JP5411115B2 - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、リソグラフィ装置、支持テーブル、及びリソグラフィ装置を使用してデバイスを製造する方法に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分、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も称されるパターニングデバイスが、集積回路の個別の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用される。このパターンが基板(例えばシリコンウェーハ)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。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料(レジスト)層への結像による。一般に一枚の基板には網状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。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。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
リソグラフィ投影装置において基板を液体に浸すことが提案されている。この液体は比較的高い屈折率をもつ液体であり、例えば水である。そうして投影系の最終要素と基板との間の空間が液体で満たされる。一実施例においては液体は蒸留水であるが、その他の液体も使用可能である。本発明の一実施形態は液体に言及して説明しているが、その他の流体、特に濡れ性流体、非圧縮性流体、及び/又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に好ましい。その真意は、露光放射は液体中で波長が短くなるので、より小さい形状の結像が可能となるということである(液体の効果は、システムの有効開口数(NA)を大きくし、焦点深度も大きくすることと見なすこともできる。)。別の液浸液も提案されている。固体粒子(例えば石英)で懸濁している水や、ナノ粒子(例えば最大寸法10nm以下)で懸濁している液体である。懸濁粒子はその液体の屈折率と同程度の屈折率を有していてもよいし、そうでなくてもよい。その他に適切な液体として炭化水素もある。例えば芳香族、フッ化炭化水素、及び/または水溶液がある。
基板を、又は基板と基板テーブルとを液体の浴槽に浸すということは(例えば米国特許第US4,509,852号参照)、走査露光中に加速すべき大きい塊の液体があるということである。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。
液浸装置においては液浸流体が、流体ハンドリングシステム、流体ハンドリングデバイス構造、または流体ハンドリング装置によって操作される。一実施例においては流体ハンドリングシステムは液浸流体を供給してもよく、よって流体供給システムであってもよい。一実施例においては流体ハンドリングシステムは液浸流体を少なくとも部分的に閉じ込めてもよく、流体閉じ込めシステムであってもよい。一実施例においては流体ハンドリングシステムは液浸流体に対する障壁を提供してもよく、バリア部材、例えば流体閉じ込め構造であってもよい。一実施例においては流体ハンドリングシステムは気体流れを生成または使用して、例えば液浸流体の流れ及び/または位置の制御を助けるようにしてもよい。その気体流れは液浸流体を閉じ込めるシールを形成してもよく、流体ハンドリング構造はシール部材と称されてもよい。こうしたシール部材が流体閉じ込め構造であってもよい。一実施例においては液浸流体として液浸液が使用される。その場合、流体ハンドリングシステムは液体ハンドリングシステムであってもよい。上記の記載において流体に関し定義された構成への本段落での言及は、液体に関し定義される構成も含むものと理解されたい。
液浸液が投影系下方の表面の局所域に流体ハンドリングシステムによって閉じ込められる場合には、その表面と流体ハンドリングシステムとの間にメニスカスが延びる。表面にある特徴部分をメニスカスが通過すれば、メニスカスはその特徴部分に一時的に留められることになる。これは、例えばメニスカスからの滴や膜(以下では滴との言及は膜を含む)としての液浸液の損失、または液浸液への気泡の生成を招きうる。いずれの状態も好ましくない。漏れ出た滴は、それが位置する表面に蒸発冷却を生じさせ得る。それによって一時的なまたは永続的な変形が表面に生じるおそれがあり、あるいは乾燥ステインが残されるおそれがある。気泡が含まれていることで投影ビームが妨げられ、結像誤差が生じるおそれがある。
例えば、液浸空間からの滴の漏れ、または液浸空間への気泡の生成の可能性を低減するリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
一態様によれば、投影系の最終要素と断面に特徴部分を有する表面との間に液浸液を供給する流体ハンドリングシステムと、液浸液のメニスカスが前記特徴部分に接触するときに少なくとも、液浸液の表面張力に局所的減少を起こすよう液浸液の組成を局所的に変化させる調整流体源と、を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。
一態様によれば、パターンが与えられた放射ビームを、投影系の最終要素と基板との間の空間に流体ハンドリングシステムによって閉じ込められた液浸液を通じて投影することと、断面に特徴部分を有する表面を移動させることと、液浸液のメニスカスが前記特徴部分を移動する際に液浸液の組成を局所的に変化させることと、を含むデバイス製造方法が提供される。
一態様によれば、断面に特徴部分を有する表面をもつ支持テーブルであって、該支持テーブルは流体を供給する表面張力調整流体源を備え、該表面張力調整流体源は、液浸液メニスカスが前記特徴部分を移動するときに該源からの表面張力調整流体が該メニスカスでの表面張力に局所的減少を起こすよう前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させるように、前記表面に流体流通可能である、支持テーブルが提供される。
一態様によれば、投影系の最終要素と該投影系に対し移動する本体の表面であって特徴部分を備える表面との間の空間に液浸液を供給する流体ハンドリング構造と、前記流体ハンドリング構造と前記表面との間の液体メニスカスが前記表面に相対移動する際に前記メニスカスの表面張力を調整することで前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させる表面張力調整流体源と、を備える液浸リソグラフィ装置が提供される。
本発明の実施形態が付属の図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。
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に使用さ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に使用さ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に使用される他の液体供給システムを示す図である。 リソグラフィ投影装置に使用される他の液体供給システムを示す図である。 表面の端部を通過する液体のメニスカスの形状を示す断面図である。 表面の端部を通過する液体のメニスカスの形状を示す断面図である。 表面の端部を通過する液体のメニスカスの形状を示す断面図である。 表面の端部を通過する液体のメニスカスの形状を示す断面図である。 表面の上にある部材の断面図である。 表面張力調整流体源を含む基板テーブルの一実施例の断面図である。 基板テーブル及び計測テーブルを示す図である。
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、
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系(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を支持するよう構成され、いくつかのパラメタに従ってパターニングデバイスMA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と、
物体を支持するよう構成され例えば基板テーブルである場合には基板(例えばレジストで被覆されたウエーハ)Wを保持するよう構成され、いくつかのパラメタに従って基板W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に接続されているテーブル(例えば基板テーブルまたはウエーハテーブル)WTと、
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つまたは複数のダイからなる)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と、を備える。
照明系ILは、放射の方向や形状の調整またはその他の制御のために、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MTは、パターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、パターニングデバイスMAの向きやリソグラフィ装置の設計、あるいはパターニングデバイスMA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MAを保持する。支持構造MTは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスMAを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造MT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MTは、パターニングデバイスMAが例えば投影系PSに対して所望の位置にあることを保証してもよい。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、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、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。このような場合には例えば、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がある。一般には、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における特定の機能層に対応する。
パターニングデバイスMA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、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。
ここに図示されるのは、(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または反射型マスクを用いる)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)の支持テーブル例えば基板テーブルWT(及び/または2つ以上のパターニングデバイステーブル)を備えてもよい。こうした多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは1以上のテーブルで露光が行われている間に他の1以上のテーブルで準備工程を実行するようにしてもよい。一実施例においては、少なくとも1つのテーブルは基板テーブルであり、ある別のテーブルは1つまたは複数のその他の物体例えばセンサを支持する。一実施例においては、投影ビームの計測は、基板がそれとは別の露光される基板に交換されている間に行われてもよい。
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け取る。例えば放射源SOがエキシマレーザである場合には、放射源SOとリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源SO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、放射ビームは放射源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備える。あるいは放射源SOが例えば水銀ランプである場合には、放射源SOはリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。放射源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、イルミネータILの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び/または内径(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ILはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために使用されてもよい。放射源SOと同様に、イルミネータILはリソグラフィ装置の一部を構成するとみなされてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、イルミネータILは、リソグラフィ装置に一体の部分であってもよいし、リソグラフィ装置とは別体であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置はイルミネータILを搭載可能に構成されていてもよい。イルミネータILは取り外し可能とされ、(例えば、リソグラフィ装置の製造業者によって、またはその他の供給業者によって)別々に提供されてもよい。
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、パターニングデバイスMAによりパターンが付与される。パターニングデバイス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に合焦する。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。そうして基板テーブル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(スキャナとは異なり)、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B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WTがX方向及び/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B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Cの(非走査方向の)幅を制限し、走査移動距離が目標部分C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。
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マイクロスケールの、更にはナノスケールをもつ要素の製造における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。こうした他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターン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。
投影系の最終要素と基板との間に液体を提供する構成は少なくとも二種類に大きく分類することができる。浴槽型の構成といわゆる局所液浸システムとである。浴槽型は基板の実質的に全体と任意的に基板テーブルの一部とが液槽に浸される。いわゆる局所液浸システムは、基板の局所域にのみ液体を供給する液体供給システムを使用する。後者の分類においては、液体で満たされる空間は平面図にて基板上面よりも小さく、液体で満たされた領域は基板がその領域の下を移動しているとき投影系に対し実質的に静止状態にある。本発明の一実施例が指向する更なる一構成は、液体が閉じ込められない全濡れ型である。この構成においては、基板上面全体と基板テーブルの全体または一部が液浸液で覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは浅い。液体はフィルム状であってもよく、基板上の薄い液体フィルムであってもよい。図2乃至図5の液体供給装置はいずれもこうしたシステムに使用可能であるが、シール機能はなくすか、動作させないか、通常ほどは効果的でないようにするか、あるいはその他の手法で、局所域のみに液体を封じないようにする。4つの異なる形式の局所液体供給システムが図2乃至図5に図示されている。
1つの提案される構成は、液体供給システムが基板の局所域のみにかつ投影系の最終要素と基板との間に液体閉じ込めシステムを使用して供給するというものである(基板は一般に投影系の最終要素よりも大きな面積をもつ)。そのための構成の一例がPCT特許出願第WO99/49504号に開示されている。図2及び図3に示されるように、液体が少なくとも1つの入口によって基板上に、好ましくは最終要素に対する基板の移動方向に沿って供給され、投影系の下を通過した後に少なくとも1つの出口によって除去される。つまり、基板が−X方向に最終要素の下を走査されると、液体が要素の+X側にて供給され、−X側にて除去される。図2は、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によって要素の他方側で除去される構成を概略的に示したものである。図において基板Wの上方の矢印は液体流れ方向を示し、基板Wの下方の矢印は基板テーブル移動方向を示す。図2では液体が最終要素に対する基板の移動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、最終要素の周囲に規則的なパターンで設けられる。液体供給デバイス及び液体回収デバイスにおける矢印が液体流れ方向を示す。
局所液体供給システムをもつ液浸リソグラフィの更なる解決法が、図4に示されている。液体は、投影系PSの両側にある2つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に配置された複数の分離された出口によって除去される。入口及び出口は、投影ビームを通す穴を実質的に中心に有するプレートに設けることができる。液体は、投影系PSの一方側にある1つの溝入口によって供給され、投影系PSの他方側にある複数の分離された出口によって除去され、これによって投影系PSと基板Wとの間に液体の薄膜の流れが生じる。入口と出口のどちらの組合せを使用するかの選択は、基板Wの移動方向によって決まる(他方の組合せの入口及び出口は作動させない)。図4の断面図において矢印は入口での液体流入方向と出口での液体流出方向とを示す。
本明細書にその全体が援用される欧州特許出願公開第1420300号及び米国特許出願公開第2004−0136494号には、二重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の着想が開示されている。こうした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。レベリング計測が1つのテーブルで第1位置で液浸液なしで実行され、露光が1つのテーブルで第2位置で液浸液ありで実行される。一実施例においては、装置は1つのテーブルのみを有する。デュアルステージのリソグラフィ装置の一実施例においては、装置は基板テーブルWTである支持テーブルと、基板を支持可能ではなく1つまたは複数のセンサを支持する計測テーブルである支持テーブルと、を有する。計測テーブルは1つまたは複数の洗浄デバイスを支持してもよい。例えば複数基板を順次露光する合間に、及び/または基板テーブルでの基板交換の際に、計測テーブルの少なくとも1つのセンサを使用して投影ビームの計測が実行されてもよい。
提案されている別の構成は流体閉じ込め構造をもつ液体供給システムを設けることである。流体閉じ込め構造は、投影系の最終要素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。こうした構成を図5に示す。流体閉じ込め構造は、投影系に対してXY面で実質的に静止しているが、Z方向(光軸の方向)では多少の相対運動があってよい。流体閉じ込め構造と基板または基板テーブルまたはその両方の表面との間にシールが形成される(以下の説明においては、そうではないと明示していない限り、基板Wの表面との言及は、それに加えてまたはそれに代えて支持テーブル例えば基板テーブルWTまたは計測テーブルの表面にも言及するものである)。一実施例においては、流体閉じ込め構造と基板の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等の非接触シールであってもよい。こうしたシステムは米国特許出願公開第2004−0207824号に開示されている。一実施例においては流体閉じ込め構造は液体の閉じ込めに使用され、液体閉じ込め構造とも称される。
図5は、流体閉じ込め構造を形成する本体12を有する流体ハンドリング構造または流体ハンドリングデバイス等をもつ局所液体供給システムを模式的に示す図である。局所液体供給システムは、空間11の境界の少なくとも一部に沿って延在する。この空間は投影系PSの最終要素と基板テーブルWTまたは基板Wまたはその両方の表面との間に形成されてもよい。液体ハンドリング構造は、投影系に対してXY面で実質的に静止しているが、Z方向(一般には光軸方向)では多少の相対運動があってよい。一実施例においては、本体12と基板W及び/または基板テーブルWTの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またはその他の流体シール等の非接触シールであってもよい。
流体ハンドリングデバイスは、投影系PSの最終要素と基板Wとの間の空間11の少なくとも一部に液体を収容する。基板Wに対する非接触シール、例えばガスシール16が投影系PSの像フィールドの周囲に形成され、空間11に液体が閉じ込められてもよい。この空間11は少なくとも一部が本体12により形成される。本体12は投影系PSの最終要素の下方に配置され、当該最終要素を囲む。液体が、投影系PSの下方かつ本体12内部の空間11に、液体入口13によって供給される。液体出口13によって液体が除去されてもよい。本体12は、投影系PSの最終要素の少し上方まで延在していてもよい。液位が最終要素の上まで上昇することで、液体のバッファが提供される。一実施例においては本体12は、上端において内周が投影系PSまたはその最終要素の形状に近似し、例えば円形であってもよい。下端において内周が像フィールドの形状に近似し、例えば長方形であってもよい。これらの形状は必須ではない。内周はいかなる形状であってもよく、例えば内周は投影系の最終要素の形状に一致していてもよい。内周は円形であってもよい。
液体は、本体12の底部と基板Wの表面との間に使用時に形成されるガスシール16によって空間11に収容されてもよい。ガスシール16は、例えば空気又は合成空気、一実施例ではN又はその他の不活性ガスなどの気体によって形成される。ガスシール16の気体は、圧力の作用で入口15を介して本体12と基板Wとの隙間に提供される。気体は出口14から抜き取られる。気体入口15での過剰圧力、出口14の真空レベル、及び隙間の幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流れが存在するように構成される。本体12と基板Wとの間の液体に作用する気体の力が空間11に液体を収容する。入口及び出口は空間11を取り巻く環状溝であってもよい。環状溝は連続していてもよいし不連続であってもよい。気体流れは空間11に液体を収容する効果がある。こうしたシステムは本明細書にその全体が援用される米国特許出願公開第2004−0207824号に開示されている。
図5の例はいわゆる局所域型であり、液体はいかなる時点においても基板Wの上面の局所域に供給されるのみである。異なる構成も可能であり、本明細書にその全体が援用される例えば米国特許出願公開第2006−0038968号には、単相抽出器または二相抽出器を利用する流体ハンドリングシステムを含む構成が開示されている。一実施例においては、単相抽出器または二相抽出器は、多孔質材料に覆われている入口を備えてもよい。一実施例の単相抽出器においては、多孔質材料が気体から液体を分離し液体単相の液体抽出を可能とするために使用される。多孔質材料の下流のチャンバがいくらか負圧に保たれて液体で満たされる。そのチャンバの負圧は、多孔質材料の孔に形成されるメニスカスが周囲の気体のチャンバへの引き込みを妨げるような大きさとされる。その一方、多孔質材料が液体に接触すれば流れを制限するメニスカスはなくなるので液体が自由にチャンバに流入できる。多孔質材料は多数の小孔、例えば5μm乃至300μmの、望ましくは5μm乃至50μmの範囲の直径の小孔を有する。一実施例においては、多孔質材料は少なくともいくらかの親液性(例えば親水性)をもつ。すなわち、多孔質材料は液浸液例えば水に対する接触角が90度未満である。
その他にも多様な液体供給システムが可能である。例えば液体は流体ハンドリング構造の表面にある開口を通じて二相流で抽出されてもよい。空間11の液体は流体ハンドリング構造12の表面と対向表面との間にメニスカス170を形成してもよく、この対向表面は基板W、基板テーブルWT、またはその両方の表面であってもよい。開口が使用に際してメニスカス170を留める役割を果たしてもよい。本発明の一実施形態は、投影系PSの最終要素と基板Wとの間に液体を閉じ込める閉じ込め型液浸システムへの使用に有利であり、例えばその使用を最適とするが、本発明の一実施形態はいかなるその他の液体供給システムにも使用可能であり、いかなる特定の形式の液体供給システムにも限定されない。
液体が流体ハンドリング構造システムにより供給されるときには、表面100が流体ハンドリング構造12の下にある。表面100は流体ハンドリング構造12に使用中に対面してもよく、よって対向表面100と呼ぶこともできる。液体が対向表面100の局所領域に流体ハンドリング構造12によって提供される。局所領域の端部は液体メニスカス170により画定される。使用中に表面100は流体ハンドリング構造12に対し移動する。液体を空間11において局所領域に閉じ込める(または収容する)ためには、メニスカス170は安定的であるべきである。
問題が生じうるのは、局所領域の表面100が断面に特徴部分を、例えば構造的特徴のある端部150を、例えば流体ハンドリング構造12の表面と対向表面100との間の距離変化を、有する場合である。距離変化は緩やかでも不連続であってもよく、その距離変化をステップと称してもよい。ステップにおいては表面100に高さ差がある(そのためステップは高さステップと呼ぶこともできる)。ステップは表面高さの不連続な変化であってもよい。メニスカス170はステップに留められることができる。メニスカス170を留めることは、対向表面100が流体ハンドリング構造12に対し更に移動するに際してメニスカス170を伸張したり引っ張ったりすることにつながる。最終的には液体メニスカス170は破れ、おそらくは1つまたはいくつかの滴が対向表面100(またはリソグラフィ装置のその他の表面)及び/または端部150の角部に残されるか、流体ハンドリング構造12に閉じ込められる液体に気泡を含ませる結果となる。
滴は、例えば滴の位置する表面に、局所的な蒸発冷却をもたらす可能性がある。こうした冷却が熱変形例えば膨張作用または収縮作用をもたらす可能性がある。液滴は溶質及び/または微粒子物質を含み得る。滴の蒸発によって乾燥ステインが形成される可能性がある。加えてまたは代替的に、滴とメニスカス170との衝突はそれ自体で気泡生成を、例えば付着気泡(つまり液体に接触する表面に付着した気泡)または浮遊気泡(つまり液体に浮遊する気泡)を、流体ハンドリング構造12に閉じ込められた液浸液に生じさせる可能性がある。流体ハンドリング構造12の液体中の気泡は像欠陥を起こし得る。
図6は、例えばステップである端部150を断面に有する特徴部分をもつ表面100の断面図である。矢印105は流体ハンドリング構造12(図示せず)に対する表面100の移動方向を示す。一実施例においては、流体ハンドリング構造12は静止している。流体ハンドリング構造12に対して、表面100は対向表面である。メニスカス170が対向表面100と流体ハンドリング構造12との間に延びている。図6が示すのは、方向105の表面100とメニスカス170との例えば表面100が移動する相対運動中のメニスカス170と表面100との相対位置である。図6に示される場合においては、メニスカス170の相対移動は、端部150の一方の側の表面100の高い部位と端部150の他方の側の低い部位との間である。メニスカス170の表面100に位置する部分はこのステップを越えて下方へと移動する。
メニスカス170が端部150を越えて移動する(例えば進む)際に、メニスカス170は、図6の中央左図及び中央右図に示される位置に端部150において留められる。図6の中央右図ではメニスカス170がちょうど伸張されている。図6の最右図はメニスカスが伸張され端部150から外れた後の状態を示す。見てわかるように、後退する後側のメニスカス170がステップを降りるときに滴171が形成されている。
図7に示すのは図6と類似の状況であるが、メニスカス170と表面100との相対運動に関してメニスカス170がステップである端部150を反対方向に移動していることが異なる。図7に示されるように、メニスカス170は端部150の一方側の低い部位から端部150の他方側の高い部位へと移動する。メニスカス170は表面100に対しステップを登る。このとき図7の中央図にあるようにメニスカスが端部150に留められる。右図ではメニスカス170の留めが外されているが、滴171が残されている。滴171はステップ下方の表面100の低い部位に残されている。
一実施例においては、メニスカス170での液体表面張力がその留め位置(すなわち特徴部分または端部150)にあるときに低下させられる。液体の表面張力の留め位置における低下は、留め位置及びメニスカス170の近傍で局所的に液膜を弱める。その結果、メニスカス170が外れて、例えば表面100を移動することができる。このようにして図6及び図7に示す液体損失を避けることが可能になる。
加えてまたは代替的に、液体表面張力のメニスカス170での局所低減により気泡生成を抑えることもできる。気泡生成のメカニズムを図8及び図9に示す。図8において気泡172が形成されるのは、メニスカス170の前端部が端部150を登るときに端部150においてガス領域173を含める場合である。図8に示される一実施例においては、気泡172は、メニスカス170例えば前進メニスカスが端部150の一方側の低い部位から端部150の他方側の高い部位へと移動する際に形成されている。メニスカス170が表面100の低い部位にあり端部150がメニスカスに近づくときには、表面100の上方にあるメニスカス170の接触部174が端部150に当たる。このメニスカス170の部位が端部150に留められ、ガス領域173が、接触部174と表面100の低い部位との間の部分のメニスカス170と表面100との間に形成される。メニスカス170と表面100との相対移動は接触部174の上方で上記高い部位を越えて継続されている。気泡172が、ガス領域173に含まれる気体から形成される。
図9に示す一例においては、ガス領域173が空間11の液体に含まれるのは、メニスカス170が端部150を降りるときである。図9に示す一実施例においては、メニスカス170が端部150の一方側の高い部位から端部150の他方側の低い部位へと移動するときにガス領域173を形成し、その結果気泡172が生じる。このメカニズムは図8に示す構成に類似しているが、端部150に留められたメニスカス170が引き伸ばされてメニスカス170の接触部174が表面100の低い部位に接触し気泡172を生成する点が異なる。気泡172がステップの下側にて形成されたとみることができる。
一実施例においては、調整流体源が設けられる。調整流体は例えば、溶媒等の液体例えば有機液体であってもよい。調整流体源(または溶媒源)は、液浸液の組成を局所的に変化させるよう構成されている。具体的には、調整流体源は、液浸液組成をメニスカス170において、例えば端部150近傍のメニスカス170の液体域において、変化させる。こうしてメニスカス170が端部150を移動するときにメニスカス170に局所的な表面張力の減少をもたらす。誘起された局所の表面張力減少によって、留め位置近傍の液膜を局所的に弱くする。こうしてメニスカス170を引っ込めることができる。調整流体源から供給される調整流体の量は望ましくは、調整流体の存在により液浸液の光学特性に副作用を与えないよう十分に少なくする。一実施例においては、調整流体の供給は、空間11に液浸液が広がってしまう前に該液体から除去し得る位置において行うことが望ましい。
調整流体の適用によってメニスカスに余分な「力」を与えることにより、メニスカス170の接触線を縮めることができる。メニスカスの表面張力が減少することで液体の塊は液体を端部150から引き離すことができ、留め外し効果がもたらされる。
液浸液に溶けて液浸液の表面張力を下げる任意の界面活性剤を使用しうる。例えば、有機化合物例えばアルコール等を使用しうる。一実施例においては、調整流体は、液浸液が水である場合は例えばイソプロパノール(IPA)であってもよい。部材200(図10及び後述の説明を参照)の下方の厚さ10μmのイソプロパノール層が使用される場合には、投影系PS下方の流れを約1リットル/mとすると、イソプロパノールは液浸液に約10ナノグラムのIPA/Lの濃度で存在すべきである。こうした濃度であれば結像欠陥に大きなリスクを及ぼさない。他の一構成においては、計算により流体流れのパラメタにつきおそらくはより現実的な異なる見積を与えることができる。部材200(図10及び後述の説明を参照)の下方の厚さ1μmのイソプロパノール層が使用される場合には、投影系PS下方の流れを約2.5リットル/mとすると、イソプロパノールは液浸液に約10ミリグラムのIPA/Lの濃度で存在すべきである。この構成においてはIPA濃度は結像欠陥に大きなリスクを及ぼさない。
端部150の側面152が表面100となす角度は(図6において角度θにより測定されたときに)、30°以下であることが望ましい。したがって一実施例においては、端部150の側面152が表面100となす角度は30°未満、望ましくは20°未満である。端部150の側面152の表面100との角度が30°未満であり上面のコーティングが疎液性である場合には、留め作用を理論的にはある限界速度まで抑制することができる。ところが実際には、通常こうした完璧な端部を製造することは可能ではない。端部の最も薄い部分は70°乃至90°の傾斜のある数ミクロンの厚さをもつ部位を有する可能性がある。この位置にメニスカス170は留められ得る。しかし、こうした場合に調整流体源を設けることは特に有効であり得る。調整流体源から留め位置までの距離が、端部150の側面152の全体が表面100に対し90°であれば、より小さくなるからである。
図10に示す一実施例においては、端部150が表面100に、表面100上の更なる構成要素または部材200の存在により、形成されている。部材200は例えば、表面100に取り付けられている平面部材であってもよい。この平面部材は、表面100の少なくとも一部に接着されていてもよい(そのためこの部材は「ステッカ」と呼ぶこともできる。)。平面部材は(例えば要素間の隙間を橋渡しするための)ブリッジであってもよく、これについては図11及び図12を参照して後述する。一実施例においては、部材200は、追加的にまたは代替的に、表面100の被覆される部位に表面特性を、例えば液浸液に対する接触角を、与える。
調整流体源210は部材200と表面100との間に設けられていてもよい。調整流体が液体の形をとる場合には、部材200と表面100との間の毛管力は部材200と表面100との間に調整流体210を維持するのに役立つ。メニスカス170が端部150を通過するときに、メニスカス170における液体表面張力は局所的に減少させられる。調整流体源210の調整流体に触れるからである。そうして端部150からのメニスカス170の留め外しがなされる。
一実施例においては、調整流体源210は(溶解速度が十分に大きければ)固体の調整流体源であってもよい。固体調整流体源は液浸液に溶ける溶解性を有しており、それによって表面張力を変化させ所望の効果を引き起こす。
一実施例においては、部材200はそれ自体が調整流体源であってもよいし、調整流体源に一体に形成されていてもよい。例えば、部材200は疎液性の上面を有していてもよい。部材200は上面の疎液表面の下側に層を有してもよく、この層が表面100に接着し得る調整流体源210であってもよい。調整流体源210はその上層の下側にあってもよい。調整流体源210は下層として形成された層内にあってもよい。調整流体源は例えばこの下層の場合、表面100に接着されていてもよい。調整流体源210は調整流体を含浸させた多孔質材料であってもよい。
図11は更なる一実施例の断面を示す。図11の実施例においては、ステップの形をとる端部150が表面100に存在する。表面100は基板テーブルWTの上面である。基板テーブルWTは微動のためのショートストロークモジュールを備えてもよい。基板テーブルWTは基板支持部SSを支持しており、基板支持部SSが基板Wを支持する。ショートストロークモジュールはロングストロークモジュール(図示せず)によって運ばれる。ロングストロークモジュールは基板Wの粗い位置決めに使用されショートストロークモジュールはロングストロークモジュールに対する基板Wの精細な位置決めのために移動する。基板支持部SSは例えばいわゆるピンプルテーブルであってもよい。
図11には(可動)平面部材215が示されている。平面部材215は、基板Wの端部と基板テーブルWTの端部との間隙を基板Wが基板支持部SSにあるときに橋渡しするシールとして機能する。こうした平面部材215は基板端部シール215と名付けることもできる。一実施例においては、基板端部シール215は間隙をシールするときにリングを形成する(リングであってもよい)。使用に際して基板端部シール215の内端が基板Wの外端にちょうど位置するか、基板Wの外端の上に延びて位置する。基板端部シール215の外端は基板テーブルWTの上面100に一致してまたはその上に接触して位置する。
図11に示されるように基板端部シール215は、例えば基板テーブルWTの位置決めモジュールによって、基板支持部SS及び基板Wが置かれる基板テーブルWTの凹部の端部の上に配置される。いかなる隙間も、例えば基板Wの上面と基板テーブルWTの上面との基板端隙間も、基板端部シール215によって覆われる。基板端部シール215は、基板Wと基板テーブルWTとの間の、例えば基板支持部SSの周縁の少なくとも一部を包囲する基板テーブルWTの端部と基板支持部SS上にある基板Wとの間の、基板端隙間に液体の進入路が生じるのを防ぐのに役立つ。例えば、基板Wの端部に像が形成され液体が流体ハンドリング構造12により基板端隙間の上に供給されているときに、基板端部シール215は基板端隙間への液体進入を防ぐのに役立つ。基板端部シール215は、基板Wの交換の前に取り外すことができ、基板Wの交換の後に基板支持部SS上の新たな基板Wの端部の上に再配置することができ、これは2009年6月30日に出願された米国特許出願第61/213,658号に記載されている。基板端部シール215は例えば、基板テーブルWTに内蔵のアクチュエータに接続されている。アクチュエータは、基板端部シール215を基板W端部から径方向に離れるよう上昇させる。
基板端部シール215は、表面100に対しステップ150を形成する端部150を有する。その上をメニスカス170が、基板テーブルWTの移動の際に通過する。
図11の実施例においては、調整流体源は毛管流路310の一端における開口という形式で設けられている。毛管流路310は供給開口をもつ当該流路310の一端から、第2の(例えば反対の)一端へと延びている。この第2の一端によって当該流路310は、調整流体室320に流体流通可能である。供給開口は少なくともその一部が基板端部シール215内または近傍に形成されている。供給開口は、メニスカス170が端部150の上を通過するときに調整流体が液浸液へと望ましくは端部150にて局所的に溶け出すように、端部150に隣接していてもよい。そのようにして、調整流体はメニスカス170の表面張力の低減に役立ち、端部150に留めるのを妨げるよう役立ちうる。
調整流体室320での流体のはねを防止または軽減するために、調整流体室320は調整流体を保持する多孔質媒体を有してもよい。追加的にまたは代替的に、(自由表面がないよう)液体を押すピストンをもつポンプが使用されてもよい。望ましくは毛管流路310での毛細管圧は、基板テーブルWTの加速による調整流体室320での調整流体の圧力ピークよりも高くする。このことが(毛管流路310の径及び調整流体の選択により)実現される場合には、調整流体の基板テーブルWTの表面例えば上面へのこぼれを避けることができる。
液浸リソグラフィ装置には多くの位置に端部150(例えば、ステッカ等の接着可能平面部材によるもの)があり、端部150は液体が流体ハンドリング構造12により供給される表面例えば上面に存在する。こうした位置の大半は図12に示されているが、これらは例示にすぎないと見るべきであり限定するものではない。すべての場合において、メニスカス170は部材(例えば接着されたステッカ等の平面部材)の端部150によって留められる危険性があり、それによって液体が失われるおそれがある。本発明の一実施形態は、複数の端部150のいずれかまたはすべてに適用することができる。
基板テーブルWTは基板Wを支持する。図12に示す基板テーブルWTは基板端部シール215をもつ基板支持部SS(図示せず)を有する。基板端部シール215は基板W及び/または基板支持部SSと基板テーブルWTとの間隙を橋渡しする。図12に示されるのは、センサ50と、そのセンサ50と基板テーブルWTとの間隙を覆うステッカ220とである。これに加えてまたは代えて、センサターゲット60が基板テーブルWTの凹部に搭載される別個の部材であってもよい。ステッカ230が、センサターゲット60と基板テーブルWTとの間隙を橋渡ししてもよい。
ブリッジ80が図示されている。ブリッジ80は格納可能であってもよい。投影系下方でのテーブル交換に際して、例えば基板テーブルWTと計測テーブルMSTとの交換に際して、投影系PSまたはその最終要素に液体の接触を保つことが乾燥ステインを防ぐには望ましい。これを実現するには、流体ハンドリング構造12の下方に常に表面を位置させるようにすればよい。ブリッジ80は、2つのテーブル例えば図12に示す基板テーブルWTと計測テーブルMSTとの間隙に橋渡しをするために設けられている。ブリッジ80は、基板テーブルWTにブリッジ80を取り付けるためのブリッジヘッド85を有してもよい。ブリッジヘッド85は、ブリッジ80を適時に展開し格納するための機構を収容してもよい。ブリッジヘッド85と基板テーブルWTとの間には隙間が存在しうるので、ステッカ240等の平面部材によってこの隙間が橋渡しされていてもよい。図においてはブリッジ80及びブリッジヘッド85は基板テーブルに設けられているが、これらの一方または両方が他のテーブル例えば計測テーブルMSTに配置されていてもよい。
計測テーブルMSTは、1つまたは複数のセンサが2つのテーブルの一方にあり基板Wが他方によって支持されるというデュアルステージの設計において使用される。計測テーブルMSTは計測を行うために設けられているが、例えば基板テーブルWTでの基板Wの交換の際に流体ハンドリング構造12に液体を封じるための表面として使用されてもよい。この目的のために上面100が設けられている。一実施例においては、上面100は液浸液に対し疎液性をもつ。この目的のために、接着された平面部材例えばステッカ250が上面100に設けられていてもよい。ステッカ250はそれ自体疎液性上面をもつ。ステッカ250は表面100を疎液性にしてもよいし、上面100の疎液性特性が例えば使用のうちに劣化したときに上面100の疎液性特性を復元してもよい。こうしたステッカ250は追加的にまたは代替的に、基板テーブルWTにあってもよい(図示参照)。
計測テーブルMSTは、センサ50と、基板テーブルWTにあるのと同様のステッカ220と、を備えてもよい。センサターゲット60及び関連するステッカ230についても同様に設けられていてもよい。計測テーブルMSTに設けられたセンサターゲット60及びセンサ50は、基板テーブルWTに設けられているそれらと同一であってもよいし異なるものであってもよい。加えて、図示のように、洗浄ステーション90が計測テーブルMSTに設けられていてもよい。洗浄ステーション90は、液体ハンドリングシステム及び/または投影系PSの最終要素を洗浄するための洗浄ステーションであってもよい。ステッカ260が洗浄ステーション90と計測テーブルMSTとの間隙を橋渡しするために設けられていてもよい。
本発明の一実施例は、図12に示す部材またはステッカ210、220、230、240、250、260により作られる端部のいずれかまたはすべてに適用されてもよい。
本発明の一実施形態は、液体の損失及び/または気泡の生成の可能性を低減するという点で有効である。したがって、1つのあり得る効果は、欠陥の低減である。これに加えて、またはこれに代えて、高スループットも可能となりうる。特徴部分にメニスカス170が留まる可能性が小さくなるので流体ハンドリング構造12に対しより高速にテーブルWT、MSTを動かすことが可能となるからである。
理解されるように、本願にて網羅される明記された組み合わせには限られず、任意の上記の特徴は他の任意の上記の特徴とともに使用可能である。
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、磁区メモリ用案内パターン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「ウェーハ」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つの光学素子またはこれら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。
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明の実施形態は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の1つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形式をとってもよいし、そのコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体(例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク)であってもよい。機械で読み取り可能な命令は2以上のコンピュータプログラムにより実現されてもよい。それら2以上のコンピュータプログラムは1つまたは複数の異なるメモリ及び/またはデータ記録媒体に記録されていてもよい。
本明細書に記載の1つまたは複数のコントローラは各々がまたは組み合わされて、リソグラフィ装置の少なくとも1つの構成要素内部に設けられた1つまたは複数のコンピュータプロセッサによって1つまたは複数のコンピュータプログラムが読み取られたときに動作可能であってもよい。コントローラは信号を受信し処理し送信するのに適切ないかなる構成であってもよい。1つまたは複数のプロセッサは少なくとも1つのコントローラに通信可能に構成されていてもよい。例えば、複数のコントローラの各々が上述の方法のための機械読み取り可能命令を含むコンピュータプログラムを実行するための1つまたは複数のプロセッサを含んでもよい。各コントローラはコンピュータプログラムを記録する記録媒体及び/またはそのような媒体を受けるハードウェアを含んでもよい。コントローラは1つまたは複数のコンピュータプログラムの機械読み取り可能命令に従って動作してもよい。
本発明の1つまたは複数の実施形態はいかなる液浸リソグラフィ装置に適用されてもよい。上述の形式のものを含むがこれらに限られない。液浸液が浴槽形式で提供されてもよいし、基板の局所領域のみに提供されてもよいし、非閉じ込め型であってもよい。非閉じ込め型においては、液浸液が基板及び/または基板テーブルの表面から外部に流れ出ることで、基板テーブル及び/または基板の覆われていない実質的に全ての表面が濡れ状態であってもよい。非閉じ込め液浸システムにおいては、液体供給システムは液浸流体を閉じ込めなくてもよいし、液浸液の一部が閉じ込められるが完全には閉じ込めないようにしてもよい。
本明細書に述べた液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態において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提供する機構または構造体の組合せであってもよい。1つまたは複数の構造体、及び1つまたは複数の流体開口の組合せを含んでもよい。流体開口は、1つまたは複数の液体開口、1つまたは複数の気体開口、1つまたは複数の二相流のための開口を含む。開口のそれぞれは、液浸空間への入口(または流体ハンドリング構造からの出口)または液浸空間からの出口(または流体ハンドリング構造への入口)であってもよい。一実施例においては、液浸空間の表面は基板及び/または基板テーブルの一部であってもよい。あるいは液浸空間の表面は基板及び/または基板テーブルの表面を完全に含んでもよいし、液浸空間が基板及び/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、性質、形状、流速、またはその他の性状を制御するための1つまたは複数の要素をさらに含んでもよいが、それは必須ではない。
要約すれば、本開示は以下の特徴の1つまたは複数を含む。
1.投影系の最終要素と断面に特徴部分を有する表面との間に液浸液を供給する流体ハンドリングシステムと、
液浸液のメニスカスが前記特徴部分に接触するときに少なくとも、液浸液の表面張力に局所的減少を起こすよう液浸液の組成を局所的に変化させる調整流体源と、を備える液浸リソグラフィ装置。
2.前記調整流体源は、前記特徴部分に隣接する前記表面に位置する、特徴1に記載の液浸リソグラフィ装置。
3.前記源は固体調整流体源を備える、特徴1または2に記載の液浸リソグラフィ装置。
4.前記調整流体源は、毛管流路の一端にある開口を備え、該毛管流路は他端において調整流体室に流体流通可能である、特徴1から3のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
5.前記表面はテーブルの表面を含む、特徴1から4のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
6.前記テーブルは基板テーブルまたは計測テーブルである、特徴5に記載の液浸リソグラフィ装置。
7.前記特徴部分は、前記表面の少なくとも2つの隣接する部位の間にある端部である、特徴1から6のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
8.前記端部は前記表面にある高さステップである、特徴7に記載の液浸リソグラフィ装置。
9.前記特徴部分は前記表面上にある平面部材の端部である、特徴1から8のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
10.前記平面部材は、該平面部材が位置する前記表面とは異なる表面特性をもつ、特徴9に記載の液浸リソグラフィ装置。
11.前記平面部材は前記表面に接着されている、特徴9または10に記載の液浸リソグラフィ装置。
12.前記平面部材は、第1物体と第2物体との間隙を橋渡しする、特徴9から11のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
13.前記第1物体は、センサ、洗浄ステーション、基板支持部、センサターゲット、ブリッジヘッド、またはブリッジから選択される少なくとも1つである、特徴12に記載の液浸リソグラフィ装置。
14.前記第2物体はテーブルである、特徴13に記載の液浸リソグラフィ装置。
15.前記第2物体は、基板テーブルの内部に配置されている基板支持部である、特徴14に記載の液浸リソグラフィ装置。
16.前記第1物体はブリッジヘッドであり、前記第2物体はブリッジである、特徴12に記載の液浸リソグラフィ装置。
17.前記平面部材は基板端部シールであり、前記第1物体はテーブルである、特徴12に記載の液浸リソグラフィ装置。
18.前記第2物体は基板である、特徴17に記載の液浸リソグラフィ装置。
19.前記流体ハンドリングシステムは、最終光学素子と基板またはテーブルまたはその両方の対向表面との間の空間に液浸液を供給し閉じ込める、特徴1から18のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
20.前記流体ハンドリングシステムは、基板及び/またはテーブルの上面の局所領域のみに液体を供給する局所流体ハンドリングシステムである、特徴1から19のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
21.前記特徴部分は、前記表面にある部材により形成される端部であり、前記調整流体源は、該部材と該表面との間に位置する、特徴1から20のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
22.前記調整流体源は、液体であり、前記部材と前記表面との間に毛管力によって保持されている、特徴21に記載の液浸リソグラフィ装置。
23.前記部材は接着可能である、特徴21または特徴22に記載の液浸リソグラフィ装置。
24.パターンが与えられた放射ビームを、投影系の最終要素と基板との間の空間に流体ハンドリングシステムによって閉じ込められた液浸液を通じて投影することと、
断面に特徴部分を有する表面を移動させることと、
液浸液のメニスカスが前記特徴部分を移動する際に液浸液の組成を局所的に変化させることと、を含むデバイス製造方法。
25.断面に特徴部分を有する表面をもつ支持テーブルであって、
該支持テーブルは流体を供給する表面張力調整流体源を備え、該表面張力調整流体源は、液浸液メニスカスが前記特徴部分を移動するときに該源からの表面張力調整流体が該メニスカスでの表面張力に局所的減少を起こすよう前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させるように、前記表面に流体流通可能である、支持テーブル。
26.投影系の最終要素と該投影系に対し移動する本体の表面であって特徴部分を備える表面との間の空間に液浸液を供給する流体ハンドリング構造と、
前記流体ハンドリング構造と前記表面との間の液体メニスカスが前記表面に相対移動する際に前記メニスカスの表面張力を調整することで前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させる表面張力調整流体源と、を備える液浸リソグラフィ装置。
上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加え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。

Claims (14)

  1. 投影系の最終要素と断面に特徴部分を有する表面との間に液浸液を供給する流体ハンドリングシステムと、
    液浸液のメニスカスが前記特徴部分に接触するときに少なくとも、液浸液の表面張力に局所的減少を起こすよう液浸液の組成を局所的に変化させる調整流体源と、
    前記特徴部分に又はその近傍に位置する調整流体の出口と、を備え、前記出口は液浸液が接触するとき液浸液に調整流体が溶解するよう前記表面に位置しており、
    前記特徴部分は、前記表面上にある部材の端部であり、
    前記部材は、前記表面にある隙間を覆っている、液浸リソグラフィ装置。
  2. 投影系の最終要素と断面に特徴部分を有する表面との間に液浸液を供給する流体ハンドリングシステムと、
    液浸液のメニスカスが前記特徴部分に接触するときに少なくとも、液浸液の表面張力に局所的減少を起こすよう液浸液の組成を局所的に変化させる調整流体源と、
    前記特徴部分に又はその近傍に位置する調整流体の出口と、を備え、前記出口は液浸液が接触するとき液浸液に調整流体が溶解するよう前記表面に位置しており、
    前記調整流体源は固体調整流体源を備え、前記固体調整流体源は、液浸液に溶ける固体を備え、前記調整流体は液浸液に溶けた前記固体を含む、液浸リソグラフィ装置。
  3. 前記調整流体源は、前記特徴部分に隣接する前記表面に位置する、請求項1または2に記載の液浸リソグラフィ装置。
  4. 前記出口は、毛管流路の一端にある開口を備え、該毛管流路は他端において調整流体室に流体流通可能である、請求項1から3のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  5. 前記表面はテーブルの表面を含む、請求項1から4のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  6. 前記端部は、前記表面の少なくとも2つの隣接する部位の間にある、請求項1、3から5のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  7. 前記部材は前記表面上にある平面部材である、請求項1、3から6のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  8. 前記平面部材は、該平面部材が位置する前記表面とは異なる表面特性をもつ、請求項7に記載の液浸リソグラフィ装置。
  9. 前記平面部材は前記表面に接着されている、請求項7または8に記載の液浸リソグラフィ装置。
  10. 前記流体ハンドリングシステムは、最終光学素子と基板またはテーブルまたはその両方の対向表面との間の空間に液浸液を供給し閉じ込める、請求項1から9のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  11. 記調整流体源は、該部材と該表面との間に位置し、前記部材は接着可能である、請求項1、3から10のいずれかに記載の液浸リソグラフィ装置。
  12. パターンが与えられた放射ビームを、投影系の最終要素と基板との間の空間に流体ハンドリングシステムによって閉じ込められた液浸液を通じて投影することと、
    断面に特徴部分を有する表面を移動させることと、
    液浸液のメニスカスが前記特徴部分を移動する際に液浸液の組成を局所的に変化させることと、を含み、
    前記局所的に変化させることは、前記特徴部分に又はその近傍にありかつ前記表面に位置する出口に液浸液が接触するとき液浸液に調整流体を溶解させることを含み、
    前記特徴部分は、前記表面上にある部材の端部であり、
    前記部材は、前記表面にある隙間を覆っている、デバイス製造方法。
  13. 断面に特徴部分を有する表面をもつ支持テーブルであって、該支持テーブルは、
    流体を供給する表面張力調整流体源を備え、該表面張力調整流体源は、液浸液メニスカスが前記特徴部分を移動するときに該源からの表面張力調整流体が該メニスカスでの表面張力に局所的減少を起こすよう前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させるように、前記表面に流体流通可能であり、該支持テーブルは更に、
    前記特徴部分に又はその近傍に位置する調整流体の出口を備え、
    前記出口は液浸液が接触するとき液浸液に調整流体が溶解するよう前記表面に位置しており、
    前記特徴部分は、前記表面上にある部材の端部であり、
    前記部材は、前記表面にある隙間を覆っている、支持テーブル。
  14. 投影系の最終要素と該投影系に対し移動する本体の表面であって特徴部分を備える表面との間の空間に液浸液を供給する流体ハンドリング構造と、
    前記流体ハンドリング構造と前記表面との間の液体メニスカスが前記表面に相対移動する際に前記メニスカスの表面張力を調整することで前記特徴部分にて液浸液組成を局所的に変化させる表面張力調整流体源と、
    前記特徴部分に又はその近傍に位置する調整流体の出口と、を備え、前記出口は液浸液が接触するとき液浸液に調整流体が溶解するよう前記表面に位置しており、
    前記特徴部分は、前記表面上にある部材の端部であり、
    前記部材は、前記表面にある隙間を覆っている、液浸リソグラフィ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509852A (en) 1980-10-06 1985-04-09 Werner Tabarelli Apparatus for the photolithographic manufacture of integrated circuit elements
WO1999049504A1 (fr) 1998-03-26 1999-09-30 Nikon Corporation Procede et systeme d'exposition par projection
US7000622B2 (en) 2002-09-30 2006-02-21 Lam Research Corporation Methods and systems for processing a bevel edge of a substrate using a dynamic liquid meniscus
US7367345B1 (en) 2002-09-30 2008-05-06 Lam Research Corporation Apparatus and method for providing a confined liquid for immersion lithography
EP1420300B1 (en) 2002-11-12 2015-07-29 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG121822A1 (en) 2002-11-12 2006-05-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN100470367C (zh) 2002-11-12 2009-03-18 Asml荷兰有限公司 光刻装置和器件制造方法
EP1429188B1 (en) 2002-11-12 2013-06-19 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus
KR101520591B1 (ko) 2003-06-13 2015-05-14 가부시키가이샤 니콘 노광 방법, 기판 스테이지, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
JP4524601B2 (ja) * 2003-10-09 2010-08-18 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、デバイス製造方法
EP1524557A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-20 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7460206B2 (en) * 2003-12-19 2008-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective for immersion lithography
JP4521219B2 (ja) * 2004-04-19 2010-08-11 株式会社東芝 描画パターンの生成方法、レジストパターンの形成方法、及び露光装置の制御方法
DE602005011204D1 (de) * 2004-07-01 2009-01-08 Imec Inter Uni Micro Electr Methode und Apparat für Immersionslithographie
US7701550B2 (en) 2004-08-19 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7446859B2 (en) 2006-01-27 2008-11-04 International Business Machines Corporation Apparatus and method for reducing contamination in immersion lithography
JP2007287824A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
US7532309B2 (en) * 2006-06-06 2009-05-12 Nikon Corporation Immersion lithography system and method having an immersion fluid containment plate for submerging the substrate to be imaged in immersion fluid
CN101390194B (zh) * 2006-06-30 2011-04-20 株式会社尼康 维修方法、曝光方法及装置、以及元件制造方法
US7755740B2 (en) 2007-02-07 2010-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JP2008227452A (ja) * 2007-02-16 2008-09-25 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
NL1035942A1 (nl) 2007-09-27 2009-03-30 Asml Netherlands Bv Lithographic Apparatus and Method of Cleaning a Lithographic Apparatus.
JP2009152593A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Nikon Corp 液浸システム、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
US20100039628A1 (en) * 2008-03-19 2010-02-18 Nikon Corporation Cleaning tool, cleaning method, and device fabricating method
JP5097166B2 (ja) * 2008-05-28 2012-12-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置及び装置の動作方法
EP2131242A1 (en) 2008-06-02 2009-12-09 ASML Netherlands B.V. Substrate table, lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2003820A (en) 2008-12-22 2010-06-23 Asml Netherlands Bv Fluid handling structure, table, lithographic apparatus, immersion lithographic apparatus, and device manufacturing methods.
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