(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置にして、
放射線のパルス状投影ビームを提供する放射線システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームにパターン形成をする働きを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、
前記パターン形成したビームを前記基板の標的部分に投影する投影システムと、
前記リソグラフィ投影装置の第１部分から第２部分へガスおよび／または粒子の流れを防止するバリアであって、該バリアは制御されたアパーチャを備え、該アパーチャが開かれた時には、前記放射線の投影ビーム及び前記放射線のパターン形成されたビームの１つのパルスを前記バリアを通して通過させ、前記アパーチャが閉じられた時には、前記リソグラフィ投影装置の第１部分から第２部分へのガスおよび／または粒子の流れを実質的に防止するようにされている、前記バリアと、
前記パルス状のビームと同期して前記制御されたアパーチャを開閉するために該制御されたアパーチャを操作する制御装置とを備え、
前記制御されたアパーチャは、
前記放射線ビームと整列する開口を設けていて、前記バリアと一体であるか、これに連結されている第１の静止部材と、
少なくともその一部が前記第１の静止部材と隣接する第１の回転部材と、
第２の静止部材であって、前記第１の回転部材の少なくとも一部が前記第１及び第２の静止部材の間に配置されており、前記第２の静止部材も前記放射線ビームと整列する開口を備えている、前記第２の静止部材と、
少なくともその一部が前記第１及び第２の静止部材の間に配置された第２の回転部材とを含み、
前記第１の回転部材は１つまたはそれ以上の開口を有し、前記第１の回転部材が回転すると、前記第１の回転部材の開口が、前記第１及び第２の静止部材の開口に周期的に整列するようになっており、
前記第２の回転部材は１つまたはそれ以上の開口を有し、前記第２の回転部材が回転すると、前記第２の回転部材の開口が、前記第１及び第２の静止部材の開口に周期的に整列するようになっており、
前記第１及び第２の回転部材における開口が同時に前記第１及び第２の静止部材の開口に整列すると、前記バリアを通って開路が提供され、前記第１又は第２の回転部材のどの開口も前記静止部材の開口と整列していないと前記バリアを通るガス流は実質的に阻止されるようにされた、前記リソグラフィ投影装置において、
バッファ・ガス入口であって、前記第１及び第２の回転部材の１つにおける開口が前記バッファ・ガス入口と整列している時には、前記第１及び第２の回転部材の間の空間にバッファ・ガスを供給する、前記バッファ・ガス入口と、
バッファ・ガス排気部であって、前記第１及び第２の回転部材の１つにおける開口が前記バッファ・ガス排気部と整列している時には、前記バッファ・ガスを前記空間から排気する、前記バッファ・ガス排気部と、
を備えたことを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
さらに、少なくとも制御されたアパーチャの開放時に、前記第１の回転部材の開口を囲む縁から、前記第２の回転部材の開口を囲む縁へと延在する管を備え、前記管が前記空間を制限する、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の回転部材上の前記管によって囲まれた前記開口が、前記第２の回転部材上の前記管によって囲まれた前記開口より大きく、前記管が円錐台形である、請求項２に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記管が、静止部材の開口と整列する位置に固定される、請求項２または３に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
前記第１および第２の回転部材が一体に回転し、前記管が前記回転部材に取り付けられる、請求項２または３に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
さらに第３の静止プレートを備え、少なくともその一部が第１及び第２の回転部材間に位置し、前記第３の静止部材に、前記放射線ビームと整列する開口を設ける、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
リソグラフィ投影装置にして、
放射線のパルス状投影ビームを提供する放射線システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームにパターン形成をする働きを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、
前記パターン形成したビームを前記基板の標的部分に投影する投影システムと、
前記リソグラフィ投影装置の第１部分から第２部分へガスおよび／または粒子の流れを防止するバリアであって、該バリアは制御されたアパーチャを備え、該アパーチャが開かれた時には、前記放射線の投影ビーム及び前記放射線のパターン形成されたビームの１つのパルスを前記バリアを通して通過させ、前記アパーチャが閉じられた時には、前記リソグラフィ投影装置の第１部分から第２部分へのガスおよび／または粒子の流れを実質的に防止するようにされている、前記バリアと、
前記パルス状のビームと同期して前記制御されたアパーチャを開閉するために該制御されたアパーチャを操作する制御装置とを備え、
前記制御されたアパーチャは、
前記放射線ビームと整列する開口を設けていて、前記バリアと一体であるか、これに連結されている静止部材と、
少なくともその一部が前記静止部材と隣接する回転部材とを含み、
前記回転部材は１つまたはそれ以上の開口を有し、前記回転部材が回転すると、前記回転部材の開口が、前記静止部材の開口に周期的に整列するようになっていて、前記バリアを通って開路が提供され、前記回転部材のどの開口も、前記静止部材の開口と整列していないと、前記回転部材が前記バリアを通るガス流を実質的に阻止するようになっている、前記リソグラフィ投影装置において、
前記静止部材は、更に、
前記リソグラフィ投影装置の第２部分へ開口する空間を画成していて、前記静止部材の開口を囲む縁から延びている管と、
バッファ・ガス入口であって、前記回転部材の開口が前記バッファ・ガス入口と整列している時に、バッファ・ガスを前記空間に供給する、前記バッファ・ガス入口と、
を備えたことを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
前記制御装置が、前記放射線ビームの少なくとも１パルスを遮断するよう、制御されたアパーチャを閉鎖するのに適している、請求項１から７までのいずれか１項に記載のリソグラフィ投影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリソグラフィ投影装置で、
−放射線のパルス状投影ビームを供給する放射線システムと、
−パターン形成手段を支持する支持構造とを備え、パターン形成手段は、所望のパターンに従って投影ビームにパターン形成する働きをし、さらに、
−基板を保持する基板テーブルと、
−パターン形成したビームを基板の標的部分に投影する投影システムとを備える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「パターン形成手段」という用語は、本明細書で使用すると、基板の標的部分に生成すべきパターンに対応し、パターン形成した断面を、入射放射線ビームに与えるために使用することができる手段を指すよう広義に解釈され、「光弁」という用語も、この文脈で使用することができる。概して、前記パターンは、集積回路または他のデバイス（以下参照）など、標的部分に生成するデバイスの特定の機能層に対応する。このようなパターン形成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でよく知られ、バイナリ、交互位相ずれ、および減衰位相ずれ、さらに様々な複合マスク・タイプなどのマスク・タイプを含む。このようなマスクを放射線ビームに配置すると、マスク上のパターンに従いマスクに入射する放射線の選択的透過（透過性マスクの場合）または反射（反射性マスクの場合）が生じる。マスクの場合、支持構造は概ねマスク・テーブルであり、これによりマスクを入射放射ビームの所望の位置に保持でき、所望に応じてビームに対して移動できることが保証される。
−プログラマブル・ミラー・アレイ。このような装置の一例は、粘弾性制御層および反射性表面を有するマトリックス・アドレス指定可能表面である。このような装置の元となる原理は、（例えば）反射性表面のアドレス指定された区域は、回折光として入射光を反射し、アドレス指定されない区域は非回折光として入射光を反射することである。適切なフィルタを使用すると、前記非回折光を反射ビームから除去し、回折光のみを残すことができ、この方法で、ビームはマトリックス・アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの代替実施形態は、微小なミラーのマトリックス構成を使用し、各ミラーは、局所化した適切な電界を与えるか、圧電起動手段を使用することによって軸線の周囲で個々に傾斜させることができる。この場合もミラーはマトリックス・アドレス指定可能であり、したがってアドレス指定されたミラーは、アドレス指定されないミラーとは異なる方向に放射ビームを反射し、この方法により、反射ビームはマトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子的手段を使用して実施することができる。上述の両方法として、パターン形成手段は、１つまたは複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書で言及するミラー・アレイに関する詳細な情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号および米国特許第５，５２３，１９３号および国際ＰＣＴ特許出願第９８／３８５９７号および第９８／３３０９６号に記載されているので参照されたい。プログラマブル・ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、必要に応じて固定するか動作可能なフレームまたはテーブルなどとして実現してもよい。
−プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構造の一例が米国特許第５，２２９，８７２号に開示されているので詳細は当該文献を参照されたい。上記と同様、この場合の支持構造は、必要に応じて固定するか動作可能なフレームまたはテーブルなどとして実現してもよい。
単純にするため、本明細書ではこれ以降、特定の箇所で、マスクおよびマスク・テーブルに関わる例を特に指向するが、このような場合に検討される一般原理は、以上で記述したようなパターン形成手段という、より広義の文脈で考慮されたい。
【０００３】
リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような場合、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成してよく、このパターンを、放射線感受性材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコン・ウェーハ）上の標的部分（例えば１つまたは複数のダイを備える）に撮像することができる。概して、１枚のウェーハが、１回に１つずつ投影システムを介して連続的に放射される隣接標的部分の全ネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用するこの装置では、２つの異なるタイプの機械を区別することができる。一方のタイプのリソグラフィ投影装置では、マスク・パターン全体を１回で標的部分に曝露させることにより、各標的部分に照射し、このような装置は通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。一般に走査ステップ式装置と呼ばれる代替装置では、投影ビームで任意の基準方向（「走査」方向）にマスク・パターンを漸進的に走査しながら、この方向に平行または逆平行に基板テーブルを同期走査することにより、各標的部分に照射する。概して、投影システムは倍率Ｍ（概ね＜１）を有するので、基板テーブルを走査する速度Ｖは、係数Ｍにマスク・テーブルを走査する速度を掛ける値となる。本明細書で説明するようなリソグラフィ装置に関する詳細な情報は、例えば米国特許第６，０４６，７９２号に記載されているので参照されたい。
【０００４】
リソグラフィ統制装置を使用する製造プロセスでは、少なくとも部分的に放射線感受性材料（レジスト）の層で覆われた基板に、（例えばマスクの）パターンを撮像する。この撮像ステップの前に、基板にはプライミング、レジスト被覆およびソフト・ベークなどの様々な手順を実施してよい。露光後、基板は、撮像した特徴の現像前ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベークおよび測定／検査など、他の手順を実施することができる。この一連の手順は、例えばＩＣなど、デバイスの個々の層にパターン形成するためのベースとして使用する。このようなパターン形成した層は、次にエッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨などの様々なプロセスを実施することができ、これらは全て、個々の層を仕上げるよう意図されている。数層が必要な場合は、手順全体またはその類似の手順を新しい層ごとに反復しなければならない。最終的に、アレイ状のデバイスが基板（ウェーハ）上に存在する。次にこれらのデバイスを、ダイシングまたはソーイングなどの技術によって相互から分離し、ここで個々のデバイスをキャリア上に装着したり、ピンに接続したりすることができる。このようなプロセスに関するさらなる情報は、Peter van Zant著の「Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing」第３版(McGraw Hill Publishing Co., 1997, ISBN 0-07-067250-4)に記載されているので詳細は当該文献を参照されたい。
【０００５】
単純にするため、投影システムをこれ以降「レンズ」と呼ぶが、この用語は、例えば屈折光学系、反射光学系および反射屈折光学系など、様々なタイプの投影システムを含むものと広義に解釈されたい。放射線システムは、投影放射ビームを配向、成形、または制御するため、これらの設計タイプのいずれかにより動作するコンポーネントも含むことができ、このようなコンポーネントは、以下で集合的または単独で「レンズ」とも呼ぶことができる。さらに、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプでもよい。このような「複数ステージ」のデバイスでは、追加テーブルを平行にして使用するか、１つまたは複数のテーブルで予備ステップを実施しながら、１つまたは複数のテーブルを露光に使用する。二重ステージ・リソグラフィ装置については、例えば米国特許第５，９６９，４４１号および国際特許第９８／４０７９１号を参照されたい。
【０００６】
従来のリソグラフィ投影装置、特にＥＵＶ放射線を使用する装置の性能は、放射線ビームの強度の損失によって制限されてきた。このような損失の結果、ビームの強度が全体的に損失し、露光時間が延長して、したがってスループットが減少し、又強度の局所的損失は、基板に投影される像の均質性を失わせる。この効果は、ＥＵＶ放射線が材料の大部分によって大幅に吸収されるので、ＥＵＶ放射線を使用する装置で特に深刻である。したがって、このような損失を防止するため、ビームの経路を真空中にすることが望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
リソグラフィ投影装置内のビーム強度損失の原因を減少させることが、本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上およびその他の目的は、本発明により、最初のパラグラフで規定されたようなリソグラフィ装置で、前記装置が、さらに、
−前記装置の第１部分から第２部分へのガスおよび／または粒子の流れを防止するバリアを備え、前記バリアが制御されたアパーチャを備え、さらに、
−前記放射線ビームの１つのパルスがバリアを通過できるよう、前記パルス状ビームと同期して制御されたアパーチャを開閉するため、制御されたアパーチャを操作する制御装置とを備えることを特徴とする装置で達成される。
【０００９】
これは、例えば装置の第１部分に存在するガスが、使用する放射線を吸収するが、放射線が装置の第２部分を透過する必要がある場合に有利である。装置の第１部分と第２部分間のガス流は、放射線のパルス中にのみ発生するよう制限され、したがってガスの流れが大幅に減少する。装置の第２部分へのガス流を減少させることにより、吸収される放射線が減少する。このような装置は、放射線のパルスの結果生じる残骸または他の汚染物が、（残骸は放射線ビームの光子より低速なので）通常はアパーチャが閉鎖した後に、制御されたアパーチャに到達することからも、有利である。したがって、制御されたアパーチャは、残骸に対する効果的なバリアも提供する。
【００１０】
制御されたアパーチャは静止部材で構成することが好ましく、これは、放射線ビームと整列した開口を設けたバリアと一体であるか、それに接続してもよい。制御されたアパーチャは、さらに、静止部材に隣接する回転部材を備え、これは回転部材が回転するにつれ、周期的に静止部材の開口と整列する１つまたは複数の開口を設けている。これは周期的にバリアの開口を提供し、その他の時間には閉鎖して、バリアを通るガス流を防止する。この形状は、単純に実現され、高サイクル速度で使用でき、例えば回転部材の回転速度を調節して、開口のサイズを調節することによって、任意の状況に合わせ調節できるので、有利である。
【００１１】
この実施形態は、第２静止部材を備え、これは第１静止部材と第２静止部材の間に回転部材が位置するよう配置することが好ましい。第２静止部材にも、放射線ビームと整列した開口を設ける。追加の静止部材は、アパーチャが閉鎖した場合に回転部材の周囲のガス漏れを減少させるので、有利である。
【００１２】
制御されたアパーチャは、さらに、これも２つの静止部材の間に位置する第２回転部材を有してもよい。第２回転部材も、第２回転部材が回転すると、開口が静止部材の開口と周期的に整列するよう配置された１つまたは複数の開口を有する。制御されたアパーチャの開口が開き、放射線ビームがバリアを通して照射できるようにするには、第１および第２回転部材両方の開口を、静止部材の開口と整列させねばならない。この形状は、制御されたアパーチャの制御を改善できるため、有利である。例えば、第１および第２回転部材は、反対方向に回転できるよう構成することができる。この場合、制御されたアパーチャの開口は、運転サイクルの比較的短い割合で部分的に開く。これにより、装置の第１部分と第２部分間に流れるガスの量が減少する。
【００１３】
さらに、第１、第２回転部材間に間隔を設けてもよい。この間隔は、好ましい形状では、バッファ・ガスで充填することができる。バッファ・ガスは、さらに、装置の第１部分から装置の第２部分へと流れるガスの量を減少させる。これは、装置の第１部分から第２部分へのガス流が装置の第２部分の性能にとって有害である場合に、特に有利である。バッファ・ガスは、装置の第１部分から流れるガスより、装置の第２部分の性能にとって有害でないよう選択される。バッファ・ガスは、常時または周期的に補給することができる。
【００１４】
回転部材間の空間、したがって必要なバッファ・ガスの量は、第１回転部材の開口を囲む縁から第２回転部材の開口を囲む縁まで延在する管を設けることによって、減少させることができる。これは、例えば必要なバッファ・ガスが高価である、または空間内で必要なガス補給量が多い場合に必要である。
【００１５】
さらなる代替装置では、２つの回転部材間の空間を、放射線ビームと整列した開口を有するさらなる静止部材で充填してもよい。これにより、アパーチャ閉鎖時に回転部材の周囲のガス流が減少する。これは、装置の第２部分へのガス流がさらに減少する。というのは、バッファ・ガスが必要な場合しか入らないからである。
【００１６】
代替実施形態では、制御されたアパーチャは、バリアと一体であるか、それと接続し、放射線ビームと整列した開口を設けた静止部材で構成してもよい。制御されたアパーチャは、さらに、静止部材に隣接して位置し、回転するにつれ、静止部材の開口と周期的に整列する１つまたは複数の開口を設けた回転部材を備える。これは、周期的に、バリアを通るガス流を防止するため、他の時間には閉鎖するバリアの開口を提供する。静止部材の開口を囲む縁から延在する管を設ける。管は、装置の第２部分へと開く空間を画定する。空間は、回転部材の開口が入口と整列した場合に、バッファ・ガス入口から提供されるバッファ・ガスを含む。この実施形態は、単純で、したがってパルス状ビームと容易に同期するが、バッファ・ガスによって、装置の第２部分に入るガス流の衝撃を軽減するので、有利である。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態では、放射線システムは、バリアの第１側に設けた放射線ソース、およびバリアの他方側に設けほぼ排気済みのシステムを備える。これは、例えば放射線ソースが約０．１ミリバールの圧力のキセノン・ガスを必要とするＥＵＶ放電ソースで、ビーム強度の損失を減少させるために、排気済みシステムにＥＵＶビームを照射する必要がある場合のケースでよい。したがって、本発明は、排気済みシステムに入るキセノン・ガスの流れを最少にしながら、ＥＵＶビームを排気済みシステムに送出するために、バリアの開口を提供することができる。
【００１８】
代替的または追加的に、本発明は、基板を投影システムから分離するために使用することができる。この場合、基板をパルス状に照射すると、基板のレジストからガスが抜けるので、本発明の制御されたアパーチャを使用すると有利である。ガスによって放射線ビームの強度が低下し、汚染物が投影システムの要素に損傷を与えるような投影システムに、ガスおよびそれと飛沫同伴する汚染物（炭化水素など）が流入することは望ましくない。本発明の制御されたアパーチャは、投影システムへのガスの流れを大幅に減少させる。
【００１９】
本発明のさらなる態様によると、デバイス製造法で、
−少なくとも部分的に放射線感受性材料の層で覆われた基板を提供するステップと、
−放射線システムを使用して放射線のパルス状投影ビームを提供するステップと、
−投影ビームの断面にパターンを与えるため、パターン形成手段を使用するステップと、
−放射線のパターン形成されたビームを放射線感受性材料の層の標的部分に投影するステップとを含み、
前記装置の第１部分から第２部分へのガス流を防止するため、前記パルス状ビームと同期して、バリアの制御されたアパーチャを開閉することを特徴とし、
前記制御されたアパーチャが、前記パルス状ビームのパルス中に前記放射線ビームの１つと整列するバリアの開口を提供し、前記パルス間に、装置の前記第１部分から前記第２部分へのガス流をほぼ防止する方法が提供される。
【００２０】  本明細書では、本発明による装置をＩＣの製造に使用することに特に言及しているが、このような装置は、他の多くの用途が可能であることを明示的に理解されたい。例えば、集積光学システム、磁気ドメイン・メモリの案内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に使用してもよい。このような代替用途に関して、本明細書で「レチクル」、「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用する場合、それはそれぞれより一般的な「マスク」、「基板」および「標的部分」という用語に置換するものと考えるべきことが当業者には理解される。
【００２１】
本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（例えば波長が３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ）およびＥＵＶ（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する極紫外線）、さらにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを含む全タイプの電磁放射線を含むよう使用される。
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、添付概略図を参照しながら、例示によってのみ説明する。
【００２３】
図では、対応する参照記号は対応する部品を示す。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ投影装置を概略的に示す。装置は、
−この特定のケースでは放射線源ＬＡも含む、放射線の投影ビームＰＢ（ＥＵＶ放射線など）を供給する放射線システムＥｘ、ＩＬと、
−マスクＭＡ（レチクルなど）を保持するためにマスク・ホルダを設け、アイテムＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１位置決め手段ＰＭに接続された第１オブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
−基板Ｗ（レジスト被覆したシリコン・ウェーハなど）を保持するために基板ホルダを設け、アイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２位置決め手段ＰＷに接続された第２オブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
−マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを備える）に撮像する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（屈折レンズ・システムなど）とを備える。
本明細書で示すように、装置は反射性タイプ（例えば反射性マスクを有する）である。しかし、概して例えば透過性タイプ（例えば透過性マスクを有する）でもよい。また、装置は、上述したようなタイプのプログラマブル・ミラー・アレイのような別種のパターン形成手段を使用してもよい。
【００２５】
ソースＬＡ（レーザで生成されたソースまたは放電プラズマ・ソースなど）は放射線ビームを生成する。このビームを、直接、または例えばビーム拡張器Ｅｘなどの調整手段を横断した後、照明システム（照明装置）ＩＬに供給する。照明装置ＩＬは、ビームの強度分布の外径および／または内径範囲（一般にそれぞれ外部σおよび内部σと呼ぶ）を設定する調節手段ＡＭを備えてもよい。また、これは概して、集積器ＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネントを備える。この方法で、マスクＭＡに衝突するビームＰＢは、その断面に所望の強度分布を有する。
【００２６】
図１に関して、ソースＬＡは、（ソースＬＡが例えば水銀灯の場合によくあるように）リソグラフィ投影装置のハウジング内でよいが、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、これが生成する放射線ビームを（例えば適切な配向ミラーの助けで）装置内に導いてもよく、後者の場合は、往々にして、ソースＬＡがエキシマ・レーザであることに留意されたい。本発明および請求の範囲は、これらのシナリオ両方を含む。
【００２７】
ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡと交差する。マスクＭＡで選択的に反射したら、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、これはビームＰＢを基板Ｗの標的部分Ｃに集束する。第２位置決め手段（および干渉計測定手段ＩＦ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えばビームＰＢの経路の異なる標的部分Ｃに位置決めするよう、正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め手段を使用して、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後、または走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。概して、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの動作は、図１には明示的に図示されていない長ストローク・モジュール（コース位置決め）および短ストローク・モジュール（微細位置決め）の助けにより実現される。しかし、ウェーハ・ステッパの場合、（走査ステップ式装置とは異なり）マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータに接続するだけ、またはこれに固定すればよい。
【００２８】
図示の装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止状態に維持し、マスク像全体を１回で（つまり１つの「フラッシュ」で）標的部分Ｃに投影する。次に、ビームＰＢで異なる標的部分Ｃを照射できるよう、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向にシフトさせる。
２．走査モードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、１つの「フラッシュ」で所与の標的部分Ｃを露光しない。代わりに、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に動作可能であり、これにより投影ビームＰＢがマスク像を走査して、それと同時に基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで同方向または逆方向に同時に移動し、ここでＭはレンズＰＬの倍率（通常はＭ＝１／４または１／５）である。この方法で、解像度を妥協することなく、比較的大きい標的部分Ｃを露光することができる。
【００２９】
図２に示すように、装置は真空システムＶＣ内に含まれる。ソースＬＡは、第１排気済み区画９に位置し、装置の残りの部分は第２排気済み区画１０に位置する。
【００３０】
図２は、図１に示した装置の一部をさらに詳細に示す。ソースＬＡは、通常は約０．１ミリバールのキセノンの雰囲気中で動作し、放射線ビームを生成する。放射線ビームは、フォイル・トラップＦＴを通過し、これはソースＬＡからの残滓を捕集して、ソース側から他方側へのガス流を制限し、これは通常、約１０-3ミリバールである。放射線ビームは、その後、収集器ＣＴを横断し、格子状スペクトル・フィルタＧＦで反射して装置の本体に入る。本体は通常は１０-6ミリバールで動作する真空システムであり、例えば照明システムＩＬ、パターン形成手段ＭＡ、投影システムＰＬおよび基板Ｗを含む。したがって、本発明の制御されたアパーチャは、パルス状放射線ビームが、異なる圧力で動作する装置の区画間を通過できるようにし、その一方でこれらの区画間のガス流を最少にする必要がある。システムの要件に応じて、アパーチャは例えばフォイル・トラップの代りに使用するか、これと共に使用することができる。後者の場合、制御されたアパーチャは、フォイル・トラップＦＴの前方または後方に配置してよい。本発明の制御されたアパーチャは、格子状スペクトル・フィルタＧＦの後方で２次焦点ＳＦの点に位置してもよい。
【００３１】
さらに、本発明の制御されたアパーチャは、投影システムと基板の間に使用してもよい。基板上のレジストは放射線システムによって選択的に生成されるので、大量のガスが発生する。したがって、制御されたアパーチャを、バリアの一部として使用し、基板から投影システムへのガス流を防止するか、最小限に抑えることができる。これは、ガス流に粒子および／または残滓が飛沫同伴することがあるので、特に重要である。
【００３２】
投影ビーム中の赤外線によって、ウェーハが加熱される。その結果、投影ビーム中の赤外線量を最少にすることが望ましい。この赤外線の大部分は、リソグラフィ装置内の高温要素によって、特にソース／収集器モジュール内で生成される。高温要素によって発生する赤外線の量は、時間が経っても大きく一定である。したがって、制御されたアパーチャを使用すると、赤外線を大幅に減少させることができる。アパーチャの閉鎖時に、これを遮断するからである。これに使用するために制御されたアパーチャの好ましい位置は中間ビーム直径が小さくなる焦点である。しかし、ウェーハに到達する赤外線を減少させるため、他の位置で使用してもよい。ウェーハへの赤外線透過を最少にする上で、制御されたアパーチャの性能を改善するには、赤外線反射性コーティングを、制御されたアパーチャの赤外線ソース側に塗布したり（制御されたアパーチャへの熱負荷を減少させる）、放射率の低いコーティングを他方側に塗布したり（制御されたアパーチャからの赤外線を減少させる）してもよい。さらに、制御されたアパーチャは、温度制御および／または冷却することもできる。
【００３３】
制御されたアパーチャの位置に関係なく、これはビーム強度を大幅に損失することなく、放射線ビームの通過を可能にしなければならないが、一方側で圧力を低く維持する必要があり、一方側のガスが他方側のコンポーネントと干渉することがあるので、アパーチャを通るガスの流れを制限しなければならない。
【００３４】
概して、アパーチャは、ソースＬＡのパルスごとに開放するようタイミングを調節する。しかし、アパーチャの開放は、ソースの１パルス以上分遅延させてもよく、したがってバリアの開放はなおビームと同期するが、全てのパルスを通過させるわけではない。これは、例えばソースの始動時に使用することができる。なぜなら初期パルスのエネルギ・レベルが時として不安定だからである。ソースは、ウェーハの露光中に規則正しく始動する必要がある。
【００３５】
単純にするため、本発明の特定の制御されたアパーチャに関する以下の記述は、ソースＬＡを装置の残りの部分から分離した状況におけるものである。しかし、以上で検討したような任意の状況で使用できることは理解される。
【００３６】
図３Ａは、本発明に使用することができる「チョッパ」の形態をとる制御されたアパーチャを、断面図で示す。チョッパは、装置の第１区画９を装置の第２区画１０から分離するバリアに装着するか、それと一体形成することができる。チョッパは、軸線８を中心に回転する回転プレート１で構成される。回転プレートは、２つの静止プレート３、４間に位置する。静止プレート３、４は、２つの区画９、１０を分離するバリアに接続するか、それと一体でよい。静止プレート３、４はそれぞれアパーチャ５、６を有し、これは放射線ビーム７と整列する。回転プレート１は開口２を有する。回転プレート１が回転するにつれ、開口２は静止プレートの開口５、６と定期的に整列する。回転部材の開口２が静止プレート３、４の開口５、６と整列すると、バリアを通して第１区画９から第２区画１０への開口が提供される。その他の時間では、回転部材１の開口２が静止プレート３、４の開口５、６と整列していないと、回転部材１が、第１静止プレート３の開口５と第２静止プレート４の開口６との間にバリアを形成する。したがって、第１区画９と第２区画１０の間のバリアに開口が提供されない。
【００３７】
装置を使用する場合、使用する放射線ビーム７は、放射線の一連のパルスとして提供し、プレート１の回転は、開口２、５、６が放射線のパルス中に整列するようタイミングを調節する。したがって、放射線ビームは、第１区画９から第２区画１０へと通過することができる。その他の時間は、開口が閉鎖し、開口を通るガスの流れをほぼ防止する。
【００３８】
図３Ａに示す回転部材１は、１つの開口２を有する。しかし、回転部材には複数の開口を設けてもよい。これによって、回転部材が回転すべき速度が低下する。放射線のパルス間に１回転を終了する必要がもはやないからである。
【００３９】
第１、第２区画９、１０間のガス流を防止する上で、図３Ａに示すチョッパの有効性は、開口２、５、６が整列するか、部分的に整列する時間の長さ、および回転プレート１の周囲で流れるガスの量によって決定される。図３Ｂは、回転プレート１の開口２が静止プレート３、４の開口５、６と整列していない瞬間における、回転プレート１の一部の拡大図を示す。第１、第２区画９、１０間のガス流の率は、回転プレート１と静止プレート３、４間のギャップのサイズｄ1、およびガスが回転プレート１の周囲で流れなければならない長さｄ2によって決定される。回転プレートと静止プレート間のギャップｄ1が最小になり、回転プレート１周囲の流路ｄ2の長さが最大になると、チョッパ周囲の望ましくないガス流が減少する。後者は、回転プレート１の開口２を回転プレートの外側縁１ａから可能な限り遠くに配置することによって実行することができる。開口２、５、６が整列すると、第１、第２区画９、１０間に容易にガスの流路が生じるが、開口２、５、６はチョッパのデューティ・サイクル中の多くで整列しないので、ガス流は一定に開放する通路と比較して、大幅に減少する。
【００４０】
図４Ａは、本発明のチョッパの代替形状の一部を示す。この場合は、２枚の静止プレート（図示せず）間に２つの回転ディスク１３、１４を配置する。この場合も、チョッパが開放する（つまり装置の２つの区画を分離するバリアを通る開口を提供する）には、静止プレートの開口（放射線ビームと整列する）が第１および第２回転ディスク１３、１４の開口１１、１２と整列しなければならない。図４Ｂは、静止プレート１５、１６とともに設置された回転ディスク１３、１４を断面図で示す。
【００４１】
回転ディスク１３、１４の開口１１、１２は、同じ半径ｒ１１、ｒ１２である必要はない。しかし、開口は、ディスクの回転中心から同じ距離ｒ２であることが好ましい。
【００４２】
回転ディスク１３、１４は、相互に接続して、同調回転を保証し、したがって開口１１、１２を整列状態に維持してもよい。あるいは、異なる速度で回転するか、例えば反対方向に回転するよう、ディスクを装着してもよい。これには精度を非常に上げる必要がある。というのは、両方のディスクは、放射線のパルスがバリアの開口を通過できるよう、同時に静止プレート１５、１６の開口と正確に整列しなければならないからである。しかし、プレートを反対方向に回転すると、チョッパが部分的に開放する時間の量が減少するので有利である。
【００４３】
回転プレート１３、１４は、相互から距離ｄに配置され、その間に空間１８を得る。この空間は、チョッパを通る第１区画から第２区画へのガスの流れをさらに減少させるバッファ・ガスを充填すると有利である。これは、第１区画内のガスが第２区画にある装置のコンポーネントにとって時として有害であるので、重要である。例えばソースＬＡ中のキセノンはＥＵＶ放射線を吸収してしまう。したがって、装置の残りの部分にあるキセノンの量を最少にすることが、非常に重要である。バッファ・ガスは、システムの残りの部分への影響が比較的少なくなるよう選択する。したがって、第２区画へのバッファ・ガスの流入防止は、第１区画のガスが第２区画に流入するのを防止するほど重要ではない。バッファ・ガスに関するさらなる情報は、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許出願第０１３０９４７．５号で見ることができる。例えばアルゴンをバッファ・ガスとして使用してもよい。
【００４４】
バッファ・ガスを充填しなければならない２枚のディスク間の容積を減少させるため、回転ディスク１３、１４間に管１９（図４Ｂに点線で図示）を挿入することができる。管１９は、両方のディスクが同調回転する場合は、両方の回転ディスク１３、１４に取り付けることができる。あるいは、例えば回転プレート１３、１４が反対方向に回転する場合、管１９は回転プレート１３、１４の一方にのみ取り付けるか、回転プレート１３、１４のいずれにも取り付けず、静止プレート１５、１６の開口に対して固定位置にすることができる。管の各端は、回転プレート１３、１４の開口１１、１２を囲み、開口の縁に取り付けることができる。（例えば図３Ａに示すように）開口の一方が他方より大きい場合、管１９は円錐台形である。
【００４５】
バッファ・ガスは、回転ディスク１３、１４間の空間１８を通る永久的な流れによって補給してよい。あるいは、バッファ・ガスを定期的に補給してよい。バッファ・ガスは、定期的または連続的に空間１８からポンプで排出するか、分散させてよい。
【００４６】
代替法として、回転プレート１３、１４間の空間１８に、最初の２枚の静止プレートの開口と整列した開口を有する第３静止プレートを充填してもよい。
【００４７】
図５Ａから図５Ｆは、２枚の回転ディスク間の空間に定期的にバッファ・ガスを補給する本発明のチョッパを示す。図５Ｂから図５Ｆは、図５Ａの線Ａ−Ａに沿った断面図である。図４Ａの例のように、チョッパは、２枚の回転プレート２１、２２で構成され、それぞれが開口２３、２４を有する。回転プレート２１、２２を、２枚の静止プレート２５、２６間に配置する。回転プレート２１、２２の開口２３、２４間に円錐台形の表面３０を設ける。表面３０は、バッファ・ガスを流すことができる空間３１を画定する。
【００４８】
図５Ａに示す瞬間では、第１回転プレート２２の開口２４が、第１静止プレート２６のバッファ入口開口３２と整列する。この瞬間に、空間３１内の圧力は、バッファ供給源の圧力より低く、その結果、空間３１に入るバッファ・ガスの流れＱAが生じる。回転ディスク２１、２２が、その間に取り付けた表面３０とともに回転すると、第１回転プレートの開口２４が移動して、第１静止プレート２６のバッファ入口開口３２からずれる。
【００４９】
図５Ｃに示す瞬間では、第１回転ディスク２２の開口２４がもはや第１静止プレートのバッファ・ガス入口開口３２と全く整列していない。しかし、第２回転プレート２１の開口２３は、第２静止プレートの放射線ビーム開口２７と部分的に整列している。その結果、バッファ・ガスの多少の漏れＱFが空間３１から装置の第２区画へと入る。
【００５０】
図５に示す瞬間では、第１回転プレート２２の開口２４が、第１静止プレート２６の放射線ビーム開口２８と整列し、第２回転プレート２１の開口２３が、第２静止プレートの放射線ビーム開口と完全に整列する。したがってチョッパが開放し、放射線７のパルスが第１区画のソースＬＡから第２区画に照射することができる。この段階で、第２区画へのバッファ・ガスのさらなる漏れＱFが発生する。しかし、開口は短い期間しか開放していないので、ソース室９からの大量のガスが第２区画へと漏れることはなく、実際に第２区画へ漏れるガスの大部分は、バッファ・ガスにすぎない。
【００５１】
図５Ｅに示す瞬間では、第１回転プレート２２の開口２４が、もはや第２静止プレートの放射線ビーム開口２８と整列していない。しかし、第２回転プレート２１の開口２３が第２静止プレートの放射線ビーム開口２７と部分的に整列し、その結果、第２区画へのバッファ・ガスのさらなる漏れＱFがある。
【００５２】
図５Ｇに示す瞬間では、第２回転プレート２１の開口２３が、第２静止プレートのバッファ排出開口３３と整列する。これは、比較的大きい容積に接続されて、低圧に維持され、その結果、空間３１に残っているバッファ・ガスが、開口を通る流れＱPで排出される。
【００５３】
図５Ａから図５Ｇに示すチョッパが効果的に動作するため、バッファ・ガスが空間３１から第２区画へと流れるのにかかる特徴的な時間は、空間３１が第２区画に対して（部分的に）開放している時間（つまり図５Ｃ、図５Ｄおよび図５Ｅに示す瞬間）より長くなければならない。空間３１が第２区画に対して開放している時間は、静止プレート２５、２６（図５Ａに図示）の開口３２、２７、２８、３３の配置構成を相互に近くなるよう移動することによって、減少させることができる。バッファ・ガスが空間３１から空になるための特徴的な時間は、バッファ・ガスが流れる先のチョッパの側に、フォイル・トラップなどの放射線透過性であるガス流制限部を追加することによって、延長することができる。
【００５４】
図５Ｂから図５Ｇで示すように、円錐台形の表面３０を回転プレート２１、２２に取り付ける。しかし、こうする必要はなく、回転プレートの開口が静止プレートの開口と整列した場合に、回転プレートの開口と整列する状態で、静止プレートに対して固定してもよい。このような場合、表面を大きくする必要があることもある。また、表面は円錐台形である必要はない。
【００５５】
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明での使用に適したチョッパのさらなる変形を示す。回転プレート４９を静止プレート４２に隣接して設ける。回転プレート４０が回転すると、その開口４１が静止プレートの開口４３と定期的に整列し、ソースＬＡからの放射線ビーム７がバリアを通して照射することができる。静止プレート４２に、境界空間４５を画定する表面４４を設ける。境界空間にバッファ・ガスを設けて、バッファを通る第１区画からのガス漏れを減少させる。表面４４は開口４６を有し、これは回転プレート４０の第２開口４７と定期的に整列する。これを使用して、新鮮なバッファ・ガスを境界空間４５に提供することができる。回転プレートが回転すると、回転プレート４０の開口４７がバッファ・ガス供給開口４８と整列し、バッファ・ガスが境界空間４５へと流れることができる。
【００５６】
図６Ａに示すように、放射線ビーム開口４１およびバッファ・ガス開口４７は、回転プレート上で、その回転軸４９から異なる距離に配置される。これによって、放射線ビームがチョッパを通過するのとほぼ同時に、バッファ・ガスを境界空間４５に提供することができる。あるいは、図６Ａに示すように、回転プレート４０の放射線ビーム開口４１が静止プレートの開口４３と整列する直前に、バッファ・ガスを境界空間４５に供給するよう、バッファ・ガス開口４７を配置してもよい。
【００５７】
本発明の特定の実施形態について以上で説明してきたが、本発明は記述以外の方法で実践できることが理解される。説明は、本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置を示す。
【図２】図１に示した装置の一部をさらに詳細に示す。
【図３Ａ】１枚の回転プレートを使用する本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図３Ｂ】１枚の回転プレートを使用する本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図４Ａ】２枚の回転プレートを使用する本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図４Ｂ】２枚の回転プレートを使用する本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ａ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ｂ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ｃ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ｄ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ｅ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図５Ｆ】サイクルの１つの瞬間における本発明の制御されたアパーチャを示す。
【図６Ａ】本発明によるさらなる制御されたアパーチャを示す。
【図６Ｂ】本発明によるさらなる制御されたアパーチャを示す。
【符号の説明】
１  回転プレート
２  開口
３  静止プレート
４  静止プレート
５  アパーチャ
６  アパーチャ
７  放射線ビーム
８  軸線
９  第１排気済み区画
１０  第２排気済み区画
１１  開口
１２  開口
１３  回転ディスク
１４  回転ディスク
１５  静止プレート
１６  静止プレート
１８  空間
１９  管
２１  回転プレート
２２  回転プレート
２３  開口
２４  開口
２５  静止プレート
２６  静止プレート
２７  放射線ビーム開口
２８  放射線ビーム開口
３０  表面
３１  空間
３２  バッファ入口開口
３３  開口
４０  回転プレート
４１  開口
４２  静止プレート
４３  開口
４５  境界空間
４６  開口
４７  開口
４８  バッファ・ガス供給開口
【図１】
0003972084.tif 000002
【図２】
0003972084.tif 000003
【図３Ａ】
0003972084.tif 000004
【図３Ｂ】
0003972084.tif 000005
【図４Ａ】
0003972084.tif 000006
【図４Ｂ】
0003972084.tif 000007
【図５Ａ】
0003972084.tif 000008
【図５Ｂ】
0003972084.tif 000009
【図５Ｃ】
0003972084.tif 000010
【図５Ｄ】
0003972084.tif 000011
【図５Ｅ】
0003972084.tif 000012
【図５Ｆ】
0003972084.tif 000013
【図６Ａ】
0003972084.tif 000014
【図６Ｂ】
0003972084.tif 000015