(57)【要約】【課題】走査中及び静止露光中に、リソグラフィ投影装置のマスクの一部を効果的にマスキングし得る装置及び方法を提供すること。【解決手段】パターン化されたビームを基板上に結像する前に投影ビームをパターン化するために使用されるパターン化手段の少なくとも一部を覆い隠すためのマスキング・デバイスを有するリソグラフィ投影装置。マスキング・デバイスは、第１の方向において上記パターン化手段の上記一部を覆い隠すための第１のマスキング手段及び第２の異なる方向において上記一部を覆い隠すための第２のマスキング手段を含み、上記第１及び第２のマスキング手段は互いに関して機械的に結合されない構成で上記焦点面の近傍に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置であって、
放射線の投影ビームを供給するための照射システムであって、使用中に前記投影ビームが通過する焦点面を規定する照射システムと、
所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように機能するパターン化手段を１つの位置に支持するための支持構造と、
前記投影ビームから前記パターン化手段の少なくとも一部を覆い隠すためのマスキング・デバイスであって、前記位置に関して第１の方向において前記部分を覆い隠すように構成される第１のマスキング手段及び前記位置に関して第２の異なる方向において前記部分を覆い隠すように構成される第２のマスキング手段を含むマスキング・デバイスと、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記パターン化されたビームを前記基板の目標部分上に結像させるための投影システムとを含むリソグラフィ投影装置において、
前記第１及び第２のマスキング手段は、互いに関して機械的に結合されない構成において、前記焦点面の近傍に配置されることを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のマスキング手段はそれぞれの独立した第１及び第２の支持部材上に支持される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項３】
前記第１のマスキング手段には冷却手段が設けられる、請求項１又は２のいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記冷却手段は前記第１の支持部材に組込まれた冷却構造を含む、請求項３に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
前記冷却構造は冷却流体が導入される取入れ口、前記冷却流体が通過する冷却ダクト、及び、前記冷却流体が前記冷却構造を出る排出口を含む、請求項４に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
前記冷却手段は水冷を提供する、請求項３から５までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
前記第２のマスキング手段には冷却手段が設けられ、前記第１のマスキング手段及び前記第２のマスキング手段は互いに関して異なる程度まで冷却される、請求項３から６までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
前記第１のマスキング手段は前記ブレード支持体上に搭載されるブレードを含み、大きな熱伝導率を有する材料の層が前記ブレードと前記ブレード支持体の間に配置される、請求項２から７までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項９】
前記材料は銀であるｍ請求項８に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１０】
前記第１のマスキング手段は０．５ｍｍ未満の前記投影ビームの方向における厚さを有するブレードを含む、請求項１から９までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２のマスキング手段はそれぞれ第１及び第２の組の可動ブレードを含む、請求項１から１０までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１２】
前記第１のマスキング手段は、化学的気相成長ダイヤモンド、アルミニウム、タングステン銅合金、及び、シリコン・カーバイドを含むグループから選択される材料の１つで作られる板を含む、請求項１から１１までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２のマスキング手段はそれぞれ非接触線形モータにより駆動される、請求項１から１２までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１４】
前記第２のマスキング手段には前記それぞれの非接触線形モータの一部を形成する磁石が設けられる、請求項１３に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２のマスキング手段はそれぞれＸ及びＹ方向において一緒及び別個に移動するように構成されるブレードの組を含む、請求項１から１４までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１６】
前記第２のマスキング手段は気体軸受により前記第２の支持部材上に支持される、請求項２から１５までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１７】
前記気体軸受は前記第２のマスキング手段を冷却する、請求項１６に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１８】
前記第２の支持部材は前記第２のマスキング手段を支持するためにガスが通過する気体軸受表面を含み、前記支持部材は前記気体軸受表面を冷却するための冷却構造をさらに含む、請求項１７に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１９】
前記冷却構造は、冷媒が導入される取入れ口、前記冷媒が通過するダクト、及び、前記冷媒が前記構造を出る排出口を含む、請求項１８に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２０】
熱が前記第２のマスキング手段から前記第２のマスキング手段と前記第２の支持部材の間に前記気体軸受により設けられる隙間を介して伝導される、請求項１６から１９までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２１】
前記第１のマスキング手段は、閉鎖位置に配置される時、前記投影ビームから前記第２のマスキング手段を保護するためのシャッタとして機能する、請求項１から２０までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２２】
前記第１のマスキング手段及び前記第２のマスキング手段はモジュラ・ユニットである、請求項１から２１までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２３】
前記マスキング手段の少なくとも１つには静電気放電デバイスが設けられる、請求項１から２２までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２４】
前記静電気放電デバイスは、静電気放電を前記装置の特定の構成部分から離れるように指し向けるために、前記マスキング手段の少なくとも１つのブレード上に搭載されるロッドを含む請求項２３に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２５】
前記マスキング手段の一対のブレードは、前記一対のブレードの間の衝突を回避するための制御手段により制御される、請求項１から２４までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２６】
前記支持部材には、投影ビームの方向において前記第１及び第２のマスキング手段の位置を調整するための調整手段が設けられる、請求項２から２５までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２７】
前記調整手段は弾力性部材に機能するねじを含み、前記ねじ及び前記弾力性部材はフレームに搭載される、請求項２６に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２８】
前記第２の方向は走査方向をＹ方向に規定し、前記第１の方向は非走査方向をＸ方向に規定し、前記Ｘ方向は前記Ｙ方向にほぼ垂直である、請求項１から２７までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項２９】
前記第１のマスキング手段はブレードを含み、前記投影装置は、前記ブレードが前記ブレード支持体により前記向い合う端部に支持されるように、前記ブレードを前記ブレード支持体にクランプするために、前記ブレードの２つの向い合う端部に設けられるクランプ手段をさらに含む、請求項２から２８までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項３０】
前記マスキング手段のいずれかには反射防止コーティングが施される、請求項１から２９のいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項３１】
デバイス製造方法であって、
放射線感受性材料の層によって少なくとも部分的に覆われる基板を設ける工程と、
照射システムを使用して放射線の投影ビームを供給する工程と、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン化するように機能するパターン化手段を１つの位置に支持するための支持構造を設ける工程と、
前記位置に関する第１の方向において選択的に覆い隠すための第１のマスキング手段を使用して、かつ、前記一部分を前記位置に関する第２の異なる方向において選択的に覆い隠すための第２のマスキング手段を使用して、前記パターン化手段の少なくとも１つの部分を前記投影ビーム及び前記パターン化されたビームから選択的に覆い隠す工程と、
放射線感受性材料の層の目標領域上に放射線の前記パターン化されたビームを投影する工程を含むデバイス製造方法において、
前記第１のマスキング手段及び第２のマスキング手段を、互いに関して機械的に結合されない構成で前記投影ビームの焦点面の近傍に配置することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法により製造されるデバイス。
【請求項３３】
請求項１から３０までのいずれかに記載の方法によるマスキング・デバイス。
【請求項３４】
ＣＶＤダイヤモンド又はタングステン銅合金又はシリコン・カーバイドを含む組成を有するマスキング板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ投影装置であって、
放射線の投影ビームを供給するための照射系であって、使用の際に前記投影ビームが通過する焦点面を規定する照射系と、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン化するように機能するパターン化手段を１つの位置に支持するための支持構造と、
前記パターン化手段の少なくとも一部を前記投影ビームから覆い隠すためのマスキング・デバイスであって、前記マスキング組立体は前記位置に関する第１の方向において前記位置の一部を覆い隠すように構成される第１のマスキング手段、前記位置に関する第２の異なる方向において前記位置の一部を覆い隠すように構成される第２のマスキング手段を含むデバイスと、
基板を保持するための基板テーブル、及び、
前記基板の目標部分上にパターン化されたビームを描くための投影系を含む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語「パターン化手段」は、基板の目標部分に作成されるパターンに相当する、パターン化断面を持つ入来放射線ビームを与えるために使用可能な手段を指すと広義に解釈されるべきであり、用語「光バルブ」もこの状況で使用されている。一般に、前記パターンは、目標部分に作成される集積回路又は他のデバイス（以下を参照）などのデバイス内の特定の機能層に対応する。そのようなパターン化手段の例は、以下を含む。
マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいてよく知られており、これは、二値交番移相、及び、減衰移相、並びに、様々な混成マスク・タイプなどのマスク・タイプを含む。そのようなマスクの放射線ビーム内への定置は、マスク上のパターンに従って、マスクに当たる放射線の選択的な（透過性マスクの場合に）透過又は（反射性マスクの場合に）反射を引き起こす。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルとなり、これは、マスクが入来放射線ビーム内の所望の位置に保持され得ること、及び、所望であれば、マスクがビームに対して移動され得ることを確実にする。
プログラマブル・ミラー・アレー。このデバイスの例は粘弾性の制御層及び反射性表面を有するマトリクス・アドレス付け可能表面である。このような装置の背景となる基本原理は、（例えば）反射性表面のアドレス付き領域が入射光を回折光として反射するのに対して、アドレスなし領域は入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用すると、上記の非回折光は反射ビームからフィルタリング除去可能であり、回折光のみを後に残す。このようにして、ビームはアドレス可能表面のアドレスパターンに従ってパターン化される。プログラマブル・ミラー・アレーの代案実施例は微小なミラーのマトリクス配列を採用し、ミラーの各々は、適する局所電場の印加又は圧電作動手段の採用によって、ある軸を中心に個々に傾け得る。再び、ミラーは、アドレス付けされたミラーがアドレス付けされないミラーに対して異なる方向において入来放射線ビームを反射するように、マトリクスにアドレス付け可能であり、このようにして、反射ビームはマトリクス・アドレス付け可能ミラーのアドレスパターンに従ってパターン化される。必要なアドレス付けは適する電子的手段を使用して行い得る。そのようなミラー・アレーについてのより多くの情報は、例えば、参照によって本明細書に援用される米国特許第５，２９６，８９１号明細書及び同第５，５２３，１９３号明細書から収集可能である。
プログラマブルＬＣＤアレー。このような構造体の例は参照によって本明細書に援用される米国特許第５，２２９，８７２号明細書中に与えられる。上記のように、この場合の支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとして実現可能であり、これは必要に応じて固定又は可動とし得る。
【０００３】
簡潔の目的のために、本明細書の残り部分は、特定の位置において、マスク及びマスク・テーブルを含む実施例に特に向けられるが、そのような例において検討される一般的な原理は、上記に述べたようにパターン化手段のより広い状況において理解されたい。
【０００４】
簡潔のために、投影システムは、以下、「レンズ」と呼び得るが、この用語は、例えば屈折性光学部品、反射性光学部品、及び、反射屈折性システムを含む様々なタイプの投影システムを含むと、広義に解釈されるべきである。放射線システムも放射線の投影ビームを指向、形状決定、又は、制御するためのこれらの設計タイプのいずれかに従って動作する構成部分を含み得て、このような構成部分も、以下、まとめて、又は、単独で「レンズ」と呼び得る。さらに、リソグラフィ装置も２つ以上の基板テーブル（及び／又は、２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものとし得る。このような「多ステージ」デバイスにおいては、追加のテーブルが平行して使用可能であるか、又は、準備工程が１つ以上のテーブル上で実行可能である一方、１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用中となっている。二連ステージのリソグラフィ装置は、例えば、参照によって本明細書に援用される米国特許第５，９６９，４４１号明細書及び１９９８年２月２７日出願の米国特許出願第０９／１８０，０１１号（ＷＯ９８／４０７９１）に説明される。
【０００５】
リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。その場合、パターン化手段はＩＣの個別の層に対応する回路パターンを発生可能であり、このパターンは、放射線感受性材料（レジスト）の層でコーティングされた基板（シリコン・ウェハ）上の（１つ又は複数のダイを含む）目標部分上に結像可能である。一般に、単一のウェハは、投影システムを介して１回に１つずつ連続的に照射される隣接する目標部分のネットワーク全体を含む。現在の装置においては、マスク・テーブル上のマスクによるパターン化を採用することで、２つの異なる機械タイプに区別される。リソグラフィ投影装置の１つのタイプにおいて、各目標部分は、１回の作業単位において、目標部分上にマスク・パターンの全体を露光することにより照射される。このような装置は一般にウェハ・ステッパと呼ばれる。ステップ・アンド・スキャン装置と一般に呼ばれる代替装置においては、各目標部分が、与えられた基準方向（「スキャン」方向）において投影ビーム下でマスク・パターンを累積的に走査する一方、この方向に平行又は逆平行に基板テーブルを同期的に走査することにより照射される。一般に、投影システムは倍率係数Ｍ（通常、＜１）を有するため、基板テーブルが走査される速度Ｖはマスク・テーブルが走査される速度のＭ倍となる。ここに説明するリソグラフィ・デバイスに関するより多くの情報は、例えば、参照によって本明細書に援用される米国特許第６，０４６，７９２号から収集可能である。
【０００６】
マスクの特定の部分のみが投影ビームにより基板上に結像されることを確実にすることはしばしば所望され、又は、必要である。例えば、マスクは複数のパターンを含むことができ、その中で所定の露光に対しては１つのパターンのみが使用される。迷光が基板上に当たることを止めることもしばしば所望され、又は、必要である。この機能を使用するリソグラフィ投影システムにおいて、これは、照射器内の中間平面にマスク用マスキング・デバイスを設けることによって一般的に達成される。
【０００７】
マスクが照射器に関して固定されるステッパ・システムにおいて、マスク用マスキング・デバイスはマスクに隣接して設けられ、さらに照射器及びマスクに関して固定される。
【０００８】
従来のマスキング・デバイスは少なくとも１つの可動ブレードを含む。ある従来のデバイスにおいては、２組の可動ブレードが設けられる。従来、この２組のブレードは支持体に機械的に結合され、各支持体は共通のフレームに搭載される。従って、従来、組になったブレードは互いに機械的に結合される。従来、２組のブレードは照射ユニット内の平面に配置可能である。可動ブレードの各組は１つの方向、Ｙ方向に一緒に及び別個に移動するように構成される以下Ｙブレードと呼ぶ１対のブレード、を含み、ブレードのもう１対はＹブレードに垂直な方向、Ｘ方向に一緒に及び別個に移動するように構成され、以下Ｘブレードと呼ぶ。現在、２つのタイプのマスク・マスキング方式がある。すなわち、静止露光用のマスキング、及び、走査露光用のマスキングである。静止露光において、マスクの一部は露光時間にわたって遮蔽される。走査露光において、マスクの一部は所定の長さの時間にわたって遮蔽される。
【０００９】
ブレードは、Ｘブレード及びＹブレードの間にそれぞれ所定の距離があるように設定可能である。従来、Ｙブレードは走査中に可動であるように構成され、Ｘブレードは一般に、可動であっても、走査中に静止するように構成される。Ｘブレードが移動される場合、一般にそれは走査と走査の間に行われる。静止露光に対して、Ｘブレードは走査と走査の間に移動可能である。走査露光に対して、Ｙブレードは、特に、照射源によるパターン化手段の走査が行われることを可能にするためのさらに多くの動きを行うように構成される。走査サイクルが開始される前に、ブレードはパターン化手段に当たるいかなる放射線も防止するように構成される。走査サイクルの開始において、Ｙブレードは走査距離に対して開く。走査サイクルの終了において、Ｙブレードは、特に、光がパターン化手段に当たるのを防止される位置に移動し、それにより、走査サイクルの終了において、パターン化手段には光が当たらない。
【００１０】
発明者は、従来のマスキング・デバイスに問題が生じることを見出した。例えば、問題は、マスキング・デバイスがマスクを走査するように構成される時に生じる。より速い走査速度が要求された際に、従来のマスキング・デバイスは故障を起こす。特に、いくつかの従来のマスキング・デバイスでは、結合されたＸ−Ｙブレードの質量が慣性を作り出し、Ｙブレードが、それぞれそれらの走査位置に開き、及び、走査位置の終了において閉じるために十分に速く加速及び減速可能であることを妨げる。さらに、高速移動する質量は、装置の他の部分に伝達される妨害を引き起こさずに従来のモータにより十分大きな走査速度で満足には移動し得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、走査中並びに静止露光中にリソグラフィ投影装置のマスクの一部を効果的にマスキングし得る装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的及び他の目的は、第１及び第２のマスキング手段が互いに関して機械的に結合されない構成で焦点面の近傍に配置されることを特徴とする冒頭の段落に詳述したリソグラフィ装置において本発明により達成される。
【００１３】
この構成は、第１及び第２のマスキング手段が互いから離れている一方、効果的なマスキング機能を提供するという長所を提供する。さらなる長所は、第１のマスキング手段及び装置フレームからの振動及び妨害が第２のマスキング手段を妨害せず、また、逆も同様であることである。結合されない各マスキング手段は結合されたマスキング手段より小さな質量を有する。従って、マスキング手段を移動させるために、より小さな駆動力が必要であり、より大きな加速及び減速の速度の達成を可能にする。
【００１４】
本発明のさらなる態様によれば、上記第１のマスキング手段に冷却デバイスが設けられるリソグラフィ投影装置が提供される。
【００１５】
この構成は、投影ビームの方向におけるマスキング手段のブレードの第１の組の寸法（厚さ）が従来のブレードに比較して短縮されることを、第１のマスキング手段の冷却が可能にするという長所を提供する。より薄い第１の組のブレードは焦点面の領域において従来のブレードより小さな空間を占め、第２の組のブレードが同じく焦点面の近傍内に配置されることを可能にし、しかも、それでも、鋭いエッジを備えた良好なマスキングを提供する。
【００１６】
本発明のさらなる態様によれば、
放射線感受性材料の層により少なくとも部分的に覆われる基板を設ける工程、
照射システムを使用して放射線の投影ビームを供給する工程、
所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように機能するパターン化手段を１つの位置に支持するための支持構造を設ける工程、
上記パターン化手段の少なくとも１つの一部を上記位置に関して第１の方向において選択的に覆い隠すための第１のマスキング手段、及び、上記部分を上記位置に関して第２の異なる方向において選択的に覆い隠すための第２のマスキング手段を使用して、上記部分を上記投影ビーム及びパターン化されたビームから選択的に覆い隠す工程、
放射線感受性材料の層の目標領域上にパターン化された放射線のビームを投影する工程を含み、上記第１のマスキング手段及び第２のマスキング手段を、互いに関して機械的に結合されない構成で上記投影ビームの焦点面の近傍に配置することを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００１７】
本発明によるリソグラフィ投影装置を使用する製造工程において、（例えば、マスクにおける）パターンは、エネルギ感受性材料（レジスト）の層により少なくとも部分的に覆われる基板上に結像される。この結像工程に先立ち、基板は下塗り、レジスト塗布、及び、ソフト・ベイクなどの様々な手順を経験し得る。露光の後、基板は露光後ベイク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベイク、及び、結像されたフィーチュアの測定／検査などの他の手順を受け得る。手順のこの配列はデバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン化するための基本として使用される。続いて、このようなパターン化された層は、全てが個々の層を完成するために含まれるエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属蒸着、酸化、化学機械的研磨などの様々な工程を経験し得る。いくつかの層が必要である場合、手順の全体又はその変形は各新しい層のために繰り返されなければならない。最終的に、基板（ウェハ）上にデバイスのアレーが存在する。続いて、これらのデバイスはダイシング又はソーイングなどの技術により互いから分離され、そこから、個々のデバイスはキャリヤ上に搭載され、ピンに接続されるなどが行われ得る。さらに、そのような工程に関する情報は、例えば、参照によって本明細書に援用されるＰｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔによる書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、第３版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４から入手可能である。
【００１８】
ＩＣの製造における本発明による装置の使用に対して、特定の説明が本明細書において行い得るが、そのような装置が多くの他の可能な応用例を有することは明示的に理解されたい。例えば、装置は、集積光学システム、磁気領域メモリ用の誘導及び検出のパターン、液晶ディスプレ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に採用可能である。当業者は、このような代替応用例の状況において、本明細書における用語「レチクル」、「ウェハ」、又は、「ダイ」のいずれの使用も、より一般的な用語「マスク」、「基板」、及び、「目標領域」によってそれぞれ置き換えられると考えるべきであることを理解されよう。
【００１９】
本明細書において、用語「放射線」及び「ビーム」は（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は、１２６ｎｍを持つ）紫外線放射、及び、（例えば、５〜２０ナノメータの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）放射、並びに、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む全てのタイプの電磁放射を含むために使用される。
【００２０】
本発明の実施例を添付の概略図面を参照して、例示として、説明する。
【００２１】
図面において、対応する参照記号は対応する部分を示す。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明の特定の実施例によるリソグラフィ投影装置の概略を示す図である。装置は以下を含む。
放射線（例えば、紫外放射線）の投影ビームＰＢを供給するための放射線システムＥｘ、ＩＬ。この特定の場合において、放射線システムは放射線源ＬＡも含む。
投影ビームからマスクＭＡ（例えば、レチクル）の一部を選択的に遮蔽するために設けられるマスキング・デバイスＭＤ。他の実施例において、マスキング・デバイスはパターン化された投影ビームの一部を選択的に遮蔽するために設けられ得る。
マスクＭＡにマスキング・デバイスを通過する放射線を投影するために設けられる中継光学部品ＲＬ。
マスクＭＡを保持するためのマスク・ホルダが設けられ、品目ＰＬに関してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続される第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ。
基板Ｗの（１又は複数のダイを含む）目標部分Ｃ上にマスクＭＡの照射された部分を結像するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、投影レンズ）。
基板Ｗ（例えば、レジスト塗布済みシリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダが設けられ、物品ＰＬに関して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続される第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴ。
【００２３】
ここに示すように、当該装置は透過タイプ（すなわち、透過性マスクを有するもの）である。しかし、一般に、当該装置は、例えば（反射性マスクを備える）反射タイプでもあり得る。代わりに、当該装置は、上記に言及したタイプのプログラマブル・ミラー・アレーなどの他の種類のパターン化手段を採用可能である。
【００２４】
放射線システムは放射線のビームを作り出す線源ＬＡ（例えば、水銀ランプ、フッ化クリプトン・エキシマ・レーザ、又は、プラズマ・ソース）を含み得る。このビームは、直接に、又は、例えばビーム拡張器Ｅｘなどの条件決定手段を通過した後のいずれかで、照射システム（照射器）ＩＬに送られる。照射器ＩＬは、ビームにおける強度分布の外部及び／又は内部の放射の広がり（それぞれ一般にσアウター及びσインナーと呼ぶ）を設定するための調整手段ＡＭを含み得る。加えて、これは、集光レンズＣＯ及び集積器ＩＮなどの様々な他の構成部分を一般に含む。集光レンズＣＯは入来光を集積器ＩＮに投影する。集積器ＩＮは、例えば水晶ロッドで形成可能であり、ビームの断面にわたる投影されるビームの強度分布を改善するために使用される。従って、集積器ＩＮは投影ビームＰＢの照射均一性を改善する。このようにして、マスクＭＡ上に当たるビームＰＢは所望の均一性及び強度分布をその断面に有する。
【００２５】
放射線システムは中継光学部品ＲＬをさらに含み得る。中継光学部品は、好ましくは、リソグラフィ装置内に搭載される密閉された組立体であり、拡張光学部品、マスクに向けて投影ビームを指し向けるためのミラー、さらなる集光レンズ、及び、投影レンズを含む。中継光学部品ＲＬの機能は、レチクル・マスクの「焦点」面上にマスキング・デバイスの「画像」面を結像させることである。中継光学部品ＲＬは採用任意である。これの主要な機能は、十分に小さなエッジ幅でマスキング・デバイスのブレードを結像させること、投影レンズの入口瞳孔機能を整合すること、及び、マスクの均一照射を提供することである。
【００２６】
図１に関して、線源ＬＡはリソグラフィ投影の筐体内にあってよいが、同様にリソグラフィ投影装置から離れいてもよく、これが発生する放射線ビームは（例えば、適する指向ミラーにより）装置に導き入れられることに注意されたい。本発明及び請求項はこれらの場合の双方を含む。
【００２７】
図１において、マスキング・デバイスＭＤは照射器ＩＬと中継光学部品ＲＬの間に配置される。しかし、図４に示すように、代わりに、マスキング・デバイスＭＤはマスクＭＡの直上に配置されてもよい。マスキング・デバイスＭＤは空間フィルタである。投影ビームのマスキング・デバイス上に降り注ぐ部分は、好ましくは反射又は吸収される。投影ビームのマスキング・デバイス上に降り注がない部分は透過される。マスキング・デバイスはマスク上に「スリット」を投影する。以下に検討するように、マスキング・デバイスは、投影ビームが通過するスリットの寸法を制御するために制御可能である。
【００２８】
マスキング・デバイスＭＤを通過した後に直接に、又は、中継光学部品ＲＬの通過に続いてのいずれかで、ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上のマスク・ホルダ内に保持されるマスクＭＡを横切る。マスクＭＡを介して透過すると（又は、反射性マスクの場合は、それによって反射されると）、ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、これはビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決め手段（及び、干渉分析測定手段ＩＦ）の働きにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路内に異なる目標部分Ｃを位置決めするために、正確に移動可能である。同様に、第１の位置決め手段は、例えばマスク保管部からのマスクＭＡの機械的検索の後又は操作中に、ビームＰＢの経路に関してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用可能である。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの動きは図１に明示的には示さない長いストロークのモジュール（粗い位置決め）及び短いストロークのモジュール（細かい位置決め）の働きで実現する。しかし、（ステップ・アンド・スキャン装置に対しての）ウェハ・ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは短いストロークのアクチュエータにのみ接続されてもよく、又は、固定されてもよい。
【００２９】
示す装置は２つの異なるモードで使用可能である。
１．ステップ・モードにおいて、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止に保たれ、マスク像全体は１回の作業単位（すなわち、単一の「フラッシュ」）において目標部分Ｃ上に投影される。続いて、基板テーブルＷＴはｘ及び／又はｙ方向にずらされ、それにより、異なる目標部分ＣがビームＰＢにより照射可能となる。
２．スキャン・モードにおいて、与えられた目標部分Ｃが単一の「フラッシュ」において露光されないことを除いて、基本的に同じ手順が適用される。代わりに、マスク・テーブルＭＴは与えられた方向（所謂「走査方向」、例えばＹ方向）に速度ｖで移動可能であり、それにより、投影ビームＰＢはマスク像にわたって走査させられる。現在、基板テーブルＷＴは同じ又は逆の方向に同時に速度Ｖ＝Ｍｖで移動され、ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（典型的に、Ｍ＝１／４又は１／５）である。このようにして、比較的大きな目標部分Ｃは、解像度で妥協せずに露光可能となる。本発明はスキャン・モードに特に適応可能である。しかし、本発明は、マスキング・デバイスがパターン化手段と共に移動するように構成される同期走査、又は、マスキング・デバイスの移動プロファイルがパターン化手段の移動プロファイルとは異なる同期走査への本発明の適用可能性に関して限定されない。
【００３０】
図２は本発明の実施例によるマスキング・デバイスを示す。マスキング・デバイスＭＤは第１のマスキング手段及び第２のマスキング手段を含む。マスキング手段は、使用中にパターン化手段が位置する位置を選択的に覆い隠すために適するプレート又はブレード又は他の構造体であってよい。マスキング・デバイスは、２組のブレード、Ｘブレード及びＹブレードを好ましくは形成するように構成されるブレード４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂを好ましくは含む。２組のブレードは互いに関して機械的に結合されない。すなわち、ブレードは、Ｘ又はＹブレードのいずれかで発生される振動がＹ又はＸブレードに伝達されず、その逆も同様であるような方法で搭載される。Ｘ及びＹブレードの搭載は後により詳細に説明する。ブレードは覆い隠すために適するプレート又は他の構造体とも考えてよい。本発明の１実施例によれば、露光中、Ｙブレード４ａ及び４ｂは駆動される一方、Ｘブレード６ａ及び６ｂは静止している。しかし、本発明はこの点に関して限定されず、Ｙブレードが静止していてもよく、又は、Ｘブレードが可動であってよい一方でＹブレードが静止している。以下、Ｙブレードと呼ぶ走査中に移動するブレードはソフトウェア及び電子回路により制御される。Ｘブレードも同様にソフトウェア及び電子回路で制御される。現在観察される慣行によれば、ＹブレードはＹ方向に一緒に及び別個に移動し、Ｙ方向は走査方向、すなわち、マスク・テーブル及び基板テーブルが走査露光中に移動される方向でもあることに注意されたい。移動中のブレードは所望の走査プロファイルに従って移動するように制御される。走査サイクルの終了において、ブレードは光源を遮断するように構成され、従って、光源がパターン化手段上に当たることを防止する。走査サイクルが開始される時、ブレードは、光源がパターン化手段上に当たるように移動されるように制御される。光源の寸法は走査スリットと呼ばれるものを決定する。走査スリットの寸法は、特に、光源及び水晶ロッドにより決定される。従来は走査方向であるＹ方向における走査スリット幅は可変であり、露光されるマスクの寸法などの要因に依存して選択される。ブレードは可能な限り迅速に走査幅まで加速される。ブレードの典型的な加速は１０ｍ／ｓ／ｓを超え、最大４５ｍ／ｓ／ｓの領域になる。開放位置において、Ｙブレード組立体は、マスクを横切って典型的に５００ｍｍ／ｓを超える所定の走査速度で走査される。一旦マスクが走査されれば、ブレードは光源を遮断するように配列されるように移動され、従って、光源がパターン化手段に当たることを防止する。これは、例えば、可能な限り迅速にスリットを遮断するために開いたブレードを互いに向けて加速することにより行い得る。代わりに、スリットを阻止するために、ブレードの１つのみが走査方向において移動してもよい。例えば、後行ブレードは走査の方向において移動してよく、先行ブレードは後行ブレードに向けて走査方向に逆の方向に移動してよい。しかし、ブレードの動きは上記に説明する実施例に限定されず、本発明のブレードはいずれの所定の走査プロファイルにも従って移動するように制御可能である。所望であれば、ブレードは、閉じられて、又は、一定のスリット幅で静止に保持されてもよい。
【００３１】
ブレードに対する制御手段は、運動制御器７に送られる高レベルのコマンドを発生するための駆動器８を含む。典型的に、駆動器８はソフトウェア駆動器である。プログラマブル運動制御器７は、増幅器６に送られる制御信号を高レベル・コマンドから発生し、増幅器６はモータ・コイル１を駆動するために制御信号に従って電流を発生する。同じく、ブレード４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂの位置に関するデータを供給する位置測定デバイス３が設けられる。このデータは増幅器６を介して運動制御器７にフィードバックされる。
【００３２】
ブレードを駆動するためのモータの少なくとも一部はブレード又はブレード支持部材に組み込まれる。図２において、各ブレードにモータ１、２及び位置測定手段３が設けられることが分かる。モータ１、２は少なくとも１つのモータ・コイル１を含み、これは、これが駆動するブレード、及び、磁石２とは接触しない。磁石は、周囲にモータ・コイル１が配置される中間部分１９上に直接搭載される。磁石２が配置される中間部分１９は、Ｘブレードについてはブレード支持部材の「鍋の柄」に似ており、Ｙブレードについては磁石がブレードの後方端部、すなわち、光学的ブレード・エッジから離れた端部に一体化される。中間部分１９はブレードと同じ材料から構築可能であるが、これは必須ではない。同じく、ブレード及び中間部分１９が材料の単一辺から構築されることも必須ではない。
【００３３】
好ましくは、ブレードがブレード支持部材により支持される。好ましくは、Ｙブレード用のブレード支持部材が非接触軸受を含む。上記に説明したモータ１、２は、好ましくは非接触線形モータである。これらの特徴はブレードの運動質量を低減し、耐久性を強化する。さらに、非接触軸受及びモータの使用は摩擦力を低減し、これが、今度は、ブレードが、システムの他の構成部分に妨害を引き起こさずにより大きな加速を加えられることを可能にする。これは、ブレードの移動性の改善された精度をもたらし、ブレードはより大きな速度で移動可能であり、より大きな加速度で加速可能である。
【００３４】
図２において、駆動器８の動作は中間部分１９を介してブレードに伝達される。モータ・コイルは、好ましくはブレード支持体上に設けられ、従来のようなブレード上よりも、中間部分１９を取り囲むように構成される。この構成は移動するケーブル及びホースがないという利益を提供する。なぜなら、熱を発生するコイルが固定されたフレーム上に配置されているからである。従って、より長い寿命が達成される。この構成は、移動する部分に接続されるケーブルが必要なく、移動する部分を駆動するモータ間のクロス・トークがなく、装置の寿命が延長されるという追加の利益を提供する。好ましくは、磁石２に駆動信号に応答するブレードが設けられる。本発明により構築され、駆動されるブレードが最大５５０ｍｍ／ｓの速度でウェハ・ステージにおける走査を支持可能であり、４５ｍ／ｓ／ｓのブレード加速がさらに加えられる一方、１０μｍ未満のトラッキング・エラーを維持することが実証されている。駆動メカニズム内及びブレード自体上の移動部分の数を低減することにより、改善された信頼性が観察された。同様に、例えば移動部分間のスリットは排除されている。
【００３５】
同様に、図２は、マスキング・デバイスの実施例を基準として自身の位置を示すマスク・テーブルＭＴ（及び、マスクＭＡ）の平面図を示す。マスク・テーブルＭＴはそれ自体が（図示しない）位置決め手段によって可動である。
【００３６】
実施例において、マスキング・デバイスはマスク・テーブルＭＴ上に設けてよく、そのため、マスキング・デバイスＭＤはマスク・テーブルＭＴと共に移動する。なぜなら、これはそれに機械的に結合されているからである。他の実施例において、マスキング・デバイスＭＤはマスク・テーブルＭＴに電子的、磁気的、又は、静電的に結合可能である。好ましくは、マスキング・デバイスは取外し可能である。代わりに、マスキング・デバイスＭＤは、マスク・テーブルＭＴ自体よりも位置決め手段ＰＭの長ストロークモジュール又は短ストロークモジュールに結合可能である。
【００３７】
図２において、２組のブレード４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂは、マスキング・デバイスＭＤを使用してマスクＭＡ（又は、パターン化されたビーム）が覆い隠される程度に関する選択性を与えるために使用され、矢印により示される方向に移動可能である。図２から分かるように、２つのブレード４ａ、４ｂは非接触線形モータ１，２を介してブレード６ａ、６ｂに直角に搭載される。ブレード４ａ、４ｂはＹ方向に一緒及び別個に移動し（Ｙブレード）、ブレード６ａ、６ｂはＸ方向に一緒及び別個に移動する（Ｘブレード）。図２において、全ての４つのブレードは運動制御器７及び駆動器８を介してパターン化手段の運動制御器及び駆動器に結合可能である。
【００３８】
従って、既に説明したように、ブレードは一般に２つのタイプの運動を行うことが分かる。第１のものは、パターン化手段又はパターン化されたビーム上に当たる光源の１つを遮断又は障害物排除するための運動である。これらの運動は、マスク又はパターン化されたビームの覆い隠されている一部を調整するために、１組の２つのブレードが互いを基準にして移動する閉鎖／開放運動を含む。第２のものは、マスク・テーブルのトラックを保つために、１組の両ブレードが同じベクトルにより移動するトラッキング運動である。既に検討したように、ブレードがマスク・テーブルに直接結合される時はトラッキング運動が自動的に行われる。
【００３９】
図１〜図４に示す実施例において、走査中に、Ｘブレードは静止していることがさらに加えられる。しかし、Ｘブレードはこの点では限定されない。モータは互いに関して各Ｘブレードを移動させるために設けられる。
【００４０】
図３ａはマスキング・デバイスＭＤの三次元の概観を示す。特に、Ｘブレード６ａ、６ｂ及びＹブレード４ａ、４ｂが（例えば、集積器ＩＮを含む）集積器筐体９に関してどのように配置されているかが分かる。図３ａにおいて、投影ビームＰＢの方向において、Ｙブレード４ａ、４ｂはＸブレード６ａ、６ｂの下流側に配置される。示す実施例において、Ｘブレードは投影ビームＰＢの熱衝撃に耐えるように構築される。しかし、代替実施例においては、Ｙブレード４ａ、４ｂはＸブレード６ａ、６ｂの上流側に配置されてもよい。図３ａはスリットを形成するブレードの形状を見ることを可能にする。
【００４１】
図３ｂは、本発明の実施例によるマスキング・デバイスＭＤを示す図１に示すリソグラフィ装置の一部のＹＺ平面における断面を示す。
【００４２】
図３ｂを参照すると、本発明のマスキング・デバイス、特に、ブレードの特徴、及び、互いに関する及びリソグラフィ装置の他の構成部分に関するブレードの配列がさらに詳細に説明される。本発明の特定の態様によれば、２組のブレードの構築及び配列は、互いからの及びブレードのフレームへの機械的結合からの２組のブレードの分離をもたらす。本発明の実施例において、ブレードはフレームに機械的に結合されるのでなく、気体軸受上に浮上する。従って、特にＹブレードは振動などのＸブレードから、又は、フレームからの妨害に曝されない。特に、及び、従来のマスキング・デバイスとは対照的に、Ｘ及びＹブレードは、それらの位置及び運動性が他の組のブレードの位置及び運動性により直接は決定されないように配置可能なように構成される。ブレードを分離することは、可動質量の最小化をもたらす。これに対して、従来の可動ブレードは６００グラム以上の重さを持ち、本発明によるブレードは１００グラムのオーダの重さを持つ。これは、中でも、駆動モータの磁石がブレード又はブレード支持部材に一体化される直接駆動、及び、２組のブレードの互いからの機械的な分離の使用により達成されている。
【００４３】
図３ｂは、好ましくは集積器筐体９に搭載される水晶ロッドである集積器ＩＮを示す。同じく、投影ビームＰＢの方向において集積器ＩＮの下流側に配置されるマスキング・デバイスＭＤが示される。マスキング・デバイスＭＤの下流側に配置される中継光学部品ＲＬの一部も示される。露光される（図示しない）マスクＭＡは投影ビームＰＢの方向において中継光学部品の下流側に配置される。マスキング・デバイスＭＤは、放射線ビームからマスクＭＡの一部を選択的に覆い隠すために配置される２組のブレード４，６を含む。Ｙブレード４は、マスクの走査の方向でもあるＹ方向において一緒及び別個に可動である。原則として、Ｘブレード６は、走査中、互いに関して移動しない。従って、走査中の両Ｘブレード間の距離は一定である。しかし、Ｘブレード６は、マスク上の像の幅により決定されるように、走査プロファイルにより必要となれば、互いに関して移動可能である。
【００４４】
放射線システム及びマスクに関したマスキング・デバイスの位置が重要であることは理解されよう。放射線システムＬＡ、Ｅｘ、ＩＬは、放射線源、照射器、及び、中継光学部品の光学構成部分に依存する所定の位置におけるマスクのやすりのかかった平面に実質的に対になった平面に相当する焦点面１０を有するビームを発生する。図３ｂは位置１０における焦点面を示すが、焦点面は変動し得る。この場合、焦点面に関してＺ方向におけるブレードの位置の適合は必要となり得、好ましくは図８に示すようなＺマニピュレータを使用する。
【００４５】
従来のマスキング・デバイスにおいて、全てのブレードは、ブレードの機械的安定性のため、及び、自身が遮蔽する放射線により自身が曝される熱負荷に耐えることがブレードにとって可能であるために必要である特定の厚さを有する。この結果は、従来のマスキング・デバイスにおいて、全てのブレードは１つに結合されており、ビームの焦点面に配置されなければならないということである。従来、Ｘ及びＹブレードを分離することは可能ではなかった。なぜなら、それらの厚さが焦点面の決定的限界内に両者が配置されることを妨げるからである。本発明の発明者は、ブレードを焦点面に直接配置しないことが可能であり、しかし、それでも、マスク上にスリットの鋭い光学的エッジを投影可能であることを見出した。特に、水晶ロッドの端部がＺ方法における焦点面のへり部分の一端に配置され、ＹブレードがＺ方向におけるへり部分の反対側の端部に配置される場合、Ｙブレードから機械的に分離された方法でＸブレードを配置するために空間が設けられる一方、鋭く合焦されたスリットがパターン化手段上に投影されることを、それでも可能にすることが見出された。好ましくは、しかし、最適なマスキングのために、ブレードはビームの焦点面１０の特定の距離内に配置され、これは好ましくは５０μｍのオーダである。
【００４６】
図３ｂにおいて、Ｘブレードとも呼ぶ静止ブレード６は、可動ブレード４から、好ましくは２００μｍ未満の距離に、好ましくは、約１００μｍの距離１１内に配置される。示す実施例における焦点面１０は静止ブレードと可動ブレードの間にある。集積器ＩＮと関連するものは許容誤差である。集積器ＩＮの水晶ロッドの下流端平面と集積器筐体９の間の距離に許容誤差を加えたものを矢印１３により示す。静止ブレードは水晶ロッドの端部からの距離１２に許容誤差１３を加えて配置される。好ましくは、距離１２は１００μｍ未満である。水晶ロッドの端部とビームの焦点面の間の距離は矢印１４により示し、典型的に３００から６００μｍのオーダである。
【００４７】
図３ｂからは、走査中静止（又は、Ｘ）ブレードが走査中可動（又は、Ｙ）ブレードより薄い構造であること、及び、静止ブレードがビームにおいて可動ブレードの上流に配置されることが分かる。この構造は以下により詳細に検討する。本発明は以下に与える実施例に限定されない。代わりに走査中静止ブレードは厚くてよく、代わりに走査中移動ブレードは薄くてよいことが想像される。
【００４８】
マスキング・デバイス、及び、特にブレードは、投影ビーム放射線からの大きな熱応力に曝される。上記に説明したように、ブレードにかかる熱負荷は従来のマスキング・デバイスのブレードが１から３ｍｍのオーダの大きな厚さを有する理由である。加えて、従来のブレードの冷却は限定されている。マスキング・デバイスにより遮蔽される放射線のエネルギはマスキング・デバイスにとって問題である。なぜなら、これが、装置の構成部分及びブレード自体に影響し得るからである。この問題に対処するために、ブレードには投影ビーム放射線に対して反射性である表面が設けられてもよい。特定の実施例において、ブレードには紫外線反射コーティングが施される。しかし、これ単独では十分ではないかもしれず、加えて、本発明と共に使用されると想像される全ての光源波長に対して許容されないかもしれない。
【００４９】
図３ｂに示す実施例において、ブレード、特に上流側のブレード、つまり、静止Ｘブレードに十分な冷却手段を設けることにより、ブレードの厚さは薄くし得ることが見出されている。１つの実施例において、静止ブレードは移動ブレードに関して非対称的に冷却される。すなわち、静止又は上流側ブレードに施された冷却の量は他の組のブレードに施されたものとは異なり、好ましくは、この冷却の量はより大きい。Ｘブレードを十分な程度まで冷却することにより、Ｘブレードの厚さは低減可能であることがさらに見出されている。冷却が十分である場合、Ｘブレードは十分に薄くなり、それにより、ＹブレードがＸブレードの下流側にあることを可能にするための十分な空間がある一方、パターン化手段上に十分に鋭いスリットが投影されることを可能にするために焦点面の十分に小さな距離内にそれでも置かれる。
【００５０】
本発明の好ましい実施例によれば、冷却ダクトはブレード支持部材内に設けられる。そのようなダクトは従来のエア・ホースが無くても済むことを可能にする。冷却するために、ダクトは様々な配置構成を有し得て、空気及び／又は水などの様々な冷媒を供給するために使用可能である。冷却のために、ダクトはブレード支持部材内に設けられる。冷媒は、支持部材上に設けられた取入れ口からダクトを介して排出口に送られる。出口は好ましくは、支持部材に設けられた開口を備える。ダクトは、好ましくは、冷却されるブレードに隣接して配置される。水はブレード下のダクトを介して、同じく好ましくはフレーム上に設けられる排出口に循環される。マスキング・デバイスＭＤの冷却は、図６及び図７を参照して以下により詳細に説明する。
【００５１】
ブレードが露光される過酷な環境の視点から、ブレード、特にＸブレードの材料の選択は重要である。Ｘ及びＹブレードのために選択された材料は熱膨張率（α）、熱伝導率（λ）、耐磨耗性、並びに、紫外及び遠紫外放射線に対する反射係数の最適な組み合わせを提供する。従って、各図に示すブレードは、例えば、セラミック又はダイヤモンドの材料から作成可能である。ブレードのための好ましい材料は、化学的気相成長ダイヤモンド（ＣＶＤダイヤモンド）、アルミニウム、タングステン−銅合金、及び、シリコン・カーバイドであり、これらの全ては必要な特性の良好な組み合わせを示す。特に、ＣＶＤダイヤモンドが好ましい。Ｘブレードの厚さは、好ましくは投影ビームの方向において約０．４ｍｍのオーダである。上記に述べた特性に加えて、ブレードの移動質量を低減するため、ブレードが堅固である一方で可能な限り軽くするために、Ｘ及びＹブレードの材料が大きなヤング率及び小さな密度を有することが重要である。図に示すＹブレードは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム−ベリリウム合金（ＡｌＢｅ）で作成可能である。Ｙブレードのための好ましい材料は、セラミック、ダイヤモンド、ベリリウム合金、及び、グラファイトを含む金属マトリクスを含む。Ｙブレードの厚さは６ｍｍのオーダである。しかし、上記に述べた材料に加えて、ブレードはいずれの適切な材料からも作成可能であり、それらは一般に、放射線に耐え得るか、堅牢かつ軽量であるか、又は、これらの特性を有するコーティングが設けられ得る材料を含む。さらに、特定のセラミックなどのいくつかの材料は、偶発的な放射線による熱を除去するために、本明細書に参照によって援用されるヨーロッパ特許出願第００３０４３３６．１号（出願人参照番号：Ｐ−０１８３）に説明されるように、中に１つ又は複数の冷却チャンネルを含み得るという長所を有する。
【００５２】
ブレードの未研磨面上の反射防止コーティングがマスキング・デバイス組立体内の不要な反射を削減することが見出されている。これは、ビームのパターン化の精度に改善をもたらす。
【００５３】
図４はＹＺ平面における図２のマスキング・デバイスの断面を示す。特に、図４はＸ及びＹブレードの重ね合わせを示す。Ｘブレード６は平面で示す。マスキング・デバイスＭＤはマスクの上方に配置される。図４に加えて、Ｘブレード６は、上にヒート・シンク１６が設けられるブレード支持部材１５上に搭載されることが分かる。クランプ・デバイス１７はＸブレードをヒート・シンク１６にクランプするために設けられ、それにより、Ｘブレードとヒート・シンクの間の良好な熱的接触がＸブレードの冷却を促進する。１つの実施例において、マスキング手段はブレード支持体上に搭載されるブレードを含み、大きな熱伝導率を有する材料の層１８が上記ブレードと上記ブレード支持体の間に配置される。
【００５４】
図５は、ブレードに支持を提供する第１のブレード支持部材１５上に搭載されるＸブレード６を示す。支持部材１５はＵ字型部材２２を含み、各ブレードの向い合うエッジ６ｃ、６ｄはＵ字型部材の向い合うアームにより支持される。支持部材１５は、Ｕ字型の各隅の低部から延長する部分２３も含む。２つのブレードを支持するために、２つのＵ字型部材は一緒になってＨ字型部材を形成する。冷却手段２４ａは支持部材１５内に設けられる。特に液体、例えば水の冷却は、冷却ダクト２４ａにより供給されるが、ダクトは気体冷却のためにも使用可能である。１つの実施例において、ダクト２４ｂはＸブレードの気体軸受に気体を供給可能である。ダクト２４ｂにより供給される気体がブレードの冷却にも寄与することが注釈として加えられる。図５に示す実施例において、気体ダクト２４ｂは水冷ダクト２４ａよりもブレードから離れて配置される。特に、気体及び液体ダクト２４ａ、２４ｂは支持部材１５の向い合う側面に配置される実質的に平行なダクトである。上記に説明した冷却手段に加えて、又は、これに対して任意で、支持部材１５には、マスキング・デバイスが熱循環を含む熱応力に対して改善された反応を示すことを可能にする追加の特徴が設けられ得る。支持部材１５には、熱応力の間に曲げ、折り曲げなどの支持部材の運動を最小に抑える運動制限手段５０が設けられ得る。運動制限手段５０は支持部材１５内に形成される形状構成物５１、５２を含む。形状構成物は様々な形態及び配置構成を取り得る。図５に示す実施例において、形状構成物は蝶番５１において繋がれるスロット５２を含む。蝶番５１は支持部材１５内に掘られる孔により形成される。形状構成物はある程度の可撓性を持つ構造を提供する。運動制限手段を特定の方法で配列することにより、熱応力に対する指示部材の反応が大幅に緩和されることが示されている。スロット及びウイングなどの形状構成物の寸法及び配置構成は支持部材の材料及び熱応力の特性などの要因に依存する。クランプ手段６０も支持部材１５上に設けられる。クランプ手段は、ブレードをクランプするために支持部材１５から延長する１つ又は複数のフィンガを含む。
【００５５】
図６は第１の支持部材１５上に搭載されるＸブレードのさらなる実施例を示す。図５を参照して説明したように、Ｘブレード６の向い合うエッジ６ｃ、６ｄはＵ字型支持部材１５の向い合うアーム上に搭載される。モータ磁石２は磁石支持部材２３上に搭載される。磁石支持部材２３はＵ字型支持部材１５の向い合うアーム間に配置される部分を含む。図６において、２つの磁石２が示され、これはブレードを駆動する（全体を示さない）モータの部分である。支持部材１５上には冷却構造１６、１９、２４も設けられる。冷却構造１６、１９、２４は、支持部材１５の各アーム上に搭載される部分１６、冷媒が冷媒構造１６、１９、２４内に導入可能である取入れ口１９を含む。構造には（点線で示す）冷媒構造を介して、好ましくは冷媒構造の長さに沿って延長する冷媒ダクト２４が設けられる。同じく設けられるのは、支持部材１５の各アーム上に搭載される各冷却部分１６内の冷媒ダクトを接続するための接続導管である。冷却取入れ口１９の１つは、循環される冷媒が構造１６、２４を離れることを可能にするために冷却排出口１９としても機能可能である。冷却手段は、気体及び液体の双方の様々な流体冷媒による冷却を提供可能である。好ましい冷媒は水である。
【００５６】
冷却構造の部分は、Ｘブレードのそれぞれ向い合うエッジ６ｃ、６ｄと好ましくは位置合わせされるために支持部材１５上に設けられる。図６に示す実施例において、Ｘブレードは冷却構造１６により直接支持される。しかし、本発明はこの点で限定されず、Ｘブレードは支持部材のフレームにより支持可能である。クランプ・デバイス１７も、ブレードを適する場所にクランプするために支持部材上に設けられる。クランプ・デバイス１７は、Ｘ方向においてＸブレードのエッジ６ｃ、６ｄに沿ったＸブレードの表面に、使用において、装着するように構成される複数の弾力性手段を含む。弾力的手段は、Ｚ方向においてブレードを介して下方に力をかけるＬ字型スプリングを含む。Ｘ方法における横方向の運動はさらなるクランプ手段２０、２１を設けることにより防止される。クランプ手段２０、２１は、Ｘ方向においてＸブレードの向い合うエッジ６ｅ、６ｆに配置される止め子２０及び弾力性手段２１を含み、弾力性手段２１は止め子２０に向けてＸ方向においてＸブレードに力をかけるように構成される。弾力性手段２１はスプリングを含み得て、止め子２０は固定されたアンビルを含み得る。図６において、弾力性手段２１は平坦な部分材料から構成される。弾力を持たせるために材料の平坦片にＬ字型の切込みが設けられる。クランプ手段の弾力が材料の選択及び部分における切込みの寸法に従って決定可能であることは理解されよう。クランプ・デバイス１７によるＺ方向における、及び、クランプ・デバイス２０、２１によるＸ方向における組み合わされたクランプ効果が、Ｘブレードの安定かつ正確な保持を提供することが見出されている。特に、ＸブレードはＸ方向において前方に移動することを防止される。
【００５７】
大きな熱応力に曝されるＸブレードとスライダの間に良好な熱伝導を提供すること、及び、ブレードのスライダへのクランプがスライダ、ブレード、及び、いずれのクランプ構成部分により経験されるいかなる熱膨張にも関係なく、効果的かつ安全でなければならないことが重要であることが見出されている。Ｙブレードの場合、用語「スライダ」はＹブレード自体を指す。Ｘブレードの場合、用語「スライダ」は、ブレードが一部となっているブレード支持部材を指す。これら２つの条件を満たすことが、従来のマスキング組立体において問題を引き起こすことがさらに見出されている。この問題を克服するために、好ましい実施例において、２側面クランプ機構が図６に示すように設けられる。この実施例において、上記に検討したように、Ｘブレードはその支持部材１５の両側面上にクランプ・デバイス１７でクランプされる。クランプ・デバイス１７はＸブレードの上部表面をクランプする。この構成は、クランプ具及びクランプされた構成部分の熱膨張がＸ方向において等しく補償される一方、ブレードを確実にクランプされるよう保持し、かつ、そのため、正確に位置合わせされるという長所を提供する。さらなる好ましい実施例においては、銀箔の層がブレードと冷却体の間に配置される。銀層は良好な熱伝導を有する。この構成は、ホット・スポット温度を低減する一方、ブレードと冷却体の間に良好な熱的接触を維持するというさらなる特定の長所を提供する。ホット・スポットはブレードの中央であると定義され、参照番号６の近傍に位置する。図６に示す構成は、ブレードがいずれの側面にも配置されたクランプ１７間でＹ方向に膨張することを可能にする。これは、熱負荷のもとで、ブレード６ｅの前面エッジがほぼＸ方向において同じ位置に留まり、従って、鋭い影の投影を維持することを意味する。従って、熱負荷のもとで、Ｘブレードはそのマスキング性能の精度に顕著な劣化をほとんど示さない。
【００５８】
図６に同じく示すのは、支持部材１５の向い合うアームの個々の端部に配置されるブレード・ダンパ１８であり、これはバッファの形になっており、支持部材１５に働くいかなる妨害の衝撃も減少又は吸収するように機能する。支持部材１５には、支持部材の後部側面上の（図示しない）気体軸受も設けられる。気体軸受予備負荷片２２も設けられ、これは、支持部材１５上に設けられる気体軸受に予備負荷をかけるために使用される。気体軸受予備負荷片２２は、好ましくは鉄などの金属で作られる。中にマスキング・デバイスが配置される筐体において、筐体の静止部分において支持部材１５に隣接して、気体軸受の一部を形成可能な磁石が設けられる。磁石は予備負荷片２２に力をかけるように筐体内に配列される。気体軸受は、磁石によりかけられる力に向い合う力をかける。従って、一定した磁力及び一定した気体圧力を供給することにより、気体軸受の十分に規定された堅牢さが達成される。
【００５９】
図７は、使用中にＹブレード及び冷却構造を支持する気体軸受を特に示すＹブレード４ａ、４ｂのための第２の支持部材７０の平面図を提供する。Ｙブレード４ａ及び４ｂは、点線の外形に示され、第２の支持部材７０内に形成される凹部７９内に配置される。凹部７９の中央に同じく示すのは支持部材７０内に形成される導通孔８２の外形であり、これを介して、投影ビームが通過する（かつ、Ｙブレードがこれを超えて部分的に移動する）。同じく図７に示すのはＹブレードを支持する気体軸受の詳細である。気体取入れ口７１は支持部材７０内に設けられる。気体は取入れ口７１を介して導入され、支持部材７０内に形成されるダクト８０を通過する。僅かに盛り上がった部分７４は凹部７９の床上に形成される。ダクト８０は盛り上がった部分７４内に形成される開口部７５に接続される。気体が取入れ口７１に導入されると、凹部７９に配置されるＹブレードは開口部７５を出る気体により支持される。使用中、Ｙブレードは支持部材７０から分離される。従って、Ｙブレードは自身と支持部材７０の間の摩擦に対して敏感ではなくなる。このことは、Ｙブレードがより少ないエネルギを使用して移動されることを可能にし、従って、Ｙブレードが増大した割合で加速されることを可能にする。図７に示すように、複数の気体軸受が設けられてもよい。使用中、Ｙブレードは装置から機械的に隔離される。
【００６０】
走査Ｙブレードは冷却が必要である。ブレードは上記に説明したように気体軸受を使用して案内される。第２の支持部材７０は気体軸受表面７６を含む。気体軸受表面は静止しており、冷却システム７２、７３、８１により流体冷却もされる。Ｙブレードはまた冷却システム７２、７３、８１によって冷却される。流体冷媒、好ましくは水が、支持部材７０内に形成される取入れ口７２を介して導入される。流体は、ダクト８１を介して、支持部材７０内に形成される排出口７３に送られる。ダクトは、好ましくは、上記凹部に配置される時にＹブレードを横断するように支持部材７０内に配置構成される。使用中、気体軸受はＹブレードを約１０〜２０μメートルだけ支持構造の床の上方に引上げる。熱伝導が、ブレードの下側と冷却された気体軸受の気体軸受表面７６との間で形成される隙間を介してブレードから起こる。この特定の構成の長所は、Ｙブレードが、移動するブレードに接続される気体又は液体のホースを設けずに十分に冷却され得るということである。このことはマスキング・デバイスの寿命及び精度に利益をもたらし、並びに、Ｙブレード組立体の移動質量を低減する。
【００６１】
さらなる好ましい実施例において、Ｘブレードは、Ｙブレードが過熱されつつある場合に熱遮蔽物として機能するように制御される。例えば、Ｙブレードが閉鎖構成内に配置される一方、Ｘブレードが開放又は部分的に開放された構成内に配置される場合、投影ビームはＹブレードに（Ｘブレード間の距離によって）全体的又は部分的に当たる。このことはＹブレードを過熱させ得る。しかし、加えて、そのことは、図７を参照して説明された気体軸受に損害を引き起こし得る。これの発生を防止するため、ＸブレードはＹブレードに当たる光を遮断するために移動するように制御される。特に、特定の照射量について、光が所定より長い時間にわたってＹブレードに当たる場合、制御器はＸブレードを光源からＹブレードを影にする位置に移動させる。このようにして、ＸブレードはＹブレードを保護するための熱遮蔽物として機能する。既に説明したように、Ｘブレードは投影ビームに関して堅牢に構築され、悪影響を受けずに投影ビームの衝撃全体に耐え得る。
【００６２】
図５、図６及び図７を参照すると、第１及び第２のマスキング手段が互いに関して機械的に分離されて装置内に配列されていることが理解されよう。特に、第１及び第２の支持部材は機械的に分離されている。好ましくは、Ｘブレード及びＹブレード組立体はモジュラ・ユニットである。Ｘブレード組立体及びＹブレード組立体は、互いとは独立して組立られ、試験される２つの別個のモジュールである。完成したモジュールは使用のために図２〜図４及び図８に示すように互いに関して組立てられる。これを行うために、Ｘブレード組立体及びＹブレード組立体の特定の部品が互いに結合される。しかし、ＸブレードをＹブレードに関して結合することは必要ない。これは、Ｘブレードの移動により引き起こされる振動を含む妨害がＹブレードに影響を及ぼさず、その逆も同様であるという長所を提供する。従って、マスキング組立体は従来の組立体より組立て及び試験がより簡単である。特に、別個の構成部分は組立体全体を分解する必要なく組立てかつ試験が可能である。これは時間及び労力を節約する。
【００６３】
動作中、静電電荷がリソグラフィ装置内に生成され得ることが見出されている。これは、特定のセンサ及び電子回路に有害な影響を及ぼし得る。この問題を克服するために、好ましい実施例において、ブレードの少なくとも１つには、自身に向けて静電電荷を伝導する静電放電ロッドが、従って、高感度のセンサ及び構成部分から離れて設けられる。この構成は静電気に敏感な構成部分を保護するという長所を有する。ロッドはＸ又はＹのいずれか、又は、両方のブレード上に配置可能である。しかし、好ましくは、ロッドはＹブレード上に配置される。好ましくは、これはブレードの１つに搭載される細い先細りロッドを含む。これの寸法及び材料は最適な静電伝導を提供する一方、最小の質量を有するように選択される。ロッドは、例として、銅から作られてもよい。
【００６４】
ブレードを駆動するためのモータは、モータを制御するための指示の一覧を含むソフトウェアにより制御される。従来のブレード組立体において、ブレードについて、互いに衝突することが知られている。これは、ブレードに損害を与え得るだけでなく、装置が修理のために稼働停止される場合に生産に影響を及ぼす。好ましい実施例において、ブレードの位置を検出し、制御手段にフィードバックを供給するセンサが設けられる。モータに指示を出すソフトウェアは、感知された位置データを考慮するように構成され、ブレードが互いに接触する可能性を排除しておくように設計される。このようにして、モータを駆動する制御ソフトウェアは移動するＸ又はＹブレードの衝突及びＸとＹブレードの間のさらなる衝突を防止する。
【００６５】
図３ａ及び図３ｂを参照して既に述べたように、焦点面及び他の構成部分に関してブレードを正確に位置合わせするために、Ｚ方向においてブレードの位置を調整することが必要となり得る。従来、これは、Ｘ及びＹ組立体を含む組立体全体を、それらを支持するフレームを超えて移動させることにより達成される。これは不便かつ使い勝手が悪い。
【００６６】
図８はこの問題を克服する特徴を詳細に示す本発明の実施例を示す。特に、図８はＺ方向、すなわち光軸の方向においてＸ及びＹブレードの位置を操作するためのマニピュレータねじ２５を示す。フレーム２７は図６及び図７に示すようにＸ及びＹ組立体内に設けられる。Ｘ及びＹ組立体は図８において参照番号２８により示され、フレーム２７により支持される。投影ビームはＺ方向において開口部３１を介して投影される。Ｚマニピュレータねじ２５は、回転されると、マニピュレータ蝶番が設けられたベース・プレート２６に力をかけることが分かる。Ｘ及びＹ（副）組立体を支持するフレーム２７はそれ自体の支持フレーム上に固定され留まる。好ましくは、Ｚ方向マニピュレータ２５はフレーム２７に一体化される。
【００６７】
特に、Ｚマニピュレータは弾力のある部材に働くねじ２５を含む調整手段であり、これは、今度は、Ｘ及びＹ組立体２８にＺ方向において力をかける。Ｚマニピュレータロックねじ２９及びさらにＺマニピュレータロック装置３０も設けられ、これらは、一旦所望の位置が達成されれば、Ｘ及びＹ組立体をＺ方向において所望の位置に維持する。
【００６８】
ブレード、特に、通常Ｙブレードの上流側に配置されるＸブレードが集積器ＩＮの水晶ロッドの端部と接触しないことは重要であることが見出されている。なぜなら、もしそうなれば、水晶ロッドは損害を受け得るからである。この問題を克服するために、ブレードが水晶ロッドの出口表面の所定の距離内に来たかどうかを感知するために、水晶ロッドの下流側の端部の近傍にセンサが設けられる。ブレードが出口表面の所定の距離内にあることをセンサが検出した場合、検出された信号は、Ｚ方向において出口表面からブレードを離すように移動させるようにＺマニピュレータを制御するために、オペレータにより使用可能である。この構成は装置の信頼性を向上し、集積器ＩＮに損害を与える危険を低減する。
【００６９】
本発明の特定の実施例が上記に説明された一方、本発明が説明されたものとは異なって実施され得ることが理解されよう。説明は本発明を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ投影装置を示す図である。
【図２】本発明の実施例によるマスキング・デバイスを示す図である。
【図３ａ】本発明の実施例によるマスキング・デバイスの三次元概観を示す図である。
【図３ｂ】本発明の実施例によるマスキング・ブレードを示す図１に示すリソグラフィ装置の一部のＹＺ平面における断面図である。
【図４】本発明の実施例によるマスキング・ブレードの重ね合わせを示す図１に示すリソグラフィ装置の一部のＹＺ平面における断面図である。
【図５】本発明の実施例による支持部材上に搭載されたマスキング・デバイスのＸブレードを示す図である。
【図６】本発明の実施例による支持部材上に搭載されたＸブレードの詳細を示す図である。
【図７】本発明の実施例によるＹブレードのための支持部材の平面図である。
【図８】本発明の実施例によるＸ及びＹ組立体支持フレームに一体化されたＺマニピュレータの詳細を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【外国語明細書】
2004363589000001.pdf