JP5748730B2 - 液浸リソグラフィ装置、シャッター部材、および基板テーブル - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、液浸リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク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隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「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、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。ある実施形態では、液体は蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明の実施形態は、液体について説明されている。しかし別の流体、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、芳香族などの炭化水素、フルオロハイドロカーボン、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] 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号に開示されている。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、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。

[0006] 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。基板Ｗの上の矢印は液体のフローの方向を示し、基板Ｗの下の矢印は基板テーブルの移動方向を示す。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、ここでは両側に出口を持つ４組の入口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。液体供給デバイス及び液体回収デバイス内の矢印は、液体のフローの方向を示す。

[0007] 図４は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ投影装置で使用する別の例示的な液体供給システムを概略的に示す。液体は、投影システムＰＳの両側の２つの溝状の入口によって供給され、入口の半径方向外向きに配置された複数の別個の出口によって除去される。図４の実施形態では、入口と出口は、放射ビームが投影される孔を有する板内に配置されている。液体は、投影システムＰＳの一方の側の１つの溝状の入口によって供給され、投影システムＰＳの他方の側の複数の別個の出口によって除去され、それにより投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体の薄い膜の流れを生じさせる。液体供給システム内に組み込まれた入口と出口の組合せの選択は、基板Ｗの移動方向によって変化することがある（入口と出口のその他の組合せは非活動状態である）。図４の断面図では、矢印は、入口から出口へ流れる液体の流れの方向を示す。

[0008] それぞれ参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４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つのテーブルを有する。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] 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、ほぼ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供給する。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、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ことができるが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題を軽減する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。すべての位置で基板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] 液浸技術では、液浸液及び／又は液体の蒸発を制御するために使用可能な表面を提供するために、装置の様々な部分に疎液性の（本明細書では「疎液体性の」という用語も使用することができる）材料又はコーティングを使用することが一般的である。例えば、液浸液が水又は水性の場合、表面は疎水性であってもよい。

[0011] 例えば、液浸リソグラフィ装置の表面の疎液性を増大させることが望ましい。例えば、液浸リソグラフィ装置内の疎液性のバルク材、表面又はコーティングの寿命を延ばすことが望ましい。

[0012] 一態様によれば、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置された液浸リソグラフィ装置であって、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有する液浸リソグラフィ装置が提供される。

[0013] 一態様によれば、リソグラフィ装置を用いて基板に隣接する空間内に提供された液浸液を通して基板上にパターン付放射ビームを投影するステップを含むデバイス製造方法であって、装置が、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有するデバイス製造方法が提供される。

[0014] 一態様によれば、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置された液浸リソグラフィ装置の交換式構成要素であって、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有する液浸リソグラフィ装置の交換式構成要素が提供される。

[0015] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材であって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、シャッター部材が、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有するシャッター部材が提供される。

[0016] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルであって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、基板テーブルが、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有する基板テーブルが提供される。

[0017] 一態様によれば、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、使用
時に、液浸液が断続的に接触する表面を有し、表面が１μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との７９°以上の後退接触角とを有する液浸リソグラフィ装置が提供される。

[0018] 一態様によれば、リソグラフィ装置を用いて基板に隣接する空間内に提供された液浸液を通して基板上にパターン付放射ビームを投影するステップを含むデバイス製造方法であって、装置が、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有し、表面が１μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との７９°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角とを有するデバイス製造方法が提供される。

[0019] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材であって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、シャッター部材が、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有し、表面が１μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との９０°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角とを有するシャッター部材が提供される。

[0020] 一態様によれば、液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルであって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、基板テーブルが、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有し、表面が１μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との７９°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角とを有する基板テーブルが提供される。

[0022]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0023]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す図である。 [0023]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す図である。 [0024]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す図である。 [0025]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す図である。 [0026]ＳｉＯｘＣｙコーティング上の水の接触角とコーティングの表面粗さとの関係を示すグラフである。 [0027]水中への液浸期間前後のＳｉＯｘＣｙコーティング上の水の後退及び前進接触角とコーティングの表面粗さとの関係を示すグラフである。 [0028]表面粗さが異なる３つのサンプルでのＳｉＯｘＣｙコーティング上の水の後退接触角と水中への液浸期間との関係を示すグラフである。 [0029]断続的に水中に浸漬される表面粗さが異なる５つのサンプルでのＳｉＯｘＣｙコーティング上の水の後退接触角と総ウェット時間との関係を示すグラフである。 [0030]本発明のある実施形態による基板テーブルを示す図である。 [0031]本発明のある実施形態による１対のテーブルとスワップブリッジとを示す図である。 [0032]本発明のある実施形態による基板テーブルの一部と基板の断面図である。

[0021]対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[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、
− 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、
− 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、
− 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、
− 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、又はその任意の組合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定の機能層に相当する。

[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すことができる。

[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ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯ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ＳＯ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ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯ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。放射源ＳＯと同様、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成すると考えてもよいし、又は考えなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬをその上に搭載できるように構成することもできる。任意選択として、イルミネータＩＬは着脱式であり、別に提供されてもよい（例えば、リソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって）。

[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によってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサ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）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。

[0044] 一般に、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、又は固定してもよい。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メントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマーク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Ｃの間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。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メントマークをダイ間に配置してもよい。

[0045] 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。

[0046] 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（すなわち単一静的露光）。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、単一静的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。

[0047] 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Ｂに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。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、単一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。

[0048] 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。

[0049] 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。

[0050] 投影システムの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は、少なくとも２つの一般的カテゴリに分類することができる。これらは、浴槽タイプ構成と、局所液浸システムである。浴槽タイプ構成では、実質的に基板の全体とオプションとして基板テーブルの一部が液体の浴槽内に浸漬される。いわゆる局所液浸システムは、液体が基板の局所領域にのみ提供される液体供給システムを使用する。後者のカテゴリでは、液体によって充填される空間は、平面視で基板の上面より小さく、液体で充填される領域は、基板がその領域の下を移動する間、投影システムに対して実質的に静止している。

[0051] 本発明のある実施形態が指向する別の構成は、液体が閉じ込められないオールウェット解決策である。この構成では、実質的に基板の上面全体と基板テーブルの全部又は一部が液浸液に覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは小さい。液体は、基板上の液体の薄膜などの膜であってもよい。図２〜図５の液体供給デバイスのいずれもそのようなシステムで使用することができる。しかし、封止特徴部は存在しないか、活性化されていないか、通常のものより効率が落ちるか、又はその他の点で液体を局所領域にのみ封止する効果がない。

[0052] 図２〜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示されている。図２〜図４に開示された液体供給システムについては上述の通りである。提案されている別の構成は、液体供給システムに流体閉じ込め構造を提供する構成である。流体閉じ込め構造は、投影システムの最終要素と基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在している。そのような構成を図５に示す。

[0053] 流体閉じ込め構造は、投影システムに対してＸＹ平面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）には相対的に多少動くことができる。ある実施形態では、流体閉じ込め構造と基板表面との間には封止が形成されている。封止は、ガスシールなどの非接触封止でよい。そ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] 図５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バリア部材又は流体閉じ込め構造を形成する本体１２を備えた局所液体供給システム又は流体ハンドリング構造を概略的に示す。（以下の説明で、基板Ｗの表面という表現は、明示的に断りのない限り、追加的に又は代替的に、基板テーブルＷＴの表面も意味することに留意されたい。）流体ハンドリング構造は、投影システムＰＳに対してＸＹ平面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）には相対的に多少動くことができる。ある実施形態では、本体１２と基板Ｗの表面との間には封止が形成され、封止は、ガスシール又は流体シールなどの非接触封止でよい。

[0055] 流体ハンドリングデバイスは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１内に少なくとも部分的に液体を封じ込める。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１１内に閉じ込められるように、基板Ｗへのガスシール１６などの非接触封止を投影システム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の最終要素の下に位置しそれを取り囲む本体１２によって少なくとも部分的に形成される。液体は、投影システムＰＳの下及び本体１２内の空間１１内に液体入口１３によって流し込まれる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。本体１２は、投影システムＰＳの最終要素から上に少し延出することができる。液体のバッファが提供されるように、液面は最終要素より上に上昇する。ある実施形態では、本体１２は、上端で、投影システムＰＳ又はその最終要素の形状にぴったりと一致する、例えば円形の内周を有する。底部で、内周は、イメージフィールドの形状、例えば矩形にぴったりと一致するが、これはそうでなくてもよい。

[0056] 液体は、使用時に、本体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内に封じ込めてもよい。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、ある実施形態では、Ｎ２又はその他の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６内の気体は、入口１５を介して本体１２と基板Ｗとの間のギャップに加圧下で提供される。気体は、出口１４を介して抽出される。内側に液体を閉じ込める高速のガスのフローが存在するように、気体入口１５上の過圧、出口１４上の真空レベル及びギャップの幾何構造が配置されている。本体１２と基板Ｗとの間の液体上の気体の力で、液体は空間１１内に封じ込められる。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状の溝であってもよい。各環状溝は、連続的又は不連続的であってもよい。ガスのフローは、液体を空間１１内に封じ込める効果がある。図５の断面図では、矢印は、入口から出口へ流れる液体の流れの方向を示す。

[0057] 図５の例は、液体が常に基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供されるいわゆる局所領域構成である。例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示された単相抽出器（２相モードで動作するか否かにかかわらず）を使用する流体ハンドリングシステムを含むその他の構成も可能である。

[0058] ある実施形態では、単相抽出器は、ガスから液体を分離して単一液相の液体抽出を可能にする多孔質の材料で覆われた入口を含むことができる。多孔質の材料の下流側にあるチャンバはわずかな加圧状態に保たれ、液体で満たされている。チャンバ内の加圧は、多孔質の材料の孔に形成されたメニスカスによって周囲ガスがチャンバ内に引き込まれない程度の大きさである。しかし、多孔質の表面が液体に接触すると、流れを制限するメニスカスは存在せず、液体はチャンバ内に自由に流入できる。多孔質の材料は、例えば５〜５０μｍの範囲の直径の多数の小さい孔を有する。ある実施形態では、多孔質の材料は少なくともわずかに親液性（例えば、親水性）であり、すなわち、水などの液浸液に対して９０°未満の静的接触角を有する。

[0059] 可能な別の構成は、気体抗力原理に基づいて動作する構成である。いわゆる気体抗力原理は、例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００８−０２１２０４６号及び２００８年５月８日出願の米国特許出願ＵＳ６１／０７１，６２１号に記載されている。そのシステムでは、抽出孔が、望ましくは、角を有する形状に配置されている。角は、ステップ又はスキャン方向に整列していてもよい。これによって、２つの出口がスキャン方向に垂直に整列していた場合と比較して、ステップ又はスキャン方向の所与の速度に対して流体ハンドリング構造の表面の２つの開口の間のメニスカスにかかる力が低減する。

[0060] 本発明のある実施形態は、オールウェット液浸装置で使用される流体ハンドリング構造に適用することができる。オールウェット実施形態では、例えば、投影システムの最終要素と基板との間に液体を閉じ込める閉じ込め構造から液体が漏出できるようにすることで、流体は基板テーブルの上面全体を覆うことができる。オールウェット実施形態の流体ハンドリング構造の一例は、２００８年９月２日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１３６，３８０号に記載されている。

[0061] すべてのタイプの液浸リソグラフィ装置及び液体ハンドリング構造で、１つ又は複数の疎液性の表面を用いて液浸液の制御を支援することができる。疎液性の表面は、液体、例えば、液滴の形状などの液浸液が大きい接触角を示す表面である。例えば、ある実施形態では、疎液性の表面は、液体が６０°より大きい後退接触角を示す表面である。ある実施形態では、表面上の液体の後退接触角は、７０°より大きくても、７５°より大きくても、８０°より大きくても、又は９０°より大きくてもよい。ある実施形態では、液体は、表面との１００°以下の後退接触角を有していてもよい。（接触角は表面上の液体に関するものであるが、本明細書では表面の接触角を指す場合もあることに留意されたい。そのような言及は、表面上の液体の接触角を決定する表面特性を指すものとする。）

[0062] 基板のクリティカルスキャン速度、すなわち、液体の損失が実質的に観察されない最高スキャン速度は液浸液の下でスキャンされている表面の後退接触角と共に増大するので、場合によっては大きい後退接触角が望ましい。クリティカルスキャン速度は、液体ハンドリング構造の形状、サイズ及び設計並びにスキャンの長さによって変化することがあるが、所与のハンドリング構造では、クリティカルスキャン速度は、後退接触角が大きくなると増大するのが通例である。また、基板を取り囲む基板テーブルの上面は、基板の後退接触角と同じ又はそれより大きい後退接触角を有することが望ましい。これによって、スキャンが基板の縁部の上を通過する時に、液体の損失が実質的に発生することなくスキャン速度を基板の最大許容値に設定することができる。基板上の液体の後退接触角は、使用されるレジスト又は任意のトップコートによって変化することがある。融通性を最大限にするために、基板を取り囲む基板テーブルの表面は周知のレジスト及びトップコートの後退接触角を有することが望ましい。周知のレジスト及びトップコートは、水に対する例えば６９°、９４°、７５°、及び７９°の後退接触角を有する。より最近のレジストはより大きい後退接触角を提供する傾向があり、将来、さらに大きい後退接触角を有するレジストが開発されることが予想される。液体の損失を通常の稼働条件下で許容レベル内に維持するために、リソグラフィ装置のある部分（例えば、スワップブリッジ）が８０°以上又は８２°以上の後退接触角を有することが望ましい。

[0063] 接触角は、室温（２０℃）及び大気圧の下で動的に測定可能である。水の接触角は、任意のタイプのゴニオメータ、例えば、ＦＴＡ２００動的接触角アナライザ（英国Ｃａｍｂｒｉｄｇｅｓｈｉｒｅ、ＥｌｓｗｏｒｔｈのＣａｍｔｅｌ Ｌｔｄ社製）を用いて室温で決定することができる。

[0064] 特に断りのない限り、以下の説明で接触角と言う場合には、動的に測定された接触角を指す。以下の例では液浸液として超純水を使用するが、説明する原理は、１つ又は複数の添加剤を含む水などのその他の液浸液にも適用される。特に断りのない限り、以下に言う表面粗さは、Ｒａで示す計算上の平均粗さを指し、原子力顕微鏡又は表面形状測定装置、例えば、光学結像プロファイラによって測定することができる。

[0065] 例えば、液浸流体と接触する投影システムの最終光学要素、例えば、レンズのビーム経路の外側の領域に疎液性のコーティングを施してもよい。コーティングせずに、光学要素の表面に液滴を形成することもできる。液滴の場所は予測することができないため、光学要素の表面に１つ又は複数の液滴が不規則に位置することがある。表面上の液滴は任意のサイズ及び形状であってもよく、表面の一部又は全部を覆っていてもよい。当面の目的にかなうため、表面の全部又は相当部分を覆う薄い膜は液滴と考えられる。コーティングは、光学要素の表面に残っている液体を防止できないとしても低減することができる。光学要素の表面に残っている液体を防止又は制限することで、表面上の液体の蒸発が低減され、光学要素に加わる熱負荷が低減される。光学要素の冷却は低減される。光学要素の冷却、特に不規則に並んだ液滴の蒸発によって引き起こされるような局所冷却は光学要素の熱変形を引き起こすため望ましくない。しかし、実際には、液浸リソグラフィ装置内の任意の数の表面上に所望の表面接触角（液浸液に対する）を提供し、ある期間にわたって維持することは困難な場合がある。液浸リソグラフィ装置内の多くの表面は、液体、例えば、超純水などに連続して又は頻繁に浸漬され、強い紫外線放射を受け、そのいずれかが別々に、又は一緒にコーティング及び疎液性のバルク材を含む多数の表面を劣化させる。

[0066] 液体と表面とがなす接触角は、部分的に表面の表面粗さによって変化する。これを図６に示す。図６は、ＳｉＯｘＣｙの５００ｎｍのコーティング（例えば、再形成されたコーティング）の間の後退接触角の基層の表面粗さへの依存度を示す。コーティング化合物の公式内のｘ及びｙの値は各々変化してもよい。以下に説明する効果は、ｘ及びｙの特定の値に左右されない。図では、白抜きの菱形は静的接触角の測定値、十字は前進接触角の測定値、ベタ塗りの三角形は後退接触角の測定値である。前進及び後退接触角の差（いわゆる「ヒステリシス」）は基層の粗さと共に増大することが分かる。これらの例のコーティングはコンフォーマルである。すなわち、コーティングは下地の基層の輪郭をなぞる（一致する）ので、コーティングの表面粗さは基本的に下地表面の表面粗さと同じである。そのようなコンフォーマルなコーティングは、プラズマエンハンスト化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）などの真空蒸着法によって塗布することができる。

[0067] 接触角の挙動における同じ傾向が、真空コーティング法とコンフォーマルコーティング及び材料の処理後にある程度の粗さを有する疎液性の（例えば疎水性の）バルク材を生むウェットケミカル技術によって粗い表面（特に１ｎｍを超える粗さの表面）に塗布された全部とは言わないまでも数多くのコーティングに見られる。材料／コーティングの水への親和性はコーティング又はバルク材の有効表面粗さに依存するため、コーティングの厚さはここでは重要な役割を果たさない。別の技術を用いて塗布されたコーティングは基層の下り勾配を埋める傾向があるため、コーティングの表面粗さは下地の基層の表面粗さより小さい。その場合、基層の粗さを大きくしてコーティングの接着を強化することが有利である。図から分かるように、図６のデータは、最大４μｍの表面粗さの表面が７０°の所望の後退接触角を提供するのに適していることを示す。

[0068] しかし、疎液性の表面の表面粗さは、コーティングされていてもよいその表面の疎液性の寿命に大きい影響を与える。別の実験の結果を示す図７及び図８にこれを示す。

[0069] 図７は、表面粗さが異なる基層上の厚さが５００ｎｍのＳｉＯｘＣｙのコーティングが７日間連続して超純水に浸漬された実験の結果を示す。表面の超純水に対する前進及び後退接触角が液浸の前後に測定された。この図では、三角形が後退接触角の測定値を表し、丸が前進接触角の測定値を表す。白抜きの形状（例えば、白抜きの三角形及び丸）は初期測定値であり、ベタ塗りの形状（例えば、ベタ塗り三角形及び丸）は液浸期間後の測定値である。図から分かるように、最大１．４μｍの表面粗さを有するすべてのサンプルは液浸前に所望の７０°の接触角以上であったが、多くの例では、接触角は、７日間超純水に暴露された（具体的には浸漬された）後では０°付近まで大幅に低減した。

[0070] この結果は、また、下地の表面が粗いほど接触角の低減が大きいということを示す。この結果は、超純水への液浸によるコーティングの劣化が均質であることによると考えられる。表面が粗いほど表面積は大きく、それだけ劣化も激しい。表面積が大きいほど、接触角の劣化に与える全体の影響は大きい。劣化が速度が大きくなる別の可能な仕組みは、（顕微鏡で見て）アーチ形の表面上の水滴の内圧が直線的な又は平滑な表面上の液滴の内圧よりも大きいということである。場合によっては、１つ又は複数の添加剤が液浸液として使用される超純水の内部に含まれる。そのような添加剤は上記のコーティングの後退接触角（ＲＣＡ）の安定性を大幅に変えることはないと予測される。

[0071] 図８は、表面粗さＲａがそれぞれ０．０４μｍ、０．４μｍ及び５μｍの３つのサンプルが長期間（５週間）にわたって停滞した超純水に浸漬されそれらの超純水への接触角が週ごとに測定された別の実験の結果を示す。図から分かるように、表面粗さが５μｍのサンプル（ベタ塗りの三角形）の後退接触角は１週間後に０°付近まで減少した。表面粗さが０．０４μｍのサンプル（白抜きの四角形）の後退接触角は当初減少したが、その後約８０°でほぼ一定であった。表面粗さが０．４μｍのサンプル（ベタ塗りの菱形）も当初は減少する後退接触角を示したが、約６０°で安定した。これらの結果から、０．２μｍ以下の表面粗さは後退接触角の十分な安定性をもたらすと考えられる。

[0072] 上記の実験は表面粗さが下地の基層によって規定されるコンフォーマルコーティングで実行されたが、同一又は類似の挙動がより厚いか又は非コンフォーマルコーティング及びバルク材の表面について予想される。これは、表面粗さが０．２μｍ未満の疎水性の表面が液浸リソグラフィ装置又は液体ハンドリング装置での使用に適していることを示す。

[0073] 図９は、５つのサンプルが４５日の期間にわたって断続的に超純水に浸漬された別の実験の結果を表す。図９は、水中に浸漬された実際の時間の関数としての各サンプルの後退接触角の変化を示す。実験では、サンプルは超純水に繰り返し浸漬され、そこから取り出されるように回転式円形コンベア上に載置された。円形コンベアの回転速度は各サンプルが実験時間の約１３％を水中に浸漬され、残りの時間を空中に置かれるように調整された。１時間あたり１００ウェーハを超えて稼働するリソグラフィ装置では、様々な部分、例えば、基板テーブルとスワップブリッジの部分がわずか数ミリ秒（例えば、ウェハスワップごとに）だけ湿潤する。したがって、円形コンベアの液浸時間は、総計の装置時間が通常の稼働条件下での数年間の使用に匹敵するように設定された。

[0074] 各サンプルは、様々な異なる基板材料上の厚みが５００ｎｍのＳｉＯｘＣｙのコーティングを含む。実際の基板は以下の通りである。

「Ｂｉｌａｔａｌ Ａｌ」は、シュウ酸内で陽極酸化処理されたアルミニウムを示す。グラフから、表面粗さＲａが１０００ｎｍ以下の基板は、長期間の超純水中の断続的な液浸後に安定する７９％以上のＲＣＡを達成することができることが分かる。基板材料もＲＣＡの安定性に影響するが、連続的な液浸に基づく上記の結果と実験は、ＲＣＡの安定性が表面粗さに大きく依存することを示している。

[0075] 本発明のある実施形態が適用可能なリソグラフィ装置の部分は、投影システムＰＳ、センサ、基板ホルダ、基板テーブル、シャッター部材、流体ハンドリング構造、クリーニングステーション、位置決めフィーチャ、及び／又は交換可能な部分の表面を含む。これらのフィーチャの一部を図１０〜図１２に示す。

[0076] 投影システムの表面は、液浸液に暴露される投影システムの一部分、例えば、最終光学要素、特にビーム経路外の部分であってもよい。ある実施形態では、図５に示すように、コーティング２０が投影システムＰＳの最終要素２１の表面に塗布される。

[0077] 流体ハンドリング構造１２の表面は、投影システムの表面に対向していてもよい流体ハンドリング構造の上面の少なくとも一部であってもよい。この表面は、使用時に基板、基板テーブル又はその両方に対向する流体ハンドリング構造の下面の少なくとも一部であってもよい。

[0078] センサの表面は、透過イメージセンサＴＩＳ、スポットセンサＳＳ、ドーズセンサ、及び／又は干渉計センサもしくはエンコーダなどの位置センサなどの液浸液に暴露することができるセンサの表面であってもよい。これらのセンサは、使用時に断続的に液浸液に暴露することができる。ある実施形態では、図１０に示すように、基板テーブルＷＴ上のセンサＴＩＳ、ＳＳの表面にコーティングが塗布される。

[0079] 基板ホルダを用いて基板を支持することができる。基板テーブルは、基板ホルダを支持する。特に、本発明のある実施形態は、キン青石（マグネシウム鉄アルミニウム環状珪酸塩）などの材料でできた基板テーブルに関連する。ある実施形態では、基板ホルダは、基板テーブルＷＴ内の窪み内にある。窪みの深さは、基板が基板ホルダ上にある時に基板の表面が基板テーブルの表面と同一表面になるようなサイズであってもよい。基板が基板支持体上にある時には、基板の縁部と基板テーブルの対向する縁部との間にギャップがあってもよい。本発明のある実施形態は、基板テーブルの表面、ギャップを画定する基板支持体の表面、又はその両方に適用することができる。特に基板に隣接する基板テーブルの表面は、使用時に断続的に液浸流体に暴露されることがある。ある実施形態では、図１０及び図１２に示すように、コーティング２０がギャップＧを画定する表面に塗布される。

[0080] ギャップ内に、動作時にギャップから液体を除去する流体抽出デバイスの１つ又は複数のギャップ開口を画定してもよい。ギャップ開口１１０は、基板テーブルの縁部付近（例えば、基板に対して半径方向外向きの位置）にあってもよい。開口１１０（及び／又は１つ又は複数の下開口１２０）は、基板支持体の周辺部又はその付近にあってもよい。これらの開口は稼働中に基板で覆われていてもよく、したがって、開口を通して基板の下から液体を除去することができる。ある実施形態では、図１２に示すように、ギャップＧ内の流体抽出デバイス、例えば、ギャップ開口１１０、下面開口１２０、関連する抽出管路１００、又はこれらの複数のフィーチャの組合せの表面にコーティング２０が塗布される。

[0081] シャッター部材は、例えば基板スワップ中に液浸液に接触する構成要素である。シャッター部材は、例えば、基板スワップ中に基板ではなく、流体ハンドリング構造に対向して液浸液を液浸空間１１内に保持するように配置されている。シャッター部材は、閉鎖ディスク、測定テーブル又はスワップブリッジであってもよい。なお、スワップブリッジは、基板スワップ中に２つのテーブルＴ１、Ｔ２の間に位置して流体ハンドリング構造をテーブル間での移送を可能にする着脱式構成要素であることに留意されたい。流体抽出デバイスは、スワップブリッジとテーブルＴ１との間のギャップなどのシャッター部材と基板テーブルとの間のギャップ内に位置していてもよい。２つのテーブルは、２つの基板テーブル又は基板テーブルと測定テーブルであってもよい。ある実施形態では、図１０に示すように、基板テーブルＷＴの閉鎖ディスクＣＤの表面にコーティングが塗布される。ある実施形態では、図１１に示すコーティング２０などのコーティングが、基板スワップ中にスワップブリッジ本体ＳＢなどのスワップブリッジ又はスワップブリッジ本体に近い位置の基板テーブルＷＴの一部分の表面に塗布される。

[0082] 流体ハンドリング構造の一例であるクリーニングステーションＣＳは、基板テーブル又は測定テーブル上にあってもよい。クリーニングステーションＣＳは、最終光学要素などの液浸液に接触するように配置された投影システムＰＳの表面をクリーニングするために使用することができる。ある実施形態では、クリーニングステーションＣＳは、液体ハンドリング構造の下面に位置していてもよい液体除去フィーチャなどの流体ハンドリング構造の特定のフィーチャなどの流体ハンドリング構造の表面をクリーニングするように配置されている。

[0083] 位置決めフィーチャＰＦを用いて投影システムに対して基板テーブルを、したがって、基板を位置決めすることができる。位置決めフィーチャは、基板テーブルの周辺部などの基板テーブルの表面にあってもよい。ある実施形態では、位置決めフィーチャは、基板テーブルの縁部のほぼ全体に沿って存在する。位置決めフィーチャは、格子板などの目盛り付き刻印を有していてもよく、エンコーダと併用するように配置されていてもよい。所望の疎液性を有するコーティングを刻印上又はその周囲に提供することができる。

[0084] 本発明のある実施形態では、例えば、下地材料が安定した接触角を提供できないか、表面のコーティングが困難であるか又は表面の接触角の寿命が限られていて、表面を断続的に再調整して表面の接触角を仕様及び動作要件に合わせて維持する必要がある下地表面の場所にステッカーを貼付して、表面に特定の静的又は後退接触角を提供してもよい。そのようなステッカーは、交換構成要素の一例である。ステッカーは、上記のどの部分にも貼付することができる。ある実施形態では、図５に示すように、ステッカー３０は、投影システムＰＳの最終要素２１の表面に貼付される。ある実施形態では、図１０及び図１１に示すように、ステッカーは、基板テーブル又は測定テーブルなどのテーブルＷＴ、Ｔ１、Ｔ２の表面の少なくとも一部に貼付される。

[0085] 所望の表面粗さは、本発明のある実施形態が適用される材料及び構成要素にふさわしい周知の研磨技術によって達成することができる。実際、１ｎｍという小さい表面粗さが得られる。

[0086] 本発明のある実施形態は、ヒステリシスと呼ばれる後退及び前進接触角の差を低減するという利点を提供すると考えられる。一般に、前進接触角は、後退接触角よりもはるかに大きく、あまりに大きい前進接触角は望ましくない。大きい前進接触角はメニスカスの変形、メニスカスのオーバラン及び液滴とメニスカスとの衝突による泡の形成を招くため、望ましくない。前進接触角が大きすぎる場合、液浸液は複数のメニスカスを有し、それらの相互作用の際に動作スキャン速度で破壊的に相互作用して液滴が液浸空間内の液体にうまく融合せず液浸空間のメニスカスを阻害して泡の形成を引き起こす。

[0087] 上記の特徴のいずれを他のいずれの特徴と組み合わせて使用してもよく、本出願で対象とする範囲はそれらの明示的に述べた組合せに限定されないことが理解されよう。

[0088] 上記説明は、疎液性又は親液性の材料に言及している。これは、任意の液浸液に関連する。使用する液浸液が水の場合、それぞれ親水性の、疎水性のという用語が適当である。しかし、液浸液として別の液体又は流体を使用してもよい。この場合、疎水性の、親水性のという用語は、疎液体性の又は親液体性のあるいは疎油性の又は親油性のと読み替える必要がある。

[0089] 本発明のある実施形態は、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置された液浸リソグラフィ装置であって、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、表面での６０°以上の液浸液の接触角とを有する液浸リソグラフィ装置を含む。

[0090] 上記の液浸リソグラフィ装置で、表面は、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含んでいてもよい。

[0091] 上記の液浸リソグラフィ装置で、コンフォーマルコーティングは、ＳｉＯｘＣｙから構成されていてもよい。

[0092] 上記の液浸リソグラフィ装置で、コンフォーマルコーティングは、２ｎｍ〜５００μｍの範囲から選択される厚さを有していてもよい。ある実施形態では、コンフォーマルコーティングは、０．２ｎｍ〜５００μｍの範囲内の厚さを有している。

[0093] 上記の液浸リソグラフィ装置で、表面は、非コンフォーマルコーティングを有していてもよく、コーティングの外部表面は、０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の接触角とを有していてもよい。

[0094] 上記の液浸リソグラフィ装置で、表面は、液浸液に接触するように構成された投影システム（最終光学要素、特に最終光学要素のビーム経路に当たらない部分など）の表面、センサ（透過イメージセンサ、スポットセンサ、干渉計センサなど）、基板ホルダ、基板テーブル、シャッター部材（スワップブリッジ）、流体ハンドリング構造、液浸液に接触するように構成された装置の一部分上に提供された交換式構成要素（ステッカー）、位置決めフィーチャ、液体閉じ込め構造の表面（上側又は下側など）、又は基板ホルダ、基板テーブル、又はシャッター部材からなるグループから選択される少なくとも２つの間のギャップ内に位置する流体抽出デバイスを含むグループから選択される装置の一部分の表面であってもよい。

[0095] 上記のリソグラフィ装置で、部分は、投影システムの最終光学要素であってもよく、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する表面は、投影ビームの経路に位置しない最終光学要素の表面であってもよい。

[0096] 本発明のある実施形態は、リソグラフィ装置を用いて基板に隣接する空間内に提供された液浸液を通して基板上にパターン付放射ビームを投影するステップを含むデバイス製造方法であって、装置が、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、表面での６０°以上の液浸液の接触角とを有するデバイス製造方法を含む。

[0097] 本発明のある実施形態は、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置された液浸リソグラフィ装置の交換式構成要素であって、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、表面での６０°以上の液浸液の接触角とを有する液浸リソグラフィ装置の交換式構成要素を含む。

[0098] 本発明のある実施形態は、液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材であって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、シャッター部材が、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、表面での６０°以上の液浸液の接触角とを有するシャッター部材を含む。

[0099] 本発明のある実施形態は、液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルであって、液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置され、基板テーブルが、使用時に液浸液が接触する表面を有し、表面が０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、表面での６０°以上の液浸液の接触角とを有する基板テーブルを含む。

[00100] 一態様では、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置された液浸リソグラフィ装置が提供される。装置は、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有する。表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との７９°以上の後退接触角とを有する。

[00101] ある実施形態では、表面は、基層と、その上のコーティングとを含み、コーティングされた基層の表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有し、コーティングは、コンフォーマルコーティングであってもよい。コーティングは、ＳｉとＯとを含んでいてもよい。後退接触角は、８０°以上であってもよい。後退接触角は、８２°以上であってもよい。

[00102] 表面は、投影システムの表面、センサ、基板ホルダ、基板テーブル、シャッター部材、流体ハンドリング構造、交換式構成要素、位置決めフィーチャ、又は流体抽出デバイスを含むグループから選択される装置の一部分の表面であってもよい。投影システムの表面は、液浸液に接触するように構成されていてもよい。投影システムの表面は、最終光学要素、特に最終光学要素のビーム経路外の一部分であってもよい。センサは、透過イメージセンサ、スポットセンサ又は干渉計センサであってもよい。シャッター部材は、スワップブリッジ、測定テーブル又は閉鎖ディスクであってもよい。交換式構成要素は、ステッカーであってもよい。交換式構成要素は、液浸液に接触するように構成された装置の一部分上に提供されてもよい。流体抽出デバイスは、基板ホルダ、基板テーブル、又はシャッター部材からなるグループから選択される少なくとも２つの間のギャップ内にあってもよい。

[00103] 一態様では、リソグラフィ装置を用いて基板に隣接する空間内に提供された液浸液を通して基板上にパターン付放射ビームを投影するステップを含むデバイス製造方法が提供される。装置は、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有する。表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する。表面は、液浸液との７９°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角を有する。

[00104] 一態様では、液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材が提供される。液浸リソグラフィ装置は、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置されている。シャッター部材は、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有する。表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する。表面は、液浸液との９０°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角を有する。

[00105] 一態様では、液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルが提供される。液浸リソグラフィ装置は、液浸液を通して基板上に画像を投影するように配置されている。基板テーブルは、使用時に液浸液が断続的に接触する表面を有する。表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する。表面は、液浸液との７９°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角を有する。

[00106] 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。

[00107] 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。「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。

[00108] 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。

[00109] １つ又は複数のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも１つの構成部品内にある１つ又は複数のコンピュータプロセッサによって読み出される時に、本明細書に記載するコントローラは各々、又は組み合わせて動作可能になる。コントローラは各々、又は組み合わせて、信号を受信、処理、及び送信するのに適した任意の構成を有することができる。１つ又は複数のプロセッサは、コントローラの少なくとも１つと通信するように構成されている。例えば、各コントローラは、上記方法のため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、そ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／又はそ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。したがって、コントローラは、１つ又は複数のコンピュータプログラムの機械読み取り式命令に従って動作することができる。

[00110] 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。

[00111] 液浸装置では、液浸流体は、流体ハンドリングシステム、デバイス、構造又は装置によってハンドリングされる。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、それ故、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である。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、それにより、流体閉じ込め構造などのバリア部材である。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、ガスのフローを生成又は使用して、例えば、液浸流体のフロー及び／又は位置を制御するのを助けることができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止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封止部材と呼ぶこともできる。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される。この場合、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であってもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義されたフィーチャへの言及は、液体に関して定義されたフィーチャを含むと考えてもよい。

[00112] 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。

[00113] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (13)

1. 液浸液を通して基板上に像を投影する液浸リソグラフィ装置であって、使用時に液浸液が接触する表面を有し、前記表面が、０．２μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との６０°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
   前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する、液浸リソグラフィ装置。
2. 前記液浸液に泡が形成されないように、前記液浸液との前進接触角及び前記後退接触角の差を低減するように使用時に前記液浸液が接触する前記表面の前記表面粗さが選択される、請求項１に記載の装置。
3. 前記コンフォーマルコーティングが、ＳｉＯｘＣｙから構成される、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記表面が、非コンフォーマルコーティングを有し、前記非コンフォーマルコーティングの外部表面が、０．２μｍ以下の表面粗さＲａと、液浸液との６０°以上の後退接触角とを有する、請求項１に記載の装置。
5. 前記表面が、液浸液に接触する投影システムの表面、センサ、基板ホルダ、基板テーブル、シャッター部材、流体ハンドリング構造、液浸液に接触するように構成された装置の一部分上に提供された交換式構成要素、位置決めフィーチャ、又は基板ホルダ、基板テーブル、又はシャッター部材からなるグループから選択される少なくとも２つの間のギャップ内に位置する流体抽出デバイスを含むグループから選択される装置の一部分の表面である、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記一部分が、投影システムの最終光学要素であり、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する前記表面が、投影ビームの経路に位置しない、前記最終光学要素の表面である、請求項５に記載の装置。
7. 液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材であって、前記液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に像を投影するように配置され、前記シャッター部材が、使用時に前記液浸液が接触する表面を有し、前記表面が、０．２μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との６０°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
   前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する、シャッター部材。
8. 液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルであって、前記液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に像を投影するように配置され、前記基板テーブルが、使用時に前記液浸液が接触する表面を有し、前記表面が、０．２μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との６０°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
   前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、０．２μｍ以下の表面粗さＲａを有する、基板テーブル。
9. 液浸液を通して基板上に像を投影する液浸リソグラフィ装置であって、前記装置が、使用時に前記液浸液が断続的に接触する表面を有し、前記表面が、１μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との７９°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
   前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する、液浸リソグラフィ装置。
10. 前記表面が、基層と、その上のコーティングであって、Ｓｉ及びＯを含むコーティングとを含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記表面が、
    液浸液に接触するように構成された投影システムの表面、
    センサ、
    基板ホルダ、
    基板テーブル、
    シャッター部材、
    流体ハンドリング構造、
    前記液浸液に接触するように構成された装置の一部分上に提供された交換式構成要素、
    位置決めフィーチャ、又は
    基板ホルダ、基板テーブル、又はシャッター部材からなるグループから選択される少なくとも２つの間のギャップ内に位置する流体抽出デバイスを含むグループから選択される前記装置の一部分の表面である、請求項９または１０に記載の装置。
12. 液浸リソグラフィ装置で使用するシャッター部材であって、前記液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に像を投影するように配置され、前記シャッター部材が、使用時に前記液浸液が断続的に接触する表面を有し、前記表面が、１μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との９０°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
    前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する、シャッター部材。
13. 液浸リソグラフィ装置内の基板を支持する基板テーブルであって、前記液浸リソグラフィ装置が、液浸液を通して基板上に像を投影するように配置され、前記基板テーブルが、使用時に前記液浸液が断続的に接触する表面を有し、前記表面が、１μｍ以下の表面粗さＲａであって、前記表面の粗さの算術平均である表面粗さと、液浸液との７９°以上、８０°以上、又は８２°以上の後退接触角とを有し、前記表面がコーティングされた表面であり、
    前記表面が、基層と、その上のコンフォーマルコーティングとを含み、コーティングされた前記基層の表面が、０より大きく、かつ、１μｍ以下の表面粗さＲａを有する、基板テーブル。

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