(57)【要約】【課題】周囲雰囲気の変動による影響を受け難いガス調整された環境を有する投影レンズ系を具備するリソグラフィ装置の提供。【解決手段】リソグラフィ装置が開示されている。リソグラフィ装置は、基板の目標部分にパターン化された放射線ビームを投影するように構成された投影系を含む。投影系は、ハウジングとハウジング内に配設された複数の光学素子とを含む。また、リソグラフィ装置は、調整されたガスをハウジングに供給するための入口と、ガス調整された環境をハウジング内に作るために、調整されたガスをハウジングから排出するためのガス排出部とを含む。ガス調整された環境を周囲雰囲気に連通させるための少なくとも１つのゲートが配設されている。ゲートは、調整されたガスの予め定められた漏洩を周囲雰囲気に対して行うように配設されている。【選択図】図１
2006041522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の目標部分にパターン化された放射線ビームを投影するように構成され、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された複数の光学素子とを含む投影系と、
前記ハウジングに調整されたガスを供給するための入口、および、前記ハウジング内にガス調整された環境を作るために前記ハウジングから前記調整されたガスを排出するためのガス排出部と、
前記周囲雰囲気に対して前記調整されたガスの予め定められた漏洩を行うように構成されるとともに、前記ガス調整された環境を周囲雰囲気と連通させるための少なくとも１つのゲートとを含むリソグラフィ装置。
【請求項２】
リソグラフィ装置が、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影するように構成された投影系を含み、
前記投影系が、ハウジングと該ハウジング内に配置された複数の光学素子と、前記投影系から前記放射線ビームを放出するための出口光学素子とを有し、
さらに、リソグラフィ装置が、
前記出口光学素子の近くにガス調整された環境を作るために、前記出口光学素子の近くの前記ハウジングに調整されたガスを供給するための供給構造と、
前記周囲雰囲気に対して前記調整されたガスの予め定められた漏洩を行うように構成されるとともに、前記ガス調整された環境を周囲雰囲気と連通させるための少なくとも１つのゲートとを含むリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記ゲートが、前記周囲雰囲気と前記ガス調整された環境との間に拡散バリアを作るように寸法づけされた流出開口を含む請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記拡散バリアが、前記ガス調整された環境を前記周囲雰囲気に連通させるための狭く細長いガス流路によって形成されている請求項３に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項５】
圧力および／または流量用センサが、前記ゲートによって形成された前記拡散バリアの外に配設されている請求項３に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項６】
漏洩した調整ガスを排出するための前記ゲートの近くに、ガス抽出装置が配設されている請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記光学素子が、前記少なくとも１つのゲートに予め定められたガス流を作るように配設されている請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのゲートが、前記ハウジングの最も低い部分に配設され、前記最も低い部分が、前記光学系から前記放射線ビームを放出するための出口光学素子に隣接している請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記ゲートが、前記出口光学素子を配設するための取り付け手段によって形成されている請求項８に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記取り付け手段が、前記ハウジングの下部により形成されるシートから予め定められた距離で、前記出口光学素子を懸架するために、前記出口光学素子に取り付けた懸架手段を含む請求項９に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記取り付け手段が、面内圧縮力を受けないように前記出口光学素子を配設する構成になっている請求項９に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記取り付け手段が、前記光学素子の一方の面側からのみ前記出口光学素子を懸吊する懸架部材を含む請求項１１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記取り付け手段が動的取り付け手段である請求項９に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記入口が、前記ハウジングの区画された部分にガスを供給するための複数のガス入口を含む請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記ハウジングの下部のみが、前記周囲雰囲気に連通接触している請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記ハウジングが２つの分離した容積部分を含み、該容積部分内に異なる周囲条件を作ることができ、前記供給構造が前記容積部分のうちの一方に調整されたガスを供給するようになっている請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１７】
基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影するように構成されるとともに、ハウジング、該ハウジング内に配設された複数の光学素子、および、前記投影系からくる前記放射線ビームを放出するための出口光学素子を含む投影系と、
前記ハウジング内に調整されたガス環境を作るべく、前記ハウジングに調整されたガスを供給するための入口と、
前記出口光学素子を配設するための取り付け手段とを含み、
前記取り付け手段が、前記ハウジングから前記調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成するために、前記ハウジングの下部によって形成されたシートから予め定められた距離で、前記出口光学素子を懸吊するための前記出口光学素子に取り付けた懸架手段を含むリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記取り付け手段が、前記光学素子の一方の面側からのみ前記出口光学素子を懸吊している懸架部材を備える請求項１７に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記取り付け手段が動的取り付け手段である請求項１７に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２０】
ガス調整された環境内に配設された複数の光学素子を含む投影系によって、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影する段階と、
前記ガス調整された環境を周囲雰囲気と連通させ、もって前記周囲雰囲気に前記調整されたガスを制御下で漏洩させる段階とを含む装置製造方法。
【請求項２１】
ガス調整された環境内に配設された複数の光学素子を含む投影系によって、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影する段階と、
前記ハウジングの下部によって形成されたシートから予め定められた距離で、前記複数の光学素子のうちの出口光学素子を懸吊することによって、前記ガス調整された環境から調整されたガスを排出する段階とを含む装置製造方法。
【請求項２２】
ガス調整された第１の副環境からガス調整された第２の副環境へ調整されたガスを流し、もって前記第２の副環境から前記第１の副環境への汚染を防止する段階と、
予め定められた速度で、少なくとも１つのゲートを通して前記第２の副環境から周囲雰囲気に調整されたガスを漏洩させる段階と、
検出装置によって前記ガス調整された第２の副環境の少なくとも１つの特性を検出する段階とを含む、ガス調整された環境内で検出装置を操作するための方法。
【請求項２３】
前記検出装置が圧力検出装置である請求項２２に記載された方法。
【請求項２４】
前記検出装置が温度センサである請求項２２に記載された方法。
【請求項２５】
前記検出装置が酸素センサまたは水センサである請求項２２に記載された方法。
【請求項２６】
前記検出装置が輝度検出装置である請求項２２に記載された方法。
【請求項２７】
前記検出装置が安全弁である請求項２２に記載された方法。
【請求項２８】
ハウジング、および、該ハウジング内に配設された複数の光学素子とを含み、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影するように構成された投影系と、
前記ハウジング内にガス調整された環境を作るために、前記ハウジングに対して調整されたガスを供給し、また、前記ハウジングから調整されたガスを排出するためのガス制御装置と、
前記ガス調整された環境を周囲雰囲気と連通させるための少なくとも１つのゲートであって、前記周囲雰囲気に対して前記調整されたガスの予め定められた漏洩を行うように配設された少なくとも１つのゲートとを含むリソグラフィ装置。
【請求項２９】
ハウジング、該ハウジング内に配設された複数の光学素子、および、前記投影系から前記放射線ビームを放出するための出口光学素子を含み、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影するように構成された投影系と、
前記ハウジング内にガス調整された環境を作るために、前記ハウジングに対して調整されたガスを供給するためのガス制御装置と、
前記出口光学素子を装着するための取り付け手段とを含み、
前記ハウジングから前記調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成すべく、前記ハウジングの下部によって形成されるシートから所定の距離で前記出口光学素子を懸吊するための、前記出口光学素子に取り付けられた懸架手段を、前記取り付け手段が含むリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置および装置製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板の目標部分に所望のパターンを形成する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造の際に使用される。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターン付与装置が、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを作るために使用されるだろう。このパターンは、基板（例えば、シリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば、１つまたは複数のダイ部分を含む）に転写される。パターンの転写は、通常、基板上に塗布された放射線感光材料（レジスト）の層上に画像を形成することによって行われる。一般に、単一基板は、順次パターン化されるべき互いに隣接する複数の目標部分から成るネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置は、各目標部分が、一度に目標部分に全パターンを露光することによって照射される所謂ステッパと、所与の方向（走査方向）に平行または反平行に同期状態で基板を走査しながら、前記走査方向に放射線ビームによってパターンを走査することにより、各目標部分が照射される所謂スキャナとを含む。また、基板上にパターンを刻印することによって、パターン付与装置から基板にパターンを転写することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記リソグラフィ装置では、投影系の光学素子は、通常、不活性ガス流により形成されている予め規定された調整された環境に維持されているレンズ・ハウジング内に配設されている。通常、投影系の画像形成品質および寿命にとって極めて重要な、レンズ環境を清浄かつ安定な状態に維持するために、ＨｅガスまたはＮ２ガス等が使用される。しかしながら、かかる調整された環境は、例えば、投影系という観点で、全く清浄とは云えないクリーン・ルーム環境等の周囲環境から分離しなければならない。このことにより、例えば、ドアが開く時に、１５Ｐａ程度の圧力降下が生じて、周囲環境と投影系の内部ハウジングとの間に瞬間的な圧力差が生じるといった問題が起こる。このような圧力差は、例えば、光学素子等の機械的変形によって望ましくない光学的影響を惹起する惧れがある。これらの問題は当業界で認識されており、ガス調整された環境と周囲環境との間の圧力差をなくすように設計された圧力安定化システムが開発されているが、通常、これらのシステムは応答時間が長く、突然の変動に対応するには不適切である。したがって、通常、ガス調整された環境は、長時間の間には全体としての圧力変動に追従するが、短時間での適切な応答は対応できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一観点の下で、本発明は、周囲雰囲気の変動による影響を受け難いガス調整された環境を有する投影レンズ系を具備するリソグラフィ装置を提供するものである。
【０００５】
一観点の下で、本発明は、短期圧力変動を解決し、十分に短い時間での圧力変動に対応できるリソグラフィ装置を提供するものである。
【０００６】
一観点の下で、本発明は、周囲雰囲気の変動による問題が適切に処理され、その結果、画像品質が改善され、投影系の寿命が改善され、その取り扱いが簡単な装置製造方法を提供するものである。
【０００７】
本発明の一観点によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、基板の目標部分にパターン化された放射線ビームを投影するように構成された投影系を含む。この投影系は、ハウジングおよびハウジング内に配設された複数の光学素子を含む。また、このリソグラフィ装置は、調整されたガスをハウジングに供給するための供給構造または入口と、ガス調整された環境をハウジング内に作るために、調整されたガスをハウジングから排出するためのガス排出構造とを含む。このようにして、ガス調整された環境が、環境を汚染することなく、周囲雰囲気の雰囲気変動に連通接続されている。したがって、光学系の投影の品質は、周囲雰囲気の変動による影響が少ない。
【０００８】
本発明の一観点によれば、前記種類のリソグラフィ装置が提供される。この場合、調整されたガスを制御下で周囲雰囲気に対して漏洩するために、ガス調整された環境を周囲雰囲気に連通させる少なくとも１つのゲートが設けられている。このようにして、ガス調整された環境は、環境を汚染しないで周囲雰囲気の雰囲気変動を伝達するように結合している。それ故、光学系の投影の品質は周囲雰囲気の変動にあまり影響を受けない。特に、このようなゲートにより、光学素子は、ガス調整された環境と周囲雰囲気環境との間の圧力差の影響をあまり受けないので、光学素子の機械的変形が防止され、入手する画像形成の解像度が改善される。
【０００９】
本発明の一観点によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影するように構成されている投影系を含む。投影系は、ハウジング、ハウジング内に配置されている複数の光学素子、および投影系からの放射線ビームを放出するための出口光学素子を含む。この装置は、また、ハウジング内にガス調整された環境を作るために、ハウジングに対して調整されたガスを供給するための入口、および出口光学素子を装着するための取り付け手段を含む。取り付け手段は、ハウジングから調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成するために、ハウジングの下部によって形成されるシートから予め定められた距離で、出口光学素子を懸吊するために出口光学素子に取り付けられた懸架手段を含む。このようなリソグラフィ装置においては、取り付け手段は、ハウジングから調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成するために、ハウジングの下部によって形成されるシートから予め定められた距離で、出口光学素子を懸吊するためのものである。このような取り付け手段は、上記装置の好適例を形成する。何故なら、ガス調整された環境と周囲雰囲気環境との間で制御下で連通ができるばかりでなく、従来の装着よりも機械的に遥かに安定な取付構造を提供するからである。これら従来の装着は、出口光学素子およびレンズ・ハウジングの気密カップリングにより、通常、熱的に不安定な装着による光学出口素子の平面曲げ応力を受け、その結果、光学系の画像形成が劣化する。
【００１０】
対照的に、本発明の装着は、出口光学素子およびレンズ・シートの非接触カップリングにより、少なくとも遥かに緩やかな方法で機械的変形をあまり受けない。何故なら、機械的応力を補償するように懸架部材を設計できるからである。
【００１１】
本発明の一観点によれば、装置製造方法が提供される。この装置製造方法は、投影系により基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影する段階を含む。投影系は、ガス調整された環境内に配置されている複数の光学素子を含む。この方法は、また、調整されたガスを制御下で周囲雰囲気に対して漏洩させるために、ガス調整された環境を周囲雰囲気に連通させる段階を含む。
【００１２】
本発明の一観点によれば、装置製造方法が提供される。この方法は、投影系により基板の目標部分にパターン化した放射線ビームを投影する段階を含む。投影系は、ガス調整された環境内に配置されている複数の光学素子を含む。この方法は、また、複数の光学素子の出口光学素子を、ハウジングの下部が形成するシートから予め定められた距離で懸吊することにより、ガス調整された環境から調整されたガスを排出する段階を含む。
【００１３】
本発明の一観点によれば、ガス調整された環境内で検出装置を操作するための方法が提供される。この方法は、第１のガス調整された副環境から第２のガス調整された副環境へ調整されたガスを流して第２の副環境から第１の副環境への汚染を防止する段階と、少なくとも１つのゲートを通して、第２の副環境から周囲雰囲気に所定の流速で調整されたガスを漏洩する段階と、検出装置により第２のガス調整された環境の少なくとも１つの特性を検出する段階とを含む。
【００１４】
本発明の一観点によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、基板の目標部分にパターン化された放射線ビームを投影するように構成されている投影系を含む。投影系は、ハウジングおよびハウジング内に配置されている複数の光学素子を含む。この装置は、また、ハウジング内にガス調整された環境を提供するために、調整されたガスをハウジングに供給し、そこから排出するためのガス制御装置と、ガス調整された環境を周囲雰囲気に連通させるための少なくとも１つのゲートとを含む。このゲートは、周囲雰囲気に調整されたガスの所定の漏洩を行うように配置されている。
【００１５】
本発明の一観点によれば、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、基板の目標部分にパターン化された放射線ビームを投影するように構成されている投影系を含む。投影系は、ハウジングおよびハウジング内に配置されている複数の光学素子、および投影系から放射線ビームを放出するための出口光学素子を含む。この装置は、また、ハウジング内にガス調整された環境を提供するために、ハウジングへ調整されたガスを供給するためのガス制御装置と、出口光学素子を装着するための取り付け手段とを含む。取り付け手段は、ハウジングから調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成するために、ハウジングの下部によって形成されるシートから予め定められた距離で出口光学素子を懸吊するために出口光学素子に取り付けられた懸架手段を含む。
【００１６】
以下、添付図を見ながら本発明の実施例について説明するが、これは単に例示である。図中、対応する参照符号は対応する部材を示す。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一例に係わるリソグラフィ装置の模式図である。この装置は、放射線ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線）を調整するように構成されている照明システム（照明装置）ＩＬと、パターン付与装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように作られていて、いくつかのパラメータによりパターン付与装置を正確に位置決めするように構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続している支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェハ）Ｗを保持するように作られていて、いくつかのパラメータにより基板を正確に位置決めするように構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続している基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）上にパターン付与装置ＭＡにより、放射線ビームＢに与えるパターンを投影するように構成されている投影系（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳとを備える。
【００１８】
照明システムは、放射線をある方向に向け、整形し、または制御するための屈折性、反射性、磁性、電磁性、静電性またはその他のタイプの光学構成要素、またはこれらの任意の組み合わせのような種々のタイプの光学構成要素を含むことができる。
【００１９】
支持構造は支持する、すなわち、パターン付与装置の重量を支える。支持構造は、パターン付与装置の向き、リソグラフィ装置の設計、および例えば、パターン付与装置が真空環境内で保持されるのかどうかというようなその他の条件に依存する方法でパターン付与装置を保持する。支持構造は、パターン付与装置を保持するために、機械、真空、静電またはその他の締付け技術を使用することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定または移動することができるフレームまたはテーブルであってもよい。支持構造は、例えば、投影系に対して、パターン付与装置を所望の位置に確実に位置させることができる。「レチクル」または「マスク」という用語が本明細書のどこかで使用されている場合には、もっと一般的な用語である「パターン付与装置」と同じものであると見なすことができる。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「パターン付与装置」という用語は、放射線ビームを、基板の目標部分にパターンを生成するようなその断面のパターンの形にするために使用することができる任意のデバイスを指すものと広義に解釈すべきである。放射線ビームに与えられたパターンは、例えば、パターンが位相シフト・フィーチャまたはいわゆる補助フィーチャを含んでいる場合には、基板の目標部分の所望のパターンに正確に対応しない場合があることに留意されたい。一般的に、放射線ビームに与えられたパターンは、集積回路のような目標部分で生成されるデバイスの特定の機能層に対応する。
【００２１】
パターン付与装置は透過性のものであっても反射性のものであってもよい。パターン付与装置の例としては、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネル等がある。マスクはリソグラフィで周知のものであり、２進交互位相シフトおよび減衰位相シフトおよび種々のハイブリッド・マスク・タイプのようなマスク・タイプを含む。プログラマブル・ミラー・アレイの一例は、異なる方向に入射放射線ビームを反射するように、それぞれを個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリックス配置を使用する。傾斜したミラーは、ミラー・マトリックスにより反射した放射線ビームをあるパターンの形にする。
【００２２】
本明細書で使用する場合、「投影系」という用語は、使用する露光放射線、または浸漬液の使用または真空の使用のようなその他の要因に適している屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システムおよび静電光学システムまたはこれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影系を含むものとして広義に解釈すべきである。本明細書内のどこかで「投影レンズ」という用語が使用されている場合には、もっと一般的な用語である「投影系」と同じものであると見なすことができる。
【００２３】
本明細書で説明する場合には、装置は、透過性タイプのもの（例えば、透過性マスクを使用する）である。別の方法としては、装置は反射性タイプのもの（例えば、上記タイプのプログラマブル・ミラー・アレイを使用する、または反射性マスクを使用する）であってもよい。
【００２４】
リソグラフィ装置は、２つ（二重ステージ）またはもっと多くの基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプであってもよい。このような「多重ステージ」機械の場合には、追加のテーブルを並列に使用することができ、または準備段階を、１つまたは複数のその他のテーブルを露光に使用しながら、１つまたは複数のテーブル上で実行することができる。
【００２５】
リソグラフィ装置は、また、投影系と基板との間の空間を満たすために、基板の少なくとも一部を、例えば、水のような屈折率が比較的高い液体で覆うことができるタイプのものであってもよい。浸漬液は、また、例えば、マスクと投影系との間のようなリソグラフィ装置内のその他の空間に適用することもできる。浸漬技術は、投影系の開口数を増大するためのものであって、当業者であれば周知のものである。本明細書で使用する場合には、「浸漬」という用語は、基板のような構造は液体内に沈んでいる必要はなく、液体は露光の間、投影系と基板との間に位置していればよいことを意味する。
【００２６】
図１を見ると、照明装置ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受光する。この放射線源およびリソグラフィ装置は、例えば、放射線源がエキシマ・レーザの場合のように、別々のエンティティであってもよい。このような場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば、適当な方向づけミラーおよび／またはビーム・エクスパンダを含むビーム供給システムＢＤの助けを借りて、放射線源ＳＯから照明装置ＩＬに通過する。その他の場合、放射線源は、例えば、放射線源が水銀ランプである場合のように、リソグラフィ装置の一部であってもよい。放射線源ＳＯと照明装置ＩＬは、必要な場合には、ビーム供給システムＢＤと一緒に放射システムと呼ぶ場合もある。
【００２７】
照明装置ＩＬは、放射線ビームの角度輝度分布を調整するための調整手段ＡＤを含むことができる。一般的に、照明装置の瞳面内の輝度分布の少なくとも外部および／または内部半径範囲（通常、それぞれ外側σおよび内側σと呼ばれる）を調整することができる。さらに、照明装置ＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような種々のタイプのその他の構成要素を含むことができる。照明装置は、その断面で所望の均一性および輝度分布を達成する目的で、放射線ビームを調整するために使用することができる。
【００２８】
放射線ビームＢは、支持構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上に保持されているパターン付与装置（例えば、マスクＭＡ）上に入射し、パターン付与装置によりパターン化される。マスクＭＡを横切った後で、放射線ビームＢは投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳはビームの焦点を基板Ｗの目標部分Ｃ上に結ぶ。第２の位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニア・エンコーダまたは容量性センサ）により、例えば、放射線ビームＢの通路内の異なる目標部分Ｃを位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１に明示的に示されていない）を、例えば、マスク・ライブラリからの機械的検索の後、または走査中に、放射線ビームＢの通路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般的に、マスク・テーブルＭＴは、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成しているロング・ストローク・モジュール（粗動位置決め）およびショート・ストローク・モジュール（微動位置決め）により移動させることができる。同様に、基板テーブルＷＴは、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成しているロング・ストローク・モジュールおよびショート・ストローク・モジュールにより移動させることができる。ステッパの場合には（スキャナとは反対に）、マスク・テーブルＭＴをショート・ストローク・アクチュエータだけに接続することもできるし、または固定することもできる。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク・アラインメント・マークＭ１、Ｍ２および基板アラインメント・マークＰ１、Ｐ２により整合することができる。図に示すように、基板アラインメント・マークは、専用の目標部分を占めているが、これらのマークは目標部分（スクライブ・レーン・アラインメント・マークと呼ばれる）間の空間内に位置させることもできる。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが位置している場合には、マスク・アラインメント・マークをダイの間に位置させることができる。
【００２９】
図の装置は下記のモードのうちの少なくとも１つで使用することができる。
【００３０】
１．ステップ・モードの場合には、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは本質的に固定されていて、一方、投影ビームに与えられた全パターンが一度に（すなわち、１回の静的露光で）目標部分Ｃ上に投影される。基板テーブルＷＴは、次に、Ｘおよび／またはＹ方向にシフトされ、そのため異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードの場合には、露光フィールドの最大サイズにより１回の静的露光で画像形成される目標部分Ｃのサイズが制限される。
【００３１】
２．走査モードの場合、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期状態で走査され、一方、投影ビームに与えられたパターンが、目標部分Ｃ上に投影される（すなわち、１回の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、拡大（縮小）および投影系ＰＳの画像の逆特性により決定することができる。走査モードの場合には、露光フィールドの最大サイズにより１回の動的露光の際の目標部分の（走査方向でない方向の）幅が制限され、一方、走査運動の長さにより目標部分の（走査方向の）高さが決まる。
【００３２】
３．その他のモードの場合、マスク・テーブルＭＴは、プログラマブル・パターン付与装置を保持する本質的に固定状態に維持され、基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられたパターンの形が目標部分Ｃ上に投影されている間に移動または走査される。このモードの場合、一般的に、パルス放射線源が使用され、プログラマブル・パターン付与装置が、基板テーブルＷＴの各運動の後で、または走査中の連続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、上記タイプのプログラマブル・ミラー・アレイのようなプログラマブル・パターン付与装置を使用し、マスクを用いないリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３３】
上記使用モードの組み合わせおよび／または変更したもの、または全然異なる使用モードを使用することもできる。
【００３４】
図２は、本発明による投影光学系の一実施形態である。図２は、フォトリソグラフィのために使用する投影レンズ系１の略図である。投影系１は、ハウジング２と、ハウジング２内に配置されている複数の光学素子３とを含む。ガス制御ユニットまたは制御装置４は、１つまたは複数のガス入口または「送り装置」５を通してハウジング２に供給されるガスの供給および調整を制御するためのものである。ガス制御ユニット４は、光学系からガスの流出を測定するために使用する流量計６および圧力計７を含む。この実施形態によれば、投影光学系１は、別々のコンパートメント８、１０に分割される。この場合、上部コンパートメント８は、入口５およびガス制御ユニット４と連通している排出装置９に直接接続している閉コンパートメントとして形成され、そうでない場合には従来通りに形成される。対照的に、光学素子１１（通常は、最後の光学素子に隣接する）により上部コンパートメント８から物理的に分離している下部コンパートメント１０は、ガス制御ユニット４内に配置されている分割装置から供給される送り装置である、別の入口５’から供給を受ける。しかし、分離装置は、光学素子の感度に従ってまたどれが一番密封し易いかに従ってその他の位置に設置することもできる。さらに、別の方法としては、例えば、界面１２およびガス制御ユニット４を接続しているレンズ・ハウジング２とガス供給ライン１３との間の界面１２上に設置されている分割装置内のガス流（図面の矢印で概略示す）のもっと下流にこの分割装置を設置することもできる。下部コンパートメント１０においては、排出装置９’は、フィードバックを通してガス制御ユニット４に直接接続しているのではなく、周囲雰囲気へ調整されたガスを制御下で漏洩するように、周囲雰囲気と連通している流体内にゲートとして設置されている。ある実施形態の場合には、漏洩の速度はゲートにより制御される。出口光学素子１４が全体的に非常に柔軟であるために、ガス調整されたコンパートメント間の圧力差の変動は、多くの場合、（出口）光学素子１４の機械的変形による光学系の望ましくない光学的挙動になる。この点に関して、電子類似物の場合、下部コンパートメント１０は、ガスが流れるようにできるようにするための空間を形成するものと見なすことができる。この場合、入口５’および排出装置９’は、この流れ回路のインピーダンス値を決める。
【００３５】
入口または送り装置５／５’は、通常、流れの供給源であると見なすことができる。Ｃ値はシステムの容積により決まり、大部分の排出装置９／９’がＲ値を決める。それ故、Ｃおよび／またはＲを低減すると、システムのレスポンスがよくなる。
【００３６】
それ故、ＲＣ回路は、容量またはインピーダンスが低減した場合、圧力変動に対するレスポンスが速くなるように、それ故出口光学素子１４に加わる機械的応力が最小限度に低減するように設置される。別の方法としては、ガス排出部９’を界面１２とは異なる位置に設置することができる。
【００３７】
図２を見れば分かるように、ある実施形態の場合には、出口光学素子に近いハウジングにガスを供給することができる。また、ハウジングは、２つ以上（例えば、少なくとも２つ）の別々の空間を有することができる。ある実施形態の場合には、上記空間内に異なる周囲条件を提供することができる。
【００３８】
図３は、図２の場合のように、下部コンパートメント１０が、上部コンパートメント８に調整されたガスを供給するために使用する入口５とは別に、入口５’により供給を受ける実施形態を示す。図２の実施形態とは異なり、入口５’は、第２の最後の光学素子の取り付け手段を介して内部から供給を受ける。図３の場合には、最後および最後の１つ前の光学素子により分離が行われるが、本発明の場合必ずしもそうする必要はない。
【００３９】
それ故、投影系を調整するためのガス流は、図２のところで説明したガス制御ユニットへの直接フィードバックを行わなくても供給することができる。代わりに、ガス流は、汚染が最も下のコンパートメントに流入するのを防止するために、十分な流量を供給するように制御される。この場合、最も下のコンパートメントのＲ−Ｃ値は、出口光学素子１４に加わる圧力変化が最も少なくなるように配置される。図示していないが、図４および図７のところでさらに説明するように、例えば、排出装置９’の近くにガス抽出装置（図示せず）を設置することにより、周囲環境内への流入を防止するためにガス流を制限することができる。
【００４０】
図４および拡大断面図４Ａは、本発明のコンセプトを利用するもう１つの実施形態を示す。同時に、図４の実施形態は、今までに遭遇した懸架手段問題、特に出口光学素子１４の漏洩を起こさない密封を行う際の問題を根本的に解決する装置を示す。従来、出口光学素子１４をレンズ・ハウジング２に接着することによりこのような密封を行ってきたが、この方法だと種々の問題が起こる。何故なら、例えば、熱による影響または磨耗による影響が、機械的変形を起こし、それが光学性能を劣化させたからである。しかし、本発明によれば、「密封」はハウジング２から調整されたガスを排出するためのガス排出構造を形成するために漏洩を行い、ハウジング２の下部が形成するシート１５から所定の距離ｈのところに、出口光学素子１４を懸吊するために出口光学素子１４に取り付けられた懸架手段によって行われる。図４Ａは、この点において、光学系１の外部に位置する周囲雰囲気ガス１７と光学系１内に位置する調整されたガス１８との間に拡散バリアを供給するような大きさに、出口光学素子１４間に流出開口部１６が形成される様子を示す。この点に関して、周囲雰囲気１７とガス調整された環境１８との連通を行う細長いガス流路１９により拡散バリアが形成される。
【００４１】
チャネル１９の寸法は、特に以下に説明するように、周囲環境１７からの汚染を防止するように設計される。さらに、周囲雰囲気の「汚染」を防止するために、ガス抽出装置２０が、漏洩した調整ガスを排出するためにチャネル１９の流出開口部の近くに装着される。
【００４２】
一例を挙げて説明すると、特定の設計の場合には、拡散バリアの寸法を図４Ａに示すように計算した。設計パラメータとしては、レンズ・ハウジング２内の１００Ｐａの過圧力、約０．１〜１０Ｎｌ／ｈの漏洩の流れ等がある。
【００４３】
拡散バリアは、下式により計算することができる。
【数１】
2006041522.tif 000003
【００４４】
ここで、Ｃは内部濃度であり、Ｃ０は汚染物の外部濃度であり、ｕはギャップ内の平均速度［ｍ／ｓ］であり、Ｌはギャップの長さ［ｍ］であり、Ｄは拡散係数［ｍ２／ｓ］であり、Ｋは拡散バリア［−］である。このバリアの実際の値は、１０〜２０と計算した。
【００４５】
ガス出力は制限しなければならない。何故なら、ガス出力はレンズの下を移動するウェハ・ステージの干渉計システムのようなその他の環境パラメータを擾乱する恐れがあるからである。この制限により、圧力降下（１００Ｐａ）およびすでに計算した拡散バリアにより、最小のギャップ高さを計算することができる。
【００４６】
図５は、数種類の汚染物のこの分析の結果を含むグラフである。主な汚染物Ｏ２、Ｈ２Ｏ、ＳＯ２およびＮＨ３の仕様に適合するために、最低のギャップ高さは、５〜１０ｍｍの長さを含む２０〜２５μｍ程度でなければならないことが分かった。
【００４７】
図６は、図４の装置内の出口光学素子１４のもう１つの略図である。出口光学素子１４は、プレートに接着された懸架ブラケット２１により運動学的に装着されている平板を含む。ブラケット２１は、プレート内の平面応力の発生を防止するために形成される。ブラケット２１は、ブラケットが横方向に運動できる余裕を有するように設計される。それ故、ブラケット２１は、光学素子１４の１つの面側からだけ出口光学素子１４に懸架手段を供給するように配置されていて、出口光学素子１４の平面方向に少し自由に運動できるようになっている。
【００４８】
図６は、プレートに対向して、レンズ・ハウジング２のシート（図７参照）が、図４のところで説明したように、２つの対向プレートにより細長いチャネル１９を形成するように配置されているエリア２２の略図である。ブラケット２１は、図７に示すように、出口光学素子１４をレンズ・ハウジング２に接続していて、一方チャネル構造１９を形成するために、この素子を所定の距離のところに吊り下げている。さらに、図７は、出口光学素子１４の懸架手段の側面の略図である。この図は、また、流出する調整されたガスが環境を汚染するのを防止するための抽出装置２３を示す。
【００４９】
図８は、本発明のある態様に従って装着した、図２のところで説明した圧力センサ７（または任意のその他のセンサまたは阻止弁）の簡単な配置である。この点に関して、センサ７は、ガス調整された環境１８に直接連通している。この方法により、ガス調整された環境１８の１つの特性を検出することができる。上記の精巧な設計規則により、センサの汚染が環境１８に流入するのが防止される拡散バリアを作ることができる。これにより「汚れた」センサを使用することができ、極度に清浄な環境１８内で使用する圧力検出装置のコスト、組立ておよび保守が非常に安くなり、簡単になる。しかし、このコンセプトは、また、例えば、流量センサまたはガス調整された環境内の問題の量を測定するためのその他のセンサのような異なるタイプのセンサにも適用することができる。この目的のために、本発明は、相互に自由に連通できる２つの副環境８、１０内に環境を配置する段階と、第１の副環境から第２の副環境へ調整されたガス流２４を供給して第２の環境から第１の環境への汚染を防止する段階と、第２の副環境内に、周囲雰囲気に調整されたガスを制御下で漏洩するように配置された周囲雰囲気を含むガス調整された環境と連通するための少なくとも１つのゲート９’を設置する段階と、第２のガス調整された環境内に検出装置７を配置する段階とを含むガス調整された環境内で検出装置７を操作する方法を提案する。図の実施形態によれば、検出装置７は圧力検出装置である。しかし、本発明は、このタイプの検出装置に限定されないで、例えば、温度センサ、酸素センサ、水センサ、輝度検出装置等のようなその他の検出装置も使用することができる。さらに、検出装置は安全弁であってもよい。
【００５０】
本明細書において、ＩＣ製造の際のリソグラフィ装置の使用について特に参照する場合があるが、本発明のリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気領域メモリ用の案内および検出パターン、フラットパネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のようなその他の用途にも使用することができることを理解されたい。当業者であれば、このような別の用途の場合、本明細書で使用する「ウェハ」または「ダイ」という用語は、それぞれもっと一般的な用語である「基板」または「目標部分」と同義語であると見なすことができることを理解することができるだろう。本明細書における基板は、例えば、トラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールのような露光の前後で処理することができる。適用できる場合には、本明細書の開示を、上記およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板を、例えば、多層ＩＣを形成するために２回以上処理することができる。そのため、本明細書で使用する基板という用語は、多重処理層をすでに含んでいる基板を意味する場合もある。
【００５１】
光リソグラフィ装置として本発明の実施形態を使用するために上記説明を特に参照することができるが、本発明は、例えばインプリント・リソグラフィのようなその他の用途にも使用することができ、その場合、前後関係から判断出きる場合には、光リソグラフィに限定されないことを理解することができるだろう。インプリント・リソグラフィの場合には、パターン付与装置内の形が基板上に生成されるパターンを決める。パターン付与装置の形は、基板に塗布されたレジストの層内に押しつけることができ、その場合、レジストは電磁放射線、熱、圧力またはこれらの組み合わせを適用することにより硬化される。パターン付与装置をレジストから取り除くと、レジストが硬化した後でその中にパターンが残る。
【００５２】
本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、極紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）、およびイオン・ビームまたは電子ビームのような粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射線を含む。
【００５３】
「レンズ」という用語は、前後関係からそう解釈できる場合には、屈折性、反射性、磁性、電磁性および静電性光学構成要素を含む種々のタイプの光学構成要素のうちの任意のものまたは組み合わせを意味する。
【００５４】
今まで本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は上記以外の方法でも実行することができることを理解することができるだろう。例えば、本発明は、上記方法を記述している機械読み取り可能命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータ・プログラムの形をとることもできるし、またはその内部にこのようなコンピュータ・プログラムを記憶しているデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形をとることもできる。また、上記密封機構および方法は、レチクル（例えば、出口光学素子ではなく、入口光学素子）に近いレンズを密封するために使用することができ、および／またはレチクル・ステージの近くで使用することができることを述べておきたい。
【００５５】
上記説明は例示としてのものであって本発明を制限するものではない。それ故、当業者であれば、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなしに、上記発明を種々に修正することができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例に係わるリソグラフィ装置。
【図２】本発明による投影光学系の一例。
【図３】本発明による投影光学系の一例。
【図４】本発明による投影光学系の一例。
【図５】本発明による周囲環境と連通するゲートを必要な大きさにする場合の結果を示すグラフ。
【図６】本発明により設計した出口光学素子の概略斜視図。
【図７】装着状態にある図６の実施例を示す。
【図８】本発明の一観点により配設されたセンサの模式的構成。
【図１】
2006041522.tif 000004
【図２】
2006041522.tif 000005
【図３】
2006041522.tif 000006
【図４】
2006041522.tif 000007
【図５】
2006041522.tif 000008
【図６】
2006041522.tif 000009
【図７】
2006041522.tif 000010
【図８】
2006041522.tif 000011
【外国語明細書】
2006041522000001.pdf