JP2005333134A - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。
【解決手段】液体供給システムが投射装置の最後の要素と基板との間に浸漬液を供給する、リソグラフィ投射装置が開示される。能動的乾燥ステーションが、基板を浸漬した後、基板Ｗ又は他の対象物から浸漬液を能動的に除去するために、設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、基板の対象部分上に所望のパターンを形成する機械である。たとえば、リソグラフィ装置を集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その環境では、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成するために、マスクなどのパターン形成手段を使用することができる。このパターンは、放射感光性材料（レジスト）の層を有する基板（たとえば、シリコン・ウェハ）上の対象部分（たとえば、一部分、１つ又はいくつかのダイを含む）上に投影することができる。一般に、単一基板は、連続的に露光される互いに隣接する対象部分の網を含むはずである。周知のリソグラフィ装置は、１回で対象部分上にパターン全体を露光することによって、各対象部分が照射されるいわゆるステッパと、同期して所与の方向（「走査」方向）に対して平行又は逆平行に基板を走査しながらこの方向で投射ビームがパターンを走査することによって、各対象部分が照射されるいわゆるスキャナとを含む。

投射システムの最後の要素と基板の間のスペースを充填するために、屈折率が比較的高い液体、たとえば水の中に、リソグラフィ投射装置中の基板を浸漬することが提案されてきた。これの要点は、露光放射は液体中で波長がより短くなるはずなので、より小さな形状の投影が可能になることである。（液体の効果は、システムの有効ＮＡが増加し、焦点深さも増加することと見なすことができる。）

しかし、基板、或いは基板及び基板テーブルを液体の槽中に水没させること（参照として本明細書に組み込まれる米国特許第４，５０９，８５２号を参照。）は、走査する露光中に加速しなければならない液体の大きな塊があるということを意味する。これには、追加の又はより強力なモータが必要になり、液体中の乱れによって、不要で予測できない作用が生じる恐れがある。

提案された解決策の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、基板の限定された領域上だけに、かつ投射システムの最後の要素と基板との間の中に液体を供給することである（一般に、基板は、表面面積が、投射システムの最後の要素より広い）。提案されたこれを行うためにアレンジされた１つの方法は、特許出願第ＷＯ ９９／４９５０４号に開示されており、参照により本明細書にその全体を組み込むものとする。図６及び７に示すように、液体は、少なくとも１つの注入口ＩＮから基板上に、好ましくは最後の要素に対する基板の移動方向に沿って供給されて、投射システムの下を通過した後、少なくとも１つの排出口ＯＵＴから除去される。すなわち、基板が、要素の下においてＸ方向に走査されるので、液体は、要素の＋Ｘ側で供給され、−Ｘ側で除去される。図６に、液体が、注入口ＩＮから供給され、要素の他方側において低圧源に接続された排出口ＯＵＴから除去される構成を概略的に示す。図６の説明図では、液体は、必ずしもそうである必要はないが、最後の要素に対する基板の移動方向に沿って供給される。注入口及び排出口は、様々な方向及び数で、最後の要素のまわりに配置することが可能である。図７に、４組の注入口が、その注入口の両側に１つの排出口を有して、最後の要素のまわりに規則的なパターンで設けられた一実施例を示す。

提案された別の解決策は、液体供給システムに、投射システムの最後の要素と基板テーブルとの間のスペースの少なくとも一部の境界に沿って延在するシール部材を設けることである。シール部材は、Ｚ方向（光軸方向）にはいくらか相対的な運動が生じることがあるが、ＸＹ平面では投射システムに対して実質的に静止している。シール部材と基板の表面との間で封止される。この封止は、ガス・シールなどの非接触シール、ヨーロッパ特許出願第０３２５２９５５．４号に開示されたシステムなどで行われることが好ましく、この特許出願は、参照により本明細書にその全体を組み込むものとする。

明らかに、液体が、浸漬リソグラフィ投射装置中に存在することによって、従来のリソグラフィ装置中では存在しない難題が持ち上がる。たとえば、基板を支持する基板テーブルの位置を測定するための干渉計ＩＦなどのセンサが、浸漬液から生じた湿気によって影響を受けることがあり得る。さらに、上記に述べた液体供給システムのための解決策のすべてが、浸漬液をすべて含むことにおいて完全でなく、いくらかの漏出又は流出が起こり得る。

本発明の一目的は、リソグラフィ投射装置中に浸漬液が存在することに関連する問題を軽減することである。

本発明の一態様によれば、放射の投射ビームを供給するための照明システムと、投射ビームにパターンをその断面において付与するパターン形成手段を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成されたビームを基板の対象部分上に投射するための投射システムと、投射システムと基板テーブル上に位置する対象物との間のスペースを少なくとも部分的に浸漬液で充填するための液体供給システムとを含み、対象物、基板テーブル、又はその両方から能動的に液体を除去するための能動型乾燥ステーションをさらに含むことを特徴とするリソグラフィ装置が提供される。

このようにして、能動的に浸漬液を除去することによって（実質的に基板を加熱せずに行われることが好ましい）、浸漬液は、できるだけ短い時間の間（基板が対象物の場合）基板上の感光性レジストと接触することが保証される。これは、浸漬液が、感光性レジストと反応することができ、したがって感光性レジストの浸漬液と接触している時間の長さに従って、基板上の像の品質が変化し得るので、重要である。さらに、能動型乾燥ステーションがセンサから液体を除去した場合、これらのセンサの性能が高められる。対象物及び基板テーブルから液体を除去することによって、浸漬液の蒸気が引き起こす装置中の空気の汚染が低減される。これによって、装置中に存在することがあるどんな光学センサも、その性能が高められる。対象物及び／又は基板テーブルが、投射システムの下から移動された後、及び／又は液体供給システムから取り外された後、すなわち対象物及び／又は基板テーブルへの浸漬液の供給が停止された後、この能動的な除去が実施される。

基板テーブルは、対象物を能動型乾燥ステーションへ搬送し、能動型乾燥ステーションによって対象物から浸漬液が能動的に除去される間、対象物を支持することが好ましい。これによって、投射システムの下から（又は液体供給システムから）移動された後、できるだけ速やかに能動的な浸漬液の除去が行われ、それによって浸漬液が、装置の大気に曝される時間及び、基板上の感光性レジストに曝される時間の長さが減少する。基板は、乾燥するまで基板テーブルから取り外す必要がない。

能動型乾燥ステーションは、投射システムと基板露光後処理モジュールの間に位置させることができ、したがって露光位置と露光後処理モジュールの間で、又は基板テーブル搭載センサの場合は、そのセンサを使用して測定する直前に、浸漬液の除去を行うことができる。すなわち、能動型乾燥ステーションは、投射装置の中にある及び／又はその一部分であって、露光後処理モジュールではない。

乾燥ステーションは、前記対象物又は前記基板テーブルの表面の上を流れるガス流を生成するガス流手段を含むことが好ましい。ガス流手段は、少なくとも５０リットル／分のガス流を生成することができることが好ましい。これによって、リソグラフィ装置内部の湿度が低いままであることが保証され、たとえば温度変動の面では装置を安定に保つ助けになり得る。能動型乾燥ステーションは、前記基板の表面上にガスを供給するために少なくとも１つのガス注入口、及び／又は対象物の表面からガス及び／又は液体を除去するために少なくとも１つのガス排出口を含むことができる。ガス注入口の場合、少なくとも１つのガス注入口は、ガス・ナイフ又は少なくとも１０個の注入口を備えたガス・シャワーを含むことができる。これらの両解決策は、対象物又は基板テーブルの表面から浸漬液を除去する点で極めて有効であることが分かっている。

能動型乾燥ステーションは、対象物を回転させるためのスピナーを含むことができる。スピナーは、遠心力を利用して対象物から浸漬液を除去する。この解決策は、対象物が、基板の中心のまわりをその主平面で回転する場合の基板である場合に、極めて適している。

単独で、又は上述した他の手段のどれかに付加して使用することができる他の代替策は、浸漬液を溶解する液体を対象物の表面に供給する浸漬液体溶解液供給手段を含む。このようにして、浸漬液体溶解液中に浸漬液を溶解することができる。浸漬液体溶解液自体は、基板から容易に排除されるように選択される。たとえば、これは、乾燥を促進するという対象物表面の湿潤性のある液体を選択することによって、果たすことができる。又は、浸漬液体溶解液は、浸漬液よりも揮発性が高くなるように選択され、したがって対象物の表面から容易に蒸発する。浸漬液体溶解液は、ケトン又はアルコールであることが好ましい。

本発明の他の態様によれば、基板テーブルによって支持される基板を設けるステップと、照明システムを使用して放射の投射ビームを供給するステップと、パターン形成手段を使用して投射ビームにパターンをその断面において付与するステップと、投射システムと基板テーブル上の対象物の間に浸漬液を供給するステップと、投射システムを使用して放射のパターン形成されたビームを対象物の対象部分上に投射するステップとを含み、能動的に対象物、基板テーブル、又はその両方から液体を除去するステップを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本文で、ＩＣ製造上でのリソグラフィ装置の使用に関して具体的に言及することがあるが、本明細書で述べたリソグラフィ装置は、光集積システム、磁気領域メモリの誘導及び検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など他の用途を有することができることを理解されたい。そのような代替の用途の文脈では、本明細書で用語「ウェハ」又は「ダイ」のいかなる使用も、それぞれより一般的な用語「基板」又は「対象部分」と同義と考えられることを、当業者は理解するはずである。本明細書で言及される基板は、たとえばトラック（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）中で、或いは計測ツール又は検査ツール中で、露光前又は露光後に、処理することができる。適用できる場合、本明細書の開示は、そのような及び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、２回以上、たとえば多層ＩＣ製作のために処理することができ、したがって本明細書で使用される用語「基板」は、複数の処理済の層をすでに含む基板も指すことができる。

本明細書で使用される用語「放射」及び「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）（たとえば、波長が、３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍ）、及び極紫外線（ＥＵＶ）（たとえば、波長が、５から２０ｎｍまでの範囲）、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、すべての種類の電磁放射を包含する。

本明細書で使用される用語「パターン形成手段」は、基板の対象部分中にパターンを生成するために、投射ビームにパターンをその断面において付与する目的で使用することができる手段を言及すると広く解釈すべきである。投射ビームに付与されたパターンが、基板の対象部分中では所望のパターンと正確に一致しないことがあることを留意されたい。一般に、投射ビームに付与されたパターンは、集積回路などの対象部分中に生成されるデバイス中の特定の機能層に一致するはずである。

パターン形成手段は、透過的又は反射的とすることができる。パターン形成手段の実施例には、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であり、バイナリ、交互位相変移（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）及び減衰位相変移（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）などのマスクの種類、並びに様々なハイブリッド・マスクの種類を含む。プログラム可能なミラー・アレイの一実施例では、小さなミラーの行列構成が使用され、各ミラーは、入射放射ビームを互いに異なる方向に反射するように個々に傾けることができ、このようにして反射ビームがパターン形成される。パターン形成手段の各実施例では、支持構造は、フレーム又はテーブルとすることができ、たとえば要求に応じて、固定され又は移動することができ、その支持構造によってパターン形成手段が、たとえば投射システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。用語「レチクル」又は「マスク」の本明細書におけるいかなる使用も、より一般的な用語「パターン形成手段」と同義と考えることができる。

本明細書で使用される用語「投射システム」は、たとえば放射露光用として使用するのに適した、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学システム、反射光学システム及び反射屈折光学システムを含め、様々な種類の投射システムを包含するものと広く解釈すべきである。用語「レンズ」の本明細書におけるいかなる使用も、より一般的な用語「投射システム」と同義と考えることができる。

照明システムは、放射の投射ビームを誘導、整形又は制御するための、屈折光学構成要素、反射光学構成要素及び反射屈折光学構成要素を含め、様々な種類の光学構成要素を包含することもでき、そのような構成要素は、以下で総称的に又は単独で「レンズ」として言及されることもある。

リソグラフィ装置は、２つ（二重ステージ）又はそれより多い基板テーブル（及び／又は２又はそれより多いマスク・テーブル）を有する種類のものとすることができる。そのような「複数ステージ」の機械では、追加のテーブルを並行に使用することができるか、又は１つ又は複数のテーブルを露光するために使用しながら、準備工程を１つ又は複数の他のテーブル上で実施することができる。

ここで、本発明の実施例について、例としてだけで、添付の概略図面を参照して説明する。図面では、一致する参照記号は、一致する部品を示す。

図１に、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射（たとえば、ＵＶ放射）の投射ビームＰＢを供給するための照明システム（照明器）ＩＬと、パターン形成手段（たとえば、マスク）ＭＡを支持するための、用品ＰＬに対してパターン形成手段を正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１の支持構造（たとえば、マスク・テーブル）ＭＴと、基板（たとえば、レジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するための、用品ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続された基板テーブル（たとえば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、パターン形成手段ＭＡによって投射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの対象部分Ｃ（たとえば、１つ又は複数のダイを含む）上に投影するための投射システム（たとえば、屈折投射レンズ）ＰＬとを含む。

この図に示すように、この装置は、透過型の種類（たとえば、透過型マスクを使用する）のものである。或いは、装置は、反射型の種類（たとえば、上記で言及した種類のプログラム可能なミラー・アレイを使用する）のものとすることができる。

照明器ＩＬは、放射源ＳＯからの放射のビームを受光する。放射源及びリソグラフィ装置は、たとえば放射源がエキシマレーザの場合に、別々にあってもよい。その場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部をなすとは見なされず、放射ビームは、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡大器を含むビーム送出システムＢＤの助けを得て、放射源ＳＯから照明器ＩＬに送出される。他の場合、放射源は、たとえば放射源が水銀ランプのとき、装置の一体部分とすることができる。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要ならビーム送出システムＢＤとともに、放射システムと呼ばれることがある。

照明器ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節するための調節手段ＡＭを含むことができる。一般に、少なくとも照明器の瞳面中の強度分布の外側及び／又は内側の半径方向大きさ（通常、それぞれ外側σ及び内側σといわれる）を調節することができる。さらに、照明器ＩＬは、一般に、インテグレータＩＮ及び集光レンズＣＯなど様々な他の構成要素を含む。照明器は、投射ビームＰＢと呼ばれる、所望の一様性及び強度分布をその断面において有した、放射の調整されたビームを供給する。

投射ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射される。マスクＭＡを横切った後、投射ビームＰＢは、基板Ｗの対象部分Ｃ上にビームを合焦させるレンズＰＬを通過する。第２の位置決め手段及び位置センサＩＦ（たとえば、干渉計デバイス）の助けによって、たとえばビームＰＢの経路中に様々な対象部分Ｃを位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１の位置決め手段及び他の位置センサ（図１には明示せず）を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後に、又は走査中に、ビームＰＢの経路に対して正確にマスクＭＡを位置決めすることができる。一般に、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、長行程モジュール（粗位置決め用）及び短行程モジュール（微位置決め用）の助けによって実現されるであろうし、それらは、位置決め手段の一部をなす。しかし、ステッパの場合（スキャナとは違い）、マスク・テーブルＭＴは、短行程アクチュエータだけに接続される、又は固定されることができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１及びＭ２、並びに基板位置合わせマークＰ１及びＰ２を使用して、位置合わせすることができる。

この図に示した装置は、以下の好ましいモードで使用することができる。
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、基本的に静止状態に保たれ、一方投射ビームに付与されたパターン全体は、１回で（すなわち１回の静止した露光で）対象部分Ｃ上に投射される。次いで、基板テーブルＷＴは、Ｘ方向及び／又はＹ方向に移動されて、異なる対象部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードでは、照射野の最大サイズが、１回の静止した露光で投影される、対象部分Ｃのサイズを限定する。
２．走査モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが、投射ビームに付与されたパターンが対象部分Ｃ上に投射される間に（すなわち１回の動的な露光）、同期して走査される。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投射システムＰＬの倍率（縮小率）及び像反転特性によって決められる。走査モードでは、照射野の最大サイズが、１回の動的な露光の対象部分の幅（非走査方向）を限定し、一方走査運動の移動距離が、対象部分の高さ（走査方向）を決める。
３．他のモードでは、マスク・テーブルＭＴは、基本的に静止状態に保たれてプログラム可能なパターン形成手段を保持し、基板テーブルＷＴは、投射ビームに付与されたパターンが対象部分Ｃ上に投射される間、移動される又は走査される。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、プログラム可能なパターン形成手段が、基板テーブルＷＴの移動毎の後に、又は走査中の連続する放射パルス間に、必要に応じて更新される。このモードの動作は、上記で言及した種類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形成手段を利用する、マスクを使用しないリソグラフィに容易に適用することができる。

上記で述べた使用のモードの組合せ及び／又はその変形を使用することができ、或いはまったく異なる使用のモードを使用することもできる。

装置には、少なくとも１つの能動型乾燥ステーションＡＤＳを設ける。この能動型乾燥ステーションＡＤＳは、投射システムＰＬ、及び投射システムＰＬの下に位置する液体供給システムＬＳＳにできるだけ近接して位置決めすることが好ましい。能動的乾燥とは、液体が蒸発する、又は自然に流れ出す恐れがある動作期間中、対象物に通常の操作だけを施し、対象物を乾燥するという具体的な目的で対象物になんら措置を施さないのではなく、積極的な措置を取って対象物から液体を除去することを意味する。液体供給システムＬＳＳは、基板の限定された領域に、並びに基板全体を浸漬する槽に液体を供給する領域限定液体供給システムなどを含め、どんな種類のものでよい。

基板Ｗが、まず、液体供給システムＬＳＳから離れて（たとえば、槽の形の液体供給システムから引き上げられたとき、又は水がその槽から排出されたとき）投射システムＰＬの下から移動されたとき、基板は能動型乾燥ステーションＡＤＳに渡される。能動型乾燥ステーションＡＤＳにおいて、基板Ｗ上に残った浸漬液は、以下で説明する措置の１つ又は組合せによって、能動的に除去される。レジスト（基板上の放射感光性被膜）は、能動型乾燥ステーションＡＤＳによって、作用されない、又は除去されない。

能動型乾燥ステーションＡＤＳについては基板Ｗから液体を除去することに関連して説明するが、能動型乾燥ステーションは、センサ（基板テーブルＷＴ上に位置することができ、その性能は液体を除去することによって高められるはずである）から、並びに基板テーブル自体から浸漬液を除去するために、使用することもできる。能動型乾燥ステーションは、他の対象物から液体を除去するために使用することもできる。センサの場合、液体は、有利にも測定に先だち、すなわち基板Ｗを露光する前に、除去することができる。

浸漬液が基板Ｗに供給された後、処理されるまで、基板の表面から残った浸漬液をすべて除去することは、ほぼ不可能である。残念ながら、浸漬液は基板上の感光性レジスト中に溶解し、並びに感光性レジストは浸漬液中に溶解することがあり得る。したがって、基板を一様に現像する目的で、できるだけ速やかに残った浸漬液を除去することが望ましい。これは、能動型乾燥ステーションＡＤＳ中で実施される。能動型乾燥ステーションＡＤＳは、基板を露光した後の所定時間内に基板を乾燥できるように、位置決めされることが好ましい。この所定の時間は、５秒より短いことが好ましく、２秒より短いことがより好ましく、１秒より短いことが最も好ましい。さらに、不利なことに装置中の湿度が高くなるので、基板テーブル及びセンサなどの上に残った浸漬液をできるだけ速やかに除去することが有利になる。これらの機能は、好ましくはリソグラフィ投射装置中に位置し、及び／又はそのリソグラフィ投射装置の一部分をなす、能動型乾燥ステーションＡＤＳによって、すべて実施し得る。センサから残った液体を除去することは、液体が、以前は問題であったその後の基板の適切なレベリングを妨げることができないことを意味する。

図１には示していないが、能動型乾燥ステーションＡＤＳには、乾燥時の対象物を完全に取り囲むための調節板又は適切な他の手段を設けることができる。たとえば、基板テーブルＷＴの上面全体を、能動型乾燥ステーションＡＤＳ中のカーテン又は調節板によって取り囲み、浸漬液が、実質的に装置のまわりに広がるのを防止することができる。トレイを使用して滴りをすべて捕らえることができるはずである。

図１に、リソグラフィ装置の一部分として能動型乾燥ステーションＡＤＳを示しているが、これは必ずしもそうである必要はなく、能動型乾燥ステーションＡＤＳは、基板Ｗが投射ビームＰＢに露光される位置と、感光性レジストのベーキング及び現像、エッチング、及び堆積などの様々な処理工程が施される基板露光後処理モジュールの前との間のどこにでも位置決めすることができる。したがって、能動型乾燥ステーションは、リソグラフィ投射装置の外側にあってもよい。

能動型乾燥ステーションＡＤＳは、基板Ｗから液体を除去するために、どんな手段も利用することができる。基板Ｗを実質的に加熱せずに乾燥を行うことが好ましいのは、加熱して熱勾配が生じることによって、装置の平衡が崩れる恐れがあるためである。能動型乾燥ステーションＡＤＳが基板Ｗから液体を除去する方法の、いくつかの実施例を以下で説明する。これらの方法は、適切なように、単独で又はその組合せで、同時に又は次々とそのどちらででも、使用することができる。

能動型乾燥ステーションＡＤＳが、リソグラフィ投射装置内に位置し、基板テーブルが乾燥する基板（又は他の対象物）を能動型乾燥ステーションＡＤＳに搬送し、能動型乾燥ステーションＡＤＳによって対象物から浸漬液が能動的に除去されている間、基板／対象物を支持することが好ましい。複数の能動型乾燥ステーションが、たとえば基板Ｗ用のもの及び基板テーブルＷＴ上のセンサ用のものであってもよい。

その最も簡単な形では、能動型乾燥ステーションＡＤＳは、基板Ｗの表面の上にガス流を生成するガス流手段１０を含む。ガス流量が高くなればなるほど、基板Ｗからの浸漬液の除去は、より効率的で迅速になる。好ましくは、少なくとも５０リットル／分のガス流量、より好ましくは、少なくとも１００リットル／分のガス流量が、達成できることである。ガスは、このガスがレジストと相溶性の場合（２４８ｎｍの放射に使用されるいくつかのレジストの場合には当てはまらない）、基板Ｗの表面の汚れを避けるために、基板Ｗ上に吹き付けられる前に、フィルタリング及び／又は乾燥されることが好ましい。

図２に示す実施例では、ガス流手段１０は、注入口５０及び排出口６０を含む。加圧されたガスが、注入口５０から供給され、排出口６０中の低圧により排出される。図２に示す構成では、注入口５０が、高流率及び高速の両方の状態でガスを基板上に当てるように、基板Ｗに向けてガスを加速するノズルである、いわゆるガス・ナイフである。ガス・ジェット流は、排出口６０に向かう方向で基板Ｗに対して鋭角で基板上に当たることが好ましい。その構成は、基板Ｗの表面から液体を除去することにおいて極めて効率的である。ガス流手段１０は、注入口５０を１つだけ又は排出口６０を１つだけ含むことができ、或いは複数の注入口５０及び排出口６０を含むことができる。基板Ｗは、矢印によって示すように、静止した注入口５０及び排出口６０の下を移動することができる。注入口５０及び排出口６０は、連続した溝、並びに別々の注入ポート及び排出ポートでもよい。注入口５０及び排出口６０は、可動とすることもできる。

ガス流手段が、低圧部に接続された排出口６０だけを含むことも可能である。この場合、ガス並びに基板Ｗの上面の上にある浸漬液を排出口６０から吸い込むことになるはずである。

図３に、ガス流手段１０が、複数の注入口５０を含み、過剰なガスを排出するためにどこかに排出口を設ける必要があるかもしれないが、基板の上には排出口を含まない別の実施例を示す。これが、いわゆるシャワー・ヘッドである。シャワー・ヘッドは、少なくとも１０個の注入口５０を含むことが好ましい。シャワー・ヘッドは、基板Ｗの表面全体を覆うに足る大きさである断面領域のもの、又は乾燥時にシャワー・ヘッド１０の下で基板Ｗを移動できるものとすることができる。

能動型乾燥ステーションは、基板テーブルＷＴ上の対象物（基板及びセンサを含む）をすべて１回で乾燥することができるように、基板テーブルと同じ長さの大きさにすることが好ましい。

ガスは、フィルタリングして、シャワー・ヘッド１０中で使用することがやはり好ましい。

図５に、基板Ｗ又はセンサから液体を除去するためのガス・ナイフの極めて効率的な形を示す。浸漬液５は、低圧部に接続された中央流路１１０から吸い上げられる。流路１１０は、（このページの内側及び外側に延在する）スロットの形であることが好ましい。ガスは、中央流路の両側にある外側流路１２０から供給される。これらの外側流路１２０は、スロットでもよい。したがって、ガス及び浸漬液５を中央流路１１０に引き込む助けをするガス流が、基板Ｗの表面の上に生じる。外側流路は、出口において基板の表面へ向かう角度で垂直から中央通路１１０の入口に向けて、道付けることができる。流路１１０の入口及び流路１２０の出口がそこに形成されるガス・ナイフの底部表面は、外側流路１２０から中央流路１１０へのガス流が滑らかになるように、たとえば中央通路１１０への入口の縁部、及び任意選択によって外側流路１２０の出口の縁部を丸くする（すなわち、縁部に半径を付ける）ことによって、輪郭外形を付けることができる。

基板テーブルＷＴが、露光後又はその前の基板テーブルの垂直移動中に能動型乾燥ステーションの下を移動するように、能動型乾燥ステーションＡＤＳを位置付け、基板テーブルＷＴの経路を選ぶことが好ましい（すなわち、経路変更が必要でない）。このように、損なわれる処理効率が最小化される。

能動型乾燥ステーションＡＤＳ中で使用することができる更なるシステムは、基板Ｗの平面でその中心まわりに基板Ｗを回転させるために使用される、スピナーである。基板Ｗが回転しているとき（図４に示すように）、遠心力は基板Ｗの表面上の液体に働きかけ、浸漬液が凝集していることがある場合、外側へ投げ飛ばす。

能動型乾燥ステーションＡＤＳは、乾燥されている対象物から除去された浸漬用流体を回収するための液体回収手段を含むことが好ましい。これは、浸漬液が水でない場合、極めて有利である。

前述の実施例の実行前又は実行後に位置付けられ、前述の実施例の任意の１つとも組み合わせて使用することができる他の実施例は、基板Ｗの表面上で浸漬液を溶解する乾燥用液体を使用することである。浸漬液を溶解する乾燥用液体が、浸漬液より容易に基板の表面から除去される種類のものである場合、これによって乾燥プロセスが加速されるはずである。さらに、浸漬液を溶解することによって、使用する乾燥用液体を注意深く選択すると、感光性レジストの溶解を、又は感光性レジスト中への拡散を低減することが可能になり得る。このように、浸漬液を溶解する乾燥用液体を基板Ｗの表面に供給することができる、浸漬液体溶解液供給手段を設ける。この作業のために選択される乾燥用液体は、浸漬液より揮発性が高く、したがって浸漬液より容易に除去できる（すなわち蒸発する）ことが好ましい。若しくは、又は追加して、液体は、基板Ｗ上で浸漬液より容易に数珠つなぎになるように、基板Ｗとの接触角度が大きくなるように選択することができるため、除去することが可能となる。適した液体は、ケトン又はアルコールであり、とりわけＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。

本発明は、基板テーブルＷＴ上に位置するときの、能動型乾燥ステーションＡＤＳによって乾燥される基板Ｗに関して説明してきたことを理解されるはずである。これは必ずしもそうである必要がなく、基板テーブルＷＴ自体又は基板テーブルＷＴ上のセンサなど他の対象物を、能動型乾燥ステーションによって乾燥させることができる。浸漬液中に浸漬されることのある（たとえば、偶然に又は照明のため）基板上のセンサの乾燥は、極めて有利である。センサの性能が、測定中に液体がない、及び／又は乾燥用マークがないことによって向上する。さらに、上記に述べたようにリソグラフィ装置の外側に位置することがある能動型乾燥ステーションＡＤＳによる乾燥の前に、基板テーブルＷＴから基板Ｗを取り外す必要があり得る。実際、たとえ能動型乾燥ステーションが、リソグラフィ装置中に位置する場合でも、能動型乾燥ステーションＡＤＳによって乾燥するために、基板テーブルから基板／対象物を取り外すという技術的問題が、必要なことがある。

提案された他の浸漬リソグラフィの解決策は、投射システムの最後の要素と基板テーブルとの間のスペースの少なくとも境界の一部分に沿って延在するシール部材を、液体供給システムに設けることである。このシール部材は、Ｚ方向（光軸の方向）にいくらか相対運動があり得るが、ＸＹ平面上で投射システムに対して実質的に静止している。シール部材と基板テーブルの間で封止される。ある実装では、この封止は、ガス・シールなどの非接触シールである。そのシステムは、たとえばヨーロッパ特許出願第ＵＳ １０／７０５，７８３号に記載され、参照によって本明細書にその全体が組み込まれるものとする。

図８に、限定液体供給システムを有した他の浸漬リソグラフィの解決策を示す。液体が、投射システムＰＬの両側にある２つの溝の注入口ＩＮから供給され、その注入口ＩＮから放射状で外側に配置された別々の複数の排出口ＯＵＴから除去される。注入口ＩＮ及び排出口ＯＵＴは、中心に穴のあるプレート中に配置することができ、その穴を貫通して投射ビームが投射される。液体は、投射システムＰＬの一方側にある１つの溝の注入口ＩＮから供給され、投射システムＰＬの他方側にある別々の複数の排出口ＯＵＴから除去され、それによって投射システムＰＬと基板Ｗとの間で薄い膜状の液体の流れが生じる。注入口ＩＮ及び排出口ＯＵＴのどの組合せを使用するかの選択は、基板Ｗの運動の方向に依存する（他の注入口ＩＮ及び排出口ＯＵＴの組合せは、使用できない）。

ヨーロッパ特許出願第０３２５７０７２．３号に、一対又は二重のステージの浸漬リソグラフィ装置の考えが開示されており、参照によって本明細書にその全体が組み込まれるものとする。その装置には、２つの基板テーブルが、基板を支持するために設けられる。レベリング測定が第１の位置にある基板テーブルによって浸漬液がない状態で実行され、露光が第２の位置にある基板テーブルによって浸漬液が存在する状態で実施される。或いは、装置は、第１と第２の位置との間を移動する基板テーブルを１つだけ有することができる。

本発明の実施例は、どんな浸漬リソグラフィ装置及びどんな液体供給システム（それに関連する部品を含む）にも適用することができ、とりわけ、しかしそれだけでなく、上記で言及された液体供給システムのいずれかに、及び上記で述べた液体の槽に、適用することができる。

本発明の具体的な実施例を上記に述べてきたが、本発明は、述べたようにではなく別の方法で実施できることを理解されたい。本記述は、本発明を限定するように企図されていない。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 ガス・ナイフを使用した能動型乾燥ステーションの一実施例を示す図である。 ガス・シャワーを使用した能動型乾燥手段の一実施例を示す図である。 能動型乾燥ステーションの一実施例中で使用されるスピナーの原理を概略的に示す図である。 ガス・ナイフの例示的実施例の横断面図を示す図である。 本発明による液体供給手段の横断面図を表す図である。 図６の液体供給システムの平面図を表す図である。 本発明の一実施例による液体供給システムを示す図である。

符号の説明

ＳＯ 放射源
ＢＤ ビーム送出システム
ＡＭ 調節手段
ＩＬ 照明システム、照明器
ＩＮ インテグレータ
ＣＯ 集光レンズ
ＰＢ 投射ビーム
ＭＴ 第１の支持構造、対物テーブル、マスク・テーブル
ＭＡ パターン形成手段、マスク
ＰＬ 用品、投射システム、レンズ
Ｗ 基板
Ｃ 対象部分
ＩＦ 干渉計、位置センサ
ＷＴ 基板テーブル、対物テーブル
Ｍ１、Ｍ２ マスク位置合わせマーク
Ｐ１、Ｐ２ 基板位置合わせマーク
ＬＳＳ 液体供給システム
ＡＤＳ 能動型乾燥ステーション
５ 浸漬液
１０ ガス流手段、シャワー・ヘッド
５０ 注入口
６０ 排出口
１１０ 中央流路
１２０ 外側流路
ＩＮ 注入口
ＯＵＴ 排出口

Claims (30)

1. リソグラフィ装置であって、
   放射の投射ビームを供給するための照明システムと、
   前記投射ビームにパターンをその断面で付与するように働くパターン形成手段を支持するための支持構造と、
   基板を保持するための基板テーブルと、
   前記パターン形成されたビームを前記基板の対象部分上に投射するための投射システムと、
   前記投射システムと前記基板テーブル上に位置する対象物との間のスペースを少なくとも部分的に浸漬液で充填するための液体供給システムとを含み、
   前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方から能動的に液体を除去するための能動型乾燥ステーションをさらに含むことを特徴とする装置。
2. 前記能動型乾燥ステーションが、前記投射システムと基板露光後処理モジュールとの間に位置する、請求項１に記載の装置。
3. 前記基板テーブルが、前記能動型乾燥ステーションに前記対象物を搬送する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記基板テーブルが、前記能動型乾燥ステーションによって前記対象物から能動的に液体が除去される間、前記対象物を支持する、請求項１、２又は３に記載の装置。
5. 前記能動型乾燥ステーションが、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面の上にガス流を供給するためのガス流手段を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記能動型乾燥ステーションが、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面上にガスを供給するための少なくとも１つのガス注入口を含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載の装置。
7. 前記ガス注入口が、ガス・ナイフを形成する、請求項６に記載の装置。
8. 前記ガス・ナイフが、追加のガス注入口と、前記ガス注入口間に配置されたガス排出口とをさらに含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面からガスを排出するためのガス排出口をさらに含み、
   前記ガス注入口が、実質的に前記ガス排出口の周辺部を囲う、請求項６に記載の装置。
10. 前記ガス注入口が、少なくとも１０個の注入口を持つガス・シャワーを含む、請求項６に記載の装置。
11. 前記能動型乾燥ステーションが、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面に、浸漬液を溶解する液体を供給するための浸漬液体溶解液供給手段を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記浸漬液体溶解液が、前記浸漬液より揮発性が高い、請求項１１に記載の装置。
13. 前記浸漬液体溶解液が、ケトン又はアルコールである、請求項１１又は１２に記載の装置。
14. 前記能動型乾燥ステーションが、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面からガス、液体、又はその両方を除去するための、少なくとも１つのガス排出口を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記能動型乾燥ステーションが、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方を回転させるためのスピナーを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記対象物が基板を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記対象物がセンサを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
18. デバイス製造方法であって、
    基板テーブルによって支持される基板を設けるステップと、
    照明システムを使用して放射の投射ビームを供給するステップと、
    パターン形成手段を使用して前記投射ビームにパターンをその断面で付与するステップと、
    投射システムの最後の要素と前記基板テーブル上の対象物との間に浸漬液を供給するステップと、
    前記投射システムを使用して、前記パターン形成された放射のビームを前記対象物の対象部分上に投射するステップとを含み、
    前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方から能動的に液体を除去するステップを特徴とする方法。
19. 前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面の上にガス流を供給するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記ガス流が、ガス・ナイフを形成する、請求項１９に記載の方法。
21. 前記ガス・ナイフが、２つの位置においてガスを供給するステップと、前記２つの位置間の位置からガスを排出するステップとを含む、請求項２０に記載の方法。
22. ガスが供給される位置の周辺部を実質的に囲繞する位置において、前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面からガスを排出するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
23. 少なくとも１０個の注入口を持つガス・シャワーを使用してガスを供給するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
24. 前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面に、前記浸漬液を溶解する溶解液体を供給するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
25. 前記溶解液体が、前記浸漬液より揮発性が高い、請求項２４に記載の方法。
26. 前記溶解液体が、ケトン又はアルコールを含む、請求項２４に記載の方法。
27. 前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方の表面からガス、液体、又はその両方を除去するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
28. 前記対象物、前記基板テーブル、又はその両方を回転させるステップを含む、請求項１８から２７までのいずれか一項に記載の方法。
29. 前記対象物が基板を含む、請求項１８から２８までのいずれか一項に記載の方法。
30. 前記対象物がセンサを含む、請求項１８から２９までのいずれか一項に記載の方法。

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