(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置の生産歩留まりおよびデバイス製造方法を向上させる。【解決手段】  リソグラフィ装置は、気体支承部などによって少なくとも部分的に支持された浸漬流体リザーバなどの光学要素を含む。基板を囲む周囲構造を設けリソグラフィ装置で基板の縁部を照明可能にする。基板の厚さなどの基板のレベルパラメータは、厚さセンサなどで測定する。アクチュエータで、基板テーブルを周囲構造に対して位置決めし、基板表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルにする。光学要素が基板表面と周囲構造の表面との間で移動できるようにする。【選択図】図１
2010080980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学露光装置であって、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
基板テーブルを囲む周囲構造と、
基板、基板テーブル、周囲構造、またはその任意の組み合わせの隣で液体を閉じ込めるように構成される流体リザーバと、
基板のレベルパラメータを求めるように構成されたセンサと、
少なくとも周囲構造の表面に対して直角な方向で、周囲構造に対して基板テーブルを移動するように構成されたアクチュエータと、
レベルパラメータを使用して、周囲構造の表面に対して基板テーブルを、基板テーブル上に保持された場合に基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる位置へと移動させるためにアクチュエータを駆動するように構成した制御装置とを有し、
前記周囲構造は、基板テーブルが投影システムの下に存在しない場合に、液体閉じ込め構造で液体を封じ込めるための閉鎖板を備える装置。
【請求項２】
前記周囲構造は、光学露光装置の光学素子の一部を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
基板の表面と周囲構造の表面とのレベル差を測定するように構成されたレベル差センサが、リソグラフィ装置の平坦さ測定位置に設けられ、
レベルパラメータがレベル差を有し、
レベル差センサ、基板を保持する基板テーブル、またはその両方が、基板の縁部を走査するように構成される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
厚さセンサが、リソグラフィ装置の基板供給部付近に位置決めされ、基板が装置に供給された場合にその基板の厚さを測定するように構成され、
レベルパラメータが基板の厚さを有する、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
センサが、基板テーブルで保持された場合に基板の表面のレベルを測定するように構成され、レベルパラメータが基板の表面のレベルを有する、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
センサが、基板上の複数の個別位置で基板のレベルパラメータを求めるように構成される、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
アクチュエータが複数のアクチュエータを有し、複数のアクチュエータがそれぞれ、制御装置によって個々に駆動されて、基板の非平坦さ、または変動を補償するように、周囲構造の表面に対して基板テーブルを、複数の個別位置で基板テーブルで保持されている基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる位置へと移動させる、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
３個のアクチュエータを有し、３個のアクチュエータは、基板テーブルによって保持された基板とほぼ同心円上の想像円上で互いにほぼ１２０°に位置するように配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、圧電アクチュエータまたはカムディスクで構成される、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
基板テーブルで保持された基板の表面と周囲構造の表面とのレベル差が４０マイクロメートル未満である、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
リソグラフィ装置の基板取り扱いシステムであって、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
基板テーブルを囲む周囲構造と、
基板のレベルパラメータを求めるように構成されたセンサと、
少なくとも周囲構造の表面に対して直角の方向で、周囲構造に対して基板テーブルを移動するように構成したアクチュエータと、
レベルパラメータを使用して、周囲構造の表面に対して基板テーブルを、基板テーブル上に保持された場合に基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる位置へと移動させるためにアクチュエータを駆動するように構成した制御装置とを有し、
基板テーブルで保持された基板の表面と周囲構造の表面とのレベル差が４０マイクロメートル未満であるシステム。
【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、所望のパターンを基板に、通常は基板の目標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）の製造において使用可能である。このような場合、代替的にマスクまたはレチクルと呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンの生成に使用することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいはそれ以上のダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に設けた放射線感光原料（レジスト）の層への描像を介する。一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体を目標部分に１回露光することによって各目標部分が照射される、いわゆるステッパと、所定の基準方向（「走査」方向）にパターンを放射線ビームで走査し、これと同時に基板をこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板に刻印することによって、パターンをパターニングデバイスから基板へ転写することも可能である。
【０００３】
投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するように、リソグラフィ装置内の基板を、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水に浸漬することが提案されている。そのポイントは、より小さい形体の描像を可能にすることである。露光放射線は、液体中の方が波長が短いからである。（液体の効果は、システムの有効ＮＡを増加させ、焦点深さも増大させるものとしても認識される。）自身中に固体粒子（例えばクォーツ）が懸濁した水など、他の浸漬液も提案されている。
【０００４】
しかし、基板または基板と基板テーブルとを液体槽に浸すことは（詳細は例えば米国特許第４，５０９，８５２号参照）、走査露光中に加速すべき大量の液体があることを意味する。それには、追加のモータまたはさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流は予測不可能な望ましくない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一つは、液体供給システムが基板の局所的区域にのみ、および投影システムの最終要素と基板との間に液体を供給することである（基板は概ね、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一つの方法が、国際ＰＣＴ特許出願第９９／４９５０４号で開示されているので参照されたい。図２および図３で示すように、液体は少なくとも１つの入口ＩＮによって基板上へと、好ましくは最終要素に相対的に基板の移動方向に沿って供給され、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、基板が要素の下で−Ｘ方向にて走査されるにつれ、液体が要素の＋Ｘ側に供給され、−Ｘ側で取り出される。図２は、液体が入口ＩＮを介して供給され、低圧ソースに接続された出口ＯＵＴによって要素の他方側で取り出される配置構成を概略的に示す。図２の図では、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、そうである必要はない。最終要素の周囲に位置決めされた入口および出口の様々な方向および数が可能であり、一例が図３で図示され、ここでは最終要素の周囲に規則的なパターンで、各側に４組の入口と出口が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、例えばリソグラフィ装置の生産歩留まりおよびデバイス製造方法を向上させると有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様によると、リソグラフィ装置の基板取り扱いシステムで、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
基板テーブルを囲む周囲構造と、
基板のレベルパラメータを測定するように構成されたセンサと、
少なくとも周囲構造の表面に対して直角の方向で、周囲構造に相対して基板テーブルを動作させるように構成されたアクチュエータと、
アクチュエータを駆動し、基板テーブル上に保持された基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになるような位置へと、レベルパラメータを使用して基板テーブルを周囲構造の表面に相対して移動させる制御装置とを有する基板取り扱いシステムが提供される。
【０００８】
本発明の態様によると、デバイス製造方法であって、
基板テーブルを囲む周囲構造の表面に対して基板テーブルを、基板テーブル上に保持された基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる位置へと位置決めすることと、
パターン形成した放射線のビームを基板上に投影することとを含む方法が提供される。
【０００９】
本発明の態様によると、基板テーブルを囲む周囲構造の表面に対して基板テーブルを、基板テーブル上に保持された基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる位置へと位置決めすることを含む方法を装置に実行させるように構成されたプログラム命令を含むコンピュータプログラムが提供される。
【００１０】
本発明の態様によると、光学露光装置であって、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
基板テーブルを囲む周囲構造と、
基板、基板テーブル、周囲構造、またはその任意の組み合わせに隣接して液体を閉じ込めるように構成された流体リザーバと、
基板のレベルパラメータを測定するように構成されたセンサと、
少なくとも周囲構造の表面に対して直角の方向で、周囲構造に相対して基板テーブルを動作させるように構成されたアクチュエータと、
アクチュエータを駆動し、基板テーブル上に保持された基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになるような位置へと、レベルパラメータを使用して基板テーブルを周囲構造の表面に対して移動させる制御装置とを有する光学露光装置が提供される。
【００１１】
態様によると、Ａリソグラフィ装置であって、
放射線ビームを調整するように構成された照明装置と、
パターニングデバイスを保持するように構築された支持体とを有し、パターニングデバイスは、放射線ビームの断面にパターンを与えて、パターン形成した放射線ビームを形成するように構成され、さらに、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
基板テーブルを囲む周囲構造と、
パターン形成した放射線ビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、
投影システムと基板の間の空間を液体で少なくとも部分的に充填するように構成された液体供給システムとを有し、液体供給システムは、空間内に少なくとも部分的に液体を閉じ込めるように構成された液体閉じ込め構造を有し、さらに、
基板のレベルパラメータを測定するように構成されたセンサと、
少なくとも周囲構造の表面に対して直角の方向で、周囲構造に対して基板テーブルを動作させるように構成されたアクチュエータと、
アクチュエータを駆動し、基板テーブル上に保持された基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同一レベルになるような位置へと、レベルパラメータを使用して基板テーブルを周囲構造の表面に相対して移動させる制御装置とを有するリソグラフィ装置が提供される。
【００１２】
次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示したものである。
【図２】リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。
【図３】リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。
【図４】リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す。
【図５】リソグラフィ投影装置で使用するさらなる液体供給システムを示す。
【図６】本発明の実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示す。
【図７】本発明の実施形態による方法の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の１つの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、
−  放射線ビームＰＢ（例えばＵＶ放射線またはＤＵＶ放射線）を調整するように構成された照明システム（照明装置）ＩＬと、
−  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、かつ、特定のパラメータに従って正確にパターニングデバイスの位置決めを行うように構成された第一位置決めデバイスＰＭに連結を行った支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（例えばレジスト塗布したウェハ）Ｗを支持し、かつ、特定のパラメータに従って正確に基板の位置決めを行うように構成された第二位置決めデバイスＰＷに連結を行った基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、
−  パターニングデバイスＭＡによって放射線ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つあるいはそれ以上のダイから成る）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折性投影レンズシステム）ＰＬとを含む。
【００１５】
照明システムは、放射線の誘導、成形、あるいは制御を行うために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、または他のタイプの光学構成要素、またはその組み合わせなどの様々なタイプの光学構成要素を含むことができる。
【００１６】
支持構造は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を担持する。これは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、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。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、または他の締め付け技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルでよく、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。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所望の位置にあることを保証することができる。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「パターニングデバイス」なる用途と同義と見なすことができる。
【００１７】
本明細書において使用する「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するように、放射線ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る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。放射線ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが移相形態またはいわゆるアシスト形態を含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、放射線ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００１８】
パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。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、およびプログラマブル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、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったような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は小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを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線ビームにパターンを与える。
【００１９】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体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および静電気光学システムを含むさまざまな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」なる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」なる用語と同義と見なされる。
【００２０】
ここで示しているように、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、または反射性マスクを使用する）。
【００２１】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００２２】
図１を参照すると、照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線ビームを受け取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがエキシマレーザである場合に、別個の存在でよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラーおよび／またはビーム拡大器などを含むビーム送出システムＢＤの助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと渡される。他の場合、例えばソースが水銀ランプの場合は、ソースが装置の一体部品でもよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム送出システムＢＤとともに放射線システムと呼ぶことができる。
【００２３】
照明装置ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調節するように構成された調節装置ＡＤを含んでよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明装置ＩＬは、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような他の様々な構成要素を含む。照明装置は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有するように、放射線ビームの調整に使用することができる。
【００２４】
放射線ビームＰＢは、マスク支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されている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形成される。放射線ビームＰＢはマスクＭＡを通り抜けて、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＬを通過する。第二位置決め装置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性センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えば放射線ビームＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に図示せず）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、あるいは走査運動の間に、放射線ビームＰＢ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の運動は、第一位置決め装置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）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）にて行われる。同様に、基板テーブルＷＴの運動は、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（スキャナとは対照的に）、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に連結されるだけであるか、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２およ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、専用の目標位置を占有するが、目標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。
【００２５】
ここに表した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。
１．ステップモードにおいては、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たれている。そして、放射線ビームに与えたパターン全体が１回で目標部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期走査する一方、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分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の拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光で目標部分の（非走査方向における）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターニングデバイスを保持し、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する間に、基板テーブルＷＴが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルＷＴを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、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なしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２６】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００２７】
局所的な液体供給システムを有するさらなる浸漬リソグラフィの解決法を、図４に示す。液体は、投影システムＰＬの各側にある２つの溝入口ＩＮによって供給され、入口ＩＮの半径方向外側に配置構成された複数の別個の出口ＯＵＴによって除去される。入口ＩＮおよびＯＵＴは、中心に投影ビームが通過する穴があるプレートに配置することができる。液体は、投影システムＰＬの一方側にある１つの溝入口ＩＮによって供給されて、投影システムＰＬの他方側にある複数の別個の出口ＯＵＴによって除去され、それによって投影システムＰＬと基板Ｗとの間にある液体の薄膜が流れることができる。入口ＩＮと出口ＯＵＴのどの組み合わせを使用するかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（入口ＩＮと出口ＯＵＴの他の組み合わせは不活性である）。
【００２８】
提案されている局所的な液体供給システム解決法の別の浸漬リソグラフィの解決法は、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との間にある空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め構造を設けるころである。このようなシステムを図５に示す。液体閉じ込め構造は、投影システムに対してＸＹ面でほぼ静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対的動作があってよい。シールが、液体閉じ込め構造と基板の表面との間に形成される。実施形態では、シールは気体シールのような非接触シールである。気体シールを有するこのようなシステムの詳細は、米国特許出願第１０／７０５，７８３号を参照されたい。
【００２９】
図５は、リザーバ１０の配置構成を示し、これは投影システムの像フィールドの周囲の基板に非接触シールを形成し、したがって液体が基板表面と投影システムの最終要素との間の空間に閉じ込められて、充填する。投影システムＰＬの最終要素の下に位置決めされ、これを囲む液体閉じ込め構造１２が、リザーバを形成する。液体は投影システムの下で液体閉じ込め構造１２の中の空間に入る。液体閉じ込め構造１２は、投影システムの最終要素の少し上まで延在し、液体レベルが最終要素の上に上がり、したがって液体の緩衝が提供される。液体閉じ込め構造１２は内周を有し、これは投影システムまたはその最終要素の形状に上端が非常に一致することが好ましく、例えば円形でよい。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。
【００３０】
液体は、液体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの表面との間の気体シール１６によってリザーバ内に閉じ込められる。気体シールは、加圧状態で入口１５を介して液体閉じ込め構造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空気、合成空気、Ｎ２または不活性ガスのような気体で形成される。気体入口１５への過剰圧力、第一出口１４の負圧レベル、およびギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内側への高速の気体流があるように配置構成される。液体を含めるために他のタイプのシールを使用できることが、当業者には理解される。
【００３１】
図５による配置構成では、動作時に気体シール１６によって気体支承部を形成することができ、気体支承部は基板Ｗに対して液体閉じ込め構造１２を案内する。本明細書では、気体支承部は空気または他の任意の気体または混合気を使用してよい。気体支承部によって、図５で示すようにリザーバ１０が基板Ｗ上を通過することができる。リザーバ１０に対して基板Ｗを変位することにより、基板の様々な部分を液体１１に接触させ、それらの部分を照明するために、投影システムＰＬの下に位置決めすることができる。
【００３２】
図５に関して説明したような配置構成など、局所的な液体供給システムに伴う問題は、基板Ｗの縁部またはその付近である基板Ｗの一部を照射すべき場合に生じる。縁部またはその付近で基板Ｗの部分を照射できるようにするために、気体シール／支承部１６は少なくとも部分的に基板Ｗとはもう接触しなくなる可能性が高い。したがって、気体シール／支承部１６の機能がある程度低下する。したがって、周囲構造（例えば図６の周囲構造Ｍ）を導入することができ、周囲構造の表面が、このような状況で気体シール／支承部１６を支持する支持表面として機能する。
【００３３】
周囲構造を設ける場合、気体シール／支承部１６が交差できるレベルの差は比較的小さく、ある実施例では約３０から４０マイクロメートルである。この差は、大部分が基板Ｗと液体閉じ込め構造１２の間のギャップの寸法によって決定される。しかし、概して基板Ｗの厚さの公差は、気体シール／支承部が対応できるレベル差より大きい。現在、基板の厚さの公差は約±２５マイクロメートルの範囲であり、それに加えて、集積回路製造プロセスのような生産プロセス中に、基板Ｗ上に多数の層が積層されていることがある。このような層の厚さは、恐らく約０から２０マイクロメートルになる。その結果、基板の厚さの合計公差帯は、現在の実施例では、ほぼ約−２５マイクロメートルから＋４５マイクロメートルの範囲になり、したがって約７０マイクロメートルの合計公差帯になる。この合計公差は、気体シール／支承部１６が対応できるレベル差より大きくなければならない。
【００３４】
この食い違いの結果、基板Ｗの照明は基板の中心ゾーンでのみ実行され、したがって縁部付近では基板表面を照明せず、生産中に基板Ｗの有意の部分を効果的に使用できないという欠点を有する。あるいは、適切な基板の選択を実践することができる。つまり、リソグラフィ装置に許容可能、特に気体シール／軸受けに許容可能な苦長内の厚さを有する基板のみが、リソグラフィ装置で処理するために提供される。この選択プロセスの欠点は、リソグラフィ装置の生産歩留まりを低下することである。というのは、許容可能な公差の外側の厚さを有する基板を処理することができず、したがってリソグラフィ装置を使用する生産プロセスから外されるからである。その結果、例えば材料が無駄になり、装置が厚さのせいで不合格になる基板を処理する時間が無駄になる。
【００３５】
図６は、ウェハのような基板Ｗを担持する基板テーブルＷＴを概略的に示す。この実施形態の基板テーブルＷＴは、アクチュエータＡ１、Ａ２およびＡ３を有するアクチュエータによって支持される。基板テーブルＷＴは、例えば干渉計またはエンコーダおよび／または１つまたは複数の転送像センサのためのミラーブロックなどを有する周囲構造Ｍによって囲まれる。実施形態では、周囲構造は、２つの転送像センサ、１つの一体型レンズ像収差センサ（ＩＬＩＡＳ）、位置センサＩＦを１つまたは複数のロングストローク位置決めエンコーダに連結する４つのゼロセンサ、１つのスポットセンサ、基板テーブルが投影システムの下に存在しない場合に、液体閉じ込め構造で液体を封じ込める１枚の閉鎖板、およびセンサ間の穴またはギャップを充填する１枚のカバー板を有してよい。図６はさらに、光学素子ＯＥを示し、これはこの実施形態では図５で示したような配置構成を有する。この実施形態の光学素子ＯＥは、リソグラフィ装置の投影システムの一部であるか、それと相互作用する。光学素子は、図５に関して前述したように、図５では品目１６で指した気体支承部によって基板Ｗ上に担持される。気体支承部の代わりに、任意の他のタイプの支承部を使用してよい。例えば液体支承部、またはリニアモータのような他の任意の可動構造である。さらに、支承部は必ずしも光学素子を基板上で担持せず、代わりに支承部が、リソグラフィ装置の他の部品に対して、例えば基板テーブル、周囲構造、リソグラフィ装置の投影システムを支持する枠、または投影システムなどに対して光学素子を案内することも可能であり、したがって光学素子に対して基板を接触せずに位置決めさせる。したがって、本文書の状況では、支承部という用語は、基板テーブルによって保持された場合に、基板を、例えば光学素子に対してほぼ固定した距離などで光学素子に対して動作可能にすることができる任意のタイプの支承部または他の機構を含むものとして理解されたい。
【００３６】
実施形態では、光学素子は浸漬タイプのリソグラフィ装置を提供するために、図５で示すようなリザーバ１０などの浸漬液リザーバを有する。このような実施形態では、支承部は図５に関して説明したような効果（浸漬液の密封など）を提供する気体（例えば空気）シールのような流体支承部を有する。
【００３７】
レベルセンサを設けて、基板テーブルで保持している場合に、基板の表面が周囲構造の表面とほぼ同じレベルになるように、制御装置ＣＯＮがアクチュエータＡ１、Ａ２およびＡ３を駆動して、周囲構造Ｍに対して基板テーブルＷＴを位置決めできるようにするために基板Ｗのレベルパラメータを決定する。レベルパラメータは、（図６に関して説明した実施形態の場合のように）厚さを有し、この場合、レベルセンサは厚さセンサＴＳＤを有する。このような構成の利点は、基板を基板テーブルに配置する前に厚さを測定でき、したがって基板を基板テーブルに配置する前でも制御装置が所望レベルへの基板テーブルの位置決めを開始できることである。したがって、基板を基板テーブルに配置した後に水平化を実行するために時間を必要としない、またはほとんど必要としない。
【００３８】
あるいは、レベルセンサは、基板の表面と周囲構造の表面とのレベル差を測定するように構築されたレベル差センサを有し、レベルパラメータはレベル差を有する。この配置構成の利点は、レベル差の測定を１つの動作として実行することができ、したがって基板と周囲構造のレベルを別個に測定する必要がなくなることである。さらに、レベル差は、基板の露光中に焦点制御で使用する既存のレベルセンサで測定することができる。
【００３９】
別の実施形態では、レベルセンサは基板テーブルで保持された場合に基板の表面のレベルを測定するように構築されたレベル測定センサを有し、レベルパラメータは、レベル差を含む。この場合は、制御装置にさらに、周囲構造のレベルを提供して、周囲構造に対して基板テーブルを位置決めする。この構成の利点は単純な解決法を提供することであり、アクチュエータで基板テーブルのみを動作させ、周囲構造が静止している実施形態で有利である。
【００４０】
本実施例では、「ほぼ同一レベル」という言葉遣いは、ほぼ同じレベルである、つまり同じレベルにあるか、光学素子が基板および周囲構造の表面に対して動作するのにわずかなレベル差を示すものと理解されたい。実施形態では、このようなレベル差が約３０から４０マイクロメートル（図５の気体シール１６で生成されるようなギャップの厚さであり、ギャップは基板の表面と液体閉じ込め構造１２の底面の間にある）未満、または１０マイクロメートル未満になる。
【００４１】
図６はさらに制御装置ＣＯＮを示し、これはアクチュエータＡ１、Ａ２およびＡ３と接続され、アクチュエータの動作を制御するように構成される制御装置ＣＯＮには、この実施形態では基板Ｗの厚さを測定する厚さセンサＴＳＤであるレベルセンサからの出力信号も提供する。図６では、厚さセンサＴＳＤが概略的にのみ図示されており、その正確な位置および特徴に関するさらなる詳細を以下で説明する。アクチュエータＡ１、Ａ２およびＡ３は、例えば適切なドライバ（図示せず）などを介して制御装置ＣＯＮによって命令された場合に、Ｚ方向、つまり垂直方向の変位を個々に実行するように構築された位置アクチュエータを有する。光学素子ＯＥが基板Ｗの縁部Ｅへと移動して、縁部Ｅで基板Ｗの表面の部分を照明すると、光学素子ＯＥおよび特にその支承部ＡＢは、一部が基板Ｗによって支持され、一部が周囲構造Ｍの表面ＳＵによって支持される。基板Ｗの厚さは、基板Ｗを基板テーブルＷＴに位置決めする前に、この例では厚さセンサＴＳＤによって検出されている。制御装置ＣＯＮはアクチュエータＡ１、Ａ２およびＡ３を駆動して、周囲構造Ｍの表面ＳＵに対して基板テーブルＷＴを、基板テーブルＷＴの表面（つまり基板Ｗに面する基板テーブルＷＴの表面）と周囲構造Ｍの表面ＳＵとの間の距離が、厚さセンサＴＳＤによって検出されるような基板の厚さとほぼ等しくなる位置へと位置決めする。したがって、基板Ｗの厚さの公差は、基板Ｗの表面が周囲構造Ｍの表面ＳＵとほぼ同じレベルになるように基板テーブルＷＴを適切なレベルに設定することによって補償される。したがって、基板Ｗのレベルと周囲構造Ｍの表面ＳＵとのレベル差は、光学素子ＯＥの気体シール／支承部が基板Ｗの表面に隣接する位置から周囲構造Ｍの表面ＳＵに隣接する位置へと、およびその逆へと位置決めすることができるほど十分に小さい。したがって、基板Ｗの厚さの公差は、基板Ｗおよび周囲構造Ｍの表面がほぼ同じレベルに設定されるように基板テーブルＷＴを位置決めすることによって、完全に、または少なくとも部分的に効果的に補償される。
【００４２】
光学素子ＯＥは、レンズ、ダイヤフラム、光学ウィンドウ、放射線ソース、または他の任意の光学素子など、投影システムの任意の部品を有することができる。図６に関して説明したような実施形態では、光学素子ＯＥは、図５に関してさらに詳細に説明したようなリザーバ１０を有する。
【００４３】
アクチュエータは、任意のタイプの位置決めアクチュエータを有してよい。例えば圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、リニアモータ、ローレンツアクチュエータ、カムディスクまたはスピンドルである。圧電アクチュエータおよびカムディスクの利点は、剛性が高く、したがって基板テーブルの固有振動数が増加し、その位置精度が向上することである。複数のアクチュエータについて説明してきたが、１個のアクチュエータを使用してもよい。
【００４４】
図６で示した配置構成の代替例または追加例として、基板テーブルＷＴ上の基板Ｗの表面と周囲構造Ｍの表面とを有するほぼ同一レベルの表面を獲得するように、１つまたは複数のアクチュエータが周囲構造Ｍに作用して、それを位置決めすることが可能である。１つまたは複数のアクチュエータは、基板テーブルＷＴを移動する同じアクチュエータでよいか、追加した別個のものでよい。
【００４５】
前述したように、アクチュエータは基板の厚さを補償するように構成され、したがって１次元で補償する１つのアクチュエータでよい。２つ以上のアクチュエータを設ける場合は、２次元以上で基板の厚さの非平坦さまたは変動を補償するようにアクチュエータを構成することも可能である。実施形態では、３つのアクチュエータを設け、これは基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗとほぼ同心円の想像円上で相互からほぼ１２０°に配置することが好ましい。アクチュエータを制御装置で個々に駆動して、各アクチュエータで個々に基板テーブルの位置を調節可能にすることができる。この方法で、楔形を有する基板の断面など、基板の非平坦さによって引き起こされるエラーを補償することができる。基板テーブルを各アクチュエータの異なる位置に設定できるからである。これは、基板の２つ以上の個別位置で基板の厚さを測定することができる厚さセンサとの組み合わせで有利である。このような厚さセンサの一例は、デュアルステージリソグラフィ装置の第一段であり、ここで水平化測定を実行する。実施形態では、厚さを測定する基板の位置は、１つまたは複数のアクチュエータが力を加える１つまたは複数の点に対応するか、ほぼ対応する。この方法で、加える１つまたは複数のポイントで基板の表面を周囲構造の表面と同一レベルにするように基板テーブルを位置決めするよう、１つまたは複数のアクチュエータを駆動することができる。つまり、実施形態では制御装置で各アクチュエータを駆動して、周囲構造の表面に対して基板テーブルを、２つ以上の個別の位置で基板テーブルの表面と周囲構造の表面との距離が周囲構造の表面に対して直角の方向で、２つ以上の位置それぞれにおける基板の厚さとほぼ等しくなる位置に位置決めする。したがって、２つ以上のアクチュエータを使用して、基板テーブルが保持する基板の表面と周囲構造の表面とのレベル差によって生じる非平坦さを、２次元以上で補償することができる。
【００４６】
アクチュエータは、基板テーブルで保持した場合に少なくとも基板の表面に対して直角の方向にて基板テーブルを移動するように構築される。典型的な実施形態では、アクチュエータは、基板テーブルを垂直方向に移動するように構築されるが、基板テーブルの他のタイプの動作も可能であり、動作は少なくとも、基板が基板テーブルで保持された場合に基板の表面に対して直角の方向、または基板テーブル自体の表面に対して直角の方向での動作を含む。
【００４７】
本文書で表面という用語を使用する場合、特に基板の表面という文脈では、ほぼ平坦な表面を含むものと理解されるが、基板の表面は凹凸、レベルの差などを含むことがあり、これは例えば基板にパターン、層または他の構造を設けることに由来する。したがって、基板に対する表面という用語に関するのと同じことが、周囲構造の表面でも当てはまる。周囲構造の表面は、ほぼ平坦または滑らかな表面を含むが、周囲構造の表面が、例えば上述したような様々なセンサ（ＴＩＳ、ＩＬＩＡＳなど）および周囲構造に含まれる他の要素のように、周囲構造の様々な部分の存在によって引き起こされる凹凸、段差、不連続性などを有することも予想される。実施形態では、基板および／または周囲構造の表面のレベル差は、２０マイクロメートル未満または１０マイクロメートル未満になる。つまり、基板および／または周囲構造の表面は、２０マイクロメートル以内または１０マイクロメートル以内でほぼ平坦であり、したがって基板および周囲構造上に十分に滑らかな、つまり光学素子、特に浸漬液リザーバ１０を妨害しないほど十分に平坦な表面を提供する。
【００４８】
本明細書で検討する支承部は、気体支承部および／または液体支承部を有してよい。適用可能な気体は空気、合成空気、窒素または任意の他の適切な気体を含む。適用可能な液体は、分極液または非分極液を含み、例えば水などを含む。気体または液体は純粋でよく、混合物質でもよい。
【００４９】
周囲構造は、基板テーブルＷＴを担持する枠のようなリソグラフィ装置の構造上の要素で構成することができるが、周囲構造が基板テーブル上に位置決めされた場合に基板の表面の周囲に表面を設けること以外に、リソグラフィ装置における機能がないことも可能である。また、周囲構造はミラーブロックを有する光学素子のようなリソグラフィ装置の光学素子の一部を形成することが可能である。
【００５０】
レベルセンサは任意のタイプのレベルセンサを有することができる。例えば可視、赤外線または紫外線放射線で作動する光学距離センサ、または機械的距離センサである。レベルセンサは、リソグラフィ装置の別個のデバイスでよいが、リソグラフィ装置の既存の測定デバイスが厚さセンサまたはレベルセンサの機能を果たすことも可能である。つまり、厚さセンサまたはレベルセンサが、リソグラフィ装置の既存の測定デバイスに含まれる。実施形態では、このような既存の測定デバイスが上記で説明され、および欧州特許出願第０３２５７０７２．３号で記載されたような水平化測定ステージを備えることができる。例えば、水平化測定は、浸漬液（またはさらに一般的用語では浸漬流体）がない第一位置のステージで実行することができ、露光は浸漬液（またはさらに一般的用語では浸漬流体）が存在する第二位置のステージで実行され、基板の厚さまたはレベルパラメータは、第一位置で測定することが有利である。というのは、水平化の測定がそのステージで既に実行されているからである。このようなデュアルステージリソグラフィ装置では、水平化測定は、基板の縁部に沿って、例えばほぼ円形の基板の場合は円の形態で実行できるので有利である。通常の動作中に、デュアルステージリソグラフィ装置では、ウェハなどの基板を、最初に基板テーブルが第一位置にある状態で処理し、例えばその特定の基板で水平化測定を実行し、次に基板テーブルが第二位置にある状態で基板の照明を実行する。第一ステージでの水平化測定中に、基板の厚さを決定することができるので、第一ステージにある場合にその特定の基板に関して求めた通りの厚さを使用する制御装置の制御下で、アクチュエータによる基板テーブルＷＴの位置決めを実行することができる。その結果、基板の厚さを決定するために全く、または非常に限られた追加の時間しか必要とせず、したがって厚さの決定がリソグラフィ装置のスループットに影響しないか、ほぼ影響しない。また、基板テーブルの位置決めの修正時間は、リソグラフィ装置のスループットに些細な影響しか及ぼさない。基板を有する基板テーブルが例えば第一位置にあった時に厚さを測定したからであり、したがって基板および基板テーブルを第二位置に位置決めする前に厚さが分かり、その位置決めに十分な時間がある。また、レベルセンサまたは厚さが、単ステージを有するリソグラフィ装置のレベルセンサであることが可能である。その場合、リソグラフィ装置の既存のレベルセンサによる水平化測定の結果を使用して、上述したのと同様の方法で基板テーブルの位置決めを制御することができる。
【００５１】
実施形態では、厚さセンサを基板供給部、つまりリソグラフィ装置の基板入力部付近に位置決めすることができる。その場合、基板の厚さは、リソグラフィ装置の基板供給入力部で、またはその付近で検出される。これは、特定の予め決定された厚さ範囲から外れた厚さを有する基板を、リソグラフィ装置でさらに処理する前に手動で、または自動的に取り出せるという利点を有する。この方法で、リソグラフィ装置の１つまたは複数のステージに、厚さ範囲などのレベルパラメータ範囲から外れるような基板が装填されることを回避することができる。
【００５２】
制御装置は、電子制御装置、アナログ、ディジタル、またはその組み合わせのような、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、他のタイプのプログラミングデバイス、専用集積回路、または他のタイプのプログラム可能なデバイスを有する任意のタイプの制御装置を含むことができる。アクチュエータは、アナログ線、ディジタル線、多重ディジタル線、または他の任意の通信路のような任意の適切な接続を介して制御装置に接続することができる。
【００５３】
図６に関して説明したような配置構成を、上述したようにリソグラフィ装置の一部として使用することができるが、図６に関して説明したような配置構成を、任意の浸漬光学露光装置で使用することも可能であり、その場合の光学素子ＯＥは、図５に関して説明したリザーバ１０のような浸漬流体リザーバを有する。
【００５４】
本発明による方法の実施形態が図７に図示されている。ステップ７０２では、基板テーブルで基板を保持し、基板は周囲構造で囲まれている。次にステップ７０３で、気体支承部のような支承部により基板に対して光学素子を支持する。ステップ７０４では、光学素子を介してパターン形成した放射線ビームを基板に投影する。ステップ７０２またはステップ７０３の前に、ステップ７００で基板の厚さのようなレベルパラメータを決定する。次にステップ７０１では、基板テーブルの表面と周囲構造の表面との間の距離が、基板の厚さとほぼ等しくなるように、レベルパラメータを使用し、周囲構造の表面に対して基板テーブルを位置決めする。その結果、基板の表面はしたがって周囲構造の表面とほぼ同一レベルになる。この距離は、周囲構造および／または基板の表面に対して直角の方向における距離と理解される。本発明による方法のこの実施形態では、本発明の１つまたは複数の実施形態によるリソグラフィ装置および投影システムに関して上述したものと同じ、または同様の利点、特徴および実施形態が当てはまる。
【００５５】
欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、ツインまたはデュアルステージ浸漬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つのテーブルを設ける。水平化測定は、テーブルが第一位置にある状態で浸漬液なしで実行し、露光は、浸漬液が存在する第二位置にテーブルがある状態で実行する。あるいは、装置にはテーブルが１つしかない。
【００５６】
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が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンス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に使用され得る。こうした代替的な用途の状況においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、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）または計測また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、以上およ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。
【００５７】
本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を網羅する。
【００５８】
「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折および反射光学構成要素を含む様々なタイプの光学構成要素のいずれか、またはその組み合わせを指す。
【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、または自身内に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、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。
【００６０】
本発明の１つまたは複数の実施形態は、任意の浸漬リソグラフィ装置に、特に上述したタイプに適用することができるが、それに制限されない。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の間の空間に液体を提供する任意の機構である。これは、１つまたは複数の構造、１つまたは複数の液体入口、１つまたは複数の気体入口、１つまたは複数の気体出口、および／または１つまたは複数の液体出口の任意の組み合わせを有してよく、組み合わせは液体を空間に供給し、それを閉じ込める。実施形態では、空間の表面が基板および／または基板テーブルの一部に制限されるか、空間の表面が基板および／または基板テーブルの表面に完全に覆われるか、空間が基板および／または基板テーブルを囲むことができる。
【００６１】
上記の説明は例示的であり、制限的ではない。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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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