(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースを支持するように構成されたステージと、
前記ステージ上の前記ワークピースに像を投影するように構成された光学アセンブリと、
前記光学アセンブリと前記ワークピースの間に画成され、液浸流体で充満されるギャップを実質的に囲む格納フレームを有する流体バリアと、
前記ギャップに隣接して位置付けられ、前記液浸流体を移送する電気浸透素子と、
前記電気浸透素子に電圧を印加する制御システムとを備え、
前記格納フレームの底部に、前記ギャップを実質的に囲むように前記電気浸透素子が保持され、
前記電気浸透素子に印加される電圧の極性を制御することにより、前記電気浸透素子を、
前記ワークピース上からの液浸流体の除去と前記ワークピース上への液浸流体の供給に使用するリソグラフィ装置。
【請求項２】
ワークピースを支持するように構成されたステージと、
前記ステージ上の前記ワークピースに像を投影するように構成された光学アセンブリと、
前記光学アセンブリと前記ワークピースの間に画成され、液浸流体で充満されるギャップを実質的に囲む格納フレームを有する流体バリアと、
前記ギャップに隣接して位置付けられ、液浸流体を移送する電気浸透素子と、
前記電気浸透素子に電圧を印加する制御システムとを備え、
前記格納フレームの底部に、前記ギャップを実質的に囲むように前記電気浸透素子が保持され、
前記電気浸透素子が、絶縁体で分離された第一素子片と第二素子片とを含み、
前記第一素子片に第一電圧を印加することにより、前記第一素子片から前記ワークピース上の液浸流体が吸い上げられ、
前記第二素子片に前記第一電圧と極性が逆の第二電圧を印加することにより、前記第二素子片から前記ワークピース上へ液浸流体が供給されるリソグラフィ装置。
【請求項３】
光学アセンブリとデバイスの間に画成されるギャップを、液浸流体で充たして維持する環境システムであって、
前記ギャップを実質的に囲む格納フレームを有する流体バリアと、
前記デバイスの近くに位置付けられた電気浸透素子と、
前記電気浸透素子を通して前記液浸流体を移動させる電圧を前記電気浸透素子に印加する制御システムとを備え、
前記格納フレームの底部に、前記ギャップを実質的に囲むように前記電気浸透素子が保持され、
前記電気浸透素子に印加される電圧の極性を制御することにより、前記電気浸透素子を、前記デバイス上からの液浸流体の除去と前記デバイス上への液浸流体の供給に使用する環境システム。
【請求項４】
リソグラフィ装置に用いられ、光学アセンブリとデバイスとの間に画成されるギャップを液浸流体で充たして維持する環境システムであって、
前記ギャップを実質的に囲む格納フレームを有する流体バリアと、
前記デバイスの近くに位置付けられ、前記ギャップから出る液浸流体を捕える電気浸透素子と、
前記電気浸透素子に電圧を印加する制御システムとを備え、
前記格納フレームの底部に、前記ギャップを実質的に囲むように前記電気浸透素子が保持され、
前記電気浸透素子が、絶縁体で分離された第一素子片と第二素子片とを含み、
前記第一素子片に第一電圧を印加することにより前記第一素子片から前記デバイス上の液浸流体が吸い上げられ、
前記第二素子片に前記第一電圧と極性が逆の第二電圧を印加することにより前記第二素子片から前記デバイス上に液浸流体が供給される環境システム。
【請求項５】
前記電気浸透素子が複数の細孔を有する請求項３又は４に記載の環境システム。
【請求項６】
前記電気浸透素子がミクロン範囲のサイズの孔径を有する請求項３又は４に記載の環境システム。
【請求項７】
制御システムは前記電気浸透素子に少なくとも約５ボルトの電圧を印加する請求項３又は４に記載の環境システム。
【請求項８】
像をデバイスに転写する露光装置であって、光学アセンブリ、前記デバイスを保持するデバイスステージ、および前記光学アセンブリと前記デバイスとの間のギャップ内の環境を制御する請求項３又は４に記載の環境システムを備えた露光装置。
【請求項９】
像をワークピースに転写する方法であって、
前記ワークピースをステージで支持する工程と、
前記像を前記ワークピースに投影する光学アセンブリを前記ワークピースからギャップによって隔てて提供する工程と、
前記ギャップを液浸流体で充満させる工程と、
電気浸透素子に電圧を印加することによって、前記ギャップから出た液浸流体を前記ワークピース上から前記電気浸透素子で吸い上げる工程と、
前記電気浸透素子に前記電圧とは極性が逆の電圧を印加することによって、前記電子浸透素子から前記ワークピース上に液浸流体を供給する工程と、を含む方法。
【請求項１０】
像をワークピースに転写する方法であって、
前記ワークピースをステージで支持する工程と、
前記像を前記ワークピースに投影する光学アセンブリを前記ワークピースからギャップによって隔てて提供する工程と、
前記ギャップを液浸流体で充満させる工程と、
電気浸透素子の第一素子片に第一電圧を印加することによって、前記ギャップから出た液浸流体を前記ワークピース上から前記第一素子片で吸い上げる工程と、
前記電気浸透素子の第二素子片に前記第一電圧とは極性が逆の第二電圧を印加することによって、前記第二素子片から前記ワークピース上に液浸流体を供給する工程とを含む方法。
【請求項１１】
さらに、前記ギャップを囲む流体バリアにより前記ギャップの近くに前記電気浸透素子が維持され、前記電気浸透素子により前記ギャップが実質的に囲まれている請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
像をデバイスに転写する露光装置を使ってデバイスを製造する方法であって、請求項９又は１０に記載の方法によって前記露光装置内の前記ギャップ内の環境を制御する工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００３年４月１０日に出願した「液浸リソグラフィシステムにおける水の使用および回収のための界面動電スポンジ」という名称の係属中の仮出願第６０/４６２,１１５号の優先権を主張する。許容される限り、仮出願第６０/４６２,１１５号の内容はここに援用して本文の記載の一部とする。 
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、一般的に、半導体処理中にレチクルから半導体ウェハに像を転写するために使用される。典型的な露光装置は、照明源、レチクルを位置付けるレチクルステージアセンブリ、光学アセンブリ、半導体ウェハを位置付けるウェハステージアセンブリ、およびレチクルとウェハの位置を正確に監視する測定システムを含む。 
【０００３】
液浸リソグラフィシステムは、光学アセンブリとウェハの間隙（ギャップ）を充たす液浸流体の層を利用する。たとえば、この流体は、ギャップを完全に充たすことができる。ウェハは典型的なリソグラフィシステム内で急速に移動させられ、ギャップから液浸流体が運び去られることが予期される。ギャップから漏れ出た液浸流体は、リソグラフィシステムの他の構成要素の動作に干渉し得る。たとえば、液浸流体は、ウェハの位置を監視する測定システムに干渉し得る。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、デバイスステージに保持されるデバイスと光学アセンブリとの間のギャップ内の環境を制御する環境システムを対象とする。環境システムは、液浸流体源、デバイスの近くに位置付けられる電気浸透素子、および電気浸透素子に電圧を印加する移送制御システムを含む。電気浸透素子は動電（界面動電）素子とも呼ばれる。液浸流体源は、ギャップに入る液浸流体を送出する。電気浸透素子は、ギャップから流出する液浸流体を捕捉する界面動電スポンジ、すなわち電気浸透ポンプとして機能する。この設計により、ある実施形態では、本発明は、デバイスおよび／または光学アセンブリを変形させる可能性のあるデバイスへの直接的な真空吸引の使用を回避する。
【０００５】
一実施形態では、環境システムは、デバイスの近くに位置付けられ、且つギャップを囲む流体バリアを含む。また、流体バリアは、デバイスの近くに電気浸透素子を維持できる。
【０００６】
一実施形態では、電気浸透素子は、毛管作用によって液浸流体を運ぶ材料で製作できる。たとえば、電気浸透素子は、多数の細孔を有するスポンジのような基板にすることができる。一実施形態では、この基板はグラスフリットである。
【０００７】
また、本発明は、露光装置、ウェハ、デバイス、ギャップ内の環境を制御する方法、露光装置を製作する方法、デバイスを製作する方法、およびウェハを製造する方法も対象にしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、精密アセンブリ、すなわち、本発明の特徴を備えた露光装置１０の概略図である。露光装置１０は、装置フレーム１２、照明システム１４（照射装置）、光学アセンブリ１６、レチクルステージアセンブリ１８、デバイスステージアセンブリ２０、測定システム２２、制御システム２４、および流体環境システム２６を含む。
【０００９】
複数の図が、Ｘ軸、Ｘ軸に直交するＹ軸、およびＸ軸とＹ軸に直交するＺ軸を示す方位系を含む。なお、これらの軸は、第一軸、第二軸および第三軸とも呼ばれる。
【００１０】
露光装置１０は、レチクル２８から半導体ウェハ３０（破線で表示）に集積回路のパターン（図示されない）を転写するリソグラフィックデバイスとして特に有用である。ウェハ３０は、一般的に、デバイスまたはワークピースとも呼ばれる。露光装置１０は、設置基盤（取付ベース）３２、たとえば、地面、基礎、または床などの支持構造に取り付けられる。
【００１１】
リソグラフィックデバイスには多くの異なったタイプがある。たとえば、露光装置１０は、レクチル２８およびウェハ３０が同期移動している状態でレチクル２８からウェハ３０にパターンを露光する走査型フォトリソグラフィシステムとして使用できる。走査型リソグラフィック装置では、レチクル２８はレチクルステージアセンブリ１８によって光学アセンブリ１６の光軸に対して垂直に移動させられ、ウェハ３０はウェハステージアセンブリ２０によって光学アセンブリ１６の光軸の垂直方向に移動させられる。レチクル２８およびウェハ３０の走査は、レチクル２８およびウェハ３０が同期移動している間に行われる。 
【００１２】
あるいは、露光装置１０は、レチクル２８およびウェハ３０が静止している間にレチクル２８を露光するステップアンドリピート型フォトリソグラフィシステムとすることもできる。ステップアンドリピート処理では、ウェハ３０は、個々のフィールド（領域）の露光中、レチクル２８および光学アセンブリ１６に対して定位置にある。その後、連続する複数の露光ステップの間に、ウェハ３０の次のフィールドが光学アセンブリ１６およびレチクル２８に対する所定の露光位置に運ばれるように、ウェハ３０をウェハステージアセンブリ２０と共に光学アセンブリ１６の光軸に対して垂直に連続して移動する。この処理に続いて、レチクル２８上の像が、順次、ウェハ３０のフィールド上に露光され、その後、ウェハ３０の次のフィールドを光学アセンブリ１６およびレチクル２８に対する所定位置に運ばれる。
【００１３】
しかし、ここで提供される露光装置１０の用途は、半導体製造用フォトリソグラフィシステムに限定されない。たとえば、露光装置１０は、液晶ディスプレイデバイスのパターンを長方形（矩形）のガラス板に露光するLＣＤフォトリソグラフィシステム、または薄膜磁気ヘッド製造用フォトリソグラフィシステムとして使用できる。 
【００１４】
装置フレーム（枠）１２は、露光装置１０の構成要素を支持する。図１に示される装置フレーム１２は、レチクルステージアセンブリ１８、ウェハステージアセンブリ２０、光学アセンブリ１６および設置基盤３２の上方にある照明システム１４を支持する。
【００１５】
照明システム１４は、照明源３４および照明光学アセンブリ３６を含む。照明源３４は、光エネルギーのビーム（照射）を放つ。照明光学アセンブリ３６は、光エネルギーのビームを照明源３４から光学アセンブリ１６に導く。ビームは、レチクル２８の異なる部分を選択的に照らし、ウェハ３０を露光する。図１において、照明源３４は、レチクルステージアセンブリ１８の上方に支持されているように図示されている。しかし典型的には、照明源３４は装置フレーム１２の一側面に固定され、照明源３４からのエネルギービームは照明光学アセンブリ３６でレチクルステージアセンブリ１８の上方に向けられている。
【００１６】
光学アセンブリ１６は、レチクル２８を透過する光をウェハ３０に投影及び／又は合焦する。露光装置１０の設計により、光学アセンブリ１６は、レチクル２８上で照射された画像を拡大または縮小できる。光学アセンブリ１６は、縮小システムに限定される必要はなく、等倍システムまたは拡大システムにすることもできる。
【００１７】
また、波長が２００ｎｍ以下の紫外線（ＶＵＶ）を使用する露光デバイスでは、カタディオプトリック式光学システムの使用を考慮することができる。カタディオプトリック型光学システムの例として、特開平１０-２０１９５及びその対応米国特許第５,８３５,２７５号、並びに、特開平８-１７１０５４及びこれに対応する米国特許第５,６６８,６７２号の開示に含まれている。これらの場合、反射光学装置は、ビームスプリッターおよび凹面鏡を組み込んだカタディオプトリック光学システムとすることができる。特開平１０-３０３９及びその対応米国特許出願第８７３,６０５号（出願日：１９９７年６月１２日）、並びに、特開平８-３３４６９５とその対応米国特許第５,６８９,３７７号もまた、凹面鏡などを組み込んだ反射屈折型光学システムを使用するが、この光学システムはビームスプリッターを組み込んでいない。これらも本発明に採用できる。許容される限り、前記特許公開公報に記載の日本国特許出願及び、前記米国特許における開示をここに引用して本文の記載の一部とする。
【００１８】
一実施形態では、光学アセンブリ１６は、１つまたは複数の光学マウントアイソレータ３７で装置フレーム１２に固定されている。光学マウントアイソレータ３７は、装置フレーム１２の振動が光学アセンブリ１６に振動を生じるのを阻止する。各光学マウントアイソレータ３７は、振動を遮断する空気圧シリンダ（図示されない）、および振動を遮断して少なくとも２運動度で位置を制御するアクチュエータ（図示されない）を含むことができる。好適な光学マウントアイソレータ３７が、マサチュセッツ州のウォバーンにあるＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって販売されている。図示を容易にするために、離れた位置に置かれた２つの光学マウントアイソレータ３７が、光学アセンブリ１６を装置フレーム１２に固定するのに使用されるように示されている。しかし、たとえば、離れた位置に置かれた３個の光学マウントアイソレータ３７が、光学アセンブリ１６を装置フレーム１２に力学的に固定するように使用できる。
【００１９】
レチクルステージアセンブリ１８は、光学アセンブリ１６とウェハ３０に対してレチクル２８を保持し、それらに対してレチクル２８を位置付ける。一実施形態では、レチクルステージアセンブリ１８は、レチクル２８を保持するレチクルステージ３８、およびレチクルステージ３８とレチクル２８を移動して位置付けるレチクルステージ移動アセンブリ４０を含む。
【００２０】
幾分同様に、デバイスステージアセンブリ２０は、レチクル２８の照射部分の投影像に対してウェハ３０を保持し、レチクル２８の照射部分の投影像に対してウェハ３０を位置付ける。一実施形態では、デバイスステージアセンブリ２０は、ウェハ３０を保持するデバイスステージ４２、デバイスステージ４２を支持して案内するデバイスステージベース４３、およびデバイスステージ４２とウェハ２８を光学アセンブリ１６とデバイスステージベース４３に対して移動して位置付けるデバイスステージ駆動アセンブリ４４を含む。デバイスステージ４２について以下により詳細に説明する。
【００２１】
各ステージ駆動アセンブリ４０、４４は、それぞれのステージ３８、４２を３自由度、３未満の自由度または３を超える自由度で動かすことができる。たとえば、代替実施形態では、各ステージ移動アセンブリ４０、４４は、それぞれのステージ３８、４２を１、２、３、４、５または６自由度で移動させることができる。レチクルステージ駆動アセンブリ４０およびデバイスステージ駆動アセンブリ４４は、それぞれ、ロータリーモーター、ボイスコイルモーター、ローレンツ力を利用して駆動力を生じるリニアモーター、電磁駆動機、平面モーターまたはその他の力による駆動機のような、１つかまたは複数の駆動機を含むことができる。
【００２２】
フォトリソグラフィシステムでは、ウェハステージアセンブリまたはレチクルステージアセンブリにリニアモーター（米国特許番号５,２６３,８５３または５,５２８,１１８参照）が使用される時、リニアモーターは、エアベアリングを使用した空気浮上型、またはローレンツ力またはリアクタンス力を利用した磁気浮上型のどちらにすることもできる。また、ステージは、ガイドに沿って移動可能でもよいし、あるいはガイドを使用しないガイドレスタイプのステージであってもよい。許容される限り、米国特許番号５,６２３,８５３および５,５２８,１１８における開示は、ここに援用して本文の記載の一部とする。
【００２３】
あるいは、これらのステージの１つは平面モーターで駆動しうる。平面モーターは、２次元配置された複数の磁石を有するマグネットユニットおよび対向位置に２次元配置された複数のコイルを有する電機子コイルユニットによって生じる電磁力によってステージを駆動する。この型式の駆動システムでは、マグネットユニットおよび電機子コイルユニットの一方がステージベース（ステージ基盤）に接続され、他方がステージの移動平面側に取り付けられる。
【００２４】
上記のようなステージの移動は、フォトリソグラフィシステムの性能に影響を与えうる反力を生じる。ウェハ（基板）ステージの動作によって生じる反力は、米国特許第５,５２８,１００号および特開平８-１３６４７５に記載されているようなフレーム部材の使用によって機械的に床（地面）に伝達できる。また、レチクル（マスク）ステージの動作によって生じる反力は、米国特許第５,８７４,８２０号および特開平８-３３０２２４に記載されているようなフレーム部材によって機械的に床（地面）に伝達できる。許容される範囲において、米国特許第５,５２８,１００号および第５,８７４,８２０号および特開平８-３３０２２４における開示をここに援用し、本文の記載の一部とする。
【００２５】
測定システム２２は、光学アセンブリ１６または別の基準に対するレチクル２８およびウェハ３０の移動を監視する。この情報により、制御システム２４は、レチクルステージアセンブリ１８を制御して、レチクル２８を正確に位置付けし、デバイスステージアセンブリ２０を制御して、ウェハ３０を正確に位置付けすることができる。測定システム２２の設計は変更可能である。たとえば、測定システム２２は、多軸レーザー干渉計、エンコーダ、ミラー、および／または他の測定デバイスを利用できる。
【００２６】
制御システム２４は、測定システム２２から情報を受信し、レチクル２８およびウェハ３０を正確に位置付けるようにステージ駆動アセンブリ１８、２０を制御する。また、制御システム２４は、環境システム２６の構成要素の動作を制御できる。制御システム２４は、１つまたは複数の処理装置および回路を含むことができる。 
【００２７】
環境システム２６は、光学アセンブリ１６とウェハ３０のギャップ２４６（図２Ｂに表示）における環境を制御する。ギャップ２４６は、結像領域を含む。結像領域は、ウェハ３０の露光されている領域に隣接するエリアおよび光エネルギーのビームが光学アセンブリ１６とウェハ３０の間を進行するエリアを含む。この設計により、環境システム２６は結像領域内の環境を制御できる。
【００２８】
環境システム２６によってギャップ２４６内で生成および／または制御される所望の環境は、ウェハ３０、および照明システム１４を含む、露光装置１０の残りの構成要素の設計に基づいて変更可能である。たとえば、制御される所望の環境は、水のような流体にすることができる。さらに具体的には、流体は、脱気および脱イオン化した水にすることができる。あるいは、制御される所望の環境は、別種の流体にすることができる。
【００２９】
図２Ａは、ウェハ３０、および光学アセンブリ１６、デバイスステージ４２および環境システム２６を含む、図１の露光装置１０の一部の斜視図である。
【００３０】
図２Ｂは、光学アセンブリ１６、デバイスステージ４２および環境システム２６を含む、図２Ａの露光装置１０の前記一部の断面図である。図２Ｂは、光学アセンブリ１６が光学ハウジング２５０Ａ、終端光学素子２５０Ｂ、および終端光学素子２５０Ｂを光学ハウジング２５０Ａに固定するエレメントリテーナ２５０Ｃを含むことを示す。また、図２Ｂは、終端光学素子２５０Ｂとウェハ３０のギャップ２４６を示す。一実施形態では、ギャップ２４６は約１ｍｍと２ｍｍの間である。代替実施形態では、ギャップ２４６は１ｍｍより狭くすることができ、又は２ｍｍより広くすることができる。
【００３１】
一実施形態では、環境システム２６は、イメージングフィールドおよびギャップ２４６の残部を液浸流体２４８（円で表示）で充たす。環境システム２６および環境システム２６の構成要素の設計は変更可能である。図２Ｂに示された実施形態では、環境システム２６は、液浸流体システム２５２、流体バリア２５４、移送制御システム２５５、および電気浸透素子２５６を含む。この実施形態では、（i）液浸流体システム２５２は、液浸流体２４８をギャップ２４６に送出および／または注入し、電気浸透素子２５６から液浸流体２４８を取り除き、かつ／あるいは液浸流体２４８が電気浸透素子２５６を通過するのを容易にし、（ii）流体バリア２５４は、ギャップ２４６付近から液浸流体２４８が流れ去るのを阻止し、（iii）移送制御システム２５５は、電気浸透素子２４８に電圧を印加し、（iv）電気浸透素子２５６は、ギャップ２４６から流出する液浸流体２４８を移送および／または搬送する。流体バリア２５４は、ギャップ２４６の近くにチャンバー（室）２５７を画成し、ギャップ２４６の近くに電気浸透素子２５６を保持する。
【００３２】
液浸流体システム２５２の設計は変更可能である。たとえば、液浸流体システム２５２は、ギャップ２４６およびチャンバー２５７、光学アセンブリ１６の縁、またはその近くの１箇所または数箇所に、および／または光学アセンブリ１６とウェハ３０の間に直接に、液浸流体２４８を注入できる。さらに、液浸流体システム２５２は、デバイス３０、ギャップ２４６および／または光学アセンブリ１６の縁、またはその近くの１箇所または数箇所で、液浸流体２４８の除去および／または排出を支援できる。
【００３３】
図２Ｂに示される実施形態では、液浸流体システム２５２は、光学アセンブリ１６の周囲近くに位置する１つまたは複数のインジェクタパッド２５８（１つのみ図示）および液浸流体源２６０を含む。図２Ｃは、一つのインジェクタパッド２５８を更に詳細に示す。この実施形態では、各インジェクタパッド２５８は、液浸流体源２６０と連通しているパッドアウトレット２６２を含む。適当な時に、液浸流体源２６０は、チャンバー２５７中に開放された１つまたは複数のパッドアウトレット２６２に液浸流体２４８を供給する。
【００３４】
液浸流体源２６０は、（ｉ）液浸流体２４８を保持する流体容器（図示されない）、（ｉｉ） 流体容器と連通し、液浸流体２４８を濾過するフィルタ（図示されない）、（ｉｉｉ）フィルタと連通し、液浸流体２４８から一切の空気またはガスを除去する脱気器（ディエアレーター）（図示されない）、（ｉｖ) エアレータと連通し、液浸流体２４８の温度を制御する、たとえば熱交換器または冷却器のような温度制御器（図示されない）、（ｖ） 温度制御器と連通している、たとえばポンプのような圧力源（図示されない）、および（ｖｉ）圧力源と連通しているインレットおよびパッドアウトレット２６２（図２Ｃに図示）と連通しているアウトレットを有し、パッドアウトレット２６２への圧力と流量を制御する流量制御器（図示されない）を含むことができる。また、液浸流体源２６０は、（ｉ）パッドアウトレット２６２に送出される液浸流体２４８の圧力を測定する圧力センサ（図示されない）、（ｉｉ）パッドアウトレット２６２へ流れる液浸流体２４８の流量を測定する流量センサ（図示されない）、および（ｉｉｉ）パッドアウトレット２６２へ流れる液浸流体２４８の温度を測定する温度センサ（図示されない）を含むことができる。これらの構成要素の動作を制御システム２４（図１に図示）で制御することがにより、パッドアウトレット２６２へ流れる液浸流体２４８の流量、温度および／または圧力を制御できる。これらのセンサから得られた情報を制御システム２４に転送することにより、制御システム２４は液浸流体源２６０のその他の構成要素を適切に調整して液浸流体２４８の所望の温度、流量および／または圧力を達成できる。
【００３５】
なお、液浸流体源２６０の構成要素の配向は変更可能である。さらに、１つまたは複数の構成要素は不要な場合も有り、幾つかの構成要素は二重にできる。たとえば、液浸流体源２６０は、複数のポンプ、複数の容器、複数の温度制御器またはその他の構成要素を含むことができる。さらに、環境システム２６は複数の液浸流体源２６０を含むことができる。
【００３６】
液浸流体２４８をギャップ２４６（図２Ｂに示す）の中に注入する割合は変更可能である。たとえば、液浸流体２４８は、パッドアウトレット２６２を経由してギャップ２４６に約０.５〜１.５リットル/分の割合で供給できる。
【００３７】
液浸流体２４８の種類は、装置１０の設計要件に合うように変更可能である。一実施形態では、液浸流体２４８は、脱気および脱イオン化した水のような流体である。あるいは、たとえば、液浸流体２４８は、わずかに汚染された脱イオン化水または別種の好適な流体にすることができる。
【００３８】
図２Ｂおよび図２Ｃは、チェンバー２５７内の液浸流体２４８がウェハ３０の上に在ることも示している。ウェハ３０が光学アセンブリ１６の下方を移動する時、ウェハ３０上面付近の液浸流体２４８はウェハ３０によりギャップ２４６に引き込まれる。
【００３９】
一実施形態では、流体バリア２５４は、ギャップ２４６の周りに室２５７を画成し、ギャップ２４６からの液浸流体２４８の流量を制限し、ギャップ２４６を液浸流体２４８で満たした状態に維持することを支援し、ギャップ２４６から漏出する液浸流体２４８の回収を容易にする。一実施形態では、流体バリア２５４は、ギャップ２４６および光学アセンブリ１６底部の周りを囲み、その周り全体に渡って配置されている。さらに、一実施形態では、流体バリア２５４は、光学アセンブリ１６の中央に位置付けられたウェハ３０およびデバイスステージ４２の上の領域に液浸流体２４８を閉じ込める。あるいは、たとえば、流体バリア２５４を、ギャップ２４６の一部のみの周りに配置することができ、又は流体バリア２５４を光学アセンブリ１６に対して偏心させることができる。
【００４０】
図２Ｂおよび図２Ｃに示す実施形態では、流体バリア２５４は、格納フレーム２６４およびフレーム支持体２６６を含む。一実施形態では、格納フレーム２６４は、それぞれがギャップ２４６および光学アセンブリ１６を囲むフレーム部分２６８並びに移送ハウジング部分２７０を含む。この実施形態では、フレーム部分２６８は、ほぼ環状のリング形状である。移送ハウジング部分２７０は、枠部分２６８の底部に固定されている。一実施形態では、移送ハウジング部分２７０は、プラスチックまたは別の実質的に非導電の材料で形成されている。
【００４１】
図２Ｄは、移送ハウジング部２７０の一実施形態の斜視図を示す。この実施形態では、移送ハウジング部２７０は、やや環状である。さらに、図２Ｂおよび図２Ｃに戻ると、移送ハウジング部２７０は、ハウジング２７０の底部に環状のハウジング流路２７２を有する。移送ハウジング部２７０は、ウェハ３０の近くに電気浸透素子２５６を保持している。また、移送ハウジング部２７０は、流路２７２および電気浸透素子２５６と連通する１つまたは複数の流体アウトレット２７３Ａを有することができる。この実施形態では、流体アウトレット２７３Ａは、流体アウトレット２７３Ａから液浸流体２４８を受け取る回収容器２７３Ｂとも連通できる。あるいは、たとえば、流体アウトレット２７３Ａは、ギャップ２４６から出て回収された液浸流体２４８をリサイクルするように、液浸流体源２６０と連通できる。
【００４２】
なお、格納フレーム２６４の部分２６８、２７０は他の形状をとることができる。たとえば、格納フレーム２６４の部分２６８、２７０の一方または両方は、長方形枠、八角形枠、楕円枠または別の好適な形状をとることができる。 
【００４３】
フレーム支持体２６６は、ウェハ３０およびデバイスステージ４２の上方で、装置フレーム１２、別の構造体および／または光学アセンブリ１６に格納フレーム２６４を接続して支持する。一実施形態では、フレーム支持体２６６は、格納フレーム２６４の全重量を支持する。あるいは、たとえば、フレーム支持体２６６は、格納フレーム２６４の重量の一部のみを支持できる。一実施形態では、フレーム支持体２６６は、１つまたは複数の支持アセンブリ２７４を含むことができる。たとえば、枠支持２６６は、３個の離れた支持アセンブリ２７４（図２Ｂに２個のみ示す）を含むことができる。この実施形態では、各支持アセンブリ２７４は、光学アセンブリ１６と枠部分２６８の上端部の間に延在している。
【００４４】
一実施形態では、各支持アセンブリ２７４は、格納フレーム２６４を光学アセンブリ１６に堅く固定する取付具である。あるいは、たとえば、各支持アセンブリは、格納フレーム２６４を弾性支持する湾曲部材にすることができる。ここでは、用語「湾曲部材」は、ある方向に比較的高い剛性を有し、他の方向に比較的低い剛性を有する部品を意味する。一実施形態では、複数の湾曲部材は、（ｉ）Ｘ軸およびＹ軸の方向に比較的硬く、（ｉｉ）Ｚ軸の方向に比較的柔軟であるように、協働する。この実施形態では、複数の湾曲部材は、Ｚ軸に沿った格納フレーム２６４の動作を許容し、Ｘ軸およびＹ軸に沿った格納フレーム２６４の動作を阻止することができる。
【００４５】
あるいは、たとえば、各支持アセンブリ２７４は、ウェハ３０およびデバイスステージ４２に対して格納フレーム２６４の位置を調整するためのアクチュエータにすることができる。この実施形態では、フレーム支持体２６６は、格納フレーム２６４の位置を監視する枠測定システム（図示されない）を含むこともできる。たとえば、枠測定システムは、Ｚ軸に沿って、Ｘ軸を中心とした、かつ／またはＹ軸を中心とした格納フレーム２６４の位置を監視することができる。この情報により、支持アセンブリ２７４を、格納フレーム２６４の位置調整に使用できる。この実施形態では、支持アセンブリ２７４は、格納フレーム２６４の位置を能動的に調整できる。
【００４６】
図２Ｂおよび図２Ｃは、電気浸透素子２５６もより詳細に示す。この実施形態では、電気浸透素子２５６は、実質的に環状円板の形状で、ギャップ２４６および光学アセンブリ１６を囲み、実質的に光学アセンブリ１６と同心である基板２７５である。あるいは、たとえば、基板２７５は、楕円枠形状、矩形枠形状または八角形枠形状を含む別の形状にすることができる。あるいは、たとえば、電気浸透素子２５６は、ギャップ２４６の一部を囲むように協働する複数の基板片、および／または実質的に同心の複数の基板を含むことができる。
【００４７】
電気浸透素子２５６の寸法は、所望の液浸流体２４８回収率を達成するように選択できる。たとえば、他の非排他的な実施形態では、電気浸透素子２５６は、（ｉ）約６.５、７、８、９または１０ ｃｍの内径、（ｉｉ）約８.５、９、１０、１１または１２の外径、および（ｉｉｉ）約０.５、１、２、３または４ｍｍの厚さを有することができる。
【００４８】
さらに、この実施形態では、電気浸透素子２５６は、格納フレーム２６４に固定されており、電気浸透素子２５６の上に隣接した除去室２７６を格納フレーム２６４と共に形成している。
【００４９】
また、図２Ｃに示されているように、電気浸透素子２５６は、除去室２７６に隣接した第一表面２７８Ａ、並びにデバイス３０およびギャップ２４６に隣接した反対側の第二表面を有する。
【００５０】
この実施形態では、電気浸透素子２５６は、格納フレーム２６４とウェハ３０および／またはデバイスステージ４２との間を流れる液浸流体２４８の少なくとも一部を捕捉し、保持し、且つ／又は吸収する。
【００５１】
電気浸透素子２５６に使用する材料の種類は変更することができる。図２Ｅは、電気浸透素子２５６の実施形態の一部の側面図を示す。この実施形態では、電気浸透素子２５６は、毛管作用によって液浸流体２４８を運ぶ多数の細孔２８０を有するスポンジのような基板２７５である。たとえば、細孔２８０は、比較的小さく、密に詰まっている。一実施形態では、電気浸透素子２５６はグラスフリットにすることができる。あるいは、他の好適な材料を使用できる。 
【００５２】
一実施形態では、電気浸透素子２５６は、ミクロン範囲の孔径を有する。好適な電気浸透素子２５６を、ドイツのハッテルトにあるＲｏｂｕ  Ｇｌａｓｆｉｌｔｅｒ−Ｇｅｒａｔｅ  ＧＭＢＨから購入できる。 
【００５３】
また、一実施形態では、電気浸透素子２５６は、第一導電領域２８１Ａ、第一電線路２８１Ｂ、第一導電領域２８１Ａから離れた位置にある第二導電領域２８２Ａ、および第二電線路２８２Ｂを含む。一実施形態では、第一導電領域２８１Ａは第一表面２７８Ａの近くに位置付けられ、第二導電領域２８２Ａは第二表面２７８Ｂの近くに位置付けられる。一実施形態では、各導電領域２８１Ａ、２８２Ａは、それぞれ対応する表面２７８Ａ、２７８Ｂに溶着されたプラチナ被覆である。この実施形態では、各導電領域２８１Ａ、２８２Ａは、それぞれ対応する表面２７８Ａ、２７８Ｂの近くの細孔を詰まらせない。あるいは、たとえば、１つまたは複数の導電領域２８１Ａ、２８２Ａは、電気浸透素子の表面を覆うタンタル、金、または別の薄膜にすることができる。 
【００５４】
第一電線路２８１Ｂは第一導電領域２８１Ａを移送制御システム２５５に電気的に接続し、第二電線路２８２Ｂは第二導電領域２８２Ａを移送制御システム２５５に電気的に接続する。電線路２８１Ｂ、２８２Ｂをそれぞれ対応する導電領域２８１Ａ、２８２Ａに固定するのに導電エポキシ（図示されない）を使用できる。
【００５５】
導電領域２８１Ａ、２８２Ａは移送制御システム２５５と電気的に接続されている。この設計により、移送制御システム２５５は電気浸透素子２５６に直流電圧を印加できる。
【００５６】
移送制御システム２５５は、１つまたは複数の処理装置（プロセッサー）および回路を含むことができる。移送制御システム２５５は、制御システム２４（図１に示す）の一部または別の制御システムにすることができる。
【００５７】
図２Ｂおよび図２Ｃに戻ると、電気浸透素子２５６に印加された電圧は、電気浸透素子２５６を電気浸透ポンプとして作用させて、電気浸透素子２５６はギャップ２４６から流出する液浸流体２４８を捕捉する。この設計により、液浸流体２４８をギャップ２４６から捕捉し、除去室２７６に送り込み、除去室２７６からアウトレット２７３Ａを通して回収容器２７３Ｂに送り出すことができる。
【００５８】
換言すれば、移送制御システム２５５は、電気浸透素子２５６の厚み方向に電圧を印加する。電気浸透素子２５６に印加された電圧は、電気浸透素子２５６を動電ポンプとして作用させる。一実施形態では、移送制御システム２５６は、約１００ボルト程度の直流電圧を印加する。別の例では、移送制御システム２５６は、電気浸透素子２５６に約５、１０、２０、５０、１５０または２００ボルトの直流電圧を印加できる。
【００５９】
ある実施形態では、比較的大きな流量の許容量が要求される。より大きな流量に対応するには、より多孔性が高い材料を電気浸透素子２５６に使用しなければならず、より高い電圧を使用できる。電気浸透素子２５６の多孔性の選択は、電気浸透素子２５６の全体としてのフローレートの要請に依存する。より大きい全フローレートは、より高い多孔性を有する電気浸透素子２５６を使用すること、又は電気浸透素子２５６の厚さを減らすこと、または電気浸透素子２５６の表面積を増やすことによって達成できる。多孔性材料の種類および仕様も、液浸流体２４８の使用条件と特性に依存する。
【００６０】
一実施形態では、電気浸透素子２５６に印加された電圧は、液浸流体２４８を電気浸透素子２５６の底部の第二表面２７８Ｂから上部の第一表面２７８Ａに移動させる。この設計により、電気浸透ポンプは、ウェハ３０の表面から液浸流体２５６を吸い上げる。なお、この設計により、表面２７８Ａと２７８Ｂの間に印加された電圧の極性を逆にすることによって、電気浸透素子２５６を通る液浸流体２４８の流れを逆にすることができる。換言すれば、液浸流体２４８をポンプで送る方向を容易に逆にすることができるので、同一の電気浸透素子２５６は液浸流体２４８をウェハ３０表面へ供給するため、および余分の液浸流体２５６を取り除くために使用できる。このように、一実施形態では、本発明は、ウェハ表面に対する液浸流体２４８の供給と捕捉の両方が可能な可逆システムを提供する。
【００６１】
図２Ｃは、格納フレーム２６４に対するデバイスステージ４２およびウェハ３０の移動を容易にするように、電気浸透素子２５６の第二表面２７８Ｂとウェハ３０および／またはデバイスステージ４２との間にフレームギャップ２８４が存在することを示す。フレームギャップ２８４のサイズは変更することができる。一実施形態では、枠ギャップ２８４は、約０.１〜２ｍｍの間である。代替例では、フレームギャップ２８４は、約０.０５、０.１、０.２、０.５、１、１.５、２、３または５ｍｍの値をとることができる。
【００６２】
この実施形態では、液浸流体２４８の大部分は流体バリア２５４内に閉じ込められ、周辺の漏出物の大部分は電気浸透素子２５６によって狭いフレームギャップ２８４内で排出される。この場合、液浸流体２４８は、電気浸透素子２５６に触れると電気浸透素子２５６中に引き込まれ、吸収される。このように、電気浸透素子２５６は、液浸流体２４８が流体バリアから流出するのを阻止する。
【００６３】
図３Ａは、電気浸透素子３５６Ａの別の実施形態の底面図を示す。この実施形態では、電気浸透素子３５６Ａは円周方向に分割されている。より具体的には、この実施形態では、電気浸透素子３５６Ａは、絶縁体３５８Ａによって分離された多数の素子片３５７Ａを含む。たとえば、各素子片３５６Ａは多孔性材料で製作され、各絶縁体３５６Ｂはプラスチックまたは別の実質的に非導電性の材料で製作できる。 
【００６４】
この実施形態では、移送制御システム２５５（図２Ｂに示す）は、（ｉ）各素子片３５４７Ａに同じ電圧を印加することができ、又は（ｉｉ）１つまたは複数の素子片３５７Ａがより多くの液浸流体を捕捉できるように、各素子片３５７Ａに異なる電圧を印加することができ、かつ／あるいは、（ｉｉｉ）移送制御システム２５５は、幾つかの素子片３５７Ａが素子片３５７Ａから液浸流体２４８を引き出す一方、他の素子片３５７Ａが素子片３５７Ａからの液浸流体２４を押し込むことができるように、異なる素子片３５７Ａに逆極性の電圧を印加できる。
【００６５】
一実施形態では、たとえば、電気浸透素子３５６Ａ前端の複数の素子片３５７Ａは、液浸流体２４８（図２Ｂに示す）をギャップ２４６（図２Ｂに示す）に送出するのに使用でき、電気浸透素子３５６Ａ後端の複数の素子片３５６Ａは、液浸流体２４８をギャップ２４６から吸引するのに使用できる。この設計により、デバイスステージ４２（図２Ｂに示す）が方向を逆にする時、移送制御システム２５５により素子片３５６Ａに印加される電圧の極性を切り換えることができる。 
【００６６】
図３Ｂは、電気浸透素子３５６Ｂの別の実施形態の底面図を示す。この実施形態では、電気浸透素子３５６Ｂは、絶縁体３５８Ｂによって分離された２つの環状ディスク形状の素子片３７５Ｂに分割されている。たとえば、各素子片３５７Ｂは多孔性材料で製作され、各絶縁体３５８Ｂは、プラスチックで製作できる。 
【００６７】
一実施形態では、たとえば、中心付近の素子片３５７Ｂは液浸流体２４８をギャップ２４６に送出するのに使用でき、外側の素子片３５７Ｂは液浸流体２４８をギャップ２４６から吸引するのに使用できる。
【００６８】
図４は、電気浸透素子４５６（破線で図示）、および移送ハウジング部分４７０の別の実施形態を示す。この実施形態では、移送ハウジング部分４７０は、アウトレット４７３Ａ、インレット４７３Ｂ、およびアウトレット４７３Ａとインレット４７３Ｂを分離する仕切り板４７３Ｃを含む。この設計により、液浸流体源２６０からの新鮮な液浸流体２４８がインレット４７３Ｂに流入し、移送ハウジング部分４７０内を周回し、アウトレット４７３Ａから流出する。換言すれば、新鮮な液浸流体２４８は、移送ハウジング部分４７０内を連続的に周回し、その全体を横断した後に取り除かれる。この設計により、常に新鮮な液浸流体２４８を電気浸透素子４５６を介してウェハ３０表面に供給できる。さらに、電気浸透素子４５６を介して移送ハウジング部分４７０に送り込まれた使用済み液浸流体２４８は、移送ハウジング部分４７０から排出されて再処理される。液浸流体２４８をウェハ３０表面に供給するため、あるいは、液浸流体２４８をウェハ３０表面から取り除くために、必要に応じて電気浸透素子４５６に電圧を印加する。
【００６９】
なお、各実施形態において、別の電気浸透素子または移送片を必要に応じて追加できる。
【００７０】
概略的に図５Ａに示されるプロセスによって、上記システムを使用して半導体デバイスを製造できる。工程５０１で、デバイスの機能特性および性能特性を設計する。次に、工程５０２で、その前の設計工程に従って、パターンを有するマスク（レチクル）を設計し、並行する工程５０３で、シリコン材料からウェハを製作する。工程５０４では、工程５０２で設計したマスクパターンを、工程５０３で製作したウェハに、本発明に従ってこれまでに記載したフォトリソグラフィシステムにより露光する。工程５０５で、半導体デバイスを組み立てる（ダイシングプロセス、ボンディングプロセス、およびパッケージングプロセスを含む）。最後に、工程６０６で、このデバイスを検査する。
【００７１】
図５Ｂは、半導体デバイスを製造する場合の上記工程５０４の詳細なフローチャートの例を示す。図５Ｂにおいて、工程５１１（酸化工程）で、ウェハ表面を酸化する。工程５１２（ＣＶＤ工程）で、ウェハ表面に絶縁フィルムを形成する。工程５１３（電極形成工程）で、蒸着によりウェハ上に電極を形成する。工程５１４（イオン注入工程）で、ウェハ中にイオンを注入する。上記工程５１１〜５１４はウェハ処理におけるウェハのための前処理工程を形成し、処理要件に応じて各工程が選択される。 
【００７２】
ウェハ処理の各段階において、上記前処理工程が完了すると、下記の後処理工程が実施される。後処理では、まず、工程５１５（フォトレジスト形成工程）で、ウェハにフォトレジストを塗布する。次に、工程５１６（露光工程）で、上記露光デバイスを使用してウェハにマスク（レチクル）の回路パターンを転写する。それから、工程５１７（現像工程）で、露光されたウェハを現像し、工程５１８（エッチング工程）で、残存フォトレジスト以外（露光された材料表面）の部分をエッチングにより除去する。工程５１９（フォトレジスト除去工程）で、エッチング後に残る不要フォトレジストを除去する。
【００７３】
これらの前処理工程および後処理工程を繰り返すことにより多重の回路パターンを形成する。
【００７４】
本願に図示および開示された特定の露光装置１０は、充分に前記目標を達成することができ、且つ本願で以前に述べた利点を十分に提供できるが、本発明の現在望ましい実施形態を単に例証するものであり、添付の請求項に記載されているもの以外で、本書に示された構造または設計の詳細に限定するものでは無いと解されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の特徴を備えた露光装置の側面図である。
【図２】図２Ａは、図１の露光装置の一部の斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図であり、図２Ｃは、図２Ｂの２Ｃ−２Ｃ線で囲んだ部分の拡大詳細図であり、図２Ｄは、図２Ｂからの移送ハウジングの斜視図であり、図２Ｅは、本発明の特徴を備えた電気浸透素子の一部の斜視図である。
【図３】図３Ａは、電気浸透素子の別の実施形態の底面図であり、図３Ｂは、電気浸透素子のさらに別の実施形態の底面図である。
【図４】図４は、移送ハウジングのさらに別の実施形態および本発明の特徴を備えた電気浸透素子の斜視図である。
【図５−１】図５Ａは、本発明に従ってデバイスを製造するプロセスを概説するフローチャートである。
【図５−２】図５Ｂは、デバイス処理をより詳細に概説するフローチャートである。
【図１】
0004656057.tif 000002
【図２Ａ】
0004656057.tif 000003
【図２Ｂ】
0004656057.tif 000004
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
0004656057.tif 000006
【図２Ｅ】
0004656057.tif 000007
【図３Ａ】
0004656057.tif 000008
【図３Ｂ】
0004656057.tif 000009
【図４】
0004656057.tif 000010
【図５−１】
0004656057.tif 000011
【図５−２】
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