JP2010533385A - リソグラフィシステム、クランプ方法及びウェーハテーブル - Google Patents

Abstract

本発明は、例えば、ウェーハのようなターゲット（１）上にイメージ又はイメージパターンを投影するためのリソグラフィシステムに関する。前記ターゲットは、ターゲットテーブル（２）によってこのシステムに含まれ、クランプ手段が、前記テーブル上にターゲットをクランプするためにある。このクランプ手段は、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間で、液体（Ｃ）の材料と、前記ターゲット（１）及び前記ターゲットテーブル（２）のそれぞれの接触面（Ａ，Ｂ）の材料とによって、圧力降下（Ｐ_ｃａｐ）が起こるように、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間の所定の厚さに含まれた固定液体（３）の層を有する。

Description

本発明は、ウェーハのようなターゲット面上にイメージパターンを投影するためのリソグラフィシステムに関する。

このようなシステムは、例えば、ＷＯ２００４０３８５０９により一般的に知られている。後半のシステムにより提案される例では、パターン化されるターゲットは、イオンや電子のようなフォトン又は荷電粒子を入射される。ターゲットの高精度のパターニングを実現するために、少なくとも、前記ターゲットの位置測定がターゲットテーブルによってなされるならば、ターゲットが入射源に対して動かされるようにしてターゲットテーブルにしっかりと接着される、又は接続されるべきである。このような動きは、少なくとも、入射の主方向に対して本質的に横の所定の方向になされる。また、ターゲットは、ターゲットの処理中、例えば、処理される位置への、及び処理される位置からのターゲットの挿入及び取り出し中、前記テーブルに対して所定の位置にとどまり、ターゲット及びテーブルの相対位置が最終的な処理部分として測定されることができることが好ましい。さらに、このような要求は、挿入及び取り出しが真空環境に、及び真空環境からなされるところで有効なままであるべきである。例えば、電気機械式クランプによる、上記の要求を満たすさまざまな解決策がある。

一般的にウェーハであるターゲットが近頃のリソグラフィシステムで処理される位置には、一般的にチャック又はウェーハテーブルであり、ここでは、代わってターゲットに対する参照として示されるターゲット運搬手段がある。このような参照、すなわち運搬手段は、ターゲットのリソグラフィ露光中、位置決めや焦点の誤差の最小化を支持するために、かなり平らに形成されている。この目的のために、特に、ここでの湾曲（bow）やそり（warp）の発生をなくすか防ぐために、ターゲットは、露光中、ここに力を及ぼすことによって、参照に密接した接触状態で少なくとも維持される。このようにして、ターゲットは、ターゲットが含まれるリソグラフィシステムの焦点深度内で最適に維持される。一般的に、前記力は引張力（pulling force）として得られ、前記ターゲットに作用する静電気的手段や真空手段によって発生される。

しかし、このような解決策は、運搬チューブ、ケーブル、テーブルの配線系統（wiring）に関する欠点を有する可能性があり、この結果、リソシステムの投影手段に対する前記テーブルの、必要とされるかなりの精度の位置決めの複雑さを増してしまう。また、ターゲットが取り出されるところで、ターゲットがターゲットテーブルと一体的であるシステムでは、接続及び取り外し動作が必要であり、その後、ケーブルの取り付け（cabling）、書き込み、導管が果されるという欠点もある。

ターゲットをパターニングするためのリソグラフィシステムに対するさらに重要な要求は、ターゲットの平坦化の実現、すなわち、参照にターゲットを引っ張ることによってなされるウェーハの湾曲やそりの解消に関する要求を含む。この機能を果すための手段は、露光フィールド内で前記テーブル上の所定の位置にターゲットを維持する機能を果すものと、通常は同じであるか、これらに限定される。

所定の位置にターゲットを維持するための、及び平らな参照にターゲットを引くための手段は、前記ウェーハのパターニングに含まれるような、システムの投影システムのエネルギ負荷による熱膨張及び収縮により負荷され得る。

従って、既知のリソグラフィシステムに対するさらなる要求は、実際に、システムの熱散逸部分に向かって前記ターゲットから熱を伝導するように、ターゲットとターゲットテーブルとの間の熱伝導を実現することである。このような熱の迅速な伝導及び散逸は、ターゲットの熱膨張又は収縮による位置決めの歪みを制限する。後者は、特に、例えば、１時間あたりのウェーハに関して、高スループットを実現することを探求する近頃のリソグラフィシステムにおいて重要であり、ターゲットは、比較的高いエネルギ負荷を受け、通常は熱へと移動され、このように処理されなければ、前記位置決めの歪みを引き起こし得る。

熱の散逸が熱散逸手段によって処理されることができるところでは、この熱散逸手段に向かって前記ターゲットに誘導された熱の輸送は、まだ、熱の散逸に関するいかなる解決策においても制限因子であり得る。それ故、本発明のさらなる目的は、使用時に実用的でありながら、最低限、前記ターゲットを運搬するテーブル又はチャックの全体の歪みなく位置決め機能を果たし、熱伝導の問題に最適に対処するクランプ方法及びクランプ手段を実現することである。

一般的に、チャック上のウェーハのようなターゲットの位置決めは、ＥＰ０１００６４８、ＪＰ７２３７０６６及びＪＰ８０６４６６２のような機械加工処理により知られており、これらでは、ウェーハを機械加工する前に、ウェーハがチャック上に凍結される。後者の公報を要約すると、ウェーハは、マイクロスケールの厚みを有する純粋な水の層によって、ウェーハ装着面に装着される。リソグラフィシステムにこれら既知の概念を移した場合に必要な位置決めの精度に関する欠点は、チャックによって冷却を与えるために必要とされるパイプ設備である。

上述の欠点は、リソグラフィシステムにおけるウェーハクランプを開示しているＰＣＴ／ＵＳ０１／２６７７２に示されている。また、クランプは、ターゲット上に荷電粒子ビームによって誘導された熱の輸送のために使用される。ターゲットのクランプ及び解放は、この装置において、ウェーハと支持構造体との間に与えられるクランプ要素に「少なくとも１つの」相転移を与えることによって果たされる。これら相転移は、「処理中のさまざまな動作を容易にし」、「ウェーハが容易に装填されて、構造体から容易に解放されることができることを確実にする」。クランプ要素は、液体か気体の形態で与えられて、前記構造体へのウェーハの堅固なクランプを果すように、支持構造体の積極的な冷却によって固体状態にされる。ここでは、このようなクランプ方法は、ウェーハを接着することを基本的に意味することができるということが結論付けられる。

リソグラフィシステムのための上述の既知のクランプ装置は、特に、構成要素とウェーハとの間の大きな接触領域による真空において、及びクランプ要素の高い熱伝導性において、「ウェーハの冷却を必要とする処理において特に役立つ」ことが示される。しかし、この既知のシステムの欠点は、支持構造体に必要な温度変化に加えて、クランプ要素を別々に運搬するために必要な複数の導管と、ターゲットテーブルへの循環式の冷却流体とである。

ＵＳ特許公報２００５／０１８６５１７は、ウェーハをウェーハステージにアライメントするチャックにウェーハを取り付けて、続いてウェーハを露光するリソグラフィシステムのための処理に関する。特に、この文献は、ウェーハのチャックの膨張を軽減する初期応力の後、ウェーハの膨張に対して逆の応力を引き起こすことを教示しており、この結果、潜在的に、ウェーハとチャックとの間の望ましくないスリップが現れる前に、ウェーハの許容加熱量を倍にする。取り付け処理は、静電気式クランプを使用した処理によって、及び真空クランプを使用した処理によって例示されており、また、前記ターゲットを運搬する可動式テーブルへのケーブルの取り付けや導管を必要とする。

ターゲットのリソグラフィ露光の分野で直面する真空環境の外で、ウェーハテストの技術分野では、２００５年６月４日のＳＷＴＷ２００５会議で提示されたプレゼンテーションの刊行物「ウェーハテストでの液界面」による１９９１ｅｎのＥＰ特許出願５１１９２８が知られており、これによると、熱伝導と水の流れフィルムによるチャックへのウェーハのクランプとの統合が知られている。この既知の装置に想到されている原理は、かなり薄い厚さでターゲットを維持することによって、水のフィルムによりターゲットに勇気された熱の殿堂を実現することであるが、ウェーハの後ろ側で通常直面するような荒さを平らにするのに十分な大きさである。第１の文献に従うこの原理では、クランプは、チャックの、溝が付けられた平らなクランプセクションの上側への流体の移送によって実現される。

後者の文献では、溝がクランプセクションから除かれているようであり、熱が、流体の流れによって運搬されず、「流体を通してチャックへと伝導される。」ことに注意することによって、この説明を暗示的に裏付ける。さらに、ウェーハが真空によってフィルム上にしっかりと引っ張られたことを示しており、真空は、チャックの回復位置で、チャック上に位置されたウェーハの周りで、チャックとウェーハとの間の液体フィルムに与えられ、かくして、流体は、中心開口を通って入る。

近頃のシステムにおいてリソグラフィシステムがなされる真空の状況により、ウェーハの露光フィールドに対するウェーハのテストの分野においてこの概念を行うことは実用的ではない。しかし、また、厳しい真空条件の下でなされないリソグラフィシステムに対する欠点は、前記水の流れが、特に、汚染により詰まる水のリスクにより、一般的に、望ましくない現象である可能性がある。必要な真空動作の場合において、既知のシステムは、ターゲットの上側での過圧力の不足により失敗する。回復開口がある程度の真空量を必要としているところで、つまり、流体の流れを起こすために大気圧よりも低い圧力のところで、流体のための中心供給開口が、回復側でよりも高い圧力を仮定する。このシステムは、真空環境に入れられるべきであり、ターゲットは、クランプされる傾向にあるよりもむしろ位置を持ち上げられる傾向にある。

本発明は、最新のリソグラフィシステムのためのクランプシステム、すなわち、かなりの高い精度のピクセル解像度並びにかなり正確な精度のターゲット及び発生源の相対的な位置決めを与えるクランプシステムを実現しようとする。ここでの制限は、露光されるターゲットからターゲット運搬手段、すなわちチャックへの真空動作可能システム及び最適な加熱条件を含む。これを実現するために、本発明は、同じ液体手段によって、前記熱伝導機能とクランプ機能との両方を果たすように、前記運搬手段と前記ターゲットとの間に含まれる固定液体フィルム（stationary liquid film）、毛細管（capillary）を使用することを提案する。

新規な解決策では、「固定された」世界から可動式のターゲット運搬手段へと導くケーブル又は導管等が、完全に取り除かれ、この結果、これらの負の効果が完全に低減されなくても、かなり正確に運搬手段の位置決めがなされる。

本発明は、驚くべきことに、これに対する条件が適切に設定されたならば、２００３年３月２７日にディスカバーで発表された「負圧の物理学」の論文によって説明された非常に一般的な用語のように、強い引張力が水のような液体に及ぼされることができるという考えから出発している。リソグラフィシステムの場合には、液体が、ウェーハのターゲットの表面とターゲット運搬手段、すなわちチャックとの間に毛細管であるようにして静止して維持されたならば、このような設定に達せられることができ、これら表面は、明白な理由により、通常はできるだけ平らに維持される。

液体を含むこのような毛細管では、実際には、現在のリソグラフィアプリケーションと同様の構造の２つのプレート間又は１つのプレートの液体の体積、プレートの表面への液体の接着が、周縁に延びた液体の表面、２つのプレート間に凹状に延びている。この凹状の液体の表面は、張力がこれらプレートを引き離すことによって加えられても、負の張力が液体の堆積を含む毛細管と共に起こることを含み、形状を維持する傾向にある。

さらに、本発明によって、前記毛細管を含むことに関して、液体が負圧であるときさえも、液体の層は、例えば水である液体の沸騰が起こることができないくらい小さな大きさであることが実現される。この現象は、熱伝導において実用的な価値がある。従って、負圧での液体は、ターゲット又ウェーハを平らな参照に引っ張るために必要な力を与えるために与えられることができると考えられる。言い換えれば、前記参照と前記ターゲットとによって形成されたプレートの間のような小さいギャップ中の液体は、ギャップを構成しているこれらプレートに力を及ぼす。ギャップの高さとは別に、液体とこれらプレートとの材料の特性に依存しているこの力は、ターゲットとターゲットテーブルとの一体化を維持するための力を実現するために与えられる。

このような新規な概念では、流体内部の圧力はゼロよりも低いが、流体中の張力を含み、ターゲットと参照との間のギャップの高さが、付随している液体の圧力で蒸気の気泡の臨界半径（critical radius）よりも小さくされたとき、液体は気泡を作らない、すなわち沸騰しないことが実現される。従って、この点に関してもまた、説明された固定毛細管を含む場合において、液体が、リソグラフィアプリケーションのために十分なかなりのクランプ力を発生させることができるとき、水のような液体を沸騰させることができないということが実現される。

本発明の原理は、さまざまな方法で実行されることができることが明らかである。

本発明は、本発明に従うマスクレスリソグラフィシステムの以下の実施の形態の例によって、さらに明確に説明される。

図１は、２つのプレート、すなわち材料Ａ及びＢの表面の間に含まれるような構造の、液体の毛細管を概略的に示す断面図である。 図２は、水を含むこのようなプレートの毛細管の間のギャップ高さを備えた、溶解したシリカオプティカルフラット及びシリコンウェーハに対する毛細管の圧力降下の関係を示すグラフである。 図３は、本発明の基礎となる着想を実行するための概略図である。 図４は、本発明の基礎となる着想を実行するための概略図である。 図５は、テーブルとターゲットとの間の毛細管のギャップ中に液体を取り込む第１の方法の概略図である。 図６は、周縁のガッタを設けることによって、毛細管のギャップからの液体の蒸発を最小にするための手法を概略的に示している。 図７は、ターゲットとターゲットテーブルとの間に液体の層を与える方法を概略的に示す図である。 図８は、本発明に従うリソグラフィシステムの少なくとも一部の処理フローである。 図９は、スペーサの使用の概略図である。

図面では、対応する構成上の、すなわち少なくとも機能上の特徴部分は、同一の参照符号により参照される。

図１は、ここではウェーハ１の形態であるリソグラフィのターゲットを示している。このウェーハは、この図面には示されていない、駆動されるターゲットテーブル又はチャックによって、例えば、リソ装置の荷電粒子ビームのコラム又はリソグラフィのための他の種類のビーム源に対して標準的に移動する。このようなターゲットテーブル２の上側と前記ターゲット１との間には、所定の体積の液体３が毛細管に含まれている。この目的のために、ターゲット１と上面２とは、ギャップ高さｈの相互公称距離を有する。好ましくは水である、本発明に従う液体の体積は、上から見たターゲットの半径が、液体３を含む液体３の毛細管の半径Ｒで実質的に満たされるようにされている。いかなる場合でも、ターゲットの内接円の半径は、ターゲットの境界内の液体の体積に適した傍接円の半径で少なくとも満たされている。実際には、液体は、ターゲットの境界内で、好ましくは単にこれに対して短い距離にとどまる。かくして含まれている液体３は、液面４を形成し、代わって、図１に従う断面に見られるような、これの外周縁での流体界面４を意味し、この液面４は、ターゲット１及びターゲットテーブルの上面２のそれぞれへの液体の粘着接続により、ほぼ凹形の形状である。この凹面４は、ターゲットとターゲットテーブルとが離れるように引っ張ったとき、この形状を維持する傾向にあり、これは、圧力差に依存している。界面４の凹みは、それぞれの接触角θ_１及びθ_２に依存しており、代わって、この場合には、それぞれ材料Ａ及び材料Ｂであるテーブル２の材料及びターゲット１の材料に依存している。

図１では、毛細管圧力ΔＰ_ｃａｐは、液体３の体積の縁での流体界面４の上の圧力降下である。毛細管圧力は、本発明の基礎となるさらなる洞察に従って、以下の簡略化した方程式により定義されることができる。

ここで、γ_{ｌｉｑｕｉｄ}は、液体の表面張力［Ｎ／ｍ］である。また、接触角θ_１及びθ_２は、液体／蒸気界面４がそれぞれ材料Ａ及びＢに接触しているところでの角度である。しかし、界面４の位置で、液体３及び固体材料Ａ及びＢの材料特性によって支配的に決定されないならば、これら接触角は、特に重要である。また、同じ事柄に関して、以下の方程式が与えられる。

これら方程式（１）と（２）を組み合わせることにより、以下の関係が理解されることができる。

Ｐ_ｅｎｖがほぼ０バールであるとき、又は大気圧以下で｜ΔＰ_ｃａｐ｜≧１バールのとき、後者の状況が起こる。なぜならば、Ｐ_ｌｉｐ＜０バールは、液体の内部の圧力が負であることを意味しているからである。Ｐ_ｌｉｑが液体の蒸気圧よりも小さい場合には、液体３は、沸騰し始める又は気泡が生じ始める可能性があるということが、さらに認識される。しかし、液体３の沸騰は、気泡の臨界半径よりも小さいギャップの高さを形成することによって防止される。

図２は、毛細管の圧力降下を示している。これは、上述のように、水の場合において、流体を含み得る２つのプレートを引き離すときに及ぼされることができる力の大きさを示暗示している。図示される曲線は、２つのプレート、すなわち、接触している面及び水に関する計算から得られたものである。ここでは、一方がシリコンウェーハであり、他方が溶解したシリカオプティカルフラットである。曲線の妥当性は、ＳｉＯ_２の代わりにガラスプレートに関する計算及び測定値に基づいてテストされた。ガラス及び水の場合と比較したこの曲線は、十分な引張力が、公称１０μｍ以下のギャップ高さで十分になされることができ、公称高さ５μｍのところでさえも、通常のリソグラフィアプリケーションの届く範囲に十分であることを示している。このギャップ高さにおいて、圧力降下は１バールよりも大きいので、特に興味ある範囲は、約１μｍ以下のギャップ高さよりも下にあり、このギャップの液体における負圧は、大気圧で既に起こる。しかし、既に０．２バールに近い圧力降下は、１０μｍのギャップ高さで生じ、置かれたウェーハ、例えば、真空に挿入されるところでウェーハテーブルの安全な処理がなされることを保障するクランプのために十分である。

図３は、発明された原理の実用的な説明、及びリソグラフィシステムの一部を概略的に示している。これは、ウェーハによって具体的に示されたターゲット１と、ウェーハテーブル８又はチャック部分の上側２と、水の形態である液体３と、いわゆるバイトン（登録商標）又はゴム製のＯ−リング９とを含む。Ｏ−リング９は、ウェーハテーブル８のリムの高さが低くされた部分内に挿入されることによって、液体３を含むギャップから蒸発する液体の蒸気を封止する。この測定によって、Ｏ−リングの上側は、これの高さに対応するレベルに設定され、好ましくは、ウェーハテーブル８の上側にある突起（burl）７の高さよりもわずかに高いように設定される。径方向側には、この例では、径方向内側に向いた側には、切り込みが設けられており、Ｏ−リングは、過度の力の要求なく、蒸気の漏出を防ぐのに十分に、テーブルとウェーハとの間を押し付けることができる。このような漏出は、特に、このようなリソグラフィ手段が利用されることができる真空環境中において、問題である。かくして、実際には、ここでは０ないし５ｍｍの直径の範囲にある所定の厚さであるＯ−リングは、Ｃ−リングの形態であり、Ｏ−リングを押し付けるために必要な圧力が最小に保たれることを意味している。径方向の距離は、ここでは図示されないが、これらの間に与えられる流体３のための回復開口のような複数の開口を与えるために、Ｏ−リングと、ターゲット運搬手段８の中央の、高くされたテーブル部分との間で保たれる。好ましくは、Ｏ−リング又は同様の種類の弾性的に変形可能な手段が、ターゲットの周縁に与えられる。このようにして、比較的大きな力が、ターゲットと弾性的に変形可能な手段との間に加えられることができる。これにより、比較的粗い粗さの弾性的に変形可能な手段の使用を可能にし、このような手段は、入手し易く取り扱い易く、購買時に比較的経済である。

代わって、図４でのように、蒸気の漏出は、液体ギャップの周縁開口の大部分を塞いでいる、テーブルの外側のリムによって支持された蒸気制限リング９Ａによって、テーブルの複数の突起７によって支持されたリング９Ａとターゲット１との間の非常にわずかな垂直な距離９Ｂを残すことによって防止される。特に、これは、ターゲットとターゲットテーブルとの間のギャップ高さよりも１０ないし２０倍小さいことができる。

本発明に従うさらなるセットアップでは、蒸気圧よりも低い圧力における液体は準安定状態にあることができるという原理が使用される。このようなキャビティが無制限になるのを超えたキャビティの臨界半径に注意が払われる。本発明の好ましい実施の形態に従うような、液体を含む堆積の最も小さい寸法は、相対的に非常に小さい、又はこの臨界半径よりも小さくされ、キャビテーションは起こらないだろう。圧力降下がラプラス圧（Laplace-pressure）によるものであるとき、臨界半径は、ギャップ高さの約２倍、又はそれ以上である。高さは、液体と固体表面との間の材料の特性（接触角）に依存している。

本発明は、気体であることができる流体の入口に対して閉じることができ、かつ、前記ウェーハテーブルでの流体の解放のために開けられることができ、かくして、テーブルからターゲットを開放することが可能である少なくとも１つの開口の存在をさらに含むことができる。体積測定上非常に正確な流体入口チューブが、好ましくは中心に設けられる。また、本発明は、はじめにターゲットを前記ターゲットテーブルとしっかりと接触するように押し込むための押圧手段を含む、すなわち、この上に複数の突起７が設けられている。このような押圧手段の一実施の形態は、ターゲット１の上側に向かって垂直に向けられた高い圧力を含み、この結果、ターゲットのいかなる湾曲もなくし、毛細管現象が取り入れられるのを可能にする。本発明のさらなる態様によると、このような圧力を実現する１つの好ましい方法は、前記ターゲット上に風や水のような流体手段の流れを向けることである。

図５は、１つの好ましい動作方法を示している。ここでは、代わって、チャック、すなわちターゲットの湾曲をなくすことを意味する初期のクランプは、取り除かれる。また、液体は、多かれ少なかれ結合されるようにして、ターゲットとテーブルとの間に取り入れられる。この目的のために、中心入口チャネル１０は、前記ターゲットテーブル中に設けられており、また、バルブＶが設けられている。ウェーハは、周縁にある複数の開口１０Ｂによって与えられる、真空圧力Ｐ_ｖａｃによって発生された真空の力によって、ウェーハテーブルにチャックされる。ウェーハがウェーハテーブルに正確にチャックされると、バルブＶが開かれて、液体がウェーハとウェーハテーブルとの間のギャップに吸引される。ギャップ内へと流れる水の充填速度は、毛細管の圧力Ｐ_ｃａｐと、行き渡る（prevailing）真空圧力Ｐ_ｖａｃと超過圧力Ｐ_ｏｐとの間の圧力差との合計によって決定され、チャネル１０の入口のところに、すなわち、図示されない流体源のところにある、又は与えられる。超過圧力Ｐ_ｏｐは、ターゲット上を行き渡る圧力Ｐ_ｅｎｖよりも高いように規定されている。この圧力は、実用的な理由により、テーブル上のターゲットの位置を乱さないように、１バールに制限されている。また、有効な液圧Ｐ_ｌｉｑも計算される。

図６は、毛細管ギャップからの、すなわちターゲットとターゲットテーブルとの間からの液体の蒸発を少なくともさらに最小にする防止の方法を示している。ターゲットテーブルにおいて、ターゲットの周縁に、及び弾性的に変形可能な手段９又は最小ギャップ９Ｂによって封止された領域内で、毛細管のギャップ高さよりもかなり大きい幅のガッタ（gutter）は、毛細管に含まれない液体３’を含むように作られている。好ましくは、流体３’は、毛細管に含まれる液体３と同じタイプである。しかし、かなり広い表面又は界面領域に設けられている。このガッタは、チャネル１０に対する圧力Ｐ_ｏｐで流体源を使用して充填されることができるが、好ましくは、別々の充填手段であるリードとバルブとによって、すなわち、液体を含む毛細管を供給することとは独立して与えられる。充填手段は、いかなる独立した充填手段、例えば、別々の液体源、前記ガッタに向かう専用のリード及びバルブ、流体ポンプを含む充填手段であることができる。

図７は、前記毛細管の層を取り入れる代わりの方法を概略的に示す図である。第１の実施の形態の例でのような中心開口によって流体を入れるというよりむしろ、ここでは、流体は、液滴１１を堆積させることによって、例えば、スプレーすることによって、テーブルとターゲットのどちらか一方又は両方に入られる。しかし、好ましくは、例えば、液滴分散手段によって液滴を置くことによって、例えば、予め規定された位置に少なくとも１つの液滴分散口を有することによって、均等に分散される液体の部分を達成するように制御される。このような堆積方法で、液体の迅速な分散が達成され、従って、新しいクランプ方法及び手段の実行可能性を高める。現在の例では、液滴は、ターゲットテーブル８上に堆積される。この実施の形態では、空気が含まれるのを防止するためのさまざまな開口１２が、ターゲットテーブルの領域の上に、好ましくは、一般的に、均等に分配されるように予め規定された方法で分配される。

上の前記開口とは別に、ターゲットテーブルの表面は、複数の突起７の存在によって規定される。これら突起は、高い分散密度を有する毛細管の液体のクランプ力に耐えるためにある。このようにして、引き付けられたターゲットは、平らなまま残ることができる、すなわち、毛細管の流体の力の下において、突起の間で湾曲しないであろう。

特定の測定では、ターゲット及びテーブルの接触面の一方又は両方が、特に、所望のクランプ圧に向かって、特に、所定の動作条件で、すなわち、真空で、液体とこれに関連している接触面との間の接触角に影響を及ぼすための材料で表面処理されている、又はコーティングされていることができる。実際には、ウェーハの場合のターゲットに対する現行の基準を考慮すると、ターゲットテーブルのみがコーティングされるであろう。本発明に従うクランプにおける毛細管圧力降下にさらに影響を及ぼすために、液体の材料、ターゲット及びターゲットテーブルに接触している面の材料を考慮すると、特定の、所望の圧力降下に突起の高さを合わせることが考えられる。このように合わせることは、例えば、最小の所望のクランプ力に合わせ、クランプ力、複数の突起の分布及び相互距離の特定の組合せに合わせるように、特に、クランプ圧及びターゲットに結果として生じる力を考慮すると、複数の突起の間のターゲットの局所的な湾曲を防ぐためになされることができる。最小の突起の高さは、ここでは、このようにして考慮に入れられ、また、突起の密度が合わせられることができ、例えば、最小の必要なクランプ力を満たすために増加されることができると考えられる。前記最小の突起の高さは、複数の突起の間及びギャップ高さ内のダスト又は他の汚染粒子を収容するために、測定に関連して考えられる。後者は、もちろん、これら間の流体の沸騰をこのように最小にするためのギャップ高さを維持する本発明に従う測定の制限内で起こることができない。

図８は、本発明で改良されたリソグラフィ装置又はシステムの処理フローの関連部分を示している。ここで、ターゲットは、ウェーハにより形成されている。この処理部分は、左下隅に示される、クリーンなウェーハテーブルの動作及び状態ＣＴから出発する。ここから、２つの選択的な処理経路のいずれかが、続いてなされることができる。第１の、上に図示された経路部分は、ウェーハをターゲットテーブル上に置く第１の工程ＷＯＴと、テーブル中の導管を通してテーブルとウェーハとの間のギャップに液体の流す第２の工程ＬＩＧと、水のための導管を封止する、すなわち、液体を供給し、含まれる空気を取り除く第３の工程ＣＳとによって特徴付けられる。本発明に従う処理を実行する第２の可能な経路は、下側の枝によって示される。これは、液体をテーブル上に塗布する第１の工程ＬＯＴと、ウェーハをテーブル上に置くＷＯＴと、この場合、単に、含まれる空気の放出を封止することを含む導管のシーリングＣＳとを示している。このようなシーリングは、好ましくは、複数の分岐によって、テーブルの表面に連結された中心の放出又は供給導管で実行される。

続く工程ＩＴでは、テーブル及びウェーハは、真空へともたらされるリソシステムの一部内に挿入されて、ウェーハは、工程ＰＷで処理されて、テーブル及びウェーハは、工程ＲＴで装置から取り外されて、ウェーハは、工程ＤＷにおいて、特に、いかなる導管のシールも取り除く、又は開くことによって、テーブルから取り外されて、ウェーハテーブルがクリーンにされる。

液体アプリケーションＬＩＧの場合には、水は、少なくとも１つの導管によって与えられるが、代わって、水がギャップに供給される水を通す複数の水の導管によって与えられてもよい。この発明のさらなる態様によると、ギャップの充填は、水、又はいかなる他の関連する液体がこのギャップ内に引き入れられるのを可能にするために、十分大きな毛細管圧力によって実行される。さらなる実施の形態では、この処理は、充填中、圧力を増加させるための外部圧力を使用することによって改良される、すなわち、より速くされる。しかしまた、本発明のさらなる詳細では、空気を含む開口が、低い圧力を供給するために使用される。

テーブル上の水のアプリケーションＬＯＴの場合には、水のアプリケーションは、ウェーハテーブル又はウェーハの表面上に小さく平らな均等に分配された小さな液滴を与えることによって果される。ウェーハがウェーハテーブルに置かれたとき、液滴は、毛細管現象により広がる。このプロセスは、複数の開いた孔による吸引によって補助されることができる。導管を封止するＣＳの場合には、ウェーハテーブルとウェーハとの組合せが真空中にあるとき、蒸発を防ぐために、液体を与えた後、ギャップの充填のために使用される全ての孔が封止されなければならない。また、処理工程ＤＷにおいてウェーハをテーブルから取り外す場合には、水を供給するためか、空気が含まれるのを防ぐためかの少なくとも一方のために使用される開口もまた、空気圧を与えるために使用され、本発明のさらなる詳細では、水がテーブルから吹き飛ばされる。空気圧は、この場合、ウェーハにブレーキがかからないように、少なくともかなり均等に分散されて与えられる。

また、ギャップが小さければ小さいほど、流速を等しく保つために必要とされる圧力降下がより大きくなると考えられる。さらに、必要とされる圧力降下のこのような増加は、より小さなギャップから得られる毛細管圧力からの圧力上昇よりも大きい。それ故、毛細管圧力中の流れは、より小さなギャップに対してより遅く、実際には、所定の条件が与えられた臨界ギャップ高さを超えたギャップは、液体材料と接触面材料を含む。非常に小さなギャップでは、「ナノチャネルにおける水の毛細管充填速度」として本質的に知られているように、電気粘性効果が水の見かけの粘度を増加させる。

複数の突起は、ウェーハの背面にある粒子による汚染の影響を低減させるために必要である。これら突起の最大ピッチは、毛細管圧力によって引き起こされる、突起間にあるウェーハの歪みによって決定される。これら突起のピッチの代表的な値は、３［ｍｍ］である。突起の高さは、ギャップを決定し、本発明に従って、材料や寸法のような他のシステム状態を考えてクランプ圧を規制するために使用され、逆もまた同様である。突起による表面は、毛細管圧力の下で変形しない又はブレーキとならないように、十分に形成される。また、突起の直径は、約２５μｍ又はそれ以上である。これら突起は、クリーニング中の粒子による汚染の可能性を低減するように、ほぼ丸い形状である、すなわち、かどがないことが好ましい。これらは、テーブルのワイピング中、組織からの粒子である。

突起７に加えて、又は突起７を使用する代わりに、複数のスペーサ１５（ガラスグレイン、ＳｉＯ_２グレインなど）が、例えば、運搬手段８の上からスプレーされることによって、又はこれらスペーサの分散溶液を塗布することによって、図９に示されるような運搬手段８の上に均一に分散され、かくして、これらスペーサ１５を与える。一実施の形態では、これらスペーサ１５は、液体３中に分散されて、最終的に固定液体の層を形成する。

上で説明されたような概念及び全ての関連する詳細とは別に、本発明は、以下の特許請求の範囲に規定されるような全ての特徴、並びに添付図面により当業者によって直接的に及び明快に導き出されることができるような全ての詳細に関連している。以下の特許請求の範囲では、図面における構造に対応するいかなる参照符号も、上述の用語の意味を限定的に解釈するわけではなく、請求項の解釈を補助するために、上述の用語の例示的な意味を示すために単に、括弧書きで付されている。

Claims (36)

1. 例えば、ウェーハのようなターゲット（１）上にイメージ又はイメージパターンを投影するためのリソグラフィシステムであって、
   前記ターゲットは、ターゲットテーブル（２）によってこのシステムに含まれ、
   クランプ手段が、前記テーブル上に前記ターゲットをクランプするためにあり、
   このクランプ手段は、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間で、液体（Ｃ）の材料と、前記ターゲット（１）及び前記ターゲットテーブル（２）のそれぞれの接触面（Ａ，Ｂ）の材料とによって、圧力降下（Ｐ_ｃａｐ）が起こるように、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間の所定の厚さに含まれた固定液体（３）の層を有するリソグラフィシステム。
2. 前記圧力降下は、液体の体積において、液体の蒸気圧よりも低い圧力（Ｐ_ｌｉｑ）をもたらす請求項１のシステム。
3. 前記圧力降下は、真空中で実現される請求項１又は２のシステム。
4. 前記層（３）に対する実際の環境圧力（Ｐ_ｅｎｖ）よりもかなり低い圧力（Ｐ_ｌｉｑ）が生じる請求項１ないし３のいずれか１のシステム。
5. 前記構成要素は、前記低い圧力（Ｐ_lｉｐ）が、真空条件で、特に、代表的なリソグラフィにおける真空条件で、負圧を実現するように配置されている請求項１ないし４のいずれか１のシステム。
6. 前記ウェーハテーブルには、前記固定液体（３）の層の厚さを規定するための複数のスペーサ（７，１５）が設けられている請求項１ないし５のいずれか１のシステム。
7. 前記ウェーハテーブルには、複数の突起が設けられており、
   前記液体（３）は、所定の突起高さによって、すなわち、クランプ条件を与える所定の最小レベルで維持される、前記ターゲットテーブルと前記ターゲットとの間のギャップ高さによって、毛細管条件（Ｐ_ｃａｐ）で維持され、
   前記液体（３）は、沸騰する可能性、すなわち気泡を形成する可能性を防止される請求項１ないし６のいずれか１のシステム。
8. 前記毛細管条件は、前記ターゲット（１）と前記ターゲットテーブル（８）との間で０．１ないし１０μｍの公称相互距離を維持することによって実現される請求項７のシステム。
9. 特に、液体の蒸発を防ぐために、Ｏ−リングのような周縁シーリング手段が含まれる請求項１ないし８のいずれか１のシステム。
10. 前記シーリング手段は、特に、横断面がほぼＣ形状を有する、弾性的に変形可能な手段として構成されている請求項９のシステム。
11. Ｏ−リング又は同様の種類の弾性的に変形可能な手段が、前記ターゲットの周縁に含まれている請求項９のシステム。
12. 前記シーリング手段は、Ｏ−リングからなり、
    このＯ−リングは、周縁に延び、溝が付けられ、径方向側に開き、特に、径方向内側に開き、このリングの径方向の大部分にわたって、特に、このＯ−リングの中心部の周りまで延びている請求項９又は１１のシステム。
13. 前記周縁シーリング手段は、前記毛細管条件を維持するために実現される高さ以下の高さの、前記ターゲットテーブル（８）と前記ターゲットとの間の周縁空気ギャップ（９Ｂ）として構成されている請求項９のシステム。
14. 前記ウェーハテーブルには、流体を含むガッタが設けられており、
    このガッタは、前記ギャップの高さよりもかなり大きな幅を有し、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間に液体を含む前記毛細管を封止するための前記シーリング手段によって規定された周縁内で、前記ターゲットテーブルのターゲット運搬部分の周縁に位置されている請求項１ないし１３のいずれか１のシステム。
15. 前記テーブルには、特に、空気の解放のための、閉じることが可能な複数の放出開口と、
    特に、中央において閉じることが可能な毛細管液体の入口のところにある少なくとも気体の材料とが設けられている請求項１ないし１４のいずれか１のシステム。
16. 前記複数の開口は、前記テーブルの溝が付けられた、好ましくは、前記ウェーハテーブル、すなわち、特に、前記シーリング手段によって規定された周縁部に、チャックを有する、前記ウェーハテーブルのウェーハ運搬部分の周縁に含まれている請求項１５のシステム。
17. 前記複数の放出開口は、前記テーブルの面上にほぼ均等に広がっている請求項１５のシステム。
18. 前記クランプのための液体は、水からなる請求項１ないし１７のいずれか１のシステム。
19. 前記テーブルには、少なくとも１つの、好ましくは中央において閉じることが可能な、特に、毛細管液体の入口のための入口開口が設けられている請求項１ないし１８のいずれか１のシステム。
20. 流体の入口は、前記テーブル及びターゲットのうちの一方の接触面上に液体を広げるアプリケーションによって実現される請求項１ないし１９のいずれか１のシステム。
21. 前記液体は、堆積を制御された液滴又は前記テーブルの面上のラインを解放する液体堆積手段によって制御されるようにして堆積される請求項１ないし２０のいずれか１のシステム。
22. 液体が、複数の堆積口を有する正確な堆積手段によって堆積される請求項１ないし２１のいずれか１のシステム。
23. 前記テーブルの前記接触面上の突起の密度は、１ないし３ｍｍの範囲内の公称ピッチ値により決定されている請求項７のシステム。
24. 前記ターゲット及びテーブルの相互接触面の少なくとも一方は、前記面のベースとは異なる材料でコーティングされている請求項１ないし２３のいずれか１のシステム。
25. 初期の圧力手段が、前記ターゲットと前記テーブルとの間の初期の緊密な接触を実現するために設けられている請求項１ないし２４のいずれか１のシステム。
26. 前記初期の圧力手段は、例えば、全ての開口の中心となるチャネル内に、又は分離された各チャネル内に、所定の開口に接続された供給チャネル内にバルブを有する中心に設けられた少なくとも１つの開口によって実現され、
    前記バルブは、前記ターゲットと前記ターゲットテーブルとの間のギャップに流体を与える前に閉じられ、
    前記ギャップは、前記ウェーハテーブルのウェーハ運搬部分の周縁のさらなる複数の開口によって真空圧力に晒される請求項２５のシステム。
27. 前記初期の圧力手段は、特に、空気と水との一方である、前記ターゲット上を流れる材料の流れを付勢することによって、前記ターゲットと前記テーブルとの間の最初の接触を実現するために、水ポンプ及び空気ポンプ又はブロワのようなポンプを有する請求項２５のシステム。
28. 前記ターゲットテーブルは、緩い構成要素で、すなわち前記テーブルによって運搬されるターゲットを処理するためのリソグラフィ装置内の複数の導管の接続なしで形成されている請求項１ないし２７のいずれか１のシステム。
29. リソグラフィ装置のような、真空環境内に挿入するためのウェーハテーブルであって、特に、請求項１に従って、ウェーハのようなターゲットをクランプするために、固定液体の層の使用に適したクランプ手段が設けられている、ウェーハテーブル。
30. 前記手段は、特に、前記ターゲットテーブルによって運搬されるターゲットを処理するために、リソグラフィ装置の真空コンパートメント内にこのテーブルを挿入する前に、リソグラフィ装置の真空スペースの外側でクランプを実現するように設けられている請求項２９のテーブル。
31. ほぼ平らな接触面を有する物体を、ほぼ平らな接触面を有する他の物体にクランプする方法であって、
    これら物体の相互クランプの目的のために、固定保持液体の層が、前記２つの面の間に毛細管を維持する方法。
32. 前記２つの物体は、真空動作可能なリソグラフィシステムの一部である請求項３１の方法。
33. 前記２つの物体は、クランプ手段としての前記毛細管を構成するように、特に、空気の流れによって、互いに押圧される請求項３１又は３２の方法。
34. 前記ウェーハテーブルは、このウェーハテーブル上のターゲットを交換するためにリソグラフィシステムから取り出される請求項３１ないし３３のいずれか１の方法。
35. リソグラフィ装置のウェーハテーブルは、このリソグラフィ装置のターゲットを交換する目的のために、互いに交換される請求項３１ないし３４のいずれか１の方法。
36. 前記ターゲットテーブルは、リソグラフィ装置の外側で処理され、この処理においてリソグラフィ装置の温度が調節される請求項３１ないし３５のいずれか１の方法。

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