KR101204606B1 - Microlithographic projection exposure apparatus and measuring device for a projection lens - Google Patents

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Abstract

마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치가 담금 작업을 위해 구성된 투영 렌즈(20)를 포함한다. 이 같은 목적을 위해 담금 액(34)이 이미지 측에서의 투영 렌즈(20) 중 마지막 광학 요소(L5;54)와 감광 층(26) 사이에 위치하는 담금 공간(44)내로 도입된다. 상기 담금 액(34) 내에서 발생되는 온도 구배로부터 발생되는 굴절률 변동을 줄이기 위해, 상기 투영 노광 장치(10)가 열 전달 요소(50 ; 501 ;502 ; 503; 504)를 포함하며, 이와 같은 열 전달 요소로 사이 담금 액(34)의 영역들이 특정한 방법으로 가열되거나 냉각될 수 있도록 된다. The microlithographic projection exposure apparatus includes a projection lens 20 configured for immersion operation. For this purpose, immersion liquid 34 is introduced into the immersion space 44 located between the last optical element L5; 54 and the photosensitive layer 26 of the projection lens 20 on the image side. In order to reduce the refractive index variation generated from the temperature gradient generated in the immersion liquid 34, the projection exposure apparatus 10 includes a heat transfer element 50; 501; 502; 503; 504, such heat The delivery element allows the regions of the immersion liquid 34 to be heated or cooled in a particular way.

Description

마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치 및 그 투영 렌즈를 위한 측정 장치{MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS AND MEASURING DEVICE FOR A PROJECTION LENS}TECHNICAL APPARATUS AND MEASURING DEVICE FOR A PROJECTION LENS {MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS AND MEASURING DEVICE FOR A PROJECTION LENS}

본 발명은 높은 집적 전기 회로 그리고 다른 마이크로 구조 컴포넌트를 생산하기 위해 사용되는 마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치에 대한 것이다. 특히, 본원 발명은 담금(immersion) 작업을 위해 구성된 투영 노광 장치에 대한 것이다. 본원 발명은 또한 투영 렌즈의 이미징(imaging) 특성을 결정하기 위한 측정 장치를 추가로 제공한다. The present invention is directed to a microlithographic projection exposure apparatus used to produce high integrated electrical circuits and other microstructured components. In particular, the present invention relates to a projection exposure apparatus configured for immersion operation. The present invention further provides a measuring device for determining imaging characteristics of the projection lens.

집적 회로 그리고 다른 마이크로 구조 컴포넌트는 복수의 구조 층을 적절한 기판(가령 실리콘 웨이퍼)으로 적용함으로써 일반적으로 생산된다. 상기 층 들을 구성하기 위해, 이들은 먼저 일정 파장 범위, 가령 깊은 자외선(DUV) 스펙트럼 범위 광선에 민감한 포토 레지스트로 커버된다. 상기 코팅된 웨이퍼는 다음에 투영 노광 장치에 노광된다. 마스크에 위치한 구조로 구성된 패턴은 투영 렌즈에 의해 상기 포토 레지스트 위에서 이미징된다. 상기 이미징 스케일이 1: 1보다 작기 때문에, 그와 같은 투영 렌즈들은 축소 렌즈로 자주 언급이 된다. Integrated circuits and other microstructured components are generally produced by applying a plurality of structural layers to a suitable substrate (such as a silicon wafer). To make up the layers, they are first covered with photoresist that is sensitive to light of a certain wavelength range, such as deep ultraviolet (DUV) spectral range. The coated wafer is then exposed to a projection exposure apparatus. The pattern consisting of the structure located in the mask is imaged on the photoresist by the projection lens. Since the imaging scale is less than 1: 1, such projection lenses are often referred to as reduction lenses.

상기 포토 레지스트가 현상(develop)된 후, 상기 웨이퍼는 에칭 또는 증착 처리를 받으며, 이에 의해 최 상측 층이 상기 마스크 위 패턴에 따라 구성된다. 이후에 상기 나머지 포토 레지스트가 상기 층의 나머지 부분으로부터 제거된다. 이 같은 처리는 모든 층들이 상기 웨이퍼로 적용될 때까지 반복된다.After the photoresist is developed, the wafer is subjected to an etching or deposition process, whereby the top layer is constructed according to the pattern on the mask. The remaining photoresist is then removed from the rest of the layer. This process is repeated until all the layers have been applied to the wafer.

투영 노광 장치의 개발에서 주요 설계 목적 중 하나는 리소그래피(석판 인쇄)식으로 점점 작은 크기의 구조를 만들 수 있는 것이다. 작은 구조를 가짐으로써, 높은 집적 밀도를 만들 수 있게 되며, 이는 그와 같은 장치를 사용하여 구성되는 마이크로 구조 컴포넌트 효율에 바람직한 영향을 미친다. One of the main design goals in the development of projection exposure apparatus is to make structures of smaller and smaller size by lithography (lithography). By having a small structure, it is possible to make a high integration density, which has a desirable effect on the efficiency of the micro structure components constructed using such a device.

상기 만들 수 있는 구조의 크기는 무엇보다도, 사용된 투영 렌즈 해상도에 달려있다. 투영 렌즈의 해상도가 상기 투영 광선의 파장이 짧아짐에 따라 개선되기 때문에, 상기 해상도를 감소시키는 한 가지 방법은 더욱 짧은 파장을 갖는 투영 광선을 사용하는 것이다. 현재 사용되는 가장 짧은 파장은 193 nm 및 157 nm로서, 깊은 자외선(DUV) 스펙트럼 범위에 있다. The size of the structure that can be made depends, among other things, on the projection lens resolution used. Since the resolution of the projection lens improves as the wavelength of the projection light becomes shorter, one way to reduce the resolution is to use projection light with a shorter wavelength. The shortest wavelengths currently used are 193 nm and 157 nm, which are in the deep ultraviolet (DUV) spectral range.

상기 해상도를 줄이기 위한 또 다른 방법은 이미지(image) 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 렌즈 그리고 포토 레지스트 또는 노광되어질 또 다른 감광 층 사이에 위치하는 공간으로 높은 굴절률을 갖는 담금 액체를 도입하여 실시된다는 것이다. 담금 작업을 위해 설계된 투영 렌즈는 따라서 담금 렌즈라 불리기도 하는데, 1 보다 큰, 가령 1.3 또는 1.4 의 개구수(numerical aperture)를 얻을 수 있다. 그러나, 담금은 높은 개구수를 가능하게 하고 이에 따라 해상도를 개선시키고, 초점 심도에 유리한 영향을 미친다. 초점 심도가 크면 클수록 투영 렌즈의 이미지 평면 내 웨이퍼의 정밀 위치 정함에 대한 요구는 작아진다. Another way to reduce the resolution is to introduce a immersion liquid having a high refractive index into the space located between the last lens of the projection lens on the image side and the photoresist or another photosensitive layer to be exposed. Projection lenses designed for immersion operations are therefore also referred to as immersion lenses, with numerical apertures larger than 1, for example 1.3 or 1.4. Immersion, however, allows for high numerical aperture and thus improves the resolution and has an advantageous effect on the depth of focus. The larger the depth of focus, the smaller the requirement for precise positioning of the wafer in the image plane of the projection lens.

담금 작업을 위해 설계된 투영 노광 장치는 US 4,346,164 A호로부터 공지되어 있다. 웨이퍼를 수용하기 위해, 이 같이 알려진 투영 노광 장치는 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 렌즈의 하측 경계면보다 높게 위치하는 상측 에지를 갖는, 상측을 향해 개방된 컨테이너를 갖는다. 담금 액을 위한 유입 및 유출 파이프는 컨테이너 내로 개방된다. 이들 파이프는 펌프, 온도 안정 장치 그리고 상기 담금 액을 세척하기 위해 필터에 연결된다. 상기 투영 노광 장치의 동작 중에, 상기 담금 액이 루프로 순환된다. 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 렌즈의 하측 경계 면과 노광될 반도체 슬라이스 사이에 위치한 담금 공간이 상기 담금 액으로 채워져서 유지된다. Projection exposure apparatus designed for immersion operations are known from US 4,346,164 A. To accommodate the wafer, this known projection exposure apparatus has a container open toward the image side with an image edge located higher than the lower boundary of the last lens of the projection lens on the image side. Inlet and outlet pipes for the immersion liquid are opened into the container. These pipes are connected to a pump, a temperature stabilizer and a filter for cleaning the immersion liquid. During the operation of the projection exposure apparatus, the immersion liquid is circulated in a loop. A immersion space located between the lower boundary surface of the last lens of the projection lens on the image side and the semiconductor slice to be exposed is filled and maintained with the immersion liquid.

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담금 배치를 갖는 투영 노광 장치가 WO 99/49504에서 공지되어 있다. 이 같은 투영 노광 장치에서, 담금 액을 위한 공급 및 방출 파이프가 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 렌즈의 하측 경계 면으로 직접적으로 개방된다. 특히, 가령 상기 이미지 측에서의 마지막 렌즈 둘레에 링으로서 배열될 수도 있는 복수의 이러한 공급 및 방출 파이프의 사용은 둘러싸는 컨테이너 없이 가능하도록 한다. 이는 담금 액이 측면으로 유동하는 때 흡입되어 상기 이미지 측에서의 마지막 렌즈와 감광 표면 사이의 담금 공간이 담금 액으로 항상 채워져서 유지되도록 하는 방식으로 공급되기 때문이다. Projection exposure apparatuses with immersion arrangements are known from WO 99/49504. In such a projection exposure apparatus, the supply and discharge pipe for the immersion liquid is opened directly to the lower boundary surface of the last lens of the projection lens on the image side. In particular, the use of a plurality of such supply and discharge pipes, which may for example be arranged as a ring around the last lens at the image side, makes possible without the surrounding container. This is because the immersion liquid is sucked as it flows laterally and is supplied in such a way that the immersion space between the last lens and the photosensitive surface on the image side is always filled and maintained with the immersion liquid.

투영 노광 장치의 담금 작업에서의 어려운 점은 적어도 담금 액이 투영 광선에 노출되는 곳에서 상기 담금 액의 광학 특성을 일정하게 유지시키는 것이다. 특별한 주의가 상기 담금 액의 흡수 및 굴절률에 기울여져야 한다. 가령 불순물에 의해 발생될 수 있는 흡수의 국부적 변동은 상기 이미지 평면에서 바람직하지 않은 세기 변동을 일으킬 수 있다. 결과적으로, 이와 달리 상기 이미징이 실질적인 수차(aberration)가 없더라도, 선 폭 변동(line width fluctuations)이 발생될 수 있다. The difficulty in immersion of the projection exposure apparatus is to keep the optical properties of the immersion liquid constant, at least where the immersion liquid is exposed to the projection light beam. Particular attention should be paid to the absorption and refractive index of the immersion liquid. Local variations in absorption, which may be caused by, for example, impurities, may cause undesirable intensity variations in the image plane. As a result, line width fluctuations may occur otherwise, even if the imaging is substantially free of aberrations.

상기 담금 액의 굴절률의 국부적인 변동은 특히 유해한 영향을 가져오는데, 이는 그 같은 변동이 투영 노광 장치의 이미징 특성에 직접적인 손상을 끼치기 때문이다. 만약 상기 담금 액의 굴절률이 투영 광선에 노출된 담금 액의 체적부 내에서 균질이지 않다면, 이는 상기 담금 공간을 통과하는 웨이브프론트(wave fronts) 왜곡을 발생시킨다. 가령, 상기 투영 렌즈 대물 평면 내 포인트들이 더 이상 상기 이미지 평면에서 정확하게 이미징되지 않을 수도 있다. Local fluctuations in the refractive index of the immersion liquid have a particularly detrimental effect, since such fluctuations directly damage the imaging characteristics of the projection exposure apparatus. If the refractive index of the immersion liquid is not homogeneous in the volume portion of the immersion liquid exposed to the projection beam, this causes wave fronts distortion through the immersion space. For example, the points in the projection lens objective plane may no longer be accurately imaged in the image plane.

액체의 굴절률은 이들의 밀도에 의존하여 결정된다. 액체가 사실상 압축될 수 없기 때문에, 이들의 밀도는 정압에는 실제로 종속하지 않으며, 거의 전적으로 액체의 온도에 의존하여 결정된다. 이 같은 이유로, 투영 광에 노출되는 담금 공간 내 담금 액은 상기 담금 액의 온도가 일정한 경우에만 균일한 굴절률(homogeneous refractive index)을 가질 수 있다. 또한, 담금 액 내 온도 변동은 굴절률 변동을 일으킬 뿐 아니라, 인접한 광학 요소들, 특히 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 광학 요소가 균일하지 않게 가열되도록 하며 따라서 교정되기 어렵게 변형되도록 한다. The refractive indices of the liquids are determined depending on their density. Since the liquids are virtually incompressible, their density is not really dependent on the static pressure, but is determined almost entirely depending on the temperature of the liquid. For this reason, the immersion liquid in the immersion space exposed to the projection light may have a homogeneous refractive index only when the temperature of the immersion liquid is constant. In addition, temperature fluctuations in the immersion liquid not only cause refractive index fluctuations, but also cause adjacent optical elements, in particular the last optical element of the projection lens on the image side, to be unevenly heated and thus difficult to correct.

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담금 공간에서의 온도 불균일(inhomogeneity)을 발생시키는 원인은 여러 가지이다. 상기 담금 액을 가열하는 주요 원인은 상기 담금 액에 의한 투영 광선의 흡수이다. 적은 비율의 투영 광선만이 상기 담금 액에 의해 흡수될지라도, 이는 단파이고 이에 따라 높은 에너지 투영 광선이기 때문에 상대적으로 높은 열 입력을 발생시킨다. 상기 담금 액의 냉각에 이르도록 하는 것은 주변 가스로의 경계 표면에서 담금 액을 증발시키는 것이다. 또한, 상기 담금 액의 온도는 주변 고체 몸체로 그리고 그 같은 몸체로부터의 열 전달에 의해 영향을 받는다. 이들 몸체는 가령 상기 투영 렌즈 중 가열된 마지막 렌즈, 그 하우징 또는 노광될 웨이퍼일 수도 있다. There are a number of causes for temperature inhomogeneity in the immersion space. The main reason for heating the immersion liquid is absorption of the projection light beam by the immersion liquid. Although only a small proportion of the projection light beam is absorbed by the immersion liquid, it generates a relatively high heat input because it is a single wave and thus a high energy projection light beam. The cooling of the immersion liquid is to evaporate the immersion liquid at the boundary surface to the surrounding gas. In addition, the temperature of the immersion liquid is affected by heat transfer to and from the surrounding solid body. These bodies may be, for example, the last heated lens of the projection lens, its housing or the wafer to be exposed.

상기 온도를 균일하게 하기 위해, 이제까지는 일정 회로 내에서 상기 담금 액을 순환시키고 온도 안정 장치에 의해 바람직한 기준 온도를 설정하는 것이 제안되어 왔다. 그러나, 이 방식으로 달성될 수 있는 온도 분포(temperature distribution)의 균일화는 빈번하게 충분하지 않았다. 교란 진동(disturbing vibration)을 일으키는 비교적 높은 흐름 속도가 통상적으로 요구된다. 추가로, 높은 흐름 속도는 상기 이미징 특성에 바람직하지 않은 영향을 끼치는 가스 버블 형성을 촉진한다. In order to make the temperature uniform, it has been proposed so far to circulate the immersion liquid in a certain circuit and to set a preferred reference temperature by means of a temperature stabilizer. However, the homogenization of the temperature distribution that can be achieved in this way is frequently not sufficient. Relatively high flow rates which cause disturbing vibrations are typically required. In addition, high flow rates promote gas bubble formation which adversely affects the imaging properties.

또한, 투영 렌즈의 이미징 특성이 결정되도록 하는 측정 장치에서 유사한 애로가 발생될 수 있다. 1 보다 큰 개구수를 갖는 담금 렌즈가 측정되는 경우, 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 광학 요소와 상기 측정 장치의 테스트 광학 컴포넌트 사이에 위치하는 담금 공간 내로 담금 액을 도입하는 것이 또한 필요하다. Similar difficulties can also occur in a measurement device that allows the imaging characteristics of the projection lens to be determined. When a immersion lens having a numerical aperture greater than 1 is measured, it is also necessary to introduce the immersion liquid into the immersion space located between the last optical element of the projection lens on the image side and the test optical component of the measuring device.

따라서 본 발명의 목적은 투영 노광 장치를 개선하는 것이며, 투영 렌즈의 광학 측정을 위한 측정 장치를 개선하여, 담금 액 내 굴절률의 불균일로부터 발생되는 이미징 결함이 줄어들도록 하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to improve the projection exposure apparatus and to improve the measurement apparatus for optical measurement of the projection lens, so that imaging defects resulting from nonuniformity of refractive index in the immersion liquid are reduced.

이 같은 목적은 상기 투영 노광 장치 및 그 측정 장치가 상기 담금 공간 영역에서 특정한 방식으로 변경될 수 있는 열 전달 요소를 포함하여 달성된다. This object is achieved by including a heat transfer element in which the projection exposure apparatus and its measuring apparatus can be changed in a particular way in the immersion space region.

본 발명은 열이 공간적으로 특정한 방식으로 담금 액으로 공급되거나 그로부터 추출된다면 상기 담금 공간 내 바람직한 온도 분포가 도달될 수 있다는 발견에 기초하고 있다. 어느 곳의 열이 그리고 어느 정도의 열이 담금 액 내로 전달되어야 하는지 또는 담금 액으로부터 주변 매체로 분산되어야 하는지는 공지된 사실이다. 온도 변경의 이들 원인이 주의 깊게 분석된다면, 투영 광선이 통과하는 상기 담금 공간의 체적부 내측의 담금 액이 격을 것으로 기대될 수 있는 온도 분포를 결정하는 것이 가능하며, 이는 상기 온도 분포를 변경시킬 어떠한 추가 측정도 없는 경우 가능하게 된다. 상기 기대된 온도 분포를 기초로 하여, 바람직한 온도 분포가 달성되기 위해 어느 위치에서 열이 공급되거나 추출되어야 하는지가 결정될 수 있다. 일반적으로, 상기 본 발명의 목적은 균일한 온도 분포를 달성하는 것이다. 그러나, 비록 불균일하지만 일정 대칭을 유지시키는 온도 분포를 달성시키는 것이 고려될 수도 있다. 가령, 회전 대칭 온도 분포의 경우, 상기 담금 액은 굴절력(refractive power)으로부터 자유롭지는 못할 것이나, 인덱스 렌즈(index lens)의 효과를 가질 수 있을 것이다. The present invention is based on the discovery that the desired temperature distribution in the immersion space can be reached if heat is supplied to or extracted from the immersion liquid in a spatially specific manner. It is known to know where and how much heat should be transferred into the immersion liquid or from the immersion liquid to the surrounding medium. If these causes of temperature change have been carefully analyzed, it is possible to determine a temperature distribution that can be expected to be immersed inside the volume of the immersion space through which the projection light passes, which would alter the temperature distribution. This is possible in the absence of any further measurements. Based on the expected temperature distribution, it may be determined at which position the heat should be supplied or extracted in order for the desired temperature distribution to be achieved. In general, the object of the present invention is to achieve a uniform temperature distribution. However, it may be considered to achieve a temperature distribution that, although non-uniform, maintains a constant symmetry. For example, in the case of a rotationally symmetrical temperature distribution, the immersion will not be free from refractive power, but may have the effect of an index lens.

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본 발명에 따른 담금 액의 국부 가열 또는 냉각 때문에, 온도 안정화 장치를 포함하는 회로 내 담금 액의 연속 순환이 필요에 따라 필요하지 않을 수 있다. 이와 같이 하여, 상기 담금 액의 순환에 의해 발생된 진동(vibration)이 방지되며, 이는 특히 측정 장치의 경우에 특히 바람직하다. 상기 담금 액이 규칙적인 간격으로 완전히 교환되지 않는다면, 불연속 순환이 일어날 수 있다. 이는 상기 담금 액이 노광 또는 측정 중단 동안에만 세척되고 추가로 선택적으로 냉각되거나 가열되면서 펌프에 의해 순환됨을 의미한다. 상기 진동을 방지하는 것과 관련하여, 그와 같은 불연속 순환은 본 발명에 따른 열 전달 요소와 독립적으로도 사용될 수 있다. Because of the local heating or cooling of the immersion liquid according to the invention, continuous circulation of the immersion liquid in the circuit comprising the temperature stabilization device may not be necessary if necessary. In this way, vibrations caused by the circulation of the immersion liquid are prevented, which is particularly preferable in the case of measuring devices. If the immersion liquid is not completely exchanged at regular intervals, discontinuous circulation may occur. This means that the immersion liquid is only circulated by the pump while being washed only during exposure or measurement interruption and further optionally cooled or heated. In connection with preventing such vibrations, such discontinuous circulation can also be used independently of the heat transfer element according to the invention.

균일한 온도 분포가 필요하다면, 이는 담금 공간의 열 전달 요소에 대응하는 대칭으로 열 전달 요소가 배치되도록 한다. 따라서, 열 전달 요소의 회전 대칭 배치가 바람직하다. 가령 스캐닝 작업을 위해 설계된 투영 노광 장치를 사용하여 상기 웨이퍼로 투영되는 때와 같은 슬릿-형상 광선 필드의 경우, 열 전달 요소가 가령 광선 필드 기하 구조에 대응하여 각기 달리 배열될 수 있기도 하다. If a uniform temperature distribution is required, this allows the heat transfer elements to be arranged in symmetry corresponding to the heat transfer elements of the immersion space. Therefore, rotationally symmetrical arrangement of the heat transfer element is preferred. In the case of slit-shaped light fields such as when projected onto the wafer using a projection exposure apparatus designed for scanning operations, the heat transfer elements may be arranged differently, for example corresponding to the light field geometry.

열 전달 요소로서, 열 전도 또는 방사에 의해 상기 담금 액과 열을 교환하도록 적합한 몸체가 원칙적으로 가능하다. 열이 상기 열 전달 요소로부터 담금 액으로 통과되는지 또는 열이 담금액으로부터 열 전달 요소로 통과되는지에 따라, 상기 담금 액의 국부적인 가열 또는 냉각이 발생된다. As a heat transfer element, a body suitable in principle for exchanging heat with the immersion liquid by heat conduction or radiation is possible in principle. Depending on whether heat is passed from the heat transfer element to the immersion liquid or heat is passed from the immersion solution to the heat transfer element, local heating or cooling of the immersion liquid occurs.

상기 열 전달 요소는 가령 상기 담금 공간 안쪽에 배치되어, 담금 작업 중 상기 담금 액과 접촉하도록 한다. 가장 간단한 경우, 상기 열 전달 요소는 바람직하게 전기 절연 및 화학적 보호 층으로 커버되는 전기적으로 가열 가능한 열 도선이다. 이 같은 가열 도선은 바람직한 형상으로 제공될 수 있다는 장점을 갖는다. 결과적으로, 상기 담금 공간 안쪽에 있지만 상기 투영 광선이 통과하게 되는 체적부 외측에 있는 임의의 바람직한 위치에서 상기 담금 액으로 공급될 수 있다. The heat transfer element is arranged, for example, inside the immersion space, to make contact with the immersion liquid during the immersion operation. In the simplest case, the heat transfer element is an electrically heatable heat conductor, preferably covered with an electrically insulating and chemical protective layer. Such a heating lead has the advantage that it can be provided in a desired shape. As a result, it can be supplied to the immersion liquid at any desired position inside the immersion space but outside the volume portion through which the projection light beam will pass.

투영 광선이 흡수로 인해 상대적으로 큰 열 입력을 발생시키기 때문에, 상기 가열 도선은 예컨대 투영 광선이 통과하는 체적부 둘레로 환상의 구성으로 배열될 수도 있다. 이 후, 투영 광선이 통과하는 체적부에서의 온도 구배가 최소가 되도록 발열 출력(calorific output)이 바람직하게 선택된다. Since the projection light beam generates a relatively large heat input due to absorption, the heating lead may be arranged in an annular configuration, for example, around the volume through which the projection light beam passes. After this, the calorific output is preferably selected so that the temperature gradient at the volume portion through which the projection light beam passes is minimized.

추가의 파라미터로서 상기 도선 직경이 변경된다면 정확히 명시된 입력이 가능하다. 이 방식으로, 발열 출력은 또한 가열 도선의 길이 방향 연장을 따라 변경될 수 있다. As an additional parameter, precisely specified input is possible if the lead diameter is changed. In this way, the heating output can also be changed along the longitudinal extension of the heating lead.

전기적으로 가열 가능한 가열 도선 대신에, 가열된 또는 냉각된 물과 같은 유체 가열 매체가 흐르는 도관이 또한 열 전달 요소로서 사용될 수 있기도 하다. 이 같은 경우에도, 상기 가열 또는 냉각 파워가 상기 흐름 단면을 변경시킴으로써 상기 도관의 길이 방향으로 변경될 수 있다. Instead of electrically heatable heating leads, conduits through which fluid heating media, such as heated or cooled water, may also flow may be used as heat transfer elements. Even in such a case, the heating or cooling power can be changed in the longitudinal direction of the conduit by changing the flow cross section.

상기 담금 액이 측면 방향으로 상기 담금 공간과 경계하는 벽에 의해 빠져나갈 수 없게 된다면, 상기 가열 전달 요소가 또한 이 같은 벽 내에 배치될 수 있다. 역시 이 같은 경우, 가열 매체가 흐를 수 있는 전기적 가열 가능한 가열 도선 또는 도관으로서 상기 열 전달 요소의 구성이 생각될 수 있다. 이와 같이 하여 단일의 큰 열 전달 요소인 벽 자체가 형성된다.If the immersion liquid cannot be drawn out by the wall bordering the immersion space in the lateral direction, the heat transfer element can also be disposed in such a wall. In this case too, the configuration of the heat transfer element can be conceived as an electrically heatable heating conductor or conduit through which a heating medium can flow. In this way the wall itself, which is a single large heat transfer element, is formed.

상기 담금 액을 국부적으로 냉각시키기 위해, 펠티에(Peltier) 요소가 열 전달 요소로 사용 될 수도 있다. In order to locally cool the immersion liquid, a Peltier element may be used as the heat transfer element.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 열 전달 요소와 상기 영역 사이에서 열 방사에 의해, 예컨대 적외선 또는 마이크로파 방사에 의해 열이 교환될 수 있도록 하는 방식으로, 상기 열 전달 요소가 담금 공간으로부터 이격된다. 이와 같이하여 상기 열 전달 요소가 가령 바람직하게 전기적으로 가열 가능하거나 냉각 가능한 평면 라디에이터 형태일 수도 있다. 상기 열 전달 요소와 상기 담금 액 사이의 어떠한 직접적인 물리적 접촉도 요구되지 않도록 하는 방사에 의한 열 전달은 전도에 의한 열 전달에 비해 장점을 갖는다. 상기 열 전달 요소는 따라서 상기 담금 액으로부터 보다 먼 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 이 같은 실시예에서, 좁은 담금 공간 내에 또는 그에 인접하게 열 전달 요소를 설치하는 것으로 인해 발생되는 가능한 곤란함이 피하여 진다. In a particularly preferred embodiment, the heat transfer element is spaced apart from the immersion space in such a way that heat can be exchanged between the heat transfer element and the region by heat radiation, for example by infrared or microwave radiation. As such, the heat transfer element may be in the form of, for example, a planar radiator which is preferably electrically heatable or coolable. Heat transfer by radiation, such that no direct physical contact between the heat transfer element and the immersion liquid is required, has an advantage over heat transfer by conduction. The heat transfer element can thus be arranged at a greater distance from the immersion liquid. In such an embodiment, possible difficulties arising from installing heat transfer elements in or adjacent to the narrow immersion space are avoided.

상기와 같은 실시예에서 열 전달 요소로부터 상기 담금 액으로 선택적으로 상기 열 방사를 안내하기 위해, 가령 거울 또는 렌즈와 같은 하나 또는 보다 많은 광학 요소들이 상기 열 전달 요소와 상기 담금 공간 사이에 배치될 수도 있다. 포지티브 굴절력을 갖는 광학 요소를 사용함으로써, 열 방사가 상기 투영 렌즈와 웨이퍼 사이의 좁은 갭 내로 그리고 상기 담금 공간의 바람직한 영역으로 특정한 방식으로 초점이 맞추어 질 수 있다. In such an embodiment, one or more optical elements, such as mirrors or lenses, may be disposed between the heat transfer element and the immersion space to selectively direct the heat radiation from the heat transfer element to the immersion liquid. have. By using an optical element with positive refractive power, thermal radiation can be focused in a particular way into the narrow gap between the projection lens and the wafer and into the desired area of the immersion space.

원칙적으로, 상기 담금 공간의 바람직한 영역으로 열 방사를 안내하기 위해 상기 투영 렌즈 안쪽으로 하나 이상의 요소를 배치시키는 것이 가능할 수 있기도 하다. 또한 이 같은 경우, 상기 열 방사가 상기 투영 광선으로부터 분리하여 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 렌즈로부터 방출되도록 하는 방식으로, 상기 투영 렌즈의 비임 경로 내로 상기 열 방사를 결합시키는 것이 가능하다. 적절히 선택된 비임 경로로, 상기 열 방사가 상기 투영 광선이 통과하는 체적부를 둘러싸는 담금 액의 일부 체적부를 배타적으로 가열하며, 따라서 이 같은 체적부의 가장 자리에서 온도 구배를 줄인다. 이 후, 상기 포토레지스트가 반응을 하지 않는 파장을 상기 열 방사가 갖도록 되어야 한다. In principle, it may be possible to arrange one or more elements inside the projection lens to direct heat radiation to the desired area of the immersion space. Also in such a case, it is possible to combine the thermal radiation into the beam path of the projection lens in such a way that the thermal radiation is separated from the projection light beam and emitted from the last of the projection lenses on the image side. With a properly selected beam path, the thermal radiation exclusively heats a portion of the immersion liquid surrounding the volume through which the projection light beam passes, thus reducing the temperature gradient at the edge of this volume. Thereafter, the thermal radiation should have a wavelength at which the photoresist does not react.

접촉하지 않는 방식으로 상기 담금 액 내 온도를 측정하기 위해, 열 전달 요소의 온도가 결정될 수 있으며, 상기 열 전달 요소의 온도는 담금 액과의 열 방사 교환에 의해서만 변경될 수 있다. 그와 같은 조건에서, 상기 열 전달 요소의 공지된 발열 출력 및 온도가 제공된다면, 상기 담금 액의 온도에 대한 결과가 얻어질 수 있다. 그와 같은 열 전달 요소의 온도를 측정하기 위해, 열 센서에 연결될 수 있다. 상기 열 센서는 다음에 상기 열 전달 요소의 가열 또는 냉각 출력을 조정하는 제어 장치로의 신호 발생 연결에서 사용될 수 있다.In order to measure the temperature in the immersion liquid in a non-contact manner, the temperature of the heat transfer element can be determined and the temperature of the heat transfer element can be changed only by heat radiation exchange with the immersion liquid. Under such conditions, if a known exothermic output and temperature of the heat transfer element are provided, the results for the temperature of the immersion liquid can be obtained. In order to measure the temperature of such a heat transfer element, it can be connected to a thermal sensor. The thermal sensor can then be used in a signal generating connection to a control device that adjusts the heating or cooling output of the heat transfer element.

스캐닝 모드로 동작되지 않으며 단계별로(step-by-step) 동작되는 투영 노광 장치에서, 상기 감광 층의 캐리어가 고정될 수 있는 웨이퍼 스테이지가 본 발명에 따른 열 전달 요소를 장착하기 위한 위치로서 생각될 수 있다. 이와 같이 하여, 상기 캐리어가 아래로부터 국부적으로 가열되거나 냉각될 수도 있다. 따라서, 상기 캐리어 위에 위치한 상기 담금 액의 온도가 열 전도에 의해 변경될 수 있다. 이 같은 구성은 또한 상기 투영 광선에 노출된 담금 액의 체적부를 냉각시킬 가능성을 제공한다. 다른 냉각 방법은 이러한 체적부가 위로부터 또는 측부로부터 쉽게 접근할 수 없도록 한다. In the projection exposure apparatus, which is not operated in the scanning mode and is operated step-by-step, a wafer stage on which the carrier of the photosensitive layer can be fixed may be considered as a position for mounting the heat transfer element according to the present invention. Can be. In this way, the carrier may be locally heated or cooled from below. Thus, the temperature of the immersion liquid located above the carrier can be changed by thermal conduction. This arrangement also offers the possibility of cooling the volume of the immersion liquid exposed to the projection light beam. Other cooling methods make these volumes inaccessible from above or from the sides.

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본 발명의 또 다른 특징에 따라, 상기 설명된 목적은 적어도 부분적으로 상기 담금 공간을 둘러싸는 증발 장벽이 상기 감광 층을 향하고 있는 투영 렌즈의 하면(underside)에 배치된다. According to another feature of the invention, the above-described object is at least partly arranged in the underside of the projection lens with the evaporation barrier surrounding the immersion space facing the photosensitive layer.

본 발명의 이 같은 두 번째 특징에 따라, 상기 담금 공간 내 온도 구배를 형성하게 되는 한 가지 중요한 원인이 제거된다. 상기 증발 장벽은 담금 액이 주변 가스 체적부 내로 큰 정도로 증발되는 것을 막는다. According to this second feature of the invention, one important cause of forming a temperature gradient in the immersion space is eliminated. The evaporation barrier prevents the immersion liquid from evaporating to a large extent into the surrounding gas volume.

이 같은 목적으로, 상기 증발 장벽이 가령 원형 또는 다각형 형상을 갖고 하나 이상의 적어도 대략 동심인 링을 포함하는데, 링들은 서로 일정한 거리를 갖도록 배치된다. 이와 같이 하여, 상기 주변 가스로의 경계 표면이 줄어들어, 더욱 적은 담금 액이 증발될 수 있다. For this purpose, the evaporation barrier comprises, for example, a circular or polygonal shape and comprises one or more at least approximately concentric rings, the rings being arranged with a certain distance from each other. In this way, the boundary surface to the surrounding gas is reduced, so that less immersion liquid can be evaporated.

본 발명의 또 다른 특징에 따라, 상기 담금 공간을 둘러싸는 그리고 그와 유체 연통된 바깥 측 챔버에서 상기 담금 액 증기 상태가 풍부해질 수 있어서 담금 액의 증발이 완전히 또는 적어도 부분적으로 막아진다.According to another feature of the invention, the immersion vapor state can be enriched in the outer chamber surrounding and in fluid communication with the immersion space such that evaporation of the immersion liquid is completely or at least partially prevented.

이러한 바깥 측 챔버에 담금 액 증기 상태가 많기 때문에, 담금 액이 상기 액체 상태로부터 증기 상태로 거의 진행될 수 없을 때까지 바깥 측 챔버의 증기압이 증가될 수 있다. 이상적인 경우, 상기 바깥 측 챔버 내 증기압이 조정되어, 상기 바깥 측 챔버 내 온도에서 상기 증기 상태의 포화 증기압과 적어도 대략 같아진다. Since there are many immersion vapor states in this outer chamber, the vapor pressure of the outer chamber can be increased until the immersion liquid can hardly proceed from the liquid state to the vapor state. Ideally, the vapor pressure in the outer chamber is adjusted to be at least approximately equal to the saturated vapor pressure of the vapor state at the temperature in the outer chamber.

이와 경우, 상기 증기 상태로부터 동시에 응축되면서, 정확히 동일한 양의 담금 액이 상기 담금 액과 상기 증기 상태 사이의 경계 표면에서 증발된다. 이와 같은 평형상태의 결과로, 상기 경계 표면에 근접하여 있는 담금 액의 온도가 변경되지 않은 상태로 있다. In this case, while condensing simultaneously from the vapor state, exactly the same amount of immersion liquid is evaporated at the boundary surface between the immersion liquid and the vapor state. As a result of this equilibrium, the temperature of the immersion liquid in proximity to the boundary surface remains unchanged.

상기 바깥 측 챔버에서 담금 액의 증기 상태를 발생시키기 위해, 상기 바깥 측 챔버 내로 상기 담금 액의 증기 상태를 도입하기 위한 공급 장치가 제공될 수도 있다. 하기에서 설명되는 실시예는 본 발명의 모든 상기 특징들과 함께 또는 각 특징 독립적으로 사용될 수 있다. In order to generate a vapor state of the immersion liquid in the outer chamber, a supply apparatus may be provided for introducing the vapor state of the immersion liquid into the outer chamber. The embodiments described below can be used in combination with all the above features of the invention or independently of each feature.

상기 담금 액에 대한 공급 파이프가 예를 들면 클램프 또는 가압 맞춤으로 상기 담금 공간을 측면 방향으로 그리고 아래 방향으로 제한시키는 벽에 단단히 연결된다. 이와 같이 하여 바깥으로부터 상기 담금 액으로 진동을 전달시킬 수도 있다. 이와 같은 진동을 줄이기 위해, 특히 측정 장치의 경우, 상기 담금 공간으로의 파이프 구멍이 상기 벽 내에 제공될 수도 있다. 상기 구멍의 크기는 상기 파이프 외부 크기보다 충분히 커서, 담금 액이 상기 파이프와 상기 벽 사이 갭으로 들어갈 수 있으나, 그러나 접착력으로 인해 상기 갭으로부터 빠져 나올 수 없도록 된다. 따라서 상기 접착력은 상기 파이프가 길이 방향으로 이동될 수 있기는 하지만 상기 구멍 영역 내 벽의 밀봉(seal)에 영향을 미친다. 상기 파이프로부터 벽으로의 그리고 그로부터 상기 담금 액으로의 진동 전달은 상기 액체-채움 갭에 의해 크게 줄어든다. The supply pipe for the immersion liquid is firmly connected to a wall which restricts the immersion space laterally and downwardly, for example by clamping or press fitting. In this way, vibration can also be transmitted from the outside to the immersion liquid. In order to reduce this vibration, in particular in the case of a measuring device, a pipe hole into the immersion space may be provided in the wall. The size of the hole is sufficiently larger than the outer size of the pipe, so that immersion liquid can enter the gap between the pipe and the wall, but will not be able to escape from the gap due to adhesion. The adhesion thus affects the seal of the wall in the hole area although the pipe can be moved in the longitudinal direction. Vibration transmission from the pipe to the wall and from there to the immersion liquid is greatly reduced by the liquid-fill gap.

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또한, 담금 액을 탐지하기 위한 탐지기가 제공되는 것이 바람직하다. 특히 상기 담금 액이 링 또는 컨테이너에 의해 측면 방향으로 한정되지 않은 투영 노광 장치 또는 그 측정 장치에서, 담금 액이 제공된 상기 영역 내측에 아직 존재하는지 또는 가령 관성의 결과 그 영역을 떠났는지를 판단하는 것이 필요하다. It is also desirable to provide a detector for detecting immersion liquid. Particularly in a projection exposure apparatus or measuring device in which the immersion liquid is not laterally defined by a ring or container, it is necessary to determine whether the immersion liquid is still inside the region provided or has left the region as a result of inertia, for example. Do.

상기 탐지기의 도움으로, 담금 액이 사전에 정해진 폐쇄 표면을 떠났는가를 결정하는 것이 가능하다. 이 같은 폐쇄된 표면은 상기 투영 렌즈 바로 아래의 감광 층 상의 표면인 것이 바람직하다. With the aid of the detector, it is possible to determine whether the immersion liquid has left a predetermined closed surface. Such a closed surface is preferably a surface on the photosensitive layer directly below the projection lens.

상기와 같은 탐지기는 가령 루프의 형태로, 폐쇄 표면 둘레로 위치하는 두 개의 실질적으로 평행한 도체가 커패시터(capacitor)를 형성시킨다는 점에서 실현될 수 있다. 담금 액이 상기 도체들 사이 공간으로 들어가면, 이는 유전체 상수를 증가시키며, 이에 의해 상기 커패시터의 커패시턴스(capacitance)가 증가된다. 이와 같은 커패시턴스의 증가는 커패시턴스를 측정하기 위해 그 자체가 공지된 적당한 측정 회로로 탐지될 수 있다. Such a detector can be realized in the form of a loop, for example, in which two substantially parallel conductors located around the closed surface form a capacitor. As the immersion liquid enters the space between the conductors, it increases the dielectric constant, thereby increasing the capacitance of the capacitor. This increase in capacitance can be detected with a suitable measuring circuit known per se to measure the capacitance.

상기에서 설명된 본 발명의 실시예는 투영 노광 장치와 관련하여 설명되었다. 그러나, 이는 투영 렌즈를 측정하기 위한 측정 장치가 투영 노광 장치와 약간의 차이만이 있기 때문에 이미징 특성들을 결정하기 위한 측정 장치와 관련하여서도 사용될 수 있다. 가령, 측정 장치는 측정 광선을 발생시키고 그리고 이를 상기 투영 렌즈에 결합시키기 위한 일종의 조명 시스템을 포함할 수 있다. 측정 중에 감광 테스트 층이 노출되지 않는다면, 상기 담금 공간은 테스트 광학 컴포넌트에 의해 아래 방향으로 한정된다. 예컨대, 이 같은 테스트 광학 컴포넌트는 트와이만-그린(Twyman-Green) 또는 피조(Fizeau) 간섭계의 경우에는 거울일 수 있으며, 모아레(Moire) 또는 전단(Shearing) 간섭계의 경우에는 회절 격자일 수 있고, 그리고 하트만-샤크(Hartmann-Shack) 센서의 경우에는 그리드-포인트 마스크(grid-of-points mask)일 수 있다. The embodiment of the present invention described above has been described in connection with a projection exposure apparatus. However, this can also be used in connection with the measuring device for determining the imaging characteristics since the measuring device for measuring the projection lens is only slightly different from the projection exposure device. For example, the measuring device may comprise a kind of illumination system for generating measuring light rays and coupling them to the projection lens. If the photosensitive test layer is not exposed during the measurement, the immersion space is defined downward by the test optical component. For example, such a test optical component may be a mirror in the case of a Twyman-Green or Fizeau interferometer, a diffraction grating in the case of a Moire or shearing interferometer And, in the case of the Hartmann-Shack sensor, it may be a grid-of-points mask.

담금 액이 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈 중 마지막 광학 요소와 상기 테스트 광학 컴포넌트 사이의 갭 내로 도입된다면, 이러한 담금 액의 온도 안정화가 또한 요구된다. 스캐닝 작업을 위해 설계된 투영 노광 장치에서의 웨이퍼와 달리 상기 테스트 광학 컴포넌트는, 상기 이미지 평면 내에서 일반적으로 이동하지 않기 때문에, 상기 담금 공간 내의 담금 액은 이러한 이동의 결과로 혼합되지 않으며, 따라서 더욱 높은 온도 구배가 발생되도록 한다. 반면, 상기 설명된 측정은 이러한 측정 장치에 특히 적합한 데, 이는 스캐닝 이동의 결과로부터 발생되는 설계 문제가 이 경우에 발생되지 않기 때문이다. If immersion liquid is introduced into the gap between the last optical element of the projection lens on the image side and the test optical component, then temperature stabilization of this immersion liquid is also required. Unlike the wafer in the projection exposure apparatus designed for the scanning operation, since the test optical component does not generally move in the image plane, the immersion liquid in the immersion space is not mixed as a result of this movement, and thus higher Allow a temperature gradient to occur. On the other hand, the measurement described above is particularly suitable for this measuring device, since the design problem resulting from the result of the scanning movement does not arise in this case.

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아래 방향으로 상기 담금 공간을 한정하는 고정 테스트 광학 컴포넌트는 열이 상기 테스트 광학 컴포넌트를 통하여 특정한 방법으로 분산될 수 있도록 한다. 가령 상기 테스트 광학 컴포넌트가 적어도 부분적으로 광선에 투명한 영역을 포함한다면, 그리고 이러한 영역이 적어도 부분적으로 또 다른 영역에 의해 둘러싸인다면, 이러한 또 다른 영역은 상기 광선 투과 영역을 구성하는 재료보다 높은 열 전도도를 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 그 일례로는 유리/금속 재료 조합이 있다. 상기 유리 영역을 둘러싸는 금속은 위에 위치하는 담금 액을 위한 효율적인 열 분산을 달성할 수 있도록 한다. A fixed test optical component that defines the immersion space in the downward direction allows heat to be distributed in a particular way through the test optical component. For example, if the test optical component comprises an area that is at least partially transparent to light, and this area is at least partially surrounded by another area, then this another area may have a higher thermal conductivity than the material constituting the light transmitting area. It can be made of a material having. One example is a glass / metal material combination. The metal surrounding the glass region makes it possible to achieve efficient heat dissipation for the immersion liquid located thereon.

본 발명의 다양한 특성 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 설명된 이하의 상세한 설명을 참조하여 더욱 용이하게 이해될 수 있다. Various features and advantages of the invention may be more readily understood with reference to the following detailed description set forth in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 상당히 단순화된 도면인 본 발명에 따른 투영 노광 장치 수직(meridional) 단면도. 1 is a projection exposure apparatus vertical cross-sectional view according to the present invention in a significantly simplified view.

도 2는 도1에서 도시된 투영 노광 장치의 확대 부분을 도시하며, 상기 이미지 측에서 투영 렌즈의 하우징 내 리세스된 가열 가능한 링 형태로 가열 전달 요소가 도시된 도면. FIG. 2 shows an enlarged portion of the projection exposure apparatus shown in FIG. 1, in which the heat transfer element is shown in the form of a heatable ring recessed in the housing of the projection lens on the image side;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잠금 공간에 대한 사시도로서, 가영 전달 요소가 상기 잠금 공간 내에 배치된 가열 도선임을 도시한 도면.3 is a perspective view of a locking space according to another embodiment of the present invention, showing that the movable transfer element is a heating conductor disposed in the locking space.

도 4는 도 3에 도시된 잠금 공간을 통하여 축 방향 단면을 도시한 도면. 4 shows an axial cross section through the lock space shown in FIG. 3;

도 5는 가열 전달 요소가 담금 공간을 측면 방향으로 한정하는 벽에 통합되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 3에 대응하는 도면. 5 corresponds to FIG. 3 according to another embodiment of the invention in which the heat transfer element is integrated into a wall defining the immersion space laterally;

도 6은 가열 전달 요소가 열 라디에이터인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 4에 대응하는 도면. 6 corresponds to FIG. 4 according to another embodiment of the invention wherein the heat transfer element is a heat radiator;

도 7은 웨이퍼를 고정하기 위해 웨이퍼 스테이지 내에 열 전달 요소가 리세스된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 4에 대응하는 도면. FIG. 7 corresponds to FIG. 4 in accordance with another embodiment of the present invention in which heat transfer elements are recessed in the wafer stage to secure the wafer.

도 8은 증발을 줄이기 위해 잠금 공간을 측면 방향으로 증발 장벽이 둘러싸는 본 발명의 또 다른 특징에 따른 도 4에 대응하는 도면. 8 is a view corresponding to FIG. 4 according to another feature of the invention in which the evaporation barrier surrounds the lock space laterally to reduce evaporation;

도 9는 담금 액체의 포화 증기 상태가 증발을 줄이기 위해 담금 액 위에 위치하는 본 발명의 또 다른 특징에 따른 투영 노광 장치를 통한 부분 수직 단면을 도시한 도면. 9 shows a partial vertical cross section through a projection exposure apparatus according to another feature of the invention in which a saturated vapor state of the immersion liquid is positioned above the immersion liquid to reduce evaporation.

도 10은 유입 파이프의 부유 고정구(floating fixing)가 도시된 도 9에서 도시된 투영 노광 장치의 일부를 도시한 도면. FIG. 10 shows a portion of the projection exposure apparatus shown in FIG. 9 with the floating fixing of the inlet pipe shown. FIG.

도 11은 중력의 영향으로 담금 액이 순환되는, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 투영 노광 장치의 도 9에 따른 도면. FIG. 11 is a view of FIG. 9 of a projection exposure apparatus according to another feature of the invention, wherein the immersion liquid is circulated under the influence of gravity;

도 12는 측면 방향으로 이탈하는 담금 액을 탐지하기 위한 탐지기가 제공된 본 발명의 또 다른 실시예의 도 3에 대응하는 도면. FIG. 12 corresponds to FIG. 3 of another embodiment of the present invention provided with a detector for detecting immersion deviating in the lateral direction.

도 13은 도 12에서 도시된 담금 공간을 통해 축 방향의 단면을 도시한 도면. FIG. 13 shows a cross section in the axial direction through the immersion space shown in FIG. 12;

도 14는 제1 실시예에 따른 포인트 회절 간섭계의 담금 공간을 통한 축 방향 단면을 도시한 도면. Fig. 14 shows an axial cross section through a immersion space of a point diffraction interferometer according to the first embodiment;

도 15는 본 발명에 따른 포인트 회절 간섭계의 제2 실시예에 따른 도 14에 대응하는 축 방향 단면을 도시한 도면. 15 shows an axial cross section corresponding to FIG. 14 according to a second embodiment of a point diffraction interferometer according to the invention.

도 1은 상당히 단순화된 도면으로, 도면 부호 (10)으로 지정된 마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치의 수직 단면을 도시한다. 상기 투영 노광 장치(10)는 투영 광선(13)을 발생시키기 위한 조명 시스템(12)을 포함하는데, 이는 광원(14), 조명 광학 장치(16) 그리고 구멍(18)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 투영 광선(13)은 193nm의 파장(λ)을 갖는다. 상기 투영 노광 장치(10)는 또한 다수의 렌즈를 포함하는 투영 렌즈(20)를 포함하며, 명확성을 위해 이들 중 몇 개만 도 1에서 도시되며, L1-L5로 지정된다. 1 shows a substantially simplified view, in vertical section, of a microlithographic projection exposure apparatus, designated by reference numeral 10. The projection exposure apparatus 10 includes an illumination system 12 for generating projection light 13, which includes a light source 14, an illumination optics 16 and an aperture 18. In the illustrated embodiment, the projection ray 13 has a wavelength λ of 193 nm. The projection exposure apparatus 10 also includes a projection lens 20 comprising a plurality of lenses, only a few of which are shown in FIG. 1 for clarity and designated L1-L5.

상기 투영 렌즈(20)는 감광 층(26)에서 감소된 스케일로 투영 렌즈(20)의 대물 평면(22) 내에 배치된 마스크(24)를 이미징하도록 한다. 가령 포토레지스트로 구성될 수도 있는 층(26)이 투영 렌즈(20)의 이미지 평면(28) 내에 배치되며 캐리어(30)로 적용된다. The projection lens 20 allows for imaging the mask 24 disposed in the objective plane 22 of the projection lens 20 at a reduced scale in the photosensitive layer 26. A layer 26, which may for example be composed of photoresist, is disposed within the image plane 28 of the projection lens 20 and applied to the carrier 30.

상기 캐리어(30)는 세면대 형상의, 상측을 향해 개방된 컨테이너(32) 저부에 고정되며, 컨테이너(32)는 횡단 장치에 의해 이미지 평면(28)에 평행하게 이동될 수 있다(이에 대하여는 상세히 설명되지 않는다). 상기 컨테이너(32)는 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈(20) 중 마지막 렌즈(L5)가 상기 투영 노광 장치(10)의 동작 중에 담금 액(34) 내에 담기는 레벨(높이)로 담금 액으로 채워진다. 렌즈를 대신하여, 상기 이미지 측에서의 상기 투영 렌즈(20) 중 마지막 광학 요소는 가령 평면에 평행한 단말 플레이트일 수 있다. 상기 담금 액(34)의 굴절률은 감광 층(26)의 굴절률과 대략 일치한다. 193 nm 또는 248 nm의 파장을 갖는 투영 광선 경우, 높은-순도 탈 이온화 수(water)가 상기 담금 액(34)으로서 가능하다. 157 nm과 같은 더욱 짧은 파장에서 가령, 상표명 뎀넘(Demnum) 및 폼블린(Fomblin)으로 알려진 퍼플루오르 폴리에테르(PEPE; perfluoropolyether)가 적당하다. The carrier 30 is secured to the bottom of the container 32, which is upwardly open, in the form of a vanity, which can be moved parallel to the image plane 28 by means of a traversing device (described in detail below). Is not). The container 32 is filled with the immersion liquid at a level (height) immersed in the immersion liquid 34 during the operation of the projection exposure apparatus 10 of the last lens L5 of the projection lens 20 on the image side. Instead of a lens, the last optical element of the projection lens 20 at the image side may be, for example, a terminal plate parallel to the plane. The refractive index of the immersion liquid 34 approximately matches that of the photosensitive layer 26. In the case of projection light beams having a wavelength of 193 nm or 248 nm, high-purity deionized water is possible as the immersion liquid 34. At shorter wavelengths such as 157 nm, perfluoropolyethers (PEPE), known under the trade names Demnum and Fomblin, are suitable.

상기 컨테이너(32)는 순횐 펌프를 포함하는 요소 그리고 담금 액(34)을 세척하기 위한 필터가 내장된 컨디션닝 유닛(40; conditioning unit)에 유입 파이프(36) 그리고 유출 파이프(38)를 통해 연결된다. 상기 컨디션닝 유닛(40), 유입 파이프(36), 유출 파이프(38) 그리고 컨테이너(32)가 함께 담금 장치(42)를 형성하며, 담금 장치(42)에서 담금 액(34)이 일정한 온도로 유지되고 세척되는 동안 순환된다. 상기 담금 액(34)의 절대 온도는 상기 투영 렌즈(20)에 의한 이미징이 기준 온도로부터 이탈하는 경우 포커싱 에러 및 이미지 쉘(image shell) 결함에 의해 손상될 수 있기 때문에 가능한 한 정확하게 세트 되어야 한다. 이러한 이미징 결함은 노광을 위해 이용될 수 있는 처리 윈도우의 크기를 감소시킬 수도 있다. The container 32 is connected via an inlet pipe 36 and an outlet pipe 38 to a conditioning unit 40 incorporating an element comprising a saturation pump and a filter for cleaning the immersion liquid 34. do. The conditioning unit 40, the inlet pipe 36, the outlet pipe 38 and the container 32 together form a immersion device 42, in which the immersion liquid 34 is at a constant temperature. Circulated while being maintained and washed. The absolute temperature of the immersion liquid 34 should be set as accurately as possible because the imaging by the projection lens 20 can be damaged by focusing errors and image shell defects if they deviate from the reference temperature. Such imaging defects may reduce the size of the processing window that can be used for exposure.

도 2는 상세 사항이 도시되는 도 1에서 도시된 투영 노광 장치의 확대도 이다. 도 2에서, 담금 공간으로 불려지는 갭은 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈(20) 중 마지막 렌즈(L5)와 감광 층(26) 사이이며, 도면부호 (44)로 표시된다. 설명의 명확함을 위해, 담금 공간(44)의 높이(h), 즉 이미지 측에서의 투영 렌즈(20) 중 마지막 광학 요소와 감광 층(26) 사이의 축 방향 거리는 도 2에 그리고 다른 도면에서 크게 확대된다. 사실, 높이(h)는 단지 1 밀리미터 또는 수 밀리 미터의 크기이다. 도시된 실시예에서, 담금 공간(44)은 담금 액(34)으로 완전히 채워지며, 상기 담금 액은 도면부호 (46)으로 표시된 순환 방향으로 투영 렌즈(20)를 지나 흐른다. FIG. 2 is an enlarged view of the projection exposure apparatus shown in FIG. 1 in which details are shown. In FIG. 2, the gap called the immersion space is between the last lens L5 of the projection lens 20 and the photosensitive layer 26 on the image side, and is indicated by reference numeral 44. For clarity of explanation, the height h of the immersion space 44, ie the axial distance between the last optical element of the projection lens 20 at the image side and the photosensitive layer 26, is greatly enlarged in FIG. 2 and in other figures. . In fact, the height h is only one millimeter or several millimeters in size. In the illustrated embodiment, the immersion space 44 is completely filled with the immersion liquid 34, which flows past the projection lens 20 in the circulating direction indicated by 46.

도면부호 (13)으로 표시된 투영 광선은 상기 이미지 측에서의 마지막 렌즈(L5)를 통하여 담금 액(34)으로 들어가며, 도 2에서 어둡게 표시된 체적부(48) 영역 내 상기 담금 액(34)을 통과한다. 볼륨 영역(48)은 투영 렌즈(20)의 개구수(NA) 그리고 감광 층(26)으로 투영 렌즈(20)에 의해 투영된 광선 필드(light field) 기하 구조에 의해 결정된다. 담금 액(34)이 비록 작기는 하나 주어진 파장의 투영 광선(13)에 대한 흡수 기능을 갖기 때문에, 투영 광선(13)의 일부가 체적부(48)로 흡수된다. 이 같은 방법으로 방출된 열은 적절한 반대 측정이 취해지지 않는다면 그 속에서 온도가 더 낮기 때문에 상기 체적부(48)를 둘러싸는 담금 공간(44) 영역으로 흐르게 된다. The projection light beam, denoted by reference numeral 13, enters the immersion liquid 34 through the last lens L5 at the image side and passes through the immersion liquid 34 in the darkened volume 48 region in FIG. The volume area 48 is determined by the numerical aperture NA of the projection lens 20 and the light field geometry projected by the projection lens 20 into the photosensitive layer 26. Since the immersion liquid 34 has an absorption function for the projection light 13 of a given wavelength, although small, a portion of the projection light 13 is absorbed into the volume 48. Heat released in this manner will flow into the region of immersion space 44 surrounding the volume 48 because the temperature therein will be lower unless proper countermeasures are taken.

상기 바깥을 향해 분산된 열은 상기 체적부(48) 내 온도 구배 형성을 만들게 된다. 상기 담금 액(34)의 굴절률이 온도 종속적이기 때문에, 상기 체적부(48) 내의 이러한 온도 구배는 상기 굴절률에서의 해당하는 구배를 발생시킨다. 이러한 구배는 일정 정도를 초과하면 허용될 수 없는 이미징 결함에서 나타나는 굴절력을 발생시킨다. 이러한 영향은 특히 상기 잠금 공간(44) 내 잠금 액(34)이 이동하지 않거나 단지 서서히 이동하는 경우 강하게 발생되는데, 이는 체적부(48)에서 흡수에 의해 발생된 열이 대류에 의해 없어지지 않거나 거의 없어지지 않기 때문이다. 이 같은 이유로, 상기 담금 액이 높은 유동 속도로 순환하지 않거나 영구적으로 순환하지 않는 담금 장치는 상기 열에 의해 유도된 영향에 의해 특별히 영향을 받는다. The heat dispersed outward will create a temperature gradient within the volume 48. Since the refractive index of the immersion liquid 34 is temperature dependent, this temperature gradient in the volume 48 generates a corresponding gradient in the refractive index. Such gradients cause refractive power to appear in unacceptable imaging defects beyond a certain degree. This effect is particularly strong when the locking liquid 34 in the locking space 44 does not move or only slowly moves, so that the heat generated by absorption in the volume 48 is lost or hardly dissipated by convection. Because it does not. For this reason, a immersion apparatus in which the immersion liquid does not circulate at high flow rates or does not circulate permanently is particularly affected by the heat induced effects.

또한 상기 담금 액(34)과 주변 가스 또는 가스 혼합물(가령 공기 또는 헬륨, 질소와 같은 불활성 기체) 사이의 경계 표면이 온도 구배 형성에 기여 할 수 있다. 도 1 그리고 도 2에서 도면부호 (47)로 지정된 이들 경계 표면에서, 상기 담금 액(34)이 증발하며, 이는 증발 열을 소모한다. 이와 같이 하여, 상기 담금 액(34)이 계속해서 상기 경계 표면(49)에서 냉각되며, 상기 체적부(48)는 투영 광선(13)에 의해 가열된다. In addition, the boundary surface between the immersion liquid 34 and the ambient gas or gas mixture (eg, air or an inert gas such as helium, nitrogen) may contribute to the formation of a temperature gradient. At these boundary surfaces, designated 47 in FIGS. 1 and 2, the immersion liquid 34 evaporates, which consumes heat of evaporation. In this way, the immersion liquid 34 is subsequently cooled at the boundary surface 49 and the volume 48 is heated by the projection light 13.

온도 구배에 동반된 상기 이미징 결함을 줄이거나 완전히 피하기 위해, 열 전달 요소가 제공된다. 도 1 및 도 2의 실시예에서, 이 같은 가열 전달 요소가 담금 액(34) 내에 담긴 투영 렌즈(20)의 하면(49)에 리세스된 가열 가능한 링(50)으로 실현된다. 상기 링(50)으로부터 방출된 열은 도 2에서 화살표로 표시된 바와 같이 열 전도에 의해 담금 액(34)으로 전달된다. 이와 같이 하여 체적부(48)를 둘러 싸는 상기 담금 공간(44)의 영역이 추가로 가열되며, 온도 구배의 형성과 상호 작용한다. 상기 링(50)의 기하 구조는 체적부(48)의 형상에 맞도록 될 수도 있다. 가령, 장방형 광선 필드의 경우, 상기 열 전달 요소(50)는 장방형 링으로 구성될 수 있기도 하다. 물론, 연속 링을 상기 투영 렌즈(20)의 하면(49)의 해당 기하 구조에 분포된 다수의 개별 열 전달 요소에 의해 대체하는 것이 가능하기도 하다. In order to reduce or completely avoid the imaging defects associated with temperature gradients, heat transfer elements are provided. 1 and 2, this heat transfer element is realized with a heatable ring 50 recessed in the lower surface 49 of the projection lens 20 immersed in the immersion liquid 34. Heat released from the ring 50 is transferred to the immersion liquid 34 by thermal conduction, as indicated by the arrows in FIG. 2. In this way the region of the immersion space 44 surrounding the volume 48 is further heated, interacting with the formation of a temperature gradient. The geometry of the ring 50 may be adapted to the shape of the volume 48. For example, in the case of a rectangular light field, the heat transfer element 50 may consist of a rectangular ring. Of course, it is also possible to replace the continuous ring by a number of individual heat transfer elements distributed in the corresponding geometry of the lower surface 49 of the projection lens 20.

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도 3 및 4는 또 다른 실시에 따른 투영 노광 장치를 부분 사시도와, 축 방향 단면으로 각각 도시한 것이다. 이 같은 실시예에서, 상기 담금 액(34)은 컨테이너(32) 내에 위치하지 않으며, 접착력에 의해서만 상기 담금 공간(44) 내에 있도록 된다. 설명된 실시예에서, 상기 이미지 측에서의 투영 렌즈(20) 중 마지막 광학 요소가 렌즈가 아니라 평면에 평행한 단말 플레이트(54)이다. 투영 광선 비임이 도면부호 (56)으로 표시되며, 대략 장방형인 단면을 갖는 것으로 도시된다. 상기 단말 플레이트(54)를 그리고 상기 단말기 플레이트(54) 아래에 있는 담금 공간(44) 내에 위치된 담금 액을 통과한 후, 상기 투영 광선 비임(56)이 감광 층(26)에서 장방형 광선 필드(58)를 발생시킨다. 3 and 4 show, in partial perspective and axial cross-section, respectively, a projection exposure apparatus according to another embodiment. In this embodiment, the immersion liquid 34 is not located in the container 32, but only in the immersion space 44 by adhesion. In the described embodiment, the last optical element of the projection lens 20 at the image side is not the lens but the terminal plate 54 parallel to the plane. The projection light beam is indicated at 56 and is shown to have a substantially rectangular cross section. After passing through the terminal plate 54 and the immersion liquid located in the immersion space 44 below the terminal plate 54, the projection light beam 56 is formed into a rectangular light field in the photosensitive layer 26. 58).

이와 같이 실시예에서, 상기 온도 구배는 상기 담금 액(34)과 주변 가스 사이에 있고 증발로 인해 상대적으로 냉각되는 경계 표면(47)이 상기 체적부(48)에 더욱 가까이 위치하기 때문에, 도 1 및 도 2에서 도시된 것 보다 더 가파르게 된다. 또한 이 같은 실시예에서, 상기 담금 액(34)은 순환되지 않지만, 담금 공간(44)에서 긴 시간 있도록 된다. 이 경우, 상기 온도 분포의 일정 균질화는 화살표(60)로 표시된 횡단 이동(60) 결과로 담금 액(34)을 혼합함에 의해서만 제공되며, 이와 같은 과정에 의해 상기 감광 층(26)이 노광 중에 상기 투영 렌즈(20)를 지나 이동된다. As such, in this embodiment, the temperature gradient lies between the immersion liquid 34 and the surrounding gas and because the boundary surface 47, which is relatively cooled due to evaporation, is located closer to the volume 48, FIG. 1. And steeper than shown in FIG. 2. Also in this embodiment, the immersion liquid 34 is not circulated, but for a long time in the immersion space 44. In this case, the uniform homogenization of the temperature distribution is provided only by mixing the immersion liquid 34 as a result of the transverse movement 60 indicated by the arrow 60, by which the photosensitive layer 26 is exposed during the exposure. It is moved past the projection lens 20.

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상기 주요 온도 구배 형성에 반 작용하기 위해, 도 3 및 도 4에서 도시된 실시예에서, 화학 불활성 및 전기 절연 외장에 의해 둘러 싸인 환상 가열 도선(501)에 의해 상기 담금 액(34)으로 열이 공급된다. 상기 가열 도선(501)은 전류 공급을 위한 배터리 및 제어 장치가 통합된 제어 유닛(62)에 연결된다. 상기 제어 유닛(62)은 사전에 정해진 값에 따라 가열 도선(501)의 발열 출력을 조정하는 기능을 갖는다. 상기 제어 장치 대신, 담금 액(34)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함하는 온도 제어 시스템이 제공될 수도 있다. In order to counteract the formation of the main temperature gradient, in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, heat is transferred to the immersion liquid 34 by an annular heating conductor 501 surrounded by a chemically inert and electrically insulating sheath. Supplied. The heating lead 501 is connected to a control unit 62 integrating a battery and a control device for supplying current. The control unit 62 has a function of adjusting the heat output of the heating lead 501 according to a predetermined value. Instead of the control device, a temperature control system may be provided that includes a temperature sensor for measuring the temperature of the immersion liquid 34.

설명된 실시예에서, 상기 가열 도선(501)은 투영 광선(56)이 통과하는 체적부(48) 둘레에 위치하는 루프 형태일 수 있으며, 이에 따라 상기 체적부 바깥에 위치하는 담금 액(34)이 상기 가열 도선(501)에 의해 균일하게 가열될 수 있도록 한다. 상기 가열 도선(501)은 또한 상기 체적부(48) 둘레에서 더욱 긴밀하게 배열될 수 있기도 하다. 또한 상기 가열 도선(501)의 형상은 원형이 아닐 수 있으며, 본원과 관련하여 여러 형태로 생각될 수 있기도 하다. In the described embodiment, the heating lead 501 may be in the form of a loop located around the volume 48 through which the projection light beam 56 passes, thus immersion liquid 34 located outside the volume. The heating wire 501 can be uniformly heated. The heating leads 501 may also be arranged more tightly around the volume 48. In addition, the shape of the heating conductor 501 may not be circular, and may be considered in various forms in connection with the present application.

도 5는 도 3에서의 실시에 대한 또 다른 실시예이며, 온도 구배를 줄이기 위해 열 전달 요소가 어떻게 구성될 수 있는지를 설명한다. 이 같은 실시예에서, 상기 담금 공간(44)은 상기 투영 렌즈(20)의 하면(49)에 고정된 링(62)에 의해 측면방향으로 한정된다. 상기 링(62)은 축 방향으로만 하향하여 연장되어, 감광 층(26)이 횡단 이동(60)중에 상기 링(62)을 지나 그 아래로 이동될 수 있도록 한다. 상기 링(62)은 상대적으로 빠른 횡단 이동(60)으로 상기 담금 액(34)이 상기 담금 공간(44)으로부터 이탈하지 않도록 하는 효과를 갖는다. 또한, 상기 주변 가스 또는 가스 혼합물에 대한 경계 표면(47)은 상당히 줄어드는데, 이는 상기 담금 액(34)이 상기 링(62) 아래에 남는 높이 d의 좁은 갭을 통해서만 증발할(evaporate) 수 있기 때문이다. FIG. 5 is another embodiment of the implementation in FIG. 3, illustrating how heat transfer elements can be configured to reduce temperature gradients. In this embodiment, the immersion space 44 is defined laterally by a ring 62 fixed to the lower surface 49 of the projection lens 20. The ring 62 extends downward only in the axial direction, allowing the photosensitive layer 26 to move past and below the ring 62 during transverse movement 60. The ring 62 has the effect of preventing the immersion liquid 34 from leaving the immersion space 44 with a relatively fast transverse movement 60. In addition, the boundary surface 47 for the ambient gas or gas mixture is significantly reduced, which can only evaporate through the narrow gap of height d that the immersion liquid 34 remains below the ring 62. Because.

상기 온도 분포를 균등하게 하기 위해, 상기 링(62)이 가열 가능하다. 이 같은 목적을 위해 가령 가열된 물 또는 고온 공기와 같은 가열 매체가 순환할 수 있는 환상의 도관이 상기 링(62)의 하측 부분 내에 배치된다. In order to equalize the temperature distribution, the ring 62 is heatable. For this purpose an annular conduit through which a heating medium, such as heated water or hot air, can circulate, is arranged in the lower part of the ring 62.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 투영 노출 장치를 축 방향 부분 단면도로 도시한 도면이다. 이 경우, 상기 가열 전달 요소는, 전기적으로 가열 가능하고 상기 투영 렌즈(20) 주연부 둘레로 분산된 평면 라디에이터(503)로서 실현된다. 상기 평면 라디에이터(503)는 상기 담금 액(34)을 향해 마주하는 측면에 블랙 표면을 갖고 그 반대 측에 거울 표면을 가져서, 열 방사가 상기 담금 액(34)에서만 실질적으로 안내된다. 약 40℃ 내지 80℃의 온도로 가열되는 때, 상기 평면 라디에이터(503)는 마이크로파 범위 파장을 갖는 열 방사를 주로 방출하며, 그와 같은 열 방사를 위해 담금 액(34)으로 사용된 물은 높은 흡수성을 갖는다. 그러나, 선택적으로 상기 가열 전달 요소는 가령 반도체 다이오드 또는 반도체 레이저와 같은 전자기 방사를 방출시키는 다른 컴포넌트 일 수도 있다. 도면 부호 (65)로 표시된 열 센서로 상기 평면 라디에이터(503)의 온도가 측정될 수 있다. FIG. 6 is a sectional view illustrating a projection exposure apparatus, according to another embodiment, in an axial partial cross-sectional view. FIG. In this case, the heat transfer element is realized as a planar radiator 503 that is electrically heatable and distributed around the periphery of the projection lens 20. The planar radiator 503 has a black surface on the side facing towards the immersion liquid 34 and a mirror surface on the opposite side, so that heat radiation is guided substantially only in the immersion liquid 34. When heated to a temperature of about 40 ° C. to 80 ° C., the planar radiator 503 mainly emits heat radiation having a microwave range wavelength, and the water used as the immersion liquid 34 for such heat radiation is high. It has absorbency. However, optionally, the heat transfer element may be another component that emits electromagnetic radiation, such as a semiconductor diode or a semiconductor laser. The temperature of the planar radiator 503 can be measured with a thermal sensor indicated by reference numeral 65.

평면 라디에이터(503) 각각에 수집 렌즈(66)가 연결되며, 상기 렌즈(66)는 상기 평면 라디에이터(503)에 의해 발생된 열 방사에 초점을 맞추고 그와 같은 열 방사를 상기 담금 공간(44)에서 안내하도록 한다. 상기 담금 액(34)은 상기 경계 표면(47)의 영역에서 상기 열 방사를 주로 흡수하며 국부적으로 가열된다. 이와 같이 하여, 열이 정확하게 담금 액(34) 내의 위치에서 발생되며 증발을 통해 손실된다. 상기 열 방사의 파장 범위에 대한 흡수 계수가 크면 클수록, 더욱더 상기 경계 표면(47) 영역에 집중된 열이 강하여진다. A collection lens 66 is connected to each planar radiator 503, which focuses on heat radiation generated by the planar radiator 503 and directs such heat radiation to the immersion space 44. Guide at. The immersion liquid 34 absorbs the heat radiation mainly in the region of the boundary surface 47 and is locally heated. In this way, heat is accurately generated at the location in the immersion liquid 34 and lost through evaporation. The larger the absorption coefficient for the wavelength range of thermal radiation, the more intense the heat concentrated in the boundary surface 47 region.

상기 설명된 동작 모드의 반대 모드에서, 도 6에 도시된 장치는 상기 담금 액(34)을 냉각시키도록 사용될 수 있기도 하다. 이 같은 경우, 가령 펠티에(Peltier) 요소에 의해 상기 평면 라디에이터(503)가 냉각될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이 같은 경우, 상기 열 전달은 상기 담금 액(34)의 따뜻한 영역으로부터 냉각된 평면 라디에이터(503)로 열 방사에 의해 실시된다. In a mode opposite to the mode of operation described above, the apparatus shown in FIG. 6 may also be used to cool the immersion liquid 34. In such a case, it is necessary to allow the planar radiator 503 to be cooled, for example by a Peltier element. In this case, the heat transfer is effected by heat radiation from the warm region of the immersion liquid 34 to the cooled flat radiator 503.

도 6에서 도시된 장치는 상기 방출된 열 방사가 적절한 출구 윈도우를 통해 축 방향으로 담금 액(34)을 통과시키는 방식으로, 상기 평면 라디에이터(503)가 상기 투영 렌즈(20) 안쪽에 배치되도록 더욱 수정될 수 있기도 하다. 이와 같은 장치는 특히 측정 장치의 경우에 고려될 수도 있는데, 이는 상기 열 방사의 어떠한 단파 스펙트럼 컴포넌트도 상기 감광 층(26)을 노광하는 데 기여할 위험이 없기 때문이다. The apparatus shown in FIG. 6 further allows the planar radiator 503 to be disposed inside the projection lens 20 in such a way that the emitted heat radiation passes through the immersion liquid 34 in the axial direction through a suitable outlet window. It may be modified. Such a device may be considered in particular in the case of a measuring device, since there is no risk that any shortwave spectral component of the thermal radiation will contribute to exposing the photosensitive layer 26.

도 7은 또 다른 실시예에 따라 투영 노광 장치의 유사한 일부분을 도시한 도면이다. 도 4 및 도 6 도면에서와는 달리, 도 7은 상기 감광 층(26)의 캐리어(30)가 부착되는 웨이퍼 스테이지(70)를 도시한다. 상기 실시예에서는 서로 평행하게 배치된 도관(504)으로 실시된 열 전달 요소들이 상기 웨이퍼 스테이지(70)에 일체로 만들어진다. 물과 같은 고온 유체가 상기 도관(504)을 통해 흐르는 때, 상기 캐리어(30)의 영역 그리고 상기 도관(504) 위에 위치한 감광 층(26)의 영역이 가열된다. 상기 열은 그로부터 상기 영역 위에 위치하는 담금 액(34) 내로 통과한다. 상기 도관(504)이 상기 체적부(48)의 축 방향 위치에 대하여 측면 방향으로 떨어져 있기 때문에, 상기 열 전달은 상기 체적부(48)를 둘러싸는 담금 공간(44)내 영역으로 실질적으로 제한된다. 이와 같이하여 상기 담금 공간(44)내 담금 액(34)은 거의 균일하게 가열되며, 이는 주요한 온도 구배 형성을 막는다. 7 shows a similar portion of a projection exposure apparatus according to another embodiment. Unlike in FIGS. 4 and 6, FIG. 7 shows the wafer stage 70 to which the carrier 30 of the photosensitive layer 26 is attached. In this embodiment heat transfer elements implemented by conduits 504 arranged parallel to each other are made integral to the wafer stage 70. As hot fluid, such as water, flows through the conduit 504, the region of the carrier 30 and the region of the photosensitive layer 26 located above the conduit 504 are heated. The heat passes from there into immersion liquid 34 located above the area. Because the conduit 504 is laterally spaced relative to the axial position of the volume 48, the heat transfer is substantially limited to the area in the immersion space 44 surrounding the volume 48. . In this way, the immersion liquid 34 in the immersion space 44 is heated almost uniformly, which prevents the formation of major temperature gradients.

도 8은 어떠한 열 전달 요소도 존재하지 않는 투영 노광 장치 일 부분 축 방향 단면을 도시한다. 이 경우, 상기 담금 액(34) 내 온도 분포의 균일화는 도면부호(72)로 지정된 증발 장벽이 상기 투영 렌즈(20)의 하면(49)에 고정된다. 상기 증발 장벽(72)은 총 4개의 동심을 갖도록 배열된 링(741,742, 743 및 744)으로 구성되며, 이는 담금 공간(44)을 측면 방향으로 상기 광학 축에 직각으로 한정한다. 상기 링(741-744)은 축 방향으로 상기 링(741-744)의 자유 단부가 도 5에서 도시된 실시예에서의 경우와 유사하게 감광 층(26)으로부터 이격되어 있게 하는 폭을 갖는다. 이와 같이 하여 상기 감광 층은 상기 증발 장벽(72)에 의해 손상을 입지 않도록 된다. 상기 담금 공간(44) 내에 위치하는 담금 액(34)은 접착력(adhesion)에 의해 상기 링(741) 및 상기 감광 층(26) 사이의 갭(76)을 통해 달아나게 되지 않도록 된다. 8 shows a partial axial cross section of a projection exposure apparatus in which no heat transfer element is present. In this case, the uniformity of the temperature distribution in the immersion liquid 34 is such that an evaporation barrier designated by the reference numeral 72 is fixed to the lower surface 49 of the projection lens 20. The evaporation barrier 72 consists of rings 741, 742, 743 and 744 arranged to have a total of four concentrics, which define the immersion space 44 at right angles to the optical axis in the lateral direction. The rings 741-744 have a width in the axial direction such that the free ends of the rings 741-744 are spaced apart from the photosensitive layer 26, similar to the case in the embodiment shown in FIG. 5. In this way, the photosensitive layer is not damaged by the evaporation barrier 72. The immersion liquid 34 located in the immersion space 44 is prevented from escaping through the gap 76 between the ring 741 and the photosensitive layer 26 by adhesion.

상기 링(741-744)의 엇갈린 배열(staggered arrangement)을 통해, 주변 가스 또는 가스 혼합물이 상기 갭(76)을 통해 흐르는 것을 막으며, 이에 의해 증발을 촉진시킨다. 이와 반대로, 증발된 담금 액(34)은 상기 링(741-744) 사이의 갭 내에 주로 남아 있으며, 이에 의해 담금 액의 증기압이 그 위치에서 증가된다. 주변 가스의 증기압이 증가함에 따라 증발이 감소하기 때문에, 이와 같이 하여 증발 억제 효과가 추가로 달성된다. 이는 다시 상대적으로 작은 온도 구배만이 상기 담금 공간(44) 내에 형성될 수 있도록 하는 결과를 가져온다.A staggered arrangement of the rings 741-744 prevents ambient gas or gas mixtures from flowing through the gap 76, thereby facilitating evaporation. In contrast, the vaporized immersion liquid 34 remains mainly in the gap between the rings 741-744, whereby the vapor pressure of the immersion liquid is increased at that location. Since evaporation decreases as the vapor pressure of the surrounding gas increases, the effect of suppressing evaporation is further achieved in this way. This in turn results in that only a relatively small temperature gradient can be formed in the immersion space 44.

도 9는 도 1에서 도시된 것과 유사한 투영 노광 장치(10') 일부를 도시한다. 그러나 상기 투영 노광 장치(10')의 경우, 담금 액(34)이 위치하는 컨테이너(32)가 가스 밀봉식으로 완전히 밀폐된 챔버(78)에 수납된다. 상기 챔버(78)는 개방부(82)를 갖는 후크형 커버(80)에 의해 실질적으로 형성되며, 상기 개방부를 통하여 상기 투영 렌즈(20)가 상기 커버(80)를 통과한다. FIG. 9 shows a portion of a projection exposure apparatus 10 ′ similar to that shown in FIG. 1. However, in the case of the projection exposure apparatus 10 ', the container 32 in which the immersion liquid 34 is located is accommodated in the gas-sealed chamber 78 completely sealed. The chamber 78 is substantially formed by a hooked cover 80 having an opening 82 through which the projection lens 20 passes through the cover 80.

또한, 상기 투영 노광 장치(10')는 담금 액(34)을 위한 저장소(86) 및 증발기(88)를 포함하는 요소들이 수용되는 공급 유닛(84)을 포함한다. 상기 공급 유닛(84)은 증기압을 증가시키기 위해 상기 챔버(78) 내로 증기 상태의 담금 액을 도입하는 기능을 갖는다. 이 같은 목적을 위해 상기 저장소(86)로부터 흡인되는 담금 액이 상기 증발기(88) 내에서 증발되며, 도관(90)을 통해 상기 챔버(78)내로 공급된다. 상기 담금 액 증기 상태는 유출구(92)를 통하여 밸브 조정 방법으로 상기 챔버(78)로부터 방출될 수 있다. The projection exposure apparatus 10 ′ also includes a supply unit 84 in which the elements comprising the reservoir 86 and the evaporator 88 for the immersion liquid 34 are accommodated. The supply unit 84 has a function of introducing a immersion liquid in the vapor state into the chamber 78 to increase the vapor pressure. Dip liquor drawn from the reservoir 86 for this purpose is evaporated in the evaporator 88 and fed into the chamber 78 through a conduit 90. The immersion vapor state may be discharged from the chamber 78 via a valve adjustment method via an outlet 92.

상기 챔버(78) 내의 증가된 증기압 때문에, 상기 액체 상태와 증기 상태의 담금 액(34) 사이에서 상기 경계 표면(47)에서 단지 작은 양의 담금 액(34)만이 증발된다. 상기 챔버(78) 내 우세한 온도에서 상기 포화 증기압이 도달되는 때, 상기 주변 증기 상태로부터 역으로 액화되는 만큼 정확하게 담금 액(34)이 상기 경계 표면(47)에서 증발된다. 그러므로, 상기 챔버(78)에서 상기 포화 증기압이 도달하는 때, 상기 컨테이너(32) 내에 위치하는 담금 액(34)을 냉각시키기 위해 어떠한 증발 열도 소모되지 않는다. 이와 같이 하여 도 8에서 도시된 실시예에서와 같은 유사한 효과가 얻어지며, 그러나 이 같은 효과가 증발 장벽(72)의 제공 없이 얻어진다. 그러므로 상기 투영 노광 장치(10')는 폐쇄된 순환으로 상기 담금 공간(44)을 통해 담금 액(34)을 이동시킴이 가능하게 한다. Because of the increased vapor pressure in the chamber 78, only a small amount of immersion liquid 34 evaporates at the boundary surface 47 between the liquid and vapor immersion liquids 34. When the saturated vapor pressure is reached at the prevailing temperature in the chamber 78, the immersion liquid 34 evaporates at the boundary surface 47 as precisely as it is liquefied back from the ambient vapor state. Therefore, when the saturated vapor pressure is reached in the chamber 78, no heat of evaporation is consumed to cool the immersion liquid 34 located in the container 32. In this way a similar effect as in the embodiment shown in FIG. 8 is obtained, but such an effect is obtained without the provision of an evaporation barrier 72. Therefore, the projection exposure apparatus 10 'makes it possible to move the immersion liquid 34 through the immersion space 44 in a closed circulation.

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도 10은 도 9에서 도시된 투영 노광 장치(10')의 확대부(A)를 도시한 도면이다. 도 10에서 컨테이너(32)의 벽(94)이 도시되며, 이를 통해 상기 담금 액(34)을 위한 유입 파이프(36)가 통과 된다. 이 같은 목적을 위해, 상기 유입 파이프(36)가 상기 컨테이너(32) 내부로 통과하게 되는 개방부(96)가 상기 벽(94)에 제공된다. 상기 개방부(96)의 크기는 상기 담금 액(34)이 통과하는 주연 갭(98)이 상기 유입 파이프(36)와 상기 벽(94) 사이에 있도록 선택된다. 반면, 상기 갭(98)은 좁게 되어 어떠한 담금 액(34)도 상기 갭(98)을 통해 상기 컨테이너(32)로부터 빠져나길 수 없도록 된다. 이와 같이 하여 지지부(99)에 의해 고정되는 상기 유입 파이프(36)가 상기 컨테이너(32)의 벽(94) 내의 유체 내에서 "부유(float)"하도록 장착된다. 결과적으로, 가령 상기 유입 파이프 내 흐름 동요에 의해 또는 처리 유닛(40) 내 펌프에 의해 발생될 수 있는 파이프의 진동이 상기 컨테이너(32)로 전달될 수 없다. 상기 설명된 유입 및 유출 파이프의 충격-차단 장착(shock-isolated mounting)은 특히 측정 장치에서 중요할 수 있다. FIG. 10 is a view showing an enlarged portion A of the projection exposure apparatus 10 ′ shown in FIG. 9. In FIG. 10 a wall 94 of the container 32 is shown, through which the inlet pipe 36 for the immersion liquid 34 passes. For this purpose, an opening 96 is provided in the wall 94 through which the inlet pipe 36 passes into the container 32. The size of the opening 96 is chosen such that a peripheral gap 98 through which the immersion liquid 34 passes is between the inlet pipe 36 and the wall 94. On the other hand, the gap 98 is narrowed such that no dip 34 can escape from the container 32 through the gap 98. The inlet pipe 36, which is thus fixed by the support 99, is mounted to "float" in the fluid in the wall 94 of the container 32. As a result, vibration of the pipes, which may be generated, for example, by flow fluctuations in the inlet pipe or by a pump in the processing unit 40, cannot be transmitted to the container 32. The shock-isolated mounting of the inlet and outlet pipes described above can be particularly important in the measuring device.

도 11은 전체가 도면부호 (10")로 표시된 투영 노광 장치의 또 다른 실시예 일부를 도시한 도면이다. 상기 투영 노광 장치(10")에서, 충격을 피하기 위해, 담금 액(34)은 펌프에 의해서가 아니라, 중력에 의해 상기 컨테이너(32) 내로 그리고 컨테이너(32)를 통과하여 이동된다. 이 같은 목적을 위해 담금 액(34)을 위한 저장소(100)가 상기 담금 공간(44) 위에 배치된다. 밸브(104)에 의해 조정된 담금 액(34)은 상기 저장소(100)로부터 컨테이너(32)내로 이동될 수 있다. 상기 흐름 속도의 주기적인 변동 그리고 그에 의해 발생된 진동은, 펌프를 사용하는 경우에는 일반적으로 완전히 피할 수 없는데, 상기 투영 노광 장치(102)의 경우에서는 발생되지 않는다. Fig. 11 is a view showing a part of another embodiment of the projection exposure apparatus, denoted by reference numeral 10 " in its entirety. In the projection exposure apparatus 10 ", in order to avoid impact, the immersion liquid 34 is pumped. Not by but by gravity, it is moved into and through the container 32 by way of gravity. For this purpose a reservoir 100 for the immersion liquid 34 is arranged above the immersion space 44. The immersion liquid 34 adjusted by the valve 104 may be moved from the reservoir 100 into the container 32. The periodic fluctuations in the flow rate and the vibrations generated by them are generally inevitable when using a pump, but not in the case of the projection exposure apparatus 102.

상기 컨테이너(32)로부터의 유출 파이프(38)가 인터셉트 탱크(106)에 연결되며, 상기 탱크 내에 담금 액(34)이 제2 밸브(108)를 통과한 뒤에 수집된다. 여기서부터, 상기 담금 액이 펌프(110)에 의해 상기 컨디션닝 유닛(40)을 통해 저장소(100)로 되 보내진다. 상기 펌프(110)가 저장소(100) 및 인터셉트 탱크(108)를 통해 상기 컨테이너(32) 내 담금 액(34)으로부터 연결 분리되기 때문에, 상기 펌프(110)에 의해 발생된 흐름 속도의 변동은 상기 인터셉트 탱크(106)와 저장소(100) 사이에서 파이프 시스템으로 제한된다. An outlet pipe 38 from the container 32 is connected to the intercept tank 106, where the immersion liquid 34 in the tank is collected after passing through the second valve 108. From here, the immersion liquid is sent back to the reservoir 100 via the conditioning unit 40 by the pump 110. Since the pump 110 is disconnected from the immersion liquid 34 in the container 32 via the reservoir 100 and the intercept tank 108, the variation in the flow rate generated by the pump 110 may be Limited to the pipe system between the intercept tank 106 and the reservoir 100.

펌프에 의해 발생된 충격을 피하기 위한 또 다른 가능성은 투영 중단 동안에만 상기 컨테이너(32) 내 담금 액(34)을 순환시키도록 하는 것이다. 그와 같은 경우 도 11에서 도시된 상기 컨테이너(100 및 106)는 제거될 수 있다. Another possibility to avoid the impact generated by the pump is to circulate the immersion liquid 34 in the container 32 only during projection interruption. In such a case, the containers 100 and 106 shown in FIG. 11 may be removed.

도 12 및 13은 또 다른 실시예에 따른 투영 노광 장치(10"')를 도시한 것이며, 그 사시도와 축 방향 단면을 각각 도시한 것이다. 상기 투영 노광 장치(10"')는 도면 부호(120)로 표시된 탐지기를 포함하며, 이와 같은 탐지기로 담금 공간(44)으로부터 담금 액(34)이 바람직하지 않게 이탈되는 것이 피하여 질 수 있다. 이 같은 목적을 위해, 상기 탐지기(120)가 축 방향으로 서로 평행하게 배치되고 측정 회로(126)에 연결된 두 개의 전도 루프(122, 124)를 갖는다.12 and 13 show a projection exposure apparatus 10 "'according to another embodiment, and show a perspective view and an axial cross section, respectively. The projection exposure apparatus 10"' represents reference numeral 120. FIG. It is possible to avoid an undesired departure of the immersion liquid 34 from the immersion space 44 with such a detector. For this purpose, the detector 120 has two conducting loops 122, 124 arranged parallel to one another in the axial direction and connected to the measuring circuit 126.

상기 두 전도 루프(122, 124)는 커패시터를 형성하며 그의 커패시턴스는 상기 전도 루프(122, 124) 사이에 위치하는 유전체 재료를 포함하는 인수들에 의해 결정된다. 가령, 상기 담금 액이 탈 이온화 물이고 주변 공기가 공기라면, 상기 유전 상수 차는 약 80이 된다. 만약 상기 담금 공간(44)으로부터의 담금 액(34)이 도면부호 (128)로 표시된 바와 같이 전도 루프(122, 124) 사이 갭으로 들어간다면, 상기 전도 루프(122, 124) 사이에 존재하는 매체의 유전 상수는 그 같은 위치에서 국부적으로 증가된다. 상기 전도 루프(122, 124)에 의해 형성된 커패시터의 커패시턴스의 상승은 상기 측정 회로(126)에 의해 탐지된다. 사전에 정해진 한계 값이 초과되면, 상기 측정 회로(126)가 가령 담금 액이 상기 전도 루프(122, 124)에 의해 규정된 영역 바깥으로 통과하였음을 나타내는 신호를 발생시킬 수 있다. The two conducting loops 122 and 124 form a capacitor whose capacitance is determined by factors including a dielectric material located between the conducting loops 122 and 124. For example, if the immersion is deionized and the ambient air is air, the dielectric constant difference is about 80. If the immersion liquid 34 from the immersion space 44 enters the gap between the conduction loops 122, 124 as indicated by reference numeral 128, the medium present between the conduction loops 122, 124. The dielectric constant of is increased locally at that location. An increase in the capacitance of the capacitor formed by the conduction loops 122, 124 is detected by the measurement circuit 126. If a predetermined limit value is exceeded, the measurement circuit 126 may generate a signal indicating, for example, that the immersion liquid has passed out of the area defined by the conduction loops 122, 124.

상기 실시예는 투영 노광 장치와 관련하여 설명되었다. 그러나, 상기 장치는 투영 렌즈의 광학 이미징 특성이 결정될 수 있는 측정 장치로 적절히 수정하여 실시가 가능한 것이다. 이 같은 측정 장치는 상기 투영 렌즈(20)의 이미지 측에서 감광 층(26)을 위한 지지부(30)를 대신하여 배열되는 테스트 광학 컴포넌트를 일반적으로 포함한다. 이 같은 테스트 광학 컴포넌트는 가령 거울, 회절 격자, CCD 센서 또는 감광 테스트 층일 수도 있다. 그와 같은 측정 장치는 상기 투영 노광 장치의 조명 시스템을 대체하는 분리된 광원을 포함할 수 있기도 하다.The above embodiment has been described in connection with a projection exposure apparatus. However, the apparatus can be implemented by appropriate modification with a measuring apparatus in which the optical imaging characteristics of the projection lens can be determined. Such a measuring device generally comprises a test optical component arranged in place of the support 30 for the photosensitive layer 26 on the image side of the projection lens 20. Such a test optical component may be, for example, a mirror, a diffraction grating, a CCD sensor or a photosensitive test layer. Such a measuring device may comprise a separate light source which replaces the illumination system of the projection exposure apparatus.

상기 설명된 실시예 그리고 본원 발명의 특징의 몇몇 예가 일정 측정 장치와 관련하여 사용될 수 있다. 전단 간섭계와 관련하여서는 도 3 내지 5에서 도시된 변경들 그리고 도 10에서 도시된 파이프들의 부유 장착이 그와 같은 경우이다; 도 11에서 도시된 중력을 사용하는 순환은 특히 모아레(Moire) 간섭계의 경우에 장점이 된다. The above-described embodiments and some examples of features of the present invention can be used in connection with certain measuring devices. Such is the case with the changes shown in FIGS. 3 to 5 and the floating mounting of the pipes shown in FIG. 10 with respect to the shear interferometer; Circulation using gravity shown in FIG. 11 is particularly advantageous in the case of a Moire interferometer.

도 14는 축 방향 단면으로 포인트 회절 간섭계(PDI)의 핀홀 마스크(pinhole mask)를 개략적으로 도시한다. 이 같은 포인트 회절 간섭계 그리고 그에 의해 필요하여지게 된 핀홀 마스크는 그 자체로 종래 기술에 공지된 것이며, 따라서 그에 대한 더욱 상세한 내용은 생략한다. 상기 핀홀 마스크(140)는 반 투명 층(144)이 적용되는 유리 몸체(142)로 구성된다. 상기 핀홀 마스크(140)의 대략 중앙에는 상기 반 투명 층(144) 내 작은 핀홀 개방부(146)가 위치한다.FIG. 14 schematically illustrates a pinhole mask of a point diffraction interferometer (PDI) in an axial cross section. Such a point diffraction interferometer and the pinhole mask required by it are known per se in the prior art, and thus further details thereof are omitted. The pinhole mask 140 is composed of a glass body 142 to which a semi-transparent layer 144 is applied. In the center of the pinhole mask 140 is a small pinhole opening 146 in the semi-transparent layer 144.

상기 측정 광선에 노출된 체적부(48)를 둘러싸는 영역 내 반 투명 층(144)위에 위치하는 담금 공간(44) 내 상기 담금 액(34)을 가열할 수 있기 위해, 가령 가열된 물과 같은 유동 가열 매체가 흐르도록 하는 도관(148)이 상기 유리 몸체(142)에 일체로 된다. 이와 같이 하여, 상기 유리 캐리어 몸체(142)의 주변이 균일하게 가열되며, 이에 의해 상기 담금 액의 온도가 국부적으로 상승된다. In order to be able to heat the immersion liquid 34 in the immersion space 44 located above the semi-transparent layer 144 in the area surrounding the volume part 48 exposed to the measurement light beam, for example, A conduit 148 is integral to the glass body 142 through which a flowing heating medium flows. In this way, the periphery of the glass carrier body 142 is uniformly heated, whereby the temperature of the immersion liquid is locally raised.

도 15는 도 14에 상응하는 도면부호 (140')로 표시된 핀홀 마스크의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 같은 실시예에서, 상기 핀홀 마스크(140)는 금속 캐리어(142')로 구성되며, 그 중앙에서 유리 인서트(150)가 일체로 된다. 이 같은 유리 인서트(150)는 가령 원뿔 절두형으로 만들어질 수 있기도 하며, 그 크기는 상기 측정 광선이 상기 금속 캐리어(142')의 주변 금속에 도달하지 않고 상기 유리 인서트(150)를 통과 할 수 있도록 한다. FIG. 15 shows another embodiment of a pinhole mask, denoted by reference numeral 140 ′ corresponding to FIG. 14. In this embodiment, the pinhole mask 140 is composed of a metal carrier 142 ', with the glass insert 150 integrated therein. Such glass insert 150 may be made, for example, of a conical truncated shape, the size of which allows the measuring light to pass through the glass insert 150 without reaching the surrounding metal of the metal carrier 142 ′. Make sure

상기 측정 광선이 통과하게 되는 체적부(48)가 상기 반 투명 층(144)을 통해 상기 금속 캐리어(142')와 주로 경계를 이루며, 그 일부만이 상기 유리 인서트(150)와 경계를 이루기 때문에, 측정 광선의 흡수에 의해 상기 체적부(48)에서 방출된 열은 상기 금속 캐리어(142')를 통하여 효과적으로 분산된다. 이와 같이 하여, 상기 금속 캐리어(142')의 높은 열 전도도가 상기 담금 공간(44) 내에서 단지 작은 온도 구배만을 허용하는 데 기여하게 한다. Since the volume 48 through which the measurement light beam passes is mainly bounded by the metal carrier 142 ′ through the semi-transparent layer 144, only a part of the volume 48 bounds the glass insert 150. The heat emitted from the volume 48 by absorption of the measurement light beam is effectively dispersed through the metal carrier 142 '. In this way, the high thermal conductivity of the metal carrier 142 ′ contributes to allowing only a small temperature gradient within the immersion space 44.

Claims (34)

투영 광선(13)을 발생시키기 위한 조명 시스템(12)과, An illumination system 12 for generating projection rays 13, 감광 층(26)에 마스크(24)를 이미징하기 위한 투영 렌즈(20)로서, 복수의 광학 요소(L1 내지 L5;54)를 포함하는 투영 렌즈(20)와,A projection lens 20 for imaging the mask 24 on the photosensitive layer 26, the projection lens 20 comprising a plurality of optical elements L1 to L5; 담금 액(34)으로 채워 질 수 있는 담금 공간(44)을 포함하는,Including a immersion space 44 that can be filled with immersion liquid 34, 마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치에 있어서,In a micro lithographic projection exposure apparatus, 부분적으로 담금 공간(44)을 둘러싸고, 투영 렌즈(20)의 하면(49)에 배열되고, 감광 층(26)을 향해 연장되는 증발 장벽(72)을 포함하며,A vaporization barrier 72 partially surrounding the immersion space 44, arranged on the bottom surface 49 of the projection lens 20, and extending toward the photosensitive layer 26, 상기 담금 공간(44) 내부에 위치한 상기 담금 액(34)이 상기 증발 장벽(72)과 상기 감광 층(26)사이의 갭(76)으로부터 빠져나가는 것은, 담금 액(34)과 감광 층(26) 및 증발 장벽(72) 사이에서 작용하는 접착력만으로 방지되는 것을 특징으로 하는The immersion liquid 34 located inside the immersion space 44 exits from the gap 76 between the evaporation barrier 72 and the photosensitive layer 26, the immersion liquid 34 and the photosensitive layer 26. And the adhesion force acting between the evaporation barrier 72 and 마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치.  Micro lithographic projection exposure apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 증발 장벽(72)은, 서로 이격되어 배열되고 동심인 복수의 링(741 내지 744)을 포함하는 것을 특징으로 하는Evaporation barrier 72 is characterized in that it comprises a plurality of concentric rings 741 to 744 spaced apart from each other 마이크로 리소그래픽 투영 노광 장치.Micro lithographic projection exposure apparatus. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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