(57)【要約】【課題】短時間でシャッタを開閉できるリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置は、放射ビームを調整するよう構成され、配置された照明系と、放射ビームにパターンを付与するよう構成され、配置されたパターニングデバイスと、パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するよう構成され、配置された投影系と、基板を保持するよう構成され、配置された基板テーブルと、放射ビームの少なくとも一部が投影系を通過するのを選択的に阻止するよう構成され、配置されたシャッタシステムとを備える。シャッタシステムは、第１シャッタ素子と、回転したときに放射ビームの通過を交互に許可および阻止するよう構成され、配置された回転可能な第２シャッタ素子とを備える。第１シャッタ素子および回転可能な第２シャッタ素子は、同一構造ではない。【選択図】図２Ａ
2008219000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整するよう構成され、配置された照明系と、
放射ビームにパターンを付与するよう構成され、配置されたパターニングデバイスと、
パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するよう構成され、配置された投影系と、
前記基板を保持するよう構成され、配置された基板テーブルと、
放射ビームの少なくとも一部が前記投影系を通過するのを選択的に阻止するよう構成され、配置されたシャッタシステムと、を備えるリソグラフィ装置であって、
前記シャッタシステムは、
第１シャッタ素子と、
回転したときに放射ビームの通過を交互に許可および阻止するよう構成され、配置された回転可能な第２シャッタ素子と、を備え、
前記第１シャッタ素子および回転可能な第２シャッタ素子は、同一構造ではないことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記シャッタシステムは、前記照明系内に位置していることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記回転可能な第２シャッタ素子は開口が設けられており、前記開口は、前記回転可能な第２シャッタ素子の回転の間に放射ビームが該開口と位置合わせされたときに、放射ビームの通過を許容するよう構成され、配置されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記開口は、円弧形状であることを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記円弧形状の開口の曲率半径は、前記回転可能な第２シャッタ素子の中心にその中心が位置することを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記回転可能な第２シャッタ素子はノッチを備えており、前記ノッチは、前記回転可能な第２シャッタ素子の回転の間に放射ビームが該ノッチと位置合わせされたときに、放射ビームの通過を許容するよう構成され、配置されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記回転可能な第２シャッタ素子は、ディスク形状であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記回転可能な第２シャッタ素子は、その中心を通って伸びる軸の周りを回転することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記回転可能な第２シャッタ素子は、熱または放射を反射する材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記回転可能な第２シャッタ素子は、熱または放射を吸収する材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記第１シャッタ素子は、熱または放射を反射する材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記第１シャッタ素子は、熱または放射を吸収する材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記第１シャッタ素子は、回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記第１シャッタ素子は、直線的に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
当該リソグラフィ装置は、ステッパリソグラフィ装置であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
当該リソグラフィ装置は、スキャナリソグラフィ装置であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
水銀ランプを備える放射源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記第１シャッタ素子は、前記回転可能な第２シャッタ素子の前に、放射ビームを受けるよう配置されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記第１シャッタ素子は、前記回転可能な第２シャッタ素子の後に、放射ビームを受けるよう配置されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
リソグラフィ装置のパターニングデバイスで放射ビームをパターニングするステップと、
パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するステップと、
放射ビームが回転シャッタ素子へ通過するのを選択的に許可または阻止するために可動シャッタ素子を動かすステップと、
放射ビームが前記リソグラフィ装置の１つ以上の他の部分へ通過するのを交互に許可および阻止するために、前記回転シャッタ素子を連続的に回転させるステップと、
を備えることを特徴とするリソグラフィ方法。
【請求項２１】
放射ビームの通過を阻止するために前記回転シャッタ素子が回転されたときに、前記基板を移動させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２２】
放射ビームの通過を阻止するために前記可動シャッタ素子が移動されたときに、第１の位置から第２の位置へ前記基板を移動させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２３】
前記他の部分は、インテグレータを含むことを特徴とする請求項２０に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２４】
前記回転シャッタ素子は、所定の速度で回転されることを特徴とする請求項２０に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２５】
リソグラフィ装置のパターニングデバイスで放射ビームをパターニングするステップと、
パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するステップと、
放射ビームが可動シャッタ素子へ通過するのを交互に許可および阻止するために、回転シャッタ素子を連続的に回転させるステップと、
放射ビームが前記リソグラフィ装置の１つ以上の他の部分へ通過するのを選択的に許可または阻止するために、前記可動シャッタ素子を移動させるステップと、
を備えることを特徴とするリソグラフィ方法。
【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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィシステムは、所望のパターンを基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィシステムは、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。そのような状況においては、マスクまたはレチクルと称されるパターニング用デバイスを使用して、ＩＣの各層に対応した回路パターンが形成され、このパターンは、照射感応材料（レジスト）層を有する基板（たとえば、シリコンウエハ）上の目標部分（たとえば、１つまたは複数のダイからなる部分）上に結像される。通常、単一の基板は、連続して露光される隣接する目標部分のネットワークを含んでいる。従来知られた一般的なリソグラフィ装置は、所謂ステッパおよび所謂スキャナを含む。ステッパにおいては、各目標部分は、全体のパターンを目標部分に一度に露光することにより照射される。スキャナにおいては、各目標部分は、一定方向（スキャン方向）のビームによってパターンをスキャンすることにより、この方向に対して基板を平行または逆平行に同期してスキャンする間に、照射される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在のリソグラフィ装置においては、たとえば、基板の目標部分の照射が必要とされないときに、放射源からの放射がリソグラフィ装置を通過することを防ぐために、シャッタシステムが設けられる。状況次第で、放射が短時間（たとえば、放射の短時間）リソグラフィ装置を通過するようにするために、シャッタシステムのシャッタを迅速に開閉したり、シャッタシステムのシャッタを繰り返して開閉したりすることが必要となるかもしれない。シャッタシステムのシャッタが重い場合、露光時間が十分に短くなるのに十分な程の短時間でシャッタを開閉することは困難または不可能である。
【０００４】
それゆえ、本明細書または他のどこかで認識されているか否かにかかわらず、たとえば、１つまたは複数の従来技術の課題を取り除くまたは軽減するリソグラフィ装置および方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様によれば、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、放射ビームを調整するよう構成され、配置された照明系と、放射ビームにパターンを付与するよう構成され、配置されたパターニングデバイスと、パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するよう構成され、配置された投影系と、基板を保持するよう構成され、配置された基板テーブルと、放射ビームの少なくとも一部が投影系を通過するのを選択的に阻止するよう構成され、配置されたシャッタシステムとを備える。シャッタシステムは、第１シャッタ素子と、回転したときに放射ビームの通過を交互に許可および阻止するよう構成され、配置された回転可能な第２シャッタ素子とを備える。第１シャッタ素子および回転可能な第２シャッタ素子は、同一構造ではない。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、リソグラフィ方法が提供される。この方法は、リソグラフィ装置のパターニングデバイスで放射ビームをパターニングするステップと、パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するステップと、放射ビームが回転シャッタ素子へ通過するのを選択的に許可または阻止するために可動シャッタ素子を動かすステップと、放射ビームがリソグラフィ装置の１つ以上の他の部分へ通過するのを交互に許可および阻止するために、回転シャッタ素子を連続的に回転させるステップとを備える。
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、リソグラフィ方法が提供される。この方法は、リソグラフィ装置のパターニングデバイスで放射ビームをパターニングするステップと、パターン付与された放射ビームを基板の目標部分に投影するステップと、放射ビームが可動シャッタ素子へ通過するのを交互に許可および阻止するために、回転シャッタ素子を連続的に回転させるステップと、放射ビームがリソグラフィ装置の１つ以上の他の部分へ通過するのを選択的に許可または阻止するために、可動シャッタ素子を移動させるステップとを備える。
【０００８】
本発明の実施形態は、ほんの一例として、添付図面を参照して説明される。図面において、対応する符号は、対応する部分を指し示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書においては、リソグラフィ装置をＩＣの製造に用いる場合について記載されているが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用のガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどのその他の用途を有してもよい。当業者であれば、そのような代替の用途において、本明細書における「ウエハ」または「ダイ」なる用語の使用は、「基板」または「目標部分」というより一般的な用語と同じ意味として見なされることを理解するであろう。基板は、露光前または露光後において、たとえばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、計測装置、または検査装置により処理されてもよい。適用できる場合は、本明細書における開示は、その他の基板処理ツールに適用されてもよい。さらに、基板は、たとえば多層ＩＣを形成するために、１度以上処理されてもよい。それゆえ、本明細書における基板の用語は、複数の処理層を既に含む基板も示している。
【００１０】
本明細書で用いられる「放射（radiation）」および「ビーム」の用語は、イオンビームや電子ビームなどの粒子ビームだけでなく、紫外線（ＵＶ）放射（たとえば、４３６，４０５，３６５，２４８，１９３，１５７，または１２６ｎｍの波長を有する）、および極紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含している。
【００１１】
本明細書において「パターニングデバイス」なる用語は、たとえば基板の目標部分にパターンを生成する等、放射ビームの断面にパターンを付与するために用い得るデバイスを示すように広く解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンに厳密に一致していなくてもよい。通常、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特定の機能層に対応する。
【００１２】
パターニングデバイスは、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。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、およびプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィにおいてはよく知られており、様々なハイブリッドタイプのマスクだけでなく、バイナリ、交互位相シフト（alternating phase-shift）、減衰位相シフト（attenuated phase-shift）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は、微少ミラーのマトリックス配列を用いている。微少ミラーのそれぞれは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するために、個別に傾斜させることができる。このようにして、反射ビームは、パターンを付与される。
【００１３】
支持構造体は、パターニングデバイスを保持している。支持構造体は、パターニングデバイスの幾何学的配置（オリエンテーション）、リソグラフィ装置の設計、および、たとえばパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否かなどのその他の条件に応じたやり方で、パターニングデバイスを保持している。支持構造体は、機械的なクランプ、真空、または、たとえば真空下での静電クランプなどのその他のクランプ技術を用いることができる。支持構造体は、たとえば、必要に応じて固定または移動可能とされ、且つパターニングデバイスがたとえば投影系に対して所望の位置とされるようなフレームまたはテーブルであってもよい。本明細書における「レチクル」または「マスク」なる用語のいかなる使用も、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同じ意味と見なしてよい。
【００１４】
本明細書において用いられる「投影系」なる用語は、使用される露光放射、あるいは液浸露光用液体や真空の利用などの他の要因に関して適切とされる、屈折光学系、反射光学系、および反射屈折光学系などを含む様々なタイプの投影系を包含するものとして広く解釈されるべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語は、より一般的な「投影系」という用語と同義に用いられ得る。
【００１５】
照明系は、放射ビームを導き、成形し、制御するために、屈折型光学素子、反射型光学素子、反射屈折型光学素子を含む様々なタイプの光学素子を包含してもよい。
そして、これらの素子は、下記において集合的にまたは単独で「レンズ」と称される。
【００１６】
リソグラフィ装置は、２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００１７】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が「液浸露光用の液体」で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有するたとえば水などの液体であり、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸露光用の液体は、たとえばマスクと投影系の第１素子との間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増大させる技術として周知である。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。この装置は、放射ビームＰＢ（たとえば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射など）を調整する照明系（照明器）ＩＬと、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持する、アイテムＰＬに対してパターニングデバイスを正確に位置決めするための第１位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造体（たとえばマスクテーブル）ＭＴと、基板（たとえば、レジストがコーティングされたウエハ）Ｗを保持する、アイテムＰＬに対して基板Ｗを正確に位置決めする第２位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（たとえば、ウエハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによりパターン付与された放射ビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば、１つまたは複数のダイからなる）上に結像するよう構成された投影系（たとえば、屈折投影レンズ）ＰＬと、放射ビームの少なくとも一部がリソグラフィ装置の素子上をまたは素子を通って通過するのを選択的に妨げるシャッタシステムＳＳとを備える。
【００１９】
ここで示すように、装置は、（たとえば、透過マスクを用いた）透過型のものである。あるいはまた、装置は、（たとえば、上述したようなプログラマブルミラーアレイを用いた）反射型のものであってもよい。
【００２０】
照明器ＩＬは、放射源ＳＯから照射ビームを受け取る。たとえば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤはたとえば適当な方向変更用ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００２１】
照明器ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＭを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径および／または半径方向内径（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明器は、ビーム断面における所望の均一性および強度分布を有する、調整された放射ビームを提供する。
【００２２】
放射ビームＰＢは、支持構造体ＭＴに保持されたパターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡを横断した後、ビームＰＢは、レンズＰＬを通過する。レンズＰＬは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に合焦させる。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば、干渉デバイス）により、基板テーブルＷＴは正確に移動され、たとえばビームＰＢの経路において異なる目標部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよびもう一つの位置センサ（図１には明示的に図示されていない）が、たとえばマスクライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために用いられる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め）およびショートストロークモジュール（精密な位置決め）を用いて実現される。これらは、位置決めデバイスＰＭおよびＰＷを形成する。しかしながら、ステッパの場合には（スキャナの場合とは対称的に）、支持構造体ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続されるか、または固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスのアライメントマークＭ１，Ｍ２と、基板のアライメントマークＰ１，Ｐ２を用いて位置合わせされる。
【００２３】
図示の装置は、たとえば以下のモードで使用することができる。
【００２４】
１．ステップモードにおいては、ビームＰＢに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、支持構造体ＭＴおよび基板テーブルＷＴは、実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００２５】
２．スキャンモードにおいては、ビームＰＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造体ＭＴおよび基板テーブルＷＴは、同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造体ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影系ＰＬの拡大（縮小）特性および像反転特性により定められる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００２６】
３．もう一つのモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持する支持構造体ＭＴは、実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは、ビームＰＢに付与されたパターンが目標部分Ｃ上に投影される間に、移動または走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が用いられ、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の各移動の後、または走査中の連続する放射パルス間に、要求に応じて更新される。この動作モードは、上述した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用いたマスクレスリソグラフィに適用しやすい。
【００２７】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。
【００２８】
従来のリソグラフィ装置においては、放射ビームの経路内および経路外に移動可能な１つ以上のシャッタを備えるシャッタシステムが設けられる。たとえば、基板の目標部分が放射に露光される時間（すなわち露光時間）は、シャッタを所望の期間、開くことにより制御可能である。露光時間が短い場合、迅速に、しばしば繰り返してシャッタを開閉することが必要となる。シャッタを十分な程迅速に移動できない場合には、十分な短露光時間以下を達成することは不可能となる。具体的に言うと、露光時間は、シャッタを開閉するのに要する時間により制限される。
【００２９】
いくつかのリソグラフィ装置においては、基板にパターニングに用いられる放射ビームは、非常に強力および／または高エネルギーの光子を備える。このような強力なまたは高エネルギーの放射ビームは、多量の熱を発生する。この熱は、長期にわたるとシャッタシステムのブレード（blade)を損傷または溶かしてしまう可能性がある。このため、シャッタシステムのブレードは、しばしば「極めて丈夫」である。これは、放射ビームの劣化作用を遅らせるまたは防ぐために、ブレードは厚くまたは高密度材料から形成されるからである。シャッタシステムのブレードは、厚い、および／または高密度材料から形成されるので、それらは一般に（たとえば重いなど）扱いにくく、それゆえ迅速に動かすことが難しい。ブレードを迅速に動かすことが難しいため、短露光時間を達成することは困難または不可能となる。
【００３０】
図１には、本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置が示されている。図１において、シャッタシステムＳＳは、照明器ＩＬ内のアジャスタＡＭの前に（または図１に示されるように「上」に）示されている。しかしながら、当然のことながら、シャッタシステムＳＳは、照明器ＩＬのどんな適切な部分に位置されてもよい。たとえば、シャッタシステムＳＳは、アジャスタＡＭとインテグレータＩＮとの間、インテグレータＩＮとコンデンサＣＯとの間、またはコンデンサＣＯとパターニングデバイスＭＡとの間に設けられてもよい。シャッタシステムＳＳは、たとえば放射ビームの断面が非均一になる可能性を低減または除去するために、インテグレータＩＮの前に位置されてもよい。シャッタシステムＳＳはまた、図１において概略的に示されている。しかし、当然のことながら、シャッタシステムＳＳの構成要素は、照明器ＩＬにわたって適した場所に位置されてもよい。たとえば、シャッタシステムの１つ以上の部分（たとえばシャッタ）は、ビーム搬送系ＢＤとアジャスタＡＭとの間に位置されてもよく、その一方で、シャッタシステムの他のマスキング部分は、たとえばコンデンサＣＯとパターニングデバイスＭＡとの間に設けられてもよい。当業者に理解されるように、シャッタシステムＳＳは、どんな適切な方法で構成されてもよい。
【００３１】
図２Ａ〜図２Ｃは、図１のシャッタシステムＳＳをより詳細に示す。本発明の実施形態に係るシャッタシステムＳＳは、（回転シャッタ素子として機能する）回転ディスク１と、２つの移動可能なシャッタ素子２、３（以下、「可動シャッタ素子２，３」と称する）とを備える。回転ディスク１は、開口１ａが設けられている。開口１ａは円弧形状であり、円弧形状の開口１ａの曲率半径は、回転ディスク１の中心に中心がある。
【００３２】
可動シャッタ素子２、３は、放射ビームＲＢ（たとえば、図１の光源ＳＯにより提供された放射ビーム）が回転ディスク１上へと通過するのを阻止する第１の配置から、回転ディスク１上へと通過するのを許可する第２の配置へと移動可能である。可動シャッタ素子２、３は、回転軸２ａ、３ａの周りを適切に回転することにより、適切な配置とされる。当然のことであるが、回転に代えて、可動シャッタ素子２、３は、放射ビームＲＢの一部または全体の透過を阻止するために直線的に動くよう構成されてもよい。また、当然であるが、ある状況においては、単一のシャッタだけが望ましいかもしれない。
【００３３】
可動シャッタ素子２、３は、放射ビームＲＢにより引き起こされる（熱などからの）ダメージに耐性がある極めて丈夫な材料で形成される。ある実施形態においては、可動シャッタ素子２、３は、熱および／または放射を反射し、且つ可動シャッタ素子２、３へのダメージを低減または回避するために、反射材料で形成されてもよい。他の状況では、可動シャッタ素子２、３は、放射（または熱）がリソグラフィ装置の他の部分で反射されるのを防止するために、放射（または熱）を吸収する材料で形成されてもよい。
【００３４】
回転ディスク１は、開口１ａを放射ビームＲＢと位置合わせするために、回転ディスク１の中心を通って伸びる軸１ｃの周囲を回転してもよい。開口１ａは別として、回転ディスク１は放射ビームＲＢに対して不透明である。ある実施形態においては、回転ディスク１は、熱（または放射）を反射し、且つ回転ディスク１へのダメージを低減または回避する反射材料で形成されてもよい。他の実施形態においては、回転ディスク１は、放射（または熱）がリソグラフィ装置の他の部分に反射されるのを防止するために、放射（または熱）を吸収する材料で形成されてもよい。
【００３５】
実施形態において、可動シャッタおよび／または回転シャッタは、たとえばアルミニウムまたは鋼鉄などの金属で形成される。可動シャッタおよび／または回転シャッタは、たとえば反射性や吸収性のコーティングが施されてもよい。また、（たとえばシリコン酸化物などの）酸化被膜がシャッタに設けられてもよい。
【００３６】
図２Ａは、第１の配置の可動シャッタ素子２、３を示す。第１の配置においては、可動シャッタ素子２、３は、放射ビームＲＢが回転ディスク１上へ透過するのを阻止する。可動シャッタ素子２、３がこの配置のとき、回転ディスク１がどの位置にあるかは問題ではない。放射ビームＲＢは、回転ディスク１上への通過が許可されていないからである。
【００３７】
図２Ｂは、第２の配置の可動シャッタ素子２、３を示す。第２の配置においては、放射ビームＲＢの回転ディスク１上への透過が許可されている。可動シャッタ素子２、３がこの配置のとき、回転ディスク１の位置は、放射ビームＲＢがリソグラフィ装置のさらなる部分、たとえば図１のアジャスタＡＭやインテグレータＩＮ上へと通過するかどうかを決定する。図２Ｂから分かるように、回転ディスク１を回転することにより、回転ディスク１の開口１ａは放射ビームＲＢに位置合わせされる。これにより、放射ビームＲＢが回転ディスク１を透過することが許可される。
【００３８】
図２Ｃは、図２Ａおよび図２Ｂの回転ディスク１の平面図を示す。図２Ｃから分かるように、開口１ａは、回転ディスク１の中心周りに４０°の円弧状に延設されている。開口１ａを規定する円弧の長さは、放射ビームＲＢが開口１ａを通過可能な時間（回転ディスク１の一定の回転速度に対して）を規定する。それゆえ、当然のことながら、放射ビームＲＢが開口１ａを通過する時間は、開口１ａが回転ディスク１の中心周りに延びる角度を変化させるか、または回転ディスク１の回転速度を変化させることにより制御することができる。
【００３９】
回転ディスク１を用いることは、特に有利である。可動シャッタ素子２、３が第２または開いた配置のとき、放射ビームＲＢが回転ディスク１を通過する時間は、適切な開口形状と回転ディスク１の回転速度の選択により制御することができる。放射ビームＲＢが回転ディスク１の開口１ａと位置合わせされておらず、開口１ａを通過できないとき、代わって、回転ディスク１の固体の（且つ不透明の）領域（すなわち、回転ディスク１の４０°の開口１ａの形成部分ではなく、３２０°の領域）により、放射ビームＲＢのリソグラフィ装置の他の部分（たとえば、図１のアジャスタＡＭまたはインテグレータＩＮ）へ通過が阻止される。従って、可動シャッタ素子２、３が重く、それゆえ迅速に動かすことが難しい場合でも、シャッタシステムＳＳに回転ディスク１を備えることにより、従来技術の問題を克服することができる。これは、動かし難い可動シャッタ素子２、３の移動ではなく、回転ディスク１の回転が露光時間を決定するからである。回転ディスク１は一方向に回転するので、（放射ビームＲＢからのダメージに耐えるために）回転ディスク１が重いことは問題とならない。これは、回転ディスク１の回転の方向が変化せず、その結果大きな運動量の変化が生じないことが必要とされるためである。回転ディスク１を備えるさらなる利点は、下記に説明される。
【００４０】
図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施形態に係るシャッタシステムＳＳの動作原理を示す。
【００４１】
図３Ａは、第２または閉じた配置の可動シャッタ素子２、３を示す。回転ディスク１は、所定の一定速度で連続して回転している。それゆえ、等間隔で開口１ａは放射ビームＲＢと位置合わせされる。しかしながら、可動シャッタ素子２、３は閉じているので、放射ビームＲＢは、回転ディスク１上に到達して開口１ａを通過できない。
【００４２】
図３Ｂは、可動シャッタ素子２、３が、第２または開いた配置に移動している状態を示す。放射ビームＲＢの一部は、可動シャッタ素子２、３の間を通って回転ディスク１上に到達することができる。しかしながら、このとき、回転ディスク１の開口１ａは、放射ビームＲＢから外れた位置に回転している。これは、放射ビームＲＢが回転ディスク１を通過できず、リソグラフィ装置の他の部分（たとえば、図１のアジャスタＡＭまたはインテグレータＩＮ）に到達できないことを意味する。開口１ａが放射ビームＲＢから外れた位置に回転している時間は、それゆえ、可動シャッタ素子２、３を完全に開けるのに用いることができる。またその間に、図１の基板Ｗは、所望の目標部分を静止露光または走査露光する準備が整った位置に移動することができる。
【００４３】
図３Ｃは、可動シャッタ素子２、３が、第２または開いた配置に移動した状態を示す。放射ビームＲＢの全断面が今度は可動シャッタ素子２、３の間を通過して、回転ディスク１上に到達する。可動シャッタ素子２、３が第２または開いた配置に移動したちょうど後、回転ディスク１の開口１ａが回転されて、放射ビームＲＢと位置合わせされる。これは、放射ビームＲＢが回転ディスク１を通過してリソグラフィ装置の他の部分（たとえば、アジャスタＡＭまたはインテグレータＩＮ）に到達することを意味する。放射ビームＲＢが開口１ａを通過する時間は、回転ディスクが回転する速度だけでなく、開口１ａの大きさおよび形状にも左右される。従って、上述したように、放射ビームＲＢが通過する開口１ａの回転は、たとえば基板の目標領域の静止露光または走査露光における露光時間に影響を与える。
【００４４】
要約すると、図３Ａ〜図３Ｃは、第１に、露光が行われるべきか、第２に、どのくらいの時間、露光が行われるかを決定するために、可動シャッタ素子２、３および回転ディスク１が組み合わせて用いられることを示している。可動シャッタ素子２、３は、もはや露光時間を決定することができない。これは、回転ディスク１が放射ビームＲＢの透過を阻止するよう回転した間に、可動シャッタ素子２、３が所望の（たとえば開いた）配置に移動できることを意味している。
【００４５】
図４Ａ〜図４Ｃは、図３Ａ〜図３Ｃに示された状況とは反対の状況を示す。図４Ａは、可動シャッタ素子２、３が、第２または開いた配置に移動したときの状況を示す。放射ビームＲＢの全断面が可動シャッタ素子２、３間を通過して、回転ディスク１上に到達する。回転ディスク１は、所定の一定速度で連続して回転しており、可動シャッタ素子２、３が第２または開いた配置に移動したちょうどすぐ後、回転ディスク１の開口１ａは回転されて放射ビームＲＢと位置合わせされる。これは、放射ビームＲＢが回転ディスク１通過して、リソグラフィ装置の他の部分（たとえば、図１のアジャスタＡＭまたはインテグレータＩＮ）に到達できることを意味する。放射ビームＲＢが開口１ａを通過する時間は、回転ディスクが回転する速度だけでなく、開口１ａの大きさおよび形状に左右される。それゆえ、上述したように、放射ビームＲＢが通過する開口１ａの回転は、たとえば基板の目標領域の静的露光または走査露光における露光時間に影響を与える。
【００４６】
図４Ｂは、可動シャッタ素子２、３が第１または閉じた配置に移動している状況を示す。放射ビームＲＢの一部は、可動シャッタ素子２、３の間を通過して、回転ディスク１上に到達することができる。しかしながら、このとき、回転ディスク１の開口１ａは、回転されて放射ビームＲＢの位置から外れている。これは、放射ビームＲＢが回転ディスク１を通過できず、リソグラフィ装置の他の部分（たとえば、図１のアジャスタＡＭまたはインテグレータＩＮ）に到達できないことを意味する。開口１ａが回転して放射ビームＲＢの位置から外れている時間は、それゆえ、可動シャッタ素子２、３を閉じるのに用いることができる。またその間に、図１の基板Ｗは、所望の目標部分を静止露光または走査露光する準備が整った位置に移動することができる。
【００４７】
図４Ｃは、第１または閉じた位置にある可動シャッタ素子２、３を示す。可動シャッタ素子２、３は閉じているので、放射ビームＲＢは回転ディスク１上に到達して開口１ａを通過することができない。
【００４８】
要約すると、図４Ａ〜図４Ｃは、露光が行われるべきか、第２に、どのくらいの時間、露光が行われるかを決定するために、可動シャッタ素子２、３および回転ディスク１が組み合わせて用いられることを示している。可動シャッタ素子２、３は、もはや露光時間を決定することができない。これは、可動シャッタ素子２、３は、回転ディスク１が放射ビームＲＢの透過を阻止するよう回転した間に、可動シャッタ素子２、３が所望の（たとえば閉じた）配置に移動できることを意味している。
【００４９】
図３および図４は、可動シャッタ素子２、３が閉じた図３Ａの状態から、またもとの可動シャッタ素子２、３が閉じた図４Ｃの状態へと連続して行われる。可動シャッタ素子２、３が閉じているとき、図１の基板Ｗは、異なる目標領域を露光することのできる位置に移動されてもよい。あるいはまた、前述したように、基板Ｗは、回転ディスク１の開口１ａが回転されて放射ビームＲＢの位置から外れたときに、移動されてもよい。
【００５０】
たとえば、回転ディスク１を連続的に回転させることにより、パルス放射ビームが生成され、開口１ａが放射ビームと位置合わせされている時間の一部または全部を、基板Ｗの異なる目標領域を連続的に露光するために用いることができる。同様に、開口１ａが移動して放射ビームＲＢの位置から外れている時間の一部または全部を、放射ビームＲＢが基板Ｗの異なる目標領域に投影されるように、第１の位置から第２の位置へ基板を移動させるために用いることができる。
【００５１】
当然のことであるが、一定の放射ビームＲＢが回転ディスク１を通過できる時間に影響を与える多くの変数が存在する。たとえば、開口１ａの大きさは重要であり、特に、開口１ａが回転ディスク１の中心周りに延びる角度は重要である。同様に、ディスク１の開口の位置も、ディスク１の回転速度と合わせて重要である。これらの変数を慎重に選択することにより、放射ビームＲＢが開口１ａを通過する時間を慎重に制御することができる。たとえば、露光時間は、２００ミリ秒未満、たとえば１４０ミリ秒未満または２５ミリ秒未満とすることができる。露光時間は、回転ディスク１の回転速度を変化させることにより、自動的に制御することができる。あるいはまた、回転ディスク１は、露光時間に影響を与える異なる特性（すなわち開口の大きさ）を有する他の回転ディスク１と取り替え可能であってもよい。
【００５２】
当然のことであるが、回転シャッタ素子１および開口１ａは、上述したディスクおよび円弧形状に限定されない。シャッタ素子１は回転可能であるべきであり、放射が素子を通過するのを選択的に許可または阻止するよう構成されるべきである。たとえば、回転シャッタ素子は、形状が正方形または楕円形とすることもできる。上述した回転ディスクの開口１ａは、回転シャッタ素子の外周から切り込まれたノッチ（Ｖ字型の切り込み）に置き換えることも可能である。円弧形状の開口は状況次第で好ましい。なぜなら、このような形状は、その端部においてきれいな一直線のエッジを規定し、且つその長さに沿って均一な厚みを規定するからである。従って、放射ビームが通過する開口の形状は、回転シャッタ素子が回転する間、一定である。複数の開口および／またはノッチは、回転素子に設けられてもよい。
【００５３】
当然のことであるが、回転ディスク１は、可動シャッタ素子２、３より前に（すなわち、言い換えれば上方に）設けられてもよい。この構成の場合、回転ディスクは、より頑丈な材料（たとえば、ＵＶ放射によるダメージに耐えうる材料）で形成される必要があるかもしれない。しかしながら、上述したように回転ディスク１が一方向に連続して回転することを考えれば、これは問題ではない。回転方向が変化しないことが必要であり、そうであれば回転ディスク１がたとえば重かったとしても、露光時間は影響を受けない。
【００５４】
図３および図４において、可動シャッタ２、３は、回転ディスクの開口１ａが移動して放射ビームＲＢと位置がずれたときに動かされるように記載されている。これは、放射ビームにより露光される領域（たとえばパターニングデバイスＭＡまたは基板Ｗの領域）が一定であり、所定の露光の間、変化しないようにするためである。
【００５５】
追加のシャッタまたは一連のシャッタ（しばしばブレード（blade）と称される）が、放射ビームからパターニングデバイスＭＡの部位をマスクするために組み込まれてもよい。これらの追加のシャッタは、通常、パターニングデバイスに隣接して配置され、パターニングデバイスの特定の部位（すなわちパターンの部位）だけが目標領域、すなわち基板の目標領域上に投影されるようにするために用いられる。
【００５６】
上述した装置および方法は、静的な露光（すなわちステップ露光）または動的な露光（すなわち走査露光）の露光時間を規定するために用いることができる。
【００５７】
図１に示されたリソグラフィ装置は、透過型のパターニングデバイスＭＡを示すが、請求される本発明は、たとえば反射型のパターニングデバイスなどの他のパターニングデバイスにも同様に適用可能である。
【００５８】
本発明の具体的な実施形態を上に記載したが、当然のことながら本発明は記載したのとは別の方法で実行されてもよい。本説明は発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図２Ａ】図１のリソグラフィ装置に設けられたシャッタシステムを示す図である。
【図２Ｂ】図１のリソグラフィ装置に設けられたシャッタシステムを示す図である。
【図２Ｃ】図１のリソグラフィ装置に設けられたシャッタシステムを示す図である。
【図３Ａ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【図３Ｂ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【図３Ｃ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【図４Ａ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【図４Ｂ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【図４Ｃ】図２Ａ〜図２Ｃのシャッタシステムの動作原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  回転ディスク、  １ａ  開口、  ２、３可動シャッタ素子、  ＡＭ  アジャスタ、  ＳＳ  シャッタシステム、  ＲＢ  放射ビーム、  ＩＮ  インテグレータ、  ＣＯ  コンデンサ、  ＳＯ  放射源、  ＢＤ  ビーム搬送系、  ＭＡ  パターニングデバイス、  ＷＴ  基板テーブル、  ＩＬ  照明系、  ＰＬ  投影系、  Ｗ  基板。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【外国語明細書】
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