JP4860681B2 - 液浸リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明はリソグラフィ装置、リソグラフィ投影方法、及びデバイス製造方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に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。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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つ又は幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液に液浸することが提案されている。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像する形体の小型化を可能にすることである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁している水などの、他の液浸液も提案されている。

[0004] しかし、基板を、又は基板と基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第４，５０９，８５２号参照）は、スキャン露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[0005] 提案されている解決法の１つは、液体供給システムが、液体封じ込めシステムを使用して、基板の局所区域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供することである（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、参照により全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で開示されている。図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口ＩＮによって基板上に、好ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給され、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口ＯＵＴによって除去される。つまり、基板Ｗが−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。図２は、液体が入口ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。

[0006] 提案されている別の解決法は、液体供給システムに、投影システムの最終要素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延在するシール部材を設けることである。このような解決法が図４に図示されている。シール部材は、投影システムに対してＸＹ平面ではほぼ静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）では多少の相対的運動があってよい。シールは、シール部材と基板の表面との間に形成される。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。ガスシールがあるこのようなシステムが、参照により全体が本明細書に組み込まれる欧州特許出願第０３２５２９５５．４号に開示されている。

[0007] 別の構成が図５に図示されている。リザーバ１０が、投影システムの像フィールドの周囲で基板の非接触シールを形成し、したがって液体が封じ込められて、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。リザーバは、投影システムＰＬの最終要素の下方に配置され、それを囲むシール部材１２によって形成される。液体１１が、投影システムの下方でシール部材１２内の空間に運び込まれる。シール部材１２は、投影システムの最終要素の少し上まで延在し、液体のバッファが提供されるように、液体レベルが最終要素の上まで上昇する。シール部材１２は、その上端が投影システム又はその最終要素の形状に非常に一致することができ、例えば円形でよい内周を有する。底部では、内周は像フィールドの形状に非常に一致し、例えば長方形であるが、そうである必要はない。

[0008] 液体１１は、シール部材１２の底部と基板Ｗの表面との間のガスシール１６によってリザーバ内に封じ込められる。ガスシールは、気体、例えば空気又は合成空気によって、しかし好ましくはＮ₂又は別の不活性ガスなどの気体によって形成され、圧力下で入口１５を介してシール部材１２と基板の間のギャップに提供され、第一出口１４を介して抽出される。ガス入口１５への過剰圧力、第一出口１４の真空のレベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を封じ込める内側への高速の気体流があるように構成される。

[0009] 図５による構成では、ガスシール１６の動作時にエアベアリングが形成され、エアベアリングは基板Ｗに対してシール部材１２を案内する。本文書では、エアベアリングという用語は必ずしも空気を加えることを示唆せず、上述したように、他の気体又は混合気を使用することができる。エアベアリングによって、リザーバ１０は図５に示すように基板Ｗに対して動くことができる。したがって、基板Ｗに対してリザーバ１０を変位させることによって、基板の異なる部分を液体１１と接触させ、基板Ｗのその部分を照明するために投影レンズＰＬの下に配置することができる。

[0010] 液浸リソグラフィでは、液浸液がリザーバから漏れることがある。液浸液が漏れると、様々な望ましくない効果につながることがある。一例として、液浸液がウェーハ上に漏れると、それを汚すか、汚染することがある。リソグラフィでは、リソグラフィ装置のスループットが増加する傾向があり、特にスキャン速度を上げ、したがって相応してステージの加速度を上げる傾向がある。このような加速度上昇の結果、液浸液が漏れる危険性が増加する傾向がある。

[0011] 欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置には、基板を支持する２つのテーブルが設けられる。第一位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第二位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は、１つのテーブルのみを有する。

[0012] 動作中に液浸液の漏れ又は零れを最小限に抑えるか、さらには防止することが望ましい。

[0013] 本発明の実施形態によれば、放射ビームを調節する照明システム、及びパターニングデバイスを支持する支持体を含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成することができる。装置は、基板を保持する基板テーブル、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システム、及び投影システムの下流光学要素と基板の間に液浸液を供給する液体供給システムも含む。装置は、基板テーブルを第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと加速するために加速プロフィールを実行するように、基板テーブルを駆動する制御システムをさらに含む。加速プロフィールは時間が非対称であり、基板テーブルが加速プロフィールに従って加速されると、液浸液のメニスカスを破壊する力が、液浸液のメニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定されている。

[0014] 本発明の実施形態によれば、パターニングデバイスからのパターンを投影システムで基板のターゲット部分に投影し、投影システムの下流光学要素と基板のターゲット部分の間に液浸液を供給し、加速プロフィールに従って第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと基板を加速させ、基板の以降のターゲット部分について、投影を繰り返すことを含む、リソグラフィ投影方法が提供される。加速プロフィールは時間が非対称であり、基板テーブルが加速プロフィールに従って加速されると、液浸液のメニスカスを破壊する力が、液浸液のメニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定されている。

[0015] 本発明の実施形態によれば、パターニングデバイスからのパターンを投影システムで基板のターゲット部分に投影し、投影システムの下流光学要素と基板のターゲット部分の間に液浸液を供給し、加速プロフィールに従って第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと基板を加速させ、基板の以降のターゲット部分について、投影を繰り返すことを含む、デバイス製造方法が提供される。方法は、照射した基板を現像し、現像した基板からデバイスを製造することも含む。加速プロフィールは時間が非対称であり、基板テーブルが加速プロフィールに従って加速されると、液浸液のメニスカスを破壊する力が、液浸液のメニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定されている。

[0016] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。

[0017] 本発明の実施形態を設けることができるリソグラフィ装置を示した図である。 [0018] 先行技術のリソグラフィ投影装置に使用する液体供給システムを示した図である。 [0018] 先行技術のリソグラフィ投影装置に使用する液体供給システムを示した図である。 [0019] 別の先行技術のリソグラフィ投影装置による液体供給システムを示した図である。 [0020] 別の先行技術のリソグラフィ投影装置による液体供給システムを示した図である。 [0021]（Ａ）は最新技術による基板テーブルの加速度、基板テーブルの速度及び液浸液メニスカス圧力を時間に対して示したグラフである。（Ｂ）は本発明の実施形態による基板テーブルの加速度、基板テーブルの速度及び液浸液メニスカス圧力を時間に対して示したグラフである。

[0022] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又は任意の他の適切な放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、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成され、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一位置決めデバイスＰＭに接続されたマスク支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。装置は、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二位置決めデバイス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又は「基板支持体」も含む。装置は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分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をさらに含む。

[0023] 照明システムは、放射の誘導、成形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0024] マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を支えている。該マスク支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。マスク支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0025] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。

[0026] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0027] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。

[0028] ここに示している本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。

[0029] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板支持体」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスク支持体」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又は支持体を並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブル又は支持体を露光に使用している間に１つ又は複数のテーブル又は支持体で予備工程を実行することができる。

[0030] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に使用してもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。

[0031] 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る。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。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すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0032] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0033] 放射ビームＢは、マスク支持構造（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）に入射し、パターニングデバイスによってパターンが与えられる。放射ビームＢはマスクＭＡを通り抜けて、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。第二位置決めデバイス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センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）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に、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第一位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の移動は、第二位置決め装置ＰＷの部分を形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の助けにより実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0034] 図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。

[0035] １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0036] ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。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、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。

[0037] ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」はプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[0038] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0039] 液浸リソグラフィでは、液浸液の漏れを実質的に減少させ、さらには防止するために、エアナイフを使用する、液浸液の漏れを（真空）吸引する、基板表面と液体供給システムＬＳＳ（図１参照）の間のギャップを可能な限り狭くしておくなど、多くの解決策を適用することができる。にもかかわらず、ステージの加速度が高く、その結果、液体供給システムＬＳＳに対する基板表面の加速度が高いほど、液浸液が漏れる危険性が高くなる。

[0040] 液浸用途では、メニスカスによる液浸液の損失は、以下のように例えば液体供給システムと基板表面の間のギャップ内で、液浸液のメニスカスに作用する力の力平衡によって決定される。
毛管圧＋空気抵抗＝流れの粘度＋流れの慣性＋液浸液円柱の慣性

[0041] これは、より詳細な数式では以下のように表すことができる。

[0042] ここで、
[0043] ｆ₁・・・ｆ₅は、液体供給システムの設計に依存する無次元定数であり、
[0044] γ_liquid、ρ_liquid、η_liquidは、それぞれ液浸液（例えば水）の表面張力、密度及び粘度を表し、
[0045] η_gas、Ｖ_gasは、それぞれ空気抵抗気体（例えば空気又はＮ₂）の粘度及び速度を表し、
[0046] θ_recは、液浸液と表面の後退接触角であり、
[0047] ａ、Ｖ_scanは、それぞれウェーハステージの加速度及びスキャン速度であり、
[0048] ｈは液体供給システムの底部と基板の間の距離であり、
[0049] Ｌは液浸液円柱の長さ（ダンパ長さ）である。

[0050] 毛管圧は、メニスカスの毛管力と理解することができる。空気抵抗は、メニスカスに沿って流れる気体の抵抗と理解することができ、気体の流れは、例えば生じ得る気体の漏れを除去するために気体吸引システムによって提供される。残りの３つの力は、液体供給システムと基板が相互に対して動いた場合に生じる液浸液の流れに関する。流れの粘度は、基板の表面に沿った液浸液の流れの方向を変化させるために必要な力と理解することができ、流れはメニスカスに到達すると方向転換しなければならない。流れの慣性は、基板の表面に沿った液浸液の流れの運動エネルギによる慣性と理解することができる。液浸液円柱の慣性とは、液浸液を流れにするために必要な力と理解することができる。

[0051] 以上の数式（１）の左辺は、メニスカスをまとめている力の合計を表し、式の右辺はメニスカスを分裂させる傾向がある力の合計を表す。したがって、式の左辺に示された力は液浸液の漏れを回避する傾向がある一方、式の右辺に示された力はメニスカスを分裂する傾向があり、その結果、液浸液が漏れる危険性があることがある。液浸液の漏れは、リソグラフィ装置の動作時に、左辺の力の合計が上式の右辺の力の合計以上の値に維持されることを保証することによって防止することができる。

[0052] これで、ステージの加速中に問題が生じることがあり、その結果、液体供給システムに対して、基板テーブルによって保持されている基板の表面の加速度が生じる。次に、これを図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に関して示す。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、ステージを（したがって基板の表面を）加速するための加速プロフィールを示す。液体供給システムは相対的に静止しているので、加速プロフィールは、液体供給システムに対する基板表面の加速プロフィールと見なすこともできる。

[0053] 時間に対する加速度を示す図６（Ａ）の上図に見られるように、時間対称の加速プロフィールが提供される。その結果の時間に対するスキャン速度速度プロフィールを第二図に示す。第三図では、上式に従って割り出されたままの対応する液浸液の圧力が示されている。上式に見られるように、流れの粘度はスキャン速度に依存し、流れの慣性はスキャン速度の２乗に依存し、液浸液円柱の慣性は加速度に依存する。図３Ａの第三グラフは、メニスカスへの全圧力ｐ_tot（つまり式の右辺にある３項の合計）及び図６（Ａ）ではｐ_vとして示されている速度に依存する流れの粘度及び流れの慣性の分布、及び図６（Ａ）ではｐ_aで示されている加速度に依存する水柱の慣性の分布を示す。最大圧力は、図６（Ａ）ではｐ_maxで示されている。最大圧力（つまり式の右辺）がメニスカスを維持する力（つまり式の左辺）を超えると、式の右項が左項を超えるので、メニスカスが破壊する結果となる。右辺項の全圧力が最大圧力より低いままである限り、式の右辺の力によるメニスカスの破壊は防止されるはずである。したがって、加速度及び速度は、液浸液の漏れを回避するように制限しなければならない。

[0054] 本発明の実施形態によれば、図６（Ｂ）に示すように時間非対称の加速プロフィールが提供される。ここでは、加速度が低下する（絶対値が減少する）相は、加速度（の絶対値）が増加する相より実質的に長い。加速度に関連する圧力分布の最大値は、速度に関連する圧力がまだ低い時点に位置する。その時点で速度が遅いからである。つまり、加速度の低下は速度がまだ低い瞬間に開始し、これによって加速度及び速度に依存する圧力分布の合計が比較的低いままになる。その結果、加速プロフィール中の全圧力が、一定スキャン速度における、つまり加速度が実質的にゼロである場合の全圧力より低いままであるか、最大でも実質的に等しいままになり、したがって基板テーブルの速度変化中にメニスカスが破壊する危険を実質的に低下させるか、さらには防止することができる。基板テーブルのスキャン動作は、加速プロフィールに従って動くように制御システムＣＳ（図１参照）で制御することができる。したがって、以上は第一方向の第一速度から第二方向の第二速度への基板テーブルの加速度を提供する非対称の加速プロフィールの例を提供し、加速プロフィールは時間が非対称であり、基板テーブルが加速プロフィールに従って加速すると、液浸液のメニスカスを破壊する力が、液浸液のメニスカスを維持する力より小さいままであるように寸法決定されている。特定の状況の寸法決定に応じて、様々な実施形態の加速度の増加率は、少なくとも１０％、少なくとも２５％、実質的に３０％、又は任意の適切な値だけ、絶対的意味の減少率を超えてよい。また、図６（Ｂ）に示す実施形態では、加速度上昇相と加速度低下相との間の継続時間を、加速度上昇相と加速度低下相それぞれの時間の長さより短く維持することができる。さらに、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の例の加速プロフィールは同じ合計継続時間を有するが、必ずしもそうである必要はない。加速度が低下する相の継続時間が長くなると、例えば合計継続時間が長くなる結果になることがある。

[0055] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることは言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどである。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことは、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツール及び／又は検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0056] 以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力又はその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。

[0057] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[0058] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、又はその組合せを指す。

[0059] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の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、又はその内部に記憶されたこのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

[0060] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (18)

1. 放射ビームを調節する照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持する支持体と、
   基板を保持する基板テーブルと、
   前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
   前記投影システムの下流光学要素と前記基板の間に液浸液を供給する液体供給システムと、
   前記基板テーブルを第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと加速するために加速プロフィールを実行するように、前記基板テーブルを駆動する制御システムと、
   を備え、前記加速プロフィールは時間軸に関して非対称であり、前記基板テーブルが前記加速プロフィールに従って加速されると、前記液浸液のメニスカスを破壊する力が、前記液浸液の前記メニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定され、
   前記加速プロフィールは、加速度に依存する圧力が速度に依存する圧力を超えている間に加速度の低下が開始されるように寸法決定されている、リソグラフィ装置。
2. 前記液浸液の前記メニスカスを破壊する前記力が、前記液体供給システムの前記液浸液の前記メニスカスの流れの粘度圧力、流れの慣性圧力及び水柱の慣性圧力の合計を含み、前記液浸液の前記メニスカスを維持する前記力が、前記液浸液の前記メニスカスの毛管圧と空気抵抗圧力との合計を含む、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記加速プロフィールが、加速度の絶対値が増加率に伴い増加する第一相、及び前記加速度の絶対値が減少率に伴い減少する第二相を含み、前記増加率が前記減少率を少なくとも１０％上回る、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記増加率が前記減少率を少なくとも２５％上回る、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記増加率が前記減少率を実質的に３０％上回る、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記加速プロフィールが、前記第一相と前記第二相の間に第三相をさらに含み、前記第三相の前記加速度が実質的に一定であり、前記第三相の時間長が、前記第一及び第二相の前記時間長より短い、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
7. パターニングデバイスからのパターンを投影システムで基板のターゲット部分に投影し、
   前記投影システムの下流光学要素と前記基板の前記ターゲット部分の間に液浸液を供給し、
   加速プロフィールに従って第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと前記基板を加速させ、
   前記基板の以降のターゲット部分について、前記投影を繰り返すことを含み、
   前記加速プロフィールは時間軸に関して非対称であり、前記基板テーブルが加速プロフィールに従って加速されると、前記液浸液のメニスカスを破壊する力が、前記液浸液の前記メニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定され、
   前記加速プロフィールは、加速度に依存する圧力が速度に依存する圧力を超えている間に加速度の低下が開始されるように寸法決定されている、リソグラフィ投影方法。
8. 前記液浸液の前記メニスカスを破壊する前記力が、前記液体供給システムの前記液浸液の前記メニスカスの流れの粘度圧力、流れの慣性圧力及び水柱の慣性圧力の合計を含み、前記液浸液の前記メニスカスを維持する前記力が、前記液浸液の前記メニスカスの毛管圧と空気抵抗圧力との合計を含む、請求項７に記載のリソグラフィ投影方法。
9. 前記加速プロフィールの第一相で、加速度の絶対値が増加率に伴い増加し、第二相では、前記加速度の絶対値が減少率に伴い増加し、前記増加率が前記減少率を少なくとも１０％上回る、請求項７に記載のリソグラフィ投影方法。
10. 前記増加率が前記減少率を少なくとも２５％上回る、請求項９に記載のリソグラフィ投影方法。
11. 前記増加率が前記減少率を実質的に３０％上回る、請求項９に記載のリソグラフィ投影方法。
12. 前記加速プロフィールが、前記第一相と前記第二相の間に第三相をさらに含み、前記第三相の前記加速度が実質的に一定であり、前記第三相の時間長が、前記第一及び第二相の前記時間長より短い、請求項９に記載のリソグラフィ投影方法。
13. パターニングデバイスからのパターンを投影システムで基板のターゲット部分に投影し、
    前記投影システムの下流光学要素と前記基板の前記ターゲット部分の間に液浸液を供給し、
    加速プロフィールに従って第一方向の第一速度から第二方向の第二速度へと前記基板を加速させ、
    前記基板の以降のターゲット部分について、前記投影を繰り返し、
    前記照射した基板を現像し、
    前記現像した基板からデバイスを製造することを含み、
    前記加速プロフィールは時間軸に関して非対称であり、前記基板テーブルが前記加速プロフィールに従って加速されると、前記液浸液のメニスカスを破壊する力が、前記液浸液の前記メニスカスを維持する力より低いままであるように寸法決定され、
    前記加速プロフィールは、加速度に依存する圧力が速度に依存する圧力を超えている間に加速度の低下が開始されるように寸法決定されている、デバイス製造方法。
14. 前記液浸液の前記メニスカスを破壊する前記力が、前記液体供給システムの前記液浸液の前記メニスカスの流れの粘度圧力、流れの慣性圧力及び水柱の慣性圧力の合計を含み、前記液浸液の前記メニスカスを維持する前記力が、前記液浸液の前記メニスカスの毛管圧と空気抵抗圧力との合計を含む、請求項１３に記載のデバイス製造方法。
15. 前記加速プロフィールの第一相で、加速度の絶対値が増加率に伴い増加し、第二相では、前記加速度の絶対値が減少率に伴い増加し、前記増加率が前記減少率を少なくとも１０％上回る、請求項１３に記載のデバイス製造方法。
16. 前記増加率が前記減少率を少なく２５％上回る、請求項１５に記載のデバイス製造方法。
17. 前記増加率が前記減少率を実質的に３０％上回る、請求項１５に記載のデバイス製造方法。
18. 前記加速プロフィールが、前記第一相と前記第二相の間に第三相をさらに含み、前記第三相の前記加速度が実質的に一定であり、前記第三相の時間長が、前記第一及び第二相の前記時間長より短い、請求項１５に記載のデバイス製造方法。

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