JP5237326B2 - 液浸リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は液浸リソグラフィ装置及び液浸装置をクリーンに維持する方法に関する。

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、スキャン露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[0005] 液浸装置では、液浸流体は、流体ハンドリングシステム、構造又は装置によってハンドリングされる。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給することができ、それ故、流体供給システムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、少なくとも部分的に液浸流体を閉じ込めることができ、それにより、流体閉じ込めシステムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体へのバリアを形成することができ、それにより、流体閉じ込め構造などのバリア部材である。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、ガスのフローを生成又は使用して、例えば、液浸流体のフロー及び／又は位置を制御するのを助けることができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止を形成することができ、したがって、流体ハンドリング構造を封止部材と呼ぶこともできる。このような封止部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。ある実施形態では、液浸液は、液浸流体として使用される。この場合、流体ハンドリングシステムは、液体ハンドリングシステムであってもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義されたフィーチャへの言及は、液体に関して定義されたフィーチャを含むと考えてもよい。

[0006] 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ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを有する。第１の位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第２の位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は１つのテーブルのみを有する。

[0007] 液浸リソグラフィ装置内で基板を露光した後、基板テーブルはその露光位置から離れて、基板を取り出して異なる基板と交換できる位置へと移動する。これは基板スワップとして知られる。２ステージのリソグラフィ装置では、基板テーブルのスワップは投影システムの下で実行することができる。

[0008] ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められないオールウェット構成を開示している。このようなシステムでは、基板の上面全体が液体で覆われる。これは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているので有利なことがある。これは、基板の温度制御及び処理にとって利点を有する。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を供給する。その液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは、基板の温度制御及び処理を改良するが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１１９８０９号に記載されている。すべての位置で基板を覆い、液浸液を自身と基板及び／又は基板を保持する基板テーブルの上面との間に延在させるように構成された部材が提供される。

[0009] 流体ハンドリングシステム又は液体閉じ込め構造内で、液体は構造の本体、下にある表面（例えば基板テーブル、基板テーブル上に支持された基板、シャッタ部材及び／又は測定テーブル）及び局所領域液浸システムの場合は流体ハンドリングシステム又は液体閉じ込め構造と下にある構造の間の、つまり液浸空間内の液体メニスカスによって、例えば閉じ込め構造内などの空間に閉じ込められる。オールウェットシステムの場合、液体は液浸空間から出て基板及び／又は基板テーブルの上面上に流れることができる。

[0010] リソグラフィ装置内の汚染の問題に対処する必要がある。汚染は、例えばトップコート材料、レジスト又は両方及び／又はＢＡＲＣを含む今後のプロセスの材料の粒子を除去することによって発生することがある。様々なタイプの汚染があり、リソグラフィ装置をクリーニングすべき程度及び使用すべきクリーナのタイプは、存在する汚染のタイプに依存することがある。現在のクリーニングシステム及びクリーニング方法では、例えば装置の通常の動作中にインラインクリーニングができない。クリーニングプロセスの動作、及びさらには完了には、その間に装置が動作しない、又は通常の動作が実行されない特殊なクリーニングプロセスが必要なことがある。このような動作モード、及びしたがってリソグラフィ装置のクリーニングは、「中断時間」中に実行することができる。クリーニングプロセス及びこのプロセスの完了は、装置の有意の中断時間を引き起こすことがある。

[0011] したがって例えば、リソグラフィ装置内の汚染を軽減する、又はリソグラフィ装置をクリーニングするために、例えばクリーニングなどの中断時間が解消されないまでも短縮されるシステムを提供することが望ましい。

[0012] ある態様では、投影システムと、投影システム、自身及び基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に液浸液を少なくとも部分的に閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造と、第１の液体源、活性クリーニング剤の源を備える第２の液体源、第１の液体源からの液体を第２の液体源からの液体と混合するように構成されたミキサ、及び混合液をミキサから液体閉じ込め構造へと提供するように構成された導管を備える液体供給デバイスと、投影システムから液浸液を通して基板へと放射のビームが当たる間に、第１の源からの液体及び第２の源からの液体を備える混合液の、液体供給デバイスから液体閉じ込め構造への供給を制御するように構成されたコントローラと、を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。

[0013] ある態様では、液浸装置をクリーンに維持する方法が提供され、基板を放射に露光する間に、装置を通過する液浸液に石鹸又は石鹸及び溶剤を添加する。

[0014[ ある態様では、液浸装置をクリーンに維持する方法が提供され、基板を放射に露光する間に、装置を通過する液浸液に３００ｐｐｂ未満の量の添加剤を添加する。

[0015] ある態様では、希薄クリーニング流体を液浸リソグラフィ装置に供給するように構成された流体供給装置が提供され、流体供給装置は、液浸液供給部と、クリーニング流体供給部と、クリーニング流体と液浸液を混合して希薄混合物にするように構成されたミキサと、希薄混合物中のクリーニング流体の濃度を感知するように構成されたセンサと、センサ及びミキサに接続されたコントローラと、を備え、コントローラは、クリーニング流体供給部からミキサに供給されるクリーニング流体の供給、及び希薄混合物中のクリーニング流体の濃度を制御するように構成される。

[0016] ある態様では、投影システムと自身に対面する表面との間に画定された空間に液浸液を供給し、閉じ込めるように構成された流体ハンドリング構造が提供され、対面表面が、基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルの表面を備え、流体ハンドリング構造は、液浸液を空間に供給するように構成された液浸液供給開口、及びクリーニング液を閉じ込め構造と対面表面の間の空間に供給するように構成されたクリーニング液供給開口を有する。

[0017] 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。

[0018]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を描いた図である。 [0019]リソグラフィ投影装置内で使用される液体供給システムとして流体ハンドリング構造を描いた図である。 [0019]リソグラフィ投影装置内で使用される液体供給システムとして流体ハンドリング構造を描いた図である。 [0020]リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる液体供給システムを描いた図である。 [0021]本発明のある実施形態内で液体供給システムとして使用できる液体閉じ込め構造を描いた断面図である。 [0022]本発明のある実施形態による液体閉じ込め構造及び投影システムを描いた断面図である。 [0023]液体供給デバイスを概略的に描いた図である。 [0024]液体供給デバイスのさらなる実施形態を概略的に描いた図である。 [0025]ミキサを概略的に描いた図である。 [0026]本発明のある実施形態が欠陥の数に与える影響を示す実験結果を示した図である。 [0027]本発明のある実施形態が欠陥のサイズに与える影響を示す実験結果を示した図である。 [0028]添加剤の濃度が欠陥の数に与える効果を示す実験結果を示した図である。 [0029]添加剤の存在が透過に与える低い効果を示した図である。

[0030] 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、
[0031]− 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、
[0032]− 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成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡ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、
[0033]− 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成され、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、
[0034]− 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とを含む。

[0035] 照明システムＩＬは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気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。

[0036] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡ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ＭＡ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ＭＡを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気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ＭＡが例えば投影システムＰＳ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。

[0037] 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。

[0038] 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。

[0039] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。投影システムのタイプは、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含んでよい。投影システムの選択又は組み合わせは適宜、使用される露光放射、又は液浸液の使用又は真空の使用などの他の要素に合わせる。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。

[0040] 本明細書で示すように、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）。

[0041] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0042] 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ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯ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ＳＯ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の助けにより、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ＳＯ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。

[0043] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／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）を調節することができる。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ＩＬを用いて放射ビームを調整し、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、別に提供されてもよい（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）。

[0044] 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Ｂ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）の助けを借りて、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。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）の助けにより実現できる。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周知である）。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。

[0045] 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。

[0046] 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Ｂ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。

[0047] 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Ｂ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

[0048] 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Ｂ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。

[0049] 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。

[0050] ある構成では、液体供給システムは下にある表面の局所領域にのみ液体を提供することができ、これは基板及び／又は基板テーブルであってよい。液体は、液体閉じ込めシステムを使用して、投影システムの最終光学要素と基板のような下にある表面との間に閉じ込めることができる（基板は通常、投影システムの最終光学要素より大きい表面積を有する）。

[0051] 投影システムＰＳの最終要素と基板の間に液体を提供するある構成が、いわゆる局所液浸システムＩＨである。このシステムでは、液体が基板の局所領域にのみ提供される液体ハンドリングシステムが使用される。液体によって充填された空間は基板の上面より平面図で小さく、液体で充填された領域は、基板Ｗがその領域の下で移動している間、投影システムＰＳに対して実質的に静止したままである。図２から図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが図示されている。

[0052] これを配置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、好ましくは最終要素に対する基板の移動方向に沿って供給される。液体は、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。つまり、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。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。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の移動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、最終要素を取り巻く周囲の規則的パターンで設けられる。液体の流れの方向が、図２及び図３の矢印で示されていることに留意されたい。

[0053] 局所液体供給システムがある液浸リソグラフィのさらなる解決法が、図４に図示されている。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穴が中心にある板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の移動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）。液体の流れの方向が、図４の矢印で示されていることに留意されたい。

[0054] 提案されている別の構成は、投影システムの最終要素と基板テーブルの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め部材を液体供給システムに設ける。このような構成が図５に図示されている。液浸システムは、液体閉じ込め構造がある局所液体供給システムを有し、これは例えば基板の制限された領域に液体を供給する。液体閉じ込め構造は、投影システムの最終要素とその下にある基板、基板テーブル又はその両方の表面との間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する。（以下のテキストで基板の表面に言及する場合は、他の表現をしていない限り、追加的又は代替的に基板テーブルの表面にも言及していることに留意されたい。）液体閉じ込め部材は、投影システムに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってよい。ある実施形態では、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗの表面の間に封止が形成される。封止は気体封止のような流体封止又は毛管力封止のような非接触封止とすることができる。このようなシステムが、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。

[0055] 液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の液浸空間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に対する非接触封止１６を、投影システムのイメージフィールドを取り巻いて形成することができる。液浸空間は、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され、それを囲む液体閉じ込め構造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、液体閉じ込め構造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。液体閉じ込め構造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、液体閉じ込め構造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非常に一致することができる内周を有し、例えば円形でよい。底部では、内周がイメージフィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形でよいが、そうである必要はない。

[0056] ある実施形態では、液体は、使用中にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面の間に形成される気体封止１６によって液浸空間１１内に封じ込められる。（例えばオールウェットの実施形態の）封止なしのように、毛管力及びメニスカス固定に頼る封止のような他のタイプの封止が可能である。気体封止は、気体、例えば空気又は合成空気によって形成されるが、ある実施形態ではＮ2又は別の不活性ガスによって形成される。気体封止内の気体は、圧力下で入口１５を介して液体閉じ込め構造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。液体閉じ込め構造１２と基板Ｗの間で液体にかかる気体の力が、液体を液浸空間１１に封じ込める。入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよい。環状溝は連続的又は不連続的でよい。気体１６の流れは、液体を空間１１に封じ込めるのに有効である。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。

[0057] 他の構成が可能であり、以下の説明から明白になるように、本発明のある実施形態は、任意のタイプの局所液体供給システムを液体供給システムとして使用することができる。

[0058] 図６は、液体供給システムの部分である液体閉じ込め構造１２を図示している。液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素の周囲（例えば円周）を取り巻いて延在する。

[0059] 液体閉じ込め構造１２の機能は、投影ビームが液体を通過できるように、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間１１内に液体を少なくとも部分的に維持するか閉じ込めることである。

[0060] 空間１１を画定する表面の複数の開口２０が、液体を空間１１に提供する。液体は、空間１１に入る前に、側壁２８、２２それぞれの開口２９、２０を通過する。

[0061] 液体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの間に封止が設けられる。図６では、封止デバイスは非接触封止を提供するように構成され、幾つかの構成部品で構成される。投影システムＰＳの光軸の半径方向外側には、空間１１内に延在する（任意選択の）フロー制御プレート５０が設けられる。基板Ｗ又は基板テーブルＷＴに対面する液体閉じ込め構造１２の底面上のフロー制御プレート５０の半径方向外側には、開口１８０があってよい。開口１８０は、基板Ｗに向かう方向に液体を提供することができる。結像中に、これは基板Ｗと基板テーブルＷＴの間のギャップを液体で充填することによって、液浸液中の泡形成を防止するのに有用なことがある。

[0062] 開口１８０の半径方向外側には、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗ及び／又は基板テーブルＷＴの間から液体を抽出する抽出器アセンブリ７０があってよい。抽出器アセンブリ７０は、単相又は２相抽出器として動作することができる。

[0063] 抽出器アセンブリ７０の半径方向外側には窪み８０があってよい。窪み８０は入口８２を通して大気に接続される。窪み８０は出口８４を介して低圧源に接続される。窪み８０の半径方向外側には、ガスナイフ９０があってよい。抽出器アセンブリ、窪み及びガスナイフの構成は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１５８６２７号に詳細に開示されている。

[0064] 抽出器アセンブリ７０は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示されているような液体除去デバイス又は抽出器又は入口を備える。ある実施形態では、液体除去デバイス７０は、液体を気体から分離して、単一液体相の液体抽出を可能にするために使用される多孔質材料１１０によって覆われた入口を備える。チャンバ１２０内の低圧は、多孔質材料１１０の穴に形成されたメニスカスによって、環境の気体が液体除去デバイス７０のチャンバ１２０に引き込まれることが防止されるように選択される。しかし、多孔質材料１１０の表面が液体と接触すると、流れを制限するメニスカスがなくなり、液体が液体除去デバイス７０のチャンバ１２０内に自由に流れることができる。

[0065] 多孔質材料１１０は、それぞれが例えば５から５０μｍという範囲の直径ｄ_holeのような幅などの寸法がある多数の小さい穴を有する。多孔質材料１１０は、液体が除去される表面、例えば基板Ｗの表面から５０から３００μｍの範囲の高さに維持することができる。ある実施形態では、多孔質材料１１０は少なくともわずかに例えば液浸性である。つまり例えば水などの液浸液に対して９０°未満、望ましくは８５°未満、又は望ましくは８０°未満の動的接触角を有する。

[0066] 図６には特に図示されていないが、液体供給システムは液体のレベルの変動に対処する構成を有する。これは、投影システムＰＳと液体閉じ込め構造１２の間に蓄積する液体を処理でき、零さないような構成である。この液体を処理する１つの方法は、疎液性（例えば、疎水性）コーティングを提供することである。コーティングは、開口を囲む液体閉じ込め構造１２の上部を取り巻く及び／又は投影システムＰＳの最終光学要素を取り巻く帯を形成することができる。コーティングは、投影システムＰＳの光軸の半径方向外側にあってよい。疎液性（例えば、疎水性）コーティングは、液浸液を空間１１内に維持するのに役立つ。

[0067] 図５及び図６の例は、液体が任意の１つの時間に基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供される、いわゆる局所領域構成である。気体抵抗原理を利用する流体ハンドリングシステムを含め、他の構成も可能である。いわゆる気体抵抗の原理は、例えば米国特許出願公開ＵＳ２００８−０２１２０４６号及び２００９年５月６日出願の米国特許出願ＵＳ１２／４３６，６２６号に記載されている。そのシステムでは、抽出穴が、望ましくは角を有する形状で構成される。角はステップ及びスキャン方向に位置合わせすることができる。これは、２つの出口がスキャン方向に対して直角に位置合わせされた場合と比較して、ステップ又はスキャン方向での所与の速度について、流体ハンドリング構造の表面にある２つの開口間のメニスカスにかかる力を減少させる。本発明のある実施形態は、オールウェット液浸装置に使用する流体ハンドリング構造に適用することができる。オールウェットの実施形態では、例えば投影システムの最終要素と基板の間に液体を閉じ込める閉じ込め構造から液体が漏れることができるようにすることによって、流体が基板テーブルの上面全体を実質的に覆うことができる。オールウェットの実施形態の流体ハンドリング構造の例を、２００８年９月２日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１３６，３８０号に見ることができる。

[0068] 本発明のある実施形態について、上述した構造がある液体閉じ込め構造１２に関して説明する。しかし、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の液浸空間に液体を提供する任意の他のタイプの液体閉じ込め構造又は液体ハンドリングシステムを、本発明のある実施形態に適用できることが明白である。局所領域液浸リソグラフィ装置及びオールウェット構成の両方の液体閉じ込め構造又は流体ハンドリングシステムを、本発明のある実施形態に適用することができる。

[0069] リソグラフィ装置内で、液浸フード及び／又は基板テーブルＷＴの表面のような例えば液浸空間の表面などの表面の１つ又は複数には、除去しないと時が経つにつれて汚染が蓄積することがある。このような汚染は、トップコート粒子からの薄片及び／又はレジストからの薄片を含むことがある。薄片は通常、フッ化ポリメタクリル酸メチル樹脂のような置換アクリルポリマを含む。存在する汚染を除去するために、クリーニング流体を表面に供給することができる。

[0070] 本発明のある実施形態は、液浸リソグラフィ装置内の汚染問題の解決を補助するように意図されている。このような汚染は、基板の欠陥をもたらし得るばかりでなく、例えば液体除去デバイス７０の多孔質材料１１０が汚染で閉塞した場合に、液体閉じ込め構造１２の性能の損失にもつながり得る。これで、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗ及び／又は基板テーブルＷＴの間の封止が破壊され、その結果、望ましくない液体の損失につながることがある。

[0071] ２００７年１２月２０日出願の米国特許出願第６０／００８，２９９号及び２００８年１０月２１日出願の米国特許出願第６１／１９３，００３号は、液浸リソグラフィ装置に使用できるクリーニング溶液、及び典型的なクリーニングのスケジュールに関する。

[0072] 米国特許出願第６１／００８，２９９号では、クリーニングを実行するためにリソグラフィ装置を分解する必要がないクリーニングのスケジュールが開示されている。米国特許出願第６１／１９３，００３号はクリーニング流体に、特にリソグラフィ装置の構成部品に有害な影響がないクリーニング流体に関する。

[0073] それによると、基板の結像中に汚染の蓄積をクリーニング及び／又は防止するために、液浸液中に添加剤（例えば活性クリーニング剤）を使用することが可能である。汚染の防止は、液浸液（１つの実施形態では超純水）の高い透過率を維持するのと同時に、リソグラフィ装置の構成部品を損傷せずに達成することができる。１つの実施形態では、液浸液に添加される添加剤は、１ｐｐｍ以下、５００ｐｐｂ以下、３００ｐｐｂ以下、望ましくは２００ｐｐｂ以下、さらに望ましくは１００ｐｐｂ未満、及び最も望ましくは５０ｐｐｂ未満の濃度で存在する。１つの実施形態では、濃度は２０ｐｐｂ未満、例えば１０ｐｐｂとすることができる。本明細書では、ｐｐｂは質量分率で表されている。本発明のある実施形態の洗浄剤は、本明細書に記載された濃度で米国特許出願第６１／００８，２９９号及び米国特許出願第６１／１９３，００３号に記載された洗浄剤のいずれかと同じ、又は同様でよい。

[0074] １つの実施形態では、液浸リソグラフィ装置自体が第１の液体源と第２の液体源からの液体を混合する。第１の液体源は通常の液浸液源（例えば超純水の源）でよく、第２の液体源は第１の液体源からの液体に混合される添加物（例えば洗浄剤）の源である。さらなる液体源にさらなる添加剤を提供することができる。

[0075] ある実施形態では、第２又はさらなる源の少なくとも１つが、界面活性剤、洗剤、石鹸、酸、アルカリ、溶剤（非極性有機溶剤又は極性有機溶剤など）、リソグラフィ装置に適切な任意の他の洗浄剤、又は以上の任意の組み合わせなどの添加剤を含むことができる。望ましい添加剤は界面活性剤である。別の望ましい添加物は石鹸である。別の望ましい添加剤は溶剤である。石鹸と溶剤の組み合わせが特に望ましい。洗浄剤は、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び／又はエトキシ化第２Ｃ１２−１４アルコール、例えばアルジルオキシポリエチレンオキシエタノール（aldyloxypolyethyleneoxyethanol）を含んでよい。ある実施形態では、洗浄剤はTokyo Ohko Kogyo Co., Ltd.によって製造されるＴＬＤＲ−Ａ００１又はＴＬＤＲ−Ａ００１−Ｃ４などの、水、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及びエトキシ化第２Ｃ１２−１４アルコールの混合物でよい。

[0076] ある実施形態では、洗浄剤は水と、１つ又は複数のグリコールエーテル、エステル、アルコール及びケトンから選択された溶剤と、界面活性剤と、を含んでよい。ある実施形態では、水はクリーンであり、例えば水は超純水でよい。溶剤は、除去すべき汚染との妥当な整合を有するように選択すべきである。これは、例えばハンセンの理論（例えば、Charles M. Hansen著「Hansen Solubility Parameters」第２版、CRC Press、ISBN 0-8493-7248参照）を使用して割り出すことができる。通常、溶剤はハンセンの理論を使用して割り出し、少なくとも５０％の整合を有する（つまり、ハンセンの溶解度球の中心近くに配置される）。使用される溶剤も、概して水中で完全に混合可能である。ある実施形態では、溶剤は水中で１０ｗｔ％より高い溶解度を有することができる。ある実施形態では、溶剤は３８℃より高い、例えば７０℃より高い、又は９３℃より高い引火点を有することができる。

[0077] クリーニング流体に使用するグリコールエーテルは、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＧＭＥ）、トリプロピレングリコールメチルエーテル（ＴＰＧＭＥ）、プロピレングリコールエチルエーテル（ＰＧＥＥ）、プロピレングリコールノルマルプロピルエーテル（ＰＧＰＥ）、ジプロピレングリコールノルマルプロピルエーテル（ＤＰＧＰＥ）、プロピレングリコールノルマルブチルエーテル（ＰＧＢＥ）、ジプロピレングリコールノルマルブチルエーテル（ＤＰＧＢＥ）、トリプロピレングリコールノルマルブチルエーテル（ＴＰＧＢＥ）又はプロピレングリコール第３ブチルエーテル（ＰＧＴＢＥ）などのプロピレングリコールエーテルか、ジエチレングリコールメチルエーテル（ＤＥＧＭＥ）、ジエチレングリコールエチルエーテル（ＤＥＧＥＥ）、ジエチレングリコールプロピルエーテル（ＤＥＧＰＥ）、エチレングリコールブチルエーテル（ＥＧＢＥ）又はジエチレングリコールブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ）などのエチレングリコールエーテルか、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥＡ）又は酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＧＭＥＡ）などの酢酸プロピレングリコールエーテルか、又は酢酸エチレングリコールブチルエーテル（ＥＧＢＥＡ）又は酢酸ジエチレングリコールブチルエーテル（ＤＥＧＥＡ）などの酢酸エチレングリコールエーテルを含んでよい。ある実施形態では、グリコールエーテルは、ＤＥＧＢＥ、ＤＥＧＰＥ、ＰＧＭＥ及びＤＰＧＭＥから選択することができる。ある実施形態では、グリコールエーテルはＤＥＧＢＥである。

[0078] クリーニング流体に使用するエステルは、エステル官能基を有する化合物を含んでよい。適切な化合物は乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、γ−ブチロラクトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸第３ブチル又は酢酸γブチロールを含む。ある実施形態では、エステルは２塩基性エステルである。ある実施形態では、エステルは乳酸エチル又は乳酸ブチルである。

[0079] クリーニング流体に使用するケトンは、シクロヘキサノン又はジアセトンアルコールを含んでよい。

[0080] クリーニング流体に使用するアルコールは、メタノール、エタノール、プロパノール（イソプロパノールなど）、第３ブチルアルコール、４−メチル−２−ペンタノール又はシクロヘキサノールを含んでよい。

[0081] ある実施形態では、溶剤は１つ又は複数のグリコールエーテル又はエステルから選択される。ある実施形態では、溶剤は１つ又は複数のグリコールエーテルから選択される。

[0082] ある実施形態では、溶剤はＤＥＧＢＥ又は乳酸エチルから選択される。ある実施形態では、溶剤はＤＥＧＢＥである。

[0083] ある実施形態では、界面活性剤は１つ又は複数の非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤又は陰イオン界面活性剤から選択される。ある実施形態では、界面活性剤は１つ又は複数の非イオン界面活性剤から選択される。ある実施形態では、界面活性剤は分子量が１０００から３０００の酸化エチレン／酸化プロピレンブロック共重合体である非イオン界面活性剤を含む。適切なこのような界面活性剤は、ＢＡＳＦからのPluronic（登録商標）Ｌ６１である。ある実施形態では、界面活性剤は、Air ProductsからのEnvirogen（登録商標）ＡＤ０１などの消泡湿潤剤を含む。

[0084] ある実施形態では、添加剤はｐＨ調整剤をさらに含んでよい。ｐＨ調整が存在する場合は、それを使用して、クリーニング流体のｐＨが７から１０、例えば８から１０又は９から１０であることを保証するのに役立てることができる。適切なｐＨ調整剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はリン酸緩衝液などの無機塩基を含んでよい。溶液のｐＨを上げて、汚染物質と表面の間の接着力を低下させることができ、したがってより効率的なクリーニングをもたらすことができる。しかし、ｐＨを１０より高くすることは一般的に回避しなければならない。というのは、これはリソグラフィ装置の部品、例えば投影システムの光学要素の損傷につながり得るからである。

[0085] ある実施形態では、添加剤は窒素含有化合物がなくてもよい。ある実施形態では、クリーニング流体はアンモニア及びアミンがなくてもよい。これらの化合物は揮発性アルカリであり、フォトレジストの処理に悪影響を与えることがある。

[0086] 溶剤は通常、主に化学的溶解によって汚染を除去すると見なされる。

[0087] １つの実施形態では、添加剤はＴＬＤＲ−Ａ００１又はＴＬＤＲ−Ａ００１−Ｃ４である。

[0088] １つの実施形態では、添加剤は石鹸と溶剤の混合物である。１つの実施形態では、添加剤は界面活性剤を含む。

[0089] １つの実施形態では、添加剤はグリコールエーテル、エステル、アルコール及び／又はケトンを含む。

[0090] １つの実施形態では、添加剤はトップコート洗浄剤を含む。トップコート洗浄剤はトップコート除去剤を含んでよい。

[0091] 添加剤が界面活性剤である場合、これは粒子が（多孔質部材１１０のような）濡れた表面に付着する可能性を低下させる。したがって、粒子を抽出システム内に洗い流すことができる。

[0092] 図７及び図８は、本発明のある実施形態による液浸リソグラフィ装置の液体供給デバイス１０の実施形態を概略的に図示している。図７は、従来の液浸液供給部２１２と洗浄剤供給部２２４が並列である実施形態を図示する。図８は、従来の液浸液供給部２１２と洗浄剤供給部２２４が直列である実施形態を図示する。洗浄剤供給部２２４は、従来の液浸液供給部２１２を備える既存の液浸リソグラフィ装置に追加設置することができる。

[0093] 図９は、本発明の幾つかの実施形態で液浸液中の添加剤の非常に低い濃度を達成するために使用できるミキサの１つの実施形態を図示している。図１０は、本発明のある実施形態を含まない従来の液浸リソグラフィ装置、及び本発明のある実施形態を含み、様々な濃度の添加剤を適用する装置に現れる平均合計欠陥を図示している。

[0094] 図７は、コントローラ２００の制御下にある液浸リソグラフィ装置の構成部品を図示している。コントローラ２００は、放射の投影ビームＰＢが投影システムＰＳから液浸液を通して基板Ｗに当たる間に、液体供給デバイス１０が液浸液を少なくとも１つの添加剤と混合するように装置を制御する。

[0095] 液体供給デバイス１０は第１の液体源２１０を備える。第１の液体源２１０は通常、液浸液、例えば超純水を提供する。第１の液体源自体は製造業者で液浸液の源、例えば超純水の供給部に接続することができる。添加剤の源である第２の液体源２２０も提供される。第２の液体源自身は、製造業者で添加剤の源、例えば添加剤の容器に接続することができる。第２の液体源２２０からの添加剤は、上述したように唯一のタイプの添加剤であるか、添加剤の希薄溶液であるか、２タイプ以上の添加剤の混合物であるか、２タイプ以上の添加剤の溶液であってよい。第３及び第４のさらなる液体源２２１、２２２も提供することができる。さらなる液体源２２１、２２２は、コントローラ２００の制御下で液浸液に選択的に混合できる他の添加剤を含むことができる。さらなる液体源２２１、２２２中の添加剤は、上述したもののいずれかでよい。

[0096] 第１の液体源２１０からの液体は、供給を調整する液浸液供給部２１２に提供される。液浸液供給部２１２から、液浸液は導管を介して洗浄剤供給部２２４に供給される。ここで、調整器２２５が第１の液体源２１０から調節ユニット２４２への液浸液の流れを調節する。ある実施形態では、調節ユニット２４２は液浸液を調節するために１つ又は複数のフィルタ、熱交換器などを備える。

[0097] 調整器２２５は液浸液を注入点２３３に提供する。点２２３にて、第２の液体源２２０及び／又はさらなる液体源２２１、２２２からの液体が、第１の液体源２１０からの液浸液に添加される。

[0098] ある実施形態では、フローレギュレータ２２６を使用して、注入点２２３への液浸液のフローを調整する。液浸液中で希釈された液体源２２０、２２１、２２２のうち少なくとも１つからの添加剤は、次に導管２２８に沿ってミキサ３００へと渡される。

[0099] 調節ユニット２４２からの液浸液はミキサ３００へと渡される。２つの液体は、コントローラ２００の制御下でミキサ３００にて混合される。注入点２２３及び／又はミキサ３００のある実施形態について、図９に関して説明する。

[00100] 導管３１０がミキサ３００から液体閉じ込め構造１２へと通じる。この方法で、第２の液体源２２０及び／又はさらなる液体源２２１、２２２からの添加剤が添加されている液浸液が、液体閉じ込め構造１２に提供される。

[00101] １つの実施形態では、添加剤がある液体が、基板テーブルＷＴ上の基板Ｗに対面する液体閉じ込め構造１２の下面に画定された開口１８０に提供されるだけである。別の実施形態では、添加剤が添加されている液浸液は、投影される投影ビームＰＢが通過する液浸空間１１への開口２０にも提供することができる。そのために、弁２４８を設けてフローを調整することができる。

[00102] 点線で図示されたある実施形態では、さらなる導管２１３を設けることができる。さらなる導管２１３は、第２の液体源２２０又はさらなる液体源２２１、２２２からの液体と混合していない液浸液を液体閉じ込め構造１２に供給する。レギュレータ２４６を使用して、このような供給を制御することができる。このように添加剤がある液体と平行して液浸液を供給するのは、（液浸液供給部の）開口２０から出るためであり得る。これは、次に投影ビームＰＢが通過する液体中にいかなる添加剤もないので、有利なことがある。したがって、投影ビームＰＢの透過率は添加剤によって全く低下しない。追加的又は代替的に、投影システムの最終要素に炭素が付着する危険性を緩和することができる。この実施形態では、実際に添加剤を有する液体が、汚染に最も影響されやすい部材である多孔質部材１１０と接触する可能性がある液体となる。１つの実施形態では、液体閉じ込め構造１２は、開口２０及び１８０を出る２タイプの液体が実質的に分離されたままであることを保証するのに役立つように構成される。

[00103] 図８は、下述を除いて図７の実施形態と同じである実施形態を図示している。図８の実施形態では、液浸液供給部２１２と洗浄剤供給部２２４が直列である。第２及び／又はさらなる液体源２２０、２２１、２２２からの添加剤が、ミキサ３００によって洗浄剤供給部２２４内で混合される。１つの導管３１０が洗浄剤供給部２２４から出て液体調節器２４２に入る。

[00104] 図７の実施形態の導管２１３と同様の任意選択の導管２４５を設けることができる。導管２４５は任意選択で、調節器２４２と同様の液体調節器を有することができる。レギュレータ２４６を使用して、導管２１３を通して液体閉じ込め構造への供給を制御することができる。

[00105] 図８には、添加剤の濃度を制御する方法の実施形態も図示されている。これは、液浸液中の添加剤の濃度を検出する検出器３５０、３５１を所望の位置に設けることによって達成することができる。検出器３５０の１つの位置は、ミキサ３００と液体調節器２４２の間とすることができる。追加的又は代替的位置は、液体閉じ込め構造１２のすぐ上流、又は液体閉じ込め構造１２自体とすることができる。両方の事例で、検出器３５０、３５１からの信号の結果がコントローラ２００に送信され、これがそれに応じてミキサ３００を調節する。

[00106] １つの実施形態では、添加剤の濃度が高すぎることが検出されると、液浸液と添加剤の供給を停止する安全性特徴部が設けられる。そのために、検出器３５０、３５１などのセンサを設けることができる。

[00107] 図９は、注入点２２３又はミキサ３００の１つの実施形態を図示している。 液浸液中の添加剤は低濃度（３００ｐｐｂ未満）である必要があるので、流れる液浸液の線に入る添加剤の低い流量を単純かつ連続的に計量することが困難なことがある。さらに、装置が使用する液体は大量であるので、添加剤と予め混合した液浸液の１つの流体源を供給することは実際的でないことがある。

[00108] 図９には、第１の液体源２１０と流体連絡するライン４００が設けられている。第１の液体源２１０からの液体を計量して、第１、第２、第３及び第４のリザーバ４１０、４２０、４３０、４４０に供給することができる。第２の液体源２２０（及び／又はさらなる液体源２２１、２２２）からの液体を計量して導管４５０に通し、第１のリザーバに供給することができる。第２又はさらなる液体源２２０、２２１、２２２から導管４５０を通ってリザーバ４１０に入る液体の量と比較して、第１の液体源２１０からリザーバ４１０に入る大量の液体を計量することにより、第１の液体源２１０からの液体中で第２又はさらなる液体源２２０、２２１、２２２からの液体が低濃度であることをリザーバ４１０中で達成することができる。

[00109] 第１のリザーバ４１０が十分に充填されると、第１のリザーバ４１０からの液体を計量し、導管４５１を介して第２のリザーバ４２０に供給することができる。第１の液体源からの液体も計量し、導管４００を介して第２のリザーバ４２０に供給することができる。第１の液体源２１０からの液体の量が、第１のリザーバ４１０からの液体の量よりはるかに多いことを保証することにより、第２のリザーバ４２０内の添加剤の濃度を、第１のリザーバ４１０内の添加剤の濃度よりはるかに低くすることができる。

[00110] 第２のリザーバ４２０から計量して第３のリザーバ４３０に供給し、第３のリザーバ４３０から計量して第４のリザーバ４４０に供給することによって、第３のリザーバ４３０及び第４のリザーバ４４０で同様のプロセスを繰り返すことができる。これで、第４のリザーバ４４０からの液体は非常に低いが正確に割り出された濃度となり、導管３１０を介してミキサ２２３、３００から液体閉じ込め構造１２に提供することができる。

[00111] このシステムは、補給が必要となる前に長時間にわたって液体を封じ込める第１のリザーバ４１０を最初に充填することによって働く。第２のリザーバ４２０は第１のリザーバ４１０より迅速に補給され、ひいては第３及び第４のリザーバ４３０、４４０もそうなる。この方法で、任意の数のリザーバを使用することができる。所望の数は少なくとも２つである。第２又はさらなる液体源２２０、２２１、２２２からの液体は、既に希薄形態であってよい。

[00112] 連続的動作の保証に役立てるために、さらなる、例えば最終のリザーバを設けることができる（図９の第４のリザーバ４４１）。第４のリザーバ４４０からの液体を液体閉じ込め構造１２に供給している間に、さらなるリザーバ４４１には、導管４００を通して第１の液体源２１０からの液体を、及び第３のリザーバ４３０からの液体を提供することができる。第４のリザーバ４４０が空である場合、液体閉じ込め構造１２への液体の供給は、さらなるリザーバ４４１から途切れずに続けることができる。この期間中に、第４のリザーバ４４０を再び充填し、さらなるリザーバを使い果たした場合にいつでも使用できるようにすることができる。

[00113] 実験を実行し、それは基板の露光中（及び液体閉じ込め構造１２が液浸液で充填されている場合は、装置の他の通常の動作中）に１ｐｐｍ未満、望ましくは５００ｐｐｂ又は３００ｐｐｂ未満、さらに望ましくは２００ｐｐｂ未満、又は１００ｐｐｂ未満及び最低１０ｐｐｂ以下の濃度でＴＬＤＲ−Ａ００１又はＴＬＤＲ−Ａ００１−Ｃ４を使用することが有利になり得ることを示唆している。その結果は、これが観察される汚染の量を有意に減少させることを示す。さらに、これらの低い濃度で、液浸装置の構成部品に対する悪い効果が観察されなかった。最後に、全有機含有率（ＴＯＣ）のこの低いレベルは、液浸液の透過率に有意の影響を与えない、又は投影システムの最終要素上の炭素蓄積につながらないように見える。通常に使用している間のこれらの濃度レベルは、汚染自体（例えば光学系への炭素付着）を引き起こすことと、透過性の損失と、クリーニング機能との間の釣り合いをとる。その結果、従来のクリーニング方法と比較して、必要な中断時間が短縮されるか、なくなる。

[00114] 図１０は、本発明のある実施形態が、基板の結像中に生成される欠陥の数を減少できる方法を示している。グラフの左手側の結果は、液浸液として超純水のみを使用する液浸装置のものである。ここで見られるように、欠陥は基板毎に約４と１７の間の範囲であり、平均は８．８である。９５％の信頼区間が示されている。グラフの右手側では、同じ実験を実行しているが、５００ｐｐｂと１０ｐｐｂの間の様々な量のＴＬＤＲ−Ａ０００１が超純水に添加されている。ここで見られるように、基板当たりの欠陥数は１から６の範囲であり、平均は３．３である。したがって、このような少ない量で添加剤を添加することにより、欠陥減少に関する有利な効果が達成されることが分かる。

[00115] 図１１は、図１０と同じデータセットのものであるが、欠陥のサイズに関する。ここで見られるように、添加剤を使用する欠陥のサイズは、添加剤を使用しない場合の欠陥のサイズより減少している。

[00116] 図１２は、図示の９５％の信頼区間で、３つの別個の試験に関する欠陥の平均数のグラフを示す。斜線がない棒は、基板がトップコートを有していない状況に関し、斜線がある棒は、基板がトップコートを有している状況に関する。最も左手側の試験は、超純水のみを使用する状況に関する。他の２つの試験は、添加剤が添加されている状況に関する。これらの結果は、超純水のみの試験の結果に合わせて正規化されている。中央の試験は、ＴＬＤＲ−Ａ０００１が１０ｐｐｂのレベルで添加されている場合に関し、最も右手側の結果は、３００ｐｐｂのＴＬＤＲ−Ａ０００１が添加されている状況に関する。ここで見られるように、１０ｐｐｂという少量の添加剤でも、その結果、添加剤を使用しない事例より欠陥が少なくなる。添加剤のレベルを３００ｐｐｂまで増加させると、その結果、さらに改良される。これは驚くべき結果である。というのは、全有機含有率は可能な限り低くすべきであると以前は考えられていたが、これらの結果は、クリーニング剤を添加することによって全有機含有率が３００ｐｐｂもの高さに増加しても、欠陥性能の改良が達成できることを示すからである。

[00117] 図１３は、様々なレベルの添加剤について、液浸液中に最高５００ｐｐｂのＴＬＤＲ−Ａ０００１が存在することによって、時が経っても（パルス数が増加しても）ＳｉＯ₂の最終要素の相対的透過が特に影響されないことを示している。これは、時が経っても最終要素が有機層に覆われず、それにより透過率を失うことがないことを示す。

[00118] １つの態様では、投影システムと、投影システム、自身及び基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に液浸液を少なくとも部分的に閉じ込めるように構成される液体閉じ込め構造と、第１の液体源、活性クリーニング剤の源を備える第２の液体源、第１の液体源からの液体を第２の液体源からの液体と混合するように構成されたミキサ、及び混合液をミキサから液体閉じ込め構造に提供するように構成された導管を備える液体供給デバイスと、放射ビームが投影システムから液浸液を通して基板に当たる間に、第１の源からの液体及び第２の源からの液体を含む混合液の、液体供給デバイスから液体閉じ込め構造への供給を制御するように構成されたコントローラと、を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。

[00119] １つの態様では、第１の液体源は超純水源を備える。１つの態様では、第２の液体源の液体は洗浄剤を、望ましくはトップコート洗浄剤を含む。１つの態様では、洗浄剤は以下から、つまり石鹸、溶剤、界面活性剤、グリコールエーテル、エステル、アルコール、ケトンから選択された少なくとも１つを含む。１つの態様では、第２の液体源は石鹸と溶剤の混合物の源である。１つの態様では、液体供給デバイスはさらなる液体源を備える。１つの態様では、コントローラは、液体閉じ込め構造に提供される混合液が、第１の液体源からの液体中に第２の液体源からの洗浄剤を３００ｐｐｂ以下含むように、液体供給デバイスのミキサを制御するように構成される。１つの態様では、ミキサは、１つの液体源からの液体を計量して別の液体源の液体に供給する弁を備える。１つの態様では、ミキサは、第１の液体源及び第２の液体源と流体連絡する第１のリザーバをさらに備える。１つの態様では、ミキサは、第１のリザーバ及び第１の液体源と流体連絡するさらなるリザーバを備える。１つの態様では、コントローラは、液体を計量してリザーバに供給する弁を制御するように構成される。１つの態様では、コントローラは、液体閉じ込め構造に提供される混合液中の第２の液体源からの液体の濃度を測定し、測定に基づいてフィードバック式に混合を制御するように構成される。１つの態様では、導管は、混合液を、基板及び／又は基板テーブルに対面する液体閉じ込め構造の表面の開口に提供するように構成される。１つの態様では、第１の液体源からの液体は、第２の液体源からの液体がそれと混合されない状態で、導管によって液浸空間への開口に提供される。１つの態様では、基板は基板上のレジスト上にトップコートを有する。１つの態様では、ミキサは、第２の液体源からの１ｐｐｍ以下、望ましくは５００ｐｐｂ以下又は３００ｐｐｂ以下の添加剤を、第１の液体源からの液体と混合するように構成される。

[00120] 別の態様では、液浸装置をクリーンに維持する方法が提供され、基板を放射に露光する間に、装置を通過する液浸液に石鹸又は石鹸及び溶剤を添加する。１つの態様では、液浸装置は石鹸又は石鹸及び溶剤を液浸液に添加する。１つの態様では、添加は液浸液中の石鹸及び溶剤の濃度を測定することにより、フィードバック式に制御される。１つの態様では、添加とは、既知の量の石鹸、溶剤及び液浸液を第１のリザーバに添加して、リザーバに既知の濃度の石鹸及び溶剤の液体を提供することである。１つの態様では、添加は、第１のリザーバからの既知の量の液体を第２のリザーバに添加し、既知の量の液浸液を第２のリザーバに添加して、第２のリザーバに既知の濃度の石鹸及び溶剤を提供することをさらに含む。１つの態様では、石鹸又は石鹸及び溶剤は、３００ｐｐｂ未満の量で添加される。

[00121] 別の態様では、液浸装置をクリーンに維持する方法が提供され、基板を放射に露光する間に、装置を通過する液浸液に３００ｐｐｂ未満の量の添加剤を添加する。

[00122] 別の態様では、希薄クリーニング流体を液浸リソグラフィ装置に供給するように構成された流体供給装置が提供され、流体供給装置は、液浸液供給部と、クリーニング流体供給部と、クリーニング流体と液浸液を混合して希薄混合物にするように構成されたミキサと、希薄混合物中のクリーニング流体の濃度を感知するように構成されたセンサと、センサ及びミキサに接続されたコントローラと、を備え、コントローラは、クリーニング流体供給部からミキサに供給されるクリーニング流体の供給、及び希薄混合物中のクリーニング流体の濃度を制御するように構成される。

[00123] 別の態様では、投影システムと自身に対面する対面表面との間に画定された空間に液浸液を供給し、閉じ込めるように構成された流体ハンドリング構造が提供され、対面表面が、基板及び／又は基板を支持するように構成された基板テーブルの表面を備え、流体ハンドリング構造は、液浸液を空間に供給するように構成された液浸液供給開口、及びクリーニング液を閉じ込め構造と対面表面の間の空間に供給するように構成されたクリーニング液供給開口を有する。１つの態様では、クリーニング液供給開口は、流体ハンドリング構造の下面に画定されている。１つの態様では、液浸液供給開口は、空間を画定する流体ハンドリング構造の表面に画定されている。１つの態様では、流体ハンドリング構造は、クリーニング液供給開口を出る液体、及び液浸液供給開口を出る液体が分離されたままであり、したがって投影システムからのパターン付き放射ビームが、実質的に専ら液浸液供給開口を通して提供された液浸液を通過するように構成される。

[00124] 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マイクロスケールの、又はナノスケールにもなるフィーチャの構成部品の製造に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。

[00125] 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）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[00126] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。

[00127] 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、本発明の実施形態は、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記憶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。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。

[00128] 上述したコントローラは、信号を受信、処理及び送信するのに適切な任意の構成を有することができる。例えば、各コントローラは、上述した方法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ために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。コントローラは、こ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／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。

[00129] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、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。

[00130] 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つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体入口、１つ又は複数の気体入口、１つ又は複数の気体出口、及び／又は液体を空間に提供する１つ又は複数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つ又は複数の要素をさらに含むことができる。

[00131] さらに、本発明を特定の実施形態及び例の文脈で開示してきたが、本発明は特に開示された実施形態を越えて他の代替実施形態及び／又は本発明の使用及びその明白な変更及び同等物まで拡大することが、当業者には理解される。また、本発明の幾つかの変形を図示し、詳細に説明してきたが、本発明の範囲に入る他の変更が、本開示に基づいて当業者には容易に明白になる。例えば、実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ又は副次的組み合わせを作成することができ、それでも本発明の範囲に入ることが想定される。したがって、開示された本発明の様々なモードを形成するために、開示された実施形態の様々な特徴及び態様を相互に組み合わせるか、置換できることを理解されたい。このように、本明細書で開示された本発明の範囲は、上述した特定の開示実施形態に限定されず、以下の請求の範囲を公正に読み取ることによってのみ決定されるべきであることが意図される。

[00132] 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。

Claims (12)

1. 液浸リソグラフィ装置であって、
   投影システムと、
   前記投影システム、自身及び基板及び／又は基板テーブルによって画定された液浸空間に液浸液を少なくとも部分的に閉じ込める液体閉じ込め構造と、
   第１の液体源、活性クリーニング剤の源を備える第２の液体源、前記第１の液体源からの液体を前記第２の液体源からの液体と混合するミキサ、及び混合液を前記ミキサから前記基板及び／又は基板テーブルに対面する前記液体閉じ込め構造の表面の開口へと提供する導管を備える液体供給デバイスと、
   前記液浸リソグラフィ装置による露光中にインラインクリーニングを行うために前記投影システムから液浸液を通して基板へと放射のビームが当たる間に、前記第１の液体源からの液体及び前記第２の液体源からの液体を備える混合液の、前記液体供給デバイスから前記液体閉じ込め構造への供給を制御するコントローラと、を備える液浸リソグラフィ装置。
2. 前記第１の液体源が超純水源を備える、請求項１に記載の液浸リソグラフィ装置。
3. 前記第２の液体源からの前記液体が洗浄剤を、望ましくはトップコート洗浄剤を含む、請求項１又は２に記載の液浸リソグラフィ装置。
4. 前記洗浄剤が以下から、つまり石鹸、溶剤、界面活性剤、グリコールエーテル、エステル、アルコール、ケトンから選択された少なくとも１つを含む、請求項３に記載の液浸リソグラフィ装置。
5. 前記第２の液体源が石鹸と溶剤の混合物の源である、請求項１から４のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
6. 前記コントローラが、前記液体閉じ込め構造に提供される混合液が、前記第１の液体源からの液体中に３００ｐｐｂ以下の前記第２の液体源からの洗浄剤を含むように、前記液体供給デバイスの前記ミキサを制御する、請求項１から５のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
7. 前記ミキサが、１つの液体源からの液体を計量して別の液体源の液体に供給する弁を備える、請求項１から６のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
8. 前記ミキサが、前記第１の液体源及び前記第２の液体源と流体連絡する第１のリザーバをさらに備える、請求項７に記載の液浸リソグラフィ装置。
9. 前記ミキサが、前記第１のリザーバ及び前記第１の液体源と流体連絡するさらなるリザーバを備える、請求項８に記載の液浸リソグラフィ装置。
10. 前記コントローラが、前記液体閉じ込め構造に提供される前記混合液中の前記第２の液体源からの液体の濃度を測定し、前記測定に基づいてフィードバック式に混合を制御する、請求項１から９のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
11. 前記第１の液体源からの液体は、第２の液体源からの液体がそれと混合されない状態で、導管によって前記液浸空間への開口に提供される、請求項１から１０のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
12. 前記ミキサは、前記第２の液体源からの１ｐｐｍ以下、望ましくは５００ｐｐｂ以下又は３００ｐｐｂ以下の添加剤を、前記第１の液体源からの液体と混合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液浸リソグラフィ装置。