JP2010074159A - Lithography device and method of operating lithography device - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本発明は液浸リソグラフィ装置に関する。 [0001] The present invention relates to an immersion lithography apparatus.
[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。 A lithographic apparatus is a machine that applies a desired pattern onto a substrate, usually onto a target portion of the substrate. A lithographic apparatus can be used, for example, in the manufacture of integrated circuits (ICs). In such cases, a patterning device, alternatively referred to as a mask or reticle, can be used to generate a circuit pattern to be formed on an individual layer of the IC. This pattern can be transferred onto a target portion (eg including part of, one, or several dies) on a substrate (eg a silicon wafer). The pattern is usually transferred by imaging onto a layer of radiation sensitive material (resist) provided on the substrate. In general, a single substrate will contain a network of adjacent target portions that are successively patterned. A conventional lithographic apparatus synchronously irradiates each target portion by exposing the entire pattern to the target portion at one time and a so-called stepper and a substrate parallel or antiparallel to a predetermined direction ("scan" direction). And a so-called scanner that irradiates each target portion by scanning the pattern with a radiation beam in a predetermined direction (“scan” direction) while scanning. It is also possible to transfer the pattern from the patterning device to the substrate by imprinting the pattern onto the substrate.
[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。 It has been proposed to immerse the substrate in the lithographic projection apparatus in a liquid having a relatively high refractive index, such as water, so as to fill a space between the final element of the projection system and the substrate. In an embodiment, the liquid is distilled water, although another liquid can be used. Embodiments of the invention have been described with respect to liquids. However, other fluids may be suitable, particularly wet fluids, incompressible fluids, and / or fluids with a refractive index higher than air, preferably higher than water. Fluids other than gases are particularly desirable. The point is that the exposure radiation has a shorter wavelength in the liquid, so that the feature to be imaged can be miniaturized. (The effect of the liquid can be seen as increasing the effective numerical aperture (NA) of the system and increasing the depth of focus.) Water in which solid particles (eg quartz) are suspended, or suspension of nanoparticles Other immersion liquids have also been proposed, such as liquids with a maximum size of particles (eg, particles with a maximum dimension of 10 nm). The suspended particles may or may not have the same or the same refractive index as the liquid in which they are suspended. Other liquids that may be suitable are aromatics, for example hydrocarbons such as decalin, fluorohydrocarbons, and / or aqueous solutions.
[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。 [0004] Submersing the substrate or substrate and substrate table in a bath of liquid (see, eg, US Pat. No. 4,509,852) also means that there is a large mass of liquid that should be accelerated during a scanning exposure. This requires an additional motor or a more powerful motor, and turbulence in the liquid can cause undesirable and unpredictable effects.
[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。 [0005] In an immersion apparatus, immersion fluid is handled by a fluid handling system, structure or apparatus. In some embodiments, the fluid handling system can supply immersion fluid and is therefore a fluid supply system. In certain embodiments, the fluid handling system can at least partially confine fluid and thereby be a fluid confinement system. In certain embodiments, the fluid handling system can provide a barrier to immersion fluid and thereby can be a barrier member, such as a fluid confinement structure. In certain embodiments, the fluid handling system can generate or use a gas flow, for example, to help control the flow and / or position of the immersion fluid. The gas flow can form a seal that confines immersion fluid, and thus the fluid handling structure can be referred to as a sealing member. Such a sealing member may be a fluid confinement structure. In certain embodiments, the immersion liquid can be used as an immersion fluid. In that case, the fluid handling system may be a liquid handling system. In connection with the above description, references to features defined for fluids in this section can be understood to include features defined for liquids.
[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。 [0006] One proposed arrangement is that the liquid supply system uses a liquid confinement system to provide liquid only to a localized area of the substrate and between the final element of the projection system and the substrate (the substrate is Typically has a larger surface area than the final element of the projection system). One method that has been proposed to arrange this is disclosed in PCT Patent Application Publication No. WO 99/49504. As illustrated in FIGS. 2 and 3, liquid is supplied onto the substrate by at least one inlet IN, preferably along the direction of movement of the substrate relative to the final element. The liquid is removed by at least one outlet OUT after passing under the projection system. That is, as the substrate is scanned under the element in the -X direction, liquid is supplied on the + X side of the element and taken up on the -X side. FIG. 2 schematically shows a configuration in which liquid is supplied via an inlet IN and is taken up on the other side of the element by an outlet OUT connected to a low pressure source. In the illustration of FIG. 2, the liquid is supplied along the direction of movement of the substrate relative to the final element, although this need not be the case. Various orientations and numbers of inlets and outlets arranged around the final element are possible, an example is illustrated in FIG. 3, where four sets of inlets and outlets on each side are regular around the final element. Provided in a pattern.
[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（他の組み合わせの入口ＩＮ及び出口ＯＵＴは動作しない）。 [0007] A further solution for immersion lithography with a localized liquid supply system is illustrated in FIG. Liquid is supplied by two groove inlets IN on either side of the projection system PS and removed by a plurality of separate outlets OUT arranged radially outside the inlet IN. The inlets IN and OUT can be arranged in a plate centered at the hole through which the projected projection beam passes. The liquid is supplied by one groove inlet IN on one side of the projection system PS and removed by a plurality of separate outlets OUT on the other side of the projection system PS, so that liquid between the projection system PS and the substrate W can be removed. Causes thin film flow. The selection of which combination of inlets IN and outlets OUT to use can be determined by the direction of motion of the substrate W (other combinations of inlets IN and outlets OUT do not work).
[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。 [0008] Another proposed arrangement provides the liquid supply system with a liquid confinement member that extends along at least part of the boundary of the space between the final element of the projection system and the substrate table. Such an arrangement is illustrated in FIG. The liquid confinement member is substantially stationary in the XY plane with respect to the projection system, but may have some relative movement in the Z direction (the direction of the optical axis). A seal is formed between the liquid confinement structure and the surface of the substrate. In embodiments, the seal is formed between the liquid confinement structure and the surface of the substrate and can be a contactless seal such as a gas seal. Such a system is disclosed in US Patent Application Publication No. US 2004-0207824, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
[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ＥＰ１４２０３００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。 [0009] In European Patent Application Publication No. EP 1420300 and US Patent Application Publication No. 2004-0136494, each of which is hereby incorporated by reference in its entirety, the concept of a twin or dual stage immersion lithography apparatus is disclosed. Such an apparatus comprises two tables that support a substrate. Leveling measurement is performed on the table at the first position without immersion liquid, and exposure is performed on the table at the second position where immersion liquid is present. Alternatively, the device has only one table.
[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。 [0010] After exposing the substrate in the immersion lithography apparatus, the substrate table moves from the exposure position to a position where the substrate can be removed and replaced with another substrate. This is known as substrate replacement. In a two-stage lithographic apparatus, for example ASML's “twin scan” lithographic apparatus, substrate exchange takes place under the projection system.
[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。 [0011] PCT patent application publication WO 2005/064405 discloses an all-wet configuration in which immersion liquid is not confined. In such a system, substantially the entire top surface of the substrate is covered with liquid. This may be advantageous because the entire top surface of the substrate is exposed to substantially the same condition. This has advantages for substrate temperature control and processing. In WO 2005/064405, a liquid supply system provides liquid to the gap between the final element of the projection system and the substrate. The liquid can leak onto the rest of the substrate. The barrier at the edge of the substrate table prevents liquid from escaping and can therefore be removed from the top surface of the substrate table in a controlled manner. Such a system improves substrate temperature control and processing, but may still cause evaporation of the immersion liquid. One way to help alleviate that problem is described in US Patent Application Publication No. US 2006/119809. A member is provided that covers the substrate W in all positions and that extends immersion liquid between itself and the upper surface of the substrate and / or substrate table holding the substrate.
[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。 [0012] The immersion system may be a fluid handling system or apparatus. In one embodiment, the fluid handling system can supply immersion fluid or liquid and is therefore a fluid or liquid supply system. In certain embodiments, the fluid handling system can confine fluid or liquid, thereby becoming a fluid or liquid confinement system. In certain embodiments, the fluid handling system can provide a barrier to fluid or liquid, thereby becoming a barrier member. In certain embodiments, the fluid handling system can generate or use a flow of gas, for example, to help handle a liquid. In some embodiments, immersion liquid is used instead of immersion fluid. In that case, the fluid handling system may be a liquid handling system. A fluid handling system is located between the projection system and the substrate table.
[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。 [0013] In a fluid handling system or liquid confinement structure, the liquid flows into the body of the structure, the underlying surface (eg, substrate table, substrate supported on the substrate table, shutter member and / or measurement table), and local area In the case of an immersion system, it is confined in space, for example in a confinement structure, by a liquid meniscus between the fluid handling system or liquid confinement structure and the underlying structure, ie in the immersion space. In the case of an all-wet system, liquid can flow out of the immersion space to the top surface of the substrate and / or substrate table.
[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。 [0014] The droplets may splash on some of the final elements of the projection system that are not normally in contact with the immersion liquid in the immersion space. Such droplets may evaporate and form cold spots on the final optical (eg, lens) element, causing image errors and / or focusing errors.
[0015] 従って、最終光学要素への液滴の影響を低減するか、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。 [0015] Accordingly, it would be desirable to provide a system that reduces the effect of droplets on the final optical element or substantially avoids the formation of such droplets.
[0016] 本発明のある態様では、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、湿りガスを閉じ込める湿りガス空間が、投影システム、液体閉じ込め構造及び液浸空間内の液浸液の間に画定される、リソグラフィ装置が提供される。 [0016] In one aspect of the invention, a projection system and a liquid confinement structure that at least partially confine immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, liquid confinement structure, and substrate and / or substrate table. A lithographic apparatus comprising: a lithographic apparatus, wherein a humid gas space for confining the wet gas is defined between the projection system, the liquid confinement structure and the immersion liquid in the immersion space.
[0017] 本発明のある実施形態によれば、液体閉じ込め構造により投影システム、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浸リソグラフィ装置における投影システムの最終要素上の液滴の蒸発負荷を低減させる方法であって、投影システム、液体閉じ込め構造、及び液浸空間内の液浸液の間に画定された湿りガス空間内に加湿されたガスを閉じ込めることを含む方法が提供される。 [0017] According to an embodiment of the present invention, the liquid confinement structure immerses the immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. A method for reducing the evaporation load of droplets on a final element of a projection system in a lithographic apparatus, wherein the method is in a wet gas space defined between the projection system, a liquid confinement structure, and an immersion liquid in the immersion space. A method is provided that includes confining humidified gas.
[0018] 本発明のある態様では、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、半径方向外側の方向に、且つ投影システムの最終光学要素の下向きの表面と接触するように強いるデバイスとを備える、リソグラフィ装置が提供される。 [0018] In one aspect of the invention, a projection system and a liquid confinement structure that confines the immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. There is provided a lithographic apparatus comprising a device forcing immersion liquid in a radially outward direction and in contact with a downwardly facing surface of the final optical element of the projection system.
[0019] 本発明のある態様では、液体閉じ込め構造により投影システム、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浸リソグラフィ装置における投影システムの最終要素上の液滴の蒸発負荷を低減させる方法であって、液浸液を半径方向外側の方向に、且つ投影システムの最終光学要素の下向きの表面と接触するように強いることを含む方法が提供される。 [0019] In an aspect of the invention, in an immersion lithographic apparatus, the liquid confinement structure at least partially confine the immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. A method for reducing the evaporation load of droplets on a final element of a projection system, forcing the immersion liquid to contact a radially outward direction and a downward surface of the final optical element of the projection system A method of including is provided.
[0020] 本発明のある実施形態によれば、投影システムと液体閉じ込め構造との間に光学要素絶縁体が配置されたリソグラフィ装置が提供される。 [0020] According to an embodiment of the invention, there is provided a lithographic apparatus in which an optical element insulator is disposed between a projection system and a liquid confinement structure.
[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。 [0021] Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying schematic drawings, which are merely exemplary. Corresponding reference characters indicate corresponding parts in the drawings.
[0033] 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、
[0034] − 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、
[0035] − 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、
[0036] − 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、
[0037] − 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] Figure 1 schematically depicts a lithographic apparatus according to one embodiment of the invention. This device
[0034] an illumination system (illuminator) IL configured to condition a radiation beam B (eg UV radiation or DUV radiation);
[0035] a support structure (eg a mask table) configured to support the patterning device (eg mask) MA and connected to a first positioner PM configured to accurately position the patterning device according to certain parameters MT)
[0036] a substrate table (eg, a wafer table) configured to hold a substrate (eg, resist-coated wafer) W and connected to a second positioner PW configured to accurately position the substrate according to certain parameters ) WT,
[0037] a projection system (eg a refractive projection lens system) configured to project a pattern imparted to the radiation beam B by the patterning device MA onto a target portion C (eg including one or more dies) of the substrate W; ) PS.
[0038] 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。 [0038] The illumination system includes various types of optical components, such as refractive, reflective, magnetic, electromagnetic, electrostatic, etc. optical components, or any combination thereof, for directing, shaping or controlling radiation. You may go out.
[0039] 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。 [0039] The support structure MT holds the patterning device. The support structure MT holds the patterning device in a manner that depends on the orientation of the patterning device, the design of the lithographic apparatus, and the like, for example, whether or not the patterning device is held in a vacuum environment. The support structure MT can use clamping techniques such as mechanical, vacuum, electrostatic, etc. to hold the patterning device. The support structure MT may be a frame or a table, for example, and may be fixed or movable as required. The support structure MT may ensure that the patterning device is at a desired position, for example with respect to the projection system. Any use of the terms “reticle” or “mask” herein may be considered synonymous with the more general term “patterning device.”
[0040] 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。 [0040] As used herein, the term "patterning device" is used broadly to refer to any device that can be used to pattern a cross-section of a radiation beam so as to produce a pattern in a target portion of a substrate. Should be interpreted. It should be noted here that the pattern imparted to the radiation beam may not exactly correspond to the desired pattern in the target portion of the substrate, for example if the pattern includes phase shift features or so-called assist features. In general, the pattern imparted to the radiation beam corresponds to a special functional layer in a device being created in the target portion, such as an integrated circuit.
[0041] 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。 [0041] The patterning device may be transmissive or reflective. Examples of patterning devices include masks, programmable mirror arrays, and programmable LCD panels. Masks are well known in lithography, and include mask types such as binary masks, Levenson phase shift masks, attenuated phase shift masks, and various hybrid mask types. It is. As an example of a programmable mirror array, a matrix array of small mirrors is used, each of which can be individually tilted to reflect the incoming radiation beam in a different direction. The tilted mirror imparts a pattern to the radiation beam reflected by the mirror matrix.
[0042] 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。 [0042] As used herein, the term "projection system" refers appropriately to other factors such as exposure radiation used or the use of immersion liquid or vacuum, for example, refractive optical systems, reflective optics. It should be construed broadly to cover any type of projection system, including systems, catadioptric optical systems, magneto-optical systems, electromagnetic optical systems and electrostatic optical systems, or any combination thereof. Any use of the term “projection lens” herein may be considered as synonymous with the more general term “projection system”.
[0043] 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）。 [0043] As shown herein, the apparatus is of a transmissive type (eg, using a transmissive mask). Alternatively, the device may be of a reflective type (for example using a programmable mirror array of the type mentioned above or using a reflective mask).
[0044] 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。 [0044] The lithographic apparatus may be of a type having two (dual stage) or more substrate tables (and / or two or more patterning device support structures). In such “multi-stage” machines, additional tables and / or support structures may be used in parallel or while one or more other tables and / or support structures are used for exposure. Preliminary steps can be performed on one or more tables and / or support structures.
[0045] 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。 [0045] Referring to FIG. 1, the illuminator IL receives a radiation beam from a radiation source SO. The source and the lithographic apparatus may be separate components, for example when the source is an excimer laser. In such a case, the radiation source is not considered to form part of the lithographic apparatus, and the radiation beam is emitted from the source SO by means of a beam delivery system BD, for example equipped with a suitable guiding mirror and / or beam expander. Passed to IL. In other cases the source may be an integral part of the lithographic apparatus, for example when the source is a mercury lamp. The radiation source SO and the illuminator IL may be referred to as a radiation system together with a beam delivery system BD as required.
[0046] 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。 The illuminator IL may include an adjuster AM that adjusts the angular intensity distribution of the radiation beam. Typically, the outer and / or inner radius range (commonly referred to as σ-outer and σ-inner, respectively) of the intensity distribution at the illuminator pupil plane can be adjusted. The illuminator IL may include various other components such as an integrator IN and a capacitor CO. An illuminator may be used to adjust the radiation beam to obtain the desired uniformity and intensity distribution across its cross section.
[0047] 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ＰＳ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。 [0047] The radiation beam B is incident on the patterning device (eg, mask) MA, which is held on the support structure (eg, mask table) MT, and is patterned by the patterning device. The radiation beam B passes through the patterning device MA and through the projection system PS, which focuses the beam onto the target portion C of the substrate W. With the help of the second positioner PW and position sensor IF (for example interferometer device, linear encoder or capacitive sensor), the substrate table WT is moved precisely to position various target portions C, for example in the path of the radiation beam B it can. Similarly, in the path of the radiation beam B using a first positioner PM and another position sensor (not explicitly shown in FIG. 1), eg after mechanical retrieval from a mask library or during a scan. On the other hand, the patterning device MA can be accurately positioned. In general, movement of the support structure MT can be realized with the aid of a long stroke module (coarse positioning) and a short stroke module (fine movement positioning) which form part of the first positioner PM. Similarly, the movement of the substrate table WT can be realized using a long stroke module and a short stroke module that form part of the second positioner PW. In the case of a stepper (as opposed to a scanner) the support structure MT may be connected to a short stroke actuator only or may be fixed. Patterning device MA and substrate W may be aligned using patterning device alignment marks M1, M2 and substrate alignment marks P1, P2. The substrate alignment mark as shown occupies a dedicated target portion, but may be located in the space between the target portions (known as the scribe line alignment mark). Similarly, in situations in which a plurality of dies are provided on the patterning device MA, patterning device alignment marks may be placed between the dies.
[0048] 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。 The illustrated lithographic apparatus can be used in at least one of the following modes:
[0049] 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。 [0049] In the step mode, the mask table MT and the substrate table WT are basically kept stationary, while the entire pattern imparted to the radiation beam is projected onto the target portion C at a time (ie, single). Still exposure). Next, the substrate table WT is moved in the X and / or Y direction so that another target portion C can be exposed. In step mode, the maximum size of the exposure field limits the size of the target portion C on which an image is formed with a single static exposure.
[0050] 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。 [0050] In scan mode, the mask table MT and the substrate table WT are scanned synchronously while a pattern imparted to the radiation beam is projected onto a target portion C (ie, a single dynamic exposure). The speed and direction of the substrate table WT relative to the mask table MT can be determined by the enlargement (reduction) and image reversal characteristics of the projection system PS. In scan mode, the maximum size of the exposure field limits the width of the target portion (in the non-scan direction) in a single dynamic exposure, and the length of the scan operation determines the height of the target portion (in the scan direction).
[0051] 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。 [0051] In another mode, the mask table MT is held essentially stationary, holding the programmable patterning device, and moving or scanning the substrate table WT while applying the pattern imparted to the radiation beam to the target portion C. Project. In this mode, a pulsed radiation source is typically used to update the programmable patterning device as needed each time the substrate table WT is moved or between successive radiation pulses during a scan. This mode of operation can be readily applied to maskless lithography that utilizes programmable patterning device, such as a programmable mirror array of a type as referred to above.
[0052] 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。 [0052] Combinations and / or variations on the above described modes of use or entirely different modes of use may also be employed.
[0053] 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。 [0053] The arrangement for supplying liquid between the final element of the projection system PS and the substrate is a so-called local immersion system IH. In this system, a liquid handling system is used in which liquid is provided only to a localized area of the substrate. The space filled with liquid is smaller in plan view than the top surface of the substrate, and the area filled with liquid is substantially stationary with respect to the projection system PS, but the substrate W moves below that area. . In FIGS. 2-5, four different types of localized liquid supply systems are illustrated. The liquid supply system disclosed in FIGS. 2 to 4 has been described above.
[0054] 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。
FIG. 5 schematically illustrates a local liquid supply system with a
[0055] 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ＰＳ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。
[0055] The
[0056] ある実施形態では、液体は、使用時にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面の間に形成されるガスシール１６によって液浸空間内に封じ込められる。封止がないその他のタイプも可能である（例えば、オールウェットの実施形態で）。ガスシールは、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Ｎ２又は他の不活性ガスによって形成される。ガスシール内のガスは、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。気体入口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のガスフロー１６が存在するように入口出口アレンジされる。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、連続的であっても断続的であってもよい。ガスフロー１６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、米国特許出願第ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。
In an embodiment, the liquid is contained in the immersion space by a
[0057] 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。 [0057] Other configurations are possible and, as will be apparent from the following description, certain embodiments of the present invention can use any type of local liquid supply system as the liquid supply system.
[0058] 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。 [0058] One or more local liquid supply systems seal between a portion of the liquid supply system and the substrate W. The seal may be defined by a liquid meniscus between a portion of the liquid supply system and the substrate W. The relative movement between that part of the liquid supply system and the substrate W can break the seal, for example the meniscus, and leak the liquid. This problem becomes more important with high-speed scanning. Since the throughput increases, it is desirable to increase the scanning speed.
[0059] 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、バリア部材は、最終光学（例えばレンズ）要素を密閉する。バリア部材は、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、バリア部材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。
[0059] FIG. 6 shows a
[0060] 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の最終要素と基板Ｗとの間の空間内に液体を少なくとも部分的に保持するか閉じ込めることである。この空間は、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の存在によって閉じ込められている。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。
[0060] The function of the
[0061] 液浸液は、液体閉じ込め構造１２（従って、バリア部材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を含む。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２９、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。
[0061] Immersion liquid is provided to the
[0062] 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（この特徴はバリア部材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）フロー板５０が提供される。フロー制御板は、投影システムＰＳ及び／又は基板Ｗに対するバリア部材１２の光軸の方向の動きへの抵抗を低減させる貫通穴を備える。
[0062] A seal is provided between the bottom of the
[0063] 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。
[0063] There is an
[0064] 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。抽出器は、単相又は二相抽出器として動作できる。
[0064] Radially outward from the
[0065] 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８２を通して大気に接続されている。くぼみは、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、くぼみ及びガスナイフのある構成が、米国特許出願第ＵＳ２００６／０１５８６２７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。
[0065] There is a
[0066] 抽出器アセンブリ７０は、米国特許出願第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１００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、多孔質の表面１１０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１００のチャンバ１２０内に自由に流入できる。多孔質の表面１１０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。多孔質の表面１１０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。
[0066] The
[0067] 多孔質の材料１１０は、各々が寸法、例えば５〜５０μｍの範囲の直径ｄｈｏｌｅ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。
[0067] The
[0068] 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-seive)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。
[0068] Although it may not always be possible to prevent gas from being drawn into the liquid removal device, the
[0069] 基板Ｗのスキャン中（その間基板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１１５は、移動する基板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。
[0069] During a scan of the substrate W (while the substrate moves under the
[0070] 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。このような液体の蓄積は、下記のバリア部材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内に保持するのを助ける。
[0070] Although not specifically shown in FIG. 6, the liquid supply system has a configuration for processing fluctuations in the liquid level. This is because the liquid that accumulates between the projection system PS and the
[0071] 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。
[0071] Certain embodiments of the present invention are described below in connection with a
[0072] 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（最終光学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湿りガス空間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の間の湿りガス空間２００内に湿り環境を持つことである。湿りガスは、幅が３ｍｍ未満、望ましくは１０μｍ未満のくびれ又はガスフロー制限部２３０によって保持される。実用的な幅は０．２〜０．３ｍｍである。このガスフロー制限部は、漏れがある封止と考えることができる。すなわち、これは完璧な封止ではない。漏れがある封止は、それ故、最終要素の表面と液体閉じ込め構造１２と最終要素の間の液浸空間１１のメニスカス２１０とによって画定された湿りガス空間２００内に湿り環境を保持する非接触封止である。
[0072] Certain embodiments of the present invention are intended to help solve the problem of cold spots formed on the final optical element caused by evaporating droplets. Certain embodiments of the present invention provide a
[0073] ガスフロー制限部２３０は、光軸に対し、加湿された容積の恩恵を最大限にするように配置されるのが望ましい。空間内の加湿されたガスは、制限部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、制限部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制限部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することができる。しかし、これは、湿りガス空間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、湿りガス空間２００内の平衡を達成するには時間がかかり、空間が大きければ大きいほどスキャンが開始する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して、少なくとも投影システムの最終光学要素の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、ガスフロー制限部２３０は、投影システムの最終光学要素の半径方向外側の縁部２３５から半径方向外側に提供される。別の方法としては、フロー制限部、又は投影システムＰＳ上の液滴の蒸発若しくは形成を防止する他の手段を、例えば図９に示すように、さらに半径方向外側に提供してもよい。ガスフロー制限部２３０又は図６〜図１１のすべての実施形態の封止は、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間に力の伝達が（実質的に）ないように配置することができ、図６〜図１０の実施形態では、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間の接触が（実質的に）ないように配置することができる。封止／制限部は、半径方向内側の雰囲気を半径方向外側の雰囲気から分離する。
[0073] The
[0074] 液浸液と接触する投影システムＰＳの最終光学要素の場合、蒸発によって光学要素の温度が変化し、光収差が発生することがある。使用することができる他の解決策は、蒸発を防止する１つ又は複数の疎液性層及び／又はガス（Ｎ２）の過剰圧力である。蒸発は、蒸発が生じている全光学部品を湿り容積内に配置することで回避することができる。米国特許出願第２００６／００１７８９４号で提案されている漏れがある封止は、液体閉じ込め構造１２の領域内に加湿されたガスを閉じ込めるガスフロー制限部２３０として使用することができる。
[0074] In the case of the final optical element of the projection system PS in contact with the immersion liquid, the temperature of the optical element may change due to evaporation and optical aberrations may occur. Another solution that can be used is an overpressure of one or more lyophobic layers and / or gas (N 2 ) that prevents evaporation. Evaporation can be avoided by placing all optical components in which evaporation occurs in the wet volume. The leaky seal proposed in US Patent Application No. 2006/0017894 can be used as a
[0075] 相対湿度の一定のしきい値より低い湿度で液浸液は蒸発する。例えば液滴などの液体の蒸発は、液体がある表面に熱負荷を加える。相対湿度の一定のしきい値又はそれより高い湿度で、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湿りガス（流体の蒸発を回避することができる高さの相対湿度）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の最終要素との間に漏れがある封止を使用することで閉じ込めることができる。従って、最終要素と液体閉じ込め構造１２との間のギャップは、ｍｍの数分の１（通常、〜０．３ｍｍ）まで閉鎖される。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。
[0075] The immersion liquid evaporates at a humidity lower than a certain threshold value of the relative humidity. For example, evaporation of a liquid, such as a droplet, applies a thermal load to the surface on which the liquid is located. At a certain relative humidity threshold or higher, evaporation is greatly reduced if not stopped. The gas is saturated with immersion liquid vapor. Therefore, when cold spots are formed on such by evaporation, the entire area that reduces optical performance is reliably surrounded by wet gas (high relative humidity that can avoid evaporation of fluid) Thus, evaporation can be reduced or suppressed. This volume can be confined by using a seal that leaks between the
[0076] 湿りガスによって、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、湿りガスは絶縁体と考えることができる。すなわち、湿り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、湿りガスは、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の最終光学要素上）などの該当する表面への絶縁効果を有する。従って、湿りガスは、投影システムＰＳと液体閉じ込めシステムとの間に存在する絶縁体である。 [0076] The wet gas can be considered an insulator because the wet gas prevents evaporation of droplets on the projection system PS, for example. That is, the presence of the wet gas prevents the vaporization heat load from being applied to a corresponding surface such as the projection system PS. Thus, the wet gas has an insulating effect on the corresponding surface, such as on the projection system PS (and in particular on the final optical element of the projection system PS (in contact with the immersion liquid)). Thus, the wet gas is an insulator that exists between the projection system PS and the liquid confinement system.
[0077] 図６で、湿りガス空間２００は、投影システムＰＳの下方、液体閉じ込め構造１２の上方に位置する。湿りガスは、湿りガス空間２００内に封じ込めるか又は閉じ込めることができる。半径方向外側にて湿りガス空間２００は液体閉じ込め構造１２の一部２２０によって囲まれている。ガスフロー制限部２３０が、それによって液体閉じ込め構造１２の部分２２０と投影システムＰＳの表面２４０との間に形成される。液体閉じ込め構造１２の部分２２０の垂直な表面２４５は、投影システムの表面２４０に対向し、その表面の近くに配置されてガスフロー制限部２３０を画定する。
In FIG. 6, the
[0078] フロー制限部を形成する表面２４５、２４０は、実質的に垂直な表面である。これによって、例えば、液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳに対して光軸の方向（ｚ方向）に動くことができる。
[0078] The
[0079] 投影システムＰＳ、特に表面２４０の幾何構造及び液体閉じ込め構造１２及び液体閉じ込め構造の表面２４５の幾何構造は、フロー制限部２３０のサイズが３ｍｍ未満、望ましくは２ｍｍ未満、望ましくは１ｍｍ未満、望ましくは０．５ｍｍ未満、望ましくは０．３ｍｍ未満、望ましくは０．２ｍｍ未満又は望ましくは０．１ｍｍ未満であるように調整される。フロー制限部２３０のサイズは、投影システム及び液体閉じ込め構造１２のそれぞれ２つの表面２４０、２４５が離れている距離である。２つの表面２４０、２４５の重なりは、通常の使用時に（すなわち、スキャン中に）望ましくは少なくとも１ｍｍ、望ましくは少なくとも２ｍｍ、又は望ましくは少なくとも５ｍｍである。重なりが長いほど、封止容積は大きい。
[0079] The projection system PS, in particular the geometry of the
[0080] ガスフロー制限部は、閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間の非接触封止でよい。従って、液体閉じ込め構造と投影システムとの間に力の伝達は（実質的に）ない。また、これら２つの物体の間に垂直の動きはない。望ましくは、ガスフロー制限部は、ガスフローがガス制限部をほとんど通過しないように構成されている。望ましくは、フローは、半径方向外側に制限される。望ましくは、ガスフローは半径方向内側に制限される。液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとは接触していない。望ましくは、非接触封止によってガスフローは、ガス制限部２３０を通過できない。特に、ガス制限部を通る（光軸に対して）半径方向外側のガスフローは、実質的に阻止され、２つの幾分分離した雰囲気が生まれる。
[0080] The gas flow restriction may be a contactless seal between the
[0081] 一実施形態では、液体閉じ込め構造１２のオリフィス２５５を通して湿りガス空間２００へガスを供給する湿りガス源２５０を提供することができる。それによって、湿りガスを湿りガス空間２００内に補充できる。例えば、液体閉じ込め構造１２には、湿りガス空間２００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加湿されるため、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、湿りガス源２５０から湿りガス空間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。
[0081] In one embodiment, a
[0082] 図から分かるように、フロー制限部２３０は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の空間を湿りガスのための半径方向内側の空間（すなわち、湿りガス空間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。
[0082] As can be seen, the
[0083] 図７は、フロー制限部２３０が、液体閉じ込め構造１２の一部２２０の上面２６５と投影システムＰＳの下向きの表面２６０との間に提供される別の実施形態を示す。従って、フロー制限部２３０を画定する両方の表面２６０、２６５は水平な表面である。フロー制限部２３０が水平な場合、ギャップは１〜４ｍｍとなり得る。これによって、液体閉じ込め構造１２と投影システムＰＳとの間の投影システムＰＳの光軸に実質的に垂直な方向の相対的な動きが可能になる。
[0083] FIG. 7 illustrates another embodiment in which a
[0084] 図８の別の実施形態では、投影システムＰＳの下向きの表面上に突起３００が提供される。しかし、突起は垂直な表面上にあってもよい。突起は、液体閉じ込め構造１２の表面２８５と相互に作用してその間にガスフロー制限部２３０を形成する下向きの表面２８０を有する。投影システムの最終要素の別の表面を用いてもよく、突起３００を設けなくてもよい。
[0084] In another embodiment of FIG. 8, a
[0085] 図８に示す水平な表面の代わりに、又はそれに加えて、投影システムＰＳ及び液体閉じ込め構造１２の垂直な表面がガスフロー制限部２３０を形成するように図８の実施形態を変形してもよい。これによって、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の光軸の方向の相対的な動きが可能な図６の実施形態と同じ利点が得られる。
[0085] The embodiment of FIG. 8 is modified such that the vertical surfaces of the projection system PS and the
[0086] 上記の各実施形態のフロー制限部２３０は、湿りガス空間２００から流出するガスのフローを低減させる。それによって、流体ガス空間２００内の雰囲気を湿潤に保って、普通は液体に覆われていない投影システムＰＳの最終要素の各部の上の液滴２０５の蒸発を回避することができる。従って、本発明のある実施形態は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造（液浸フード）との間に位置する光学要素絶縁体と考えることができる。本発明のある実施形態の効果は、投影システムの最終要素の表面上の液滴の蒸発によって光学要素への局所熱負荷の印加を防止することである。液滴は、最終要素上に形成できず、また蒸発できないため、この実施形態では、実際に投影システムがこのような局所熱負荷から断熱される。
The
[0087] 米国特許出願第２００６／００１７８９４号は、非接触封止を開示している。このような封止は、本発明のある実施形態では、フロー制限部２３０として提供することができる。ガスフロー制限部は、湿りガス空間２００の半径方向外側の周囲雰囲気ガスと湿りガス空間２００内の湿りガスとの間に拡散バリアを提供すると考えられる。これに関して、拡散バリアは、湿りガス空間２００の湿りガスを周囲雰囲気と連通させる細長いガス通路又は、フロー制限部２３０によって形成される。
[0087] US Patent Application 2006/0017894 discloses a contactless seal. Such a seal can be provided as a
[0088] ガスフロー制限部２３０の寸法は、湿りガス空間２００から湿りガスが逃げるのを妨害又は防止するように特に設計されている。周囲雰囲気の汚染を防止するため、ガス抽出器３５０をガスフロー制限部２３０の流出開口の近くに搭載して漏れた湿りガスを抽出することができる。これは、任意の実施形態に適用可能である。周囲雰囲気のガス圧が湿りガス空間２００内の湿りガスの圧力と実質的に同じ場合、湿りガス空間２００から湿りガスを離す駆動力はほとんど存在しない。
[0088] The dimensions of the
[0089] 図９は、本発明の別の実施形態を示す。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。 [0089] FIG. 9 illustrates another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 9 is the same as the embodiment of FIG. 6 except for the following points.
[0090] 図９の実施形態では、液体閉じ込め構造１２の突起として形成された部分２２０を備える代わりに、突起２２０ａが投影システムＰＳ上に形成されている。突起２２０ａは、液体閉じ込め構造１２の方へ下向きに延在する。突起２２０ａの垂直な表面と液体閉じ込め構造１２の垂直な表面との間にガスフロー制限部２３０が形成されている。図９の例では、使用される液体閉じ込め構造１２の垂直な表面は、液体閉じ込め構造１２の半径方向外側の縁部である。しかし、そうでなくてもよく、液体閉じ込め構造１２上に部分２２０と同様の部分を形成して（例えば、図６に示すように）投影システムＰＳの突起２２０ａとの間にガスフロー制限部２３０を画定してもよい。上記のように、図６の構成では、湿りガス空間２００が投影システムＰＳの最終要素の縁部２３５まで突き出している。光学要素は、ビームＰＢが通過する要素で、望ましくは、ビームの特性を変更する要素である（すなわち、ビームＰＢに垂直な面内の平らな板ではない）。図９の実施形態では、湿りガス空間２００は、投影システムＰＳの最終光学要素の縁部２３５より先へ半径方向外側に延在していることが分かる（図６に示すように）。しかし、そうでなくてもよい。同様に、図６の構成で、湿りガス空間２００が投影システムＰＳの最終光学要素の縁部２３５より先へ半径方向外側に延在していてもよい。
In the embodiment of FIG. 9, instead of having a
[0091] 図１０に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６の実施形態と同じである。図１０の実施形態では、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間にラビリンスシール(labyrinth seal)又はマルチシール(multiple seal)が形成される。ラビリンスシールは、それを通過する流体のフローの蛇行性の経路を提示する封止である。すなわち、流体は、ラビリンスシールを通過するために少なくとも２つ、望ましくは少なくとも３つの方向転換をしなければならない。ラビリンスシールの１つの部分は、上記の実施形態と同様に、ガスフロー制限部２３０を形成していてよい。ガスフロー制限部は、実質的に垂直な、及び／又は水平な表面で形成することができる。またガスフロー制限部は、投影システムと液体閉じ込め構造との間の動きの方向に実質的に垂直又は平行な表面で形成することもできる。
FIG. 10 shows another embodiment. The embodiment of FIG. 10 is the same as the embodiment of FIG. 6 except for the following points. In the embodiment of FIG. 10, a labyrinth seal or multiple seal is formed between the projection system PS and the
[0092] 図１０に示すように、一実施形態では、ラビリンスシールは、投影システムＰＳから下向きに延在する１つの突起２２１と、液体閉じ込め構造１２から上方に延在する２つの突起２２２、２２３とを含む。突起２２１、２２２、２２３は、ラビリンスシール（例えば、それを通過する流体のフローの蛇行性の経路を提示する封止）を形成するように構成されている。この実施形態では（その他のすべての実施形態でも可能であるが）、最小限のガスフローの容積又は実質的に静止したガスフローの容積がメニスカス２１０に隣接して形成される。最小限のガスフローの容積では、低速のガス速度が存在する。これは、メニスカス２１０付近でのガス速度は、メニスカス２１０から離れた場所より低速であることを意味する。これは、メニスカスの隣に形成される平衡への影響がないか又は影響が低減するため、周囲から差し引く／減算する必要がある蒸発エネルギーの量が低減することを意味する。このことは、メニスカス２１０から離れた位置よりもメニスカス２１０の近くの方が蒸発の力が低減するという利点を有する。最小限のガスフローの容積は、ラビリンスシールの半径方向内側のガス容積のリフレッシュ量が低減するため、ガス容積の相対湿度が上がるというマイナスの結果が生じる。最小限のガスフローの容積がなければ、ガス容積は、ガスナイフからのガスによってリフレッシュされるであろう。
[0092] As shown in FIG. 10, in one embodiment, the labyrinth seal includes one
[0093] 図６、図９、及び図１０の実施形態は、図７及び図８の実施形態と比べて、ガスフロー制限部２３０の幅が図６、図９、及び図１０の実施形態の投影システムＰＳに対して液体閉じ込め構造１２のＺ位置に依存しないという利点を有する。図６、図９、及び図１０の実施形態では、ガスフロー制限部２３０の長さだけがＺ位置に依存する、液体閉じ込め構造１２のＸ−Ｙ平面内の位置は、投影システムに対して実質的に固定されているが、Ｚ軸方向のある程度の相対的な動きは可能である。
[0093] The embodiment of FIGS. 6, 9, and 10 has a width of the gas
[0094] 図１１は、本発明の別の実施形態を示す。図１１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。
[0094] FIG. 11 illustrates another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the projection system PS and the
[0095] 図１１の実施形態では、ガス空間２００は、少なくとも部分的に泡７００で満たされている。泡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。泡７００は、望ましくは、非固体の泡である。この結果、泡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。泡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が泡７００に接触する前に湿りガス空間２００を配置してもよい。
In the embodiment of FIG. 11, the
[0096] ある実施形態では、泡７００は、ガスと液体の気泡とからなる。望ましくは、液体は石鹸又は油である。望ましくは、液体は、気泡を形成する傾向がある石鹸、界面活性剤、又は他の任意の界面活性物質であるかそれを含む。適した液体は、泡が液浸液に持ち去られることを防止するため、液浸液（超純水、高ＮＡ液など）との混和性がないか又はほとんどない。さらに、低い混和性の効果として、液浸液の純度への悪影響がない。例としては、高分子量及び／又は無極有機流体がある。 [0096] In some embodiments, the bubble 700 consists of gas and liquid bubbles. Desirably, the liquid is soap or oil. Desirably, the liquid is or includes a soap, surfactant, or any other surfactant that tends to form bubbles. Suitable liquids have little or no miscibility with immersion liquids (ultra pure water, high NA liquids, etc.) to prevent bubbles from being carried away by the immersion liquid. Furthermore, as a low miscibility effect, there is no adverse effect on the purity of the immersion liquid. Examples are high molecular weight and / or nonpolar organic fluids.
[0097] 泡７００は、泡送り出しデバイス７１０によって提供することができる。液体閉じ込め構造１２の開口７１２が泡供給デバイス７１０をガス空間２００に接続し、泡７００は、ガス空間２００内に提供される。
[0097] The foam 700 may be provided by a
[0098] 図示のように、泡７００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の位置まで存在する。泡７００には、図６の実施形態のような投影システムＰＳなどから液浸液が蒸発することを防止する効果がある。泡は、泡がない時とは対照的に、蒸発を防止し／大幅に低減させる。泡の半径方向内側のガス空間は間接的に加湿され、湿りガス空間が生まれ蒸発が減少する。泡の気泡は、湿りガスを含み、湿りガス空間を提供する。図示の泡７００は、実質的に投影システムＰＳの縁部２３５ａまで延在する。縁部２３５ａは、投影システムＰＳの全体の縁部か、又は投影システムＰＳの最終光学要素の縁部のいずれかである。
[0098] As shown, the bubble 700 exists up to the position of the
[0099] 泡の存在によって泡の層の反対側のガスと液浸液との自由な相互作用が有効に低減されるため、泡の存在は有益である。これによって、液浸液の蒸発とそれに関連する冷却効果は、低減されるか解消される。実際、泡７００の内部の流体は、望ましくは、ゆっくりとしか蒸発しないか、又は全く蒸発しない。液浸液は、泡７００を通過せず、泡７００自体の液体は、液浸液よりも蒸発量が少ない。この結果、投影システムに印加される熱負荷は低減する。泡はガスを通過させる。 [0099] The presence of bubbles is beneficial because the presence of bubbles effectively reduces the free interaction of gas and immersion liquid on the opposite side of the layer of bubbles. This reduces or eliminates the immersion liquid evaporation and the associated cooling effect. In fact, the fluid inside the bubble 700 desirably evaporates only slowly or not at all. The immersion liquid does not pass through the bubble 700, and the liquid in the bubble 700 itself has a smaller evaporation amount than the immersion liquid. As a result, the thermal load applied to the projection system is reduced. Bubbles allow gas to pass through.
[00100] 従って、泡７００は、図６〜図１０の実施形態の湿りガスと同じように、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間の絶縁体と考えられることが理解されよう。代替的に又は追加的に、泡は非接触封止と考えられる。すなわち、泡は、ガス及び／又は液体の半径方向外側に泡を通過するのを妨害又は防止し、それによって、封止の役割を果たす。封止は、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２との間にほとんど力を伝達しないという点で非接触である。
[00100] Accordingly, it will be appreciated that the bubble 700 can be considered an insulator between the projection system PS and the
[00101] 図１２は、別の実施形態を示す。図１２の実施形態は、以下の点を除いて図１１の実施形態と同じである。 [00101] FIG. 12 illustrates another embodiment. The embodiment of FIG. 12 is the same as the embodiment of FIG. 11 except for the following points.
[00102] 図１２の実施形態では、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２３５ａに位置するか、少なくとも投影システムＰＳの最終光学要素の半径方向外側の縁部２３５ａに位置する。こうして、投影システムＰＳの最終光学要素の表面と下向きに対向する表面から液浸液が蒸発することは不可能である。液浸液を投影システムの最終光学要素のその下向きの表面に接触させておくことで、下向き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。
[00102] In the embodiment of FIG. 12, the
[00103] 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１２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。
[00103] Capillary forces and / or one or more lyophilic surfaces can be used to force the immersion liquid radially outward. For example, the projection system PS and the
[00104] 図１２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の最終光学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。
[00104] As shown in FIG. 12, only the horizontal surface of the
[00105] 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バリア部材を含む。望ましくは、バリア部材は、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。 [00105] Desirably, the lithographic apparatus includes a barrier member having a surface surrounding the immersion space and at least partially defining a boundary of the immersion space. Desirably, the barrier member is substantially stationary with respect to the projection system. Desirably, the liquid confinement structure confines the liquid in a localized region on the top surface of the substrate.
[00106] 図６〜図１１の実施形態を図１２のモードと同様のモードで使用してもよい。すなわち、液浸空間１１の液浸液のメニスカス２１０は、フロー制限部２３０の付近まで、又はその位置まで半径方向外側に延在することができる。メニスカス２１０は、フロー制限部２３０に固定してもよい。フロー制限部２３０は、投影システムの半径方向外側でも半径方向内側でもよく、又は投影システムの表面の縁部（投影システムも最終要素など）と一致していてもよい。この構成は、蒸発する液浸液との相互作用の結果としての調整されていない温度の変動に悪影響を受けることがある。ある実施形態では、液浸液は、最終要素などの投影システムＰＳの表面全体、例えば最終要素の下面と接触する。液浸液は、液浸液と相互に作用し、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のを助ける。望ましくは、液浸システム内の投影システムの表面温度がそれによって調整される。液浸システムに接触することがある投影システムの表面温度の変動は、防止できないとしても、低減することができる。
[00106] The embodiments of FIGS. 6-11 may be used in a mode similar to the mode of FIG. That is, the
[00107] 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。 [00107] Although particular reference has been made herein to the use of a lithographic apparatus in IC manufacturing, the lithographic apparatus described herein includes integrated optical systems, magnetic domain memory guidance and detection patterns, flat panel displays, liquid crystals It should be understood that other applications can be included, including the manufacture of displays (LCDs), thin film magnetic heads, and the like. As will be apparent to those skilled in the art, in such other applications, the terms “wafer” or “die” as used herein are both more general “substrate” or “target portion”, respectively. It may be considered synonymous with the term “.” The substrates described herein may be processed before or after exposure, for example, in a track (usually a tool that applies a resist layer to the substrate and develops the exposed resist), metrology tools, and / or inspection tools. May be. The disclosure in the present specification can be appropriately applied to the above substrate processing tool and other substrate processing tools. Further, since the substrate can be processed multiple times, for example, to make a multi-layer IC, the term substrate as used herein can also refer to a substrate that already contains multiple processing layers.
[00108] 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。 [00108] As used herein, the terms "radiation" and "beam" include any type including ultraviolet (UV) radiation (eg, having a wavelength of 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm or 126 nm, or around these). Of electromagnetic radiation.
[00109] 「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。 [00109] The term "lens" can refer to any one or combination of various types of optical components, including refractive and reflective optical components, depending on the context.
[00110] 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。 [00110] While specific embodiments of the invention have been described above, it will be appreciated that the invention may be practiced otherwise than as described. For example, embodiments of the present invention provide a computer program that includes one or more sequences of machine-readable instructions that describe the above methods, or a data storage medium (eg, semiconductor memory, magnetic storage) that stores such a computer program. Or an optical disc). Further, the machine readable instructions can be embodied in a plurality of computer programs. The plurality of computer programs can be stored in one or more different memories and / or data storage media.
[00111] 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。 [00111] The controller described above can have any configuration suitable for receiving, processing, and transmitting signals. For example, each controller can include one or more processors that execute a computer program that includes machine-readable instructions for the methods described above. The controller may include a data storage medium that stores such a computer program and / or hardware that houses such a medium.
[00112] 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。 [00112] One or more embodiments of the present invention provide that the immersion liquid is provided in the form of a bath, provided only on a localized surface area of the substrate, or confined on the substrate and / or substrate table. Applicable to any immersion lithographic apparatus, particularly but not limited to the above types, whether or not. In an unconfined configuration, immersion liquid can flow over the substrate and / or substrate table, and substantially the entire exposed surface of the substrate table and / or substrate is wet. In such an unconfined immersion system, the liquid supply system does not confine the immersion liquid, or may partially confine the immersion liquid, but does not substantially completely confine the immersion liquid.
[00113] 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。 [00113] The liquid supply system described herein should be interpreted broadly. In some embodiments, the liquid supply system is a mechanism or combination of structures that provides liquid to the space between the projection system and the substrate and / or substrate table. The liquid supply system is a combination of one or more structures, one or more liquid inlets, one or more gas inlets, one or more gas outlets, and / or one or more that provides liquid to the space Multiple liquid outlets can be included. In some embodiments, the surface of the space may be part of the substrate and / or substrate table, or the surface of the space may completely cover the surface of the substrate and / or substrate table, or the space may be the substrate and / or substrate. Alternatively, the substrate table may be covered. The liquid supply system may optionally further include one or more elements that control the position, quantity, quality, shape, flow rate or any other feature of the liquid.
[00114] 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。 [00114] Further, while the invention has been disclosed with respect to certain embodiments and examples, the invention applies to other alternative embodiments and / or uses of the invention beyond the specific disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that obvious variations and equivalents of the present invention are possible. Moreover, while several variations of the invention have been illustrated and described in detail, those skilled in the art will readily recognize other variations that are within the scope of the invention based on the present disclosure. For example, various combinations or sub-combinations of the specific features and aspects of each embodiment are possible and within the scope of the invention. Accordingly, it should be understood that various features and aspects of the disclosed embodiments can be combined with each other or substituted to form various modes of the disclosed invention. Accordingly, the scope of the invention disclosed herein is not limited to the particular embodiments disclosed above, but must be determined by reading the appended claims correctly.
[00115] 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。 [00115] The descriptions above are intended to be illustrative, not limiting. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that various modifications may be made to the invention without departing from the scope of the appended claims.
[00116] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システムと、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ことができる。投影システム、液体閉じ込め構造及び液浸空間内の液浸液の間に湿りガス空間を画定することができ、湿りガス空間は、湿りガスを閉じ込めるように構成されている。リソグラフィ装置は、湿りガス空間から半径方向外側に位置するガスフロー制限部をさらに含む。 [00116] In an embodiment, a lithographic apparatus is configured to at least partially confine an immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, the projection system, a liquid confinement structure, and a substrate and / or substrate table. Liquid confinement structures. A wet gas space may be defined between the projection system, the liquid confinement structure and the immersion liquid in the immersion space, the wet gas space being configured to confine the wet gas. The lithographic apparatus further includes a gas flow restriction located radially outward from the wet gas space.
[00117] ガス制限部は、外気及び湿りガス空間と流体連通する。ガスフロー制限部は、液体閉じ込め構造と投影システムとの間の非接触封止であってよく、ガス制限部を通るガスフローを実質的に妨害するように構成することができる。非接触封止は、ガスフローがガス制限部を通過することを防止する。ガスフロー制限部は、装置の光軸に対して、ガスフローがガス制限部を通して半径方向外側に流れることを妨害するように構成することができる。 [00117] The gas restriction is in fluid communication with the outside air and the wet gas space. The gas flow restriction may be a contactless seal between the liquid confinement structure and the projection system and may be configured to substantially obstruct gas flow through the gas restriction. Non-contact sealing prevents the gas flow from passing through the gas restriction. The gas flow restriction may be configured to prevent the gas flow from flowing radially outward through the gas restriction relative to the optical axis of the apparatus.
[00118] ガスフロー制限部は、投影システムと液体閉じ込め構造との間の空間を半径方向内側の湿りガス空間と外気と流体連通する半径方向外側の部分とに区画する。ガスフロー制限部は、投影システムの実質的に水平な表面と液体閉じ込め構造の実質的に水平な表面との間に形成することができる。ガスフロー制限部は、投影システムの実質的に垂直な表面と液体閉じ込め構造の実質的に垂直な表面との間に形成することができる。 [00118] The gas flow restriction section divides the space between the projection system and the liquid confinement structure into a radially inner wet gas space and a radially outer portion in fluid communication with the outside air. The gas flow restriction can be formed between a substantially horizontal surface of the projection system and a substantially horizontal surface of the liquid confinement structure. The gas flow restriction can be formed between a substantially vertical surface of the projection system and a substantially vertical surface of the liquid confinement structure.
[00119] 投影システム上に突起を形成して投影システムの実質的に垂直な表面を画定することができる。液体閉じ込め構造上に突起を形成して液体閉じ込め構造の実質的に垂直な表面を画定することができる。 [00119] A protrusion may be formed on the projection system to define a substantially vertical surface of the projection system. Protrusions can be formed on the liquid confinement structure to define a substantially vertical surface of the liquid confinement structure.
[00120] ガスフロー制限部は、投影システムと液体閉じ込め構造との間の３ｍｍ未満、２ｍｍ未満、１ｍｍ又は０．５ｍｍ又は０．３ｍｍ又は０．２ｍｍ又は０．１ｍｍ未満のギャップであってよい。ガスフロー制限部は、ラビリンスシール(labyrinth seal)を含むことができる。ラビリンスシールは、液体閉じ込め構造と投影システムとの間に延在するメニスカスに隣接するデッドボリューム(dead volume)を画定することができる。デッドボリュームがあることで、メニスカス付近のガス速度はメニスカスの半径方向外側の位置と比べて遅くなる。 [00120] The gas flow restriction may be a gap of less than 3 mm, less than 2 mm, 1 mm or 0.5 mm or 0.3 mm or 0.2 mm or 0.1 mm between the projection system and the liquid confinement structure. The gas flow restriction may include a labyrinth seal. The labyrinth seal can define a dead volume adjacent to the meniscus that extends between the liquid confinement structure and the projection system. Due to the dead volume, the gas velocity in the vicinity of the meniscus becomes slower than the position outside the meniscus in the radial direction.
[00121] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、湿りガス空間に湿りガスを提供するように構成された湿りガス源を備えることができる。 [00121] In an embodiment, a lithographic apparatus can comprise a wet gas source configured to provide wet gas to the wet gas space.
[00122] 使用時に、液体閉じ込め構造によって、液体は、液浸空間から半径方向外側に基板上面を流れる。液体閉じ込め構造は、基板との非接触封止を形成して液体を液浸空間に閉じ込めるフィーチャを含む。液体閉じ込め構造と投影システムは、接触していなくてもよい。ある実施形態では、液体閉じ込め構造の表面と投影システムの表面との間に配置されたガスフロー制限部を画定する部材はない。 In use, due to the liquid confinement structure, the liquid flows on the upper surface of the substrate radially outward from the immersion space. The liquid confinement structure includes features that form a contactless seal with the substrate to confine the liquid in the immersion space. The liquid confinement structure and the projection system may not be in contact. In certain embodiments, no member defines a gas flow restriction disposed between the surface of the liquid confinement structure and the surface of the projection system.
[00123] 湿りガス空間は、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の半径方向外側の位置にあってもよい。 [00123] The wet gas space may be at a location radially outward of the meniscus extending between the projection system and the liquid confinement structure.
[00124] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、湿りガスを閉じ込める非接触封止をさらに含むことができる。非接触封止は、泡を含むことができる。湿りガス空間は、少なくとも部分的に泡で満たされてよい。泡は、液体閉じ込め構造と投影システムとの間に延在することができ、液体の泡でもよい。泡は、気泡を形成する傾向がある石鹸、又は油、又は界面活性剤、又は他の任意の界面活性物質であるか、あるいはそれを含むことができる。 [00124] In an embodiment, the lithographic apparatus can further include a contactless seal that traps the wet gas. Non-contact seals can include foam. The wet gas space may be at least partially filled with foam. The bubble can extend between the liquid confinement structure and the projection system, and may be a liquid bubble. The foam can be or include soaps or oils that tend to form bubbles, or surfactants, or any other surfactant.
[00125] ある実施形態では、湿りガス空間は、投影システムの最終光学要素の実質的に半径方向外側の縁部まで延在することができる。 [00125] In certain embodiments, the wet gas space may extend to a substantially radially outer edge of the final optical element of the projection system.
[00126] ある実施形態では、液浸リソグラフィ装置内の投影システムの最終要素上の液滴の蒸発負荷を低減させる方法が提供される。液体閉じ込め構造は、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することができる。この方法は、投影システム、液体閉じ込め構造及び液浸空間内の液浸液の間に画定された湿りガス空間内に加湿されたガスを閉じ込めるステップを含むことができる。この方法は、外気及び湿りガス空間と流体連通するガスフロー制限部を用いて湿りガス空間から流出した湿りガスのフローを規制するステップをさらに含むことができる。 [00126] In an embodiment, a method is provided for reducing the evaporation load of droplets on a final element of a projection system in an immersion lithographic apparatus. The liquid confinement structure may be configured to confine immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. The method can include confining the humidified gas in a humid gas space defined between the projection system, the liquid confinement structure and the immersion liquid in the immersion space. The method may further include regulating the flow of wet gas flowing out of the wet gas space using a gas flow restriction in fluid communication with the outside air and the wet gas space.
[00127] 湿りガスのフローを規制するステップは、ガスフロー制限部を通過するガスフローが実質的に妨害されるように、液体閉じ込め構造と投影システムとの間の非接触封止を用いて達成できる。ガスフロー制限部を通るガスフローは、非接触封止を用いて防止することができる。 [00127] The step of regulating the flow of wet gas is accomplished using a contactless seal between the liquid confinement structure and the projection system such that the gas flow through the gas flow restriction is substantially impeded. it can. Gas flow through the gas flow restriction can be prevented using non-contact sealing.
[00128] この方法は、装置の光軸に対して半径方向外側のガスのフローをガスフロー制限部を用いて防止するステップをさらに含むことができる。ガスフロー制限部は、投影システムと液体閉じ込め構造との間の空間を湿りガスのための半径方向内側の空間と、外気と流体連通する半径方向外側の部分とに区画することができる。 [00128] The method may further include preventing gas flow radially outward relative to the optical axis of the device using a gas flow restriction. The gas flow restriction may partition a space between the projection system and the liquid confinement structure into a radially inner space for wet gas and a radially outer portion in fluid communication with the outside air.
[00129] ガスフロー制限部は、投影システムの実質的に水平な表面と液体閉じ込め構造の実質的に水平な表面との間に形成することができる。 [00129] The gas flow restriction may be formed between a substantially horizontal surface of the projection system and a substantially horizontal surface of the liquid confinement structure.
[00130] ガスフロー制限部は、投影システムの実質的に垂直な表面と液体閉じ込め構造の実質的に垂直な表面との間に形成することができる。投影システム上に突起を形成して投影システムの実質的に垂直な表面を画定することができる。液体閉じ込め構造上に突起を形成して液体閉じ込め構造の実質的に垂直な表面を画定することができる。 [00130] The gas flow restriction may be formed between a substantially vertical surface of the projection system and a substantially vertical surface of the liquid confinement structure. A protrusion can be formed on the projection system to define a substantially vertical surface of the projection system. Protrusions can be formed on the liquid confinement structure to define a substantially vertical surface of the liquid confinement structure.
[00131] ガスフロー制限部は、投影システムと液体閉じ込め構造との間の３ｍｍ未満、２ｍｍ未満、１ｍｍ又は０．５ｍｍ又は０．３ｍｍ又は０．２ｍｍ又は０．１ｍｍ未満のギャップでよい。ガスフロー制限部は、ラビリンスシールを含むことができる。ラビリンスシールは、液体閉じ込め構造と投影システムとの間に延在するメニスカスに隣接するデッドボリュームを画定することができる。デッドボリュームがあることで、メニスカス付近のガス速度は、メニスカスの半径方向外側の位置と比べて遅くなる。 [00131] The gas flow restriction may be a gap of less than 3 mm, less than 2 mm, 1 mm or 0.5 mm or 0.3 mm or 0.2 mm or 0.1 mm between the projection system and the liquid confinement structure. The gas flow restriction can include a labyrinth seal. The labyrinth seal can define a dead volume adjacent to the meniscus extending between the liquid confinement structure and the projection system. Due to the dead volume, the gas velocity in the vicinity of the meniscus becomes slower than the position outside the meniscus in the radial direction.
[00132] この方法は、湿りガス源から湿りガス空間に湿りガスを提供するステップをさらに含むことができる。使用時に、液体閉じ込め構造によって液体は、液浸空間から半径方向外側に基板上面を流れる。 [00132] The method may further include providing wet gas from the wet gas source to the wet gas space. In use, the liquid confinement structure allows the liquid to flow on the substrate upper surface radially outward from the immersion space.
[00133] 液体閉じ込め構造は、基板との非接触封止を形成して液体を液浸空間に閉じ込めるフィーチャを含む。液体閉じ込め構造と投影システムは接触していなくてもよい。 [00133] The liquid confinement structure includes features that form a contactless seal with the substrate to confine the liquid in the immersion space. The liquid confinement structure and the projection system may not be in contact.
[00134] 湿りガス空間は、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の半径方向外側の位置にあってよい。湿りガスの閉じ込めは、非接触封止を用いて達成できる。非接触封止は、泡を含むことができる。 [00134] The wet gas space may be at a position radially outward of the meniscus extending between the projection system and the liquid confinement structure. Wet gas confinement can be achieved using a contactless seal. Non-contact seals can include foam.
[00135] この方法は、湿りガス空間を泡で部分的に満たすステップをさらに含むことができる。泡は、液体閉じ込め構造と投影システムとの間に延在することができる。泡は、液体の泡でもよい。泡は、気泡を形成する傾向がある石鹸、又は油、又は界面活性剤、又は他の任意の界面活性物質であるか、あるいはそれを含むことができる。 [00135] The method may further include partially filling the wet gas space with foam. The bubbles can extend between the liquid confinement structure and the projection system. The foam may be a liquid foam. The foam can be or include soaps or oils that tend to form bubbles, or surfactants, or any other surfactant.
[00136] 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液体閉じ込め構造とを含むことができる。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光学要素の下向きの表面と接触するように強いる構造をさらに含むことができる。この構造は、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表面を含むことができる。表面は、投影システムの表面及び／又は液体閉じ込め構造の表面であってよい。表面は、少なくとも投影システムの最終光学要素の表面を含む。 [00136] In an embodiment, a lithographic apparatus includes a projection system and a liquid confinement that at least partially confine an immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. Structure. The lithographic apparatus can further include a structure for forcing the immersion liquid radially outward and into contact with the downwardly facing surface of the final optical element of the projection system. This structure can include a surface where the immersion liquid has a receding contact angle of less than 90 °, desirably less than 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, or 10 °. The surface may be the surface of the projection system and / or the surface of the liquid confinement structure. The surface includes at least the surface of the final optical element of the projection system.
[00137] この構造は、望ましくは、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光学要素の下向きの表面との間に発生する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る。 [00137] This structure can desirably be configured to force immersion liquid by capillary action that occurs between the upward surface of the liquid confinement structure and the downward surface of the final optical element of the projection system. .
[00138] ある実施形態では、液体閉じ込め構造により投影システム、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浸リソグラフィ装置における投影システム上の蒸発負荷を低減させる方法が提供される。この方法は、液浸液を半径方向外側に且つ投影システムの最終光学要素の下向きの表面と接触するように強いるステップをさらに含むことができる。 [00138] In an embodiment, a projection system in an immersion lithographic apparatus that confines an immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table by a liquid confinement structure A method is provided for reducing the upper evaporation load. The method can further include forcing the immersion liquid radially outward and into contact with the downwardly facing surface of the final optical element of the projection system.
[00139] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、投影システムと液体閉じ込め構造との間に配置された光学要素絶縁体を含む。絶縁体は、液浸液を含むことができる。絶縁体は、泡を含むことができる。絶縁体は、湿りガスを含むことができる。絶縁体は、実質的に投影システムの最終要素の半径方向外側の縁部まで延在することができる。 [00139] In an embodiment, the lithographic apparatus includes an optical element insulator disposed between the projection system and the liquid confinement structure. The insulator can include an immersion liquid. The insulator can include bubbles. The insulator can include a wet gas. The insulator can extend substantially to the radially outer edge of the final element of the projection system.
Claims (15)
湿りガスを閉じ込める湿りガス空間が、前記投影システム、前記液体閉じ込め構造、及び前記液浸空間内の液浸液の間に画定される、リソグラフィ装置。 A lithographic apparatus comprising: a projection system; and a liquid confinement structure for confining an immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table,
A lithographic apparatus, wherein a humid gas space for confining a wet gas is defined between the projection system, the liquid confinement structure, and an immersion liquid in the immersion space.
前記投影システム、前記液体閉じ込め構造、及び前記液浸空間内の液浸液の間に画定された湿りガス空間内に加湿されたガスを閉じ込めることを含む、方法。 A liquid confinement structure for droplets on a final element of the projection system in an immersion lithographic apparatus that at least partially confine the immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, the liquid confinement structure, and the substrate and / or substrate table. A method for reducing the evaporation load,
Confining humidified gas in a humid gas space defined between the projection system, the liquid confinement structure, and an immersion liquid in the immersion space.
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、半径方向外側の方向に、且つ前記投影システムの最終光学要素の下向きの表面と接触するように強いる構造と、
を備えるリソグラフィ装置。 A projection system;
A liquid confinement structure for at least partially confining immersion liquid in an immersion space defined by the projection system, liquid confinement structure, and substrate and / or substrate table;
A structure forcing the immersion liquid in a radially outward direction and in contact with the downwardly facing surface of the final optical element of the projection system;
A lithographic apparatus comprising:
液浸液を、半径方向外側の方向に、且つ前記投影システムの前記最終光学要素の下向きの表面と接触するように強いることを含む方法。 Method for reducing evaporation load on a projection system in an immersion lithographic apparatus for confining immersion liquid at least partially in an immersion space defined by the projection system, liquid confinement structure, and substrate and / or substrate table by the liquid confinement structure Because
Forcing immersion liquid in a radially outward direction and in contact with a downwardly facing surface of the final optical element of the projection system.
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