(57)【要約】【課題】空気シャワー・システムによって投影系の下方の領域がより適切に網羅されるリソグラフ・システムを提供すること。【解決手段】放射の投影ビームを供給するための放射系；望ましいパターンにしたがって投影ビームをパターン形成する役割を果たすパターン形成手段を支持するための第１の支持構造；基板を支持するための第２支持構造；パターン形成したビームを基板の標的部分の上に投影するための投影系；及び前記投影系と基板の標的部分との間に延在する容積の中に条件付けした気体流を発生させるための少なくとも１つの気体発生構造を備えるリソグラフ装置。前記気体発生構造は、投影系の下部表面の概ね上方に位置する上方容積に向かって誘導される気体流を発生させるように配置される。この構造は、前記投影系の下部表面の概ね下方に位置する下方容積に前記気体流を案内するための案内要素をさらに備える。【選択図】図２
2005333152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフ装置であって、
放射の投影ビームを供給するための放射系と、
望ましいパターンにしたがって前記投影ビームをパターン形成する役割を果たすパターン形成手段を支持するための第１の支持構造と、
基板を支持するための第２支持構造と、
前記パターン形成したビームを前記基板の標的部分の上に投影し、かつ前記基板に対して作業距離を画定する下部表面を備える投影系と、
前記下部表面と前記基板との間に延在する容積の中に条件付けした気体流を発生させるための少なくとも１つの気体発生構造と、を備え、前記構造は、前記投影系の前記下部表面の概ね下方に位置する下方容積に前記気体流を案内するための案内要素をさらに備え、前記案内要素は、前記気体流を概ね下向きの方向から前記投影系の前記下部表面に概ね平行な方向に誘導する、リソグラフ装置。
【請求項２】
前記案内要素は、前記気体流の流れる方向に対して斜めに配向した案内表面を備える、請求項１に記載のリソグラフ装置。
【請求項３】
前記投影系の前記容積は前記投影系を密封する外殻によって区分され、前記案内要素は、前記投影系を密封する前記外殻中の切欠き部分であり、前記切欠き部分に沿って前記空気流を前記下方容積に向かって案内する、請求項１に記載のリソグラフ装置。
【請求項４】
前記切欠き部分は、前記投影系の概ね平坦な下部表面に達する概ね下向きに配向した傾斜を含む、請求項３に記載のリソグラフ装置。
【請求項５】
前記案内要素は、前記空気の流れを前記下方容積に向かってそらすように位置決めされるそらせ板である、請求項１に記載のリソグラフ装置。
【請求項６】
前記そらせ板は、コアンダ効果にしたがって空気流をそらすように、第１の下向きの流れ方向と、前記投影系の下部表面に概ね平行な第２の流れ方向とを与えるように形成される、請求項５に記載のリソグラフ装置。
【請求項７】
前記板は、前記投影系の前記下部表面を画定するＺ−ミラーに隣接する、請求項６に記載のリソグラフ装置。
【請求項８】
前記板は、前記空気流を概ね水平な流れに向かって引き寄せる吸引手段で構成した吸引開口を備える、請求項７に記載のリソグラフ装置。
【請求項９】
前記板は凹部を備え、前記凹部はその中に干渉ビームを案内するためにある、請求項８に記載のリソグラフ装置。
【請求項１０】
前記条件付けした気体流を発生させる前記構造は、一部が前記投影系の前記容積に誘導され、かつ一部が前記下方容積に誘導される分割気体流を到達させるために、前記空気流を局部的にそらすように前記気体流の中に配置される第２の案内要素を備える、請求項１に記載のリソグラフ装置。
【請求項１１】
前記投影系の前記容積に誘導される前記気体流の一部が、前記下方容積に誘導される前記気体流の前記一部よりも高い速度を有する、請求項１０に記載のリソグラフ装置。
【請求項１２】
前記第２の案内要素は、前記気体流の中に配置した複数の羽根を備える、請求項１０に記載のリソグラフ装置。
【請求項１３】
前記板は、前記投影系の中心から眺めたとき、概ね径方向に配向した第１の径方向形状と、前記投影系の概ね一部の周りに配向した第２の接線形状とを備え、前記気体発生構造は、前記板構造と概ね直交して誘導された気体流を供給するように配置される、請求項７に記載のリソグラフ装置。
【請求項１４】
前記気体発生構造は、前記板の前記径方向形状と概ね直交して気体流を供給するための第１の部分を備え、さらに前記気体発生構造は、前記板の前記接線形状と概ね直交して気体流を供給するための第２の部分を備える、請求項１３に記載のリソグラフ装置。
【請求項１５】
前記案内要素は、前記投影系を支持する計測フレームに物理的に装着され、前記気体発生構造は、前記計測フレームから機械的に切り離した基部フレームに装着される、請求項１に記載のリソグラフ装置。
【請求項１６】
リソグラフ装置であって、
放射の投影ビームを供給するための放射系と、
望ましいパターンにしたがって前記投影ビームをパターン形成する役割を果たすパターン形成手段を支持するための第１の支持構造と、
基板を支持するための第２支持構造と、
前記パターン形成したビームを前記基板の標的部分の上に投影し、かつ前記基板に対して作業距離を画定する下部表面を備える投影系と、
前記下部表面と前記基板との間に延在する容積の中に条件付けした気体流を発生させるための少なくとも１つの気体発生構造と、を備え、前記構造は、前記下部表面の上方の前記投影系の容積に向かって誘導される気体流を発生させるように配置され、さらに前記構造は、前記投影系の前記下部表面の概ね下方に位置する下方容積に前記気体流を案内するための案内要素をさらに備える、リソグラフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフ装置は、基板の標的部分上に望ましいパターンを描画する機械である。リソグラフ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。その場合に、マスクなどのパターン形成手段を使用してＩＣの個々の層に対応する回路パターンを作成することが可能であり、このようなパターンは、放射感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェーハ）上の標的部分（例えば、１個又は数個のダイの一部を含む）の上に作成可能である。一般に、単一の基板は連続露光を受ける隣接する標的部分の網状構造を含む。知られたリソグラフ装置には、１回の試みでパターン全体を標的部分上に露光することによって各標的部分を照射する、所謂ステッパと、投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）にパターンを走査し、他方では、この方向に対して平行に又は逆平行に同期して基板を走査することによって各標的部分を照射する、所謂スキャナが含まれる。
【０００３】
リソグラフ装置では、現在のところ、より微小な描画寸法でより高い解像力を達成しようと０．８を優に超える開口数を有する投影系が使用される。これらの投影系は、非常に大型で、特に、放射（光）が基板を照明するように投影系を出射する投影系の下部表面付近の寸法が広くなる嫌いがある。しかも、これらの大きな開口数は、極めて短い（数ミリメートルにすぎない）作業距離を有するのが通常であり、そのために投影系はウェーハ表面に非常に近接して配置されることになる。その結果、実際の構成では、投影系の下部表面と基板との間の領域内で動作する配置のための余地がほとんど存在しない。このような上に指摘した領域で動作する配置の１つが、この領域内で「空気」（通常は極めて繊細に条件付けした気体混合物である）を条件付けるために存在する空気シャワー・システムである。このような条件付けは、とりわけ、干渉測定ビームが屈折率の変動によって阻害されないように安定的な気体環境を画定するために必要である。これは、パターンが確実に基板の既定位置に描画されるように、投影系に対する基板の位置を確実に（サブ）ナノメートル単位で計測するために必要である。
【０００４】
しかし、上で指摘したより大型の投影系の開発及びより短い作業距離によって、このような領域全体を十分網羅するような方式で、空気シャワー・システムを位置決めすることが困難になる。特に、より短い作業距離及びより大きな投影系のために、気体流がウェーハ・テーブル上方における機械構成の下部平面の下方に位置する容積を条件付けることが十分可能であるように、空気シャワー・システムを配置できる程の余地が事実上存在しない。一般に、このような下部平面は、下部レンズの出射平面となり得る投影系の最下部平面によって形成可能である。別様に、この平面は照明すべき基板のＺ高さを決定する際に使用されるＺ−ミラーによって形成可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、空気シャワー・システムによって投影系の下方の領域がより適切に網羅されるリソグラフ・システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明は、特許請求の範囲、特に、特許請求項１に係るリソグラフ・システムを提供する。本発明によれば、案内要素が、投影系下方の容積の中で前記投影系の下部表面に沿った方向に空気を案内して、投影系の下部表面の下方における気体流を最適化し、他方では、空気シャワー・システムの少なくとも一部が、投影系の下部表面の概ね上方に位置決め可能である。
【０００７】
前記案内要素は、気体流の流れる方向に概ね直交して配向された案内表面を備えることが好ましい。さらには、前記案内要素は、前記上方容積から前記下方容積へ概ね下方に向かう方向から、投影系の前記下部表面に概ね平行な方向に気体流を誘導することが好ましい。このような方式で、投影系の直下の容積は、投影系と並行して下方に向かって側面から流れる空気流によって網羅され得る。
【０００８】
一実施例では、前記上方容積は、前記投影系を密封する外被によって区分され、前記案内要素は前記投影系を密封する外被中の切欠き部分であり、前記切欠き部分に沿って空気流を前記下方容積に向かって案内する。したがって、このような方式で、これらの切欠き部分によって気体流の通路が概ね投影系の下部を貫通して設けられる。特に、前記切欠き部分は、前記投影系の概ね平坦な下部表面に達する概ね下向きに配向した傾斜を含む。これらの切欠き部分は投影系の外部表面を空気流から離隔するので、切欠き部分から別の利点が生まれることに留意されたい。このような方式では、空気は、気体流の条件付けした温度と僅かに異なり得る投影系の表面温度によって受ける影響がより少なくなる。
【０００９】
別の一実施例では、前記案内要素は、空気流を下方容積に向かってそらすように位置決めされるそらせ板であり得る。この実施例では、コアンダ効果によって空気流をそらすように、前記そらせ板は、第１の下向きの流れ方向と、投影系の下部表面に概ね平行である第２の流れ方向とを与えるように形成可能であることが好ましい。この効果は、ノズルから出現する空気（又は他の流体）の流れが、近接する湾曲表面に、特に、この表面の曲率又はこの表面が流れの傾斜と成す角度を辿る傾向があることを観察したヘンリ−マリー・コアンダ（Ｈｅｎｒｉ−Ｍａｒｉｅ  Ｃｏａｎｄａ）によって１９３０年に発見された。
【００１０】
実際の一実施例では、前記板は、投影系の下部表面を画定するＺ−ミラーに隣接し得る。さらに、前記板は、空気流を概ね水平の流れに向かって引き寄せる吸引手段で構成した吸引開口を備え得る。このような吸引は、コアンダ効果を促して気体流を「引き寄せ」、板の湾曲に密接させることができる。さらには、前記板は凹部を備えることが可能であり、前記凹部はその中に干渉ビームを誘導するためにあることが好ましい。
【００１１】
実際の他の実施例では、前記条件付けした気体流（簡略に「空気シャワー」とも呼ぶ）の発生構造は、一部が前記上方容積に誘導されかつ一部が前記下方容積に誘導される分割気体流を到達させるために、空気流を局部的にそらすように気体流の中に配置される第２の案内要素を備えることが好ましい。前記分割気体流の気体流速は異なり得る。特に、前記投影系の前記容積に誘導される前記気体流の一部は、前記下方容積に誘導される前記気体流の一部よりも高い速度を有し得る。このような構成では、高速の気体流は投影系の下部表面直下の容積までより容易に貫通する。したがって、速度分布は、対流によって、案内効果を与えるように動作する圧力分布の変化を引き起こし、より大きな下向き速度の気体流の方向も同様に投影系の下部表面に対してより平行に配向される。
【００１２】
第２の案内要素は、気体流の中に配置した複数のスラットによって形成可能である。
【００１３】
前記板は、投影系に近接する実際の構成の中で最適に使用するために、投影系の中心から眺めるとき、概ね径方向に配向した第１の径方向形状と、前記投影系の概ね一部の周りに配向された第２の接線形状とを備えることが可能であり、さらに前記気体発生構造は、前記板構造と概ね直交して誘導した気体流を供給するように配置される。
【００１４】
前記案内要素は、前記投影系を支持する計測フレームに物理的に装着され、さらに前記気体発生構造は、前記計測フレームから機械的に切り離された基部フレームに装着されることが好ましい。
【００１５】
本文では、集積回路の製造にリソグラフ装置を使用することに特定的に言及する場合があるが、本明細書で説明されるリソグラフ装置には、集積光学系、磁気ドメイン記憶装置用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等々の製造など、他の応用例もあり得ることを理解されたい。このような別法による応用例の関連では、本明細書の「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、より一般的な「基板」又は「標的部分」という用語とそれぞれに同義であると見なし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前に又は露光後に、例えば、トラック（典型的にレジストの層を基板に塗布し、かつ露光済みのレジストを現像する手段）又は計測手段若しくは検査手段で処理可能である。応用可能であれば、本発明の開示をこのような手段及び他の基板処理手段に応用することもできる。さらには、本明細書で使用される基板という用語は、複数回処理された層を既に含んでいる基板を指し得るように、例えば、多層集積回路を作成するために、基板が２回以上処理される場合もある。
【００１６】
本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５から２０ｎｍまでの範囲にある波長を有する）ばかりでなく、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームも含めて、電磁放射の全ての種類を包摂する。
【００１７】
本明細書で使用される「パターン形成手段」という用語は、基板の標的部分中にパターンを作成するためなどに、投影ビームの断面にパターンを付与するために使用可能な任意の手段を指すものと広義に解釈されるべきである。投影ビームに付与されたパターンは、基板の標的部分中の望ましいパターンに厳密に対応しない場合もあることに留意されたい。投影ビームに付与されたパターンは一般に、集積回路のような、標的部分中に作成されているデバイス中の特定機能層に対応することになる。
【００１８】
パターン形成手段は透過型又は反射型であり得る。パターン形成手段の実施例には、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフではよく知られており、バイナリ型、交番移相型、及び減衰移相型などのマスクの種類ばかりでなく、様々な複合型のマスクの種類も含まれる。プログラマブル・ミラー・アレイの１つの実施例は微小ミラーのマトリックス配置を使用し、これらのそれぞれのミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜させることが可能であり、このような様態で、反射されたビームがパターン形成される。パターン形成手段のそれぞれの実施例では、支持構造が架台又はテーブルであり得るが、例えば、それは必要に応じて固定式又は可動式が可能であり、例えば、投影系に対して望ましい位置にパターン形成装置を確保することができる。本明細書の「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はいずれも、より一般的な「パターン形成手段」という用語と同義であると見なし得る。
【００１９】
本明細書で使用される「投影系」という用語は、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含め、例えば、使用されている露光放射に適切な投影系、又は浸液の使用若しくは真空の使用など、他の要素に適切な様々な種類の投影系を包含するものと広義に解釈されたい。本明細書の「レンズ」という用語の使用はいずれも、より一般的な「投影系」という用語と同義であると見なし得る。詳細には、投影系は複数の部分的に積み重ねた光学要素を含み得るが、これらの要素は透過型（レンズ）であっても又は反射型（ミラー）であってもよい。一般に、投影系は放射が最下部の光学要素を介して投影系から出射するように構成され、この最下部の要素が投影系の下部表面を画定する。さらに詳細には、投影系の下部表面は、基板の走査領域上方に存在する最下部表面によって画定される。幾つかの構成では、この最下部表面がＺ−ミラーによって形成されており、これは基板を支持する支持構造のＺ−位置を制御するために使用される。
【００２０】
照明系も、屈折光学要素、反射光学要素、及び反射屈折要素を含めて、放射の投影ビームを誘導、成形、又は制御するための様々な種類の光学要素を包含するものと広義に解釈されるべきであり、このような要素を以下では一括して又は単独で「レンズ」と呼ぶこともできる。
【００２１】
リソグラフ装置は、２つ（２連ステージ）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）を有する種類であり得る。このような「多連ステージ」機械では、追加的なテーブルを並行して、即ち、１つ又は複数のテーブル上で予備工程を実行し、他方では１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用することができる。
【００２２】
リソグラフ装置は、投影系の最終要素と基板との間の空間を満たすように相対的に大きな屈折率を有する液体、例えば、水の中に基板が液浸される種類でもよい。浸液は、リソグラフ装置の他の空間、例えば、マスクと投影系の最初の要素との間に使用してもよい。投影系の開口数を増大させるための液浸技法は当業ではよく知られている。
【００２３】
ここで、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の模式的な図面を参照して、例示としてのみ本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明の特定の一実施例にしたがうリソグラフ装置を模式的に示す。本装置は、
放射（例えば、紫外線放射又は極紫外線放射）の投影ビームＰＢを供給するための照明系（照明器）ＩＬ、
パターン形成手段（例えば、マスク）ＭＡを支持し、かつ要素ＰＬに対してパターン形成手段を正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに連結された第１の支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴ、
基板（例えば、レジスト塗布ウェーハ）Ｗを保持し、かつ要素ＰＬに対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ＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハ・テーブル）ＷＴ、及び
パターン形成手段ＭＡによって投影ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば、１個又は複数のダイを含む）の上に描画するための投影系（例えば、屈折投影レンズ）ＰＬを備える。
【００２５】
図示のように、本装置は透過型である（例えば、透過型マスクを使用するもの）。別法として、本装置は反射型であってもよい（例えば、上で言及した種類のプログラマブル・ミラー・アレイを使用するもの）。
【００２６】
照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射のビームを受け取る。放射源及びリソグラフ装置は、例えば、この放射源がエキシマ・レーザであるとき、別体の独立要素であり得る。このような場合には、放射源はリソグラフ装置の一部を構成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡張器を備えるビーム送出システムＢＤの補助によって放射源ＳＯから照明器ＩＬに送られる。他の場合では、例えば、放射源が水銀ランプであるとき、放射源はこの装置の一体部分であり得る。ビーム送出システムＢＤ（必要に応じて）と併せて、放射源ＳＯ及び照明器ＩＬを放射系と呼ぶことができる。
【００２７】
照明器ＩＬは、ビームの角強度分布を調整するための調整手段ＡＭを備えることができる。一般に、照明器のひとみ平面内における強度分布の少なくとも外半径範囲及び／又は内半径範囲（通常はそれぞれσ−外半径及びσ−内半径と呼ぶ）を調整することができる。さらに、照明器ＩＬは一般に、積分器ＩＮ及び集光器ＣＯなどの様々な他の構成要素を備える。照明器は放射の条件付けしたビームを供給するが、それは投影ビームＰＢと呼ばれ、その断面に望ましい均一性及び強度分布を有する。
【００２８】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴの上に保持されているマスクＭＡ上に入射する。投影ビームＰＢは、マスクＭＡを横切った後で、このビームを基板Ｗの標的部分Ｃの上に合焦する投影系ＰＬを通過する。第２位置決め手段ＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉型素子）の補助によって、例えば、異なる標的部分ＣをビームＰＢの経路中に位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭ及び別の位置センサ（これは図１に明示されていない）を使用して、例えば、マスク・ライブラリから機械的に取り出した後に又は走査時に、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般には、物体テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め手段ＰＭ及びＰＷの一部を構成する長行程モジュール（大まかな位置決め）並びに短行程モジュール（微細な位置決め）の補助によって実現されることになる。しかし、ステッパの場合は（スキャナとは異なり）、マスク・テーブルＭＴを短行程アクチュエータのみに連結するだけでもよいし、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせ標識Ｍ１、Ｍ２及び基板位置合わせ標識Ｐ１、Ｐ２を使用して位置合わせ可能である。
【００２９】
次の好ましい方式で図示の装置を使用することができる。即ち、
１．ステップ方式では、投影ビームに付与されたパターン全体が１回の試みで標的部分Ｃの上に投影される間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが本質的に静止状態に保持される（即ち、単一静的露光）。次いで、異なる標的部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴはＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップ方式では、露光領域の最大のサイズが、単一静的露光で描画される標的部分Ｃのサイズを限定する。
２．走査方式では、投影ビームに付与されたパターンが標的部分Ｃ上に投影される間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期して走査される（即ち、単一動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＬの（縮小／）拡大率と画像反転特徴によって決定される。走査方式では、露光領域の最大のサイズが、単一動的露光における標的部分の幅（非走査方向における）を限定するのに対して、走査移動の長さが標的部分の高さ（走査方向における）を決定する。
３．別の方式では、投影ビームに付与されたパターンが標的部分Ｃ上に投影される間、プログラム可能なパターン形成手段を保持するマスク・テーブルＭＴが本質的に静止状態に維持され、かつ基板テーブルＷＴが移動又は走査される。この方式では、一般にパルス放射源が使用され、プログラム可能なパターン形成装置は、基板テーブルＷＴのそれぞれの移動後に又は走査時の連続的な放射パルスの合間に必要に応じて更新される。このような動作方式は、上で言及した種類のプログラマブル・ミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン形成手段を利用するマスクレス・リソグラフに直ちに応用可能である。
【００３０】
以上に説明した使用方式に関する組合せ及び／若しくは変形、又は全く異なる使用方式を用いることも可能である。
【００３１】
図２に注目すると、本発明の動作原理が模式的に図示されている。図２では、基板３の上方で作業距離２に位置する投影系１が図示されている。この投影系１は複数の部分的に積み重ねた光学要素（図示せず）を含むのが典型であり、それらの要素は透過型（レンズ）であっても又は反射型（ミラー）であってもよい。一般に、投影系１は放射が最下部の光学要素を介して投影系から出射するように構成され、この最下部の要素が投影系１の下部表面４を画定する。さらに詳細には、投影系１の下部表面４は、基板３の走査領域の上方に存在する最下部表面によって画定される。幾つかの構成では、この最下部表面は、図３を参照してさらに例示するように、基板３を支持する支持構造のＺ−位置を制御するために使用されるＺ−ミラーによって形成される。この実施例では、本発明は、コアンダ効果を利用して、気体発生構造７のノズル６から出現する気体流５（簡略に空気シャワーと呼ぶ）を案内要素８の湾曲した表面に沿って案内する。このようにして、案内要素８は、概ね下向きの方向から投影系１の前記下部表面４に概ね平行な方向へ、気体流５Ｓを前記投影系１の下部表面４の概ね下方に位置する下方容積まで案内する。図２は、気体流が最初は案内要素８と並行して誘導されるように示すが、図７に関連して示されているように、別法として、気体流５Ｓを案内表面に対して全体的にある角度以下で誘導し、次いで案内要素によって概ね下向きの方向へ下方にそらして、下部表面４に対して概ね平行に又は僅かに角度を付けて誘導することができる。
【００３２】
図３は、下から眺めて図示した、投影系１の下方の配置を示す平面図である。投影系１は、複数の積み重ねたレンズ（図示せず）を密封する概ね円形の外殻９として示されており、前記投影系を密封する外殻中に切欠き部分１０を設けて、前記切欠き部分に沿って空気流を投影系１の概ね下方中心の容積に誘導する。これらの切欠き部分１０は、図９を参照してさらに説明される。図３はさらに、この下方容積に向かって空気の流れをそらすように位置決めしたそらせ板８の形態で、空気を投影系１の下部表面に沿った方向に案内する別の案内要素を示す。この板の機能は図２を参照して例示した。Ｚ−ミラー１１は、この配置の概ね中心線に沿って配向されている。Ｚ−ミラー１１の機能は、基板３のＺ−位置（高さ）を測定する基準架台を形成するためにある。図示の実施例では、干渉基準ビーム１２が、基板を支持するステージ（図示せず）のＸ−位置及び／又はＹ−位置を測定する干渉測定ユニット１３から、Ｚ−ミラー１１に平行にかつその下方に（したがって図３では、Ｚ−ミラー１１の前方に例示する）放射される。一般的に言えば、条件付ける必要がある容積（点線で示す）は、気体の屈折率を制御する理由のために、干渉ビーム１２の経路に沿って形成されかつその経路を囲む。したがって、投影系の中心にある容積（点線で示す）は、それが基板に対して低い位置にあるために、空気シャワー７から最も遠くに位置するので条件付けが難しいことが分かる。空気シャワーは、投影系１の下方の中心部分を捉え得るように、概ね２つに分かれる気体出力の主な方向を有する。即ち、一方は、Ｚ−ミラー１１と実質的に直交する第１の方向Ｑであり、他方は、概ね径方向に投影系１の外周部から投影系１の中心に向かって配向した第２の方向Ｒである。気体流をこれらの方向に案内するために、板８の第１の部分８ａが、投影系１の中心から眺めて概ね径方向にＺ−ミラーに沿って位置合わせされ、かつ第２の部分８ｂが接線の形態で概ね前記投影系１の一部の周りに配向される。空気シャワー７はさらに、気体流（Ｑ、Ｒ）を前記板構造８に対して全体的にある角度以下で誘導するように配置される。
【００３３】
図４は、線Ｘ−Ｘに沿った断面図で眺めた図３の配置を図示する。図４から明らかなように、案内板８は、投影系の下部表面を画定するＺ−ミラーに隣接する。案内板８を使用すると、気体流は、板８の案内表面と接触したままで、Ｚ−ミラー下方の領域１４、特に、パネル８に対向して位置決めされた、温度及び密度を干渉ビームに対して安定状態に維持すべき領域に到達し得る。矢印Ｙが、空気流を概ね水平な流れに向かって引き寄せる吸引手段で構成される吸引開口を識別するように図示してある。このような吸引は、コアンダ効果を促す追加的な案内効果を有する。
【００３４】
図５では、最良の様態のシュミレーション（α＝６８°における）が断面図で示されている。気体流のより軽い部分１５はより高い速度を示す。この配置では、気体流はそらせ板８の周りを適切に湾曲しかつ乱れもなく関係領域１４に到達する。
【００３５】
図６及び図７は、そらせ板８が存在しない場合（図６）又は存在する場合（図７）の効果を視覚化するために組み合わせて例示してある。図６から分かるように、空気シャワー７の吐出口１６は、Ｚ−ミラー１１の下部表面の上方における投影系の容積に向かって誘導される。そらせ板が存在しない状態では、空気流５ＳはＺ−ミラー１１の側壁に跳ね返り、特に、領域１４に乱れ及び条件付けされていない空気をもたらすことになる。しかし、図７で明らかなように、空気流５Ｓは、案内板８のためにコアンダ効果により案内板８の輪郭を辿ることによって領域１４に向かって案内される。
【００３６】
さらに図７は、干渉ビーム１２を案内するためにＺ−ミラー１１に密接する凹部を示す。さらには、Ｚ−ミラー１１、案内板８、及び投影系１は、接地されかつ空気シャワー７を支持する基部フレーム１８から動的に分離した計測フレームに取り付けられる。
【００３７】
さらに図６から８は、空気シャワー７が、気体流５Ｔの一部をＺ−ミラー１１の下部表面の下方における下方容積に向かってそらせる第２の構造１９、２０を備えることを示す。この第２の気体流５Ｔの流速は、気体流５Ｓの速度よりも低いことが好ましい。空気流は、上部吐出口１６を画定するスラット１９によって分割される。このスラット１９は、上部案内表面２０と組み合わせて、気体流に加速効果を与えるように形成されている。さらには、安定した気体流Ｓを供給するために、気体流に最適の案内効果を与える複数のスラットが空気流の中に形成される。この配置では、気体流５Ｓは、案内要素８によって下向きにそらされて概ね下向き方向に誘導される。図８は、案内要素８を備えていないが、空気流Ｓを加速するためのスラット１９を備えるように例示してあることに留意されたい。
【００３８】
図９は、複数の積み重ねたレンズ（図示せず）を備える投影系１の下部領域を示す側面図である。図９の側面図は、概ね図３の干渉ビーム１２の経路に沿って図示されている。切欠き部分１０を設けることによって、気体流は、投影系１に対してより中心にある容積にさらに到達し易くなる。この切欠き部分１０は、投影系の概ね平坦な下部表面に達する概ね下向き配向の傾斜２１を含む。この表面は、Ｚ−ミラー１１の基準表面（図示せず）と一致するように配置される。さらに、切欠きを設けることによって、投影系１からの温度がその下を流れる気体流に伝わる度合いが軽減し、干渉ビーム１２を含む関係容積中により適切な条件付けされた気体流が得られる。これらのビームは、図２に示した基板３を支持するためのウェーハ支持体２２に反射するように例示してある。
【００３９】
以上に本発明の特定の実施例を説明してきたが、本発明は説明とは別様に実施可能であることが理解されよう。以上の説明は本発明を限定しようとするものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフ装置を示す図である。
【図２】本発明による案内要素を表す第１の実施例を示す図である。
【図３】下方から眺めたときの投影系を表す一実施例を示す平面図である。
【図４】線Ｘ−Ｘに沿った断面図で眺めた図３の配置を示す模式図である。
【図５】図４の配置による最良の形態のシミュレーションを示す図である。
【図６】案内要素が存在しないときの空気流を例示する模式図である。
【図７】案内要素が存在するときの空気流を例示する模式図である。
【図８】本発明の別の実施例を示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  投影系
２  作業距離
３  基板
４  投影系の下部表面
５、５Ｓ、５Ｔ  気体流
６  気体発生構造のノズル
７  気体発生構造（空気シャワー）
８  案内要素（そらせ板）
９  投影系の外殻
１０  外殻中の切欠き部分
１１  Ｚ−ミラー
１２  干渉ビーム
１３  干渉測定ユニット
１４  Ｚ−ミラーの下方領域
１５  気体流のより軽い部分
１６  吐出口
１８  基部フレーム
１９  スラット
２０  上部案内表面
２１  傾斜
２２  ウェーハ支持体
ＡＭ  調整可能な光学要素
ＢＤ  ビーム送出システム
Ｃ  標的部分
ＣＯ  集光器
ＩＬ  照明系（照明器）
ＩＮ  積分器
ＭＡ  パターン形成手段（マスク）
ＭＴ  第１の支持構造（マスク・テーブル）
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影系
ＰＭ  第１の位置決め手段
ＰＷ  第２の位置決め手段
ＳＯ  放射源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2005333152.tif 000003
【図２】
2005333152.tif 000004
【図８】
2005333152.tif 000005
【図９】
2005333152.tif 000006
【図３】
2005333152.tif 000007
【図４】
2005333152.tif 000008
【図５】
2005333152.tif 000009
【図６】
2005333152.tif 000010
【図７】
2005333152.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月25日(2005.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005333152.tif 000012
【外国語明細書】
2005333152.tif 000013
2005333152.tif 000014
2005333152.tif 000015
2005333152.tif 000016
2005333152.tif 000017
2005333152.tif 000018
2005333152.tif 000019
2005333152.tif 000020
2005333152.tif 000021
2005333152.tif 000022
2005333152.tif 000023
2005333152.tif 000024
2005333152.tif 000025
2005333152.tif 000026
2005333152.tif 000027
2005333152.tif 000028
2005333152.tif 000029
2005333152.tif 000030
2005333152.tif 000031
2005333152.tif 000032
2005333152.tif 000033
2005333152.tif 000034
2005333152.tif 000035