(57)【要約】      （修正有）【課題】リトグラフ投影装置に使用する支持手段であって、水平方向の振動伝達を防止し、支持した物体の水平面内での変位を可能にして、その物体の振動伝達を防止し、真空室内で使用できる支持手段を提供する。【解決手段】第１および第２の物体テーブルの少なくとも一方を取り囲む壁を有する真空室を含み、真空室内の物体テーブル、または各々物体テーブルはそれを装置の投影システムの位置決め手段に連結される。この位置決め手段は空気式重力補償装置４０を備え、重力補償装置は物体テーブルと組み合うピストンと、ガスを充填された圧力室であって、圧力室内のガスが物体テーブルの重量に対抗作用するように可動部材に対して作用する前記圧力室と、ガス軸受と、可動部材および円筒ハウジングにおける支持面の間の間隙を通してハウジングへ向けて漏出するガスを排出するための手段とを含む。部分的に可撓性のロッドがピストンを物体テーブルに連結する。【選択図】図２
2007251195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の投影ビームを形成する放射システムと、
所望パターンに従って投影ビームをパターン化するために作用するパターン形成手段を支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムとを包含するリトグラフ投影装置であって、
支持方向に対して実質的に直角である直角方向に限られた剛性を有する支持部材を含む支持手段をさらに包含することを特徴とするリトグラフ投影装置。
【請求項２】
前記支持部材の剛性は、前記直角方向における支持部材の変形によって作用される前記直角方向の支持部材による変形力が、支持部材に作用する前記支持方向と実質的に平行な力による前記直角方向の反対方向の変位力に実質的に対抗作用する請求項１に記載された装置。
【請求項３】
前記支持部材がロッドを含んで成る請求項１または請求項２に記載された装置。  
【請求項４】
前記ロッドが堅い部分および可撓部分を含んで成る請求項３に記載された装置。
【請求項５】
前記支持部材が中空部分を備えている請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項６】
前記中空部分を通して導管が配列された請求項５に記載された装置。
【請求項７】
支持方向に沿って前記支持部材に付加的な力を加える手段が備えられている請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項８】
前記支持手段を囲む壁を有する真空室をさらに包含し、前記支持手段は、ガスの充填された圧力室であって、支持方向に実質的に平行な力に対して少なくとも部分的に対抗作用するように圧力室内のガスが可動部材に作用する前記圧力室と、可動部材と支持面との間の間隙を通して真空室へ向かって漏れるガスを排出するように構成され配置された排出手段とをさらに含んでいる請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項９】
前記支持部材が可動部材に連結されている請求項８に記載された装置。
【請求項１０】
可動部材を支持して、その可動部材と支持面との間の間隙を維持する軸受を前記支持手段がさらに含んでおり、軸受は、間隙内に圧縮ガスを寄与して可動部材を支持面から離して保持するガス軸受を包含し、前記排出手段は間隙からガスを排除するようにガス軸受と真空室との間に可動部材に沿って備えられている請求項８または請求項９に記載された装置。
【請求項１１】
前記間隙を形成する一方の面の細長い溝と、加圧されたガスを前記細長い溝へ供給するガス供給手段とをガス軸受が含んでいる請求項１０に記載された装置。
【請求項１２】
前記間隙と、真空室の圧力よりも高く間隙から除去されるガスの圧力よりは低い圧力の少なくとも１つの容器との間に流体連通を形成する導管手段を排出手段が含んでいる請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項１３】
前記導管手段が間隙を形成する一方の面に少なくとも１つの細長い溝を含んでいる請求項１２に記載された装置。
【請求項１４】
前記間隙と、少なくとも１つの真空ポンプとの間の流体連通を形成する他の導管手段を前記排出手段がさらに含んでいる請求項８から請求項１３までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項１５】
前記他の導管手段が間隙を形成する一方の面に少なくとも１つの細長い真空溝を含んでいる請求項１４に記載された装置。
【請求項１６】
間隙を形成する一方の面に１以上の細長い真空溝を前記他の導管手段が含み、前記真空溝は全体的に平行で、真空室へ向かうそれぞれの溝は真空ポンプ（単数または複数）により一層高い真空圧値に真空引される請求項１５に記載された装置。
【請求項１７】
前記可動部材がガスの充填された圧力室を備えたハウジング内に支持されたピストンを含み、前記ハウジングの内壁面が支持面を形成している請求項８から請求項１６までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項１８】
前記支持手段が支持構造および基板テーブルの一方を支持するように構成された請求項１から請求項１７までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項１９】
支持構造がマスクを保持するマスク・テーブルを含む請求項１から請求項１８までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項２０】
絶縁した基準フレームをさらに含み、支持手段は前記絶縁した基準フレームを支持するように配置されている請求項１から請求項１９までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項２１】
前記放射システムが放射線源を含んでいる請求項１から請求項２０までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項２２】
放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を形成する段階と、
放射システムを使用して放射線の投影ビームを形成する段階と、
投影ビームに横断面のパターンを与えるためにパターン形成手段を使用する段階と、
放射線の投影ビームを放射線感応材料の層のターゲット部分に投影する段階と、
絶縁された基準フレームを形成する段階とを含む装置の製造方法であって、
支持構造、基板テーブルおよび絶縁された基準フレームのうちの１つを、支持方向に対して実質的に直角である直角方向の限られた剛性を有する支持部材でもって、支持することを特徴とする装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載された製造方法で製造された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
放射線の投影ビームを供給する放射システムと、
所望パターンに従って投影ビームをパターン化するために作用するパターン形成手段を支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムとを含むリトグラフ投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で使用される「パターン形成手段」という用語は、入射される放射線ビームに対して、基板のターゲット部分に形成されるべきパターンに対応するパターン形成された横断面を与えるために使用できる手段を示すものと広義に解釈されるべきであり、それに関連して「光バルブ」という用語も使用できる。一般に、前記パターンは例えば集積回路または他のデバイス（以下を参照されたい）のようなターゲット部分に形成されるデバイスの特定の機能層に対応する。そのようなパターン形成手段の例として、以下のものが含まれる。すなわち、
マスク。マスクの概念はリトグラフの分野で周知であり、リトグラフは二値化、交番相変換（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）、減衰相変換（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）のようなマスク形式、ならびに混成マスク形式が含まれる。放射線ビーム内にこのようなマスクを配置することで、そのマスクのパターンに応じてマスクに当たる放射線の選択的な伝達（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）が生じる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルとされ、マスクを入射放射線ビーム内の所望位置に保持できること、また望まれるならばビームに対してマスクを移動できることを保証する。
プログラム可能なミラー配列。そのようなデバイスの例は粘弾性制御層および反射面を有するマトリックス−アドレス指定可能面である。そのような装置の基本は、（例えば）反射面のアドレス指定可能な面積部分が入射光を回折光として反射するのに対し、アドレス指定不能な面積部分は入射光を不回折光として反射する。適当なフィルタを使用すれば、前記不回折光は反射ビームから排除でき、回折光だけ残される。このようにして、ビームはマトリックス−アドレス指定可能面のアドレス指定パターンに応じてパターン形成される。要求されるマトリックスのアドレス指定は適当な電子手段を使用して実行できる。このようなミラー配列のさらなる情報は例えば米国特許第５２９６８９１号および米国特許第５５２９１９３号から得ることができ、それらの特許は本明細書で援用される。プログラム可能ミラー配列の場合、前記支持構造はフレームまたはテーブルとして具体化され、それらは例えば必要に応じて固定または可動とされる。
プログラム可能液晶表示装置（ＬＣＤ）配列。この構造の例は米国特許第５２２９８７２号に与えられており、この特許は本明細書で援用される。上述したように、この場合の支持構造はフレームまたはテーブルとして具現され、例えば必要に応じて固定され、または可動とされる。
【０００３】
簡明化のために本明細書の以下の部分は、特定の箇所においてマスクおよびマスク・テーブルを要する実施例に特に関係する。しかしながらそれらの実施例で説明する一般的な原則は、前述したようにパターン形成手段の広義の状況において理解されねばならない。
【０００４】
リトグラフ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、パターン形成手段は個々のＩＣ層に対応する回路パターンを形成し、このパターンは放射線感応材料（レジスト）の層を被覆された基板（シリコン・ウェーハ）のターゲット部分（例えば１以上のダイを含む）に像形成されることができる。一般に、１つのウェーハは投影システムを経て一度に連続的に照射される隣接ターゲット部分のネットワーク全体を含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用した最新装置では、２つの異なる形式の機械の間で識別がなされる。一形式のリトグラフ投影装置では、１回の進行で各ターゲット部分にマスク・パターン全体を露光することで各ターゲット部分は照射される。そのような装置はウェーハ・ステッパと一般に称される。一般にステップ−走査装置と称される代替装置では、与えられた基準方向（「走査」方向）に投影ビームの下でマスク・パターンを前進走査する一方、同期してこの方向と平行または非平行に基板テーブルを走査することで、各ターゲット部分は照射される。一般に、投影システムは倍率（ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）Ｍ（一般に１未満）を有するので、基板が走査される速度Ｖはマスク・テーブルが走査される速度の倍率Ｍ倍となる。リトグラフ装置に関するさらなる情報は、例えば米国特許第６０４６７９２号から得ることができ、その特許は本明細書で援用される。
【０００５】
リトグラフ投影装置を使用した製造方法では、パターン（例えばマスクの）は放射線感応材料（レジスト）の層を少なくとも部分的に被覆された基板に像形成される。この像形成段階の前に、基板は下地処理（ｐｒｉｍｉｎｇ）、レジスト被覆および軟焼き付け（ｓｏｆｔ ｂａｋｅ）のような各種の処理を受ける。露光後、基板は露光後焼き付け（ＰＥＢ）、現像、硬焼き付け、および像形成部分の沿って／検査のような他の処理を受ける。この一連の処理はデバイス、例えばＩＣ、の個々の層をパターン形成するための基本として使用される。このようなパターン形成された層は、その後にエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属溶射、酸化、化学−機械研磨などの、個々の層の完成を目的とするさまざまな処理を受ける。幾つかの層が必要とされるならば、その方法全体が、またはその方法を変形して、それぞれの新しい層に関して繰り返されねばならない。最終的に配列されたデバイスが基板（ウェーハ）に形成される。これらのデバイスはその後ダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）または鋸びきのような技術で別々に分離され、その後個々のデバイスはキャリヤに取り付けられるか、ピンに連結されることができる。それらの処理に関するさらなる情報は、例えば「マイクロチップ製造：半導体処理への実際的な案内」、第３班、ピーター・ファン・ツァント氏著、マックグロウ・ヒル出版社、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４から得られ、その特許は本明細書で援用される。
【０００６】
簡明化のために、この投影システムは以下に「レンズ」として参照される。しかしながらその用語は、例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折システムを含む各種形式の投影システムとして解釈されるべきである。放射システムはまた放射線の投影ビームを方向決め、成形または制御を行うためにそれらのいずれかの設計形式に従って作動する部材も含み、それらの部材もまた以下に集合的または個別に「レンズ」と称される。さらに、リトグラフ装置は２以上の基板テーブル（および（または）２以上のマスク・テーブル）で構成されることができる。そのような「複数ステージ」装置では、テーブルを平行に付加して使用し、準備段階を１以上のテーブルで実行し、残る１以上のテーブルを露光のために使用することができる。２段階リトグラフ装置は、例えば米国特許第５９６９４４１号およびＷＯ９８／４０７９１に記載されており、それらの特許は本明細書で援用される。
【０００７】
リトグラフ装置では、ウェーハ上に像形成される造作寸法は投影放射線の波長によって制限される。高密度のデバイスを有し、それ故に一層高速な作動速度を有する集積回路を製造するために、一層小さい造作を像形成できることが望ましい。最新のリトグラフ投影装置は水銀ランプまたはエクサイマー・レーザーで発生された紫外光を使用しているが、１３ｎｍ前後の短い波長の放射線を使用することが提案されている。そのような放射線は極紫外線（ＥＵＶ）または軟Ｘ線と称され、また可能な放射線源にはレーザー形成プラズマ放射線源、放電放射線源または電子保存リングからのシンクロトロン放射線が含まれる。シンクロトロン放射線を使用したリトグラフ投影装置の概要設計は「Ｘ線リトグラフ投影のためのシンクロトロン放射線源およびコンデンサ」、ジェービー・マーフィー氏他、アプライド・オプティクス、第３２巻、第２４号、第６９２０〜６９２９頁（１９９３年）、に記載されている。
【０００８】
他の提案された放射形式には、電子ビームおよびイオン・ビームが含まれる。これらの形式のビームは、マスク、基板および光学部材を含むビーム光路が高真空に保持されねばならないという条件を極紫外線（ＥＵＶ）と共有する。これはビームの吸収および（または）断続を防止するためであり、これによりそれらの帯電粒子ビームには約１０-6ミリバール未満の全圧が典型的に必要となる。表面に炭素層が付着することによってウェーハは汚損され、極紫外線（ＥＵＶ）放射の光学部材は劣化し、このことは炭化水素の部分圧力が一般に１０-8または１０-9ミリバール以下に保持されねばならないという付加的条件を与える。そうでなければ、極紫外線（ＥＵＶ）放射を使用した装置では、必要とする全真空圧はたった１０-3または１０-4ミリバールであり、これは大体真空であると典型的にみなされる。電子ビームをリトグラフに使用することに関するさらなる情報は、例えば米国特許第５０７９１２２号および米国特許第５２６０１５１号、ならびにＥＰ−Ａ−０９６５８８８から得られ、それらの特許は本明細書で援用される。
【０００９】
そのように高真空での作動は、真空状態に置かねばならない部材および真空室のシール、特に外部から室内部の部材へ動きを伝えなければならない装置のすべての部分を取り巻くシールに、非常な厄介な状態を与える。室内部の部材に関しては、汚損、および全体的なガス除去、すなわち材料自体からのガス除去と表面に吸収されたガスの除去との両方のガス除去を最少限に止めまたは解消する材料を使用しなければならない。
【００１０】
或る応用例に関しては、支持すべき物体の重量に対して少なくとも部分的に対抗作用する押圧力を作用させるために重力補償装置が必要となり、またその補償装置は支持方向の振動伝達を大いに防止するものとされる。物体の高さはモーターで変化でき、また重力補償装置の備えは重力に勝る力を供給するモーターを助成し、電力消費およびモーター発熱のかなりの減少をもたらす。しかしながらこのような空気圧作動原理による重力補償装置は周知であるが、真空環境のもとでの適用は現在のところ実用可能ではない。何故なら、重力補償装置から生じ得る放出ガスが真空環境を著しく乱すからである。水平方向の振動伝達を防止するために、空気式重力補償装置のような水平方向の空気軸受を有する支持手段を備えることが知られている。水平方向のガス軸受から流出するガスは真空環境を非常に乱す。上述の支持手段はＥＰ０９７３０６７に記載されており、その特許は本明細書で援用される。
【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、水平方向の振動伝達を防止するためにガス軸受およびガス供給を必要としない支持手段を提供することである。本発明の他の目的は、リトグラフ投影装置に使用する支持手段であって、支持した物体の水平面内での変位を可能にして、その物体の振動伝達を大いに防止し、また真空室内で使用できる支持手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、これらの、およびその他の目的は、
放射線の投影ビームを形成する放射システムと、
所望パターンに従って投影ビームをパターン化するために作用するパターン形成手段を支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムとを含むリトグラフ投影装置であって、
支持方向に対して実質的に直角である直角方向に限られた剛性を有する支持部材を含む支持手段をさらに含むことを特徴とするリトグラフ投影装置で達成される。
【００１３】
本発明の他の実施例では、この装置は支持手段を囲む壁を有する真空室をさらに含み、支持手段は、ガスの充填された圧力室であって、支持方向に実質的に平行な力に対して少なくとも部分的に対抗作用するように圧力室内のガスが可動部材に作用する圧力室と、可動部材と支持面との間の間隙を通して真空室へ向かって漏れるガスを排出するように構成され配置された排出手段とをさらに含む。
【００１４】
本発明のさらに他の見地によれば、
放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を形成する段階と、
放射システムを使用して放射線の投影ビームを形成する段階と、
投影ビームに横断面のパターンを与えるためにパターン形成手段を使用する段階と、
放射線の投影ビームを放射線感応材料の層のターゲット部分に投影する段階と、
絶縁された基準フレームを形成する段階とを含む装置の製造方法であって、
支持構造と、基板テーブルと、支持方向に対して実質的に直角である直角方向に限られた剛性を有する支持部材を備えている絶縁された基準フレームとのうちの１つを支持することを特徴とする装置の製造方法が提供される。
【００１５】
本明細書の説明ではＩＣ製造における本発明の装置の使用を特に引用するが、このような装置はその他多くの適用例が可能であることを明確に理解しなければならない。例えば、一体構造化した光学部材の製造、磁気領域メモリー用のガイドおよび検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用できる。当業者はそのような代替の適用例に関連して説明文で使用される用語「焦点板」、「ウェーハ」または「ダイ」のいずれも、より一般的な用語である「マスク」、「基板」および「ターゲット部分」にそれぞれ置き換えられていると考えねばならないことを認識するであろう。
【００１６】
本明細書では、用語「放射線」および「ビーム」はすべての種類の電磁放射線を包含するために使用されており、それには紫外線（例えば３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）および極紫外線（ＥＵＶ）（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、ならびにイオン・ビームや電子ビームのような粒子ビームが含まれる。
【００１７】
本発明およびその付随的な利点は、例示実施例および添付の概略図によってさらに解明されるであろう。書く図の対応する部分は同じ符号で示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施例１
図１は本発明の特定実施例によるリトグラフ投影装置を模式的に示している。この装置は、下記の要素を含んで成る。すなわち、
放射線（例えば紫外線または極紫外線、電子またはイオン）の投影ビームＰＢを供給する放射システムＥｘ，ＩＬ。この特定例では、放射システムは放射線源ＬＡも含む。
マスクＭＡ（例えば焦点板）を保持するマスク・ホルダーを備え、そのマスクを部材ＰＬに対して正確に位置決めするための第１位置決め手段に連結されている第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ。
基板Ｗ（例えばレジストを被覆されたシリコン・ウェーハ）を保持する基板ホルダーを備え、その基板を部材ＰＬに対して正確に位置決めするための第２の位置決め手段に連結されている第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴ。
マスクＭＡの照射した部分を基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１以上のダイを含む）上に像形成するための投影システム（「レンズ」）（例えば、ミラー群すなわちミラー配列のフィールド・デフレクター）ＰＬ。
【００１９】
本明細書で示されるように、この装置は反射式（すなわち、反射マスクを有する）の装置である。しかしながら一般に、例えば屈折式（透過マスクを有する）とすることもできる。これに替えて、この装置は他の形式のパターン形成手段、例えば上述で参照したようなプログラム可能なミラー配列を使用することができる。
【００２０】
放射線源ＬＡ（例えば、エクサイマー・レーザー、保存リングすなわちシンクロトロンにおける電子ビームの移動路を囲むように備えられた波動装置（ｕｎｄｕｌａｔｏｒ）または振動装置（ｗｉｇｇｌｅｒ）、レーザー形成プラズマ放射線源、放電放射線源、または電子ビームまたはイオン・ビーム発生源）が放射線ビームを形成する。このビームは直接に、または例えばビーム拡張装置のような状態調整手段を横断された後、照射システム（照射装置）ＩＬに送られる。この照射装置は、ビームにおける強度分布の外方および（または）内方の半径方向の広がり（一般にそれぞれσ−外方およびσ−内方と称される）を設定するための調整手段を含み得る。さらに、一般に、積分装置およびコンデンサのような各種部材を含む。これにより、マスクＭＡに入射する投影ビームＰＢは横断面において所望の均等性と強度分布とを用水。
【００２１】
図１を参照して、放射線源ＬＡはリトグラフ投影装置のハウジング内に配置されることができるが（例えば放射線源ＬＡが水銀ランプである場合にしばしばそうであるように）、リトグラフリトグラフ投影装置から引き離し、それが発生する放射線ビームを装置内に導く（例えば、適当な方向決めミラーによる）こともできることに留意しなければならない。この後者の方法は、放射線源ＬＡがエクサイマー・レーザーの場合にしばしば行われる。本発明および請求の範囲はそれらの両方の方法を包含する。
【００２２】
ビームＰＢはその後にマスク・テーブルＭＴに保持されたマスクＭＡで遮光される。マスクＭＡで反射された後、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過する。レンズＰＬはその投影ビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に結像させる。第２の位置決め手段（および干渉式測定手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴはそれぞれのターゲット部分ＣをビームＰＢの光路内に位置決めするように正確に移動できる。同様に、例えばマスク保持部からマスクＭＡを機械的に回収した後、または走査時に、マスクＭＡをビームＰＢの光路に対して正確に位置決めすることにも第１の位置決め手段は使用できる。一般に、物体テーブルＭＴ，ＷＴの移動は長いストロークのモジュール（コースの位置決め）および短いストロークのモジュール（微細な位置決め）によって実現され、それらのモジュールは図１に明白に示されている。しかしながら、ウェーハのステップ駆動装置（ステップ−走査装置とは相対的な装置）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連結されることができ、または固定されることができる。
【００２３】
図示した装置は２つの異なる態様で使用できる。すなわち、
１．ステップ態様では、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止され、マスク像全体が１回の進行（すなわち、１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃ上に投影される。その後、基板テーブルＷＴがｘおよび（または）ｙ方向に変位されて、さまざまなターゲット部分ＣがビームＰＢで照射できるようになされる。
２．走査態様では、所定のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」では露光されないことを除いて、基本的に同じ方法が適用される。これに代えて、投影ビームＰＢがマスク像上を走査するようにマスク・テーブルＭＴを速度ｖで所定の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に移動でき、これと同時に、基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖ（ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（典型的にＭ＝１／４または１／５））で同じまたは反対の方向へ移動される。このようにして、比較的大きいターゲット部分Ｃが解像度で妥協することなく露光されることができる。図示した実施例は極紫外線（ＥＵＶ）の投影ビームを使用しており、それ故に真空環境、すなわち真空室１０を備えている。何故なら、大半のガスは極紫外線（ＥＵＶ）を吸収してしまうからである。
【００２４】
図２は基板テーブルＷＴに連結されている短いストロークの位置決め手段の一部分を示す。この位置決め手段は投影システムＰＬに対する基板Ｗ（図２に示されていない）の微細な位置決めを行うのに使用される。図示構造の下部、すなわち脚部２２は、投影システムＰＬに対する基板テーブルＷＴのコースの位置決めを行うための長いストロークの位置決め手段（図示せず）に連結されている。この脚部２２はベース・プレートＢＰ（図１に示される）上を移動できる。図２に示される構造は真空室１０内に取り付けられる。
【００２５】
基板テーブルＷＴは、いわゆるローレンツ力のモーターと称される短いストロークのモーターによって下部２２に対する高さを変更できる。高さ変更のための１つのローレンツ力モーター３０が図２に概略的に示されており、このモーターは同じ磁気配向を有するように取り付けられた永久磁石のシステムと、基板テーブルＷＴおよび下部２２の間の距離を変化させるために、垂直Ｚ方向のローレンツ力を発生させるための電力を流す電気導体３２のシステムとを含んで成る。一般に、１以上の垂直方向に関するローレンツ力モーターが備えられる。磁石３１のシステムは基板テーブルＷＴに固定され、電気導体３２のシステムは下部２２に固定される。さらに他のローレンツ力モーター（図示せず）が下部２２に対して基板テーブルＷＴを水平方向に変位、傾動および回転させるために備えられている。ローレンツ力モーターの寸法は、１のローレンツ力モーターによって与えられる変位が短いストロークにおける選択された変位範囲にわたって他のローレンツ力モーターで邪魔されないように選定される。
【００２６】
支持手段、すなわち重力補償装置４０下部２２に対して基板テーブルＷＴを重力に抗して少なくとも実質的に支持するために備えられる。それ故にローレンツ力モーター３０は電気導体３２での多大なエネルギー消失をもたらすことになるそのような支持力の発生を軽減する。一般に、１以上の重力補償装置が備えられる。
【００２７】
重力補償装置４０は、圧力室４２を備えた円筒ハウジング４１と、前記ハウジングに対して垂直方向、すなわち支持方向に軸支されたピストン４３とを含む。ハウジング４１は下部２２に固定され、ピストン４３は基板テーブルＷＴに連結されたロッド５０が貫通される。圧力室４２は通路４４を経てガス供給手段Ｇ（図示せず）と流体連通され、その圧力室内に所定圧力を有するガスを生じる。このように、圧力室４２内に存在してピストン４３の底面４３ａに作用するガス圧力により、空気圧の支持力がピストン４３を垂直方向に支持するために発生される。このガス供給手段は圧力室４２内の圧力を調整し、この空気的な支持力が重力に抗して基板テーブルＷＴを支持する。この支持力は基本的に一定しており、ピストン４３の垂直Ｚ方向の位置には無関係である。
【００２８】
長いストロークおよび短いストロークの位置決め手段、および重力補償装置に関するさらなる詳細については、ヨーロッパ特許出願ＥＰ０９７３０６７が参照され、その出願は本明細書で援用される。
【００２９】
ガスは圧力室４２からピストン４３と円筒ハウジング４１の内壁面との間の間隙４５を経て漏出し、真空室１０に流入し得る。これは真空室内の真空環境を実質的に乱す。ハウジング４１の内壁面はピストン４３の支持面として作用する。ガスが１０内へ漏入するのを防止するために、重力補償装置４０はピストン４３を囲む内壁面に排出溝６０ａ，６０ｂを備えている。排出溝６０ａ，６０ｂおよび間隙４５からガスを抜き出すために排出溝は導管６１ａ，６１ｂを経て真空ポンプＰ（図示せず）および貯槽Ｒ（図示せず）にそれぞれ連結されている。従ってハウジング４１とピストン４３との間の間隙４５を通って漏出するガスは、排出溝６０ａ，６０ｂを経て実質的に貯槽Ｒおよび真空ポンプＰへ漏出し、真空室１０へ向かうことはない。排出溝６０ａは、排出溝６０ｂよりも低圧に設定される。真空室１０に必要とされる真空レベルに応じて、一層多い溝が備えられ、真空室へ向かう方向の各溝は低圧レベル、すなわち高真空度レベルとなるまで排出される。
【００３０】
図２に示されるように、２つのガス軸受７０がハウジング４１の内壁面とピストン４３との間に備えられる。このガス軸受はハウジング４１内でのピストン４３の無摩擦変位を可能にして、下部２２から基板テーブルＷＴへと垂直方向に振動が伝達するのを防止する。数バールの圧力であるガスがガス供給手段Ｇから導管７１を経て間隙４５へ導かれてガス軸受７０を確立する。排出溝６０ｂはガス軸受の片側に備えられて間隙４５から導かれたガスを排出し、これにより真空室１０にガスが漏入するのを防止し、また安定したガス軸受７０を形成する。図示実施例では、ガス軸受は同じ圧力値に設定される。しかしながら、この圧力値は他の実施例において別個の導管７１によって異なる圧力値に設定できる。さらに、２以上または単に１つのガス軸受を備えることができる。
【００３１】
図３は空気軸受７０および排出溝６０ａ，６０ｂの詳細を示す。空気軸受７０は６バールの圧力値に設定され、排出溝６０ａは大気圧のもとでガスが貯槽Ｒへ漏出するようになす。真空溝６０ａは真空ポンプＰ（図示せず）に連結され、真空ポンプＰは１．５ミリバールの圧力レベルまで排出する。ガス軸受７０と排出溝６０ｂ、排出溝６０ｂと排出溝６０ａ、および排出溝６０ａと真空室との間における５〜１０ｍｍの長さおよび２〜２５μｍの幅の間隙は、真空室１０内が５×１０-7ミリバールに達することを可能にする。図３はまた真空室１０内をさらに高い真空度にするために、他の真空ポンプＰに連結された他の真空溝６０ｃを示している。
【００３２】
ロッド５０は、ピストン４３を基板テーブルＷＴに連結し、また水平ＸＹ面内で、すなわち支持方向に直角方向に上部が変位できるようにする。ロッド５０の構造は、そのロッドが基板テーブルＷＴを安定して支持するが、基板テーブル上に作用する力が無視できるか、または全く生じることなく、水平面内で変位可能にするように、選ばれる。それ故に、水平面内での基板テーブルに対する振動の伝達は大幅に防止される。図４ａおよび図４ｂはロッド５０に関する上述の条件をさらに説明する。
【００３３】
質量Ｍ１および支持面Ｓ１にヒンジ連結されている硬いロッドＲｄ１で支持された質量Ｍ１は、その質量Ｍ１が支持面Ｓ１に対してロッドＲｄ１の上方に正確に位置決めされていない場合、すなわちＭ１が垂直線Ｖに対して変位されている場合には、その重力が釣り合った状態において、垂直支持方向に沿って作用する重力のために水平面内の力Ｆ１を或る支持部材Ｓ２に作用させる。これは図４ａに示される状態である。図４ｂに示されるように、質量Ｍ２および支持面Ｓ２の両方に対して堅く固定された可撓性のロッドＲｄ２は、質量Ｍ２が垂直線Ｖから変位し、また質量Ｍ２の底面が支持面Ｓ１と平行に保持される場合には、水平面内の力Ｆ２を質量Ｍ２に作用させ、これにより曲げモーメントが可撓性のロッドＲｄ２に作用される。しかしながら、図４ａを参照して説明したように質量Ｍ２はロッドＲｄ２に力Ｆ１を作用させ、力Ｆ１が力Ｆ２に対抗する。ロッドＲｄ２の構造は、力Ｆ１，Ｆ２が少なくとも実質的に相殺するように選ばれる。従って質量Ｍ２はロッドＲｄ２上で安定して釣り合い、また質量Ｍ２に対して実質的に力を作用することなく、垂直線Ｖを囲む水平面内で移動できる。従って支持方向に平行に作用する重力は、ロッド５０に対していわゆる「負方向の堅さ」を与える。
【００３４】
図２のロッド５０はこのように構成され、すなわち支持方向に垂直な方向に堅さを有しており、これにより図４ｂを参照して説明したような状況が適用できる。このロッドは全長にわたって均等な堅さを有する固体材料で作ることができるが、ロッドは堅い中間部分５１および２つの可撓部分５２を含んで成る（図２に示されるように）こともできる。一方の可撓部分はピストン４３に対して堅く固定され、他方の可撓部分は基板テーブルＷＴに対して堅く固定される。可撓部分の弾性長さおよび断面形状は、選ばれたロッド５０の長さおよび基板テーブルＷＴの質量に対応して、図４ｂを参照して説明した状況が保たれるように選ばれなければならない。
【００３５】
実施例２
図５は第２の実施例による支持手段４０を模式的に示しており、ロッド５０は中空部分を備えている。この中空部分を通して導管が通されており、その導管を通して、例えば基板テーブルＷＴに対する液体（例えば冷却水）、または電気または信号の連結が行われる。導管は一般に、真空環境のもとで望ましくない汚れの生じない傾向を有する材料で作られる。提供した構造はそのような汚れを防止する。
【００３６】
実施例３
図６は本発明の第３の実施例による手段４０を模式的に示す。第３の実施例では、支持されるマスク・テーブルＭＴは長いストロークの位置決め手段に連結された支持上部２２の下側に備えられる。第１の実施例に関して説明した各種部分は図６においても認識できる。この図はさらに導管６１がロッド５０とは別個に備えられていることを示す。ベローズ６０が備えられ、そのベローズを通して導管６１がマスク・テーブルＭＴまで導かれている。ベローズ６０および導管６１の両者は水平方向の付加的な堅さを与える。その過剰な堅さを補償するため、またさらに調整可能な負方向の堅さを一般に与えるために、支持方向に沿う調整力ＡＦを発生させる手段が備えられる。調整力ＡＦはマスク・テーブルＭＴに（過剰）質量を付加すること、（調整可能な）ばねを使用すること、または例えば空気圧を作用させることによって達成できる。
【００３７】
本発明の特定の実施例が上述で開示されたが、本発明は説明した以外に実現できることが認識されるであろう。この説明は本発明を限定することを意図しない。例えば、本発明はウェーハまたは基板テーブルを参照して説明したが、マスク・テーブルにも適用でき、この逆も成り立つ。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例によるリトグラフ投影装置を示す。
【図２】本発明による短いストロークの位置決め手段の部分を示す。
【図３】本発明による排出手段の詳細を示す。
【図４】ａはヒンジ連結された堅いロッド上の質量を模式的に示し、ｂは堅固に結された可撓ロッド上の質量を模式的に示す。
【図５】本発明の実施例２による短いストロークの位置決め手段の部分を示す。
【図６】実施例３による支持手段の概略を示す。
【符号の説明】
【００３９】
ＡＦ  調整力
Ｃ  ターゲット部分
Ｅｘ，ＩＬ  放射システム
Ｆ１，Ｆ２  力
ＬＡ  放射線源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
Ｍ１，Ｍ２  質量
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム
Ｒｄ１，Ｒｄ２  ロッド
Ｓ１，Ｓ２  支持面
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
１０  真空室
２２  下部すなわち脚部
３０  ローレンツ力モーター
３２  電気導体
４０  支持手段
４１  ハウジング
４２  圧力室
４３  ピストン
４３ａ  底面
４４  通路
４５  間隙
５０  ロッド
５１  中間部分
５２  可撓部分
６０  ベローズ
６０ａ，６０ｂ  排出溝
６１  導管
６１ａ，６１ｂ  導管
７０  ガス軸受
７１  導管
【図１】
2007251195.tif 000003
【図２】
2007251195.tif 000004
【図３】
2007251195.tif 000005
【図４】
2007251195.tif 000006
【図５】
2007251195.tif 000007
【図６】
2007251195.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【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】
放射線の投影ビームを形成する放射システム(IL)と、
所望パターンに従って投影ビームをパターン化するために作用するパターン形成手段を支持する支持構造(MT)と、
基板を保持する基板テーブル(WT)と、
基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システム(PL)と、
を備えるリトグラフ投影装置であって、
ベース・プレート(BP)上を移動できる脚部(22)に対して前記基板テーブル(WT)を垂直支持Ｚ方向に支持する、真空室(10)内に取り付けられる支持手段(40)
をさらに備えており、
前記支持手段(40)は、
ガスの充填された圧力室(42)を備え、且つ前記脚部(22)に固定されたハウジング(41)と、
前記ハウジング(41)に対して前記垂直支持Ｚ方向に軸支されたピストン(43)と
前記ピストン(43)を前記基板テーブル(WT)に連結し、また前記垂直支持Ｚ方向に垂直な水平ＸＹ面内で変位可能なロッド(50)と、
を備え、
前記ロッド(50)は、硬い中間部分(51)および２つの可撓部分(52)を含み、一方の前記可撓部分(52)は、前記ピストン(43)に対して固定され、他方の前記可撓部分(52)は、前記基板テーブル(WT)に対して固定され、前記可撓部分（52）の構造は、前記基板テーブル(WT)が前記ロッド(50)上で安定して支持されまた前記水平ＸＹ面内で移動できるように、選ばれ、
前記ピストン(43)は、前記圧力室(42)内に存在して前記ピストン(43)の底面(43a)に作用するガス圧力により、前記垂直支持Ｚ方向に支持され、
前記ハウジング(41)は、前記圧力室(42)から前記ハウジング(41)と前記ピストン(43)との間の間隙(45)を通るガスを真空ポンプ(P)よび貯槽(R)へ排出する排出溝(60a,60b)を、前記ピストン(43)を囲む前記ハウジング(41)の内壁面に備えている
ことを特徴とするリトグラフ投影装置。
【請求項２】
前記真空ポンプ(P)に連結された前記排出溝(60a)は、前記貯槽(R)に連結された前記排出溝(60b)よりも低圧に設定される、請求項１記載のリトグラフ投影装置。
【請求項３】
前記ハウジング(41)の前記内壁面と前記ピストン(43)との間の前記間隙(45)に備えられ、前記ハウジング(41)内での前記ピストン(43)の無摩擦変位を可能にして、前記脚部(22)から前記基板テーブル(WT)へと垂直方向に振動が伝達することを防止する１つまたは２つ以上のガス軸受(70)、をさらに備えている、請求項１または２記載のリトグラフ投影装置。
【請求項４】
前記ガス軸受(70)は、ガスがガス供給手段(G)から前記間隙(45)へ導かれて確立される、請求項３記載のリトグラフ投影装置。
【請求項５】
２つ以上の前記ガス軸受(70)は、互いに同じ圧力値または異なる圧力値に設定される、請求項４記載のリトグラフ投影装置。
【請求項６】
前記ハウジング(41)は、前記真空室(10)内をさらに高い真空度にするために、他の真空ポンプ(P)に連結された真空溝(60c)を備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載のリトグラフ投影装置。
【請求項７】
前記支持構造(MT)がマスクを保持するマスク・テーブルを含む、請求項１ないし６のいずれかに記載のリトグラフ投影装置。
【請求項８】
前記放射システム(IL)が放射線源を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載のリトグラフ投影装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
支持手段、すなわち重力補償装置４０は、下部２２に対して基板テーブルＷＴを重力に抗して少なくとも実質的に支持するために備えられる。それ故にローレンツ力モーター３０は電気導体３２での多大なエネルギー消失をもたらすことになるそのような支持力の発生を軽減する。一般に、１以上の重力補償装置が備えられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
重力補償装置４０は、圧力室４２を備えた円筒ハウジング４１と、垂直方向すなわち支持方向に前記ハウジングに対して軸支されたピストン４３とを含む。ハウジング４１は下部２２に固定され、ピストン４３は基板テーブルＷＴに連結されたロッド５０が貫通される。圧力室４２は通路４４を経てガス供給手段Ｇ（図示せず）と流体連通され、その圧力室内に所定圧力を有するガスを生じる。このように、圧力室４２内に存在してピストン４３の底面４３ａに作用するガス圧力により、空気圧の支持力がピストン４３を垂直方向に支持するために発生される。このガス供給手段は圧力室４２内の圧力を調整し、この空気的な支持力が重力に抗して基板テーブルＷＴを支持する。この支持力は基本的に一定しており、ピストン４３の垂直Ｚ方向の位置には無関係である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図２に示されるように、２つのガス軸受７０がハウジング４１の内壁面とピストン４３との間に備えられる。このガス軸受７０はハウジング４１内でのピストン４３の無摩擦変位を可能にして、下部２２から基板テーブルＷＴへと垂直方向に振動が伝達するのを防止する。数バールの圧力であるガスがガス供給手段Ｇから導管７１を経て間隙４５へ導かれてガス軸受７０を確立する。排出溝６０ｂはガス軸受７０の片側に備えられて間隙４５から導かれたガスを排出し、これにより真空室１０にガスが漏入するのを防止し、また安定したガス軸受７０を形成する。図示実施例では、ガス軸受は同じ圧力値に設定される。しかしながら、この圧力値は他の実施例において別個の導管７１によって異なる圧力値に設定できる。さらに、２以上または単に１つのガス軸受を備えることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図３は空気軸受７０および排出溝６０ａ，６０ｂの詳細を示す。空気軸受７０は６バールの圧力値に設定され、排出溝６０ｂは大気圧のもとでガスが貯槽Ｒへ漏出するようになす。真空溝６０ａは真空ポンプＰ（図示せず）に連結され、真空ポンプＰは１．５ミリバールの圧力レベルまで排出する。ガス軸受７０と排出溝６０ｂ、排出溝６０ｂと排出溝６０ａ、および排出溝６０ａと真空室１０との間における５〜１０ｍｍの長さおよび２〜２５μｍの幅の間隙は、真空室１０内が５×１０-7ミリバールに達することを可能にする。図３はまた真空室１０内をさらに高い真空度にするために、他の真空ポンプＰに連結された他の真空溝６０ｃを示している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図２のロッド５０はこのように構成され、すなわち支持方向に垂直な方向に堅さを有しており、これにより図４ｂを参照して説明したような状況が適用できる。このロッドは全長にわたって均等な堅さを有する固体材料で作ることができるが、ロッドは堅い中間部分５１および２つの可撓部分５２を含んで成る（図２に示されるように）こともできる。一方の可撓部分はピストン４３に対して堅く固定され、他方の可撓部分は基板テーブルＷＴに対して堅く固定される。可撓部分の弾性、長さおよび断面形状は、選ばれたロッド５０の長さおよび基板テーブルＷＴの質量に対応して、図４ｂを参照して説明した状況が保たれるように選ばれなければならない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
実施例２
図５は第２の実施例による支持手段４０を模式的に示しており、ロッド５０は中空部分を備えている。この中空部分を通して導管６１が通されており、その導管６１を通して、例えば基板テーブルＷＴに対する液体（例えば冷却水）、または電気または信号の連結が行われる。導管６１は一般に、真空環境のもとで望ましくない汚れの生じない傾向を有する材料で作られる。提供した構造はそのような汚れを防止する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
実施例３
図６は本発明の第３の実施例による支持手段４０を模式的に示す。第３の実施例では、支持されるマスク・テーブルＭＴは長いストロークの位置決め手段に連結された支持上部２２の下側に備えられる。第１の実施例に関して説明した各種部分は図６においても認識できる。この図はさらに導管６１がロッド５０とは別個に備えられていることを示す。ベローズ６０が備えられ、そのベローズを通して導管６１がマスク・テーブルＭＴまで導かれている。ベローズ６０および導管６１の両者は水平方向の付加的な堅さを与える。その過剰な堅さを補償するため、またさらに調整可能な負方向の堅さを一般に与えるために、支持方向に沿う調整力ＡＦを発生させる手段が備えられる。調整力ＡＦはマスク・テーブルＭＴに（過剰）質量を付加すること、（調整可能な）ばねを使用すること、または例えば空気圧を作用させることによって達成できる。