特許 5886476 センサ、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5886476

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】センサ、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20160303BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 521

【請求項の数】16

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-513050(P2015-513050)

(86)(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公表番号】特表2015-517739(P2015-517739A)

(43)【公表日】2015年6月22日

(86)【国際出願番号】EP2013055701

(87)【国際公開番号】WO2013174539

(87)【国際公開日】20131128

【審査請求日】2014年12月24日

(31)【優先権主張番号】61/650,260

(32)【優先日】2012年5月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/736,264

(32)【優先日】2012年12月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】ローラン，ティボー，サイモン，マチュー

(72)【発明者】

【氏名】ヤコブス，ヨハネス，ヘンリカス，ウィルヘルムス

(72)【発明者】

【氏名】コック，ハイコ，ヴィクトール

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン デ ファイフェル，ユリ，ヨハネス，ガブリエル

(72)【発明者】

【氏名】ファン デ ヴァル，ヨハネス，アントニウス，マリア

(72)【発明者】

【氏名】ナーレン，バスティアーン，アンドレアス，ウィルヘルムス，ヒューベルタス

(72)【発明者】

【氏名】フォグド，ロベルト ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ヴェステラケン，ジャン，スティーヴン，クリスティアーン

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン デ リフト，ヨハネス，ヒューベルタス，アントニウス

(72)【発明者】

【氏名】コイケール，アラール，エールコ

(72)【発明者】

【氏名】フーケンス−メルテンス，ウィルヘルミナ マルガレータ ヨゼフ

(72)【発明者】

【氏名】テイレット，ヨハン，ブルーノ，イボン

【審査官】 佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２４５５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６８６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２８３８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／２０ − ７／２４ 、 ９／００ − ９／０２ 、

Ｈ０１Ｌ２１／０２７、２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液浸タイプのリソグラフィ装置で使用するセンサであって、
前記センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材と、
刺激を電気信号に変換するトランスデューサと、
温度調節デバイスと、を備え、
前記トランスデューサと前記温度調節デバイスとの間の第１の熱フロー経路が、前記トランスデューサと前記液浸液との間の第２の熱フロー経路よりも小さい熱抵抗を有し、前記トランスデューサは、支持部材上に搭載され、前記支持部材は、前記トランスデューサと前記温度調節デバイスとの間に熱経路を提供し、前記支持部材は、前記温度調節デバイスから分離可能である、センサ。

【請求項2】

前記温度調節デバイス及び前記トランスデューサは、非接触式に熱結合している、請求項１に記載のセンサ。

【請求項3】

前記トランスデューサは、前記液浸液に対向する前記支持部材の面に搭載されている、請求項１に記載のセンサ。

【請求項4】

前記トランスデューサが生成した電気信号を受け取る電気回路をさらに備える、請求項１又は２に記載のセンサ。

【請求項5】

前記電気回路は、前記液浸液と反対側の前記支持部材の面に搭載され、
前記第１の熱フロー経路は、さらに前記電気回路が生成した熱を前記温度調節デバイスへ伝導する、請求項４に記載のセンサ。

【請求項6】

前記トランスデューサは、フォトダイオード、電荷結合素子、カメラ及びＣＭＯＳカメラからなるグループから選択される少なくとも１つである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項7】

前記部材は、透明な窓を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項8】

不透明なパターン、例えば、格子が前記透明な窓内又は上に提供されている、請求項７に記載のセンサ。

【請求項9】

前記トランスデューサと前記部材との間に、ギャップ及び／又は断熱層が存在する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項10】

前記温度調節デバイスは、その内部に熱伝達媒体を循環させる導管を画定したボディを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項11】

前記温度調節デバイス及び前記トランスデューサの対向面の間に小さいギャップが形成され、前記対向面が非平坦である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項12】

液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、
前記センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、
刺激を電気信号に変換するトランスデューサと、
温度調節デバイスと、を備え、
前記トランスデューサは、前記トランスデューサと前記部材の表面との熱結合よりも大きい温度調節デバイスとの熱結合を有し、
前記トランスデューサは、支持部材上に搭載され、前記支持部材は、前記トランスデューサと前記温度調節デバイスとの間に熱経路を提供し、前記支持部材は、前記温度調節デバイスから分離可能である、センサ。

【請求項13】

前記温度調節デバイス及び前記トランスデューサは、非接触式に熱結合している、請求項１２に記載のセンサ。

【請求項14】

前記部材の温度を調節する制御システムをさらに備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のセンサ。

【請求項15】

パターニングデバイスによってパターンを付与されたビームを基板上に投影する投影システムと、
前記基板を支持する基板テーブルと、
前記投影システムと前記基板テーブルとの間の空間に液体を提供する液体供給システムと、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のセンサと、を備える、
リソグラフィ装置。

【請求項16】

リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、
パターニングデバイスによってパターンを付与されたビームを、投影システムを用いて基板上に投影しながら、前記投影システムと前記基板との間の空間に液体を提供することと、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のセンサを用いて、前記リソグラフィ装置又は前記投影のパラメータを検知することと、
を含む、デバイス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１２年５月２２日出願の米国仮出願第６１／６５０，２６０号及び２０１２年１２月１２日出願の米国仮出願第６１／７３６，２６４号の利益を主張し、それぞれの出願の全体を参照により本明細書に組み込むものとする。

【0002】

[0002] 本発明は、センサ、該センサを有するリソグラフィ装置及びそのような装置を用いたデバイス製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 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、連続して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。

【0004】

[0004] 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。しかしながら、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。

【0005】

[0005] リソグラフィ装置では、基板レベルでの投影ビームの特性を測定する１つ以上のセンサが提供される。例えば、透過イメージセンサを用いて、パターニングデバイスからのマーカの投影像に対する基板テーブル、すなわち基板の位置を決定することができる。集積干渉計を用いて投影ビームの波面の収差を測定できる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

[0006] 上記センサは、一般に、フォトダイオード又はカメラと、例えば、フォトダイオード又はカメラから出力された信号を処理又は増幅する電子回路と、を含む。フォトダイオード又はカメラと電子回路は使用時に熱を生成する。センサによって生成された熱は、精密デバイスを形成するための正確な結像に対して不要な外乱を引き起こす可能性がある。

【0007】

[0007] 例えば、結像の外乱を低減し、望ましくは最小限にするリソグラフィ装置で使用する改良型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】

【0008】

[0008] 本発明の一態様によれば、液浸タイプのリソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサと温度調節デバイスとの間の第１の熱フロー経路が、トランスデューサと液浸液との間の第２の熱フロー経路よりも小さい熱抵抗を有する、センサが提供される。

【0009】

[0009] 本発明の一態様によれば、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが温度調節デバイスに熱結合し、トランスデューサが部材の表面から熱隔離された、センサが提供される。

【0010】

[0010] 本発明の一態様によれば、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが、トランスデューサと部材の表面との熱結合よりも大きい温度調節デバイスとの熱結合を有する、センサが提供される。

【0011】

[0011] 本発明の一態様によれば、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが、温度調節デバイスからよりも部材の表面から大きい熱隔離を有する、センサが提供される。

【0012】

[0012] 本発明の一態様によれば、パターニングデバイスを支持するように構成された支持構造と、パターニングデバイスによってパターンを付与されたビームを基板上に投影するように構成された投影システムと、基板を支持するように構成された基板テーブルと、投影システムと基板との間の空間に液体を提供するように構成された液体供給システムと、本明細書に記載のセンサと、を備える、リソグラフィ装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

[0013] 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。

【0014】

【図1】[0014]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】[0015]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3】[0015]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4】[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5】[0017]液浸液体供給システムとして本発明のある実施形態で使用することができるバリア部材を断面図で示す。

【図6】[0018]本発明のある実施形態によるセンサを示す。

【図7】[0019]使用時の図６のセンサを示す。

【図8】[0020]デバイスの使用時に発生する温度差を示す。

【図9】[0021]本発明のある実施形態によるセンサを示す。

【図10】[0022]本発明のある実施形態によるセンサを示す。

【図11】[0023]本発明のある実施形態によるセンサを示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

[0024] 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、
[0025] −放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射又はＥＵＶ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、
[0026] −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、
[0027] −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、
[0028] −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つ以上のダイを含む）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。

【0016】

[0029] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

【0017】

[0030] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法でパターニングデバイスを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械式、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ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

【0018】

[0031] 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。

【0019】

[0032] 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。

【0020】

[0033] 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、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、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの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、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。

【0021】

[0034] 本明細書で示すように、装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、装置は、（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）反射タイプでもよい。

【0022】

[0035] リソグラフィ装置は、基板ステージ又は基板テーブルなどの２つ以上の基板支持構造、及び／又はパターニングデバイス用の２つ以上の支持構造を有するタイプのものであってもよい。複数の基板ステージを有する装置では、すべての基板ステージは同等のものでもよく、互換性がある。ある実施形態では、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に露光ステップに適合しており、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に測定又は予備工程に適合している。本発明のある実施形態では、複数の基板ステージの１つ以上が測定ステージに置き換えられる。測定ステージは、センサ検出器及び／又はセンサシステムのターゲットなどの１つ以上のセンサシステムの少なくとも一部を含むが、基板を支持しない。測定ステージは、基板ステージ又はパターニングデバイス用の支持構造の代わりに投影ビーム内で位置決め可能である。このような装置では、追加のステージを併用してもよく、又は１つ以上の別のステージを露光用に使用している間に１つ以上のステージで予備工程を実行してもよい。

【0023】

[0036] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤ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。

【0024】

[0037] 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ように構成されたアジャスタＡＭを備えていてもよい。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（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。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、（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）別に提供されてもよい。

【0025】

[0038] 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。基板Ｗは、以下に詳述する本発明のある実施形態による基板ホルダによって基板テーブルＷＴ上に保持されている。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（図１には明示されていない）位置センサを用いて、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）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。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、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。

【0026】

[0039] 図示の装置は、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。
[0040] 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、放射ビームに付与されたパターン全体が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。
[0041] 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。
[0042] 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。

【0027】

[0043] 上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

【0028】

[0044] 多くのリソグラフィ装置では、結像するフィーチャの小型化及び／又は装置の有効ＮＡの増加を可能にするために、液体供給システムＩＨを使用して投影システムの最終要素間に流体、特に液体を提供する。このような液浸装置に関して本発明の実施形態を以下でさらに説明するが、非液浸装置でも本発明の実施形態は等しく実施することができる。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、浴槽タイプ構成と、いわゆる局所液浸システムである。浴槽タイプ構成では、実質的に基板の全体及び任意選択として基板テーブルの一部が液体の浴槽内に浸漬される。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。

【0029】

[0045] 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。図２〜図５の液体供給デバイスのいずれも非閉じ込めシステムで使用することができる。しかし、封止特徴部は存在しないか、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。

【0030】

[0046] 局所液浸システムに対して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、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。すなわち、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。

【0031】

[0047] 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、最終要素の周囲に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。

【0032】

[0048] 局所液体供給システムを備える液浸リソグラフィの別の解決法が図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孔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。どの組み合わ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（他の組み合わ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。

【0033】

[0049] 提案されている別の構成は、液体供給システムに液体閉じ込め部材を提供する構成である。液体閉じ込め部材は、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る。そのような構成を図５に示す。液体閉じ込め部材は、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。液体閉じ込め部材と基板表面との間には封止が形成されている。ある実施形態では、液体閉じ込め部材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シールであってもよい。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。

【0034】

[0050] 流体ハンドリング構造１２は、液体閉じ込め部材を含み、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に封じ込める。基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終要素の間の空間内に液体が閉じ込められるように、基板Ｗに対する非接触シール１６を投影システムのイメージフィールドの周囲に形成することができる。空間は、投影システムＰＳの最終要素の下方に位置決めされ、それを囲む流体ハンドリング構造１２によって少なくとも部分的に形成される。液体を、液体入口１３によって投影システムの下方で、流体ハンドリング構造１２内の空間に入れる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。流体ハンドリング構造１２は投影システムの最終要素の少し上まで延在することができる。液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終要素の上まで上昇する。ある実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、その上端が投影システム又はその最終要素の形状に正確に一致することができる内周を有し、例えば円形とすることができる。底部では、内周がイメージフィールドの形状に正確に一致し、例えば矩形とすることができるが、そうである必要はない。

【0035】

[0051] ある実施形態では、液体が、使用中に流体ハンドリング構造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。ガスシールは、気体、例えば、空気、合成空気、Ｎ_２又は別の不活性ガスによって形成される。ガスシール内の気体は、圧力下で入口１５を介して流体ハンドリング構造１２と基板Ｗの間のギャップに提供される。気体は出口１４を介して抽出される。気体入口１５への過剰圧力、出口１４の真空レベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流１６があるように構成される。流体ハンドリング構造１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力が、液体を空間１１に封じ込める。入口／出口は、空間１１を囲む環状溝であってもよい。環状溝は連続的であっても又は不連続的であってもよい。気体１６の流れは、液体を空間１１内に封じ込めるのに効果がある。こ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。

【0036】

[0052] 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局所区域構成である。他の構成も可能であり、それは例えば米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示されるような単相抽出器又は２相抽出器を使用する流体ハンドリングシステムを含む。

【0037】

[0053] 多くの他のタイプの液体供給システムが可能である。本発明は、いかなる特定のタイプの液体供給システムにも、液浸リソグラフィにも限定されない。本発明は任意のリソグラフィに等しく適用することができる。ＥＵＶリソグラフィ装置では、ビーム経路が実質的に排気され、上記液浸配置構成は使用しない。

【0038】

[0054] 図１に示す制御システム５００は、リソグラフィ装置の全体的動作を制御し、特に以下でさらに説明する最適化プロセスを実行する。制御システム５００は、適切にプログラムし、中央処理装置、揮発性及び不揮発性記憶手段を備えた汎用コンピュータとして実現することができる。任意選択として、制御システムはさらにキーボード及び画面のような１つ以上の入出力デバイス、１つ以上のネットワーク接続、及び／又はリソグラフィ装置の様々な部品との１つ以上のインターフェイスを備えてもよい。制御するコンピュータとリソグラフィ装置との間に１対１の関係は必要ないことが理解される。本発明のある実施形態では、１つのコンピュータが複数のリソグラフィ装置を制御することができる。本発明のある実施形態では、ネットワークで接続した複数のコンピュータを使用して、１つのリソグラフィ装置を制御することができる。制御システム５００は、リソグラフィ装置が一部となるリソセル又はクラスタ内で１つ以上の関連するプロセスデバイス及び基板ハンドリングデバイスを制御するように構成することもできる。制御システム５００は、リソセル又はクラスタの監視制御システム及び／又は工場の全体的な制御システムに従属するように構成することもできる。

【0039】

[0055] リソグラフィ装置の動作を制御するために、装置に関する状態を測定する多数のセンサが提供されている。装置の較正及び／又は保守の間に、すなわち、休止時間の間に、又は装置の実際の動作中に、例えば、露光中に、ターゲット部分の露光の合間に、又は基板の露光の間に、上記センサを使用できる。多数の上記センサ、例えば、放射線受光センサは、トランスデューサ、例えば、センサ上に落下する放射線などの刺激に応答して電気信号を生成するフォトダイオード又はカメラを含む。すべてとは言わずとも大半のセンサは動作中に熱を発生する。熱は、トランスデューサの動作の副産物として、トランスデューサの出力を処理するために提供された電子回路、例えば、増幅器又はアナログ−ディジタル変換器によって、又は、例えば、投影ビームのパラメータを測定するセンサの場合には放射線の吸収によって生成されることがある。

【0040】

[0056] センサに冷却装置を提供することができる。例えば、米国特許出願公開ＵＳ２０１０／０２５９７３４号は、露光放射線としての極端紫外線を使用するリソグラフィ装置で使用される波面センサの検出器モジュールをセンサモジュールのケーシングとヒートシンクとの間のギャップ内にガスを提供することで冷却する装置を記載している。この装置は、装置の他の部分に関わらず、センサモジュールを一定の温度に維持する役割を果たす。また、液浸リソグラフィ装置では、基板テーブルの上面に提供されたセンサを液浸液によって動作中に冷却することができる。

【0041】

[0057] しかしながら、動作中に液浸リソグラフィ装置内の液浸液に接触するセンサの冷却のための既存の方法は不適切であり、及び／又は別の問題を引き起こすことがある。装置の他の部分に関わらず、センサを一定の温度に維持するＵＳ２０１０／０２５９７３４号に開示されたような装置では、センサは液浸液とは異なる温度になる可能性がある。多くの場合、そのような温度差はセンサ自体の動作に明らかな影響を与えるものではない。しかしながら、温度差による液浸液とセンサとの間の熱伝達によって、液浸液内の望ましくない外乱、例えば、乱流及び／又は屈折率の変化を引き起こすことがある。同様に、温度調節された液浸液を用いてセンサを冷却する方法は熱伝達によって引き起こされる乱流を生む可能性がある。この問題に対処する方法は、測定の前に、センサと液浸液とが熱平衡状態になるのを待つという方法である。しかしながら、望ましくないことに、そのような遅延は装置のスループットを低減することがある。

【0042】

[0058] したがって、動作中に液浸液に接触する液浸タイプのリソグラフィ装置用のセンサが提供される。このセンサは、温度調節デバイス、例えば、冷却デバイスと、センサの熱生成部（例えばトランスデューサ又は電子回路間の熱経路）と、を有し、熱生成部と温度調節デバイスとの間の熱抵抗は、熱生成部と液浸液との間の熱抵抗よりも小さい。

【0043】

[0059] 図６は、本発明のある実施形態によるセンサ１００の断面図を示す。センサ１００は基板テーブルＷＴ又は測定テーブル（例えば、ステージの一部、例えば、上部であってもよいミラーブロック又はエンコーダブロック）のくぼみ内に搭載されている。センサ１００のプレート１０１（上プレートと呼んでもよい）はテーブルの上面と面一の上面１０１ａを有する。ステッカー（粘着シート部材と呼んでもよい）の形態のシール１１０は、プレート１０１とテーブルの上面との間にあるあらゆるギャップを覆う。プレート１０１は、投影ビームからの放射線などの放射線がトランスデューサ１０４に到達する際に通過する透明な部分１０１ｂを有する。ある実施形態では、透明な部分１０１ｂは紫外放射線、例えば、約１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内、特に２４８ｎｍ、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍの波長を有する深紫外放射線を透過させる。本発明のある実施形態では、透明な部分１０１ｂ内又は上に格子又はその他の基準パターン形成が形成される。ある実施形態では、プレート１０１の全体が透明な材料からなっている。ある実施形態では、透明な領域１０１ｂを画定する開口を有する不透明なコーティングがプレート１０１の表面に塗布される。光学要素１０３、例えば、放射線をトランスデューサ１０４上に誘導するか又は合焦させる光ファイバプレート又はマイクロレンズアレイが任意選択として提供される。トランスデューサ１０４は、放射線を電気信号に変換するのに適したデバイス、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラの形態をとっていてもよい。

【0044】

[0060] トランスデューサ１０４によって生成される電気信号は、電子回路１０６によって処理され、コントローラ５００へ伝送される。コントローラ５００は、リソグラフィ装置の制御若しくは較正及びその動作に電気信号を使用する。本発明のある実施形態では、電子回路１０６は、増幅器、アナログ−ディジタル変換器、バッファメモリ、制御論理回路、モデム及び／又はインターフェイスの少なくとも１つを含む。本発明のある実施形態では、電子回路１０６とコントローラ５００との間の通信はワイヤを通過する電子信号を用いて、無線を用いて、又は光信号を用いて実行される。無線を用いて、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）又はＷｉＦｉ（商標）標準に準拠したシステムを用いて、センサからコントローラ５００へ信号を伝送することで、センサに提供される物理的接続の数を低減できる。光信号を用いて、例えば、光ファイバを介して、電子回路１０６とコントローラ５００との間で信号を伝送することで、センサの環境が電磁ノイズの影響を受ける場合に干渉を回避することができる。

【0045】

[0061] センサ１００の位置の安定性を確保するために、センサ１００は、例えば、１つ以上の取り付け脚１０８を介してテーブルに固定されている。支持リングの形態であってもよい支持部材１０２が取り付け脚１０８にプレート１０１を固定し、プレート１０１に所望の剛性を提供する。本発明のある実施形態では、センサ１００による測定の精度はプレート１０１の透明な部分１０１ｂ内に提供された格子の位置安定性に影響されるため、支持リングおよび取り付け脚は所望の位置安定性を達成するように構成されている。支持部材１０５も取り付け脚１０８上に搭載され、トランスデューサ１０４及び電子回路１０６を支持する役割を果たす。ある実施形態では、支持部材１０５は取り付け脚１０８の代わりに支持リング１０２上に搭載される。ある実施形態では、三角形の布陣に配置された３つの取り付け脚１０８があり、トランスデューサ１０４が一般に取り付け脚１０８によって画定された三角形の中心に搭載されている。取り付け脚１０８は、近位端がテーブルに装着され、遠位端が支持リング１０２を支持する柱の形態である。

【0046】

[0062] 支持部材１０５は、取り付け脚１０８の中央部分に装着され、取り付け脚１０８から外側に延在する円形プレートの形態をとる。トランスデューサ１０４は、放射ビームに対向する支持部材１０５の外面上に支持されている。電子回路１０６は、テーブルに対向する支持部材１０５の内面上に支持されている。

【0047】

[0063] 例えば冷却回路又はリングの形態である温度調節デバイス１０７は、取り付け脚１０８の外側にあり、取り付け部材１０５の周縁部に隣接するテーブルに搭載される。温度調節された冷却剤、たとえば水は、温度調節デバイス１０７内に提供された導管１０７ａを通って循環する。冷却剤は冷却剤供給源１０９によって供給され、望ましくは、液浸液１１と実質的に同じ温度で供給される。ある実施形態では、冷却剤供給源１０９は、液浸液１１を供給する液体供給システムの一部である。このように、追加の温度調節装置を提供する必要はない。ある実施形態では、液体供給源１０９は液浸液１１用の液体供給装置とは別体である。液浸液が例えば水よりも熱容量が小さい別の液体である場合、そのような構成は有利である。温度調節デバイス１０７の温度を制御するための冷却剤は特に高い純度を有している必要はなく、再利用できる。したがって、別の液体供給システムを使用することで、例えば、超純水の消費を低減できる。冷却液を冷却剤回路から回収し、冷却液ハンドリングシステム内で少なくとも温度を元に戻し、冷却剤供給源に戻して冷却回路に再供給することができる。

【0048】

[0064] 図７は、センサ１００を用いて投影ビームの特性を測定する状況を概略的に示す。テーブル（例えば、基板テーブルＷＴ）は投影システムＰＳの下に位置し、したがって、投影ビームＢは透明な部分１０１ｂ上に落下する。少なくとも投影ビームの一部がプレート１０１の透明な部分１０１ｂ、支持リング１０２内のアパーチャ、光学要素１０３を通過し、トランスデューサ１０４に入射する。トランスデューサ１０４は投影ビームの特性及び／又はプレート１０１内に形成されたパターンとのその相互動作に依存する電気信号を出力する。

【0049】

[0065] ある実施形態では、センサ１００はスポットセンサ又はエネルギーセンサであり、トランスデューサ１０４によって出力される信号は投影ビームＢの輝度を示す。ある実施形態では、センサ１００は透過イメージセンサであり、トランスデューサ１０４によって出力される信号は投影システムによって投影される画像とプレート１０１の透明な部分１０１ｂ内に形成された基準パターン、例えば、格子との位置関係を示す。ある実施形態では、センサ１００は干渉計センサであり、トランスデューサ１０４によって出力される信号は投影ビームＢ内の波面エラーを示す。ある実施形態では、センサ１００は画像センサと干渉計センサとを組み合わせたセンサである。トランスデューサ１０４によって出力される信号は、投影システムＰＳによって投影される画像及びプレート１０１上に形成されたパターンと投影ビームＢ内の波面エラーとの関係を示す。

【0050】

[0066] センサ１００の動作中、トランスデューサ１０４及び／又は電子回路１０６内に熱が発生する。この熱は、投影ビームからのエネルギーの吸収のために、及び／又は電子回路１０６の動作によって、トランスデューサの動作の副産物として生成されることがある。センサ１００の動作中、例えば、実行される測定が基板のターゲット部分の露光中に関連する状況をセンサ１００が正確に反映するために、センサ１００は液浸液１１に接触する。例えば、トランスデューサ１０４及び／又は電子回路１０６内に発生する熱によって引き起こされる液浸液１１とトランスデューサ１０４及び／又は電子回路１０６との間に温度差があれば、液浸液１１とセンサ１００との間に熱伝達が発生する。そのような熱伝達は、センサ１００の近傍の液浸液内に温度勾配を生成する場合がある。上記温度勾配によって、液浸液１１の屈折率の変動及び／又は液浸液１１内の対流が引き起こされる。液浸液の屈折率の変動と対流の両方はセンサ１００によって実行される測定のエラーの潜在的な原因として望ましくない。

【0051】

[0067] 図７の矢印Ｆ１で示すように、トランスデューサ１０４及び電子回路１０６内で生成された熱は、支持部材１０５を通って温度調節デバイス１０７へ流れることができる。矢印Ｆ２で示すように、上記熱はプレート１０１及び液浸液１１の方へも流れる。本発明のある実施形態では、トランスデューサ１０４から温度調節デバイス１０７への熱フロー経路Ｆ１の熱抵抗は、トランスデューサ１０４から液浸液１１への熱フロー経路Ｆ２の熱抵抗より小さい。このようにして、トランスデューサ１０４及び／又は電子回路１０６内で生成される熱の大半は温度調節デバイス１０７へ流れ、液浸液１１へ流れる熱の量は低減されるか又は最小限にされる。本発明のある実施形態では、熱フロー経路Ｆ１の熱抵抗は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、Ａｌ、ＡｌＮ、Ｔｉ、Ａｌ−Ｓｉ、ＳｉＳｉＣ、ＳｉＣ、それらの任意の組合せの合金又はニッケルコバルト合金鉄などのＦｅ−Ｎｉ合金の支持部材１０５を形成することで小さくすることができる。ある実施形態では、支持部材１０５は、熱分解グラファイト（熱分解炭素としても知られている）などの高伝導性材料層をコーティングした金属で製造される。ある実施形態では、支持部材１０５は１００Ｗ／ｍ．Ｋ以上の熱伝導率を有する材料で形成される。ある実施形態では、支持部材１０５の熱伝導率は１０Ｗ／ｍ．Ｋ以上である。ある実施形態では、支持部材１０５の熱伝導率は支持部材１０５の厚さに依存する。支持部材１０５の厚みを増やせば熱伝導率は低くても十分である。

【0052】

[0068] ある実施形態では、支持部材１０５は測定サイクルを実行する際に生成される熱の量に関する十分な熱容量を有する。ある実施形態では、支持部材１０５の熱容量は十分に大きく、センサ１００による１測定サイクル中の支持部材１０５の温度上昇は１００ｍＫ未満である。

【0053】

[0069] ある実施形態では、支持部材１０５は温度調節デバイス１０７から分離可能である。上記装置を用いて、温度調節デバイス１０７を通過する冷却剤のフローを阻害することなくセンサ１００をテーブルから取り外すことができる。このようにして、冷却剤をこぼすリスクが低減され又は最小限にされて、冷却回路からの排液が不要になるため、センサ１００の保守及び／又は交換はより容易になる。支持部材１０５と温度調節デバイス１０７との間に熱伝導ペーストを提供してもよい。

【0054】

[0070] ある実施形態では、支持部材１０５と温度調節デバイス１０７とは接触していない。それにも関わらず、支持部材１０５と温度調節デバイス１０７との間の非接触熱結合が提供される。上記実施形態では、支持部材１０５から温度調節デバイス１０７への熱フローを増加させるか又は最大限にするために、それらの間のギャップが狭められ（例えば、約２００μｍ以下、望ましくは約１００μｍ）、対向する表面の区域は大きい（例えば、約５００ｍｍ^２以上、望ましくは約１０００ｍｍ^２）。そのために、支持部材１０５及び温度調節デバイス１０７の対向面は非平坦（例えば、非平面又は輪郭面）であってもよい。支持部材１０５及び温度調節デバイス１０７の対向面に対応する輪郭面を提供でき、例えば表面の交互配置が可能なある実施形態では、対向面は１つ以上の交互する羽根を有していてもよい。対向面は増加した表面区域と２つの対向する平面状の表面に関する熱結合を有していてもよい。支持部材１０５及び温度調節デバイス１０７は任意の便利な平面視形状を有していてもよい。ある実施形態では、温度調節デバイス１０７は支持プレート１０５の形状に一致する平面視形状を有する。

【0055】

[0071] ある実施形態では、液体供給部材１０９は、装置の動作中は常に温度調節装置１０７を通して冷却剤の連続的なフローを提供する。ある実施形態では、冷却剤は、センサ１００の使用時に、又はセンサ１００の温度を使用中に確実に安定させるのに必要な時のみ、温度調節装置１０７を通って流れる。ある実施形態では、テーブル上の複数のセンサは複数の温度調節デバイスを備え、単一の冷却剤供給源１０９がそれらのデバイスの各々に冷却剤を提供する。

【0056】

[0072] ある実施形態では、トランスデューサ１０４と液浸液１１との間の熱フロー経路の熱抵抗を増加させる１つ以上の方法が講じられる。該方法は、プレート１０１とトランスデューサ１０４又は光学要素１０３（ある場合）との間にギャップ、例えば、サーマルギャップ又は絶縁層を提供するステップを含んでいてもよい。ギャップは少なくとも部分的に真空にされるか又は低い熱伝導率を有するガスを充填することができる。ある実施形態では、プレート１０１とトランスデューサ１０４又は光学要素１０３との間のギャップは、境界での反射を低減するために屈折率が適合する媒体を有する。上記実施形態では、屈折率が適合する媒体は望ましくは低い熱伝導率を有するように選択される。光学要素１０３（ある場合）、支持リング１０２及びプレート１０１は、低い熱伝導率を有する材料で製造できる。ある実施形態では、取り付け脚１０８は低い熱伝導率を有する材料で形成され、プレート１０１の上面１０１ａに平行な平面視における最小断面区域を有するように構成されている。ある実施形態では、プレート１０１は石英で製造され、支持リング１０２は石英又は石英ガラスで、取り付け脚１０８はＩｎｖａｒ（商標）ニッケル鉄合金（例えば、ＦｅＮｉ３６又は６４ＦｅＮｉ）で製造されている。

【0057】

[0073] ある実施形態のセンサを使用する際に発生する可能性がある温度差を図８に示す。液浸液１１と冷却剤供給源１０９との間の温度差が、温度差ｄＴ１である。液浸液１１とトランスデューサ１０４との間の温度差が、温度差ｄＴ２である。トランスデューサ１０４と温度調節デバイス１０７との間の温度差が温度差ｄＴ３で、温度調節デバイス１０７と冷却剤供給源１０９との間の温度差が温度差ｄＴ４である。例えば、トランスデューサ１０４からの熱伝導による液浸液１１内の外乱を低減し又は最小限にするために、温度差ｄＴ２を低減し又は最小限にすることが望ましい。

【0058】

[0074] トランスデューサ１０４の動作中は、温度差ｄＴ３及びｄＴ４は正の値である。すなわち、トランスデューサ１０４は温度調節デバイス１０７よりも高い温度にある。次に、温度調節デバイス１０７は、冷却剤供給源１０９よりも高い温度にある。温度差ｄＴ２を低減するか又は最小限にするための考えられる解決策は、ｄＴ１を負の値にする、すなわち、冷却剤供給源１０９を液浸液１０９より低い温度にすることであろう。しかしながら、トランスデューサ１０４が動作中でないときには、温度差ｄＴ３及びｄＴ４はゼロへ向かい、トランスデューサ１０４は最終的に液浸液１１よりも温度が低くなる。これは、トランスデューサ１０４の温度が液浸液１１の温度よりも高い場合と同じ有害な影響を与える可能性がある。

【0059】

[0075] 図９に示す本発明のある実施形態では、センサ１０４の温度を能動的に制御する制御システム２００が提供される。

【0060】

[0076] 図示のように、温度センサ２０１がプレート１０１内又は上に、例えば、透明な部分１０１ｂに隣接して提供されている。代替的に又は追加的に、温度センサ２０１はプレート１０１の下側、プレート１０１と熱接触している支持リング１０２内又は上に、及び／又は光学要素１０３と取り付け脚１０８内、上、又は間の１つ以上の場所に提供される。また、温度センサ２０１をトランスデューサ１０４内に又は上に配置することも可能である。温度センサ２０１はセンサの使用時にはビームＢの経路にできるだけ近くにあることが望ましいが、ビームＢの邪魔になったり干渉したりしてはならない。ある実施形態では、複数のセンサ２０１がセンサ１００内の様々な地点に提供される。複数のセンサを使用することは、プレート１０１及び局所的な低温の地点における温度勾配を補償できるという利点を有する。ある実施形態では、温度センサ２０１は負温度係数デバイス（例えば、サーミスタ）、熱電対又は抵抗温度センサである。プレート１０１の表面の温度を測定できるあらゆるデバイスを使用できる。

【0061】

[0077] 加熱器２０２、例えば、抵抗加熱器、ペルチェデバイス、ポリイミド膜で絶縁された可撓性抵抗加熱器（一般に、Ｋａｐｔｏｎ（商標）加熱器と呼ばれる）、グローワイヤ、薄膜加熱器又はその他の熱放散デバイスが提供され、冷却剤供給源２０９から調節デバイス１０７への熱伝達媒体（例えば、冷却剤）のフローを加熱する。望ましくは、加熱器２０２はトランスデューサ１０４の熱出力と同じ又はそれより大きい速度で熱を出力する能力がある。ある実施形態では、複数の加熱器２０２が提供され、加熱器２０２の総熱出力はトランスデューサ１０４の熱出力と同じ又はそれより大きい。複数の加熱器を有するある実施形態では、加熱器は調節デバイス内の複数の場所に位置していてもよい。複数のタイプの加熱器を使用できる。

【0062】

[0078] コントローラ２０３が温度センサ２０１及び加熱器２０２に接続されている。コントローラ２０３は、加熱器２０２を制御して、プレート１０１の表面（例えば、上面）の温度を所望の設定点、例えば、液浸液１１の温度と実質的に同じに維持する。１つ又は複数の加熱器２０２を制御するため、コントローラ２０３は１つ又は複数のセンサ２０１によって測定された温度を示す１つ又は複数のセンサ２０１からの信号を使用する。ある実施形態では、コントローラ２０３は、較正によって得られる１つ又は複数の温度センサ２０１によって測定された温度とプレート１０１の表面の温度とのオフセットを考慮する。ある実施形態では、コントローラ２０３はＰＩＤ（比例／積分／微分）コントローラ又はその他の簡単なフィードバックコントローラである。ある実施形態では、コントローラ２０３は、複数の異なる熱出力の間で、又は１つ又は複数の加熱器２０２のデューティサイクルを制御することによって１つ又は複数の加熱器２０２の出力を制御する。

【0063】

[0079] 図１０に示す本発明のある実施形態では、加熱器２０２ａがトランスデューサ１０４自体の内部に提供される。加熱器２０２ａはトランスデューサ１０４内の別のコンポーネントであってもよい。加熱器２０２ａはトランスデューサそれ自体であってもよい。それ以外の点では、図１０の実施形態は図９の実施形態と同じである。コントローラ２０３（図１０には示さず）を用いて、図９の実施形態でコントローラ２０３を用いて加熱器２０２を制御するのと同じ方法で加熱器２０２ａを運転することができる。加熱器２０２ａがトランスデューサ１０４のときには、コントローラを用いて熱が所望であるときには、トランスデューサ１０４を用いてダミー測定を実行するなど、測定を行なわないときに、トランスデューサを運転して熱を放出することができる。加熱器の運転に加えて、コントローラ２０３は、コントローラがトランスデューサを運転して所望の熱を生成できるようにトランスデューサが動作可能になった時点を示すトランスデューサ１０４からの信号を受信する。したがって、コントローラ２０３はトランスデューサ１０４を運転して所望の熱を生成し、トランスデューサとしてトランスデューサ１０４を使用することで生成された熱を計算に入れる。

【0064】

[0080] 図１１に示す本発明のある実施形態では、加熱器２０２ｂが温度調節デバイス１０７内又は上に搭載されている。センサ２０１はプレート１０１に位置する。この実施形態では、コントローラ２０３によって別々に制御可能な複数の別々の加熱器２０２を温度調節デバイス１０７の周囲に配置できる。加熱器２０２は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている米国特許出願公開ＵＳ２０１１−０２２２０３３号に開示された１つ以上の薄膜加熱器の形態をとっていてもよい。それ以外の点では、図１１の実施形態は図９の実施形態と同じである。

【0065】

[0081] 図９又は図１１を参照して記載するある実施形態は、トランスデューサ１０４が使用時に熱を生成しない受動デバイスである。そのような状況では、この実施形態を用いてセンサ１００による熱の放散以外の原因から生まれる温度差を補償することができる。例えば、液浸液が基板テーブルＷＴ又は基板Ｗの残りの部分から蒸発するのとは異なる速度でプレート１０１の表面から蒸発し、その結果、センサ１００が基板テーブルＷＴ又は基板Ｗの残りの部分とは異なる速度で冷えることがある。

【0066】

[0082] 理解されるように、上述したフィーチャのいずれも任意の他のフィーチャと一緒に使用することができ、本出願の対象となるのは、明示的に記載された組み合わせだけではない。

【0067】

[0083] 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。

【0068】

[0084] 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）及び極端紫外線（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包含する。

【0069】

[0085] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射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、又はその組み合わせを指す。

【0070】

[0086] これまで本発明の特定の実施形態を記載したが、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、記載した以外の別の態様で本発明を実施してもよいことを理解されたい。例えば、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、本発明の実施形態は、上記のような装置の動作方法を記載する機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含む１つ以上の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蔵するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気、又は光ディスク）の形態をとってもよい。さらに、機械読み取り式命令を２つ以上のコンピュータプログラムで実施してもよい。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ以上の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に格納してもよい。

【0071】

[0087] １つ以上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つ以上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あらゆ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つ以上のプロセッサは、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つ以上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つ以上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。

【0072】

[0088] 本発明は、幅（例えば直径）が３００ｍｍ、４５０ｍｍ又はその他の任意のサイズの基板に適用し得る。

【0073】

[0089] 本発明の１つ以上の実施形態は、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、基板及び／又は基板テーブル上に閉じ込められないかにかかわらず、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。本発明は非液浸リソグラフィ装置にも適用できる。

【0074】

[0090] 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み合わせでよい。これは、１つ以上の構造、１つ以上の液体入口、１つ以上の気体入口、１つ以上の気体出口、及び／又は液体を空間に提供する１つ以上の液体出口の組み合わせを備えてよい。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つ以上の要素をさらに含むことができる。

【0075】

[0091] 本発明の一態様では、液浸タイプのリソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサと温度調節デバイスとの間の第１の熱フロー経路が、トランスデューサと液浸液との間の第２の熱フロー経路よりも小さい熱抵抗を有する、センサが提供される。

【0076】

[0092] トランスデューサを支持部材上に搭載し、支持部材がトランスデューサと温度調節デバイスとの間に熱経路を提供してもよい。支持部材は１０Ｗ／ｍ．Ｋ以上、望ましくは、１００Ｗ／ｍ．Ｋ以上の熱伝導率を有する材料で形成できる。支持部材は、Ａｌ、ＡｌＮ、ＳｉＳｉＣ、ＳｉＣ、Ｔｉ、Ａｌ−Ｓｉ及びＦｅとＮｉを含有する合金からなるグループから選択される少なくとも１つの材料で形成できる。液浸液に対向する支持部材の面にトランスデューサを搭載できる。センサは、トランスデューサが生成した電気信号を受け取るように構成された電気回路をさらに備えていてもよい。液浸液と反対側の支持部材の面に電気回路を搭載でき、第１の熱フロー経路はさらに電気回路が生成した熱を温度調節デバイスへ伝導する。

【0077】

[0093] トランスデューサは、フォトダイオード、電荷結合素子、カメラ及びＣＭＯＳカメラからなるグループから選択される少なくとも１つであってもよい。部材は透明な窓を含んでいてもよい。窓は、約１００〜４００ｎｍの範囲内の波長を有する紫外放射線を透過させる。不透明なパターン、例えば、格子を透明な窓内又は上に提供できる。

【0078】

[0094] トランスデューサと部材との間にギャップ及び／又は断熱層があってもよい。温度調節デバイスは、その内部に熱伝達媒体を循環させる導管を画定したボディを備えていてもよい。温度調節デバイス及びトランスデューサは非接触式に熱結合していてもよい。

【0079】

[0095] 本発明の一態様では、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが温度調節デバイスに熱結合し、トランスデューサが部材の表面から熱隔離された、センサが提供される。

【0080】

[0096] 本発明の一態様では、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが、トランスデューサと部材の表面との熱結合よりも大きい温度調節デバイスとの熱結合を有する、センサが提供される。

【0081】

[0097] 本発明の一態様では、液浸リソグラフィ装置で使用するセンサであって、センサの使用時に、投影システムの要素に隣接する空間に供給される液浸液に接触する部材の表面と、刺激を電気信号に変換するように構成されたトランスデューサと、温度調節デバイスと、を備え、トランスデューサが温度調節デバイスからよりも大きい部材表面からの熱隔離を有する、センサが提供される。

【0082】

[0098] 本発明のいずれかの態様のセンサは部材の温度を制御するように構成された制御システムをさらに含んでいてもよい。制御システムは、部材の温度を示す温度信号を生成するように構成された温度センサと、熱を生成するように構成された加熱器と、温度信号に応答して加熱器を制御するように構成されたコントローラと、を備えていてもよい。加熱器は、温度調節デバイスとの間で熱を伝達する熱伝達媒体を加熱するように構成できる。加熱器は、温度調節デバイスを加熱するように構成できる。トランスデューサは、コントローラの制御下の加熱器として機能するように構成でき、又はそれを備える。

【0083】

[0099] 本発明の一態様では、パターニングデバイスによってパターンを付与されたビームを基板上に投影するように構成された投影システムと、基板を支持するように構成された基板テーブルと、投影システムと基板テーブルとの間の空間に液体を提供するように構成された液体供給システムと、本発明の上記の態様のいずれかに記載のセンサと、を備えるリソグラフィ装置が提供される。

【0084】

[00100] センサは、基板テーブル上に搭載できる。センサは、投影システムに対向する基板テーブルの表面のくぼみ内に搭載できる。センサは、スポットセンサ、エネルギーセンサ、干渉計センサ、画像センサ及び画像センサと干渉計センサとを組み合わせたセンサからなるグループから選択される少なくとも１つのセンサであってもよい。

【0085】

[00101] 本発明の一態様では、リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、パターニングデバイスによってパターンが付与されたビームを、投影システムを用いて基板上に投影しながら投影システムと基板との間の空間に液体を提供するステップと、センサに関連する本発明の上記の態様のいずれかに記載のセンサを用いて、リソグラフィ装置又は投影のパラメータを検知するステップと、を含むデバイス製造方法が提供される。

【0086】

[00102] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】