(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整する照明システムと、
該ビームをパターン形成するパターニングデバイスと、
パターン形成されたビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
前記投影システムと前記基板との間の空間を、１．１１から１．６５の屈折率を有する有機流体からなる液浸液で少なくとも部分的に満たし、入口と出口及び／又は流路を有するシャワーヘッドを備える液体供給システムであって、該液体供給システムと前記基板との間隙内の前記液浸液が、該液浸液に接触する液体供給システムの前記シャワーヘッドの表面に対して約４０°から約９０°の接触角を有するべく、該表面がＰＴＦＥ、ＴＦＥ、ＴＥＦＬＯＮ、又はＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーでコーティングされ又は構成されている液体供給システムと、
を備えるリソグラフィシステム。
【請求項２】
前記液体供給システムは、前記液浸液の入口と出口及び／または流路を有するシャワーヘッドを備える請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項３】
前記液浸液は、前記表面に対して約６０°の接触角を有する請求項１又は請求項２に記載のリソグラフィシステム。
【請求項４】
前記液浸液は、約１．６５の屈折率を有する請求項１乃至請求項３に記載のリソグラフィシステム。
【請求項５】
前記液浸液は、デカリンである請求項１乃至請求項４に記載のリソグラフィシステム。
【請求項６】
前記基板の表面のところにある液浸液の周りにガスカーテンを形成するガスを供給するガス供給システムを、さらに備える請求項１乃至請求項５に記載のリソグラフィシステム。
【請求項７】
前記ガスカーテンは、液浸液を酸素から保護する請求項６に記載のリソグラフィシステム。
【請求項８】
前記ガスは、窒素を含む請求項６又は請求項７に記載のリソグラフィシステム。
【請求項９】
前記ガスカーテンは、ナイフエッジガスカーテンである請求項６乃至請求項８に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１０】
投影システムを使用してパターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分に投影することと、
前記投影システムと前記基板との間の空間を、液体供給システムを使用して１．１１から１．６５の屈折率を有する有機流体からなる液浸液で少なくとも部分的に満たすことと、を含み、
前記液体供給システムは、入口と出口及び／又は流路を有するシャワーヘッドを備え、該液体供給システムと前記基板との間隙内の前記液浸液が、該液浸液に接触する液体供給システムの前記シャワーヘッドの表面に対して約４０°から約９０°の接触角を有するべく、該表面がＰＴＦＥ、ＴＦＥ、ＴＥＦＬＯＮ、又はＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーでコーティングされ又は構成されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置、及びデバイスを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、特に基板のターゲット部分に与える機械である。例えば、リソグラフィ装置は、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その場合、マスク、レチクル、個別制御可能要素アレイなどとも呼ばれるパターニングデバイスを、ＩＣの個々の層上に形成されるべき回路パターンを生成するために使用することができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ又はフラットパネルディスプレイ基板）上のターゲット部分（例えば１つ又は複数のダイスの一部を含む）上に転写することができる。パターンは、典型的には、基板上に用意された放射感応性材料（例えばレジスト）の層への結像により転写される。
【０００３】
[0003]  一般に、単一の基板は、次々にパターン形成される隣接ターゲット部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分に一度に露光させることにより各ターゲット部分を照射するステッパと、パターンを放射ビームを介して所定の方向（「スキャン」方向）にスキャンさせるとともに、基板をこれと同期させてこの方向に対し平行又は逆平行にスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するスキャナとがある。また、パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスからパターンを転写することも可能である。
【０００４】
[0004]  従来、リソグラフィ投影装置内の基板を、比較的高い屈折率を持つ液体、例えば水、に浸して、投影システムの最終要素と基板との間の空間を埋めることが提案されている。このポイントは、露光放射が液体中では波長が短くなるため小さな特徴の結像が可能になることである。液体の効果は、システムの開口数（ＮＡ）を１よりも高くできること、及び焦点深度を大きくすることであるとみなすこともできる。固体粒子（例えば、石英）が懸濁された水を含む、他の液浸液も提案されている。
【０００５】
[0005]  しかし、基板又は基板と基板テーブルを液槽内に沈めるということは、スキャン露光時に加速されなければならない大量の液体があることを意味する。これは、モーターを追加するか、又はより強力なモーターを必要とし、液中の乱流が望ましくない予測不可能な効果をもたらしうる。
【０００６】
[0006]  提案されている解決策の１つは、液体供給システムが基板の局部のみの上、及び投影システムの最終要素と基板との間に液体を供給するようにすることである（基板は、一般に、投影システムの最終要素に比べて表面積が広い）。
【０００７】
[0007]  液体供給システムと基板との間の間隙により、これらの要素が互いに関して移動するようにできる。この間隙があるため、液浸液と液体供給システムの少なくとも１つの「シャワーヘッド」(“showerhead”)部分との間の表面張力を高くし、液浸液がこの間隙を通って流れないようにする必要がある。例えば、シャワーヘッドは、入口と出口及び／又は流路を備える液体供給システムの一部とすることができる。液浸リソグラフィシステムでは、液浸液と基板及び液体供給システムの表面との間の接触角が小さいという問題が生じることがある。これは、液体供給システム及び／又は液浸液に特定の物質を使用することについて濡れ効果(wetness effect)があるからである。接触角が小さいと、液浸液とシャワーヘッドとの間の表面張力が低くなりうる。したがって、液浸液は、基板表面全体上を流れるか、又は間隙を通って漏れ、両方とも非常に望ましくない。
【０００８】
[0008]  さらにまた、液体供給システムがスチール製の場合に、特定の液浸液により液体供給システムの腐食が生じるという問題もある。腐食は、液浸液を汚染し、基板表面上に欠陥を引き起こす可能性がある。このような問題を多少とも解決する一方法として、液浸液の変更がある。しかし、液浸液を変更すると、濡れなどの他の問題が発生しうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[0009]  したがって、必要なのは、液浸液の汚染を引き起こすことなく、濡れ特性を低減できるシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0010]  本発明の一実施形態では、照明システム、パターニングデバイス、投影システム、及び液体供給システムを含むリソグラフィシステムを実現する。照明システムは、放射ビームを調整する。パターニングデバイスは、ビームのパターンを形成する。投影システムは、パターン形成されたビームを基板のターゲット部分に投影する。液体供給システムは、少なくとも部分的に、投影システムと基板との間の空間を、水の屈折率又は１．１０よりも高い屈折率を有する液浸液で満たす。
【００１１】
[0011]  一実施例では、液体供給システムの表面の少なくとも一部は、ＰＴＦＥ、ＴＦＥ、Ｔｅｆｌｏｎ、及びＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーのうちの１つでコーティングされる。
【００１２】
[0012]  他の実施例では、液体供給システムの表面の少なくとも一部は、ＰＴＦＥ、ＴＦＥ、Ｔｅｆｌｏｎ、及びＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーのうちの１つでてきている。
【００１３】
[0013]  他の実施例では、液浸液は、液浸リソグラフィの改善のため、約１．１１よりも高い屈折率、例えば１．６５、を有する。
【００１４】
[0014]  本発明の他の実施形態では、方法を提供する。この方法は、投影システムを使用して基板のターゲット部分にパターン形成された放射ビームを投影することと、投影システムと基板との間の空間を液体供給システムからの水の屈折率又は１．１０よりも高い屈折率を有する液浸液で少なくとも部分的に満たすこととを含む。一実施例では、液浸液は、液体供給システムを使用して供給され、その少なくとも一部は、ＰＴＦＥ、ＴＦＥ、ＴＥＦＬＯＮ、及びＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーのうちの１つでコーティングされるか、又はそれで作られているものである。
【００１５】
[0015]  以下では、本発明の他の実施形態、特徴、及び利点、さらに本発明のさまざまな実施形態の構造及びオペレーションについて、付属の図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００１６】
[0016]  付属の図面は、本発明の１つ又は複数の実施形態を示しており、説明と一緒になって、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施し利用できるようにするために使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[0024]  ここで、付属の図面を参照しつつ、本発明について説明する。図面では、類似の参照番号は、同一の、又は機能的に類似の要素を示しうる。さらに、参照番号の一番左の数字により、その参照番号が最初に出現する図面を識別できる。
【００１８】
[0025]  特定の構成及び配置が説明されるが、これは例示目的のみのために説明されていると理解されなければならない。当業者であれば、他の構成及び配置も、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく使用できることを理解するであろう。本発明がさまざまな他のアプリケーションでも採用できることは当業者にとって明白なことであろう。
【００１９】
[0026]  本発明の１つ又は複数の実施形態において、液浸リソグラフィシステムで有機流体(organic fluid)を使用できるシステム及び方法を実現する。これは、ＴＥＦＬＯＮ類似物質で部分的にコーティングされる、又は作られる液体供給システムのシャワーヘッド部分を用意することにより行われる。ＴＥＦＬＯＮ類似物質は、濡れ効果を低減し、それにより、最終光学系と基板との間の空間内に有機液浸流体(organic immersion fluid)を使用した場合に封じ込めを高める。
【００２０】
[0027]  図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置の概略を示す。この装置は、照明システム、支持構造、基板テーブル、及び投影システムを備える。照明システム（イルミネータ）ＩＬは、放射ビームＰＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節する。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴは、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、いくつかのパラメータに従ってパターニングデバイスの位置を正確に決めるように構成された第１のポジショナＰＭに接続される。基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴは、基板（例えばレジストコートウェーハ又はフラットパネル基板）Ｗを保持し、いくつかのパラメータに従って基板の位置を正確に決めるように構成された第２のポジショナＰＷに接続される。投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＬは、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＰＢに与えられるパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）上に投影する。
【００２１】
[0028]  照明システムは、放射の誘導、成形、又は制御を行うための屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、もしくは他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせといったさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２２】
[0029]  支持構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えば、パターニングデバイスが真空環境に保持されるかされないかなどの他の条件に依存する方法でパターニングデバイスを保持する。支持構造は、機械、真空、静電気、又は他のクランプ技術を使用してパターニングデバイスを保持することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は移動可能とできるフレーム又はテーブルとすることができる。支持構造は、例えば投影システムに関してパターニングデバイスが確実に所望の位置に来るようにすることができる。本明細書で「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、これは、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と考えることができる。
【００２３】
[0030]  本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを作成するなどその断面内において放射ビームにパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを意味するものとして、広義に解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンは、例えば位相シフト特徴(phase shift feature)又はいわゆるアシスト特徴(assist feature)を含む場合、基板のターゲット部分中の所望のパターンに厳密に対応しないかもしれないことに注意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分中に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。
【００２４】
[0031]  パターニングデバイスは、透過型又は反射型とすることができる。パターニングデバイスの例は、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィではよく知られており、バイナリマスク、Alternating位相シフトマスク、及び減衰型位相シフトマスクなどのタイプのマスクを含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、入射放射ビームを異なる方向に反射するように個別にそれぞれ傾斜させることができる小型の鏡からなるマトリックス配列を採用する。傾斜された鏡は、ミラーマトリックスにより反射される放射ビーム内にパターンを与える。
【００２５】
[0032]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用している露光放射、又は液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に必要に応じて、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、及び静電気型、又はそれらの組み合わせを含む、さまざまなタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語を使用するが、これは、より一般的な用語「投影システム」と同義と考えることができる。
【００２６】
[0033]  ここで示されているように、装置は、透過型である（例えば、透過マスクを採用する）。それとは別に、装置は、反射型（例えば、上述のような種類のプログラマブルミラーアレイを採用するか、又は反射マスクを採用する）とすることもできる。
【００２７】
[0034]  リソグラフィ装置は、２つ（例えばデュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上の支持構造）を持つタイプとすることができる。このような「マルチステージ」機械では、追加テーブル又は支持構造を並行して使用することができ、または、準備工程を１つ若しくは複数のテーブル又は支持構造上で実行しながら、１つ若しくは複数の他のテーブル又は支持構造を露光に使用することもできる。
【００２８】
[0035]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば、放射源がエキシマレーザーの場合には、別々の実体とすることができる。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームは、例えば、適当な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダを備えるビームデリバリーシステムＢＤの助けを借りて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに渡される。他の場合、放射源は、例えば放射源が水銀灯の場合、リソグラフィ装置一体とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリーシステムＢＤと合わせて、放射システムと呼ぶことができる。
【００２９】
[0036]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えることができる。一般的に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬ、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどのさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータは、断面内で所望の均一性及び強度分布を持つように放射ビームを調整するために使用できる。
【００３０】
[0037]  放射ビームＰＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持される、パターニングデバイスＭＡ上に入射し、パターニングデバイスによりパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断した、放射ビームＰＢは、投影システムＰＬを通過し、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束する。以下で詳しく説明する、液浸フードＩＨは、液浸液を投影システムＰＬの最終要素と基板Ｗとの間の空間に供給する。
【００３１】
[0038]  ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサなど）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを正確に移動することができ、これにより、例えば、放射ビームＰＢの経路内に異なるターゲット部分Ｃを位置させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び他の位置センサ（図１で明示的に示されていない）は、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後、又はスキャン中に、放射ビームＰＢの経路に関してパターニングデバイスＭＡの位置を正確に決めるために使用することができる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部をなす、ロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けを借りて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部をなす、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの助けを借りて実現することができる。
【００３２】
[0039]  ステッパの場合（スキャナとは反対に）、支持構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続できるか、又は固定することができる。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００３３】
[0040]  例示されているような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、これらは、ターゲット部分の間の空間内に配置することができる（これらは、けがき線(scribe-lane)アライメントマークと呼ばれる）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に用意される状況では、パターニングデバイスアライメントマークは、それらのダイとダイの間に配置することができる。
【００３４】
[0041]  示されている装置は、以下のモードのうちの少なくとも１つで使用することが可能であろう。
【００３５】
[0042]  １．ステップモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴが本質的に静止状態に保たれて、放射ビームに与えられるパターンが全体として一度にターゲット部分Ｃに投影される（即ち、単一静的露光）。その後、異なるターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズにより、単一静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００３６】
[0043]  ２．スキャンモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期スキャンされて、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（即ち、単一動的露光）。支持構造ＭＴに関する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性により決定されうる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズにより、単一動的露光のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が制限されるが、スキャン動作の長さにより、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００３７】
[0044]  ３．他のモードでは、支持構造ＭＴがプログラマブルパターニングデバイスを保持しながら本質的に静止状態に保たれ、基板テーブルＷＴが移動又はスキャンされて、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影される。このモードでは、一般的に、パルス放射源が採用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴが移動するたび毎に、又はスキャン中の次々に発生する放射パルスと放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のようなプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３８】
[0045]  上述の使用モードについての組合せ及び／又はバリエーション又は全く異なる使用モードも使用することができる。
【００３９】
[0046]  図２及び図３は、リソグラフィ投影装置で使用するための液体供給システムを示す図である。図２及び３に例示されているように、投影システムＰＬの下の暗い領域として示されている液体は、少なくとも１つの入口ＩＮにより、投影システムＰＬの最終要素に関する基板Ｗの移動の方向（矢印で示されている）にそって基板Ｗ上に供給される。液体は、投影システムＰＬの下を通った後、少なくとも１つの出口ＯＵＴにより取り出される。つまり、基板Ｗが要素の下で−Ｘ方向にスキャンされると、液体は要素の＋Ｘ側（この斜視図では右側）に供給され、要素の−Ｘ側（この斜視図では左側）で取り込まれる。
【００４０】
[0047]  図２は、入口ＩＮを介して液体が供給され、低圧力源に接続することができる出口ＯＵＴにより要素の他の側で取り込まれる。図２の例示では、液体は、投影システムＰＬの最終要素に関する基板Ｗの移動の方向（矢印で示されている）にそって供給されるが、必ずしもそうである必要はない。
【００４１】
[0048]  最終要素の周りに配置される入口及び出口は、向きも個数もさまざまなものとすることができる。例えば、図３に示されている配置が可能である。この例では、１つの入口といずれかの側にある１つの出口を１組として、４つの組が、投影システムＰＬの最終要素の周りに規則正しいパターンで用意される。
【００４２】
[0049]  図４は、リソグラフィ投影装置で使用するための他の液体供給システムを示す図である。この例では、局部的液体供給システムが示されている。液体は、投影システムＰＬのいずれかの側の２つの溝入口ＩＮで供給され、入口ＩＮの半径方向外向きに配列された複数のとびとびの出口ＯＵＴにより取り出される。入口ＩＮ及び出口ＯＵＴは、中心部に穴がある板に配列することができ、投影ビームは、その穴を通って投影される。液体は、投影システムＰＬの一方の側にある１つの溝入口ＩＮにより供給され、投影システムＰＬの他方の側にある複数のとびとびの出口ＯＵＴにより取り出され、これにより、投影システムＰＬと基板Ｗとの間に薄膜状の液体の流れが生じる。入口ＩＮと出口ＯＵＴのどの組み合わせを使用するかを選択することは、基板Ｗの移動の方向に依存しうる（入口ＩＮ及び出口ＯＵＴの他の組み合わせは使用されない）。
【００４３】
[0050]  図５は、リソグラフィ投影装置で使用するための他の液体供給システムを示す図である。この例では、局部的液体供給システムの解決策を用いたリソグラフィデバイスは、投影システムＰＬの最終要素と基板テーブルＷＴとの間の空間の境界の少なくとも一部にそって伸びる液体封じ込め構造１２を液体供給システムに備える。液体封じ込め構造１２は、ＸＹ平面内において投影システムＰＬに関して実質的に静止しているが、Ｚ方向（光学軸の方向）には何らかの相対的移動がありうる。一実施形態では、液体封じ込め構造１２と基板Ｗの表面との間にシール１６が形成される。
【００４４】
[0051]  一例では、リザーバ１０が、投影システムＰＬのイメージフィールド周辺の基板Ｗに対する非接触シールを形成し、それにより、液体１１が、基板Ｗ表面と投影システムＰＬの最終要素との間の空間を埋めるように封じ込められる。リザーバ１０は、投影システムＰＬの最終要素の下、及びその周囲に配置された液体封じ込め構造１２により形成される。液体１１は、投影システムＰＬの下及び液体封じ込め構造１２内の空間内に持ち込まれる。液体封じ込め構造１２は、投影システムＰＬの最終要素の少し上まで伸びており、液位は、液体１１のバッファがもたらされるように最終要素の上まで上昇する。液体封じ込め構造１２は、上端のところに内周を持つ。一例では、上端は、投影システムＰＬ又はその最終要素の形状によく一致し、例えば、丸形とすることができる。底部では、内周は、イメージフィールドの形状、例えば、長方形によく一致しているが、必ずしもそうである必要はない。
【００４５】
[0052]  一例では、液体１１は、液体封じ込め構造１２の底部と基板Ｗとの間のガスシール１６によりリザーバ１０内に封じ込められる。ガスシール１６は、ガスにより形成される。さまざまな例において、ガスは、空気、合成空気、Ｎ２、又は他の不活性ガスとすることができ、液体封じ込め構造１２と基板Ｗとの間の間隙に入口１５を介して圧力下で供給され、出口１４を介して抽出される。ガス入口１５の過圧、出口１４の真空レベル、及び間隙の幾何学的形状は、液体を封じ込める内向きの高速なガス流があるように配列される。このようなシステムは、参照によりその全体が本明細書に援用される、２００５年１０月４日に発行された米国特許第６９５２２５３号で開示されている。
【００４６】
[0053]  参照によりその全体が本明細書に援用される、欧州特許出願第０３２５７０７２．３号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置のアイデアが開示されている。このような装置は、基板を支えるための２つのテーブルを備えている。液浸液がない場合に、第１の位置にあるテーブルでレベル測定を実施し、液浸液が存在する場合に、第２の位置にあるテーブルで露光を実施する。あるいは、装置はただ１つのテーブルを備える。
【００４７】
[0054]  図６は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置で使用するための液体供給システムの一部６００を示す図である。部分６００では、投影システムＰＬの最終光学系６０４と基板Ｗとの間に液浸流体６０２を与える。液浸流体６０２は、最終光学系６０４と基板Ｗとの間の空間６０６を少なくとも部分的に満たす。液浸流体６０２は、供給源（図に示されていない）から矢印Ａの方向に入口６０８を通り、空間６０６内に流れ込み、矢印Ｂの方向に出口６１０を通り、リセプタクル（図に示されていな）内に流れ込み、例えば、上述と同様に、入口６０８及び出口６１０は、それぞれ、部分６００のシャワーヘッド部分６１２内に配置されている。
【００４８】
[0055]  投影システムＰＬ及び液浸流体６０２は、基板Ｗに関して、例えば、毎秒約２００ｍｍから４００ｍｍ、又はより望ましくは毎秒３００ｍｍ程度で移動することも理解されるであろう。したがって、この移動時に、液浸流体６０２を含むことが非常に望ましい。例えば、液浸流体６０２は、液体供給システムの表面６３０に関して表面張力により封じ込められる。
【００４９】
[0056]  一例では、ガス（例えば窒素）も、入口６１４を通り矢印Ｃの方向で、また入口６１６を通り矢印Ｄの方向で、空間６０６内に流れ込む。例えば、ガスは、シャワーヘッド６１２と基板Ｗとの間の間隙６２０内にナイフエッジ６１８を形成することができる。これらのナイフエッジ６１８は、液浸流体６０２を封じ込めること、及び／又は酸素が液浸流体６０２内に入り込むのを防ぐことを助けるバリア又はカーテンとして作用することもできる。これは、汚染、及び／又はより短い波長の光、例えば１〜３００ナノメートル範囲の光の高吸収を引き起こすことがある。
【００５０】
[0057]  一例では、シャワーヘッド６１２は、スチールなどの材料から作ることができる。スチールの使用は、水が液浸流体６０２として使用される場合には十分であった。しかし、最終光学系６０４の開口数を高くするために、水よりも高い屈折率を有する液浸流体６０２、例えば、最大約１．６５以上の屈折率を有する有機流体に対し、異なる材料を使用することができる。これにより、投影システムＰＬの最終光学系６０４は、より高いＮＡ特性を示し、パターン形成されたビームの分解能を高め、基板Ｗ上により小さな、より正確な特徴を形成することができる。一例では、屈折率が１．６５のデカヒドロナフタレン（デカリン）などの物質を使用することができる。しかし、シャワーヘッド６１２にスチールが使用される場合には、望ましくない濡れ効果が生じている。小さな接触角が、有機液浸流体とシャワーヘッド６１２との間に形成され、基板Ｗは、有機液浸流体を使用することの利点を損なう可能性がある。
【００５１】
[0058]  図７は、本発明の一実施形態による、水よりも高い屈折率を有する有機液浸流体７０２と、スチール製シャワーヘッド６１２との間の接触角を示している。例えば、接触角βは、約５°から約７°の範囲である場合があるが、これは受け入れられない。これが受け入れられないのは、基板Ｗ及びシャワーヘッド６１２上に望ましくない濡れ効果をもたらすからであり、このことは、それらの要素と液浸流体７０２との間の低表面張力に基づいている。濡れにより、液浸流体７０２は、間隙６２０を貫流するが、これは、液浸流体がもはや含まれていないため望ましくないのである。
【００５２】
[0059]  図８は、本発明の一実施形態による、シャワーヘッド８１２に関する、水よりも高い屈折率を有する有機液浸流体７０２の一定の角度αを示している。一実施例では、シャワーヘッド８１２は、有機液浸流体７０２と接触している表面８３０にそってコーティングされる。さまざまな例において、コーティングは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレンPoly-TetraFluorEtylene）、ＴＦＥ（テトラフルオロエチレンTetraFluorEthylene）、Ｔｅｆｌｏｎ、ＣａｌＦ、又は他のＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーなどのＴＥＦＬＯＮ類似物質を含む。他の例では、シャワーヘッド８１２は、コーティング面８３０だけでなく、ＴＥＦＬＯＮ類似物質から作ることができる。ＴＥＦＬＯＮ類似特性を示す他の物質も使用可能であることは理解されるであろう。
【００５３】
[0060]  ＴＥＦＬＯＮコーティングをシャワーヘッド８１２に使用するか、又はシャワーヘッド８１２をＴＥＦＬＯＮ物質から作ることで、接触角αを約４０°から約９０°の範囲となるように増加させることができ、この範囲の角度は、非常に望ましい接触角である。このように接触角を増やすと、シャワーヘッド８１２から液浸流体７０２に高い表面張力が作用し、間隙６２０を通る液浸流体７０２の流れは実質的になくなり、例えば、流体の封じ込めが可能になる。したがって、シャワーヘッド８１２を使用するシステムでは、最終光学系６０４は、高い開口数、例えば、約１．１１から約１．６５以上を有することができ、有機液浸液流体は、濡れを生じることなく、高い屈折率、例えば１．１１〜１．６５またはそれ以上を有することができる。この結果、分解能が高められたパターン形成ビームが投影システムＰＬにより基板Ｗ上に投影され、基板Ｗ上に形成されるより小さな、より正確な特徴をもたらすことができる。
【００５４】
[0061]  上述のように、水が液浸流体６０２として使用された場合にシャワーヘッド６１２が腐食する可能性があるという他の問題がある。この腐食により、液浸流体６０２が汚染し、液浸流体の透過特性が低下しうる。短波長の光、例えば約１から３００ｎｍの光が使用される場合、このように透過率が低下した結果、望ましくないパターンが基板Ｗ上に形成される可能性がある。
【００５５】
[0062]  一例では、Ｚｅｒｏｄｕｒ材料などのガラスセラミックス複合材料をシャワーヘッド６１２に使用することにより腐食を実質的に低減又は排除することができる。この物質は、スチールほど水の腐食作用を受けやすくはない。そこで、Ｚｅｒｏｄｕｒなどをシャワーヘッド６１２に使用すると、シャワーヘッド６１２の腐食により引き起こされる液浸流体６０２の汚染を実質的に低減又は排除することができる。
【００５６】
[0063]  図９は、本発明の一実施形態による方法９００を示す流れ図である。ステップ９０２で、パターン形成された放射ビームは、投影システムを使用して基板のターゲット部分に投影される。ステップ９０４では、液体供給システムが実現される。液体供給システムの少なくとも一部は、ＰＴＦＥ、ＴＦＥ、Ｔｅｆｌｏｎ、及びＴｅｆｌｏｎ類似フッ素化炭化水素ポリマーの１つでコーティングされるか、又は作られる。ステップ９０６で、投影システムと基板との間の空間は、液体供給システムからの液浸液で少なくとも部分的に満たされる。そのため、濡れは低減され、有機液浸液の封じ込めが保たれる。
【００５７】
[0064]  ここではＩＣ製造にリソグラフィ装置を使用することについて具体的言及を行う場合があるが、本明細書で説明されているリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリの誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造といった、他の応用例のあることが、理解されるであろう。当業者であれば、このような他のアプリケーションに関して、本明細書の「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」というより一般的な用語の同義語であると考えられることを理解するであろう。本明細書で言及している基板は、露光前後に、例えばトラック（通常レジストの層を基板上に与え露光したレジストを現像するツール）又はメトロロジーツール若しくはインスペクションツール内で処理されるようにできる。該当する場合には、本明細書の開示をそのような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを作製するために複数回処理することができ、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、すでに複数の処理済み層を含む基板をも指すことができる。
【００５８】
[0065]  本明細書で使用されている「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射を含む、あらゆる種類の電磁波放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）を包含する。
【００５９】
[0066]  「レンズ」という用語は、文脈上許される場合には、屈折型及び反射型光学コンポーネントを含む、さまざまなタイプの光学コンポーネントのうちの１つ、又は組み合わせを意味することができる。
【００６０】
[0067]  上では本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は説明した以外の方法でも実施することができることは理解されるであろう、例えば、該当する場合、本発明は、上述したような方法を記述する機械読取可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はそのようなコンピュータプログラムを格納するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形を取りうる。
【００６１】
[0068]  本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置、とりわけ、ただし限定はしないが、上述の種類のものに、液浸液が槽の形態で供給されるか、又は基板の局部的表面領域上のみに供給されるかに関係なく、適用することができる。本明細書で考えられているような液体供給システムは、広い意味で解釈すべきである。いくつかの実施形態では、投影システムと基板及び／又は基板テーブルとの間の空間に液体を供給する構造物の仕組み、若しくは組み合わせとすることができる。これは、１つ又は複数の構造物、１つ又は複数の液体入口、１つ又は複数のガス入口、１つ又は複数のガス出口、及び／又は空間に液体を供給する１つ又は複数の液体出口の組み合わせを含むことができる。一実施形態では、空間の表面は、基板及び／又は基板テーブルの一部とすることができるか、又は空間の表面は、基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆うことができるか、又は空間は、基板及び／又は基板テーブルを包み込むことができる。液体供給システムは、適宜さらに、液体の位置、量、質、形状、流量、又は他の特徴を制御する１つ又は複数の要素を備えることができる。
【００６２】
[0069]  この装置で使用される液浸液は、所望の特性及び使用される露光放射の波長に応じて異なる組成を有しうる。１９３ｎｍの露光波長には、超純水又は水性組成物を使用することができ、このような理由から、液浸液は、水と呼ばれることもあり、親水性、疎水性、湿潤性などの水に関係する用語を使用することができる。
【００６３】
[0070]  本文では、特定のデバイス（例えば、集積回路又はフラットパネルディスプレイ）の製造でリソグラフィ装置を使用することについて具体的に言及する場合があるが、本明細書で説明されているリソグラフィ装置には、他の用途も考えられることは理解されるであろう。用途としては、限定はしないが、集積回路、集積光学システム、磁気ドメインメモリの誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、微小電気機械デバイス（ＭＥＭＳ）などの製造がある。また、例えば、フラットパネルディスプレイでは、本発明の装置は、さまざまな層、例えば、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層の作成を補助するために使用することができる。
【００６４】
[0071]  上では本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は説明した以外の方法でも実施することができることは理解されるであろう、例えば、本発明は、上述したような方法を記述する機械読取可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はそのようなコンピュータプログラムを格納するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形を取りうる。
【００６５】
[0072]  上で光リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用について具体的に言及しているが、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィにおいて、背景状況が許せば、また光リソグラフィに限ることなく、使用できることは理解されるであろう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィにより、基板上に作成されるパターンが定められる。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層内に圧入することができ、レジストは、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組み合わせを印加することにより硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後に、レジストから移動されパターンを残す。
【００６６】
[0073]
本発明のさまざまな実施形態について上で説明したが、これらは例としてのみ提示されたものであって、限定することを意図していないことは理解されるであろう。当業者にとっては、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細のさまざまな変更が可能であることは明白であろう。したがって、本発明の程度及び範囲は、上述の例示的な実施形態により制限されるのではなく、請求項及びその等価物によってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0018]リソグラフィ投影装置で使用するための液体供給システムを示す図である。
【図３】[0018]リソグラフィ投影装置で使用するための液体供給システムを示す図である。
【図４】[0019]リソグラフィ投影装置で使用するための他の液体供給システムを示す図である。
【図５】[0020]リソグラフィ投影装置で使用するための他の液体供給システムを示す図である。
【図６】[0021]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置で使用するための液体供給システムの一部を示す図である。
【図７】[0022]本発明の実施形態による、図６に示されている液体供給システムの部分に関する流体の接触角を示す図である。
【図８】[0022]本発明の実施形態による、図６に示されている液体供給システムの部分に関する流体の接触角を示す図である。
【図９】[0023]本発明の一実施形態による方法を示す流れ図である。
【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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