JP4751873B2 - リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、および基板テーブル - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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用いることができる。このパターンは、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、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によってなされる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングさ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としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および、放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

リソグラフィ投影装置内の基板を比較的高い屈折率を有する、例えば水といった液体に浸漬し、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間を満たすことが提案されている。これは、液体中では露光放射の波長が短くなり、より微細なフィーチャの結像が可能になるためである。（液体の効果としては、他にも、システムの有効開口数の増加や焦点深度の増大がある。）また、個体粒子（例えばクォーツ）が浮遊する水等、他の液浸液も提案されている。

しかし、基板又は基板および基板テーブルを液体槽に浸漬すること（例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許４５０９８５２号を参照。）は、スキャン露光中に大量の液体を加速させなければならないことを意味する。これには追加の、またはより強力なモータが必要となり、さらに、液体の乱流によって予測不可能で望ましくなくない影響が出る可能性もある。

提案されている解決法の１つは、液体供給システムが、基板の局部的領域、および、投影システムの最終エレメントと基板との間にのみ液体を供給する方法である（通常、基板の表面エリアは、投影システムの最終エレメントの表面エリアよりも大きい）。この液体供給システムを構成するために提案された方法の１つが、参照により全体が本明細書に組み込まれるＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。図２および図３に示すように、液体は、少なくとも１つの入口ＩＮにより、好適には最終エレメントに対する基板の移動方向に沿って基板上に供給され、投影システムの下方を通過した後、少なくとも１つの出口ＯＵＴによって除去される。つまり、基板がエレメントの下方で−Ｘ方向へスキャンされると同時に、液体が該エレメントの＋Ｘ側で供給され、かつ−Ｘ側で除去される。図２の概略構成図では、液体が入口ＩＮを介して供給され、該エレメントの反対側において、低圧力源に連結された出口ＯＵＴにより除去される。図２において、最終エレメントに対する基板の移動方向に沿って液体が供給されるが、液体の供給はこの場合に限らない。最終のエレメントの周囲に配される入口および出口については、さまざまな配向および数のものを使用することができる。図３に示す例では、１つの入口とその両側に配された２つの出口からなるセットが４つ、最終エレメントの周囲に規則的に設けられている。

空気は液体中を通過することが分かっている。その際に、空気は基板上に投影されたパターンのディストーションを起こし得る。

本発明の目的は、液体中への空気の通過を低減し得る、または液体の汚染を低減し得るリソグラフィ装置およびリソグラフィ方法を提供することである。

本発明の第１の様態によると、基板を保持する基板テーブル、パターン付与された放射ビームを基板上に投影する投影システム、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液体供給システム、および、基板テーブルに設置され、開放構成から閉鎖構成へと動作可能なシールであって、閉鎖構成では、基板が基板テーブル上に位置するときに、基板と基板テーブルとの間のギャップを閉じるシールを備えるリソグラフィ装置が提供される。

本発明の第２の様態によると、リソグラフィ基板を保持する基板テーブルであって、開放構成から閉鎖構成へと動作可能なシールを備え、前記閉鎖構成においては、基板が基板テーブルにあるときに前記シールが基板と基板テーブルとの間のギャップを閉じる、基板テーブルが提供される。

本発明の第３の様態によると、基板テーブル上に基板を置くこと、基板と基板テーブルとの間のギャップを閉じるように、回転可能なリングおよびへりを動作させること、投影システムと基板テーブルとの間の空間に液体を供給すること、投影システムを通して基板上にパターンを投影すること、基板と基板テーブルとの間のギャップが再び開放するように回転リングを動作させること、および基板テーブルから基板を取り出すことを含む、リソグラフィ方法が提供される。

以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。

図１（ａ）は本発明のリソグラフィ装置を概略的に示している。リソグラフィ装置は以下を備える。

− 放射ビームＰＢ（たとえばＵＶ放射または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。

− パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に位置付けするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ。

− 基板（たとえばレジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがって基板を正確に位置付けするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴ。

− パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＬ。

照明システムは、放射を誘導、整形または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組み合わせなどさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、たとえばパターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといったその他の条件に応じた様態でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えてよい。

本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように放射ビームの断面にパターンを与えるために使うことができるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付けたパターンは、たとえば、そのパターンが位相シフトフィーチャまた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内の任意のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

パターニングデバイスは、透過型または反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型（Alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（Attenuated）位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームさまざまな方向に反射するように、個別に傾斜することができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射された放射ビームにパターンを与える。

本明細書において使われる用語「投影システム」は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組み合わせを含むあらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。

本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイ又は反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のサポート構造）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルまたはサポート構造を並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射ソースＳＯから放射ビームを受ける。ソースおよびリソグラフィ装置は、たとえば、ソースがエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、ソースは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、放射ソースＳＯからイルミネータＩＬへ、たとえば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。別の場合においては、ソースは、たとえば、ソースが水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。ソースＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であればビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他の構成要素を含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調節すれば、放射ビームの断面に任意の均一性および強度分布を持たせることができる。

放射ビームＰＢは、サポート構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、放射ビームＰＢは、投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束させる。後述される液浸フードＩＨ（液体閉じ込め構造を含む）は、投影システムＰＬの最終エレメントと基板Ｗとの間の空間に液浸液を供給する。

第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば干渉デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＰＢの経路に対して正確に位置づけることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って、位置合わせされていてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分に置かれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。

例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。

１．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付与されたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴは、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同時にスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かすまたはスキャンする一方で、放射ビームをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

上述の使用モードの組み合わせおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なるモードもまた採用可能である。

それぞれ参照により全体が本明細書に組み込まれる欧州特許出願公開１４２０３００号および米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツインまたはデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の思想が開示されている。このような装置には、基板を支持するための２つのテーブルが設置される。レベリング測定は第１位置のテーブルを用いて、液浸液を用いずに行われ、露光は液浸液のある第２位置のテーブルを用いて行われる。あるいは、リソグラフィ装置は１つのテーブルのみを有する。本発明の実施形態は、上述のようなデュアルステージ液浸リソグラフィ装置に適用可能である。

局所液体供給システムを用いた、さらなる液浸リソグラフィ解法を図４に示す。液体は、投影システムＰＬの片側にある２つの溝入口ＩＮにより供給され、入口ＩＮの外側で放射状に配列された複数の離散的出口ＯＵＴにより除去される。入口ＩＮおよびＯＵＴは中心に穴のあるプレート上に配置することができ、該穴を通して投影ビームが投影される。液体は、投影システムＰＬの片側にある１つの溝入口ＩＮにより供給され、また、投影システムＰＬの別の側にある複数の離散的出口ＯＵＴにより除去され、それによって投影システムＰＬと基板Ｗとの間に液体の薄膜の流れが生じる。入口ＩＮおよび出口ＯＵＴのどの組み合わせを使用するかは、基板Ｗの移動方向に応じて選択できる（別の入口ＩＮおよび出口ＯＵＴの組み合わせは作動しない）。

提案されている局所液体供給システム解決法を用いた別の液浸リソグラフィ解決法は、投影システムの最終エレメントと基板テーブルとの間にある空間の境界の少なくとも一部に沿って延伸する液体閉じ込め構造を備える液体供給システムを提供することである。このような解決法が図５に示される。液体閉じ込め構造は、Ｚ方向（光軸方向）の相対動作が多少はあるかもしれないが、実質的にはＸＹ平面において投影システムに対し静止状態にある。本実施例では、液体閉じ込め構造と基板表面との間にシールが形成され、該シールはガスシールのような非接触シールであってよい。

液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＬの最終エレメントと基板Ｗとの間の空間１１において少なくとも部分的に液体を含む。基板表面と投影システムの最終エレメントとの間の空間に液体が閉じ込められるように、基板への非接触シール１６を投影システムのイメージフィールドに形成することができる。空間の少なくとも一部は、投影システムＰＬの最終エレメントの下および周囲に位置する液体閉じ込め構造１２により形成される。液体は液体入口１３によって投影システムの下かつ液体閉じ込め構造１２の中の空間に導かれ、液体出口１３により除去することができる。液体閉じ込め構造１２は、投影システムの最終エレメントより少し上まで伸びてもよく、そうすると液体レベルは最終エレメントより上に上がり、それが液体の緩衝となる。液体閉じ込め構造１２は内周を有する。本実施形態において、該内周の上端は投影システムまたはその最終エレメントの形状に厳密に一致しており、たとえば、円形であってもよい。底部では、内周はイメージフィールドの形状に厳密に一致しており、たとえば矩形であるが、その限りではない。

液体はガスシール１６により空間１１内に収められており、該ガスシールは、使用される際に液体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成される。ガスシールは、たとえば空気または合成空気といったガスにより形成されるが、ある実施形態においては、圧力を受けると入口１５を通して液体閉じ込め構造１２と基板との間のギャップへ供給され、かつ出口１４を通して抽出されるＮ_２またはその他の不活性ガスにより形成される。ガス入口１５への過度の圧力、出口１４での真空レベル、およびギャップのジオメトリは、液体を閉じ込める高速気体流が内側に向けて生じるように設定される。上述の入口／出口は空間１１を囲む環状溝であってもよく、ガス１６の流れは空間１１内に液体を効果的に収める。このようなシステムは米国特許出願公開ＵＳ２００４-０２０７８２４号に開示されており、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

図６は基板テーブルＷＴの断面を模式的に示す。基板テーブルＷＴは、外側部分１００および基板受け部１０２を有する。基板Ｗは基板受け部１０２上にある。基板テーブルＷＴの外側部分１００に設けられる凹部１０６には、光ディテクタおよび関連する電子機器１０４が設置される。基板テーブルの基板受け部１０２には、基板受け部から上方に突き出た突起部１０８のアレイが設けられる。基板Ｗは突起部１０８の上に置かれる。突起部１０８は、汚染粒子が該突起部間で留まり、基板Ｗと接触しないような寸法とされる。

基板Ｗは、基板テーブルＷＴの基板受け部１０２に設けられた凹部１１０内に置かれる。凹部１１０は、基板が置かれているときに、基板Ｗの上面が基板受け部１０２の側部１１２の上面と実質的に平行になるような寸法とされる。

基板Ｗは、使用中は図示しない基板ハンドラにより基板テーブルＷＴへ搬送される。パターンはリソグラフィ装置の投影システムＰＬ（図１〜図４を参照）を通して基板上に投影される。パターン投影が完了すると、基板ハンドラにより基板Ｗは基板テーブルＷＴから取り出され、他の基板と交換される。基板受け部１０２は、基板テーブルの外側部分１００の所定位置に留まる（すなわち、リソグラフィ装置の動作中は外側部分１００から取り出されない）。

ギャップ１１４は基板受け部１０２と基板テーブルの外側部分１００との間にある。さらなるギャップ１１６が、基板Ｗの外縁と基板テーブルＷＴの基板受け部１０２との間にある。基板テーブルの基板受け部１０２と外側部分１００との間のギャップは、たとえば接着プラスチックテープ１１８をギャップ上に固定することによって閉じることができる。しかしながら、基板Ｗの端部と基板テーブルＷＴの基板受け部１０２との間のギャップ１１６を閉じる際には、上述の方法は使用できない。これは、リソグラフィ装置の動作中に、基板を基板受け部に取り付けおよび取り外し可能である必要があるという理由による。

本発明のある実施形態においては、開放構成と閉鎖構成との間を移動可能であって、それによりギャップを開閉するシールを用いて、基板と基板テーブルとの間のギャップ１１６が開閉される。

図７は基板Ｗ、基板テーブルの基板受け部１０２、および本発明を具体化するシール３０４の部分断面図である。

基板テーブルの基板受け部１０２に形成される環状凹部３０６内には、シール３０４ が設けられる。

シール３０４は、凹部３０６内にあるガイドサポート構造３１８にて保持されるリング３１２を備える。リング３１２の断面は部分的に円形であるが、凹部３０６の上端にてギャップ１１６から延伸する上部には、へり３１４が設けられる。へりの断面は、たとえば３０ミクロン以下、２５ミクロン以下、または２０ミクロン以下であってよい。リング３１２のへりに隣接する部分の断面は平坦であり、以下においてこの部分をリングの平坦部３１６と呼ぶ。

作動機構は、リングの平坦部３１６に隣接する位置にてリング３１２に取り付けられたフレキシブルシート３１０を備える。フレキシブルシートは、基板テーブルの基板受け部１０２の最下部表面に設けられた開口部を通して延伸する。フレキシブルシートは、コントローラ３３２により制御されるモータ３３０に連結される。コントローラ３３２はモータ３３０を制御して、所望のタイミングでフレキシブルシート３１０を引く。また、コントローラ３３２はモータ３３０を制御して、所望のタイミングでフレキシブルシート３１０を押してもよい。モータ３３０およびコントローラ３３２は基板テーブルＷＴに設けることができる。あるいは、これらのうち一方または両方が、基板テーブルＷＴ以外の場所に設けられてもよい。

リング３１２はガイドサポート構造３１８によって保持される。ガイドサポート構造は基板テーブルの基板受け部１０２における凹部３０６に合うような寸法とされる。ガイドサポート構造３１８は、リング３１２を受けるよう構成された湾曲した内側表面３２０を有する。該湾曲表面の上端および下端は、リングを保持する接触点３２２を備える。接触点３２２は、たとえば気体軸受、弾性軸受、またはその他の軸受といった軸受を備えてもよい。リング３１２は、ガイドサポート構造３１８により回転することができる。

基板テーブルの基板受け部１０２における凹部３０６の内部は、垂直壁３０６ａおよび内側に向かったテーパ形の上壁３０６ｂを含む。内向きのテーパ上壁（inwardly tapering upper wall》３０６ｂは、基板Ｗと基板テーブルの基板受け部１０２との間のギャップ１１６を狭める。リング３１２の平坦部３１６は、（少なくとも部分的に）凹部のテーパ上壁３０６に隣接する位置にある。

リング３１２は、たとえばポリマーといった弾性素材により形成することができる。該弾性素材はＤＵＶ放射に耐性を有し得る。あるいは、該素材はＤＵＶに耐性を有していなくてもよい（または部分的にのみ耐性を有していてもよい）。その場合、リング３１２の表面の一部または全面が、たとえばＤＵＶ耐性フィルムでコーティングされていてもよい。

リング３１２は、ガイドサポート構造３１８内で回転可能である。リングの動きが図８に示される。リングは、第１構成（図８ａに示す）から第２構成（図８ｂに示す）へと回転することができる。

リング３１２が第１構成にあるとき、へり３１４は上方かつギャップ１１６から外側に向かって延伸する。この様子は図９ａにおいてより詳しく示される。図９ａには基板Ｗ, 基板テーブルの基板受け部１０２、リング３１２、およびガイドサポート構造３１８の断面が示される。図９ａにおいて、へり３１４はギャップ１１６から外側に向かって延伸し、基板Ｗとは接触しない。リング３１２ が第１構成にあるとき、基板Ｗは基板テーブルから取り出すことができる。第１構成は、開放構成と称される。

リング３１２が第２構成へと回転し終えると、へり３１４はリング３１５の露出部分と共に、ギャップ１１６を閉じるように動く。へり３１４は基板Ｗに対してシールを形成することができる。この様子は図９ｂにおいてより詳しく示される。図９ｂにおいて、へり３１４は基板Ｗの上面と接触する。第２構成は、閉鎖構成と称される。へり３１４は基板Ｗの端部に重なり合うため、リングが閉鎖構成にあるときは基板Ｗを基板テーブルから取り出すことができない。

リング３１２が閉鎖構成にあるとき、へり３１４およびリング３１５の露出部分はギャップ１１６を閉じている。これにより、液浸リソグラフィに使用される液体がギャップ１１６へ流れ込むことを防ぐ。液体がギャップ１１６へと流れ込むと、ギャップから投影システムＰＬの最終エレメントと基板Ｗとの間の空間１１（図５参照）へ空気が押し出される可能性があることが分かっている。そうなった場合、基板上に投影されるパターンが空気により歪められる。このため、ギャップ１１６を閉じることによりギャップへ液体が流れ込むことを防ぎ、また投影システムの最終エレメントと基板との間の空間へ空気が流れ込むことを防ぎ、それによって基板上に投影されるパターンの歪みを減らす。液体が汚染するリスクも少なくなる。

ギャップへの液体の流入を防ぐための公知の代替方法として、適切に位置決めされた液体抽出装置の使用がある。この従来技術である液体抽出装置は、ギャップへの液体の流入を防ぐために基板の周辺から液体を抽出するが、その際、基板付近の液体が蒸発する。そのため基板が冷却されて該基板に歪みが生じ、そうすると今度はパターンを基板上に投影することのできる精度が低下する。本発明の実施形態では基板が局所的に冷却されず、上述のような不都合は回避される。

へり３１４は、ギャップ１１６が実質的に密閉され、液体がギャップへ流れ込まないように配置される。もしくは、へりはたとえばギャップを閉じても完全密閉しようになされてよく、そうすることでギャップ１１６への液体の流入は、該流入した液体が容易に取り除ける程度にまで減少する（また、上述の局所的冷却の問題が回避される）。

へり３１４は基板Ｗと接触していてもよく、また基板を押すように構成されてもよい。しかしながら、へりがギャップ１１６への液体の流入を防ぐために、必ずしもへり３１４は基板Ｗと接触しなくてもよい。

へり３１４、たとえばへりの底面には、疎水性コーティングがなされていてもよい。へり３１４と基板Ｗとの間にいくらかの隔たりがある場合、疎水性コーティングによって水（または、液浸リソグラフィ中に使用される他の液体）の流入を防ぐことができる。

リング３１２は、フレキシブルシート３１０を引く、または押すことにより回転する。これは、モータ３３０を用いることで達成可能である（図７参照）。たとえば、リングが開放構成（図８ａおよび図９ａに示される）にある場合、フレキシブルシート３１０を引いてリングを閉鎖構成（図８ｂおよび図９ｂに示される）へ移動させることができる。リング３１２が閉鎖構成へと動かされた後も、フレキシブルシートに引く力（pulling force）をかけ続けることができる。これは、たとえばへり３１４が基板Ｗを押すようにへりを基板Ｗへ付勢するためにして行うことができる。このようにすることでギャップ１１６を実質的に密閉するよう助けることができ、またそれによってギャップへの液体の流入を防ぐ。

リング３１２を開放構成へと移動させるために、フレキシブルシート３１０を（たとえばモータによって）押すことができる。そのために、フレキシブルシート３１０は、該フレキシブルシートを押す力がリングにまで伝わるよう十分な剛性を有しているべきである。

リングは使用中において、最初は開放構成にある。基板Ｗは、基板テーブルＷＴの基板受け部１０２上に置かれる。その後、コントローラ３３２はモータ３３０を用いてフレキシブルシート３１０に引く力を加える。それによってリング３１２が閉鎖構成へと回転するため、へり３１４とリング３１５の露出部分が基板Ｗと基板テーブルの基板受け部１０２との間のギャップ１１６を閉じる。その後、投影システムＰＬと基板Ｗとの間にある液体を用いて、基板上へパターンのリソグラフィ投影が行われる（すなわち液浸リソグラフィ）。ギャップが閉じられているため、ギャップ１１６への液体の流入は妨げられる。

上述のように、へり３１４の厚さは３０ミクロン（またはそれ以下）とされる。これは、へり３１４の存在によって液体閉じ込め構造の動作を妨げない程度に十分な薄さである。すなわち、リソグラフィ投影の間に液体閉じ込め構造はへりと接触しない。ある場合には、３０ミクロンより厚いへり３１４を設けることも可能である。一般的に、へり３１４はリソグラフィ投影中に液体閉じ込め構造に接触しない程度に十分に薄い。

へり３１４の長さは、へりが基板Ｗの外周部を越えて延伸するような長さとされる。たとえば、へりは基板の外周部の最初の２ｍｍを越えて延伸する程度に十分な長さ（たとえば直径３００ｍｍの基板に対して）を有してよい。へりは、使用中には少なくとも基板Ｗの平坦部（図９に示すように、基板の端部は湾曲している）まで延伸する程度に十分な長さを有する。へりは、使用中には少なくとも基板上のトップコートまで延伸する程度に十分な長さを有してもよい。へりはまた、使用中に、基板においてエッジビーズが除去された部分を超えるような十分な長さを有してもよい。汚染はしばしば基板の周辺部で発見されるため、へりが確実に基板の外周部を越えて延伸することにより、液体に入り込む汚染量の減少に役立つ。

基板上へのパターン投影が完了した時点で、コントローラ３３２は、モータ３３０を用いてフレキシブルシート３１０へ引く力を加えることを止める（またはモータ３３０を用いて押す力（pushing force）を加える）。このようにしてリング３１２は回転構成へと移動し、それによって基板テーブルＷＴから基板Ｗを取り除くことができるようになる。その後、新たな基板が基板テーブルに置かれ、処理が繰り返される。

リング３１２がフレキシブルシートを使用して回転することは必須ではない。あらゆる適切な作動機構を使用することができ、たとえば、溝（図示しない）をリングに設けることができる。該溝は、リングを回転させるために使用し得る１つ以上の回転可能な歯車の歯を受けるように位置づけられる。あるいは、複数のワイヤ、テープ、またはコードを、リング周辺のそれぞれ異なる位置でリングに取り付けてもよい。ワイヤ、テープ、またはコードは、フレキシブルコネクタの例として考えてよい。フレキシブルコネクタは、フレキシブルシートの操作と同じ方法で操作することができる。たとえば、１つまたは複数のモータによって起動することができる。

図１０は、リング３１２を単独で示す（すなわち、基板テーブル、基板、またはガイドサポート構造は示されない）。リング３１２の回転は矢印により示される。

リング３１２は、最初からある構成へと付勢されているように形成できる。たとえば、リング３１２は最初から開放構成へと付勢されているように構成してよい。これは、たとえばリング３１２の形成に使用される弾性素材の弾力性を考慮することによって達成され得る。リングは、たとえば開放構成にあるリング３１２を形成する鋳型を使って形成することができる。このような場合、力を加えてリング３１２を閉鎖構成へと回転させ、またリングを閉鎖構成で保持しなければならない。力を解放することで、リングを開放構成へ戻すことができる。

リングが円形であることは必須ではなく、その他の適切な形とすることもできる。しかしながら、リングが基板周辺に延伸することが望ましい。リングが実質的に円形断面を有することは必須ではなく、その他の適切な形状の断面を有し得る。しかしながら、リングが開放構成と閉鎖構成との間で動作するような断面形状を有することが望ましい。

ガイドサポート構造３１８が円形形状である必要はなく、その他の適切な形状を有してよい。

リングが基板周辺で連続的に延伸する必要はない。たとえば、基板の各部がギャップの異なる部分を閉じるように動作する部分複合構造（multiple part structure）であってよい。また該構造の異なる部分同士が重なり合ってもよい。

本明細書にて説明された実施形態は、基板と基板テーブルとの間のギャップの代わりに、またはそれに加えて２つの構造間のギャップを選択的に密閉するようなその他の構成にも適用可能である。

本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの製造といった他の用途を有することが理解されるべきである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語がすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であると考えてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後に、例えば、トラック（通常、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）、メトロロジーツール、および／または、インスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを作るために、複数回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が、既に多層処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折および反射型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのうちいずれか１つ又は組合せを指すことができる。

以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、当然のことながら、本発明は上述以外の態様で実施することも可能である。例えば、適用可能な場合には、本発明は上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能な指示のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又は、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記録媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態であってもよい。

本発明の実施形態は、基板の局所的な表面エリアに液体が与えられる液浸リソグラフィ装置にについて説明されたが、本発明はまた、基板、または基板および基板テーブルが液浴に浸漬する液浸リソグラフィ装置にも適用可能である。

本発明の１つ以上の実施形態は、あらゆる液浸リソグラフィ装置に適用可能であり、特に、液浸液を浴部の形で備える場合でも基板の局所的な表面エリアにのみ与える場合でも、上述のタイプの液浸リソグラフィ装置に適用できるが、それに限らない。本明細書において説明された液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態では、液体供給システムは投影システムと基板および／または基板テーブルとの間の空間に液体を提供する機構または構造体の組み合わせであってもよい。液体供給システムは、液体を該空間に提供する１つ以上の構造体、１つ以上の液体入口、１つ以上のガス入り口、１つ以上のガス出口、および／または１つ以上の液体出口の組み合わせを備えることができる。ある実施形態においては、スペースの表面は基板および／または基板テーブルの一部分であってもよく、または、スペースの表面は基板および／または基板テーブルの表面に完全に覆われていてもよい。液体供給システムはさらに、液体の位置、量、質、形状、流速、またはその他のあらゆる液体の特性を制御するための１つ以上のエレメントを任意に含むことができる。

液浸リソグラフィ装置において使用される液浸液は、使用される露光放射の所望の特性および波長に合わせてさまざまな組成を有することができる。１９３ｎｍの露光波長に、対しては、超純水または水性組成を使用することができ、そのため、液浸液は水と呼ばれる場合もあり、親水性、疎水性、湿度等、水に関連する表現を使うことができる。

上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えることもできる。

本発明が適用され得るリソグラフィ装置を示す。 リソグラフィ装置において使用される液体供給システムを示す。 リソグラフィ装置において使用される液体供給システムを示す。 リソグラフィ装置において使用される別の液体供給システムを示す。 リソグラフィ装置において使用される別の液体供給システムを示す。 本発明が適用され得るリソグラフィ装置の基板テーブルを示す。 本発明の実施形態による、リソグラフィ装置の基板テーブルにおける原位置での（in situ）シールを示す。 本発明の実施形態による、リソグラフィ装置の基板テーブルにおける原位置でのシールを示す。 本発明の実施形態による、リソグラフィ装置の基板テーブルにおける原位置でのシールを示す。 本発明の実施形態による、リソグラフィ装置の基板テーブルにおける原位置でのシールを示す。 本発明の実施形態による、リソグラフィ装置の基板テーブルにおける原位置でのシールを示す。 シールを示す。

Claims (19)

1. 基板を保持する基板テーブル、
   パターン付与された放射ビームを基板上に投影する投影システム、
   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、および
   前記基板テーブルに設置され且つ開放構成から閉鎖構成へと動作可能なシールであって、該閉鎖構成では、基板が前記基板テーブル上にあるときに、基板と前記基板テーブルとの間のギャップを閉じるシールを備え、
   前記シールは回転可能なリングおよびへりを備え、前記リングおよびへりは、前記シールが閉鎖構成にあるときに基板と前記基板テーブルとの間のギャップを閉じる、
   リソグラフィ装置。
2. 前記リングの断面は実質的に円形である、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記リングは弾性素材から作られる、
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記リング表面は部分的または全面にＤＵＶ耐性フィルムを備える、
   請求項３に記載の装置。
5. 前記へりは、リソグラフィ投影中にリソグラフィ装置の液体閉じ込め構造と接触しない程度に十分に薄い、
   請求項１乃至４の何れかに記載の装置。
6. 前記へりの厚さは３０ミクロンまたはそれより小さい、
   請求項１乃至５の何れかに記載の装置。
7. 前記シールは、前記回転可能なリングを支持するガイドサポート構造をさらに備える、
   請求項１乃至６の何れかに記載の装置。
8. 前記ガイドサポート構造は１つ以上の軸受けを用いて前記リングを支持する、
   請求項７に記載の装置。
9. 前記リングに力を加えて回転させるフレキシブルシートまたは複数のフレキシブルコネクタをさらに備える、
   請求項１乃至８の何れかに記載の装置。
10. 前記フレキシブルシートまたは前記複数のフレキシブルコネクタはモータに連結する、
    請求項９に記載の装置。
11. 基板が基板テーブル上に置かれるとき、または基板テーブルから取り出されるときに前記シールを開放構成へと移動させ、パターンが基板上に投影されるときに前記シールを閉鎖構成へと移動させるコントローラをさらに備える、
    請求項１乃至１０の何れかに記載の装置。
12. 前記シールは前記基板テーブルの凹部にある、
    請求項１乃至１１の何れかに記載の装置。
13. 前記ガイドサポート構造は前記基板テーブルの凹部にある、
    請求項７乃至１２の何れかに記載の装置。
14. 前記シールは基板と前記基板テーブルとの間のギャップを密閉し、それによってギャップへの液体の流入を防ぐ、
    請求項１乃至１３の何れかに記載の装置。
15. 前記へりには疎水性コーティングがなされる、
    請求項１乃至１４の何れかに記載の装置。
16. 前記へりは、使用時に基板の周辺部を越えて延伸する程度に十分に長い、
    請求項１乃至１５の何れかに記載の装置。
17. 前記へりは、使用時には基板のエッジビーズ除去がなされた部分を越えて延伸する程度に十分に長い、
    請求項１６に記載の装置。
18. リソグラフィ基板を保持する基板テーブルであって、開放構成から閉鎖構成へと動作可能なシールとを備え、前記閉鎖構成においては、基板が基板テーブルにあるときに前記シールが基板と基板テーブルとの間のギャップを閉じ、
    前記シールは回転可能なリングおよびへりを備え、前記リングおよびへりは、前記シールが閉鎖構成にあるときに基板と前記基板テーブルとの間のギャップを閉じる、
    基板テーブル。
19. 基板テーブル上に基板を置くこと、
    基板と基板テーブルとの間のギャップを閉じるように、回転可能なリングおよびへりを動作させること、
    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こと、
    投影システムを通して基板上にパターンを投影すること、
    基板と基板テーブルとの間のギャップが再び開くように回転可能なリングを動作させること、および、
    基板テーブルから基板を取り出すこと、
    を含むリソグラフィ方法。