液浸式曝光系统、以及用于液浸式曝光的液体的回收方法和供给方法技术方案

一种液浸式曝光系统（１），通过在投影光学装置（１２１）的光学元件和衬底（１１１）之间配备的液体（３０１）来执行曝光过程。液浸式曝光系统（１）包括供给液体（３０１）的液体供给部分（８０）、将来自液体供给部分（８０）的液体（３０１（３０１ｂ））连续地沿特定方向导入并且在投影光学装置（１２１）的光学元件和衬底（１１１）之间的空间充满了液体（３０１）的状态下执行曝光过程的曝光部分、其对在关于衬底（１１１）对称的位置上流过曝光部分（１１０）的液体（３０１（３０１ａ））进行恢复的液体恢复部分（９０）、以及回收被液体恢复部分９０恢复的液体（３０１（３０１ｃ））的液体回收部分（２０）。当采用液浸法时液浸式曝光液的特性可以保持稳定，由此能够有利地并连续地实行曝光，并能降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液浸式曝光系统、以及用于液浸式膝光的 液体的回收方法和供给方法
例如，当使用ArF激光(193nm)作为液浸法中的曝光光源时， 已经研究了使用水(纯水)作为液体(在下文中可被称为液浸式曝 光液)(见WO99/49504).因为纯水在波长193nm (对应于ArF 激光)处的折射率n为1.44，所以纯水是一种出色的液浸式曝光液。根据使用纯水的液浸式膝光法，与使用空气作为媒介的膝光法相比，根据上述表达式(iv)和(v)，分辨率R和聚焦深度8可被分别增加69.4% 和144%。在需要进一步小型化电路的下一代液浸式膝光法中，需要 一种除了纯水以外的具有更高折射率的液浸式膝光液。 杂质去除装置优选还包括通过使液体经过塞满了用于吸附层析 (adsorption chromatography)的吸收剂的塔(column)从液体中去 除杂质的塔式层析净化装置。杂质去除装置优选还包括用于利用沸点 差异从液体中分离杂质的蒸馏装置和用于从液体中分离不可溶解的 成分的过滤装置中的至少一种.0019用于监控液体光学特性的监控装置优选包括用于在线监控所传 输的液体的吸光率的吸光率测量装置。液体供给部分优选包括用于使 液体中溶解的气体保持在期望浓度的脱气装置，和用于使液体保持在期望温度的温度调节装置。0020在本专利技术中，至少用于将液体从液体回收部分返回到液体供给部分的容器和管道优选由不洗提(elute)任何杂质的材料构成。在本发 明中，至少用于将液体从液体回收部分返回到液体供给部分的容器和 管道优选被用惰性气体密封起来。液体回收部分可被安置于远离膝光 部分的地点。 当监控液体的光学特性的时候优选在线测量液体的光学特性。在 供给液体的液体供给部分和被供给液体的液浸式膝光工具中，液体优 选被保持在特定的温度范围内。优选调节液体的温度值到设定温度的 士o.rc范围内。液体供给部分优选包括用于使液体中溶解的气体保持在期望浓 度的脱气装置、用于使液体保持在期望温度的温度调节装置、以及用 于从液体中去除杂质的过滤装置。在本专利技术的液浸式膝光系统中，液体回收部分可以被安装在与曝 光部分和液体供给部分相同的区域(例如工厂)内。在在远距离地点 回收膝光的液体的系统中，液体的成本随着液体运输成本、工厂运行 成本和劳动力成本的增加而增加.液体回收部分也可安装在远离膝光部分的地方。 在液体回收部分20中，液体301 (301c)从运输罐32a被传输 到固定罐29，碱性杂质使用酸洗装置21被大体上去除，并且对波长 为193nm的光具有较强吸收的芳香族化合物、碳-碳不饱和键化合物、 以及碱性杂质被进一步去除。在酸洗装置21中，例如将浓硫酸(98 mass%)以约25%的容积比注入到液体301 (301c)中，并且在室温 下充分搅拌混合物大约60分钟。然后浓硫酸通过分离法从液体301(301c)中被去除。这个操作重复3遍以使混合物分离为有机层(液 体301)和其它层。然后有机层被去除并供给到碱洗装置22。0087碱洗装置22主要去除酸性杂质。在碱洗装置22中，例如将碳酸 氢钠水溶液注入到通过酸洗装置21得到的有机层中，并且在室温下 充分搅拌混合物。然后通过分离法将碳酸氢钠水溶液从有机层中去 除。该操作重复3遍。然后进行了碱洗的有机层被供给到水洗装置23。0088在水洗装置23中，例如将纯水注入到进行了碱洗的有机层中， 并在室温下充分搅拌混合物。然后纯水从有机层中被去除。该操作重 复数遍。然后有机层被供给到脱水装置24,例如用硫酸镁等进行脱水。 通过倾析去除疏酸镁后，所得的产物被供给到蒸馏装置25。在蒸馏装 置25中，例如使用精密蒸馏装置在10mmHg的减压下在60。C温度下 分离有机层。然后经过包括过滤器的过滤装置来过滤有机层。0089氧浓度等被蒸馏装置25降低了。氧浓度由氧浓度控制装置27 来测量并且控制在小于或等于期望浓度的值。具体地，只有具有氧浓 度小于或等于期望值的液体301 (301d)被导入到用于将液体301从 固定罐28转印到液体供给部分80的罐32b中。罐32b用惰性气体诸 如氮气密封以使氧气不会溶解于其中，并且储藏于容器等中。然后测 量折射率和透射率(特定的透射率)，如果需要的话。在确认折射率和透射率在期望范围内之后，罐32b被转印到配备于工厂31中的液 体供给部分80。例如，当使用氧浓度控制装置27的氧浓度测量法得 到的氧浓度高于期望值时，液体被返回到罐29中。0090液体供给部分80如下所述。装有(回收的)液体301的罐(容 器)32b被安装于液体供给部分80中以使罐32b可以被替换，罐32b 由不锈钢(例如304SUS)制成并且其内侧表面进行了钝化处理以抑 制洗提。也可以使用内侧表面涂有氣树脂材料的罐(容器)或者涂有可以抑制氧气进入的金属(例如铝或铜)的罐(容器)。图4中所述的啄光部分A的配置与附图说明图1中爆光部分110的配置 相同。液浸式膝光系统11至少包括液体供给部分C和啄光部分A作 为部件。曝光部分A包括液浸式膝光工具100作为主要部件。在供给 和排出用于液浸式膝光的液体的一个实施方案中，液体连续地从液体 供给部分C供给到啄光部分A。液体301被导入到膝光部分A中的投 影光学装置121的光学元件与衬底lll之间的空间中，并且在关于衬 底对称的位置上从投影光学装置121的光学元件与衬底111之间的空 间(持续地)流出。在另一个供给和排出液体的实施方案中，液体301 被供给到投影光学装置121的光学元件和衬底111之间的局部区域， 并从该局部区域流出。作为上述一个实施方案的例子，可以给出 WO99/49504与JP-A-2004-207711中所示的技术。作为上述另一个实 施方案的例子，可以给出JP-A-2004-343114中所示的技术。0104]液浸式瀑光系统ll包括膝光部分A和液体供给部分C。具有在 特定范围内的光学特性的液体301 (301b)从液体供给部分C供给到 曝光部分A，并被导入到膝光部分A中的投影光学装置121的光学元 件与村底111之间的空间中。液体301从投影光学装置121的光学元 件与衬底111之间的空间中流出，并被传输到循环液体贮存罐430。0105在使用脱气装置401从被传输到循环液体贮存罐430的液体301 (301a)中去除气体之后，对光学特性进行监控。具有特定光学特性 的液体301被过滤装置405过滤，再次被供给到膝光部分A，并被再 利用。测量在波长193nm处的折射率和使用1cm石英单元的吸光率 (透射率)作为所监控的光学特性。因为折射率在很大程度上随温度 而不同，所以例如使用温度控制装置将液体供给部分C和曝光部分A 的温度严格控制在23'C。 图6中所示的液浸式膝光系统13如下所述。液浸式膝光系统13 是对图4中的液浸式瀑光系统11增加了液体就地回收处理的系统。 在液浸式膝光系统13中，对光学特性超出了特定范围而被从系统中 去除并导入到恢复罐510中的液体就地使用诸如层析、蒸馏、以及过 滤的装置以进行杂质去除(与膝光设备同一区域(例如工厂内))。 将液体净化以使光学特性落到特定范围内，将其通过净化液体贮藏罐 520返回到液体供给部分C (循环液体贮藏罐430)，并进行再利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液浸式曝光系统，其通过在投影光学装置的光学元件和衬底之间配备的液体来进行曝光过程，该液浸式曝光系统包括：供给液体的液体供给部分；在投影光学装置的光学元件与衬底之间的空间被液体供给部分所供给的液体所充满的状态下执行曝光过程 的曝光部分；以及回收流过曝光部分的液体的液体回收部分；在液体回收部分中回收的液体被返回到液体供给部分中并被再利用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-1-25 016578/2005;JP 2005-9-9 261700/2005;J1.一种液浸式曝光系统，其通过在投影光学装置的光学元件和衬底之间配备的液体来进行曝光过程，该液浸式曝光系统包括供给液体的液体供给部分；在投影光学装置的光学元件与衬底之间的空间被液体供给部分所供给的液体所充满的状态下执行曝光过程的曝光部分；以及回收流过曝光部分的液体的液体回收部分；在液体回收部分中回收的液体被返回到液体供给部分中并被再利用。2. 根据权利要求1所述的液浸式曝光系统，还包括恢复流过曝 光部分的液体的液体恢复部分。3. 根据权利要求2所述的液浸式曝光系统，其中，液体回收部 分与液体供给部分、膝光部分和液体恢复部分独立地配备。4. 根据权利要求1所述的液浸式曝光系统，其中，液体回收部 分与液体供给部分和膝光部分一起整体提供。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的液浸式曝光系统，其中， 所述液体为饱和烃化合物或者在结构中含硅原子的饱和烃化合物。6. 根据权利要求1到4中任一项所述的液浸式曝光系统，其中， 所述液体为脂环烃化合物或者在其环状结构中含硅原子的环烃化合 物。7. 根据权利要求6所述的液浸式膝光系统，其中，脂环烃化合 物或者在其环状结构中含硅原子的环烃化合物在光程长为lmm时对 于波长为193nm的ArF激光的透射率大于或等于90%。8. 根据权利要求6或7所述的液浸式瀑光系统，其中，脂环烃 化合物或者在其环状结构中含硅原子的环烃化合物在光程长为lmm 时对于波长为248nm的KrF激光的透射率大于或等于90%。9. 根据权利要求1到8中任一项所述的液浸式膝光系统，其中， 性的监控装置。一 - 1 '10. 根据权利要求1到9中任一项所述的液浸式膝光系统，其中， 液体回收部分包括用于从恢复的或传输的液体中去除杂质的杂质去 除装置，以及用于控制恢复的或传输的液体中的氧浓度的氧浓度控制 装置。11. 根据权利要求10所述的液浸式曝光系统，其中，杂质去除 装置包括使用酸性溶液从液体中去除碱性杂质的酸洗装置、使用碱性 溶液从液体中去除酸性杂质的碱洗装置、使用纯水以从液体中去除杂 质的水洗装置、以及利用沸点差异从液体中分离杂质的蒸镏装置中的 一种、两种、或更多种。12. 根据权利要求10所述的液浸式曝光系统，其中，杂质去除 装置包括通过经过塞满了用于吸附层析的吸收剂的塔从液体中去除 杂质的塔式层析净化装置。13. 根据权利要求10所述的液浸式膝光系统，其中，杂质去除 装置包括用于利用沸点差异从液体中分离杂质的蒸馏装置和用于从 液体中分离不可溶解的成分的过滤装置中的至少一种。14. 根据权利要求9到13中任一项所述的液浸式啄光系统，其 中，用于监控液体光学特性的监控装置包括用于在线监控被传输的液 体的吸光率的吸光率测量装置。15. 根据权利要求1到13中任一项所述的液浸式曝光系统，其 中，液体供给部分包括用于使液体中溶解的气体保持在期望浓度的脱 气装置、和用于使液体保持在期望温度的温度调节装置。16. 根据权利要求2， 3，以及5到15中任一项所述的液浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：古川泰一，稗田克彦，宫松隆，王勇，山田欣司，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]