(57)【要約】【課題】液浸システムに有効なセンサを提供する。【解決手段】液浸システムのためのセンサが開示される。センサは、検出器と透明層と不透明パターン層とを備える。検出器は放射ビームの特性を検知する。透明層は放射ビームの通過を許容する。透明層は検出器を覆う。不透明パターン層は放射ビームにパターンを与える。パターニング層には開口があり、開口には充填材料が配置されている。充填材料は放射ビームに透明であり、透明層と実質的に同一の屈折率を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液浸リソグラフィ装置のためのセンサであって、
放射ビームの特性を検知する検出器と、
前記検出器を覆い、放射ビームの通過を許容する透明層と、
前記透明層と前記検出器との間に配置され、放射ビームにパターンを与える領域をもつ不透明パターン層と、を備え、
前記不透明パターン層の前記領域には開口があり、該開口には前記検出器に向かう放射ビームに透明であり前記透明層と実質的に同一の屈折率をもつ充填材料が配置されていることを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記充填材料は前記透明層と実質的に同一の熱膨張率をもつことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記透明層は、液浸液及び／または放射ビームに耐久性をもち、放射ビームに透明であることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記透明層は前記検出器と反対側に上面を有し、該上面は液浸液に不浸透性であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサ。
【請求項５】
前記上面は疎液性コーティングを有することを特徴とする請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記疎液性コーティングは、前記検出器に向かう放射ビームの経路に位置する前記上面の部位を欠落させていることを特徴とする請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
放射ビームの経路において前記検出器の手前に設けられている光学素子を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセンサ。
【請求項８】
前記検出器と前記不透明パターン層との間に設けられているアモルファス層を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のセンサ。
【請求項９】
少なくとも放射ビームの経路に沿って前記透明層と前記検出器との間に間隙を有しないことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のセンサを備えるテーブル。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれかに記載のセンサを備えるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
液浸リソグラフィ装置のための検知部品であって、該検知部品はエンコーダグリッドであり、該エンコーダグリッドは、
放射ビームの通過を許容する透明層と、
前記透明層により覆われており、放射ビームにパターンを与えるためのパターンを有するパターン層と、を備え、
前記パターンは開口を有し、該開口には充填材料が配置され、該充填材料は放射ビームに透明であり前記透明層と実質的に同一の屈折率をもつことを特徴とする検知部品。
【請求項１３】
前記透明層を通じて戻すよう放射ビームを反射する反射層をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の検知部品。
【請求項１４】
前記パターン層は、前記透明層を通じて戻すよう放射ビームを反射可能であることを特徴とする請求項１２に記載の検知部品。
【請求項１５】
前記充填材料が前記透明層と同一材料であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のセンサまたは請求項１２から１４のいずれかに記載の検知部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸リソグラフィ装置のためのセンサ、当該センサを備えるテーブル、及び当該センサを備えるリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分、通常は基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイからなる）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
【０００３】
リソグラフィ投影装置において基板を液体に浸すことが提案されている。この液体は比較的高い屈折率をもつ液体であり、例えば水である。投影系の最終要素と基板との間の空間が液体で満たされる。液体は望ましくは蒸留水であるが、その他の液体も使用可能である。本発明の一実施形態は液体に言及して説明しているが、その他の流体、特に濡れ性流体、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好ましい。その真意は、露光放射は液体中で波長が短くなるので、より小さい形状の結像が可能となるということである（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくし、焦点深度も大きくすることと見なすこともできる。）。別の液浸液も提案されている。固体粒子（例えば石英）で懸濁している水や、ナノ粒子（例えば最大寸法１０ｎｍ以下）で懸濁している液体である。懸濁粒子はその液体の屈折率と同程度の屈折率を有していてもよいし、そうでなくてもよい。その他に適切な液体として炭化水素もある。例えば芳香族、フッ化炭化水素、または水溶液がある。
【０００４】
基板を、又は基板と基板テーブルとを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許第ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、走査露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。
【０００５】
提案されている別の構成は、液体供給システムが、液体封じ込めシステムを使用して、基板の局所区域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ことである（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特許出願第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。この種の構成は局所液浸システムとも呼ばれている。
【０００６】
別の構成は、液浸液を封じ込めない全域濡れ構成である。ＰＣＴ特許出願第ＷＯ２００５／０６４４０５号に開示されている。このシステムでは液浸液は封じ込められない。基板上面の全体が液体で覆われる。これが有利であるのは、基板上面全体が実質的に同条件で露光されるからである。これは基板温度制御及び基板処理に有利である。ＷＯ２００５／０６４４０５号によれば、液体供給システムは投影システムの最終要素と基板との間隙に液体を供給する。液体は基板の残りの領域へと漏れ出る（流れ出る）ことが許容されている。基板テーブル端部の障壁によって液体の漏れが抑制され、基板テーブル上面からの液体除去が制御される。このシステムは基板の温度制御及び処理を改善するが、液浸液の蒸発はなお生じる。この問題を軽減するのに役立つ一手法が米国特許出願公開公報第２００６／０１１９８０９号に記載されている。ある部材が設けられている。この部材は基板のすべての位置を覆い、該部材と基板上面との間及び／または該部材と基板を保持する基板テーブルとの間に液浸液を延ばすよう構成されている。
【０００７】
それぞれが参照により全体が本明細書に組み込まれる欧州特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−１４２０３００号及び米国特許出願公開公報ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツインステージの又はデュアルステージの液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。
このような装置には基板を支持する２つのテーブルが設けられる。ステージが第一位置にあり、液浸液がない状態でレベリング測定が実行され、ステージが第二位置にあり、液浸液が存在する状態で、露光が実行される。あるいは、この装置は１つのステージのみをもつ。
【０００８】
液浸リソグラフィ装置での基板露光後に露光位置から基板テーブルは、その基板を搬出し別の基板に取り替える位置へと移動される。これは基板交換として知られる。２ステージのリソグラフィ装置ではテーブルの交換が投影システムの下方で行われる。
【０００９】
液浸装置では液浸液は流体処理システムまたは流体処理装置によって取り扱われる。流体処理システムは液浸流体を供給してもよく、流体供給システムであってもよい。流体処理システムは流体を少なくとも部分的に封じ込めてもよく、流体封じ込めシステムであってもよい。流体処理システムは流体に障壁（バリア）をもたらしてもよく、バリア部材であってもよい。バリア部材は流体封じ込め構造であってもよい。流体処理システムは、流体（例えば気体）流れを生成または使用してもよい。この流れは例えば液体の取り扱い、例えば液浸流体の流れ及び／または位置の制御に役立つ。気体流れが液浸流体を封じ込めるシールを形成してもよく、流体処理構造がシール部材と呼ばれてもよい。シール部材は流体封じ込め構造であってもよい。液浸液は液浸流体として使用されてもよい。その場合、流体処理システムは液体処理システムである。流体処理システムは投影システムと基板テーブルとの間に配置されてもよい。上記説明に関して、本段落で流体について定義した特徴への言及は、液体について定義される特徴を含むものと理解されたい。
【００１０】
液浸リソグラフィ装置においては液浸システムに存在するセンサに液浸液が接触しうる。センサは例えばテーブル上にある。例えば基板テーブルや、測定テーブル、較正テーブルである。センサは光学センサであってもよく、例えば露光ビームの光学特性を測定するものであってもよい。
【００１１】
図１６は米国特許出願公開公報第２００７−０１１５４５０号に開示されたセンサを示す。撥液層５０１がクロム等の遮光材料５０２の上に位置する。遮光材料５０２には放射の通過を許容する開口５０３が形成されている。石英ガラスプレート５０４と一体化された光学素子５０５が光学センサ５０６に放射を集束する。図示のように光学素子５０５とセンサ５０６との間には隙間が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
センサの構成要素を保護するために、保護コーティングでセンサが被覆されていてもよい。水等の液浸液、露光ビームの放射、またはこれら両方が存在すると、保護コーティングには劣化が生じ得る。例えば超純水には高度の腐食作用がある。保護コーティングに小さな欠陥または開口があると、液浸液が保護コーティングとセンサとの間へと伝わり得る。これにより、コーティングの下のセンサ構成要素例えばメタルマスクが劣化しうる。例えば、コーティングの一部が除去された後に液浸液によって、または保護コーティングとセンサとの間に浸入した液浸液によって、浸食またはエッチングされる。コーティング及びセンサ構成要素の劣化は液浸システムにおける汚染粒子源となり得る。センサ精度も低下し得る。センサ寿命も短くなり、頻繁な交換が必要になる。これらの理由により液浸リソグラフィ装置の動作可能時間が短くなり、有効スループットも低下し、所有コストも大きくなる。
【００１３】
例えば、液浸液、露光放射、またはこれら両方に対し耐久性のあるセンサを提供することが望ましい。
【００１４】
例えば、流体処理システムによってセンサに液浸液が供給されるときに液滴や気泡を抑制するのに役立つように、実質的に平坦な表面をもつセンサを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様によれば、液浸リソグラフィ装置のためのセンサが提供される。センサは、放射ビームの特性を検知する検出器と、前記検出器を覆い、放射ビームの通過を許容する透明層と、前記透明層と前記検出器との間に配置され、放射ビームにパターンを与える領域をもつ不透明パターン層と、を備え、前記不透明パターン層の前記領域には開口があり、該開口には前記検出器に向かう放射ビームに透明であり前記透明層と実質的に同一の屈折率をもつ充填材料が配置されている。
【００１６】
本発明の一態様によれば、液浸リソグラフィ装置のための検知部品が提供される。該検知部品はエンコーダグリッドであり、該エンコーダグリッドは、放射ビームの通過を許容する透明層と、前記透明層により覆われており、放射ビームにパターンを与えるためのパターンを有するパターン層と、を備え、前記パターンは開口を有し、該開口には充填材料が配置され、該充填材料は放射ビームに透明であり前記透明層と実質的に同一の屈折率をもつ。
【００１７】
本発明の実施形態が以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。この説明に用いられる参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。各図面において同様の符号は同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【図２】リソグラフィ投影装置で使用される液体供給システムを示す図である。
【図３】リソグラフィ投影装置で使用される液体供給システムを示す図である。
【図４】リソグラフィ投影装置で使用される別の液体供給システムを示す図である。
【図５】リソグラフィ投影装置で使用される別の液体供給システムを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る液体封じ込め構造及び投影システム最終要素の断面を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るセンサの断面図である。
【図８】本発明の更なる一実施形態に係るセンサを示す図である。
【図９】基板テーブルの平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るエンコーダグリッドの断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るエンコーダグリッドの断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエンコーダグリッドの断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１６】先行技術に係るセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、
放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明系（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を支持するよう構成され、いくつかのパラメタに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストでコーティングされたウエーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメタに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエーハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ）ＰＳと、を備える。
【００２０】
照明系は、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００２１】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。
【００２２】
本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用され得るいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。このような場合には例えば、放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。
【００２３】
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。
【００２４】
本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられ得る。
【００２５】
ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。
【００２６】
リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のパターニングデバイステーブル）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に他の１以上のテーブルで準備工程を実行するようにしてもよい。
【００２７】
図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。
【００２８】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００２９】
放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイスＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビーム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。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に支持構造ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現される。ステッパでは（スキャナとは異なり）、支持構造ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡに複数のダイがある場合に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。
【００３０】
図示の装置は例えば次のうちの少なくとも１つのモードで使用され得る。
【００３１】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。
【００３２】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００３３】
３．別のモードにおいては、支持構造ＭＴがプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３４】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別のモードでリソグラフィ装置を使用してもよい。
【００３５】
投影系ＰＳの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は三種類に分類することができる。浴槽型、いわゆる局所液浸システム、及び全域濡れ液浸システムである。浴槽型は基板Ｗの実質的に全体が液槽に浸される。基板テーブルＷＴの一部も液層に浸されてもよい。
【００３６】
局所液浸システムは、基板の局所区域にのみ液体を供給する液体供給システムを使用する。液体で満たされる空間は基板上面よりも小さく、液体で満たされた領域は基板Ｗがその領域の下を移動しているとき投影系ＰＳに対し実質的に静止状態にある。図２乃至図５はそのようなシステムに使用可能である供給装置をそれぞれ示す。局所区域に液体を封止するシール機能が存在する。そのための構成の一例がＰＣＴ特許出願第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。
【００３７】
全域濡れ構成においては液体は封じ込められない。基板上面全体と基板テーブルの全体また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。液体はフィルム状であってもよく、基板上の薄い液体フィルムであってもよい。液浸液は、投影系及びそれに面する対向表面の領域に供給される。対向表面は基板表面及び／または基板テーブル表面であってもよい。図２乃至図５の液体供給装置はいずれもこのシステムに使用可能である。しかし、シール機能はなくすか、動作させないか、通常ほどは効果的でないようにして、局所区域のみに液体を封じないようにする。
【００３８】
図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口によって基板上に、好ましくは最終要素に対する基板の移動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方向に要素の下を走査されると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて除去される。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除去される構成を概略的に示したものである。図２では液体が最終要素に対する基板の移動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、最終要素の周囲に規則的なパターンで設けられる。なお液体の流れ方向を図２及び図３に矢印で示す。
【００３９】
局所液体供給システムをもつ液浸リソグラフィの解決法が、図４に示されている。液体は、投影システムＰＬの両側にある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。入口は、投影ビームを通す穴を中心に有するプレートに設けることができる。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、これによって投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体の薄膜の流れが生じる。どちらの組合せの入口と出口を使用するかの選択は、基板Ｗの移動方向によって決まる（他方の組合せの入口及び出口は作動させない）。なお液体の流れ方向を図４に矢印で示す。
【００４０】
提案されている別の構成は液体封じ込め構造を液体供給システムに設けることである。液体封じ込め構造は、投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴまたは基板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。これを図５に示す。
【００４１】
図５は、液体封じ込め構造１２を有する局所液体供給システムまたは流体処理構造を模式的に示す図である。液体封じ込め構造１２は、投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴまたは基板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。なお後述の説明で基板Ｗ表面への言及は、そうではないことを明示していない限り、基板テーブル表面をも意味するものとする。液体封じ込め構造１２は、投影システムに対してＸＹ面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）では多少の相対運動があってよい。一実施例においては、液体封じ込め構造と基板Ｗの表面との間にシールを形成する。このシールは、ガスシール（ガスシールをもつシステムが欧州特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−１４２０２９８号に開示されている）や液体シール等の非接触シールであってもよい。
【００４２】
液体封じ込め構造１２は、投影系ＰＬの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１の少なくとも一部に液体を収容する。基板Ｗに対する非接触シール１６が投影系の像フィールドの周囲に形成され、投影系ＰＬの最終要素と基板Ｗとの間の空間に液体が封じ込められてもよい。この空間の少なくとも一部が液体封じ込め構造１２により形成される。液体封じ込め構造１２は投影系ＰＬの最終要素の下方に配置され、当該最終要素を囲む。液体が、投影系下方かつ液体封じ込め構造１２内部の空間に、液体入口１３によってもたらされる。液体出口１３によって液体が除去されてもよい。液体封じ込め構造１２は、投影系最終要素の少し上まで延在してもよい。液位が最終要素の上まで上昇することで、液体のバッファが提供される。一実施例においては液体封じ込め構造１２は、上端において内周が投影系またはその最終要素の形状によく一致し、下端において内周が像フィールドの形状によく一致していてもよい。上端が円形で下端が長方形であってもよいが、これに限られない。
【００４３】
液体は、バリア部材１２の底部と基板Ｗの表面との間に使用時に形成されるガスシール１６によって空間１１に保持されてもよい。ガスシールは、例えば空気又は合成空気、一実施例ではＮ２又は別の不活性ガスなどの気体によって形成される。ガスシールの気体は、圧力下で入口１５を介してバリア部材１２と基板Ｗとの隙間に提供され、出口１４から抜き取られる。気体入口１５への過剰圧力、出口１４の真空レベル、及び隙間の幾何学的形状は、液体を封じ込める内側への高速の気体流１６が存在するように構成される。バリア部材１２と基板Ｗとの間の液体に気体から作用する力が空間１１に液体を保持する。入口及び出口は空間１１を取り巻く環状溝であってもよい。環状溝は連続していてもよいし不連続であってもよい。気体流れ１６は空間１１に液体を保持する効果がある。このようなシステムが、本明細書にその全体が援用される米国特許出願公開公報ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。他の実施例では液体封じ込め構造１２がガスシールを有しない。
【００４４】
図６は、液体供給システムの一部である液体封じ込め構造１２を示す。液体封じ込め構造１２は、投影系ＰＳの最終要素の外周に沿って（例えば円形に）延在する。
【００４５】
空間１１を画定する表面の複数の開口２０が空間１１に液体を供給する。液体は、側壁２８、２２の開口２９、２０をそれぞれ通過してから空間１１に流入する。
【００４６】
液体封じ込め構造１２の底部と基板Ｗとの間にシールが形成される。図６ではシール装置は非接触シールを提供し、いくつかの部材から構成されている。投影系ＰＳの光軸から半径方向外側に、空間１１へと延在する流れ制御プレート５０が設けられていてもよい。流れ制御プレート５０は必須ではない。基板Ｗまたは基板テーブルＷＴに対向する液体封じ込め構造１２の底面において流れ制御プレート５０の半径方向外側には開口１８０が設けられていてもよい。開口１８０は基板Ｗに向かう方向に液体を供給することができる。これは、基板Ｗと基板テーブルＷＴとの隙間を液体で満たすことにより液浸液中での気泡形成を抑制するという点で結像中に有効である。
【００４７】
開口１８０の半径方向外側には、液体封じ込め構造１２と基板Ｗ及び／または基板テーブルＷＴとの間から液体を抽出するための抽出アセンブリ７０が設けられていてもよい。抽出アセンブリ７０は単相流を抽出する手段として動作してもよいし、二層流を抽出する手段として動作してもよい。
【００４８】
抽出アセンブリ７０の半径方向外側には、凹部８０が設けられていてもよい。凹部８０は入口８２を通じて大気に接続される。凹部８０は出口８４を通じて低圧源に接続されていてもよい。凹部８０の半径方向外側には、ガスナイフ９０が設けられていてもよい。抽出アセンブリ、凹部、及びガスナイフの構成については、本明細書にその全体が援用される米国特許出願公開公報ＵＳ２００６／０１５８６２７号に詳細に開示されている。
【００４９】
抽出アセンブリ７０は、本明細書にその全体が援用される米国特許出願公開公報ＵＳ２００６／００３８９６８号に開示されているような液体除去装置または抽出部またはインレットを備える。一実施例においては、液体除去装置７０は、液体から気体を分離して液体の単相抽出を可能とする多孔質材料１１０で覆われている入口を備える。区画１２０の負圧は、多孔質材料１１０の孔に形成されるメニスカスが液体除去装置７０の区画１２０に周囲の気体を引き込まないよう選択される。しかし、多孔質表面１１０が液体に接触しているときには流れを制限するメニスカスは無く、液体除去装置７０の区画１２０に自由に液体が流れることができる。
【００５０】
多孔質材料１１０は多数の小孔を有する。各孔の寸法例えば幅または直径は５ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲にある。多孔質材料１１０は、液体が除去されるべき表面例えば基板Ｗ表面から５０ｍｍ乃至３００ｍｍの範囲の高さに保持されてもよい。一実施例においては、多孔質材料１１０は少なくとも若干の親液体性であってもよい。つまり、液浸液例えば水に対する多孔質材料１１０の動的接触角は９０度未満であってもよく、望ましくは８５度未満または望ましくは８０度未満であってもよい。
【００５１】
図６に特に図示していないが、液体供給システムは液位変動を処理するための構成を有する。これにより、投影系ＰＳと液体封じ込め構造１２との間で上昇した液体が処理されこぼれない。この液体処理の１つの手法は、疎液性（例えば疎水性）コーティングを形成することである。そのコーティングが液体封じ込め構造１２の上面で開口または投影系ＰＳの最終光学素子の周囲を取り巻く帯状に形成されていてもよい。コーティングは投影系ＰＳの光軸の半径方向外側に設けられていてもよい。疎液性（例えば疎水性）コーティングは空間１１に液浸液を保持するのに役立つ。
【００５２】
図５及び図６の例はいわゆる局所領域形式である。すなわち、ある時点において基板Ｗの上面の局所的な領域にのみ液体が供給される。他の形式、例えば気体吸引の原理を利用する流体処理システムも可能である。このいわゆる気体吸引原理は例えば米国特許出願公開公報ＵＳ２００８−０２１２０４６号、及び２００８年５月８日出願の米国特許出願ＵＳ６１／０７１６２１号に記載されている。このシステムにおいては、抽出孔が望ましくは角を有する形状に配列されている。その角がステップ方向及びスキャン方向に合わせられていてもよい。これにより、ステップ方向またはスキャン方向の所与の速度において流体処理構造表面の２つの開口間のメニスカスに生じる力を、それら２つの開口がスキャン方向に垂直に配列された場合に比べて、小さくすることができる。本発明の一実施形態は全域濡れ液浸装置に使用される流体処理構造にも適用可能である。この全域濡れの実施例においては、例えば封じ込め構造から液体が漏れ出ることを許容することで、基板テーブル上面全体が流体で覆われることが可能となっていてもよい。封じ込め構造は投影系の最終要素と基板との間に液体を封じ込める。全域濡れの実施例における流体処理構造の一例は２００８年９月２日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１３６３８０号に見ることができる。
【００５３】
理解されるように、上述の特徴のいずれかは他のいずれかとともに使用可能であり、明確に記述された組合せのみが本願の範囲に含まれるわけではない。
【００５４】
液浸構成において、リソグラフィ装置のパラメタを測定または検知するセンサが存在していてもよい。センサは例えば、露光ビームまたは投影ビームの光学特性を検知する光学センサであってもよい。センサの配置される位置は、液浸液に接触する場所であってもよい。液浸液は腐食性をもつことが知られており、センサ表面にはしばしばコーティングが適用されている。例えば、センサ表面から液浸液を撥水する疎液性（水性液体の場合疎水性）コーティングである。露光放射は表面にいくらかの損傷を与えることが知られている。コーティングによって、液浸液が存在しないとき及び存在するときに露光放射からセンサが保護されうる。しかし、既存のコーティングは液浸液及び／または露光放射の存在により劣化しうる。コーティングの劣化により、露光放射の存在下で液浸液がセンサの構成要素に接触しうる。そうするとセンサの劣化が促進される。また、保護コーティングの小さい欠陥や開口から保護コーティングとセンサとの間に液体が伝わりうる。こうしてコーティング下のセンサ構成要素、例えばメタルマスクは、保護コーティングとセンサとの間に伝わってきた液浸液によって腐食またはエッチングされうる。構成要素が劣化したセンサは使用時の性能が低下して、不正確な測定の原因となりうる。センサ寿命が低下することになり、センサ交換のためのリソグラフィツールのダウンタイムが長くなる。劣化したセンサは汚染さらには欠陥の源となり、リソグラフィ装置の性能を低下させる。本発明の一実施形態はこれらの問題またはその他の問題の１つまたは複数を緩和する。
【００５５】
保護コーティング劣化の一因として考えられるのは、転位密度である。保護コーティングの転位密度は該コーティングの破壊を制限するには大きすぎることがある。転位によりひずみ力がコーティングに生じ得る。液浸液及び／または露光放射に攻撃されてコーティング表面に損傷が生じ得る。ひずみ及び応力が損傷した表面に集中し、その力が解放され表面に損傷が広がり、コーティングが劣化する。
【００５６】
本発明の一実施形態においては、液浸液及び／または露光放射によって生じ得る損傷に耐久性のある透明層でセンサが覆われている。この透明層の利点は、異物によるセンサ（例えば後述のパターンＰａ）の汚染を抑制可能であり、清掃性を向上することである（図１３乃至図１５の実施例を参照して後述する）。
【００５７】
本発明の一実施形態に係るセンサが図７に示される。センサＳは検出器ＳＤを有する。検出器ＳＤはセンサＳに入射する放射ビームＲＡＤの特性を検知する。センサＳは透明層ＴＬを有する。透明層ＴＬは放射ビームＲＡＤの通過を許容するよう放射ビームＲＡＤに対し少なくともいくらかの透過性をもつ。透明層ＴＬは検出器ＳＤを覆っていてもよい。望ましくは透明層は、超純水等の液浸液や露光放射、または両者が同時に存在することによる攻撃に耐久性をもつ。よって、例えば使用時に、液浸システムにおいて透明層は検出器を劣化から保護することができる。透明層ＴＬは清掃可能な材料で形成されていてもよい。例えば透明層ＴＬは、液浸液または洗浄液が上面を流れることにより清掃される材料で形成されていてもよい。
【００５８】
センサＳは不透明層ＯＬを有してもよい。この不透明層は、透明層ＴＬと検出器ＳＤとの間に配置されていてもよい。不透明層はパターンＰａを形成するパターン領域を有してもよい。不透明層のこのパターンは、透明層を通過した放射ビームＲＡＤにパターンを付与してもよい。
【００５９】
図７の実施例においては、透明層ＴＬは液浸液に対し不浸透性であってもよい。透明層ＴＬは検出器ＳＤとは逆を向いており液浸液Ｌｑに接触しうる。この不浸透性は、液浸液が不透明層ＯＬまたは検出器ＳＤに到達することを妨げるのに役立つ。不透明層ＯＬまたは検出器ＳＤに液浸液が接触した場合には、それらは劣化しうる。その結果センサ性能は劣化しうる。よって、透明層がパターン層及び検出器を覆うことで、これらパターン層及び検出器は液浸液に接触しない。その結果パターン層の劣化は軽減され、センサ寿命も改善される。センサ寿命の改善により、センサ交換に必要であったはずのリソグラフィ装置のダウンタイムも低減される。
【００６０】
パターン領域においてパターンＰａは不透明層に複数の開口を形成し、その開口を放射ビームＲＡＤが通過する。これら開口は充填材料で満たされていてもよい。充填材料は放射ビームＲＡＤに少なくともいくらかの透過性をもつ。充填材料の屈折率は透明層ＴＬの屈折率と実質的に同じであってもよい。パターンＰａを通過した放射ビームＲＡＤの光学特性の劣化が低減される。望まれない反射や散乱が防止または低減される。よって、透明層から充填材料へと好ましくない形で伝播しない。放射の損失またはセンサ性能への悪影響を皆無でないとしても最小にすることができる。このことは、パターンＰａの開口の充填材料が検出器ＳＤへの方向において放射ビームＲＡＤの経路の一部分である一実施例においては、重要である。
【００６１】
充填材料の熱膨張率は、透明層ＴＬを構成する材料の熱膨張率と実質的に同じであってもよい。これは、センサＳに温度変化があったときの充填材料と透明層ＴＬとの間の機械的応力を低減するのに役立つ。機械的応力はセンサＳの変形の原因となり、センサＳの性能を低下させうる。熱膨張によって生じる熱応力を最小化または低減することができる。
【００６２】
透明層ＴＬは液浸液Ｌｑに接触しうるので、透明層ＴＬは放射ビームＲＡＤがあるか否かにかかわらず液浸液に耐久性をもつことが好ましい。液浸液及び／または放射ビームの攻撃に十分に耐久性のある材料で透明層が形成されることが好ましい。透明層ＴＬは露光放射に透明である適切な耐久性材料で形成され、例えば石英ガラスまたは二層石英ガラスであってもよい。液浸液に耐久性を持ち放射ビームＲＡＤに少なくともいくらかの透過性をもつその他のガラスまたは透明セラミックスが使用されてもよい。
【００６３】
充填材料は透明層と実質的に同一材料であってもよい。充填材料と透明層とが対向する表面は平坦例えば平面であってもよい。この形状により、透明層と不透明層との間の、特にパターン領域における例えば充填材料による、接触結合が促進される。接触結合は「ａｎｓｐｒｅｎｇｅｎ」とも呼ばれている。接触結合により透明層の表面と充填材料の表面との接触部分が、接着剤等の付加材料を要することなく接着される。充填材料と透明層とは接触状態にあるから、両者の間隙を避けることができる。接触結合により充填材料ひいては不透明層を透明層に強く固着することができる。
【００６４】
一実施例においては透明材料の塊を加工することで（例えば、彫る、刻む、または機械加工することで）パターンを底面に形成する。そのパターンの凹部が不透明材料で満たされる。このようにして透明層ＴＬ及びパターンＰａが形成される。不透明層ＯＬが同時に成膜されてもよい。この場合充填材料は透明材料または透明層の一部である（例えば同一材料の塊の一部である）。
【００６５】
図７の実施例においては透明層ＴＬはプレートであり、望ましくは平坦面を有する。プレート形状のセンサはリソグラフィ装置の一部（例えば基板テーブルまたは測定テーブル等のテーブル）に適合させることが容易である。不透明層ＯＬ等のその他の層は、例えば充填材料による接触結合により、透明層ＴＬへの適用が容易である。特に、不透明層が透明層ＴＬと同様の平坦形状をもつ場合、例えばプレートである場合にはそうである。透明層は任意の適切な形状を有していてもよく、プレートでなくてもよい。一実施例においては、透明層ＴＬは直方体例えば立方体であってもよいし、曲面を有し例えば円柱であってもよい。
【００６６】
図８は、透明層ＴＬの上面が少なくとも部分的に疎液性である本発明の一実施形態を示す。この上面は疎液性（例えば水に対しては疎水性）コーティングＨＣを有してもよい。疎液性コーティングＨＣは、センサＳの上面に液浸液Ｌｑの滴が残るのを防ぐのに役立つ。表面が疎液性であるので、流体処理構造によって表面から滴を容易に除去可能である。滴が流体処理構造によりセンサから除去されなければ、蒸発により好ましくない局所的冷却がセンサに生じ得る。これはセンサの精度を低下させ、センサが搭載されているリソグラフィ装置の一部分の熱安定性を悪くし得る。本実施例とともにまたはこれに代えて、透明層ＴＬが疎液性表面特性を示す材料で形成されていてもよい。
【００６７】
特に、全濡れ液浸装置においては、すなわち基板テーブルＷＴの実質的に上面全域が液体に覆われることが許容されている構成においては、透明層ＴＬの上面が少なくとも部分的に親液性であってもよい。その上面は親液性（例えば水に対しては親水性）コーティングＨＣを有してもよい。親液性コーティングはセンサＳ上面の液浸液層の濡れ性を改善するのに役立つ。すなわち、親液性コーティングＨＣはセンサＳ上に連続的な液浸液層を保証する。
【００６８】
コーティングＨＣは透明層ＴＬ上面に完全に適用されていてもよい。このコーティングは露光放射または液浸液存在下での露光放射の攻撃に耐久性をもたなくてもよい。一実施例においてはコーティングＨＣは、検出器ＳＤに向けて放射ビームＲＡＤが通過する上面の部位に設けられていなくてもよい。よってコーティングＨＣは放射ビーム経路内となる上面の部位の外側に設けられていてもよい。つまり放射ビームＲＡＤはセンサでの測定中にコーティングに入射しない。この場合コーティングＨＣの劣化速度は、コーティングＨＣが放射ビーム経路に存在する場合よりも遅くなる。コーティングＨＣ等のセンサからの粒子も少なくなり、液浸システム等のリソグラフィ装置の一部の汚染も軽減される。
【００６９】
透明層の上面はパターニングがされていなくてもよい。この表面は実質的に平坦例えば平面であってもよい。平面であることにより、例えば滴形状をとる液体の除去が促進される。平面であることは、表面に滴が残る（例えば付着する）のを防ぐのに役立つ。
【００７０】
透明層ＴＬによって液浸液Ｌｑと不透明層ＯＬとの接触が防止されているので、放射ビームＲＡＤの有無にかかわらず液浸液に接触すると腐食する材料で不透明層が形成されてもよい。例えば不透明層は金属を含んでもよく、例えばクロムまたは酸化クロムを含んでもよい。不透明層の材料は、良好な光学特性（すなわち不透明性）をもつ材料を選択可能であり、液浸液Ｌｑへの耐久性が低くてもよい。
【００７１】
図８に示す実施例においては、センサＳに光学素子が設けられてもよい。この場合光学素子はディフューザＤＦであってもよい。光学素子は放射ビームＲＡＤの１つまたは複数の特性を変化させてセンサＳの性能を向上するのに有効な光学素子であってもよい。ディフューザＤＦは高ＮＡの放射ビームの屈折を防止できる。高ＮＡビームは、パターンＰａ表面に対し小さい角度で検出器ＳＤに入射する。図８では放射ビームＲＡＤの方向を垂直に図示しているが、放射ビームが高ＮＡのビームである場合には大きな水平方向成分を持ち得る。パターンＰａ表面にディフューザＤＦを付加することにより、透明層ＴＬに反射して戻る放射を少なくするとともに検出器ＳＤに向かう放射を多くすることができる。パターンＰａが形成されているパターン領域にディフューザＤＦが直接接触していることが好ましい。一実施例においてはディフューザＤＦは、不透明層ＯＬ及び／またはパターンＰａの充填材料に対し、ガスギャップ（例えばエアギャップ）が存在しないようにまたは存在するとしても使用波長の２０分の１より小さい（例えば１２ｎｍより小さい）ガスギャップとなるように適用される。これは接触結合（ａｎｓｐｒｅｎｇｅｎ）により可能である。パターンＰａ及びディフューザＤＦの接触部位を互いに非常に平坦な表面とすることにより、接着剤等の付加材料を要することなく接着することができる。パターンＰａとディフューザＤＦとの間隙が防止される。このようにして、パターンＰａからディフューザＤＦへと通過する放射ビームの劣化を軽減または最小化することができる。本実施例とともにまたはこれに代えて、ディフューザＤＦは、例えば図８の層ＡＧに接着されていてもよい。一実施例においてはディフューザＤＦは、例えば成膜技術及び／またはエッチング技術及び／またはイオンビーム技術によって不透明層ＯＬに適用されてもよい。これに代えて、ディフューザＤＦは不透明層ＯＬに接着されてもよい。一実施例においてはディフューザＤＦはパターンＰａに接触結合され、ディフューザＤＦの端部が不透明層ＯＬに接着されてもよい。好ましくない屈折、反射及び吸収を防止しうる。光学ディフューザは、ＹＡＧ：Ｃｅを含んでもよいし、ＹＡＧ：Ｃｅで構成される部分を備えてもよい。
【００７２】
図８に示されるディフューザＤＦに代えて、例えば凹レンズまたは凸レンズ等の１つまたは複数の光学素子が使用されてもよい。これら他の光学素子は接触結合によりパターン領域に固定されていてもよい。一実施例においては検出器ＳＤがパターン領域に接触していてもよい。
【００７３】
代替的な一実施例においてはディフューザＤＦに代えて、放射ビームＲＡＤの波長を例えばより長い波長に変えるために、発光材料をもつ光学素子が使用されてもよい。深紫外（ＤＵＶ）よりも長波長の放射は検出器ＳＤの劣化を生じさせにくくなる。よって、ＵＶには耐久性があるがＤＵＶには耐久性のない検出器ＳＤを使用することができる。
【００７４】
図８に示されるように、一実施例は検出器ＳＤと不透明層ＯＬとの間に層ＡＧを備えてもよい。層ＡＧはアモルファス材料を含んでもよく、例えばアモルファスセラミックスまたはアモルファス酸化シリコンを含んでもよい。層ＡＧには放射が到達しないから、層ＡＧは透明でも不透明でもよい。
【００７５】
更なる層ＡＧは不透明層ＯＬに、例えば不透明層ＯＬの下面に成膜されていてもよい。層ＡＧは少なくとも部分的に、非常に平坦であり、ディフューザＤＦに接触するパターン領域と同一平面に形成されていてもよい。このようにして接触結合される表面積を大きくすることができる。ディフューザＤＦと不透明層ＯＬ及び／または層ＡＧとの接続が改善される。
【００７６】
一実施例においてはセンサＳは透明層ＴＬの下面にパターンをエッチングすることにより形成されてもよい。公知のエッチング方法がこれに用いられてもよい。エッチングされたパターンが部分的に不透明（または反射性）材料で満たされて図７、図８、図１０、図１２の不透明層ＯＬまたは図１１の反射パターン層ＰＲＬが形成されてもよい。この実施例では充填材料は透明層ＴＬの一部である。よってパターンＰａは放射の一部を反射することで、反射されなかった残りへと放射を抑制する減衰特性を有してもよい。不透明層ＯＬと図８の層ＡＧとの組合せの厚さが透明層ＴＬにエッチングされたパターンの深さを超えるように、層ＡＧが不透明層ＯＬに成膜されていてもよい。層ＡＧは研磨されて外表面が平坦とされてもよい。好ましくは層ＡＧの外表面は、不透明層または反射パターン層が成膜された透明層ＴＬ表面と同一表面をなす。代替的な一実施例においては、透明層ＴＬにエッチングされたパターンの高さが完全に不透明材料または反射性材料で満たされてもよい。
【００７７】
一実施例においてはセンサは、少なくとも放射ビームＲＡＤの経路に沿って固形物である。これによりセンサＳの光学特性が改善される。つまり、望まれない反射や屈折が低減される。センサＳにおける異なる複数層間の間隙をなくすことにより、光学特性が改善される。既述のように、保護透明層及び（必須ではないが）ディフューザ等の光学素子に接触する充填材料を使用することにより、透明層の上面から検出器までを固体とすることができる。こうして透明層上面と検出器との間の例えば放射ビーム経路に隙間をなくすことができる。
【００７８】
センサＳは能動センサであってもよい。すなわち検出器ＳＤが能動素子であるということである。能動素子は例えば、放射ビームＲＡＤ特性に依存する信号を制御システムまたは測定システムに送信するよう構成されている放射センサである。能動センサの例としては、透過イメージセンサ（ＴＩＳ）や、ドーズセンサ（例えばスポットセンサまたはスリットセンサ）、レンズ干渉計（ＩＬＩＡＳ）がある。ＴＩＳ及びＩＬＩＡＳについては後述する。
【００７９】
ＴＩＳは、パターニングデバイスＭのレベルにあるマークパターンを投影した空間像の基板Ｗのレベルにおける位置を測定するために使用されるセンサである。基板Ｗのレベルでの投影像は露光放射の波長程度のライン幅を持つラインパターンであってもよい。ＴＩＳは、このマークパターンを透過パターンを使用して下方のフォトセルで測定する。センサのデータは、基板テーブルＷＴに対するパターニングデバイスＭの位置を６自由度（３自由度が平行移動、３自由度が回転）で測定するために使用されてもよい。加えて、パターニングデバイスＭの投影されたパターンの倍率及びスケーリングが測定されてもよい。パターン位置及びあらゆる照明設定（シグマ、投影系のＮＡ、すべてのパターニングデバイス（バイナリ、ＰＳＭ等））の影響をセンサが測定可能とするために、ライン幅は小さいことが好ましい。ＴＩＳは、装置の光学特性を測定するために使用されてもよい。照明設定と投影像との組合せを変えることにより、瞳形状やコマ収差、球面収差、非点収差、像面湾曲等の特性を測定してもよい。
【００８０】
ＩＬＩＡＳは干渉波面測定システムであり、レンズ収差を高次まで静的に測定することが可能である。ＩＬＩＡＳは、統合された計測システムとして具体化され、システムの初期化及び較正に使用されてもよい。あるいは、ＩＬＩＡＳは、「オンデマンド」の監視及び再較正に使用されてもよい。
【００８１】
センサＳは受動センサであってもよく、例えばエンコーダグリッドであってもよい。受動センサとして、センサＳは検出器ＳＤに入射した放射ビームＲＡＤを検出器ＳＤから能動素子に伝達してもよい。検出器ＳＤはミラー、レンズまたはその他の光学素子であってもよい。
【００８２】
図９は、本発明の一実施形態に係る基板テーブルＷＴの平面図を示す。基板テーブルＷＴの端部の周囲にエンコーダグリッドＥＧが設けられている。エンコーダグリッドＥＧは上述のものであってもよいし、図１０乃至図１２のいずれかを参照して説明及び図示するものであってもよい。エンコーダグリッドＥＧはエンコーダシステムの検知部品である。エミッタ及びセンサが投影系ＰＳに対し既知の位置とされ基板テーブルＷＴの上方に搭載されている。エミッタはエンコーダグリッドＥＧに放射ビームを送出する。その放射ビームはエンコーダグリッドＥＧのパターンＰａと相互作用をして、センサへと向けられる。投影系ＰＳに対する基板テーブルＷＴの位置が受光したビームに基づいて演算される。エンコーダシステムは好ましくは、少なくとも３組のエミッタ及びセンサを含み、好ましくは少なくとも４組含む。一実施例においては、エンコーダグリッドＥＧとエミッタ及びセンサとの位置関係が逆転され、エンコーダグリッドが投影系ＰＳに既知の位置関係で搭載され、エミッタ及びセンサが基板テーブルＷＴに搭載されていてもよい。
【００８３】
図１０は、一実施例のエンコーダグリッドＥＧの断面図を示す。図１０のエンコーダグリッドＥＧは後述の点を除き図８の実施例と同様である。エンコーダグリッドＥＧはパターンＰａを有しており、これは図１０の実施例では不透明層である。パターンＰａはその不透明層に複数の開口を有しており、その開口を放射ビームＲＡＤが通過する。開口は充填材料で満たされており、これは図７の実施例と同様である。図１０の実施例においては充填材料は透明層ＴＬの材料である。透明層ＴＬは図７及び図８を参照して説明したものと同様である。
【００８４】
不透明層ＯＬの透明層ＴＬとは反対側には反射層ＲＬが形成されている。反射層ＲＬは不透明層ＯＬの開口を通過した放射ビームＲＡＤの一部を反射して透明層ＴＬを通じてセンサへと戻す。このセンサは、放射ビームＲＡＤを放射するエミッタに関連して設けられている。
【００８５】
図７及び図８の実施例とは異なり、パターンＰａは不透明層ＯＬの小領域に制限されているのではなく、図９に示されるようにエンコーダグリッドＥＧの大半の領域に広がっている。
【００８６】
図１０の実施例においては図８の実施例と同様に、透明層ＴＬの上面は少なくともいくらかの疎液性を有する。図示のように、上面が疎液性（例えば水の場合は疎水性）コーティングＨＣを有してもよい。疎液性コーティングＨＣの目的は図８の実施例と同様である。疎液性コーティングＨＣの存在は必須ではない。液浸液が局所的であり例えば投影系ＰＳ下方で基板テーブルＷＴを交換するときに液浸液がエンコーダグリッドを通過する装置においては、上述の疎液性コーティングは好ましい。図８のセンサとは異なり、疎液性コーティングＨＣはエンコーダグリッドＥＧの上面全域を覆う。これは、エンコーダシステムのエミッタの放射ビームＲＡＤは疎液性コーティングＨＣを劣化させないよう選択可能であるからである。
【００８７】
図１１はエンコーダグリッドＥＧの他の実施例を示す。図１１の実施例は後述の点を除いて図１０の実施例と同様である。図１０のパターンＰａ及び反射層ＲＬの材料が実質的に交換されている。図１１の実施例では、パターンＰａの透明層ＴＬとは反対側に不透明層ＯＬが形成されている。不透明層ＯＬは連続的である。パターンＰａは反射パターン層ＰＲＬを形成する。よって、反射パターン層ＰＲＬの開口を放射ビームＲＡＤは通過して不透明層ＯＬで吸収される。パターンＰａに保持される反射パターン層ＰＲＬの一部に入射した放射は反射され、透明層ＴＬを通じてセンサへと戻される。このセンサは、放射ビームＲＡＤを放射するエミッタに関連して設けられている。図１０の実施例と同様に、充填材料は透明層ＴＬである。
【００８８】
図１２はエンコーダグリッドＥＧの他の実施例を示す。図１２の実施例は後述の点を除いて図１１の実施邸と同様である。図１２の実施例においては充填材料が不透明層ＯＬで形成されている。パターンＰａは図示のように透明層ＴＬにまで入り込んでいてもよく、透明層ＴＬの底部は一連の溝部及び尾根部を備えてもよい。
【００８９】
図１０乃至図１２の各実施例においては透明層ＴＬは好ましくは石英ガラスである。
【００９０】
液浸液に接触するパターンが設けられているセンサがある。センサ上にパターンを設ける場合の課題は、有機あるいは無機の汚染物質が不透明層ＯＬの隣接する不透明部の間または反射パターン層ＰＲＬの隣接する反射部の間の開口に進入しうることである。汚染物質が堆積すると古いセンサを新しいものに交換する必要が生じ、ダウンタイムが発生する。有機汚染物質はＤＵＶ光である程度除去可能であるが、無機汚染物質はその方法では清掃できないのでパターンに留まってしまう。無機汚染物質は手動例えばパーティクルの拭き取りで清掃することもできない。パターンの開口にパーティクルが位置すれば、拭き取りで除去することはできないからである。加えて、人手の清掃は、たとえ力が小さくてもパターンＰａに損傷を与えうる。図１３及び図１４の実施例は、パターンＰａの上にコーティング層が追加されている。コーティング層はセンサ表面を平らにする。（図７の実施例の上面のように）平面であることは有利である。パターンＰａの隙間に汚染パーティクルが入り込むのを防止できるからである。また、必要なときに例えば拭き取り等によりセンサを人手で清掃することも可能となるからである。
【００９１】
透明層ＴＬが相当の厚さ（１００μｍ乃至４００μｍ）をもつ場合には、センサの光学特性がいくらか柔軟ではなくなる。図１３乃至図１５の実施例は、検出器ＳＤ上方の材料を薄層（例えば１μｍ未満）とする方法を提供する。これはＴＩＳセンサに有利である。
【００９２】
図１３の実施例はＴＩＳセンサを示す。このセンサは後述の点を除いて図７のセンサと同様である。パターンＰａが不透明層ＯＬに形成されている。しかし、パターン領域の開口に充填材料は必須ではない。不透明層ＯＬはクロム層または酸化クロム層であってもよく、その厚さは例えば約１００ｎｍ、例えば１０５ｎｍの厚さである。開口がアライメントマーク２００に形成されている。約６０ｎｍのＴｉＮ層２５０が、パターンＰａの上を除いて不透明層ＯＬの全域を覆っている。この層はＤＵＶを減衰する作用をもち、迷光及びマーク間のクロストークを抑制する。疎液性コーティングＨＣ例えば疎水性コーティング（約１００ｎｍ乃至１μｍの厚さ）がセンサ上面の全体を覆っている。これは、疎液性コーティングＨＣがＤＵＶに耐久性をもつ場合の解決法である。疎液性コーティングＨＣがパターンＰａを覆うことにより、センサ表面が平坦化される。アライメントマークはパターンＰａよりも汚染に鈍感であるからアライメントマーク上方の凹部はさほど悪影響はない。これらの層はいずれも石英基板３００上に形成されていてもよい。基板下方に検出器ＳＤが配置される。
【００９３】
図１４はセンサの他の実施例を示す。図１４の実施例は後述の点を除いて図１３の実施例と同様である。ＤＵＶ放射に耐久性のある疎液性コーティングＨＣを用いることができない場合もある。その場合には、平坦化透明層ＰＴＬを不透明層ＯＬ及びＴｉＮ層２５０の上に設けてもよい。平坦化透明層ＰＴＬは例えばＳｉＯ２である。必要に応じて、疎液性コーティングＨＣ（約５００ｎｍの厚さ）がパターンＰａ上方を除く平坦化透明層ＰＴＬの全域に設けられていてもよい。疎液性コーティングＨＣは疎水性コーティングでもよい。このようにすれば、パターンＰａに入射するＤＵＶ放射は疎液性コーティングＨＣには入射しない。よって、ＤＵＶ放射への耐久性が欠落していることは問題ではない。図１３及び図１４の実施例においては、放射ビームＲＡＤはパターンＰａに達する前に、薄層の疎液性コーティングＨＣまたは薄層の平坦化透明層ＰＴＬを通過するにすぎない。よって、放射ビームＲＡＤの歪み量を低減し、センサ性能を向上することができる。
【００９４】
各層の厚さは状況に応じて変更可能である。例えば合計の厚さは所望の効果的な位相深さを実現するよう調整されていることを要する場合がある。例えばパターンＰａの上面と下面との距離は入射放射の半波長の整数倍であることが望ましい場合がある。複数の波長について最適な信号強度を得るようにコーティング厚さを最適化することが可能である（例えばＳＭＡＳＨセンサやＡＴＨＥＮＡセンサは複数の波長で動作する）。一般には各層の合計厚さは５００ｎｍ未満であることが望ましい。
【００９５】
代替的な一実施例においては、層ＰＴＬと層２５０との位置関係が逆転している以外は図１４に示す構造と同一であってもよい。
【００９６】
図１５はセンサの他の実施例を示す。図１５の実施例は後述の点を除いて図１４の実施例と同様である。ＤＵＶ放射に耐久性のある疎液性コーティングＨＣが入手可能である場合には、図１４の疎液性コーティングＨＣはセンサ表面全域を覆っていてもよい。すなわち、パターンＰａ上方の疎液性コーティングＨＣの隙間は存在する必要がない。図１５の実施例における各層の厚さは例えば、不透明層が１０５ｎｍ、ＴｉＮ層２５０が６５ｎｍ、ＳｉＯ２の平坦化透明層ＰＴＬが５００ｎｍ乃至１μｍ、疎液性コーティングＨＣが１００ｎｍ乃至５００ｎｍである。
【００９７】
一実施例においては、センサＳはリソグラフィ装置に設けられている。他の一実施例においては、センサＳはリソグラフィ装置のテーブルに設けられている。このテーブルは基板Ｗ及びセンサを支持する基板テーブル、または基板を支持することなくセンサを有する測定テーブルであってもよい。
【００９８】
センサＳの寿命が向上されるとしても、テーブルからセンサＳを取り外すことが望ましい状況があり得る。例えばテーブルまたは検出器ＳＤのメンテナンスである。よって、センサＳはテーブルに取り外し可能に取り付けられていてもよい。
【００９９】
本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、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がある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。
【０１００】
本明細書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を示す。「レンズ」という用語は文脈が許す限り、屈折光学素子及び反射光学素子を含むあらゆる光学素子またはそれらの組合せを示してもよい。
【０１０１】
一実施例においては、液浸システムのためのセンサが提供される。このセンサは、検出器、透明層、及び不透明層を備える。検出器は放射ビームの特性を検知するよう構成されている。透明層は放射ビームの通過を許容するよう構成されている。透明層は検出器を覆っている。不透明パターン層は透明層と検出器との間に位置し、放射ビームにパターンを与えるよう構成されている。このパターン層には開口があり、その開口には充填材料があある。充填材料は放射ビームに透明であり、透明層と同程度の屈折率を有する。
【０１０２】
充填材料は、検出器に向けられた放射ビームの経路の一部に存在してもよい。充填材料は透明層と同程度の熱膨張率を有してもよい。充填材料は透明層に接触結合されていてもよい。
【０１０３】
透明層は二層の石英ガラスを備えてもよい。透明層はプレートであってもよい。透明層は検出器から離れるほうを向く外表面を有してもよく、その外表面は液浸液に不浸透性であってもよい。外表面は疎水性であってもよい。外表面は疎水性コーティングを有してもよい。
【０１０４】
疎水性コーティングは、検出器に向けられた放射の経路に存在する表面の一部から欠落されていてもよい。疎水性コーティングは、検出器に向けられた放射の経路に存在する透明表面の一部の外側に存在してもよい。
【０１０５】
上記のコーティングは透明表面の一部に対応する位置に開口が形成されていてもよい。
【０１０６】
パターン層は、液浸液に接触したときに腐食し得る分解性材料を含んでもよい。この分解性材料は、リソグラフィ処理において露光に使用される放射ビームで露光されたときに分解されてもよい。分解性材料は金属を含んでもよい。
【０１０７】
検出器とパターン層との間に光ディフューザが設けられていてもよい。光ディフューザはＹＡＧ：Ｃｅを含んでもよい。
【０１０８】
一実施例においてはセンサは、検出器とパターン層との間に更なる透明層を備えてもよい。このもう１つの透明層はアモルファスであってもよい。この更なる層は酸化シリコンを含んでもよい。
【０１０９】
少なくとも放射ビームの経路に沿って、センサは固形物であってもよい。センサの異なる複数層の間に隙間が存在しないようにしてもよい。
【０１１０】
センサは、透過イメージセンサ、ドーズセンサ、レンズ干渉計、またはスポットセンサ等の能動センサであってもよい。センサは受動センサであってもよい。
【０１１１】
センサは、リソグラフィ装置のテーブルに取り外し可能に取り付けられるよう構成されていてもよい。
【０１１２】
一実施例においては、上述のセンサを備えるリソグラフィ装置のためのテーブルが提供される。一実施例においては、上述のセンサを備えるリソグラフィ装置が提供される。センサはテーブルに設けられていてもよい。
【０１１３】
一実施例においては、テーブルは、基板を支持するよう構成されている基板テーブルであってもよいし、液浸空間に液浸液を封じ込めるよう構成されている測定テーブルであってもよい。液浸空間は投影系、液体封じ込め構造、及び測定テーブルによって画定される。投影系は、パターンが与えられた放射ビームを液浸液を通じて方向付けるよう構成されている。
【０１１４】
リソグラフィ装置は投影系及び液体封じ込めシステムをさらに備えてもよい。投影系はパターンが与えられた放射ビームを液浸液を通じて方向付けるよう構成され、液体封じ込め構造は液浸空間に液浸液を封じ込めるよう構成されている。
【０１１５】
一実施例においては、液浸システムのための検知部品が提供される。検知部品は透明層及びパターン層を備える。透明層は放射ビームの通過を許容するよう構成されている。パターン層は、放射ビームにパターンを与えるよう構成されており、透明層で覆われている。パターン層は開口であり、その開口には充填材料がある。充填材料は放射ビームに透明であり、透明層と同程度の屈折率を有する。パターン層は不透明であってもよい。
【０１１６】
検知部品は、放射ビームを透明層を通じて戻すよう方向付けるリフレクタをさらに備えてもよい。
【０１１７】
パターン層は、放射ビームを透明層を通じて戻すように反射可能であってもよい。
【０１１８】
検知部品は、不透明層をさらに備えてもよい。パターン層は透明層と不透明層との間に設けられていてもよい。
【０１１９】
検知部品は受動的であってもよい。
【０１２０】
充填材料は、透明層と同一の材料であってもよい。充填材料は、透明層と同一の材料の塊の一部であってもよい。
【０１２１】
検知部品は、エンコーダグリッドであってもよい。
【０１２２】
一実施例においては、上述の検知部品を備えるエンコーダが提供される。
【０１２３】
一実施例においては、液浸システムのためのセンサが提供される。センサは、検出器、透明層、及びパターン層を備える。検出器は放射ビームの特性を検知するよう構成されている。透明層は放射ビームの通過を許容するよう構成されている。パターン層は透明層と検出器との間に配置されている。パターン層は放射ビームにパターンを与えるよう構成されている。透明層は検出器から離れるほうを向く表面を有し、その表面は実質的に平面であり、疎液性コーティングがその表面に設けられている。
【０１２４】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明の実施形態は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形式をとってもよいし、そのコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）であってもよい。機械で読み取り可能な命令は２以上のコンピュータプログラムにより実現されてもよい。それら２以上のコンピュータプログラムは１つまたは複数の異なるメモリ及び／またはデータ記録媒体に記録されていてもよい。
【０１２５】
本明細書に記載のコントローラは、リソグラフィ装置の少なくとも１つの構成要素内部に設けられた１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって１つまたは複数のコンピュータプログラムが読み取られたときに動作可能であってもよい。コントローラは信号を受信し処理し送信するのに適切ないかなる構成であってもよい。１つまたは複数のプロセッサは少なくとも１つのコントローラに通信可能に構成されていてもよい。例えば、複数のコントローラの各々が上述の方法のための機械読み取り可能命令を含むコンピュータプログラムを実行するための１つまたは複数のプロセッサを含んでもよい。各コントローラはコンピュータプログラムを記録する記録媒体及び／またはそのような媒体を受けるハードウェアを含んでもよい。コントローラは１つまたは複数のコンピュータプログラムの機械読み取り可能命令に従って動作してもよい。
【０１２６】
本発明の１つまたは複数の実施形態はいかなる液浸リソグラフィ装置に適用されてもよい。上述の形式のものを含むがこれらに限られない。液浸液が浴槽形式で提供されてもよいし、基板の局所領域のみに提供されてもよいし、非封じ込め型であってもよい。非封じ込め型においては、液浸液が基板及び／または基板テーブルの表面から外部に流れ出ることで、基板テーブル及び／または基板の覆われていない実質的に全ての表面が濡れ状態であってもよい。非封じ込め液浸システムにおいては、液体供給システムは液浸流体を封じ込めなくてもよいし、液浸液の一部が封じ込められるが完全には封じ込めないようにしてもよい。
【０１２７】
本明細書に述べた液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態においては投影系と基板及び／または基板テーブルとの間の空間に液体を提供する機構または構造体の組合せであってもよい。１つまたは複数の構造体、及び１つまたは複数の流体開口の組合せを含んでもよい。流体開口は、１つまたは複数の液体開口、１つまたは複数の気体開口、１つまたは複数の二相流のための開口を含む。開口のそれぞれは、液浸空間への入口（または流体処理構造からの出口）または液浸空間からの出口（または流体処理構造への入口）であってもよい。一実施例においては、液浸空間の表面は基板及び／または基板テーブルの一部であってもよい。あるいは液浸空間の表面は基板及び／または基板テーブルの表面を完全に含んでもよいし、液浸空間が基板及び／または基板テーブルを包含してもよい。液体供給システムは、液体の位置、量、性質、形状、流速、またはその他の性状を制御するための１つまたは複数の要素をさらに含んでもよいが、それは必須ではない。
【０１２８】
上述の説明は例示であり限定することを意図していない。よって、当業者であれば請求項の範囲から逸脱することなく本発明の変形例を実施することが可能であろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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