(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影システムと基板の対向面、前記基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、
前記液浸液内に泡内のガスを溶解させ、且つ前記液浸液内の泡が前記液浸空間内に侵入するのを防止するトランスデューサを備え、
前記流体ハンドリング構造が下面を有し、
前記トランスデューサの周波数は、８５０ｋＨｚを超える範囲で動作中に変更可能であり、
前記トランスデューサは、前記液浸空間を連続して取り囲む、流体ハンドリング構造。
【請求項２】
前記トランスデューサが、前記下面内に位置する、請求項１に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項３】
前記トランスデューサが、前記下面内に形成された抽出開口の半径方向内側にある、請求項１又は２に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項４】
前記トランスデューサが、少なくとも部分的に液体供給開口の半径方向内側にある、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項５】
前記トランスデューサが、少なくとも部分的に液体供給開口の半径方向外側にある、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項６】
前記トランスデューサが、少なくとも対向面と前記下面との間の運動の好ましい相対方向に関連付けられる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項７】
前記トランスデューサが、平面視で前記流体ハンドリング構造の前記下面の少なくとも１つの隅にある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項８】
前記トランスデューサが、平面視で少なくとも前記下面の隅間にある、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項９】
前記トランスデューサが、複数のトランスデューサ要素を備え、前記要素の少なくとも２つが、異なる周波数で動作する、請求項１乃至８いずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項１０】
前記トランスデューサが、前記下面に開いた液体供給開口に通じる流体ラインに隣接する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の流体ハンドリング構造。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに一項に記載の流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
流体ハンドリング構造によって閉じ込められた液浸液を通って投影システムと基板との間の空間へ至る光路に沿ってパターン付放射ビームを前記基板上に投影するステップと、
前記空間を連続して取り囲むトランスデューサからの音波を用いて、前記液浸液内に泡内のガスを溶解させ、且つ前記液浸液内の泡が前記光路に侵入することを防止するステップと、
前記音波の周波数を、８５０ｋＨｚを超える範囲で動作中に変更するステップと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[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製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。ある実施形態では、液体は蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明の実施形態は、液体について説明されている。しかし別の流体、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、芳香族などの炭化水素、フルオロハイドロカーボン、及び／又は水溶液である。
【０００４】
[0004]  基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、スキャン露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。
【０００５】
[0005]  液浸装置では、液浸流体は、流体ハンドリングシステム、デバイス構造又は装置によって取り扱われる。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給することができ、それ故、流体供給システムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、少なくとも部分的に液浸流体を閉じ込めることができ、それにより、流体閉じ込めシステムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、流体へのバリアを提供することができ、それにより、流体閉じ込め構造などのバリア部材である。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、ガスのフローを生成又は使用して、例えば、液浸流体のフロー及び／又は位置を制御するのを助けることができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止を形成することができ、したがって、流体ハンドリング構造を封止部材と呼ぶこともできる。このような封止部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。ある実施形態では、液浸液は、液浸流体として使用される。この場合、流体ハンドリングシステムは、液体ハンドリングシステムであってもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義されたフィーチャへの言及は、液体に関して定義されたフィーチャを含むと考えてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  液浸リソグラフィの分野では、液浸液内に存在する泡が結像エラー又は欠陥の原因になる場合がある。
【０００７】
[0007]  露光中に泡が投影ビームの光路に進入するのを防止はできなくても低減することで欠陥を緩和することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]  ある実施形態では、投影システムと基板の対向面、基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、液浸液内の泡内のガスの少なくとも一部を溶解するトランスデューサを備え、下面を有する流体ハンドリング構造が提供される。
【０００９】
[0009]  ある実施形態では、投影システムと基板の対向面、基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、液浸液内の泡が液浸空間内に侵入するのを防止するトランスデューサを備え、下面を有する流体ハンドリング構造が提供される。
【００１０】
[0010]  ある実施形態では、投影システムと基板の対向面、基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造が提供される。該流体ハンドリング構造は、液浸液内の泡を制御して、泡が投影システムから投影ビームの光路に侵入するのを防止するトランスデューサを備え、トランスデューサは、下面内に形成された抽出開口の半径方向内側にある流体ハンドリング構造の下面内に位置する。
【００１１】
[0011]  ある実施形態では、流体ハンドリング構造によって閉じ込められた液浸液を通って投影システムと基板との間の空間へ至る光路に沿ってパターン付放射ビームを基板上に投影するステップと、音波を用いて液浸液内の泡内のガスの少なくとも一部を溶解し、及び／又は液浸液内の泡が光路に侵入することを防止するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
[0012]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図１】[0013]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0014]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す図である。
【図３】[0014]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す図である。
【図４】[0015]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す図である。
【図５】[0016]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す図である。
【図６】[0017]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略側断面図である。
【図７】[0018]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略側断面図である。
【図８】[0019]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略平面図である。
【図９】[0020]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略平面図である。
【図１０】[0021]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略平面図である。
【図１１】[0022]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略平面図である。
【図１２】[0023]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略平面図である。
【図１３】[0024]本発明のある実施形態による流体ハンドリング構造の概略側断面図である。
【図１４】[0025]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止する実験的装置を示す図である。
【図１５】[0026]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止するモデルから生成された結果を示す図である。
【図１６】[0027]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止するモデルから生成された結果を示す図である。
【図１７】[0028]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止するモデルから生成された結果を示す図である。
【図１８】[0029]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止するモデルから生成された結果を示す図である。
【図１９】[0030]超音波を用いて表面の泡の運動を阻止するモデルから生成された結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0031]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、
−  放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
−  パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００１４】
[0032]  照明システムＩＬは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１５】
[0033]  支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１６】
[0034]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００１７】
[0035]  パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００１８】
[0036]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００１９】
[0037]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００２０】
[0038]  リソグラフィ装置は、それらの少なくとも１つ又はすべてが基板を保持することができる２つ（デュアルステージ）以上のテーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプであってもよい。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。
【００２１】
[0039]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯがリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００２２】
[0040]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。放射源ＳＯと同様、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成すると考えてもよいし、又は考えなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬをその上に搭載できるように構成することもできる。任意選択として、イルミネータＩＬは着脱式であり、別に提供されてもよい（例えば、リソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって）。
【００２３】
[0041]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分Ｃの間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２４】
[0042]  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。
【００２５】
[0043]  １．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２６】
[0044]  ２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＢに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２７】
[0045]  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。
【００２８】
[0046]  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。
【００２９】
[0047]  投影システムの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は、少なくとも２つの一般的カテゴリに分類される。これらは、浴タイプ構成と、いわゆる局所液浸システムである。浴タイプ構成では、実質的に基板の全体とオプションとして基板テーブルの一部が液体の浴内に浸漬される。いわゆる局所液浸システムは、液体が基板の局所領域にのみ提供される液体供給システムを使用する。後者のカテゴリでは、液体によって充填される空間は、平面視で基板の上面より小さく、液体で充填される領域は、基板がその領域の下を移動する間、投影システムに対して実質的に静止している。本発明のある実施形態が指向する別の構成は、液体が閉じ込められないオールウェット解決策である。この構成では、実質的に基板の上面全体と基板テーブルの全部又は一部が液浸液に覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは小さい。液体は、基板上の液体の薄膜などの膜であってもよい。図２〜図５の液体供給デバイスのいずれもそのようなシステムで使用することができる。しかし、液体供給デバイスには封止フィーチャが存在しないか、活性化されていないか、通常のものより効率が落ちるか、又はその他の点で液体を局所領域にのみ封止する効果がない。図２〜図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが示されている。
【００３０】
[0048]  提案されている構成の１つは、液体供給システムが液体閉じ込めシステムを使用して、基板の局所領域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供する（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。図２及び図３に示されているように、液体が少なくとも１つの入口によって基板上に、望ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給され、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口によって除去される。つまり、基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。図２は、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。基板Ｗの上の矢印は液体のフローの方向を示し、基板Ｗの下の矢印は基板テーブルの移動方向を示す。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは両側に出口を持つ４組の入口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。液体供給デバイス及び液体回収デバイス内の矢印は、液体のフローの方向を示す。
【００３１】
[0049]  局所液体供給システムを備える液浸リソグラフィのさらなる解決法が、図４に示されている。液体が、投影システムＰＳのいずれかの側にある２つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に配置された複数の別個の出口によって除去される。入口及び出口は、投影される投影ビームが通る穴が中心にあるプレートに配置することができる。液体は、投影システムＰＳの一方側にある１つの溝入口によって供給され、投影システムＰＳの他方側にある複数の別個の出口によって除去されて、投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れを引き起こす。どの組合せの入口と出口を使用するかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（他の組合せの入口及び出口は動作しない）。図４の断面図では、矢印は入口への、また出口からの液体のフローの方向を示す。
【００３２】
[0050]  欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを有する。第１の位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第２の位置にあるテーブルで、露光を実行する。ある構成では、装置は１つのテーブルのみを有するか、又は１つのテーブルのみが基板を支持することができる２つのテーブルを有する。
【００３３】
[0051]  ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められないオールウェット構成を開示している。このようなシステムでは、基板の上面全体が液体で覆われる。これは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているので有利なことがある。これは、基板の温度制御及び処理にとって利点を有する。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を供給する。その液体は、基板の残りの部分の上に漏れる（又は流れる）ことができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは、基板の温度制御及び処理を改良するが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１１９８０９号に記載されている。すべ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。
【００３４】
[0052]  提案されている別の構成は、液体供給システムに流体ハンドリング構造を提供する構成である。流体ハンドリング構造は、投影システムの最終要素と基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在していてもよい。そのような構成を図５に示す。流体ハンドリング構造は、投影システムに対してＸＹ平面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）には相対的に多少動くことができる。流体ハンドリング構造と基板表面との間には封止が形成される。ある実施形態では、流体ハンドリング構造と基板表面との間には封止が形成され、封止はガスシールなどの非接触封止でよい。そのようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。別の実施形態では、流体ハンドリング構造は、非ガスシールである封止を有するので液体閉じ込め構造と呼んでもよい。
【００３５】
[0053]  図５は、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗとの間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材又は液体閉じ込め構造を形成する本体１２を備えた局所液体供給システム又は流体ハンドリング構造又はデバイスを概略的に示す。（以下の説明で、基板Ｗの表面という表現は、明示的に断りのない限り、追加的に又は代替的に、基板テーブルＷＴの表面も意味することに留意されたい。）液体ハンドリング構造は、投影システムＰＳに対してＸＹ平面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（通常、光軸方向）には相対的に多少動くことができる。ある実施形態では、本体１２と基板Ｗの表面との間には封止が形成され、封止は、ガスシール又は流体シールなどの非接触封止でよい。
【００３６】
[0054]  流体ハンドリング構造は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１内に少なくとも部分的に液体を封じ込める。液体が基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終要素との間の空間１１内に閉じ込められるように、基板Ｗへのガスシール１６などの非接触封止を投影システムＰＳのイメージフィールドの周囲に形成することができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下に位置しそれを取り囲む本体１２によって少なくとも部分的に形成される。液体は、投影システムＰＳの下の空間１１、及び液体入口１３によって本体１２内に流し込まれる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。本体１２は、投影システムＰＳの最終要素から上に少し延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、液面は最終要素より上に上昇する。ある実施形態では、本体１２は、上端で、投影システムＰＳ又はその最終要素の形状にぴったりと一致する、例えば円形の内周を有する。底部で、内周は、イメージフィールドの形状、例えば矩形にぴったりと一致するが、これはそうでなくてもよい。内周は任意の形状であってよく、例えば、内周は投影システムの最終要素の形状に一致していてもよい。内周は円形であってもよい。
【００３７】
[0055]  液体は、使用時に、本体１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって空間１１内に封じ込められる。ガスシール１６は、ガス、例えば、空気又は合成空気によって形成されるが、ある実施形態では、Ｎ２又はその他の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６内のガスは、入口１５を介して本体１２と基板Ｗとの間のギャップに加圧下で提供される。ガスは、出口１４を介して抽出される。内側に液体を閉じ込める高速のガスのフローが存在するように、ガス入口１５上の過圧、出口１４上の真空レベル及びギャップの幾何構造が配置されている。本体１２と基板Ｗとの間の液体上のガスの力で、液体は空間１１内に封じ込められる。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状の溝であってもよい。環状の溝は、連続的であっても又は不連続的であってもよい。ガスのフローは、液体を空間１１内に封じ込める効果がある。そのようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。
【００３８】
[0056]  図５の例は、液体が任意の一時点で基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供されるいわゆる局所領域構成である。例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示された単相抽出器又は２相抽出器を使用する流体ハンドリング構造を含むその他の構成も可能である。ある実施形態では、単相抽出器又は２相抽出器は、多孔質の材料で覆われた入口を備えていてもよい。単相抽出器の実施形態では、多孔質の材料は、単液体相液体抽出を可能にするために、ガスから液体を分離するために使用される。多孔質の材料の下流側にあるチャンバはわずかに圧力がかかった状態に保たれ、液体で充填されている。チャンバ内の加圧は、多孔質の材料の穴に形成されたメニスカスによって周囲ガスがチャンバ内に引き込まれない程度の大きさである。しかし、多孔質の表面が液体に接触すると、フローを制限するメニスカスは存在せず、液体はチャンバ内に自由に流入できる。多孔質の材料は、例えば５〜３００μｍ、望ましくは５〜５０μｍの範囲の直径の多数の小さい孔を有する。ある実施形態では、多孔質の材料は、少なくともわずかに親液性（例えば、親水性）であり、すなわち、水などの液浸液に対して９０°未満の接触角を有する。
【００３９】
[0057]  例えば、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする、米国特許出願ＵＳ２００９−０２７９０６２号に開示された２相抽出によって液体メニスカスが出口開口に固定されたガス抵抗構成などの多数のその他のタイプの液体供給システムも可能である。本発明は、任意の特定のタイプの液体供給システムに限定されない。本発明は、投影システムの最終要素と基板との間の液体が例えば使用を最適化する際に閉じ込められる閉じ込め液浸システムと併用する場合に有利である。しかし、本発明は、その他の任意のタイプの液体供給システムとも併用することができる。
【００４０】
[0058]  投影システムと対向面（基板、テーブル（例えば、基板を支持する）、又はその両方）との間の液浸空間内にある液浸液内にいくつかの方法で泡が形成されることがある。液滴が流体ハンドリング構造と対向面との間のメニスカスに衝突して液浸空間内に泡を混入させることがある。泡は、液体供給開口を通して液体と共に導入されることがある。泡は、液浸システム内に存在する溶解ガスから発生することがある。例えば、そのような泡が液浸液に閉じ込められるか又は基板の対向面の一部に接触している時に泡が投影ビームに干渉すると、基板の欠陥が増大することがある。投影ビームによって基板上に形成される画像が影響され、例えば、歪むことがあるため、結果として得られる半導通コンポーネントに欠陥が生じる場合がある。
【００４１】
[0059]  時折、泡が基板に付着することがある。基板と投影システムとの相対速度は最大１ｍ／ｓ以上であるため、泡の運搬速度は予測値を超えることがある。
【００４２】
[0060]  液滴の衝突のリスクと影響を低減し、液体が供給される時の液体内部の泡の量を低減し、溶解ガスの濃度を低減することで液浸液の組成物を調整するために様々な手段が講じられている。しかし、露光中に泡が投影ビームに干渉するリスクをさらに低減することが望ましい。
【００４３】
[0061]  例えば、音波放出によって、超音波を用いて液体内に浮遊する泡を操作することで液体内のガス泡を制御することができる（参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする、Ｔ．Ｇ．Ｌｅｉｇｈｔｏｎ、Ａ．Ｊ．Ｗａｌｔｏｎ及びＭ．Ｊ．Ｗ．Ｐｉｃｋｗｏｒｔｈ、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  １１、４７−５５（１９９０）を参照）。そのような音波放出は、泡を溶解させることで、投影ビームが移動する空間内の液浸液に泡が侵入することを防止できる。ある実施形態では、音波放出を用いて光路への泡の通過を阻止することができる。
【００４４】
[0062]  本明細書に記載するように、例えば、空間内への泡の通過は液浸液供給路沿い、又は流体抽出構造と対向面（投影システムＰＳに対向するテーブル、基板、又はその両方）との間である。一般に、本明細書では、流体ハンドリング構造１２と対向面との間の通路に言及する。そのような言及は、投影システムＰＳと対向面、例えば、投影システムＰＳと流体ハンドリング構造１２の表面との間の空間１１に泡が侵入できるその他の通路を含む。
【００４５】
[0063]  泡が流体ハンドリング構造１２と対向面との間の液浸液に侵入すると、泡は、流体ハンドリング構造１２の下から抜けて液浸空間１１の残りの部分に侵入するまである時間だけ液浸液内を移動する。泡から発生するガスは液浸液に溶解し、直径が低減する。したがって、特定の直径の泡は、投影ビームの光路内の液体に達する前に完全に溶解する。ある実施形態では、４マイクロメートル未満（＜４μｍ）の泡は、例えば、メニスカスでの泡の形成と実際の露光フィールドとの間で光路に達する前に完全に溶解する。ある範囲、例えば１〜１３マイクロメートルの直径の泡の寿命が計算されて最小泡径が立証されている。計算は、様々な液体接触角、例えば、水に対して４度、４５度及び９０度の液体接触角を有する表面について実行されている。計算では６００ｍｍ／ｓのスキャン速度を考慮し、泡が光路に達する前に、例えば、０．０１秒未満の移動時間内に、望ましくは０．００７５秒未満の移動時間内に溶解するという前提に立っている。
【００４６】
[0064]  封じ込められた液浸液の共振周波数での音波放出（例えば、音響エネルギー）を用いて泡が別の泡と合体するポイントまで泡を駆動することができる。例えば、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする米国特許ＵＳ４，３９８，９２５号を参照されたい。小さい泡は除去するのが難しく、抽出場所で泡が合体した場合など、大きい泡は除去しやすいことがあるため、泡の合体は望ましい。
【００４７】
[0065]  例えば、４マイクロメートルを超える小さい泡など、いくつかの小さい泡は集塊によって制御するのが困難である。小さい泡を集塊する代わりに、適当な周波数の音波を放出することでそのような小型の泡を除去できる。一実施形態では、泡を溶解させるための周波数は、泡の共振周波数と同じか又はそれに近くてもよい。音波放出によって泡は振動し、各々の泡の周囲に急激な液体流が生成される。泡内のガスは、時には急速に液体に溶解する。振動は、大きい泡を液体に溶解しやすい小さい泡に分解する際に有用である。
【００４８】
[0066]  液浸液内に存在する泡が光路などの液浸空間１１内の液体に到達する前に泡を溶解させることが望ましい。図６に示す構成は、流体ハンドリング構造１２の断面である。流体ハンドリング構造１２の下面４０には、光路ＯＰからの距離が増えるにつれて、流体ハンドリング構造１２の下に液浸液を供給する供給開口４２と、液浸液（例えば、液体の２相流内の）を除去する抽出開口５０と、ガス（使用時にガスナイフを形成することができる）を供給するガス開口６０とを含むいくつかのフィーチャが存在する。
【００４９】
[0067]  抽出開口５０は、流体ハンドリング構造１２の下面と対向面との間にメニスカス９０を固定するように働く。ある実施形態では、抽出開口５０は、単相流体流内の液浸液を抽出する。開口５０は、単相内の抽出を容易にする多孔質部材を有していてもよい。
【００５０】
[0068]  泡１１０の共振周波数の音波を放出できるトランスデューサ１００を流体ハンドリング構造１２上に配置して、泡１１０が空間１１に、不所望に光路に侵入する前に泡１１０と相互作用させることができる。トランスデューサ１００を用いて、泡が流体ハンドリング構造１２の下から抜ける前に泡を液浸液に溶解させることができる。
【００５１】
[0069]  トランスデューサ１００は、音波エミッタ１００の形態であってもよい。トランスデューサは、流体ハンドリング構造１２の下面４０上に位置していてもよい。ある実施形態では、トランスデューサ１００は、抽出開口５０の半径方向内側に位置していてもよい。ある実施形態では、図６に示すように、トランスデューサ１００は、抽出開口５０と供給開口４２との間に位置していてもよい。
【００５２】
[0070]  ある実施形態では、トランスデューサ１００は、下面４０の供給開口４２の半径方向内側にあってもよい。ある実施形態では、トランスデューサ１００は、下面４０の液浸空間１１の半径方向外側の部分、例えば、下面４０の半径方向内側の縁部４１の半径方向外側の部分であってもよい。そのような構成を図７に示す。そのような構成では、トランスデューサ１００は、抽出開口５０と供給開口４２との間にあってもよい。しかし、供給開口４２を通して泡１１０が供給されることがある。そのような泡は、供給開口４２の半径方向外側ではなく供給開口４２の半径方向内側にトランスデューサ１００を通過する。したがって、図７に示す場所にトランスデューサ１００を配置する方が供給開口４２の半径方向外側にのみトランスデューサ１００を配置するよりも望ましい。半径方向内側に移動するすべての泡１１０は、トランスデューサ１００を通過しなければならない。特定の運用設定では、トランスデューサ１００を両方の場所に配置することが望ましい。本明細書に記載するように、トランスデューサ１００は、上記２つの場所の一方にのみトランスデューサ１００を配置する場合よりもメニスカス９０から光路ＯＰへ移動する泡１１０に影響を与える時間が長い。
【００５３】
[0071]  トランスデューサ１００は、液浸空間１１の周辺、例えば、周縁近くにあってもよい。したがって、いかなる方向から接近する泡１１０もトランスデューサ１００からの音波の放出によって制御することができる。ある実施形態では、トランスデューサ１００は、平面視で円形、四角形又は直線形である。図８及び図９を参照されたい。
【００５４】
[0072]  泡１１０の場所又は液浸空間１１への接近方向は、流体ハンドリング構造１２及び／又は流体ハンドリング構造１２と対向面との選択された相対運動の設計によって決定される。対向面と流体ハンドリング構造１２との特定の相対運動では、泡１１０が対向面と流体ハンドリング構造１２の下面４０との間から液浸空間１１へ放出されるリスクが増大することがある。トランスデューサ１００からの音波放出によって泡１１０が光軸ＯＰに侵入することが防止できるように、トランスデューサ１００を下面４０上のある場所に配置してもよい。そのような場所をスキャン又はステップ方向などの相対運動の好ましい方向に位置合わせしてもよい。そのような方向を平面視で流体ハンドリング構造１２の隅１２０に位置合わせしてもよい（図８を参照）。
【００５５】
[0073]  例えばスキャン方向に垂直の方向のトランスデューサ１００の寸法長さ成分は、投影ビームＢが露光中に通過する結像スリット１３０に少なくとも対応していてもよい。そのような寸法によって液体内に存在する泡が投影ビームＢの光路ＯＰを通過できる液浸液に侵入することを少なくとも確実に防止できる。好ましい移動方向に関連付けられた２つの隅（図示の上部及び下部の隅）のみを備えた構成を示す図１０と、４つの隅１２０に関連付けられたトランスデューサ１００を示す図１１とを参照されたい。
【００５６】
[0074]  ある実施形態では、トランスデューサ１００は、例えば隅１２０に対応する相対移動の好ましい方向に中間点の付近の領域に位置する。そのようなトランスデューサ１００によって、例えば、スキャン運動の間、又はスキャン運動とステップ運動との間の回転運動中に液浸液に侵入する可能性がある泡１１０を阻止することができる。図１２を参照されたい。
【００５７】
[0075]  図１３に示すように、トランスデューサ１００は、供給開口４２に至る流体ライン４３内にあってもよい。この位置で、液体が流体ハンドリング構造１２と対向面との間のギャップ内に導入される前にガスを液体から除去することができる。液体が空間１１に到達する前にガスを液体から除去することができる。
【００５８】
[0076]  上記の構成を用いて、泡１１０を投影ビームＢの光路ＯＰに侵入する前に溶解させることができる。流体ハンドリング構造１２の下のメニスカス９０から光路ＯＰの方へ誘導される液体内の泡１１０が光路ＯＰに確実に到達しないようにするために、泡に対してある時間だけ音波放出を実行しなければならない。時間は、泡１１０が流体ハンドリング構造１２の下を液浸空間１１まで移動するのにかかる時間の長さに対応していてもよい。時間は、流体ハンドリング構造１２と対向面との相対速度であるスキャン速度に依存する臨界長に関連していてもよい。臨界長は、泡１１０が溶解するのに特定のスキャン速度で必要な移動距離であってもよい。臨界長は、泡１１０が溶解する時間に比例していてもよい。泡１１０が溶解する時間は、臨界長とスキャン速度の積であってもよい。
【００５９】
[0077]  所与の臨界長とスキャン速度に関して、上記時間は、音波放出の強度を変えることで変化する。特定の臨界スキャン速度について強度を変えることで、特定の直径の泡１１０が溶解するのに要する時間は低減する。したがって、強度を高めることで、トランスデューサ１００が特定の直径の泡１１０を溶解させる動作は低減し、相対運動の長さは低減し、又はその両方の結果となる。
【００６０】
[0078]  トランスデューサ１００は、露光中に動作可能である。露光中、コーティングされた基板Ｗが基板テーブルＷＴの基板支持体上にあってもよい。基板Ｗ上の１つ又は複数のコーティングは、音波放出に感応する。感受性は、周波数によって変化することがある。したがって、不所望の影響又は基板コーティングの損傷を回避又は低減するために、音波放出は、基板Ｗ上のコーティングが感受性がゼロであるか、又は低減した特定の周波数より上で実行される。
【００６１】
[0079]  基板のコーティングは音波放出に感応するが、これは２５〜１００ｋＨｚの範囲で損傷を引き起こすことがある。半導体分野では、４００ｋＨｚより大きい周波数、通常８５０ｋＨｚを超える周波数、例えば１ＭＨｚを用いて例えば積層時に基板Ｗから微粒子が除去される。なお、超音波及びメガソニック範囲の音波放出もレジストなどの基板コーティングを４０ｋＨｚで１５秒以内に除去できる（例えば、「Ｔｈｅ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｉｎ  ｐｈｏｔｏ−ｒｅｓｉｓｔ  ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｉｓｍａｉｌ  Ｉ．Ｋａｓｈｋｏｕｓｈ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  Ｖｏｌｕｍｅ  ９５−２０、ｐｐ．９０−９３を参照）。コーティング除去の効率は、例えば６５〜１００ｋＨｚへ周波数が高くなると共に低減する。８５０ｋＨｚではコーティング除去は観察されない（しかし、温度と音波出力が上昇してもコーティング除去が実行されることもある）。したがって、適当な動作設定と投影システムＰＳと対向面との間の相対運動の通常の速度において、基板コーティングの損傷のリスクを低減できる。そのような動作条件下では、トランスデューサ１００は８５０ｋＨｚより上で、望ましくは１ＭＨｚより上で動作可能である。
【００６２】
[0080]  ある実施形態では、例えば超音波周波数の音波エミッタを用いて、液浸液内の泡１１０が、例えば、光路ＯＰ、望ましくは空間１１に、流体ハンドリング構造１２と対向面との間のメニスカス９０の方向から侵入するのを防止することができる。
【００６３】
[0081]  この概念の実現可能性が実験及び数値シミュレーションによって評価されてきた。好適な実験構成を図１４に示す。マイクロ寸法の泡が水などの液体の浴２００内にある第１の超音波トランスデューサ２１０によって生成される（３０〜２００μｍの直径範囲が観察されているが、直径が３０μｍ未満の泡は使用した実験構成では検出不可能であった）。泡２０５は、例えばガラス製の透明なスライド２３０の下で生成され得る。泡２０５は、第１の超音波トランスデューサ２１０の上方に位置するスライド２３０に付着する。制御された速度で、ガラス製のスライド２３０は浴２００内の第２のトランスデューサ２２０へ向かって、またその上方を移動する。第２のトランスデューサ２２０は、超音波圧力場を生成する。泡２０５の影響は、その場で高速カメラ２４０を用いて観察される。カメラは顕微鏡２５０に装着できる。泡がスライド２３０によって移動を阻止され、音響場で定常状態、例えば、静止状態になると、実験は成功したと考えられる。ある実施形態では、第２のトランスデューサ２２０とスライド２３０との間の距離は１００〜６５０μｍ、例えば、２００〜６００μｍである。
【００６４】
[0082]  そのような構成を用いた実験の結論に基づいて高速で移動する表面に付着した泡２０５は、標準の超音波トランスデューサ（例えば、１．７ＭＨｚで動作する）で生成される超音波圧力場によって、光路ＯＰなどの画定された領域内に移動するのを阻止される。下記の圧力勾配の生成は、泡の通過を阻止するのに有効である。通常、約５×１０９Ｐａ／ｍの圧力勾配振幅は、約０．５ｍ／ｓのスキャン速度における約１０μｍの直径の泡を阻止するのに十分であるはずである。この圧力勾配を生成するのに必要な電力は、システムの形状寸法及び損失並びに使用する周波数によって変化する。動作周波数が１．７ＭＨｚの平坦な非合焦のトランスデューサの形状寸法（例えば、図８又は図９に示す）で、トランスデューサと対向面との距離が２００μｍの場合、６Ｗ／ｃｍ２を超える音響電力強度が必要である。追加的に又は代替的に、液浸空間１１に到達するために泡の経路が要するトランスデューサの寸法は少なくとも３ｍｍ、又は３．５ｍｍ（音響波の波長の約３倍に等しい）より大きくなければならない。通常のトランスデューサ効率を６０％と仮定すると、必要なトランスデューサの総電力は約１０Ｗ／ｃｍ２である。
【００６５】
[0083]  ある実施形態では、１×１０１０Ｐａ／ｍの圧力勾配が使用される。ある実施形態では、少なくとも５Ｗ／ｃｍ２の電力強度が使用される。
【００６６】
[0084]  固着性泡の制御のための数値シミュレーションは、様々なステップから構成されていた。計算では、表面とトランスデューサとの距離は、２００マイクロメートルであると仮定された。各表面の相対速度は、秒あたり約１ｍであった。
【００６７】
[0085]  数値シミュレーションでは、トランスデューサによって生成される音響圧力場は、音響放散を含むヘルムホルツ方程式を用いた有限要素モデリングによって計算された。
【数１】
0005414735.tif 000002
ここで、ｐは音響圧力、ρは液体密度、κは波数（減衰を含む）である。詳細は「音響学ハンドブック」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ、２００７年を参照されたい。
【００６８】
[0086]  マイクロ泡に作用する過渡音響ビヤークネス力は、関連するレイリー−プレセット方程式を解くことで計算された。ビヤークネス方程式は以下の通りである。
【数２】
0005414735.tif 000003
上式で、ρは液体密度、Ｒは泡半径、Ｒ０は初期泡半径、σは泡の表面張力、μは液体粘度、Ｐ（ｔ）は音響圧力、Ｐ０は周囲（静水）圧力、Ｐｖは蒸気圧、κはポリトロープ指数である。一次ビヤークネス力は以下の通りである。
【数３】
0005414735.tif 000004
上式で、変数は上述の方程式と同じである。Ｐは音響圧力場である。
【００６９】
[0087]  結果として得られる泡速度は、追加された質量、抵抗、音響力、及びヒステリシス力を含む運動量の平衡を解決することで決定された。音響圧力（及びその勾配）の空間分散が反復ルーチンによって考慮された。
【００７０】
[0088]  図１５〜図１８は、計算のいくつかの結果を示す。図１５は、１．７ＭＨｚのトランスデューサとガラス製のスライドとの間の計算された超音波圧力場を示す。図１５は、スライドが０．５ｍ／ｓで水平方向に（ｘ軸に水平方向の距離を表す）スキャンする間に直径が５０μｍの泡から見たトランスデューサとガラス製のスライドとの間の圧力勾配Ｐａ／ｍをｙ軸に示す。図１６は、スライドがトランスデューサの電力密度が３６Ｗ／ｃｍ２の条件下で０．５ｍ／ｓの速度でスキャンする時間（ｘ軸）の関数としての直径が５０μｍの泡の位置（ｙ軸上の）を示す。一定時間（約０．０１秒）後、泡は移動を停止する（超音波場で）。これは、泡がスライドと共に移動することを阻止されるということを意味する。図１７は、スキャン速度（ｘ軸）の関数としての直径が５０μｍの泡を停止させるのに必要な音響出力（ｙ軸）を示すグラフである。トランスデューサとスライドとの距離は、６００μｍであった（図１５〜図１７のすべてについて）。×印は泡が停止させられない条件、三角形は泡が停止されられる条件を示す。
【００７１】
[0089]  図１８は図１７と同様の図であるが、トランスデューサとスライドとの２００μｍの距離の結果も示す。菱形は泡が停止させられない条件、円は泡が停止させられる条件を示す。図から分かるように、泡が停止させられる場合のスキャン速度は、他の全条件が同じであるとすれば、トランスデューサとスライドとの距離が縮まるほど増す。
【００７２】
[0090]  図１９は図１７及び図１８と同様の図であるが、液滴直径は１００μｍ、トランスデューサとスライドとの距離は６００μｍであるという点が異なる。三角形は泡が停止させられない条件、正方形は泡が停止させられる条件を示す。
【００７３】
[0091]  一般に、所与の速度で、トランスデューサへの入力電圧が十分に高い場合、マイクロ泡を停止させることは可能である。入力電圧が低すぎる場合、マイクロ泡は停止させられず、スライドと共に移動する。この影響は、トランスデューサとスライドとの距離によって大きく変化する。トランスデューサへの入力電圧を特定の電圧とすると、マイクロ泡を停止させるか又は偏向させるためのトランスデューサとスライドとの最適距離がある。したがって、例えば、所与の周波数と電圧で、泡は１００、３００及び６００μｍで停止させることができないが、４００μｍではそれが可能である。この影響は、入力電圧（したがって、音響出力）を高くするか又は超音波周波数を変化させることで補償できる。
【００７４】
[0092]  数値シミュレーションは、直径が５μｍと小さい泡を停止させることができることを示している。例えば、スライドのスキャン速度が０．５ｍ／ｓ、トランスデューサとスライドとの距離が２００μｍの場合、１．７ＭＨｚで動作するトランスデューサと６Ｗ／ｃｍ２の電力密度を用いて、図１６の実験を行った残りの条件から大きく外れることなく泡を停止させることができる。これは、この方法がスケーラブルであることを示している。
【００７５】
[0093]  超音波場によって泡が付着した基板と共に泡が移動するのを阻止でき、定常状態に維持できることを実験とシミュレーションの両方が示している。特定の実験条件下で、直径が１００μｍの泡が最大０．５ｍ／ｓのスキャン速度まで停止させることができる。例えば、高速で動いているスライドに付着した直径が約１００μｍの泡は、１．７ＭＨｚで動作し、電力密度が１９．５Ｗ／ｃｍ２（２６Ｗの電力）である、スライドから６００μｍの距離にあるトランスデューサによって生成された超音波圧力場によって特定領域内へ移動することを阻止される。泡は、その領域へ向かってガラス製のスライドの０．５ｍ／ｓの速度で移動している。泡がトランスデューサの縁部とそれに関連付けられた音響圧力場に到達すると、泡は停止させられる。シミュレーションは定性的に実験に合致するように思われ、ある速度範囲にわたって泡がスキャン用スライドと共に移動するのを阻止できることを示す。このことから、トランスデューサの周波数及び／又は電力を動作中に変更してもよい。例えば、周波数及び／又は電力はオペレータが選択してもよい。
【００７６】
[0094]  一般に、実験結果及び数値計算は、平行移動速度が音波放出の周波数に大きく左右されることを示すと考えられる。最適動作範囲は、発振周波数よりもわずかに低い周波数であってもよい。これは、Ｒｅｄｄｙ及びＳｚｅｒｉ、１３４６Ｊ．Ａｃｏｕｓｔ  Ｓｏｃ．Ａｍ．１１２（４）、（２００２）で報告された結果と似ている。しかし、周波数が異なっても音響圧力のレベルが同じであるという条件付きである。しかし、実際には、音響圧力のレベルは周波数と共に大きく変動してもよい。音響圧力のレベルは、構成の形状寸法によって変化することがある。したがって、液浸システムでは、流体ハンドリング構造の下面と基板との好ましくは距離（例えば、フライトハイト）で最大出力音響圧力を得るのにふさわしい周波数を選択してもよい。選択した周波数は、約１．９ＭＨｚ（望ましくはフライトハイトが２００μｍの場合）であってもよい。周波数は、次に、制御する泡サイズとの相互作用を最適化するために調整、すなわち、調節される。したがって、通常、動作周波数範囲は１〜２．５ＭＨｚ、望ましくは１．６〜２．３ＭＨｚである。使用中に動作周波数を変更してもよい。
【００７７】
[0095]  泡を停止させるか又は偏向させるトランスデューサは、流体ハンドリング構造１２の下面４０内に位置していてもよい。トランスデューサの位置は、トランスデューサに対する対向面の運動、特にスキャン運動中に、スキャン実行前にトランスデューサがスキャン対象の対向面の区域上を相対的に通過するように選択される。すなわち、光路ＯＰ内に侵入するはずであった任意の泡の通過が阻止されるかその経路から偏向させられるようにトランスデューサが配置される。トランスデューサは、図６〜図１２に示すいかなる位置にあってもよい。トランスデューサは、流体ライン４３に沿った泡の通過を阻止するために図１３に示す位置にあってもよい。
【００７８】
[0096]  上記の特徴のいずれを他のいずれの特徴と組み合わせて使用してもよく、本出願で対象とする範囲はそれらの明示的に述べた組合せに限定されないことが理解されよう。
【００７９】
[0097]  本発明の１つ又は複数の実施形態は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。
[0098]（特徴１）投影システムと基板の対向面、前記基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、前記液浸液内の泡内のガスの少なくとも一部を溶解するトランスデューサを備え、前記流体ハンドリング構造が下面を有する流体ハンドリング構造。
[0099]（特徴２）投影システムと基板の対向面、前記基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、前記液浸液内の泡が前記液浸空間内に侵入するのを防止するトランスデューサを備え、前記流体ハンドリング構造が下面を有する流体ハンドリング構造。
[00100]（特徴３）前記トランスデューサが、前記下面内に位置する、特徴１又は特徴２に記載の流体ハンドリング構造。
[00101]（特徴４）前記トランスデューサが、前記下面内に形成された抽出開口の半径方向内側にある、特徴１〜３に記載の流体ハンドリング構造。
[00102]（特徴５）投影システムと基板の対向面、前記基板を支持するテーブルの対向面、又はその両方との間の空間に液浸液を閉じ込める流体ハンドリング構造であって、前記液浸液内の泡を制御して、泡が前記投影システムから投影ビームの光路に侵入するのを防止するトランスデューサを備え、前記トランスデューサが、下面内に形成された抽出開口の半径方向内側にある流体ハンドリング構造の前記下面内に位置する流体ハンドリング構造。
[00103]（特徴６）前記トランスデューサが、少なくとも部分的に液体供給開口の半径方向内側にある、特徴１〜５のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00104]（特徴７）前記トランスデューサが、少なくとも部分的に液体供給開口の半径方向外側にある、特徴１〜６のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00105]（特徴８）前記トランスデューサが、少なくとも対向面と前記下面との間の運動の好ましい相対方向に関連付けられる、特徴１〜７のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00106]（特徴９）前記トランスデューサが、平面視で前記流体ハンドリング構造の前記下面の少なくとも１つの隅にある、特徴１〜８のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00107]（特徴１０）前記トランスデューサが、平面視で少なくとも前記下面の隅間にある、特徴１〜９のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00108]（特徴１１）前記トランスデューサが、前記液浸空間を取り囲む、特徴１〜１０のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00109]（特徴１２）前記トランスデューサが、８５０ｋＨｚを超える周波数で動作する、特徴１〜１１のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00110]（特徴１３）前記トランスデューサが、１〜２．５ＭＨｚの周波数で動作する、特徴１２に記載の流体ハンドリング構造。
[00111]（特徴１４）前記トランスデューサが、１．６〜２．３ＭＨｚ又は１．９ＭＨｚの周波数で動作する、特徴１３に記載の流体ハンドリング構造。
[00112]（特徴１５）前記トランスデューサが、使用中に変更可能な周波数で動作する、特徴１〜１４のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00113]（特徴１６）前記トランスデューサが、複数のトランスデューサ要素を備え、前記要素の少なくとも２つが、異なる周波数で動作する、特徴１〜１５のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00114]（特徴１７）前記トランスデューサが、前記下面に開いた液体供給開口に通じる流体ラインに隣接する、特徴１〜１６のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00115]（特徴１８）前記トランスデューサが、使用時に泡が位置すると予測される表面から８００μｍ、６００μｍ、４００μｍ、又は２００μｍ以内である、特徴１〜１７のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00116]（特徴１９）泡が位置すると予測される前記表面が、前記対向面である、特徴１８に記載の流体ハンドリング構造。
[00117]（特徴２０）前記トランスデューサが、音波エミッタである、特徴１〜１９のいずれかに記載の流体ハンドリング構造。
[00118]（特徴２１）特徴１〜２０のいずれかに記載の流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置。
[00119]（特徴２２）流体ハンドリング構造によって閉じ込められた液浸液を通って投影システムと基板との間の空間へ至る光路に沿ってパターン付放射ビームを前記基板上に投影するステップと、音波を用いて前記液浸液内の泡内のガスの少なくとも一部を溶解し、及び／又は前記液浸液内の泡が前記光路に侵入することを防止するステップとを含むデバイス製造方法。
【００８０】
[00120]  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。
【００８１】
[00121]  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、屈折及び反射光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。
【００８２】
[00122]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。
【００８３】
[00123]  １つ又は複数のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内にある１つ又は複数のコンピュータプロセッサによって読み出される時に、本明細書に記載するコントローラは各々、又は組み合わせて動作可能になる。コントローラは各々、又は組み合わせて、信号を受信、処理、送信するのに適した任意の構成を有する。１つ又は複数のプロセッサは、コントローラの少なくとも１つと通信するように構成されている。例えば、各コントローラは、上記方法のための機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行する１つ又は複数のプロセッサを含むことができる。コントローラは、そのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はそのような媒体を収容するハードウェアを含むことができる。したがって、コントローラは、１つ又は複数のコンピュータプログラムの機械読み取り式命令に従って動作することができる。
【００８４】
[00124]  本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置に、特に液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面領域のみに提供されるか、閉じ込められないかにかかわらず、上述したタイプに適用することができるが、それに限定されない。閉じ込められない構成では、液浸液は基板及び／又は基板テーブルの表面上に流れることができ、したがって実質的に基板テーブル及び／又は基板の覆われていない表面全体が濡れる。このように閉じ込められていない液浸システムでは、液体供給システムが液浸液を閉じ込めることができない、又はある割合の液浸液閉じ込めを提供することができるが、実質的に液浸液の閉じ込めを完成しない。
【００８５】
[00125]  本明細書で想定するような液体供給システムは、広義に解釈されたい。特定の実施形態では、これは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブルの間の空間に提供する機構又は構造の組合せでよい。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あるいは１つ又は複数の２相流用の開口の組合せを含んでよい。これらの開口は、各々、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）あるい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）であってもよい。ある実施形態では、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。
【００８６】
[00126]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、添付の特許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。
【図１】
0005414735.tif 000005
【図２】
0005414735.tif 000006
【図３】
0005414735.tif 000007
【図４】
0005414735.tif 000008
【図５】
0005414735.tif 000009
【図６】
0005414735.tif 000010
【図７】
0005414735.tif 000011
【図８】
0005414735.tif 000012
【図９】
0005414735.tif 000013
【図１０】
0005414735.tif 000014
【図１１】
0005414735.tif 000015
【図１２】
0005414735.tif 000016
【図１３】
0005414735.tif 000017
【図１４】
0005414735.tif 000018
【図１５】
0005414735.tif 000019
【図１６】
0005414735.tif 000020
【図１７】
0005414735.tif 000021
【図１８】
0005414735.tif 000022
【図１９】
0005414735.tif 000023