(57)【要約】【課題】基板表面の液侵部分に存在するフォトレジストの劣化が低減され、あるいは回避されるリソグラフィック投影装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】露光すべき基板と接触したｐＨ７未満の水溶液を通した投射によって露光が実行されるリソグラフィック装置が提供される。水溶液は、反射防止トップコート溶液であることが有利である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影放射ビームを供給するための放射システムと、
前記投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投射するための投影システムと、
前記投影システムの最終エレメントと前記基板の間の空間に液体を充填する液体供給システムとを備えた、前記液体がｐＨ７未満の水溶液であることを特徴とするリソグラフィック投影装置。
【請求項２】
前記液体供給システムが前記液体を含有した液体源を備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記液体が反射防止トップコート溶液を含有した、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記液体が１つ又は複数のフルオロアルキルスルホン酸を含有した、請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記液体供給システムが、前記基板の表面から前記液体を除去するための液体除去手段を備え、前記液体除去手段が、前記基板の表面に前記液体の膜を残すようになされた、請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記膜が１μｍ以下の厚さである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記液体を除去した後に前記基板上に残留する液体層の厚さを制御するための制御手段をさらに備えた、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
放射線感応材料の層で少なくとも一部が覆われた基板を供給するステップと、
放射システムを使用して投影放射ビームを供給するステップと、
前記投影ビームの断面をパターン化するパターン化手段を使用するステップと、
前記パターン化された放射ビームを前記放射線感応材料の層の目標部分に投射するステップと、
前記基板と前記投射ステップで使用される投影システムの最終エレメントとの間の空間を充填する液体を供給するステップとを含んだ、前記液体がｐＨ７未満の水溶液であることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項９】
前記液体が、請求項８に記載の方法で使用される、液体の酸性度調整剤として反射防止トップコートを使用する方法。
【請求項１０】
前記液体供給システムが、
前記投影システムの前記最終エレメントと前記基板テーブルの間の前記空間の境界の少なくとも一部に沿って延在し、かつ、前記投影システムに対して静止しているシール部材と、
前記シール部材と前記基板の表面の間にガス・シールを形成するガス・シール部材とを備えた、請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ガス・シール手段が、前記基板に対向する部分に面して形成されたガス入口及びガス出口と、加圧ガスを前記ガス入口に供給するための手段と、前記出口からガスを抽出する真空手段とを備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記液体供給システムが、
前記投影システムの前記最終エレメントと前記基板の間の前記空間に液体を供給する少なくとも１つの出口ＯＵＴと、
前記投影システムの前記最終エレメントと前記基板の間の前記空間から液体を除去する少なくとも１つの入口ＩＮとを備えた、請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記真空手段又は前記少なくとも１つの入口ＩＮが、前記基板の表面から前記液体を除去する液体除去手段であり、前記真空手段又は前記少なくとも１つの入口ＩＮが、前記基板の表面に前記液体の膜を残すようになされた、請求項１１又は１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−投影放射ビームを供給するための放射システムと、
−投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
−基板を保持するための基板テーブルと、
−パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影システムと、
−前記投影システムの最終エレメントと前記基板の間の空間に液体を充填する液体供給システムと
を備えたリソグラフィック投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に使用されている「パターン化手段」という用語は、入射する放射ビームを、基板の目標部分に生成すべきパターンに対応する、パターン化された断面にするべく使用され得る手段を意味するものとして広義に解釈されたい。また、この明細書においては、「光バルブ」という用語も使用されている。一般的には、前記パターンは、目標部分に生成されるデバイス、例えば集積回路又は他のデバイス（以下を参照されたい）、中の特定の機能層に対応している。このようなパターン化手段の実施例には、
−マスク：マスクの概念についてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。このようなマスクを放射ビーム中に配置することにより、マスクに衝突する放射をマスク上のパターンに従って選択的に透過させ（透過型マスクの場合）、あるいは選択的に反射させている（反射型マスクの場合）。マスクの場合、支持構造は、通常、入射する放射ビーム中の所望の位置に確実にマスクを保持することができ、かつ、必要に応じてマスクをビームに対して確実に移動させることができるマスク・テーブルである。
−プログラム可能ミラー・アレイ：粘弾性制御層及び反射型表面を有するマトリックス処理可能表面は、このようなデバイスの実施例の１つである。このような装置の基本原理は、（例えば）反射型表面の処理領域が入射光を回折光として反射し、一方、未処理領域が入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用することにより、前記非回折光を反射ビームからフィルタ除去し、回折光のみを残すことができるため、この方法により、マトリックス処理可能表面の処理パターンに従ってビームがパターン化される。プログラム可能ミラー・アレイの代替実施例には、マトリックス配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、適切な局部電界を印加することによって、あるいは圧電駆動手段を使用することによって、１つの軸の周りに個々に傾斜させることができる。この場合も、このミラーは、処理済みミラーが未処理ミラーと異なる方向に入射する放射ビームを反射するよう、マトリックス処理することが可能であり、この方法により、マトリックス処理可能ミラーの処理パターンに従って反射ビームがパターン化される。必要なマトリックス処理は、適切な電子手段を使用して実行される。上で説明したいずれの状況においても、パターン化手段は、１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを備え得る。上で参照したミラー・アレイに関する詳細な情報については、例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれている米国特許ＵＳ５，２９６，８９１号及びＵＳ５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号を参照されたい。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は移動させることができるフレーム又はテーブルとして具体化されている。
−プログラム可能ＬＣＤアレイ：参照により本明細書に組み込まれている米国特許ＵＳ５，２２９，８７２号に、このような構造の実施例の１つが記載されている。この場合の支持構造は、プログラム可能ミラー・アレイの場合と同様、例えば、必要に応じて固定又は移動させることができるフレーム又はテーブルとして具体化されている。
がある。単純化のために、本明細書の以下の特定の部分、とりわけ実施例の部分にはマスク及びマスク・テーブルが包含されているが、このような実施例の中で考察されている一般原理は、上で説明したようにパターン化手段のより広い意味で理解されたい。
【０００３】
リソグラフィック投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような場合、パターン化手段が、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成し、このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層で被覆された基板（シリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば１つ又は複数のダイからなる）に画像化され得る。通常、１枚のウェハには、投影システムを介して一つずつ順に照射される目標部分に隣接する回路網全体が含まれている。現在、マスク・テーブル上のマスクによるパターン化を使用した装置には２種類の装置がある。第１の種類のリソグラフィック投影装置では、マスク・パターン全体を１回の照射で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される。このような装置は、一般にウェハ・ステッパと呼ばれている。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれている代替装置では、マスク・パターンを投影ビームの下で所与の基準方向（「走査方向」）に連続的に走査し、かつ、基板テーブルを基準方向に平行に、あるいは非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射される。通常、投影システムは、倍率係数Ｍ（通常＜１）を有しているため、基板表面を走査する速度Ｖは、マスク・テーブルを走査する速度を係数Ｍ倍した速度になる。上で説明したリソグラフィック・デバイスに関する詳細な情報については、例えば、参照として本明細書に組み込まれているＵＳ６，０４６，７９２号が得ることができる。
【０００４】
リソグラフィック投影装置を使用した製造プロセスでは、パターン（例えばマスクのパターン）が、少なくとも一部が放射線感応材料（レジスト）の層で被覆された基板上に結像される。この結像ステップに先立って、プライミング、レジスト・コーティング及びソフト・ベークなどの様々な処理手順が基板に加えられる。放射線への露光後、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク及び画像化された輪郭の測定／検査などの他の処理手順が基板に加えられ得る。この一連の処理手順は、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン化するための基本として使用されている。次に、パターン化されたこのような層に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨等、様々な処理が施される。これらの処理はすべて個々の層の仕上げを意図したものである。複数の層を必要とする場合、すべての処理手順又はそれらの変形手順を新しい層の各々に対して繰り返さなければならない。最終的にはデバイスのアレイが基板（ウェハ）上に出現する。これらのデバイスは、次に、ダイシング又はソーイングなどの技法を使用して互いに分割され、個々のデバイスは、キャリアに搭載し、あるいはピンに接続すること等ができる。このようなプロセスに関する詳細な情報については、例えば、参照として本明細書に組み込まれている著書「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」（Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、第３版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４）から得ることができる。
【０００５】
単純化のために、以下、投影システムを「レンズ」と呼ぶが、この用語には、例えば、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック系等の様々なタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。また、放射システムには、投影放射ビームを導き、整形し、あるいは制御するための任意の設計タイプに従って動作するコンポーネントが含まれており、以下、このようなコンポーネントについても、集合的あるいは個々に「レンズ」と呼ぶ。また、リソグラフィック装置は、複数の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有し得るタイプの装置である。このような「多重ステージ」デバイスの場合、追加テーブルが並列に使用され得るか、あるいは１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用されている間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップが実行され得る。例えば、参照により本明細書に組み込まれているＵＳ５，９６９，４４１号及びＷＯ９８／４０７９１号に、二重ステージ・リソグラフィック装置が記載されている。
【０００６】
基板上に結像される輪郭のサイズを小さくするべく、比較的屈折率の大きい液体、例えば水に基板を浸す方法が既に提案されている。通常、侵液が投影レンズの最終エレメントと基板の間の空間が充填し、この領域の露光放射線の波長が短くなる。（液体の効果は、システムの有効ＮＡが大きくなることにあるとみなすこともできる。）
【０００７】
しかしながら、基板又は基板と基板テーブルを液体槽に浸す（例えば、参照としてその全体が本明細書に組み込まれているＵＳ４，５０９，８５２号を参照されたい）ことは、走査露光の間、加速しなければならない大量の液体が存在していることを意味している。そのためには追加のモータ、あるいはより強力なモータが必要であり、液体の乱流は、望ましくない、予測不可能な影響がもたらし得る。
【０００８】
提案されている解決法の１つは、液体供給システムの場合、投影システムの最終エレメントと基板の間の局部領域に液体を提供することである（基板の表面積は、通常、投影システムの最終エレメントの表面積より広くなっている）。そのための調整のために提案されている方法の１つが、参照のためその全体が本明細書に組み込まれているＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。図３及び４に示すように、液体は、好ましくは最終エレメントが基板に対して移動する方向に沿って、少なくとも１つの出口ＯＵＴから基板へ供給され、投影システムの下を通過した後、少なくとも１つの入口ＩＮによって除去される。つまり、基板がそのエレメントの下を−Ｘ方向に走査される際に、そのエレメントの＋Ｘ側で液体が供給され、−側で除去される。図３は、出口ＯＵＴを介して液体が供給され、そのエレメントのもう一方の側で、低圧源に接続された入口ＩＮによって除去される装置を略図で示したものである。図３の説明図では、液体は、必ずしもそうである必要はないが、最終エレメントが基板に対して移動する方向に沿って供給されている。最終エレメントの周りには、様々な配向及び数の入口及び出口を配置することが可能であり、その実施例の１つが図４に示されており、両側に出口を有する１つの入口が４組、最終エレメントの周りに一定のパターンで提供されている。
【０００９】
提案されているもう１つの解決法は、投影システムの最終エレメントと基板テーブルの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在するシール部材を備えた液体供給システムを提供することである。シール部材は、投影システムに対して実質的にＸＹ平面内に静止しており、シール部材と基板の表面の間にシールを形成している。このシールは、ガス・シールなどの非接触シールであることが好ましい。
【００１０】
しかしながら、これらのすべてのシステムの場合、露光中に基板を浸すことにより、化学的に増幅された、基板の表面に一般的に使用されているフォトレジストが溶解の原因となる。これはフォトレジストの上部層が劣化を引き起こす。また、劣化後におけるフォトレジストの不均一な性質は、現像中にＴトッピングが発生させ得る。現像液は、液浸中に、未だ劣化していないフォトレジストの下側の領域を溶解させることができるが、表面の劣化領域を一様に現像することはできない。そのために、望ましくないマッシュルーム形状が現像領域に形成される原因になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、基板表面の一部が液浸されている間に露光が生じ、かつ、基板表面の液浸部分に存在しているフォトレジストの劣化が低減され、あるいは回避されるリソグラフィック投影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的及びその他の目的は、冒頭で明記したように、本発明による、液体がｐＨ７未満の水溶液であることを特徴とするリソグラフィック装置によって達成される。
【００１３】
浸液の酸性の性質により、従来技術による液浸リソグラフィ・システムが抱えている問題である劣化による影響が著しく低減される。これは、露光によって生成される光酸の量が酸性水溶液中では、水又は他の中性化学種中より著しく少なく溶解することによるものである。したがって、本発明による浸液より、フォトレジストの表面層の溶解が低減され、同じくＴトッピングも低減される。
【００１４】
好ましい浸液は、トップコート、例えば反射防止トップコートを含む。反射防止トップコートは酸性であり、したがって浸液に添加することによって所望の低ｐＨが得られる。また、トップコートを使用することは別の利点を持ち、基板表面の一部が浸液に浸されている位置から基板を引き出す際に、その表面に薄いトップコート膜が残留する。トップコートの存在は、環境中の化学薬品による、よりいっそうの劣化から保護する。特に、アミンとの反応が実質的に回避され、それによりＴトッピングがさらに低減される。したがって、反射防止トップコート溶液を浸液中に使用することにより、露出基板が置かれている雰囲気からアミンを除去する必要性が排除される。例えば木炭フィルタは、もはや不要である。
【００１５】
本発明の好ましい特徴によれば、液体供給システムは、基板の表面から液体を除去するための液体除去手段を備えており、前記液体除去手段は、前記基板の表面に前記液体の膜を残すようになされている。この膜の厚さは、通常、１μｍ未満程度である。本発明のこの態様により、感応基板表面と雰囲気の間に、浸液の膜の形で障壁が提供され、それにより露出基板の汚染防止がさらに促進される。上で言及したように、浸液がトップコートを含有している場合、特別な利点が得られる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、
−放射線感応材料の層で少なくとも一部が覆われた基板を供給するステップと、
−放射システムを使用して投影放射ビームを供給するステップと、
−投影ビームの断面をパターン化するパターン化手段を使用するステップと、
−パターン化された放射ビームを放射線感応材料の層の目標部分に投射するステップと、
−基板と前記投射ステップで使用される投影システムの最終エレメントとの間の空間を充填する液体を供給するステップとを含み、
前記液体がｐＨ７未満の水溶液であることを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００１７】
本明細書においては、本発明による装置の、とりわけＩＣの製造における使用が参照されているが、そのような装置は、他の多くの可能な適用例を有していることを明確に理解されたい。例えば、本発明による装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することができる。このような代替の適用例の文脈においては、本明細書における「レチクル」、「ウェハ」あるいは「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な「マスク」、「基板」及び「目標部分」という用語に置換されているとみなすべきであることは、当分野の技術者には理解されよう。
【００１８】
本明細書においては、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線放射（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍ）、ＥＵＶ（波長の範囲が例えば５〜２０ｎｍの極紫外線放射）、及びイオン・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を包含すべく使用されている。
【００１９】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。
【００２０】
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。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィック投影装置を略図で示したものである。この装置は、
−投影放射ビームＰＢ（例えばＤＵＶ放射）を供給する放射システムＥｘ、ＩＬ（この特定の実施例の場合、さらに放射源ＬＡが含まれている）、
−マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、アイテムＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１の対物テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ、
−基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備え、アイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続された、第２の対物テーブル（基板テーブル）ＷＴ、
−マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に結像させるための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば屈折レンズ系）、
とを備えている。図に示すように、この装置は透過型（例えば透過型マスクを有する）装置である。しかし、一般的には例えば反射型（例えば反射型マスクを備えた）装置であっても良い。別法としては、この装置は、例えば上で参照したプログラム可能ミラー・アレイのタイプなど、他の種類のパターン化手段を使用することもできる。
【００２２】
放射源ＬＡ（例えばエキシマ・レーザ）は放射ビームを生成している。このビームは、照明システム（イルミネータ）ＩＬに直接供給され、あるいは、例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整手段を介して供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分布の外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）を設定するための調整手段ＡＭを包含し得る。また、イルミネータＩＬは、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなど、他の様々なコンポーネントを備えている。この方法により、マスクＭＡに衝突するビームＰＢが、所望する一様な強度分布をその断面に持つことができる。
【００２３】
図１に関して、放射源ＬＡをリソグラフィック投影装置のハウジング内に配置し（放射源ＬＡが、例えば水銀灯の場合にしばしば見られるように）、かつ、リソグラフィック投影装置から離して配置することにより、放射源ＬＡが生成する放射ビームを装置に供給する（例えば、適切な誘導ミラーを使用することによって）こともできることに留意されたい。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザの場合にしばしば見られる。本発明及び特許請求の範囲には、これらのシナリオの両方が包含されている。
【００２４】
次に、ビームＰＢが、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡによって遮断される。マスクＭＡを通過したビームＰＢは、ビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。第２の位置決め手段（及び干渉測定手段ＩＦ）を使用することにより、例えば異なる目標部分ＣをビームＰＢの光路中に配置するべく、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め手段を使用して、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、あるいは走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、図１には明確に示されていないが、長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されている。しかし、ウェハ・ステッパ（ステップ・アンド・スキャン装置とは対照的に）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータに接続するだけで良く、あるいは固定することも可能である。
【００２５】
図に示す装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは、基本的に静止状態に維持され、マスク画像全体が目標部分Ｃに１回の照射（すなわち単一「フラッシュ」）で投影される。次に、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされ、異なる目標部分ＣがビームＰＢによって照射される。
２．走査モードでは、所与の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」に露光されない点を除き、ステップ・モードと基本的に同じシナリオが適用される。走査モードでは、マスク・テーブルＭＴを所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に速度νで移動させることができるため、投影ビームＰＢでマスク画像を走査し、かつ、基板テーブルＷＴを同時に同じ方向又は逆方向に、速度Ｖ＝Ｍνで移動させることができる。ＭはレンズＰＬの倍率である（通常、Ｍ＝１／４又はＭ＝１／５）。この方法によれば、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい目標部分Ｃを露光することができる。
【００２６】
図２は、本発明の一実施例における投影システムと基板ステージの間の液体貯蔵容器１０を示したものである。液体貯蔵容器１０には、入口／出口ダクト１３を介して提供される、比較的屈折率の大きい液体１１が充填されている。一般的には、入口ダクト１３を介して貯蔵容器を満たすべく使用される、液体を収容した液体源が設けられている。投影ビームの放射波長が、液体中では空気中あるいは真空中における波長より短くする効果を液体は有しており、より小さい輪郭の解像を可能にしている。投影システムにおける解像限界は、とりわけ投影ビームの波長及びシステムの開口数によって決まることは良く知られている。また、液体の存在は、有効開口数の増加と見なすこともできる。また、開口数が固定されている場合、被写界深度を広くするには液体が有効である。
【００２７】
図３及び４は、本発明による代替実施例の液体供給システムを示したものである。このシステムの詳細については、既に説明した通りである。
【００２８】
本発明に使用される液体は、ｐＨが７未満の水溶液すなわち液体は酸性である。適切なｐＨは６．５以下であり、例えば６以下あるいは５以下、さらには４以下である。液体全体を一様に酸性にし、それにより基板の適用可能表面全体が酸性溶液に接触させることを確実にするためには、均質な液体であることが好ましい。また、液体は、投影ビームに使用されている波長で照射される際に、安定もしていなければならない。通常、液体は、一般的に使用されている１つ又は複数の波長、例えば１９３ｎｍ及び２４８ｎｍで照射される際に、安定していなければならない。
【００２９】
溶質を添加することによって水の透過率及び屈折率が変化する。投影ビームに使用されている波長での透過率を確実に最大化し、それにより屈折率の変化を最小化するために、溶質の濃度を適切なレベルに維持しなければならない。液体は、一般的に使用されている１つ又は複数の波長、例えば１９３ｎｍ及び２４８ｎｍにおいて高い透過率を有していることが好ましい。また、溶質の濃度は、水の屈折率が実質的に変化しない濃度であることが好ましい。溶質の濃度は、使用する溶質によって異なる可能性がある。しかしながら、適切な溶液の実施例は、水の含有量が少なくとも９０重量％であり、例えば少なくとも９５重量％あるいは少なくとも９９重量％である。
【００３０】
本発明による好ましい実施例では、液体はトップコート水溶液、例えば反射防止トップコート溶液である。反射防止トップコートは当分野で良く知られており、また、商用的に入手可能である。反射防止トップコート溶液の実施例には、それぞれＣｌａｒｉａｎｔ（日本）Ｋ．Ｋ．及びＪＳＲから入手することができる、反射防止トップコート溶液ＡＺ  ＡＱＵＡＴＡＲ及びＪＳＲ  ＮＦＣ５４０がある。これらのトップコート溶液には、通常、９０重量％を超える水が含まれているが、溶液は、透過率を改善するべく、一般的にはさらに希釈される。例えば、溶液ＡＺ  ＡＱＵＡＴＡＲ−６は、約１：１０（トップコート溶液：水）の比率で好ましく希釈されている。
【００３１】
反射防止トップコート溶液の活性成分の一例は、フルオロアルキルスルホン酸である。本発明のための浸液としての使用に適した液体には、１つ又は複数のフルオロアルキルスルホン酸を、選択的に１つ又は複数のフルオロアルキルスルホン酸塩と共に含有した水溶液がある。
【００３２】
反射防止トップコートの酸性の性質により、所望の酸性度が液体に提供され、それによりフォトレジストの劣化が低減される。したがって、反射防止トップコート溶液、あるいはフルオロアルキルスルホン酸は、本発明による方法に使用するための液体の酸性度調整剤として有用である。
【００３３】
本発明に使用するための液体供給システムは、図２に示すシステムである。貯蔵容器１０は、基板表面と投影システムの最終エレメントとの間の空間を充填する液体を局限するべく、投影システムの画像視野の周りの基板に対する非接触シールを形成している。貯蔵容器は、投影システムＰＬの最終エレメントの下側に、最終エレメントを取り囲んで配置されたシール部材１２によって形成されている。液体は、投影システムの下側、かつシール部材１２の内部の空間に供給される。シール部材１２は、投影システムの最終エレメントの少しだけ上方に延在し、液体レベルを最終エレメントの上方にあげることで液体のバッファを提供する。シール部材１２は、上端部が投影システムのステップあるいは投影システムの最終エレメントに密に整合した、例えば丸い形をした内部輪郭を有している。底部において、内部輪郭の画像視野の形状に密に整合しており、例えば、必ずしもそれには限定されないが長方形の形をしている。
【００３４】
液体は、シール部材１２の底部と基板Ｗの表面の間のガス・シール１６によって貯蔵容器内に局限されている。ガス・シールは、入口１５を介して加圧状態でシール部材１２と基板の間の隙間に提供され、かつ、出口１４を介して抽出されるガス、例えば空気又は合成空気、好ましくはＮ２又は他の不活性ガス等によって形成されている。ガス入口１５に対する超過圧力、出口１４に対する真空レベル及び隙間の幾何学的条件は、液体を局限する、内側へ向かう高速空気流が存在するように限定されている。
【００３５】
また、ガス出口システムを使用してシステムから液体を除去するように用いられることもできるため、液体除去手段として作用している。液体の除去は、ガス入口圧力を小さくし、液体及びシールの形成に使用されるガスを処理するべく容易に配置することができる、真空システムによる液体の吸出しを可能にすることによって達成される。したがって、露光後、ガス出口システムを使用して基板表面から余分な水を除去することができる。基板Ｗがシステムから取り出され、基板がガス出口１４を通過する際に、真空システムによって液体が除去される。有利なことには、ガス出口システムは、液体の膜を基板の表面に残すようになされている。この膜は十分に薄く、例えば１μｍ以下あるいは６０ｎｍ以下程度の厚さでなければならない。基板表面に残留させる膜の厚さを、例えばガス出口１４に作用する真空を制御することによって制御するための制御手段が備えられていることが好ましい。
【００３６】
本発明による代替実施例には、図３及び４に示す液体供給システムが使用されている。この実施例では、通常、少なくとも１つの入口ＩＮが液体除去手段として作用している。したがって、基板をシステムから引き出す際に、基板表面に残留しているあらゆる余剰液体が少なくとも１つの入口ＩＮによって除去される。基板の表面に液体の膜を残すべく、必要に応じて１つ又は複数の入口を調整することができる。この膜は十分に薄く、例えば１μｍ以下あるいは６０ｎｍ以下程度の厚さでなければならない。基板表面に残留させる膜の厚さを、例えば１つ又は複数の入口ＩＮに接続されている真空又は低圧源を制御することによって、制御するための制御手段を備えられることがある。
【００３７】
基板の表面に液体の膜が残されることが望ましいが、露光を実行する際に、あるいは露光後に、位置合せマスクの表面又はシステム上に必ずしも液体を残す必要はない。したがって、露光後、位置合せマスクの表面又はシステムからすべての液体を除去するべく、膜の厚さを制御するべく提供される制御手段を必要に応じて調整することができる（例えば真空度を増すことによる）。
【００３８】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。以上の説明は、本発明を制限することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィック投影装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による液体供給システムを示す図である。
【図３】代替液体供給システムを示す図である。
【図４】図３に示す液体供給システムの入口及び出口の配向の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  液体貯蔵容器
１１  液体
１２  シール部材
１３  入口／出口ダクト
１４  出口（ＯＵＴ）
１５  入口（ＩＮ）
１６  ガス・シール
ＡＭ  調整手段
Ｃ  目標部分
ＣＯ  コンデンサ
Ｅｘ  ビーム拡大器
ＩＦ  干渉測定手段
ＩＬ  イルミネータ
ＩＮ  インテグレータ
ＬＡ  放射源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  第１の対物テーブル（マスク・テーブル）
ＰＢ  投影放射ビーム
ＰＬ  投影システム（レンズ）
Ｗ  基板
ＷＴ  第２の対物テーブル（基板テーブル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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