JP6038989B2 - リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置を操作する方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、液浸リソグラフィ装置に関する。

[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互いに近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同期的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
。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ができる。本発明の実施
形態は液体に関して説明されている。しかし別の流体、特に湿潤流体、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ができることである。（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、例えばデカリン、フルオロハイドロカー
ボンなどの炭化水素、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、構造又は装置によって
取り扱われる。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、従って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流体を閉じ込めることができ、それによって流体閉じ込めシステ
ムになり得る。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、それによって流体閉じ込め構造などのバリア部材になり得る。ある
実施形態では、流体ハンドリングシステムは、例えば、フロー及び／又は液浸流体の位置
を制御するのを助けるために、ガスの流れを生成又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封止を形成することができ、従って、流体ハンドリング構造は
封止部材と呼ぶことができる。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することができる。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になり得る。上記説明に関連して、
この節での流体に関して定義された特徴への言及は、液体に関して定義された特徴を含む
ものと理解することができる。

[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、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で開
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ＩＮ
によって基板上に、好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る。液
体は、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。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。

[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ＩＮによって
供給され、入口ＩＮの半径方向外側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及びＯＵＴ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ＩＮ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ＯＵＴ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Ｉ
Ｎ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
（他の組み合わせの入口ＩＮ及び出口ＯＵＴは動作しない）。

[0008] 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部材を液体供給システムに設ける
。このような構成が図５に図示されている。液体閉じ込め部材は、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。実施形態では、シール
は液体閉じ込め構造と基板の表面の間に形成され、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、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

[0009] それぞれが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第ＥＰ１
４２０３００号及び米国特許出願公開第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つのテーブルを備える。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。

[0010] 基板を液浸リソグラフィ装置内で露光した後、基板テーブルは、露光位置から、
基板を取り外して別の基板と交換することができる位置に移動する。これは、基板交換と
して周知である。２ステージリソグラフィ装置、例えば、ＡＳＭＬの「ツインスキャン」
リソグラフィ装置では、投影システムの下で基板交換が行われる。

[0011] 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、実質的に基板の上面全
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
プに液体を提供する。その液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。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、従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ＵＳ２００６／１１９８０９号に記載されている。
全ての位置で基板Ｗ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。

[0012] 液浸システムは、流体ハンドリングシステム又は装置であってよい。一実施形態
では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体又は液を供給することができ、従って、流
体又は液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、流体
又は液体を閉じ込めることができ、それによって流体又は液体閉じ込めシステムになり得
る。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、流体又は液体へのバリアを提供す
ることができ、それによってバリア部材になり得る。ある実施形態では、流体ハンドリン
グシステムは、例えば、液体を取り扱うのを助けるために、ガスの流れを生成又は使用す
ることができる。ある実施形態では、液浸流体の代わりに液浸液が使用される。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になり得る。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位置する。

[0013] 流体ハンドリングシステム又は液体閉じ込め構造では、液体は、構造の本体、下
にある表面（例えば、基板テーブル、基板テーブル上に支持された基板、シャッター部材
及び／又は測定テーブル）、および局所領域液浸システムの場合には流体ハンドリングシ
ステム又は液体閉じ込め構造と下にある構造との間の、すなわち液浸空間内の液体メニス
カスによって、空間に、例えば閉じ込め構造内に、閉じ込められる。オールウェットシス
テムの場合は、液体は、液浸空間から基板及び／又は基板テーブルの上面へ流出すること
ができる。

[0014] 液滴は、通常は液浸空間内の液浸液と接触しない投影システムの最終要素の一部
上にはね散ることがある。そのような液滴は、蒸発して最終光学（例えば、レンズ）要素
に冷点を形成し、画像エラー及び／又は合焦エラーを引き起こすことがある。

[0015] また、液浸空間内の液体、ガス及び投影システムの最終要素の間の境界を画定す
る線の周囲の液体の蒸発は投影システムの最終要素の熱障害に強い影響を与えることがあ
る。この接触線は液体閉じ込め構造と基板との相対的な運動の間、液浸液のスロッシング
のために移動する場合がある。線が下へ動くと液体の薄い膜が残されて蒸発し、投影シス
テムの最終要素の熱障害を引き起こすことがある。

[0016] 従って、例えば、最終要素への液滴及び／又はガスと液体との最終要素の界面の
影響を低減し、又はそのような液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。

[0017] ある態様では、リソグラフィ装置であって、投影システムと、該投影システム、
液体閉じ込め構造、並びに基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少
なくとも部分的に液浸液を閉じ込める液体閉じ込め構造と、投影システムから液体閉じ込
め構造へ及び装置の光軸の周囲へと延在して、投影システムと液体閉じ込め構造との間の
ギャップを実質的に封止するバリアであって、投影システムと液体閉じ込め構造との間の
力の伝達を実質的に防止する役割を果たすバリアとを備える、リソグラフィ装置が提供さ
れる。

[0018] ある態様では、投影システムと、該投影システム、液体閉じ込め、構造並びに基
板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少なくとも部分的に液浸液を閉
じ込める液体閉じ込め構造と、液浸液を、半径方向外側に、且つ投影システムの最終要素
の表面と接触させるように強い、及び／又は液体を、投影システムと液体閉じ込め構造と
の間に使用時に延在するメニスカスの半径方向外側にて投影システムの最終要素の表面と
接触するように保つデバイスとを備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0019] ある態様では、光学要素絶縁体が投影システムの光学的能動部品と液体閉じ込め
構造との間に配置され、光学要素絶縁体が装置の光路の外側にあるリソグラフィ装置が提
供される。

[0020] ある態様では、投影システムと、該投影システム、液体閉じ込め構造、並びに基
板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少なくとも部分的に液浸液を閉
じ込める液体閉じ込め構造とを備えるリソグラフィ装置であって、液体閉じ込め構造が透
過性の板によって分離された上部容積と下部容積とに区画され、上部容積と下部容積内の
液体が異なっている、リソグラフィ装置が提供される。

[0021] 添付の概略図を参照しながら、本発明の実施形態を以下に説明するが、これは単
なる例示としてのものにすぎない。図面において、対応する参照符号はその対応する部材
を示す。

[0022]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。 [0023]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムとしての流体ハンドリング構造を示す図である。 [0023]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムとしての流体ハンドリング構造を示す図である。 [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を示す図である。 [0025]本発明のある実施形態で液体供給システムとして使用することができる液体閉じ込め構造の断面図である。 [0026]本発明のある実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0027]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0028]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0029]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0030]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0031]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0032]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0033]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0034]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0035]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0036]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0037]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。 [0038]本発明の別の実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムの断面図である。

[0039] 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、
[0040] − 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、
[0041] − 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
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、
[0042] − 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、
[0043] − 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。

[0044] 照明システムは、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。

[0045] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴ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
支持構造ＭＴ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。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」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。

[0046] 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別な機能層に相当する。

[0047] 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、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。

[0048] 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
なされる。

[0049] 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）。

[0050] 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支持構造）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、追加のテーブル及び／又は支持構造を並行して使用
するか、１つ又は複数の他のテーブル及び／又は支持構造を露光に使用している間に１つ
又は複数のテーブル及び／又は支持構造で予備工程を実行することができる。

[0051] 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、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とともに放射システムと呼ぶことができる。

[0052] 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ＡＭ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。

[0053] 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によってパターン
が与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、投影システムＰ
Ｓを通過し、これは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する。第２のポジショ
ナ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１のポジショナＰＭ及び別
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、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバ
イスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、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、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ンメ
ントマークＭ１、Ｍ２及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、専用のターゲット部分を占
有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブラインアラインメン
トマークとして知られる）。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ンメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0054] 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。

[0055] ステップモードにおいては、マスクテーブル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。

[0056] スキャンモードにおいては、マスクテーブル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
（つまり単一動的露光）。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。

[0057] 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。

[0058] 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。

[0059] 投影システムＰＳの最終要素と基板との間に液体を供給する構成はいわゆる局所
液浸システムＩＨである。このシステムでは、液体が基板の局所領域にのみ提供される液
体ハンドリングシステムが使用される。液体によって充填された空間は、基板の上面より
も平面視で小さく、液体が充填した領域は、投影システムＰＳに対して実質的に静止して
いるが、基板Ｗはその領域の下を移動する。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。

[0060] 図５は、液体閉じ込め構造１２がある局所液体供給システムを概略的に示す。液
体閉じ込め構造１２は投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗ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。（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の表面も指すことに留
意されたい。）液体閉じ込め構造１２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。実施形態では、液
体閉じ込め構造と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、流体シールのような非接触シ
ール、望ましくはガスシールとすることができる。

[0061] 液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の液浸空
間１１内に液体を少なくとも部分的に閉じ込める。液体が基板Ｗの表面と投影システムＰ
Ｓの最終要素との間の空間内に閉じ込められるように、基板Ｗへの非接触封止１６を投影
システムの画像フィールドの周囲に形成することができる。液浸空間は、下に位置し、投
影システムＰＳの最終要素を取り囲む液体閉じ込め構造１２によって少なくとも部分的に
形成される。液体は、液体入口１３によって、投影システムの下の空間、及び液体閉じ込
め構造１２内に運び込まれる。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１２は、投影システムの最終要素の少し上に延在することができる。液面
は、最終要素より上に上昇し、液体のバッファが提供される。ある実施形態では、液体閉
じ込め構造１２は、上端で投影システム又はその最終要素の形状に正確に一致し、例えば
、円形であってもよい内周を有する。底部で、内周は、画像フィールドの形状に正確に一
致し、例えば、矩形であってもよいが、そうでなくてもよい。

[0062] ある実施形態では、液体は、使用時に液体閉じ込め構造１２の底と基板Ｗの表面
との間に形成されるガスシール１６によって液浸空間内１１に封じ込められる。封止なし
（例えば、オールウェット実施形態で）、又は液体閉じ込め構造１２の下面と基板Ｗの表
面、基板テーブルＷＴなどの対向面との間の毛管力によって達成される封止、又は両者の
組み合わせなどのその他のタイプの封止も可能である。

[0063] ガスシール１６は、例えば空気又は合成空気などの気体によって形成されるが、
ある実施形態ではＮ_２又は他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、圧力下で入口１５を介して液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間のギャップに提供さ
れる。ガスは、出口１４を介して抽出される。ガス入口１５の過剰圧力、出口１４の真空
レベル、及びギャップの幾何構造は、液体を閉じ込める内側への高速ガスフロー１６が存
在するようにアレンジされる。液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間の液体にかかるガス
の力が、液体を液浸空間１１に封じ込める。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状の溝
であってもよい。環状溝は、連続的であっても不連続的であってもよい。ガスのフローは
、液体を空間１１に封じ込めるのに有効がある。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。

[0064] 他の構成も可能であり、以下の説明から明らかなように、本発明のある実施形態
は、いかなるタイプの局所液体供給システムも液体供給システムとして使用することがで
きる。

[0065] １つ又は複数の局所液体供給システムは、液体供給システムの一部と基板Ｗとの
間を封止する。封止は、液体供給システムの一部と基板Ｗとの間の液体のメニスカスによ
って画定されてもよい。液体供給システムのその部分と基板Ｗとの相対的な動きによって
封止、例えばメニスカスが破壊され、液体が漏れることがある。この問題は、高速スキャ
ンでより重要になる。スループットが増加するため、スキャン速度を上げることが望まし
い。

[0066] 図６は、液体供給システムの一部である液体閉じ込め構造１２を示す。液体閉じ
込め構造１２は、液体閉じ込め構造（バリア部材又は封止部材と呼ばれることもある）が
例えば全体形状として実質的に環状になるように、投影システムＰＳの最終要素の周辺部
（例えば、周縁）の周りに、基板テーブルの上面に平行な、及び／又は光軸に垂直な平面
にて延在する。すなわち、液体閉じ込め構造は、最終光学（例えば、レンズ）要素を密閉
する。液体閉じ込め構造１２は、環状でもリング状であってもよい。投影システムＰＳは
円形でなくてもよく、液体閉じ込め構造１２の外縁部もリング状でなくてもよいため、液
体閉じ込め構造１２がリング状である必要はない。液体閉じ込め構造は、また、投影ビー
ムを投影システムＰＳの最終要素から放射できる開口を有する限り、他の形状であっても
よい。開口は、中央にあってもよい。従って、露光時に、投影ビームは、液体閉じ込め構
造の開口に閉じ込められた液体を通過して基板Ｗ上に到達できる。液体閉じ込め構造１２
は、例えば、実質的に矩形でもよく、また投影システムＰＳの最終要素の液体閉じ込め構
造１２の高さの形状と同じ形状でなくてもよい。

[0067] 液体閉じ込め構造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との間の空間１１内に液体を少なくとも部分的に保持するか又は閉じ
込めることである。この空間１１は、液浸空間として周知である。液体の上面は、単に液
体閉じ込め構造１２の存在によって封じ込められている。空間内の液面は、液体が液体閉
じ込め構造１２の最上部からあふれないように維持されている。

[0068] 液浸液は、液体閉じ込め構造１２（従って、液体閉じ込め構造１２は流体ハンド
リング構造と考えられる）によって空間１１に提供される。液浸液の通路又はフロー経路
は、液体閉じ込め構造１２を通過する。フロー経路の一部はチャンバ２６から構成される
。チャンバ２６は、２つの側壁２８、２２を含む。液体は、第１の側壁２８を通してチャ
ンバ２４からチャンバ２６へ流れ、次に、第２の側壁２２を通して空間１１へ流れる。複
数の出口２０が液体を空間１１に提供する。液体は、それぞれ側壁２８、２２の貫通穴２
９、２０を通過して空間１１に流入する。貫通穴２０、２９の場所は不規則であってもよ
い。

[0069] 液体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗとの間に封止が提供される（この特徴は液
体閉じ込め構造１２が流体ハンドリング構造であるということを示す）。図６で、封止デ
バイスは、非接触封止を提供するように構成され、いくつかのコンポーネントからなる。
投影システムＰＳの光軸から半径方向外側に、出口２０から空間を横切る液浸液の実質的
に平行なフローを維持する助けとなる、空間内に（しかし投影ビームの経路内にではなく
）延在する（オプションの）フロー制御板５０が提供される。フロー制御板５０は、投影
システムＰＳ及び／又は基板Ｗに対する液体閉じ込め構造１２の光軸の方向の動きへの抵
抗を低減させる貫通穴５５を有する。

[0070] 液体閉じ込め構造１２の底面のフロー制御板５０から半径方向外側に入口１８０
がある。入口１８０は、基板Ｗへの方向に液体を提供することができる。結像の間、これ
は、基板Ｗと基板テーブルＷＴとの間のギャップを液体で充填することで液浸液内の気泡
の形成を防止するのに役立つ。

[0071] 入口１８０から半径方向外側に、液体閉じ込め構造１２並びに基板Ｗ及び／又は
基板テーブルＷＴとの間から液体を抽出する抽出器アセンブリ７０がある。抽出器アセン
ブリ７０は、以下に詳述するが、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間に形成された非接
触封止の一部を形成する。抽出器アセンブリ７０は、単相又は２相抽出器として動作でき
る。

[0072] 抽出器アセンブリ７０から半径方向外側にくぼみ８０がある。くぼみは、入口８
２を通して大気に接続されている。くぼみ８０は、出口８４を通して低圧力源に接続され
ている。入口８２は、出口８４に対して半径方向外側に位置していてもよい。くぼみ８０
から半径方向外側にガスナイフ９０がある。抽出器アセンブリ、くぼみ及びガスナイフの
ある構成が、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする米国特許出願公開ＵＳ
２００６／０１５８６２７号に詳細に開示されている。しかし、その文書では、抽出器ア
センブリの構成は異なる。

[0073] 抽出器アセンブリ７０は、米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に
開示された抽出器アセンブリのような液体除去デバイス又は抽出器又は入口を含む。その
内容は参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。任意のタイプの液体抽出器
を使用することができる。ある実施形態では、液体除去デバイス７０は、単一液相の液体
抽出を可能にするためにガスから液体を分離するための多孔質の材料１１０で覆われた入
口を含む。多孔質の材料１１０の下流にあるチャンバ１２０は、わずかに圧力がかかった
状態に保たれ、液体で満たされている。チャンバ１２０内の加圧は、多孔質の材料１１０
の穴に形成されたメニスカスによって周囲ガスが液体除去デバイス７０のチャンバ１２０
内に引き込まれない程度の大きさである。しかし、多孔質材料１１０の表面が液体に接触
すると、フローを制限するメニスカスは存在せず、液体は、液体除去デバイス７０のチャ
ンバ１２０内に自由に流入できる。多孔質材料１１０の表面は、液体閉じ込め構造１２に
沿って（また空間の周囲に）半径方向内側に延在する。多孔質材料１１０の表面を通る抽
出速度は、多孔質の材料１１０のうちどの程度が液体によって覆われているかによって変
わる。

[0074] 多孔質の材料１１０は、各々が寸法、例えば５〜５０μｍの範囲の直径ｄ_{ｈｏｌ
ｅ}などといった幅、を持つ多数の小さい孔を有する。多孔質の材料１１０は、液体が除去
される表面、例えば基板Ｗの表面上の５０〜３００μｍの範囲の高さに維持できる。ある
実施形態では、多孔質の材料１１０は、少なくともわずかに親液性であり、すなわち、例
えば水などの液浸液に対して９０°未満、望ましくは８５°未満、又は望ましくは、８０
°未満の接触角を有する。

[0075] ガスが液体除去デバイス内に引き込まれることを防止することは常には可能では
ないかもしれないが、多孔質の材料１１０は、振動を引き起こす可能性がある大量の不均
一なフローを防止する。電気鋳造、フォトエッチング、及び／又はレーザカッティングで
形成されるマイクロふるい(micro sieve)を多孔質の材料１１０として使用することがで
きる。適したふるいは、オランダ、ＥｅｒｂｅｅｋのＳｔｏｒｋ Ｖｅｃｏ Ｂ．Ｖ．製
である。孔のサイズが使用時に受ける圧力差をメニスカスに与えるのに適している限り、
他の多孔質の板又は多孔質の材料の中実ブロックも使用することができる。

[0076] 基板Ｗのスキャン中（その間、基板Ｗは、液体閉じ込め構造１２と投影システム
ＰＳの下で移動する）、基板Ｗと液体閉じ込め構造１２との間に延在するメニスカス１１
５は、移動する基板Ｗによって印加される抵抗力によって光軸に向かって、又は光軸と逆
方向に引かれる。これは、上述したように液体の蒸発、基板の冷却、そして結果的な収縮
及びオーバーレイエラーをもたらし得る、液体の損失を引き起こすことができる。液滴と
レジストの光化学との相互作用によって、液体の汚れが追加的に又は代替的に残されるこ
とがある。

[0077] 図６には具体的には示されていないが、液体供給システムは、液面の変動を処理
する構成を有する。これは、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間に蓄積する
液体が処理され、こぼれないためである。こうした液体の蓄積は、下記の液体閉じ込め構
造１２と投影システムＰＳとの間の相対的な動きの最中に発生する恐れがある。このよう
な運動は、スロッシングと呼ばれることがある。この液体に対処する１つの方法は、それ
が極めて大きいために、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間の相対的な動き
の間に液体閉じ込め構造１２の周辺部（例えば、周縁）上でほとんど圧力勾配がないよう
な液体閉じ込め構造１２を提供することである。代替又は追加の構成では、例えば、抽出
器アセンブリ７０のような単相抽出器などの抽出器を用いて、液体閉じ込め構造１２の最
上部から液体を除去することができる。代替的又は追加的フィーチャは、疎液性（例えば
、疎水性）コーティングである。このコーティングは、開口を取り囲む液体閉じ込め構造
１２の最上部の周囲及び／又は投影システムＰＳの最終（光学）要素の周囲に帯を形成す
ることがある。コーティングは、投影システムＰＳの光軸から半径方向外側であってよい
。疎液性（例えば、疎水性）コーティングは液浸液を空間１１内に保持するのを助ける。

[0078] 上記構造を有する液体閉じ込め構造１２に関連して本発明のある実施形態につい
て以下に説明する。しかし、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の液浸空間に液
体を提供する別のタイプの任意の液体閉じ込め構造又は液体ハンドリングシステムを本発
明の実施形態で適用することができることは言うまでもない。局所液浸リソグラフィ装置
及びオールウェット構成の両方の液体閉じ込め構造又は流体ハンドリングシステムを本発
明の実施形態で適用することができる。

[0079] 本発明のある実施形態は、蒸発する液滴によって引き起こされる最終光学要素上
に形成される冷点の問題を解決するのを助けるように企図されている。本発明のある実施
形態は、不要な熱負荷をａ）液体閉じ込め構造１２（最終要素ほどは重要な問題ではない
が）、及び／又はｂ）最終光学要素に与える可能性があるガス空間２００内の液滴２０５
の蒸発を防止することができる。解決策は、投影システムＰＳの最終要素、液体閉じ込め
構造１２、及び液浸空間１１の間のガス空間２００内に液浸液の蒸気が飽和又はほとんど
飽和した環境を持つことである。以下、飽和ガスについて説明する。この用語は、近飽和
ガス、すなわち飽和状態の蒸気圧の少なくとも５０％又は６０％又は７５％又は８０％又
は９０％のレベルの液浸液の蒸気圧を備えたガスを含むものと意図されている。ガスは、
バリア２２０によって貯留されている。別の形態のバリア２２０を図６〜図９に示す。

[0080] バリア２２０は、望ましくは、光軸に対し、ガス空間２００の容積の利益を最適
、例えば最大限にするように配置されるのが望ましい。ガス空間２２０は、液浸液の蒸気
がガス飽和又はほとんど飽和した環境を画定できる。前節で挙げた理由によって、ガス空
間２２０が望ましいであろう。ガス空間２００内のガスは、バリア２２０の半径方向外側
のガスに対して閉じ込められる。すなわち、バリア２２０の外側のガスはガスフローに乗
せられ得る。従って、可能な限り半径方向外側に遠くにバリア２２０を配置することが有
利である。これによって、液体閉じ込め構造１２と投影システムの最終要素との間の容積
の半径方向外側の部分を最小限になる。しかし、これは、ガス空間２００が大きすぎる場
合スループットにおいてあり得る損失とのバランスをとらねばならず、ガス空間２００内
に平衡を達成するには時間がかかり、空間２００が大きければ大きいほどスキャンの開始
前に達成すべき平衡を達成するのにより長い時間がかかる。すべての実施形態に共通であ
るが、少なくとも投影システムの最終要素の表面、例えば下向きの表面全体が高い熱負荷
から確実に保護されることが望ましい。従って、図６に示すように、バリア２２０は投影
システムの最終要素の半径方向外側の縁部２３５に提供される。別の方法としては、バリ
ア２２０をさらに半径方向外側に提供してもよい。ある実施形態では、バリア２２０は、
外向き縁部２３５の半径方向内側に提供される（図８を参照）。

[0081] ガスの飽和の一定のしきい値より下で、液浸液は蒸発する。例えば、液滴又は膜
（以後、液滴は特に断りのない限り膜を含む）としての液体の蒸発によって液体が存在す
る表面に熱負荷がかかる。飽和の一定のしきい値又はそれより上で、蒸発は、停止しない
までも大幅に低減する。ガスは、液浸液の蒸気で飽和する。従って、冷点が蒸発によって
そのような上に形成されている場合に光学的性能を低減させる全領域を飽和ガス（流体の
蒸発を回避することができる十分な飽和）によって確実に取り囲むことで、蒸発は低減又
は抑止することができる。この容積は、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳの最終
要素との間のバリア２２０を使用することで閉じ込めることができる。蒸発が回避される
と温度オフセットが回避され、光収差が回避される。

[0082] 飽和ガスによって、例えば、投影システムＰＳ上の液滴の蒸発が防止されるため
、飽和ガスは絶縁体と考えることができる。すなわち、飽和ガスの存在によって気化熱負
荷が投影システムＰＳなどの該当する表面に印加されることが防止される。従って、飽和
ガスは、投影システムＰＳ上（及び特に（液浸液と接触する）投影システムＰＳの最終要
素上）などの該当する表面への絶縁効果を有する。従って、飽和ガスは、投影システムＰ
Ｓと液体閉じ込めシステムとの間に存在する絶縁体又はアイソレータである。

[0083] 図６で、ガス空間２００は、投影システムＰＳの下方、及び液体閉じ込め構造１
２の上方に位置する。飽和ガスは、ガス空間２００内に封じ込めるか又は閉じ込めること
ができる。半径方向内側にてガス空間は液浸空間１１の液体のメニスカス２１０によって
囲まれている。半径方向外側にて湿りガス空間２００はバリア２２０によって囲まれてい
る。

[0084] 図６の実施形態で、バリア２２０は、蛇腹の形態をしている。バリア２２０は、
投影システムＰＳから液体閉じ込め構造１２まで延在する。バリアは、装置の光軸周りに
延在し、それにより投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間のギャップを封止し
、ガス空間２００を画定する。バリア２２０は、蛇腹の形態をしているため、投影システ
ムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の力の伝達を実質的に防止することができる。

[0085] 図面では、バリア２２０は、投影システムＰＳの最終要素と液体閉じ込め構造１
２との間にあって両者に接続されているが、これはそうでなくてもよい。例えば、バリア
２２０は、投影システムＰＳのマウント又はシールド構造から液体閉じ込め構造１２まで
延在していてもよい。

[0086] バリア２２０は、一端が投影システムＰＳに接続され、他端が液体閉じ込め構造
１２に接続されている。しかし、これはそうでなくてもよい。一実施形態では、バリア２
２０は、一端又は両端が取り付けられていないが、投影システムＰＳ及び／又は液体閉じ
込め構造１２に接触している。バリア２２０は、バリア２２０の材料の弾力性によって、
投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２の少なくとも一方に接触させておくことができ
る。

[0087] バリア２２０は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間のギャップを
封止する。それによって、バリア２２０は、ガス空間２００を部分的に画定する。ガス空
間２００は、バリア２２０、投影システムＰＳ、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１
２との間に延在するメニスカス２１０によって画定される。

[0088] 望ましくは、バリア２２０は、光軸方向に１Ｎ／ｍｍ未満、望ましくは０．５Ｎ
／ｍｍ未満の剛性を有する。

[0089] 一実施形態では、液体閉じ込め構造１２のオリフィス２５５を通してガス空間２
００へガスを供給する飽和ガス源２５０を提供することができる。それによって、飽和ガ
スをガス空間２００内に補充できる。例えば、液体閉じ込め構造１２には、ガス空間２０
０からガスを取り出す開口があってもよい。開口は、液浸空間１１から液体を除去する役
割も果たす。この１つの利点は、存在するガスはすべて飽和されるため、流体除去システ
ム内の蒸発が防止されることである。また、抽出されたガスは、飽和ガス源２５０からガ
ス空間２００に再度供給することができる。別の方法としては、この開口をガス抽出専用
にして、１つ又は複数の別の開口を液浸空間１１からの液体の除去のために提供すること
ができる。

[0090] 図から分かるように、バリア２２０は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１
２との間の空間を飽和ガスのための半径方向内側の空間（すなわち、ガス空間２００）と
、液体閉じ込め構造１２及び投影システムＰＳの半径方向外側の外気に流体連通する半径
方向外側の部分とに区画する。

[0091] 図７は、以下の点を除いて、図６の実施形態と同一の別の実施形態を示す。

[0092] 図７に示す実施形態では、バリア２２０は、投影システムＰＳに装着され、バリ
ア２２０の材料の弾力性のために液体閉じ込め構造１２に接触する細長い封止などの封止
の形態をしている。別の方法としては、バリア２２０は液体閉じ込め構造１２に装着しバ
リア２２０の材料の弾力性によって投影システムＰＳに接触させることもできる。バリア
２２０の断面は、実質的にＬ字形である。バリア２２０の端部ではなく表面が自由端で投
影システムＰＳ又は液体閉じ込め構造１２に接触している。バリア２２０はフルオロポリ
マー（例えば、バイトン）などのポリマーから構成されてもよい。

[0093] 図８は、以下の点を除いて、図７の実施形態と同一の別の実施形態を示す。

[0094] 図８の実施形態では、バリア２２０は、断面はほぼＶ字形である。バリア２２０
は、板ばねに類似している。バリア２２０はＶ字の一辺に沿って投影システムＰＳに接着
、粘着、又は装着することができる。バリア２２０は、バリア２２０の材料の弾力性のた
めに液体閉じ込め構造１２に接触する。バリア２２０は、クランピングによって、又は締
め具を用いるなどの別の方法で投影システムＰＳに装着することができる。ある実施形態
では、バリア２２０を液体閉じ込め構造１２に接着、粘着、又は装着し、投影システムに
接触させることができる。

[0095] 図９は、本発明の別の実施形態を示す。図９は、投影システムＰＳと液体閉じ込
め構造１２との概略断面図である。液体閉じ込め構造１２は、図６に示すような任意のタ
イプの液体閉じ込め構造であってよい。図９の実施形態は、以下の点を除いて図６の実施
形態と同じである。

[0096] 図９の実施形態では、ガス空間２００は、固体から形成されたセル状(cellular)
材料７００によって少なくとも部分的に満たされている。セル状材料７００は、望ましく
は、オープンセル(open cell)材料である。セル状材料７００は、図６の実施形態の蛇腹
の形態のバリア２２０と同様にバリアとしての働きをする。セル状材料７００は、投影シ
ステムＰＳと液体閉じ込め構造１２の一方又は両方に粘着などによって装着してもよいし
、又はしなくてもよい。セル状材料７００は、投影システムＰＳとバリア１２との間のギ
ャップを封止する。

[0097] セル状材料７００は、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間に垂直に
延在する。この結果、セル状材料７００を通して、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造
１２との間に力の伝達は実質的にない。セル状材料７００の半径方向内側に、液体のメニ
スカス２１０又は、メニスカス２１０がセル状材料７００に接触する前にガス空間２００
を配置してもよい。

[0098] 図示のように、セル状材料７００は、望ましくは、液体閉じ込め構造１２と投影
システムＰＳとの間に延在する、液浸空間１１内の液体のメニスカス２１０まで存在する
。セル状材料７００は、例えば、図６の実施形態のような投影システムＰＳからの液浸液
の蒸発を防止する効果を有する。セル状材料は、セル状材料がない時と比較して蒸発を防
止／大幅に低減する。セル状材料７００の半径方向内側のガス空間は、受動的に（又は能
動的に）飽和し、その結果、ガス空間が飽和し蒸発が低減する。セル状材料の気泡は、飽
和ガスを含むことができ、気泡内に局所的な飽和ガス空間を提供する。図に示すように、
セル状材料７００は、投影システムＰＳの実質的に縁部２３５ａまで延在する。縁部２３
５ａは、投影システムＰＳ全体の縁部でもよく、又は投影システムＰＳの最終要素の縁部
でもよい。

[0099] 図６の実施形態のバリアと同様、セル状材料７００は、投影システムＰＳと液体
閉じ込め構造１２との間の力の伝達を実質的に防止する働きがある。

[00100] セル状材料７００は、セル状材料７００の反対側での液浸液とガスとの自由な
相互作用を効果的に低減させるため、セル状材料７００の存在は有益である。このことで
、液浸液の蒸発とそれに関連する冷却効果が低減し又は解消されることがある。液浸液は
、セル状材料７００を通過しない。その結果、投影システムにかかる熱負荷は低減する。
セル状材料はガスを通過させる。

[00101] 液浸液は、セル状材料７００のセル内に浸透することができる。これは、１つ
又は２つの点で有益である。第１に、セル状材料内のガス環境は液浸液の蒸気が飽和し、
図６の実施形態のガス空間２００と同じ方法で蒸発の熱負荷が低減する。代替的に又は追
加的に、このようにして液浸液をセル泡内で投影システムＰＳと接触させておくことがで
きる。これは、下記の図１０の実施形態と同じ利点を有し、及び／又は液浸液がセル内に
閉じ込められ、従ってスプラッシングが実質的に発生しないという追加の利点を有する。

[00102] 従って、図６〜図８の実施形態の飽和ガスと同様、セル状材料７００は、投影
システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の絶縁体として考えることができることが分
かる。セル状材料は、ガス及び／又は液体が半径方向外側に通過するのを妨害又は防止し
て封止としての働きをする。封止は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の
力の伝達を実質的に阻止する。ある実施形態では、セル状材料はスポンジなどの発泡体で
ある。

[00103] 図１０は、別の実施形態を示す。図１０の実施形態は、以下の点を除いて図９
の実施形態と同じである。図１０〜図１７に示す実施形態は、投影システムＰＳと液体閉
じ込め構造１２との間の接触を含まない。すなわち、投影システムＰＳと液体閉じ込め構
造１２と投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の、投影システムＰＳ又は液体
閉じ込め構造１２に装着された任意の構造とは離間している。すべての実施形態で、投影
システムＰＳと液体閉じ込め構造１２の少なくとも一方が、液体閉じ込め構造１２と投影
システムＰＳとの間の構造から機械的に分離されている。投影システムＰＳと液体閉じ込
め構造１２との間に相互接続構造はない。

[00104] 図１０の実施形態で、液浸液のメニスカス２１０が半径方向外側の方向（ここ
で記載するすべての半径方向は原点として投影システムＰＳの光軸を指す）に強制される
。この結果、メニスカス２１０は、実質的に投影システムＰＳの半径方向外側の縁部２５
３ａに位置するか、少なくとも投影システムＰＳの最終要素の半径方向外側の縁部２５３
ａに位置する。こうして、投影システムＰＳの最終要素の表面、例えば下向きの表面から
の液浸液の蒸発は不可能になる。投影システムの最終要素のその表面に液浸液を接触させ
ておくことで、その表面からの液浸液の蒸発は効果的に防止される。従って、特に液浸液
の比較的高い熱容量と低い熱伝導係数のために、液浸液自体が液体閉じ込め構造１２から
投影システムＰＳを遮断していることが分かる。

[00105] 液浸液を半径方向外側に強いるために、毛管力及び／又は１つ又は複数の親液
性表面を使用することができる。例えば、投影システムＰＳ及び液体閉じ込め構造１０は
互いに近くに位置してよく、２つのコンポーネントの間の毛管ギャップ８２０が形成され
るように協働するような形状の底面と上面とをそれぞれ有していてよい。これは、液体を
毛管作用で半径方向外側に駆動する効果がある。代替的に又は追加的に、液体閉じ込め構
造１２の上向きの表面８００及び／又は投影システムＰＳの下向きの表面８１０は、液浸
液が９０°未満、望ましくは、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０又は１０°未
満の後退接触角を有する（すなわち、親液性である）材料からなるか、コーティングを有
していてよい。このような手段は、また、それらの表面が液浸液に関してその特性がなか
った場合の結果と比較して、半径方向外側に液浸液を強いる効果を有する。

[00106] 図１０に示すように、液体閉じ込め構造１２及び投影システムＰＳの水平な表
面だけが液浸液に対して親液性である。しかし、他の構成も可能である。例えば、水平な
表面の一部だけが液浸液に対して親液性であってもよい。代替的に又は追加的に、図示の
水平な表面の半径方向内側の投影システムＰＳの水平でない下向きの表面及び／又は液体
閉じ込め構造１２の水平でない上向きの表面を液浸液に対して親液性にしてもよい。望ま
しくは、少なくとも投影システムＰＳの縁部２３５ａ又は投影システムＰＳの最終要素ま
での表面の部分を液浸液に対して親液性にしてもよい。

[00107] 別の実施形態を図１１に示す。図１１の実施形態は、以下の点を除いて図６の
実施形態と同じである。

[00108] 図１１の実施形態では、バリアは提供されない。しかし、ある実施形態では、
バリアを提供することができる。

[00109] 図１１の実施形態では、液体供給装置２５２が提供される。液体供給装置２５
２は、開口２５３を介してガス空間２００に液体を供給する。液体は、望ましくは、噴霧
２５４として提供される。その場合、開口２５３は噴霧ノズルであってよい。望ましくは
、液体は、液浸液と同じである。

[00110] 液体は、図示のように、半径方向内側に、半径方向外側に、又は半径方向内側
と外向きの両方に提供することができる。液体は、望ましくは、連続的に提供される。液
体リフレッシュ速度は、メニスカス２１０からの液体の蒸発速度よりも速い。その結果、
メニスカス２１０からの液体又は投影システムＰＳ上の液滴２０５が蒸発するよりも速く
ガス空間２００内が飽和する。

[00111] ある実施形態では、液体が投影システムＰＳ、特に投影システムＰＳの最終要
素の望ましくは縁部２３５まで接触するように、噴霧２５４が提供される。こうして、投
影システムＰＳの最終要素からの蒸発が低減し、それによって、温度変化が低減するか回
避される。従って、飽和ガスの提供と同様、噴霧は投影システムＰＳの絶縁体と考えるこ
とができる。

[00112] 言い換えれば、液体供給装置２５２は、液体を、（例えば、半径方向外側に）
投影システムＰＳの最終要素の表面、例えば下向きの表面と接触するように強いる。液体
供給装置２５２はまた、液体を、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間に延在
するメニスカス２１０の半径方向外側の位置にて投影システムＰＳの最終要素の表面を接
触するように保つ。

[00113] 図では、液体供給装置２５２及び開口２５３は、液体閉じ込め構造１２内に形
成されているようになっているが、これはそうでなくてもよい。ある実施形態では、液体
供給装置２５２及び開口２５３は、液体閉じ込め構造１２及び投影システムＰＳとは別の
部材内に形成することができる。ある実施形態では、液体供給装置２５２及び／又は開口
２５３は、投影システムＰＳ内に提供される。

[00114] 図１２は、以下の点を除いて、図６の実施形態と同一の別の実施形態を示す。

[00115] 図１２の実施形態では、繊維状材料から成り得る湿潤媒体６００が、投影シス
テムＰＳ上に提供される。湿潤媒体６００はシートでよく、メッシュ又はシートメッシュ
の形態でよい。湿潤媒体６００は、投影システムＰＳの最終要素に装着されている。例え
ば、湿潤媒体は、粘着によって表面に装着することができる。湿潤媒体６００は、投影シ
ステムの最終要素に液浸液が跳ねかかるような領域に配置される。

[00116] 湿潤媒体６００は、望ましくは、通常その端部が液浸空間内の液浸液に覆われ
る位置まで延在する。毛管作用によって、液浸空間内から液体がメッシュ６００内に吸い
上げられる。それによって、湿潤媒体６００は、パターン付ビームの投影の間、実質的に
常に液浸液で濡れている。

[00117] 湿潤媒体６００は、液浸液を吸い上げ、また例えば半径方向外側に吸い上げ（
例えば、液体を強制的に吸い上げ）、投影システムＰＳの最終要素の表面、例えば下向き
の表面と接触させる。湿潤媒体６００はまた、液体を、投影システムと液体閉じ込め構造
１２との間に延在するメニスカス２１０の半径方向外側にて投影システムＰＳの最終要素
の表面と接触するように保つ。

[00118] 代替的に又は追加的に、湿潤媒体６００上に落ちる液体の飛沫は迅速に広がる
。従って、その液体の蒸発によって加えられる熱負荷は小さい局所領域には加えられず、
湿潤媒体６００によって覆われる広い領域に加えられる。

[00119] 湿潤媒体６００は、液体を上方に吸い上げる適当な有孔性／浸透性（例えば、
十分な毛管力）を有する任意の多孔質媒体でよい。ある実施形態では、湿潤媒体６００は
メッシュである。

[00120] ある実施形態では、湿潤媒体６００は、実質的に常に濡れており、液体はそこ
から蒸発する。この結果、飽和した液浸液の蒸気が、メニスカス２１０の隣に来る。それ
によって、この実施形態では、投影システムＰＳに熱負荷が加えられるが、熱負荷は、湿
潤媒体６００が実質的に常時濡れているように構成することで実質的に一定に維持される
ということが受け入れられている。熱負荷は実質的に一定なため、これは、周知の方法で
他の手段によって補償できる。

[00121] 別の実施形態を図１３に示す。図１３の実施形態は、液浸液が表面に大量に存
在する場合、蒸発のために投影システムＰＳ上に相当量の熱負荷を与えることができない
という原理を用いるという点で図１０の実施形態と類似である。大量の液体とは、液滴で
なく、望ましくは空間１１内の液体に接する液体を意味する。従って、図１３の実施形態
では、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間に延在するメニスカス２１０の半
径方向外側に投影システムの最終要素の表面、例えば下向きの表面と液浸液が接触するよ
うに保つデバイスが提供される。図１３に示す実施形態では、これは、投影システムＰＳ
から延在する突起９００を提供することで達成される。突起９００は、光軸へ向かって半
径方向内側に延在する。突起９００は、液体閉じ込め構造１２へ向かって下方に延在する
。突起９００は、任意の断面形状を有することができる。平面視で、突起９００は、投影
システムＰＳの光軸を取り囲む。

[00122] 投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間に延在するメニスカス２１０
は、突起９００の自由端と液体閉じ込め構造１２との間に延在する。メニスカス２１０の
位置から半径方向外側に、液浸液は、突起９００が投影システムＰＳの表面に装着された
位置２３５ｂまで投影システムの表面、例えば下向きの表面に接触した状態に保たれる。
位置２３５ｂは、例えば、投影システムＰＳの最終要素の半径方向に最も外側の縁部であ
ってもよく、又は投影システムＰＳ全体の半径方向に最も外側の位置であってもよい。し
かし、位置２３５ｂは他の任意の位置にあってもよい。

[00123] 突起９００は、例えば環状で、下縁部が上縁部より小さい半径を有してよい。

[00124] 突起９００は、液体閉じ込め構造１２には接触しない。これは、突起９００が
投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の力の伝達を行わないため有利である。
さらに、メニスカス２１０の位置がやや変化した場合、この装着位置の変化は、温度変化
（例えば、蒸発による）に対して投影システムＰＳほど影響を受けない液体閉じ込め構造
１２に及ぶ。

[00125] メニスカス２１０は、突起９００の自由端に固定することができる。例えば、
これは、突起９００の表面の自由端での液浸液の接触角を変化させることで達成すること
ができる。代替的に又は追加的に、自由端を鋭利にしてメニスカス２１０の端部を突起９
００の自由端に固定してもよい。突起９００の自由端は、一点を有していてもよい。突起
９００は、液体閉じ込め構造１２と投影システムとの間の一定の運動が可能なように柔軟
であってもよい。

[00126] ある実施形態では、突起は、液体閉じ込め構造９００に装着され、メニスカス
２１０が突起と投影システムの表面とを相互接続している。この構成は、図１３に示す実
施形態について説明するように別の方法である。

[00127] 図１４は、本発明の別の実施形態を示す。図１４の実施形態は、以下の点を除
いて図６の実施形態と同じである。図１４の実施形態は、大量の液浸液が投影システムＰ
Ｓの表面に接触する場合、液体の蒸発のためにその表面には低い熱負荷が加えられるとい
う原理に基づくという点で、図１０、図１２及び図１３の各実施形態と類似している。

[00128] 図１４の実施形態では、液浸液が投影システムＰＳの最終要素の表面、例えば
下向きの表面と接触した状態で液浸液を半径方向外側に強いるデバイス１０００が提供さ
れる。図１４の実施形態では、この装置は部材１０００である。部材１０００と投影シス
テムＰＳの表面との間には毛管路が形成されている。空間１１からの液体は部材１０００
と表面との間に吸い上げられ、表面に接触し、図１２及び図１３の実施形態と同じ方法で
投影システムＰＳに加えられる熱負荷を低減させる。

[00129] 望ましくは、投影システムＰＳの最終要素の表面に対向する部材１０００の表
面及び／又は投影システムＰＳの最終要素の表面は、図１０の実施形態と同様、液浸液に
対して親液性にされる。

[00130] 図を見れば分かるように、図１３の実施形態に関して、メニスカス２１０は、
液体閉じ込め構造１２と部材１０００の端部との間に延在する。メニスカス２１０が装着
された部材１０００の端部は半径方向に最も内側の自由端である。メニスカス２１０の端
部をその自由端に固定するために、その半径方向に最も内側の自由端を図１３の実施形態
の突起９００の自由端と同様に扱ってもよい。ある実施形態では、メニスカス２１０は、
液体閉じ込め構造１２と部材１０００の外側を向いた表面との間に延在できる。

[00131] 部材１０００は、投影システム又は投影システムの最終要素又は投影システム
ＰＳのマウントもしくはケーシングに装着することができる。部材１０００は、投影シス
テム以外のコンポーネント、例えばそのマウント又はハウジングに接続されるのが望まし
い。投影システムへの力及び／又は熱負荷の伝達が低減するため、このことは望ましい。
力は部材１０００の外部又はレンズの外部からの妨害力であってもよい。力は液浸液、基
板テーブルＷＴ、液体閉じ込め構造１２又は基板Ｗの動きによって引き起こされる。別の
実施形態では、部材１０００は、毛管力によって投影システムＰＳの所定位置に固定され
る。別の方法としては、部材１０００は、液体閉じ込め構造１２に装着することができる
が、あまり望ましくないが、他の任意の構造にも装着することができる。

[00132] 部材１０００は、任意の方法で投影システムＰＳ又はその他の構造に装着する
ことができる。例えば、複数の離散的な装着部材を、部材１０００と投影システムＰＳと
の間の毛管路内に提供して投影システムＰＳに装着することができる。

[00133] 部材１０００は、一般に板状で、投影システムＰＳに対向する表面が投影シス
テムＰＳの表面の形状と正確に一致するような形状を有する。従って、図１４から分かる
ように、部材１０００によって、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間に延在
するメニスカス２１０の半径方向外側にて投影システムＰＳの最終要素の表面と液浸液が
接触する状態に確実に保たれる。

[00134] 投影システムＰＳの所望の表面量が覆われるように、部材１０００は所望の長
さでよい。ある実施形態では、投影システムＰＳの最終要素の表面、例えば、下向きの表
面の全体が覆われる。すなわち、部材１０００は、実質的に投影システムＰＳの最終要素
の半径方向外側の縁部まで、又はさらに半径方向外側に延在する。代替実施形態では、要
素１０００は、さらに、例えば投影システムＰＳ全体の縁部まで延在できる。

[00135] 投影システムの反対側を向いた部材１０００の表面は疎液性であってもよい。
そのような表面では、液浸液の液滴が形成されにくいため、疎液性表面は望ましい。液滴
に加わる熱負荷は回避することができる。

[00136] 別の実施形態を図１５に示す。図１５の実施形態は、以下の点を除いて図６の
実施形態と同じである。

[00137] 液体閉じ込め構造１２の上部の流体面に影響するスキャン運動による液浸空間
内の液浸液の圧力変化を防止するため、液浸空間は、上部容積１１ａと下部容積１１ｂと
に分割される。この分割は、透明な板１１００によって実行される。従って、上部容積及
び下部容積１１ａ、１１ｂは流体連通せず、上部容積１１ａ内のメニスカス２１０の熱安
定性及び位置はより正確に制御することができる。それによって、メニスカス２１０の位
置の変化を低減でき、スプラッシ発生の確率が低減でき、投影システムＰＳ上に液滴が形
成される確率も低減できる。透過性板１１００は、投影システムＰＳの波長で高い透過性
を有することが望ましく、ある実施形態では、上部容積及び下部容積１１ａ、１１ｂのい
ずれか又は両方の屈折率にできるだけ近い屈折率を有する。透過性板１１００は、所望の
結像要件を満足するために、望ましくは、平坦で面平行である。平面からのずれ（例えば
、重力による）は、米国特許出願公開第２００５／０２８０７８９号に記載するように、
投影システムＰＳによって補償できる。上部容積及び下部容積１１ａ、１１ｂに対して液
体を供給し排出する個別の開口が液体閉じ込め構造１２内に提供される。

[00138] 上部容積１１ａ内の液体は、下部容積１１ｂ内の液体とは異なる。例えば、上
部容積１１ａ内の液体は、下部容積１１ｂ内の液体と温度が異なる。代替的に又は追加的
に、上部容積１１ａ内の液体の組成又は濃度は、下部容積１１ｂ内の液体の組成又は濃度
と異なる場合がある。

[00139] 図１６は、別の実施形態を示す。図１６の実施形態は、以下の点を除いて、図
１５の実施形態と同じである。

[00140] 図１６の実施形態では、液浸空間１１は、上部容積と下部容積とに分割されな
い。しかし、投影システムＰＳの最終要素の縁部と部材１２００との間の容積１２１０を
画定するために、部材１２００が提供される。この容積１２１０は、投影システムＰＳの
最終要素の温度を調整する流体で満たされている。

[00141] 容積１２１０は、投影システムＰＳの光軸を取り囲み、投影ビームＢは、容積
１２１０を通過しない。すなわち、容積１２１０は、投影ビームが投影システムＰＳを抜
ける投影システムＰＳの最終要素の底面の下に延在していない。部材１２００は、容積１
２１０の底面が容積１２１０の底面で液浸空間１１と流体連通しないように容積１２１０
の底面を封止する。

[00142] メニスカス２１０は、液体閉じ込め構造１２と部材１２００との間に延在する
。容積１２１０内の流体は、投影システムＰＳを温度変化から効果的に遮断するため、メ
ニスカス２１０又は部材上に形成される液滴の位置の変化は、投影システムＰＳの最終要
素の温度プロファイルに重大な影響を与えない。従って、容積１２１０内の流体は、装置
の光路外の光学要素絶縁体として考えることができる。

[00143] 流体供給装置１２５０は、容積に流体を供給する。流体供給装置１２５０は、
容積１２１０に流入する流体の温度を調節する流体調節装置を含むことができる。投影シ
ステムＰＳの最終要素と部材１２００の材料と化学的に適合する限り、流体はいかなる流
体でもよい。

[00144] 代替実施形態では、容積１２１０は、複数の離散的な通路から構成されてもよ
い。流体は、所望の温度でこれらの離散的な通路の各々に個別に提供することができる。
所望の温度は、例えばフィードフォワード方式で決定することができる。ある実施形態で
は、センサ１２３０が通路の全部又は各々に関連する。コントローラ１２６０が通路に関
連するセンサ１２３０によって測定された温度に応じて、通路に提供される流体の温度を
調整することができる。これは、フィードバックループ内で制御することができる。

[00145] 図１６の実施形態と類似の実施形態を図１７に示す。図１７の実施形態は、投
影システムの能動光学部品を遮断する図１６の実施形態と同じ原理に基づいている。これ
は、投影システムＰＳの最終要素を必要以上に大きくすることで達成することができる。
図１７の実施形態の最終要素は、投影ビームＰＢ（網掛けで示す）が通過する能動光学部
品１３００と装置の光路外にある非能動光学部品１３１０とを備える。非能動光学部品１
３１０は、光軸を取り囲み、投影システムＰＳの外縁部の周囲を取り囲む。最終要素の絶
縁体は、投影システムＰＳの底面まで延在せず、装置の光軸の外側にある。非能動光学部
品１３１０は、例えば、蒸発する液滴２０５による任意の温度変化２２０５を投影システ
ムＰＳの最終要素の能動光学部品１３００に達する前に実質的に減衰させる助けをする絶
縁体として機能する。従って、図１６の実施形態と同様、投影システムＰＳの能動光学部
品１３００は、温度変化から遮断される。非能動光学部品１３１０は、望ましくは、少な
くとも３ｍｍの厚さを有する。

[00146] 投影システムＰＳの最終要素を必要以上に大きくする代わりに、装置の光路外
にある投影システムＰＳの最終要素の半径方向外側の縁部にコーティングを塗布すること
ができる。

[00147] 望ましくは、リソグラフィ装置は、液浸空間を取り囲み液浸空間の境界を少な
くとも部分的に画定する表面を有する液体閉じ込め構造を含む。望ましくは、液体閉じ込
め構造は投影システムに対して実質的に静止している。望ましくは、液体閉じ込め構造は
液体を基板の上面の局所領域に閉じ込める。

[00148] 図６〜図９の実施形態を、図１０のモードと類似のモードで使用することがで
きる。すなわち、液浸空間１１の液浸液のメニスカス２１０は、バリア２２０又はセル状
材料７００まで、又はその付近まで半径方向外側に延在できる。メニスカス２１０はバリ
ア２２０又はセル状材料７００に固定することができる。バリア２２０又はセル状材料７
００は、投影システム（投影システムの最終要素など）の表面の縁部の半径方向外側、又
は半径方向内側、又はそれと一致する。従って、蒸発する液浸液との相互作用の結果とし
ての未調整の温度変化による悪影響がある。ある実施形態では、液浸液は、投影システム
ＰＳ、例えば最終要素のある表面全体、例えば最終要素の下面に接触する。液浸液は、液
浸液と相互作用し、及び／又は接触する投影システムの表面の温度を維持する助けになる
。望ましくは、液浸システムの投影システムの表面温度はその方法で調整することができ
る。液浸システムに接触する可能性がある投影システムの表面温度の変化を防止できなく
とも低減させることができる。

[00149] 別の実施形態を図１８に示す。この実施形態は、以下の点を除いて図６の実施
形態と同じである。この実施形態は投影システムＰＳの最終要素の能動光学部品に隣接し
て配置された部材１３０を使用する。使用時に、この部材は液浸液と能動光学部品との間
にある。

[00150] 部材１３０は、その上の液浸液によって部材の局所領域に加えられた熱負荷を
局所領域より広い能動光学部品の領域に広げるように構成されている。熱負荷は、例えば
、液浸液の液滴又は液浸空間１１の液浸液によって加えることができる。

[00151] 局所領域より広い領域への熱負荷の拡散は、熱伝導によって達成される。すな
わち、部材１３０は、高い熱伝導性を備えた材料（例えば、投影システムＰＳの能動光学
部品の材料より熱伝導係数が高い材料）から構成される。こうして、部材上の温度変化は
、熱伝導によって迅速にならされる。こうして、部材の一方の側に加えられた熱負荷は、
部材の他方の側（投影システムＰＳの能動光学部品に近い側）に重大な影響が感じられる
前に拡散する。

[00152] 部材１３０は、投影システムＰＳの能動光学部品に隣接して配置される。部材
１３０は、装置の光路外にある。部材１３０は、装置の光軸を取り囲み、投影システムＰ
Ｓの最終要素の外縁部の周囲を取り囲む。図示のように、部材１３０は、投影システムＰ
Ｓの底面まで延在せず、装置の光路の外側にある。部材１３０は、液浸空間１１内に延在
するので、液浸空間１１内の液体のメニスカス２１０は、部材１３０と液体閉じ込め構造
１２との間に延在する。

[00153] 部材１３０は、投影システムＰＳの最終要素から離れていてもよい。こうして
、部材１３０と投影システムＰＳとの間にはギャップ１３１が存在する。このギャップ１
３１は、ガス又は絶縁体を充填でき、又は真空下に保持できる。ギャップ１３１の存在は
、部材１３０内に実際に発生するいかなる温度変化も投影システムＰＳの最終要素には実
質的に確実に伝達されないようにする助けになる。部材１３０の端部と投影システムＰＳ
の底部の投影システムＰＳの最終端部との間に封止１３２を形成することができる。

[00154] 粘着によって、例えば投影システムＰＳの最終端部から離して部材１３０を投
影システムＰＳの最終端部に装着することができる。例えば部材１３０は、投影システム
ＰＳの最終端部に接着できる。部材１３０を投影システムＰＳの最終端部に固定するその
他の手段も可能である。ある実施形態では、部材１３０は、投影システムＰＳの最終要素
から離間していない。

[00155] ある実施形態では、部材１３０は、投影システムＰＳの最終端部から動的に隔
離されている。これは部材１３０と投影システムＰＳの最終端部との間のアイソレータで
あってもよい。部材１３０は、そうでなければ、投影システムＰＳの最終端部の不要な振
動を引き起こす液浸空間１１内の液体の圧力変化を防止する助けになる。投影システムＰ
Ｓの最終端部の不要な振動は、基板のターゲット部分に投影された画像を劣化させること
があるため、望ましくない。

[00156] 部材１３０上に形成される液滴２０５は、蒸発して部材１３０上に熱負荷を生
成することがある。部材１３０は熱伝導係数が高い材料であるため、熱負荷は部材１３０
の隅々まで迅速に放散する。この熱放散は、部材１３０の端部を液浸空間１１内の液浸液
に浸漬することで促進される。これで部材１３０の熱安定性が確保される。すなわち、部
材１３０は、液浸液によって熱調節される。

[00157] ある実施形態では、部材１３０はコーティングの形態をとり、ギャップ１３１
は存在しない。

[00158] ある実施形態では、投影システムは下面を有する。液浸空間は、使用時に、下
面の一部と下面の一部に対向する液体閉じ込め構造の対向面との間にメニスカスを備えた
液体を含み、固定表面は複数のメニスカス固定特徴部を含み、固定表面は液体閉じ込め構
造の表面に対向する下面の一部、又は下面に対向する液体閉じ込め構造の表面、又はその
両方である。

[00159] 液体閉じ込め構造の表面に対向する下面の一部、又は下面の一部に対向する液
体閉じ込め構造の表面、又はその両方に複数のメニスカス固定特徴部を提供することで、
スロッシングによるメニスカス２１０の動きは低減する。例えば、下面の周辺部にはまっ
たくメニスカスの高さの位置がない場合があるので、複数のメニスカス固定特徴部は有用
である。同じタイプの液浸リソグラフィ装置の間に相違点がある場合があるので、これら
の装置内でメニスカスの高さの位置が異なるという結果になる。１つの装置内で、装置の
動作条件が変わると、メニスカスの高さ位置が変化することがある。例えば、液体閉じ込
め構造を上下させるか異なる相対速度（スキャン速度）で操作する時など、液体閉じ込め
構造を下面からさまざまな距離に変位させる際、メニスカスの位置は変化する。

[00160] 望ましくは、複数のメニスカス固定特徴部は、固定表面にわたって連続して繰
り返す複数のタイプの固定特徴部を含む。望ましくは、特徴部の１つのタイプは第１の表
面で、特徴部の別のタイプは、第１の表面とは異なる表面接触角を備えた第２の表面であ
る。望ましくは、第１の表面は親液性であり、第２の表面は疎液性である。ある実施形態
では、特徴部の１つのタイプは突起で、特徴部の別のタイプはくぼみである。望ましくは
、複数の突起の少なくともいくつかは複数の段を画定し、及び／又は複数の突起の少なく
ともいくつかは複数の溝を含み、及び／又は複数の突起は投影システムの光軸から離れる
方向に実質的にランダムに位置する。望ましくは、突起の各々の表面は、中間輪郭から１
〜１０００μｍだけ変位し、中間輪郭は、基準面に対して固定表面の複数の固定特徴部の
平均変位である。望ましくは、一連の特徴部は、投影システムの光軸から離れる方向に繰
り返す。望ましくは、隣接する特徴部の間にはピッチが画定され、ピッチは５ｍｍより小
さい。ある実施形態では、固定特徴部の少なくとも１つが繊維を含む。望ましくは、複数
のメニスカス固定特徴部は、液体閉じ込め構造の表面に対向する下面の一部、又は下面の
一部に対向する液体閉じ込め構造の表面、又はその両方の実質的に全周囲に存在する。あ
る実施形態では、液体閉じ込め構造又は投影システムは、固定表面を含む着脱式コンポー
ネントを備える。望ましくは、着脱式コンポーネントは粘着シートである。望ましくは、
着脱式コンポーネントは金属を含む。

[00161] いくつかの実施形態を組み合わせることが可能である。例えば、図６〜図１１
の任意の実施形態と複数の固定特徴部の実施形態を図１４〜図１８の実施形態のいずれか
と組み合わせることができる。

[00162] 本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及し
てきたが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は、集積光システム、磁気ドメインメモ
リの案内及び検出パターン、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を含む他の用途を有することができることを理解されたい。
当業者には明らかなように、そのような別の用途においては、本明細書で使用する「ウェ
ーハ」又は「ダイ」という用語は、いずれも、それぞれより一般的な「基板」又は「ター
ゲット部分」という用語と同義であると考えてよい。本明細書に記載する基板は、露光の
前又は後に、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、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内で処理さ
れてもよい。本明細書中の開示内容を、適宜、上記の基板処理ツール及び他の基板処理ツ
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を作成するために、複
数回処理できるので、本明細書で使用する基板という用語は、すでに多重処理層を含む基
板を指すこともできる。

[00163] 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包含する。

[00164] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、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１つ又は組合せを指すことができる
。

[00165] 以上、本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は上記とは異
なる方法で実施することができることを理解されたい。例えば、本発明の各実施形態は、
上記の方法を記述するマシン可読命令の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、又はそ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、マシン可読命
令は、複数のコンピュータプログラムに具体化することができる。複数のコンピュータプ
ログラムは、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。

[00166] 上記のコントローラは、信号を受信し、処理し、送信するのに適した任意の構
成を有することができる。例えば、各コントローラは、上記の方法のためのマシン可読命
令を含むコンピュータプログラムを実行する１つ又は複数のプロセッサを含むことができ
る。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収容するハードウェアを含むことができる。

[00167] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、液浸液が浴槽の形態で提供されるか、基
板の局所表面領域のみに提供されるか、又は基板及び／又は基板テーブル上に閉じ込めら
れていないかに関わらず、任意の液浸リソグラフィ装置、特に、これに限定はされないが
、上記のタイプに適用することができる。非閉じ込め構成では、液浸液は、基板及び／又
は基板テーブル上を流れることができ、基板テーブル及び／又は基板の露出した表面の実
質的に全体が湿っている。このような非閉じ込め液浸システムでは、液体供給システムは
、液浸液を閉じ込めないか、又は液浸液を一部閉じ込めることはあるが、液浸液を実質的
に完全に閉じ込めることはない。

[00168] 本明細書に記載する液体供給システムは、広義に解釈しなければならない。あ
る実施形態では、液体供給システムは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブ
ルとの間の空間に提供する機構又は構造の組み合わせである。液体供給システムは、１つ
又は複数の構造の組み合わせ、１つ又は複数の液体入口、１つ又は複数のガス入口、１つ
又は複数のガス出口、及び／又は液体を空間に提供する１つ又は複数の液体出口を含むこ
とができる。ある実施形態では、空間の表面は基板及び／又は基板テーブルの一部であっ
てよく、又は空間の表面は基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆っていてよく、
又は空間は基板及び／又は基板テーブルを覆っていてよい。液体供給システムは、オプシ
ョンとして液体の位置、量、質、形状、流速又は他の任意の特徴部を制御する１つ又は複
数の要素をさらに含んでいてもよい。

[00169] さらに、本発明を一定の実施形態及び実施例に関して開示してきたが、本発明
は具体的な開示された実施形態を超えて本発明の他の代替実施形態及び／又は使用に適用
することができ、当業者であれば、本発明の自明の変形形態及び等価物が可能であること
は明らかであろう。さらに、本発明のいくつかの変形形態を図示し、詳述してきたが、当
業者は、本開示に基づいて本発明の範囲内である他の変形形態を直ちに思い付くであろう
。例えば、各実施形態の特定の特徴と態様の様々な組み合わせ又は下位の組み合わせが可
能であり、本発明の範囲内である。従って、開示された実施形態の様々な特徴及び態様を
互いに組み合わせ、又は代用して開示された発明の様々なモードを形成することができる
ことを理解されたい。従って、本明細書に開示された本発明の範囲は、上記開示された特
定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲を正しく読むことで決定されなければ
ならない。

[00170] 上記の説明は例示的であって限定的ではない。従って、添付の特許請求の範囲
から逸脱することなく、本発明を様々に変更できることは当業者には明らかであろう。

[00171] ある実施形態では、投影システムと、該投影システム、液体閉じ込め構造、並
びに基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少なくとも部分的に液浸
液を閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造とを含むリソグラフィ装置が提供され
る。リソグラフィ装置は、投影システムから液体閉じ込め構造へ及び装置の光軸の周囲へ
と延在して、投影システムと液体閉じ込め構造との間のギャップを実質的に封止するバリ
アをさらに含む。バリアは、投影システムと液体閉じ込め構造との間の力の伝達を実質的
に防止する役割を果たす。

[00172] バリアは、投影システムと液体閉じ込め構造の一方にのみ装着されていてもよ
い。また、バリアは、投影システムと液体閉じ込め構造の他方と接触していてもよい。バ
リアは、投影システムと液体閉じ込め構造の両方に装着されていてもよい。別の方法とし
ては、バリアは、投影システムと液体閉じ込め構造のいずれにも装着されていなくてもよ
い。

[00173] バリアは、バリアの材料の弾力性によって投影システム及び／又は液体閉じ込
め構造に接触した状態に保つことができる。例えば、バリアは蛇腹である。

[00174] バリアは、投影システムのマウント又はシールドから液体閉じ込め構造へ延在
できる。バリアは、セル状材料、例えば、オープンセル材料から構成することができる。

[00175] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システム、液体閉じ込め構造、
バリア、及び使用時には液浸空間内の液浸液の間に画定されたガス空間を備えることがで
きる。ガス空間は、液浸液の蒸気が実質的に飽和したガスを封じ込めるように構成するこ
とができる。リソグラフィ装置は、液浸液の蒸気が実質的に飽和したガスをガス空間に提
供するように構成されたガス源をさらに備えることができる。

[00176] リソグラフィ装置の使用中に、液浸空間内の大量の液浸液が実質的にバリアま
で延在することがある。ある実施形態では、バリアの剛性は、１Ｎ／ｍｍ未満である。あ
る実施形態では、液体閉じ込め構造は、使用時に、液体を液浸空間の半径方向外側に基板
上面に流出させる。液体閉じ込め構造は、液浸空間に液体を閉じ込めるための基板との非
接触封止を形成する特徴部を含むことができる。

[00177] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システムと、該投影システム、
液体閉じ込め構造、並びに基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少
なくとも部分的に液浸液を閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造とを備えること
ができる。リソグラフィ装置は、液浸液を、半径方向外側に、且つ投影システムの最終要
素の表面と接触するように強い、及び／又は液体を、投影システムと液体閉じ込め構造と
の間に使用時に延在するメニスカスの半径方向外側にて投影システムの最終要素の表面と
接触するように保つデバイスをさらに備えることができる。

[00178] 投影システム、液体閉じ込め構造、及び投影システムと液体閉じ込め構造との
間にあって投影システム又は液体閉じ込め構造に装着された任意の構造は離間させること
ができる。投影システム及び／又は液体閉じ込め構造はデバイスから機械的に分離できる
。デバイスは表面に液浸液を提供するための開口を備えることができる。開口は、液体閉
じ込め構造に設けてもよい。開口は噴霧ノズルであってよい。デバイスは、毛管力によっ
て、液浸液を半径方向外側に強いる、又は液浸液を投影システムの最終要素の表面と接触
するように保つように構成することができる。デバイスは、投影システムの最終要素に装
着された湿潤媒体を備えることができる。デバイスは、投影システムの最終要素の一部と
液体閉じ込め構造との間に配置された部材を備えることができ、液浸液を半径方向外側に
強いる毛管路が部材と投影システムの最終要素との間に形成される。部材は、最終要素の
表面の形状に正確に一致する形状の板部材でよい。

[00179] デバイスは、液浸液を、投影システムと液体閉じ込め構造との間に使用時に延
在するメニスカスの半径方向外側にて投影システムの最終要素の表面と接触するように保
つように構成することができる。デバイスは、投影システムから、望ましくは半径方向内
側に液体閉じ込め構造に向かって延在する突起を備えることができる。突起は、装置の光
軸周囲に延在できる。突起は、液体閉じ込め構造に接触しなくてもよく、使用時に投影シ
ステムと液体閉じ込め構造との間に延在するメニスカスは、突起の自由端と液体閉じ込め
構造との間に延在する。

[00180] デバイスは、投影システムの最終要素の表面に液浸液が接触した状態を保つよ
うに構成することができる。

[00181] デバイスは、投影システムの最終要素の表面に液浸液以外の液体が接触した状
態を保つように構成することができる。

[00182] デバイスの部材と投影システムの最終要素の縁部との間に、投影システムの最
終要素の底面の半径方向外側に容積を画定できる。部材は、容積が容積の下端部で液浸液
と流体連通しないように容積を封止できる。容積は、流体で満たすことができる。リソグ
ラフィ装置は、容積内の流体の温度を調節するように構成された流体調節ユニットをさら
に備えることができる。使用時に、液浸液のメニスカスが液体閉じ込め構造と部材との間
に延在できる。容積は、複数の離散的な通路を備えることができる。リソグラフィ装置は
、複数のセンサ及びコントローラをさらに備えることができる。各センサを通路に対応さ
せることができ、対応する通路の付近の温度を検出するように構成することができる。コ
ントローラは、対応するセンサによって測定された温度により各管の流体の温度を調整す
るように構成することができる。

[00183] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、液浸液が９０°未満、望ましくは８
０、７０、６０、５０、４０、３０、２０又は１０°未満の後退接触角を有する表面を備
えることができる。表面は、投影システムの表面及び／又はバリア又は装置の表面でよく
、少なくとも投影システムの最終要素の表面を含むことができる。

[00184] ある実施形態では、装置は、毛管作用によって液浸液を強制するように構成す
ることができ、望ましくは毛管作用は液体閉じ込め構造の上向きの表面と投影システムの
最終要素の下向きの表面との間に起こる。

[00185] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システムの能動光学部品と液体
閉じ込め構造との間に位置する光学要素絶縁体を備える。光学要素絶縁体は、装置の光路
の外側にあってもよい。光学要素絶縁体は、能動光学部品ではなく少なくとも３ｍｍの厚
さがある投影システムの最終要素の材料であってよい。光学要素絶縁体は、投影システム
の最終要素の表面上のコーティングでもよく、投影システムの最終要素に接着できる。使
用時に、液体のメニスカスは、光学要素絶縁体と液体閉じ込め構造との間に延在できる。
光学要素絶縁体は、液体を含んでいてよい。液体は、基板の結像時に放射ビームが通過す
る液体と別であってもよい。

[00186] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システムと、該投影システム、
液体閉じ込め構造並びに基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に少な
くとも部分的に液浸液を閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造とを備えることが
できる。液体閉じ込め構造は、透過性の板によって分離された上部容積と下部容積とに区
画できる。上部容積と下部容積内の液体は異なっていてもよい。部液体と下部液体は、少
なくとも、温度、組成、又は濃度の各特性から選択した特性が異なっていてもよい。

Claims (12)

1. 投影システムと、
   前記投影システム、液体閉じ込め構造、並びに、基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に液浸液を少なくとも部分的に閉じ込める液体閉じ込め構造と、
   前記投影システムの最終要素の能動光学部品に隣接する部材であって、通常使用時、液浸液及び前記能動光学部品の間にある部材と、を備え、
   前記部材は、その上の液浸液によって前記部材の局所領域に加えられた熱負荷を、前記局所領域より広い前記能動光学部品の領域に広げ、
   前記部材は、前記最終要素から離れて配置されて前記最終要素との間にギャップを形成し、前記部材の端部で前記投影システムの最終端部に装着される、リソグラフィ装置。
2. 前記熱負荷は、前記部材の一方の側に加えられ、前記部材の他方の側に重大な影響が感じられる前に拡散され、前記部材の前記他方の側は前記能動光学部品に面する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記投影システムの底部で前記部材の端部と前記最終要素との間にギャップが存在する、請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記投影システムの底部で前記部材の端部と前記最終要素との間に封止が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
5. 通常使用時、前記部材の端部が前記液浸液内に浸漬されることによって前記部材を熱調整する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
6. 通常使用時、前記液浸空間の前記液浸液のメニスカスは、前記液体閉じ込め構造と前記部材との間に延在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記部材は、前記最終要素の材料とは異なる材料から構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記部材は、前記能動光学部品の材料よりも高い熱伝導係数を有する材料を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記部材は、前記最終要素から動的に隔離されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記部材は、複数のメニスカス固定特徴部を含む固定表面を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記液体閉じ込め構造又は前記投影システムは着脱式コンポーネントを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記着脱式コンポーネントは粘着シート及び／又は金属である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。

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