JP5286431B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

[0001] 本発明はリソグラフィ装置及びデバイスを製造する方法に関する。

[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備える）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網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。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、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「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具備している。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] リソグラフィ投影装置では、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するように、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。その要点は、より小さいフィーチャを結像可能にすることである。というのは、露光放射が、液体中の方が短い波長を有するからである。（液体の効果は、システムの有効ＮＡ（レンズによって支持されている場合）を上げ、焦点深度も上げることと考えることもできる。）固体粒子（例えば石英）が浮遊している水などの他の液浸液が提案されている。

[0004] しかし、基板を、又は基板と基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（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] 提案されている解決法の１つは、液体供給システムが、液体封じ込めシステムを使用して、基板の局所区域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ことである（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）。これを配置構成するための１つの知られている方法が、参照により全体が本明細書に組み込まれるＰＣＴ特許公報ＷＯ９９／４９５０４号で開示されている。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ＩＮによって基板上に、好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ＯＵＴによって除去される。つまり、基板Ｗ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ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴ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、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。

[0006] 局所的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。液体は、投影システムＰＬのいずれかの側にある２つの溝入口ＩＮによって供給され、入口ＩＮの半径方向外側に配置された複数の別個の出口ＯＵＴによって除去される。入口ＩＮ及びＯＵＴは、中心に穴があり、投影される投影ビームが通る板に配置することができる。液体は、投影システムＰＬの一方側にある１つの溝入口ＩＮによって供給されて、投影システムＰＬの他方側にある複数の別個の出口ＯＵＴによって除去され、これによって投影システムＰＬと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れが生じる。どの組合せの入口ＩＮと出口ＯＵＴ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（他の組合せの入口ＩＮ及び出口ＯＵＴは不活性である）。

[0007] 欧州特許出願公報ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公報ＵＳ２００４−０１３６４９４号（現在は米国特許ＵＳ７，１９３，２３２号として特許されている）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。このような装置には、基板を支持する２つのテーブルが設けられる。第一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二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してもよい。

[0008] リソグラフィ装置内での液浸液の取り扱いは、液体取り扱いの１つ又は複数の問題を伴う。基板及び／又はセンサなどのオブジェクトと、オブジェクト（例えば基板）のエッジの周囲の基板テーブルとの間に、通常はギャップが存在する。米国特許出願公開ＵＳ２００５−０２６４７７８号は、ギャップが液体供給システムの下を通過する時の気泡内包物を回避する且つ／又は実際にギャップに入る液体を全て除去するために、そのギャップを材料で充填するか、液体源又は低圧源を提供して、ギャップを液体で意図的に充填することを開示している。

[0009] 例えばオブジェクトのエッジと、オブジェクトが配置されている基板テーブルとの間のギャップから、液体を除去することが望ましい。オブジェクトは、基板、センサ、閉プレートなどでよい。

[0010] 本発明の態様によれば、
基板を保持する基板テーブルと、
使用時に基板テーブル上のオブジェクトのエッジと基板テーブルとの間で漏れる第一液体を受ける基板テーブル内のドレインと、
ドレインから液体及び／又は気体を流すためのドレインへの出口と、
基板テーブルの位置に関係なく、ドレインに第二液を能動的に供給する液体供給装置と、
を備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0011] 本発明の態様によれば、
基板を保持する基板テーブルと、
基板、基板テーブル及び／又は基板テーブル上のオブジェクトの局所区域の液体を、基板、基板テーブル及び／又はオブジェクトと投影システムとの間に提供する液体供給システムと、
使用時に、基板及び／又はオブジェクトのエッジと基板テーブルとの間で漏れる液体を閉じ込める基板テーブル内のドレインと、
低圧源及びドレインに接続され、ドレインから液体及び／又は気体を除去する出口と、
ドレインを出入りする全ての気体を液体で飽和させる飽和器と、
を備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0012] 本発明の態様によれば、液体を通してパターン付き放射ビームを基板に投影し、オブジェクトのエッジと基板を保持する基板テーブルとの間で漏れた液体をドレイン内で収集し、ドレインから液体を除去し、ドレインに及び／又はドレインから流れる気体を飽和させることを含むデバイス製造方法が提供される。

[0013] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。

[0014] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 [0015] リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 [0015] リソグラフィ投影装置内で使用する液体供給システムを示した図である。 [0016] リソグラフィ投影装置内で使用する別の液体供給システムを示した図である。 [0017] 局所区域液体供給システムを示した図である。 [0018] 本発明の実施形態による基板テーブルを示した断面図である。

[0019] 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、

[0020] 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、

[0021] 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を正確に位置決めするように構成された第一ポジショナＰＭに接続された支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴと、

[0022] 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を正確に位置決めするように構成された第二ポジショナ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、

[0023] 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。

[0024] 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、電磁気、静電気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。

[0025] 支持構造体は、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。この支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、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。支持構造体は、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。支持構造体は、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。

[0026] 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別な機能層に相当する。

[0027] 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。

[0028] 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、例えば屈折光学システム、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む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。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される。

[0029] ここに示している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）。

[0030] 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つ以上のマスクテーブル）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。

[0031] 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、それぞれ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。

[0032] 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。また、イルミネータ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。

[0033] 放射ビームＢは、支持構造体（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によってパターンが与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二ポジショナＰＷ及び位置センサ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）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、支持構造体ＭＴの移動は、第一位置決めデバイス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、第二ポジショナ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の助けにより実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造体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、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ンメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマーク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ンメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。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ンメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0034] 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。

[0035] １．ステップモードにおいては、支持構造体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１回の静止露光）。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、１回の静止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。

[0036] ２．スキャンモードにおいては、支持構造体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たパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。支持構造体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、１回の動的露光におけるターゲット部分の（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の（スキャン方向における）高さが決まる。

[0037] ３．別のモードでは、支持構造体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。

[0038] 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。

[0039] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意のタイプの液体供給システムとともに使用することができるが、本明細書で検討する設計は、図５に図示されたような局所区域液体供給システムとともに使用するのに最適化されている。このタイプの液体供給システムでは、液体がいかなる時にも基板の上面全体の小さい区域にしか提供されない。これは、局所区域液体供給システムの動作を簡単に説明するための例示である。

[0040] 図５を参照すると、局所区域液体供給システムは、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する液体封じ込め構造を有する液体供給システムを備える。液体封じ込め構造は、投影システムに対してＸＹ面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）では多少の相対運動があってよい。実施形態では、シールが液体封じ込め構造と基板の表面との間に形成され、ガスシールなどの非接触シールでよい。

[0041] 液体封じ込め構造１２は、少なくとも部分的に液浸液を投影システムＰＬの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に閉じ込める。基板表面と投影システムの最終要素の間の空間内に液体が封じ込められるように、基板の非接触シール１６を、投影システムの像フィールドの周囲に形成することができる。この空間は、投影システムＰＬの最終要素の下方に配置され、それを囲む液体封じ込め構造１２によって少なくとも一部は形成される。液体は、液体入口１３によって投影システムの下方で液体封じ込め構造１２内の空間に運び込まれ、液体出口１３によって除去することができる。液体封じ込め構造１２は、投影システムの最終要素の少し上まで延在し、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。液体封じ込め構造１２は、その上端が実施形態では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、例えば円形でよい内周を有する。底部では、内周は像フィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形であるが、そうである必要はない。

[0042] 液体は、使用中に液体封じ込め構造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１６によって空間１１に閉じ込められる。ガスシールは、空気又は合成空気のような気体で形成されるが、実施形態ではＮ2又は別の不活性ガスであり、圧力下で入口１５を介して液体封じ込め構造１２と基板の間のギャップに提供され、出口１４を介して抽出される。ガス入口１５への過剰圧力、出口１４への真空のレベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を封じ込める内側への高速の気体流があるように構成される。これらの入口／出口は、空間１１を囲む環状溝でよく、気体１６の流れは、液体を空間１１に収容させるのに効果的である。このようなシステムが、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号で開示されている。

[0043] 他の解決法も可能であり、本発明の１つ又は複数の実施形態は、それにも等しく適用可能である。例えば、ガスシール１６の代わりに、液体のみを抽出する単相抽出器を有することが可能である。このような単相抽出器の半径方向外側には、液体を空間内に閉じ込めるのに役立つガス流を生成する１つ又は複数のフィーチャがあってよい。１つのこのようなタイプのフィーチャは、ガスの薄いジェットを基板Ｗへと下向きにするいわゆるガスナイフでよい。投影システム及び液体供給システムの下方で基板がスキャン運動をしている間に、液圧及び静水圧力を発生させることができ、その結果、基板に向かって液体へと下方向の圧力がかかる。

[0044] 局所区域液体供給システムでは、基板Ｗが投影システムＰＬ及び液体供給システムの下方で移動し、基板Ｗのエッジに結像する場合、又は基板テーブル上のセンサに結像するか、基板交換を実行可能にするためにダミー基板又はいわゆる閉プレートを液体供給システムの下方に配置できるように、基板テーブルを移動させるべき場合、基板Ｗのエッジが空間１１の下を通過し、液体が基板Ｗと基板テーブルＷＴの間のギャップに漏れることがある。この液体は、液圧又は静水圧又はガスナイフ又は他のガス流発生装置の力で、強制的に入れることができる。

[0045] 本発明の１つ又は複数の実施形態を、以下では基板Ｗのエッジの周囲にドレインを提供することに関して説明するが、１つ又は複数の実施形態は、例えば基板交換中に液体供給システムの底部に取り付けることによって液体供給システム内の液体を維持するために使用される閉プレート及び／又は１つ又は複数のセンサを含むが、それに制限されない基板テーブル上に配置された１つ又は他のオブジェクトにも、等しく適用可能である。したがって、以下の基板Ｗへの言及は、センサ又は閉プレートなどの任意の他のオブジェクトと同義と見なされたい。

[0046] 図６は、本発明の実施形態を示す。図６は、基板テーブルＷＴ及び基板Ｗの断面図である。ギャップ５が基板Ｗのエッジと基板テーブルＷＴのエッジとの間に存在する。基板Ｗのエッジに結像する場合に、又は基板Ｗが最初に（上述したように）投影システムＰＳの下方を移動する場合のように他の任意の時に、基板Ｗのエッジと基板テーブルＷＴのエッジとの間のギャップ５は、例えば液体供給システム１２によって液体で充填された空間１１の下方を通過する。その結果、空間１１からの液体がギャップに入る。

[0047] そのギャップに入った液体に対処するために、少なくとも１つのドレイン１０、２０を基板Ｗのエッジに設けて、ギャップ５に入る全ての液体を除去する。図６の実施形態では、２つのドレイン１０、２０が図示されているが、ドレインが１つしかないか、３つ以上のドレインがあってもよい。ドレイン１０、２０はそれぞれ、基板Ｗの全周を囲むように、例えば環状である。

[0048] 第一ドレイン１０の主な機能は、気泡が液体供給システム１２の液体１１に入るのを防止することである。このような気泡は全て、基板Ｗの結像に悪影響を及ぼし得る。ギャップ５から基板Ｗの下方へと液体が流れた場合に、それが結像後に基板テーブルＷＴからの基板Ｗの効率的な解放を妨げるのを防止するために、第二ドレイン２０が設けられる。従来通りに、基板Ｗは、複数の突起３２を備えるピンプルテーブル３０によって保持される。ピンプルテーブル３０によって基板Ｗと基板テーブルＷＴの間に加えられる低圧は、基板Ｗが所定の位置にしっかり保持されることを保証する。しかし、液体が基板Ｗとピンプルテーブル３０の間に入ると、これは特に基板Ｗのアンロード時に困難を引き起こすことがある。第二ドレイン２０を設けると、基板Ｗの下に流れる液体のせいで発生するような問題が軽減されるか、解消される。

[0049] 第一及び第二ドレイン１０、２０は両方とも、低圧によって液体を除去する。つまり、両方のドレインは、出口１４２及び２４２を介して低圧源に接続されている。この低圧源は、個々のドレインに入った全ての液体を効率的に除去する。しかし、低圧源はまた、基板テーブルＷＴ上のギャップ５の外側から（又は第二ドレイン２０の場合は、ピンプルテーブル３０からも）個々のドレインを通して気体を効果的に引き入れ、出口を通して出す。この液体及び気体の流れは、液浸装置の使用中に一定ではない。ギャップ５に液体が入る可能性がある場合は、出口１４２、２４２のみを低圧源に接続する措置を執ることができるが、ドレイン１０、２０を通過する気体及び／又は液体の量が変化するので、基板テーブルＷＴに不均一な熱負荷が加えられる危険がある。このように気体及び液体の一時的に不均一な流れの結果、ドレイン１０、２０中の液体の蒸発率が異なり、それによって基板のバッチの露光中にドレイン１０、２０によって発生する熱損が変動してしまう。露光中に熱損がこのように変動するのは、露光の経路に依存する特定の時間中に、基板Ｗのエッジが空間１１の下にあるようにしか、基板テーブルＷＴが配置されていないせいである。したがって、基板のバッチの第一基板では、基板の周囲の蒸発負荷が、後続の基板とは異なる位置にある。さらに、新しいバッチの開始時にはトラックから基板を送出するタイミングの遅れがあるので、ドレイン１０、２０の乾燥（及びそれによる蒸発の減少）によって蒸発損が変化する。

[0050] ドレイン１０、２０によって加えられる熱損の上述した変化を緩和するために、基板テーブルの位置に関係なく（つまり基板のエッジが空間１１の下にあるかに関係なく）、熱負荷が実質的に一定のままであるように措置が執られる。これを達成する方法は、２つの別個の方法に見ることができる。第一に、蒸発を引き起こすような気体がドレイン中の液体上を通過する場合に、蒸発を引き起こすことができないように、この気体が、液体供給装置１２が使用するものと同じ（タイプの）液体で飽和するか、少なくともほぼ飽和することを確実にするものと考えることができる。第二に、ドレイン１０、２０を通る（液浸）液の連続流を提供し、それによってある時間にわたる熱損を均一にするものと考えることができる。

[0051] 各ドレインの構造の詳細について、以下で詳述する。しかし、本発明の原理は、装置を使用することによって自身を通る液体及び／又は気体の変動する流れが設けられ、それによって蒸発量が変動し、熱負荷が変動する液浸装置の任意のタイプのドレインにも適用できることを理解されたい。液体をドレイン１０、２０に提供する手段又はドレイン内の気体を飽和させる手段は、上述したような機能に適合する限り、及び装置の他の構成要素との有害な干渉がない限り、任意の位置に設けられることも認識される。

[0052] ドレイン２０の半径方向外側に配置されたドレイン１０内には、基板Ｗと基板テーブルＷＴの間のギャップ５から第一チャンバ１２０へと流路１１０が通じている。流路１１０とチャンバ１２０は両方とも、例えば環状である。流路１１０は、スリットの形態であることが望ましい。つまり、高さと比較して相対的に狭い。第二チャンバ１４０は、複数の貫通穴１３０を通して第一流路１２０と流体連絡する。貫通穴１３０は、基板の周囲で望ましくは均等に隔置されている。低圧源に接続された出口１４２は、第二チャンバ１４０の底部と流体連絡する。認識されるように、チャンバ１２０、１４０の形状は、図６に図示したものと断面が変化してよく、機能する様々な断面形状、及び望ましいチャンバの様々な面の表面特性に関する詳細については、日本特許出願公報２００７−０７２１１８号、及び２００６年３月２８日出願の米国特許出願１１／３９０，４２７号の開示を参照されたい。

[0053] 液体入口１２２、１４４を各チャンバ１２０、１４０に設ける。これらの液体入口１２２、１４４は、図示のように液体の噴霧を提供するか、液体の連続流又はその間のもの（例えば一定の小滴の滴下）を提供することができる。この方法で、個々のチャンバ内の気体を飽和（又はほぼ飽和）させることができるか、各チャンバを通る液体の連続流を提供する。

[0054] チャンバ１２０、１４０の一方にしか液体入口１２２、１４４を設けられない、又は代替的又は追加的に液体入口を流路１１０内に、又はギャップ５内にも設けられることが認識される。液体入口をギャップ５に設ける場合は、第一及び第二ドレイン１０、２０の両方に１つの液体入口で十分である。この説明では、単一の液体入口に言及した場合、それは、断面に単一の液体入口があるという意味であることが認識される。言うまでもなく、液体入口１２２、１４４は、連続的な（環状）溝として設けるか、ドレインの周囲に別個の入口として設けることができる。

[0055] 次に、第二ドレイン２０について説明する。第二ドレイン２０の出口２４２は、ピンプルテーブル３０の低圧（例えば０．５バール）よりわずかに高い低圧（例えば０．６バール）に維持される。これによって、ピンプルテーブル３０から、さらにギャップ５から出口２４２への気体の流れが確保される。

[0056] 図に見られるように、基板Ｗの下方に２つの突起２１０及び２２０が設けられる。半径方向外側の突起２１０は、いわゆる「ウェットシール」("wet seal")で、それと基板Ｗの底面との間を通過する液浸液を有する可能性が高い。半径方向内側の突起２２０はドライシールで、それと基板Ｗの間は気体しか通過しない可能性が高い。

[0057] ２つの突起２１０、２２０の間には、チャンバ２４０に通じる流路２３０がある。チャンバ２４０は、低圧源に接続された出口２４２と流体連絡する。チャンバ２４０には液体入口２４４が設けられる。液体入口２４４は、チャンバ２４０内を気体で飽和させる機構、又はギャップ５上の空間１１の有無に関係なく液体を出口２４２に連続的に供給する機構として作用する。

[0058] 代替構成では、０．４７５バールというピンプルテーブル３０の低圧に対して、出口２４２は０．５バールという低圧に維持されているだけである。この場合、液体は、内部突起２２０上にあることが可能で、圧力差と液体の毛管力との組合せは、液体を内部突起２２０と基板Ｗの間に維持し、ピンプルテーブル３０へと移動させないのに十分である。（外部突起２１０と基板の間に液体が存在するか存在しないかに応じて）外部突起２１０を通過して流れる気体への抵抗が変動する状態で、この圧力差を維持するために、基板テーブルの外側の絞り網によって圧力を調整する。その結果、液体蒸発の、したがって熱負荷の最大部分は、この絞り網内で生じる。したがって、基板Ｗの下方の基板テーブルＷＴでは、蒸発の小さい部分しか生じない。熱損のこの最終部分の濡れ履歴への依存状態は、強制的な濡れで、望ましくは上述したような２つの突起２１０、２２０間の出口で調整することができる。

[0059] 図に見られるように、液浸装置の抽出器の熱負荷に対する濡れ履歴の依存状態は、これらの抽出器に一定に（つまり基板テーブルに関係なく）液浸液を提供することによって調整することができる。この原理は、液体を気体状（つまり飽和又は加湿した気体）で提供することによっても働く。この原理は、同じ問題を抱えているような液浸機械の他の抽出器でも使用することができる。一例は、投影システムの最終要素と基板の間に液体を供給する液体供給システムに使用される抽出器である（その例が図２から図５に図示されている）。抽出器によって生じた熱損が変動し、液体又は加湿した気体を抽出器に提供することで、その困難を緩和できる場合もある（例えば基板の交換中）。

[0060] 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は言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、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は、当業者に明らかである。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）、計測ツール及び／又は検査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。

[0061] 以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力又はその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。

[0062] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍの波長、又はその辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（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網羅する。

[0063] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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、又はその組合せを指す。

[0064] 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。

[0065] 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、特に上述したタイプにも排他的ではなく、液浸液が浴の形態で提供されても、基板の局所的表面区域にのみ提供されても適用することができる。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、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液体を提供する機構又は構造の組合せでよい。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／又は空間に液体を提供する１つ又は複数の液体出口の組合せを備えることができる。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あるか、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うか、空間が基板及び／又は基板テーブルを囲むことができる。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んでよい。

[0066] 装置内で使用する液浸液は、使用される露光放射の所望の特性及び波長に従って、様々な組成を有してよい。１９３ｎｍの露光波長の場合は、超純水又は水性配合物を使用することができ、その理由から、液浸液を水と呼ぶこともあり、親水性、疎水性、湿度などの水に関係ある用語を使用することができる。

[0067] 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 (9)

1. オブジェクトを保持するテーブルと、
   使用時に前記オブジェクトのエッジと前記テーブルとの間のギャップに漏れる第一液体を受ける前記テーブル内のドレインと、
   前記ドレインから液体及び／又は気体を流す出口と、
   前記ドレインに第二液体の連続流を供給する液体供給装置と、
   を備えるリソグラフィ装置。
2. 前記ドレインが、前記ギャップ及び前記出口と流体連絡するチャンバを備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記第二液体が前記チャンバに供給される、請求項２に記載の装置。
4. 前記第二液体がそこを通って前記ドレインに流れ込む液体入口をさらに備える、請求項１、２または３に記載の装置。
5. 前記ドレインが前記オブジェクトの下に配置される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記出口が低圧源に接続される、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記第一液体及び前記第二液体が同じタイプの液体である、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記オブジェクトが、基板、センサ又はカバープレートである、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記ドレインの少なくとも２つを備え、前記ドレインの第一が前記ドレインの第二の半径方向内側に配置される、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の装置。

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