を伴う１つ又は複数の第２の開口と、を備えることができる。

[0099] 第１の組の貫通穴と第２の組の貫通穴は、空間の対向する側にあってよい。

[00100] 複数の開口は、自身を通して流体を空間内に提供する第１の開口と、自身を通して流体を空間から提供する第２の開口と、を備えることができる。

[00101] バリアは、空間の境界の部分にある第１の開口を通る流れを許可し、その部分にある第２の開口を通る流れを防止する、又はその逆になるように構築及び構成することができる。

[00102] 複数の開口が空間を囲むことができる。

[00103] デバイスは、少なくとも１つの開口に対してバリアを動かすモータを備えることができる。

[00104] バリアは、単一の部片、又は複数の開口に対して一緒に動作する幾つかの部片とすることができる。

[00105] 液浸リソグラフィ装置は、以上のような流体ハンドリングデバイスを備えることができる。

[00106] 装置は、基板と液浸リソグラフィの光軸との相対運動方向に基づいて、複数の開口に対するバリアの位置を制御するコントローラをさらに備えることができる。

[00107] 流体が、基板と液浸リソグラフィ装置の光軸との相対運動方向に実質的に平行な方向で空間を通って流れる、望ましくは空間内の流体の流れの方向が、基板と光軸との相対運動方向と実質的に同じであるように、コントローラは複数の開口に対するバリアの位置を制御することができる。

[00108] 装置は、複数の開口に対するバリアの位置によって選択された開口を通して空間に流体を提供する流体供給デバイスをさらに備えることができる。

[00109] 装置は、複数の開口に対するバリアの位置によって選択された開口を通して空間から流体を抽出する流体抽出デバイスをさらに備えることができる。

[00110] 装置は、スキャン中に流体が放射ビームによって照射される空間である露光ゾーンの中の流体が、近接したスキャン動作の開始の間に補充されるような速度で、開口を通して空間から流体を提供及び抽出するように構成することができる。

[00111] 装置によって生成され、基板に向かって投影される放射ビームのピークエネルギは、０．３ｍＪ／ｃｍ²未満とすることができる。

[00112] 装置によって生成され、基板に向かって投影される放射ビームのパルスレートは、８，０００Ｈｚを超えることができる。

[00113] 装置は、放射ビームをパルスの形態で提供し、基板に向かって投影するように構成することができ、各パルスの継続時間は３００ナノ秒を超える。

[00114] 装置は、少なくとも２つのレーザ放射源を備えることができ、基板の結像のための放射ビームは少なくとも２つの源からの組み合わせたパルスを備える。

[00115] ある実施形態では、液浸リソグラフィ装置は、スキャン中に流体が放射ビームによって照射される空間である露光ゾーンの中の流体が、近接したスキャン動作の開始の間に補充されるような速度で、開口を通して空間から流体を提供及び抽出するように構成される。

[00116] ある実施形態では、液浸リソグラフィ装置は、液浸液を通して放射ビームで基板を照射し、０．３ｍＪ／ｃｍ²未満のピークエネルギの放射ビームを生成するように構成された放射源を備える。

[00117] 放射ビームのパルスレートは、８，０００Ｈｚを超えてもよい。

[00118] 装置は、放射ビームをパルスの形態で提供するように構成することができ、各パルスの継続時間は３００ナノ秒を超える。

[00119] 装置は、少なくとも２つのレーザ放射源を備えることができ、放射ビームは少なくとも２つの源からの組み合わせたパルスを備える。

[00120] 装置は、ＬｕＡＧ又はスピネルを含むグループから選択された材料から作成した最終要素を有する投影システムを備えることができる。

[00121] 装置は投影システムを備えることができ、投影システムの最終要素は石英を含まない。

[00122] 液浸液は屈折率が高い、望ましくは１．４より大きい、又は１．５より大きい、又は１．６より大きい屈折率の液浸液を含むことができる。

[00123] 液浸液は炭化水素液浸液とすることができる。

[00124] ある実施形態では、デバイス製造方法は、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含み、流体は、スキャン中に流体が照射される空間である露光ゾーンの中の流体が、近接したスキャン動作の開始の間に補充されるような速度で、空間から提供及び抽出される。

[00125] ある実施形態では、デバイス製造方法は、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含み、複数の開口が、空間に面する本体の表面に画定され、空間を通る流体の流れの方向は、複数の開口に対してバリアを移動させることによって調節される。

[00126] ある実施形態では、デバイス製造方法は、基板に近接する空間内に提供された流体を通して基板にパターン付き放射ビームを投影することを含み、パターン付き放射ビームは０．３ｍＪ／ｃｍ²未満のピークエネルギを有する。

[00127] 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。さらに基板は、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。

[00128] 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。「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及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一つ、又はその組合せを指すことができる。

[00129] 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。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。

[00130] 上述したコントローラはそれぞれ又は組み合わせて、リソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内に配置された１つ又は複数のコンピュータプロセッサによって１つ又は複数のコンピュータプログラムが読み取られると、動作可能にすることができる。コントローラはそれぞれ又は組み合わせて、信号を受信、処理及び送信するのに適切な任意の構成を有することができる。１つ又は複数のプロセッサが、コントローラの少なくとも１つと通信するように構成される。例えば、各コントローラは、上述した方法の機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行するために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。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データ記憶媒体及び／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。したがって１つ又は複数のコントローラは、１つ又は複数のコンピュータプログラムの機械読み取り式命令に従って動作することができる。

[00131] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置に、特に液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面領域のみに提供されるか、閉じ込められないかにかかわらず、上述したタイプに適用することができるが、それに限定されない。閉じ込められない構成では、液浸液は基板及び／又は基板テーブルの表面上に流れることができ、したがって実質的に基板テーブル及び／又は基板の覆われていない表面全体が濡れる。このように閉じ込められていない液浸システムでは、液体供給システムが液浸液を閉じ込めることができない、又はある割合の液浸液閉じ込めを提供することができるが、実質的に液浸液の閉じ込めを完成しない。

[00132] 本明細書で想定するような液体供給システムは、広義に解釈されたい。特定の実施形態では、これは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブルの間の空間に提供する機構又は構造の組み合わせでよい。これは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体開口を含む１つ又は複数の流体開口、１つ又は複数の気体開口、又は２相流のための１つ又は複数の開口の組み合わせを備えてよい。開口はそれぞれ、液浸空間への入口（又は流体ハンドリング構造からの出口）又は液浸空間からの出口（又は流体ハンドリング構造への入口）とすることができる。ある実施形態では、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの一部でよいか、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆ってよいか、空間が基板及び／又は基板テーブルを囲んでよい。液体供給システムは任意選択で、液体の位置、量、品質、形状、流量又は任意の他の特徴を制御する１つ又は複数の要素をさらに含むことができる。

[00133] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、下記に示す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 (14)

1. 流体用の空間を囲む表面を有する本体と、
   前記表面内に画定され、内部を流体が通って流れる複数の開口と、
   前記複数の開口のうち選択された開口又は開口の選択された部分を通る流体の流れを選択的に許可又は防止するために前記本体に対して移動可能なバリアと、
   を備え、
   前記バリアは前記空間の対向する側で開口を閉塞する、液浸リソグラフィ装置の流体ハンドリングデバイス。
2. 前記バリアは、流体が前記空間の第１の側にある開口を通って前記空間に入り、前記空間の第２の側にある開口を通って前記空間を出ることができるように構成され、前記第１の側と第２の側が相互に対向している、請求項１に記載の流体ハンドリングデバイス。
3. 前記バリアは、面上を、該面に直交する軸の周りで回転可能であり、前記軸は、前記空間を通りかつ前記複数の開口に囲まれ、前記バリアは、望ましくは、変位することなく前記軸の周りで回転可能である、請求項１又は２に記載の流体ハンドリングデバイス。
4. 複数の貫通穴が前記バリア内に画定され、各貫通穴が、関連する開口の選択された部分又は前記複数の開口のうち選択された開口を通る流体の流れを許可する、請求項１に記載の流体ハンドリングデバイス。
5. 前記複数の開口が、自身を通して流体を前記空間内に提供しかつ第１の組の前記複数の貫通穴を伴う１つ又は複数の第１の開口と、自身を通して流体を前記空間から提供しかつ第２の組の前記複数の貫通穴を伴う１つ又は複数の第２の開口と、を備える、請求項４に記載の流体ハンドリングデバイス。
6. 前記複数の開口が、自身を通して流体を前記空間内に提供する第１の開口と、自身を通して流体を前記空間から提供する第２の開口と、を備える、請求項１から５のいずれかに記載の流体ハンドリングデバイス。
7. 前記バリアが、前記空間の境界の部分にある前記第１の開口を通る流れを許可し、前記部分にある第２の開口を通る流れを防止する、又はその逆になるように構成される、請求項６に記載の流体ハンドリングデバイス。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の流体ハンドリングデバイスを備えた液浸リソグラフィ装置。
9. 基板と前記液浸リソグラフィの光軸との相対運動方向に基づいて、前記複数の開口に対する前記バリアの位置を制御するコントローラをさらに備える、請求項８に記載の液浸リソグラフィ装置。
10. 前記基板と前記液浸リソグラフィ装置の前記光軸との間の相対運動の方向に実質的に平行な方向で液体が前記空間を通って流れるように、前記コントローラは、前記複数の開口に対する前記バリアの位置を制御し、望ましくは、前記空間内の流体の流れの前記方向は、前記基板と前記光軸との間の前記相対運動の方向と実質的に同じ方向である請求項９に記載の液浸リソグラフィ装置。
11. 前記複数の開口に対する前記バリアの前記位置によって選択された開口を通して前記空間に流体を提供する流体供給デバイスをさらに備える、請求項８から１０のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
12. 前記複数の開口に対する前記バリアの前記位置によって選択された開口を通して前記空間から流体を抽出する流体抽出デバイスをさらに備える、請求項８から１１のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
13. スキャン中に流体が放射ビームによって照射される空間である露光ゾーンにある流体が、近接するスキャン動作の開始の間に補充されるような速度で、少なくとも開口を通して前記空間から流体を提供及び抽出する、請求項８から１２のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
14. 基板に近接する空間内に提供された流体を通して前記基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法であって、複数の開口が、前記空間に面する本体の表面に画定され、前記空間を通る流体の流れの方向が、前記複数の開口に対してバリアを移動させることによって調節され、
    前記バリアは前記空間の対向する側で開口を閉塞する、方法。