JP4383408B2 - リソグラフィ機器及びデバイスの製作方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ機器及びデバイスを製作する方法に関する。

リソグラフィ機器は、基板に、通常は基板の目標部分に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ機器は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製作で使用することができる。この場合には、マスク又はレチクルとも称するパターン化装置を使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを生成し得る。このパターンは、基板（例えばシリコン・ウエハ）の（例えば、ダイの一部或いは１つ又は複数のダイを含む）目標部分に転写することができる。パターンの転写は、典型的には、基板上に形成された放射感受性材料（レジスト）の層への結像を介して行われる。一般に、１枚の基板は、次々にパターン化される隣接した網目状の目標部分を含む。周知のリソグラフィ機器の例は、目標部分にパターン全体を１回露光することによって各目標部分が照射されるいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームを通過してパターンを走査し、この方向と平行又は逆平行に基板を同期走査することによって各目標部分が照射されるいわゆるスキャナである。基板上にパターンをインプリントすることによって、パターン化装置から基板にパターンを転写することも可能である。

リソグラフィ投影機器内で、比較的高屈折率の液体、例えば水に基板を浸して、投影系の最終要素と基板の間のスペースを満たすことが提案されている。この趣旨は、液体中では露光放射の波長がより短くなるので、より小さなフィーチャを結像し得ることである（液体の作用は、系の実効ＮＡを大きくし、焦点深度も深くすることとみなすこともできる）。固体粒子（例えば、石英）が浮遊する水を含めて、他の浸漬液が提案されている。２４８ｎｍ又は１９３ｎｍの投影放射には水又は水溶液、１５７ｎｍの投影放射にはパーフルオロ炭化水素（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）が提案されている。

ただし、基板、又は基板及び基板テーブルを液体の浴の中に浸すこと（例えば、参照により全体をここに組み込む米国特許第４５０９８５２号を参照されたい）は、走査露光中に加速しなければならない大きな液体の塊があることを意味する。これは、追加のモータ又はより強力なモータを必要とし、液体中の乱れにより、予測不可能な望ましくない作用が生じることがある。

提案されている解決策の１つは、液体供給システムが、投影系の最終要素と基板の間で、基板の局所的な区域にのみ液体を提供することである（基板の表面積は一般に、投影系の最終要素の表面積よりも大きい）。参照により全体をここに組み込むＷＯ ９９／４９５０４号に開示されている一方法は、このように構成することを提案している。図２及び図３に示すように、液体は、少なくとも１つの注入口ＩＮによって、好ましくは、最終要素に対して相対的に基板の移動方向に沿って基板上に供給され、投影系の下を通過した後で、少なくとも１つの排出口ＯＵＴによって取り除かれる。即ち、基板がこの要素の下を−Ｘ方向に走査されるとき、液体は、この要素の＋Ｘ側に供給され、−Ｘ側で取り上げられる。図２に、液体が、注入口ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された排出口ＯＵＴによってこの要素の反対側で取り上げられる構成を概略的に示す。図２の例では、液体は、最終要素に対する相対的な基板の移動方向に沿って供給されるが、このようにする必要はない。様々な向き及び数の注入口及び排出口を、最終要素の周りに配置することが可能である。図３に、４組の注入口及び排出口が最終要素の周りを規則的なパターンでどの側にも設けられる一実施例を示す。

したがって、例えば、浸漬液との接触による構成要素の劣化が少ないリソグラフィ投影機器を提供することが有利となろう。

本発明の態様によれば、
基板にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影系を備えるリソグラフィ投影機器であって、この投影系は、基板に最も近い表面上に、この表面に結合した層と、この層と同じ材料の、液体から最終要素を遮蔽するために基板から離れるようにこの層から延びる縁部障壁とを有する最終要素を含み、このリソグラフィ投影機器はさらに、
投影系の最終要素と基板の間のスペースを液体で少なくとも部分的に充填するように構成された液体供給システムを備えるリソグラフィ投影機器が提供される。

本発明の態様によれば、
基板にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影系を備えるリソグラフィ投影機器であって、この投影系は、基板に最も近い表面上に層を有する最終要素を含み、この最終要素は、この層を介してこの機器に取り付けられ、このリソグラフィ投影機器はさらに、
投影系の最終要素と基板の間のスペースを液体で少なくとも部分的に充填するように構成された液体供給システムを備えるリソグラフィ投影機器が提供される。

本発明の態様によれば、
投影系の最終要素と基板の間のスペースに設けられた液体を介して、基板にパターン化された放射ビームを投影するステップを含むデバイスの製作方法であって、この最終要素は、基板に最も近い表面上に層を有し、この層を介して最終要素が支持される方法が提供される。

本発明の態様によれば、
投影系の最終要素と基板の間のスペースに設けられた液体を介して、基板にパターン化された放射ビームを投影するステップを含むデバイスの製作方法であって、基板に最も近い最終要素の表面には層が結合され、この層と同じ材料の縁部障壁が、液体から最終要素を遮蔽するために、基板から離れるようにこの層から延びる方法が提供される。

次に、添付の概略図面を参照して、単なる例として本発明の実施例を説明する。図面では、対応する参照記号はそれに対応する部分を示す。

図１に、本発明の一実施例によるリソグラフィ機器を概略的に示す。この機器は、
−放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調整するように構成された照明系（照明器）ＩＬと、
−パターン化装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴであって、ある種のパラメータに従ってパターン化装置を正確に位置決めするように構成された第１位置決め装置ＰＭに結合された支持構造ＭＴと、
−基板（例えば、レジストを塗布したウエハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブル（例えば、ウエハ・テーブル）ＷＴであって、ある種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位置決め装置ＰＷに結合された基板テーブルＷＴと、
−基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）目標部分Ｃに、パターン化装置ＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを投影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とを備える。

照明系は、放射を方向づけ、整形し、また制御する屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電気型その他のタイプの光学コンポーネント、或いはこれらの任意の組合せなど、様々なタイプの光学コンポーネントを含み得る。

支持構造は、パターン化装置を支持し、即ち、パターン化装置の重量を支える。この支持構造は、パターン化装置の向き、リソグラフィ機器の設計、及び、例えばパターン化装置が真空環境内で保持されるか否かなどの他の条件によって決まる方法で、パターン化装置を保持する。この支持構造は、機械、真空、静電気その他のクランプ技術を利用して、パターン化装置を保持し得る。この支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとすることができ、これらは必要に応じて固定又は移動可能とし得る。この支持構造は、例えば投影系に関してパターン化装置が所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用いる「レチクル」又は「マスク」という用語は、「パターン化装置」というより一般の用語と同義とみなし得る。

本明細書で用いる「パターン化装置」という用語は、基板の目標部分にパターンを生成するために、放射ビームの横断面にパターンを付与するのに使用し得る任意の装置を指すと広く解釈すべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えば、このパターンが位相シフト用のフィーチャ、即ち、いわゆるアシスト・フィーチャを含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに厳密に対応しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に生成中の集積回路などのデバイス内の特定の機能層に対応することになる。

パターン化装置は、透過型又は反射型とすることができる。パターン化装置の実施例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、及びプログラム可能なＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知のものであり、その例には、バイナリ型、交互配置位相シフト型、及びハーフトーン位相シフト型などのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。プログラム可能なミラー・アレイの実施例では、入射する放射ビームが異なる方向に反射されるように、それぞれ個々に傾けることができるマトリックス配置の小ミラーを使用する。これらの傾いたミラーにより、ミラー・マトリックスによって反射した放射ビームにパターンが付与される。

本明細書で用いる「投影系」という用語は、用いられる露光放射、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他のファクタに対して適宜、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、及び静電気型の光学系、又はこれらの任意の組合せを含めて、任意のタイプの投影系を包含すると広く解釈すべきである。本明細書で用いる「投影レンズ」という用語は、「投影系」というより一般の用語と同義とみなし得る。

ここで示すように、この機器は、（例えば、透過性マスクを使用する）透過タイプのものである。或いは、この機器は、（例えば、上記で言及したタイプのプログラム可能なミラー・アレイを使用するか、又は反射性マスクを使用する）反射タイプのものとし得る。

リソグラフィ機器は、２つ（２ステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものとし得る。このような「複数ステージ」型の機械では、追加のテーブルを並列で使用し得る。即ち、１つ又は複数のテーブルで準備ステップを実施しながら、１つ又は複数の他のテーブルを使用して露光を行うことができる。

図１を参照すると、照明器ＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源とリソグラフィ機器は、例えば放射源がエキシマ・レーザのときは別々の要素とし得る。このような場合には、放射源がリソグラフィ機器の一部を形成するとはみなさず、放射ビームは、放射源ＳＯから、例えば適当な方向づけミラー及び／又はビーム・エキスパンダを含むビーム送達系ＢＤを使用して照明器ＩＬに至る。他の場合には、例えば放射源が水銀ランプのとき、放射源はリソグラフィ機器と一体の部分とし得る。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要な場合には、ビーム送達系ＢＤとともに放射系と称することがある。

照明器ＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節する調節装置ＡＤを含み得る。一般に、照明器の瞳面内の強度分布の少なくとも（一般に、それぞれ外側σ及び内側σと称する）外側及び／又は内側の径方向範囲を調節することができる。照明器ＩＬはさらに、統合器ＩＮ及びコンデンサＣＯなど他の様々なコンポーネントを備えることがある。この照明器を使用して放射ビームを調整し、それによってビーム断面において所望の均一性及び強度分布を得ることができる。

放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上で保持されるパターン化装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターン化装置によってパターン化される。マスクＭＡを横切った後で、放射ビームＢは、投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳによって基板Ｗの目標部分Ｃで収束する。第２位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計測装置、リニア・エンコーダ、又は容量センサ）を使用して、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば、放射ビームＢの経路内で異なる目標部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭ及び（図１には明示的に示さない）別の位置センサを使用して、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、或いは走査中に、放射ビームＢの経路に関してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する（粗い位置決め用の）長ストローク・モジュール及び（精密位置決め用の）短ストローク・モジュールを使用して実現し得る。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現し得る。（スキャナと異なり）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータだけに連結することもできるし、或いは固定とすることもできる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせし得る。図に示す基板位置合わせマークは、専用の目標部分を占めているが、これらは、目標部分間のスペースに配置し得る（これらは、スクライブ・レーン位置合わせマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡに２つ以上のダイが設けられる状況では、マスク位置合わせマークは、これらのダイとダイの間に配置し得る。

図に示す機器は、以下のモードの少なくとも１つのモードで使用し得るはずである。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは本質的に固定したまま、放射ビームに付与されたパターン全体を目標部分Ｃに１回で投影する（即ち、１回の静止露光）。次いで、基板テーブルＷＴをＸ方向及び／又はＹ方向に位置を変えて、異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で画像形成される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．スキャン・モードでは、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴを同期走査しながら、放射ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する（即ち、１回の動的な露光）。マスク・テーブルＭＴに対する相対的な基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの倍率（縮小率）及び像の反転特性によって決めることができる。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的な露光における目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動長により、目標部分の（走査方向の）高さが決まる。
３．別のモードでは、プログラム可能なパターン化装置を保持するマスク・テーブルＭＴを本質的に固定し、基板テーブルＷＴを移動又は走査しながら、放射ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する。このモードでは一般に、パルス化された放射源を使用し、基板テーブルＷＴの各移動動作後に、或いは走査中に連続放射パルス間で、プログラム可能なパターン化装置を必要に応じて更新する。この動作モードは、上記で言及したタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン化装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用し得る。

上記で説明した使用モードの組合せ及び／又は変形、或いは全く異なる使用モードを用いることもできる。

図４に、局所的な液体供給システムを備えた別の液浸リソグラフィの解決策を示す。液体は、投影系ＰＬの両側にある２つの溝型注入口ＩＮによって供給され、注入口ＩＮの径方向外側に配置された複数の離散排出口ＯＵＴによって取り除かれる。これらの注入口ＩＮ及びＯＵＴは、中心に穴を備えたプレート内に配置し得る。この穴を通して投影ビームが投影される。液体は、投影系ＰＬの一方の側の１つの溝型注入口ＩＮによって供給され、投影系ＰＬの他方の側の複数の離散排出口ＯＵＴによって取り除かれ、それによって、投影系ＰＬと基板Ｗの間で薄膜液体の流れが生じる。注入口ＩＮと排出口ＯＵＴのどの組合せを使用するかの選択は、基板Ｗの移動方向によって決めることができる（注入口ＩＮと排出口ＯＵＴの他方の組合せは活動化されない）。

局所的な液体供給システム解決策を備えた別の液浸リソグラフィの解決策が提案されており、それは、投影系の最終要素と基板テーブルの間のスペースの境界の少なくとも一部に沿って延びる液体閉込め構造（ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を備えた液体供給システムを提供するというものである。この液体閉込め構造は、ＸＹ面内では投影系に対して相対的に実質的に固定されるが、Ｚ方向（光軸方向）にはいくらか相対的に動くことがある。この液体閉込め構造と基板表面の間にシールを形成する。ある実施例では、このシールは、ガス・シールなどの無接触シールである。ガス・シールを備えたこのようなシステムが、米国特許出願ＵＳ １０／７０５７８３号に開示されている。この出願全体をここに参照により組み込む。

図５に、本発明の実施例による（液浸フード又はシャワー・ヘッドと称することもある）液体閉込め構造を備える液体供給システムを示す。具体的には、液体が閉じ込められ図５に、投影系ＰＬに面する基板の主表面と、投影系ＰＬの最終要素（例えば、投影系を密封する「遮蔽プレート（Ａｂｓｃｈｌｕｓｓｐｌａｔｔｅ）」又は投影系の最終光学要素）との間のスペースを満たすように、投影系の像フィールドの周りで基板に無接触シールを形成する液だめ１０の構成を示す。投影系ＰＬの最終要素の下、且つその周囲で位置決めされた液体閉込め構造１２により、液だめが形成される。こうすると、この液体供給システムにより、基板の局所的な区域にのみ液体が提供される。液体閉込め構造１２は、投影系の最終要素と基板Ｗ（又は基板テーブルＷＴ）の間のスペースを液体で満たすように構成された液体供給システムの一部を形成する。液体は、投影系の下の液体閉込め構造１２内のスペースに入れられる。液体閉込め構造１２は、投影系の最終要素の少し上に延在し、かつ液体のレベルが最終要素の上に上がり、それによってバッファ用の液体が設けられる。液体閉込め構造１２の内側周辺部は、その上端で、好ましくは投影系又はその最終要素の形状に厳密に一致する。この内側周辺部は、例えば円形とし得る。この内側周辺部は、その底部では、例えば矩形である像フィールドの形状に厳密に一致するが、このようにする必要はない。パターン化されたビームは、この開口を通過する。

この液体は、液体閉込め構造１２の底部と基板Ｗの表面との間のガス・シール１６によって液だめに閉じ込められる。このガス・シールは、空気、合成空気、Ｎ_２、又は不活性ガスなどのガスによって形成される。このガスは、圧力下で注入口１５を介して、液体閉込め構造１２と基板の間の隙間に提供され、排出口１４を介して取り出される。ガス注入口１５における過圧、排出口１４における真空レベル、及び隙間の幾何形状は、液体を閉じ込める内向きの高速ガス流ができるように取り決められる。単なる液体及び／又はガスを取り除く排出口など、他のタイプのシールを使用して液体を閉じ込めることができるはずであることが当業者には理解されよう。どんなシールの場合でもそうであるが、例えば排出口１４を上がって、液体のいくらかが漏れることがある。

図２、図３、及び図４にも、１つ（又は複数）の注入口ＩＮ、１つ（又は複数）の排出口ＯＵＴ、基板Ｗ、及び投影レンズＰＬの最終要素によって画定された液だめを示す。図５の液体供給システムと同様に、１つ（又は複数）の注入口ＩＮ及び１つ（又は複数）の排出口ＯＵＴを備える図２、図３、及び図４に示す液体供給システムは、投影系の最終要素と基板の主表面の局所的な区域との間のスペースに液体を供給する。

図２、図３、及び図４の液体供給システム並びに基板Ｗ又は基板テーブルＷＴ全体を浸す浴などの他の解決策はいずれも、以下で説明する本発明の１つ又は複数の実施例で使用することができる。

図６に、本発明の実施例による投影系ＰＬの最終要素２０を詳細に示す。図６に示す実施例では、パターン化されたビームを整形し、且つ／又は方向づける投影系ＰＬの最後のレンズ要素である投影系の最終光学要素２０が存在する。

ある実施例では、放射強度が、密になった状態に大きな影響を及ぼさない限り、１９３ｎｍの放射を透過する材料は石英である。パターン化されたビームの放射強度は、最も小型になる傾向もある最終要素のところで最大になり、そのためこの要素は、それが石英からできている場合には、密になった状態の影響を受けると考えられる。したがって、ある実施例では、最終要素の材料は、代わりに、１９３ｎｍにおいて密になった状態の影響を受けないことから、ＣａＦ_２とすることができる。１５７ｎｍの放射については、ＣａＦ_２を使用することがさらに適用可能である。というのは、石英は、この波長の放射を透過しないからである。ただし、ＣａＦ_２は、液浸リソグラフィ機器で使用する浸漬液１１で溶解するか、或いは浸漬液１１と反応することがある。

投影系の最終要素２０を保護するいくつかのやり方が、欧州特許出願第０３２５７４００．６号に開示されている。この出願全体をここに参照により組み込む。

投影系ＰＬの最終要素にＣａＦ_２を使用することの別の懸念は、ＣａＦ_２の熱膨張係数が極めて高いため（石英ガラス（ｆｕｓｅｄ ｓｉｌｉｃａ）の熱膨張係数の４０倍）、組み込む材料が異なる場合に大きな熱応力及び熱変形を誘起することなく投影系に組み込むことが難しい場合があることである。第１に、これらの応力及び変形は、膨張係数の差に比例して変化する。そのため、ＣａＦ_２の光学要素を組み込むと、特に、最終レンズ要素の位置決め要件が、非液浸リソグラフィ機器の位置決め要件よりも２〜１０倍厳しいことがある液浸リソグラフィ機器で問題になることがある。

図６を参照すると、本発明の実施例による投影系の最終要素が示されている。基板に最も近い投影系の最終要素（例えば、レンズ）２０の底面２５は、最終要素２０に設けられる石英ガラス層４０によって保護される。この層の厚さは、５０μｍ〜５ｍｍの範囲とすることができ、最終要素２０に接触結合又は接着結合させることができる。接触結合では、接着剤を使用せず、結合表面は、合わせて直接結合させるのに十分に滑らか且つ清浄にする。最終要素に結合させた後で、石英ガラス層４０を所望の厚さに研削・研磨し、それによって石英ガラスの極めて薄い層を取り扱う際の固有の難点をなくすことができる。このように、ある実施例では、層４０と最終要素２０を合わせて結合し、単に最終要素２０を被覆しない。

この形態の結合により、ＣａＦ_２と石英ガラスなどの異なる材料を結合させる場合にひときわ強い結合が得られるが、温度変化及び熱勾配により、結合に「吸込み（ｂｒｅａｔｈｅ）作用」が生じ、これら２種類の材料の熱膨張又は熱収縮の差により、応力が緩和するまで、これらの材料が離れることがある。熱分離の場合には通常、極めて迅速に結合が再構成されるが、最終要素が液体と接触しているときに、例えば、層４０の研磨又は研削中に、或いは、液浸リソグラフィ機器の使用中にこれが起こると、液体が隙間に吸い込まれることがある。

最終要素２０と層４０の間の結合を保護するために、層４０と同じ材料の縁部障壁６０が、基板から離れるように（投影系ＰＬの残りの部分に向かって）層４０から延び、それによって最終要素２０が障壁で完全に取り囲まれ、そのため、最終要素２０が液体１１から遮蔽される。

縁部障壁６０は、層４０の縁部の周りに取り付けられる。図に示すように、縁部障壁６０は、最終要素２０の底面２５の縁部の先まで延びるプレート４０の縁部に隣接して取り付けられる。例えば、プレート４０の上部表面にではなく、層４０の縁部の表面に縁部障壁６０を結合することによって、他の構成が可能である。ある実施例では、縁部障壁６０と層４０の結合は融着である。ＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＥＰ０４／０１３３１０号は、このような結合技術を詳細に記載している。この出願全体をここに参照により組み込む。ある実施例では、縁部障壁６０は、先端が切り取られた円錐の形態である。ただし、縁部障壁６０は、最終要素２０を収容し得る空洞が生成される限り、任意の形状とすることができる。

最終要素２０は、おそらくは、ある実施例では、層４０が最終要素２０の底面から張り出すように最終要素２０の底面と部分的に重なる面を有し、それによって、縁部障壁６０を層４０の上面に取り付けることができる。ある実施例では、縁部障壁６０と最終要素２０の間に隙間が残るが、このようにする必要はない。

図６に示すように、最終要素２０は、縁部障壁６０及び層４０を介して投影系ＰＳの本体の取付け部８０に装着し得る。これは、温度及び取付けにより誘起される応力及び変形を大きく低減し得るので有利である。というのは、縁部障壁６０が、取付け部８０と最終要素２０の間を切り離す働きをするからである。或いは、最終要素２０は、層４０を介して取付け部８０に直接取り付けることができる。最終要素２０の位置を測定するように構成された測定用のシステム又はセンサを、層４０又は縁部障壁６０に取り付けることもできる。投影系への取付け、又はセンサの取付けは、従来方式の手段によって実現可能である。

石英ガラスを含む層４０及び縁部障壁６０によって本発明の実施例を説明してきたが、層４０及び／又は縁部障壁６０には、任意の適切な材料を使用し得る。ある実施例では、層４０及び／又は縁部障壁６０に使用する材料は、水以外の液体であり得る浸漬液におかされにくく、その熱膨張係数は、ＣａＦ_２以外の材料であり得る最終要素２０の材料の熱膨張係数よりも小さい。ある実施例では、この熱膨張係数は、最終要素の材料の熱膨張係数よりも少なくとも１／２、１／５、１／１０、又は１／２０である。最終要素２０は、任意の適切な材料で作製することができる。

欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、２ステージ、即ち複式ステージ型の液浸リソグラフィ機器の考え方が開示されている。このような機器は、基板を支持する２つのテーブルを備える。浸漬液がない第１位置のテーブルによって高さ出し測定を実施し、浸漬液が存在する第２位置のテーブルによって露光を実施する。或いは、この機器が備えるテーブルは１つだけである。

本明細書では、ＩＣの製作でリソグラフィ機器を使用することを具体的に参照することがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ機器は、例えば、集積光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導／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作など、他の応用が可能であることを理解されたい。このような代替応用例の状況では、本明細書で用いる「ウエハ」又は「ダイ」という用語は、それぞれより一般の用語である「基板」又は「目標部分」と同義とみなし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、例えば、トラック（典型的には、基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール、及び／又は検査ツール内で、露光前又は露光後に処理することがある。該当する場合には、上記その他の基板処理ツールに本明細書の開示を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２回以上処理することがある。そのため、本明細書で用いる基板という用語は、複数の処理済み層をすでに含む基板を指すこともある。

上記では、光リソグラフィの状況で本発明の実施例を利用することを具体的に参照したが、本発明は、例えばインプリント・リソグラフィなどの他の応用例で利用することができ、状況次第では、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、パターン化装置のトポグラフィが、基板に生成されるパターンを画定する。パターン化装置のトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層に押し付けることができ、その後、電磁放射、熱、圧力、又はこれらの組合せを適用することによってレジストを硬化させる。パターン化装置をレジストから取り外し、それによって、レジストが硬化した後でレジスト中にパターンが残る。

本明細書で用いる「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射、及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含めて、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。

「レンズ」という用語は、状況次第では、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、及び静電気型の光学コンポーネントを含めて、様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことがある。

以上、本発明の特定の実施例を説明してきたが、上記で説明した以外の形でも本発明を実施し得ることを理解されたい。例えば、本発明は、上記で開示した方法を記述する機械可読命令からなる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、或いは、このようなコンピュータ・プログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、又は光ディスク）の形態をとり得る。

浸漬液が浴の形態で提供されるか、基板の局所的な表面区域にのみ提供されるかに関わらず、本発明の１つ又は複数の実施例を、上記で述べたタイプなどの任意の液浸リソグラフィ機器に適用することができる。液体供給システムは、投影系と、基板及び／又は基板テーブルとの間のスペースに液体を提供する任意の機構である。液体供給システムは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体注入口、１つ又は複数のガス注入口、１つ又は複数のガス排出口、及び／又は１つ又は複数の液体排出口の任意の組合せを含み得る。この組合せにより、このスペースに液体が提供され、閉じ込められる。ある実施例では、このスペースの表面は、基板及び／又は基板テーブルの一部に限定することもできるし、このスペースの表面は、基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆うこともできる。或いは、このスペースは、基板及び／又は基板テーブルを囲うこともできる。

上記の説明は、例示するためのものであり、限定するためのものではない。そのため、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、上記で説明した本発明に改変を加えることができることが当業者には明らかであろう。

本発明の実施例によるリソグラフィ機器を示す図である。 リソグラフィ投影機器で使用する液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ投影機器で使用する液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ投影機器で使用する別の液体供給システムを示す図である。 本発明の実施例による液体供給システムを示す図である。 本発明の実施例による、投影系の最終要素に適用する層及び縁部障壁を示す図である。

符号の説明

１０ 液だめ
１１ 浸漬液
１２ 液体閉込め構造
１４ 排出口
１５ 注入口
１６ ガス・シール
２０ 投影系の最終要素
２５ 最終要素の底面
４０ 石英ガラス層、プレート
６０ 縁部障壁
８０ 取付け部
ＡＤ 調節装置
Ｂ 放射ビーム
ＢＤ ビーム送達系
Ｃ 目標部分
ＣＯ コンデンサ
ＩＦ 位置センサ
ＩＬ 照明系、照明器
ＩＮ 統合器
ＭＡ マスク
ＭＴ 支持構造、マスク・テーブル
Ｍ１ マスク位置合わせマーク
Ｍ２ マスク位置合わせマーク
ＰＭ 第１位置決め装置
ＰＬ 投影系、投影レンズ
ＰＳ 投影系、レンズ系
ＰＷ 第２位置決め装置
Ｐ１ 基板位置合わせマーク
Ｐ２ 基板位置合わせーク
ＳＯ 放射源
Ｗ 基板、ウエハ
ＷＴ 基板テーブル、ウエハ・テーブル

Claims (22)

1. 基板にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影系であって、前記基板に最も近い表面上に、前記表面に結合した層を有する最終要素と、前記層と同じ材料の、液体から前記最終要素を遮蔽するために前記基板から離れるように前記層から延びる縁部障壁とを含む投影系と、
   前記投影系の最終要素と前記基板の間のスペースを液体で少なくとも部分的に充填するように構成された液体供給システムとを備え、
   前記縁部障壁と前記最終要素との間に隙間を設けることを特徴とするリソグラフィ投影機器。
2. 前記縁部障壁は前記層に融着する、請求項１に記載の機器。
3. 前記最終要素は、前記縁部障壁及び／又は層を介した結合によって前記機器に取り付けられる、請求項１または２に記載の機器。
4. 前記層はプレートである、請求項１乃至３のいずれかに記載の機器。
5. 前記層及びバリア部材は石英ガラスを含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の機器。
6. 前記最終要素はＣａＦ_２を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の機器。
7. 前記縁部障壁は、先端が切り取られた円錐の形状である、請求項１乃至６のいずれかに記載の機器。
8. 前記層は、前記表面に接触結合する、請求項１乃至７のいずれかに記載の機器。
9. 前記層は、前記液体に実質的に不溶性である、請求項１乃至８のいずれかに記載の機器。
10. 前記層の熱膨張係数は、前記最終要素の熱膨張係数よりも小さい、請求項１乃至９のいずれかに記載の機器。
11. 基板にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影系であって、前記基板に最も近い表面上に層を有する最終要素を含み、前記最終要素は、前記層を介して取り付けられている投影系と、
    前記投影系の前記最終要素と前記基板の間のスペースを液体で少なくとも部分的に充填するように構成された液体供給システムと、
    前記層と同じ材料の、前記液体から前記最終要素を遮蔽するために前記基板から離れるように前記層から延びる縁部障壁とを備え、
    前記縁部障壁と前記最終要素との間に隙間を設けることを特徴とするリソグラフィ投影機器。
12. 前記層はプレートであり、前記最終要素は、前記層及び前記縁部障壁を介して前記機器に取り付けられる、請求項１１に記載の機器。
13. 前記層は、前記最終要素に接触結合する、請求項１１または１２に記載の機器。
14. 前記層の熱膨張係数は、前記最終要素の熱膨張係数よりも小さい、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の機器。
15. 前記層の熱膨張係数は、前記最終要素の熱膨張係数の１／１０である、請求項１４に記載の機器。
16. 前記層は、前記液体に実質的に不溶性である、請求項１１乃至１５のいずれかに記載の機器。
17. 投影系の最終要素と基板の間のスペースに設けられた液体を介して、前記基板にパターン化された放射ビームを投影するステップを含むデバイスの製作方法であって、
    前記基板に最も近い前記最終要素の表面には層が結合され、前記層と同じ材料の縁部障壁は、前記液体から前記最終要素を遮蔽するために、前記基板から離れるように前記層から延びており、
    前記縁部障壁と前記最終要素との間に隙間を設けることを特徴とする方法。
18. 前記層は、前記液体に実質的に不溶性である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記層の熱膨張係数は、前記最終要素の熱膨張係数よりも小さい、請求項１７または１８に記載の方法。
20. 投影系の最終要素と基板の間のスペースに設けられた液体を介して、前記基板にパターン化された放射ビームを投影するステップを含むデバイスの製作方法であって、前記最終要素は、前記基板に最も近い表面上に層を有し、前記層を介して前記最終要素が支持されており、
    前記層と同じ材料の、前記液体から前記最終要素を遮蔽するために前記基板から離れるように前記層から延びる縁部障壁を有し、
    前記縁部障壁と前記最終要素との間に隙間を設けることを特徴とする方法。
21. 前記層は、前記液体に実質的に不溶性である、請求項２０に記載の方法。
22. 前記層の熱膨張係数は、前記最終要素の熱膨張係数よりも小さい、請求項２０または２１に記載の方法。

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