(57)【要約】  ガス分析システムを開示する。このシステムは、ガス分析器と、このガス分析器を内部に配置した減圧チャンバとを備え、前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促進するためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する。
2010510652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、
前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する、ガス分析システム。
【請求項２】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項３】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項４】
前記流れ部は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの最小直径を有する略円形である、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項５】
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、約８０ｍｍ2〜約２０００ｍｍ2の最小断面積を有するチャネル部を備える、ガス分析システム。
【請求項６】
前記最小断面積は、約６２０ｍｍ2〜約１３００ｍｍ2である、請求項５に記載のガス分析システム。
【請求項７】
前記最小断面積は、約６２０ｍｍ2である、請求項５に記載のガス分析システム。
【請求項８】
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記パターン付けされた放射ビームを投影する投影システムと、
前記放射ビームの経路を真空内に維持する真空壁と、
ガス分析システムと
を備え、
前記ガス分析システムは、
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、
前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する、リソグラフィ装置。
【請求項９】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記流れ部は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの最小直径を有する略円形である、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記流れ部の断面積は、約８０ｍｍ2〜約２０００ｍｍ2である、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記流れ部の断面積は、約３１０ｍｍ2〜約１３００ｍｍ2である、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
ガス分析システムの感度を向上させる方法であって、
前記ガス分析システムは、ガス分析器と、前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバとを備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、チャネル部を備え、
前記方法が、前記出口構造に、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する流れ部を設けることを含む、方法。
【請求項１５】
さらに、前記入口構造の流入抵抗を増大させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記ポンプシステムのポンプ容量を増大させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記流れ部は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの最小直径を有する略円形である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記流れ部の断面積は、約８０ｍｍ2〜約２０００ｍｍ2である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記流れ部の断面積は、約３１０ｍｍ2〜約１３００ｍｍ2である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、ガス分析システム、リソグラフィ装置、および、ガス分析システムの感度を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に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。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィシステムでは、基板構造から発生する炭素ヒドロキシル（carbon hydroxyl）粒子によるガスの汚染は、ミラー等の光エレメントを損傷する可能性がある。特に、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムは、そのようなガス汚染による影響を受けることがある。損傷の防止を助けるために、リソグラフィシステムは、ガス汚染を検出するガス分析システム備え得る。
【０００４】
[0004]  ガス混合物中の汚染物質の濃度を測定するには、ガス分析器として、残量ガス分析器（ＲＧＡ）を使用することが多い。ＲＧＡの作動圧力を超える圧力で、例えば入口構造のオリフィスを通して減圧チャンバ内へガス混合物を流し込むことにより、当該ガス混合物の希薄化させ、出口構造のチャネル部を介して減圧チャンバとポンプシステムとを接続させることで、測定を実行し得る。確実な較正を採用することにより、１０ｐｐｂまでの濃度を測定することができる。
【０００５】
[0005]  汚染物質の測定では、キャリアガスとも呼ばれる混合物の主要ガス成分は、関心対象ではないことが多い。しかし、主要ガス成分の分圧は、減圧チャンバ内、および、ＲＧＡでの作動圧力を実質的に決定する。さらに、ＲＧＡのダイナミックレンジ、および／または、ＲＧＡの最小検出レベルは、測定可能な汚染物質の最小レベルを決定する。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  Ｈ２が主要ガス成分である場合、粒子量に依存する現在のポンプシステムにおけるＨ２の低圧送速度により、減圧チャンバの全圧が決定し、他のガス種は、より高い圧送速度で圧送される。これは、関心対象の種が、キャリアガスよりも早く圧送され、その分圧は元の混合物中の分圧よりもさらに低くなることを意味する。結果として、システムの感度が低下することがある。
【０００７】
[0007]  例えば、感度が向上されたガス分析システムを提供することが望ましい。
【０００８】
[0008]  本発明の一態様では、ガス分析システムであって、
ガス分析器と、
内部に前記ガス分析器が配置された減圧チャンバであって、前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する、減圧チャンバと、
を備える、ガス分析システムが提供される。
【０００９】
[0009]  本発明の他の態様では、ガス分析システムであって、
ガス分析器と、
内部に前記ガス分析器が配置された減圧チャンバであって、前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、約８０ｍｍ2〜約２０００ｍｍ2の最小断面積を有するチャネル部を備える、減圧チャンバと、
を備える、ガス分析システムが提供される。
【００１０】
[0010]  本発明の一態様では、リソグラフィ装置であって、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、前記基板のターゲット部分に前記パターン付けされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、前記放射ビームの経路を真空内に維持するように構成された真空壁と、本明細書に記載のガス分析器と、を備える、リソグラフィ装置を提供する。
【００１１】
[0011]本発明の一態様では、ガス分析システムの感度を向上させる方法であって、前記ガス分析システムは、ガス分析器と、内部に前記ガス分析器が配置された減圧チャンバとを備え、前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、チャネル部を備え、前記方法は、前記出口構造に、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する流れ部を設けることを含む、方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
[0012]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【００１３】
【図１】[0013]図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0014]図２は、本発明の一実施形態に係るガス分析システムの概略図を示す。
【図３】[0015]図３は、図２に示すガス分析システムの物理的特性に関する曲線を含むグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[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概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
[0017]  -放射ビームＢ（例えば紫外線または他の放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
[0018]  -パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
[0019]  -基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
[0020]  -パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、
[0021]  -放射ビームの経路を真空に維持するように構成された真空壁と、を備える。
【００１５】
[0022]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１６】
[0023]  サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で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。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式に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。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。 
【００１７】
[0024]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
【００１８】
[0025]  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、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００１９】
[0026]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２０】
[0027]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００２１】
[0028]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のサポート構造）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルおよび／またはサポート構造は並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造を露光用に使うこともできる。 
【００２２】
[0029]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための技術においてよく知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００２３】
[0030]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２４】
[0031]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２５】
[0032]  放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成す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）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成す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を使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、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アライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。  
【００２６】
[0033]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。 
【００２７】
[0034]  １．  ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２８】
[0035]  ２．  スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００２９】
[00336]  ３．  別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらに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の移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブル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。
【００３０】
[0037]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３１】
[0038]  図２は、本発明の一実施形態に係るガス分析システム１の概略図を示し、このガス分析システム１は、例えば、上述したリソグラフィ装置に含まれ得る。このシステム１は、減圧チャンバ２と、その内部に配置されたガス分析器３とを有する。ガス分析器３は、ＲＧＡ型の分圧分析器として実現されるが、例えば定量的測定を実現し得る測定システム等、他の、または、代替的なガス分析器を適用してもよい。ＲＧＡが適正に機能するように、システム１の動作中は、チャンバ２内は極低圧とされる。一例として、チャンバ２内部の圧力は、およそ１０-5ｍｂａｒであるが、他の圧力値を適用してもよい。
【００３２】
[0039]  チャンバ２には、絞り部６を有する入口チャネル部５へ接続される入口構造４が設けられ得る。この絞り部６は、チャンバ２に向かう流路内にオリフィスを形成する。入口チャネル部５は、上流側で、内部に分析対象のガス混合物を有するプロセスチャンバ７に接続される。動作中、プロセスチャンバ７の圧力は、減圧チャンバ２の圧力よりも高い。一例として、プロセスチャンバ７の圧力は、およそ、１０-1ｍｂａｒとすることができる。ここでも、他の圧力値を適用してもよい。プロセスチャンバ７内には、例えば照明システムの１つ以上の光コンポーネントが配置され、この照明システムは、図１に示すリソグラフィ装置に備えられる。
【００３３】
[0040]  入口チャネル５の絞り部６は、プロセスチャンバ７内の圧力に応じて、例えばＲＧＡのダイナミックレンジを最適に利用するために、減圧チャンバ２内の所望の圧力が得られるように設計される。例えば、絞り部は、約１００ミクロン〜約２００ミクロン程度の直径を有する。動作中、ガス混合物流入Ｆ１は、入口チャネル部５および絞り部６を介して、減圧チャンバ２内へ流れ込む。
【００３４】
[0041]さらに、減圧チャンバに２は、ガス混合物流出Ｆ２用の出口構造８が設けられる。本実施形態において、ポンプシステム１１は、下流側で出口構造８に接続され、ガス混合物流出を促す。出口構造８は、チャネル部９および流れ部１０を備える。流れ部１０の断面積は、チャネル部９の断面積よりも小さい。流れ部は、ガス混合物中の主要ガス成分の流出抵抗が、減圧チャンバ２から見て低くなるように最適化された断面積を有する絞り部とも呼ばれるオリフィスとして形成される。
【００３５】
[0042]  チャネル部９の断面積よりも小さい断面積を有する流れ部１０を導入することにより、小さな質量を有する粒子は、より大きな質量を有する粒子に比べ、より容易に流れ部内を流れる。低粒子量ガスに対するポンプの低性能は、上記のようにして、（Ｈ２のような）低粒子量ガスに対する有効圧送速度が、関心対象の種に対するものよりも大きくなるように相殺される。結果的に、（Ｈ２のような）低粒子量ガスの除去率は、関心対象の種の除去率よりも高くなる。したがって、関心対象の種の分圧は高くなり、汚染粒子は、ガス分析器により、より正確に検出可能となる。システム内の質量移動に対してシステムを適切に較正することにより、マススペクトルから、元のスペクトルを逆算することができる。
【００３６】
[0043]  リソグラフィシステムへの適用においては、ガス分析システムの感度を高めることで、リソグラフィプロセスのより早い段階で汚染物質を検出することが可能となるため、必要な場合はプロセスを停止させることにより、リソグラフィシステム内の光学部品またはセンサの起こりうる損傷を防ぐことや、もしくは、インライン洗浄動作（in-line cleaning actions）を始めることが可能となる。
【００３７】
[0044]  図２に示すように、流れ部１０は、断面積が、流れ方向に対し、任意で徐々に、連続して減少した後増大するように、収束および拡散する壁を有するチャネル部９の中間部として形成される。しかし、流れ部１０は、他の様態に構成されてもよく、例えば、チャネル部９を横断する、および／または、チャネル部９の配向に対して横断する位置に配置され、かつ開口が設けられたプレートとして形成されてもよいし、もしくは、チャネル部９自体が細く構成されてもよい。流れ部１０は、チャネル部９の中間部に配置されてもよく、もしくは、減圧チャンバ２近傍またはポンプシステム１１近傍などのチャネル部９の一端に配置されてもよい。特に、流れ部１０は、減圧チャンバ２から流れ部１０を介してチャネル部９内へと流出Ｆ２が実現されるように、減圧チャンバ２の壁内に設けられてもよい。
【００３８】
[0045]  一実施形態では、流れ部１０の寸法は、その形状が、実質的に約１０ｍｍ（面積±８０ｍｍ2）〜約５０ｍｍ（面積±２０００ｍｍ2）の間の最小直径を有する略円形となるように、選択される。望ましくは、最小直径は、実質的に約２０ｍｍ（面積±３１０ｍｍ2）〜約４０ｍｍ（面積±１３００ｍｍ2）の間である。一実施例では、最小直径は、約２８ｍｍ（面積±６２０ｍｍ2）である。
【００３９】
[0046]ガス分析システムの動作中、希薄化されたガス混合物は、測定のため、プロセスチャンバ７から入口構造４を介して減圧チャンバ２へと、流れる。その後、ガス混合物は、出口構造８を介して、ターボ分子真空ポンプとも呼ばれるポンプシステム１１に向かって流れる。
【００４０】
[0047]  ターボ分子真空ポンプの圧送速度は、圧送されるガスの質量に依存する。大半のターボ分子ポンプは、ポンピング空気（分子量が、それぞれ、２８、３２のＮ２および／またはＯ２）ならびに水（分子量が１８のＨ２Ｏ）に対して最適化されており、より低い分子量（ＨｅおよびＨ２）のガス、または、より高い分子量のガス（Ｋｒ、Ｅｘ等）に対して、低い圧送速度を示す。図３は、ガス分析システムの物理的特性に関する、シミュレートされた、計算された、および／または、経験的に導かれた曲線を有するグラフを示し、ここで、第１曲線Ｃ１は、原子質量単位（ａｍｕ）におけるガス粒子の質量Ｍの関数として、公称圧送速度が２００ｌ／秒であるＰｆｅｉｆｆｅｒＴＭＵ２００型ポンプの示された挙動を表す。
【００４１】
[0048]  オリフィスや他の想定される障害物に関して、流れ抵抗の逆である、特定のガスのコンダクタンスは、流れるガス粒子の分子量の逆数の平方根に依存する。特に、円形の孔の場合は、コンダクタンスは以下の式で求められる。
【数１】
2010510652.tif 000003
ここで、Ｒは一般ガス定数を表し、Ｔは絶対温度（Ｋ）を表し、Ｍは流れる粒子の分子量（ｋｇ／ｍｏｌ）を表し、ｄは円形孔の直径（ｍ）を表す。流れる粒子の分子量の関数として表されるコンダクタンスの挙動は、図３中に、別の曲線Ｃ２として示される。
【００４２】
[0049]  特定の流出コンダクタンスおよび直列に配置されるポンプに対し、特定のガスの有効圧送速度は、以下の式により求められる。
【数２】
2010510652.tif 000004
ここで、Ｓeffは有効圧送速度（ｌ／ｓ）を表し、Ｃは流出コンダクタンスを表し（ｌ／ｓ）、Ｓpumpはポンプの圧送速度（ｌ／ｓ）を表す。
【００４３】
[0050]  流れる粒子の分子量の関数としての有効圧送速度は、別の曲線Ｃ３として図３に示される。図からわかるように、有効圧送速度は、水素ガス粒子（つまり、低分子量ガス）に対する最大値であるため、汚染物質ガス粒子などの他のガスに比較して、水素は比較的大量に除去することができる。結果的に、大きな分子量を有するガスの分圧は、比較的大きくなる。汚染物質ガス粒子の分圧が比較的高いため、ガス分析システムの比較的高い感度を得ることができる。
【００４４】
[0051]一実施形態では、ポンプシステムの流れ特性によって、流れ部の断面積は、ガス混合物中の主要ガス成分に対する流出抵抗が低くなるように、最適化され得る。その結果、主要ガス成分の分圧が最小化され得るため、関心対象の種の分圧が高くなり、これによりガス分析システムの感度が向上する。
【００４５】
[0052]  入口構造４の流入抵抗を増加させることにより、ガス混合物の流入は、出口構造８の流れ部１０により低下させられた有効圧送速度を相殺するように、効果的に増加させることができる。結果的に、減圧チャンバ内の所望の圧力を実質的に維持することができ、これによりガス分析器のダイナミックレンジを活用することもできる。代替的に、または、追加的に、より大きい容量を有するポンプを適用してもよい。
【００４６】
[0053]  なお、粒子は、分子またはそれらの組成物である。
【００４７】
[0054]  本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が可能であることが理解されるであろう。例えば、ＲＧＡを使用する代わりに、他のイオン化質量分析計タイプまたは他の分圧分析器等の代替的な測定装置を採用してもよい。さらに、流れ部の断面積の寸法は、ガス混合物のあらゆる主要ガス成分（例えば、Ｎ２）に対して最適化し、流出抵抗が低くなるようにしてもよい。
【００４８】
[0055]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン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といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００４９】
[0056]  光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００５０】
[0057]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００５１】
[0058]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００５２】
[0059]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００５３】
[0060]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【図１】
2010510652.tif 000005
【図２】
2010510652.tif 000006
【図３】
2010510652.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月13日(2009.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、
前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する、ガス分析システム。
【請求項２】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項３】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項４】
前記流れ部は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの最小直径を有する略円形である、請求項１に記載のガス分析システム。
【請求項５】
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、約８０ｍｍ2〜約２０００ｍｍ2の最小断面積を有するチャネル部を備える、ガス分析システム。
【請求項６】
前記最小断面積は、約６２０ｍｍ2である、請求項５に記載のガス分析システム。
【請求項７】
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記パターン付けされた放射ビームを投影する投影システムと、
前記放射ビームの経路を真空内に維持する真空壁と、
ガス分析システムと
を備え、
前記ガス分析システムは、
ガス分析器と、
前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバと
を備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、
前記出口構造は、チャネル部および流れ部を備え、
前記流れ部は、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する、リソグラフィ装置。
【請求項８】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記流れ部は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの最小直径を有する略円形である、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
ガス分析システムの感度を向上させる方法であって、
前記ガス分析システムは、ガス分析器と、前記ガス分析器が内部に配置された減圧チャンバとを備え、
前記減圧チャンバは、ガス混合物流入用の入口構造およびガス混合物流出用の出口構造を有し、動作中の前記出口構造は、前記ガス混合物流出を促すためにポンプシステムに接続され、前記出口構造は、チャネル部を備え、
前記方法が、前記出口構造に、前記チャネル部の断面積よりも小さい断面積を有する流れ部を設けることを含む、方法。
【請求項１２】
さらに、前記入口構造の流入抵抗を増大させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、前記ポンプシステムのポンプ容量を増大させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記流れ部は、オリフィスとして形成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ポンプシステムの流れ特性に応じて、前記流れ部の断面積は、前記ガス混合物中の主要ガス成分に関して、流出抵抗が低くなるように最適化される、請求項１１に記載の方法。
【国際調査報告】
2010510652.tif 000008
2010510652.tif 000009
2010510652.tif 000010