JP5249298B2 - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明はリソグラフィ装置およ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、代替的にマスクまた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つまたは幾つかのダイの一部を備える）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、順次パターン化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、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「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具備している。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] リソグラフィ投影装置では、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、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。その要点は、より小さい形体を結像可能にすることである。というのは、露光放射が、液体中の方が短い波長を有するからである。（液体の効果は、システムの有効ＮＡ（レンズによって支持されている場合）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）が浮遊している水などの他の液浸液が提示されている。

[0004] しかし、基板を、または基板と基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許４，５０９，８５２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、追加のモータまた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] 提案されている解決法の１つは、液体供給システムが、液体封じ込めシステムを使用して、基板の局所的区域および投影システムの最終エレメントと基板の間にのみ液体を提供することである（基板は通常、投影システムの最終エレメントより大きい表面積を有する）。これを配置構成するための１つの知られている方法がＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で開示されている。図２および図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ＩＮによって基板上に、好ましくは最終エレメント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ＯＵＴによって除去される。つまり、基板Ｗが−Ｘ方向にてエレメントの下でスキャンされると、液体がエレメントの＋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ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴによってエレメント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。図２の図では、液体が最終エレメント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。最終エレメントの周囲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、最終エレメントの周囲の規則的パターンで設けられる。

[0006] 局所的液体供給システムでのさらなる液浸リソグラフィの解決法が、図４に図示されている。液体は、投影システムＰＬの各側にある２本の溝入口ＩＮによって供給され、入口ＩＮの外側に放射状に配置された複数の別個の出口ＯＵＴによって除去される。入口ＩＮおよびＯＵＴは、中心に穴があり、投影される投影ビームが通るプレートに配置することができる。液体は、投影システムＰＬの一方側にある１つの溝入口ＩＮによって供給されて、投影システムＰＬの他方側にある複数の別個の出口ＯＵＴによって除去され、これによって投影システムＰＬと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れが生じる。どの組合せの入口ＩＮと出口ＯＵＴ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（他の組合せの入口ＩＮおよび出口ＯＵＴは非アクティブである）。

[0007] それぞれ参照により全体が本明細書に組み込まれる欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号および米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツインまたは
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。このような装置には、基板を支持するために２つのテーブルを設けられている。第一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二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してもよい。

[0008] 液浸リソグラフィ投影装置内での液体の扱いは、液体の汚染、温度制御および／または液体と基板のトップコートとの間の相互作用など、様々な難問を呈することがある。

[0009] 例えば、液浸液が存在することで起こり得る１つまたは複数の欠点を緩和する装置を提供することが望ましい。

[0010] 本発明の一態様によれば、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムと、投影システムと基板の間の空間に液体を提供するように構成された液体供給システムと、液体供給システムを囲み、液体供給システムから逃げた液体を少なくとも部分的に収容するように構成されたバリアを備えた液体除去システムとを備えており、バリアは、液体供給システムに対して運動可能であり、かつ、バリアと基板、基板を保持するように構成された基板テーブル、またはその両者との間をシールするように構成されたシール機構を有する、リソグラフィ投影装置が提供される。

[0011] 本発明の一態様によれば、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムと、基板を囲み、かつ、基板、基板テーブル、またはその両者の表面に液体を少なくとも部分的に収容するように構成されたシール装置とを備えており、シール装置は、制御装置の制御下で基板テーブルに対して運動可能であり、制御装置は、基板テーブルの少なくともいくつかの運動中に基板テーブルとシール装置間の相対的速度が実質的にゼロであるようにシール装置を運動させるようになっている、リソグラフィ投影装置が提供される。

[0012] 本発明の一態様によれば、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムと、投影システムと基板の間の空間に液体を提供するように構成された液体供給システムと、空間は平面からみて基板より小さく、液体供給システムの半径方向外側で基板の上方にある空間を取り囲むように構成されたエンクロージャと、を備えるリソグラフィ投影装置が提供される。

[0013] 本発明の一態様によれば、投影システムを使用してパターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影する前に基板を予め濡らすことを含み、液体が投影システムと基板の間の空間から漏れて基板を覆う、デバイス製造方法が提供される。

[0014] 本発明の一態様によれば、投影システムを使用してパターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影することを含み、液体が投影システムと基板の間の空間から漏れて基板を覆い、液体が基板上の液体の接触角を低下させる添加剤を備える、デバイス製造方法が提供される。

[0015] 本発明の一態様によれば、パターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影することを含み、液体が液体供給システムによって供給され、液体供給システムから逃げた液体が液体供給システムを囲んで液体供給システムに対して運動する液体除去システムによって除去される、デバイス製造方法が提供される。

[0016] 本発明の一態様によれば、投影システムを使用してパターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影することを含み、シール装置が基板を囲んで、基板、基板を保持する基板テーブル、またはその両者の表面の液体をシールし、シール装置が基板テーブルに対して運動し、それにより基板テーブルの運動の少なくとも一部で、基板テーブルとシール装置の間の相対的速度が、シール装置が投影システムに対して静止状態を維持する場合に存在するであろう相対的速度と比較して低下する、デバイス製造方法が提供される。

[0017] 本発明の一態様によれば、パターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影することを含み、液体が液体供給システムを使用して提供され、液体供給システムの半径方向外側の空間が取り囲まれ、高い液体蒸気圧に維持される、デバイス製造方法が提供される。

[0018] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。

[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に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に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に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] 本発明の一実施形態において液体供給システムまたは液体除去システムまたはシール装置として使用可能な液体供給システムとして作用するバリア部材を示した断面図である。 [0023] 本発明の一実施形態では液体供給システムまたは液体除去システムまたはシール装置として使用可能な液体供給システムとして使用されている別のバリア部材を示した断面図である。 [0024] 本発明の一実施形態による液体供給システムおよび液体除去システムを示した断面図である。 [0024] 本発明の一実施形態による液体供給システムおよび液体除去システムを示した断面図である。 [0025] 本発明の一実施形態を示した断面図である。 [0026] 図８の実施形態の変形を示した平面図である。 [0026] 図８の実施形態の変形を示した平面図である。 [0027] 図９の実施形態を示した断面図である。 [0028] 図１２に示した実施形態の詳細を示した斜視図である。 [0029] 本発明のさらなる装置の一実施形態を示した斜視図である。 [0030] 図１２の実施形態のプレートを示した拡大斜視図である。 [0031] 図１１から図１３の装置の基板交換を示した平面図である。

[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したものである。この装置は、

[0033]− 放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または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、

[0034]− 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を正確に位置決めするように構成された第一ポジショナ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、

[0035]− 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を正確に位置決めするように構成された第二ポジショナ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、

[0036]− 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。

[0037] 照明システムは、放射の誘導、成形、また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、またはその任意の組み合わ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。

[0038] サポート構造は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を支えている。該マスクサポート構造は、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。サポート構造は、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式または可動式でよい。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」または「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。

[0039] 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また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別な機能層に相当する。

[0040] パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。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、およびプログラマブル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、Alternating位相シフトマスク、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。

[0041] 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、また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および静電気光学システム、また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される。

[0042] ここに示している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、または反射マスクを使用する）。

[0043] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）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したり、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つまたは複数のテーブルで予備工程を実行したりすることができる。

[0044] 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。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々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および／また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とともに放射システムと呼ぶことができる。

[0045] イルミネータＩＬは、放射ビームの角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、イルミネータの瞳面における強度分布の外側および／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およびコンデンサ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。また、イルミネータ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。

[0046] 放射ビームＢは、サポート構造（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付けされる。放射ビームＢはマスクＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二ポジショナ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）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第一位置決めデバイス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）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第二ポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールの助けにより実現できる。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、固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマーク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ンメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0047] 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。

[0048] １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブル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１回の静止露光）。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によって、１回の静止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。

[0049] ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。マスクテーブル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、１回の動的露光におけるターゲット部分の（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の（スキャン方向における）高さが決まる。

[0050] ３．別のモードでは、マスクテーブル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を移動また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、また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。

[0051] 上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも利用できる。

[0052] 投影システムＰＳの最終エレメントと基板の間に液体を提供するための解決策は、２つの概括的カテゴリに分類することができる。これは、基板Ｗ全体および任意選択で基板テーブルＷＴの一部を液体槽に液浸する槽タイプの解決策と、液体を基板の局所的区域にのみ提供する、いわゆる局所的液体供給システムである。後者のカテゴリでは、液体で充填される空間は、平面からみて基板の上部表面より小さく、基板Ｗがその区域の下を移動する間、液体で充填された区域は投影システムＰＳに対して静止したままである。４つの異なるタイプの局所的液体供給システムが、図２から図６に図示されている。図２から図４で開示される液体供給システムについて、以下で説明する。

[0053] 図５は、投影システムの最終エレメントと基板テーブルの間にある空間の境界の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材を有する局所的液体供給システムを概略的に示している。バリア部材は、ＸＹ面では投影システムに対して実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対的運動がある。ある実施形態では、バリア部材と基板の表面の間にシールが形成され、これはガスシールまたは流体シールなどの非接触シールでよい。

[0054] バリア部材１２は、投影システムＰＬの最終エレメントと基板Ｗの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に収容する。液体が基板表面と投影システムの最終エレメントとの間の空間に封じ込められるように、投影システムのイメージフィールドの周囲に、基板に対する非接触シール６を形成することができる。この空間は、投影システムＰＬの最終エレメントの下方に配置され、それを囲むバリア部材１２によって少なくとも一部は形成される。液体は、液体入口１３によって投影システムの下方でバリア部材１２内の空間に運び込まれ、液体出口１３によって除去することができる。バリア部材１２は、投影システムの最終エレメントの少し上まで延在し、液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終エレメントの上まで上昇する。バリア部材１２は、その上端が実施形態では投影システムまたはその最終エレメントの形状に非常に一致することができ、例えば円形でよい内周を有する。底部では、内周はイメージフィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形であるが、そうである必要はない。

[0055] 液体は、使用中にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって空間１１に収容される。ガスシールは、空気または合成空気のような気体で形成されるが、実施形態ではＮ2または別の不活性ガスであることが好ましく、圧力下で入口１５を介してバリア部材１２と基板の間のギャップに提供され、出口１４を介して抽出される。ガス入口１５への過剰圧力、出口１４への真空のレベル、およびギャップの幾何学的形状は、液体を封じ込める内側への高速の気体流１６があるように構成される。バリア部材１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力は、空間１１に液体を収容させる。これらの入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよく、気体１６の流れは、液体を空間１１に収容させるのに効果的である。このようなシステムが、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号で開示されている。

[0056] 他の解決策も可能であり、以下で説明するように本発明の実施形態は、液体供給システムとして任意のタイプの局所的液体供給システムを使用してよく、実際に以下で説明するように、バリア部材１２と基板Ｗの間にシールを形成する手段を、本発明の実施形態の液体除去システムまたはシール装置で使用することができる。

[0057] １つまたは複数の局所的液体供給システムが、液体供給システムの一部と基板Ｗの間をシールする。液体供給システムの一部と基板Ｗとの相対的運動は、シールの破壊につながり、それによって液体が漏れることがある。

[0058] 図６は、液体供給システムの一部であるバリア部材１２を示す。バリア部材１２は、投影システムＰＳの最終エレメントの周囲に延在し、したがってバリア部材（シール部材と呼ばれることもある）は、例えば全体的形状が実質的に環状である。投影システムＰＳは円形でなくてよく、バリア部材１の外縁は円形でなくてよく、したがってバリア部材がリング形である必要がなく、これが中心開口を有し、それを通して投影ビームが投影システムＰＳの最終エレメントから中心開口に含まれる液体を通って基板Ｗへと至ることができる限り、他の形状でもよい。バリア部材１２は、例えば実質的に長方形でよく、バリア部材１２の高さにて、投影システムＰＳの最終エレメントと同じ形状である必要はない。

[0059] バリア部材１２の機能は、投影ビームが液体を通過できるように、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間に液体を少なくとも部分的に維持または封じ込めることである。液体の最上レベルは、単にバリア部材１２の存在によって封じ込められ、その空間内の液体レベルは、液体がバリア部材１２の頂部から溢れないように維持される。シールが、バリア部材１２の底部と基板Ｗの間に設けられる。図６では、シール装置は非接触シールを提供するように構成され、幾つかの構成要素で構成される。投影システムＰＳの光軸から半径方向外側に働き、空間内に延在する（しかし投影ビームの経路には入らない）（任意的な）流れプレート５０が設けられ、流れプレート５０は出口２０から出て空間を横断する液浸液の実質的に平行な流れを維持するのに役立つ。流れプレート５０は、投影システムＰＳおよび／または基板Ｗに対してバリア部材１２の光軸の方向への動作に対する抵抗を低下させるために、自身内に貫通穴５５を有する。

[0060] バリア部材１２の底部に沿って半径方向外側に移ると、基光軸に実質的に平行な方向にプレートに向かう液体の流れを提供する出口６０が提供される。この液体の流れは、基板Ｗの縁部と基板を支持する基板テーブルＷＴの縁部との間のギャップを充填するのを助けるよう使用される。このギャップが液体で充填されないと、基板Ｗの縁部がシールの下を通過する時に、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間の液体に気泡が含まれることがある。これは、像の品質劣化につながることがあるので望ましくない。

[0061] 出口６０の半径方向外側には、バリア部材１２と基板Ｗの間から液体を抽出する抽出器アセンブリ７０がある。抽出器(extractor)７０は、以下でさらに詳細に説明され、バリア部材１２と基板Ｗの間に生成された非接触シールの一部を形成する。

[0062] 抽出器アセンブリ７０の半径方向外側には、入口８２を通して大気に、出口８４を介して低圧源に接続される窪み８０がある。窪み８０の半径方向外側にはガスナイフ９０がある。抽出器、窪みおよびガスナイフの配置構成は、２００５年１月１４日出願の米国特許出願第６０／６４３，６２６号で詳細に開示されている。しかし、その文書では抽出器アセンブリの配置構成が異なる。

[0063] 抽出器アセンブリ７０は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開２００６−００３８９６８号で開示されているような液体除去装置または抽出器または入口１００を備える。任意のタイプの液体抽出器を使用してよい。実施形態では、液体除去装置１００は、単一液体相の液体抽出を可能にするように液体を気体から分離するために使用される有孔性材料１１０で覆われた入口を備える。有孔性材料１１０の下流の室１２０は、わずかに低圧に維持され、液体で充填される。室１２０内の低圧は、有孔性材料の穴に形成されたメニスカスが周囲気体が液体除去装置１００の室１２０内に引き込まれることを防止するような圧力である。しかし、有孔性表面１１０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、液体が液体除去装置１００の室１２０内に自由に流れ込むことができる。有孔性表面１１０は、バリア部材１２に沿って半径方向内側に（さらに空間の周囲に）延在し、その抽出速度は、有孔性材料１１０が液体で覆われる程度に従って変化する。

[0064] 基板Ｗのスキャン中に（その間に基板がバリア部材１２および投影システムＰＳの下で運動する）、メニスカスは、運動する基板によって加えられる抗力によって光軸に向かって、またはそこから離れる方向に引きずられることができる。これは、液体の損失につながることがあり、その結果、液体が蒸発し、それによって基板が冷却され、したがって上述したような収縮およびオーバレイエラーが生じる。追加的または代替的に、液体の滴とレジストの光化学との相互作用から、液体汚れが残ることがある。プレート２００が液体除去装置１００と基板Ｗの間に設けられ、したがって液体抽出の機能とメニスカス制御の機能を相互から分離することができ、バリア部材１２を各々について最適化することができる。

[0065] プレート２００は、分割器(divider)、または液体除去装置１００と基板Ｗの間の空間を２本の流路、つまり上部流路２２０と下部流路２３０に分割する機能を有する任意の他の要素であり、上部流路２２０はプレート２００の上面と液体除去装置１００の間にあり、下部流路２３０はプレート２００の下面と基板Ｗの間にある。各流路は、その半径方向で最も内側の端部で空間に対して開いている。プレートの厚さは重要ではない。図６に図示されているように、上部流路２２０は水平に延在しているが、必ずしもそうでなくてもよい。図６で上部流路２２０が水平に延在している理由は、構成要素の構造的構成のせいである。しかし、上部流路２２０は垂直に延在するか、水平と垂直の間のいずれかに延在することもできる。上部流路２２０内の液体にかかる重力圧は非常に小さく、必要に応じて例えば液体除去装置１００自体を通して、または以下で説明するガス抜き穴２５０などの別の通路を通して、低圧を加えることによって打ち消すことができる。

[0066] 実施形態では、液体除去装置１００とプレート２００の間の上部流路２２０は、プレート２００と基板Ｗの間の下部流路２３０より狭い。下部流路は、設計（流れパターンからの粘性抵抗長さ）、流体のパラメータ（粘度、密度、表面張力）および表面の特性（表面と液体の結合エネルギと液体表面張力の結果生じる接触角）に応じて、高さが２５０ｍｍと５０μｍの間であるか、１００μｍと６０μｍの間である。上部流路２２０は下部流路より、例えば２倍から３倍狭くすることによって強力な毛管作用を有する。代替的または追加的に、上部流路２２０には、下部流路２３０より親液性である表面で作成することができる。しかし、上部流路２２０は下部流路２３０より広くてもよい。上部流路２２０が狭すぎる場合は、液体がその流路に流入しない。摩擦抵抗が大きすぎ、釘付けにされたメニスカスに流体力学的力が十分にかかるからである。したがって、上部流路２２０の方を、おそらくは６０μｍでよい下部流路２３０より例えば１５０μｍの範囲で広くすると、毛管作用が低下する。毛管作用を促進するために、上部流路２２０を親液性にするか、プレート２００と液体除去装置１００の間でメニスカスに近い高さステップを、流路が半径方向外側より半径方向内側で広くなるように作成することができる。

[0067] 上部流路２２０には、例えば穴２５０などのガス抜き穴２５０を通して大気へと開いたままにするのではなく、低圧を加えることができる。この方法で、上部流路２２０の方を広くすることができる。

[0068] プレート２００については、２つのメニスカス３１０、３２０がある。第一メニスカス３１０はプレート２００の上に配置され、有孔性表面１１０とプレート２００の上面の間に延在し、第二メニスカス３２０はプレート２００の下に配置され、プレートと基板Ｗの間に延在する。この方法で、抽出器アセンブリ７０は、液体を最適に抽出するために第一メニスカス３１０を制御し、第二メニスカス３２０の粘性抵抗長さが減少するよう第二メニスカス３２０を位置制御するように最適化することができ、特徴、特にプレート２００の特徴は、バリア部材１０の下で基板Ｗのスキャン速度を上げられるように、第二メニスカス３２０がプレート２００に付着したままであるためにエネルギ的に好ましいよう最適化される。第二メニスカス３２０に作用する毛管力は外方向であり、第二メニスカス３２０に隣接する液体の低圧によって釣り合い、したがって第二メニスカス３２０は実質的に静止したままである。例えば粘性抵抗および慣性などにより第二メニスカス３２０への負荷が上昇すると、第二メニスカス３２０と表面との接触角が小さくなる。

[0069] プレート２００の半径方向最外端に１つまたは複数のガス抜き穴２５０を設け、第一メニスカス３１０が有孔性材料１１０の下で自由に内向きにまたは外向きに移動し、したがって液体除去装置１００の抽出率を有孔性材料１１０が液体によって覆われている程度に従って変更できるようにする。図６に示すように、第二メニスカス３２０はプレート２００の内側下縁に付着する。

[0070] 図６では、プレート２００の最内下縁に、第二メニスカス３２０を実質的に所定の位置に釘付けにされるように、鋭利な縁を設ける。縁部の半径は、ある実施形態では０．１ｍｍ未満、５０μｍ未満、２０μｍ未満または約１０μｍである。

[0071] 第二メニスカス３２０を釘付けにされる代替方法または追加的方法は、第二メニスカス３２０が付着するプレート２００の表面の表面特性を変更することである。例えばプレート２００の半径方向外側の方向で親液性から疎液性表面へと変化した結果、第二メニスカス３２０もその変化点に釘付けにされることがある。というのは、メニスカスが親液性表面から疎液性表面へと通過するために、その形状を逆転する必要があるからである。追加的または代替的に、第二メニスカス３２０は、プレート２００の表面を粗い表面から滑らかな表面に変更することによって釘付けにされることができる。十分に濡れている場合、粗い表面はメニスカストラップとして作用することができる。表面が十分に濡れていず、液体が凹凸のピークにしかない場合、粗い表面は、いわゆる蓮の葉効果(lotus effect)のように疎液性で作用することができる。追加的に、電気湿潤(electro wetting)を使用して、メニスカスを局所的に捕捉する。これは、オンとオフに切り換えられるという利点を有する。

[0072] 図６には特に図示されていないが、液体供給システムは、液体レベルの変動を処理する構成を有する。したがって、投影システムＰＳとバリア部材１２の間に蓄積する液体を扱うことができ、こぼれないようにする。このような液体の蓄積は、以下で説明する投影システムＰＳに対するバリア部材２１の相対的運動中に生じる。この液体を扱う１つの方法は、投影システムＰＳに対してバリア部材１２が運動する間にバリア部材１２の周囲に圧力勾配がほぼないように、非常に大きいようなバリア部材１２を提供することである。代替または追加的構成では、例えば抽出器１２０に類似した単相抽出器(single phase extractor)のような抽出器を使用して、バリア部材１２の頂部から液体を除去することができる。

[0073] あらゆる局所的区域液体供給システムに伴う難問の１つは、基板が投影システムの下を運動する際に、全ての液浸液を収容し、基板上に多少残るのを防止することが困難なことである。液体の損失を回避するために、基板が液体供給システムの下で運動する速度を制限しなければならない。これは、液浸リソグラフィ装置で高い値のＮＡを生成することができる液浸液の場合に、特にそうである。というのは、水より低い表面張力、および高い粘度を有する傾向があるからである。メニスカスの破壊速度は、粘度より表面張力と比例し、したがってＮＡが高い液体を含むことがはるかに困難になることがある。液体が基板上の特定の区域に残ると、基板の特定の区域にのみ残った液浸液の蒸発のせいで、基板全体で温度が変動し、したがってオーバレイエラーにつながることがある。追加的または代替的に、液浸液が蒸発するので、基板Ｗ上に乾燥汚れが残る可能性がある。追加的または代替的に、液体が基板上のレジスト内に拡散し、基板の上面の光化学の不一致につながることがある。槽タイプの解決策（つまり基板を液体容器に沈める）は、これらの問題の多くを多少解決するが、液浸装置内での基板交換は、槽タイプの解決策では特に困難である。本発明の実施形態は、以下で説明するように、これらの問題の１つまたは複数に対応する。

[0074] 本発明の実施形態では、局所的液体供給システムＬＳＳを使用して、投影システムＰＳの下で基板Ｗの上に液体を提供する。その領域に液体の流れが生じる。そのために、あらゆる局所的液体供給システムを使用することができ、例えば図２から図６に示したタイプのいずれか１つ、例えば図５または図６に示したようなものまたはその変形などを使用することができる。しかし、局所的液体供給システムＬＳＳと基板Ｗの間に形成されるシールは、特に良好にする必要がなく、実際に全くなくてもよい。例えば、バリア部材１２の底部側の全構成要素は、図６の実施形態からなくすことができ、任意選択で図５に示すような流体シールのような流体シール（気体または液体）と交換するだけでよい。しかし、シールのタイプまたは実際にシールが全くないことは、本発明の実施形態にとって重大ではない。図７ａおよび図７ｂに示すように、液体の膜が基板Ｗの上面全体を覆うように設計を選択する。次に、この液体の膜は液体除去システムＬＲＳなどのシール装置によって収容され、この液体除去システムＬＲＳはまた図５または図６に示すものと同様のバリア部材１２で構成することができる。液体除去システムＬＲＳは主に、シールおよび液体除去に留意して設計する。液体除去は、バリア部材と基板Ｗの間に形成されたシールを通して実行するか、別個の機能的要素、例えばＷＯ２００５／０６４４０５号に記載されたような基板テーブルＷＴ内に形成されるドレインによって実行することができる。全ての実施形態で、液体除去は液体シールと別々でよい。特に、液体はショートストロークまたはロングストロークモジュールを通して除去することができる（これらの用語の説明については、以降を参照のこと）。

[0075] 実施形態では、液体除去システムＬＲＳと基板Ｗまたは基板テーブルＷＴの間に非接触シール（例えばガスシールまたは液体シールの形態の流体シール）を形成する。制御装置５０を設けて、基板Ｗに対する液体除去システムＬＲＳの相対的速度を、基板テーブルＷＴのステップおよびスキャン動作中に液体除去システムＬＲＳを投影システムＰＳに対して静止状態で保持された場合になるような速度から低下させる。このように相対的速度が低下すると、非接触シールのシール性能が向上する。実施形態では、ステップおよびスキャン動作中の液体除去システムＬＲＳと基板テーブルＷＴとの相対的速度が、実質的にゼロであるように、液体除去システムＬＲＳを運動させて、基板テーブルＷＴの運動を反映する（つまりコピーする）。しかし、こうである必要はなく、液体除去システムＬＲＳが運動せず、投影システムＰＳに対して固定されている場合に存在するレベルより下まで相対的速度が低下している限り、これら２つの品目間には多少の相対的速度があってもよい。このように相対的速度が低下するということは、基板テーブルＷＴまたは基板Ｗと液体除去システムＬＲＳの間に形成できる非接触シールが改善されるということである。

[0076] 液体供給システムＬＳＳは、結像中に投影システムＰＳに対して実質的に静止状態に保持され、したがって図７ａと図７ｂの比較から分かるように、結像中に液体除去システムＬＲＳが、投影システムＰＳに対して運動する基板Ｗに対して実質的に静止し、液体供給システムＬＳＳは投影システムＰＳに対して静止状態を維持するが、基板Ｗは液体供給システムＬＳＳに対して運動する。しかし、液体供給システムＬＳＳと基板Ｗの間に特に良好なシールを入れるという要件はないので、基板Ｗを投影システムＰＳの下で以前より高速で運動させることが可能である。というのは液体供給システムＬＳＳと基板Ｗからの漏れが問題にならないからである。実際、液浸液が例えば５０°未満、３０°未満または２０°未満の小さい接触角を有する材料で、液体供給システムＬＳＳを製造する（またはそれで被覆する）ことが有用である。同じことが基板テーブルＷおよび基板テーブルＷＴにも当てはまる。さらに、槽タイプの解決策に対するこのシステムの利点は、水平方向の力が、運動する基板テーブルＷＴから液体１１を通して投影システムＰＳへと概ね伝達されないことである。というのは、液体供給システムＬＳＳが通常、投影システムＰＳを基板Ｗ上の液体１１から遮蔽または隔離するバリアとして作用するからである。実施形態では、液体供給システムＬＳＳが、投影システムＰＳも取り付けられた基準フレームＲＦに取り付けられる。基板テーブルＷＴは、ベースフレームＢＦ（ここから基準フレームＲＦは動的に隔離されている）に取り付けられ、液体除去システムＬＲＳは、ベースフレームＢＦを駆動するアクチュエータを介してこれに取り付けることができる。

[0077] 図７の液体除去システムＬＲＳは、基板Ｗ全体を囲むほど十分に大きいように図示されている。これは、基板Ｗの上面全体を液体で覆い、それによって基板Ｗの温度を表面全体でほぼ一定に維持し、さらに液浸液への基板のトップコートの溶解量（およびトップコートへの液浸液の拡散量）を基板Ｗの上面全体にわたって実質的に一定に維持することができるので有利である。液体除去システムＬＲＳは、基板テーブルＷＴの上面にあるどのセンサも覆うほど十分に大きくてもよく、これは例えば投影システムＰＳから液浸液を通る投影ビームによって結像される。そうでない場合は、液体除去システムＬＲＳを運動して、センサを結像できるようにする。

[0078] 以上から認識されるように、液体除去システムＬＲＳの機能は、それと基板テーブルＷＴまたは基板Ｗとの間にシールを形成することである。液体は実際に、異なる構成要素で除去することができるが、記載された実施形態のように液体除去とシールの機能を同じユニットで提供すると都合がよい。

[0079] 同様の原理が、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号に開示されている。その文書では、バリア部材が、投影システムＰＳの最終エレメントと基板Ｗの間の空間に液体を提供することにも使用されるが、液体はその領域から基板の上面全体へと流出することができる。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、基板テーブルの上面の外縁の周囲にリムを設けて、液体が装置の他の領域を汚染することを防止する。液体を基板テーブルＷＴの上面から排出させ、基板テーブルＷＴの下で収集できるようにすることなど、他の解決策も可能である。これは、ショートストロークアクチュエータによって起動されるチャックなどの基板テーブルＷＴの構成要素が液体を含まず、液体がそのチャックから基板テーブルＷＴの別の構成要素へと流出でき、この他の構成要素がロングストローク位置決め手段の一部であるか、それによって起動される構成を含んでよい。別の実施形態では、ＷＯ２００５／０６４４０５号で開示された実施形態と同様に、基板Ｗの外側の周囲に配置された基板テーブルＷＴの上面、または基板テーブルＷＴの他の場所にあるドレインで、液体を収集する。

[0080] 図７に図示されているように、液体供給システムＬＳＳと液体除去システムＬＲＳの間にカバー５００を設けて、カバー５００の壁と液体供給システムＬＳＳと液体除去システムＬＲＳと基板Ｗの上面と基板テーブルＷＴの上面の一部との間でエンクロージャを形成することができる。エンクロージャは、基板テーブルＷおよび基板テーブルＷＴの上にある液浸液で部分的に充填され、エンクロージャの残りの部分は気体で充填される。湿度制御装置を使用して、気体中の液浸液の分圧を制御することができる。例えば、その気体中の液浸液の分圧（湿度）が１００％に維持されるか、１００％に近い、例えば８０％または９０％である場合、基板の頂部からの液浸液の蒸発は減少するか、防止され、それによって温度変化および／または乾燥汚れを最小限に抑えるのに役立つ。カバー５００と液体除去システムＬＲＳの間にベアリングまたはギャップ（つまり非接触シール）を設け、投影システムＰＳに対して実質的に静止している単一カバー５００のこの実施形態は、リソグラフィ投影装置の空間の有意の量を占有することができる。しかし、それほどの空間を占有しない他の配置構成が可能であり、２つのこのような例が図８から図１０に図示されている。

[0081] 非接触シールが液体除去システムＬＲＳと基板テーブルＷＴの間に形成された状態で、１つの基板の露光を終了した後、さらなる基板を露光する前に基板の交換が可能になる。これは、液体供給システムＬＳＳから液体の全部は除去せずに、液体除去システムＬＲＳ内から液体の全部を除去することもなく達成することができる。基板交換中に、露光される基板Ｗを保持する基板テーブルＷＴが液体除去システムＬＲＳおよび液体供給システムＬＳＳの下から移動するので、液体除去システムＬＲＳおよび液体供給システムＬＳＳの下でダミー基板またはプレートを移動することができる。欧州特許ＥＰ１，４２０，２９９号は、このような構成を詳細に説明している。したがって、投影システムＰＳの最終エレメントは、基板交換中に濡れた状態にしておくことができる。次に、新しい基板Ｗが液体除去システムＬＲＳおよび液体供給システムＬＳＳの下へ移動すると、これらの構成要素の下からダミー基板が移動する。あるいは、基板交換中に液体供給システムＬＳＳの運転を維持するだけも可能である。というのは、基板交換中に投影システムＰＳの最終エレメントを濡れた状態に維持し、液体に気泡が含まれるのを防止するように、これが実際には運転状態を維持すべき唯一の構成要素だからである。仲介するダミー基板がない直接の交換も可能である。

[0082] 図８の実施形態では、ソリッドカバー５００をベローズタイプのカバー５１０と交換する。２次元のベローズによって、液体供給システムＬＳＳに対する液体除去システムＬＲＳの限られた相対的運動が可能になる。

[0083] 図９ａおよび図９ｂは、図７のカバー５００のさらなる代替物を示す。この実施形態では、カバーが２枚のプレート（例えばディスク）からなる。大きい方の第一プレート８００は、液体除去システムＬＲＳに取り付けられる。大きい方のプレート８００および液体除去システムＬＲＳは、基板Ｗの中心軸の周囲で水平面にて回転可能であり、この軸は基板の表面に対して垂直である。この方法で、液体除去システムＬＲＳと基板Ｗの間のクリアランスは、基板の周囲で、大きい方のプレート８００と液体除去システムＬＲＳの回転を通して実質的に一定のままである。第二プレート８１０は、第一プレート８００の貫通穴の中またはその上に配置され、貫通穴の中心軸の周囲で回転可能である。第二プレートの貫通穴８３０は、液体供給システムＬＳＳ（図９ａおよび図９ｂには図示せず）で充填される。第一および第二プレート８００、８１０が回転し、これらのプレートの中心軸が投影システムＰＳに対して平行運動することにより、第一プレート８００がまだ基板Ｗの全部を覆い、それによってエンクロージャを形成している間に、貫通穴８３０を基板Ｗの任意の点に配置することができる。

[0084] 図１０は、第一プレート８００、第二プレート８１０、および液体供給システムＬＳＳが配置された貫通穴８３０を断面図で示す。

[0085] 図９および図１０の実施形態は、小さい方のプレート８１０が大きいプレート８００の貫通穴の中に配置された状態で図示されているが、必ずしもそうではなく、他の構造的構成を使用することができる。例えば、プレート８１０は、第一プレート８００の上面のベアリングに支持され、それに載ることができる。さらに、プレート８００、８１０の相互に対するおよび基板Ｗに対する、さらに液体除去システムＬＲＳに対する平行移動運動が可能である。プレートを２枚しか使用しないように説明しているが、大きい方のプレートの貫通穴の中または上に取り付けた任意の数のプレートにも、同じ原理を適用することができる。例えば、第二プレート８１０の貫通穴８３０の中に第三プレートを配置し、その穴の中で回転することができる。次に、液体供給システムＬＳＳを第三プレートの貫通穴に取り付ける。最大で５枚以上のプレートが現実的である。

[0086] 図１１から図１４は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態では、他の実施形態の全てと同様に、液体が投影システムの最終エレメントと基板Ｗの間の空間に提供され、その空間から漏れて基板全体を覆うようにする。この実施形態は、基板テーブルＷＴに取り付けられたエンコーダヘッド９８０を使用してその位置が測定される基板テーブルＷＴとともに使用するのに特に適している。エンコーダプレート９９０が基板テーブルＷＴの上方に配置され、エンコーダヘッド９８０と相互作用して、基板テーブルＷＴに関する位置情報を提供する。このような構成では、エンコーダヘッド９８０およびその上方に配置されたその個々のエンコーダプレート９９０のうち少なくとも３つの間に、妨げられていない経路が存在する必要がある。図１１から図１４の実施形態により、これが可能であり、さらに基板表面からの液体蒸発を減少させるために使用するために、液体で覆われた基板Ｗの表面の上にエンクロージャを形成することができる。

[0087] この実施形態では、基板テーブルＷＴの上にスカート１０００を設ける。このスカート１０００はＸＹ軸で基板テーブルＷＴに対して固定することができるが、Ｚ軸では作動可能である（つまり、基板テーブルＷＴの上面に後退するか、そこから拡張することができる）。あるいは、スカートは、基板テーブルＷＴのロングストロークアクチュエータ（説明については以下を参照）部分に取り付けて、基板Ｗの結像中にスカート１０００と基板テーブルＷＴの間の相対的速度がゼロであるように、運動することができる。したがって、結像中に基板テーブルＷＴに対して静止しているスカート１０００が、図７の実施形態の液体除去システムＬＲＳの位置を占有する。代替的または追加的に、基板には液体を（受動的に）除去するために、基板Ｗから隔置され、その半径方向外側にある（およびスカート１０００の半径方向内側にある）基板テーブルＷＴの出口を設ける。同様の構成がＷＯ２００５／０６４４０５号で開示され、その文書で開示されたシステムを、この（または任意の他の）実施形態で使用することができる。スカート１０００と基板テーブルＷＴの間のシールは、液体が漏れないシールが形成されるように、物理的接触があるシールとして作成することができる。スカート１０００は、液体と蒸気の両方、つまり流体に対するバリアを提供する。次に、プレート１１００、１２１０、１２２０、１２３０でエンクロージャを形成し、これについては図１２に関して以下で説明する。

[0088] 基板テーブルＷＴは２つの部分に分割される。図１１および図１２に図示された基板テーブルは、基板テーブルＷＴの最上部分のみであり、これは往々にしてチャックと呼ばれる。基板テーブルＷＴの他の部分は、ロングストロークアクチュエータで移動され、チャックはショートストロークアクチュエータによって他の部分に対して運動する。ショートストロークアクチュエータは、基板テーブルＷＴの第二部分に対してチャックを運動させ、ロングストロークアクチュエータは基板テーブルＷＴを全体としてベースフレームに対して運動させる。妨害エラーを最小限に抑えることによってオーバレイエラーを回避するために、スカート１０００が基板テーブルＷＴの第二部分に取り付けられ、スカート１０００はチャックに全く接触せず、したがって装置のオーバレイ精度に影響しない。ロングストロークモジュールに装着された１つまたは複数のレバーばねがガイドとして作用し、スカートが正確な形状を有することを保証する。

[0089] 図１２に見られるように、中心の固定されたプレート１１００が装置に含まれている。この固定プレートは、上述した実施形態のように投影システムＰＳの最終エレメントと基板Ｗの間に液体を提供するように構成された液体供給システムＬＳＳも組み込んでいる。プレート１１０は自身内に貫通穴１１０５を有し、投影システムＰＳの最終エレメントを収容する。液体供給システムＬＳＳは、液体供給システムＬＳＳが図７の実施形態で液体の流れを提供するのとほとんど同じ方法で、その貫通穴１１０５をわたって液体の流れを提供する。

[0090] プレート１１００および一体の液体供給システムＬＳＳは、Ｘ−Ｙ方向で投影システムＰＳに対して静止状態で保持され、プレート１１００はＹ方向に延在するか、その方向で細長い。基板テーブルＷＴは、スキャン中に投影システムＰＳおよびプレート１０の下で運動する。

[0091] 図示の実施形態では、基板テーブルＷＴには、基板テーブルＷＴの各隅またはその付近に４つのエンコーダヘッド９８０を設ける。基板テーブルＷＴの位置を正確に求めるために、４つのエンコーダヘッド９８０のうち少なくとも３つは、基板テーブルＷＴの上に配置されて投影システムＰＳに対して所定の位置に固定されたエンコーダプレート９９０を、妨げられずに見ることができねばならない。図１２では、エンコーダプレート９９０は、明快さを期して装置の残りの部分の隣に図示されている。実際には、エンコーダプレートは基板テーブルＷＴの上に配置され、したがって４つのエンコーダプレートはそれぞれ個々のエンコーダヘッド９８０の上に配置され、したがって基板テーブルＷＴが投影システムＰＳの下で運動する間中、エンコーダヘッド９８０の上にある。

[0092] ４つの別個に運動可能なプレート１２１０、１２２０、１２３０および１２４０を設けて、エンクロージャの上壁を形成する。プレートは、基板Ｗの上に生成された微小環境に出入りする気体の流れを最小限に抑えるために使用するものと見なすことができる。プレート１２１０、１２２０は、第一アクチュエータ１３０１を使用してＹ軸に沿って作動可能であり、プレート１２３０および１２４０は、第二アクチュエータ１３０２を使用してＹ軸に沿って作動可能である。アクチュエータ１３０１、１３０２は、ベースフレームまたはＢＦに、または投影システムを支持する測定フレームＭＦに接続することができる。ギャップが様々なプレートの間、およびスカート１０００とプレートの間に維持され、したがって物理的接触がない。さらに、スカートおよびプレートによって基板Ｗの上に形成されたエンクロージャ内の湿度を、エンクロージャの外側の雰囲気より高い相対湿度の液浸液に維持できることを保証するために、ギャップは、十分小さく維持される。したがって、複雑なシールの必要をなくすことができる。

[0093] 基板テーブルＷＴが投影システムＰＳおよび固定されたプレート１１００の下で運動すると、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０によって覆う必要がある基板Ｗ上の区域が変化する。さらに、４つのエンコーダヘッド９８０のうち少なくとも３つが一度に覆われていてはならず、したがってこの実施形態で４つのプレートを使用する理由となる。プレートは、固定されたプレート１１００のいずれかの側にて２つの可動プレート１２１０、１２２０および１２３０、１２４０で必要な区域を覆うことが可能であるように成形される。各プレートは、平行四辺形として成形され、固定されたプレート１１００の同じ側で他のプレートとは独立して運動可能である。

[0094] 図１２に見られるように、基板テーブルＷＴを、１対のプレート１２１０、１２２０として中心プレート１１００の同じ側にある領域の方が多くなるように配置すると、これらのプレート１２１０、１２２０のベースがさらに近づき、したがって固定されたプレートに最も近いその自由端が隔置される。プレート１２１０、１２２０の特定の形状のせいで、その側のエンコーダヘッド９８０はプレートで覆われず、スカート１０００の内側の領域全体がプレートで覆われる。図に見られるように、固定されたプレート１１００の他方側では、第二アクチュエータ１３０２に取り付けられたプレート１２３０、１２４０のベースが、他方側よりさらに離れる。その結果、エンコーダヘッド９８０を覆わないが、なおスカート１０００の内側の領域を覆うように、その自由端が相互に近づく。

[0095] エンコーダヘッド９８０がエンコーダプレート９９０への自由経路を必要とせず、基板テーブルＷＴの位置を、測定フレームに取り付けた干渉計および基板テーブルＷＴの縁部に取り付けたエンコードプレートを使用して測定する場合は、固定されたプレート１１００のいずれかの側に単一の長方形のプレートを設けることが可能であり、これは固定されたプレートの長さに平行に平行移動する。この場合、プレートは、チャックのストローク全体をカバーするのに十分なほど広くする必要がある。これは、エンコーダヘッドをスカート１０００から十分離れて配置すれば、図１１および図１２に示すように、エンコーダヘッド９８０およびエンコーダプレート９９０でもなお可能である。しかし、これは装置のサイズ増大につながる。

[0096] スキャン中に、基板テーブルＷＴがＹ方向に運動すると、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０がそれと一緒にＹ方向に運動する。基板テーブルＷＴがＸ方向に運動すると、固定されたプレート１１００のいずれかの側にあるプレートの相対的位置が変化する。したがって、図１２の基板テーブルＷＴをＸ方向でさらに左側に運動する場合、固定されたプレート１１００の右手側のプレートが相互からさらに離れて、固定されたプレート１１００の左手側にあるプレートが、相互に近づく。この方法で、エンコーダヘッド９８０が覆われていない間、エンクロージャの完全性が維持される。

[0097] 分かるように、各対のプレート（１２２０および１２４０）のうち下側のプレートは常に、センサに対して同じ位置にある縁部を有する。基板テーブルＷＴがＸ方向に運動すると、センサに隣接するその縁部の部分が変化する。したがって、スカート１０００には、プレートの異なる高さを考慮に入れるために、ステップ１０１０を設ける。しかし、基板テーブルＷＴが運動するので、段を変更する必要がない。

[0098] 分かるように、固定されたプレート１１００は、チャックのストロークの全長にわたってカバープレートの対と対の間の継手を覆うほど十分に長くなければならない。

[0099] 図１１および図１２に示す構成は、エンコーダヘッド９８０がＹ方向で相互に近いので有利である。しかし、センサは、プレートがない場合に必要な距離より、Ｘ方向にさらに外側に配置される。したがって、Ｘ方向にてＹ方向と同じ配置構成のプレートを使用することが可能であり、２レベルのプレートにつながる。これには、複雑さという犠牲を払っている。

[0100] 各プレートの間およびプレートとスカートの間およびプレートと固定されたプレートの間のギャップは、０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度であるが、０．１ｍｍ以下しかなくてもよい。このサイズのギャップでは、エンクロージャ内で最高９８％の相対湿度を獲得することが可能である。

[0101] スカート１０００をＺ方向に作動させる理由は、基板テーブルＷＴを投影システムＰＳ、液体供給システムＬＳＳおよび全ての測定ユニットの下から出し入れできるようにすることである。これらの構成要素は、往々にして基板ＷＴに非常に近づく必要がある。したがって、基板テーブルＷＴを、スカートがそこから突出している状態で運動すべき場合は、これらの構成要素が、基板の表面から３ｍｍから１２ｍｍ（ある実施形態では５ｍｍから６ｍｍ）上にあるスカートと衝突するのを回避するために、基板テーブルＷＴ全体をＺ方向に作動させる（下降させる）必要がある。したがって、衝突を回避するために、露光シーケンスの前にスカート１００を上昇させ、その後に下降させる。スカートは、炭素繊維または何らかの形態のブラシまたは弾性材料で作成してよい。

[0102] 実施形態では、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０を、恐らく炭素繊維またはアルミのサンドイッチ構造またはハニカム構造などの軽量構成要素から製造する。

[0103] 図１３は、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０を詳細に示す。ここで見られるように、プレートは複数の穴１２１５を付けて製造し、それを弾性膜で覆う。この膜は弾力的にゆがみ可能である。つまり、気体中のプレート１２１０の運動は、膜で覆われた穴１２１５がない場合の結果より減衰が少ない。これは、エンコーダプレート９９０とプレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０の間の距離がわずか数ｍｍ、または０．５ｍｍしかないことがあるので、特に困難なことである。エンコーダプレートは測定フレームに対して装着され、可動プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０はベースフレームに対して装着され、測定フレームはベースフレームに対して可撓台に装着されるので、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０は、Ｚ方向でエンコーダプレート９９０に対して運動することができ、これは気体の減衰(damping)を引き起こし、その結果、可動プレートとエンコーダプレートの間にクロストークが生じる。したがって、プレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０に、可撓膜で覆われた貫通穴１２１５を設けると、気体が蝶プレート(butterfly plate)を通って流れるのを防止するが、膜は上下方向に拡大して、エンコーダプレート９９０に対するこれらのプレートの相対的運動によって引き起こされる気体の流れに対応することができる。

[0104] 図１４は、二重基板装置の構成でプレート１２１０、１２２０、１２３０、１２４０を１つの基板テーブルＷＴから別のそれへと移送する手順を示す。基本的に、固定されたプレート１１００の一方側にあるプレートは、第一基板テーブルを覆うことから第二基板テーブルへと一体で運動する。この手順中に、一時に１つのエンコーダヘッド９８０しか覆われない（ステップ２参照）。固定されたプレート１１００の一方側のプレートが、第二基板テーブル上の所定の位置へと移動したら、固定されたプレート１１００の他方側にあるプレートが、第一テーブルから第二テーブルへと移動する。この手順全体の間、基板テーブルＷＴは両方とも静止したままである。４つのプレート全部が新しい基板テーブルへと移動したら、新しい基板テーブルを投影システムＰＳの下に配置するように、両方の基板テーブルＷＴを移動することができる。

[0105] 実施形態では、可動プレートの代わりにエンコーダプレート自体を使用する。エンコーダプレートは、いずれの場合も投影システムＰＳに対して固定され、基板テーブルＷＴの全ストロークを通してエンクロージャを覆うことができるほど十分に大きいサイズである。プレート上で液浸液が凝縮することが障害となることがあり、それを回避するために処置を執る必要があることもある。

[0106] 以上の実施形態は全て、基板の表面全体が液体で覆われている。つまり十分に濡れた挙動を有し、したがって小滴は形成されないが、連続的な薄膜が形成される。これにより全てが濡れていることを保証するために、基板Ｗの表面を予め濡らす必要がある。投影システムＰＳの下にない基板の表面上の液体膜は、膜層が破壊しない状態で可能な限り薄いことが好ましい。これをより簡単にする１つの方法は、液浸液に表面活性剤または湿潤剤を添加することである。しかし、本発明は、任意の厚さの液体膜に適用可能である。代替的または追加的に、添加物が必要ないように、親水性層を基板に設けることができる。概して、液浸液に添加される添加物は、液体と基板表面との小さい接触角を提供するために選択しなければならない。接触角は７０°未満、６０°未満、５０°未満、３０°未満、または１５°未満でよい。添加物は、吸着による加熱を回避するために、投影システムに使用される放射に対して透明であるか、少なくとも、レジスト層の像を転写するために十分な放射がレジスト層に適切に到達することを保証するのに十分なほど透明でなければならない。このような加熱は、流体の屈折率に影響を及ぼすことがあり、これは明らかに望ましくない。１つの適切な添加物は、Air Products and Chemicals, Inc.によって生産されるOptiyield 93cである。

[0107] 以上の（特に図１１から図１４の）実施形態のいずれでも、液浸液は、基板テーブルＷＴに対して静止している出口を通して除去することができる。出口が実際に基板テーブルＷＴに通っている場合は、抽出によって基板テーブルＷＴ内に振動を誘発する可能性を低下させるために、または抽出流路内での蒸発を可能にする、または気体と空気の混合物が抽出流露に入れるために、措置を執ることができる。これは、例えば図６に示し、上述したような単相抽出器と同じ方法で有孔性材料を使用することにより、抽出器を単相抽出器として設計することで実行することができる。

[0108] 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は言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導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」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」または「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は、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前または露光後に、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）、メトロロジツールおよび／また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、以上およ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。

[0109] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍ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。

[0110] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折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、またはその組合せを指す。

[0111] 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つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはこのようなコンピュータプログラムを格納するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。

[0112] 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、限定されないが特に上述したタイプに、液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的表面区域にのみ提供されるかに関係なく、適用することができる。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、投影システムと基板および／または基板テーブルの間の空間に液体を提供する機構または構造の組合せでよい。これは、１つまたは複数の構造、１つまたは複数の液体入口、１つまたは複数の気体入口、１つまたは複数の気体出口、および／または液体を空間に提供する１つまたは複数の液体出口の組合せからなる。実施形態では、空間の表面は、基板および／または基板テーブルの一部であるか、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うか、空間が基板および／または基板テーブルを封入することができる。液体供給システムは、任意選択でさらに、液体の位置、量、品質、形状、流量または任意の他の特徴を制御する１つまたは複数の要素を含んでよい。

[0113] 装置に使用される液浸液は、使用される露光放射の所望の特性および波長に従って様々な組成を有してよい。波長が１９３ｎｍの露光の場合は、超純水または水性配合物を使用してよく、この理由から、液浸液は水と呼ばれることがあり、親水性、疎水性、湿度などの水に関連する用語を使用することができる。

[0114] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、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 (6)

1. 基板を保持する基板テーブルと、
   パターン付き放射ビームを前記基板に投影する投影システムと、
   基板を囲み、かつ、前記基板、前記基板テーブル、またはその両者の表面に液体を少なくとも部分的に収容するシールと
   を備えており、
   前記シールは、制御装置の制御下で前記基板テーブルに対して運動可能であり、前記制御装置は、前記基板テーブルと前記シールとの相対的速度が、前記シールが前記投影システムに対して静止状態で維持されている場合に存在するであろう相対的速度と比較して低下するように、前記基板テーブルの少なくともいくつかの運動中に前記シールを運動させるようになっている、リソグラフィ投影装置。
2. 前記シールは、前記基板、前記基板テーブル、またはその両者と非接触シールを形成する、請求項１に記載の装置。
3. 前記非接触シールは流体シールである、請求項２に記載の装置。
4. 液体が前記非接触シールを通して除去される、請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記シールは、液体除去装置と前記基板、基板テーブル、またはその両者との間をシールするガスナイフを備える、請求項１乃至４の何れかに記載の装置。
6. 投影システムを使用してパターン付き放射ビームを液体を通して基板に投影することを含み、シール装置が、前記基板を囲んで、前記基板、前記基板を保持する基板テーブル、またはその両者の表面の液体をシールし、前記シール装置が、前記基板テーブルの少なくともいくつかの運動中に、前記基板テーブルと前記シール装置との相対的速度が、前記シール装置が前記投影システムに対して静止状態で維持されている場合に存在するであろう相対的速度と比較して低下するように、前記基板テーブルに対して運動する、デバイス製造方法。