JP4921516B2 - リソグラフィ装置及び方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は局所的な熱負荷の変動を補償するリソグラフィ装置及び方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターン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、いわゆるスキャナを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。実施形態では液体は蒸留水であるが、別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。しかし別の流体が。特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすること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、芳香族及び／又はフルオロハイドロカーボンなどの炭化水素、及び／又は水溶液である。

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

[0005] 液浸装置内で、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。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、したがって流体供給システムとすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは少なくとも部分的に液浸流体を閉じ込めることができ、それにより流体閉じ込めシステムとすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは液浸流体にバリアを提供することができ、それにより流体閉じ込め構造などのバリア部材とすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは例えば液浸流体の流れ及び／又は位置の制御に役立つために、気体の流れを生成又は使用することができる。気体の流れは液浸流体を閉じ込めるシールを形成することができ、したがって流体ハンドリング構造をシール部材と呼ぶことができ、このようなシール部材は流体閉じ込め構造とすることができる。実施形態では、液浸液は液浸流体として使用される。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とすることができる。以上の説明に関して、本パラグラフで流体に関して規定したフィーチャに言及する場合、それは液体に対して画定されたフィーチャを含むものと理解することができる。

[0006] 提案されている構成の１つは、液体供給システムが液体閉じ込めシステムを使用して、基板の局所領域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供する（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で開示されている。図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口によって基板Ｗ上に、望ましくは最終要素に対する基板Ｗの動作方向に沿って供給され、投影システムＰＳの下を通過した後に少なくとも１つの出口によって除去される。つまり、基板Ｗが−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。図２は、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。図２の図では、液体が最終要素に対する基板Ｗの動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。

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

[0008] 欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを備える。第一位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第二位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は、１つのテーブルのみを有する。

[0009] ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められないオールウェット構成を開示している。このようなシステムは、基板の上面全体が液体で覆われる。これは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているので有利なことがある。これは、基板の温度制御及び処理にとって利点を有する。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を提供する。この液体は、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、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは、基板の温度制御及び処理を改良するが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／１１９８０９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。

[0010] 基板は一般的に、基板テーブル内の窪みに配置される。基板の幅（例えば直径）の変動を考慮に入れるために、窪みは通常、基板の最大であるようなサイズより少々大きく作成される。したがって、基板の縁部と基板テーブルの間にギャップが存在する。液体を提供する全ての構成で、基板と基板テーブルの間のギャップの処理に問題があることがある。というのは、液体がこのギャップに入り得るからである。液体が基板の下で無理矢理進むのを防止するために、それをギャップから除去することが望ましい。ギャップからの液浸液に気泡が入るのを防止することも望ましい。そのために、基板の縁部と基板テーブルの間にあるギャップの下に入口を設けることができる。入口は、ギャップから液体及び／又は気体を除去できるように、低圧源に接続される。ギャップを通して気体を除去すると、ギャップ内に液体がある場合に、その望ましくない蒸発につながることがある。これは局所的冷却につながり得る。局所的冷却は望ましくない。というのは、基板テーブルの熱収縮につながり、それにより場合によってはオーバーレイエラーにつながることがあるからである。

[0011] 例えば、熱膨張／収縮効果の発生が減少する装置を提供することが望ましい。特に、基板及び／又は基板テーブルの局所領域に液浸流体を提供する供給システムを使用する液浸システム内で、熱膨張／収縮効果を減少させるシステムを提供することが望ましい。

[0012] 本発明の態様によれば、基板支持領域上に基板を支持する基板テーブルを備える液浸リソグラフィ投影装置であって、基板テーブルが複数のヒータを備え、複数のヒータのうち少なくとも２つが、基板支持領域の縁部の異なる部分に隣接して非平行に配置され且つ相互に別々に制御可能である、液浸リソグラフィ投影装置が提供される。

[0013] 本発明の態様によれば、基板支持領域上に基板を支持する基板テーブル、基板支持領域を囲む基板テーブルの入口、及び入口の縁部に隣接して配置された複数のヒータを備え、複数のヒータのうち少なくとも２つが、前記入口の異なる区画に沿って配置される、リソグラフィ投影装置が提供される。

[0014] 本発明の態様によれば、基板支持領域上で基板を支持する基板テーブルを備える液浸リソグラフィ投影装置内の局所的熱負荷を補償する方法であって、局所的熱負荷を補償するために、別々に制御され、基板支持領域の縁部の異なる部分に隣接する複数の非平行のヒータを制御することを含む、方法が提供される。

[0015] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置の基板テーブルの基板支持領域を囲む入口の局所的な熱負荷の変動を補償する方法であって、入口の縁部に隣接して配置された複数のヒータそれぞれへの電力を制御することを含み、複数のヒータのうち少なくとも２つが、温度の局所的変動を補償するために、前記入口の異なる区画に沿って配置される、方法が提供される。

[0016] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。

[0017]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 [0018]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示した図である。 [0018]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示した図である。 [0019]リソグラフィ投影装置で使用するさらなる液体供給システムを示した図である。 [0020]液体供給システムとして本発明の実施形態で使用できる流体閉じ込め構造を示した断面図である。 [0021]本発明の実施形態で使用できる別の流体閉じ込め構造を示した断面図である。 [0022]基板の縁部を囲む基板テーブルの部分を示した断面図である。 [0023]基板テーブルの中心区域を示した平面図である。 [0024]本発明の実施形態による基板テーブルの中心区域を示した平面図である。 [0025]図８の基板テーブルの熱応答を示した図である。 [0026]本発明の実施形態による基板テーブルの典型的な熱応答を示した図である。 [0027]温度センサの様々な位置を示す基板テーブルの一部を示した断面図である。 [0028]基板テーブルが熱衝撃を受けている場合の図１２のセンサの熱応答を示した図である。

[0029] 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、

[0030]− 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、

[0031]− パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第一ポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、

[0032]− 基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第二ポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、

[0033] 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。

[0034] 照明システムＩＬは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組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。

[0035] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスＭＡを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0036] 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。

[0037] パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0038] 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。

[0039] 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）。

[0040] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0041] 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。

[0042] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0043] 放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターンが与えられる。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。第二ポジショナ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、第一ポジショナ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、第一ポジショナ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、第二ポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール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。

[0044] 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。

[0045] １．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／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、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0046] ２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。

[0047] ３．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームＢ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。

[0048] 上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0049] 投影システムＰＳの最終要素と基板の間に液体を提供する構成は、２つの一般的カテゴリに分類することができる。それは、基板Ｗの全体及び任意選択で基板テーブルＷＴの一部が液体槽に浸される槽型構成と、液体が基板の局所領域に提供されるだけである液体供給システムを使用するいわゆる局所液浸システムとである。後者のカテゴリでは、液体によって充填された空間が基板の上面より平面図で小さく、液体で充填された領域は、基板Ｗがその領域の下で移動している間、投影システムＰＳに対して静止したままである。本発明の実施形態が指向しているさらなる構成は、液体が閉じ込められないオールウェットの解決法である。この構成では、実質的に基板の上面全体、及び基板テーブルの全部又は一部が液浸液で覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは浅い。液体は、基板上の液体の薄膜などの膜でよい。図２から図５の液体供給デバイスのいずれも、このようなシステムにも使用できるが、その密封特徴は存在しないか、活性化されないか、通常ほど効率的でないか、それ以外にも局所領域のみに液体を密封するには有効でない。図２から図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが図示されている。図２から図４に開示した液体供給システムは、以上で説明されている。

[0050] 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。液体閉じ込め部と基板の表面の間にシールが形成される。実施形態では、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、これはガスシールなどの非接触シールでよい。このようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0051] 図５は、流体閉じ込め構造１２がある局所液体供給システムを概略的に示す。流体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗ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。（以下で基板Ｗの表面に言及する場合、それは他に明示していない限り追加的又は代替的に基板テーブルＷＴの表面にも言及していることに留意されたい。）流体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってよい。実施形態では、流体閉じ込め構造１２と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、流体シール、望ましくはガスシールのような非接触シールでよい。

[0052] 流体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に封じ込める。基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終要素の間の空間１１内に液体が閉じ込められるように、基板Ｗに対するガスシール１６などの非接触シールを、投影システムＰＳのイメージフィールドの周囲に形成することができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され、それを囲む流体閉じ込め構造１２によって少なくとも部分的に形成される。液体を、液体入口１３によって投影システムＰＳの下方で、液体閉じ込め構造１２内の空間１１に入れる。液体は液体出口１３によって除去することができる。流体閉じ込め構造１２は投影システムＰＳの最終要素の少し上まで延在することができる。液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終要素の上まで上昇する。実施形態では、流体閉じ込め構造１２は、その上端が投影システムＰＳ又はその最終要素の形状に非常に一致することができる内周を有し、例えば円形でよい。底部では、内周がイメージフィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形でよいが、そうである必要はない。

[0053] 実施形態では、液体は、使用中に流体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって空間１１内に封じ込められる。ガスシール１６は、気体、例えば空気又は合成空気によって形成されるが、実施形態ではＮ₂又は別の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６の気体は圧力下で入口１５を介して流体閉じ込め構造１２と基板Ｗの間のギャップに提供される。気体は出口１４を介して抽出される。気体入口１５への過剰圧力、出口１４の真空レベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流があるように構成することができる。流体閉じ込め構造１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力が、液体を空間１１に封じ込める。この入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよい。環状溝は連続的又は不連続的でよい。気体の流れは、液体を空間１１に封じ込めるのに有効である。このようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0054] 他の構成が可能であり、以下の説明から明白になるように、本発明の実施形態は、任意のタイプの局所液体供給システムを液体供給システムとして使用することができる。本発明の実施形態は、任意の局所液体供給システムを液体供給システムとして使用することに特に関係する。

[0055] 図６は、液体供給システムの部分である流体閉じ込め構造１２を示す。流体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素の周囲（例えば円周）に延在し、したがって流体閉じ込め構造１２（シール部材と呼ぶことがある）は、例えば実質的に全体的形状が環状である。投影システムＰＳは円形でなくてもよく、流体閉じ込め構造１２の外縁も円形でなくてよく、したがって流体閉じ込め構造１２がリング形である必要はない。流体閉じ込め構造１２は、投影ビームが投影システムＰＳの最終要素から出て通過できる開口を有する限り、他の形状でもよい。開口は中心に配置することができる。したがって露光中に、投影ビームは、流体閉じ込め構造１２の開口に封じ込められた液体を通過して、基板Ｗに当たることができる。流体閉じ込め構造１２は、例えば実質的に長方形でよく、流体閉じ込め構造１２の高さにおいて投影システムＰＳの最終要素と必ずしも同じ形状ではない。

[0056] 流体閉じ込め構造１２の機能は、投影ビームが液体を通過できるように、液体を投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間内に少なくとも部分的に維持するか閉じ込めることである。液体の最上位は、単に流体閉じ込め構造１２の存在によって封じ込められる。空間１１中の液体のレベルは、液体が流体閉じ込め構造１２の上部を越えて溢れないように維持される。

[0057] 液浸液は流体閉じ込め構造１２によって空間１１に提供される（したがって流体閉じ込め構造１２１を流体ハンドリング構造と見なすことができる）。液浸液の通路又は流路は、流体閉じ込め構造１２を通る。流路の一部はチャンバ２６で構成される。チャンバ２６は２つの側壁２８、２２を有する。液体は第一側壁２８を通過してチャンバ２６に入り、次にチャンバ又は出口２４から第二側壁２２を通過して空間１１に入る。複数の出口２０が液体を空間１１に提供する。液体は空間１１に入る前に、それぞれ板２８、２２の貫通穴２９、２２を通過する。貫通穴２０、２９の位置はランダムでよい。

[0058] 流体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの間にシールが設けられる。図６では、シールデバイスが非接触シールを提供するように構成され、幾つかのコンポーネントで構成される。投影システムＰＳの光軸から半径方向外側へと（任意選択の）フロー制御プレート５０が提供され、これは空間１１内に延在して（しかし投影ビームの経路内には延在せず）、出口２０からの液浸液の流れを空間全体で実質的に平行に維持するのに役立つ。フロー制御プレート５０は、投影システムＰＳ及び／又は基板Ｗに対して流体閉じ込め構造１２の光軸の方向での動作への抵抗を減少させるために、貫通穴５５を有する。

[0059] 流体閉じ込め構造１２の底面上でフロー制御プレート５０の半径方向外側には、流体閉じ込め構造１２と基板Ｗ及び／又は基板テーブルＷＴの間から液体を抽出する抽出器アセンブリ７０があってよい。抽出器７０は、以下でさらに詳細に説明され、流体閉じ込め構造１２と基板Ｗの間に生成される非接触シールの部分を形成する。抽出器アセンブリ７０は単相又は２相抽出器として動作することができる。

[0060] 抽出器アセンブリ７０の半径方向外側には窪み８０があってよい。窪みは、入口８２を通して雰囲気に接続される。窪み８０は、出口８４を介して低圧源に接続される。窪み８０に対して半径方向外側に入口８２を配置することができる。ガスナイフ９０の半径方向外側にはガスナイフ９０があってよい。抽出器、窪み及びガスナイフの配置構成は、米国特許出願公開ＵＳ２００６−０１５８６２７号でさら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配置構成が異なる。

[0061] 抽出器アセンブリ７０は、米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号で開示されているような液体除去デバイス又は抽出器又は入口を備える。任意のタイプの液体抽出器を使用することができる。実施形態では、抽出器アセンブリ７０は、液体を気体から分離して、１つの液相の液体を抽出できるように使用される多孔質材料７４で覆われた入口を備える。多孔質材料７５の下流のチャンバ７８は、わずかに低圧に維持され、液体で充填される。チャンバ７８内の低圧は、多孔質材料７５の穴に形成されたメニスカスによって周囲気体が抽出器アセンブリ７０のチャンバ７８に引き込まれるのを防止することができるような圧力である。しかし、多孔質材料の表面７５が液体に接触した場合は、流れを制限するメニスカスがなく、液体が抽出器アセンブリ７０のチャンバ７８内に自由に流れることができる。多孔質材料の表面７５は、流体閉じ込め構造１２に沿って半径方向内側に（さらに空間１１の周囲に）延在する。多孔質材料表面７５を通る抽出速度は、液体によって覆われる多孔質材料７５の量に従って変化する。

[0062] 多孔質材料７５は、それぞれ５から５０μｍという範囲の例えば幅、直径などの寸法ｄ_holeを有する多数の小さい穴を有する。多孔質材料７５は、液体が除去される表面、例えば基板Ｗの表面から５０から３００μｍの範囲の高さに維持することができる。実施形態では、多孔質材料７５は少なくともわずかに親水性である。つまり例えば水などの液浸液に対して９０°未満、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。

[0063] 抽出器アセンブリ７０に気体が引き込まれるのを防止することが常に可能なわけではないが、多孔質材料７５は、振動を引き起こし得る大きい不均一な流れを防止する。電気鋳造、フォトエッチング及び／又はレーザ切断によって作成されたマイクロシーブを、多孔質材料７５として使用することができる。適切なシーブを、オランダのEerbeekのStock veco B.V.が作成している。他の多孔質板又は多孔質材料の中実ブロックも使用することができる。しかし、孔のサイズは、使用中に経験する圧力差でメニスカスを維持するのに適切でなければならない。

[0064] 使用中に（例えば基板Ｗが流体閉じ込め構造１２及び投影システムＰＳの下で移動している間に）、基板Ｗと流体閉じ込め構造１２の間に延在するメニスカス３２０が提供される。

[0065] 図６には特に図示されていないが、液体供給システムは液体のレベルの変動に対処する構成を有する。これは、投影システムＰＳと流体閉じ込め構造１２の間に蓄積する液体を処理でき、零さないような構成である。このような液体の蓄積は、以下で説明するような投影システムＰＳに対する流体閉じ込め構造１２の相対運動の間に生じ得る。この液体を処理する１つの方法は、投影システムＰＳに対して流体閉じ込め構造１２が移動する間に、流体閉じ込め構造１２の周囲（例えば円周）に圧力勾配がほとんどないように、非常に大きくなるような流体閉じ込め構造１２０を提供することである。代替的又は追加的な構成では、例えば抽出器７０に類似した単相抽出器などの抽出器を使用して、流体閉じ込め構造１２の上部から液体を除去することができる。代替的又は追加的なフィーチャは、疎液性又は疎水性コーティングである。このコーティングは、開口を囲む流体閉じ込め構造１２の上部の周囲及び／又は投影システムＰＳの最終光学要素の周囲で帯を形成することができる。コーティングは、投影システムＰＳの光軸の半径方向外側にあってよい。疎液性又は疎水性コーティングは、液浸液を空間１１内に維持するのに役立つ。

[0066] 図７は、基板テーブルＷＴ及び基板Ｗを通る略断面図である。ギャップ５が基板Ｗの縁部と基板テーブルＷＴの縁部の間に延在する。ギャップ５は、結像中に基板Ｗが配置される窪みの外部領域又は縁部にある。基板Ｗは、基板テーブルＷＴの基板支持領域上に支持することができる。局所領域液体供給システムを使用する液浸リソグラフィ機械では、基板Ｗの縁部を結像している場合に（又は上述したように、基板Ｗが最初に投影システムＰＳの下を移動する場合のような時に）、基板Ｗの縁部と基板テーブルＷＴの縁部の間にあるギャップ５が、例えば液体供給システム１２によって液体を充填された空間１１の下を通過する。その結果、液体が空間１１からギャップ５に入ることがある。他の液体供給システムでは、液体がいつでもギャップ５に入ることができる。

[0067] そのギャップ５に入る液体に対処するために、基板Ｗの縁部に少なくとも１つのドレイン１０、１７を設けて、ギャップ５に入る液体を全て除去することができる。図７の実施形態では、２つのドレイン１０、１７が図示されているが、ドレインが１つのみ、又は３つ以上のドレインがあってもよい。ドレイン１０、１７は、基板Ｗの全周を囲むように、例えば環状である。

[0068] 第一ドレイン１０の主な機能は、気体の泡が液体供給システム１２の液体１１に入るのを防止することである。このような泡は全て、基板Ｗの結像に悪影響を及ぼし得る。第二ドレイン１７は、ギャップ５から基板Ｗの下に到達する液体があった場合、これが結像後に基板テーブルＷＴから基板Ｗを効率的に外すのを妨害することを防止するために設けることができる。従来のように、基板Ｗは、複数の突起３２を備えるピンプルテーブル３０によって保持される。ピンプルテーブル３０によって基板Ｗと基板テーブルＷＴの間に加えられる低圧は、基板Ｗが所定の位置にしっかり保持されることを保証する。しかし、基板Ｗとピンプルテーブル３０の間に液体が入ると、これは特に基板Ｗをアンロードする場合に問題につながることがある。ピンプルテーブル３０の下に第二ドレイン１７を設けると、これは基板Ｗの下に到達した液体により発生し得る問題を軽減又は解消する。

[0069] 第一ドレイン１０は、低圧によって液体を除去する。つまり第一ドレイン１０は出口１４２を介して低圧源に接続される。この低圧源は、第一ドレイン１０に入る全ての液体を効果的に除去する。低圧源は、基板テーブルＷＴ上のギャップ５の外側からドレイン１０を通して気体を引き込み、出口１４２を通して出すのに効果的である。液体がギャップ５に入る可能性がある場合は、出口１４２を低圧源に接続するためにのみ措置を執ることができる。

[0070] 第一ドレイン１０の正確な幾何形状は重要ではない。通常、第一ドレイン１０は、チャンバ１４０をギャップ５と流体連絡させる入口１１０を備える。チャンバ１４０は例えば環状でよい。出口１４２はチャンバ１４０と流体連絡する。さらなるチャンバを含めて、他の幾何形状も可能である。チャンバ１４０は、圧力変動を弱め、それにより振動の軽減を助けるのに有用である。入口１１０（連続的な溝又は複数の個別的な貫通穴でよい）を通して気体及び／又は液体を引き込むと、ギャップ５に入った液体の蒸発につながることがある。液体の蒸発は局所的冷却につながる。局所的冷却の結果、周囲の基板テーブルＷＴが物理的に収縮することがあり、オーバーレイエラーにつながり得る。

[0071] 次に、第二ドレイン１７について説明する。第二ドレイン１７の出口９５は、ピンプルテーブル３０の低圧（例えば０．５バール）よりわずかに高い低圧（例えば０．６バール）に保持される。これは、ギャップ５ばかりでなくピンプルテーブル３０からも出口９５への気体の流れがあることを保証するのに役立つ。代替実施形態では、第二ドレイン１７を過剰圧力に保持することができる。この場合は、出口９５から出てギャップ５に向かう気体の流れがある。これを毛管圧と組み合わせて使用し、液浸液がピンプルテーブル３０上に達するのを減少させるか、防止することができる。

[0072] ここで見られるように、基板Ｗの下に２つの突起９１及び９２が設けられる。半径方向外側の突起９１は、いわゆる「ウェットシール」であり、自身と基板Ｗの底面との間に液浸液が通過するようである。半径方向内側の突起９２は「乾燥シール」で、自身と基板Ｗの間には実質的に気体しか通過しないようである。

[0073] ２つの突起９１、９２の間には、チャンバ９４につながる流路９３がある。チャンバ９４は、低圧源に接続された出口９５と流体連絡する。この第二ドレイン１７及び第一ドレイン１０のさらなる詳細は、２００７年６月１日出願の米国特許出願ＵＳ１１／８０６，６６２号に見ることができる。

[0074] この局所的冷却の現象に対処できる１つの方法は、基板テーブルＷＴ内に熱伝達流体の流路を設けることである。この方法で、基板テーブルの温度を一定に維持することができる。また米国特許出願公開ＵＳ２００８−０１３７０５５号に開示されているように、さらなるヒータを使用して、入口の近傍を加熱することができる。したがって、そのポイントで発生する外部熱負荷を、このさらなるヒータの使用によって補償することができる。

[0075] 図８は１つのこのような構成を示す。図８は、基板テーブルＷＴの基板支持領域の平面図である。入口１１０が示されている。熱伝達流体の中心流路２００が設けられる。中心流路２００は、基板Ｗの位置の下方にある経路を辿る。中心流路２００の経路は、流路２００に加熱流体を通すことによって均一な加熱を加えられるような経路である。流路２００に入る熱伝達流体の温度は、第一温度センサ２１０によって検出される。流路２００を出る熱伝達流体の温度は、第二温度センサ２２０によって検出される。流路２００内に第三温度センサ２３０を設けて、局所ポイントの温度を検出してもよい。コントローラには、温度センサ２１０、２２０、２３０からのデータを提供し、これは、熱伝達流体が流路２００に入る前に熱伝達流体の加熱に使用されるヒータ２４０を使用して、熱伝達流体の温度を制御することができる。

[0076] 第一ドレイン１０によって生じ得る過度の冷却に対処するために、加熱要素２５０を設けることができる。加熱要素２５０は、入口１１０に隣接して、入口１１０の周囲（例えば円周）に延在する単一の加熱要素である。

[0077] 加熱要素２５０は、図７に示すようなチャンバ１４０の下側又はチャンバ１４０のいずれかの側に配置することができる。加熱要素２５０には他の適切な位置もあり得る。

[0078] 第四温度センサ２６０が設けられる。第四温度センサ２６０は、入口１１０の近傍に設けられる。コントローラは、第四温度センサ２６０から取得した情報を使用して、加熱要素２５０に加えられる電力を制御することができる。

[0079] 図８に示すシステムは幾つかの問題を軽減するが、特に局所領域液体供給システムを使用する場合、入口１１０の周囲の冷却が必ずしも均一ではない。したがって、第四温度センサ２６０の位置が重大である。第四温度センサ２６０が、大量の局所冷却を経験している位置にある場合は、冷却を補償することはできるが、入口１１０の他の領域が過度に加熱されることがある。センサ２６０に問題があるということは、第二温度センサ２２０と第三温度センサ２３０の間の温度差に基づいて加熱要素２５０を制御する方が良好になるということを意味する。コントローラは、基板テーブルの縁部に加わる熱負荷の尺度として、この差を使用する。基板テーブルの全周の一部に熱負荷が加えられると、全周に釣り合いをとる熱負荷が加えられる。その結果、負荷を受けた領域に対する加熱要素の補償が不足し、負荷を受けていない領域を妨害する。例えば基板テーブル縁部の１／３に１Ｗが加えられると、全縁に加えられる１Ｗで補償される。したがって、その局所負荷のうち０．３３Ｗしか補償されず、他の０．６６Ｗが縁部の残りの部分を妨害する。入口１１０の周囲にさらなる温度センサを設けても、この問題を軽減することはできない。

[0080] 図９は本発明の実施形態を示す。入口１１０に隣接して複数のヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０が設けられる。複数のヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０のうち少なくとも２つが、基板支持領域の縁部の異なる区画に沿って配置される。つまり入口１１０の周囲が区分けされ、各区画が自身に関連する少なくとも１つのヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０を有する。これは、図８と同様の基板支持領域を平面図で示す図９を参照すると、最も明瞭に見ることができる。図８と対照的に、入口１１０の全周に１つの加熱要素２５０を設けるのではなく、入口１１０の周囲が６つの区間又は区画に分割されている。各区間又は区画は、少なくとも１つのヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０を備える。図９では、例示のために各区間がヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０の異なる組み合わせを備える。しかし、任意の組み合わせのヒータを使用してよく、実際に全区間が同じヒータの構成を有するか、区画の幾つかのみが同じヒータの構成を有してもよい。

[0081] 第一区画９１には、１つのヒータ３１０しか存在しない。１つのヒータ３１０が区画９１の全長に沿って延在する。第二区画９２には、３つのヒータ３２２、３２４、３２４が図示されている。ヒータ３２２、３２４、３２４は同じ長さであり、一緒になって区画９２の全長に沿って延在する。

[0082] 第三区画９３には、２つのヒータ３３０が設けられる。これらのヒータ３３０は短いヒータであって、一緒になっても第三区画９３の全長は覆わない。

[0083] ヒータの出力は、潜在的な熱負荷の冷却力とぴったり一致するように選択される。その結果、予想外の熱負荷を考慮するためにさらなるヒータが必要となることがある。第四区画９４では、ヒータ３４２が区画９４の全長を覆う。区画９４の小さい部分のみ覆うさらなるヒータ３４４が設けられる。これは、例えば使用中に区画の特定の部分で他の部分よりも頻繁に局所冷却が発生することが分かっている場合に、有用になることがある。２つのヒータ３４２、３４４を、基板テーブル内の異なる位置に設けることができる。図９のヒータの位置は、加熱要素２５０の位置と同じでよい。つまり、第一ドレイン１０の下、又はその側部、又は他の位置に配置することができる。図９の第四区画９４のように２つの重なるヒータがある場合、一方のヒータをチャンバ１４０の右手側に設け、他方のヒータを第一ドレイン１０の下、又はチャンバ１４０の左手側に設けることができる。

[0084] 図９では、第五区画９５が、区画９５の全長に沿って延在しない１つのヒータ３５０を有する。第六区画９６では、第三区画９３の場合とは対照的に、実際に区画９６の全長に沿って延在する２つのヒータ３６０が存在する。

[0085] ここで見られるように、隣接するヒータ間にギャップがあっても、ヒータは１つのグループとして基板支持領域の縁部の周囲にほぼ延在する。少なくとも２つのヒータが平行でなく、これは（例えば米国特許ＵＳ７，３０４，７１５号の平行なヒータの構成のように）基板支持領域の縁部の対向する側にある部分のみが関連するヒータを有するわけではないことを保証するのに役立つ。

[0086] ヒータはそれぞれ、それが関連する基板支持領域の縁部の部分と平面図がぴったり一致するように整形される。つまりヒータは平面図では直線でなく、湾曲している。ヒータはそれぞれ、図９に示すように垂直又は水平方向に細長く、さらに周方向に細長くてよい。各区画で、水平及び垂直のヒータ及び／又はヒータの数及び／又は位置の任意の組み合わせを使用することができる。

[0087] 実施形態では、複数のヒータのうち少なくとも２つを相互から別々に制御可能であるという意味で、複数のヒータは個別に制御可能である。しかし、同じ区画の２つのヒータを一緒に制御するという場合もある。例えば、図９の第三及び第六区画９３、９６では、ヒータ３３０、３６０を同じ方法で制御することができる。

[0088] 実施形態では、区画内に配置された温度センサの結果に基づいて、ヒータの制御を実行する。温度センサの正確な位置については、図１２に関してさらに詳細に検討する。しかし図９に見られるように、各区画は第一区画９１に図示されるように１つのセンサ４１０を備えてよい。代替的又は追加的に、区画毎に複数の温度センサを設けてよい。１つのこのような例が第二区画９２に図示され、区画９２の長さに沿って配置された３つの温度センサ４２０がある。図１２に関して説明するように、温度センサの正確な位置、特に基板テーブル内の温度センサの高さ及び第一ドレイン１０のコンポーネントに対するその半径方向位置は変化してよい。

[0089] 個別に制御可能である複数のヒータを設けることにより、局所領域液体供給システムを使用する場合に生じるような局所的な熱変動を考慮することが可能である。つまり、入口１１０が局所液体供給システムの下を通過する場合、液体によって覆われた領域の下を通過する入口１１０の長さに沿ってのみ冷却が生じるようである。図９のシステムでは、その領域のみ加熱し、したがって基板テーブルＷＴの温度をさらに一定に維持し、それによりオーバーレイエラーを減少させることが可能である。区画のグループにヒータを設けることにより、局所温度を慎重に制御することが可能であり、これについては図１０及び図１１に関して以下で検討する。

[0090] 各ヒータに加えられる電力を制御するために、コントローラを設けることができる。コントローラは、各ヒータ３１０、３２２、３２４、３３０、３４２、３４４、３５０、３６０に供給される電力の量を、１つ又は複数の温度センサから受信する信号に基づかせる。代替的又は追加的に、電力は、液体ハンドリングシステムの下の基板テーブルＷＴの位置に基づいて、ヒータに加えることができる。したがって、基板テーブルＷＴの位置が、特定の位置に第一ドレイン１０があることにより熱負荷が加えられている可能性があることを示す場合、その位置のヒータに通電して補償することができる。コントローラはコンピュータソフトウェアの形態でよい。コントローラは、１つの区画にある複数のヒータをグループとして制御するか、これらのヒータを個別に制御することができる。

[0091] ヒータを入口１１０の周囲の少なくとも３つの区画に、望ましくは少なくとも４つ又は少なくとも６つの異なる区画に分離させると、有利なことがある。区画の理想的な数は、基板テーブル及び／又は液体供給システムによって液体が提供される基板の上面の局所領域の幅（例えば直径）に関連する。各区画が局所領域の幅（例えば直径）の３倍以下の長さを有する場合は、温度調整の大幅な改良を達成することができる。

[0092] 入口１１０が、入口１１０の周囲に沿って配置された複数の別個の貫通穴を介して低圧に接続されている場合、ヒータが分布している区画の数は、別個の貫通穴の整数倍にすることができる。例えば、３つの別個の貫通穴がある場合、区画の数は３又は６又は９又は１２などにすることができる。

[0093] 図１０及び図１１は、それぞれ図８による基板テーブルＷＴ及び図９による基板テーブルに熱負荷を加えて特定の時間の後、温度プロフィールのシミュレーション結果を示す。各事例で、図示のように基板支持領域の上から基板Ｗ上への局所領域液体供給システムの動作をシミュレートした。１Ｗの冷却負荷を入口１１０の周囲の１／６に加えた。したがって、第一ドレイン１０は、図示のような平面図で見た場合に入口１１０の上部でのみ液体の浸透を経験した。図は、局所領域液体供給システムが基板Ｗ上に移動してから所定の時間の後の温度プロフィールを示す。

[0094] ここで見られるように、図８の１つの加熱要素２５０は局所熱負荷を補償することができない。図１０では、不均一な熱プロフィールを見ることができる。この温度プロフィールは、約３ｎｍの不均一な膨張をもたらす。対照的に、図９による分化されたヒータは、性能がはるかに良好である。図１１から見られるように、温度の減少が見られる領域は図１０よりはるかに小さく、温度変動の絶対値もはるかに小さい。この結果は、熱負荷の結果、１ｎｍしか不均一な膨張がないことを示す。

[0095] 図１１の結果は、６区画に分化されたヒータのものである。区画を３つしか使用しない場合、改良は大幅に小さくなり、約２０パーセントの改良しかないこともある。しかし、区画の数が６を超えても、結果を６つの区画で達成される結果よりはるかに改良することができない。これは負荷の不均一性と、液体が提供される局所領域の幅との関係によるものである。

[0096] 温度センサの正確な位置は、達成可能な制御に影響することがある。２００６年１２月８日出願の「Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method」と題した米国特許出願ＵＳ１１／６３５，７８９号に開示されたシステムでは、温度センサが流路２００内に配置される。これは図１２の位置Ｓ１として図示されている。図１２は、入口１１０の領域内の基板テーブルの断面図である。図１２は、冷却流体を移送する流路２００、さらに第一ドレイン１０の流路及び基板Ｗの下から液体を除去するさらなるドレインの流路それぞれに関連する２つの流路１４０及び１４０’を示す。流路１４０’は、上述したが図７には図示されていない基板の下から液体を除去するために提供された入口（図示せず）のものである。流路１４０は、図７に示した第一ドレイン１０内の流路１４０である。これらの流路は両方とも熱負荷を経験し、これは分化したヒータによって補償することができる。

[0097] 図１２は、温度センサに可能な４つの他の位置を示す。これらの位置は全て、基板テーブルＷＴの材料に埋め込まれたセンサがある。基板テーブルＷＴは一般的に、SiSiC、Sialon^TM （米国ニュージャージー州のAccuratis Corporationから入手可能なシリコンアルミ窒素酸化物）又はCordierite（マグネシウム鉄アルミ環状珪酸塩）などの熱伝導性で熱膨張率が低い材料で作成される。基板テーブルＷＴは、相互に接着された複数の部分で作成することができる。例えば、基板テーブルＷＴは上部分と下部分で構成してよい。温度センサを、２つのこのような部分の接合部に配置し、それにより基板テーブルＷＴ内に埋め込むことができるが、そうである必要はない。温度センサを埋め込むと、センサを流路２００に配置する場合よりはるかに良好な熱応答を提供することができる。というのは、入口１１０に加えられた熱負荷はいずれも、流路２００に伝導するのに時間がかかり、流路内を移動する熱伝達流体を通してセンサＳ１へと伝導するのに時間がかかるからである。

[0098] 図１３は、例えば基板Ｗの縁部が液体供給システムの局所領域の下を通過した場合に、温度センサのシミュレートした応答を示す。図１２に見られるように、センサＳ２及びＳ３は、流路１４０、１４０’と同じレベルに配置される。センサＳ４及びＳ５は、図１２に示すようにそのレベルより下に配置される。図１３に見られるように、センサＳ３及びＳ５の応答が最も速い（第一ドレイン１０に最も近いからである）。次に速い応答は、センサＳ２及びＳ４のもので、Ｓ１よりもドレインに近いからである。センサＳ１の応答は、温度の変化をほとんど記録せず、このセンサを使用する制御は問題となる。各区画の温度センサは、第一ドレイン１０から、つまりドレインの入口１１０及び／又は通路又はチャンバから５ｍｍ以内に配置することが望ましいことがある。

[0099] ヒータの位置は、基板テーブルの正確な設計に従って選択される。例えば、局所領域が基板の縁部上を通過している間に、ドレインの１つの特定の部分が他の領域よりも高い熱負荷を経験することが分かることがある。その場合、少なくとも１つのヒータをその領域の近くに配置することができ、任意選択で他のヒータが他の位置に存在する。

[00100] 温度センサはポイントセンサでよく、その場合は、区画毎に複数の温度センサが必要になり得る。ヒータの特定の構成では、１つの温度センサのみではなく、区画内の３つの温度センサからの信号によって応答を制御すると、熱応答をより良好にすることができる。センサの平均値を取得しなければならない。センサは並列又は直列で接続することができるが、これは実際にはその性能に影響しない。いずれかの方法で、温度測定の平均値が与えられる。あるいは温度センサは、本来ある領域にわたって温度を平均するリボンセンサでよい。センサは例えば、表面に装着されるＮＴＣセンサ（つまり負の温度係数のセンサ）でよい。

[00101] コントローラが設けられる。コントローラは、測定された温度を所与の設定点に維持しようとする。応答が速いほど、予想される性能が良好になる。熱時定数が速いほど、熱負荷を加えた場合に生じる正味最大温度変化が小さくなる。コントローラは、区画内にあるセンサに、さらに任意選択でセンサ２２０、２３０、２６０のうち少なくとも１つからのフィードバックに基づいてヒータを制御することができる。液体ハンドリングシステムの位置に基づいて、フィードフォワード制御が可能である。

[00102] 以上では本発明の実施形態を液浸リソグラフィ装置に関して説明してきたが、必ずしもそうである必要はない。他のタイプのリソグラフィ装置も、基板縁部の周囲の不均一な冷却（又は加熱）から損害を受けることがある。例えば、ＥＵＶ装置（極端紫外線装置）では、投影ビームの衝突による加熱が生じることがある。これは、基板の縁部が局所液体供給システムの下を通過することによって冷却効果を与えられるのとほぼ同じ方法で、基板を局所的に加熱することがある。流路２００内の熱伝達流体に、通常の動作状態で所望の温度に対して小さい負の温度オフセットが与えられると、所望の温度を獲得するために、ヒータを全部オンにすることができる。次に、ヒータをオフに切り換えることにより、局所冷却負荷を与えることができる。この状況で、基板の縁部にのみヒータを局所化することは制限されすぎ、ヒータを追加的又は代替的に、基板支持領域の中心から様々な半径方向の距離に配置することができる。しかし、上述したものと同じ原理がこの場合にも当てはまる。

[00103] したがってここで見られるように、本発明の実施形態は多くのタイプの液浸リソグラフィ装置で実現することができる。例えば、本発明の実施形態は、Ｉラインリソグラフィ装置内で実現することができる。

[00104] 一態様では、基板支持領域上で基板を支持する基板テーブルを備えるリソグラフィ投影装置が提供され、基板テーブルは複数のヒータを備え、複数のヒータのうち少なくとも２つは、基板支持領域の縁部の異なる部分に隣接して非平行に配置され且つ相互に別々に制御可能である。任意選択で、複数のヒータは、１つのグループとして基板支持領域の縁部の周囲にほぼ延在するように配置される。任意選択で、複数のヒータのうち少なくとも２つは、平面図で湾曲し、望ましくは縁部の形状を辿るように湾曲する。任意選択で、複数のヒータのうち少なくとも２つは、基板支持領域の縁部の異なる区画に沿って配置される。少なくとも３つの区画、望ましくは少なくとも４つ又は少なくとも６つの異なる区画があることが望ましい。装置は、基板テーブル及び／又は基板の上面の局所領域に液体を提供する液体ハンドリングシステムをさらに備え、区画の少なくとも１つは、局所領域の幅の３倍以内の長さを有する。リソグラフィ装置は、複数の温度センサをさらに備え、各区画が複数の温度センサのうち少なくとも１つに関連することが望ましい。任意選択で、リソグラフィ装置は、基板テーブル内に複数の温度センサをさらに備える。複数の温度センサのうち少なくとも１つは、基板テーブルの材料に埋め込むことが望ましい。複数の温度センサのうち少なくとも１つは、複数のヒータのそれぞれに関連することが望ましい。任意選択でリソグラフィ装置は、基板テーブル内の流体の入口をさらに備え、入口は基板支持領域の周囲でその半径方向外側に設けられる。複数のヒータを、入口の半径方向外側に配置することが望ましい。リソグラフィ装置は温度センサをさらに備え、温度センサは、入口及び／又は入口と流体連絡する任意の通路又はチャンバから５ｍｍ以内に配置することが望ましい。任意選択で、複数のヒータは、垂直方向に延在するヒータと水平方向に延在するヒータの両方を備える。任意選択で、リソグラフィ装置は、複数のヒータに電力を提供するコントローラをさらに備える。コントローラは、温度センサによって測定された温度に基づくフィードバックに基づいて、複数のヒータに提供する電力を制御するように構成することが望ましい。コントローラは、フィードフォワード制御に基づいて複数のヒータに提供される電力を制御するように構成することが望ましい。任意選択でリソグラフィ投影装置は、基板支持領域の中心区画を加熱するさらなるヒータをさらに備える。さらなるヒータは、熱伝達流体がそれを通って流れるための流路を備えることが望ましい。任意選択で、リソグラフィ装置は液浸リソグラフィ装置である。

[00105] 一態様では、基板支持領域上に基板を支持する基板テーブル、基板支持領域を囲む基板テーブルの入口、及び入口の縁部に隣接して配置された複数のヒータを備えるリソグラフィ装置が提供され、複数のヒータのうち少なくとも２つは、入口の異なる区画に沿って配置される。任意選択でリソグラフィ装置は、基板テーブル及び／又は基板の上面の局所領域に液体を提供する液体ハンドリングシステムをさらに備え、区画の少なくとも１つは、局所領域の幅の３倍以内の長さを有する。任意選択で、リソグラフィ装置は、複数のヒータに与えられる電力を制御するコントローラをさらに備える。コントローラは、各区画のヒータに個別に電力を与えるように構成することが望ましい。コントローラは、個々の区画で局所的に感知された温度に基づいて各区画のヒータに個別に電力を与えるように構成することが望ましい。任意選択で、少なくとも３つの異なる区画がある。任意選択で、複数のヒータは平面図で湾曲し、入口の形状に実質的に一致する。任意選択で、複数のヒータは平行でない。任意選択で入口は、基板支持領域の周囲に延在する複数の貫通穴を介して低圧に接続される。リソグラフィ装置は、貫通穴の整数倍である幾つかの異なる区画を備えることが望ましい。任意選択でリソグラフィ装置は、基板支持領域の周囲で、その半径方向外側にある基板テーブル内の流体の入口をさらに備える。複数のヒータは、入口の半径方向外側に配置することが望ましい。リソグラフィ装置は、入口及び／又は入口と流体連絡する任意の通路又はチャンバから５ｍｍ以内に配置された温度センサをさらに備えることが望ましい。任意選択で複数のヒータは、垂直方向に延在するヒータと水平方向に延在するヒータの両方を備える。任意選択でリソグラフィ装置は、基板テーブル内に複数の温度センサをさらに備える。複数の温度センサは、基板テーブルの材料に埋め込むことが望ましい。複数の温度センサのうち複数が、複数のヒータそれぞれに関連することが望ましい。任意選択で、リソグラフィ装置は液浸リソグラフィ装置である。

[00106] 一態様では、基板支持領域上に基板を支持する基板テーブルを備える液浸リソグラフィ投影装置内で、局所熱負荷を補償する方法が提供され、方法は、局所熱負荷を補償するために、基板支持領域の縁部の異なる部分に隣接して別々に制御される複数の非平行のヒータを制御することを含む。

[00107] 一態様では、リソグラフィ装置の基板テーブルの基板支持領域を囲む入口の局所熱負荷の変動を補償する方法が提供され、方法は、入口の縁部に隣接して配置された複数のヒータそれぞれへの電力を制御することを含み、複数のヒータのうち少なくとも２つは、温度の局所変動を補償するために、入口の異なる区画に沿って配置される。

[00108] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[00109] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[00110] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。

[00111] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。

[00112] 上述したコントローラは、信号を受信、処理及び送信するのに適切な任意の構成を有することができる。例えば、各コントローラは、上述した方法の機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行するために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。コントローラは、このようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。

[00113] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置に、特に液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面領域のみに提供されるか、基板及び／又は基板テーブル上に閉じ込められないかにかかわらず、上述したタイプに適用することができるが、それに限定されない。閉じ込められない構成では、液浸液は基板及び／又は基板テーブルの表面上に流れることができ、したがって実質的に基板テーブル及び／又は基板の覆われていない表面全体が濡れる。このように閉じ込められていない液浸システムでは、液体供給システムが液浸液を閉じ込めることができない、又はある割合の液浸液閉じ込めを提供することができるが、実質的に液浸液の閉じ込めを完成しない。

[00114] 本明細書で想定するような液体供給システムは、広義に解釈されたい。特定の実施形態では、これは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブルの間の空間に提供する機構又は構造の組み合わせでよい。これは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体入口、１つ又は複数の気体入口、１つ又は複数の気体出口、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の組み合わせを備えてよい。実施形態では、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの一部でよいか、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆ってよいか、空間が基板及び／又は基板テーブルを囲んでよい。液体供給システムは任意選択で、液体の位置、量、品質、形状、流量又は任意の他の特徴を制御する１つ又は複数の要素をさらに含むことができる。

[00115] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を改修できることが当業者には明白である。

Claims (10)

1. 基板支持領域上に基板を支持する基板テーブルと、
   前記基板支持領域を囲む前記基板テーブルにおける流体のための入口と、
   前記入口の周囲に配置された複数のヒータであって、前記複数のヒータのうち少なくとも２つのヒータが前記入口の異なる区画に沿って配置される、ヒータと、を備える、
   リソグラフィ装置。
2. 前記基板テーブル及び／又は基板の上面の局所領域に液体を提供する液体ハンドリングシステムをさらに備え、前記区画の少なくとも１つが前記局所領域の幅の３倍以内の長さを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 複数の温度センサをさらに備え、前記区画がそれぞれ前記複数の温度センサのうち少なくとも１つに関連する、請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記基板テーブル内に複数の温度センサをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記複数の温度センサのうち少なくとも１つが前記基板テーブルの材料に埋め込まれる、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記入口は、前記基板支持領域の周囲に且つその半径方向外側に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記複数のヒータに電力を提供するコントローラをさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記コントローラが、温度センサによって測定された温度に基づくフィードバックに基づいて、又はフィードフォワード制御に基づいて複数のヒータに提供される電力を制御する、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記基板支持領域の中心区間を加熱するさらなるヒータをさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
10. リソグラフィ装置の基板テーブルの基板支持領域を囲む流体のための入口の局所的な熱負荷の変動を補償する方法であって、
    前記入口の周囲に配置された複数のヒータそれぞれへの電力を制御することを含み、前記複数のヒータのうち少なくとも２つのヒータが、温度の局所的変動を補償するために、前記入口の異なる区画に沿って配置される、方法。