JP2006276005A - 流体濾過方法、それによって濾過された流体、リソグラフィ装置、及び素子製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】純度が既知である流体を得るような流体濾過方法を提供すること。
【解決手段】流体を濾過システムによって濾過し、濾過システムの最終濾過段の上流でその流体の純度を測定する。濾過システムによって濾過された流体の純度は、測定純度を最終濾過段の濾過特性を用いて修正することにより、求められる。流体は、有利には、リソグラフィ装置に浸漬液として使用するための超純水を含む。
【選択図】図１

Description

本明細書は、流体濾過方法、それによって濾過された流体、リソグラフィ装置、及び素子を製造する方法に関する。

リソグラフィ装置は、基板上、通常は基板上の目標部位に所望のパターンを写し込む機械である。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、パターニング・デバイスを、それは別途マスク又はレチクルとも呼ばれるが、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成するために使用することができる。そのパターンを、基板（例えばシリコン・ウェハ）上の目標部位（例えば、１つ又は複数のダイ部分からなる）に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた感光性材料（レジスト）の層状に投影することによって行われる。一般に、単一の基板は、順次パターン形成される隣接目標部位同士の回路網を含む。公知のリソグラフィ装置には、パターン全体を一度で目標部位上に露光させることによって各目標部位を照射する、いわゆるステッパと、照射光線中でパターンを所与の方向（「スキャニング」方向）にスキャンし、その方向と平行、又は逆平行の方向に同期させて基板をスキャンすることによって各目標部位を照射する、いわゆるスキャナとが含まれる。パターンを基板にインプリントすることによって、パターンをパターニング・デバイスから基板に転写することも可能である。

リソグラフィ投影装置中の基板を、屈折率が比較的高い液体、例えば水中に浸けて、投影システムの最終要素と基板との間の空間をその液体で充填させることが提案されている。この要点は、露光照射線は液体中では波長が短くなるので、より細かい形状が結像できることである。（液体の効果としては、装置の有効開口数（ＮＡ）を高め、焦点深度を深くすることも考えられる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁した水を含む別の浸漬液も提案されている。

しかし、基板、又は基板と基板テーブルを液槽に浸ける（例えば、米国特許第４，５０９，８５２号参照。同特許は全体が参考により本明細書に組み込まれる）ことは、露光スキャン中に加速しなければならない大容量の液体が存在することを意味する。これにより新たな、又はより大馬力のモータが必要となり、また、液体の乱れが有害で予測できない影響を生じ得る。

提案された１つの解決法では、液体供給システムが、液体閉込めシステムを用いて、基板上の局部的な領域でのみ、投影システムの最終要素と基板との間に液体を供給する（一般に、基板は、投影システムの最終要素より表面積が大きい）。これを構成する１つの方法がＷＯ ９９／４９５０４に提案されており、その全体が参考により本明細書に組み込まれる。図２及び３に示すように、液体は、少なくとも１つの供給口ＩＮによって、好ましくは最終要素に対する基板の移動方向に沿って、基板上に供給され、投影システムの下を通り過ぎた後、少なくとも１つの排出口ＯＵＴによって取り除かれる。即ち、基板が要素下を−Ｘ方向にスキャンされるとき、液体は要素の＋Ｘ側で供給され、−Ｘ側で取り除かれる。図２は、液体が供給口ＩＮを介して供給され、要素の反対側で、低圧源に接続された排出口ＯＵＴによって取り除かれる構成を概略的に示す。図２に示す例では、液体は、最終要素に対する基板の移動方向に沿って供給されるが、必ずしもそうでなくてよい。様々な方向及び数で最終要素の周りに供給及び排出口を配置することが可能であり、図３に示す１つの例では、両側に配置された供給口と排出口４組が、最終要素の周りに規則正しいパターンで設けられている。

提案されている別の解決法では、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周縁の少なくとも一部に沿って延在するシール部材を有する液体供給システムが提供されている。そのような解決法が図４に示されている。シール部材は、投影システムに対し、ＸＹ平面内では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）にはある程度の動きがあり得る。シールが、シール部材と基板表面との間に形成される。シールは、気体シールなどの非接触シールであることが好ましい。気体シールを有するようなシステムは、欧州特許出願第０３２５２９５５．４号に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図５に示す別の解決法では、貯槽１０が、投影システムの結像領域周りの基板に対して非接触シールを形成し、その結果、液体が基板表面と投影システムの最終要素との間の空間を充填するように閉じ込められる。貯槽は、投影システムＰＬの最終要素の下で、それを取り囲むように配置されたシール部材１２によって形成される。液体は、投影システムより下で、シール部材１２内の空間に注入される。シール部材１２は、投影システムの最終要素の僅かに上まで延在し、液面が最終要素より上に上り、その結果、液体に余裕ができる。シール部材１２の内縁部は、上端部で投影システム又はその最終要素の形状に緊密に同形であることが好ましく、例えば円形であり得る。底部では、内縁部は結像領域の形状と緊密な同形になり、必ずしもそうではないが、例えば矩形である。

液体は、シール部材１２の底面と基板Ｗの表面との間の気体シール１６によって、貯槽内に閉じ込められている。気体シールは、例えば空気又は好ましくはＮ_２を除く合成空気、或いは不活性ガスによって形成され、供給口１５を介してシール部材１２と基板との間の隙間に加圧供給され、第１の排出口１４を介して排出される。気体供給口１５への加圧、第１の排出口１４の真空度、及び隙間の幾何学形状は、内向きの空気流が液体を閉じ込めるに十分な高速になるように構成される。

欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、対の、又は２段式の液浸リソグラフィ装置の構想が開示されている。そのような装置は、基板を支持する２つの載物台を備えている。第１の位置の載物台では浸漬液無しで水準測定が行われ、浸漬液が存在する第２の位置の載物台では露光が行われる。或いは、装置はテーブルを唯１つしか持たない。

上記の解決法では、浸漬液が用いられる。浸漬液中の不純物による照射光の吸収及び／又は散乱を避けるために、浸漬液は純度が高い必要がある。更に、浸漬液は、この種の不純物に含まれている微量な１つ又は複数の物質が、図５に示された最終要素のような投影システムのレンズの表面に付着するのを避けるために、純度が高い必要がある。投影システムの投影に対する極めて厳しい要件のために、厚さが僅か数分子の層でも投影システムの投影を許容できない程度まで劣化させることになる。

上記の要件を満たすのに十分な高い純度を有する浸漬液を得るために、ある濾過システム、好ましくは化学濾過システムが使用される。しかし問題点は、浸漬液に課せられる純度の要件が非常に厳しいので、公知の測定装置では、そのような高純度を測定することができず、それが、濾過液が純度の要件を満足しているか否かの実証を不可能にしていることである。

既知の高純度を有する流体、好ましくは浸漬液を提供することが望ましい。

本発明の一態様によれば、
ａ）濾過システムで流体を濾過するステップと、
ｂ）測定純度を得るために、その濾過システムの最終濾過段の上流の流体の純度を測定するステップと、
ｃ）その測定純度を、最終濾過段の濾過特性を用いて修正することにより、濾過システムによって濾過された流体の純度を求めるステップと
を含む、流体を濾過し、濾過された流体の純度を求める方法が提供される。

本発明の一態様によれば、パターン形成された照射光線を、浸漬液を介して基板上に投影するステップであって、その浸漬液は本発明による方法に従って濾過されているステップを含む、素子を製造する方法が提供される。

本発明の一態様によれば、既知の純度を有する超純水であって、本発明による方法に従って濾過された超純水が提供される。

本発明の一態様によれば、パターニング・デバイスからのパターンを、浸漬液を介して基板上に投影するように構成されたリソグラフィ投影装置であって、その浸漬液が本発明による方法に従って濾過されている、リソグラフィ投影装置が提供される。

本発明の実施例を、単なる例として、添付概略図を参照しながら以下に記述する。添付図中、参照符号が同じであれば、同じ部品を示す。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置の概略を示す。装置は、
照射光線Ｂ（例えば、紫外線（ＵＶ）、又は遠紫外線（ＤＵＶ））を調整するように構成された照射システム（照射器）ＩＬと、
パターニング・デバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持し、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１の位置決め器ＰＭに連結された支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、
基盤（例えば、レジスト被覆ウェハ）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２の位置決め器ＰＷに結合された基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、
パターニング・デバイスＭＡによって照射光線Ｂに付与したパターンを基板Ｗの目標部位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
を備える。

照射システムは、光線を方向付け、整形、制御するために、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式、又は他のタイプの光学構成要素、或いはそれらの組合せなど、様々なタイプの光学構成要素を有し得る。

支持構造はパターニング・デバイスを支持、即ちその重量を担持する。支持構造は、パターニング・デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、例えばパターニング・デバイスが真空環境中に保持されているか否かなどの他の状況に応じた方式で、パターニング・デバイスを保持する。支持構造は、パターニング・デバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式、又は他の固締技法を用いることができる。支持構造は、例えば、必要に応じて、固定され又は移動可能なフレーム又はテーブルであり得る。支持構造は、例えば投影システムに対して、パターニング・デバイスが確実に所望の位置に来るようにすることができる。本明細書で用語「レチクル」又は「マスク」を用いるときは、より一般的な用語「パターニング・デバイス」と同義であると見做してよい。

本明細書で用いられる用語「パターニング・デバイス」は、基板の目標部位にパターンを生成するために、照射光線の断面内に或るパターンを付与するために用いることができるデバイスを指すものと広く解釈すべきである。照射光線に付与されたパターンは、例えばパターンが位相シフト特性やいわゆるアシスト特性を有する場合、基板の目標部位に所望されるパターンにそのままでは対応しないこともあることは留意されるべきである。一般に、照射光線に付与されるパターンは、集積回路など、目標部位に生成されるデバイスの特定の機能層に対応する。

パターニング・デバイスは透過式でも、反射式でもよい。パターニング・デバイスの例としては、マスク、プログラム式ミラー・アレイ、及びプログラム式ＬＣＤパネルがある。リソグラフィではマスクは公知であり、バイナリ、交番位相シフト、減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、並びに様々な合成マスク・タイプを含む。プログラム式ミラー・アレイの一例では、それぞれの鏡が個々に傾いて、入射照射光線を様々な方向に反射することができる行列配置の複数の小さな鏡を用いる。それぞれの鏡の傾きが、鏡行列によって反射される照射光線にパターンを付与する。

本明細書で使用される用語「投影システム」は、使用される露光光線、又は浸漬液の利用や真空の利用などの他の要因に対して適切な、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、及び静電式光学システム、或いはそれらの組合せを含む、如何なるタイプの投影システムも包含するものと広く解釈されるべきである。本明細書で用語「投影レンズ」が用いられるとき、より一般的な用語「投影システム」と同義であると見做してよい。

ここに示される装置は、透過タイプ（例えば、透過式マスクを採用している）である。それとは別に、装置は、反射タイプ（例えば、上記で言及したようなプログラム式ミラー・アレイのタイプを採用するか、又は反射マスクを採用している）でもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（２段）又はそれより多い基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプでもよい。そのような「多段」機では、追加テーブルは並行に用いることができ、又は、１つ又は複数のテーブルは露光に使用しながら１つ又は複数の別のテーブルで準備ステップを実施することができる。

図１を参照すると、照射器ＩＬは光源ＳＯから照射光線を受光する。光源とリソグラフィ装置とは別の機材であり、例えば光源はエキシマ・レーザである。そのような場合、光源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは見做されず、照射光線は、例えば適切な指向性ミラー及び／又は光線拡大器を備える光線送射システムＢＤの助けを得て光源ＳＯから照射器ＩＬへ透過される。別の場合は、例えば光源が水銀ランプのとき、光源はリソグラフィ装置の構成部分とすることもできる。光源ＳＯ及び照射器ＩＬは、必要なら光線送射システムＢＤと共に、照射システムと呼んでもよい。

照射器ＩＬは、照射光線の角度強度分布を調節する調節部ＡＤを備えることができる。一般に、少なくとも、照射器の瞳面中の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれ外側σ及び内側σと呼ばれる）が調節できる。更に、照射器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他の構成要素を備えることができる。照射器は、照射光線がその断面内で所望の一様性及び強度分布を有するように調整するのに使用することができる。

照射光線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）上に入射し、パターニング・デバイスによってパターン形成される。照射光線Ｂは、マスクＭＡを通り抜けて、基板Ｗの目標部位Ｃ上に光線を収束させる投影システムＰＳを通り抜ける。第２の位置決め器ＰＷ及び位置決めセンサＩＦ（例えば、干渉計装置、リニア・エンコーダ、又は容量型センサ）の援けを得て、基板テーブルＷＴが正確に移動し、したがって、例えば、別の目標部位Ｃを照射光線Ｂの経路中に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め器ＰＭ及び別の位置決めセンサ（図１には明示されていない）は、マスクＭＡを、例えばマスク格納部から機械的に取り込んだ後やスキャン中に、照射光線Ｂの経路に対して正確に位置決めするのに用いることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め器ＰＭの一部を形成する長行程モジュール（粗位置決め）及び短行程モジュール（精密位置決め）の援けによって実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め器ＰＷの一部を形成する長行程モジュール及び短行程モジュールを用いて実現することができる。ステッパの場合は（スキャナに反して）、マスク・テーブルＭＴは、短行程アクチュエータのみに連結されていてもよく、また、固定されていてもよい。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することができる。基板位置合わせマークは、図示のように、目標部位に専用部分を占めるが、目標部位の間の領域に配置することができる（それは、スクライブ・レーン・アラインメント・マークとして公知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが用意されている場合には、マスク位置合わせマークは、ダイ間に配置することができる。

記載の装置は、以下のモードの少なくとも１つにおいて使用することができる。
１．ステップ・モードにおいては、照射光線に付与されたパターン全体が目標部位Ｃに一度で投影される間、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る（即ち、単一静止露光）。次いで、別の目標部位Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップ・モードでは、露光範囲の最大寸法によって、単一静止露光で投影される目標部位Ｃの大きさが制限される。
２．スキャン・モードにおいては、照射光線に付与されたパターンが目標部位Ｃ上に照射されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期してスキャンされる（即ち、単一動的露光）。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、投影システムＰＳの拡大（縮小）率及び反転投影特性によって決定され得る。スキャン・モードでは、露光域の最大寸法によって、単一動的露光での目標部位の幅（非スキャン方向の）が制限され、スキャン移動距離によって目標部位の高さ（スキャン方向の）が定まる。
３．別のモードでは、マスク・テーブルＭＴは、プログラム式パターニング・デバイスを保持して基本的に静止状態に保たれ、照射光線に付与されたパターンが目標部位Ｃ上に投影されている間、基板テーブルＷＴが移動又はスキャンさせられる。このモードでは、一般に、パルス式光源が用いられ、プログラム式パターニング・デバイスは、スキャン中、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又は、連続する各照射パルスの合間に、必要に応じて更新される。この作動モードは、上記に言及したタイプのプログラム式ミラー・アレイなどのプログラム式パターニング・デバイスを用いる非マスク式リソグラフィに容易に適用することができる。

上記の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採用することもできる。

図６は、第１の濾過段Ｆ１、第２の濾過段Ｆ２、及び第３の、即ち最終濾過段Ｆ３を備える濾過システムを示す。流体、この実施例では液体、例えば水が、濾過入口ＩＮで濾過システムに導入され、流体は、順次、濾過段Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３によって濾過される。これら濾過段で濾過された後、流体は、濾過システム出口ＯＵＴで濾過システムから排出される。濾過段Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３は、吸着濾過器や化学濾過器などのいかなるタイプの濾過器を備えてもよい。上記で概略を述べたように、高純度の流体が必要とされ、その結果、そのような高レベルの純度の測定は、現状技術による測定システムでは不可能であり得、或いは、極端に費用が嵩み、且つ／又は時間が掛かる測定技法、及び／又は測定装置を必要とし得るという問題が生じる。図６による濾過システムでは、最終濾過段Ｆ３の上流の流体の純度を測定する測定システムＭが示されている。図６に示される例では、測定システムの測定プローブＭＰが、最終濾過段Ｆ３の上流の流体に接触している。最終濾過段の上流の流体に接触するプローブを使用する代わりに、最終濾過段の上流の流体からサンプルを採取（例えば定期的に）し、測定システムに提供することもできる。したがって、測定システムは、最終濾過段で濾過される前の液体の純度が測定できる。以下により詳細に説明するように、最終濾過段Ｆ３の濾過特性を求め、最終濾過段Ｆ３のこの特性によって、測定純度を修正して、濾過システムによって濾過された流体の純度を求める。

最終濾過段Ｆ３の特性は、数多くの方法で求めることができるが、その幾つかの例を以下に記述する。最終濾過段の濾過特性は、最終濾過段によって、又は最終濾過段を備える濾過システムを用いて、或る量の流体を濾過することにより求めることができる。最終濾過段によって濾過される前の流体の純度、並びに最終濾過段によって濾過された後の流体の純度を求めることができる。そのような純度は、例えば流体をその一部が蒸発するように加熱することによって、流体を濃縮して濃縮流体を得ることにより求めることができる。流体の一部を蒸発させることによって、その残留部はより濃縮されたレベルの純度、即ち低い純度を有することになり、その結果、その純度の測定が容易になる。最終濾過段によって濾過する前の流体（そのサンプル）を濃縮することは可能であり、最終濾過段で濾過された流体（そのサンプル）についても同様である。或いは、専用の研究所でのライン外解析用にサンプルを採取し、濾過中にライン上で用いられるライン内解析方法、及び機器より精度の高い解析技法を適用することもできる。また、最終濾過段の濾過特性を、例えば濾過器の分子構造、空孔サイズ、流体中に存在する不純物の分子構造などの濾過器の性状を使用して、理論的モデルから求めることも可能である。

最終濾過段の濾過特性による測定純度の修正は、数学的引き算、数学的割り算、その他の修正操作などの適切な修正操作によって実施することができる。最終濾過段の特性が濾過係数１００を有する場合は、その濾過システムによって濾過された流体の純度は、測定された不純度レベルを１００で割ることにより求められる。或いは、上流で不純度レベルを測定し、既知の不純物が混入していない流体を加え、希釈係数によって測定不純度レベルを修正することもできる。

測定システムには、導電率計、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ：全有機性炭素量）解析器、シリカ解析器、粒子係数器などの、濾過しようとする流体の純度を測定するのに適切な、いかなる純度測定システムをも含むことができる。

ここに記載する濾過は非選択的であり得、即ち、広範囲の不純物のいかなる不純物も流体から濾過する。或いは、濾過は選択的であり得、即ち、特定の不純物グループの特定のタイプの不純物を流体から濾過する。

上記の方法は、濾過システムによって濾過された流体の純度が非常に高いので、最新技術による測定システムでも信頼性のある測定ができないような状況においても、濾過システム、特に最終濾過段Ｆ３によって濾過された液体の純度を求めることを可能にする。但し、本発明は純度の高い流体を得る濾過に限定されない。本発明は、最終濾過段Ｆ３によって濾過された流体の純度を検出できるだけの十分に高い感度を有する測定システムがコスト高である状況、そのような測定システムが濾過現場では利用できない状況、そのような測定システムを操作する資格を有する作業者が居ない状況におけるなど、他の用途にも用いることができ、別の利点を提供する。

更に、本発明によれば、以下に記載するように、濾過システムの劣化、特に最終濾過段Ｆ３の劣化を検出することができる。通常、濾過段Ｆ３などの濾過段は、特定の寿命を有する。最終濾過段Ｆ３が機械的濾過器を備える場合、濾過段によって流体から濾し出された不純物によって濾過器が目詰まりを起こす。最終濾過段が化学濾過器を備える場合、そのような化学濾過器は、濾過段によって流体から濾し出された物質によって飽和する。そのような化学濾過器においては、濾過器基板が、濾過する流体中の不純物分子又は不純物分子構造に科学的に結合することができる複数の分子構造を備える。これら分子及び／又は分子構造が濾過段によって多く濾過される程、濾過段に捕捉されている不純物分子又は不純物分子構造がそれぞれ、基板の分子構造内の、化学的に不純物と結合することができる場所を占有してしまうので、濾過器の効果が減少する。不純物と結合することができる基板上の、残された「空の」分子構造が少なくなる程、濾過段の効果は減少する。濾過段の効果が著しい劣化を示すこのような状況を、通常、濾過段の破過と称する。最終濾過段Ｆ３の破過は、最終濾過段の総濾過時間中の測定純度（最終濾過段Ｆ３の上流で測定された）を積分することにより予測することができる。最終濾過段に供給された流体の測定純度を積分することによって、濾過段Ｆ３に負荷した不純物の総量を求めることができる。化学濾過器では、濾過器基板の化学的特性、特にその不純物捕捉能力が既知であるので、濾過器によって捕捉することができる不純物の総量は既知である。同様に、吸着濾過器では、目詰まりやその他の飽和現象が現れ始める前に、濾過器によって捕捉することができる不純物の総量は既知である。したがって、測定純度の積分値（濾過器によって濾過された不純物の総量の測定値を与える）を、濾過段の最大不純物適用量と比較することができ、その結果、警告を発することができ、且つ／又は、破過や目詰まりなどが生じる前に、最終要素Ｆ３を交換することができる。この方法は、化学濾過器において特に有利である。というのは、化学濾過器は、濾過器の上流の流体と下流の流体との間の差圧を計測することなどの従来の技法によってその性能を測定することができないからである。即ち、化学濾過器においては分子グループが交換され、それは、化学濾過器がその寿命の終わりに達しても目詰まりが観測されないことを意味する。したがって、濾過器、特に濾過最終段の破過を予測する本発明の態様は、化学濾過器又は化学濾過段では特に有利である。

上記の方法は、浸漬流体、特にリソグラフィ装置に用いる浸漬液の濾過に有利に適用することができる。上記のように、リソグラフィ装置に必要な純度は非常に高いので、浸漬流体の純度は、濾過システムによって濾過されると、現状技術で公知の測定装置及び測定技法では測定することができない。浸漬流体は、好ましくは水などの浸漬液から成り、水は浸漬目的に適する有利な光学特性を有する。好ましくは、浸漬液は超純水から成り、それは、好ましくは中性のｐＨ（即ち、ｐＨは７）、好ましくは低いイオン汚染度（即ち、比抵抗が少なくとも１８ＭΩ×ｃｍ）、好ましくは低金属量（中から低ｐｐｔ桁範囲の量）、好ましくは低い有機汚染度（低ｐｐｂ桁又はそれより低い範囲のＴＯＣ量）、好ましくは低いシリカ汚染度（低ｐｐｂ桁又はそれより低い範囲の量）、好ましくは低い気体汚染（中から低ｐｐｂ桁範囲の量）、且つ／又は、好ましくは低い粒子汚染度（最小測定可能サイズで、１リットル当たり数百粒子より少なく、好ましくは、最小のリソグラフィ結像細部の大きさと同じ程度又はそれより小さい大きさ）の超純水である。濾過器は、珪酸塩などのシリカの合成物を濾過するように有利に構成されている。シリカの合成物、特に珪酸塩は、投影システムの最終投影レンズの表面に容易に付着する傾向がある。厚さが僅か３分子のそのような付着物の層でも、その投影レンズを備える投影システムの結像品質を大幅に劣化させる。投影レンズは、非常に費用が掛かるリソグラフィ装置の部品と看做される。したがって、浸漬流体に含まれる不純物がレンズに付着することによって、その特性が劣化するのを回避する必要があり、そのため、極めて純粋な浸漬流体を使用することが必要になる。本発明による方法によれば、そのような極度に純粋な浸漬流体の純度を測定することができる。浸漬液体の濾過及び純度測定が本発明の有利な実施例と看做されるが、本発明はそれに限定されることなく、いかなる（高い、又は低い）純度の、いかなる流体の濾過にも適用することができる。

本発明は更に、パターン形成された照射光線を、浸漬液を介して（例えば、図５に示され、それに関して記述された液体供給システム１２、又は、図２〜４に関して記述したような他の解決法を使用して）基板上に投影するステップであって、浸漬液は上記の方法に従って濾過されているステップを有する素子製造方法を含む。また、本発明は、パターンを、パターニング・デバイスから浸漬液を介して基板上に投影するように構成され、浸漬液は上記の方法に従って濾過されているリソグラフィ装置を含む。

流体を濾過するこの方法は、液体並びに気体を含むあらゆるタイプの流体に適用することができる。したがって、流体は液体及び／又は気体を含み得る。流体中に含まれる不純物には、あらゆるタイプの不純物を含み得るが、上記のように、本発明による方法は、化学濾過器と組み合わせて、したがって化学的不純物の濾過に使用するのが有利である。それにも拘らず、この方法は、他のいかなるタイプの不純物にも等しく十分に適用できる。本文書で、用語、高レベルの純度、又は用語、高純度が用いられた場合、これは、不純物の濃度が低いこと、即ち汚染、汚染物質、又は他の好ましくない物質の濃度が低いことであると理解するべきである。不純物には、気体状、液体状、及び／又は固体状の不純物を含む、あらゆるタイプの不純物が含まれ得る。不純物には、あらゆる種類の物質が含まれ得る。

本文書では、ＩＣの製造でのリソグラフィ装置の使用に対して、特定の言及がなされるかもしれないが、本明細書に記述されるリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメイン記憶装置用案内検出パターン、フラットパネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他にも用途があり得ることが理解されるべきである。そのような別の用途の場合には、本明細書で使用される用語「ウェハ」又は「ダイ」はそれぞれ、より一般的な用語「基板」又は「目標部位」と同義であると見做すことができることを、当業者は理解するであろう。本明細書で言及された基板は、露光の前、又は後に、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に塗布し、露光したレジストを現像する装置）、測定装置、及び／又は検査装置で処理され得る。応用可能な限り、本明細書の開示は、そのような、及び他の基板プロセス処理装置に適用することができる。更に、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために複数回プロセス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、既にプロセス処理された複数の層を有する基板も指し得る。

本明細書で用いられる用語「照射線」及び「光線」は、紫外線（ＵＶ）を含むあらゆるタイプの電磁照射線（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）を包含する。

用語「レンズ」は、文脈が許す限り、屈折式及び反射式光学要素を含む様々なタイプの光学要素の１つ、又はその組合せを指し得る。

上記で、本発明の特定の実施例を記載してきたが、本発明が、記述されたのとは別の方法で実施できることは理解されよう。例えば、本発明は、上記に開示された方法を記述する、機械が読取り可能な１つ又は複数のシーケンスの命令を含む計算機プログラムの形、又は、そのような計算機プログラムをその中に格納したデータ記憶媒体（例えば、半導体記憶装置、磁気又は光ディスク）の形を取ることができる。

本発明は、いかなる浸損リソグラフィ装置にも適用することができ、特に、それに限定されないが、上記のタイプに適用することができる。

上記の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。したがって、記載された本発明に、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく変更を加えることができることは当業者にとって明らかであろう。

本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 従来技術によるリソグラフィ投影装置に用いられる液体供給システムを示す図である。 従来技術によるリソグラフィ投影装置に用いられる液体供給システムを示す図である。 別の従来技術によるリソグラフィ投影装置に用いられる液体供給システムを示す図である。 別の従来技術によるリソグラフィ投影装置に用いられる液体供給システムを示す図である。 本発明による、流体を濾過するための濾過システムを示す図である。

符号の説明

ＢＤ 光線送射システム
Ｃ 目標部位
ＣＯ コンデンサ
ＩＦ 位置決めセンサ
ＩＬ 照射システム、照射器
ＩＮ インテグレータ（図１）
ＩＮ 供給口（図２、３）
ＩＮ 濾過入口（図６）
Ｍ 測定システム
Ｍ１ マスク位置合わせマーク
Ｍ２ マスク位置合わせマーク
ＭＰ 測定プローブ
ＭＡ パターニング・デバイス、マスク
ＭＴ 支持構造、マスク・テーブル
ＯＵＴ 排出口（図２、３）
ＯＵＴ 濾過システム出口（図６）
Ｐ１ 基盤位置合わせマーク
Ｐ２ 基盤位置合わせマーク
ＰＬ 投影システム
Ｂ 照射光線
ＰＭ 第１の位置決め器
ＰＳ 投影システム
ＰＷ 第２の位置決め器
ＳＯ 光源
Ｗ 基盤
ＷＴ 基盤テーブル、ウェハ・テーブル
Ｆ１ 第１の濾過段
Ｆ２ 第２の濾過段
Ｆ３ 第３の濾過段、最終濾過段
１０ 貯槽
１２ シール部材、液体供給システム
１４ 排出口
１５ 気体供給口
１６ 気体シール

Claims (11)

1. ａ）濾過システムで流体を濾過するステップと、
   ｂ）測定純度を得るために、前記濾過システムの最終濾過段の上流の前記流体の純度を測定するステップと、
   ｃ）前記測定純度を、前記最終濾過段の濾過特性を用いて修正することにより、前記濾過システムによって濾過された前記流体の純度を求めるステップと
   を含む、流体を濾過し、濾過された流体の純度を求める方法。
2. ステップｃ）の前に、
   ｃ１）前記最終濾過段で或る量の流体を濾過することによって、前記最終濾過段の前記濾過特性を求めるステップと、
   ｃ２）濃縮された流体を得るために、前記量の前記流体を濃縮するステップと、
   ｃ３）前記濃縮された流体の純度を測定するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. ステップｃ）の前に、
   ｃ４）理論的モデルから前記最終濾過段の前記濾過特性を求めるステップ
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記測定純度を、前記最終濾過段の総濾過時間を通じて積分することにより、前記最終濾過段の破過を予測するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記流体が、液体、好ましくは水、より好ましくは超純水を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記濾過器が化学濾過器を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記濾過器が、シリカ合成物、好ましくは珪酸塩を濾過するように構成されている、請求項１に記載の方法。
8. 前記流体が、リソグラフィ装置用の浸漬液を含む、請求項１に記載の方法。
9. パターン形成された照射光線を、請求項１に記載の方法に従って濾過された浸漬液を介して基板上に投影するステップを含む、素子を製造する方法。
10. 既知の純度を有する超純水であって、請求項１に記載の方法に従って濾過された超純水。
11. パターニング・デバイスからのパターンを、浸漬液を介して基板上に投影するように構成されたリソグラフィ投影装置であって、前記浸漬液が請求項１に記載の方法に従って濾過されている、リソグラフィ投影装置。

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