JP4602317B2 - リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびリソグラフィ装置の較正方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置、デバイスを製造するための方法およびリソグラフィ装置を較正する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板のターゲット部分に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれているパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。生成されたパターンが、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）に転写されてもよい。パターンの転写は、通常、基板の上に提供されている放射感応性材料（レジスト）の層への結像を介して行われる。通常、１枚の基板には、順次パターン化されるターゲット部分に隣接する回路網が含まれている。公知のリソグラフィ装置には、パターン全体を１回でターゲット部分に露光することによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「スキャン」方向）にスキャンし、かつ、基板をこの方向に平行または非平行に同期スキャンすることによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるスキャナがある。パターンを基板にインプリントすることによって、パターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。

[0003] 比較的屈折率の大きい液体中、例えば水中にリソグラフィ投影装置内の基板を浸し、それにより投影システムの最終エレメントと基板の間の空間を充填する方法が提案されている。この方法のポイントは、液体中では露光放射の波長がより短くなるため、より小さい特徴を結像することができることである。（また、液体の効果は、有効ＮＡがより大きいシステムの使用が可能になり、また、焦点深度が深くなることにあるとみなすことができる。）固体粒子（例えば水晶）が懸濁した水を始めとする他の液浸液も提案されている。

[0004] しかしながら、基板または基板および基板テーブルを液体の槽に浸す（例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれているＵＳ４，５０９，８５２を参照されたい）ことは、スキャン露光の間、加速しなければならない大量の液体が存在していることを意味している。そのためにはモータを追加するか、あるいはより強力なモータが必要であり、また、液体の攪乱により、望ましくない予測不可能な影響がもたらされることになる。

[0005] 提案されている解決法の１つは、液体供給システムの場合、液体拘束システムを使用して、基板の局部領域にのみ、および投影システムの最終エレメントと基板の間に液体を提供することである（基板の表面積は、通常、投影システムの最終エレメントの表面積より広い）。参照によりその全体が本明細書に組み込まれているＷＯ９９／４９５０４に、そのために提案されている方法の１つが開示されている。図２および図３に示すように、液体は、好ましくは基板が最終エレメントに対して移動する方向に沿って、少なくとも１つの入口ＩＮによって基板に供給され、投影システムの下を通過した後、少なくとも１つの出口ＯＵＴによって除去される。つまり、基板を最終エレメントの下方で−Ｘ方向にスキャンする際に、最終エレメントの＋Ｘ側で液体が供給され、−Ｘ側で除去される。図２は、入口ＩＮを介して液体が供給され、最終エレメントのもう一方の側で、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって除去される構造を略図で示したものである。図２に示す図解では、液体は、必ずしもそうである必要はないが、基板が最終エレメントに対して移動する方向に沿って供給されている。様々な配向および数の入口および出口を最終エレメントの周りに配置することが可能である。図３はその実施例の１つを示したもので、両側に出口を備えた４組の入口が、最終エレメントの周りに一定のパターンで提供されている。

[0006] 提案されているもう１つの解決法は、投影システムの最終エレメントと基板テーブルの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って展開したシール部材を備えた液体供給システムを提供することである。図４は、このような解決法を示したものである。シール部材は、Ｚ方向（光軸の方向）の若干の相対移動が存在する可能性があるが、投影システムに対して実質的にＸＹ平面内に静止している。シールは、シール部材と基板の表面の間に形成されている。シールは、ガスシールなどの非接触シールであることが好ましい。参照によりその全体が本明細書に組み込まれている欧州特許出願第０３２５２９５５．４号に、ガスシールを備えたこのようなシステムが開示されている。

[0007] 欧州特許出願第０３２５７０７２．３号に、デュアルステージ液浸リソグラフィ装置の着想が開示されている。このような装置は、基板を支持するための２つのステージを備えている。１つのステージを使用して、液浸液が存在していない第１の位置で水準測定が実行され、もう１つのステージを使用して、液浸液が存在している第２の位置で露光が実行される。別法としては、リソグラフィ装置は、１つのステージのみを有している。

[0008] 液浸リソグラフィ装置が抱えている問題の１つは、露光後、残留している液浸液が蒸発してウェーハが冷却され、そのためにウェーハが熱収縮する可能性があることである。ウェーハの熱収縮はオーバレイ誤差の原因になり、また、液浸液として水を使用する場合、水は、蒸発の潜熱が多く、一般的にはクリーンルームがそうであるが、温かく、かつ、乾燥した大気中で容易に乾燥するため、ウェーハの熱収縮はとりわけ問題である。この問題に対処するために、温度制御システムを提供することができる。このようなシステムの一実施例では、所望する基板温度の温度制御液、例えば水が、基板ホルダ、例えばピンプルプレートまたはバールテーブル内の通路を通って循環している。

[0009] しかしながら、基板ホルダおよび基板の熱伝導率が乏しいため、基板ホルダと基板の間の熱接触が乏しく、温度差を小さくしなければならないため、基板を所望の温度で熱平衡に到達させるために徒に長い時間を要している。また、基板ホルダの温度特性の相違のため、熱平衡に到達するまでに要する時間が予測不可能であり、熱の安定に余分の時間を見越しておかなければならない。周知のとおり、例えば整定時間が長いことに起因するリソグラフィ装置のあらゆる処理能力の低下は、オーナシップのコストを増加させるため、望ましくない。

[0010] 液浸リソグラフィ装置内の基板のための改良型温度調整システムが提供されることが望ましい。

[0011] 本発明の一態様によれば、所望のパターンの画像を液体を介して基板に投影するためのリソグラフィ装置が提供される。この装置は、
それぞれ少なくとも１つの基板を保持するようになされ、かつ、温度制御流体を送るためのコンジットを中に有する複数の基板ホルダと、
実質的に所定の温度の温度制御流体を供給するようになされた流体供給システムと、
複数の基板ホルダのうちの第１の基板ホルダの流量と複数の基板ホルダのうちの第２の基板ホルダの流量が異なるよう、個々の基板ホルダの温度制御流体の流量を制御するようになされた流量コントローラと
を備えている。

[0012] 本発明の他の態様によれば、所望のパターンの画像を液体を介して基板に投影するためのリソグラフィ装置が提供される。この装置は、
基板を保持するようになされた、温度制御流体を送るためのコンジットを内部に有する基板ホルダと、
実質的に所定の温度の温度制御流体を供給するようになされた流体供給システムと、
流体供給システムによって供給される流体をコンジットに到達する前に加熱するようになされた加熱器と、
第１の基板に対する露光の完了と基板ホルダへの第２の基板の装荷との間の期間に温度制御流体を加熱するために加熱器を制御するようになされたコントローラと
を備えている。

[0013] 本発明の他の態様によれば、複数の基板ホルダを有するリソグラフィ装置を使用した、所望のパターンの画像が液体を介して基板に投影されるデバイス製造方法が提供される。この方法には、
個々の基板ホルダに保持された基板を露光している間、実質的に所定の温度の温度制御流体を個々の基板ホルダのコンジットを通して送るステップ
が含まれており、複数の基板ホルダのうちの少なくとも１つの基板ホルダの温度制御流体の流量と他の基板ホルダの流量が異なっている。

[0014] 本発明の他の態様によれば、基板を保持するようになされた、それぞれ温度制御流体を送るためのコンジットを中に有する複数の基板ホルダを有するリソグラフィ装置の較正方法が提供される。この方法には、
個々の基板ホルダの熱応答を測定すること、および、
温度制御流体がそれぞれ所定の流量で個々の基板ホルダを通過する際に、所与の熱負荷の後に、個々の基板ホルダが実質的に同じ時間内に所定の温度に復帰するように、個々の基板ホルダの温度制御流体の流量を決定すること
が含まれている。

[0015] 以下、本発明の実施形態について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部分を表している。

[0026] 図において、対応する参照記号は対応する部分を表している。

[0027] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。この装置は、放射ビームＰＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を条件付けるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された、特定のパラメータに従って該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のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築された、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ、およびパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイが含まれている）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＬを備えている。

[0028] 照明システムは、放射を導き、成形し、あるいは制御するための、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントまたは他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。

[0029] 支持構造はパターニングデバイスを支持している。つまり、支持構造はパターニングデバイスの重量を支えている。支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニングデバイスを保持している。支持構造には、パターニングデバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法または他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定または移動させることができるフレームまたはテーブルであってもよい。支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語とみなすことができる。

[0030] 本明細書に使用されている「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、例えばそのパターンに位相シフト特徴またはいわゆるアシスト特徴が含まれている場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、ターゲット部分に生成されるデバイス、例えば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。

[0031] パターニングデバイスは、透過型であってもあるいは反射型であってもよい。パターニングデバイスの実施例には、マスク、プログラマブルミラーアレイおよびプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプが知られている。プログラマブルミラーアレイの実施例には、マトリックスに配列された、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう個々に傾斜させることができる微小ミラーが使用されている。この傾斜したミラーによって、ミラーマトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。

[0032] 本明細書に使用されている「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用また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、カタディオプトリック光学システム、磁気光学システム、電磁光学システムおよび静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語とみなすことができる。

[0033] 図に示すように、この装置は、透過型（例えば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、反射型（例えば上で参照したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用した、あるいは反射型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。

[0034] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または複数のマスクテーブル）を有するタイプの装置であってもよい。このような「マルチステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つまたは複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。

[0035] 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け取っている。放射源が例えばエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ送られる。それ以外の例えば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素にすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼ぶことができる。

[0036] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＭを備えることができる。通常、イルミネータの瞳面内における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。

[0037] 支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）の上に保持されているパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に放射ビームＰＢが入射し、パターニングデバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＰＢは、放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それにより例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成しているロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使用し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のポジショナＰＷの一部を形成しているロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合（スキャナではなく）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には専用ターゲット部分を占有している基板アライメントマークが示されているが、基板アライメントマークは、ターゲット部分とターゲット部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメントマークは、スクライブレーンアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスクアライメントマークを配置することができる。

[0038] 図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。

[0039] １．ステップモード：放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃに１回で投影されている間、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持される（すなわち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向にシフトされ、異なるターゲット部分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によって、単一静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0040] ２．スキャンモード：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、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期スキャンされる（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）および画像反転特性によって決まる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の幅（非スキャン方向の幅）が制限され、また、スキャン運動の長さによってターゲット部分の高さ（スキャン方向の高さ）が決まる。

[0041] ３．その他のモード：プログラマブルパターニングデバイスを保持するべくマスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされる。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、スキャン中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用してい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。

[0042] 上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態、あるいはまったく異なる使用モードを使用することも可能である。

[0043] 図５に示すように、液体供給システム１０を使用して、投影システムの最終エレメントと基板の間の空間に液体が供給される。リザーバ１１は、投影システムＰＬの画像視野の周りの基板Ｗに非接触シールを形成し、それにより基板の表面と投影システムの最終エレメントの間の空間を充填するべく液体を拘束している。リザーバは、投影システムＰＬの最終エレメントの下方に配置され、かつ、投影システムＰＬの最終エレメントを取り囲んでいるシール部材１２によって形成されている。液体は、シール部材１２内に、投影システムの下方の空間に導入されている。シール部材１２は、投影システムの最終エレメントの少し上まで展開しており、液体レベルが最終エレメントの上まで上昇しているため、液体のバッファが提供されている。シール部材１２は、上端部の形状が投影システムの形状または投影システムの最終エレメントの形状と緊密に一致していることが好ましい、例えば円形の内部周囲を有している。内部周囲の底部は、画像視野の形状と緊密に一致しており、例えば、必ずしもそうである必要はないが長方形の形をしている。

[0044] 液体は、シール部材１２の底部と基板Ｗの表面の間のガスシール１６によってリザーバ１１内に拘束されている。ガスシールは、入口１５を介して加圧下でシール部材１２と基板Ｗの間のギャップに提供され、かつ、第１の出口１４を介して排出されるガス、例えば空気または合成空気、好ましくはＮ２または他の不活性ガスによって形成されている。ガス入口１５の超過圧力、第１の出口１４の真空レベルおよびギャップの幾何構造は、液体を拘束する、内部に向かう高速の空気流が存在するようになされている。

[0045] リソグラフィ装置の場合、基板Ｗは、通常、基板テーブルＷＴの上部表面の、しばしばポットホールと呼ばれている凹所に位置している、ピンプルプレートまたはバールテーブルとも呼ばれている基板ホルダＷＨの上に置かれる。本発明の一実施形態では、基板の温度を制御するために、温度制御システムが提供されている。このシステムによって、温度制御流体、例えば水が、基板ホルダ内の通路を通って循環する。流体は、基板を維持することが望ましい温度、つまり目標温度で極めて正確に維持される。しかしながら、基板およびホルダの熱質量および熱伝導率のため、基板に適用されるあらゆる冷却、例えば液浸液および液体供給システムとの接触による冷却、あるいは残留液浸液の蒸発による冷却と、目標温度への基板の復帰との間には遅延が存在している。この遅延は、熱膨張および収縮によってウェーハが変形する原因になることがあり、また、オーバレイ誤差をもたらすことがある。しかしながら、ウェーハの変形が予測可能で、かつ、不変である場合、ウェーハの変形が影響するのは、マシン間のオーバレイ性能のみであり、仕様がより厳格である単一マシンオーバレイ性能に影響することはない。

[0046] 本発明者らは、異なる基板ホルダの熱応答と熱応答の間には、小さいが重大な差があることを確認している。デュアルステージ液浸リソグラフィ装置は、２つの基板ホルダ（つまりウェーハテーブル毎に１つの基板ホルダ）を有しているため、このような差によってデュアルステージ液浸リソグラフィ装置に単一マシンオーバレイ誤差がもたらされることがある。この差を除去するために、本発明の一実施形態によれば、デュアルステージ液浸リソグラフィ装置の２つの基板ホルダの熱応答を較正することが提案されている。この目的のために、図６および図７に示す較正システムおよび図９に示す方法を使用することができる。

[0047] 図６および図７に示す較正システム１１０は、目標温度と同じ温度であってもよい基準温度Ｔ１および高められた温度Ｔ２の水を供給する２つの水サプライ１１２および１１３を有している。言い換えると、Ｔ２はＴ１より高い。基板ホルダＷＨ内の温度制御通路１１１には、バルブ１１７を切り換えることによって水サプライのいずれか一方から水を供給することができる。温度センサ１１４および１１５は、流入する水サプライおよび流出する水サプライの温度をそれぞれ測定し、温度センサ１１６は、基板ホルダＷＨの上に保持されている基板Ｗの温度を測定している。

[0048] 図９に示すように、ステップＳ１で、基板および基板ホルダを温度Ｔ１で熱平衡に到達させるだけの十分な時間ｔ_ｓｅｔの間、サプライ１１２から通路１１１へ水が供給される。ステップＳ２でバルブ１１７が切り換えられ、温度Ｔ２の水がサプライ１１３から通路１１１へ供給される。次に、ステップＳ３で、温度センサ１１５および１１６を使用して、流出する水および／または基板Ｗの温度を常に記録することによって基板ホルダの熱応答が測定される。次に、ステップＳ４で、温度Ｔ２の水の流量を変更してステップＳ１からＳ３が多数回にわたって繰り返される。得られたデータから、異なる流量に対する基板ホルダの熱応答が決定される。図８は、それぞれＡおよびＢで示す流量が多い場合と少ない場合のホルダの熱応答の一例を示したものである。

[0049] 空気流による外乱を防止し、常に有効な比較を確実に実施するためには、上で説明した測定は、安定した熱環境、例えば開放箱の中で実行されることが好ましい。

[0050] デュアルステージリソグラフィ装置の２つの基板ホルダの異なる流量に対する熱応答が決定されると、矛盾しない熱応答、つまり整合した熱応答を提供するための個々の基板ホルダに対する適切な流量を決定することができる。そのためには、場合によっては、異なる流量で測定した測値と測値の間の補間が必要である。流量は、基準熱応答曲線に整合するように決定されることが好ましい。本発明者らは、流量を基準流量の±２０％変化させることにより（つまり基準流量の２０％以内の変化で）、基板テーブルが遭遇するほとんどの熱抵抗変化に適応することができることを確認した。正規の流量は、約０．３ｌ／分にすることができる。

[0051] 図１０に示すように、適切な流量が決定されると、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂ上の基板の露光は、次のように進行する。

[0052] Ｓ１１：基準温度Ｔｓの水を流量Ｆａで基板テーブルＷＴａに供給する

[0053] Ｓ１２：基板テーブルＷＴａ上の基板を露光する

[0054] Ｓ１３：露光ステーションと測定ステーションの間で基板テーブルを交換する

[0055] Ｓ１４：基準温度Ｔｓの水を流量Ｆｂで基板テーブルＷＴｂに供給する

[0056] Ｓ１５：基板テーブルＷＴｂ上の基板を露光する

[0057] 基準温度Ｔｓは、基板を露光することが望ましい温度であり、例えば約２２．０℃または約２３．０℃にすることができる。許容可能な基板温度の許容誤差は約±０．１℃であり、この許容誤差の範囲内に維持するためには、水は、基準温度の約０．０２℃または約０．０５℃以内に維持されることが好ましい。

[0058] 液浸リソグラフィ装置に生じ得る他の問題は、バッチまたはロット内の基板間のオーバレイ性能の変化である。これは、一連の露光の開始時に基板テーブルが熱平衡に到達するために要する時間によって生じることがある。ロットの開始時に、例えばマスクの交換または新しい基板セットの装荷に要する時間によって操作中に重大な一次停止が存在する場合、基板が熱平衡に到達するために要する時間は、基板全体の露光に要する時間と同程度の長さになることがある。露光の開始に先立ってこの長い時間を待機することは、処理能力を徒に損失することになるが、さもなければバッチの最初の基板のオーバレイ性能が残りの基板のオーバレイ性能より劣るため、歩留りが損失することになる。熱平衡に到達するために要する時間は、温度制御流体を目標温度の約０．０２℃または約０．０５℃以内に維持するための要求事項によって決まる。

[0059] 温度変化は、ほとんどの場合、露光の終了から基板を除去するまでの間に基板上に残留している液浸流体の蒸発、とりわけ水の蒸発による冷却効果によって生じる温度降下である。したがって、本発明の一実施形態では、第１の基板に対する露光の終了と次の基板の装荷との間、熱の形のエネルギーが基板ホルダに供給される。

[0060] 図１１は、ステップのシーケンスをより詳細に示したものである。Ｓ２１で第１のロットの最後の基板の露光が完了すると、Ｓ２２で基板テーブルが装荷／除去位置へ移動し、Ｓ２３で露光済みの基板が除去される。次に、Ｓ２４で新しいロットの第１の未露光基板が基板テーブルに装荷され、Ｓ２５で必要な測定、例えば整列ステップまたはハイトマップの取得が実行され、Ｓ２６で新しい基板が露光される。上で言及した第１の基板の影響を回避するために、本発明の一実施形態では、ロットの最後の基板の露光の完了と新しいロットの最初の基板の装荷との間、熱の形の余分のエネルギーが基板ホルダＷＨに供給される。

[0061] 図１２は、これを実施するための構造を示したものである。目標温度に等しい極めて安定した温度の流体を供給する温度制御流体サプライ１２と基板ホルダの間に加熱器２２が提供されている。この加熱器２２は、コントローラ２１によって制御されている。コントローラ２１は、基板ホルダに流入する温度制御流体および基板ホルダから流出する温度制御流体の温度をそれぞれ測定している温度センサ２３および２４にも接続されている。加熱器２２には、従来の任意の形態の加熱器を使用することができ、例えば、約５０〜５００Ｗのピーク電力で約５００Ｊから約１０００Ｊの範囲の制御された量のエネルギーを供給することができる電気抵抗加熱器を使用することができる。多くの場合、正確な量のエネルギーを供給することは重要ではなく、経験によって引き出された所定の量のエネルギーを使用することができる。別法としては、ケースバイケースで必要なエネルギーの量を計算し、例えば流出する制御流体の温度によって与えられる基板の温度などの関連する変数を考慮することも可能である。

[0062] 本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が参照されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリのための誘導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）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語の同義語とみなすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、例えばトラック（通常、基板にレジストの層を付け、かつ、露光済みのレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール中で、露光前または露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。

[0063] 本明細書に使用されている「放射」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長あるいはその近辺の波長の放射）を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。

[0064] コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネントおよび反射光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せを意味している。

[0065] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。例えば本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数の機械読取可能命令シーケンスを含んだコンピュータプログラムの形態を取ることができ、あるいはこのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取ることができる。

[0066] 本発明は、任意の液浸リソグラフィ装置に適用することができ、詳細には、排他的ではないが上で説明したタイプの液浸リソグラフィ装置に適用することができる。

[0067] 以上の説明は例示を意図したものであり、本発明を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。

[0016]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0017]従来技術によるリソグラフィ投影装置に使用される液体供給システムを示す図である。 [0017]従来技術によるリソグラフィ投影装置に使用される液体供給システムを示す図である。 [0018]他の従来技術によるリソグラフィ投影装置の液体供給システムを示す図である。 [0019]他の従来技術によるリソグラフィ投影装置の液体供給システムを示す図である。 [0020]基板ホルダの熱特性を測定するためのシステムを示す図である。 [0020]基板ホルダの熱特性を測定するためのシステムを示す図である。 [0021]温度制御流体の異なる流量における基板ホルダの熱応答を示すグラフである。 [0022]本発明の一実施形態による較正方法を示す流れ図である。 [0023]本発明の他の実施形態によるデバイス製造方法のステップを示す流れ図である。 [0024]本発明の他の実施形態によるデバイス製造方法のステップを示す流れ図である。 [0025]本発明の他の実施形態による温度制御システムを示す図である。

Claims (6)

1. 所望のパターンの画像を液体を介して基板に投影するためのリソグラフィ装置であって、
   それぞれ少なくとも１つの基板を保持するようになされ、かつ、温度制御流体を送るためのコンジットを内部に有する複数の基板ホルダと、
   実質的に所定の温度の温度制御流体を前記コンジットに供給するようになされた流体供給システムと、
   前記複数の基板ホルダの個々の熱応答を複数の流量に対して測定し、該複数の流量に対して測定した個々の熱応答に基づいて個々の基板ホルダが前記所定の温度に到達するために要する時間が実質的に同じになる流量を決定し、前記液体供給システムから前記個々の基板ホルダの前記コンジットに供給する温度制御流体の流量を制御するようになされた流量コントローラと、を備えた装置。
2. 前記個々の基板ホルダの温度制御流体の流量は、いずれも基準流量から２０％以内の変化である、請求項１に記載の装置。
3. 前記所定の温度が約２２℃又は２３℃である、請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の装置。
4. 前記流体供給システムが、前記所定の温度の約０．０２℃以内の温度の温度制御流体を供給するようになされた、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記流体供給システムが、前記所定の温度の約０．０５℃以内の温度の温度制御流体を供給するようになされた、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の装置。
6. 複数の基板ホルダを有するリソグラフィ装置を使用した、所望のパターンの画像が液体を介して基板に投影されるデバイス製造方法であって、
   個々の基板ホルダに保持された基板を露光している間、実質的に所定の温度の温度制御流体を液体供給システムから前記個々の基板ホルダの内部のコンジットに供給することを含み、
   前記複数の基板ホルダの個々の熱応答を複数の流量に対して測定し、該複数の流量に対して測定した該個々の熱応答に基づいて個々の基板ホルダが前記所定の温度に到達するために要する時間が実質的に同じになる流量を決定し、前記液体供給システムから前記個々の基板ホルダの前記コンジットに供給する温度制御流体の流量を制御する方法。

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