(57)【要約】【課題】  本発明は、投影系の最終要素と基板との間隔空間に浸漬用液体を供給するように構成された液体供給システムを、基板の近隣箇所から液体を効率的に除去できるように改良したリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】  本発明による液体供給システムは、自体の下面と前記基板との間にシールを形成して前記空間内に前記液体を実質的に収容するためのシール部材を含む。下面に凹部を形成し、液体および（または）ガスを抜出すために下面の凹部を第一の圧力源および第二の圧力源に連結する。第一の圧力源を第二の圧力源よりも低圧にして、第二の圧力源から第一の圧力源へガスの流れが生じるようにして、この流れで液体および（または）ガスを抜出す。【選択図】  図６
2010109395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影系を使用してパターン形成装置からのパターンを基板に投影するように構成されており、また投影系の最終要素と基板との間の空間に浸漬用液体を供給するように構成された液体供給システムを有するリソグラフィ投影装置であって、前記液体供給システムが、
自体の下面と前記基板との間にシールを形成して前記空間内に前記液体を実質的に収容するためのシール部材を含み、液体および（または）ガスを抜出すために前記下面に形成された凹部が第一の圧力源に対して開口され、前記凹部はまた第二の圧力源に対しても開口され、前記第一の圧力源が前記第二の圧力源よりも低圧とされて、前記第二の圧力源から前記第一の圧力源へ向かうガスの流れが生じるようになされたリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記シール部材が前記空間を取囲む請求項１に記載された装置。
【請求項３】
平面図において前記空間が前記基板よりも小さな面積である請求項１に記載された装置。
【請求項４】
ガス・ジェットが前記凹部よりも半径方向外方に位置決めされている請求項１に記載された装置。
【請求項５】
前記ガス・ジェットが前記シール部材と前記基板との間隙を通して前記凹部内へと半径方向内方へ向かうガス流を発生させる請求項４に記載された装置。
【請求項６】
前記ガス・ジェットが、ガス２００〜２０００ミリバールのゲージ圧で収容されているチャンバから出ることを可能にすることにより生じる請求項４に記載された装置。
【請求項７】
液体除去装置が前記凹部の半径方向内方に位置決めされた請求項１に記載された装置。
【請求項８】
前記液体除去装置が実質的に液体だけを除去するように構成された請求項７に記載された装置。
【請求項９】
前記第一の圧力源および前記第二の圧力源が前記下面の前記凹部の開口と反対側の前記凹部内に位置決めされている請求項１に記載された装置。
【請求項１０】
前記第一の圧力源の前記凹部への入口が前記第二の圧力源の前記凹部への入口の半径方向外方に位置決めされている請求項１に記載された装置。
【請求項１１】
前記凹部内のガスが＋１００〜−５０ミリバールのゲージ圧力の範囲内の圧力であるように構成された請求項１に記載された装置。
【請求項１２】
前記第一の圧力源内のガスが−５０〜−５００ミリバールのゲージ圧力の範囲内である請求項１に記載された装置。
【請求項１３】
前記凹部が前記空間の周囲に閉じたループを形成する請求項２に記載された装置。
【請求項１４】
投影系を使用してパターン形成された放射ビームを基板に投影し、その間に前記投影系の最終要素と前記基板との間の空間へ浸漬用液体を供給することを含むデバイス製造方法であって、さらに
シール部材を設けて、前記シール部材と前記基板の下面との間から前記下面に形成された凹部を通して液体および（または）水を除去することによって前記空間内に液体を受入るようにすることを含み、前記凹部は第一および第二の圧力源に対して開口され、前記第一の圧力源が前記第二の圧力源よりも低圧とされるデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板に、通常はそのターゲット箇所に、所望パターンを付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。この例においては、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンをつくるためにマスクや焦点板とも別称されるパターン形成装置を使用することができる。パターンの転写は、典型的には、基板に備えられた放射光感応物質（レジスト）の層上に像形成することで行われる。一般に、一つの基板は連続して露光されるターゲット箇所が隣接するネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、一度に一つのターゲット箇所に全パターンを露光することで個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるステッパと、投影ビームを通してパターンを所定の方向（「走査」方向）へ走査すると同時に、その方向と実質的に平行または非平行な方向へ基板を同期して走査し、これにより個々のターゲット箇所の照射が行われるいわゆるスキャナとを含む。
【０００３】
リソグラフィ投影装置で基板を比較的大きい屈折率を有する液体、例えば水の中に浸し、投影系の最終要素と基板との間隔空間をその液体で充満させるようにすることが提案されている。この要点は、液中では露光用放射光の波長が短くなるために、より小さい造作の像形成が可能になるということである。（この液体の効果はまた、投影系の有効ＮＡを増大させ、さらに焦点深度も増大させるものと注目される。）固形粒子（例えば、石英）で懸濁された水を含めて他の漬用液体が提案されている。
【０００４】
しかしながら、基板、または基板と基板テーブルとを液体溜りに浸すことは（米国特許第４５０９８５２号を参照。その記載内容の全ては本明細書に援用される）、走査露光時に加速移動させねばならない大きな嵩の液体が存在することを意味する。これは追加の、またはより強力なモーターを必要とし、また液体の乱れで望ましくない、また予測できない影響がもたらされかねない。
【０００５】
提案された一つの解決策は、液体閉込めシステムを使用して基板の局所面積部分のみにおいて投影系の最終要素と基板との間に液体を与えるための液体供給システムに関するものである（基板は一般に投影系の最終要素よりも広い表面積を有する）。これを実施するために提案された一つの方法はＷＯ９９／４９５０４に開示されており、その記載内容の全てが本明細書に援用される。図２および図３に示されるように、液体は少なくとも一つの入口ＩＮから基板上に、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、投影系の下側を通過した後少なくとも一つの出口ＯＵＴから排除される。すなわち、基板がその要素の下側で−Ｘ方向に走査される間、液体はその要素の＋Ｘ側に供給され、−Ｘ側で除去される。図２は、液体が入口ＩＮを経て供給され、要素の反対側で出口ＯＵＴにより除去される構造を模式的に示しており、その出口ＯＵＴは低圧減に連結されている。図２の図示において、液体は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、こうでなければならないわけではない。最終要素の回りに位置される入口および出口の様々な配向および個数が可能であり、一例が図３に示されている。図３では、最終要素の回りに規則的なパターンで各側に四つの組をなす入口および出口が備えられている。
【０００６】
提案された他の解決策は、投影系の最終要素と基板テーブルとの間隔空間の境界の少なくとも一部に沿って一つのシール部材が延在する液体供給システムを提供するものである。このシール部材は、Ｚ方向（光軸方向）での相対的な幾分かの動きがあるが、ＸＹ面内では投影系に対して実質的に静止される。このシール部材と基板の表面との間にはシール状態が形成される。
【０００７】
図５には他の構造が示されている。受皿１０は投影系の像フィールドの周りで基板に対して無接触シールを形成して、基板表面と投影系の最終要素との間隔空間を充満するように液体を閉込める。受皿は投影系ＰＬの最終要素の下側に配置されてそれを取り囲むシール部材１２によって形成される。液体は投影系の下側でシール部材１２の内側の空間に導かれる。シール部材１２は投影系の最終要素の少し上側を延在し、液体レベルを最終要素よりも上方へ上昇させて液体の溜りを形成するようになされる。シール部材１２は、上端にて投影系またはその最終要素の形状に密接に一致することが好ましく、また例えば丸められる内周を有する。底部では、内周は像フィールドの形状、例えば、これでなければならないわけではないが四角形の形状に密接に一致する。
【０００８】
液体はシール部材１２の底部と基板Ｗの表面との間のガス・シール１６によって受皿内に閉じ込められる。ガス・シールはガス、例えば空気や合成空気で形成されるが、Ｎ2または他の不活性ガスとされることが好ましく、入口１５からシール部材１２と基板との間隔空間へ圧力を加えて供給され、第一の出口１４から抜出される。入口１５における正圧力、第一の出口１４における真空圧レベル、および間隔空間の幾何学形状は、液体を閉込めるための内方へ向かう高速度の空気流が形成されるように構成される。そのようなシステムはヨーロッパ特許出願第０３２５２９５５．４号に開示されており、その記載内容の全てが本明細書に援用される。
【０００９】
ヨーロッパ特許出願第０３２５７０７２．３号には、ツインすなわち二段の浸漬式リソグラフィ装置のアイデアが開示されている。その装置は基板を支持する二つのステージが備えられている。レベル測定は浸漬用液体のない第一の位置において一方のステージで遂行され、露光は浸漬用液体が存在する第二の位置において一方のステージで遂行される。代替例では、装置は唯一のステージのみ有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
基板の近隣箇所から液体を効率的に除去する構造を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの概念によれば、投影系を使用してパターン形成装置からのパターンを基板に投影するように構成されており、また投影系の最終要素と基板との間の空間に浸漬用液体を供給するように構成された液体供給システムを有するリソグラフィ装置であって、前記液体供給システムが、
自体の下面と前記基板との間にシールを形成して前記空間内に前記液体を実質的に収容するためのシール部材を含み、液体および（または）ガスを抜出すために前記下面に形成された凹部が第一の圧力源に対して開口され、また前記凹部は第二の圧力源に対しても開口され、前記第一の圧力源が前記第二の圧力源よりも低圧とされて、前記第二の圧力源から前記第一の圧力源へ向かうガスの流れが生じるようになされたリソグラフィ装置が提供される。
【００１２】
本発明の一つの概念によれば、投影系を使用してパターン形成された放射ビームを基板に投影し、その間に前記投影系の最終要素と前記基板との間隔空間へ浸漬用液体を供給することを含むデバイス製造方法であって、さらに
シール部材を備えて、前記シール部材と前記基板の下面との間から前記下面に形成した凹部を通して液体および（または）水を除去することによって前記空間内に液体を受入るようにすることを含み、この凹部は第一および第二の圧力源に対して開口され、前記第一の圧力源は前記第二の圧力源よりも低圧とされたデバイス製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の実施例が添付の概略図を参照して単なる例を挙げて説明される。図面では、同じ符号は同じ部分を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】従来のリソグラフィ投影装置に使用されている液体供給システムを示す。
【図３】従来のリソグラフィ投影装置に使用されている液体供給システムを示す。
【図４】従来の他のリソグラフィ投影装置による液体供給システムを示す。
【図５】従来の他のリソグラフィ投影装置による液体供給システムを示す。
【図６】本発明による液体供給および除去システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を模式的に示している。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射光またはDUV放射光）を調整するようになされた照射系（照射装置）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、或るパラメータに応じてパターン形成装置を正確に位置決めするようになされている第一の位置決め装置ＰＭに連結された支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジスト被覆ウェーハ）Ｗを保持するように構成され、或るパラメータに応じて基板を正確に位置決めするようになされている第二の位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハ・テーブル）と、
パターン形成装置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のターゲット箇所Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）に投影するようになされた投影系（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳとを含む。
【００１６】
照射系は、放射光の方向決め、成形または制御を行うために屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式、その他のような各種の形式の光学要素を含むことができる。
【００１７】
支持構造がパターン形成装置を支持する、すなわちその重量を受止める。この支持構造は、パターン形成装置の配向、リソグラフィ装置の設計、および例えばパターン形成装置が真空環境の中で保持されるのか否かのような他の条件に応じて、パターン形成装置を保持する。支持構造は、機械式、真空圧式、静電式または他のクランプ技術を使用してパターン形成装置を保持できる。支持構造はフレームまたはテーブルとすることができ、例えば、必要に応じて固定されるか移動可能とされる。支持構造は、パターン形成装置が例えば投影系に対して望まれる位置にあることを保証することができる。本明細書で使用する「焦点板」または「マスク」という用語はさらに一般的な「パターン形成装置」という用語と同意語とみなすことができる。
【００１８】
本明細書で使用する「パターン形成装置」という用語は、例えば基板のターゲット箇所にパターンを形成するために、放射ビームの横断面にパターンを付与することに使用できるいずれかの装置を示すものと広く解釈されねばならない。放射ビームに付与されたパターンは、例えばそのパターンが位相シフト造作、またはいわゆる補助造作を含むかどうかで、基板のターゲット箇所に望まれるパターンと厳密に同じではないことに留意すべきである。一般に放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット箇所に形成される集積回路のようなデバイスの特定の機能層に一致する。
【００１９】
パターン形成装置は透過式または反射式とすることができる。パターン形成装置の例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレー、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッド・マスクのようなマスク形式が含まれる。例とするプログラム可能ミラー・アレーは小さなミラーのマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾斜されることができる。傾斜されたミラーがそのミラー・マトリックスで反射された放射ビームにパターンを与える。
【００２０】
本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば使用される露光用放射光に適当であるように、または浸漬流体の使用や真空圧の使用のような他の要因に対して適当であるように、屈折式、反射式、屈折反射式、電磁式および静電式の光学系を含むいずれの形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はさらに一般的な「投影系」という用語と同意語とみなすことができる。
【００２１】
本明細書に記載するように、この装置は透過式（例えば、透過式マスクを使用する）の形式とされている。これに代えて、この装置を反射式（例えば、上述で説明した形式のプログラム可能ミラー・アレーを使用するか、反射マスクを使用する）とすることもできる。
【００２２】
このリソグラフィ装置は二つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（および（または）二つ以上のマスク・テーブル）を有する形式とされることができる。そのような「多段」機械においては、付加されるテーブルは平行状態で使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に他の一つ以上のテーブルは準備作業を遂行されるようになされ得る。
【００２３】
図１を参照すれば、照射装置ＩＬは放射光源ＳＯから放射ビームを受入れる。例えば放射光源が励起レーザーである場合には、放射光源およびリソグラフィ装置を完全に分離することができる。その場合、光源はリソグラフィ装置の一部を形成するものと考えるのではなく、放射ビームは光源ＳＯから、例えば適当な方向決めミラーおよび（または）ビーム拡張機を含むビーム導入システムＢＤによって照射装置ＩＬへ送られる。他の例では、例えば光源が水銀ランプであるときは、光源は装置に一体の部分となされる。光源ＳＯおよび照射装置ＩＬは、必要ならばビーム導入システムＢＤと一緒にして放射系とみなすことができる。
【００２４】
照射装置ＩＬは、放射ビームの角度的な強度分布を調整するための調整装置ＡＤを含むことができる。一般に、照射装置の瞳面におけるその強度分布の半径方向の少なくとも外側範囲および（または）内側範囲（一般にそれぞれσ−アウターおよびσ−インナーと称される）は調整することができる。さらに、照射装置ＩＬは積分装置ＩＮおよびコンデンサーＣＯのような他のさまざまな要素を含むことができる。照射装置は、放射ビームの横断面に所望の均一性および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される。
【００２５】
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）に入射し、そのパターン形成装置によってパターン化される。パターン形成装置を横断した放射ビームＢは投影系ＰＳを通過し、この投影系がそのビームを基板Ｗのターゲット箇所Ｃ上に結像させる。以下にさらに詳細に説明する浸漬用フードＩＨが浸漬用液体を投影系ＰＬの最終要素と基板Ｗとの間隔空間に供給する。
【００２６】
第二の位置決め装置ＰＷおよび位置センサーＩＦ（例えば、干渉装置、線形エンコーダまたは容量式センサー）によって、例えばビームＢの光路内に異なるターゲット箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動されることができる。同様に、例えば、マスク保管場所からマスクが機械的に取出された後または走査時に、放射ビームＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために第一の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサー（図１に明確に示されてはいない）を使用することができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの動作は、第一の位置決め装置ＰＭの一部を構成する長ストローク用モジュール（粗い位置決め）および短ストローク用モジュール（微細な位置決め）によって行われる。同様に基板テーブルＷＴの動作は、第二の位置決め装置ＰＷの一部を構成する長ストローク用モジュールおよび短ストローク用モジュールによって行われる。ステッパの場合には、（スキャナとは反対に）マスク・テーブルＭＴは短ストローク用アクチュエータのみに連結されるか、固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マークＭ１，Ｍ２および基板整合マークＰ１，Ｐ２を使用して整合される。基板整合マークは図示するように与えられたターゲット箇所を占めるが、ターゲット箇所の間の空間に配置することができる（スクライブ−レーン整合マークとして知られている）。同様に、一つ以上のダイがマスクＭＡ上に備えられる状態では、マスク整合マークはダイの間に配置される。
【００２７】
図示装置は以下のモードの少なくとも一つで使用できる。
【００２８】
１．ステップ・モードでは、放射ビームに与えられたパターン全体が一度に一つのターゲット箇所Ｃ上に投影される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保持される（すなわち、一回の静止露光）。その後基板テーブルＷＴはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて、別のターゲット箇所Ｃが露光できるようになされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大寸法が一回の静止露光で像形成されるターゲット箇所Ｃの寸法を制限する。
【００２９】
２．走査モードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃ上に投影される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期して走査される（すなわち、一回の動的露光）。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、倍率（縮小率）および投影系ＰＳの像転倒特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大寸法は一回の動的露光でのターゲット箇所の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査動作の長さはターゲット箇所の高さ（走査方向）を決定する。
【００３０】
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基本的に静止状態に保持し、基板テーブルＷＴは放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃに投影される間に移動または走査される。このモードでは、一般にパルス化された放射光源が使用され、プログラム可能パターン形成装置は基板テーブルＷＴの各々の移動の後、または走査時の連続する放射光パルスの間に、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用した形式のプログラム可能ミラー・アレー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無しリソグラフィにも容易に適用することができる。
【００３１】
上述した使用モードの組合せおよび（または）変形例、またはまったく異なる使用モードも使用することができる。
【００３２】
図６は、本発明の特定の実施例による浸漬用フードのシール部材１２内の水除去装置３１を示しており、この装置はＵＳＳＮ１０／９２１３８４に開示されているようなもので、その記載内容の全てが本明細書に援用される。水除去装置３１はチャンバを含み、このチャンバは僅かな負圧ｐc に維持され、浸漬用液体で満たされる。チャンバの下面は薄いプレート２０で形成され、このプレートは多数の小さな、例えば５〜５０μｍの範囲の直径の穴を有し、液体を除去するべき表面、例えば基板Ｗの表面、よりも高い５０〜３００μｍの範囲の高さｈgap に維持される。穿孔プレート２０は少なくとも僅かに親水性とされるべきで、すなわち浸漬用液体、例えば水、に対して９０゜未満の接触角を有する。この液体除去装置３１は実質的に一つの相（液体）の抜出しを行うように設計されている。図６はシール部材１２の片側の横断面図であり、この部材は投影系ＰＬ（図６には示されていない）の露光フィールドを囲むリングを形成している。この液体除去装置はシール部材１２の下側の最内縁に近いリング形チャンバ３１により形成されている。チャンバ３１の下面は、上述した特許出願に記載されているように多孔質プレート３０によって形成されている。リング形チャンバ３１は適当なポンプ（単数または複数）に連結されてチャンバから液体を除去し、所望される負圧に維持されるようになされている。使用において、チャンバ３１は液体で満たされるが、図面の明瞭化のために空の状態で示されている。
【００３３】
リング形チャンバ３１の外方にガス抜出しリングまたは凹部３２およびガス供給リング３３がある。ガス供給リング３３は狭いスリットを下部に有するチャンバであり、スリットから流出するガスがガス・ナイフ３４を形成するような圧力のガス、例えば空気、人工空気またはフラッシング・ガスを供給される。ガス（または空気）ナイフを形成するガスは、以下に説明するガス抜出しリング３２に連結された適当な真空ポンプによって抜出され、このようにして形成されたガス流は残留する全てのガスを内方へ導いて液体除去装置および（または）真空ポンプによって除去できるようにするのであり、これは浸漬用液体の蒸気および（または）小さな液滴を許容できねばならない。
【００３４】
図６に示される装置において、エアー・ナイフを形成する空気の大部分はガス抜出しリング３２を経て抜出されるが、幾分かの空気は浸漬用フードの周囲環境へ流出して干渉式位置測定システムＩＦを混乱させることになる。これは、エアー・ナイフの外側に追加のガス抜出しリングを備えることで防止できる。これはまた、シール部材１２の外側（すなわち下側ではない）の基板Ｗまたは基板テーブルＷＴ上の水滴を除去することで助けとなる。エアー・ナイフはシール部材１２が基板Ｗに密接に接近しすぎた場合の緊急バッファ手段としても機能する。
【００３５】
本発明のこの実施例において、液体除去システムはほぼ全ての浸漬用液体を除去できる一方、基浸漬用液体を閉込めるために空気ベアリングが使用されるときよりも、板Ｗまたは基板テーブルＷＴの表面を超える１０μｍ〜１ｍｍ、または５０〜３００μｍの高さで、シール部材の垂直位置に求められる条件の負担は軽いものとなる。これは、シール部材が単純な動作および制御システムで垂直方向に位置決めできることを意味する。これはまた、基板テーブルまたは基板の平面度に関する要求条件が緩和されて、基板テーブルＷＴの上面に備えることが必要なセンサーのような装置を容易に構成できるようにすることを意味する。
【００３６】
シール部材１２は投影系ＰＬに対して固定されるように構成されるか、光軸方向に移動可能でその光軸に直角な方向の回りに回転可能であるように構成されることができる。このための一つの構成方法は、基板Ｗによって重量が担持されるようにシール部材１２を基板Ｗ上に支持させることである。これは、例えばシール部材１２に作用する重力と等しく、方向が反対の力をエアー・ナイフのガス流３４が発生するようになすことによって構成できる。しかしながら、シール部材１２の下面の凹部３２の面積はシール部材１２を流出する空気ナイフ３４が通るスリットの面積よりも大きいので、凹部３２内のいかなるガス圧力の変動も、そのガスにより発生されてシール部材１２を基板Ｗの方向へ作用する力に大きく影響することになる。したがって、凹部３２内のガスの圧力変動を最小限にすることが望ましい。これは、以下に説明するように、シール部材１２を基板Ｗに対してクランプすることになってしまう負の強さ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）をシール部材１２が有することを防止するように構成される。
【００３７】
シール部材１２が基板Ｗに接近すると、凹部３２の抜出し領域内の負圧によって作用する力はガス・ナイフの正圧により受ける力よりも素早く増大するので（面積が大きいから）、シール部材１２は基板Ｗへ向けて押されることになる。これは、低圧源に連結されている抜出しポート５０とともに大気圧のような比較的高い圧力源に対して開口されている大気ポート４０を備えることで緩和できる。この方法で、ガスはポート４０を通って流入してガスおよび（または）液体と置き換わり、そのガスおよび（または）液体は抜出しポート５０を通して流出する。したがって、大気ポート４０を通るガス流が常に生じ、シール部材１２と基板Ｗとの間隔距離を変化させる圧力変動は軽減される。
【００３８】
水除去装置３１と、チャンバ３１および凹部３２内の相対ガス圧力（大気ポートおよび抜出しポートにおける相対圧力によって制御される）とは、浸漬用液体１１のメニスカスが基板Ｗの動きによって露光フィールド（図６の左側）へ向けて半径方向内方へ引かれることを防止するために調整される。実際に、水除去装置３１は液体だけを除去してガスを除去せず、液体１１のメニスカスは凹部３２の下側に位置されることが好ましい。これを構成するために、大気ポート４０が連結されているガス供給源と抜出しポート５０が連結されている比較的低圧の供給源との相対圧力を調整するために流れ拘束手段または他の手段を使用することができる。凹部３２内の−２０〜−１０ミリバール・ゲージ圧のレベルが最適であることが見出されたが、−５０〜＋１００ミリバール・ゲージ圧の範囲も実用範囲とみなせる。比較的低圧の供給源が−５０〜−５００ミリバール・ゲージ圧または−５０〜−２００ミリバール・ゲージ圧の範囲の圧力であるならば、大気ポートは大気開放されて凹部３２内に所望の圧力を得る。
【００３９】
この構造によれば、凹部３２へ向かう半径方向内方、およびシール部材１２の半径外縁へ向かう半径方向外方への両方のガス・ナイフ３４からのガスの流れが形成される。ガス・ナイフ３４から凹部３２へ向けて半径方向内方へ向かうガス流れは、液体メニスカスの位置を実際に凹部３２の下側に維持する助けをなし、またガスおよび（または）液体は抜出しポート５０を通して抜出される。ガスはまた大気ポート４０を通して凹部内へ引かれ、これにより基板Ｗを超えるシール部材１２の高さの変化、またはガス・ナイフ３４からのガスまたは投影系の最終要素と基板Ｗとの間隔空間からの液体の流れの状態の変化が生じたときに、凹部３２内の圧力の変動を回避する。
【００４０】
抜出しポート５０の半径方向内方に大気ポート４０を位置決めすることが適当であり、またそれらのポートは、基板Ｗに面するシール部材１２の底面に対して開かれた凹部３２の面とは反対側の凹部３２の頂面に位置決めされることが好ましいということが見出された。大気ポート４０および抜出しポート５０は環状溝（凹部３２が環状または他のループ形状とされるのと同じ方法で）とされるか、それらの部分は凹部３２の頂面に形成された複数の個別の穴とされる。
【００４１】
シール部材１２の各種の構成要素には以下の幾つかの作動条件が与えられる。説明された圧力はゲージ圧である。したがって、大気ポート４０が連結される比較的高い圧力源は０ミリバールである。抜出しポート５０が連結される比較的低い圧力源は約−１００ミリバールである。この抜出し装置はガスだけを抜出すことが好ましい。なぜなら、ガスと液体との混合液を除去することは望ましくない振動を生じるからである。
【００４２】
チャンバ３３内のガスは蒸発を、したがって基板Ｗの冷却を最小限に抑えるために約８００ミリバールの圧力で湿ったガスであるが、このガスは湿っている必要はない。１００リットル／分の典型的なガス流量が使用され、再び述べるがガス・ナイフ３４は連続キャビティを通して、または複数の個別の穴を通して与えられる。抜出しポート５０を通る約５０リットル／分のガス流量が予測され、シール部材１２の底部と基板Ｗとの間隔は約１００μｍ（８０〜１３０μｍの範囲内が好ましい）である。
【００４３】
ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用を特別に言及するが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は一体光学系、磁気定義域メモリのガイドおよび検出パターン、フラット・パネル表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例があることを理解しなければならない。このような代替応用例では、本明細書の「ウェーハ」や「ダイ」という用語の使用は、それぞれさらに一般的な用語である「基板」や「ターゲット箇所」と同意語とみなせることを当業者は認識しなければならない。本明細書で引用する基板は、露光前または露光後に例えばトラック（典型的に基板にレジスト層を付与し、また露光したレジストを現像するツール）、冶金ツールまたは検査ツールにて処理することができる。適当であるならば、本明細書の開示内容はそれらの基板処理ツールや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、例えば複層ＩＣを製造するために一回以上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、既に複数回処理して得た層を含む基板も示すことができる。
【００４４】
本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば，３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）を含む全ての種類の電磁放射線を包含する。
【００４５】
状況が許されるならば、「レンズ」という用語は屈折式および反射式の光学要素を含む各種形式の光学要素のいずれかまたは組合せを示す。
【００４６】
本発明の特定の実施例を説明したが、説明した以外の方法で本発明を実施できることが認識されるであろう。例えば、本発明は上述で開示した方法を記載する一つ以上の機械で読取り可能な指令のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、または保存されたそのようなコンピュータ・プログラムを有するデータ保存媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学デスク）の形態をとりえる。
【００４７】
本発明はいずれの浸漬式リソグラフィ装置、特に限定するわけではないが上述した形式の装置に適用できる。装置で使用された浸漬用液体は、望まれる特性および使用される露光用放射光の波長にしたがって異なる性質を有する。１９３ｎｍの露光用波長では、超純水または水を主本とする組成が使用でき、このことから浸漬用液体はしばしば水として引用され、または親水性、疎水性、湿気などの水に関係する用語も使用される。しかしながら、本発明は他の形式の液体と共に使用でき、その場合にはそれらの水に関係する用語は使用された浸漬用液体に関係する等価の用語で置き換えられるということを理解しなければならない。
【００４８】
上述は説明のためのもので限定することを意図していない。したがって、当業者には説明した本発明に対して特許請求の範囲に記載された精神から逸脱することなく変更できることが認識されるであろう。
【符号の説明】
【００４９】
ＢＤ  ビーム導入システム
Ｃ  ターゲット箇所
ＣＯ  コンデンサー
ＩＦ  位置センサー
ＩＬ  照射系すなわち照射装置
ＩＮ  積分装置
Ｍ１，Ｍ２  整合マーカー
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
Ｐ１，Ｐ２  基板整合マーカー
Ｂ  放射ビーム
ＰＬ  投影系
ＰＳ  投影系
ＰＭ  第一の位置決め装置
ＰＷ  第二の位置決め装置
ＳＯ  放射光源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
１０  受皿
１１  浸漬用液体
１２  シール部材
１４  出口
１５  入口
１６  ガス・シール
３１  水除去装置
３２  凹部
３３  ガス供給リング
３４  ガス・ナイフ
４０  大気ポート
５０  抜出しポート
【図１】
2010109395.tif 000003
【図２】
2010109395.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010109395.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影系を使用してパターン形成装置からのパターンを基板に投影するように構成されており、また投影系の最終要素と基板との間の空間に浸漬用液体を供給するように構成された液体供給システムを有するリソグラフィ投影装置であって、前記液体供給システムが、
自体の下面と前記基板との間にシールを形成して前記空間内に前記液体を実質的に収容するためのシール部材を含み、液体およびガスの少なくとも一方を抜出すために前記下面に形成された凹部が第一の圧力源に対して開口され、前記凹部はまた第二の圧力源に対しても開口され、前記第一の圧力源が前記第二の圧力源よりも低圧とされて、前記第二の圧力源から前記第一の圧力源へ向かうガスの流れが生じるようになされており、
前記凹部は複数の個別の穴を介して前記第一の圧力源及び前記第二の圧力源の少なくとも一方に対して開口されているリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記第二の圧力源の前記凹部につながる穴の半径方向外方に位置決めされた穴を介して前記第一の圧力源に開口されている請求項１に記載された装置。
【請求項３】
ガス・ジェットが前記凹部よりも半径方向外方に位置決めされている請求項１または２に記載された装置。
【請求項４】
前記ガス・ジェットが前記シール部材と前記基板との間隙を通して前記凹部内へと半径方向内方へ向かうガス流を発生させる請求項３に記載された装置。
【請求項５】
前記ガス・ジェットは湿ったガスを供給する請求項２または３に記載された装置。
【請求項６】
前記第一の圧力源および前記第二の圧力源が前記下面の前記凹部の開口と反対側の前記凹部内に位置決めされている請求項１乃至５のいずれか１項に記載された装置。
【請求項７】
前記第二の圧力源は大気圧に対して開口されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載された装置。
【請求項８】
投影系を使用してパターン形成された放射ビームを基板に投影し、その間に前記投影系の最終要素と前記基板との間の空間へ浸漬用液体を供給することを含むデバイス製造方法であって、さらに
シール部材を設けて、前記シール部材と前記基板の下面との間から前記下面に形成された凹部を通して液体およびガスの少なくとも一方を除去することによって前記空間内に液体を受入るようにすることを含み、前記凹部は第一および第二の圧力源に対して開口され、前記第一の圧力源が前記第二の圧力源よりも低圧とされ、
前記凹部は複数の個別の穴を介して前記第一の圧力源及び前記第二の圧力源の少なくとも一方に対して開口されているデバイス製造方法。
【外国語明細書】
2010109395000001.pdf