(57)【要約】基板（１６）の像形成面を完全に浸漬する流体閉じ込めプレート（２４）を有するリソグラフィ装置（１０）が開示されている。液浸流体で充填されたギャップが、基板（１６）の像形成面と投影光学系（１８）の最終光学素子（２０）の間に設けられている。ギャップ内に位置付けられる流体閉じ込めプレート（２４）は、像形成面を完全に液浸流体に浸漬することができるのに十分な大きさがある。流体閉じ込めプレート（２４）は、第１面（２４ａ）を有する。第１面（２４ａ）は、液滴制御要素（液滴制御素子）（４０）を有し、第１面（２４ａ）に生じる液滴の形成を制御する。一実施形態では、液滴制御要素は第１面（２４ａ）に形成される多孔質面である。第２の実施形態では、液滴制御要素は傾斜面（４４）である。その傾斜面は、第１面（２４ａ）の液浸流体のいずれも、ギャップ内の液浸流体の本体部に向かって流れるようにする。
2009540564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成面を有する基板を支持するように構成されたステージと、
最終光学素子を有する投影光学系であって、像を、前記基板の前記像形成面と前記最終光学素子の間のギャップに充填された液浸液体を通して、前記基板の前記像形成面に投影するように構成された前記投影光学系と、
前記像形成面を前記液浸流体に浸漬して、雰囲気−流体メニスカスが、前記基板の前記像形成面に生じることを実質的に防ぐように、前記最終光学素子と前記基板の前記像形成面の間の前記ギャップ内に位置付けられる流体閉じ込めプレートとを備え、
前記流体閉じ込めプレートは、前記ギャップに面し且つ前記基板の前記像形成面に対向する第１面を有し、前記第１面は、前記第１面に生じる液滴の形成を制御する液滴制御要素を含む装置。
【請求項２】
前記流体閉じ込めプレートは、前記ステージによる前記基板の走査中に前記基板全体を覆うために十分な大きさがある請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流体閉じ込めプレートは、前記ステージによる前記基板の走査中に前記基板全体を覆うために十分な大きさがない請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ステージは、前記基板が前記ステージによって支持されているときに、前記基板に隣接して前記ステージに設けられた流体回収要素をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記流体回収要素は、前記基板が前記ステージ上に位置付けられているときに、前記基板の周縁を実質的に取り囲む請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記流体回収要素は、前記ステージ内に設けられた多孔質要素、及び前記多孔質要素を通して負圧を発生する減圧装置をさらに備える請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記流体閉じ込めプレートは、液浸流体を前記ギャップ内に供給するための一つまたはそれより多くの流体注入口をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記一つまたはそれより多くの流体注入口は、前記投影光学系の前記最終光学素子に隣接して置かれている請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記流体閉じ込めプレートは、前記投影光学系が、前記流体閉じ込めプレートを通して、前記像を前記基板の前記像形成面に投影できるような開口をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記開口は凹状であり、少なくとも前記投影光学系の前記最終光学素子を収容する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記流体閉じ込めプレートの前記第１面は、疎水性材料でできているかまたは、疎水性材料が塗布されている請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記液滴制御要素は、前記流体閉じ込めプレートの前記第１面に形成された多孔質領域を備え、前記第１面に集められた液浸流体を前記多孔質領域を用いて回収して、前記第１面に液浸流体の液滴が形成されることを実質的に防ぐ請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記多孔質領域に接続された減圧装置であって、前記多孔質領域を通して負圧を発生させ、前記流体閉じ込めプレートの前記第１面に集められた前記液浸流体を回収するように構成された減圧装置をさらに備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記液滴制御要素は、前記流体閉じ込めプレートの前記第１面に形成された傾斜領域を備え、前記傾斜領域は、前記第１面に集められた前記液浸流体のための流出面を創生し、前記液浸流体を前記ギャップ内に向かって流して、前記第１面に液滴が形成されることを実質的に防ぐために十分に傾斜されている請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記多孔質要素は、前記基板を支持するために用いられる前記ステージの表面と実質的に同一平面を有する請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
基板が露光ビームで露光される液浸露光装置であって、
前記露光ビームが通過する光学素子と、
表面を有する液体閉じ込め部材と、
前記基板を保持し且つ前記光学素子及び前記液体閉じ込め部材に相対して移動するように構成された保持部材であって、前記基板の表面全体を前記露光ビームのビーム路中に位置づけることができるように領域内を移動可能な保持部材と、
前記保持部材に設けられた液体回収部であって、前記基板の前記表面と前記液体閉じ込め部材の前記表面の間のギャップから出てくる液体を回収するように構成された液体回収部とを備え、
前記保持部材が前記領域内で移動している間、前記保持部材上の前記基板は、前記液体閉じ込め部材の前記表面、前記光学素子の前記端面、または、前記液体閉じ込め部材の前記表面及び前記光学素子の前記端面の両方と対向している液浸露光装置。
【請求項１７】
前記液体回収部は、前記保持部材上に保持された前記基板に隣接して配置されている請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記液体回収部は、前記保持部材上に保持された前記基板の下に配置されている請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記液体回収部は、前記保持部材上に保持された前記基板を取り囲む請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記液体回収部は、前記液体を回収する多孔質材料を有する請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記液体閉じ込め部材は、前記液体を供給する液体供給路を有する請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記液体閉じ込め部材は、前記光学素子からの前記露光ビームが通過する開口を有しており、前記液体閉じ込め部材の前記表面は、前記液体閉じ込め部材の前記開口の周りに形成されている請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
請求項１６に記載の前記露光装置を用いて基板を露光するデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連する出願の参照情報＞
この出願は、２００６年６月６日に提出された米国仮特許出願第６０／８１１，１１４及び２００６年８月１４日に提出された米国仮特許出願第６０／８３７，３０５の利益を主張する、２００６年９月２０日に提出された米国特許出願第１１／５２３，５９５の優先権を主張する。法律で認められている範囲内で、各出願の全ての開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０００２】
本発明は、液浸リソグラフィに関し、より具体的には、基板が露光中に液浸流体に浸漬されるように、基板の像形成面に対向して位置付けられる、リソグラフィツールの流体閉じ込めプレートに関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なリソグラフィツールは、照射源と、投影光学系と、像が形成される基板を支持し且つ移動する基板ステージとを含む。レジストなどの照射線感応材料は、基板が基板ステージ上に配置される前に、基板表面に塗布される。動作中、照射源からの照射エネルギーは、像形成素子によって画成される像を、投影光学系を通して基板上に投影するために用いられる。投影光学系は典型的には、多くのレンズを含んでいる。基板に最も近いレンズまたは光学素子は、「最終」すなわち「終端」光学素子と称されることが多い。
【０００４】
露光中の投影領域は、典型的には、基板の像形成面よりはるかに小さい。従って、基板は、その全面にパターンを形成するために、投影光学系に相対して移動される必要がある。半導体業界においては、２種類のリソグラフィツールが一般に用いられている。いわゆる「ステップアンドリピート」ツールでは、像パターン全体が、一回の露光で一度に、基板の目標領域（ターゲットエリア）上に投影される。露光後に、ウエハはＸ及び／又はＹ方向に移動すなわち「ステップ」され、新たな目標領域が露光される。このステップアンドリピートプロセスは、基板の表面全体が露光されるまで繰り返し行われる。スキャニング型（走査型）のリソグラフィツールでは、目標領域は、連続的動作、すなわち「スキャニング」動作で露光される。露光中に像形成素子は一方向に移動されつつ、基板は像形成素子と同一または反対方向に移動される。基板は、次いで、次のスキャン目標領域へ向けてＸ及び／又はＹ方向に移動される。このプロセスは、基板上の全ての所望領域が露光されるまで繰り返される。
【０００５】
リソグラフィツールは、典型的には、半導体ウエハ及びフラットパネルディスプレイに、像を形成するか又はパターン化するために用いられることに着目すべきである。本文で用いられる用語、基板は、広く、パターン化されることになる任意のワークピースを意味するものであり、半導体ウエハ及びフラットパネルディスプレイを含むが、これらに限定されるものではない。
【０００６】
液浸リソグラフィシステムは、投影光学系の終端光学素子と基板の間のギャップを満たす流体の層を用いる。流体は、従来の「ドライ」システムの理論的限界よりも大きい開口数（ＮＡ）で露光を可能とすることによって、システムの解像度を向上させる。ギャップ内の流体は、もしも流体がなければ光学素子−空気との界面で内部的に全反射されるであろう照射でも露光することを可能にする。液浸リソグラフィでは、流体の屈折率と同じくらい高い開口数が可能となる。また液浸は、従来のドライリソグラフィシステムと比較して、基板の鉛直方向位置における許容誤差となる所定のＮＡの焦点深度を増大させる。従って、液浸リソグラフィは、従来のドライリソグラフィを用いて実行できるよりも、高い解像度をもたらす能力を有する。
【０００７】
液浸システムにおいて、流体は本質的にリソグラフィツールの光学系の一部になる。従って、流体の光学特性は、慎重に制御されなければならない。流体の光学特性は、流体の組成、温度、気泡の有無、及びウエハ上のレジストからの脱ガスの影響を受ける。
【０００８】
基板の露光が続いておこるギャップ内に液浸流体を維持する知られた方法の一つは、エアカーテンを用いることである。エアカーテンの設計では、エアジェットを有する液浸要素（液浸素子）が、投影光学系の最終光学素子を取り囲む。エアジェットは、露光領域を取り囲むエアカーテンを生じるために用いられ、最終光学素子の下のギャップ内に流体を局所化し維持する。エアカーテン型液浸リソグラフィツールには、多くの不利益が伴う。エアジェットは、空気−流体界面で、比較的多くの液浸流体を蒸発させる傾向がある。流体が蒸発する時に、基板の表面温度を下げることがあり、それによって像形成面を局所変形させる。また蒸発は、基板の表面に汚染物質を残すことにもなる。またエアジェットは、液浸流体に気泡を生じさせる傾向もある。汚染物質、気泡、及び面の変形はそれぞれ、重ね合わせエラー及び焼き付けエラーを引き起こし、それによる欠陥を生じさせるであろう。エアカーテン型液浸ツールの詳細については、例えば、米国特許公開第２００５／０００７５６９号、または欧州特許公開第ＥＰ１４７７８５６Ａ１及びＥＰ１４２０２９８Ａ２を参照されたい。それらの出願の内容を、あらゆる目的でここに援用して本文の記載の一部とする。
【０００９】
リソグラフィツールのギャップ内に液浸流体を維持する別の知られた方法は、基板上の露光される領域の真上で最終光学素子を取り囲むノズルを用いることである。ノズルは、液浸流体をギャップに導入する一つまたはそれより多くの流体注入口を含む。またノズルは、一つまたはそれより多くの多孔部材を含んでもよく、多孔部材は例えば多孔材料の「バブルポイント」より低い減圧（真空）を導き、液浸流体は多孔部材を通して回収される。ノズル型液浸リソグラフィツールの詳細については、例えば、米国特許出願番号第１１／３６２８３３号、及びＰＣＴ出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ２００４／２２９１５及びＰＣＴ／ＵＳ２００５／１４２００を参照されたい。それらの出願の内容をあらゆる目的でここに援用して、本文の記載の一部とする。
【００１０】
また、液浸流体を充填したコンテナに最終光学素子と基板像形成面の両方を浸漬することによって、最終光学素子と基板像形成面の間のギャップ内の液浸流体を維持することも知られている。この手法の問題は、ステップ移動（ステッピング）またはスキャン中に、基板を保持する基板テーブルをしばしば高速で移動しなければならないが、それによって、液浸流体がコンテナ内で「スロッシングする（ばちゃばちゃはねる）」ことである。スロッシングする流体は投影光学系を機械的に振動させ、重ね合わせエラー及び焼き付けエラーを引き起こす。また流体を、コンテナから移動してもよい。例えば、米国特許第４５０９８５２号を参照されたい。この出願の内容も、ここに援用して本文の記載の一部とする。
【００１１】
液浸リソグラフィでは、基板上に流体の液滴があることは望ましくない。流体の液滴が基板上で乾燥すなわち蒸発する場合、いずれの液滴中の汚染物質、例えば、レジストから溶解された残留物は、ウエハ上に堆積したまま残留する。これらの残留物は、焼き付けエラーを引き起こすであろう。さらに、液滴が、後に、基板の移動により液浸流体の本体部に合体する場合、液滴は空気を取り込み、その空気は流体の本体部に気泡を発生させるであろう。
【発明の開示】
【００１２】
基板の像形成面を浸漬する流体閉じ込めプレートを有するリソグラフィ装置が開示される。上記装置は、基板を支持するように構成されたステージを含む。投影光学系が設けられて、液浸流体で充填された、基板の像形成面と投影光学系の最終光学素子の間のギャップを通して、像形成素子によって画成される像を基板の像形成面に投影する。最終光学素子と基板の間のギャップ内に位置付けられる流体閉じ込めプレートは、像形成面が液浸流体に浸漬されるのに十分な大きさがある。流体閉じ込めプレートは、ギャップに面し基板の像形成面に対向する第１面を有する。第１面は液滴制御要素を含み、第１面に生じる液滴の形成を制御する。一実施形態において、液滴制御要素は第１面に形成される多孔質面である。減圧装置（バキューム）を用いて、多孔質領域を通して過剰の液浸流体を吸引して、液滴の形成を防ぐ。第二実施形態において、液滴制御要素は、第１面上の液浸流体をギャップ内の液浸流体の本体部に向かって流させる傾斜面である。第１面における液滴の形成を防ぐことは、万一液滴が基板表面に落ちた場合の汚染及び焼き付けエラーを防止することを含む、多くの理由から望ましい。散在した液滴もまた、例えば、リソグラフィ装置で用いられる干渉計の適切な動作を妨げるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照すると、液浸ツールまたは装置が示されている。液浸装置１０は、基板１６を支持するように構成されているステージ１４と、像形成素子１２によって画成される像を基板１６上に投影するように構成されている光学系１８とを含む。光学系１８は「最終」すなわち「終端」光学素子２０を含む。基板１６が露光されている間、基板１６と最終光学素子２０との間にはギャップ２２が形成される。流体閉じ込めプレート２４は少なくとも部分的に、最終光学素子２０と基板１６の間のギャップ２２内に位置付けられる。流体閉じ込めプレート２４の下のギャップ２２の領域は、液浸流体で充填されている（図示せず）。基板１６の頂面または上面は、像形成面２６を画成する。図示の実施形態において、流体閉じ込めプレート２４は、基板１６の像形成面２６の全体を、液浸流体の下に浸漬する（沈める）。
【００１４】
動作中、像形成面２６の選択された目標領域が最終光学素子２０の下に位置付けられるように、ステージ１４は投影光学系１８の下で基板１６をスキャンまたはステップ移動する。次いで、投影光学系は、像形成素子１２によって画成される像で、目標領域上を露光する。次いで、基板１６は新しい目標領域にステップ移動またはスキャンされ、再び露光される。このプロセスは、基板１６の像形成面２６の全体が露光されるまで、次々と繰り返される。それぞれの露光において、像は、投影光学系１８及び液浸流体を通して、基板１６の像形成面２６に投影される。
【００１５】
一実施形態では、像形成素子１２はレチクルまたはマスクである。他の実施形態では、像形成素子は、米国特許第５２９６８９１号、米国特許第５５２３１９３号、ＰＣＴ第ＷＯ９８／３８５９７号、及びＰＣＴ第ＷＯ９８／３３００９６号に記載されているような、像を生成可能なプログラマブル・マイクロミラーアレイである。上記文献全ての開示を、援用により本文の記載の一部とする。一実施形態では、ステージ１４は粗動ステージ（図示せず）によって支持された微動ステージである。微動ステージは、設計に応じて、１から６の自由度（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ及びθｚ）で基板１６をいずれの位置にも精密に調整する役割を有する。同様に、粗動ステージは１から６の自由度で、微動ステージ１４に搭載された基板１６を移動する役割を有する。種々の実施形態に従うと、微動ステージ１４は、当技術分野でよく知られた、磁気浮上、空気ベローズ、ピストン、減圧装置、又はスプリングによって粗動ステージ上に支持され得る。
【００１６】
図２を参照すると、ステージ１４と、基板１６と、最終光学素子２０とに関連して流体閉じ込めプレート２４の断面図が示されている。図から明らかなように、基板１６はその像形成面２６が、最終光学素子２０及び流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａに向かって上を向いた状態で、ステージ１４上に位置付けられる。一実施形態において、基板１６の像形成面２６に対向する流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａは、液浸流体に対して疎水性又は撥液性である材料でできているかまたは、液浸流体に対して疎水性又は撥液性である材料が塗布されている。例えば、液浸流体は底面２４ａで７０°より大きい後退接触角を有する。図の斜線部分は、ギャップ２２などにおける液浸流体を示している。
【００１７】
流体閉じ込めプレート２４は、凹状の開口２８を含む。開口２８は、投影光学系１８の最終光学素子２０を収容するように設計されており、それにより、像形成素子１２によって画成される像を、プレート２４の開口２８を通して基板１６上に投影することができる。底面２４ａは、開口２８の周りに配置されている。この実施形態において、開口２８の縁の寸法は、最終光学素子２０の端面の寸法よりも小さい。つまり、この実施形態では、開口２８の縁及び流体閉じ込めプレート２４の一部が、最終光学素子２０の下に配置される。他の種々の実施形態において、開口２８の形状は、必要または要望に応じて変化させてもよい。例えば、開口２８の底部の寸法が、最終光学素子２０の端面の寸法より大きくなる。この場合、液浸流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａは、光学素子２０の端面と同一平面上であり得るか、または光学素子２０の端面よりも高い位置にあり得る。
【００１８】
また流体閉じ込めプレート２４は、リザーバ（図示せず）からの液浸流体をギャップ２２内に供給するための一つまたはそれより多くの流体注入口３０を含む。図示の実施形態では、注入口３０は、開口２８の範囲内に位置付けられる最終光学素子２０に隣接するかまたは、最終光学素子２０を取り囲んで位置付けられる。この実施形態では、基板１６の露光中に、流体注入口３０からの液浸流体が、最終光学素子２０の端面と液浸流体閉じ込めプレート２４の一部分の間の空間に供給され、次いで、開口２８の縁を通して、液浸流体閉じ込めプレート２４と基板１６の間のギャップに流れ込む。他の種々の実施形態において、注入口３０の数及びそれらの位置は、必要または要望に応じて、流体閉じ込めプレート２４の任意の位置に変わってもよい。例えば、一つまたはそれより多くの注入口を、液浸流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａに配置してもよい。
【００１９】
またステージ１４は、基板１６を保持するように構成されている保持部１４ａに隣接して設けられている流体回収要素３２を含む。図示の実施形態では、流体回収要素３２は、ステージ１４上に形成されている凹部または溝であるリザーバであり、基板１６の周縁を実質的に取り囲む。基板１６がステージ１４の保持部１４ａ上に支持されている時に、流体回収要素は、基板１６と液浸流体閉じ込めプレート２４の間のギャップから溢れ出た液浸流体を回収する。保持部１４ａの上面の寸法は、基板１６の裏面の寸法よりも小さい。従って、保持部１４ａ上に保持された基板１６の周縁は、回収要素３２の上方に位置付けられ、そして、基板１６と液浸流体閉じ込めプレート２４の間のギャップから溢れ出る液浸流体は、直接、回収要素３２の中に落ちる。
【００２０】
他の実施形態では、保持部１４ａの上面の寸法は、基板１６の裏面の寸法と同一かまたはそれよりも大きい。第1の場合（保持部１４ａの上面の寸法が基板１６の裏面の寸法と同一の場合）では、回収要素３２は、ステージ１４における基板１６の縁のすぐ近くに隣接している。第2の場合（保持部１４ａの上面の寸法が基板１６の裏面の寸法よりも大きい場合）では、基板の縁とステージ１４の回収要素３２の間に、側部空間（lateral space）がもたらされるかもしれない。
【００２１】
流体回収要素３２は、ステージ１４の保持部１４ａに隣接して配置される複数のリザーバを含んでもよい。減圧装置（図示せず）を用いて、負圧をもたらし、液浸流体を回収及び排出してもよい。リザーバの底部においては、流体回収要素３２として画成されるリザーバ内に回収された液浸流体を排出するために、減圧装置に接続された一つまたはそれより多くの排出口が設けられる。基板１６の露光動作中は、減圧装置は停止してもよい。この場合、減圧装置は、例えば露光動作が完了した後に動作される。
【００２２】
回収要素３２は、多孔質要素または多孔質面３４を、流体回収要素３２によって画成されるリザーバ内に随意に含んでいてもよい。一実施形態では、多孔質要素３４は、実質的に、基板１６を支持するステージ１４の頂面と同一平面上にあるかまたは面一である。多孔質要素３４は、メッシュまたはスポンジなどであってよい。多孔質要素３４を通して負圧を生じるために、減圧装置（図示せず）を用いてもよい。減圧装置は、多孔質要素３４のバブルポイントよりもわずかに低い負圧を生じさせる。「バブルポイント」は多孔質要素３４の特性であり、多孔質要素３４の材料及び多孔質要素３４に形成される孔の寸法によって規定される。負圧をバブルポイントかそれより低く維持することは、気泡が液浸流体に導入されることを回避すること並びに機械的なノイズ又は振動を回避するのを助ける。別の実施形態では、多孔質要素３４は、減圧装置を用いることなく毛管力を用いて液浸流体を回収することができる。
【００２３】
図３を参照すると、流体閉じ込めプレート２４との関係で、ステージ１４によって支持された基板１６の像形成面２６の透視図が示されている。最終光学素子２０を含む投影光学系１８は、図を明瞭にするための目的で図から除かれている。図から明らかであるように、ステージ１４は基板１６を支持する。基板の像形成面２６は上向きであり、流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａに対向している。リザーバ形状の流体回収要素３２は、基板１６の外周を周回して設けられている。開口２８が設けられて、投影光学系１８がプレート２４を通して基板の像形成面２６に投影することを可能とする。
【００２４】
一実施形態において、プレート２４の注入口３０を通して導入される液浸流体の流量は、回収要素３２によって回収される流量と実質的に同じである。このようなやり方では、ギャップ２２における流体の量は実質的に一定となる。
【００２５】
図２及び図３に図示するような実施形態では、プレート２４は、露光動作中におけるステージ１４のＸ及び／又はＹ位置に関係なく、像形成面２６がプレート２４によって完全に覆われることを確実にするために、基板の寸法に相対して十分に大きい。言い換えれば、ステージ１４が基板１６をその一番端の最大のＸ及び／又はＹ位置に移動させたときでさえも、プレート２４は、像形成面２６の全体がプレート２４によって覆われたままであることを確実にするために十分に大きい。例えば、基板１６の周縁が、液浸流体閉じ込めプレート２４の開口２８の下で、像形成ビームのビーム路に位置付けられるときでさえも、基板１６の像形成面２６全体は、プレート２４の底面２４ａ、最終光学素子２０の端面、または、プレート２４の底面２４ａ及び最終光学素子２０の端面の両方と向かい合っている。原則として、大きいプレート２４を用いることは、通常、基板１６の像形成面２６の全体が、基板の像形成面２６とプレート２４の底面２４ａ及び／又は最終光学素子２０の間のギャップに充填されている液浸流体に浸漬される（沈められている）ことを意味する。基板１６の像形成面２６の全体を浸漬することによって、いくつかの問題が回避される。基板１６の像形成面２６全体を液浸液体に完全に浸漬することは、雰囲気―流体メニスカスが基板１６の像形成面２６のいずれの場所に生じないようにして、液滴が基板１６上に生じることを防ぐ。従って、像形成面に液滴が生じることが原因である汚染、蒸発、及び局所変形によって引き起こされる上述した焼き付け及び重ね合わせエラーの問題は回避される。しかし、ステージの加速中における流体の振る舞い、及び／又は液浸流体の供給もしくは回収に伴う問題、及び／又は他の状況が原因で、ある時間において、像形成面２６の一部は完全に浸漬されないかもしれないことを理解すべきである。
【００２６】
代替的な実施形態において、例えば、基板１６が大きいフラットパネルディスプレイまたは非常に大きい半導体ウエハである場合、プレート２４を常に像形成面全体を覆うのに十分な大きさにすることは実用的ではないであろう。この場合は、特定の結像領域を越えた局所的でない領域を浸漬するのに十分な程、プレート２４を大きくすべきである。これは、液浸流体が最終光学素子２０の真下又はすぐ近傍に含まれる、いわゆる「局所充填」型の液浸リソグラフィツールとは異なる。局所充填型システムと比較して相対的に見ると、液浸流体で浸漬される基板の面積の割合を実質的に高めることによって（例えば半導体ウエハの５０％かそれ以上）、汚染、蒸発、及び局所変形が原因である焼き付けエラーを減らすことができる。
【００２７】
図４を参照すると、ステージ１４の動作中における液浸流体閉じ込めプレート２４の下の液浸流体の振る舞いを示す図が示されている。図において、ステージ１４は、方向を表す矢印３６によって示されるように（例えば右から左に）第１方向に走査している。ステージ１４が一方向に移動するときは、前縁とは対照的に後縁において、より多くの液浸流体が基板１６とプレート２４の間のギャップから溢れ出る。従って、流体回収要素３２は、通常、流体回収要素３２にそれぞれ後縁及び前縁で落ちる大きな液滴及び小さな液滴で図示するように、後縁において前縁よりも多い液浸流体を回収することになる。ステージ１４が反対方向に走査するときは（例えば左から右へ）、上記事項を補完することが起こる。
【００２８】
ステージの動作中、液浸流体の薄膜３８が、プレート２４の後側方向の底面２４ａに形成され得る。比較的表面張力が低い液浸流体が用いられるならば、液滴が液浸流体の薄膜３８から底面２４ａに形成されるであろう。液浸流体は、基板１６と、最終光学素子２０及びプレート２４の底面２４ａとの間のギャップ内の流体の本体部に含まれるのが好ましい。液浸流体が漏れ出るならば、それはいくつかの理由から問題になるであろう。液滴は、汚染及び／又は焼き付けエラーを引き起こすであろう。散在した液滴はまた、リソグラフィツールで用いられる干渉計の適切な動作を妨げることがある。以下に説明し、且つ、図５Ａ及び図５Ｂに図示する２つの実施形態は、プレート２４の表面２４ａに液滴が形成されることを防ぐか又は軽減するための解決法をもたらす。
【００２９】
図５Ａを参照すると、流体閉じ込めプレート２４は、底面２４ａに多孔質領域４０を含むように改変されている。プレート２４を通して形成されたダクト４２がもたらされて、多孔質領域４０に減圧装置（図示せず）が接続される。減圧装置を用いて多孔質領域４０を通して負圧を生じさせることによって、プレート２４の底面２４ａに生じる液浸流体を、液滴が形成される前に除去することができる。代替的な実施形態では、ダクト４２を通じた毛管現象を用いて、液浸流体を除去することができる。
【００３０】
図５Ｂを参照すると、流体閉じ込めプレート２４の底面２４ａは、傾斜領域４４を含むように改変されている。傾斜領域は流出路を創生し、その結果、表面２４ａに集められた液浸流体はいずれも、ギャップ２２の液浸流体の本体部に還流できて、液滴の形成を防ぐことができる。
【００３１】
ある実施形態では、液浸流体は、高屈折率を有する液体である。別の実施形態では、液体は、純水又は「デカリン」もしくは「パーヒドロピレン」を含む液体であってよい。他の実施形態では、液浸流体はガスにすることができる。
【００３２】
半導体デバイスは上述したシステムを用いて、図６Ａに概略が示されるプロセスによって製造できる。ステップ６０１において、デバイスの機能及び性能特性が設計される。次に、ステップ６０２において、パターンを有するマスク（レチクル）が前記設計ステップに従って設計され、並行するステップ６０３において、ウエハがシリコン材料から製造される。ステップ６０２において設計されたマスクパターンは、ステップ６０４において、本発明に従う上述のフォトリソグラフィシステムによって、ステップ６０３からのウエハ上に露光される。ステップ６０５において、半導体デバイスは組み立てられ（ダイシングプロセス、ボンディングプロセス、及びパッケージングプロセスを含む）、最後に、デバイスは次にステップ６０６において検査される。
【００３３】
図６Ｂは、半導体デバイスを製造する場合における上述のステップ６０４を例示する詳細なフローチャートを示している。図６Ｂのステップ６１１（酸化工程）において、ウエハの表面は酸化される。ステップ６１２（ＣＶＤ工程）において、絶縁膜がウエハ表面に形成される。ステップ６１３（電極形成工程）において、電極がウエハ上に蒸着によって形成される。ステップ６１４（イオン注入工程）において、ウエハにイオンが注入される。上述したステップ６１１〜ステップ６１４は、ウエハ処理中のウエハに対する前処理工程を構成し、必要とされる処理に従って選択が各工程においてなされる。
【００３４】
ここに記載された特定の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、ここに記載された基板は必ずしも半導体ウエハでなくともよい。基板はフラットパネルディスプレイを製造するためのフラットパネルであってもよい。むしろ、本発明の真の範囲は、添付の請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明に従う流体閉じ込めプレートを有するリソグラフィツールの図である。
【図２】図２は、本発明のリソグラフィツールにおける、ステージと、ステージによって支持された基板と、投影光学系の最終光学素子とに関連して示した流体閉じ込めプレートの断面図である。
【図３】図３は、本発明のリソグラフィツールの流体閉じ込めプレートとの関係で、ステージによって支持された基板の像形成面の透視図である。
【図４】図４は、本発明のリソグラフィツールにおける、基板を運ぶステージが動作中の液浸流体の振る舞いを示す図である。
【図５】図５Ａは、本発明の一実施形態に従う、流体閉じ込めプレート上に形成された多孔質領域を示す図である。図５Ｂは、本発明の別の実施形態に従う、流体閉じ込めプレート上に形成された傾斜領域を示す図である。
【図６−１】図６Ａは、本発明に従う半導体ウエハの製造工程を示すフローチャートである。
【図６−２】図６Ｂは、本発明に従う半導体ウエハの製造工程を示すフローチャートである。
【００３６】
図における同じ参照符号は、同じ要素を示す。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【国際調査報告】
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