JP2007053377A - リソグラフィー装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のリソグラフィー装置を液浸の環境に適合させること。
【解決手段】液体供給系と基板テーブルＷＴ上の物体Ｗの配置が、センサＳ上に高速の浸漬液が流れるのを避けるように決められたリソグラフィー投影装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、リソグラフィー装置およびデバイス製造方法に関するものである。

リソグラフィー装置は、所望パターンを基板上、通常は基板の標的部分に付与する機械である。リソグラフィー装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で用いることができる。その場合マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターン付与装置が、ＩＣの個別層に形成されるべき回路パターンを発生するために用いられる。このパターンは、基板（例えば、シリコン・ウェハ）上の標的とする部分（例えば、一つまたは複数のダイの一部を含む）に転写可能である。パターンの転写は、一般に基板上に塗布された放射線感光材料（レジスト）の層上に画像を形成することによって行われる。一般に一つの基板は、順次パターンが付与される、互いにネットワーク状に隣接する複数の標的部分を含む。周知のリソグラフィー装置には、各標的部分に全パターンが一度に照射されるいわゆるステッパと、放射ビームによって所定方向（走査方向）でパターンを走査し、これと同期させながら前記方向と平行または反平行方向に基板を走査して各標的部分の照射が行なわれる、いわゆるスキャナがある。また、基板上にパターンをインプリントすることにより、パターン付与装置から基板に転写することも可能である。

投影系の最終光学構成部品と基板の間の空間を充満させるため、リソグラフィー投影装置中の基板を、比較的屈折率の高い例えば水のような液体中に浸漬することが提案されている。この要点は、露光照射の波長が液体中の方がより短い波長であるため、より細かいフィーチャーの画像化が可能になることである（液体の効果は、系の有効開口数を増加させ、また焦点深度を増加させることとも見なせる）。個体（例えば、石英）の粒子を分散した水を含む、別の液浸用液体も提案されている。

しかしながら、基板、または基板と基板テーブルを液浴に浸漬させることは（例えば、米国特許第４５０９８５２号）、走査露光の間、多量の液体を加速しなければならないことを意味する。これは、もう一つの、または、より強力なモーターを必要とし、また液体中の乱流が好ましくない予測不能な効果を引き起こすかもしれない。

提案された一つの解決策は、液体制限装置を用いて、液体供給系が、基板の局所領域でかつ投影系の最終光学構成部品と基板の間にのみ液体を供給するようにすることである（基板は一般に、投影系の最終光学構成部品よりも表面積が大きい）。これを解決するために提案された一つの方法がＷＯ ９９／４９５０４に開示されている。図２、図３に示されているように、少なくとも一つの導入口ＩＮから、例えば、最終光学構成部品に対して基板が動く方向に沿って液体が基板上に供給され、投影系の下を通過させた後、少なくとも一つの排出口ＯＵＴから排出される。つまり、基板が最終光学構成部品の下をマイナスＸ方向に走査される時、液体は最終光学構成部品のプラスＸ側から供給され、マイナスＸ側から取り出される。図２にその配置を模式的に示す。液体は導入口ＩＮを通して供給され、最終光学構成部品の反対側の、低圧源に連結された排出口ＯＵＴから取り出される。図２の説明では、この場合、必ずしも必要ということではないが、最終光学構成部品に対して基板が動く方向に沿って基板上に液体が供給される。最終光学構成部品を取り囲んで、様々な方向と数の導入口と排出口を配置することが可能である。一つの例が図３で示されているが、一つの導入口とその両側の一つずつの排出口の組が４組、最終光学構成部品の周囲に規則正しい配列で配置されている。

提案されている別の解決策は、液体供給系が、投影系の最終光学構成部品と基板の間の空間の周辺の少なくとも一部に沿って障壁部材を備えることである。その解決案が図４に示されている。障壁部材は、投影システムに対してＺ方向（光軸方向）には何か相対的な動きがありうるが、ＸＹ平面上では実質的に静止している。障壁部材と基板の表面の間に障壁が形成される。好ましくは、障壁はガスシールのような非接触な障壁である。ガスシールを用いたそのような系は、欧州特許出願第０３２５２９５５．４号に開示されている。

欧州特許出願第０３２５７０７２．３号には、双または二連のステージを持つ液浸リソグラフィー装置の着想が開示されている。このような装置では基板を保持するための２つのステージが用意されている。水平化の測定が第１の位置にあるステージで浸漬液なしで行われ、露光は浸漬液のある第２の位置のステージで行われる。代わりに、前述の装置には一つのステージしかない。

浸漬液を通して投影される基板テーブルの上には、種々の構成部品がある。この中には透過型イメージセンサ（ＴＩＳ）、点センサ、そして走査型センサの集積化レンズ干渉計（ＩＬＩＡＳ）が含まれる。

従来のリソグラフィー装置を液浸の環境に適合させることが望ましい。

本発明の一特徴によれば、以下のリソグラフィー投影装置が提供される。
基板テーブル上に支持された基板上にパターン付与装置からパターンを投影するように構成されたリソグラフィー投影装置であり、
前記基板テーブルの表面と投影系の間の空間を満たすべく浸漬液を供給するための液体供給系を含み、
前記液体供給系が、前記表面の局所領域に浸漬液を供給し、また、前記液体供給系が、前記基板テーブルの上のセンサの露出した頂部表面を完全に包含する領域上で前記空間に液体を供給するようになっているリソグラフィー投影装置。

本発明の一特徴によれば、パターン付与装置から基板上にパターンを投影するように構成された以下のリソグラフィー投影装置が提供される。
少なくとも一つのセンサが配置され、基板を保持するように構成された基板テーブル、および、
前記投影系と、前記基板テーブルおよび／または前記基板および／または前記センサとの間に浸漬液を供給するための液体供給系を含むリソグラフィー投影装置であり、
前記液体供給系による浸漬液が前記センサに接触せずに、前記基板の全ての部分が、前記投影系によって、前記液体供給系の浸漬液を通して照射され得るように、前記基板上に前記センサが配置されて成るリソグラフィー投影装置。

本発明の一特徴によれば、以下のリソグラフィー投影装置が提供される。
パターン付与装置のパターンを基板上に投影するように構成されたリソグラフィー投影装置であり、
基板および少なくとも一つのセンサを支持するための基板テーブル、
投影系と、前記基板テーブルおよび／または基板テーブルの上の対象物との間に浸漬液を供給するための液体供給系、および、
浸漬液の流量を制御するための制御装置を含み、
前記センサが前記液体供給系の下にある時に、前記制御系が前記流量の速度を低減化するように構成されたリソグラフィー投影装置。

本発明の一特徴によれば、以下のデバイス製造方法が提供される。
基板テーブル上に支持されたセンサ上に、前記投影系と前記基板テーブルの表面との間の空間に液体供給系によって供給される浸漬液を通してパターン化された放射ビームを投影するために投影系を用いることを含むデバイス製造方法であり、
前記表面の局所領域と、前記センサの露出した頂部表面を完全に包含することのできる領域で前記空間に、前記液体供給系が液体を供給するデバイス製造方法。

本発明の一特徴によれば、以下のデバイス製造方法が提供される。
基板テーブルによって支持された基板上に、パターン化された放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法であり、
液体供給系によって含まれる浸漬液を通して、基板上に、パターン化された放射ビームが投影され、かつ、前記液体供給系による浸漬液が前記センサに接触せずに、前記基板の全表面に画像形成されるデバイス製造方法。

本発明の一特徴によれば、以下のデバイス製造方法が提供される。
基板テーブルで支持された基板上に、パターン化された放射ビームを投影することを含むデバイスの製造方法であり、
前記パターン化された放射ビームが、液体供給系によって供給された浸漬液を通過し、
前記パターン化された放射ビームを基板上に投影する段階の後、または、該段階を進行させながら、
前記パターン化された放射ビームが、基板上にあるセンサに対しても、液体供給系の浸漬液を通して投影され、該センサ上への投影を行う間、液体供給系における浸漬液の流量が低減化されるデバイスの製造方法。

図１は本発明の一つの実施例によるリソグラフィー装置を示す。

このリソグラフィー装置は、
放射ビームＢ（例えば、紫外光または深紫外光）を調整するように構成された照射系（照射器）ＩＬと、
パターン付与装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するために構成され、あるパラメータに一致させながら、パターン付与装置を正確に位置出しするように構成された、第１の位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えば、マスク・テーブル）と、
基板（例えば、レジストを塗布したウェハ）Ｗを保持するように構成され、あるパラメータに一致させながら、前記基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェハテーブル）ＷＴと、
パターン付与装置ＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを、基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば、一つまたはそれ以上のダイを含む）に照射するように構成された投影系（例えば、屈折型投影レンズ系）ＰＳとを含む。

照射系は、放射を誘導し、整形し、制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他各種の方式の光学要素、またはその中の任意の組み合わせを含む。

支持構造は、パターン付与装置を支持、すなわちその重量を支える。支持構造はパターン付与装置の方向、リソグラフィー装置の構造、そしてその他の条件、例えば、パターン付与装置が真空中で支持されているか否か、のような条件に適応するようにパターン付与装置を支持する。支持構造はパターン付与装置を保持するために、機械的な技術、真空技術、静電的な技術、またはその他の固定技術を用いることが可能である。支持構造は例えば架台でもテーブルでも良く、固定してあっても、必要ならば可動であってもよい。支持構造は、パターン付与装置が、例えば、投影系に対して所望の位置にあることを保証する。ここで用いられた「レチクル」または「マスク」という用語は、より一般的な用語である「パターン付与装置」と同義と考えてもよい。

本明細書で用いられる「パターン付与装置」という用語は、標的部分にパターンを付与するため、放射ビームの断面上にパターンを付与することに使用可能な任意の装置を意味する、と幅広く解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えば、もしもパターンが位相シフトパターンやいわゆる補助パターンのフィーチャーを含んでいるのであれば、基板の標的部分での意図されたパターンには必ずしも正確に対応していなくてもよいことに留意しておくべきである。一般的に放射ビームに付与されたパターンは、集積回路のような、標的部分に作製されている、デバイスの中のある固有の機能を備えた層に対応している。

パターン装置は透過型でも反射型でもよい。パターン付与装置の例としては、マスク、プログラム可能な鏡アレイ、プログラム可能なＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィーでは良く知られ、バイナリ型、交互位相シフト型、減衰位相シフト型だけでなく、各種の複合型マスク方式を含む。プログラム可能な鏡アレイの一例は、微小な鏡のマトリクス型配置を用いており、各々の鏡は入射する放射ビームを異なる方向へ反射させるため個別に傾斜させることができる。傾斜させた鏡はその鏡マトリクスで反射された放射ビームにパターンを付与する。

本明細書で用いられる「投影系」という用語は、用いられている露光放射に対して、あるいは浸漬液の使用や真空の使用のような他の要素に対して適当な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、静電型の光学系、あるいはそれらの組み合わせを含む任意の方式の投影系を包括する、と広く解釈すべきである。本明細書で用いられる「投影レンズ」という用語の使用も、より一般的な用語「投影系」と同義と考えてもよい。

ここで説明したのは、装置は透過型（例えば、透過型マスクの使用）のものである。あるいはまた、装置が反射型（例えば、上で言及した方式のプログラム可能な鏡アレイの利用や、反射型マスクの利用）のものであってもよい。

リソグラフィー装置は２連（双ステージ）またはそれより多い数の基板テーブル（および／または２つ、またはそれ以上のマスク・テーブル）を備えたタイプでもよい。そのような「多連ステージ」の装置では、別のテーブルを並列して用いることができる。つまり、一つまたは複数のテーブルが露光で用いられている間に、一つまたは複数の別のテーブルでは準備段階のステップが実行されていてもよい。

図１において、照射装置ILは放射源SOからの放射光を受取る。例えば、放射源がエキシマ・レーザである場合には、放射源とリソグラフィー装置は独立した存在であってもよい。そのような場合には、放射源はリソグラフィー装置の一部分とは見なされず、放射ビームは、例えば、適当な誘導鏡および／またはビーム拡大器を備えたビーム供給系ＢＤの補助により、放射源ＳＯから照射装置ＩＬへ送られる。他の場合、例えば、放射源が水銀ランプである場合には、放射源はリソグラフィー装置を構成する部分であってもよい。放射源ＳＯと照射装置ＩＬ、および、もしも必要であればビーム供給系ＢＤも含めて照射系と見なしてもよい。

照射装置ＩＬは、放射ビームの角度方向の輝度分布を調整するための調整器ＡＤ（図示されず）を含んでいてもよい。一般に、照射装置の瞳面内の輝度分布の少なくとも外部および／または内部半径範囲（一般に、それぞれ外側σ、内側σと呼ばれる）を調整することができる。さらに照射装置ＩＬは、積分器ＩＮや集光器ＣＯのような、種々の他の構成部品を備えていてもよい。照射装置は放射ビームを調整し、その断面内の所望の均一性と輝度分布を得るために用いられてもよい。

放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）に保持されたパターン付与装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、そのパターン付与装置によってパターン化される。マスクＭＡを横断した後、放射ビームＢは、基板Ｗの標的部分Ｃにビームの焦点を絞るための投影系ＰＳを通過する。第２の位置調整器ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉装置、線形符号化装置、または容量センサ）の補助により、例えば、異なる標的部分Ｃを放射ビームＢの経路の中で位置決めさせるために、基板テーブルＷＴを正確に移動させることが可能である。同様に、例えば、マスク収納庫の機械的検索の後、または走査中のような場合に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めするために、第１の位置調整器ＰＭと別の位置センサ（図１には明確には示されていない）を用いることができる。一般にマスク・テーブルＭＡの移動は、第１の位置調整器ＰＭの一部を構成する長行程モジュール（粗動位置決め）と短行程モジュール（微動位置決め）の補助で実現される。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置調整器ＰＭの一部を構成する長行程モジュール（粗動位置決め）と短行程モジュール（微動位置決め）の補助で実現される。ステッパの場合には（スキャナとは逆に）マスク・テーブルＭＴは短行程のアクチュエータだけが接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗは、マスク・アラインメント・マークＭ１、Ｍ２と、基板アラインメント・マークＰ１、Ｐ２を用いて位置整合される。図に示された基板・アラインメント・マークは、専用の標的部分を占めているが、それらは標的部分の間の空間（スクライブ・レーン・アラインメント・マークとして知られている）に位置していてもよい。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが用意された場合には、マスク・アラインメント・マークはダイの間に位置していてもよい。

図示装置は、少なくとも以下に示す内の一つの方式で用いられる。

１．ステップ方式では、放射ビームに付与された全てのパターンが標的部分Ｃに一度に投影されている間（すなわち、単一静的露光）、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に保たれている。次に、異なる標的部分Ｃが露光できるよう、基板テーブルＷＴはＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップ方式では、露光領域の最大の大きさが、単一静的露光で投影される標的部分Ｃの大きさを制限している。

２．走査方式では、パターンを付与された放射ビームが標的部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴは同期しながら走査される（単一動的露光）。基板テーブルＷＴのマスク・テーブルＭＴに対する速度と方向は、投影系ＰＳの（縮小）拡大率と画像反転の特性により決定される。走査方式では、露光領域の最大の大きさが、単一動的露光における標的部分の（非走査方向の）幅を制限している。他方、走査運動の距離は標的部分の（走査方向の）高さを決定している。

３．別の方式では、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれ、プログラム可能なパターン付与装置を保持している。そして放射ビームに付与されたパターンが標的部分Ｃに一度に照射されている間、基板テーブルＷＴは移動または走査される。この方式では、一般にパルスの放射源が用いられ、そしてプログラム可能なパターン付与装置は、基板テーブルＷＴの其々の動きの後、あるいは走査時の一連の照射パルスの間に、必要に応じて書き換えられる。この操作方式は、上で言及した種類のプログラム可能な鏡アレイのような、プログラム可能なパターン付与装置を用いる非マスク型リソグラフィーに容易に応用が可能である。

前記使用方式の組合せおよび／または変形、あるいは全く異なる使用方式を用いてもよい。

図５は本発明に対応した液体制限系を示したものである。他の任意の液体制限系を本発明に用いてもよい。

図５は浸漬液に満たされた空間１１を包囲する障壁部材１２の断面である。空間１１は障壁部材に包囲された体積部分で定義され、障壁部材と基板の間に挟まれた液体の体積部分は含まれない。つまり空間１１は投影系ＰＬと基板Ｗの間である。障壁部材は空間１１を定義する内面を備える限り、円状であっても他の形状であってもよい。

シールは障壁部材１２の底面と、浸漬液が供給される表面、図で示された例では基板Ｗの表面との間に形成される。一般に、空間１１の平面的な面積は基板Ｗの面積よりも小さいので、浸漬液はどの瞬間でも基板上の限られた面積にのみ供給される。障壁部材１２と投影系ＰＬ（図示されず）のある相対的な動きは可能であるが、一般的にはお互いに静止状態を保っており、基板Ｗが投影系ＰＬと障壁部材１２の下で動かされる。空間１１は浸漬液で満たされているので、浸漬液は投影系ＰＬと基板Ｗ、または他の面との間に供給される。

障壁部材１２と基板Ｗとの間のシールは、陰圧に保たれた空洞を備えた液体抽出器３１によって効力を発揮する。障壁部材１２の下側にあるメッシュ３０は、抽出器の空洞が空間１１と流体的なやりとりを行い、液体が抽出器３１の外へ引き抜かれることを保証する。これが単相抽出器である。ガスナイフ３３は抽出器３１の半径方向の外側に備わっている。このガスナイフは気体の流れ３４を供給している。この気体は（抽出器３１とガスナイフの間に位置した）凹部３２の方向に向かって容易に内側に流れる。その凹部は、気体を凹部３２の方向に流す導入口４０と、気体および/あるいは浸漬液を排出する排出口を有する。この配置は、浸漬液の液面を抽出器３１の下のいずれかの位置に保持しておくのに有効である。

図２〜図５に示された全てのものを含む多くの液体供給系は、ある領域では他の領域よりも早い液体の流れを作り出している。特に図５に示された実施例の場合には、空間１１の中の液体流の速度は、他の場所、例えば、障壁部材１２の下部の流れよりも遅い。高流量の領域は、しばしば浸漬液を空間１１に封入するためにつながっている。

投影系ＰＬを用い浸漬液を通して、基板だけでなく基板テーブルＷＴの上部表面に配置されたセンサにも投影することが望まれる。これらのセンサは、透過型イメージセンサ（ＴＩＳ）、点センサ、そしてアラインメントや光波面を検出するのに用いられる走査型センサの集積化レンズ干渉計（ＩＬＩＡＳ）を含む。典型的には、これらのセンサの上部表面は傷つきやすく、高流量の液体に長時間さらされることで、「ストリーミング電流」として知られるメカニズムによってダメージを受ける。これは電気的な現象であり、ある液体が流れる隙間の導電性のある壁面へのダメージの大きさは、障壁部材１２とセンサの間を流れる水量に比例する。

図６は、基板テーブルＷＴを平面的に示したものである。基板テーブルＷＴには基板Ｗの位置決めを行うための場所が備わっている。基板テーブルＷＴが投影系の下で動くと、障壁部材１２は基板テーブルＷＴの異なる部分に位置する。図示されているように、障壁部材１２は環状なので、内側の側面は半径ｄの環状の空間を作る。障壁部材１２の外側の側面は障壁部材１２に全半径Ｄを与える。いくつかの異なった障壁部材の位置１２Ａ〜１２Ｄが図示されている。４つのセンサ、すなわち、Ｓ１、Ｓ２およびＳ３と先行技術のセンサＳＰＡも図示されている。

先行技術のセンサＳＰＡは他のセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３よりも比較的大きい。基板Ｗの端部を投影している間は、障壁部材は位置１２Ｄに位置している。この位置では障壁部材１２はセンサＳＰＡと重なり合っており、それによってセンサＳＰＡの上部表面が侵食される可能性がでてくる。特にこの場合がそうである。というのは、障壁部材１２Ｄの空間内部の表面の近くに抽出器３１があるため、センサＳＰＡが高速度の浸漬液の位置の下になりそうな位置で障壁部材１２ＤとセンサＳＰＡが重なり合うためである。また、センサＳＰＡの画像化のため障壁部材１２ＤがセンサＳＰＡの上の位置に来た時、比較的小さなサイズである障壁部材１２Ｄに比べてセンサが大きすぎるため、障壁部材１２Ｄの内径で定義された空間内にセンサが収まりきらない。このように、センサＳＰＡが投影系ＰＬの下にあり静止している時は、高速の浸漬液の領域（障壁部材１２の下）はセンサＳＰＡ上に位置して侵食を引き起こしうる。障壁部材１２ＤとセンサＳＰＡの間に相対的な動きがない場合は、侵食が時間に依存するためにこれは特別な問題である。センサＳ１、Ｓ２およびＳ３と液体供給系の位置と配置が、センサ上に高速の浸漬液が長期にわたって流れることを避けるように調整される。

図６中に、センサＳ３が障壁部材１２Ｂに取り囲まれるように図示してある。センサの最大の大きさである大きさＤｓは障壁部材の内周ｄより小さい（従ってセンサ全体が、障壁部材１２の内壁に囲まれた空間１１が占める平面的な面積の内部にある）ので、より低速度の液体だけがセンサＳ３の上面に接触する。なぜなら高速の浸漬液は障壁部材１２Ｂの下部にあるからである。このように、センサの上面の面積よりも、平面での面積が大きい表面に、液体が供給されるような障壁部材１２Ｂを備えることによって、センサ上面の侵食を減少させることができる。図６では、センサの上面全体が低速度の浸漬液の面積内で、障壁部材１２Ｂの内面の内側にあり、障壁部材１２Ｂの下にはないことがわかる。高流量の領域と低流量の領域があれば、他の形式の液体供給系へも同じ原理が当てはまる。

センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３と基板Ｗとの間の距離Ｇは、障壁部材１２Ｃの場合のように、基板Ｗの端部を投影する場合、障壁部材１２Ｃの端部とセンサＳ２との間に間隔Ｇｓが存在するように設計されている。これは、基板Ｗの端部の投影の間はセンサＳ２の上面の侵食が起こらないことを保障する。なぜなら障壁部材１２からセンサに到達するような浸漬液がなく、障壁部材１２により閉じ込められた浸漬液を通して基板Ｗの全ての部分が照射されるように、基板テーブル上でのセンサの位置（そして大きさ）が決められているためである。従って、浸漬液が障壁部材１２のはるか端部にまで達することはなく、図５に示したように凹部３２までのみなので、Ｇｓはなくすことができる。他の形式の液体供給系でも同じ原理が当てはまる。

別の実施例では、センサＳ３で画像情報を得るために、軌道に沿った走査が可能となるように、ウェハテーブルＷＴとセンサを障壁部材１２Ｂに対して動かすことができ、それによって、センサＳ３の頂面を障壁部材１２Ｂの内径ｄの内側に留めることができる。この実施例ではセンサＳ３の軌道の長さは、センサの最大の大きさＤｓに反比例する。

これに加えて、またはこれに代わって、液体供給系から出される浸漬液の流量を制御する装置を設けることにより浸漬液の流量を減少させる、という異なった方法でセンサを保護してもよい。図示例では、障壁部材１２がセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の頂面にある時には、これは特に障壁部材１２の下側にある。この流量の減少は、障壁部材１２とセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の頂面との間の流れに特に関連している。障壁部材１２が障壁の底面とそれが上に置かれている表面の間で漏洩を起こさないことを保証する流れはこの流れであるがゆえ、この流れを封入流と呼ぶことができる。封入流は抽出器３１への流れとして見ることができる。従って、制御装置は抽出器に印加される陰圧（隙間の横断方向の圧力低下）を減少させることができ、それによって封入流、および、センサと障壁部材１２の間でセンサ上を流れる液体量を減らすことができる。もしも、液体供給系が、センサを投影している時のように静止しているならば、液体を封入するための封入流は、液体供給系が表面上を動いている時ほど高速でなくてもよい。このように、液体供給系がセンサ上で静止している時に限り、流量を減少させるよう制御装置を設定することができる。

これに加えて、または、これに代わって、障壁部材１２と基板の間の隙間を減少させることで、制御装置は流量を減らすことができる。通常この隙間は３０から１５０ミクロンの間である。この隙間を減少させる（すなわち障壁部材を下げる）ことによって流量が相対的に減少する。ガスナイフ３３を通るガス流量を増加させて、障壁部材１２とそれが当たっている表面（センサの投影の場合には、この表面は基板テーブルの上表面であり、図６ではセンサＳ３と障壁部材１２Ｂについて説明している）のシールを保証することが必要かもしれない。隙間の間隔を２分の１にすると流量は４分の１になる。

代替的に、障壁部材１２の少量の漏洩が許容され、漏洩した浸漬液を取り去るために、基板テーブルＷＴ上のセンサＳ５の外側周囲に抽出溝２００が配設される。溝２００は、センサＳ５に直接隣接して配設するか、または、センサＳ５から離れてセンサＳ５を取り囲んでもよい。このように、隙間の横断方向の圧力の低下を大幅に減少させることができ、あるいは、ストリーミング電圧のダメージが起こるには隙間が大きすぎるようにするため、液体の損失の心配なく障壁部材を持ち上げることもできる。

主として、図５に示された液体供給系について、本発明の説明を行なったが、本発明は、図２〜図４に示されたものを含むその他の種類の液体供給系にも適用できる。一般的には、本発明は局所領域に浸漬液を供給するどのような液体供給系、特に基板の局所領域に浸漬液を供給し、基板とセンサの両方に浸漬液を供給するのに用いられるどのような液体供給系にも適用できる。本発明は特に、障壁部材と表面の間にガス支承体が形成され、ガス支承体が非接触のシールとしても作用する液体供給系に適用可能である。そのような実施例では、図８に示されているように、障壁部材１２の底部に位置した導入口１５から排出口１４へのガス１６の、導入口１５の半径方向内方への流れが、障壁部材１２にシールとガス支承体を形成するのには有効である。ガスと液体は排出口１４から排出する。そのような系では、障壁部材１２と表面（基板Ｗ）との間の隙間は僅か約３５ミクロンであり、圧力差（すなわち流れ）が大きく（およそ１２５ミリバール）、そのような系は、とりわけ流動電流効果の影響を受け易い。

本明細書中ではＩＣの製造におけるリソグラフィー装置の使用法について詳細に言及されてきたかもしれないが、本明細書で記載されるリソグラフィー装置には、集積型光システムの製造、磁気メモリの導入と検出用パターン、平面ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等のような他の応用があることは理解されるべきである。このような別の応用の範囲内での「ウェハ」または「ダイ」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語「基板」または「標的部分」とそれぞれ同義と考えてもよいことは、当業者であれば理解できるであろう。ここで言うところの基板は、露光の前または後、例えば、トラック（典型的には、一層のレジストを基板に塗布して露光したレジストを現像するツール）の中、平衡ツールおよび／または検査ツールの中で処理されてもよい。ここに含まれる開示は、適用できる所であれば、前述のあるいはその他の基板処理ツールにも適用してもよい。さらに、例えば、多層ＩＣを作製するために、基板は一度以上処理されてもよいので、本明細書で使用される「基板」という用語は、複数回処理された層を既に含む基板を意味してもよい。

本明細書では、光学リソグラフィーの範囲内での発明の実施例の使用法について上に詳細に言及されてきたが、この発明は例えばインプリント・リソグラフィーのような他の応用で使用されてもよく、前後関係から解釈可能であれば光学リソグラフィーに限定されないことは理解されるであろう。インプリント・リソグラフィーではパターン付与装置のトポグラフィー（またはフィーチャー）を、基板に塗布されたレジスト層に押しつけ、それから、電磁放射線、熱、圧力またはその組合せを応用することにより硬化させる。そのパターン付与装置をレジストから取り除けば、レジストを硬化させた後パターンが残される。

本明細書で用いられる「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ナノメータの波長を有する）や極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５−２０ナノメータの波長を有する）だけでなく、イオンビームや電子ビームのような粒子ビームを含むすべての種類の電磁放射を包括する。

「レンズ」という用語は、前後関係から解釈可能であえれば、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型および静電型の光学要素を含む、各種方式の光学要素のいずれか、または組み合わせを意味してもよい。

以上、本発明の特別な実施例について説明したが、説明した以外の別の方法で本発明を実施してもよいことは理解されるであろう。例えば、本発明は、前記説明による方法を記述した一つ、または、それ以上のシーケンスの、機械読み取り可能な命令を含むコンピューター・プログラム、または、そのようなコンピューター・プログラムを内部に蓄積したデータ保存媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）の形態を取ることもできる。

本発明は、限定されるものではないが、特に前記形式のあらゆる液浸リソグラフィー装置に適用可能である。

以上の説明は、限定的なものではない。したがって、説明した本発明に対して、特許請求の範囲から外れることのない範囲で修正を加えてもよいことは当業者にとって自明であろう。

本発明の実施例を、添付の模式図を見ながら単なる例示として説明する。図中の対応する参照符号は対応部材を示す。
本発明の実施例によるリソグラフィー装置を示す。 図３と共に従来技術に係るリソグラフィー投影装置で用いられる液体供給系を示す。 図２と共に従来技術に係るリソグラフィー投影装置で用いられる液体供給系を示す。 別の従来技術に係るリソグラフィー投影装置で用いられる液体供給系を示す。 液体供給系のシール部材の断面図を示す。 基板テーブルの上面の平面図を模式的に示す。 別の実施例の基板テーブルの一部の平面図を示す。 別の液体供給系のシール部材の断面図を示す。

Claims (21)

1. 基板テーブル上に支持された基板上にパターン付与装置からパターンを投影するように構成されたリソグラフィー投影装置において、
   前記基板テーブルの表面と投影系の間の空間を満たすべく浸漬液を供給するための液体供給系を含み、
   前記液体供給系が、前記表面の局所領域に浸漬液を供給し、また、前記液体供給系が、前記基板テーブルの上のセンサの露出した頂部表面を完全に包含する領域上で前記空間に液体を供給するようになっているリソグラフィー投影装置。
2. 前記液体供給系が、前記投影系と基板との間にも液体を供給する請求項１に記載されたリソグラフィー投影装置。
3. 前記液体供給系が、前記基板の局所領域に浸漬液を供給する請求項２に記載されたリソグラフィー投影装置。
4. 前記液体供給系が、前記空間内の前記表面に、前記空間内ではないその他の領域の表面よりも小さい速度で、前記液体を供給するように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィー投影装置。
5. 前記液体供給系が、前記空間の前記外側の表面に液体を供給するように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィー投影装置。
6. 前記液体供給系が、前記空間を包囲する障壁部材を含む請求項１に記載されたリソグラフィー投影装置。
7. 前記障壁部材と前記基板との間に非接触式シール手段が配設されている請求項６に記載されたリソグラフィー投影装置。
8. 前記センサの頂部表面の寸法が前記障壁部材の円周よりも小さい請求項６に記載されたリソグラフィー投影装置。
9. 前記センサを前記障壁部材の前記円周内の予め定められた軌道に沿って動かすように構成、配置されたアクチュエータを含む請求項８に記載されたリソグラフィー投影装置。
10. パターン付与装置から基板上にパターンを投影するように構成されたリソグラフィー投影装置において、
    少なくとも一つのセンサが配置され、基板を保持するように構成された基板テーブル、および、
    前記投影系と、前記基板テーブルおよび／または前記基板および／または前記センサとの間に浸漬液を供給するための液体供給系を含むリソグラフィー投影装置であり、
    前記液体供給系による浸漬液が前記センサに接触せずに、前記基板の全ての部分が、前記投影系によって、前記液体供給系の浸漬液を通して照射され得るように、前記基板上に前記センサが配置されたリソグラフィー投影装置。
11. 前記液体供給系が、何時でも前記基板の局所領域にのみ液体を供給する寸法になされている請求項１０に記載されたリソグラフィー投影装置。
12. パターン付与装置のパターンを基板上に投影するように構成されたリソグラフィー投影装置であり、
    基板および少なくとも一つのセンサを保持するための基板テーブル、
    投影系と、前記基板テーブルおよび／または前記基板テーブルの上の対象物との間に浸漬液を供給するための液体供給系、および、
    浸漬液の流量を制御するための制御装置を含み、
    前記センサが前記液体供給系の下にある時に、前記制御系が前記流量の速度を低減化するように構成されたリソグラフィー投影装置。
13. 前記流れが、前記空間の外の流れを含むか、または、前記空間の外の流れであり、また、選択的に、前記液体供給系と前記基板との間の隙間を小さくすることによって、前記制御装置が前記空間の外の流れを減らすように構成されている請求項１２に記載されたリソグラフィー投影装置。
14. 前記液体供給系が前記空間を包囲する障壁部材を含み、前記障壁部材と前記基板との間に非接触式シールが形成されている請求項１２に記載されたリソグラフィー投影装置。
15. 前記制御装置が前記シールの抽出器を制御し、前記抽出器に加えられる陰圧を減少させることによって前記流量減少が実現する請求項１４に記載されたリソグラフィー投影装置。
16. 前記浸漬液の流量を低減化する際に、前記制御装置が前記非接触式シールのガスナイフによるガス流速を増大させる請求項１４に記載されたリソグラフィー投影装置。
17. 前記センサが、前記流量減少により前記液体供給系によって失われた浸漬液を集めるための、前記センサを包囲する抽出器を有する請求項１２に記載されたリソグラフィー投影装置。
18. 前記流量が隙間を通る流れであり、前記隙間の一方の側は前記センサにより形成され、他方の側が前記液体供給系によって形成されている請求項１２に記載されたリソグラフィー投影装置。
19. 基板テーブル上に支持されたセンサ上に、前記投影系と前記基板テーブルの表面との間の空間に液体供給系によって供給される浸漬液を通してパターン化された放射ビームを投影するために投影系を用いることを含むデバイス製造方法であり、
    前記表面の局所領域と、前記センサの露出した頂部表面を完全に包含することができる領域で前記空間に、前記液体供給系が液体を供給するデバイス製造方法。
20. 基板テーブによって支持された基板上に、パターン化された放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法において、
    液体供給系に含まれる浸漬液を通して、基板上に、パターン化された放射ビームが投影され、かつ、前記液体供給系による浸漬液が前記センサに接触せずに、前記基板の全表面に画像が形成されるデバイス製造方法。
21. 基板テーブルで支持された基板上に、パターン化された放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法において、
    前記パターン化された放射ビームが、液体供給系によって基板上に供給された浸漬液を通過し、
    前記パターン化された放射ビームを基板上に投影する段階の後、または、該段階を進行させながら、
    前記パターン化された放射ビームが、基板上にあるセンサに対しても、前記液体供給系の浸漬液を通して投影され、該センサ上への投影を行う間、前記液体供給系における浸漬液の流量が低減化されるデバイス製造方法。

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