JP2009081477A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液浸リソグラフィ装置において、比較的少量の残留液を基板から除去するサクション・デバイスを提供すること。
【解決手段】基板から残留液を除去するように構成されたポンプおよびバッファ・ボリュームを有する液浸リソグラフィ装置が提供される。このポンプおよびバッファ・ボリュームは、バッファ・ボリューム内へのガス・サクションによって基板の近傍に吸引浄化ガス流を生成するように構成されている。一実施例では、ガス流を適用する時間が、ごく限られた時間の長さしか必要としないため（通常、５％未満）、適度なパワーのバキューム・ポンプのみを使用して排気することができる。追加もしくは別法として、このバッファ・ボリュームは、例えば吸引サプライの機能が停止した場合にガス真空サクションを提供するように構成されたバックアップ容積バッファとして使用することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、リソグラフィ装置およびデバイスを製造するための方法に関する。

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適用するマシンである。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、マスクあるいはレチクルとも呼ばれるパターン化デバイス（パターン付与デバイス）が、ＩＣの個々の層に形成するための回路パターンを生成するように使用され、生成されたパターンが基板（例えばシリコン・ウェハ）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からなる）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供された放射線感応材料（レジスト）の層への結像によって実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化される隣接ターゲット部分のネットワークが含まれる。知られている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を照射する、いわゆるステッパと、パターンを放射線ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、同時に、基板をこの方向に平行に、あるいは逆平行に同期走査することによってターゲット部分の各々を照射する、いわゆるスキャナとがある。パターンを基板上へインプリントすることによってパターン化デバイスから基板へパターンを転送することも可能である。

液浸リソグラフィは、重要なリソグラフィ結像技術になってきている。液浸リソグラフィでは、光学結像システムと、光学結像システムによって照射される基板のターゲット部分との間に液体が提供される。この液体は、光学結像システムの開口数をさらに大きくするための方法を提供し、それにより結像性能を改善することができる。液浸リソグラフィ技術を実施するための様々なシステムおよび装置が提案されているが、液体によってリソグラフィ装置のエレメントが汚染されること、および／または劣化することがあるため、液体の取扱いがこれらのシステムが抱えている課題の１つである。また、液体が蒸発し、それにより基板が局部的に冷却されることがあるため、基板上の液体の存在は、温度制御に関する問題をもたらしている場合もある。基板を正確に位置合せして適切な結像を実施するために基板の安定した機械的状態を維持するのに、局部冷却は問題となりうる。

投影システムに極めて近接した真空サクションを提供して、例えば液浸投影露光後に液浸液のすべてもしくは一部を除去することができる。他のリソグラフィ装置では、途中で基板を除去することなく液浸液を提供することができるが、それにもかかわらず、これらの液浸リソグラフィ装置を使用して処理される基板に液浸液が残存することがあり、基板をさらに処理し、他の処理環境へ移送する前に、これらの残存物を浄化しなければならない。これらの残存物は、例えばシールの漏れによって液浸投影露光中および／または液浸投影露光後に発生する。

したがって、例えば基板に液浸投影露光を施した後に、比較的少量の残留液であって、バキューム・ポンプによる大容量ポンピング・パワーを必要としない残留液を基板から除去するように構成されたサクション・デバイスが提供されることが有利である。

本発明の１つの観点によれば、
基板を支持するように構成された支持構造と、
パターン化されたビームを、液体を通して基板のターゲット部分に投射するように構成された投影システムと、
基板から残留液を除去するように構成されたポンプおよびバッファ・ボリューム（バッファ空間あるいはバッファ容積）であって、バッファ・ボリューム内へのガス・サクションによって基板の近傍に吸引浄化ガス流を生成するように構成されたポンプおよびバッファ・ボリュームと
を有するリソグラフィ装置が提供される。

典型的には断続的な浄化の性質のため、一般的には数十秒を必要とするリソグラフィ処理の間にバッファ・ボリュームを排気することができる。リソグラフィ処理が終了すると、必要に応じてバッファ・ボリュームが開放され、基板表面を浄化するための高速ガス流がサクションによって生成される。この高速ガス流を必要とする時間は、ごく限られた長さにすぎないため（通常、リソグラフィ装置の処理時間の５％未満）、適度なパワーの吸引ポンプのみを使用して排気することができる。追加もしくは別法として、バッファ・ボリュームをバックアップ・ボリュームとして使用し、吸引サプライの機能が停止した場合にガス・サクションを提供することができる。

以下、本発明の実施例について、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品を表している。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施例による、基板を吸引乾燥浄化するように構成された乾燥ステーションを示す略図である。 吸引ガス流条件に対する浄化効率を示すグラフである。 液体液滴を変位させるための大きさの予測を示すグラフである。 本発明の一実施例による乾燥ステーションを備えたリソグラフィ装置を示す略図である。 本発明の一実施例による液体拘束構造を備えたリソグラフィ装置を示す略図である。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、
放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターン化デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造であって、特定のパラメータに従ってパターン化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と、
基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブルであって、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（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、
パターン化デバイスＭＡによって放射線ビームＢ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系）ＰＳと
を有している。

照明システムは、放射線を導き、整形し、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あるいは他のタイプの光学コンポーネント、もしく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有していてもよい。

支持構造は、パターン化デバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、例えばパターン化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ン化デバイスを保持する。支持構造には、パターン化デバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空吸引クランプ技法、静電クランプ技法もしく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もしくは移動させることができるフレームあるいはテーブルであってもよい。支持構造は、（例えば投影システムに対して）パターン化デバイスを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」あるいは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化デバイス」という用語の同義語と見なすことができる。

本明細書に使用されている「パターン化デバイス」という用語は、放射線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ように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。放射線ビームに付与されるパターンは、例えばそのパターンが位相シフト・フィーチャもしくはいわゆる補助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。放射線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、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。

パターン化デバイスは、透過型であってもよく、あるいは反射型であってもよい。パターン化デバイスの実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイおよびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ、交互位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、および様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックス状に配列された微小ミラーが使用される。微小ミラーの各々は、入射する放射線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。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線ビームにパターンが付与される。

本明細書で使用される「投影システム」という用語には、使用する露光放射線に適した、あるいは液浸液の使用もしくは真空環境の使用などの他の要因に適した屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系および静電光学系、もしく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見なすことができる。

図に示すように、この装置は反射型（例えば反射型マスクを使用した）タイプの装置である。別法として、この装置は、透過型（例えば透過型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。

リソグラフィ装置は、場合によっては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り、このような「マルチ・ステージ」マシンの場合、追加のテーブルを並列で使用することができ、あるいは１つまたは複数のテーブルを露光のために使用している間に１つまたは複数の他のテーブルに対して予備のステップを実行することもできる。

またリソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体（例えば水）で覆われ、それによって投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。またリソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は当分野において、投影システムの開口数を大きくすることでよく知られている。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が充填されることを意味しているにすぎない。

図１を参照すると、イルミネータＩＬが、放射線源ＳＯから放射線ビームを受け取る。放射線源が例えばエキシマ・レーザである場合、放射線源およびリソグラフィ装置は、別個の構成要素とすることができる。その場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているものとは見なされず、放射線ビームは、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を使用して放射線源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外の、例えば放射線源が水銀灯などの場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一構成部品とすることができる。放射線源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と共に放射線システムと呼ぶことができる。

イルミネータＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するように構成された調整器を備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部および／または内部ラジアル範囲（一般に、それぞれσアウターおよびσインナーと呼ばれる）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサ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線ビームを調整し、所望の一様な強度分布をその断面に持たせることができる。

放射線ビーム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化デバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターン化デバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射線ビームＢは、放射線ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳ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ＩＦ２（例えば干渉デバイス、直線エンコーダもしくは容量センサ）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を放射線ビームＢ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ＩＦ１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で、あるいは走査中に、マスクＭＡを放射線ビームＢ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長ストローク・モジュール（粗位置決め）および短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現される。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長ストローク・モジュールおよび短ストローク・モジュールを使用して実現される。ステッパ（スキャナではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・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を使用して位置合せすることができる。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・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供されている場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークを配置してもよい。

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。
（１）ステップ・モード
ステップ・モードでは、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、放射線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回で投影される（すなわち単一の静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ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、露光視野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。
（２）走査モード
走査モードでは、放射線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マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期走査される（すなわち単一の動的露光）。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ＰＳの倍率（縮小率）およびイメージ反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野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（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによってターゲット部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
（３）その他のモード
その他のモードでは、プログラム可能パターン化デバイスを保持するようにマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射線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基板テーブルＷＴが移動もしくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射線源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射線パルスと放射線パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン化デバイスを利用したマスクレス・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、あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。

図２は、基板２を吸引乾燥浄化するように構成された乾燥ステーション１を略図で示したものである。乾燥ステーション１は、例えばマルチ基板ステージ・リソグラフィ装置内の投影位置と測定位置の間に、または単一基板リソグラフィ装置内の露光位置に、あるいは単一もしくはマルチ基板ステージ・リソグラフィ装置の基板ハンドラー内に配置することができる。一実施例では、乾燥ステーション１は、基板表面４の近傍、一般的には極めて近接した、例えば０．５〜１．５ｍｍの位置に配置されたノズル３を備えている。ノズル３と基板表面４の間の間隔がより広い場合、基板表面４から液滴５を除去するための十分なサクション力を提供するためには、より大量のガス流を生成しなければならない。一実施例では、液浸リソグラフィ装置は、ノズル３と基板表面４の間の０．３ｍｍ以上の隙間に４０ｍ^３／ｈ以上の流速を雰囲気圧および周囲温度条件で提供するように構成された乾燥ステーション１か、あるいはノズル３と基板表面４の間の１ｍｍ以上の隙間に４００ｍ^３／ｈ以上の流速を雰囲気圧および周囲温度条件で提供するように構成された乾燥ステーション１を備えている。一実施例では、乾燥ステーション１のノズル３と基板表面４の間の隙間は、安全上の理由で所定の間隔に維持される。

図３は、吸引流の条件に対する浄化効率をグラフで示したものである。グラフでは、浄化効率は、サクション・ノズル３の１スキャンで除去される液体（水）の基板表面４（ガラス板）に対する百分率として定義されている。基本的には、浄化効率は、基板がノズルの下方にある時間δｔ（表面速度および外部寸法）と、流れによってもたらされるせん断力τ_ｗａｌｌ（グラフではτ_ｘｙで示されている）（排気流および表面までの距離）とを掛け合わせることによって測定される。このグラフは、浄化走査速度が速くなると浄化効率が小さくなり、また、ノズルの寸法が長くなると浄化効率が大きくなることを示している。グラフから、９５％を超える浄化効率の場合、乾燥ステーションは、（τ_ｗａｌｌ・δ_ｔ）ガラス＞１．５［Ｐａ・ｓ］になるような浄化ガス流を提供するように配置しなければならないことが分かる。τ_ｗａｌｌは、基板２における計算せん断応力であり、δｔは、液体滴の総残留時間である。

図４は、層流計算に基づいた、液体滴を変位させるための大きさの予測をグラフで示したものである。第一に、表面の流量は、液体滴がノズル３の中心へ変位するだけの十分な量でなければならない。ノズル３が基板表面４を移動すると（あるいは基板表面４がノズル３に対して移動すると）、１つまたは複数の液体滴がノズル３の下方に集まり、１つまたは複数の液滴が一定の大きさになると余剰の液体が上へ向かって除去される。したがって乾燥ステーションの効率は、ノズル３の下方に集まる液体の量と、ノズル３が基板表面４を移動する際に（あろいは基板表面４がノズル３に対して移動する際に）、ノズル３の下方に集まった液体を如何に良好に維持するかによって決まる。この実施例では、液体滴を変位させる駆動力は、ガス流によってもたらされるせん断力である（液滴はスリットの高さよりはるかに小さい）。高速ガス噴射による圧力は考慮されていない。

ナヴィエ・ストークスの方程式を解くことにより、液滴が変位する臨界せん断応力を計算することができる。この臨界せん断応力は、Ｃａ＝τ／（σ／ｒ）（２．２）である毛管数（キャピラリ数）Ｃａで表される。τは、ガスによってもたらされる粘性応力、σは表面張力、ｒは液体滴の半径である。臨界毛管数は、液滴とガスの間の粘性比、液滴の高さ対高さ空間、ならびに前進接触角および後退接触角の関数である。詳細に計算するまでもなく、接触角ヒステリシスが５〜５０°の場合、関連する毛管数は、０．０１〜０．１の範囲である。この実施例で使用された滑らかなガラス表面の場合、その範囲はもう少し狭く、接触角ヒステリシスは５〜２０°、臨界毛管数の範囲は０．０１〜０．０４である。高さ２００μｍ、直径１ｍｍ（相当直径５００μｍ）の液滴は、１０Ｎ／ｍ^２未満のせん断応力で変位する。１０〜５０μｍ程度のより小さい液滴の場合、計算せん断応力は、グラフによれば２０Ｎ／ｍ^２程度である。

図５は、乾燥ステーション１を備えたリソグラフィ装置（の一部）を略図で示したものである。リソグラフィ装置の他の部分、詳細には、図１に示す投影システムは、分かり易くするために図５には示されていない。乾燥ステーション１は、適切な任意の位置、詳細には、マルチ基板ステージ・リソグラフィ装置の実施例の場合、露光位置と測定位置の間に配置することができる。一実施例では、乾燥ステーション１は、リソグラフィ装置のベース・フレームに対して固定して取り付けられ、一方、基板２を保持する基板テーブル６は、ノズル３の下方で移動する。この方法によれば、乾燥ステーションは、ノズル３と基板２の間の隙間でガス・ナイフとして機能する。ノズル３のサクションは、配管および／またはホース９を介してノズル３に接続されたポンプ８によって提供される。乾燥ステーション１は、例えば液浸投影後に残留している液浸液を基板２から除去するために、ガス・サクションによって基板の近傍に吸引浄化ガス流を提供するように構成されている（これについては、図６を参照してより詳細に説明する）。例えば、液浸液の残存物は、基板２をさらに処理し、他の処理環境へ移送する前に浄化しなければならない。真空サクションを用いた基板の単純な浄化は、浄化パワーの大きさが過剰になることがあるので、また現在のリソグラフィ装置への一体化組込みが容易でない、空間およびエネルギーを消費する機器を必要とする場合があるので、大いに問題である。そのため、本発明の一実施例は、バッファ・ボリューム１０を提供している。例えば液浸投影露光が完了した後の、リソグラフィ装置から基板を除去する前のごく限られた時間でしか行われない吸引浄化の断片的な性質のために、ごく限られた容量のポンプ８をバッファ・ボリューム１０と組み合わせて使用することができる。リソグラフィ処理の間、例えば基板２を液浸投影露光している間、バルブ１１を閉じてバッファ・ボリューム１０を排気するかあるいは低圧にすることができる。処理が完了した後、例えばリソグラフィ装置から基板２を除去する前に、基板２が乾燥ステーション１の下方に移動する。液浸液を除去するために、バルブ１１が開き、バッファ・ボリューム１０の低圧もしくは真空によって吸引浄化ガス流が提供される。もう１つのバルブ１２を設けて、バルブ１１が開いている間にポンプ８を保護するためにこのバルブを閉じることができる。中央処理装置１３は、リソグラフィ処理の観点から、ポンプ８および／またはバルブ１１、１２を起動するために必要なタイミングに応じて、信号線１４を介してバルブ１１、１２および／またはポンプ８に制御信号を提供する。一実施例では、基板テーブル６は、乾燥ステーションの下方を１ストローク（１スキャン）だけ移動する。別法として、基板テーブル６は、浄化の結果を改善するために、多数回に渡って乾燥ステーション１の下方を移動させることも可能である。

一実施例では、バッファ・ボリューム１０は、必要なガス量の２倍の量を提供するように寸法付けられており、吸引圧力は、０〜０．５バールの間で変化する。このような実施例では、バッファ・ボリュームは、１分間に１００１／分（１気圧、０℃（２９３°Ｋ））の流れに対して約１００〜４００リットルの容積を有することができる。この容積の元の圧力がほぼ真空（０．０バール）である場合、この時間が経過した後の圧力は約０．５バールである。バッファ・ボリュームの正確な寸法は、許容可能と考えられる圧力変化によって決まる。温度が一定であり且つ流入量が一定である場合、式は、
流入量×流れている時間×入口圧力＝容器の容積×（貯蔵終了時の圧力−貯蔵開始時の圧力）
である。
流入量が１００１／分、流れている時間が１分間、圧力変化が０．５−０．０＝０．５バールの場合、容積は約２００リットルであるが、圧力差が変化するため、流入量が変化し、したがって必要な容積に対するより特定の容積を得るためには、時間に対する積分を使用（あるいは引き出される総ガス容積を使用）しなければならないことに留意されたい。バッファ・ボリュームの圧力が再び元の圧力値まで降下すると、例えばバルブ１１を閉じ、バッファ・ボリューム１０を排気することによって新しいサイクルを開始することができる。他の寸法のバッファ・ボリュームを使用することも可能であることは明らかであろう。

図６は、液浸リソグラフィ装置に関連する本発明の他の実施例を示したものである。図６では、バッファ・ボリューム１０は、バックアップ容積として提供されている。液浸リソグラフィ装置の場合、投影システム２０の下方のターゲット領域１９への液浸液１８の拘束を維持するためのシール１７を備えた液体拘束構造１６が提供される。図には投影システム２０の単一光学エレメントが示されているが、実際には、投影システムは、複数のレンズ・エレメントおよび／または光学エレメントを備えている。このターゲット領域１９の外側には液浸液が存在していないことが理想的であるが、シール１７が不完全であるため、微少量の液浸液が基板表面４に付着した状態を維持することになる。これらの残存物を除去するために、液体拘束構造１６は、投影システム２０の近傍にサクション入口２１を備えている。サクション入口２１は、ポンプ８もしくは他の吸引サプライに結合されており、残留している液浸液を除去するための連続的なサクションを提供する。処理環境において、液浸液１８が存在している間にポンプ８もしくは他の吸引サプライの機能が停止すると、それは極めて不都合であり、あるいはリソグラフィ装置のサブシステムのいくつかには極めて有害であるため、バックアップ・バッファ・ボリューム１０（通常は、図５に関連して説明したバッファ・ボリューム１０として動作している）を開くスイッチ２２を起動することによってバックアップ吸引サプライを提供するようにプロセッサ１３が提供されている。この方法によれば、例えば基板２を液浸投影露光している間、シール１７から漏れる可能性のある液体を除去することができる。

本明細書は、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について言及しているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域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「ウェハ」あるいは「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」あるいは「ターゲット部分」という用語の同義語と見なすことができることが当業者には理解されよう。本明細書において言及されている基板は、例えばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ、露光済みレジストを現像するツール）、測定ツールおよび／または検査ツール中で、露光前もしく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渡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を既に含んだ基板を指している場合もある。

また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で言及したが、本発明は、他のアプリケーション、例えばインプリント・リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光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、パターン化デバイスのトポグラフィが、基板に生成されるパターンを画定する。パターン化デバイスのトポグラフィが、基板に塗布されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射線、熱、圧力もしくはそれらの組合せが施される。レジストが硬化すると、パターン化デバイスがレジストから除去され、後にパターンが残る。

本明細書に使用されている「放射線」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射線（例えば波長が３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍあるいは１２６ｎｍの放射線もしくはその近辺の波長の放射線）、極紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射線）、およびイオン・ビームあるいは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射線が包含されている。

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、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および静電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つあるいは組合せを意味する。

以上、本発明の特定の実施例について説明してきたが、説明した以外の方法でも本発明を実践できることが理解されよう。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数のマシン可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態とすることができ、あるいはこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスクもしくは光ディスク）の形態とすることもできる。

本発明の１つまたは複数の実施例は、任意の液浸リソグラフィ装置、詳細には、それらに限定されないが、上で言及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。液体供給システムは、投影システムと、基板および／または基板テーブルとの間の空間に液体を提供する任意のメカニズムである。液体供給システムは、前記空間に液体を提供し且つ拘束する１つまたは複数の構造、１つまたは複数の液体入口、１つまたは複数のガス入口、１つまたは複数のガス出口および／または１つまたは複数の液体出口の任意の組合せを備えることができる。一実施例では、前記空間の表面を基板および／または基板テーブルの一部に制限することができ、あるいは前記空間の表面は、基板および／または基板テーブルの表面を完全に覆うことができる。また、前記空間は、基板および／または基板テーブルを包むものであってもよい。

以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら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。

Ｂ 放射線ビーム
ＢＤ ビーム・デリバリ・システム
Ｃ 基板のターゲット部分
ＩＦ１、ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム（イルミネータ）
ＭＡ パターン化デバイス（マスク）
ＭＴ 支持構造（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
ＰＭ 第１のポジショナ
ＰＳ、２０ 投影システム
ＰＷ 第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメント・マーク
ＳＯ 放射線源
Ｗ、２ 基板
ＷＴ、６ 基板テーブル
１ 乾燥ステーション
３ ノズル
４ 基板表面
５ 液滴
８ ポンプ
９ ホース
１０ バッファ・ボリューム（バックアップ・バッファ・ボリューム）
１１、１２ バルブ
１３ 中央処理装置（プロセッサ）
１４ 信号線
１６ 液体拘束構造
１７ シール
１８ 液浸液
１９ ターゲット領域
２１ サクション入口
２２ スイッチ

Claims (20)

1. 基板を支持するように構成された支持構造と、
   パターン化されたビームを、液体を通して前記基板のターゲット部分に投射するように構成された投影システムと、
   前記基板から残留液を除去するように構成されたポンプおよびバッファ・ボリュームであって、前記バッファ・ボリューム内へのガス・サクションによって前記基板の近傍に吸引浄化ガス流を生成するように構成されたポンプおよびバッファ・ボリュームと
   を有するリソグラフィ装置。
2. 前記バッファ・ボリュームが、液浸投影露光後に前記基板を浄化するためのガス流を断続的に生成するように構成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記バッファ・ボリュームが、液浸投影露光中に前記基板から残留液を除去するために、前記ポンプのバックアップ・ガス流を生成するように構成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記ポンプおよびバッファ・ボリュームが乾燥ステーションに接続されており、前記支持構造が、前記乾燥ステーションの下方へ前記基板を移動させるように構成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記バッファ・ボリュームが、約０．３ｍｍより広い隙間に約４０ｍ^３／ｈを超える流量のガス流を生成するように構成されている請求項４に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記ガス流の流量が４００ｍ^３／ｈ以上であり、前記隙間が、雰囲気圧および周囲温度条件で約１ｍｍである請求項５に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記バッファ・ボリュームが、必要な量の２倍のガスの量を生成するように寸法決めされており、その吸引圧力が０〜０．５バールの間で変化することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記バッファ・ボリュームが１００リットルを超えるものである請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記基板と前記投影システムとの間の空間に液体を提供するように構成された液体拘束構造を有し、該液体拘束構造は、前記バッファ・ボリュームに結合されたサクション入口を有し、前記バッファ・ボリュームがバックアップ・バッファ・ボリュームを有している請求項１に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記バッファ・ボリュームが、式：（τ_ｗａｌｌ・δｔ）ガラス＞１．５［Ｐａ・ｓ］を満たすような浄化ガス流を生成するように構成されており、ここで、τ_ｗａｌｌが前記基板における計算せん断応力であり、δｔが液滴の総残留時間である請求項１に記載のリソグラフィ装置。
11. 液浸リソグラフィ装置に断続的に真空サクションを提供する方法であって、
    ポンプを使用してバッファ・ボリュームを交互に減圧排気するステップと、
    前記バッファ・ボリューム内へのガス・サクションによって基板の近傍に浄化ガス流を生成するステップと
    を含む真空サクションの提供方法。
12. 前記浄化ガス流が最大１分間生成される請求項１１に記載の真空サクションの提供方法。
13. 前記バッファ・ボリュームが、式：（τ_ｗａｌｌ・δｔ）ガラス＞１．５［Ｐａ・ｓ］を満たすような浄化ガス流を生成するように構成されており、ここで、τ_ｗａｌｌが前記基板における計算せん断応力であり、δｔが液滴の総残留時間である請求項１１に記載の真空サクションの提供方法。
14. 前記計算せん断応力が２０Ｎ／ｍ^２を超えろものである請求項１３に記載の真空サクションの提供方法。
15. 前記浄化ガス流を生成するステップが、液浸投影露光後に前記基板を浄化するための浄化ガス流を断続的に生成するステップを含む請求項１１に記載の真空サクションの提供方法。
16. 前記浄化ガス流を生成するステップが、液浸投影露光中に前記基板から残留液を除去するために、前記ポンプのバックアップ・ガス流を生成するステップを含む請求項１１に記載の真空サクションの提供方法。
17. 約０．３ｍｍより広い隙間に約４０ｍ^３／ｈを超える流量の前記浄化ガス流を生成するステップを含む請求項１１に記載の真空サクションの提供方法。
18. 液浸リソグラフィ装置にバックアップ真空サクションを提供する方法であって、
    ポンプを使用してバックアップ・バッファ・ボリュームを減圧排気するステップと、
    前記バックアップ・バッファ・ボリューム内へのガス・サクションによって基板の近傍にバックアップ真空サクションを生成するステップと
    を含むバックアップ真空サクションの提供方法。
19. 液体拘束構造を使用して前記基板と投影システムの間の空間に液体を提供するステップであって、前記液体拘束構造が、前記基板の近傍に前記バックアップ・サクションを提供するサクション入口を有しているステップを含む請求項１８に記載のバックアップ真空サクションの提供方法。
20. 約０．３ｍｍより広い隙間に約４０ｍ^３／ｈを超える流量のガス流を前記ガス・サクションによって生成するステップを含む請求項１８に記載のバックアップ真空サクションの提供方法。