(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
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用いるパターン形成手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラフィ投影機器において、
前記放射システム、前記支持構造、前記基板テーブル、および前記投影システムのうちの少なくとも１つの少なくとも一部が、気密室内に収容され、ベローが、前記気密室と別の室またはポンプとの間の密閉通路を提供するように設けられ、前記通路が縦軸を有するリソグラフィ投影機器であって、
前記ベローが、
前記縦軸に対して３０°から６０°の間の角度で該縦軸の周りにらせん状に延びる複数の平滑な起伏を有し、それによって両端が互いに対して回転することができる第１区間と、
前記第１区間の長さの変化を補償するために長さが変更可能となるように適合された第２区間とを備えることを特徴とするリソグラフィ投影機器。
【請求項２】
前記第２区間が、前記第１区間の平滑な起伏と逆向きに、前記縦軸の周りにらせん状に延びる複数の平滑な起伏を有する、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記第２区間が、実質的に前記第１区間の鏡像である、請求項２に記載の機器。
【請求項４】
前記第２区間が、前記縦軸に対して垂直に延びる複数の平滑な起伏を有する、請求項１に記載の機器。
【請求項５】
前記縦軸に対して垂直に延びる複数の平滑な起伏を有する第３区間をさらに有する、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項６】
前記平滑な起伏の山および谷が平行である、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項７】
前記平滑な起伏の山および谷が、ベローの縦軸に対して同じ角度をなす、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項８】
前記平滑な起伏の曲率半径が、ベロー材料の厚さに比べて大きい、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項９】
前記平滑な起伏が折曲状である、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１０】
前記第１区間が４個から３０個の間の平滑な起伏を有する、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１１】
前記第１区間の平滑な起伏が、前記縦軸の周りに４分の１回転から１回転の間だけ延びる、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１２】
前記第１区間および／または前記第２区間が、一般に円形の、前記軸に対して垂直な断面を有する、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１３】
前記支持構造が、マスクを保持するためのマスク・テーブルを有する、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１４】
前記放射システムが放射源を備える、請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の機器。
【請求項１５】
前記密閉通路の縦軸に対する前記ベローの起伏の角度が４５°である、請求項１に記載の機器。
【請求項１６】
放射線感応材料の層によって少なくとも部分的に覆われた基板を提供する段階と、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する段階と、
パターン形成手段を使用して、投影ビームの断面内にパターンを与える段階と、
パターン形成された放射のビームを放射線感応材料の層の目標部分に投影する段階とを含む装置製造方法であって、
ベローを設けて、前記放射システム、前記支持構造、前記基板テーブル、および前記投影システムのうちの１つの少なくとも一部を封入する気密区画と、別の区画またはポンプとを連通する段階であって、前記ベローが、該ベローの縦軸に対して３０°から６０°の間の角度で該縦軸の周りにらせん状に延びる複数の平滑な起伏を有する第１区間と、前記第１区間の長さの変化を吸収するように適合された第２区間とを有する段階を特徴とする装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
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働くパターン形成手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラフィ投影機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここで用いるような「パターン形成手段」という用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応する、パターン化（複製）した断面を、入射放射ビームに与えるために使用することができる手段のことを言うものとして、広く解釈すべきである。また、用語「光弁（ライトバルブ）」も、この意味に関連して使用することができる。一般に、前述のパターンは、集積回路または他のデバイス（装置）のような、目標部分に作られるデバイス内の特定の機能層に対応する（下を参照されたい）。そのようなパターン形成手段の例は、次のものを含む。すなわち、
マスク。マスクの概念は、リソグラフィではよく知られており、様々な混成マスクの種類はもちろんのこと、２進位相シフト、交番位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスクの種類が含まれる。そのようなマスクを放射ビーム内に配置することで、マスクのパターンに応じて、マスクに当る放射の選択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによって、マスクは、確実に入射放射ビーム内の所望の位置に保持することができるようになり、さらに、望むならば、マスクをビームに対して移動させることができるようになる。
プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイスの一例は、粘弾性制御層および反射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。そのような機器の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射するが、アドレス指定されない領域は入射光を非回折光として反射する。適当なフィルタを使用して、前述の非回折光を、反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残すことができる。このようにして、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、ビームはパターン化されるようになる。プログラム可能ミラー・アレイの代替実施形態は、適切な局在電場を印加することによって、または圧電差動手段を利用することによって、軸の周りに個々に傾斜することができる小さなミラーのマトリックス配列を利用する。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、それによって、アドレス指定されたミラーが、入射放射ビームを未アドレス指定ミラーに対して様々な方向に反射することになる。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス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、適切な電子的な手段を使用して実行することができる。上述の状況のどちらでも、パターン形成手段は、もう１つのプログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。必要なマトリックス・アドレス指定は、適当な電子的な手段を使用して行うことができる。ここで言及したようなミラー・アレイについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号および米国特許第５，５２３，１９３号ならびに、ＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６からより多くの情報を収集することができる。これらは参照して本明細書に援用する。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前述の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構造の例は、米国特許第５，２２９，８７２号に示されている。この特許は、参照して本明細書に援用する。上述のように、この場合の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
簡単にするために、本明細書の残りは、ある場所で、特別に、マスクおよびマスク・テーブルを含む例に向けられる。しかし、そのような例で述べる一般的な原理は、上述したようなパターン形成手段のより広い背景の中で理解すべきである。
【０００３】
リソグラフィ投影機器は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。そのような場合、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することができる。このパターンの像が、放射敏感材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは複数のダイで構成される）に形成される。一般に、単一のウェーハは全体として網の目のような隣接した目標部分を含み、この隣接した目標部分が、投影システムにより、一度に１つずつ、連続的に放射を照射される。マスク・テーブルのマスクによるパターン化を用いる現在の機器は、２つの異なる種類の機械に区別することができる。一方の種類のリソグラフィ投影機器では、全マスクパターンを一括して目標部分に露出させることで、各目標部分が放射を照射される。そのような機器は、通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式機器と通常呼ばれる他方の機器では、投影ビームの当るマスク・パターンを特定の基準方向（「走査」方向）に漸進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平行または逆平行に基板テーブルを走査することで、各目標部分が放射を照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、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因数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラフィ機器に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号から、もっと多くの情報を収集することができる。この特許は、参照して本明細書に援用する。
【０００４】
リソグラフィ投影機器を使用する製造プロセスでは、放射敏感材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像が作られる。この像形成工程の前に、基板は、下塗り、レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手順を経る可能性がある。露出後に、基板は、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成された像の特徴の測定／検査のような他の手順に供される可能性がある。この手順の配列は、デバイス例えばＩＣの個々の層をパターン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などのような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様々な処理を経る可能性がある。いくつかの層が必要な場合には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイシングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイスを互いに分離し、それから、個々のデバイスは、ピンなどに接続されたキャリアに取り付けることができる。そのような処理に関するより多くの情報は、例えば、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：  Ａ  ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：半導体処理への実用的入門書）」，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｂｙ  Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ，ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，１９９７，ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本から得ることができる。この本を参照して本明細書に援用する。
【０００５】
簡単にするために、投影システムを以下では「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、およびカタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。また、放射システムは、これらの設計方式のいずれかに従って動作して放射の投影ビームを方向付け、整形し、または制御する部品を含むことができる。さらに、そのような部品もまた、以下では一括してまたは単独で、「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフィ機器は、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）を有する種類のものであることがある。そのような「マルチ・ステージ」の機器では、追加のテーブルは、並列に使用されることがあり、または、他の１つまたは複数の他のテーブルを露出に使用しながら、１つまたは複数のテーブルで準備工程が行われることがある。デュアル・ステージ・リソグラフィ機器は、例えば、米国特許５，９６９，４１１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されている。この本を参照して本明細書に援用する。
【０００６】
ずっと小さい像の特徴を形成するためには、投影ビームでずっと短い波長を使用することが必要である。既存の機器では、１９３ｎｍまでの紫外線（ＵＶ）または深紫外線（ＤＵＶ）を使用しているが、１５７または１２６ｎｍのＤＵＶ放射、あるいは５〜２０ｎｍの範囲の極紫外放射（ＥＵＶ）を使用することが提案される。荷電粒子ビーム、特に電子ビームを使用する機器も提案される。これらの提案される放射タイプのすべては空気によって大いに吸収され、その結果１５７〜１２６ｎｍ放射を使用する機器は、窒素などのパージ・ガスでフラッシュしなければならず、一方ＥＵＶおよび荷電粒子を使用する機器は、厳密な基準にまで排気しなければならない。したがってこのような機器は、気密区画または真空気密区画内に封入しなければならない。
【０００７】
機器の異なる部分、例えば放射源、照射システム、および投影システムを別々の区画内に封入することは都合が良い。次いで、投影ビームが通過し、非常に大きな直径を有することができる、区画間の気密接続または真空気密接続を設けることが必要である。様々な区画を真空ポンプ、またはパージ・ガス供給および排気システムに接続することも必要である。
【０００８】
すべてのリソグラフィ機器では、少なくともマスク、基板、および投影レンズを振動から分離することが重要であり、この要件は、形成すべき像の特徴のサイズが縮小するにつれて単に増大する。例えば熱拡張、振動、および取付け公差によって引き起こされる相対運動から生じる応力、力、およびモーメントから、様々な区画を分離することがさらに重要である。したがって、機器の様々な区画を互いに機械的に分離し、具体的には、著しい振動源であるポンプなどの装置を分離することが望ましい。
【０００９】
したがって、排気し、またはパージしたリソグラフィ機器の区画間を接続し、かつポンプに導く真空コンジットと接続するために、金属ベローを使用することが知られている。このようなベローは様々な形態を取るが、一般にベローの軸に垂直な起伏を有する円筒形または円錐形である。起伏を十分に大きく作成し、ベローの壁を十分に薄く作成することによって、ベローの端部の縦方向および横方向の運動、ならびに円筒または円錐の軸に垂直な軸の周りの角運動に対するベローの剛性を低くすることができる。剛性を低くすることにより、ベローを介する振動の伝達が防止される。しかし、周知のベローは、円筒または円錐の軸の周りの回転運動に対して剛性であり、投影ビーム、あるいは空気またはパージ・ガスの大きな流れに対処するためにベローの直径が大きい場合に特にそうである。したがって周知のベローは、依然として、望ましくないねじり振動、力、およびモーメントの伝達経路である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ねじり振動、力、および／またはモーメントを分離することができるリソグラフィ機器で使用するためのベローを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的およびその他の目的は、本発明により、放射の投影ビームを供給するための放射システムと、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用いるパターン形成手段を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン化したビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラフィ機器において、前記放射システム、前記支持構造、前記基板テーブル、および前記投影システムのうちの少なくとも１つの少なくとも一部が、気密室内に収容され、ベローが、前記気密室と別の室またはポンプとの間の密閉通路を提供するように設けられ、該通路が縦軸を有するリソグラフィ機器であって、前記ベローが、前記縦軸に対して３０°から６０°の間の角度で該縦軸の周りにらせん状に延びる複数の起伏を有し、それによって両端が互いに対して回転することができる第１区間と、前記第１区間の長さの変化を補償するために長さが変更可能となるように適合された第２区間とを備えることを特徴とするリソグラフィ機器で達成される。
【００１２】
第１区間のらせん状の起伏により、第１区間の端部の相対的回転を吸収することが可能となるが、このような回転により、第１区間の長さが変化することになる。したがって、その変化を吸収し、ベローの全長を一定に維持するために第２区間を設ける。第１区間は、長さの変化を回転に結合するが、第２区間はそれらを分離する。ある範囲内で、ベローの端部は、互いに独立な６つの自由度で並進および回転することができる。ベローは、これらの各自由度で低剛性を有することができ、振動がベローを渡って伝わることを防止することができる。
【００１３】
ベローの平滑な起伏により、起伏から生じるねじり応力がベロー全体にわたって等しく分散される。これにより、単一の点に応力が集束せず、ベローの全摩耗が減少し、したがってベローの漏れが生じにくくなる。高精度の応用例、特にＥＵＶ放射を使用する応用例の場合、ガスの損失が主要な問題である。使用前に、機器を完全に浄化しなければならないが、平滑な起伏は、例えばひだよりも浄化が容易であり、より効率的に浄化することができる。
【００１４】
したがってこの起伏は、ベロー材料の厚さに比べて大きい曲率半径、例えば少なくとも５倍の曲率半径を有することが好ましい。この起伏は折曲状にすることができ、山と谷は互いに平行であることが好ましい。
【００１５】
第２区間は、第１区間のらせん状の起伏に対応するが逆向きに巻かれるらせん状の起伏の区間、または円周方向起伏の区間とすることができる。
【００１６】
第１区間は、少なくとも、回転対称な基本的形状を有するべきである。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、放射線感応材料の層によって少なくとも部分的に覆われた基板を提供する段階と、放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する段階と、パターン形成手段を使用して、投影ビームの断面にパターンを与える段階と、パターン化れた放射のビームを放射線感応材料の層の目標部分に投影する段階とを含む装置製造方法であって、ベローを設けて、前記放射システム、前記支持構造、前記基板テーブル、および前記投影システムのうちの１つの少なくとも一部を封入する気密区画と、別の区画またはポンプとを連通する段階であって、前記ベローが、らせん状の起伏を有する第１区間と、前記第１区間の長さの変化を吸収するように適合された第２区間とを有する段階を特徴とする装置製造方法が提供される。
【００１８】
この明細書で、本発明に従った機器をＩＣの製造に使用することに特に言及するが、そのような機器は他の多くの可能な用途を有することをはっきりと理解すべきである。例えば、集積光システム、磁気ドメイン・メモリのための誘導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で使用することができる。当業者は理解するであろうが、そのような他の背景では、本明細書の「レチクル」、「ウェハー」または「ダイ」の用語の使用は、それぞれ、より一般的な用語「マスク」、「基板」および「目標部分」で置き換えられるものとして考えるべきである。
【００１９】
本文献において、「放射」および「ビーム」の用語は、紫外線放射（例えば、波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍである）およびＥＵＶ（極端紫外放射、たとえば、波長が５〜２０ｎｍの範囲である）ならびにイオン・ビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含んだ、あらゆる種類の電磁放射を包含するように使用される。
【００２０】
ここで本発明の実施形態を、添付の模式図を参照して例示のために説明する。
【００２１】
図において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態１
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機器を概略的に示す。本機器は、
放射（例えば、ＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための、この場合に放射源ＬＡを備える放射システムＥｘ、ＩＬと、
マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、かつ要素ＰＬに対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た第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダを備え、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の位置決め手段に接続された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
マスクＭＡの放射照射部分の像を、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイで構成される）に形成するための投影システム（レンズ）ＰＬ（例えば、ミラー群）とを備える。
ここに示すように、本機器は、反射型（すなわち、反射マスクを有する）である。しかし、一般に、本機器は、例えば、透過型（透過マスクを有する）であることもある。もしくは、本機器は、上で言及したような種類のプログラム可能ミラー・アレイのような、他の種類のパターン形成手段を使用することができる。
【００２３】
放射源ＬＡ（例えば、放電またはレーザ発生プラズマ源）は、放射のビームを生成する。このビームは、直接か、または、例えばビーム拡大器Ｅｘなどのコンディショニング手段を通り抜けた後かいずれかで、照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビーム内の強度分布の外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般に、積分器ＩＮ、集光器ＣＯなどの様々な他の部品を備える。このようにして、マスクＭＡに当っているビームＰＢは、その断面内に所望の一様強度分布を持つ。
【００２４】
図１に関して留意すべきことであるが、放射源ＬＡは、リソグラフィ投影機器のハウジング内にあることがあるが（例えば、放射源ＬＡが水銀ランプの場合、そうであることが多い）、また、放射源ＬＡがリソグラフィ投影機器から遠く離れており、それの生成する放射ビームが機器の中に導かれることがある（例えば、適当な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に多い。本発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオの両方を含む。
【００２５】
ビームＰＢは、その後、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡと交差する。マスクＭＡを通り抜けたビームＰＢは、レンズＰＬを通り抜ける。このレンズＰＬは、基板Ｗの目標部分ＣにビームＰＢを収束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定手段ＩＦ）を使って、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、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で、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。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗い位置決め）と短行程モジュール（精密位置決め）を使って行われる。これらのモジュールは、図１に明示的に示さない。しかし、ウェーハ・ステッパ（走査ステップ式装置に対して）の場合は、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アクチュエータに接続されるだけでよく、または、固定されることもある。
【００２６】
図示の機器は、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は基本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（すなわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向に移動される。
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、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、その結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査することができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは反対方向に同時に移動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露出させることができる。
【００２７】
図１には図示していないが、この機器のビーム経路は、非常に高い真空まで排気される。その全圧が１０-6ミリバールであり、炭化水素の分圧が１０-8または１０-9ミリバールである程度にまで低圧でなければならない。この要件の厳密さにより、ミラー、マスク、およびウェハの汚染が防止される。この真空レベルに達し、それを維持することを可能とするために、この機器の様々な区間、例えば放射源ＬＡ、照射システムＩＬ、マスク・ステージ、投影システムＰＬ、および基板ステージが、別々の真空エンクロージャ内に保たれ、各真空エンクロージャは、適切なタイプおよび容量の真空ポンプに接続される。
【００２８】
投影ビーム、測定ビーム、またはガス・フローの通過を可能にし、かつ振動、力、およびモーメントがこの様々な区画に伝達され、区画の間で伝達されることを防止すると同時に、区画とそのポンプとを接続するために、分離ベローを使用する。ベローの軸に対する、ねじり方向（Ｒz）、縦方向（Ｚ）、横方向（Ｘ，Ｙ）、および角度方向（Ｒx，Ｒy）の振動、力、およびモーメントの伝達を防止するために、本発明で使用する分離ベローは、らせん状の起伏を有する少なくとも１つの区間と、縦方向の運動を吸収する少なくとも１つの区間とを組み込む。
【００２９】
以下の説明では、Ｚ軸が応力の加えられていないベローの縦軸であり、ベローの一方の端部がＸＹ平面上にあるＸＹＺ直交座標系を基準とする。このような座標系では、ねじり運動はＲzとして参照することができる。この座標系は、単に説明の都合上使用するだけであって、大地や、機器内に定義された何らかの他の座標系に対するベローの何らかの特定の方向を意味するものではないことに留意されたい。さらに、ベローの縦軸に対する基準は、ベローが円筒形であること、または直線の縦軸を有することを必要とするものと見なすべきではない。
【００３０】
本発明で使用可能な第１例の分離ベロー２０を図２に示す。分離ベロー２０は、一般に円筒形の形状であり、３つの運動吸収区間、すなわち平滑ならせん状の起伏２２を有する中央区間２１と、円周方向起伏２５、２６を有する外側区間２３、２４とを有する。ベローを区画または真空コンジットに取り付けることを容易にするために、単純な円筒形端部２７、２８が設けられる。ベローの縦軸の周りにそれぞれほぼ半回転だけ延びる８個の起伏が存在する。ベロー２０は、ある真空室から別の真空室までの密閉通路を形成するために使用され、この例では、ベローの縦軸が通路の縦軸に対応する。
【００３１】
らせん状の起伏２２は、ベロー２０の縦軸に対して３０°から６０°の間の角度、好ましくは４５°に配設される。ねじり（Ｒz）力が端部２７、２８の間に加えられる場合、中央区間２１のらせん状の起伏２２により、外側区間２３、２４の相対的回転運動が可能となるが、それによって縦（Ｚ）方向の長さが変化することになる。しかし、この長さの変化は、外側区間２３、２４の円周方向起伏２５、２６によって吸収され、それによって、端部２３、２４は縦方向に運動しない。本質的に、らせん状の起伏２２は、Ｚ方向とＲｚ方向の運動を結合し、一方外側区間は、Ｚ方向の運動を吸収することによってこれらの運動を分離する。
【００３２】
ベローの寸法と、様々な起伏のサイズおよび数は、所望の真空経路のサイズと、吸収しなければならない運動の範囲とに従って変更できることを理解されたい。このことを図３によって示す。図３は、本発明で使用可能な第２例の分離ベロー３０を示す。このベローは、ベロー２０と機能的には同じであるが、その長さに比べてより大きな半径を有する。ベロー３０の各部分は、ベロー２０の、参照数字が１０だけ小さい各部分と同じ機能を果たす。ベロー３０は、縦軸の周りにそれぞれほぼ半回転だけ延びる５０個の起伏を有する。
【００３３】
本発明による第３例の分離ベロー４０を図４に示す。ベロー４０では、ほぼ４分の１回転だけ延びる８個のらせん状の起伏４３、４４をそれぞれ有する２つのらせん状の区間４１、４２が設けられている。この２つのらせん状の区間４１、４２のらせん状の起伏４３、４４は、逆向き、すなわち一方が時計回りに、他方が反時計回りに周回する。このようにして、らせん状の区間の一方は、他方の縦方向の運動を吸収するように動作する。このことは、取付けフランジ４９に時計回りのトルクを加え、取付けフランジ４８を固定する例を参照することによって説明することができる。このような力の影響下では、らせん状の区間４３は、「ワインドアップ（巻き締り）」して縦方向に収縮し、一方らせん状の区間４２は、「アンワインド（巻きもどり）」して縦方向に延長する。この２つのらせん状の区間を、同一であるが鏡像となるように構成した場合、ベロー４０の全長は一定となることになる。
【００３４】
ベロー４０では、便宜上、円筒形部分４５、４６、４７が設けられる。ベロー４０は、２つの端部に対する中央部分４５の回転によって、各端部の相対的Ｚ変位を吸収することになることにも留意されたい。例えば、ベローの圧縮により、この２つのらせん状の部分がワインドアップし、その両方が、中央区間を反時計回りに回転させることになる。もちろん、ねじりと縦方向の運動の両方の組合せも吸収することができる。
【００３５】
ベロー４０では、製造の便宜のため、そしてベローの全長を望み通りに設定することを可能とするために、円筒形部分４５、４６、４７が設けられる。らせん状の起伏４３、４４が公称円筒面内に挿入物として形成され、比較的鋭くコーナが付けられる。
【００３６】
図５に、本発明で使用可能な第４例の分離ベロー５０を示す。この例は、ほぼ半回転だけそれぞれ延びる１５個の反対向きのらせん状の起伏５３、５４を有する２つのらせん状の区間５１、５２と、円周方向起伏５６の中間区間５５とを有する。反対向きに「巻かれた」らせん状の区間５１、５２は第３例と同様に機能し、中間区間５５により、縦方向（Ｚ）、横方向（ＸおよびＹ）、および角度方向（ＲX、ＲX）の運動を吸収するための追加の容量が提供される。さらに中間区間５５により、一方の端部の回転に対する、ある縦方向運動を吸収することによって、ねじり（ＲZ）運動に対する剛性も低下する。
【００３７】
図６に、本発明で使用可能な第５例の分離ベロー６０を示す。この例は、反対向きに「巻かれた」らせん状の区間６１、６２を有する点では第３例（図４）と同様であるが、より丸みのある、８個のほぼ半回転だけ延びる起伏６３、６４を有する。さらに、取付け用の円筒形端部区間６５、６６も設けられる。
【００３８】
図２から図６よりわかるように、起伏は平滑であり、ベロー材料、例えば金属の厚さと比べて大きい曲率半径を有する。これらの各例では、起伏の山および谷は互いに平行であり、ベローの縦軸に対して同じ角をなす。
【００３９】
一般に円筒形を有する分離ベローの例を説明したが、ベローは他の形態を取ることもできることに留意されたい。例えば、ベローの基本形（すなわち、起伏がその上に追加される形状）は、卵形、正方形、または他の多角形の断面を有することができる。一般に、ベローの基本形は、両端が相似の、等しく、平行な多角形であり、側部が平行四辺形である角柱、両端が相似であるが等しくない多角形である角錐台、あるいは円筒がコアの限定的な例である円錐とすることができる。さらに、ベローの機能区間は、隣接させることができ、または任意の好都合な形の、低剛性を有する必要のない区間によって分離することもできる。やはり任意の好都合な形の終端部分を、一端または両端に設けることができる。
【００４０】
上記の分離ベローのすべては、金属などの弾性材料で形成しなければならない。これらの装置を製造する、現在のところ好ましい方法は電鋳である。このような方法では、適切な形状の型を作成し、次いで電気めっき技法によって、適切な厚さの金属層で覆う。次いで、例えば溶解手段、融解手段、または機械的手段によってこの型を除去し、金属層を自立させる。
【００４１】
本発明の特定の実施形態を上に説明したが、本発明は、説明と違ったように実施することができる。説明は本発明を制限する意図ではない。
【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機器を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に使用可能なベローの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に使用可能な別のベローの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に使用可能な別のベローの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に使用可能な別のベローの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に使用可能な別のベローの斜視図である。
【符号の説明】
２０、３０、４０、５０、６０  分離ベロー
２１、５５  中央区間
２２、４３、４４、５３、５４  らせん状の起伏
２３、２４  外側区間
２５、２６、５６  円周方向起伏
２７、２８  円筒形端部
４１、４２、５１、５２、６１、６２  らせん状の区間
４５、４６、４７  円筒形部分
４８、４９  取付けフランジ
６３、６４  起伏
６５、６６  円筒形端部区間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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