JP2009272635A - 流体ハンドリング構造、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メニスカスの破壊が生じる速度を上げるために措置を執った流体ハンドリング構造が開示される。
【解決手段】措置は、流体ハンドリング構造の複数の流体抽出開口の形状、及び複数の流体供給開口の形状及び密度を含む。
【選択図】図６

Description

[0001] 本発明は流体ハンドリング構造、リソグラフィ装置及びデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる互いに近接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。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。液体は蒸留水であることが望ましいが、別の液体を使用することもできる。本明細書は液体に関して説明される。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がある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることができることである（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる）。固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、芳香族及び／又はフルオロハイドロカーボンなどの炭化水素、及び水溶液である。

[0004] 基板を、又は基板と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、その結果、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[0005] 液浸装置内で、液浸液は流体ハンドリングシステム又は装置によって取り扱われる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは液浸流体を供給することができ、したがって流体供給システムとすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは流体を閉じ込めることができ、したがって流体閉じ込めシステムとすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは流体にバリアを提供することができ、したがってバリア部材とすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは、例えば液体の取り扱いに役立てるために、（気体などの）流体の流れを生成又は使用することができる。実施形態では、液浸液を液浸流体として使用することができる。その場合、流体ハンドリングシステムは液体ハンドリングシステムとすることができる。

[0006] 提案されている構成の１つは、液体供給システムが液体閉じ込めシステムを使用して、基板の局所区域に、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、国際ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で提案されている。図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口ＩＮによって基板上に、好ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給され、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口ＯＵＴによって除去される。つまり、基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。図２は、液体が入口ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。例えば入口及び出口を通り、基板を横切って液体を供給し、除去するような流れの方向が、矢印によって図示されている。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。入口及び出口を通る液体の供給及び除去が、矢印によって示されている。

[0007] 図４は、本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置で使用する例示的液体供給システムを示している。液体が、投影システムＰＬのいずれかの側にある２つの溝入口ＩＮによって供給され、入口ＩＮの半径方向外側に構成された複数の別個の出口ＯＵＴによって除去される。入口及び出口を通る液体の流れの方向、さらに基板支持体の相対運動が、矢印によって図示されている。図４の実施形態では、入口ＩＮ及びＯＵＴは、投影される投影ビームが通る穴を有する板に配置することができる。液体は、投影システムＰＬの一方側にある１つの溝入口ＩＮによって供給され、投影システムＰＬの他方側にある複数の別個の出口ＯＵＴによって除去されて、投影システムＰＬと投影システムＰＬの間に液体の薄膜の流れを引き起こす。どの組合せの入口ＩＮと出口ＯＵＴを使用するかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（他の組合せの入口ＩＮ及び出口ＯＵＴは動作しない）。

[0008] それぞれが参照により全体を本明細書に組み込まれ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つのテーブルを備える。第一位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第二位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は１つのテーブルのみを有してよい。

[0009] 国際ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められないオールウェット構成を開示している。このようなシステムは、実質的に基板の上面全体が液体で覆われる。これが有利なのは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているからである。これは、基板の温度制御及び処理にとって有利なことがある。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を提供する。この液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは基板の温度制御及び処理を改良することができるが、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、ここでは全ての位置で基板を覆い、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] 投影システムの下で基板を可能な限り高速で移動できることが望ましい。そのために、液体閉じ込めシステム又は流体ハンドリングシステムは、特に局所区域の流体ハンドリングシステムの場合、液体の有意の損失又は気泡の形成がない状態で、高速のスキャン動作が可能であるように設計しなければならない。ステップ及びスキャン動作は、実質的に同じ速度ではないまでも、近い速度又は同様の速度で実行できることが望ましい。

[0011] 例えば、投影システムの最終要素と基板の間の空間内に液体を維持する流体ハンドリングシステムを提供することが望ましい。

[0012] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供され、流体ハンドリング構造は、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有し、且つ流体ハンドリング構造は、開口が使用時に基板及び／又は基板を支持する基板テーブルに向かって配向されるように構成され、
ａ）有角形状は、負の半径がある辺を有し、及び／又は
ｂ）有角形状は、０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径がある角を有する。

[0013] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供され、流体ハンドリング構造は、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口と、平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口とを有し、流体抽出開口及び流体供給開口は、平面図で基板及び／又は基板を支持する基板テーブルに向かって配向され、第一有角形状と第二有角形状とは、実質的に同様であり、流体抽出開口が第一有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する及び／又は流体供給開口が第二有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する。

[0014] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供され、流体ハンドリング構造は、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有し、且つ流体ハンドリング構造は、開口が使用時に基板及び／又は基板を支持する基板テーブルに向って配向されるように構成され、開口は、角の付近では他の場所よりも間隔が狭くなる。

[0015] 本発明の態様によれば、
投影システムと基板の間に流体を提供し、
流体ハンドリング構造の複数の開口に低圧を加えることによって、基板と投影システムの間から液体を回収することを含み、開口は、平面図で投影システムと基板の間で流体の周囲に有角形状に配置され、
ａ）有角形状は、負の半径がある辺を有し、及び／又は
ｂ）有角形状は、０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径がある角を有する
デバイス製造方法が提供される。

[0016] 本発明の態様によれば、
投影システムと基板の間に流体を提供し、
平面図で第一有角形状に配置された流体ハンドリング構造の複数の流体抽出開口に低圧を加えることによって、基板と投影システムの間から液体を回収し、
平面図で有角形状に配置された複数の流体供給開口を通して、基板と投影システムの間に流体を供給することを含み、
第一有角形状と第二有角形状とが実質的に同様であり、流体抽出開口が第一有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在し及び／又は流体供給開口が第二有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する
デバイス製造方法が提供される。

[0017] 本発明の態様によれば、
流体ハンドリング構造の複数の開口を通して投影システムと基板の間に液体を供給することを含み、開口が、平面図で有角形状に配置され、開口が、角の付近では他の場所よりも間隔が狭くなる、デバイス製造方法が提供される。

[0018] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置の流体ハンドリング構造が提供される。流体ハンドリング構造は、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口と、平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口とを有する。流体抽出開口及び流体供給開口は、使用時に基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルに向かって配向されている。第一有角形状と第二有角形状とは実質的に同様である。第一有角形状、又は第二有角形状、又はその両方の角は、使用時に流体ハンドリング構造と基板テーブルとの相対運動の方向に位置合わせされるように構成される。

[0019] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる液体供給システムを示した図である。 リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる液体供給システムを示した図である。 本発明の実施形態によるメニスカス固定システムを示した略平面図である。 本発明の実施形態によるメニスカス固定システムを投影システムの光軸に実質的に平行に示した平面断面図である。 本発明の実施形態による流体ハンドリング構造の実際的な実施形態を示した平面図である。 様々なタイプの流体ハンドリング構造について様々な流量で達成可能な最高スキャン速度を示したグラフである。 図１０ａから図１０ｄは、図８の実施形態の４つの変形を示した図である。 図８の実施形態の変形を示した図である。 図８及び図１１の実施形態の変形を示した図である。 図８及び図１１の実施形態の変形を示した図である。 ３つの異なる流体ハンドリング構造の様々な流量における最高スキャン速度を示した図である。 本発明の実施形態による流体ハンドリング構造を示した略断面図である。 本発明の実施形態に入らない流体ハンドリング構造を示した平面図である。 本発明の実施形態に入る流体ハンドリング構造を示した平面図である。 本発明の実施形態のさらなる流体ハンドリングシステムを示した平面図である。

[0020] 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一ポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
− 基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二ポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
− 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。

[0021] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0022] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0023] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。

[0024] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0025] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。

[0026] ここに示している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）。

[0027] 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。

[0028] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0029] 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。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0030] 放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターンが与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、支持構造ＭＴの移動は、第一ポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第二ポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークとして知られる）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0031] 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。
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、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
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。

[0032] 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。

[0033] 投影システムＰＳの最終要素と基板の間に液体を提供する構成は、２つの一般的カテゴリに分類することができる。実質的に基板Ｗの全体及び任意選択で基板テーブルＷＴの一部が液体槽に浸される槽型構成と、液体が基板の局所区域に提供されるだけである液体供給システムを使用する、いわゆる局所液浸システムとがある。後者のカテゴリでは、液体によって充填された空間が基板の上面より平面図で小さく、液体で充填された区域は、基板Ｗがその区域の下で移動している間、投影システムＰＳに対して実質的に静止したままである。本発明の実施形態が指向しているさらなる構成は、液体が閉じ込められないオールウェットの解決法である。この構成では、実質的に基板の上面全体、及び基板テーブルの全部又は一部が液浸液で覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは浅い。液体は、ウェーハ上の液体の薄膜などの膜でよい。図２から図５の液体供給デバイスのいずれも、このようなシステムにも使用することができる。しかし、密封特徴部が存在しないか、動作しないか、通常ほど効率的でないか、それ以外にも局所区域のみに液体を密封するには有効でない。図２から図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが図示されている。図２から図４に開示した液体供給システムは、以上で説明されている。

[0034] 提案されている別の構成は、投影システムの最終要素と基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材がある液体供給システムを提供する。このような構成が、図５に図示されている。

[0035] 図５は、投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材１２がある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。（以下の文章で基板Ｗの表面に言及する場合、それは他に明記しない限り、追加的又は代替的に基板テーブルの表面も指すことに留意されたい。）バリア部材１２は、投影システムに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってよい。実施形態では、バリア部材と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、ガスシール又は流体シールのような非接触シールでよい。

[0036] バリア部材１２は、投影システムＰＬの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に封じ込める。基板Ｗの表面と投影システムＰＬの最終要素の間の空間内に液体が閉じ込められるように、基板Ｗに対する非接触シール１６を、投影システムの像フィールドの周囲に形成することができる。空間は、投影システムＰＬの最終要素の下方に配置され、それを囲むバリア部材１２によって少なくとも部分的に形成される。液体を、液体入口１３によって投影システムの下方で、バリア部材１２内の空間に入れる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。バリア部材１２は投影システムの最終要素の少し上まで延在することができる。液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終要素の上まで上昇する。実施形態では、バリア部材１２は、その上端が投影システム又はその最終要素の形状に非常に一致することができる内周を有し、例えば円形でよい。底部では、内周が像フィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形でよいが、そうである必要はない。

[0037] 液体は、使用中にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって空間１１内に封じ込められる。ガスシール１６は、気体、例えば空気又は合成空気によって形成されるが、実施形態ではＮ₂又は別の不活性ガスによって形成される。ガスシール内のガスは、圧力下で入口１５を介してバリア部材１２と基板Ｗの間のギャップに提供される。ガスは出口１４を介して抽出される。気体入口１５への過剰圧力、出口１４の真空レベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流１６があるように構成することができる。バリア部材１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力が、液体を空間１１に封じ込める。これらの入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよい。環状溝は連続的又は不連続的でよい。気体１６の流れは、液体を空間１１に封じ込めるのに有効である。このようなシステムが、米国特許出願公開第ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0038] 本発明の実施形態は、メニスカスが特定の点を越えて前進するのを防止することを目的とする、流体ハンドリング構造内で使用する特定のタイプの抽出器に関する。つまり、本発明の実施形態は、投影システムの最終要素と基板及び／又は基板テーブルとの間の空間内にある液体の縁部を実質的に所定の位置に釘付けにするメニスカス固定デバイスに関する。メニスカス固定構成は、例えば２００７年１１月３０日出願の米国特許出願ＵＳ１１／９８７，５６９号に記載されているいわゆるgas drag extractorの原理を利用する。そのシステムでは、抽出穴が有角形状に配置される。角はステップ及びスキャン方向に位置合わせされる。これは、２つの出口がステップ又はスキャンの方向に対して直角に位置合わせされた場合と比較して、ステップ又はスキャン方向の所与の速度について２つの出口間のメニスカスにかかる力を減少させる。

[0039] 本発明の実施形態は、開口が配置された有角形状の幾何形状により、スキャン方向とステップ方向の両方で位置合わせされた角に、鋭利な角（約６０°と９０°の間、望ましくは７５°と９０°の間、最も望ましくは７５°と８５°の間）が存在できるようになるという点で、このシステムの改良点である。これによって、位置合わせされた各角の方向で速度を上げることができる。というのは、スキャン又はステップ方向での不安定なメニスカスによる液滴の生成が減少するからである。角をスキャン方向とステップ方向の両方で位置合わせした場合、これらの方向で速度の上昇を達成することができる。スキャン方向とステップ方向の運動速度は、実質的に等しくできることが望ましい。

[0040] 図６は、本発明の実施形態の流体ハンドリング構造又はシステムのメニスカス固定特徴部を平面図で概略的に示す。メニスカス固定デバイスの特徴部が図示され、これは例えば図５のメニスカス固定構成１４、１５、１６に取って代わるか、それを増強することができる。図６のメニスカス固定デバイスは、複数の別個の開口５０を備える。これらの開口５０はそれぞれ、円形として図示されているが、そうである必要はない。実際、開口５０の１つ又は複数は、以下の形状、つまり正方形、長方形、長円形、三角形、細長いスリットなどから選択された１つ又は複数の形状でよい。各開口は、長さ寸法（つまり１つの開口から隣接する開口への方向）が平面図で０．２ｍｍより大きく、望ましくは０．５ｍｍ又は１ｍｍより大きく、１つの実施形態では０．１ｍｍと１０ｍｍの間、１つの実施形態では０．２５ｍｍと２ｍｍの間である。１つの実施形態では、各開口の幅は０．１ｍｍと２ｍｍの間である。別の実施形態では、各開口の幅は０．２５ｍｍと１ｍｍの間である。

[0041] 図６のメニスカス固定デバイスの各開口５０は、別個の低圧源に接続することができる。代替的又は追加的に、それぞれ又は複数の開口５０を、それ自体が低圧に保持された共通のチャンバ（環状でよい）に接続することができる。この方法で、それぞれ又は複数の開口５０にて、均一の低圧を達成することができる。所望の圧力差を生成するために、開口５０を真空源に接続することができる、及び／又は流体ハンドリング構造又はシステム（又は閉じ込め構造、バリア部材又は液体供給システム）を囲む雰囲気の圧力を上昇させることができる。

[0042] 図６の実施形態では、開口は流体抽出開口である。つまり、流体ハンドリング構造に入る気体及び／又は液体が通過するための入口である。つまり、この入口は空間１１からの出口と見なすことができる。これについて、以下でさらに詳細に説明する。しかし、図１４から図１６の実施形態を説明すると明白になるように、開口は、同様に流体ハンドリング構造１２を出る流体（例えば液体）が通過するための出口でもよい。つまり、開口は空間１１への入口である。

[0043] 開口５０は、流体ハンドリング構造の表面に形成される。その表面は、使用時には基板及び／又は基板テーブルに面している。１つの実施形態では、開口は流体ハンドリング構造の平坦な表面にある。１つの実施形態では、基板部材の底面に隆起が存在してよい。その実施形態では、開口は隆起内にあってよい。実施形態では、開口５０は針によって規定することができる。幾つかの針、例えば隣接する針の本体を、相互に接合することができる。針を相互に接合して、１つの本体を形成することができる。１つの本体が角の形状を形成することができる。

[0044] 図７に見られるように、開口５０は例えば管又は細長い通路５５の端部である。開口は、使用時に基板Ｗに面するように配置することが望ましい。開口５０の縁部（つまり表面の出口）は、実質的に基板Ｗの上面と平行である。開口は、使用時に基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルに向かって配向される。その別の考え方は、開口５０が接続されている通路５５の縦軸が、基板Ｗの上面に対して実質的に直角（直角から±４５°以内、望ましくは３５°、２５°、さらには１５°以内）である、ということである。

[0045] 各開口５０は、液体と気体の混合物を抽出するように設計される。液体は空間１１から抽出され、気体は開口５０の液体とは他方側にある雰囲気から抽出される。これは、矢印１００に示すような気体の流れを生成し、この気体の流れは、メニスカス９０を図６に示すように開口５０間の実質的に所定の位置に釘付けるのに効果的である。気体の流れは、運動量の閉塞によって、気体の流れが誘発する圧力勾配によって、及び／又は液体上の気体の流れの抵抗（剪断）によって閉じ込められた液体を維持するのに役立つ。

[0046] 開口５０は、流体ハンドリング構造が液体を供給する先である空間を囲む。つまり、開口５０は空間の周囲で実質的に継続的に離間される（しかし、以下で述べるように、隣接する開口５０間の間隔は変化してよい）。これは、２００７年５月１７日出願の米国特許出願第１１／７９８，９２８号とは異なる。これは、抽出開口が有角形状ではなく、４本の別個の有角線になっている（角の間の縁部の部分に開口がない）。というのは、米国特許出願第１１／７９８，９２８号の液体は、角に向かって実質的に接線方向に押しやられ、ここでガスナイフによって抽出されるからである。本発明の実施形態では、液体は有角形状の周囲全体で抽出され、実質的に有角形状に衝突したポイントで抽出される。これが達成されるのは、開口５０が（有角形状の）空間の全周に形成されるからである。

[0047] 図６に見られるように、開口５０は、平面図で有角形状（つまり角５２がある形状）を形成するように配置される。図６の場合、これは湾曲した縁部又は辺５４がある正方形の形状である。縁部５４は負の半径を有する。つまり、角５２から離れた区域では、有角形状の中心に向かって湾曲している。

[0048] 正方形は、投影システムで基板Ｗが移動する主方向に位置合わせされた主軸１１０、１２０を有する。これは、開口５０が円形の形状に配置された場合よりも最高スキャン速度が速いことを保証するのに役立つ。というのは、２つの開口５０間でメニスカスにかかる力が係数ｃｏｓθで減少するからである。ここでθは、基板Ｗが動く方向に対して２つの開口５０を結ぶ線が形成する角度である。

[0049] したがって、正方形の形状を使用すると、ステップ方向とスキャン方向での動作を等しい最高速度で行うことができる。一方の方向、例えばスキャン方向の動作がステップ方向の動作より高速であることが望ましい場合は、菱形を使用することができる。このような構成では、菱形の主軸をスキャン方向に位置合わせすることができる。菱形の場合、角はそれぞれ鋭角でよいが、例えばステップ方向で菱形の隣接する２辺間の角度は鈍角、つまり９０°より大きくてよい（例えば約９０°と１２０°の間、実施形態では９０°と１０５°の間、又は実施形態では８５°と１０５°の間）。

[0050] したがって、開口５０の形状の主軸を基板の主要移動方向（通常はスキャン方向）に位置合わせし、第二軸を基板の他の主要移動方向（通常はステップ方向）に位置合わせすることにより、スループットを最適化することができる。θが９０°とは異なる任意の構成が有利であることが認識される。したがって、主軸と主要移動方向との厳密な位置合わせは不可欠でない。形状が円形である場合は、移動方向に直角に位置合わせされた２つの開口が常にあり、したがってこれら２つの開口間のメニスカスは、基板Ｗの動作によって得られる最大の力を受けることが、さらに認識される。

[0051] 負の半径を有する縁部を提供することの利点は、角をさらに鋭利にできることである。スキャン方向に位置合わせされた角５２とステップ方向に位置合わせされた角５２との両方で、７５°と８５°の間、又はさらに小さい角度を達成可能にすることができる。この特徴がない場合は、両方の方向で位置合わせされた角５２が同じ角度を有するために、これらの角は９０°にしなければならない。９０°未満が望ましい場合は、一方の方向が９０°未満の角を有するように選択する必要があり、その結果、他方の角は９０°より大きい角度を有することになる。図１１及び図１２に関して説明するように、開口を星形にすることが可能であり、湾曲した縁部を提供するのではなく、縁部は直線であるが、２つの角の間の直線より半径方向内側にある点で合う（図１１参照）。しかし、図１３に示すように、この構成は、開口を結ぶ線が滑らかである場合ほど、つまり開口５０によって規定され、有角形状を規定する線が連続的で、連続的に変化する方向を有する場合ほど成功しないことがある。星形の実施形態では、形状の辺に沿った角がメニスカスを固定する。鋭利な角の場合、メニスカスを固定する力は角に、つまり形状の縁部の短い長さに集中する。より滑らかに湾曲した角、例えば大きい曲率半径を有する角は、角の曲線の長い方の長さに沿って、つまり角の周囲に固定力を分散させる。したがって、基板と流体ハンドリング構造との特定の相対速度について、両方の角に加えられる有効メニスカス固定力は同じでなる。しかし、縁部の画定された長さについて、鋭利な角の有効固定力は、滑らかに湾曲した角の場合より大きい。これによって、鋭利な角に固定されたメニスカスは、滑らかに湾曲した角によって固定されたメニスカスよりも、基板と流体ハンドリング構造との間のより低い相対速度で不安定になる。

[0052] 実施形態では、各開口５０は平面図で相互からその最大平面寸法の０．２５倍から１０倍の間で離間される。１つの実施形態では、開口５０の間隔は０．１ｍｍと１５ｍｍの間である。別の実施形態では、開口の間隔は１ｍｍと５ｍｍの間である。

[0053] 図７は、開口５０が流体ハンドリング構造の底部４０の表面５１に設けられていることを示す。しかし、こうである必要はなく、出口５０は流体ハンドリング構造の底面からの突起にあってもよい。矢印１００は、流体ハンドリング構造の外側から開口５０に関連する通路５５に入る気体の流れを示し、矢印１５０は、空間から開口５０に入る液体の通過を示す。通路５５及び開口５０は、２相抽出（つまり気体と液体）が、気体が実質的に通路５５の中心を通って流れ、液体が実質的に通路５５の壁に沿って流れるという環状流れモードで生じることが望ましいように設計することが望ましい。その結果、脈動の発生が少ない滑らかな流れとなる。

[0054] 出口５０の半径方向内側には、メニスカスを固定する特徴部がなくてよい。開口５０の半径方向外側にも、他のコンポーネント又はメニスカス固定特徴部がなくてよい。したがって、図５の液体閉じ込めシステムと比較して、気体入口１５又は同等物がなく、出口１４が幾つかの別個の開口５０に分割され、それぞれが例えば低圧源に接続されている。メニスカスは、開口５０に入る気体の流れによって誘発された抵抗力で、開口５０の間に固定される。約１５ｍ／秒、望ましくは２０ｍ／秒より大きい気体抵抗速度で十分である。ガスナイフの必要性を回避することにより、基板からの液体の蒸発量を減少させ、それによって液体の飛びはね、さらに熱膨張／収縮効果を減少させることができる。しかし、本発明の実施形態は図示の構造に限定されず、開口５０の半径方向内側及び／又は半径方向外側に、さらなるメニスカス固定特徴部が存在することができる。

[0055] それぞれが直径１ｍｍで３．９ｍｍ離間された少なくとも３６の別個の開口５０が、メニスカスを固定するには有効であり得る。別の実施形態では、１１２の開口５０が存在する。開口５０は、辺の長さが０．５ｍｍの正方形でよい。このようなシステムの気体の総流量は１００ｌ／分のオーダである。実施形態では、気体の総流量は７０ｌ／分と１３０ｌ／分の間である。

[0056] 流体ハンドリング構造の底部は他の幾何形状が可能である。例えば、本発明の実施形態には、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示された構造のいずれも使用することができる。

[0057] 図８は、本発明の実際的な実施形態を平面図で示す。図８では、開口５０が図６のそれと同様の有角形状で提供されている。しかし図８では、わずかに異なる幾何形状が存在する。つまり、開口５０がより密集し、その幅が小さくなっている。図８の実施形態では、縁部毎に２７の開口がある。実施形態では、各縁部の長さは５０ｍｍと９０ｍｍの間である。各開口５０は、形状がほぼ正方形で、各辺が０．５ｍｍの長さを有する。

[0058] 図６の実施形態と同様に、図８の実施形態でも各角の頂点に開口が存在する。これは、角の頂部開口５０が、スキャン又はステップ方向に対して直角ではない方向にある隣接開口を各側に有することを保証する。角の頂点の各側で２つの開口５０が等間隔であった場合、これらの２つの開口５０間の線は、スキャン又はステップ方向に対して直角になり、その結果、これら２つの開口５０間の線のメニスカスに全力がかかる。実施形態では、各角は０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径を有する。実施形態では、半径は０．５〜４．０ｍｍの範囲である。実施形態では、半径は１〜３ｍｍの範囲、又は１．５〜２．５ｍｍの範囲である。半径が大きすぎる場合は、メニスカスの不安定状態が形成され、その結果、漏れることがあるので、液体封じ込めの性能を低下させることがある。（半径が全くない）鋭利な角には封じ込め性能の低下がないが、半径が非常に小さい角は、メニスカスの安定性が低下する結果になることがある。有角形状は、このように滑らかに湾曲した角を少なくとも１つ有することが望ましい。１つの実施形態では、角は半径がないか、０ｍｍと４．０ｍｍの間の半径を有してよい。

[0059] 各縁部の負の半径は、ゼロ以下であることが望ましい。負の半径は、角の望ましい角度（６０〜９０°）及び角間の距離（１つの実施形態では５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）に応じて選択される。したがって、負の半径の辺は、その長さの少なくとも一部に沿って連続的に方向転換する。つまり、方向に段階的変化がない。それを代替的に考えると、開口５０と交差する線が滑らかである。これは、角の望ましい範囲の角度の利点を確実に達成できることに役立つ。小さすぎる半径を使用すると、移動方向に位置合わせされていない角に近い２つの開口５０間の接線が、直線の縁部の場合よりも移動方向に対して直角に近づくことが認識される。しかし、鋭利な角の効果は、この欠点を補償して余りある。

[0060] 実施形態では、開口の有角形状は４つの角及び４つの辺を有し、各辺は負の曲率半径を有する。しかし、他の有角形状を有することが適切なこともある。例えば、８辺形は、例えば限られたレイアウト空間でスキャン速度を改良するのに有利なことがある。図１０の実施形態は、以下で述べるように８辺形と見なすことができる。

[0061] 図８には中心開口２００が図示されている。この中心開口２００は空間１１を規定する。図８の実施形態では、中心開口が平面図で円形である。しかし、他の形状、例えば開口５０の形状と同じ（又は後述する実施形態では、さらなる開口１０５の形状と同じ）形状を使用することができる。他の形状が適切なこともある。これは全ての実施形態に当てはまる。

[0062] 図９は、本発明の実施形態の利点を実証する幾つかの実験結果を示す。その結果、開口５０には２つの異なる構成がある。両方の試験の間、基板と流体ハンドリング構造の底部との間のギャップは、実質的に同じであった。Ｘ軸は開口を通る気体の流量であり、Ｙ軸はメニスカスの破壊が生じる前の最高スキャン速度である。ダイアモンドは、端部が直線である正方形の形態の開口で達成可能な最高スキャン速度を示す。三角形は、開口５０が７５°の角度を有する角がある図８に示すような形状であり、縁部が湾曲している場合の結果を示す。最高スキャン速度は、角度が７５°の角の先端が移動方向にある方向で測定した。ここで見られるように、液体の損失がない状態で達成可能な最高スキャン速度は、縁部が直線の正方形より本発明の実施形態の方がはるかに速い。

[0063] 図１０ａから図１０ｄは、開口５０の有角形状の幾つかの異なる実施形態を示す。各有角形状は、少なくとも１つの縁部の少なくとも一部が負の曲率半径を有する。しかし、各縁部は正の曲率半径の部分も有する。半径が正の部分の頂点は角と見なすことができ、したがって形状は８つの辺又は角がある形状である。その結果、各形状は各縁部に沿って中心部分又は角５９を有する。中心部分又は角５９は、縁部の他の部分よりも、２つの角５２を結ぶ直線５８に近くにあることがある。中心位置又は角５９は、他の部分よりも直線から半径方向外側にあることもある。直線５８は、存在しないので想像線と見なすことができるが、２つの隣接する角５２を接続するために配置された線である。

[0064] 図１０ａでは、中心部分５９が、実際に２つの角５２の間の直線５８上に位置するように突出する。

[0065] 図１０ｂでは、中心部分５９が２つの角５２の間の直線５８を越えて延在し、したがって直線５８よりも中心軸から半径方向にさらに離れる。

[0066] 図１０ｃでは、縁部が全て、直線５８よりも中心軸から半径方向にさらに離れる。図１０ｃの実施形態は、負の半径の大きさが最小、つまり実質的にゼロの形状である。この実施形態は、形状のための空間が限られている場合に有用である。

[0067] 図１０ｄは図１０ａの実施形態に類似しているが、中心部分５９が十分に突出せず、したがって２つの角５２の間の想像直線５８よりも中心軸に近い。これは、負の半径の大きさが大きいことを表す。

[0068] 図１１は、図８と同様の実施形態を示す。各角５２は、２つの角５２の間の直線から半径方向内側に突出した縁部を有する。しかし図１１では、縁部がそれぞれ２つの直線部分を有する（湾曲部分がない）。直線部分は、２つの角５２の間の直線より半径方向内側のポイントに収束する。したがって、縁部の方向転換は、方向転換が連続的である図８の実施形態と比較して、突然である（つまり先端で生じる）。この形状は、特に直線より半径方向内側のポイントに、縁部が滑らかに湾曲した形状によって固定されたメニスカスよりも安定性が低いメニスカスを有することがある。

[0069] 図１２ａ及び図１２ｂは、それぞれ図８及び図１１のそれと同様の実施形態を示すが、各角の角度は、図８及び図１１の７５°とは対照的に６０°である。これは、本発明の実施形態が角にて様々な角度を有することが可能であることを示す。角度が６０°と９０°の間、又は７５°と９０°の間、又は７５°と８５°の間の角で、最高の性能を達成することができる。

[0070] 図１３は、図９のそれと同様の実験結果を示す。図１３では、図９のダイアモンド結果と同じ流体ハンドリング構造によってダイアモンドの結果が生成された。図１３の三角形の結果は、図８の流体ハンドリングシステムのものである（図９の場合と同じである）。図１３の正方形で図示された結果は、図１１の実施形態（三角形の結果と同じ７５°の角度の角）のものであるが、縁部の方向が不連続である。ここで見られるように、図８の実施形態は、様々な流量で最高の性能を提供する。図１１の実施形態は最悪の性能を提供する。これは、縁部の形状が、尖っている（つまり突然の方向転換がある）のとは対照的に、滑らかである（つまり連続的に方向転換する）ことの重要性を示す。

[0071] 図１４は、本発明の実施形態の流体ハンドリング構造の一部を断面図で示す。流体ハンドリング構造は、投影システムＰＬの最終要素と基板Ｗの間にある空間１１の周囲にバリア１２を形成する。液体は、主に図５の実施形態のように入口／出口１３によって、その空間１１に提供される。図６から図１３に関して述べたように、バリア部材１２の底面５１に一連の開口５０が形成される。底面には、流体ハンドリング構造から流体（例えば液体）を提供する出口である１つ又は複数のさらなる開口１０５も形成される。さらなる開口１０５は、空間１１に液体を提供する入口と見なすことができる。液体ハンドリングシステムの出口１０５から出る液体は、基板Ｗに向かって誘導される。このタイプの出口は、以前は、基板Ｗの縁部と基板テーブルＷＴの間にあるギャップに気体が捕捉されることにより、液浸液中に気泡が発生する機会を低下させるために提供されてきた。しかし、出口１０５の幾何形状は、液体を封じ込める際の流体ハンドリング構造の有効性に影響を及ぼす。

[0072] 特に、流体供給出口１０５は、まさに平面図の開口５０の形状のように、角がある形状を平面図で有することが望ましい。実際、出口１０５と開口５０の有角形状は実質的に同様であることが望ましい。実施形態では、各形状は各角の頂点に出口１０５又は開口５０を有する。複数の出口１０５はそれぞれ、開口５０から１０ｍｍ以内、望ましくは５ｍｍ以内であることが望ましい。つまり、開口５０によって作成される形状の全部分は、出口１０５によって作成される形状の部分から１０ｍｍ以内にある。

[0073] 同じ形状の出口１０５と開口５０を提供する理由が、図１５ａ及び図１５ｂに図示されている。図１５ａ及び図１５ｂでは、開口５０がそれぞれ正方形の形状を有する。しかし図１５ａでは、出口１０５が投影システムの最終要素の形状と同じである円形の形状を有する。対照的に図１５ｂでは、出口１０５が開口５０と実質的に同じ形状を有してよい。

[0074] 図１５ａ及び図１５ｂは、流体ハンドリングシステムがガラス板上を移動している間に流体ハンドリングシステムの下から見た図である。この図はガラス板を透過し、したがって開口５０及び出口１０５に対するメニスカス９０の位置を見ることができる。図１５ａ及び図１５ｂに示した両方の事例で、流体ハンドリングシステムは静止し、ガラス板は下降している。

[0075] 図１５ａに見られるように、移動中にメニスカス９０、特に上部角の位置は開口５０から離れ、出口１０５に向かって下降する。その結果、液滴１１０がバリア部材１２の底面上に残ることがある。ガラス板に対する流体ハンドリングシステム１２の相対運動の方向が変化すると、液滴が存在する結果、液滴１１０がメニスカス９０に接触した場合、例えばメニスカスと衝突した場合に、気泡が含まれることがある。このような気泡があると、全て投影システムＰＬと基板Ｗの間の空間１１に辿り着き、結像の欠陥を引き起こすことがある。

[0076] 図１５ｂに示す状況では、ここで見られるように、メニスカス９０が依然として各開口５０に付着している。というのは、出口１０５が平面図で開口５０と実質的に同じ形状を有するからである。実際、開口５０は以上で検討するように、出口１０５により近づいている。

[0077] 出口１０５は開口５０の半径方向内側にある。開口５０は、流体抽出入口と見なすことができ、出口１０５は流体供給出口と見なすことができる。開口５０は、第一有角形状を有すると見なすことができ、出口１０５は、第二角形状を有すると見なすことができる。したがって、第一有角形状及び第二有角形状は同心状に配置される。開口５０又は出口１０５は、それぞれ第一及び第二有角形状の周囲で離間される。第一及び第二有角形状は、共通の中心及び／又は軸線（光軸）を有してよい。第二有角形状は、第一有角形状内に形成される。

[0078] 図１５ａの流体ハンドリング構造では、図１５ｂよりも出口１０５から出て開口５０に向かう液体の漏れを少なくすることができる。出口１０５から半径方向外側への液体の流れは、図１５ｂの実施形態のメニスカスの安定性を改良するのに少なくとも部分的に寄与していると考えられる。このようにメニスカスの安定性が改良されると、スキャン速度を上げ、それによってスループットを増加させることができる。

[0079] 出口１０５から液体の流れを多くすると、スキャン速度を上げることが可能であるが、これは望ましくない。というのは、熱の調整が不良の液体が投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間１１に辿り着く危険があるからである。これはオーバレイ誤差につながることがある。代わりに、角の近くでは出口１０５の密度を上げて、縁部の中央では出口の密度を下げながら、出口１０５を通る液体の総流量を維持することが提案されている。これは、出口１０５を通る液体の総流量を増加させずに、より高いスキャン速度で安定したメニスカスを維持するという望ましい効果を達成する。あるいは、これによって所与の最高スキャン速度の場合に出口を通る流量を減少させることができる。

[0080] 図１６は１つのこのような実施形態を示す。４つの角それぞれにおける出口１０５の密度は、他の場所の出口密度よりも高いことが明白に見られる。逆に、角から離れた（例えば各縁部の中心における）開口の密度は通常、開口が１ｍｍ当たり０．５個未満である。１つの実施形態では、角の開口密度は角から離れた開口の密度の１倍から５倍である。別の実施形態では、角の開口密度は角から離れた開口の密度の１倍から３倍である。

[0081] 認識されるように、以上で述べた特徴部はいずれも任意の他の特徴部とともに使用することができ、本出願の対象となるのは明示的に述べたこれらの組合せだけではない。

[0082] 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。

[0083] 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、又はその組合せを指す。

[0084] 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認識される。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。

[0085] 本明細書で述べたコントローラは、リソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内に配置された１つ又は複数のコンピュータプロセッサが１つ又は複数のコンピュータプログラムを読み取った場合に、それぞれ又は組み合わせて操作可能であってよい。コントローラはそれぞれ又は組み合わせて、信号を受信、処理及び送信するために適切な任意の構成を有する。１つ又は複数のプロセッサが、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る。例えば、各コントローラは、上述した方法の機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行するために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。コントローラは、このようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。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。

[0086] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面区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、任意の液浸リソグラフィに、特に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。

[0087] 本明細書で想定するような液体処理システムは、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合せでよい。これは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体開口を含む１つ又は複数の流体開口、１つ又は複数の気体開口、又は１つ又は複数の２相流の開口を備えてよい。開口はそれぞれ、液浸空間への入口（又は流体ハンドリング構造からの出口）又は液浸空間からの出口（又は流体ハンドリング構造への入口）でよい。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。

[0088] 実施形態では、リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供される。流体ハンドリング構造は、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有する。流体ハンドリング構造は、使用時に開口が基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルに向かって配向されるように構成される。有角形状は、負の半径の辺を有してよい。有角形状は、半径が０．０５〜４．０ｍｍの範囲の角を有してよい。

[0089] 有角形状は４つの角及び４つの辺を有してよく、各辺は負の曲率半径を有する。有角形状は負の半径の辺を有してよく、有角形状は少なくとも１つの滑らかに湾曲した角を有する。有角形状は、その長さの少なくとも一部に沿って連続的に方向転換する負の半径の辺を有してよい。有角形状は、０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径がある角を有してよい。有角形状は、少なくとも１つの滑らかに湾曲した角を有してよい。滑らかに湾曲した角は、０．５〜４．０ｍｍの範囲の半径を有してよい。半径は１〜３ｍｍの範囲、又は１．５〜２．５ｍｍの範囲でよい。

[0090] 開口は流体ハンドリング構造に入る気体及び／又は液体が通過する入口でよい。開口は、流体ハンドリング構造から出る流体が通過する出口でよい。開口は、角の付近では他の場所よりも間隔が狭くてよい。開口と交差する線は滑らかでよい。開口は有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在してよい。開口は、流体ハンドリング構造が流体を供給するように構成された空間を囲んでよい。開口は、空間の全周に形成してよい。

[0091] 実施形態では、有角形状の少なくとも１つの角は６０°と９０°の間、又は７５°と９０°の間、又は７５°と８５°の間の角度を有する。角又は各角は６０°から９０°、又は７５°と９０°の間、又は７５°と８５°の間の角度を有してよい。有角形状は８つの角を備えてよい。開口によって規定され、有角形状を規定する線は連続的で、連続的に変化する方向を有してよい。

[0092] 実施形態では、流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置がある。使用時には、有角形状の少なくとも１つの角がスキャン又はステップ方向を指す。

[0093] 実施形態では、リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造がある。流体ハンドリング構造は、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口、及び平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口を有する。流体抽出開口及び流体供給開口は、使用時に基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルに向かって配向される。第一有角形状と第二有角形状とは実質的に同様である。流体抽出開口が、第一有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する、及び／又は流体供給開口が、第二有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する。

[0094] 流体供給開口を、流体抽出開口の半径方向内側に配置してよい。第一有角形状と第二有角形状は同心状に配置してよい。流体供給開口は、角の付近では他の場所よりも間隔が狭くてよい。流体抽出開口又は流体供給開口はそれぞれ、第一又は第二有角形状それぞれの周囲で相互から等間隔でよい。第一及び第二有角形状は、共通の中心及び／又は軸線を有してよい。第二有角形状を第一有角形状内に形成してよい。

[0095] 第一有角形状又は第二有角形状又はその両方は、負の半径の辺及び滑らかに湾曲した角を有してよい。第一有角形状又は第二有角形状又はその両方は、半径が０．０５〜４．０ｍｍの範囲の角を有する。第一有角形状又は第二有角形状又はその両方は、４つの角及び４つの辺を有してよく、各辺は負の曲率半径を有する。

[0096] 流体抽出開口及び／又は流体供給開口は、個々の第一及び／又は第二形状の全周に形成してよい。第一有角形状の全部分は、第二有角形状の部分から１０ｍｍ以内にあってよい。

[0097] 流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置が提供される。使用時には、第一及び第二有角形状の少なくとも１つの角がスキャン又はステップ方向を指してよい。

[0098] リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供される。流体ハンドリング構造は、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有する。流体ハンドリング構造は、開口が使用時に基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルに向かって配向されるように構成される。開口は、角の付近では他の場所よりも間隔が狭い。

[0099] 開口は、角では角から離れた密度の１倍から５倍の密度で存在してよい。開口は、角では角から離れた密度の１倍から３倍の密度で存在してよい。開口は流体供給出口でよい。流体ハンドリング構造は、開口の半径方向外側に複数の流体抽出入口を備えてよい。流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置を提供することができる。使用時には、有角形状の少なくとも１つの角がスキャン又はステップ方向を指してよい。

[00100] デバイス製造方法が提供される。方法は、投影システムと基板の間に流体を提供し、流体ハンドリング構造の複数の開口に低圧を加えることによって基板と投影システムの間から液体を回収することを含む。開口は、平面図で投影システムと基板の間にある流体の周囲に配置される。有角形状は負の半径の辺を有する、及び／又は有角形状は半径が０．０５〜４．０ｍｍの範囲の角を有する。

[00101] デバイス製造方法が提供される。方法は、投影システムと基板の間に流体を提供し、平面図で第一有角形状に配置されている流体ハンドリング構造の複数の流体抽出開口に低圧を加えることによって、基板と投影システムの間から液体を回収し、複数の流体供給開口を通して基板と投影システムの間に流体を供給することを含む。流体供給開口は、平面図で第二有角形状に配置される。第一有角形状と第二有角形状とは実質的に同様でよい。流体抽出開口が、第一有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する、及び／又は流体供給開口が、第二有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する。

[00102] デバイス製造方法が提供される。方法は、流体ハンドリング構造の複数の開口を通して投影システムと基板の間に液体を供給することを含む。開口は、平面図で有角形状に配置され、開口は、角の付近では他の場所よりも間隔が狭い。

[00103] リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造が提供される。流体ハンドリング構造は、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口、及び平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口を有する。流体抽出開口及び流体供給開口は、平面図で基板及び／又は基板テーブルに向かって配向される。基板テーブルは基板を支持するように構成される。第一有角形状と第二有角形状とは実質的に同様である。第一有角形状又は第二形角形状又はその両方の角は、使用時に流体ハンドリング構造と基板テーブルとの相対運動の方向に位置合わせされるように構成される。

[00104] リソグラフィ装置は、基板を支持するように構成された基板テーブル、及び流体ハンドリング構造を備えてよい。リソグラフィ装置は、第一有角形状及び第二有角形状の少なくとも１つの角が、流体ハンドリング構造と基板テーブルとの相対運動の方向と位置合わせされるように、相対運動の方向を制御するように構成されたコントローラを備えてよい。

[00105] 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 (15)

1. リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造であって、前記流体ハンドリング構造が、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有し、且つ前記流体ハンドリング構造が、前記開口が使用時に基板及び／又は前記基板を支持する基板テーブルに向かって配向されるように構成されており、
   ａ）前記有角形状が、負の半径を持つ辺を有し、及び／又は
   ｂ）前記有角形状が、０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径を持つ角を有する、
   流体ハンドリング構造。
2. 前記有角形状が少なくとも４つの角及び少なくとも４つの辺を有し、各辺が負の曲率半径を有する、請求項１に記載の流体ハンドリング構造。
3. 前記有角形状が負の半径の辺を有し、前記有角形状が少なくとも１つの滑らかに湾曲した角を有する、請求項１又は２に記載の流体ハンドリング構造。
4. 前記有角形状がその長さの少なくとも一部に沿って連続的に方向転換する負の半径の辺を有する、及び／又は前記有角形状が０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径の角を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
5. 前記有角形状が少なくとも１つの滑らかに湾曲した角を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
6. 前記開口が、前記流体ハンドリング構造に入る気体及び／又は液体が通過する入口である、前記請求項のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
7. 前記開口が、前記流体ハンドリング構造から出る流体が通過する出口である、請求項１から５のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
8. 前記有角形状の少なくとも１つの角が、６０°と９０°の間、又は７５°と９０°の間、又は７５°と８５°の間の角度を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
9. 前記開口によって規定され且つ前記有角形状を規定する線が、連続的であり、且つ連続的に変化する方向を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の流体ハンドリング構造。
10. 前記請求項のいずれか１項に記載の前記流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置。
11. 使用時に、前記有角形状の少なくとも１つの角がスキャン又はステップ方向を指す、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造であって、前記流体ハンドリング構造が、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口と平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口とを有し、前記流体抽出開口及び流体供給開口が、平面図で基板及び／又は前記基板を支持する基板テーブルに向かって配向され、前記第一有角形状と第二有角形状とが、実質的に同様であり、流体抽出開口が前記第一有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する及び／又は流体供給開口が前記第二有角形状の少なくとも１つの角の頂点に存在する、流体ハンドリング構造。
13. リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造であって、前記流体ハンドリング構造が、平面図で有角形状に配置された複数の開口を有し、前記流体ハンドリング構造が、前記開口が使用時に基板及び／又は前記基板を支持する基板テーブルに向って配向されるように構成され、前記開口が、角の付近では他の場所よりも間隔が狭くなる、流体ハンドリング構造。
14. 投影システムと基板の間に流体を提供し、
    流体ハンドリング構造の複数の開口に低圧を加えることによって、前記基板と前記投影システムの間から液体を回収することを含み、前記開口が、平面図で前記投影システムと前記基板の間で前記流体の周囲に有角形状に配置され、
    ａ）前記有角形状が、負の半径がある辺を有し、及び／又は
    ｂ）前記有角形状が、０．０５〜４．０ｍｍの範囲の半径がある角を有する、
    デバイス製造方法。
15. リソグラフィ装置のための流体ハンドリング構造であって、前記流体ハンドリング構造が、平面図で第一有角形状に配置された複数の流体抽出開口と平面図で第二有角形状に配置された複数の流体供給開口とを有し、前記流体抽出開口及び流体供給開口が、使用時に基板及び／又は前記基板を支持する基板テーブルに向かって配向され、前記第一有角形状と第二有角形状とが、実質的に同様であり、
    前記第一有角形状、又は前記第二有角形状、又はその両方の角が、使用時に前記流体ハンドリング構造と前記基板テーブルとの相対運動の方向に位置合わせされるように構成される、流体ハンドリング構造。

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