(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースに対向して置かれた光学素子を介して像のパターンをワークピース上に投影させるための液浸リソグラフィ装置用液体噴射回収システムであって、露光領域が前記光学素子及び前記ワークピースとの間に画定されており、前記システムは、
前記露光領域に近接して位置付けられた開口部を備える複数のノズル列と；
流体制御デバイスであって、前記露光領域の一つまたはそれより多くの選択された側の一つまたはそれより多くのノズルをソースノズルとして選択し、且つ流体が液浸リソグラフィのために前記ソースノズルを介して前記流体を前記露光領域に供給させる流体制御デバイスと；
前記ワークピースと前記露光領域において対向するとともに前記像が透過するように前記光学素子に設けられ、接触面にわたって互いに接触し且つ前記接触面上に形成された流路を有する一対の光学プレートとを備え、
前記流路は前記露光領域に接続し、前記流体制御デバイスは前記流体を前記流路を通過させる液浸リソグラフィ装置用液体噴射回収システム。
【請求項２】
ワークピースに対向して置かれた光学素子を介して像のパターンをワークピース上に投影させるための液浸リソグラフィ装置用液体噴射回収システムであって、露光領域が前記光学素子及び前記ワークピースとの間に画定されており、前記システムは、
前記露光領域を取り囲み且つ露光領域に近接して位置付けられた開口部を備える流体供給ノズル列と；
前記流体供給ノズル列を取り囲む流体回収ノズル列と；
流体制御デバイスであって、流体が液浸リソグラフィのために前記流体供給ノズル列から選択された一つまたはそれより多くの流体供給ノズル列を介して流体を前記露光領域に供給させ、且つ前記流体回収ノズル列から選択された一つまたはそれより多くの流体回収ノズル列を介して前記流体を前記露光領域から回収する流体制御デバイスとを備え、
前記光学素子は、接触面にわたって互いに接触し且つ前記接触面上に形成された流路を有し、前記ワークピースと前記露光領域において対向するとともに前記像が透過するように設けられた一対の光学プレートを備え、前記流路は露光領域に接続し、前記流体制御デバイスは流体を流路を通過させる液浸リソグラフィ装置用液体噴射回収システム。
【請求項３】
ワークピースに対向して置かれた光学素子を介して像のパターンをワークピース上に投影させるための液浸リソグラフィ装置であって、
請求項１又は２記載の液体噴射回収システムを備える液浸リソグラフィ装置。
【請求項４】
ワークピースを保持するように構成されたステージと；
像を規定するレチクルを保持するように配置されたレチクルステージと；
投影システムであって、照明源と、光学素子とを含み、前記レチクルによって規定された像を前記ワークピース上の露光領域に投影するように構成され、前記光学素子とワークピースとの間に隙間が有る投影システムと；
前記隙間に隣接して配置された一つまたはそれより多くのノズルであって、液浸流体を前記隙間に供給するかまたは前記隙間から出ていく液浸流体を取り除くように選択的に構成された一つまたはそれより多くのノズルとを備え、
前記一つまたはそれより多くのノズルが、流体を前記隙間に分注するように構成されている第１群と、前記流体を隙間から回収するように構成されている第２群とに配置され、制御システムであって、前記ステージ上のワークピースが第１走査方向に移動する時に、前記第１群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間に分注し且つ前記第２群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間から回収するように構成されており、且つ、前記ステージ上のワークピースが第２走査方向に移動する時に、前記第２群のノズルを制御して前記流体を隙間に分注し且つ前記第１群のノズルを制御して前記流体を隙間から回収するように構成されている制御システムを備えた液浸リソグラフィ装置。
【請求項５】
前記ステージが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記液浸流体を前記ワークピース上の露光領域の手前で供給するように構成されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項６】
前記ステージが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記ワークピース上の露光領域の手前に位置付けられた第１ノズル列に配置されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項７】
前記ステージ上のワークピースが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記液浸流体を前記隙間から前記露光領域の後方で回収するように構成されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項８】
前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記ワークピース上の露光領域の周辺に配置されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項９】
前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記露光領域の回りに同心パターンで配置されており、第１パターンが前記液浸流体を隙間に供給するように構成されたノズルを含み、第２パターンが前記液浸流体を隙間から回収するように構成されたノズルを含む請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記露光領域の一つの側の第１列及び前記露光領域の対向する側の第２列に配置されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記一つまたはそれより多くのノズルと接続する一つまたはそれより多くの流路を更に備え、前記流路が前記液浸流体をノズルから隙間に分注するように構成されている請求項４に記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１２】
ワークピースを保持するように構成されたステージと；
像を規定するレチクルを保持するように配置されたレチクルステージと；
投影システムであって、照明源と、光学素子とを含み、前記レチクルによって規定された像を前記ワークピース上の露光領域に投影するように構成され、前記光学素子と前記ワークピースの間に隙間が有る投影システムと；
前記隙間に隣接して前記露光領域を取り囲むように配置され、液浸流体を前記隙間に供給するように構成された複数のソースノズルと；
前記隙間に隣接して前記ソースノズルを取り囲むように配置され、前記隙間から出て行く液浸流体を回収するように構成された複数の回収ノズルと；
前記隙間において、前記ワークピース上の前記液浸流体が、前記ワークピースの中央部から前記ワークピースの端部に向かって流動するように、前記液浸流体の供給を実行する前記ソースノズルと前記液浸流体の回収を実行する前記回収ノズルとを選択する制御システムと；
を；備えた液浸リソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記ステージと前記レチクルステージとは、前記投影領域に対して第１方向に走査移動可能に構成され、
前記制御システムは、前記ワークピース上において、前記液浸流体が前記第１方向および前記第１方向と直交する第２方向のいずれとも交差する方向に流動するように前記ソースノズルと前記回収ノズルとを選択する請求項１２記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
レチクルに形成されたパターンの像を、液体を介してワークピース上に投影する液浸リソグラフィ装置であって、
前記ワークピースに対向して配置され、前記パターンの像を前記ワークピースに投影する終端光学素子を備えた投影光学システムと、
前記終端光学素子と前記ワークピースとの間に前記液体を供給し回収する液体供給回収システムと、を有し、
前記液体供給回収システムは、前記終端光学素子に沿って設けられ、前記液体を前記終端光学素子と接触させつつ前記終端光学素子と前記ワークピースとの間の空間に導いて供給する液体供給流路を備える液浸リソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記液体供給流路は、前記液体と前記終端光学素子とが接するように形成される請求項１４記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記液体供給回収システムは、前記液体供給流路の一部を構成するとともに前記ワークピースと対向する平坦面を備えた部材を有する請求項１４又は１５記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記液体は、前記部材と、前記パターンの像が射出される前記終端光学素子の一部分との間から供給される請求項１６記載の液浸リソグラフィ装置。
【請求項１８】
ワークピースに対向して置かれた光学素子を介して像のパターンをワークピース上に投影させるための液浸リソグラフィ方法であって、露光領域が前記光学素子及び前記ワークピースとの間に画定されており、前記方法は、
前記露光領域に近接して位置付けられ且つ前記露光領域を全ての側から取り囲む開口部を備える流体供給ノズル列を設ける工程と；
前記流体供給ノズル列を取り囲む流体回収ノズル列を設ける工程と；
流体が液浸リソグラフィのために、前記流体供給ノズル列から選択された一つまたはそれより多くのノズル列を介して流体を前記露光領域に供給し、且つ、前記流体回収ノズル列から選択された一つまたはそれより多くのノズル列を介して前記流体を前記露光領域から回収する工程とを；含み、
前記光学素子は、接触面にわたって互いに接触し且つ前記接触面上に形成された流路を有し、前記ワークピースと前記露光領域において対向するとともに前記像が透過するように設けられた一対の光学プレートを備え、前記流路は露光領域に接続し、前記流体は前記流路を通過させられる液浸リソグラフィ方法。
【請求項１９】
ワークピースに対向しワークピースとの間に隙間を設けて置かれた光学素子を介して像のパターンをワークピース上に投影させるための液浸リソグラフィ方法であって、露光領域が前記光学素子及び前記ワークピースの間に画定されており、前記方法は、
一つまたはそれより多くのノズルを前記隙間に隣接して設ける工程と；
少なくとも前記像のパターンが前記光学素子を介して前記ワークピース上に投影されている間は、液浸流体が液浸リソグラフィのために前記ワークピースと前記光学素子の両方に接触するように、前記一つまたはそれより多くのノズルを介して液浸流体を前記隙間に供給するか、または、前記隙間から出て行く液浸流体を取り除くかを選択的に行う工程と；
制御システムであって、前記ステージ上のワークピースが第１走査方向に移動する時に、前記第１群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間に分注し且つ前記第２群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間から回収するように構成されており、且つ、前記ステージのワークピースが第２走査方向に移動する時に、前記第２群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間に分注し且つ前記第１群のノズルを制御して前記液浸流体を隙間から回収するように構成されている、制御システムを備える工程と；を含む液浸リソグラフィ方法。
【請求項２０】
前記ステージが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルは前記液浸流体を前記ワークピース上の露光領域の手前で供給するように構成されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ステージが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルは前記ワークピース上の露光領域の手前に位置付けられた第１ノズル列に配置されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記ステージ上のワークピースが走査方向に移動する際に、前記一つまたはそれより多くのノズルは、前記液浸流体を前記露光領域の後方で前記隙間から回収するように構成されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記一つまたはそれより多くのノズルが、流体を前記隙間に分注するように構成されている第１群と、流体を隙間から回収するように構成されている第２群とに配置されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記一つまたはそれより多くのノズルが前記ワークピース上の露光領域の周辺に配置されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記一つまたはそれより多くのノズルが前記露光領域の回りに同心パターンで配置されており、第１パターンが前記液浸流体を隙間に供給するように構成されたノズルを含み、第２パターンが前記液浸流体を隙間から回収するように構成されたノズルを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記一つまたはそれより多くのノズルが、前記露光領域の一つの側の第１列及び前記露光領域の対向する側の第２列に配置されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記一つまたはそれより多くのノズルと接続された一つまたはそれより多くの流路を更に備え、前記流路は前記液浸流体をノズルから隙間に分注するように構成されている請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
リソグラフィプロセスを使用するデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィプロセスが請求項３〜１７のいずれか一項に記載の液浸リソグラフィ装置を利用するデバイスの製造方法。
【請求項２９】
リソグラフィプロセスを使用するデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィプロセスが請求項１８〜２７のいずれか一項に記載の液浸リソグラフィ方法を利用するデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願のデータ：本出願は、２００３年４月１１日に出願された米国仮特許出願第６０／４６２，７８６号の優先権を主張しており、この仮出願の開示全てをここに援用して本文の記載の一部とする。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ウェハなどのワークピースと、レンズなどの、レチクルの像をワークピース上に投影するための光学システムの最終段階（終端）光学素子との間の空間に液体を供給するように適合されている、液浸リソグラフィ装置用の液体噴射回収システムに関する。
【０００３】
このような液浸リソグラフィシステムは、例えば、ＷＯ９９／４９５０４に開示されており、この分野の一般的背景技術及び幾つかの一般的な考慮点を記載しているために、ＷＯ９９／４９５０４の開示をここに援用して本文の記載の一部とする。既存の液浸リソグラフィ機構の問題点の一つは、液浸用の液体の供給と回収である。液浸リソグラフィ用の液体を供給及び回収するための、改善されたシステムが求められている。
【発明の開示】
【０００４】
ウェハなどのワークピース上に像のパターンを投影させるための液浸リソグラフィ装置用の本発明を具体化した、様々な液体噴射回収システムを以下に説明する。像のパターンは典型的にはレチクルステージに置かれたレチクルにより供給され、照明装置と、ワークピースに対向しワークピースとの間に隙間（ギャップ）を設けて置かれた終端光学素子とを含む光学システムによって投影される。終端光学素子はレンズにし得るが、そうでなくてもよい。終端光学素子はこれ以降単に「光学素子」と時には称される。前述の隙間は、像のパターンがこの隙間を介してワークピース上に投影されるため、以降「露光領域」と称される。
【０００５】
液体噴射回収システムの目的は、水などの流体をこの露光領域に供給し、少なくとも像のパターンがワークピース上に投影されている間に流体を露光領域に取り込み、そして流体を露光領域から取り除く（または回収する）ことである。流体の供給と回収を、気泡を発生させることなく速やかにかつ円滑に行うために、ノズル列がその開口部を露光領域に近接して位置付けられるように配置されている。本発明の一つの態様によれば、これらのノズルの各々は、流体を露光領域に供給するためのソースノズルまたは流体を露光領域から回収するための回収ノズルのいずれかとして選択的に機能するように適合されている。流体制御デバイスがさらに備えられ、その機能は、露光領域の一つまたはそれより多くの側の選択された一つまたはそれより多くの列のノズルをソースノズルとして機能させることと、これらのノズルを介して流体を前記露光領域に供給させ、供給された流体が液浸リソグラフィのためにワークピースと光学素子の両方に接触させることとを含む。
【０００６】
流体制御デバイスは、同時に、残りの列のうち一つまたはそれより多くの選択された列のノズルを回収ノズルとして機能させるようにも適合され得る。各ノズルは供給ノズルまたは回収ノズルとして選択的に機能出来るため、この流体制御デバイスによって様々な流れパターン（フローパターン）が実現出来る。たとえば、流体は特定の側の列のノズルを介して露光領域に供給され得、対向する側の列のノズルを介して取り除かれ得、残りの側の列のノズルは流体を供給も取り除きもしなくてもよい。別の例として、流体は互いに対向する列のノズルを介して露光領域に供給され得、直交して対向する列のノズルを介して回収され得る。三番目の例として、流体が露光領域の互いに隣接し且つ互いに直交する側の二つの列のノズルから供給され、対向する側の残りの列のノズルから回収されれば、斜め方向のフローが実現され得る。また、流体を露光領域の内部に取り込ませるために、流体を前記露光領域の周囲全体を実質的に取り囲む全てのノズルを介して露光領域に供給し得る。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、専ら流体を露光領域に供給するためにのみ適合され、以降「流体供給ノズル」と称されるノズル列と、専ら流体を回収するためにのみ適合され、以降「流体回収ノズル」と称されるノズル列とが別々に備えられており、流体供給ノズルは露光領域を、流体回収ノズルは流体供給ノズルを全ての側から取り囲む。好ましい実施形態によれば、露光領域の周囲全体を実質的に取り囲む溝（グルーブ）が形成され、流体回収ノズルは、均一なフローがより容易に確立されるように、この溝に開通して配置される。この場合にもまた、流体制御デバイスは上述されたような様々なフローパターンを確立出来る。
【０００８】
既に説明したように、ワークピースに対向して置かれ、水などの流体に直接接触する光学素子はレンズでなくてもよい。本発明の好ましい実施形態によれば、この終端光学素子は、接触面にわたって互いに接触し且つ前記接触面上に形成された流路を有する一対の光学プレートを備え、流体がこれらの流路を通過して露光領域に流れ込めるよう、または露光領域から流出できるように、これらの流路は露光領域に接続する。液浸リソグラフィのために用いられる流体は光学素子の材料に悪影響を与える傾向が有り、そしてレンズは光学プレートよりも高価であり交換の手間がかかるので、本実施形態は好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、そのさらなる目的と利点とともに、以下の記載を添付の図面と併せて参照することによって最も良く理解出来るであろう。
本願の全体において、同等または類似の品目及び構成部品を、時には異なる図面において同じ符号にて示すことがあり、そのような品目及び構成部品は必ずしも重複して説明されない場合がある。
図１に、本発明を具体化する液体噴射回収システムを組み込み得る、液浸リソグラフィ装置１００を示すが、言うまでもなく、この例示された液浸リソグラフィ装置そのものは本発明の範囲を限定するべく意図されたものではない。
【００１０】
図１に示すように、液浸リソグラフィ装置１００は、照明光学ユニットであって、ＫｒＦエキシマレーザユニットなどの光源と、オプティカルインテグレータ（またはホモジナイザー）と、レンズとを含み、波長が２４８ｎｍのパルス状紫外線光ＩＬを射出してレチクルＲ上のパターンに入射させる照明光学ユニット１を備えている。レチクルＲ上のパターンは、フォトレジストが塗布されたウェハＷに、テレセントリック光投影ユニットＰＬを介して特定の倍率（１／４または１／５等）にて投影される。パルス状の光ＩＬは、あるいは、波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長が１５７ｎｍのＦ２レーザ、または波長が３６５ｎｍの水銀ランプのｉ線であってもよい。以下の説明において、図１に示されたＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標系を参照してリソグラフィ装置１００の構造及び機能を記述する際の方向を説明する。開示及び説明の便宜上、光投影ユニットＰＬは、ウェハＷに対向して置かれた終端光学素子４（レンズなど）と、その他の構成部品全てを含む円筒状のハウジング３のみが、図１に示されている。
【００１１】
レチクルＲは、レチクルをＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸回りの回転方向に移動させるための機構が組み込まれたレチクルステージＲＳＴ上に支持されている。レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲの二次元的な位置及び向きは、レーザ干渉計（図示せず）によってリアルタイムで検知され、このようになされた検知に基づいてレチクルＲの位置決めが主制御ユニット１４により行われる。
【００１２】
ウェハＷは、ウェハＷのフォーカス位置（Ｚ軸に沿った方向の）及び傾斜角を制御するためのＺステージ９上のウェハホルダ（図示せず）により保持されている。Ｚステージ９は、ＸＹ平面において光投影ユニットＰＬの像形成面と実質的に平行に移動するように適合されたＸＹステージ１０に固定されている。ＸＹステージ１０はベース１１上に設けられている。このように、Ｚステージ９は、ウェハＷのフォーカス位置（Ｚ軸に沿った方向の）及び傾斜角をオートフォーカス及びオートレベリング法によって調整することにより、ウェハ表面を光投影ユニットＰＬの像面と合致させるものであり、ＸＹステージ１０はウェハＷのＸ方向及びＹ方向における位置を調整するものである。
【００１３】
Ｚステージ９の二次元的位置及び向き（ゆえに、ウェハＷの二次元的位置及び向きも同様に）は、別のレーザ干渉計１３がＺステージ９に取り付けられた可動鏡１２を参照してリアルタイムで監視される。この監視の結果に基づく制御データが主制御ユニット１４からステージ駆動ユニット１５に転送され、ステージ駆動ユニット１５はこの受領した制御データに従ってＺステージ９とＸＹステージ１０の動きを制御するように適合されている。露光時には、投影光は、ステップ・アンド・リピート手順またはステップ・アンド・スキャン手順にて、レチクルＲ上のパターンに従ってウェハＷ上の異なる露光位置から露光位置へと逐次移動される。
【００１４】
図１を参照して記載されているリソグラフィ装置１００は液浸リソグラフィ装置であり、それゆえに、少なくともレチクルＲのパターン像がウェハＷに複写されている間は、ウェハＷの表面と光投影ユニットＰＬの終端光学素子４の下面との間の空間を水などの特定の種類の液体７で満たすように適合されている。
【００１５】
光投影ユニットＰＬの終端光学素子４は、円筒状のハウジング３に着脱可能に取り付けられている。タンク、加圧ポンプ及び温度調節器（個々には図示されていない）を備え得る液体供給ユニット５から、液体７は温度が調整された条件下でウェハＷの上方の空間に供給され、液体回収ユニット６によって収集される。液体７の温度は、リソグラフィ装置１００自体が置かれている室内とおおよそ同じ温度になるように調節される。ソースノズル２１であって、液体７が供給ユニット５から自身を介して供給されるソースノズル２１と、回収ノズル２３であって、液体７が自身を介して回収ユニット６へと回収される回収ノズル２３は、模式的にのみ示されている。これらノズルの配置は、本発明が関連する液体噴射回収システムの一部であるため、以下により詳細に記載される。
【００１６】
本発明によれば、多数の噴出口（ノズル）が備えられて、露光されるウェハＷと像のパターンをウェハＷ上に投影するための光投影ユニットＰＬの終端光学素子４との間に液浸流体（上記で液体７として言及）を注入する。図４及び図５に、上述のリソグラフィ装置１００に組み込まれ得る、本発明を具体化した液体噴射回収システム２００及び液体ノズルの設計を模式的に示す。図５は水平側面図であり、図４はその平面図である。この設計は、光投影ユニットＰＬによる露光領域の全ての側に、列として略連続して配置された多数のノズル２１０を有することに特徴がある。図４に示された実施形態によれば、ノズル２１０は列２１１、列２１２、列２１３及び列２１４の四列にて配置され、各列は長方形の編成の一つの側に配置されている。
【００１７】
図１では、別々に液体供給ユニット５に接続されたソースノズル２１と液体回収ユニット６に接続された回収ノズル２３とを示したが、図示の便宜上のためである。図４及び図５に示されたノズル２１０は、むしろ、各々がソースノズルと回収ノズルの両方として機能するように適合されており、またはより正確に説明すると、各ノズルは、主制御ユニット１４の制御下で、ソースノズルまたは回収ノズルのいずれかとして選択的に機能するべく制御されるように適合されている。
【００１８】
図６から図９に、図４及び図５の液体噴射回収システム２００が操作され得る異なる方法を示す。図６に示した例では、ウェハ走査方向が矢印で示され、ノズル列の一つ（例えば、列２１３）のノズル２１０がソースノズルとして機能するように制御され、対向する列２１１のノズルが回収ノズルとして機能するように制御され、残りの二つの列２１２及び２１４のノズルはソースノズルと回収ノズルのどちらとしても機能しないように制御されている。その結果、液体７のフローパターンは、平行する矢印で示されるパターンになるであろう。
【００１９】
図７は別の例を示しており、この例においては互いに対向する列（例えば、列２１１と列２１３）のノズル２１０がソースノズルとして機能するように制御される一方、残りの列２１２と列２１４のノズルが回収ノズルとして機能するように制御されている。結果として得られる液体７のフローパターンは、アーチ型の矢印で示されるパターンになるであろう。換言すれば、液体７が二つの直交する方向に向けられる一方で、ウェハＷは二つの走査方向に移動され得る。
【００２０】
図８はさらに別の例を示しており、この例においては全ての列のノズル２１０全てがソースノズルとして機能するように制御されて、光投影ユニットＰＬの投影レンズの下方の領域に液体７をウェハＷと光投影ユニットの終端光学素子４との間に取り込むよう機能しており、フローパターンは放射状に外向きの矢印で示されている。
【００２１】
図９は、さらに別の例を示しており、この例においては二つの互いに隣接する列（例えば、列２１１と列２１２）のノズル２１０がソースノズルとして機能するように制御され、残りの列２１３と列２１４のノズルが回収ノズルとして機能するように制御される。結果として得られるフローパターンは、斜めの矢印で示されている。
【００２２】
要約すれば、上記の各例において、ノズル２１０は個別に制御されるか、またはノズル（噴出口）はソースまたは回収として選択的に切り換え可能な弁に接続されている。噴出口は、単一の弁が幾つかの噴出口を合わせて制御し得るように配置され得る。噴出口は、個別の部品であってもよいし、または単一のユニットとして一体化されてもよい。図５に示された弁は、従って、ただ一つのノズルに接続しているかまたはノズル群に接続していると見なされてよい。あるいは、ノズルは群として制御されてもよい。例えば、群２１１が単一の弁によって制御され得、または、群２１１と群２１３が単一の弁によって制御され得る。
【００２３】
図１０に示された液体噴射回収システム２２０は代替の配置構成を有しており、ソースノズル２２５と回収ノズル２３０を独立して備えていることに特徴がある。換言すれば、各ノズルがソースノズルまたは回収ノズルとして選択的に機能する図４から図９に示されたシステム２００とは異なり、図１０に示されたシステム２００は、回収ノズルとして機能するように適合されていないソースノズル２２５と、ソースノズルとして機能するように適合されていない回収ノズル２３０とを備えている。
【００２４】
図１０に示された例によれば、ソースノズル２２５と回収ノズル２３０は、露光領域の周囲に列として別々に配置されており、ソースノズル２２５の列は各々が対応する回収ノズル２３０の列の一つの内側に配置されている。各ノズルは、ノズルをオン／オフ切り換えする弁と共に構成され得る。または、単一の弁がいくつかの噴射口（ノズル）を共に制御し得る。図６から図９を参照して上述されたフローパターンのいずれもが図１０に示されたシステム２２０によって確立出来る。
【００２５】
図１１及び図１２に、さらに別の液体噴射回収システム２４０を示す。このシステム２４０は図１０を参照して上述されたシステム２２０と類似であるが、液体回収ゾーン２５０が露光領域の周囲全体に実質的に備えられている点でシステム２２０と異なっている。液体回収ゾーン２５０は、好適な材料で形成された支持ポートまたはループに切り込まれた流路を備え得る。個別に制御可能な回収ノズル２３０がその内部に位置付けられている。ゾーン２５０はこのように備えられているので、液体７がより均一に排水出来るという利点を有する。ソースノズル２２５は、上述の実施形態のように、個別に制御されるかあるいは群として使用されて、図６から図９に示されたフローパターンのいずれをも確立し得る。
【００２６】
上記の説明において、終端光学素子４はレンズであってもよいし、レンズでなくてもよい。液体７と直接接触するように適合された光学素子４の下面は、フォトレジストから除去された粒子及び液体７に含まれる不純物が付着するために汚れやすい。従って、終端光学素子４は時折交換する必要があるが、新たな素子によって交換されるべき光学素子がレンズである場合、メンテナンスコスト（または所謂「ランニングコスト」）が高価になるのは不都合であるし、交換のための時間もより長くかかってしまう。
【００２７】
この問題を考慮して、液浸リソグラフィ装置１００は、終端光学素子４がレンズではないように設計され得る。図１３と図１４に、この発明を具体化した例であって、互いに密着した一対の光学プレート（上部プレート４１と下部プレート４２）がレンズ４０の下方に置かれていることを特徴とする例を示す。レンズ４０は、これらのプレート４１及び４２が無ければ、光投影ユニットＰＬの終端光学素子４となったであろう。
【００２８】
図１３及び１４に示された本発明の実施形態は、さらに、液体噴射ノズル列を光投影ユニットＰＬの終端光学素子と一体化したことに特徴がある。図１３と図１４に示すように、下部プレート４２はその上面に溝を備え、二枚のプレート４１と４２が互いに重ね合わされた時に液体通過流路４６を形成し得る。流路４６は各々が下面で開口しており、上部プレート４１は貫通孔４７が備えられており、各貫通孔４７はホース４８にアダプタ４９によって取り付けられているので、液体７が流路４６、貫通孔４７及びホース４８を介してウェハＷと下部プレート４２との間の空間に注入され且つその空間から回収され得る。
【００２９】
光学プレート４１及び４２は、光投影ユニットＰＬの光学特性、例えば球面収差やコマ収差を修正する機能を有する、知られた種類の平行な表面を有するものにし得る。プレート４１及び４２はレンズよりも交換費用が安価であるので、本実施形態は利点を有する。シリコン系有機化合物などの物質が光学プレート４１及び４２の表面に付着して、光投影ユニットＰＬの光透過率、照度、及びウェハＷ上での照度均一性などの光学特性に悪影響を与えることがあるが、そのような場合でもユーザーは比較的安価な光学プレートを単に交換するだけでよいので、終端光学素子４がレンズである場合に比べランニングコストは著しく低くなるであろう。あるいは、プレート４１及び４２とレンズ４０は使用される波長に好適な光学セメントを用いて共に接合されてもよい。
【００３０】
本実施形態に従う液体噴射回収システムは、多くの理由により利点を有する。第一に、ノズルを露光領域に近接して配置することが出来るので、気泡のない液体の連続した層を確実に露光領域に形成するのに役立つ。これはまた、ウェハの端部を露光する時にも役立つ。なぜならば、ウェハの端部は切れ目であり、液体層を掻き乱して露光されている領域に気泡を混入させ得るからである。第二に、ノズル周りの液体層は大まかに連続し均一であるので、毛管作用により液体層が確実に均一なものとされる。第三に、レンズは水中で分解し溶解するフッ化カルシウムなどの材料で形成されてもよいし、一方でプレートは水と接触しても安定性のある石英ガラス（溶融石英）などの材料で形成されてもよい。第四に、流路間の領域は補助光学ビームのために開口されている。これらのビームはレンズを通した合焦またはその他の目的のために使用され得る。
【００３１】
本発明に従うシステムは、概して、均一で気泡を含まない水の層を光学素子とウェハとの間に供給することが出来る。また、この隙間に液体を満たす速度及び、レンズの外側の領域またはウェハを取り巻くステージ領域において液体を取り除く速度を早め得る。さらに、液浸流体との接触によって影響を受け得るレンズまたは光学素子表面の劣化を防止する。
【００３２】
次に、図２を参照して、本発明を具体化した液体噴射回収システムが組み込まれた液浸リソグラフィ装置を使用して、半導体デバイスを製造するための工程を説明する。工程３０１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、工程３０２においてパターンを有するマスク（レチクル）が先の設計工程に従って設計され、平行する工程３０３において、ウェハがシリコン材料で形成される。工程３０２で設計されたマスクパターンは、工程３０４において上述のシステムのようなフォトリソグラフィシステムによって工程３０３で製造されたウェハ上に露光される。工程３０５において半導体デバイスは組み立てられ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージング工程を含む）、最終的に、デバイスは工程３０６において検査される。
【００３３】
図３に、半導体デバイス製造の場合における、上記工程３０４の詳細なフローチャートの例を示す。工程３１１（酸化工程）において、ウェハ表面が酸化される。工程３１２（ＣＶＤ工程）において、絶縁薄膜がウェハ表面に形成される。工程３１３（電極形成工程）において、蒸着によってウェハ表面上に電極が形成される。工程３１４（イオン注入工程）において、イオンがウェハ内に注入される。上記の工程３１１から工程３１４は、ウェハ加工処理中のウェハに対する前処理工程を形成し、各々の工程において加工処理の要請に従って選択が行われる。
【００３４】
ウェハ加工処理の各々の段階において、上述の前処理工程が完了したとき、以下の後処理工程が実行される。後処理工程の間、先ず、工程３１５（フォトレジスト形成工程）において、フォトレジストがウェハに塗布される。次に、工程３１６（露光工程）において、上述の露光装置を用いて、マスク（レチクル）の回路パターンをウェハに転写する。その後、工程３１７（現像工程）において、露光されたウェハが現像され、工程３１８（エッチング工程）において、残存したフォトレジスト以外の部分（露光された材料表面）がエッチングによって取り除かれる。工程３１９（フォトレジスト除去工程）において、エッチング後に残存する不必要なフォトレジストが除去される。多重の回路パターンが、これらの前処理工程及び後処理工程を繰り返すことによって形成される。
【００３５】
幾つかの好ましい実施形態の観点から、本発明のリソグラフィシステムを説明したが、本発明の範囲内での変更、置き換え、及び様々な代替同等物が存在する。また、本発明の方法及び装置を実行する多くの代替方法が存在することをここに記す。したがって、以下に添付された請求項は、そのような変更、置き換え、及び様々な代替同等物の全てを、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれるものとして包含するものとして解釈されるよう意図されている。また、言うまでもなく、液体は水である必要はなく、光源がＦ２レーザ（１５７ｎｍ）である場合は液体をＦＯＭＢＬＩＮオイルなどのパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）にし得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明が組み込まれた液浸リソグラフィ装置の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明に従い、図１に示された装置を用いて半導体デバイスを製造する工程（プロセス）の例を示す工程フローチャートである。
【図３】図３は、本発明に従って半導体デバイスを製造する場合の、図２に示されたウェハ加工工程のフローチャートである。
【図４】図４は、図１のリソグラフィ装置に組み込まれ得る、本発明を具体化した液体噴射回収システムの概略平面図である。
【図５】図５は、図４の液体噴射回収システムの概略側面図である。
【図６】図６は、図４及び５の液体噴射回収システムの概略平面であり、確立し得る様々なフローパターンの一つを示す。
【図７】図７は、図４及び５の液体噴射回収システムの概略平面であり、確立し得る様々なフローパターンの一つを示す。
【図８】図８は、図４及び５の液体噴射回収システムの概略平面であり、確立し得る様々なフローパターンの一つを示す。
【図９】図９は、図４及び５の液体噴射回収システムの概略平面であり、確立し得る様々なフローパターンの一つを示す。
【図１０】図１０は、本発明を具体化した別の液体噴射回収システムの概略平面図である。
【図１１】図１１は、本発明を具体化したさらに別の液体噴射回収システムの概略平面図である。
【図１２】図１２は、図１１の液体噴射回収システムの概略側面図である。
【図１３】図１３は、本発明を具体化したさらに別の液体噴射回収システムの概略側面図である。
【図１４】図１４は、図１３の液体噴射回収システムの概略平面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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