JP2011187971A - 洗浄装置及びリソグラフィ装置洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易かつ効果的に洗浄されるリソグラフィ装置、及び液浸リソグラフィ装置を効果的に洗浄する方法を提供する。
【解決手段】リソグラフィ装置の構成要素表面を洗浄する洗浄ツールが開示される。この洗浄ツールは、音響変換器と、洗浄対象表面と音響変換器との間のリザーバに液体を供給する液体供給機構と、液体供給機構により供給された液体を排出する液体排出口と、を備え、使用時において重力の作用により液体排出口へと液体が流れるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置洗浄方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニングデバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用され得る。このパターンが基板（例えばシリコンウエーハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイからなる）目標部分に転写されることになる。パターンの転写は典型的には、基板に塗布された放射感応性材料（レジスト）層への像形成により行われる。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。また、パターンを基板にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

リソグラフィ装置内の基板を比較的屈折率の高い例えば水などの液体に浸け、投影光学系の末端の要素と基板との間を当該液体で満たすようにすることが提案されている。この提案のポイントは、当該液体中で露光光の波長がより短くなって、より小さいパターンを結像させることができるということである（この液体の効果は光学系のＮＡを実効的に増大させるものとも、あるいは焦点深度を増大させるものともみなすこともできる）。他の液浸液も提案されており、例えば固体粒子（例えば石英）を懸濁状態で含む水などがある。

しかし、基板のみあるいは基板及び基板テーブルの双方を液体槽に浸ける場合には（例えば米国特許第４５０９８５２号明細書を参照）、スキャン露光中に大量の液体が加速されなければならないことになる。そのためにはモータを追加したり、あるいはより強力なモータに取り替えたりすることが必要になる。また、液体に生じる乱流が不都合あるいは不測の影響をもたらすおそれがある。

提案されている１つの解決法は、液体を封じ込めるシステムを使用して投影光学系の末端の要素と基板との間において基板の局所的領域にしか液体を供給しない液体供給システムを用いることである（一般に投影系の末端要素よりも基板のほうが大面積である）。このような構成の一例が例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。図２及び図３に示されるように、液体が基板に少なくとも１つの供給口ＩＮによって好ましくは末端要素に対する基板の移動方向に沿って供給され、投影光学系の下を通過した後は少なくとも１つの排出口ＯＵＴによって取り除かれる。つまり基板が末端要素の下方で−Ｘ方向に走査される場合には、液体は末端要素の＋Ｘ側から供給されて−Ｘ側で回収される。図２には、供給口ＩＮから液体が供給され、排出口ＯＵＴにより末端要素の他方の側で液体が回収されるという構成が模式的に示されている。排出口ＯＵＴは低圧源に接続されている。図２においては末端要素に対する基板移動方向に沿って液体が供給されているが、これは必須ではない。さまざまな向き及び数の供給口及び排出口を末端要素の周囲に配置することが可能である。一例としては図３に示されるように、隣接する供給口及び排出口が末端要素の周囲に規則的に４組配置されていてもよい。

局所的に液体を供給するシステムを有する他の液浸露光法が図４に示されている。投影光学系ＰＬの側部に設けられている２つの溝状のインレットＩＮから液体が供給され、インレットＩＮから放射方向外側に分散して配置されている複数のアウトレットＯＵＴによって取り除かれる。インレットＩＮ及びアウトレットＯＵＴは中心部に開口を有するプレートに形成されており、この開口を通じて投影ビームが投影される。液体は、投影光学系ＰＬの一方の側部の１つの溝状のインレットＩＮから供給され、投影光学系ＰＬの他方の側部に分散配置される複数のアウトレットＯＵＴによって除去される。これにより、投影光学系ＰＬと基板Ｗとの間に薄層状の液体の流れが形成される。どのインレットＩＮとアウトレットＯＵＴとを組み合わせて使用すべきかということは基板移動方向に依存する（インレットＩＮとアウトレットＯＵＴとの組み合わせによっては有効に機能しない）。

欧州特許出願公開第１４２０３００号明細書及び米国特許出願公開第２００４／０１３６４９４号明細書の全体をここに引用する。これらの文献にはツインステージまたはデュアルステージの液浸リソグラフィ装置が開示されている。これらの装置には基板を支持するための２つのテーブルが設けられている。第１位置にあるテーブルで液浸液が無い状態でレベリング測定が実行され、第２位置にあるテーブルで液浸液が存在する状態で露光が実行される。これに代えて、リソグラフィ装置は、１つのテーブルしか有していなくてもよい。

液浸液は、デブリやパーティクル（例えば製造工程からの残留物）を浮き上がらせるおそれがある。このデブリやパーティクルは、リソグラフィ装置及び／または基板、または腐食してパーティクルをもたらす構成部分に由来する。このデブリは、結像後に基板に残されたり、投影系と基板との間で液中に浮遊して結像を妨害したりする。このため、このコンタミネーション問題が液浸リソグラフィ装置において言及されている。

例えば、容易かつ効果的に洗浄されるリソグラフィ装置が提供されることが望ましい。同様に、液浸リソグラフィ装置を効果的に洗浄する方法が提供されることが望ましい。

本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置の構成要素の表面を洗浄する洗浄ツールであって、音響変換器と、洗浄対象表面と前記音響変換器との間の貯液槽へと液体を供給する液体供給機構と、前記液体供給機構により供給された液体を排出する液体排出口と、を備え、使用時において重力の作用により前記排出口へと液体が流れるように構成されている洗浄ツールが提供される。

本発明の一態様によれば、構成要素の表面を洗浄する方法であって、貯液槽において構成要素の表面と音波源との間に液体を供給し、重力の作用による貯液槽外部への液体の流出を許容することを含む方法が提供される。

本発明の一態様によれば、音響変換器と、洗浄対象表面と前記音響変換器との間の貯液槽へと液体を供給する液体供給機構と、前記液体供給機構により供給された液体を排出する液体排出口と、を備え、使用時において重力の作用により前記排出口に液体が流れるように構成されている液浸リソグラフィ投影装置が提供される。

本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。 リソグラフィ投影装置で用いられる液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ投影装置で用いられる液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ投影装置で用いられる他の液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ装置で用いられる他の液体供給システムの断面を示す図である。 基板テーブルを洗浄する洗浄装置の一設計を示す断面図である。 基板テーブルを洗浄する他の洗浄装置の一設計の一部を示す断面図である。 基板テーブルを洗浄する洗浄装置を示す断面図である。 基板テーブルを洗浄する他の洗浄装置を示す断面図である。 液体閉じ込めシステムを洗浄する洗浄装置を示す断面図である。 液体閉じ込めシステムを洗浄する他の洗浄装置を示す断面図である。 図１１の実施形態の詳細を示す断面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は以下のものを備える。

放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明光学系（イルミネータ）ＩＬ。

パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、所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構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ。

基板（例えばレジストでコーティングされたウエーハ）Ｗを保持するよう構成され、所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構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエーハテーブル）ＷＴ。

パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳ。

照明系は、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

支持構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持構造においてはパターニングデバイスを保持するために、機械的固定、真空固定、静電固定、または他の固定用技術が用いられる。支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用され得るいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、例えば仮に放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合には、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などの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型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられ得る。

ここに説明されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイや反射型マスクなどを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。

リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上の支持構造）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブル及び／または支持構造は並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブル及び／または支持構造で露光が行われている間に他の１以上のテーブル及び／または支持構造で準備工程を実行するようにしてもよい。

図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビーム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。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に支持構造ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現される。ステッパでは（スキャナとは逆に）、支持構造ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗとは、パターニングデバイスの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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡに複数のダイがある場合にはパターニングデバイスのアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

図示の装置は例えば次のうちの少なくとも１つのモードで使用され得る。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルがＸ及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、スキャン移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。

３．別のモードにおいては、支持構造ＭＴがプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームＰＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別のモードでリソグラフィ装置を使用してもよい。

液浸リソグラフィの別の解決法ＩＨとして、液体を局所的に供給するシステムが提案されている。この液体供給システムは投影系の末端要素と基板テーブルとの間の空間の辺縁部の少なくとも一部に沿って延在するバリア部材を備える。この方式は図５に示されている。バリア部材はＸＹ面内では投影系に対して実質的に静止しているが、Ｚ軸方向（光軸方向）にはある程度相対移動が可能である。一実施例においては、バリア部材と基板表面との間にシールが形成され、このシールはガスシールのような非接触のシールである。

バリア部材１２は、投影系ＰＳの末端要素と基板Ｗとの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に収容する。基板に対する非接触シール１６が投影系の結像領域の周囲に形成されていてもよい。その結果、投影系の末端要素と基板表面との間の空間に液体が封じ込められる。この空間の少なくとも一部は、投影系ＰＳの末端要素の下方及び周囲に配置されるバリア部材１２によって区切られて形成される。液体が、液体供給口１３により投影系下方かつバリア部材１２内部の空間に供給され、液体排出口１３により除去されてもよい。バリア部材１２は投影系末端要素の若干上方にまで延びていてもよい。これにより液位が末端要素よりも上方に上昇したときに液体のバッファーが形成される。一実施例ではバリア部材１２は上端部において内周形状が投影系またはその末端要素の形状に近似していてもよく、例えば円周状であってもよい。底部においては内周形状が結像領域の形状例えば長方形に近似していてもよいが、これは必須ではない。

液体はガスシール１６によって空間１１に保持されている。このガスシール１６は、使用時にバリア部材１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成される。ガスシールは例えば空気や合成空気などの気体により形成されるが、一実施例ではＮ_２や他の不活性ガスでもよい。ガスシールは、バリア部材１２と基板との間隙に吹出口１５から所定圧を供給するとともに吸入口１４で吸引することにより形成される。ガス吹出口１５での超過圧力、吸入口１４での真空レベル、及び間隙の幾何形状は、液体を封じ込める高速なガス流れを中心方向に生じさせるように構成される。これらの吹出口及び吸入口は空間１１を取り囲む環状の溝であってもよく、ガス１６の流れは空間１１に液体を保持するのに有効なものとされる。このようなシステムは米国特許出願公開第２００４−０２０７８２４号明細書に開示されている。

上述のように液浸リソグラフィ装置は、液体を通じて基板が結像を受ける装置である。すなわち、液浸液は投影系ＰＳの末端要素と基板との間に供給される。この構成は、１つまたは複数の特定の問題をもたらす。特に、液浸液は装置内に封じ込められるべきであり、外部物体のパーティクルが可能な限り存在しないように保たれるべきである。パーティクルは、結像中に欠陥を引き起こし得るし、結像後かつ後工程前に基板表面に取り残されても欠陥を引き起こし得る。ときに液浸液は懸濁しており、パーティクルを故意に含む。

外部物体パーティクル問題を解決する１つの方法は、洗浄液を用いて表面を洗浄することである。または、音波（超音波またはメガソニック）を液に導入して表面を洗浄してもよい。洗浄液は液浸液と同じであってもよいし異なっていてもよい。洗浄液は例えば超純水であってもよい。

超音波に比べてメガソニック波は非常に小さいキャビテーション気泡（破裂し振動する）を生成するので、非常に近接する表面が洗浄される。しかし、メガソニックを使用して液に導入されるエネルギの大きさには限界がある。一般に、超音波により導入されるエネルギは液中の全体に導入され液全体に分散される一方、メガソニックによるエネルギは局所的に高エネルギであるにすぎず、洗浄されるべき表面に直接向けられなければならない。すなわち、メガソニック波を起こすトランスデューサと洗浄されるべき表面との間に直接経路（視線または直線）が存在しなければならない。その経路の全体が液体で満たされていなければならない。

メガソニック周波数は一般に７５０ｋＨｚから３ＭＨｚであるとされている。今回の目的においては、約７５０ｋＨｚ以上の周波数、約１ＭＨｚ以上の周波数、または約１．５ＭＨｚ以上の周波数が使用される。

洗浄対象物の表面近傍での洗浄液のよどみ境界層は、導入される音エネルギの周波数が大きくなるにつれて薄くなる。メガソニック周波数洗浄においては、気泡の振動、通常の音波洗浄よりも小規模のキャビテーション・気泡破裂だけではなく、洗浄液での高速圧力波によるメガソニックパルス及び音響流も寄与して洗浄が実現される。

メガソニック周波数においては、直径０．５μｍより小さいパーティクルが、洗浄される表面に損傷を与えることなく除去される。上述のように、トランスデューサから洗浄対象面まで開放経路（視線）がなければならない。洗浄効率を高めるために、キャビテーション（気泡形成）を促進するよう液中に気体を溶かしてもよい。適する気体としては、窒素、二酸化炭素、酸素、またはこれらの気体の混合物（空気を含む）がある。オゾンや水素（水に含まれる）などの気体も適当である。界面活性剤（洗剤や石けんなど）、酸、アルカリ、非極性有機溶媒や極性有機溶媒などの溶媒、Ｈ_２Ｏ_２溶液、またはリソグラフィ装置に適切な他の化学物質を液に使用して洗浄効率を更に向上させてもよい。洗浄液に洗剤または溶媒を使用したりＨ_２Ｏ_２溶液を加えたりすると、液の酸化特性が上がるので、有機性のコンタミネーションの除去に有用である。他の例としては、次亜塩素酸塩がある。

洗浄液（例えば水）よりも低極性の液体混和性溶媒（例えば水混和性溶媒）を例えば加えることにより洗浄液の極性を変えることも可能である。液体混和性溶媒の例としては、アルコール、ケトン、有機酸、アミンなどがある。アルコールの例としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、第２級Ｃ１２−１４アルコールエトキシレート（例えばアルキルオキシポリエチレンオキシエタノール）がある。このような添加物を加えることによって生じ得る問題の１つは、洗浄液の引火点が低くなることである。よって、高引火点の有機系の添加物を加えて、可燃性の危険を生じさせずに洗浄液の特性を変えることが望ましい。このような添加物としては例えばＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、グリコールエーテルなどがある。もちろん他の添加物を洗浄液に加えてもよい。例えば、除去されるべき特定の汚染物質の１つまたは複数を攻撃する特定の化学物質を含む化学物質を加えることが好ましい。例えば、レジストのパーティクルは、メチルエチルケトン、酢酸エチル、及び／またはアセトンなどの化学物質で除去されうる。一実施形態においては、洗浄液は、水、ジエチルグリコールモノブチルエーテル、Ｃ１２−１４第２級アルコールエトキシレートの混合物であってもよい。例えば東京応化工業株式会社製のＴＬＤＲ−Ａ００１またはＴＬＤＲ−Ａ００１−Ｃ４であってもよい。

表面洗浄は、異なる複数の汚染物質を異なる複数の工程で除去する多段階式で行われる。このため、第１工程においては、第１の汚染物質を除去するために第１添加物を含む液体が使用される。第１添加物を含む液体により表面を洗浄するために音波が使用される。第２工程においては、異なる汚染物質を攻撃するように設計され第１添加物とは異なる第２添加物を含む液体が音響変換器と洗浄対象表面との間で使用される。これらの工程が任意の回数実行されてもよい。異なる添加物を含む他の液体に使用液体を変える際に表面を洗い流すようにしてもよい（例えば、第１の添加物と第２の添加物とが異なっており、両者が共存できない場合）。このような逐次的な洗浄戦略により全体的にパーティクルを良好に除去することができる。

液浸リソグラフィ装置内部で洗浄することが望まれる対象物には以下のものが含まれるがこれらには限られない。例えば、基板W（基板上面）を支持する基板テーブルＷＴの１つまたは複数の部品、結像中に液浸液に浸される投影系ＰＳの末端要素、及び／または、投影系ＰＳの末端要素と基板Ｗとの間に結像中に液体を供給する液体閉じ込めシステム（例えば図２乃至図５に示したもの）がある。本発明の以下の１つまたは複数の実施形態は、基板テーブルの上面及びバリア部材の洗浄に関して説明しているが、本発明は基板テーブル及びバリア部材の洗浄には限られない。

一実施形態においては、液体供給システムは音響変換器と洗浄対象表面との間に液体を供給する。この実施形態では、液体供給システムは液体に流れを与えることで、表面の洗浄とともに液体が排出されて、表面から除去されたパーティクルが持ち去られるようにしている。１つの適切な液体は、純度を非常に高くした水である。しかし、他の液体も採用可能である。また、界面活性剤等の液体への添加物には上述のように有利な効果がある。他の洗浄液としては例えば、水／過酸化水素の混合物、水／エタノールの混合物、水／イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の混合物、水／アンモニアの混合物、または水／アセトンの混合物がある。添加物として有用な他の化学物質には、テトラメチルアンモニウム水酸化物（ＴＭＡＨ）、ＳＣ−１またはＳＣ−２がある。

洗浄液に気体（または溶媒）を導入する１つの理由は、安定的なキャビテーションを促進するためである。これにより、液体中に安定的に気泡を形成することができる。この気泡がメガソニック波により振動されて、洗浄される表面への損傷を少なくして洗浄を行うことができる。この場合、溶媒が蒸発して気泡となり内破または崩壊するいわゆる過渡的キャビテーションよりも損傷を少なくすることができる。この暴力的な内破は洗浄表面に損傷を与える要因となりうるのであり、超音波周波数で通常見られ、超音波周波数よりも生成される気泡が小さくなる傾向にあるメガソニック周波数ではそれほど顕著ではない。しかし、上記のように、メガソニック波は、表面に視線を有していなければならない。

約１ＭＨｚの周波数においては１００秒の処理時間で１００％のパーティクル除去効率を実現することができる。音響周波数が３ＭＨｚを大きく超える場合には、１ＭＨｚよりわずかに大きい周波数に比べてパーティクル除去効率が劇的に低下する。洗浄液への気体導入はパーティクル除去効率に大きな効果がある。直径３４ｎｍのＳｉＯ_２パーティクルの除去については洗浄液に２０ｐｐｍ程度の酸素を導入した場合に、ゼロから３０％へと除去効率が向上する。よって、気体濃度は約５ｐｐｍよりも大きいことが有効であろう。

温度も重要であり、高温（例えば５５℃）にして反応時間を速くすることと、高温での気体の融解が少なくなることとのバランスが考慮されるべきである。

洗浄液のｐＨも影響がある。ｐＨが低い場合には、液中にＨ^＋イオンが多く存在するので表面に正の電荷が生じる。同様にｐＨが高い場合には液中にＯＨ⁻イオンが多く存在するので表面に負の電荷が生じる。このため、液のｐＨがｐＨ７から離れることを保証することで、除去されたパーティクルの再付着が生じない可能性を高くすることができる。また、パーティクルと表面との間の静電的斥力は、両者が（正または負のいずれかに）均等に荷電されているときに、表面からパーティクルを持ち上げるのに役立つ。

トランスデューサのパワーは、０．２乃至５Ｗ／ｃｍ^２の間であり、放射距離は５乃至２０ｍｍの間であり、洗浄時間は１０乃至９０秒であることが望ましい。メガソニックトランスデューサからの洗浄対象表面への音響波の直接経路は、液浸リソグラフィ装置の異なる複数の部位を洗浄するよう複数の設計が提案される。

メガソニック洗浄器は表面からパーティクルを除去するのに好適である。

図６には、例えば基板テーブルＷＴの上面を洗浄するのに使用される装置が示されている。基板テーブルＷＴは、退避可能なバリア８０を備える。バリア８０は、洗浄位置において、洗浄されるべき基板テーブルＷＴの上面の周りを上方に延びている。バリア８０が洗浄位置に立設されると、洗浄対象表面に液体が供給され、メガソニックトランスデューサ２０が（トランスデューサ２０の下面が液体に覆われた状態で）基板テーブルＷＴの表面上を（方向２５に）移動されるか、またはそれとともにトランスデューサ２０の下方を基板テーブルＷＴが移動される。これにより基板テーブルＷＴの上面が洗浄される。もちろん類似の構成が可能であり、バリア８０が退避可能ではなく基板テーブルＷＴに永久的に固定されていてもよいし、バリア８０が可動部であってもよい。トランスデューサ２０は固定されていても、洗浄動作中に（特にＺ方向に）移動可能であってもよいし、ＸまたはＹ軸方向にも移動可能であってもよい。

基板テーブルＷＴの上面が洗浄されるときに、基板テーブルＷＴの上面に設けられている１つまたは複数のセンサを同時に洗浄することも可能である。センサの例としては、透過イメージセンサ、レンズ干渉計、及び／またはスポットセンサがある。

トランスデューサにより生成される音響波が洗浄対象表面に９０°で入射することを保証することは有用である。そのために、洗浄対象表面に対しトランスデューサ２０の傾斜を調整するマイクロメータが設けられてもよい。装置の一設計においては、表面に対して傾斜されるトランスデューサを設けることは有益であり、これはマイクロメータを使用して調整されてもよい。マイクロメータは、トランスデューサから洗浄対象表面までの距離を調整するのに使用されてもよい。

液浸リソグラフィ装置におけるコンタミネーション問題は例えば、２００６年５月２２日出願の米国特許出願第１１／４３７８７６号に言及されている。この出願では、リソグラフィ装置は、表面を容易かつ効果的に洗浄するメガソニックトランスデューサを有する。メガソニックトランスデューサは、表面からパーティクルを除去するのに好適である。しかし、パーティクルは、洗浄対象表面に再堆積したり再付着したりすることがある。再堆積は、液体流れが正確に制御されていないために流速がゼロとなる１つまたは複数の位置（よどみ領域）で通常発生しやすい。または液と気体（例えば空気）との界面で発生しやすい。よって、メガソニックトランスデューサと洗浄対象表面との間に液体の流れを生じさせることが望ましい。特に、流速がゼロの位置（よどみ領域）がないように装置を設計することが望ましい。

上述のパーティクル再付着問題が軽減されることが望ましい。それは例えば、洗浄されるべき表面への汚染微粒子の再堆積を最小化するよう洗浄液の流れを効果的に制御するリソグラフィ装置を提供することで実現される。また、メガソニックトランスデューサと洗浄対象表面との間に液体流れを形成し、パーティクルが浮遊する液体を素早く運び去るようにすることが望ましい。このようにして、流速がゼロの位置（よどみ領域）の数を低減して再堆積を避けることができる。

図６に示される装置の変形例においては、洗浄液３０がトランスデューサ２０と洗浄対象表面との間を流れる。図７には、メガソニックトランスデューサ２０が基板テーブルＷＴの上面の一部（例えばミラーブロック）の上に保持され、洗浄されるべき領域Ａを画定する一設計が示されている。メガソニックトランスデューサの下面はリザーバ（貯液槽）内に保持され洗浄液３０に浸されている。洗浄液３０は、リザーバ表面に配置される１つまたは複数の排出口１０を通じて、リザーバの側面へと向けてトランスデューサ２０から離れるように排出される。メガソニックトランスデューサ２０は洗浄される基板テーブルＷＴよりも小さいので、トランスデューサ及び／または基板テーブルは移動されなければならない。

気液（例えば空気と水）の界面は、パーティクルの（再）堆積に特に影響しやすい。メガソニックトランスデューサ２０が基板テーブルＷＴの表面を移動すると（及び／または、その逆に基板テーブルＷＴが移動すると）、気液の界面は重要な洗浄済の領域を通過する。基板テーブルＷＴから除去された汚染物質のうちのいくらかが、気液界面の下方において洗浄済表面と１つまたは複数の排出口との間で基板テーブルＷＴ上に堆積する。

図８には、基板テーブルＷＴに対向するトランスデューサ２０の表面が洗浄液に浸されている装置が示されている。この装置では、メガソニックトランスデューサ２０と基板テーブルＷＴとの間に気液界面が存在しないようになっている。この装置においては、音響変換器２０としてメガソニックトランスデューサが設けられていてもよい。液体３０は基板テーブルＷＴの上面に供給されている。図示の装置においては、基板テーブルに設けられ（かつ取り外し可能または退避可能であってもよい）バリア８０が液体３０の漏れを防ぐ。液体は音響変換器２０の放射方向外側に供給されており、例えばバリア８０に近接する位置まで供給されていてもよい。

洗浄対象表面と洗浄対象表面に対向する音響変換器２０の表面との間に液体の流れ３５があることは有利である。特に、望ましいことに、液体３０の動きは、パーティクルの濃度がより高い領域へと向かい、かつ音波の照射が継続されている領域へと向かう。この構成は、気液界面が存在する状況に特に好ましい。それは、表面から除去された汚染微粒子が気液界面に移動しないので洗浄が改善されるからである。図８の実施形態においてはこのことが、実質的に音響変換器２０の中心（または少なくとも音響変換器に包囲される部位）を貫通するチューブまたはパイプ１００を通じて液体が排出されることで実現される。図示される音響変換器２０は単一のトランスデューサであるが、もちろん、複数のトランスデューサが設けられてもよい。複数のトランスデューサは、洗浄対象表面に垂直で図８に示されるチューブ１００と同軸の中心軸のまわりに互いに隣接して配置されていてもよい。もちろん、その中心軸からチューブ１００がオフセットされていてもよい。

トランスデューサ２０は、排出パイプ１００を実質的に中心に有する。トランスデューサ２０はその下面に排出口１０が画定されている。排出口１０は、洗浄される領域Ａに接続され、隣接され、または近接している。パイプ１００の他端は、例えば湿式真空つまり排出器に接続されている。液体は排出口１０を通じて上方に吸引され、トランスデューサ２０の下方においてメガソニックトランスデューサ２０の中心に向かう流れを洗浄液にもたらす。よって、基板テーブルＷＴの表面から解放された汚染物質は、洗浄済の基板テーブルＷＴ上面に再堆積する前に、液体３０の流れにより除去される。

メガソニック波は指向性を有するので、洗浄は、メガソニック波の直線経路で基板テーブル表面を局所化または区分化して行うことが望ましい。図８に示される装置においては、洗浄対象表面はトランスデューサ２０の直下である。したがって、トランスデューサ２０の直下での洗浄液中のパーティクル濃度は高いが、トランスデューサ以外でのパーティクル濃度は低い。放射方向流れ３５の影響により大きな洗浄液流れは、最も汚染度の高い領域すなわち排出パイプの排出口１０の領域へと向かう。トランスデューサ２０の下方での液体３０の流れは放射状となる。

図８に示される構成においては、気体（例えば空気）と液体との界面が基板テーブルＷＴの洗浄される領域に存在しないことが有利である。また、基板テーブルの洗浄される領域から排出口１０さらには排出パイプ１００まで存在しないことが有利である。この装置は、オフラインの洗浄装置として実現可能である。オフラインの洗浄装置として使用するためには、洗浄装置は基板テーブルＷＴに固定される。基板テーブルＷＴは洗浄時にリソグラフィ装置から取り外されてもよい。この装置の変形例としてインラインの構成を実現してもよい。

図８の装置においては、パイプ１００は減圧源（湿式真空）に接続されている。これにより、チューブ１００に同軸の中心軸に向かう放射方向内向きの内向液体流れが生じる。しかし、他の形式の流れも生じ得る。例えば、チューブ１００と同軸の中心軸に向かうが正確には放射状ではない内向きの（成分を有する）液体流れのような渦巻き型の流れが生じる場合もある。

図８においてはパイプ１００が音響変換器２０の中心を通るように配置されているが、他の構成も可能である。例えば、洗浄される表面自体を通じて液体が排出されてもよい。しかし、このような装置は、洗浄対象表面Ａに対して音響変換器２０の位置が固定されている場合により適している。基板テーブルの上面よりも設計上小さい音響変換器２０で基板テーブルＷＴの上面を洗浄するときには、矢印２５（及び／または逆向きの矢印）で図示されるように基板テーブルＷＴに対して音響変換器２０が移動されて基板テーブルＷＴの上面全体が洗浄されると理解されたい。

汚染微粒子濃度が低い領域から汚染微粒子濃度が高い領域に向かう内向液体流れ３５が有効である。パーティクル濃度が低い領域には、音響変換器２０の中心軸から放射方向外側であり音波が洗浄対象表面Ａからパーティクルを分離しない領域が含まれる。パーティクル濃度が高い領域には、音響変換器２０と洗浄対象表面Ａとの間の領域が含まれる。このようにして清浄な液体が補充され、汚染された液体は周囲へと流れ出ない。また、洗浄対象表面Ａから除去されたパーティクルは再付着し得る。放射状内向き流れにより、除去されたパーティクルは元々付着していた放射方向内側の位置で再付着する。よって、再付着の位置は幾何学的にトランスデューサ２０の下方である。すなわち、音響変換器２０からの音波によって再度除去される領域内である。

望ましいのは内向き流れが生成されることであり、それがどのように実現されるかではない。１つまたは複数の実施形態を上述したが、もちろん当業者であれば他の構成も認識可能であり、メガソニックトランスデューサ２０の中心または全体としてトランスデューサ２０を形成する複数のメガソニックトランスデューサの中心をチューブ１００が直接通っていることは必須ではないであろう。例えば、液体排出に望ましい位置まで液体中でチューブを到達させることで内向き流れを誘起するようにしてもよいであろう。

図９には、図８の実施形態のバリア８０を用いない実施形態が示されている。この実施形態は、図８の実施形態よりもインライン（すなわち液浸リソグラフィ装置内）での使用により適している。この実施形態では、音響変換器２０は（図面上で断面積が小さいことを除いて）図８に示されるものと同様である。音響変換器２０は、図５を参照して説明したバリア部材１２に包囲されている。このバリア部材１２は、音響変換器２０と洗浄対象表面との間に液体が供給された状態で基板テーブルＷＴの上面に対してＸＹ平面内を移動可能である（またはその逆にバリア部材に対して基板テーブルが移動してもよい）。この実施形態においても、チューブ１００を通じて液体が排出され所望の内向液体流れが生成される。図５で説明された結像時に比べて高速の液体流れが必要とされ得る。

基板テーブルＷＴ及び／またはトランスデューサ２０はそれぞれ他方に対して移動されて基板テーブルＷＴの上面全域が洗浄される。リソグラフィ装置内部で自動化された方法で洗浄が行われてもよいし、人手または何らかの道具で基板テーブルＷＴの上面に対してトランスデューサ２０を移動させて（及び／またはその逆の移動で）手動で洗浄が行われてもよい。

洗浄処理が自動化されている場合、それを実現する１つの方法は、トランスデューサ２０を静止保管位置から（静止）洗浄位置まで移動可能とし、トランスデューサ２０が（静止）洗浄位置にあるときにトランスデューサ２０に対して基板テーブルＷＴを移動することである。洗浄装置の液体供給システムの動作開始前にＺ軸方向に基板テーブルＷＴが移動されてもよい。気体流れ１６が生成されると、バリア部材１２に液体が供給され基板テーブルＷＴがＸＹ平面内で移動されて、洗浄されるべき表面が洗浄される。

トランスデューサと洗浄対象表面との間隙には液体流れがあることが望ましいが、必須ではない。

洗浄対象表面へのパーティクルの再付着を防止または少なくとも低減する他の方法は、洗浄対象表面にパーティクルが付着しないことをパーティクルのゼータ電位と洗浄対象表面のゼータ電位とが保証するようにトランスデューサと洗浄対象表面との間の液体の１つまたは複数の特性を変えることである。望ましくは表面に対してパーティクルが反発するようにしてもよい。

ゼータ電位は、液中における表面の電位である。ゼータ電位は一般に表面からの距離とともに減少する。所定の材料はある液体に対して所定のゼータ電位を有する。表面のゼータ電位を変える１つの方法は、液中の電解質濃度を変えることである。ゼータ電位を変える他の方法は、液のｐＨを変えることである。液の電解質（例えば塩）の濃度及び／または液のｐＨを慎重に選択することにより、（１）パーティクルが除去される表面（及び／または付着が回避されるべき他のあらゆる表面）のゼータ電位、及び（２）パーティクルのゼータ電位を選択可能である。望ましくは、これらの２つのゼータ電位が同じ極性を有するようにしてそれぞれのゼータ電位を有するそれぞれの物体が互いに反発するように２つのゼータ電位が選択されてもよい。

液体のｐＨ及び／または電解質濃度は、洗浄対象表面の材質に関する知識とパーティクルが有するであろう材質の種類に関する知識とを用いて選択されてもよい。両者の材質が同一である場合には、洗浄対象表面及びパーティクルの両方のゼータ電位が非ゼロとなるようにｐＨ及び／または電解質濃度を選択すればよく簡単である。この場合、洗浄対象表面及びパーティクルの両方が正の電位または負の電位のいずれかであれば互いに反発してパーティクルは洗浄対象表面に再付着しにくいであろう。両者の材質が異なる場合にはｐＨ及び／または電解質濃度の選択は難しくなるが、ｐＨ及び／または電解質濃度のうち少なくとも一方の調整により両方の材質でゼータ電位が同じ極性を有するようにすることが可能である。

液のｐＨを変更することは物質の溶解度に悪影響を与えうる。その結果、コンタミネーションが生じたり溶液の一体性が失われたりするおそれがある。このことが問題となる場合には、ｐＨではなく電解質濃度を変えることが望ましい。よく使われる塩（例えばＮａＣｌ）を添加することで電解質濃度を変更すれば、液体のｐＨに大きな影響を与えないようにすることができる（つまり液体は中性のままである）。

上述の２つ以上の手法を組み合わせて用いることが最良の方法である場合もある（特に、ｐＨ及び／または電解質濃度によるゼータ電位の変更と界面活性剤の使用との組み合わせ）。

液浸フード（図５参照）などの液体閉じ込めシステムＬＣＳを洗浄する際の問題は、現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で下方から洗浄する場合に投影系の（末端の）光学素子をメガソニック波が加熱するということである。これは、投影系ＰＳの一部が下方から露出されており、液体閉じ込めシステムＬＣＳを貫通して開口２００が形成されているからである。開口２００は基板への結像の際に液体で満たされており、投影ビームＰＢが開口２００を基板Ｗへと通過する。したがって、液体閉じ込めシステムＬＣＳの表面の洗浄は、通常はＷＥＬＬＥレンズである光学素子を加熱することなくかつ光学素子にエネルギを分布させることなく行われることが望ましい。米国特許出願第１１／４３７８７６号を優先権主張の基礎とする２００７年５月１８日出願の米国特許出願第１１／８０２０８２号に示されるように、メガソニック波から光学素子を防護するシールドとして気体（例えば空気）の間隙が使用されてもよい。しかし、条件によってはそのガスギャップに液体が入り込んでしまう。

一実施形態においては、望ましくはプレートを備えるシールドが、メガソニック波及び／または液体から投影系の末端要素を保護するのに使用されてもよい。望ましくは、シールドは、トランスデューサ２０と、開口２００を通じて露出される投影系ＰＳの一部との間の固体バリア３１０である。一実施形態においては、このシールドは、トランスデューサ２０から開口２００へのすべての直線経路における物理的な存在物（遮蔽物）である。バリア及び／または（バリアが保持を助ける）ガスギャップ７５は、トランスデューサ２０からの音振動を反射して開口２００に入らないようにするのに有効である。一実施形態においては、バリア３１０は開口２００を封止して開口２００に液体が入らないようにしてもよい。これは、ガスギャップの一体性が保証され、光学素子表面に液体が接触しないことが保証されるのに役立つ。

図１０は、液体閉じ込めシステムＬＣＳの下側に固定される洗浄ツールを示す図である。この装置は図面では概ね円形であるが、本発明の実施形態はあらゆる液体閉じ込めシステムに適用し得るものであり、円形でないものにも適用可能である。この洗浄ツールは、洗浄ツール本体３００を液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面に封止する外側シール部４００によって液体閉じ込めシステムＬＣＳに固定される。外側シール部４００は通常Ｏリングである。外側シール部は液体閉じ込めシステムＬＣＳの下側の洗浄対象表面の最大領域を画定する。洗浄ツール本体３００の内部には、液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面にメガソニック波を向けるメガソニックトランスデューサ２０が設けられている。洗浄液は洗浄ツール本体３００と液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面との間の空間を満たす。これによりリザーバ（貯液槽）が形成される。

洗浄装置は、ガスギャップ７５に加えて、リザーバの上面と光学素子との間にシールドを有する。シールドは、トランスデューサ２０とギャップ７５との間で固体の分離体を形成するバリア３１０を備える。バリア３１０は、メガソニック波を光学素子以外に反射することによりシールドの有効性を向上させる。バリア３１０は、機能的には光学素子の傘すなわち液体から光学素子を守るものとして作用する形状である。この傘は、液体閉じ込めシステムＬＣＳにおいて開口２００の周囲に形成された内側リム３１８により画定される開口２００を覆い、バリア３１０（傘）と液体閉じ込めシステムＬＣＳとの間の内側シール部５００により液体閉じ込めシステムＬＣＳに固定される。内側シール部５００は通常Ｏリングである。内側シール部５００は、ギャップ７５の性能を悪くするギャップ７５への洗浄液の浸入を防ぐ。

また、洗浄ツールは、バリア３１０に取り付けられたチューブ３２０を備える。このチューブはツール本体３００を貫通する。このチューブは、リザーバに洗浄液を供給する注入口３３０を有する。注入口は、洗浄液リザーバの上部に近接または隣接し、液体閉じ込めシステムＬＣＳに形成された内側リム３１８に近接して配置されている。注入口３３０は、液体流れが全放射方向に生成されるように単一のスリットとして、またはバリア３１０の外端における複数の個別孔として設けられている。液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面には排出口１０が形成されている。排出口１０は、洗浄液を除去する減圧源（例えば湿式真空）に接続されている。排出口１０は、液体閉じ込めシステムＬＣＳの洗浄対象表面に接続され、隣接され、または近接する。排出口１０は、（例えば図２乃至図４のいずれかに示すアウトレットＯＵＴ及び／または図５の排出口１４）のように従来の液体閉じ込めシステムに既に存在する形態である。よって、使用時にはツール本体と液体閉じ込めシステムＬＣＳの洗浄対象表面との間を排出口に向けて洗浄液が流れる。したがって、本実施形態では、洗浄対象表面を通過する液体流れが生成される。この液体流れは放射状であるが本実施形態では流れは概ね外向きである。しかし、トランスデューサ２０が洗浄対象表面に対して移動しないので、そのことは本実施形態ではそれほど重要ではない。

洗浄ツールはインライン型の構成に実現されてもよいしオフライン型の構成に実現されてもよい。オフライン型で実現される場合には、液体閉じ込めシステムＬＣＳは洗浄ツールに取り付けるためにリソグラフィ装置から取り外されてもよい。

図１０に示される装置には１つまたは複数の問題が生じ得る。洗浄ツールにおける減圧すなわち排出口１０に接続される減圧は潜在的に不安定性がある。気泡形成や圧力変動のために吸引力が変化して制御がしにくいおそれがある。減圧が大きすぎる場合には洗浄液槽内部に気泡が形成される。気泡はメガソニックトランスデューサ２０の性能を悪くする。界面活性剤及び／または洗浄剤が液体に使用されている場合には、以下に示すように泡立ちが発生するおそれがある。減圧が小さすぎる場合には、装置内部に圧力が発生して液体閉じ込めシステムＬＣＳ内部の既存の通路を通じて洗浄液が流れてガスギャップ７５に浸水してしまう。

洗浄ツールと液体閉じ込めシステムＬＣＳとの間のシール５００は劣化してギャップ７５に液体の漏れを許容するおそれがある。洗浄液が光学素子に接触すると、光学素子はメガソニック波を吸収して加熱されるおそれがある。メガソニックエネルギによる機械的損傷が問題となるおそれもある。これらの理由によって、温度及びメガソニック波に対する防護シールドとしてのガスギャップの性能が悪くなり得る。

内側シール部５００の他の問題は、内側シール部５００を機能させるのに必要となるバリア３１０（傘）の大きさによって洗浄ツールのデザインが決められてしまうことである。洗浄ツールは汎用的ではなくなり、液体閉じ込めシステムＬＣＳのデザインによって必要となる洗浄ツールのデザインが異なってしまう。また、液体閉じ込めシステムＬＣＳの下側に開口２００と液体流通可能である１つまたは複数の開口が液体閉じ込めシステムＬＣＳに設けられることもある。この１つまたは複数の開口さらには液体閉じ込めシステムＬＣＳを通じてギャップ７５へと液体が移動することが可能である。そうすると、図１０の実施形態ではその液体を除去する方法がなくなるおそれがある。

超純水などの洗浄液への添加物（例えば界面活性剤及び／または洗浄剤）の添加は洗浄性能を向上させうるが、この添加物が問題を起こすこともある。湿式真空システムにおいては、洗浄液が攪拌されて液が泡立ってしまうおそれがある。泡立ちが問題となるのは、センサ等のリソグラフィ装置の構成要素が泡に接触すると損傷を受ける可能性があるからである。泡によりリソグラフィ装置の誤動作が生じたり、製造環境に更なる問題を引き起こすおそれもある。湿式真空発生源にリサイクルループを使用することにより問題が大きくなるおそれがある。湿式真空による供給圧よりも低圧が使用される場合には、リザーバ内での圧力発生が許容され、１つまたは複数の開口を通じたギャップ７５への上述の液体の漏れが起こりやすくなるおそれがある。

図１１及び図１２には、液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面に適する洗浄ツールの更なる実施形態が示されている。これは図１０に示される洗浄ツールといくつかの点は同一であり、以下の点については異なる。液体３０は、リザーバ及びバリア３１０を通じて反対方向に流れる。このため、バリア３１０の開口が排出口１０となる。バリア３１０の開口のリム３１７は、洗浄されるべき液体閉じ込めシステムＬＣＳの下面に接続され、隣接され、または近接している。液体閉じ込めシステムＬＣＳの内側リム３１８とバリア３１０との間には充分なクリアランスが存在し、洗浄液３０が洗浄液リザーバから、シールド３１０の開口により画定される排出口１０へと流れる。

バリア３１０は、傘として機能し、じょうご状の形状（言い換えれば、リザーバ内にある切り取られた円錐形状）である。この形状は洗浄ツールの他の特徴と相俟って、使用時にメガソニック波が光学素子に入射しないようシールドに入射する角度とは異なる角度で反射するという点で防護シールドの有効性を改善する。液体３０は、バリア３１０のリム３１７を越え、排出口１０さらには排出チューブ３２０へと下方へ重力の作用で流れる。よって、バリア３１０は、液体が重力でリザーバから流出する排出口１０を形成する。よって、このシステムは、（閉鎖的なシステムといえる図１０の実施形態に比べて）開放的なシステムであるといえる。また、排出口１０及びチューブ３２０のじょうご状形状により、リザーバからの流れが緩やかとなる。これは特に、開口及びチューブ３２０のじょうご状形状により、液体が開口の傾斜面を排出口のチューブ部の開始部へと下方へと流れるからである。このようにして、液体にはほとんど力が作用しないので、泡立ちが低減される。リザーバの中心から液体を排出するので、本実施形態では図８及び図９の実施形態と同様に放射方向内向きの放射流れが生じる。液体注入口が設けられるが、これは洗浄ツール本体３００及び／または液体閉じ込めシステムＬＣＳの表面に設けられてもよい。

リム３１７は液体閉じ込めシステムＬＣＳの内側リム３１８を補完する断面変形または断面形状に形成され、リザーバからの洗浄液３０の流路は湾曲または方向変更（つまり非直線）する。このとき洗浄液は、リム３１７を内側リム３１８から隔てる空間を通って流れる。図１２を参照。これにより、メガソニック波が開口２００に進入することが防止される。これとともにまたはこれに代えて、液体閉じ込めシステムＬＣＳの内側リム３１８の断面変形または断面形状は、リム３１７の形状を補完するように形成されていてもよい。リザーバ内の静水圧とともにリム３１７の頂部の高さがギャップ７５の寸法を定める。

液体の流れが（排出口１０に接続された）「低速」ポンプ３２５により支援されていてもよい。このポンプ３２５は、液中の気泡生成を避けられる小さい減圧を与える。典型的な流速は毎分０．５乃至３リットルである。一実施形態では、液体流れは湿式真空には流れない。じょうご状形状のバリア３１０と低速ポンプとの間において、望ましくは排出チューブ３２０に、制限部３２８（すなわち流量制限器）が設けられてもよい。この制限部は泡の形成を最小化するのに役立つ。

一実施形態においては、洗浄ツールに液体を流すための圧力は常に同じである。この圧力は、じょうご状形状のバリア３１０のリム３１７とリザーバへの洗浄液３０の供給用注入口との間の高さの違いによって決定される。一実施形態では、洗浄装置は安定的なシステムである。洗浄装置の動作に必要な圧力が自動的に制御されるからである。この場合、ギャップ７５に浸水する危険性は低減され、ギャップ７５はより安定している。洗浄ツールは、温度変動及び／またはメガソニック波から光学素子を効果的に守る防護シールドを備えてもよい。

安全性及び更なる制御性を与える特徴がチューブ３４０である。チューブ３４０は、じょうご状形状バリア３１０に平行かつリザーバと流体流通可能に設けられており、指示器として使用することができる。チューブ３４０内の液位はリザーバ内の液位と同じであるから、ガスギャップ７５が充分な大きさであるか否かを判定することができる。この指示器は、バリア３１０内のチューブがつまってガスギャップ７５に洗浄液３０が浸水したか否かを示すことができる。

洗浄ツール内を定圧とすることによりリザーバ内に形成される気泡の量を低減することができるという効果がある。その結果として、メガソニックトランスデューサ２０の有効性も向上される。

洗浄ツール内部を洗浄液がスムーズに流れると、気体と洗浄液との接触が公知の湿式真空システムよりも少なくなる。したがって、洗浄ツール内部での泡立ちが低減される。これにより、通常であれば過度に泡立ってしまうために使用が禁止されるであろう添加物（界面活性剤及び／または洗浄剤）を洗浄液に添加することが可能となる。このような添加物には、例えば石けんなどの界面活性剤がある。この添加物は、１つの処方により構成されていてもよく、例えば石けんの処方であってもよい。この処方は添加物の泡立ち特性を制御する薬剤を含んでもよい。このような薬剤が含まれない処方の場合には、泡立ちを抑制する添加物を液体に添加して泡立ちを低減及び制御してもよい。泡立ちを抑制する薬剤には例えば、パラフィン、ポリグリコール、またはポリジメチルシロキサンなどのシリコーンを含む化合物があるが、これに限られない。

一実施形態においては、システムは閉鎖されているのではなく開放されている。この場合、内側シールは不要である（外側シールは設けるが）。これには利点がある。図１０の装置において傘３１０は液体閉じ込めシステムＬＣＳに形成された開口２００に適合するよう寸法が定められていた。よって、異なる液体閉じ込めシステムＬＣＳには、多少異なるデザインの洗浄ツールと完全に異なるセッティング処理が必要とされうる。図１１及び図１２の装置の洗浄装置は、固定されたセッティング処理を使用して、複数タイプの液体封じ込めシステムＬＣＳを使用しうる。

図１０乃至図１２に示される洗浄ツールは、洗浄液３０が放射状流れを有するように修正されてもよい。

また、泡立ちを避けるために洗浄ツールのリザーバから重力で洗浄液を排出するという思想は、あらゆる洗浄ツールに使用可能であり、図１１及び図１２に示されるものには限られない。特に、同じ思想（重力による液の排出を許容する排出口）は、図６乃至図８の装置にも適用可能である。この場合、各装置の放射状流れは犠牲になりうるが適用可能である。

メガソニック洗浄ツールを液体閉じ込めシステムＬＣＳに取り付けてトランスデューサ２０を駆動すると、洗浄されるべき部位に（例えばＭＨｚレベルの）振動が誘起される。このレベルの振動は、気泡のキャビテーション、メガソニックパルス、及び音響流を発生させ、これらはメガソニック洗浄の基礎となる。特に、洗浄液３０の供給は光学素子がメガソニックエネルギから保護されるような方法で行われ、洗浄液は装置への悪影響（気泡、パーティクルの再堆積、及び／または、泡立ちなど）が回避されるように導入される。

模範的な洗浄液供給の構成は、製品収量を向上させる。例えば、リソグラフィ装置の清浄性が向上することで、欠陥発生レベルの低減に寄与する。

すべての実施形態はオフラインで実現してもよい。インラインで実施形態を実現することもできる。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用ガイダンスおよび検出パターン、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がある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。

本明細書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を示す。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学素子及び反射光学素子を含む１つまたは各種の光学素子の組み合わせを指し示すものであってもよい。よって、レンズは光学素子であるし、一実施例では光学素子はレンズである。

本発明の具体的な実施形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば本発明は、上述の方法が記述された機械で読み取り可能な１以上の一連の指示を含むコンピュータプログラムの形式、またはこのようなコンピュータプログラムが記録された（半導体メモリや磁気・光ディスクなどの）データ記録媒体の形式をとってもよい。本発明は制御部（コントローラ）の制御のもとで実行されてもよい。制御部は例えば上述のコンピュータプログラムプログラムされていてもよい。

本発明の１つ以上の実施形態はいかなる液浸リソグラフィ装置にも適用可能であり、特に上述の形式のものには限られない。液浸用の液体が液体槽の方式で供給されるものにも基板上の局所領域にだけ供給されるものにも適用可能である。本明細書にいう液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態では、液体供給システムは投影系と基板及び／または基板テーブルとの間の空間に液体を供給する構造の組合せまたは機構であってもよい。液体供給システムは１つ以上の構造部材の組合せ、空間に液体を供給するための１つ以上の液体流入口、１つ以上の気体流入口、１つ以上の気体流出口、及び／または１つ以上の液体流出口を備えてもよい。一実施例では、液体が供給される空間の一表面が基板及び／または基板テーブルの一部分であってもよい。あるいはその空間の一表面が基板及び／または基板テーブルの表面を完全に覆ってもよい。またはその空間は基板及び／または基板テーブルを包含してもよい。液体供給システムは、液体の位置、量、質、形状、流速または他の特性を制御するための１つ以上の要素を更に含んでもよい。

リソグラフィ装置で使用される液浸液は、使用される露光放射の所望の特性及び波長に応じて異なる組成を有していてもよい。１９３ｎｍの波長の露光では超純水または水分を主とする組成が使用され得る。このため、液浸液は水と称される場合あり、例えば親水性、疎水性、湿度などの水に関連する用語が使用される場合がある。

本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の請求項の範囲から逸脱することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。

１０ 洗浄液排出口、 ２０ メガソニックトランスデューサ、 ＬＣＳ 液体閉じ込めシステム、 ＷＴ 基板テーブル。

Claims (15)

1. リソグラフィ装置の構成要素の表面を洗浄する洗浄ツールであって、
   音響変換器と、
   洗浄対象表面と前記音響変換器との間の貯液槽へと液体を供給する液体供給機構と、
   前記液体供給機構により供給された液体を排出する液体排出口と、を備え、
   前記排出口はバリアにあり、前記洗浄ツールは、該バリアが音波の影響を受ける構成要素と前記音響変換器との間に音波に対するシールドを提供するように構成されていることを特徴とする洗浄ツール。
2. 洗浄対象表面に開口を有する液体閉じ込め構造を洗浄するよう構成され、前記バリアは該開口を覆うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄ツール。
3. リムを備え、使用時において液体が該リムを越えて流れることで前記排出口に流入することを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄ツール。
4. 前記排出口のリムの寸法及び形状は、前記排出口のリムと前記開口のリムとの間で流路が湾曲するかまたは方向が変更されるよう前記開口のリムの末端に対応する寸法及び形状とされていることを特徴とする請求項３に記載の洗浄ツール。
5. 液体が前記排出口のリムと前記開口のリムとの間を流れることを特徴とする請求項４に記載の洗浄ツール。
6. 前記排出口のリムと前記開口のリムとの間を流れる液体の流路が非直線であることを特徴とする請求項４または５に記載の洗浄ツール。
7. 重力の作用により前記排出口へと液体が流れることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の洗浄ツール。
8. 前記排出口はじょうご形状であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の洗浄ツール。
9. 前記排出口の断面直径が前記変換器からの距離とともに大きくなることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の洗浄ツール。
10. 前記排出口は上部において鉛直線に傾斜する側部を有し、使用時において該側部を液体が下方へと流れることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の洗浄ツール。
11. 前記排出口は減圧源に取り付けられており、使用時において液体が前記排出口を毎分０．５乃至３リットルの流速で流れることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の洗浄ツール。
12. 前記排出口は、前記表面を流れる放射状の液体流れを生じさせるように、液体供給機構により液体が供給される領域の中心に実質的に位置決めされていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の洗浄ツール。
13. 液体を供給する注入口と、該注入口の液圧を制御することで前記貯液槽での液体の高さを制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の洗浄ツール。
14. 音響変換器と、
    洗浄対象表面と前記音響変換器との間の貯液槽へと液体を供給する液体供給機構と、
    前記液体供給機構により供給された液体を排出する液体排出口と、を備える液浸リソグラフィ投影装置であって、
    前記排出口はバリアにあり、前記投影装置は、該バリアが音波の影響を受ける構成要素と前記音響変換器との間に音波に対するシールドを提供するように構成されていることを特徴とする液浸リソグラフィ投影装置。
15. 構成要素の表面を洗浄する方法であって、
    貯液槽において構成要素の表面と音波源との間に液体を供給することと、
    貯液槽外部への液体の流出を許容することと、
    音響変換器の音波からその影響を受ける構成要素を遮蔽することと、を含むことを特徴とする方法。

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