(57)【要約】【課題】投影システム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法の様々な構成を開示する。【解決手段】開示した構成によれば、投影システムは、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上へ投影するように構成される。投影システムは、第１の面と第２の面とを有する光学素子を含む。第１の面は、リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成される。第２の面は、外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成される。投影システムはさらに、外部ガス環境内の圧力変化、又は内部ガス環境との外部ガス環境との間の圧力差に応じて、内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムを含む。【選択図】図５
2012195584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置用投影システムであって、
前記投影システムは、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上へ投影するように構成され、
前記投影システムは、第１の面と第２の面とを備える光学素子を備え、
前記第１の面は、前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、
前記第２の面は、前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成され、
前記投影システムは、前記外部ガス環境内の圧力変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムをさらに備える、リソグラフィ装置用投影システム。
【請求項２】
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境の容積を調整する容積アジャスタを備える、請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記圧力補償システムは、
前記外部ガス環境の圧力上昇に応じて前記内部ガス環境の容積を縮小し、
前記外部ガス環境の圧力低下に応じて前記内部ガス環境の容積を増大する
ように構成される、請求項１又は２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記投影システムは、前記内部ガス環境の容積を調整するために以下から選択された、すなわち前記内部ガス環境から離れるように傾斜した縦軸を有するピストン及びシリンダ、ベローズ、及び／又は変形可能なメンブレンから選択された１つ又は複数を備える、請求項１から３のいずれかに記載の投影システム。
【請求項５】
前記圧力補償システムは、
以下から選択された、すなわち前記外部ガス環境内の圧力、前記内部ガス環境内の圧力、及び／又は前記内部ガス環境と前記外部ガス環境との間の圧力差から選択された１つ又は複数を測定するように構成される圧力センサシステムと、
前記圧力センサシステムからの出力に基づいて前記圧力補償システムを制御するように構成されたコントローラと、
を備える、請求項１から４のいずれかに記載の投影システム。
【請求項６】
前記圧力補償システムは、前記コントローラからの制御信号に応答して前記内部ガス環境の容積を調整するように構成されたコンポーネントを備える、請求項５に記載の投影システム。
【請求項７】
前記コントローラからの制御信号に応答して前記内部ガス環境の容積を調整するように構成された前記コンポーネントは、以下から選択された、すなわち前記内部ガス環境から離れるように傾斜した縦軸を有するピストン及びシリンダ、ベローズ、及び／又は変形可能なメンブレンから選択された１つ又は複数を備える、請求項６に記載の投影システム。
【請求項８】
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境の容積を受動的に調整するように構成されたコンポーネントを備える、請求項１から７のいずれかに記載の投影システム。
【請求項９】
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境内のガス粒子数を調整するガス粒子アジャスタを備える、請求項１から８のいずれかに記載の投影システム。
【請求項１０】
前記圧力補償システムは、
前記外部ガス環境内の圧力上昇に応じて前記内部ガス環境内の粒子数を低減し、
前記外部ガス環境内の圧力降下に応じて前記内部ガス環境内の粒子数を増大する
ように構成される、請求項１から９のいずれかに記載の投影システム。
【請求項１１】
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境内の圧力とは異なる圧力にてガスを収容するリザーバを備え、
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境への、又は前記内部ガス環境からのガスの供給を制御又は調整するために前記リザーバの接続を制御するように構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の投影システム。
【請求項１２】
前記内部ガス環境への、又は前記内部ガス環境からのガス流量を測定する流量計をさらに備え、前記圧力補償システムは、前記流量計からの出力を使用して前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成される、請求項１から１１のいずれかに記載の投影システム。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の投影システムを備えるリソグラフィ装置。
【請求項１４】
リソグラフィ装置であって、
パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムであって、該投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、該第１の面が前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、該第２の面が前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成された、投影システムと、
前記外部ガス環境内の圧力変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項１５】
リソグラフィ装置であって、
パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上へ投影するように構成される投影システムであって、該投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、該第１の面が前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、該第２の面が前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成され、使用時に前記内部ガス環境と前記外部ガス環境との間に圧力差がある、投影システムと、
前記圧力差の測定された変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[001]  本発明は、投影システム、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】
[002]  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。
【発明の概要】
【０００３】
[003]  パターニングされた放射ビームをパターニングデバイスから基板上に向けるために投影システムを備えてもよい。典型的な投影システムは、レンズ鏡筒としても知られている、ハウジング内に組み立てられる一連の素子（例えばレンズなどの光学素子）を備える。レンズ鏡筒内部のガス環境は、デバイスの光学的性能に支障を及ぼさず、又は敏感な光学素子を損傷しないように注意深く管理される必要がある。例えば、粉塵は排除される必要があり、湿度レベルは実質的に一定に（通常は極めて低く）保たれる必要があり、及び／又は化学汚染（有機及び／又は無機）レベルは厳密に規制される必要がある。ガス成分も管理される必要がある。ガス環境の制御には、ガス環境を通るガスの流れを保つことが含まれてもよい。圧力は通常、投影システムの外側からのガス及び／又は汚染物質の流入を阻止するために大気圧以上のレベルに保たれる。
【０００４】
[004]  投影システム内部のガス環境と投影システム外部の環境との圧力差の変化は、基板上に形成される像の精度を低下させる可能性がある。
【０００５】
[005]  例えば、像の精度がこのような変化によって低下する程度を低減することが望ましい。
【０００６】
[006]  ある態様によれば、リソグラフィ装置用投影システムであって、投影システムがパターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成され、投影システムが第１の面と第２の面とを備える第１の光学素子を備え、第１の面がリソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、第２の面が外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成され、投影システムが外部ガス環境の圧力変化に応じて内部ガス環境の圧力を調整するように構成される圧力補償システムをさらに備える、リソグラフィ装置用投影システムが提供される。
【０００７】
[007]  ある態様によれば、リソグラフィ装置であって、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上へ投影するように構成される投影システムであって、投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、第１の面がリソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、第２の面が外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成される、投影システムと、外部ガス環境内の圧力変化に応じて内部ガス環境内の圧力を調整するように構成される圧力補償システムとを備える、リソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
[008]  ある態様によれば、リソグラフィ装置であって、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上へ投影するように構成される投影システムであって、投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、第１の面がリソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、第２の面が外部ガス環境から実質的に絶縁された内部ガス環境に曝されるように構成され、使用時に内部ガス環境と外部ガス環境との間に圧力差がある、投影システムと、圧力差の測定変化に応じて内部ガス環境内の圧力を調整するように構成される圧力補償システムとを備える、リソグラフィ装置が提供される。
【０００９】
[009]  ある態様によれば、投影システムを使用して、パターニングされた放射ビームを基板に投影するステップであって、第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、第１の面が投影システムの外部に接続する外部ガス環境に曝され、第２の面が内部ガス環境に曝され、内部ガス環境が実質的に外部ガス環境から隔絶される投影システムと、外部ガス環境の圧力変化に応じて内部ガス環境内の圧力を調整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】
【００１０】
[0010]  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】[0011]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２】[0012]ピストンとシリンダとを備える受動コンポーネントを有する投影システムの上部又は下部における内部ガス環境を示す。
【図３】[0013]メンブレンを備える受動コンポーネントを示す。
【図４】[0014]ベローズを備える受動コンポーネントを示す。
【図５】[0015]ピストンと、シリンダと、ピストンドライバを備える能動コンポーネントを有する投影システムの上部又は下部における内部ガス環境を示す。
【図６】[0016]メンブレンとメンブレンドライバとを備える能動コンポーネントを示す。
【図７】[0017]ベローズとベローズドライバとを備える能動コンポーネントを示す。
【図８】[0018]高圧及び低圧リザーバ、及び関連するバルブを備える、内部ガス環境内のガス粒子の数（すなわち、ガス量）を調整するガス粒子アジャスタを有する投影システムの上部又は下部における内部ガス環境を示す。
【図９】[0019]容積が異なる一連の低圧リザーバと、異なる圧力に保たれる一連の高圧リザーバとを備えるガス粒子アジャスタを示す。
【図１０】[0020]図８に示すシステムの変形形態を示す。
【図１１】[0021]図８に示すシステムに従う図９に示すシステムの変形形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0022]  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築され、特定のパラメー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築され、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とを備える。
【００１２】
[0023]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電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。
【００１３】
[0024]  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。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、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来るようにできる。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。
【００１４】
[0025]  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。通常、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。
【００１５】
[0026]  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。
【００１６】
[0027]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、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、例えば屈折型光学システム、反射型光学システム、反射屈折型光学システム、磁気型光学システム、電磁型光学システム及び静電型光学システム、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包含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、その用語はより一般的な用語である「投影システム」と同義と見なしてもよい。
【００１７】
[0028]  本明細書に示すように、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）。
【００１８】
[0029]  リソグラフィ装置は、例えば２つ以上の基板テーブル、又は１つ又は複数の基板テーブルと１つ又は複数のセンサ又は測定テーブルとの組合せのような２つ以上のテーブル（又はステージ又は支持体）を有するタイプでもよい。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用してもよく、又は準備ステップを１つ又は複数のテーブル上で実行する一方で、１つ又は複数の別のテーブルを露光用に使用してもよい。リソグラフィ装置は、同様に基板、センサ、及び測定テーブルと並行して使用してもよい２つ以上のパターニングデバイス（又はステージ又は支持体）を有してもよい。
【００１９】
[0030]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないということをもっぱら意味するのではなく、露光中に投影システムと基板及び／又はパターニングデバイスとの間に液体が存在するというほどの意味である。これは液体に液浸される基板などの構造体を伴ってもよく、又は伴わなくてもよい。参照符号ＩＭは、液浸技術を実装する装置を配置し得る場所を示す。このような装置は、液浸液の供給システムと、該当する領域に液体を含める液体閉じ込め構造とを含んでもよい。
【００２０】
[0031]  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。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成素子であってもよい。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を用いて、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。
【００２１】
[0032]  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を備えてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通例それぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ、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もよい。イルミネータ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。
【００２２】
[0033]  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）を用いて、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。通常、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）を用いて実現できる。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知られている）。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。
【００２３】
[0034]  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。
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。
【００２４】
[0035]  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。
【００２５】
[0036]  上述のように、レンズ鏡筒内の内部ガス環境と投影システム外部の環境（例えば「クリーンルーム」、以下通常、外部環境と言う）との間の圧力差の変化は、基板上に形成される像の精度を低下させることがある。光学的精度の低下は、（例えば個々のレンズであってよい）光学素子にわたる圧力差において結果として生じる変化に起因して生じ得る。光学素子にわたる圧力差の変化は、光学素子の歪み及び／又は変位、及びそれに対応した投影システムの光学的性能の変化をもたらし得る。素子圧力差の変化は、一方の側が外部環境の圧力に曝され、他方の側が外部環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝される投影システムの最上端及び／又は最下端における光学素子についてより一層大きいことがある。外部環境での圧力は極めて大幅に且つ比較的短い時間スケールで変化し得る。例えば、外部環境におけるドア閉めは、正確な圧力変動の大きさは外部環境のサイズ、ドアの性質や位置、ドアが閉じられる方法などを含む多くの要因に左右されるが、概してリソグラフィ装置にて２５Ｐａに及ぶ圧力変動を引き起こすことがある。内部ガス環境を通す継続的なガスの流れが提供されてもよい。継続的なガスの流れは、例えばガス放出に起因する汚染物質を除去するのに有益であり得る。典型的にはガスの流れは、それが極めて効果的であるには内部ガス環境の容積と比較してあまりに少ないであろうものの、ガスの流れは、内部ガス環境の近傍の光学素子内の加熱を制御するのにも役立つことがある。基本的には、ガスの流入及び／又は流出は、全体的な圧力を制御するよう調整できる。しかし、このようなシステムにとって、外部環境に由来する圧力変動を効果的に補償するように十分に迅速に応答することは困難である。
【００２６】
[0037]  以下の記載では、「外部ガス環境」と言う用語は、外部環境から実質的に隔絶（言い換えると密閉）されず、したがって外部環境（例えば、クリーンルーム）と実質的に同じ圧力（すなわち、ほぼ大気圧）に保たれるいずれかの容積を指すために用いられる。したがって、外部ガス環境は、リソグラフィ装置の外側の環境に「接続している」と見なしてもよい。この文脈では、それ故、外部ガス環境はリソグラフィ装置内部に存在し得る。これに対して、「内部ガス環境」は、外部環境から実質的に隔絶された容積を指す。「実質的に隔絶された」と言う用語は、この文脈では、独立した圧力調整が可能な程度に隔絶されることを意味する。したがって、内部ガス環境が外部ガス環境から実質的に隔絶されると言うことは、（外部ガス環境の圧力変化に応じて内部ガス環境内の圧力を調整する周到な手段がない場合）内部ガス環境内の圧力が外部ガス環境の圧力から実質的に独立していることを意味する。したがって、内部ガス環境内の圧力は、外部ガス環境の圧力とは実質的に異なるレベルに保つことができる。通常、内部ガス環境内の圧力は、必ずしも不可欠ではないが、外部ガス環境の呼び圧力よりも高いレベルに保たれる。内部ガス環境内の圧力は、外部ガス環境の呼び圧力と実質的に同じレベル、又はそれ以下のレベルに保たれてもよい。
【００２７】
[0038]  内部ガス環境は、投影システムの上部に存在してもよい。この場合、内部ガス環境は、第１の光学素子（すなわち、パターニングされた放射ビームが当たる投影システムの第１の光学素子）と、隣接する光学素子（「第２の」光学素子）との間にあることになろう。しかし、本発明の実施形態は、追加として、又は代替として（投影システムの下端部に位置する）投影システムの最後の素子に応用できる。この場合、「内部ガス環境」は、最後の光学素子と最後から二番目の光学素子との間の領域であろう。液浸システムでは、最後の光学素子は、使用時に露光中、投影システムと基板との間に位置する液浸液と接触するであろう光学素子であろう。本発明の実施形態は、追加として、又は代替として投影システムの別の素子、又は別の光学系（例えば照明システム）に応用してもよい。
【００２８】
[0039]  図２は、投影システムの上部又は下部を示すものと見なしてもよい。図２を投影システムの上部を表すものと見なす場合は、図２の上部（すなわち、素子２）は図２の下部（すなわち、素子４）よりも高いと見なされる。図２が投影システムの下部を表すものと見なす場合は、図２の上部（すなわち、素子２）は図２の下部（すなわち、素子４）よりも低いと見なされる。図２が投影システムの上部を示すものと見なされる場合は、図示した部分は、外部ガス環境に曝される第１の面１と、外部ガス環境から実質的に隔絶され、その代わりに（能動的及び／又は受動的に）制御された内部ガス環境５に曝される第２の面３とを有する光学素子２（図２が投影システムの上部を示すと見なされる場合は「第１の光学素子」、又は図２が投影システムの下部を示すと見なされる場合は「最後の光学素子」）から構成されている。光学素子２は、通常それにかかる圧力の変動によって著しく変形しないほど十分に剛性となるレンズ鏡筒内に収容されている。光学素子２と隣接の光学素子４との間の領域が内部ガス環境を画定する。
【００２９】
[0040]  開示する実施形態によれば、外部ガス環境の圧力変化に応じて内部ガス環境内の圧力を調整するために、圧力補償システムが提供される。圧力補償システムは、光学素子２にわたって結果として生じる圧力差の変化を低減するように、外部ガス環境の圧力差の変化に反応する。
【００３０】
[0041]  図２から図７に示す実施形態では、内部ガス環境の容積を調整するために、容積アジャスタ６が設けられる。容積アジャスタ６は、外部ガス環境の圧力上昇に応じて内部ガス環境の容積を縮小し、外部ガス環境の圧力の圧力降下に応じて内部ガス環境の容積を増大し、又はその両方を行うように構成されている。
【００３１】
[0042]  図２から図４では、容積アジャスタは、外部ガス環境の圧力変化に受動的に応答するように構成されたコンポーネントを備えている。受動コンポーネントは、外部電源又は能動制御システムを必要とせずに応答する。
【００３２】
[0043]  図５から図７では、容積アジャスタは、内部ガス環境の容積を能動的に変更するように構成されたコンポーネントを備えている。能動コンポーネントは、電源及び制御システム（コントローラ）に依存する機構を備えている。
【００３３】
[0044]  図２では、受動コンポーネントは、シリンダ９内で移動可能な（矢印１１）ピストン８を備えている。ピストン８の断面形状は（円形であってもよいが、別の形状のものを使用してもよい）シリンダ９の内部断面形状に対応する。ガスがピストン８を越えて漏れることを防止するか又は最小限にするため、ピストン８とシリンダ９との間に摺動シール１０が設けられている。シリンダ９は、一端が内部ガス環境に、他端が開口１２に接続されてもよい。開口１２は、外部ガス環境に接続する空間に連通している。システムは、外部ガス環境の圧力上昇がピストン８を内側（図の左側）に移動させ、それにより内部ガス環境の容積を縮小させ且つその内部の圧力の補償上昇を生じさせるように、構成されている。外部ガス環境の圧力低下は、ピストン８が外側（図の右側）に押されるようにし、それにより内部ガス環境の容積を増大させ且つその内部の圧力の補償低下を生じさせるように構成されている。両方の場合とも、その効果は、外部ガス環境内の圧力変動によって生じる光学素子２にわたる圧力差の変化の大きさを低減することである。内部ガス環境内の圧力が外部ガス環境の圧力よりも高いレベルの圧力に保たれる場合は、ピストン８には、ピストン８を内部ガス環境の内側に向かって付勢する弾性部材（図示せず）が設けられるであろう。付勢力は、ピストン８にわたる呼び圧力差を平衡するために必要である。内部ガス環境内の圧力が外部ガス環境の圧力よりも低いレベルに保たれる場合は、ピストン８には、ピストンを内部ガス環境の外側に向かって付勢する弾性部材（図示せず）が設けられるであろう。
【００３４】
[0045]  ピストン８の縦軸は、内部ガス環境から離れるように傾斜して下方に向けられてもよい。こうすれば、移動するピストンに関連する汚染物質が内部ガス環境内の重要な素子から離れやすいであろう。
【００３５】
[0046]  図３は、受動コンポーネントが、外部ガス環境の圧力変動に応じて内側、外側、又は内側及び外側（矢印１３）に変形するように構成された変形可能部材１４（この例ではメンブレン）を備える、実施形態を示す。図３のアレンジの動作は、図２の実施形態のピストン８及びシリンダ９の動作に対応する。しかし、内部ガス環境５の容積の変化は、変位によってではなく変形によって達成される。図３のアレンジは、移動部品が最小限に抑えられるので有利である。このようにして内部ガス環境５の汚染のリスクが低減される。変形可能部材１４とレンズ鏡筒５との間の連結ポイントは固定され、これが信頼できるシールを設けるのに役立つ。変形可能部材として、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）メンブレンが使用されてもよい。湿気の流れがメンブレンを通ることを防止するため、メンブレンの領域に乾燥パージガス流が供給されてもよい。内部ガス環境５内の圧力が外部ガス環境の圧力よりも高いレベル又は低いレベルに保たれる場合は、必要な付勢を与えるために変形可能部材１４にはまた弾性部材（図示せず）が設けられてもよい。例えば、変形可能部材１４は弾性特性を有するメンブレンから形成されてよい。
【００３６】
[0047]  図４は、受動コンポーネントが外部ガス環境の圧力変動に応じて形状が変化する（矢印１５）ように構成されたベローズを備える実施形態を示す。ベローズの動作は、両者とも上で説明されたピストン８及びシリンダ９のアレンジ、及び変形可能部材１４のアレンジの動作に対応する。ベローズ１６は、外部ガス環境の圧力変動に応じて内側、外側、又は内側及び外側（矢印１５）に駆動されるように構成されている。ベローズ１６は実際には、外部ガス環境の圧力変動によって駆動されて、変動を少なくとも部分的に補償するように内部ガス環境５の容積を変化させる。外部ガス環境の圧力上昇は内部ガス環境５の容積の対応する増大を伴い、逆の場合も同様である。図３の変形可能部材１４のアレンジの場合と同様に、ベローズ１６は、移動部品が最小限に抑えられる（例えば摺動シールは必要ない）ので有利である。粒子の形成は望ましく最小限に抑えられる。内部ガス環境５内の圧力を外部ガス環境の圧力よりも高いレベル、又は低いレベルに保つ場合は、図２及び図３を参照して上で説明された実施形態と同様に、必要な付勢を与えるようベローズ１６に弾性部材が設けられる。
【００３７】
[0048]  図５から図７は、図２から図４の実施形態にそれぞれ対応する。図２から図４の実施形態の受動コンポーネントが、図２から図４に示すアレンジにあるコンポーネントに対応するものでよい１つ又は複数の能動コンポーネントに置き換えられている。各アレンジのシステムには、圧力センサシステム２４が備えられている。圧力センサシステム２４は、以下のうちの、すなわち（例えば外部ガス環境の圧力センサを介した）外部ガス環境内の圧力、（例えば内部ガス環境５内の圧力センサを介した）内部ガス環境５内の圧力、及び／又は（例えば内部ガス環境と外部ガス環境との間の境界に位置する圧力差センサを介した）内部ガス環境５と外部ガス環境との間の圧力差のうちの１つ又は複数の値を測定するように構成されている。圧力センサシステム２４から入力を受けるコントローラ２２が備えられている。コントローラ２２は、外部ガス環境内の測定された圧力だけに応答するように構成されてもよい。例えば、コントローラ２２は、外部ガス環境内の検出された圧力変化に対応する量だけ内部ガス容量内の圧力を調整するように構成されてもよい。代替的に又は追加的に、コントローラ２２は、（内部ガス環境及び外部ガス環境の各々の内部の別個のセンサを介した）内部ガス環境及び外部ガス環境内の圧力の別個の測定から導き出される内部ガス環境５と外部ガス環境との間の圧力差に応答するように構成されてもよい。例えば、コントローラ２２は、内部ガス環境内の圧力と外部ガス環境内の圧力との差の検出された変化に対応する量だけ、内部ガス容積内の圧力を調整するように構成されてもよい。代替的に又は追加的に、コントローラ２２は、圧力差センサを介して圧力差を直接測定することから導き出された内部と外部のガス環境の圧力差に応答するように構成されてもよい。例えば、コントローラ２２は、検出された圧力差の検出された変化に対応する量だけ内部ガス容積内の圧力を調整するように構成されてもよい。
【００３８】
[0049]  図５では、ピストン１８とシリンダ１７とが、ピストン１８の内側及び外側への運動（矢印１９）を駆動するように構成されたピストンドライバ２０と協動する。ピストンドライバ２０は、コントローラ２２からの制御信号に応答してピストン１８を駆動する。制御信号は、（圧力センサシステム２４によって測定された）外部ガス環境の圧力変動を少なくとも部分的に補償する方向にピストン１８を移動させるような信号である。例えば、外部ガス環境内の圧力が上昇すると、制御信号は、ピストンドライバ２０がピストン１８を内側に（図の左側に）駆動させるような信号になる。外部ガス環境内の圧力が低下すると、制御信号は、ピストンドライバ２０がピストン１８を外側に（図の右側に）駆動させるような信号になる。コントローラ２２は、例えばフィードバックアレンジメントで動作するように構成されてもよい。追加的に又は代替的に、コントローラ２２は、フィードフォワード制御を使用するように構成されてもよい。ピストン１８の縦軸は、内部ガス環境５から離れるよう傾斜して下方に向けられてもよい。こうすれば、移動するピストン１８に関連する汚染物質が内部ガス環境５内の重要な素子から離れやすいであろう。
【００３９】
[0050]  図６では、変形可能部材２６が変形可能部材ドライバ２５と協動する。変形可能部材ドライバ２５は、コントローラ２２からの制御信号に基づいて変形状態（矢印２１）を制御するように構成される。例えば、外部ガス環境内の圧力が上昇すると、制御信号は、内部ガス環境５の容積が縮小するように、変形可能部材ドライバ２５が変形可能部材２６を変形させるような信号になる。外部ガス環境の圧力が低下すると、制御信号は、内部ガス環境５の容積が増大するように変形可能部材２６を変形させるような信号になる。
【００４０】
[0051]  図７では、ベローズ２８には、コントローラ２２からの制御信号に基づいてベローズ２８の容積を制御するように構成されたベローズドライバ３０が設けられている。例えば、外部ガス環境の圧力が上昇すると、制御信号は、ベローズドライバ３０がベローズ２８に内部ガス環境の容積を低減させるような信号になる。外部ガス圧力が低下すると、制御信号は、ベローズ２８が内部ガス環境の容積を増大させるような信号になる。
【００４１】
[0052]  図２から図７のピストン及びシリンダ、メンブレン又はベローズなどの変形可能部材、又はそのいずれかの一部を分離して、又はいずれかの組合せで一緒に使用してもよい。さらに、内部ガス環境５が実質的に静止ガスを含んでいる場合が図示されているが、必ずしもそうである必要はない。例えば、内部ガス環境５を通して連続的なガス流を供給するためにパージガス供給システムが提供されてもよい。
【００４２】
[0053]  追加的に又は代替的に、圧力補償システムは、内部ガス環境５内のガス粒子の数（すなわち、内部ガス環境内のガス量）を調整するガス粒子アジャスタを備えてもよい。内部ガス環境５内の圧力は、ガス粒子数を増大させることによって上昇させることができる。内部ガス環境５内の圧力は、ガス粒子数を減少させることによって低下させることができる。内部ガス環境５内の圧力を操作するこの方法は、内部ガス環境５の容積変化に基づいて、単独で、又は上記の実施形態のいずれか１つ又は複数の組合せでも使用できる。
【００４３】
[0054]  ガス粒子数の調整は、内部ガス環境５内の圧力とは異なる圧力でガスを収容するように構成された１つ又は複数のリザーバによって実施することができる。このようなリザーバを内部ガス環境に接続することは、内部ガス環境５内への、又は内部ガス環境５からのガスの正味流れをもたらすことになる。リザーバ内の圧力が内部ガス環境５内の圧力よりも高い場合は、ガスの正味流れは内部ガス環境５内への流れになる。内部ガス環境５内へのガスの正味流れは、内部ガス環境５内の圧力を上昇させやすい。リザーバ内の圧力が内部ガス環境５内の圧力よりも低い場合は、ガスの正味流れは内部ガス環境５から出る流れになる。内部ガス環境５から出るガスの正味流れは、内部ガス環境５内の圧力を低下させやすい。したがって、内部ガス環境５とは異なる圧力下にあるリザーバへの接続を選択的に制御することによって、内部ガス環境５内への、又は内部ガス環境５からのガスの流れを制御又は調整することができる。
【００４４】
[0055]  制御又は調整は、例えば、リザーバと内部ガス環境５との間の直接接続を介して、直接行うことができる。代替的に又は追加的に、制御又は調整は、内部ガス環境５に、又は内部ガス環境５に連通している供給管への接続を介して、間接的に行うことができる。供給管は、例えば内部ガス環境５を通してパージガス流を供給するパージガス供給システムに関連付けられた供給管であってよい。内部ガス環境５の圧力以下の圧力でガスを収容するように構成されたリザーバを「低圧リザーバ」と呼んでもよい。内部ガス環境５の圧力以上の圧力でガスを収容するように構成されたリザーバを「高圧リザーバ」と呼んでもよい。ある場合に低圧リザーバであるリザーバが、別の場合には高圧リザーバであってもよい。低圧リザーバと高圧リザーバは異なるものである必要はない。例えば、リザーバは、内部ガス環境５から流出する正味ガス流を生成する目的で、ある瞬間には低下された圧力を有してもよく、したがって低圧リザーバであると特徴付けられてもよい。別の瞬間には、同じリザーバが内部ガス環境５内に流入する正味ガス流を生成する目的で高圧を有してもよく、したがって高圧リザーバであると特徴付けられてもよい。リザーバは、例えば、交互順などの順番に低圧機能と高圧機能の両方を果たすことができる。
【００４５】
[0056]  図８は、投影システムの上部又は下部に適用される例示的アレンジを示す。投影システムの上部又は下部の性質は図２を参照して上述した。図２から図７を参照して説明した実施形態と同様に、レンズ鏡筒７内に収納された、外部ガス環境に曝される第１の面と、内部ガス環境５に曝される第２の面３とを有する光学素子が設けられている。この例では、内部ガス環境５を通してガス流を供給するために、パージガス供給システムが提供される。ガス流は、例えば、内部ガス環境５から放出される汚染物質を除去するために利用できる。ガス流は、連続的なものでも、準連続的（すなわち、断続的にある期間にはオンで、ある期間にはオフ）なものでもよい。
【００４６】
[0057]  パージガス供給システムは、供給源３６から入力ガスコントローラ３２及び入力管４０を経て内部ガス環境５にガスを供給し、出力管４２及び出力ガスコントローラ３４を経てシンク３８にガスを引き出す。引き出しは能動的でも受動的でもよい。
【００４７】
[0058]  この例では、ガス粒子アジャスタは、２つの低圧リザーバ４６及び４８と、２つの高圧リザーバ５０及び５２とを備えている。各リザーバ４６、４８、５０、５２はバルブ６１、６３、６５、６７を介して供給管４４に接続されている。供給管４４は内部ガス環境５に連通している。
【００４８】
[0059]  低圧リザーバ４６、４８は、内部ガス環境５の圧力よりも低い圧力、望ましくは真空に近い圧力、例えば絶対圧力が０．１バール未満に保たれる。このようにして、バルブ６１、６３を開けると、ガスが内部ガス環境５から流出し、又は供給されたガス流が低圧リザーバ４６、４８の一方又は両方に再流入する。したがって、内部ガス環境５内のガス粒子数が、それ故圧力が減る。バルブ４９、５１を介してガスシンク５６への低圧リザーバ４６、４８内の圧力を選択的に低下させるために、負圧源４７が備えられる。
【００４９】
[0060]  高圧リザーバ５０、５２は、内部ガス環境５の圧力よりも高い圧力に保たれる。このようにして、バルブ６５又は６７を開けると、ガスが内部ガス環境５内に流入し、したがって、内部ガス環境５内の圧ガス粒子数が、それ故圧力が増える。バルブ５３及び５５を介してガス源５８からの高圧リザーバ５０、５２内の圧力を選択的に上昇させるために、過圧源５１が備えられる。ガス源５８は、図に示し用に供給源３６から導出してもよく、又は別個の供給源から導出してもよい。
【００５０】
[0061]  低圧又は高圧リザーバ４６、４８、５０、５２から内部ガス環境５内への、又は内部ガス環境５から出るガスの流量は、リザーバ４６、４８、５０、５２と内部ガス環境５との間の圧力差に左右される。リザーバ４６、４８、５０、５２と内部ガス環境５との間の圧力差を増大させる範囲は、低圧リザーバ４６、４８に関しては制限される。この制限が生ずるのは、（低圧リザーバ４６、４８内の絶対圧力を負にすることはできないので）圧力差が内部ガス環境５内の圧力を超えることができないからである。しかし、低圧リザーバ４６、４８の容積をより大きくして、これらのリザーバが内部ガス環境５に接続されるときにリザーバ内の圧力上昇率が低下するようにすることによって、この問題点を緩和することができる。高圧リザーバの場合は、圧力差は低圧リザーバの場合よりも大幅に大きくすることができる。したがって高圧リザーバをより小型にすることができる。通常、高圧リザーバを小型化することが望ましいが、それはリザーバを内部ガス環境５のできるだけ近傍に配置することが有利であり、且つこの領域のスペースが限られているからである。
【００５１】
[0062]  圧力センサシステム２４の検出値に応じてバルブ６１、６３、６５、６７の開放を制御するために、コントローラ６０が設けられている。外部圧力が上昇すると、コントローラ６０は高圧リザーバに連通しているバルブ６５、６７の一方又は両方を開く。高圧リザーバに連通しているバルブ６５、６７の一方又は両方が開かれると、内部ガス環境５内の圧力が上昇する。外部圧力が低下すると、コントローラ６０は低圧リザーバに連通しているバルブ６１、６３の一方又は両方を開く。低圧リザーバに連通しているバルブ６１、６３の一方又は両方が開かれると、内部ガス環境５内の圧力が低下する。この例のコントローラ６０は、また、リザーバ内の圧力を確実に使用可能状態の所望の開始値にするようにバルブ４９、５１、５３及び５５を制御するようにも構成されている。
【００５２】
[0063]  この例では、複数の低圧リザーバ４６、４８が設けられている。これにより、リザーバ４６、４８の一方又は両方を選択的に開くことによって内部ガス環境５からガスを引き出す流量（及び／又は引き出されるガスの総量）を変更することが可能になる。代替的に又は追加的に、複数のリザーバがあることによって、内部ガス環境５内の圧力を調整するために別のリザーバを使用しながら、１つのリザーバ内の圧力を開始値の方に再び低下させることが可能になる。
【００５３】
[0064]  同様に、複数の高圧リザーバ５０、５２を備えることによって、リザーバ５０、５２の一方又は両方を選択的に開くことによって内部ガス環境５にガスを供給する流量（及び／又は供給されるガスの総量）を変更することが可能になる。代替的に又は追加的に、複数のリザーバがあることによって、内部ガス環境５内の圧力を調整するために別のリザーバを使用しながら、１つのリザーバ内の圧力を開始値の方に再び上昇させることが可能になる。
【００５４】
[0065]  所定のリザーバ４６、４８、５０、５２からのガス流量を調整する代替の又は追加の方法は、リザーバ４６、４８、５０、５２と供給管４４との間に可変流れ抵抗をもたらすことができる１つ又は複数のバルブを備えることである。例えば、バルブは全閉状態（極めて高い流れ抵抗）から全開状態（極めて低い流れ抵抗）までの連続可変流れ抵抗をもたらすことができる。代替的に又は追加的に、２つより多い複数の別個の流れ抵抗の選択可能な１つを付与するようにバルブを構成することもできる。これらの変形形態のいずれか１つのコントローラ６０は、所望のガス流量の関数として、１）開くべきリザーバを選択する、及び／又は２）選択された１つ又は複数のリザーバへのバルブが開かれる程度を選択する（すなわち、１つ又は複数のバルブの１つ又は複数の流れ抵抗を選択する）ように構成されるであろう。
【００５５】
[0066]  コントローラ６０は通常、外部ガス環境の測定された圧力と、内部ガス環境内の予測又は測定された圧力との間の検出された差の大きさの関数として、ガス流量を制御するように構成されてもよい。大きな変動が検出されると、コントローラ６０は、小さな変動が検出される場合よりも、より多くのリザーバを開き、及び／又はバルブをさらに開く。任意選択として、供給管４４内のガス流量を測定するために、流量計が備えられる。流量計６８の測定値はコントローラ６０に送られる。コントローラ６０は、バルブ６１、６３、６５、６７の１つ又は複数に適用される制御信号を計算する際に測定値を考慮に入れるように構成される。例えば、コントローラ６０は、流量計６８によって測定された流量がある流量、例えばターゲット設定ポイントの流量に収斂するまでバルブの作動を変更するように構成されてもよい。代替的に又は追加的に、コントローラ６０は、内部ガス環境５の圧力が調整される量を制御するために、１つ又は複数の選択されたリザーバ４６、４８、５０、５２が開かれる時間を制御するように構成されてもよい。
【００５６】
[0067]  図９は、供給管４４に接続されたリザーバシステムのさらに別の構成を示す。ここでは、１：１：２：４：８のシリーズの相対容積を有する複数の低圧リザーバ７１Ａ、７１Ｂ、７２、７４及び７８が備えられている。このシリーズは、容積が選択的に加算されて、均等な間隔をおいた全容積範囲（均等な間隔をおいた１６の異なる総容積）を与えることができる特性を有している。バルブ８１〜８５のどれが開かれるかを制御することによって、所望の総容積を選択することができる。所望の有効容積範囲に基づいて別のシリーズを選択してもよい。可能な容積の数が多いほど、内部ガス環境５からの修正可能なガス流出のサイズ及び／又は速度を調整する範囲が大きくなる。例えば、シリーズ１：１：２：４：８：１６によって、シリーズ１：１：２：４：８と比較して２倍の個別段階数が可能になるであろう。代替的に又は追加的に、低圧リザーバが、異なる圧力を有するようにアレンジされてもよい。
【００５７】
[0068]  図９の変形形態はまた、各々の圧力が個々に制御できるように構成された一連の高圧力リザーバ９０を備えている。図示した例では、個々の制御は個々に割り当てられた過圧供給源１０１〜１０６によって達成される。代替的に又は追加的に、共通の過圧供給源を使用してもよい。この場合、各リザーバには、所望の圧力に設定できる個々の過圧開放バルブが設けられてもよい。後者の方法は、必要な過圧源が少ないので実装するコストを安くできる。
【００５８】
[0069]   リザーバ１０１〜１０６内の圧力は、低圧リザーバ７１Ａ、７１Ｂ、７２、７４、７８の場合のようなシリーズが達成されるように調整されてもよい。このようなシリーズによって、どのバルブ９１〜９６が開かれるかに応じて適切な流入範囲を選択することが可能になる。例えば、パワーシリーズ１：１：２：４：８：１６を有するようにリザーバ９０の圧力が選択されてもよい。コントローラ６０は、検出された変動、又はユーザーの要求に応じて使用時の呼び圧力（すなわち、リザーバが開かれる前の圧力）を変更するように構成されることもできる。代替的に又は追加的に、高圧レザーバが、異なる容積を有するようにアレンジされてもよい。
【００５９】
[0070]  図９に示した例では、低圧リザーバに異なる容積が与えられ、高圧リザーバに異なる圧力が与えられるが、これらの特徴は個別に与えられてもよいことが理解されよう。低圧リザーバに異なる容積が与えられ、一方高圧リザーバは同じ圧力に保たれる（又は単一の高圧リザーバだけが備えられる）ことができる。同様に、高圧リザーバに異なる圧力が与えられ、一方、低圧リザーバは全て同じ容積を有する（又は単一の低圧リザーバだけを備えてもよい）。
【００６０】
[0071]  絶対圧力が約６バールに及ぶ過圧が高圧リザーバには実際的であろうと見込まれる。低圧リザーバの場合は、絶対圧力が約０．１バールまで下回る圧力が実際的であろうと見込まれる。多くの場合、高圧リザーバの容積は、例えば０．０１リッターと０．１リッターとの間の範囲であり得る。各リザーバの最も適した容積は、例えば予想される圧力変動の大きさや予想される継続期間など、予想される圧力変動のタイプに左右されるであろう。上記に説明したように、変動のタイプは、その他の要因とともに据付け場所の性質に左右され得る。個々のリザーバのサイズは備えられるリザーバ数、及び補償目的で複数のリザーバを同時に使用できるかどうかによっても左右され得る。容積は、作動前にリザーバ内で保たれる圧力によっても左右され得る。
【００６１】
[0072]  以下は、単一の変動事象を補償するために単一のリザーバが使用される場合の例示的なものである。前述した２５Ｐａの変動を補償するための高圧リザーバでは、リザーバが約２バールの絶対圧力に保たれている場合は、約０．０５リッターの容積を使用できる。リザーバが約６バールの絶対圧力に保たれている場合は、約０．０１リッターの容積を使用できる。２５Ｐａの変動を補償するための低圧リザーバでは、リザーバが約０．１バールの絶対圧力に保たれている場合は、約０．０５リッターの容積を使用できる。
【００６２】
[0073]  図１０は、図８の配置の変形形態を示す。この場合、低圧リザーバ４６及び４８は、（図８のように）供給管４４にではなく（オプションの流量計６８を介して）供給管４４Ｂに接続される。供給管４４Ｂは、パージガス供給システムの出力側、すなわち、この例では出力ガスコントローラ３４及び／又は出力ガスコントローラ３管４２に連通している。実際には、低圧リザーバ４６及び４８は、出力管４２を経てガスを引き出すことができるように構成される（必要ならば接続管が設けられる）。高圧リザーバ５０及び５２は、（オプションの流量計６８を介して）供給管４４Ａに接続される。供給管４４Ａは、図８の供給管４４と同様である。供給管４４Ａは、パージガス供給システムの入力側、すなわちこの例では入力ガスコントローラ３２及び／又は入力線４０に連通している。実際には、高圧リザーバ５０及び５２は、入力管４０を経てガスを内部ガス環境に供給できるように構成される（必要ならば接続管が設けられる）。図１０の機能は、低圧リザーバを出力側に接続することが、内部ガス環境５内の圧力を調整するために低圧リザーバを使用しても内部ガス環境５を通るパージガスの流れる方向が不都合に変化しないことを確実にするのに役立つこと以外は、図８を参照して上で説明した機能と同じである。さらに、図８の構成と比較して図１０のアレンジは、内部ガス環境５を通るパージガスの流れを増加する傾向があり得る。パージガスの流れが増加すると、意図するパージガスの作用を向上させることができる。例えば、流れが増加すると、放出される汚染物質が内部ガス環境５から除去される効率を高めることができる。
【００６３】
[0074]  図１１は、図１０の供給管４４Ａ及び４４Ｂに接続されたリザーバシステムの構成を示す。リザーバのアレンジは、低圧リザーバ７１Ａ、７１Ｂ、７２、７４、７８が出力側の供給管４４Ｂに接続され、高圧リザーバ９０が入力側の供給管４４Ａに接続されること以外は、図９を参照して上述したものと同様である。このアレンジの望ましい効果は、図１０を参照して上述した効果を含んでいる。パージガスの流れ方向の不都合な変化は回避される。さらに、パージガス流の流量は増加する傾向があり得、それはパージガスの機能を向上させることができる。例えば、放出される汚染物質の除去を向上させることができる。
【００６４】
[0075]  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。
【００６５】
[0076]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００６６】
[0077]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００６７】
[0078]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折型、反射型、磁気型、電磁型及び静電型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、又はその組合せを指すことができる。
【００６８】
[0079]  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格納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。
【００６９】
[0080]  １．リソグラフィ装置用投影システムであって、
前記投影システムは、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成され、
前記投影システムは、第１の面と第２の面とを備える光学素子を備え、
前記第１の面は、前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、
前記第２の面は、前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成され、
前記投影システムは、前記外部ガス環境内の圧力変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムをさらに備える、リソグラフィ装置用投影システム。
２．前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境の容積を調整する容積アジャスタを備える、条項１に記載の投影システム。
３．前記圧力補償システムは、
前記外部ガス環境の圧力上昇に応じて前記内部ガス環境の容積を縮小し、
前記外部ガス環境の圧力低下に応じて前記内部ガス環境の容積を増大する
ように構成される、条項１又は２に記載の投影システム。
４．前記投影システムは、前記内部ガス環境の容積を調整するために以下から選択された、すなわち前記内部ガス環境から離れるように傾斜した縦軸を有するピストン及びシリンダ、ベローズ、及び／又は変形可能なメンブレンから選択された１つ又は複数を備える、条項１から３のいずれかに記載の投影システム。
５．前記圧力補償システムは、
以下から選択された、すなわち前記外部ガス環境内の圧力、前記内部ガス環境内の圧力、及び／又は前記内部ガス環境と前記外部ガス環境との間の圧力差から選択された１つ又は複数を測定するように構成された圧力センサシステムと、
前記圧力センサシステムからの出力に基づいて前記圧力補償システムを制御するように構成されたコントローラと、
を備える、条項１から４のいずれかに記載の投影システム。
６．前記圧力補償システムは、前記コントローラからの制御信号に応答して前記内部ガス環境の容積を調整するように構成されたコンポーネントを備える、条項５に記載の投影システム。
７．前記コントローラからの制御信号に応答して前記内部ガス環境の容積を調整するように構成された前記コンポーネントは、以下から選択された、すなわち前記内部ガス環境から離れるように傾斜した縦軸を有するピストン及びシリンダ、ベローズ、及び／又は変形可能なメンブレンから選択された１つ又は複数を備える、条項６に記載の投影システム。
８．前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境の容積を受動的に調整するように構成されたコンポーネントを備える、条項１から７のいずれかに記載の投影システム。
９．前記内部ガス環境の容積を受動的に調整するように構成された前記コンポーネントは、以下から選択された、すなわち前記内部ガス環境から離れるように傾斜した縦軸を有するピストン及びシリンダ、ベローズ、及び／又は変形可能なメンブレンから選択された１つ又は複数を備える、条項８に記載の投影システム。
１０．前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境内のガス粒子数を調整するガス粒子アジャスタを備える、条項１から９のいずれかに記載の投影システム。
１１．前記圧力補償システムは、
前記外部ガス環境内の圧力上昇に応じて内部ガス環境内の粒子数を低減し、
前記外部ガス環境内の圧力降下に応じて前記内部ガス環境内の粒子数を増大する
ように構成される、条項１から１０のいずれかに記載の投影システム。
１２．前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境内の圧力とは異なる圧力にてガスを収容するリザーバを備え、
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境への、又は前記内部ガス環境からのガスの供給を制御又は調整するために前記リザーバの接続を制御するように構成される、条項１から１１のいずれかに記載の投影システム。
１３．前記圧力補償システムは、前記リザーバへの接続の流れ抵抗を、２以上の複数の離散値の１つ、連続的な数値範囲、又はその両方に調整するように構成される、条項１２に記載の投影システム。
１４．前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境の圧力よりも高い圧力にてガスを収容するように構成された複数のリザーバ、前記内部ガス環境の圧力よりも低い圧力にてガスを収容するように構成された複数のリザーバ、又はその両方を備え、
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境へのガス供給を制御又は調整するために前記リザーバの各々への接続を制御するように構成される、条項１２又は条項１３に記載の投影システム。
１５．前記内部ガス環境の圧力よりも高い圧力にてガスを収容するように構成された前記複数のリザーバの全部又は一部、前記内部ガス環境の圧力よりも低い圧力にてガスを収容するように構成された前記複数のリザーバの全部又は一部、又はその両方が、異なる圧力に保たれ、異なる容積を有し、又はその両方である、条項１４に記載の投影システム。
１６．前記異なる圧力、前記異なる容積、又はその両方が、選択的に加算されて均等な間隔をおいた全範囲が得られるような一連の値を含む、条項１５に記載の投影システム。
１７．前記圧力補償システムは、前記リザーバへの前記接続の全部又は一部を選択的に開放することによって前記内部ガス環境内の圧力の調整量を制御するように構成される、条項１４から１６のいずれかに記載の投影システム。
１８．前記圧力補償システムは、前記複数のリザーバへの接続の各々、又は選択された一部の各々に関連する前記流れ抵抗を選択的に変更することによって、前記内部ガス環境内の圧力の調整量を制御するように構成される、条項１４から１７のいずれかに記載の投影システム。
１９．前記内部ガス環境への、又は前記内部ガス環境からのガス流量を測定する流量計をさらに備え、前記圧力補償システムは、前記流量計からの出力を使用して前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成される、条項１から１８のいずれかに記載の投影システム。
２０．前記内部ガス環境が前記外部ガス環境の圧力とは異なる圧力に保たれる、条項１から１９のいずれかに記載の投影システム。
２１．前記内部ガス環境を通る連続的なガス流を供給するように構成されたパージガス供給システムをさらに備える、条項１から２０に記載の投影システム。
２２．前記パージガス供給システムは、入力管を介してガスを前記内部ガス環境に供給し、出力管を介してガスを前記内部ガス環境から引き出すように構成され、
前記圧力補償システムは、前記内部ガス環境内の圧力よりも高い圧力にてガスを収容する１つ又は複数のリザーバ、及び前記内部ガス環境内の圧力よりも低い圧力にてガスを収容する１つ又は複数のリザーバを備え、
前記内部ガス環境内の圧力よりも高い圧力にてガスを収容する前記１つ又は複数のリザーバは、前記入力管を介して前記内部ガス環境にガスを供給できるように構成され、
前記内部ガス環境内の圧力よりも低い圧力にてガスを収容する前記１つ又は複数のリザーバは、前記出力管を介して前記内部ガス環境からガスを引き出すことができるように構成される、条項２１に記載の投影システム。
２３．条項１から２２のいずれかに記載の投影システムを備えるリソグラフィ装置。
２４．リソグラフィ装置であって、
パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムであって、該投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、該第１の面が前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、該第２の面が前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成された、投影システムと、
前記外部ガス環境内の圧力変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
２５．リソグラフィ装置であって、
パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムであって、該投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、該第１の面が前記リソグラフィ装置の外側に接続された外部ガス環境に曝されるように構成され、該第２の面が前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝されるように構成され、使用時に前記内部ガス環境と前記外部ガス環境との間に圧力差がある、投影システムと、
前記圧力差の測定された変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
２６．デバイス製造方法であって、
投影システムを使用してパターニングされた放射ビームを基板上に投影するステップであって、該投影システムが第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、該第１の面が前記投影システムの外側に接続された外部ガス環境に曝され、該第２の面が前記外部ガス環境から実質的に隔絶された内部ガス環境に曝される、ステップと、
前記外部ガス環境内の圧力変化に応じて前記内部ガス環境内の圧力を調整するステップと、
を含むデバイス製造方法。
２７．リソグラフィ装置用投影システムであって、
前記投影システムは、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成され、
前記投影システムは、第１の面と第２の面とを有する光学素子を備え、前記第１の面は第１のガス環境に曝され、前記第２の面は前記第１のガス環境から実質的に隔絶された第２のガス環境に曝され、
前記投影システムはさらに、前記第１のガス環境内の圧力変化、又は前記第１のガス環境と前記第２のガス環境との間の圧力差の変化に応じて、前記第２のガス環境内の圧力を調整するように構成された圧力補償システムをさらに備える、リソグラフィ装置用投影システム。
【００７０】
[0081]  上記の記載は説明のためであり、限定することを意図するものではない。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく本発明を変更してもよいことが当業者には明らかであろう。
【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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【外国語明細書】
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