JP2012114459A - リソグラフィ投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液浸液中の温度勾配が低減又は回避される液浸リソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】１つ又は複数の液体分流器が液体閉じ込め構造によって囲まれた空間内に配置された液浸リソグラフィ装置が開示される。液体分流器の機能は空間内の液浸液の屈折率の変化、ひいては写像エラーを生ずることがある液浸液の１つ又は複数の再循環ゾーンの形成を防止することである。
【選択図】図７ａ

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所望のパターンを基板へと、通常は基板のターゲット部分へと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。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを作成するために、別名でマスク又はレチクルとも呼ばれるパターン形成装置を使用してもよい。このパターンは基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１個又は数個のチップの一部を含む）ターゲット部分へと転写可能である。パターンの転写は典型的には基板上に塗布された放射線感応材料（レジスト）の層への写像を介して行われる。一般に、単一の基板は連続的にパターン形成される隣接のターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置は、パターン全体が一度にターゲット部分へと露光され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、放射ビームを通してパターンを所定方向（「走査」方向）で走査し、同時に、同期的にこの方向と平行又は逆平行に基板を走査することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含んでいる。パターンを基板へとインプリントすることによってパターンをパターン形成装置から基板へと転写することも可能である。

投影システムの最終素子と基板との間の空間を満たすように、リソグラフィ投影装置内の基板を例えば水のような屈折率が比較的高い液体内に液浸することがこれまで提案されてきた。このことのポイントは、被曝放射線は液中で波長が短くなるのでより小さいフィーチャを写像可能であることである。（液体の効果はシステムの有効ＮＡを増加させ、又、焦点深度を高めることであると見なしてもよい。）個体粒子（例えば水晶）が懸濁された水を含む他の液浸液が提案されてきた。

しかし、基板又は基板と基板テーブルを液浴に液浸することは（例えば、参照によって本明細書に全体が援用されている米国特許第４，５０９，８５２号を参照）、大量の水が走査露光中に加速されなければならないことを意味する。それには追加の、又はそれ以上に強力なモータが必要であり、液中の乱流によって不都合且つ予測し得ない作用が生ずることがある。

提案されている解決策の１つは、液体閉じ込めシステムを使用して液体を基板の局部領域、及び投影システムの最終素子と基板との間にのみ供給する液体供給システムである（基板は一般に投影システムの最終素子よりも表面積が大きい）。それを準備するために提案されている方法の１つは、参照によって本明細書に全体が援用されているＰＣＴ特許出願ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。図２及び図３に示されているように、液体は好適には最終素子に対する基板の移動方向に沿って少なくとも１つの入口ＩＮによって基板へと供給され、投影システムの下を通過後に少なくとも１つの出口ＯＵＴによって排出される。即ち、基板が素子の下で−Ｘ方向に走査されると、液体は素子の＋Ｘ側で供給され−Ｘ側で取り出される。図２は液体が入口ＩＮを経て供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって素子の別の側で取り出される構成を概略的に示している。図２の例示では、液体は最終素子に対する基板の移動方向に沿って供給されるが、必ずしもそうする必要はない。最終素子の周囲に配置された様々な向きと数の入口及び出口が可能であり、両側の出口を有する４組の入口が最終素子の周囲に規則的なパターンで備えられている一例が図３に示されている。

液浸リソグラフィ装置の場合は、液浸液の屈折率が温度に依存するため液浸液の温度勾配によって写像の欠陥を生ずることがある。温度勾配が生ずることがあるのは液浸液によって投影ビームが吸収され、又、装置の他の部品、例えば基板又は液体閉じ込めシステムから熱が伝達するからである。更に、レジストが液浸液に滲出し、それによってレジストが投影システムの最終素子上に移動することで問題が生ずることがある。

したがって、例えば液浸液中の温度勾配が低減又は回避される液浸リソグラフィ装置を提供することが有利であろう。

本発明の一態様によって、パターン形成装置から基板の近傍の空間に閉じ込められた液体を経て基板へとパターンを投影するように構成され、空間を流れる液流を促進する液体分流器を前記空間に備えるリソグラフィ投影装置が提供される。

本発明の別の態様によって、パターン形成された放射ビームを基板の近傍の空間に備えられた液体を経て基板へと投影する工程を含み、空間を流れる液流が前記空間内の液体分流器によって促進されるデバイス製造方法が提供される。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置の図である。 リソグラフィ投影装置で使用されるための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使用されるための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使用されるための別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使用されるための更に別の液体供給システムを示す図である。 本発明の一実施例による液体供給システムの平面図である。 図６ａの液体供給システムの断面図である。 本発明の一実施例による液体供給システムの平面図である。 本発明の一実施例による液体供給システムの断面図である。 本発明の別の実施例による液体供給システムの平面図である。 本発明の別の実施例による液体供給システムの断面図である。 本発明の別の実施例による液体供給システムの平面図である。 本発明の別の実施例による液体供給システムの断面図である。

ここで本発明の一実施例を、対応する参照符号が対応部品を示す添付の概略図を参照して例示目的のみで説明する。
図１は本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示している。この装置は、
放射ビームＢ（例えば紫外線又は遠紫外線）を調整するように構成された照射システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターン形成装置（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、あるパラメータに従ってパターン形成装置を正確に位置決めするように構成された第１位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストが被覆されたウェハ）Ｗを保持するように構成され、ある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位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、
パターン形成装置ＭＡによって放射ビームＢへと付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ又は複数のチップを含む）ターゲット部分Ｃへと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系）ＰＳと、を含んでいる。

照射システムＩＬは放射線を配光、成形、又は制御するための屈折、反射、磁気、電磁、静電又はその他の種類の光学部品、又はその任意の組合せのような様々な種類の光学部品を含むものでよい。

支持構造はパターン形成装置を支持する、即ちその重量を担う。これはパターン形成装置の向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターン形成装置が真空環境内で保持されているか否かのようなその他の条件に応じた態様でパターン形成装置を保持する。支持構造はパターン形成装置を保持するために機械的、真空、静電又はその他のクランプ技術を使用可能である。支持構造は例えば、必要に応じて固定式、又は可動式でよいフレーム又はテーブルでよい。支持構造は、パターン形成装置が確実に、例えば投影システムに対する所望の位置にあるようにできる。本明細書で用いられる「レチクル」又は「マスク」という用語はより一般的な用語である「パターン形成装置」と同義語であると見なしてもよい。

本明細書で用いられる「パターン形成装置」という用語は、基板のターゲット部分内のパターンの作成のような、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用可能な装置をも意味するものと広義に解釈されるものとする。放射ビームに付与されたパターンは、例えばパターンが移相フィーチャ、又はいわゆる支援フィーチャを含む場合のように、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームに付与されたパターンは集積回路のような、ターゲット部分内に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。

パターン形成装置は光透過性でも反射性でもよい。パターン形成装置の例には、マスク、プログラム可能なミラー配列、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よく知られており、バイナリ、交番移相、及び減衰移相、並びに種々の混合型マスクのような種類のマスクが含まれる。プログラム可能ミラー配列の例は、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように各々を個々に傾倒可能な小型ミラーの行列配列を利用している。傾倒されたミラーはミラー行列によって反射される放射ビーム内のパターンを付与する。

本明細書で用いられる「投影システム」は、使用される露光放射線用に、又は液浸液の使用、又は真空の使用のようなその他の要因にとって適切な屈折、反射、カタジオプトリック、磁気、電磁、及び静電光学系、又はその任意の組合せを含むいかなる種類の投影システムをも包含するものと広義に解釈されるものとする。本明細書で「投影レンズ」という用語が用いられる場合、より一般的な用語である「投影システム」と同義語であると見なしてもよい。

図示のように、装置は（例えば透過性マスクを使用した）透過式のものである。或いは、装置は（例えば上記の種類のプログラム可能ミラー配列を使用した、又は反射性マスクを使用した）反射式のものでもよい。

リソグラフィ装置は２つ（２段）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）を有する種類のものでよい。このような「多段」機械では追加のテーブルを並行して使用してもよく、又は１つ又は複数の他のテーブルが露光用に使用されている間に、１つ又は複数のテーブル上で準備工程を実施してもよい。

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光する。例えば放射源がエキシマ・レーザである場合、放射源とリソグラフィ装置とは別個のものであってよい。このような場合は、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは例えば適宜の配光ミラー及び／又はビーム拡大器を含むビーム供給システムＢＤを援用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと送られる。別の場合は、放射源は、例えば放射源が水銀ランプである場合、リソグラフィ装置と一体の部品でもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬを必要ならばビーム供給システムＢＤと共に放射システムと呼んでもよい。

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を含んでいてもよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外径及び／又は内径範囲（一般にσアウター及びσインナーとそれぞれ呼ばれる）を調整可能である。加えて、イルミネータＩＬは積分器ＩＮ及びコンデンサＣＯのような他の様々な部品を含んでいてもよい。イルミネータは断面が所望の均一性と強度分布を有するように放射ビームを調整するために使用してもよい。

放射ビーム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ン形成装置（例えばマスクＭＡ）へと入射し、パターン形成装置によってパターン形成される。マスクＭＡを越えた後、放射ビームＢは、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２の位置決め装置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性センサ）を使用して、基板テーブルＷＴは例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの光路内に位置決めするために正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示せず）を利用して、マスクＭＡを例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後、又は走査中に放射ビームＢの光路に対して正確に位置決めすることが可能である。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する長行程モジュール（粗動位置決め）及び短行程モジュール（微動位置決め）を使用して実現すればよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は第２位置決め装置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使用して実現すればよい。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）マスク・テーブルＭＴを短行程アクチュエータだけに接続してもよく、又は固定されてもよい。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を利用してマスクＭＡ及び基板Ｗを位置合わせしてもよい。図示した基板位置合わせマークは専用のターゲット部分にあるが、これらはターゲット部分の間の空隙内に位置していてもよい（これらはスクライブ・レーン位置合わせマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に１つ又は複数のチップが備えられる状況では、マスク位置合わせマークをチップの間に置いてもよい。

図示した装置は以下のモードの少なくとも１つで使用可能である。
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、放射ビームに付与されるパターン全体は一度に（即ち単一の静的露光で）ターゲット部分Ｃへと投影される。次に異なるターゲット部分Ｃの露光が可能であるように、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズによって単一の静的露光で写像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

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は、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に（即ち単一の動的露光）、同期的に走査される。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度と方向は投影システムのＰＣ（縮小）拡大、及び画像反転特性によって決定されることができる。走査モードでは、露光領域の最大サイズによって単一の動的露光で写像されるターゲット部分の（非走査方向の）幅が限定され、一方、走査動作の長さがターゲット部分の（走査方向の）高さを決定する。

３．他のモードでは、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能パターン形成装置を保持して基本的に静止状態に保たれ、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃへと投影される間に、基板テーブルＷＴが移動され、又は走査される。このモードでは、一般にパルス式放射源が使用され、プログラム可能パターン形成装置は基板テーブルＷＴの各々の移動後、又は走査中の連続的な放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは前述のプログラム可能なミラー配列型のようなプログラム可能パターン形成装置を使用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用可能である。

上記の利用モードの組合せ及び／又は変形、又はまったく異なる利用モードを用いてもよい。

局部化された液体供給システムを有する別の液浸リソグラフィの解決手段が図４に示されている。液体は投影システムＰＬの両側の２つの溝状入口ＩＮによって供給され、入口ＩＮの径方向外側に配列された複数個の別個の出口ＯＵＴによって排出される。入口ＩＮと出口ＯＵＴとは中央に穴があり、投影ビームがそれを通して投影される面内に配置可能である。液体は投影システムＰＬの片側の１つの溝状入口ＩＮによって供給され、投影システムＰＬの反対側の複数個の別個の出口ＯＵＴによって排出されて、液体の薄膜が投影システムＰＬと基板Ｗとの間を流れるようにされる。入口ＩＮと出口ＯＵＴのどのような組合せを選択するかは、基板Ｗの移動方向による（入口ＩＮと出口ＯＵＴの他の組合せは作動しない）。

これまで提案されてきた局部化された液体供給システムの解決策を備えた別の液浸リソグラフィの解決方法は、投影システムの最終素子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閉じ込め構造を備えた液体供給システムを提供することである。このような解決策の例が図５に図示されている。液体閉じ込め構造はＸＹ面では投影システムに対してほぼ固定されているが、Ｚ方向（光軸の方向）にはある程度は相対移動してもよい。液体閉じ込め構造と基板表面との間にはシールが形成される。一実施例では、シールはガスシールのようなコンタクトレス・シールである。ガスシールを有するこのようなシステムは、参照によって本明細書に全体が援用されている米国特許出願第１０／７０５，７８３号に開示されている。

図５は投影システムＰＬに面する基板の主面と投影システムＰＬの最終素子との間の空間を満たすために閉じ込められる液体のリザーバ１１の構成を示している。投影システムの像面の周囲の基板に対するコンタクトレス・シールは液体をリザーバ１１内に閉じ込めることを促進する。投影システムＰＬの最終素子の下に位置し、これを囲む液体閉じ込め構造１２がリザーバを形成する。このように、液体供給システム１０は液体を基板の局部的な領域だけに供給する。液体閉じ込め構造１２は投影システムの最終素子と基板Ｗ（又は基板テーブルＷＴ）との間の空間を液体で満たすように構成されている液体供給システムの部分を形成する。液体は投影システムの下の且つ液体閉じ込め構造１２内の空間に入れられる。液体閉じ込め構造１２は投影システムの最終素子のやや上方に延在し、液体レベルは最終素子の上まで上昇するので、液体のバッファが提供される。液体閉じ込め構造１２は上端部で好適には投影システムの形状又はその最終素子とぴったり合い、例えば円形でよい内周を有している。底面では、内周は、そうである必要はないが例えば方形である像面の形状とぴったりと合っている。パターン形成されたビームはこの開口を通過する。

液体は液体閉じ込め構造１２の底面と基板Ｗの表面との間のガスシール１６によってリザーバ内に閉じ込められる。ガスシールは、加圧されて吸込口１５を経て液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間の空隙に供給され、吐出口１４を経て抽出される、例えば空気、合成空気、Ｎ２又は不活性ガスのようなガスによって形成される。ガス吸込口１５での過圧、吐出口１４での真空レベル、及び空隙の形状は、液体を閉じ込める高速のガス流が内側に流れるように配列されている。液体を閉じ込めるために、液体及び／又はガスを排出するための単なる吐出口のような他の種類のシールを使用してもよいことが当業者には理解されよう。他のシールと同様に、ある程度の液体は例えば吐出口１４の上に漏れることがある。欧州特許出願ＥＰ第１４７７８５６号は液体閉じ込め構造が光軸方向に自由に移動する可動式液体供給システムを開示している。

図５の液体供給システムで起こり得る問題点は、液浸液内に１つ又は複数の再循環ゾーンがリザーバ１１内で形成されることがあることである。再循環する液体はレジストを基板から滲出させるのにより多くの時間を要し、そのため所望のものとは異なる（光学的）特性を有することがある。走査運動によって１つ又は複数のこれらの再循環ゾーンがターゲット部分ＴＰへと移動し、そこで投影画像に影響を及ぼすことがある。更に、ターゲット部分内で再循環する液体はパターン形成されたビームＢによって、迅速に入れ替わる液体よりも多く加熱され、又、液浸液の屈折率が温度に依存するため、写像に収差を生ずることがある。液浸液の蒸発も生じ、それによって液浸液が冷却されることがある。したがって、液浸液の温度管理を考慮する必要がある。

再循環が生じないように液体が（平面図では基板よりも小さい）空間１１を通って流れ易くする方法の１つは、液体を液体閉じ込め構造１２の片側だけから空間１１に供給し、反対側から液体を取出すことである。液体が流れる方向は基板の走査方向に従って変更可能であり、これは光軸を中心に液体閉じ込め構造１２を回転させることによって達成可能である。これを構成する方法の１つは、液体閉じ込め構造１２を直接駆動モータのロータにすることであろう。その結果、質量が小さくなり、更に有利なことに液体閉じ込め構造１２を磁気的に支持するために利用可能であろう。この構成によって複雑さは増すが、液浸液が空間１１を通ってどの方向からも流れることが可能になる。コントローラを使用して走査方向の変化を予測し（例えば基板が投影システムＰＬの下を蛇行する場合）、それに従って液体閉じ込め構造１２を回転させて、基板Ｗが液体閉じ込め構造１２に対してとっている方向に対して流れ方向が確実に適正な向きにあるようにしてもよい。別の方法は、参照によって本明細書に全体が援用されている、２００４年１１月１２日に出願された米国特許出願第１０／９８６，１８７号に開示されているように分流器を使用して空間を縦に分離することである。

図６から図９は分流器５０、６０、６２、６４、６６、６８、７０が液体閉じ込め構造１２の片側から液体閉じ込め構造１２の反対側への液浸液の流れ２０を促進する受動的な実施例を示している。このようにして、空間１１を流れる液浸液の層流を促進してもよく、ひいては空間１１内での液浸液の再循環を軽減又は実質的に防止又は禁止してもよい。一実施例では、空間１１を通る液浸液の流れ２０は走査方向１００とほぼ垂直な方向である。しかし、必ずしもそうである必要はなく、特に、基板が基板Ｗ上の写像されたターゲット部分の１つの列からターゲット部分の次の列に移動する間に、基板Ｗが投影システムＰＬの下を蛇行する経路によって、基板Ｗが液浸液の流れ２０に対して垂直な方向に移動しなくなることがあるかもしれない。可能な実装では、図６から図９の実施例は完全に受動的であり、即ちそれらは可動部品を有していない。しかし、分流器５０、６０、６２、６４、６６、６８、７０のうちの１つ又は複数が投影システムＰＬに対して、及び恐らくは液体閉じ込め構造１２に対して回転可能であるように構成して、投影システムＰＬに対して空間１１を通る液浸液の流れ２０の方向を変更することができる。これは前項に記載したように構成可能であろう。

ここで図６から図９の実施例を詳細に説明し、次に分流器５０、６０、６２、６４、６６、６８、７０の構造に関する基本的な基本説明を記載する。

図６ａは液体閉じ込め構造１２と分流器５０を平面図で示している。液体閉じ込め構造１２は液浸液が満たされる内部空間１１を区切る。

分流器５０は基板Ｗ上のターゲット部分ＴＰの両側に配置されている。ターゲット部分ＴＰは写像がなされる基板Ｗの一部である。したがって、パターン形成されたビームＢは液浸液を通るターゲット部分ＴＰと同じ断面積を有する像面を通過する。分流器５０はその像面の両側に配置されているので、パターン形成されたビームＢは液浸液を通る基板Ｗに至る妨害のない経路を有している。再循環を回避、又は最小限にしなければならない空間１１内の領域はこの像面であり、分流器５０は空間１１を通ってその像面内に流れる液浸液の層流２０を促進するように設計されている。図６ａの実施例の場合、これは空間１１の容積と比較して相当の容積（例えば空間１１の容積の２０％）を有する成形された２つの流れ妨害物５０を備えることによって達成され、これらは液浸液が空間を、特にターゲット部分ＴＰの上方にある像面を流れることを促進し、且つ（走査運動によって、又は異なる温度を有する表面によって）再循環及び温度の乱れが生ずることを防止又は軽減する効果を有する。分流器は液浸液が２つの分流器５０の間の空隙を通るように向け、それによって液体閉じ込め構造１２の片側から反対側への（層）流を促進する。加えて、分流器は乱れがターゲット部分の領域に伝播されることを防止又は軽減し、更にターゲット部分の両側に再循環領域が生ずることを防止又は軽減できる。

図６ｂは図６ａの実施例を断面図で示している。図６ｂに見られるように、投影システムＰＬの最終素子１５は分流器５０を支持している。分流器５０は最終素子１５を一体に形成してもよく（例えば材料ブロックから最終素子１５と共に加工してもよく）、又は何らかの別の手段で最終素子１５に取り付けてもよい。分流器５０を最終素子１５と一体に形成しなくてもよいが、その場合でも最終素子１５と同じ材料で製造することが有利である。この実施例では液体閉じ込め構造１２は分流器５０とは別個に、又、恐らくは投影システムＰＬとも別個に支持される。

図７ａ及び図７ｂは後述することを除いては図６ａの実施例と同じである本発明の別の実施例を示している。この実施例では、分流器は図６ａの実施例の分流器５０に代わる複数個のベーン又はフィン６０、６２、６４、６６、６８、７０の形式であり、これも空間１１を流れる液浸液の流れを促進する。液浸液は像面の両側に配置されたベーン６０、６２、６４、６６、６８、７０の間を流れ、液浸液が像面内を流れる層流を促進することによって、液浸液の再循環を防止又は軽減する点で図６ａの実施例の分流器５０と同じ効果を有している。図６ｂに見られるように、ベーン６０、６２、６４、６６、６８、７０も投影システムの最終素子１５に取り付けられる。

後述することを除いては図６ａに示される実施例と同じである別の実施例が図８ａ及び図８ｂに示されている。この実施例では、分流器５０は液体閉じ込め構造の空間１１の少なくとも一部を区切る、液体閉じ込め構造１２の内周に取り付けられている。この実施例が有利であるのは、そうすることで基板Ｗが分流器５０と接触することを気にせずに、液体閉じ込め構造１２が妨害なくＺ方向に移動できるからである。これに対して図６ａの実施例では、液体閉じ込め構造１２がＺ方向で固定され、Ｚ方向には動かない場合に最もよく動作する。

別の実施例が図９ａ及び図９ｂに示されており、後述すること以外には図７ａ及び図７ｂの実施例と同じである。この実施例では、図９ａに見られるように、ベーン６０、６２、６４、６６、６８、７０は湾曲しており、図７ａの実施例のようには真直ではない。分流器５０、６０、６２、６４、６６、６８、７０の精密な形状は、分流器の機能が空間を流れる液浸液の流れを促進することによって再循環を防止又は軽減することである限りは、分流器５０の場合と同様に決定的なものではない。対向する２組のベーンの間の主流路の断面積が、液浸液が空間１１に流入するポイントから空間を出るポイントへと縮小している（収斂流路）図９に示された形状は、それが安定した流れを作るので像面内の再循環ゾーンを防止又は軽減するのに効果的であろう。

図９ｂに見られるように、この実施例は分流器が投影システムＰＬにではなく液体閉じ込め構造１２に接続されている点で図８ａの実施例と類似している。

分流器５０、６０、６２、６４、６６、６８、７０の構成又は構造（例えば湾曲又は真直）は空間を流れる液浸液の流れを促進し、それによって流れの再循環を防止又は軽減する機能を達成するかぎり決定的に重要なものではない。更に、分流器は空間内で発生する（例えば走査運動及び／又は異なる温度の表面によって生ずる）温度の乱れを防止又は軽減できる。分流器は更にこのような何らかの乱れが空間の側からターゲット部分ＴＰに伝播されることを防止又は軽減できる。一実施例では、分流器には液浸液が分流器を通過する層流を促進するために表面処理を施してある。一実施例では、分流器は分流器の両側の間の圧力差を避けるのに効果的な多孔性材料から製造される。加えて、分流器を低圧源に接続し、液浸液を分流器の表面にある１つ又は複数の口から抽出することによって、液体の境界層を分流器の表面から除去するように構成してもよい。

分流器を中実に製造することもできよう。一実施例では、分流器は中空でもよく、これは特に分流器を液体閉じ込め構造１２に取り付ける実施例の場合、重さを軽減する利点を有している。一実施例では、分流器は液浸液との共溶性があり（即ちイオンを発生しない）、且つ／又は投影ビームの照射に対する耐性がある材料から製造される。材料の例にはステンレス鋼、セラミック又は水晶又はフッ化カルシウムのような投影システムの最終素子と同じ材料がある。ゼロデュアー（ＲＴＭ）又はＵＬＥ（ＲＴＭ）のような熱膨張率が低い材料も適していよう。

このように、液体分流器は一般に液浸液を基板の平面とほぼ平行な方向に分流することが分かる。液体分流器を基板の平面に対して垂直方向に延在させることによってこれが可能にされる。これは空間１１を（基板Ｗとほぼ平行な）水平面に分割するための垂直部品を有する液体分流器であると考えることもできる。

欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、２対又は２段の液浸リソグラフィ装置の案が開示されている。このような装置には基板を支持するための２つのテーブルが備えられている。レベリング測定は液浸液がない第１位置にあるテーブルで実施され、露光は液浸液がある第２位置にあるテーブルで実施される。或いは、装置は１つのテーブルだけを有している。

本明細書では集積回路（ＩＣ）の製造でのリソグラフィ装置の使用について特に言及したが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は集積光学系、磁区メモリ用の案内及び検出パターン、フラットパネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等のような他の用途も有し得ることを理解されたい。このような別の用途の文脈で本明細書の「ウェハ」又は「チップ」という用語を使用する場合、より一般的な用語である「基板」又は「ターゲット部」とそれぞれ同義語であると見なし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及される基板は露光前又は露光後に、例えばトラック（標準的には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）、又は計測ツール及び／又は検査ツール内で処理されることが可能である。妥当である場合は、本明細書の開示内容は上記の、及びその他の基板処理ツールに応用可能である。更に、基板は例えば多層ＩＣを製造するために一度以上処理されることがあるので、本明細書で用いられる基板という用語は多重処理された層を既に含む基板をも意味する。

上記に光学リソグラフィの文脈での本発明の一実施例の使用をこれまで特に言及してきたが、本発明は例えばインプリント・リソグラフィのような他の用途に使用してもよく、文脈上可能ならば光学リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリント・リソグラフィの場合は、パターン形成装置内のトポグラフィーが基板上に作成されるパターンを画成する。パターン形成装置のトポグラフィーを基板に供給されたレジスト層内にプレスし、その後、電磁放射線、熱、圧力又はそれらの組合せを加えることによってレジストが硬化される。

本明細書で使用される「放射線」及び「ビーム」は（例えば３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外線（ＵＶ）放射、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）線放射、並びにイオン・ビーム又は電子ビームのような粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含するものである。

「レンズ」という用語は文脈上許される場合は、屈折、反射、磁気、電磁及び静電光学部品を含む様々な種類の光学部品の任意１つ、又はそれらの組合せを意味する。

これまで本発明の特定の実施例を記載してきたが、本発明は記載された以外にも実施可能であることが理解されよう。例えば、本発明は上記のような方法を記載する機械読み取り可能な命令の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、又はこのようなプログラムが内蔵された（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、又は光ディスクのような）データ記憶媒体の形式をとることが可能である。

本発明の１つ又は複数の実施例を上記の種類のようなどのような液浸リソグラフィ装置に応用してもよく、液浸液は浴の形式で供給されても、基板の局部的な表面領域だけに供給されてもよい。液体供給システムは投影システムと基板及び／又は基板テーブルとの間の空間に液体を供給する任意の機構である。これは１つ又は複数の構造体、１つ又は複数の液体入口、１つ又は複数のガス吸込口、１つ又は複数のガス吐出口、及び／又は１つ又は複数の液体出口の任意の組合せを含んでいてもよく、この組合せが液体を空間に供給し、閉じ込める。一実施例では、空間の表面は基板及び／又は基板テーブルの一部に限定されてもよく、空間の表面は基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆うか、基板及び／又は基板テーブルを包んでもよい。

上記の説明は例示することを意図するもので、限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲から離れることなく上記の発明に変更を加えてもよいことが当業者には明らかであろう。

Claims (19)

1. パターン形成装置から基板の近傍の空間に閉じ込められた液体を経て前記基板へとパターンを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、前記空間を流れる液流を促進する液体分流器を前記空間に備えるリソグラフィ投影装置。
2. 前記液体分流器は前記液体を前記基板の平面とほぼ平行な方向に分流するように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
3. 前記液体分流器は前記基板の前記平面と垂直な方向に延在する、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
4. 前記投影パターンは像面を経て投影されると共に、液体分流器は前記増面の両側に配置される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
5. 前記液体分流器は前記空間の容積と比較して相当の容積の障害物である、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
6. 前記液体分流器は空間の片側から反対側へと流れる液流を促進する、請求項５に記載のリソグラフィ投影装置。
7. 前記液体分流器は前記液体が湾曲経路を流れることを促進するように湾曲している、請求項５に記載のリソグラフィ投影装置。
8. 前記液体分流器は前記パターン形成されたビームを前記基板へと投影するように構成された投影システムの最終素子に取り付けられる、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
9. 前記液体分流器は細長い垂直断面を有するベーンである、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
10. 前記液体分流器は細長い水平断面を有する、請求項６に記載のリソグラフィ投影装置。
11. 前記液体を前記空間に閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造体を更に備えると共に、前記液体分流器は前記液体閉じ込め構造体に取り付けられる、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
12. 前記液体分流器は中空である、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
13. 前記液体分流器は中実である、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
14. 前記液体分流器は多孔性である、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
15. 前記液体分流器は前記液体の層流を促進する表面仕上げを有する、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
16. 複数個の液体分流器を備える、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
17. 前記液体分流器は水平面内の前記空間を別個の流路へと分離する、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
18. 前記液体分流器は液体の境界層を前記液体分流器の表面から除去するように構成された抽出口を前記液体分流器の前記表面に有する、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
19. デバイス製造方法であって、パターン形成された放射ビームを基板の近傍の空間に備えられた液体を経て前記基板へと投影する工程を含み、前記空間を流れる液流が前記空間内の液体分流器によって促進されるデバイス製造方法。

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