JP2017522618A - 液浸リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影システムの外表面に材料を効率的に設けるための装置及び方法を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法が開示される。一つの構成においては投影システム（ＰＳ）を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。投影システムは、パターン形成された放射ビームを液浸液を通じて基板の目標部分に投影するよう構成されている。投影システムの外表面が第１表面（１０２）を備える。第１表面は非平面形状を有する。要素（１０６）は、第１表面に取り付けられ、当該要素の少なくとも一部分が液浸液と使用時に接触するよう配置されている。要素は、予め形成された状態で第１表面の非平面形状に一致する連続的に一体化した材料の閉じた環を備える。【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年７月２５日に出願された欧州出願第１４１７８４８０．１号、及び２０１５年３月３１日に出願された欧州出願第１５１６１９３８．４号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。

本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個別の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板には網目状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向と平行または逆平行に同期して走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。

液浸リソグラフィ装置では液浸流体は流体ハンドリングシステムまたは装置によって取り扱われる。ある実施の形態では、流体ハンドリングシステムまたは装置は液浸流体を供給してもよく、したがって流体供給システムまたは装置を備え、または流体供給システムまたは装置から成っていてもよい。ある実施の形態では、流体ハンドリングシステムまたは装置は液浸流体を少なくとも部分的に閉じ込めてもよい。ある実施の形態では、流体ハンドリングシステムまたは装置は液浸流体に障壁（バリア）をもたらしてもよく、流体閉じ込め構造などのバリア部材を備え、またはバリア部材から成っていてもよい。ある実施の形態では、流体ハンドリングシステムまたは装置は、気体の流れを例えば液浸流体の流れ及び／または位置の制御に役立つように生成または使用してもよい。気体の流れが液浸流体を閉じ込めるシールを形成してもよく、流体ハンドリングシステムまたは装置がシール部材と呼ばれてもよい。シール部材は流体閉じ込め構造であってもよい。ある実施の形態では、液浸液が液浸流体として使用されてもよい。その場合、流体ハンドリングシステムまたは装置は液体ハンドリングシステムまたは装置であってもよい。後述の説明において、流体について定義した特徴への言及は、液体について定義される特徴を含むものと理解されたい。

液浸リソグラフィ装置には、液体閉じ込め構造と投影システムの最終要素（ＷＥＬＬＥレンズと呼ばれることもある）との間に隙間があるものがある。隙間には液浸液の自由なメニスカスが配置されうる。通例、温度調整のために装置を気体が流れる。ガス流の一部は隙間へと流れて液体閉じ込め構造を乗り越えうる。ガス流には液浸液の蒸発を引き起こし、液体閉じ込め構造及び投影システムに熱負荷を与えるという不利益がありうる。熱負荷は投影システムに熱的スポット（例えばコールドスポット）を生じさせうる。メニスカスの配置によっては、熱的スポットは、光学収差を生じさせ、及び／又は、オーバレイ／フォーカス異常に寄与しうる。加えて、液浸液の一部は、隙間を通過することによって液体閉じ込め構造から漏れうる。

露光中に基板テーブルが液体閉じ込め構造（及び投影システム）に対し動かされる。この動きは液体閉じ込め構造内の液浸液が例えば基板の移動方向において隙間を上方移動する原因となりうる。基板がスキャン運動またはステップ運動により動くとき、基板の動く方向は変化する。隙間内の液浸液は基板の動きとともに動くから、この動きは隙間内の液浸液の液面を変化させる原因となる。液浸液の運動はスロッシングとも呼ばれる。運動が充分に大きければ、液浸液に作用する圧力は液体閉じ込め構造の上面を液体にオーバーフローさせるのに充分となりうる。圧力が減少すると、液体は隙間へと流れて戻るが、液体閉じ込め構造の表面に存在する不所望の汚染粒子を取り込んでいる可能性がある。また液体は液体閉じ込め構造の上面に、また投影システムの表面に残されうる。残留する液体はその後周囲の気体へと蒸発し、それにより各表面に熱負荷を与えうる。

液浸液に対し疎液性である材料が隙間の領域において投影システムの外表面に設けられうる。スロッシングの際に疎液性材料は液浸液が隙間に沿って上方または外方に過剰に動くのを防ぐのに役立ちうる。疎液性材料は、液位が下がるとき投影システムに残される液量を低減させうる。疎液性材料は、投影システムからの熱伝達を低減するようメニスカスの形状を定めうる。疎液性材料は、コーティングとして、またはステッカーとして、適用されうる。

本発明のある目的は、投影システムの外表面に材料を効率的に設けるための装置及び方法を提供することにある。

ある態様によると、液浸リソグラフィ装置であって、パターン形成された放射ビームを液浸液を通じて基板の目標部分に投影するよう構成され、投影システムの外表面が非平面形状を有する第１表面を備える投影システムと、前記第１表面に取り付けられ、当該要素の少なくとも一部分が前記液浸液と使用時に接触するよう配置された要素と、を備え、前記要素が、予め形成された状態で前記第１表面の前記非平面形状に一致する連続的に一体化した材料の閉じた環を備える装置が提供される。

ある態様によると、デバイス製造方法であって、パターン形成された放射ビームを液浸液を通じて基板の目標部分に投影するよう投影システムを使用することを備え、前記投影システムの外表面が非平面形状を有する第１表面を備え、要素が前記第１表面に取り付けられ、当該要素の少なくとも一部分が前記液浸液と使用時に接触するよう前記要素が配置されており、前記要素が、予め形成された状態で前記第１表面の前記非平面形状に一致する連続的に一体化した材料の閉じた環を備える方法が提供される。

本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。

本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す。

リソグラフィ装置において使用される液体供給システムを示す。

ある実施の形態に係る更なる液体供給システムを示す部分側断面図である。

投影システムの第１表面に接着された要素を有するリソグラフィ装置を示す。

図４の要素の概略斜視図である。

図５の要素の概略側断面図である。

図６の要素の一部分の概略側断面図である。

図５から図７の要素の概略上面図である。

投影システムの第１表面及び第２表面に接着された要素を有するリソグラフィ装置を示す。

図９の要素の概略斜視図である。

図１０の要素の概略側断面図である。

図１０及び図１１の要素の概略上面図である。

疎液性材料層及び支持層を備える要素の一部分の概略側断面図である。

従来技術のステッカーの上面図である。

三次元形状に形成された従来技術のステッカーの斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、または、他の適する放射）を調整するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、いくつかのパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするよう構成されている第１位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。また、この装置は、基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするよう構成されている第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持部」を含む。さらに、この装置は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。

照明システムは、放射の方向や形状の調整、または放射の制御のために、各種の光学素子、例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはその他の形式の光学素子、若しくはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

支持構造は、パターニングデバイスを支持する（すなわち、パターニングデバイスの重量を支える）。支持構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の設計、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否か等その他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いることができる。支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証してもよい。本書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされうる。

本書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用可能ないかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合のように、放射ビームに付与されるパターンが基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよいことに留意すべきである。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスにおける特定の機能層に対応する。

パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィの分野で周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜可能であるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に関して又は液浸液や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影システムをも包含するよう広く解釈されるべきであり、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む。本書における「投影レンズ」との用語の使用はいかなる場合も、より一般的な用語である「投影システム」と同義とみなされうる。

図示されるように、本装置は、（例えば透過型マスクを用いる）透過型である。これに代えて、本装置は、（例えば、上述の形式のプログラマブルミラーアレイ、または反射型マスクを用いる）反射型であってもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれより多くの基板テーブルまたは「基板支持部」（及び／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持部」）を有する形式のものであってもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルまたは支持部は並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたは支持部が露光のために使用されている間に１以上の他のテーブルまたは支持部で準備工程が実行されてもよい。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で投影システムと基板との間の空間を満たすよう覆われうる形式のものであってもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムとの間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されてもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増大させるために使用することができる。本書で使用される「液浸」との用語は、基板等の構造体が液体に浸されなければならないことを意味するのではなく、液体が投影システムと基板との間に露光中に配置されることを意味するにすぎない。

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。例えば放射源がエキシマレーザである場合には、放射源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは、適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを例えば含むビーム搬送系ＢＤを介して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと受け渡される。あるいは放射源が例えば水銀ランプである場合には、放射源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと総称されてもよい。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤを含んでもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ-outer）」、「シグマ−インナ（σ-inner）」と呼ばれる）を調整することができる。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ等その他の各種構成要素を含んでもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために使用されてもよい。放射源ＳＯと同様に、イルミネータＩＬはリソグラフィ装置の一部を構成するとみなされてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置に一体の部分であってもよいし、リソグラフィ装置とは別体であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置はイルミネータＩＬを搭載可能に構成されていてもよい。イルミネータＩＬは取り外し可能とされ、（例えば、リソグラフィ装置の製造業者によって、またはその他の供給業者によって）別々に提供されてもよい。

放射ビームＢは、支持構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）に保持されるパターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）に入射して、パターニングデバイスＭＡによりパターン形成される。マスクを横切った放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦する。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により、例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）は、放射ビームＢの経路に対してマスクを、例えばマスクライブラリからの機械的な取り出し後または走査中に、正確に位置決めするために使用することができる。一般にマスクテーブルの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスクテーブルはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクと基板Ｗとは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、マスクに複数のダイがある場合にはマスクアライメントマークがダイ間に配置されてもよい。

投影システムＰＳの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は３種類に大きく分類することができる。浴槽型の構成、いわゆる局所液浸システム、及びオールウェット液浸システムである。浴槽型の構成においては基板Ｗの実質的に全体と任意的に基板テーブルＷＴの一部とが液槽に浸される。

提案されているある構成は、液体閉じ込め構造をもつ液体供給システムを設けることである。液体閉じ込め構造は投影システムの最終要素と基板、基板テーブルまたはこれら両者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。こうした構成を図２に示す。図２に示され後述される構成は、図１に示す上述のリソグラフィ装置に適用されうる。

図２は、液体閉じ込め構造ＩＨを有する局所液体供給システムまたは流体ハンドリングシステムを模式的に示す。液体閉じ込め構造ＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴまたは基板Ｗとの間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延在する（以下の説明においては、そうではないと明示していない限り、基板Ｗの表面との言及は、それに加えてまたはそれに代えて基板テーブルＷＴの表面にも言及するものと留意されたい）。ある実施の形態においては、液体閉じ込め構造ＩＨと基板Ｗの表面との間にシールが形成され、このシールはガスシール１６（ガスシールを持つこうしたシステムは欧州特許出願公開第１，４２０，２９８号に開示されている）のような非接触シールまたは液体シールであってもよい。

液体閉じ込め構造ＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１において少なくとも部分的に液体を収容する。空間１１は少なくとも一部が、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され当該最終要素を囲む液体閉じ込め構造ＩＨにより形成される。液体が、投影システムＰＳ下方かつ液体閉じ込め構造ＩＨ内部の空間１１に、開口部１３によって供給される。開口部１３によって液体が除去されてもよい。開口部１３によって液体が空間１１に供給されるかまたは空間１１から除去されるかは、基板Ｗ及び基板テーブルＷＴの移動方向に依存しうる。

液体は、液体閉じ込め構造ＩＨの底部と基板Ｗの表面との間に使用時に形成されるガスシール１６によって空間１１に収容されてもよい。ガスシール１６における気体は、圧力の作用で気体入口１５を介して液体閉じ込め構造ＩＨと基板Ｗとの隙間に提供される。気体は出口１４に付属した流路を介して抜き取られる。気体入口１５での過剰圧力、出口１４での真空レベル、及び当該隙間の幾何形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流れが存在するように構成される。液体閉じ込め構造ＩＨと基板Ｗとの間の液体に作用する気体の力が空間１１に液体を収容する。こうしたシステムは、米国特許出願公開第２００４−０２０７８２４号に開示され、その全体が本明細書に援用される。ある実施の形態においては、液体閉じ込め構造ＩＨは、ガスシールを有しない。

局所領域液体供給システムにおいては、基板Ｗが投影システムＰＳと液体供給システムの下を移動する。例えば、基板Ｗの端部に結像がなされようとするとき、または、基板テーブルＷＴ上（または計測テーブル上）のセンサに結像がなされ、または、例えば基板交換を行うことを可能とするようダミー基板またはいわゆるクロージングプレートを液体供給システムの下に位置決めするように基板テーブルが移動されようとするとき、基板Ｗ（または他の物体）の端部が、空間１１の下を通過することになる。液体が基板Ｗと基板テーブルＷＴとの隙間へと漏出しうる。この液体は、静的または動的な流体圧、または、ガスナイフまたはその他の気体流れ生成装置の力の作用で、強制的に入り込みうる。

図３は、ある実施の形態に係る更なる液体供給システムまたは流体ハンドリングシステムを示す部分側断面図である。図３に示され後述される構成は、図１に示される上述のリソグラフィ装置に適用されうる。液体供給システムには、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴまたは基板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液体閉じ込め構造ＩＨが設けられている（以下の説明においては、そうではないと明示していない限り、基板Ｗの表面との言及は、それに加えてまたはそれに代えて基板テーブルの表面にも言及するものと留意されたい）。

液体閉じ込め構造ＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１において少なくとも部分的に液体を収容する。空間１１は少なくとも一部が、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され当該最終要素を囲む液体閉じ込め構造ＩＨにより形成される。ある実施の形態においては、液体閉じ込め構造ＩＨは、本体部材５３と多孔質部材８３とを備える。多孔質部材８３は、プレート形状であり、複数の穴（すなわち開口または細孔）を有する。ある実施の形態においては、多孔質部材８３は、多数の***８４がメッシュ状に形成されたメッシュプレートである。こうしたシステムは、米国特許出願公開第２０１０／００４５９４９号に開示され、その全体が本明細書に援用される。

本体部材５３は、空間１１への液体の供給を可能とする複数の供給ポート７２と、空間１１からの液体の回収を可能とする回収ポート７３と、を備える。供給ポート７２は、通路７４を介して液体供給装置７５に接続されている。液体供給装置７５は、供給ポート７２への液体の供給を可能とする。液体供給装置７５から送出される液体は、供給ポート７２の各々へと、対応する通路７４を通じて供給される。供給ポート７２は、光路の近傍において光路に面する本体部材５３の所定位置に配置されている。回収ポート７３は、空間１１から液体を回収することを可能とする。回収ポート７３は、通路７９を介して液体回収装置８０に接続されている。液体回収装置８０は、真空システムを備え、回収ポート７３を介して吸引することによって液体を回収することを可能とする。液体回収装置８０は、回収ポート７３を介し通路７９を通じて回収された液体ＬＱを回収する。多孔質部材８３は、回収ポート７３に配置されている。

ある実施の形態においては、液体をもつ空間１１を、投影システムＰＳ及び液体閉じ込め構造ＩＨを一方側とし基板Ｗを他方側としてそれらの間に形成するために、液体が供給ポート７２から空間１１に供給され、液体閉じ込め構造ＩＨ内の回収チャンバ８１における圧力が、多孔質部材８３の穴８４（すなわち回収ポート７３）を介して液体を回収するよう負圧に調整されている。供給ポート７２を用いた液体供給動作と多孔質部材８３を用いた液体回収動作を実行することによって、液体をもつ空間１１が投影システムＰＳ及び液体閉じ込め構造ＩＨを一方側とし基板Ｗを他方側としてそれらの間に形成される。

本書の導入部で述べたように、使用時に液浸液と接触する投影システムＰＳに疎液性材料を適用することが知られている。一例がＵＳ２０１２２７４９１２Ａ１の図８に開示されている。コーティングは寿命が限られており、ある期間後に再び適用されなければならない。疎液性材料をコーティングとして再適用するには典型的に特別の設備が必要であり、したがってリソグラフィ装置のユーザには不便でありうる。コーティングの適用には時間がかかりうるが、それはコーティングの再適用に顕著なダウンタイムを要することを意味する。疎液性材料をステッカーとして再適用することは、それよりは便利でありうる。特別の設備はほとんど又はまったく必要とされない。しかし、ステッカーの適用にも顕著なダウンタイムは必要でありうる。ステッカーの耐久性には限界があり、また予測不能である。液体にさらされるステッカーの端または（複数のステッカーが使用される場合には）液体にさらされる異なるステッカーどうしの接合部で、ステッカーの下の領域に徐々に液体が浸透しうる。この液体の浸透は投影システムへのステッカーの接着を破壊することによってステッカーの完全性を弱体化させる。複数のステッカーが使用されうるのは複雑な非平面（三次元）形状がステッカーによって被覆される必要がある場合である。従来、ステッカーは当初、平坦な形で提供される。それからステッカーは、必要な非平面形状を形成するために湾曲され及び／又は接合される。特定の非平面形状は単一のステッカーで被覆されうる。非平面形状のうち軸まわりに連続する環を形成する種類のものについては、その表面に一致しながら連続する環をステッカー自体が形成可能でなくてもよい。そうした表面の一例は円錐台表面である。この場合、ステッカーは破断した環で提供される必要があり、ステッカーが当初の平坦状態にあるとき環の破断端どうしが互いに隔てられている。このようなステッカー１２４の一例が図１４に模式的に示されている。ステッカー１２４が非平面形状に曲げられてその表面に接着されるときステッカーの環の破断端１２８どうしが互いに隣接するように１つに合わせられる（矢印１２６）。図１５は、非平面形状に曲げられた後の図１４のステッカー１２４の模式図である。ステッカー１２４の２つの破断端１２８間の隣接線１３０は、液体による浸透に脆弱となりうる接合部を構成する。液体による浸透はステッカー１２４の投影システムＰＳへの接着を破壊しステッカー１２４の寿命を短縮しうる。

上述の問題を少なくとも部分的に対処するリソグラフィ装置のいくつかの実施の形態が以下に説明される。これらの実施の形態においてはリソグラフィ装置は、図１を参照して上述したように構成されてもよい。リソグラフィ装置は、流体閉じ込め構造を備える。流体閉じ込め構造は、図２または図３に示し上述した流体供給システムまたは液体供給システムの一部を形成してもよい。

図４は、ある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す。リソグラフィ装置は、投影システムＰＳを備える。投影システムＰＳは、パターン形成された放射ビームＢを液浸液を通じて基板Ｗの目標部分Ｃに投影するよう構成されている。液体閉じ込め構造ＩＨが設けられ、液浸液を閉じ込める空間１１を囲むとともに少なくともその一部を定めている。液浸液は投影システムＰＳの外表面と基板Ｗとの間に閉じ込められている。投影システムＰＳの外表面は、第１表面１０２を備える。ある実施の形態においては、第１表面１０２は、投影システムＰＳの投影軸ＰＡに対して出射表面１０４の径方向外側にある。出射表面１０４は、パターン形成された放射ビームＢが投影軸ＰＡに沿って投影システムＰＳを出射する表面である。ある実施の形態においては、第１表面１０２は、投影軸ＰＡを囲んでいる（すなわち、投影軸ＰＡまわりに閉じた環を形成している）。

第１表面１０２は、非平面（三次元）形状を有する。ある実施の形態においては、非平面形状とは、ある概念的な要素の曲げによってはその非平面形状が形成され得ないようなものである。この概念的要素は、（１）当初平面でありかつ閉じた環を形成し、（２）当該曲げにおいて、概念的要素の厚さ全体にわたり概念的要素の厚さに垂直ないかなる方向において概念的要素のいかなる領域においても伸長し、または、概念的要素の厚さ全体にわたり概念的要素の厚さに垂直ないかなる方向において概念的要素のいかなる領域においても収縮することが許容されていない。内側に穴を切り取った一枚の紙（例えば環状の紙片）は、上記の要件（１）及び（２）を満たすことのできる要素の一例である。環状の紙片は紙を引き裂くことなく例えば円錐台状に曲げることが可能でないと認識されよう。

ある実施の形態においては、概念的要素は、曲げにおいて要素の全ての点でガウス曲率をゼロに維持するよう拘束されている。ガウス曲率は、微分幾何学において周知の概念である。ある表面のある点のガウス曲率は、その点の主曲率の積である。全ての点でゼロのガウス曲率を有する要素とは、いかなる点でも２つの異なる軸に沿って湾曲され得ない要素である。主曲率の一方は故に常にゼロである。紙は、曲げにおいて要素内の全ての点でゼロのガウス曲率が維持されるよう拘束された要素の周知の一例である。

図４に示される実施の形態においては、第１表面１０２は、投影軸ＰＡに対し約４５°で傾斜した円錐台形状を有する。円錐台は、（１）当初平面でありかつ閉じた環を形成し、（２）当該曲げにおいて、概念的要素の厚さ全体にわたり概念的要素の厚さに垂直ないかなる方向において概念的要素のいかなる領域においても伸長し、または、概念的要素の厚さ全体にわたり概念的要素の厚さに垂直ないかなる方向において概念的要素のいかなる領域においても収縮することが許容されていない概念的要素の曲げによって形成され得ない形状の一例である。他の実施の形態においては、第１表面１０２は、例えば、他の角度で傾斜した円錐台形状、または、１つ又は複数の他の形状とともに円錐台の一部分を備える形状などその他の形状をとってもよい。

ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、第１表面１０２に取り付けられた要素１０６をさらに備える。要素１０６は、要素１０６の少なくとも一部分が使用時（例えば、投影システムＰＳがパターン形成された放射ビームＢを基板Ｗに投影しているとき及び／又は基板Ｗが投影システムＰＳに対し移動しているとき）に液浸液と接触するよう配置されている。接触は、連続的であってもよいし、断続的であってもよい。図４の要素１０６は、リソグラフィ装置の残部から取り外されて、より詳細には図５から図７に示されている。

ある実施の形態においては、要素１０６は、連続的に一体化した材料の閉じた環１０８を備える。要素１０６は、（例えばコーティングとしてではなく）予め形成された状態で提供される。要素１０６はさらに、第１表面１０２の非平面形状に一致する（例えば同一形状を有する）状態で提供される。ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２に取り付けられていなくても要素１０６が第１表面１０２の非平面形状を保つよう構成されている。ある実施の形態においては、閉じた環１０８は、投影軸ＰＡを囲んでいる。したがって投影軸ＰＡは、こうした実施の形態においては、閉じた環１０８を通過している。閉じた環１０８の例示的な経路が図６及び図８において符号１０８により一点鎖線で示されている。ある実施の形態においては、連続的に一体化した材料は、疎液性材料１１２を備える。疎液性材料１１２は、液浸液に対し疎液性である（すなわち液浸液をはじく傾向をもつ表面を提供する）。よって、液浸液が水である場合には、疎液性材料１１２は疎水性である（または少なくとも疎水性表面を有する）。ある実施の形態においては、疎液性材料１１２は、液浸液が疎液性材料１１２と９０°より大きく１８０°より小さい接触角（例えば１００°、１１０°、１２０°等、１８０°まで）をなすようになっている。

ある実施の形態においては、要素１０６は、接着剤１１０により第１表面１０２に接着されている。接着剤１１０は、要素１０６の一部とみなされてもよいし、そうでなくてもよい。接着剤１１０は、連続的に一体化した（例えば疎液性）材料１１２とは異なる組成を有する。接着剤１１０は、投影システムＰＳへの要素１０６の接続に先立って要素１０６に設けられていてもよい。この場合が例えば図７の構成である。それに代えて、またはそれとともに、接着剤１１０は、投影システムＰＳへの要素１０６の接続前に投影システムＰＳに塗布されてもよい。

ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２への接続に先立って、第１表面１０２の非平面形状に相当する非平面形状で提供される。ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２への要素１０６の接続が接続工程において要素１０６をほとんど又はまったく変形（例えば要素１０６の厚さに垂直な方向における伸長または収縮）させることなく行うことができるように構成されている。

要素１０６は、ステッカーと呼ばれてもよい。ステッカーは通常、平坦な形状で提供される。平坦な形状で提供されたステッカーが、非平面表面（すなわち平坦ではない表面）を被覆するように整形されてもよい。しかし、あらゆる非平坦表面が当初平坦なステッカーで最適に被覆されるわけではない。例えば図１４及び図１５を参照して上述したように、ある種の非平坦表面を覆うのに平坦なステッカーを使用すると、ステッカーの異なる部分どうしの１つ又は複数の隣接線に沿って接合部が生成されることになる。円錐台形状を有する第１表面１０２の例については、図１４におけるステッカー１２４の破断端１２８間の、図１５における隣接線１３０を参照せよ。接合部への液浸液による浸透は、接着を破壊してステッカー１２４の完全性を弱体化させる。第１表面１０２に一致している非平面で閉じた環状の形状に予め形成された要素１０６は、要素１０６の端に存在する接合部の数を減らすことができる。例えば、図１５における隣接線１３０に相当する接合部はもはや存在する必要がない。したがって、第１表面１０２に接着された後に要素１０６の下の領域に液浸液が入る程度が低減されうる。第１表面１０２への要素１０６の接着が劣化する速度が低減されうる。要素１０６の長寿及び信頼性が高まりうる。要素１０６の交換に伴うダウンタイムが短縮されうる。リソグラフィ装置の信頼性が高められうる。

ある実施の形態においては、要素１０６の連続的に一体化した材料は、接着剤１１０と直接接触している疎液性材料１１２を備える。図５から図８の実施の形態はこの形式の例である。この形式の実施の形態は、構造がとくに単純であり、空間を効率的に使用しうる（例えば比較的薄い）。

ある実施の形態においては、要素１０６は、単一片として第１表面１０２から接続解除可能である。接続解除は、閉じた環１０８が閉じた状態を保つようにして実現することができる。したがって、疎液性要素１０６は、第１表面１０２から容易かつ便利に取り外し可能である。任意的に、疎液性要素１０６は、取り外し後に第１表面１０２上に残存物（残った接着剤１１０）が残されないように構成されている。したがって疎液性要素１０６の交換が容易となる。ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２から要素１０６を手作業で剥がすことによって第１表面１０２から接続解除可能である。この構成はとくにユーザにとって便利である。特別な設備が要素１０６の接続解除のために必要とされない。

ある実施の形態においては、連続的に一体化した材料は、疎水性であるＰＴＦＥ、またはカプトン（商標）のような疎水性ポリイミドフィルムを備える。カプトン（商標）の化学名は、ポリ（４，４’−オキシジフェニレンピロメリトイミド）である。

ある実施の形態においては、要素１０６は、支持層１２２によって支持された疎液性材料の層（疎液性材料層２１２とも称する）を備え、例えば層状構造となっている。こうした構造の例が図１３に模式的に示されている。図１３は、投影システムＰＳの第１表面１０２に接続された要素１０６の一部分の概略側断面図である。支持層１２２は、疎液性材料層２１２よりも高い剛性を有してもよい。ある実施の形態においては、支持層１２２は、（接着剤１１０と直接接触している疎液性材料層２１２の疎液性材料とともに、またはそれに代えて）接着剤１１０と直接接触していてもよい。疎液性材料層２１２に加えて支持層１２２を設けることにより、疎液性材料層２１２に使用可能な材料の範囲が広がる。例えば、接着剤１１０との組み合わせて使用されるときそれ自身に充分な構造的完全性または剛性を有しない層が、それにもかかわらず、支持層１２２を含む実施の形態における疎液性材料層としては使用可能である。

支持層１２２と組み合わせて疎液性材料層２１２を有する実施の形態においては、疎液性材料層２１２は、支持層１２２に形成された疎液性コーティングを備えてもよい。ある実施の形態においては、疎液性コーティングは、支持層１２２の厚さより実質的に小さい厚さを有する。広い範囲の材料がコーティング方法を用いて適用可能である。（支持層１２２により支持されているために）層が自身で剛性を提供する必要がない場合にはとくに、材料は、他の技術を用いて形成された層よりも少量の使用でよい。

更なる実施の形態においては、図９から図１２に示されるように、投影システムＰＳの外表面は、第２表面１１４をさらに備える。第２表面１１４は、（投影軸ＰＡに対し）第１表面１０２の径方向外側にある。第２表面１１４は、第１表面１０２に対し傾斜している。この実施の形態における要素１０６は、（図１１及び図１２に例えば示されるように）連続的に一体化した材料の閉じた環１０８を形成する第１の一体的に形成された部分１０３を備える。ある実施の形態においては、閉じた環１０８は、投影軸ＰＡを囲んでいる。ある実施の形態においては、第１の一体的に形成された部分１０３は、第１表面１０２に取り付けられている。

この実施の形態においては、要素１０６は、第２の一体的に形成された部分１１５を備える。第２の一体的に形成された部分１１５は、連続的に一体化した材料の閉じた環１２０を形成する（一点鎖線１２０を参照）。ある実施の形態においては、閉じた環１２０は、投影軸ＰＡを囲んでいる。第２の一体的に形成された部分１１５は、第２表面１１４に取り付けられている。

ある実施の形態においては、第１の一体的に形成された部分１０３は、連続線１３２に沿って第２の一体的に形成された部分１１５に一体的に接合されている。ある実施の形態においては、連続線１３２は、投影軸ＰＡを囲んでいる。ある実施の形態においては、第２表面１１４は、連続線１３２に沿ってすべての位置で第１表面１０２に対して傾斜している。

第１の一体的に形成された部分１０３と第２の一体的に形成された部分１１５の結合は、第１表面１０２及び第２表面１１４に連続的な被覆を提供する。連続的な被覆は接合部を最小化する。よって液体の浸透が低減される。要素１０６の接着の信頼性及び寿命が向上される。

ある実施の形態においては、第２表面１１４は、投影軸ＰＡに垂直である。ある実施の形態においては、第２表面１１４は、平面状である。ある実施の形態においては、要素１０６は、接着剤１１０と直接接触している疎液性材料の単一の一体化した片を備える。

ある実施の形態においては、要素１０６は、単一片として第１の一体的に形成された部分１０３の閉じた環１０８及び第２の一体的に形成された部分１１５の閉じた環１２０が閉じた状態を保つようにして第１表面１０２及び第２表面１１４から接続解除可能である。したがって、要素１０６は、第１表面１０２及び第２表面１１４から容易かつ便利に取り外し可能である。任意的に、要素１０６は、取り外し後に第１表面１０２または第２表面１１４上に残存物（残った接着剤１１０）が残されないように構成されている。したがって要素１０６の交換が容易となる。

ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２及び第２表面１１４から要素１０６を手作業で剥がすことによって第１表面１０２及び第２表面１１４から接続解除可能である。この構成はとくにユーザにとって便利である。特別な設備が要素１０６の接続解除のために必要とされない。

図９から図１２に示される実施の形態においては、第１表面１０２が円錐台状であり、第２表面１１４が平坦な環状リングである。他の実施の形態においては、第１表面１０２及び第２表面１１４のうち一方または両方が他の形状をとってもよい。

上述の実施の形態のいずれか、または他の実施の形態を使用するデバイス製造方法が提供されてもよい。デバイス製造方法は、投影システムＰＳの外表面と基板Ｗの間に液浸液を閉じ込めるよう液体閉じ込め構造ＩＨを使用することを備えてもよい。本方法は更に、パターン形成された放射ビームＢを液浸液を通じて基板Ｗの目標部分Ｃに投影するよう投影システムＰＳを使用することを備えてもよい。ある実施の形態においては、投影システムＰＳの外表面が第１表面１０２を備える。ある実施の形態においては、第１表面１０２は、出射表面１０４の径方向外側にある。出射表面１０４は、パターン形成された放射ビームＢが投影システムＰＳの投影軸ＰＡに沿って投影システムＰＳを出射する表面である。ある実施の形態においては、第１表面１０２は、投影軸ＰＡを囲んでいる。第１表面１０２は、非平面形状を有する。要素１０６が設けられる。要素１０６は、連続的に一体化した材料の閉じた環１０８を形成する。要素１０６は、（例えばコーティングとしてではなく）予め形成された状態で提供される。要素１０６はさらに、第１表面１０２の非平面形状に一致する（例えば同一形状を有する）状態で提供される。ある実施の形態においては、要素１０６は、第１表面１０２に取り付けられていなくても要素１０６が第１表面１０２の非平面形状を保つよう構成されている。ある実施の形態においては、閉じた環１０８は、投影軸ＰＡを囲んでいる。ある実施の形態においては、連続的に一体化した材料は、疎液性材料１１２を備える。疎液性材料１１２は、液浸液に対し疎液性である。ある実施の形態においては、要素１０６は、接着剤１１０により第１表面１０２に接着されている。接着剤１１０は、疎液性材料１１２とは異なる組成を有する。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に説明されたリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。当業者であればこれらの他の適用に際して、本書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及される基板は、露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本書における基板という用語は処理済みの多数の層を既に含む基板をも意味する。

本書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含する。

「レンズ」という用語は、文脈が許す場合、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品を含む各種の光学部品のうちいずれか１つ、又はこれらの組み合わせを指し示してもよい。

本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。

Claims (15)

1. 液浸リソグラフィ装置であって、
   パターン形成された放射ビームを液浸液を通じて基板の目標部分に投影するよう構成され、投影システムの外表面が非平面形状を有する第１表面を備える投影システムと、
   前記第１表面に取り付けられ、当該要素の少なくとも一部分が前記液浸液と使用時に接触するよう配置された要素と、を備え、
   前記要素が、予め形成された状態で前記第１表面の前記非平面形状に一致する連続的に一体化した材料の閉じた環を備える装置。
2. 前記連続的に一体化した材料は、疎液性材料を備え、前記疎液性材料は、前記液浸液に対し疎液性である請求項１に記載の装置。
3. 前記要素は、前記連続的に一体化した材料とは異なる組成を有する接着剤により前記第１表面に接着されている請求項１または２に記載の装置。
4. 前記連続的に一体化した材料は、前記接着剤と直接接触している疎液性材料を備え、前記疎液性材料は、前記液浸液に対し疎液性である請求項３に記載の装置。
5. 前記連続的に一体化した材料は、疎液性材料を備え、前記疎液性材料は、前記液浸液に対し疎液性であり、
   前記要素は、疎液性材料層及び支持層を備え、
   前記疎液性材料層は、前記疎液性材料から形成され、
   前記支持層は、前記疎液性材料層を支持し、前記疎液性材料層よりも高い剛性を有し、
   前記支持層は、前記接着剤と直接接触している請求項３または４に記載の装置。
6. 前記疎液性材料層は、前記支持層に形成されたコーティングを備える請求項５に記載の装置。
7. 前記要素は、単一片として前記閉じた環が閉じた状態を保つようにして前記第１表面から接続解除可能であり、または、
   前記要素は、前記第１表面から前記要素を手作業で剥がすことによって前記第１表面から接続解除可能である請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 前記連続的に一体化した材料は、ＰＴＦＥを備え、及び／または、前記第１表面の少なくとも一部分は、円錐台状である請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 前記要素は、前記第１表面に取り付けられていなくても前記要素が前記第１表面の前記非平面形状を保つよう構成されている請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記外表面は、前記第１表面の径方向外側に第２表面をさらに備え、
    前記第２表面は、前記第１表面に対して傾斜しており、
    前記要素は、連続的に一体化した材料の閉じた環を形成する第１の一体的に形成された部分を備え、前記第１の一体的に形成された部分は、前記第１表面に取り付けられ、
    前記要素は、連続的に一体化した材料の閉じた環を形成する第２の一体的に形成された部分を備え、前記第２の一体的に形成された部分は、前記第２表面に取り付けられ、
    前記第１の一体的に形成された部分は、閉じた環を形成する連続線に沿って前記第２の一体的に形成された部分に一体的に接合されている請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 前記第２表面は、前記連続線に沿ってすべての位置で前記第１表面に対して傾斜し、及び／または、前記第２表面は、平面状である請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１表面は、前記パターン形成された放射ビームが前記投影システムの投影軸に沿って前記投影システムを出射する出射表面の径方向外側にあり、前記第２表面は、前記投影軸に垂直である請求項１０または１１に記載の装置。
13. 前記要素は、単一片として前記第１の一体的に形成された部分の前記閉じた環及び前記第２の一体的に形成された部分の前記閉じた環が閉じた状態を保つようにして前記第１表面及び前記第２表面から接続解除可能であり、または、前記要素は、前記第１表面及び前記第２表面から前記要素を手作業で剥がすことによって前記第１表面及び前記第２表面から接続解除可能である請求項１０から１２のいずれかに記載の装置。
14. 前記連続的に一体化した材料は、疎液性材料を備え、前記疎液性材料は、疎水性である請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
15. デバイス製造方法であって、
    パターン形成された放射ビームを液浸液を通じて基板の目標部分に投影するよう投影システムを使用することを備え、
    前記投影システムの外表面が非平面形状を有する第１表面を備え、
    要素が前記第１表面に取り付けられ、当該要素の少なくとも一部分が前記液浸液と使用時に接触するよう前記要素が配置されており、
    前記要素が、予め形成された状態で前記第１表面の前記非平面形状に一致する連続的に一体化した材料の閉じた環を備える方法。

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