(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】リソグラフィ投影装置において、液体供給系が、リソグラフィ投影装置の投影系の最後の要素と基板の間の空間に液体を保持する。基板交換時に、液体供給系の中の液体を基板に代わって封じ込めるシャッタ部材が提供される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−放射投影ビームを供給する放射系と、
−所望のパターンに従って投影ビームにパターンを付与する働きをするパターン形成手段を支持する支持構造と、
−基板を保持する基板テーブルと、
−パターンが付与された投影ビームを基板の標的部分に投影する投影系と、
−前記投影系の最後の要素と前記基板の間の空間に浸液を供給する液体供給系と
を備えたリソグラフィ投影装置であって、
前記基板が前記投影系の下から移動して前記投影系から離れたときに、前記最後の要素を液体と接触した状態に維持する手段をさらに備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記維持手段が、前記供給系のわきに前記投影系と向い合わせに配置して、前記投影系と前記シャッタ部材の間の前記液体供給系の中に前記浸液を閉じ込めることができるようにすることができるシャッタ部材を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記シャッタ部材が前記基板テーブルの表面である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記シャッタ部材が、装置の残りの部分から分離可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記シャッタ部材及び／又は前記基板テーブルが、前記シャッタ部材を前記基板テーブルにリリース可能に保持する手段を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記シャッタ部材を前記液体供給系にリリース可能に取り付ける手段をさらに備えた、請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】
リリース可能に保持する前記手段及び／又はリリース可能に取り付ける前記手段が磁気手段を備えた、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
リリース可能に保持する前記手段及び／又はリリース可能に取り付ける前記手段が、前記基板テーブル及び／又は液体供給系に前記シャッタ部材を引きつける減圧出口を備えた、請求項５、６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記液体供給系が、前記空間の境界の少なくとも一部分に沿って延びて前記液体を封じ込めるシール部材を備え、前記シール部材が、前記シール部材と前記基板の間を密封するための低圧源を備え、前記低圧源が、リリース可能に取り付ける前記手段の少なくとも一部分を構成する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
収容された位置で前記シャッタ部材が、前記最後の要素のほうを向いた前記基板の表面と実質的に共面の主表面を有する、請求項２から９までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記シャッタ部材が、前記シャッタ部材を誘導するためのマークを備えた、請求項２から１０までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記マークを使用して前記シャッタ部材の位置を測定するセンサをさらに備えた、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
液体供給系が、最後の要素と基板テーブルの間の空間の境界の少なくとも一部分に沿って延びるシール部材を備え、前記液体を閉じ込めるときに前記シャッタ部材が前記シール部材の中に配置される、請求項２から１２までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記液体供給系が、前記空間から液体を除去する手段と、前記空間にフラッシング・ガスを供給するガス入口とを備えた、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
−放射感受性材料層によって少なくとも部分的に覆われた基板を用意するステップと、
−放射系を使用して放射投影ビームを供給するステップと、
−パターン形成手段を使用して、投影ビームに断面パターンを付与するステップと、
−前記投影ステップで使用する投影系の最後の要素と前記基板の間の空間を少なくとも部分的に満たす浸液を供給するステップと、
−パターンが付与された放射ビームを放射感受性材料層の標的部分に投影するステップと、
−前記基板を前記投影系の下から移動させて前記投影系から離すステップと
を含むデバイス製造方法であって、
前記基板を前記投影系の下から移動させて前記投影系から離した後も、前記最後の要素が液体と接触した状態に維持されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記供給系のわきに前記投影系と向い合わせにシャッタ部材を配置し、それによって前記投影系と前記シャッタ部材の間の前記液体供給系の中に前記浸液が閉じ込められるようにすることによって、前記最後の要素が前記浸液と接触した状態に維持される、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−放射投影ビームを供給する放射系と、
−所望のパターンに従って投影ビームにパターンを付与する働きをするパターン形成手段を支持する支持構造と、
−基板を保持する基板テーブルと、
−パターンが付与された投影ビームを基板の標的部分に投影する投影系と、
−前記投影系の最後の要素と前記基板の間の空間に浸液を供給する液体供給系と
を備えたリソグラフィ投影装置に関する。
【０００２】
本明細書で使用する用語「パターン形成手段」は、基板の標的部分に形成するパターンに対応した断面パターンを入射放射ビームに付与する目的に使用することができる手段を指すものと広く解釈しなければならない。この文脈では用語「光弁（ｌｉｇｈｔ  ｖａｌｖｅ）」を使用することもできる。一般に、前記パターンは、標的部分に製造中の集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する（下記参照）。このようなパターン形成手段の例には以下のようなものがある。
【０００３】
−マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいてよく知られており、これには、バイナリ、交番位相シフト、減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、並びにさまざまなハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。このようなマスクを放射ビーム中に配置すると、マスク上のパターンに従って、マスクに入射した放射の選択的な透過（透過マスクの場合）又は反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合には前記支持構造が一般に、マスクを入射放射ビーム中の所望の位置に保持できること、及び希望する場合に放射ビームに対してマスクを動かすことができることを保証するマスク・テーブルである。
【０００４】
−プログラム可能ミラー・アレイ。このような装置の一例は、粘弾性制御層及び反射面を有する、マトリックス式のアドレス指定が可能な表面である。このような装置の基本原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射し、アドレス指定されていない領域は入射光を非回折光として反射するというものである。適当なフィルタを使用して前記非回折光を反射ビームから除き、回折光だけを残すことができる。このようにして反射ビームには、マトリックス式アドレス指定可能面のアドレス指定パターンに従ったパターンが付与される。プログラム可能ミラー・アレイの代替例では、適当な局所電界を適用することによって、又は圧電作動手段を使用することによって軸を中心にそれぞれを個別に傾けることができる小さなミラーのマトリックス配置が使用される。この場合も、ミラーはマトリックス式のアドレス指定が可能であり、アドレス指定されたミラーは入射放射ビームを、アドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、反射ビームに、マトリックス式アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに従ったパターンが付与される。必要なマトリックス式アドレス指定は適当な電子手段を使用して実施することができる。上で説明したどちらの例でも、パターン形成手段は、１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。ここで述べたミラー・アレイの詳細な情報は、例えば参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５２９６８９１号及び５５２３１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７及びＷＯ９８／３３０９６から得ることができる。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フレーム又はテーブルとして具体化することができ、これらは必要に応じて固定又は可動とすることができる。
【０００５】
−プログラム可能ＬＣＤアレイ。このような構造の例が、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５２２９８７２号に出ている。プログラム可能ミラー・アレイの場合と同様に、支持構造はこの場合も、例えばフレーム又はテーブルとして具体化することができ、これらは必要に応じて固定又は可動とすることができる。
【０００６】
分かりやすくするため、本明細書の残りの部分は、特定の位置で、マスク及びマスク・テーブルを含む例を特に対象とするが、このような事例で論じられる一般原理は、先に記載したパターン形成手段のより幅広い文脈で理解しなければならない。
【背景技術】
【０００７】
リソグラフィ投影装置は例えば集積回路（ＩＣ）製造で使用することができる。このような場合には、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生み出し、このパターンを、放射感受性材料（レジスト）の層でコーティングされた基板（シリコン・ウェーハ）の標的部分（例えば１つ又は複数のダイを含む部分）に結像させることができる。一般に単一の基板は、投影系によって１度に１つずつ連続して照射された隣接する標的部分の全ネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用する現行の装置には、異なる２つのタイプの機械がある。一方のタイプのリソグラフィ投影装置では、１つの標的部分にマスク・パターン全体を一度に露光することによってそれぞれの標的部分に照射する。このような装置は普通、ウェーハ・ステッパと呼ばれている。走査ステップ式（ｓｔｅｐ−ａｎｄ−ｓｃａｎ）装置と一般に呼ばれている代替装置では、投影ビームの下のマスク・パターンを与えられた基準方向（「走査」方向）に漸進走査し、同時にこの方向に平行に又は非平行に基板を同期走査することによってそれぞれの標的部分に照射する。投影系は一般に倍率Ｍ（一般に＜１）を有するので、基板テーブルを走査する速度Ｖは、倍率Ｍにマスク・テーブルを走査する速度を掛けたものになる。ここで説明したリソグラフィ装置に関する詳細な情報は、例えば参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６０４６７９２号から得ることができる。
【０００８】
リソグラフィ投影装置を使用した製造プロセスでは、放射感受性材料（レジスト）の層によって少なくとも部分的に覆われた基板上にパターン（例えばマスク上のパターン）を結像させる。この結像ステップの前に、基板は、例えばプライマーの塗布、レジストの塗布、ソフト・ベークなど、さまざまな手順を経験する。露光後に、基板は、例えば露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、結像させたフィーチャの測定／検査など、他の手順を経験する。この一連の手順は、デバイス、例えばＩＣの個々の層にパターンを形成するベースとして使用される。パターン形成されたこのような層は次いで、例えばエッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研摩など、さまざまなプロセスを経験する。これらのプロセスは全て、個々の層の完成を意図したものである。複数の層が必要な場合には、この手順全体又はその変形手順をそれぞれの新しい層に対して繰り返されなければならない。最終的に、基板（ウェーハ）上にずらりと並んだデバイスが得られる。これらのデバイスは次いで、ダイシング、ソーイング（ｓａｗｉｎｇ）などの技法によって互いから分離され、個々のデバイスはその後、キャリヤ上に取り付けたり、ピンに接続したりすることができる。このようなプロセスに関する詳細情報は、例えば参照によって本明細書に組み込まれるＰｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、第３版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４から得ることができる。
【０００９】
分かりやすくするため、今後、投影系を「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、用語「レンズ」は、例えば屈折光学系、反射光学系及び反射屈折光学系を含む、さまざまなタイプ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。放射系も、上記の任意の設計タイプに従って動作して放射投影ビームを誘導し、成形し、制御する構成要素を含むことができ、以下、このような構成要素を集合的に又は単独で「レンズ」と呼ぶ場合がある。さらに、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプの装置とすることができる。このような「多ステージ」機械では、これらの追加のテーブルを並行して同時に使用することができ、あるいは、１つ又は複数のテーブルを露光に使用している間に他の１つ又は複数のテーブル上で準備ステップを実施することができる。デュアル・ステージ・リソグラフィ装置は例えば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５９６９４４１号及びＷＯ９８／４０７９１に記載されている。
【００１０】
リソグラフィ投影装置内で基板を、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水に浸して、投影系の最後の要素と基板の間の空間を満たすことが提案されている。この方法のポイントは、液体中では露光放射の波長が短くなるため、より小さいフィーチャを形成することができることである（液体の効果は、系の有効ＮＡの増大及び焦点深度の増大と考えることもできる）。
【００１１】
しかし、基板又は基板と基板テーブルを液浴中に浸すことは（例えば、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第４５０９８５２号を参照されたい）、走査露光中に加速させなければならない大きな液体の塊があることを意味する。これによって、追加のモータ又はよりパワフルなモータが必要となり、液体中の乱流が、望ましくない予測不可能な影響をもたらす可能性もある。
【００１２】
提案されている１つの解決方法は、液体供給系によって、投影系の最後の要素と基板の間の基板の局限された領域（基板は一般に投影系の最後の要素よりも大きな表面積を有する）にだけ液体を供給する方法である。提案されているこのための１つの配置方法が、その全体が参照によって本明細書に組み込まれるＷＯ９９／４９５０４に開示されている。図９及び１０に示すように、少なくとも１つの入口ＩＮから基板上に、好ましくは最後の要素から見た基板の移動方向に液体を供給し、投影系の下を通過した後に、少なくとも１つの出口ＯＵＴからこの液体を取り出す。すなわち、基板が最後の要素の下で−Ｘ方向に走査されるとき、液体は要素の＋Ｘ側から供給され、−Ｘ側から抜き取られる。図９にこの配置を概略的に示す。液体は入口ＩＮから供給され、要素の反対側で、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって抜き取られる。図９では、液体が、最後の要素から見て基板が移動する方向に沿って供給されているが、そうしなければならないというわけではない。さまざまな向き及び数の入口／出口を最後の要素の周囲に配置することができる。一例を図１０に示す。この図では、４組の対向する入口／出口が、最後の要素の周囲に規則的に配置されている。
【００１３】
このような配置、及び基板の局限化された領域だけに液体を供給する他の配置では、基板自体が、液体供給系の液体を、投影系の最後の要素と基板の間の空間に封じ込める働きをする。基板を取り外し（例えば基板交換時など）、他の対策を講じない場合、液体は液体供給系から流出してしまう。これが避けなければならない状況であることは明らかである。この空間から液体を除去してから基板を移動させることができる。しかし、液体供給系を空にするとどうしても残ってしまう残留液体が乾くと、露光のあいだ液体に浸した投影系の要素の表面に乾燥スポットが残る可能性がある。このことは、投影系の性能を高く維持するのに明らかに有害である。また、液体を空間に再充てんすると泡の形成が避けがたいことがある。空間への液体の充てんには時間がかかり、スループット時間が短くなってしまう可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、液浸リソグラフィを実施することができるリソグラフィ投影装置であって、基板交換時の液体供給系からの液体の除去を回避し、又は低減することができるリソグラフィ投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的及びこの他の目的は、本明細書の冒頭の段落に記載したリソグラフィ装置であって、前記基板が前記投影系の下から移動して前記投影系から離れたときに、前記最後の要素を液体と接触した状態に維持する手段をさらに備えていることを特徴とする、本発明に基づく装置によって達成される。
【００１６】
このようにすると、投影系の最後の要素の表面の乾燥跡を防止することができる。この解決法は、基板の局限化された領域にだけ浸液を供給する液体供給系に対して理想的である。１つの配置は、基板交換中に最後の要素に液体を噴射するジェットを含むことができる。他の配置は、前記液体供給系のわきに前記投影系と向い合わせに配置して、前記投影系と前記シャッタ部材の間の前記液体供給系の中に前記浸液を閉じ込めることができるようにすることができるシャッタ部材を提供するものである。
【００１７】
この配置では、基板の露光後に液体供給系の下でシャッタ部材を動かし、それによって液体を封じ込めることができる。シャッタ部材が基板の代わりをし、シャッタ部材のサイズは局限化された領域に等しいか、又は局限化された領域よりも大きく、そのため液体供給系とシャッタ部材の間の液体は流出することができないので、液体供給系から液体を失うことなく基板を基板テーブルから移動させて基板テーブルから離すことができる。
【００１８】
一実施例では、シャッタ部材が前記基板テーブルの表面である。この配置では、露光後に基板テーブルを、基板を取り外すことができ、同時に液体供給系の上にシャッタ部材が配置される位置まで移動させる。前記液体を封じ込めるために前記空間の境界の少なくとも一部分に沿って延び、かつ露光中に前記投影ビームが基板まで通過するための開口を形成するシール部材を密閉するのに使用することができるガス・シールなどのシールを活動化されたままにして、液体供給系とシャッタ部材の間を密封することができる。シャッタ部材はこの開口をふさぐ。あるいは、シャッタ部材をシール部材に対して持ち上げてシール部材に接触させることができ、こうするとシールを非活動化することができる。
【００１９】
代替実施例では、シャッタ部材が、装置の残りの部分から分離可能である。シャッタ部材はさらに、装置の残りの部分に対して可動である。すなわち、シャッタ部材は比較的小さく、おそらくはプレートのような形状を有し、装置の他の部分に永続的には取り付けられない。シャッタ部材は液体供給系の上に配置され、基板テーブルとは独立しているので、この実施例では、露光後に基板テーブルを動かして、基板テーブルを液体供給系から完全に引き離すことができる。この実施例では、露光の間、シャッタ部材が基板テーブルによって担持されることが好ましく、そのため、シャッタ部材及び／又は基板テーブルが、シャッタ部材を基板テーブルにリリース可能に保持する手段を有することが好ましい。さらに、シャッタ部材を液体供給系にリリース可能に取り付ける手段を配置することができる。リリース可能に取り付ける手段及び／又はリリース可能に保持する手段は、取付け又は保持に必要な力を生み出す磁気手段を備えることができる。これらの手段はあるいは、基板テーブル及び／又は液体供給系にシャッタ部材を引きつける減圧出口を備えることができる。リリース可能に取り付ける手段の場合、露光中に液体供給系と基板の間を密封するガス・シールを使用して、シャッタ部材を液体供給系に取り付ける力を得ることができる。
【００２０】
他の実施例では、液体供給系が、空間から液体を除去する手段と、前記空間をフラッシングするガス入口とを備える。これは、液体の汚染のために折にふれて必要となり、又はおそらく装置の長期停止中に必要となる可能性がある。このようにして、空間から液体を除去し、空間をガスでフラッシングすることができる。次いでシャッタ部材を開口に取り付けてレンズを保護する。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、デバイス製造方法が提供される。この方法は、
−放射感受性材料層によって少なくとも部分的に覆われた基板を用意するステップと、
−放射系を使用して放射投影ビームを供給するステップと、
−パターン形成手段を使用して、投影ビームに断面パターンを付与するステップと、
−前記投影ステップで使用する投影系の最後の要素と前記基板の間の空間を少なくとも部分的に満たす浸液を供給するステップと、
−パターンが付与された放射ビームを放射感受性材料層の標的部分に投影するステップと、
−前記基板を前記投影系の下から移動させて前記投影系から離すステップと
を含み、
前記基板を前記投影系の下から移動させて前記投影系から離した後も、前記最後の要素が液体と接触した状態に維持されることを特徴とする。
【００２２】
本明細書ではＩＣ製造での本発明のリソグラフィ装置の使用を特に参照するが、該装置は他の多くの可能な応用を有することをはっきりと理解されたい。本発明の装置は例えば、集積光学系、磁区メモリの誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造で使用することができる。このような代替応用の文脈において、本明細書で使用される用語「レチクル」、「ウェーハ」又は「ダイ」はそれぞれ、より一般的な用語「マスク」、「基板」及び「標的部分」によって置き換えられると考えなければならないことを当業者は理解されたい。
【００２３】
本明細書で使用する用語「放射」及び「ビーム」は、紫外放射（例えば波長３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの放射）を含む全てのタイプの電磁放射を包含する。
【００２４】
次に、添付の略図を参照して本発明の実施例を例示する。
【００２５】
図中、同じ参照符号は同じ部分を指示する。
【実施例】
【００２６】
図１に、本発明の特定の実施例に基づくリソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は、
・放射（例えばＵＶ放射）投影ビームＰＢを供給する放射系Ｅｘ、ＩＬ、及びこの特定のケースではさらに放射源ＬＡと、
・マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するマスク・ホルダを備え、アイテムＰＬに対してマスクを正確に配置する第１の位置決め手段に接続された第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
・基板Ｗ（例えばレジストでコーティングされたシリコン・ウェーハ）を保持する基板ホルダを備え、アイテムＰＬに対して基板を正確に配置する第２の位置決め手段に接続された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
・マスクＭＡの照射された部分を、基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）標的部分Ｃの表面に結像させる投影系（「レンズ」）ＰＬ（例えば屈折レンズ系）と
を備えている。
【００２７】
図示のとおり、この装置は（例えば透過マスクを有する）透過型装置である。しかし一般に、例えば（例えば反射マスクを有する）反射型装置とすることもできる。この装置はあるいは、先に述べたタイプのプログラム可能ミラー・アレイなど、他の種類のパターン形成手段を使用することもできる。
【００２８】
放射源ＬＡ（例えばエキシマ・レーザ）は放射ビームを生み出す。このビームは直接に、又は例えばビーム・エキスパンダＥｘなどの調整手段を通過させた後に、照明系（照明装置）ＩＬに供給される。照明装置ＩＬは、放射ビームの角強度分布の半径方向外側及び／又は半径方向内側の広がり（普通はσアウター及びσインナーと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＭを備えることができる。さらに照明装置は一般に、インテグレータＩＮ、コンデンサＣＯなど、他のさまざまな構成要素を備える。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、所望の均一性及び断面強度分布を有する。
【００２９】
図１に関して、放射源ＬＡは、（例えば放射源ＬＡが水銀ランプであるときにしばしばそうであるように）リソグラフィ投影装置のハウジングの中に収容することができるが、放射源をリソグラフィ投影装置から離して配置し、放射源が生み出した放射ビームを（例えば適当な誘導ミラーの助けを借りて）装置に供給するようにする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・レーザであるときにしばしば用いられる。本発明及び請求項はこれらの両方のシナリオを包含する。
【００３０】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡを横切る。マスクＭＡによって選択的に反射された後、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過する。レンズＰＬは投影ビームＰＢを、基板Ｗの標的部分Ｃの表面に集束させる。第２の位置決め手段（及び干渉計測定手段ＩＦ）を用いて、基板テーブルＷＴを、例えばビームＰＢの通り道に別の標的部分Ｃが配置されるように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ＭＡをマスク・ライブラリから機械的に取り出した後に、又は走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に配置することができる。物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は一般に、図１には明示されていない長ストローク・モジュール（おおまかな位置決め）及び短ストローク・モジュール（細かい位置決め）を用いて実現される。しかし、ウェーハ・ステッパの場合には（走査ステップ式装置とは対照的に）、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータにだけ接続し、又はマスク・テーブルＭＴを固定することができる。
【００３１】
図示の装置は異なる２つのモードで使用することができる。
【００３２】
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴを本質的に静止した状態に保ち、マスクの像全体を１つの標的部分Ｃの表面に一度に（すなわち１回の「閃光」で）投影する。次いで、ビームＰＢによって別の標的部分Ｃを照射できるように、基板テーブルＷＴをｘ及び／又はｙ方向に移動させる。
【００３３】
２．走査モードでは、本質的に同じシナリオが適用されるが、与えられた標的部分Ｃが１回の「閃光」では露光されない点が異なる。その代わりに、マスク・テーブルＭＴが、与えられた方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に速度ｖで移動することができ、そのため投影ビームＰＢはマスクの像の上を走査する。同時に、基板テーブルＷＴを、同じ方向又は反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで同期移動させる。ただし、ＭはレンズＰＬの倍率である（一般にＭ＝１／４又は１／５）。このようにすると、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きな標的部分Ｃを露光することができる。
【００３４】
図２に、投影系ＰＬと基板ステージＷＴ上に配置された基板Ｗとの間の液体リザーバ１０を示す。液体リザーバ１０は、入口／出口管路１３によって供給された比較的高い屈折率を有する液体１１、例えば水で満たされている。この液体は、液体中では空気中又は真空中よりも投影ビームの放射波長が短くなり、より小さいフィーチャの解像ができるという効果を有する。投影系の解像限界が、特に投影ビームの波長及び系の開口数によって決まることはよく知られている。液体の存在は有効開口数の増大と考えることもできる。さらに、開口数を固定すると、液体は焦点深度の増大に有効である。
【００３５】
リザーバ１０は、投影レンズＰＬのイメージ・フィールドの周囲に、基板Ｗに対する好ましいコンタクトレス・シールを形成し、そのため液体は閉じ込められて、投影系ＰＬと向い合った基板の主表面と投影系ＰＬの最後の光学要素との間の空間を満たす。リザーバは、投影レンズＰＬの最後の要素の下及び周囲に配置されたシール部材１２によって形成される。したがって、液体供給系は基板の局限化された領域にだけ液体を供給する。シール部材１２は、投影系の最後の要素と基板Ｗの間の空間を液体で満たすための液体供給系の一部を構成する。この液体は、投影レンズの下、シール部材１２の内側の空間に供給される。シール部材１２は、投影レンズの下端の要素よりもやや高く延び、液体はこの最後の要素よりも高く上昇する。そのため液体が緩衝装置となる。シール部材１２の上端は、投影系又は投影系の最後の要素の形状にぴったりと一致した内周縁を有する。内周縁は例えば丸くすることができる。内周縁の下端は、イメージ・フィールドの形状、例えば長方形の形状にぴったりと一致した開口を形成する。だだしこれは必ずそうでなければならないというわけではない。投影ビームはこの開口を通過する。
【００３６】
液体１１は、シール装置１６によってリザーバ１０の中に閉じ込められる。図２に示すとおり、このシール装置はコンタクトレス・シール、すなわちガス・シールである。このガス・シールは、シール部材１２と基板Ｗの間のすき間に入口１５から加圧供給され、第１の出口１４から抜き取られるガス、例えば空気又は合成空気によって形成される。ガス入口１５の超過圧、第１の出口１４の減圧レベル及びすき間の幾何学的形状は、液体１１を閉じ込める装置の光軸に向かって内側へ高速の気流が生じるように配置される。どのシールでもそうであるように、一部の液体が例えば第１の出口１４から流出しそうに思われる。
【００３７】
図９及び１０にも、入口ＩＮ、出口ＯＵＴ、基板Ｗ及び投影レンズＰＬの最後の要素によって画定された液体リザーバが示されている。図２の液体供給系と同様に、入口ＩＮ及び出口ＯＵＴを備えた図９及び１０に示した液体供給系は、投影系の最後の要素と基板の主表面の局限化された領域との間の空間に液体を供給する。
【００３８】
図２及び９から分かるとおり、露光中、基板Ｗは液体リザーバの底壁となり、それによって投影系ＰＬと基板Ｗの間の空間に液体を封じ込める。
【００３９】
図３に、本発明の第１の実施例に基づく基板テーブルＷＴを示す。この基板テーブルＷＴを使用すると、基板Ｗ上への像形成が終わって基板Ｗを基板テーブルＷＴから取り外す前に、液体リザーバを空にする必要を回避することができる。この目的のため、シャッタ部材１００（カバー・プレート、エッジ・シール部材、ギャップ・シール手段又は部材、あるいは中間プレートとも呼ぶ）が配置されている。シャッタ部材１００は基板表面とは別個の表面であり、この例ではシャッタ部材１００が、基板Ｗの上面である主表面と実質的に共面で、かつ基板Ｗの縁にぴったりと隣接した基板テーブルＷＴの上面／主表面である（上面とは図上で上側にある面である）。シャッタ部材１００の面積は十分に大きく、そのため、投影系ＰＬ及びシール部材１２が（点線で示すように）シャッタ部材１００の上に配置されるように基板テーブルＷＴを動かした場合に、シャッタ部材がシール部材１２の開口を完全にふさいで、液体が開口から漏出することを防ぐ。この位置では、通常の基板ハンドリング機器を使用して基板Ｗを基板テーブルＷＴから取り外すことができる。基板Ｗの縁がシャッタ部材１００の縁に近い（すなわちピンプル・テーブル又はチャック、あるいは基板Ｗを基板テーブルＷＴに保持する何らかのもの上に配置された基板Ｗとシャッタ部材１００の縁との間のすき間が比較的小さい）場合、基板の縁がシール部材１２の開口の下を移動するときに、液体が突然に失われることはない。基板テーブルＷＴを投影系に向かって持ち上げて開口をふさぐことができ、そのためシール手段１６を非活動化させることができる。
「実施例２」
【００４０】
本発明の第２の実施例を図４に示す。この実施例は第１の実施例の改良であって、投影系ＰＬ及びシール部材１２から基板テーブルＷＴを完全に分離して、基板テーブルＷＴから基板Ｗを取り外し、新しい基板を基板テーブルＷＴに置くことができるようにしたものである。したがってこの実施例は例えば、デュアル・ステージ機械と一緒に使用することができる。
【００４１】
この第２の実施例では、シャッタ部材１５０が、シール部材１２の局限化された領域又は開口の面積よりも大きな主横断面積を有するプレートの形態をとる。開口を覆うものであればシャッタ部材１５０の形状は任意である。シャッタ部材１５０は基板ではなく、基板テーブルＷＴとシール部材１２の両方に対して可動であり、任意の手段によってシール部材１２に取り付けることができる。取付け手段の２つの例を後に説明する。
【００４２】
基板Ｗに像を形成した後、シール部材１２の開口の下にシャッタ部材１５０が位置するように基板テーブルＷＴを動かす。基板Ｗと基板テーブルＷＴの上面との間のすき間、及び基板テーブルＷＴの上面とシャッタ部材１５０の上面との間のすき間は小さく、そのため、すき間の上を通過している間にリザーバ１０から液体が壊滅的に失われることはない。基板Ｗの上面（主表面）、基板Ｗとシャッタ部材１５０の間の基板テーブルＷＴ、及びシャッタ部材１５０は、互いに実質的に共面となるように配置する（上面とは図上で上側にある面である）。投影系ＰＬの下に配置されると、シャッタ部材１５０はシール部材１２の下面に付着してその開口を覆う。次いで、シール部材１２をＺ方向（光軸の方向）に動かして基板テーブルＷＴから引き離し、又は基板テーブルＷＴのほうを下げてシール部材１２から引き離す。次いで基板テーブルＷＴを他の場所に移動させ、そこで基板Ｗを交換することができる。基板テーブルＷＴに新しい基板を載せ、（例えばデュアル・ステージ機械において）必要なアライメント又は他の測定（例えばレベリング）を実施した後、シャッタ部材１５０を基板テーブルＷＴ上に再配置することができる位置まで基板テーブルＷＴを動かし、次いで、基板Ｗが投影系ＰＬの下にくるように基板テーブルＷＴを動かして、露光を開始できるようにする。
【００４３】
もちろん、シャッタ部材１５０を基板テーブルＷＴの上ではなく、リソグラフィ装置内の物体の上に提供することもできる。例えば、露光後に投影系の下にシャッタ部材を配置するように動くロボット・アームを提供することができる。
【００４４】
シャッタ部材１５０の位置は時間の経過とともに変化する。そのため、シャッタ部材を中心に配置するための手段、又は少なくともシャッタ部材の位置を追跡するための手段が有用である。この手段は、基板テーブルＷＴ上のシャッタ部材の着地領域に配置された機械、光又は電気センサ、あるいは他のタイプのセンサとすることができ、かつ／又はこのようなセンサを液体供給系（例えばシール部材１２）に配置することができる。このような系に対しては石英シャッタ部材が好ましく、１９３ｎｍで露光する装置に対しては特に好ましい。あるいは、又は加えて、シャッタ部材５００上のマーカからの反射信号を使用するスルー・レンズ・センサ及び検出器を配置する。反射信号はビーム・スプリッタを介して検出器に結合される。このような系は基板ステージＷＴが移動している最中に使用することができ、それによってスループットが向上する。あるいは、又は加えて、基板テーブルＷＴ上の光センサによってシャッタ部材の位置を測定することができる。このケースでは、シャッタ部材１５０の下面又は上面にマーク（例えば放射波長を透過させるパターン）を適用し、投影系ＰＬがマークを露光している間に基板テーブルＷＴ上のセンサによってシャッタ部材１５０の位置を測定することができる。このマークは、投影系（又は他の放射源）からの放射に対して透過的であり、基板テーブルＷＴ上に配置された透過イメージ・センサ（ＴＩＳ）又はスポット・センサを使用して、シャッタ部材が液体供給系に取り付けられたときにシャッタ部材の変位を測定することができる。シャッタ部材上のマークの設計に応じて、基板テーブルＷＴの中ですでに使用可能である透過イメージ・センサ（ＴＩＳ）又はスポット・センサを使用することができる。このように装置は、シャッタ部材の位置を定期的に感知することによって、例えば１サイクルごとに、あるいは１０サイクル又は１００サイクルごとに、あるいは必要とみなされたときに感知することによって、シャッタ部材の位置の経時的な変化を記録することができる。次いで必要な調整を実施することができる。
【００４５】
あるいは、シャッタ部材１５０の中央にカッド・セル・センサ（ｑｕａｄ  ｃｅｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）を取り付けることもできる。このミラー・ブロックの中央には吸収（又は透過）スポットが配置されており、そのため、使用後にシャッタ部材１５０が基板ステージＷＴ上に配置されたときに、その位置を測定することができる。カッド・セル・センサは、正方形に配置された４つの感光セルからなる。光ビームが中心にあるとき、４つのセルの出力は等しい。センサが一方の側にずれた場合、その側のセルの出力が反対側のセルに比べて増大する。したがって、シャッタ部材１５０を液体供給系に次に取り付けるときに、好ましい位置からの偏位を補正することができる。
【００４６】
複雑な位置センシングを含まない、シャッタ部材１５０を中心に配置する他の方法は、液体供給系によってピックアップされたときに自ら中央に収まる形状をシャッタ部材１５０に与える方法である。適当な例としては、液体供給系の開口にはまり込む円錐形の縁を有する、必要な厚さよりも厚いシャッタ部材１５０が考えられる。
【００４７】
図５に、シール部材１２の下面にシャッタ部材１５０を取り付ける１つの方法を示す。この方法では、シール部材１２のシール１６を有効に利用する。シャッタ部材１５０を開口の下に配置したときには、出口１４を作動させ、（ガス）入口１５は作動させない。出口１４に生じる減圧によって十分に、シャッタ部材１５０を引きつけてシール部材１２の下面に固定し、それによって開口を密閉することができる。シャッタ部材１５０を基板テーブルＷＴ上に再配置したときに、シール１６の正常な機能を再開させ、基板テーブルＷＴを露光位置へ移動させることができる。シャッタ部材１５０は、管路１５５を介して減圧源に接続された減圧出口１５７を使用することによって基板テーブルＷＴ上に保持することができる。シャッタ部材１５０の下への浸液漏れを回避又は低減するため、減圧出口１５７の周囲に（環状の）溝１５８を設ける。溝１５８は、管路１５９を介して減圧源へ接続されており、そのため、減圧によって生じた溝１５８を流れるガス流によって液体は除去される。シャッタ部材１５０が定位置にあるときでも、溝１５８にガス流が生じていたほうが有利である可能性がある。そのため、基板テーブルＷＴのある面、例えば上面に開き、溝１５８に接続された管路１５６を、減圧源に通じる管路１５９のほぼ反対側に設けることができる。この第２の実施例では、シャッタ部材１５０が開口を覆うように位置している間、シール１６を活動化させる必要はないが、活動化していたほうが好ましい。
【００４８】
シャッタ部材１５０を基板テーブルＷＴに保持する代替手段、及びシャッタ部材１５０をシール部材１２に取り付ける代替手段を図６に示す。この実施例では、シャッタ部材１５０が、強磁性材料（又は組立てによる部分的強磁性材料）からできており、そのため、シール部材１２及び基板テーブルＷＴに配置された磁石１６０、１７０（取付け及び取外しが容易なように電磁石であることが好ましい）を使用して、シャッタ部材１５０を、シール部材１２及び基板テーブルＷＴに対して適当な位置に保持することができる。シール１６を活動化させたままにすることによって、液体の損失を最小限に抑えることができる。シャッタ部材１５０の下への液漏れを低減又は軽減するために、図５の実施例に関して説明した溝１５８及び管路１５６、１５９の配置を図６の実施例でも使用することができる。
【００４９】
シャッタ部材１５０は、常に制御下にあるように、基板テーブルＷＴか又はシール部材１２の少なくとも一方によって常に保持されていなければならない。
【００５０】
図６に示したように、基板交換時にリザーバ１０から液体１１を除去することが望ましいことがある。これは、出口１４又は出口管路１３を通して液体を抜き取り、次いで別のガス入口１７を通して供給されたガスで空間をフラッシングすることによって実施される。これは例えば保守のために実施され、このプロセスの後にはレンズのクリーニングが必要である場合がある。
【００５１】
もちろん、図５の特徴と図６の特徴を組み合わせることもできる。
「実施例３」
【００５２】
以下に記載する事項以外は、第３の実施例は第２の実施例と同じものである。第３の実施例を図７に示す。第３の実施例は、シャッタ部材１５０がシール部材１２の内部に置かれている点が第２の実施例とは異なる。第２の実施例との類似点は、シャッタ部材が基板テーブルＷＴから分離されている点である。シャッタ部材１５０は、シール手段１２の内部のチャネル２５０の中を投影系ＰＬの下で移動させることによって、任意の載置位置から移動して開口をふさぐことができる。
【００５３】
シャッタ部材１５０をシール手段１２から分離させ、必要なときに例えばロボット・アームによってシール手段１２の中へ移動させること、又はシャッタ部材が、図８に示すような一連のリーフ３００を有することができる。リーフ３００はカメラのシャッタのように機能する。すなわち、リーフは、開口をふさがないように移動することができるが、開口の中央で互いに接するように複数のリーフを移動させると、リーフは開口をふさぐ。
【００５４】
以上、局限化された領域に液体を供給するシール部材の変形形態に関して本発明を説明した。しかし、以上に説明した発明は、他の任意のタイプの液体供給、例えば参照によってその全体が本明細書に組み込まれる欧州特許出願番号０３２５４０７８．３又は０３２５６６４３．２に開示されている液体供給、あるいは図９及び１０に示した変形実施例に対しても等しく適用可能である。例えば、基板テーブルＷＴと投影系ＰＬの両方に関して可動のシャッタ部材１５０の場合、入口／出口ＩＮ、ＯＵＴの下にシャッタ部材を取り付ける手段を、入口／出口ＩＮ、ＯＵＴを形成している部材に取付け、又は別個の構造に取り付けることができる。加えて、又は代わりに、出口ＯＵＴの減圧を使用して、シャッタ部材を入口／出口ＩＮ、ＯＵＴに引きつけ、それによって開口を密閉することもできる。平らでないシャッタ部材、例えばさまざまな入口／出口からの液体のしずくが封じ込まれるよう、突き出た縁を有するシャッタ部材を使用することが望ましい場合もある。低圧源、磁気手段、機械手段、静電手段などを含む力を生み出す任意の系を取付け手段に対して使用することができる。
【００５５】
以上に本発明の特定の実施例を説明したが、本発明は、記載した以外の方法でも実施できることを理解されたい。以上の説明は本発明を限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例に基づくリソグラフィ投影装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の液体リザーバを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の液体リザーバ及び基板テーブルを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例の液体リザーバ、基板テーブル及びシャッタ部材を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例の液体リザーバ、基板テーブル及びシャッタ部材を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の液体リザーバ、基板テーブル及びシャッタ部材の代替配置を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図８】第３の実施例の一変形例を示す図である。
【図９】本発明の一実施例に基づく代替液体供給系を示す図である。
【図１０】図９の系の平面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  液体リザーバ
１１  液体
１２  シール部材
１３  入口／出口管路
１４  出口
１５  ガス入口
１７  ガス入口
１００  シャッタ部材
１５０  シャッタ部材
１５５  管路
１５６  管路
１５７  減圧出口
１５８  溝
１５９  管路
１６０  磁石
１７０  磁石
２５０  チャネル
３００  リーフ
ＡＭ  調整手段
Ｃ  標的部分
ＣＯ  コンデンサ
Ｅｘ  ビーム・エキスパンダ
ＩＦ  干渉計測定手段
ＩＬ  照明系
ＩＮ  インテグレータ
ＬＡ  放射源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影系（レンズ）
Ｗ  基板
ＷＴ  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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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