(57)【要約】【課題】従来技術の１つ以上の問題を取り除くもしくは軽減するリソグラフィ装置およびリソグラフィ方法を提供する。【解決手段】  リソグラフィ装置は、パターニングデバイスもしくは基板の一部を放射ビームからマスクするシャッタシステムを備える。シャッタシステムは、少なくとも１つの移動可能なシャッタを備える。リソグラフィ装置は、放射ビームが基板の目標部分に投影される際、パターン付与された当該放射ビームが基板周縁を超えて広がる程度に関する情報を受ける制御装置をさらに備える。制御装置は、パターン付与された放射ビームを目標部分に投影することにより当該放射ビームが基板周縁を所定量以上超えて広がる場合、パターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクさせるべくシャッタを移動させる。【選択図】図３ａ
2008219012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整する照明系と、
放射ビームの断面にパターンを付与するパターニングデバイスを支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
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投影系と、
パターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクし、少なくとも１つの移動可能なシャッタを有するシャッタシステムと、
パターン付与された放射ビームが基板の目標部分に投影される際に基板周縁を超えて広がる程度に関する情報を受け、パターン付与された放射ビームを目標部分に投影したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がる場合にパターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクするようにシャッタを移動させる制御装置と、
を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、パターン付与された放射ビームが基板の目標部分に投影される前にシャッタを移動させ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】
前記制御装置は、パターン付与された放射ビームが基板の目標部分に投影されている間にシャッタを移動させ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】
前記制御装置がプロセッサ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５】
前記シャッタシステムは複数のシャッタを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６】
前記シャッタシステムは４つのシャッタを備えることを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記シャッタは、共通の中心点の周囲に配置されており、中心点に近づいたり、中心点から離れたりと移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記所定量は、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の０％よりも大きく、１００％よりも小さい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】
前記所定量は、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の約２５％より大きいことを特徴とする請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記所定量は、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の約５０％より大きいことを特徴とする請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記目標部分は、正方形もしくは長方形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１２】
前記所定量は、正方形もしくは長方形の目標部分における２つ以上の隅が基板周縁の外側に位置する場合であることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記所定量は、基板の別の目標部分に対しては値が異なっ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１４】
放射ビームの断面にパターンを付与するパターニングデバイスを用いて放射ビームにパターンを付与し、
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し、
シャッタシステムのシャッタを用いてパターニングデバイスの一部または基板の一部を放射ビームからマスクし、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したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がる場合にパターニングデバイスの一部または基板の一部を放射ビームからマスクするようにシャッタを移動することを特徴とするリソグラフィ方法。
【請求項１５】
前記シャッタは、パターン付与された放射ビームが基板に投影される前に移動されることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項１６】
前記シャッタは、パターン付与された放射ビームが基板に投影されている間に移動されることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項１７】
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したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がるか否かの判定は、放射ビームが目標部分に投影される前に行われることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項１８】
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したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がるか否かの判定は、パターン付与された放射ビームが基板のいずれかの部分に投影される前に基板の全部分に対して行われることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項１９】
パターン付与された放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がる基板の部分に関する情報は、データファイルに保存されていることを特徴とする請求項１８に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２０】
シャッタを移動させるか否かの決定は、パターン付与された放射ビームが基板のいずれかの部分に投影される前に基板の全部分に対して行われることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２１】
シャッタの移動に関する情報は、データファイルに保存されてい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】
シャッタの移動がどの程度必要かを決定するために前記データファイルを参照す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】
前記所定量は、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の０％よりも大きく、１００％よりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２４】
前記所定量、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の約２５％より大きいことを特徴とする請求項２３に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２５】
前記所定量は、基板に投影されるパターン付き放射ビームの断面積の約５０％より大きいことを特徴とする請求項２４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２６】
前記目標部分は正方形もしくは長方形であることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２７】
前記所定量は、正方形もしくは長方形の目標部分における２つ以上の隅が基板周縁の外側に位置する場合であることを特徴とする請求項２６に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２８】
前記所定量は、基板の別の目標部分に対しては値が異なっていることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項２９】
シャッタの移動が制御装置により制御されていることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィ方法。
【請求項３０】
前記制御装置は、いつそしてどの程度シャッタを移動させるかを決定するべくデータファイルを参照することを特徴とする請求項２９に記載のリソグラフィ方法。
【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及びリソグラフィ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板の目標部分に所望のパターンを付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。この場合、マスク、レチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いて、ＩＣの個々のレイヤに対応する回路パターンを生成することができ、照射感受性材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウェハ）上の目標部分（例えば、一つまたは複数のダイの部分からなる）にこのパターンを転写することができる。一般に、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有する。既知のリソグラフィ装置には、いわゆるステッパといわゆるスキャナとがある。ステッパでは、各目標部分にパターンの全体を一度に露光することによって、各目標部分が照射される。スキャナでは、所与の方向（「走査」方向）にビームを用いてパターンを走査する一方、この方向と平行にまたは逆平行に基板を同期させて走査することによって、各目標部分が照射される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基板の中心もしくはその周囲に配置された目標部分に照射する場合、放射ビームはそれらの目標部分のみに入射される。一方、基板周縁の目標部分に照射する場合、目標部分の露光に用いられる放射ビームの一部は基板に入射されない。基板に照射されない放射は例えば、適切な位置に基板を保持する基板テーブルに入射されることがある。基板に入射されない放射は、事実上無駄になる。さらに、無駄になる放射はパターニングデバイス、レンズおよび当該放射が入射する他のいかなるものも不必要に加熱する。基板テーブルへの照射により基板テーブルが加熱され、膨張するがある。基板テーブル（もしくはリソグラフィ装置における他のいかなる部分）の膨張は、基板の目標部分にパターンを正確に転写することをより困難にするため一般に好ましくない。その理由は、リソグラフィ装置の一部の膨張が、放射ビームの経路もしくは放射ビームが投影される基板の位置決めに影響を与える可能性があるからである。
【０００４】
例えば、本明細書もしくは別の何かにより特定される従来技術の１つ以上の問題を取り除くもしくは軽減するリソグラフィ装置およびリソグラフィ方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によるリソグラフィ装置は、放射ビームを調整する照明系と、パターニングデバイスを支持する支持構造と、を備える。パターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与する。さらにリソグラフィ装置は、基板を保持する基板テーブルと、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投影系と、パターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクするシャッタシステムと、を備える。シャッタシステムは、少なくとも１つの移動可能なシャッタを有する。さらにリソグラフィ装置は、パターン付与された放射ビームが基板の目標部分に投影される際に基板周縁を超えて広がる程度に関する情報を受ける制御装置を備える。制御装置は、パターン付与された放射ビームを目標部分に投影したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がる場合にパターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクするようにシャッタを移動させる。
【０００６】
本発明の一態様によるリソグラフィ方法は、放射ビームの断面にパターンを付与するパターニングデバイスを用いて放射ビームにパターンを付与し、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。さらにリソグラフィ方法は、シャッタシステムのシャッタを用いてパターニングデバイスの一部もしくは基板の一部を放射ビームからマスクし、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したときに当該放射ビームが基板周縁を所定量超えて広がる場合にパターニングデバイスの一部または基板の一部を放射ビームからマスクするようにシャッタを移動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ここでは特にＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、ここで記述されたシステムは他の用途にも適用可能である。例えば集積光学システムや磁区メモリ用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製造に用いることが可能である。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（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。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらの処理装置及び他の基板処理装置に適用されてもよい。また、基板は、例えば多層ＩＣを生成すべく複数回処理されてもよい。よって、本明細書において基板という用語は、多数の処理済みの層を既に含む基板を意味してもよい。
【０００８】
本明細書で用いられる「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、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（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）の他、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆるタイプの電磁気放射を包含する。
【０００９】
本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用され得るデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。
【００１０】
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィーの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。このようにして、反射されたビームにパターンが付与される。
【００１１】
支持構造はパターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、例えばパターニングデバイスが真空環境に保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。支持構造は、機械的クランプ、バキューム、または真空条件下での静電気クランプなどの他の固定技術を使用することができる。支持構造は、フレーム状またはテーブル状であってもよく、例えば、必要に応じて固定されていても移動可能でもよい。支持構造により、例えば投影系に対してパターニングデバイスを確実に所望の位置に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という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」と同義であるとみなしてよい。
【００１２】
本明細書で使用される「投影系」という用語は、例えば、使用中の露光照射に適した、あるいは液浸の使用または真空の使用といった他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系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」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語である「投影系」と同義であるとみなしてよい。
【００１３】
照明系は、照射ビームの進行方向を決め、成形し、または制御するための屈折光学部品、反射光学部品、または反射屈折光学部品を含む様々な種類の光学部品で構成されており、このような部品は、以下において集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ばれることもある。
【００１４】
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。この場合２つ以上の支持構造を備えてもよい。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。
【００１５】
リソグラフィ装置は、投影系の最終構成要素と基板の間の空間を満たすように、比較的屈折率の高い液体（例えば、水）の中に基板が浸されているタイプの装置であってもよい。リソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の構成要素との間にも液浸を適用してもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増大する技術として周知である。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は以下のものを備える。
−  放射ビームＰＢ（例えばＵＶ放射もしくはＥＵＶ放射）を調整するための照明系（イルミネータ）ＩＬ。
−  パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持し、構成要素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第１位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造ＭＴ（例えば支持構造）。
−  パターニングデバイスＭＡの一部を放射ビームＰＢから選択的に隠すシャッタシステムＳＳ。
−  基板Ｗ（例えばレジストでコーティングされたウエハ）を保持し、構成要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブルＷＴ（例えばウエハテーブル）。
−  パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイからなる）目標部分Ｃに結像させるための投影系ＰＬ（例えば屈折投影レンズ）。
【００１７】
図示されるように本装置は透過型（例えば透過型マスクが使用される）である。これに代えて、（上述のようなプログラマブルミラーアレイを用いる）反射型の装置を用いてもよい。
【００１８】
イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば照射源がエキシマレーザである場合、照射源とリソグラフィ装置は別個のものであってもよい。この場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、例えば適切な誘導ミラー（directing mirror）および／またはビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに放射ビームが渡される。他の場合、例えば放射源が水銀灯である場合、放射源はリソグラフィ装置と一体の部品であってもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬ、必要であればビームデリバリシステムＢＤを合わせて放射系と称してもよい。
【００１９】
イルミネータＩＬは、ビームの角度強度分布を調節する調節手段ＡＭを備えてもよい。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の外径範囲および／または内径範囲（一般に、それぞれσアウターおよびσインナーと呼ばれる）を少なくとも調節することができる。加えて、イルミネータＩＬは通常、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ等の様々な他の構成要素を備える。イルミネータは、放射ビームＰＢを調節し、その断面において所望の均一性および強度分布を持たせることができる。
【００２０】
放射ビームＰＢは、支持構造ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡを横切ると、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、そこでビームが基板Ｗの目標部分Ｃに合焦される。第２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）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動して、例えば異なる目標部分ＣをビームＰＢの経路に配置することができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示せず）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械的復帰の後にまたは走査中に、ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に配置することができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭおよびＰＷの一部を形成する長ストロークモジュール（粗い位置決め）と短ストロークモジュール（微細な位置決め）を用いて達成することができる。しかしながら、ステッパの場合には、スキャナとは対照的に、支持構造ＭＴが短ストロークのアクチュエータにのみ接続されていてもよいし、または固定されていてもよい。パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２とを用いて、パターニングデバイスＭＡと基板Ｗを位置合わせしてもよい。
【００２１】
図示の装置は、以下の望ましいモードで使用することができる。
【００２２】
１．ステップモードでは、支持構造ＭＴと、基板テーブルＷＴとが本質的に静止状態を保つ一方、ビームＰＢに与えられたパターン全体が目標部分Ｃ上に一度に投影される（つまり、単一の静的露光）。続いて、基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向に移動して、異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは、露光領域の最大サイズにより、単一の静的露光で像が与えられる目標部分Ｃのサイズが制限される。
【００２３】
２．スキャンモードでは、支持構造ＭＴと基板テーブルＷＴとが同期して走査される一方、ビームＰＢ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、単一の動的露光）。支持構造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の倍率（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光領域の最大サイズが単一の動的露光における目標部分の（非走査方向における）幅を制限するのに対して、走査移動の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
【００２４】
３．他のモードでは、支持構造ＭＴが、プログラム可能なパターニングデバイスを本質的に静的に保持し続ける。基板テーブルＷＴが移動すなわち走査する一方、ビームＰＢに与えられたパターンが目標部分Ｃ上に投影される。このモードでは、通常、パルス照射源が使用され、基板テーブルＷＴの毎回の移動後に、または走査中の連続する照射パルスの間に、プログラム可能なパターニングデバイスが必要に応じて更新される。この動作モードは、上述したようなプログラマブルミラーアレイなどのプログラム可能な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。
【００２５】
上述の各モードを組み合わせて用いてもよいし、各モードを変形して用いてもよい。あるいはまったく異なるモードを用いてもよい。
【００２６】
図２ａは、図１のリソグラフィ装置に用いることができるシャッタシステムＳＳの一実施形態を示す。シャッタシステムＳＳは、４つのシャッタＳ（時にはブレイドと称される）を備える。これらシャッタＳは、共通の中心点Ｃの周りに配置されており、各シャッタＳは中心点Ｃに近づいたり、中心点Ｃから離れたりと移動可能である。シャッタＳは、図１の放射ビームＰＢを透過しない材料から構成される。
【００２７】
シャッタＳは通常、同一平面上に位置している。しかし、これは必須ではない。例えば１つ以上のシャッタＳは、リソグラフィ装置におけるいかなる適切な位置に配置されてもよい。例えば、１つ以上のシャッタＳはパターニングデバイスＭＡの後ろにもしくは図１のイルミネータＩＬ内に配置されてもよい。
【００２８】
図２ａに示されるように使用状態においてシャッタＳは、（図１の）パターニングデバイスＭＡの特定領域を放射ビームＰＢからマスクするべく適切な位置に移動される。このマスキングにより、放射ビームＰＢは図１の基板Ｗに投影される際、特定の断面積または形状を有することになる。
【００２９】
ステップモードで用いられる場合、シャッタＳは、放射ビームＰＢが通過する所定サイズの開口Ａを形成するために所望の位置に移動される。同じサイズの開口Ａが、基板Ｗの全目標部分に照射するべく用いられる。所定の目標部分への照射後、別の目標部分への照射ができるように基板Ｗが移動される。基板が移動される前に、移動中に基板Ｗへの照射を防止するため（図示しない）別のシャッタが閉じられる。
【００３０】
図２ｂは、基板テーブルＷＴにより適切な位置に保持された基板Ｗを示す。基板Ｗの目標部分ＴＰへの照射が既に始まっている。基板Ｗの中心またはその周囲に位置する目標部分では図２ａの開口Ａを通過した放射ビームＰＢは基板Ｗにのみ投影（そして照射）されることがわかる。一方、基板Ｗ周縁の周囲に位置する目標部分ＴＰでは放射ビームＰＢが基板テーブルＷＴにも投影され（その結果、照射され）ている。このような状態は望ましくない。
【００３１】
仮に放射ビームＰＢが基板テーブルＷＴに入射すると、基板テーブルは熱くなり、膨張する。基板テーブルＷＴの膨張は基板Ｗの位置もしくは位置決めに影響を与える可能性がある。このような場合、基板Ｗの目標部分に正確にパターンを転写することが難しくなるかもしれない。さらに図２ｂに示されるように、基板Ｗ周縁の周囲に位置する目標部分ＴＰにパターンを転写する場合、有効な放射ビームＰＢの一部のみしか基板Ｗに実際に入射されない。これは大量の放射ビームＰＢが無駄になっていることを意味する。言い換えると、図１のパターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＬを通過する放射ビームＰＢの大部分が基板Ｗに入射されない。それどころか、基板Ｗに入射されない放射ビームＰＢの一部は基板テーブルＷＴを加熱するだけでなく、投影系ＰＬおよびパターニングデバイスＭＡをも加熱してしまう。多くの場合、投影系ＰＬは大きいレンズからなる。仮にこうしたレンズが熱くなると、レンズが膨張し、当該レンズを通過する放射ビームＰＢの特性に影響を与える可能性がある。そのため、投影系ＰＬもしくはパターニングデバイスＭＡの構成要素の膨張によっても、基板Ｗの目標部分ＴＰにパターンを正確に転写することが難しくなるかもしれない。
【００３２】
図３ａ〜３ｃは、本発明の一実施形態に係る構成と方法を示す。
【００３３】
図３ａは、図１のシャッタシステムＳＳの一実施形態を示す。シャッタシステムＳＳにおけるシャッタＳの位置決めは、シャッタシステムＳＳに接続された制御装置ＣＵによって制御される。（リソグラフィ装置がステップモードで動作している際の）静的露光では制御装置ＣＵは、放射ビームが基板の目標部分に投影される前の段階で、放射ビームＰＢが通過する開口Ａ１の形状を変化させるように設定されている。シャッタＳが次の露光までの間に移動されるか否か、およびシャッタＳがどの程度移動されるかは、照射される基板Ｗ上の目標部分ＴＰの位置と、仮に基板Ｗに放射ビームＰＢが投影されるのであれば当該放射ビームが基板Ｗ周縁を超えて広がる程度と、によって異なる。
【００３４】
基板Ｗ周縁の目標部分では、放射ビームＰＢが基板Ｗ周縁を横切りかつ超えて広がり、それにより基板テーブルＷＴまで照射される。放射ビームＰＢが基板Ｗに投影される際、当該ビームが基板周縁を横切りかつ超えて広がることが既知である（もしくは判定される）場合、シャッタが移動されてもよい。シャッタＳが移動されるか否かは、放射ビームＰＢが基板Ｗ周縁を超えてどの程度広がるかにより決められてもよい。例えば、放射ビームＰＢが投影され、当該ビームが基板周縁を所定量以上超えて広がることが既知であるもしくは判定される場合、シャッタＳが移動される。
【００３５】
所定量は、シャッタを用いない場合に基板に投影される放射ビームであってパターン付与された放射ビームの断面積の０％よりも大きく、１００％よりも小さくてもよい。所定量は、シャッタを用いない場合に基板に投影される放射ビームであってパターン付与された放射ビームの断面積の約５％、約１０％、約２５％もしくは約５０％より大きくてもよい。所定量の厳密な値および種類は、異なる用途や基板の異なる部分に応じて変化してもよい。例えば、基板の目標部分が正方形もしくは長方形であり、目標部分の四隅のうちの３つが基板表面に位置する場合、目標部分をより小さい目標部分に分割し多数回の露光を必要とすることは効果的もしくは実用的ではない可能性がある。この場合、目標部分の三隅が基板上に位置するという事実は、放射ビームが基板周縁を所定量以上超えて広がらず、シャッタが移動されない可能性があることを意味してもよい。一方、目標部分の隅の２以下が基板上に位置する場合、放射ビームは基板周縁を所定量以上超えて広がる可能性があり、シャッタが移動される（つまり所定量を超える場合は、基板表面に位置する目標部分の隅が３つより小さい場合である）。別の状況では、異なる目標部分を露光するべく基板Ｗを移動させるよりもシャッタＳの構成を変化させることに、より時間がかかることがある。処理能力という点を考慮するとシャッタの構成を変化させることは有益ではないことがある。特に、基板に入射しない放射により生じるいかなる膨張も無視できる場合にはそうである。よって、シャッタＳが移動されるか否かは、加熱によりリソグラフィ装置の一部が膨張することと処理能力との間でトレードオフになることがある。
【００３６】
制御装置ＣＵは基板Ｗの位置を検出してもよく、または基板Ｗおよび基板上の目標部分ＴＰの位置（例えば、基板Ｗ周縁の内側もしくは外側に位置する正方形のもしくは長方形の目標部分の隅の数）ならびに／またはシャッタＳの移動に関する情報を与えられても（もしくは制御装置がその情報を参照しても）よい。別の方法として、シャッタの移動がモデリングまたは測定および／もしくは試験のいずれかによりあらかじめ決められていてもよく、かつデータファイルに格納されていてもよい。そして、制御装置ＣＵは、一連の露光中にシャッタＳを制御する場合、このデータファイルにアクセスできる。
【００３７】
図３ａに示されるように静的露光では、第１開口サイズＡ１を定めるべくシャッタＳが適切な位置に設置される。シャッタＳのこの構成は、基板Ｗの中心部ＴＰＣ近傍の目標部分ＴＰに照射するために使用されてもよい。基板Ｗの周縁ＴＰＰの周囲に位置する目標部分ＴＰへの照射が必要な場合、制御装置ＣＵは、放射ビームＰＢが基板Ｗ周縁を所定量以上超えて広がるか否かの情報を与えられるか、または当該情報を決定もしくは参照する。シャッタＳの移動を正当化するべく所定量を十分に超えている場合、図３ｂに示されるように制御装置ＣＵは、放射ビームＰＢが通過可能な開口であってＡ１とは異なるより小さいサイズの開口Ａ２を形成するべく１つ以上のシャッタＳを移動させる。開口Ａ２のサイズおよび配置は、開口Ａ２を通過し基板Ｗを除くリソグラフィ装置の一部（例えば基板テーブルＷＴ）に照射する放射ビームＰＢの量を最小に抑えるべく選択される。
【００３８】
図３ｃは、図３ａおよび３ｂに関して説明された方法を用いて目標部分ＴＰが照射された場合の基板Ｗの略図を示す。基板Ｗの周縁ＴＰＰの周囲に位置する目標部分ＴＰでは、基板Ｗの中心ＴＰＣの近傍に位置する目標部分ＴＰよりも通常、露光領域が少ないことがわかる。このことから、放射ビームＰＢの無駄になる部分が大幅に低減されるということができる。
【００３９】
当然のことながら、連続的な露光の合間に制御装置ＣＵによって行われるシャッタＳの移動は、いかなる特定の用途に向けて最適化されてもよい。例えば、基板Ｗ周縁の周囲に位置する露光領域をわずかに大きくすることにより、より少ない露光回数で露光を終了させることはより好適な可能性がある。一方、（例えばシャッタシステムＳＳにて小型の開口サイズを規定し、その）小型の露光領域を用い、露光回数をより増やすことで基板Ｗ周縁の周囲における無駄をさらに低減することは、より好適な可能性がある。
【００４０】
上述のように本発明に係る制御装置ＣＵおよび方法を用いることで、無駄になる放射ビームＰＢの放射量（および発生する熱量）を大幅に低減できる可能性がある。図２ｂに示されるように各目標部分ＴＰが幅５２ｍｍ×高さ６６ｍｍである場合、基板Ｗの全表面を照射する際に放射ビームＰＢに露光される全領域は１０２９６０ｍｍ２である。一方、図３ｃの場合では放射ビームＰＢに露光される全領域は７８０２７ｍｍ２である。（図２ｂおよび３ｃの双方において）基板の表面積が７０６５０ｍｍ２であれば、図２ｂでは３２３１０ｍｍ２の領域が放射ビームＰＢにより不必要に露光される。これは、図３ｃにて露光される無用な領域（または無駄になる領域）７３７７ｍｍ２と対照的である。したがって、図３ａ〜３ｃに関して説明された実施形態を用いることで、放射ビームＰＢにおいて無駄になる部分が７７％少なくなる。また、本発明の一実施形態に従って作動させ、シャッタシステムＳＳを通過可能な放射総量を制限することで、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＬもまた、無用な放射がより少なくなるように（約２５％少ない）露光される。よって、放射ビームＰＢの無駄が大幅に低減され、その結果、リソグラフィ装置の一部に対する不要な加熱が抑制される。
【００４１】
図２ａ〜３ｃは、静的露光が行われるステップモードでのリソグラフィ装置の使用を示す。本発明は、基板Ｗが放射ビームＰＢに対して移動され走査される露光に同様に適用可能である。図４ａは、放射ビームＰＢが基板の目標部分ＴＰを横切りどのように走査されるのかを示す。上述のように基板の目標部分ＴＰを横切り放射ビームＰＢを走査するため、放射ビームＰＢが目標部分ＴＰに投影される間、（図１の）支持構造ＭＴと基板テーブルＷＴが同期して走査される。
【００４２】
図４ｂは、放射ビームＰＢが基板Ｗの各目標部分ＴＰを連続して走査された際の状態を模式的に示す。基板Ｗ周縁の周囲に位置する目標部分ＴＰが照射される場合、多量の放射ビームＰＢが基板Ｗに入射されないことがわかる。その代わりに大半の放射ビームＰＢが、基板Ｗを支持する基板テーブルＷＴに入射される。図２ｂに関して上述した理由により、この状態は好ましくない。要するに、リソグラフィ装置における各種素子の膨張を最小にするべく不要な照射量を低減することが好適である。
【００４３】
図５ａ〜５ｆは、本発明の一実施形態に係る構成および方法を示す。図５ａは、制御装置ＣＵに接続されたシャッタシステムＳＳを示す。（図３ａから３ｃに関して上述したように）制御装置ＣＵは、放射ビームＰＢに不要に露光される領域を最小化するべくシャッタシステムＳＳにおける１つ以上のシャッタＳの位置を調整するよう構成されている。上述のように、制御装置ＣＵは基板Ｗもしくは基板Ｗの目標部分ＴＰの位置を検出してもよい。別の方法として制御装置ＣＵは、露光が行われる際もしくは事前に（例えばデータファイルの形式で）こうした情報を与えられてもよいし、こうした情報を参照してもよい。
【００４４】
図５ｂは、基板Ｗの目標部分ＴＰＰの周縁を示す。図４ａに関して説明されているように、放射ビームＰＢが周縁の目標部分ＴＰＰを横切って走査される様子が示されている。図５ｂ〜５ｅから、放射ビームＰＢが周縁の目標部分ＴＰＰの底部から上部へ走査される際、（図５ａの）制御装置ＣＵは複数のシャッタＳＳの１つを目標部分ＴＰＰの右側へ（これらの図に示されるように）移動させることがわかる。放射ビームが目標部分ＴＰを横切って走査される際、シャッタＳの最右端部（またはマスク効果もしくはシャッタにより形成される影）が遅れないようにもしくは当該最右端部が放射ビームＰＢの最下端部に対して早く動きすぎないようにシャッタＳの移動速度は慎重に制御される。これは、放射ビームＰＢが目標部分ＴＰＰを横切り走査される際、シャッタＳが、放射ビームＰＢにより照射される非基板領域を最小にするべく移動されることを意味する。つまり、放射ビームＰＢのわずかな部分のみが基板Ｗ以外の表面に入射される。
【００４５】
図５ｆは、図５ａ〜５ｅに関して説明された方法に従って基板Ｗの全目標部分ＴＰが放射ビームＰＢに露光された状態を示す。基板Ｗ全体が放射ビームＰＢに露光され、かつ基板テーブルＷＴの小さなリングＲのみが放射ビームＰＢに露光されたことがわかる。これは、基板テーブルＷＴの膨張が最小限度に抑制され得ることを意味する。また、シャッタシステムＳＳの１つ以上のシャッタＳが、放射ビームＰＢに不必要に露光される領域を最小にするべく移動された後、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＬもまた最小量に抑制された放射に露光されるため、熱量も最小となる。よって、パターニングデバイスＭＡと投影系ＰＬの膨張も最小限度に抑制され、パターンを基板の目標部分に正確に転写することが容易になる。
【００４６】
図５ｂから５ｅに示されるシャッタＳは、連続的に移動されることを必要としない。代わりに、シャッタＳは不連続な段階を経て移動されてもよい。しかし、この場合、放射ビームにおいて基板に投影されない部分が生じることがあり、その結果、（例えば基板テーブルＷＴに照射することで）当該部分は無駄となる。
【００４７】
要約すれば、リソグラフィ装置の一部において放射ビームＰＢに不必要に露光される領域を最小にするために本発明は用いられることができる。パターニングデバイスＭＡ、投影系ＰＬおよび基板テーブルＷＴに関して本発明を用いる利点が上述されている。一方、シャッタシステムＳＳにおけるシャッタＳの配置に応じて、リソグラフィ装置の他の部分を通過するまたは当該他の部分に照射される不要な放射量が同様に低減できる。この低減により当該他の部分における膨張が抑制でき、その結果、基板の目標部分にパターンを正確に転写することを容易にできる。
【００４８】
また、本発明の利用によりコストが削減できる。例えば、リソグラフィ装置の各種部品が非常に低い熱膨張係数を有するようにすることは、多くの場合、好適である。こうした特色を有する部品は非常に高価なことがあり、または設計もしくは製造が難しいことがある。これらの部品を伝わるもしくは通過する熱量が低減できるのであれば、当該部品は、本発明と別の方法にて必要とされる非常に低い熱膨張係数を必要としなくてもよい。なぜなら、本発明は、こうした部品への加熱を低減する方法を提供するからである。さらに、放射ビームの露光（およびその結果として起こる加熱）により生じる「損耗」を低減することでリソグラフィ装置の部品の耐用年数が長くできる。
【００４９】
パターニングデバイスおよび／または基板の一部を放射ビームから隠すべくブレードまたはシャッタシステムを使用する従来のリソグラフィ装置では、ブレード／シャッタに反射する放射ビームに対して時には補正が行われる。例えば、基板上の各目標部分が同じ線量で露光されるようにするため強度または露光時間が変更されてもよい。本発明の実施形態に係る方法および装置を用いる際、こうした補正が必要であってもよい。基板の別の部分に対してブレード／シャッタの配置が異なることがあるという事実から、基板の別の部分に対する補正が異なっていてもよい。
【００５０】
上述の制御装置はプロセッサまたは他のいかなる適切なハードウエアもしくはソフトウエアであってもよい。制御装置は、従来の装置および構成にてシャッタの移動を制御するべく既に用いられているコンピュータプログラムの一部であってもよい。
【００５１】
本発明の実施形態は透過型パターニングデバイスに関して説明されているが、別タイプのパターニングデバイス（例えば反射型パターニングデバイス）が同じ様に用いられてもよい。
【００５２】
上述のように本発明の具体的な実施形態が説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。また、発明の詳細な説明は本発明を限定することを意図しておらず、本発明は請求項によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図２ａ】リソグラフィ装置の公知の構成を示し、当該構成の使用方法を示す図である。
【図２ｂ】リソグラフィ装置の公知の構成を示し、当該構成の使用方法を示す図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図４ａ】リソグラフィ装置の公知の構成を示し、当該構成の使用方法を示す図である。
【図４ｂ】リソグラフィ装置の公知の構成を示し、当該構成の使用方法を示す図である。
【図５ａ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図５ｂ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図５ｃ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図５ｄ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図５ｅ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【図５ｆ】本発明の他の実施形態に係る構成および動作方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｃ  中心点、  Ｓ  シャッタ、  ＳＳ  シャッタシステム、  Ａ、Ａ１、Ａ２  開口、  ＷＴ  基板テーブル、  Ｗ  基板、  ＴＰ  目標部分、  ＴＰＰ  基板周縁の目標部分、  ＴＰＣ  基板中心の目標部分、  ＣＵ  制御装置、  ＰＢ  放射ビーム、  Ｒ  リング。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【外国語明細書】
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