JP2004282011A - リソグラフィ露光中にレチクルを冷却するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このことは、(1)熱をレチクル及び短行程ステージ部材を介して伝導させ、(2)熱を短行程ステージから長行程ステージへ放射式に伝達し、(3)熱を長行程ステージから散逸させるために対流及び冷却システムを使用することによって行われる。短行程ステージは長行程ステージから磁気的に浮揚させられることができる。従って物理的な接触が存在しないが、長行程ステージの運動は短行程ステージの運動を依然として制御することができる。長行程ステージに物理的に接触しないことにより、短行程ステージは、流れる流倍によって短行程ステージに生ぜしめられる振動によって影響されない。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、放射式カップラ及び冷却部分を含む第1ステージと、第1ステージに放射式に連結された第2ステージとを含むシステムを提供する。第2ステージは、基板収容装置と、基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含んでいる。
明細書を通じて、レチクルは、本発明の実施形態によるシステム及び方法によって冷却されるエレメントとして説明される。システム及び方法は、ウェハが露光されている間短行程ウェハステージに保持されたウェハを冷却するために機能することができることが認められるであろう。このことは、システム及び方法が、露光のために使用されている短行程レチクルステージに保持されたレチクルを冷却するのと同じ形式で行われる。つまり、明細書を通じて、レチクルという用語は、本発明から逸脱することなくウェハ又は基板という用語に置換されることができる。便宜上、本発明のシステム及び方法のほとんどの説明はレチクルに関するものである。
図2は本発明の実施形態によるリソグラフィシステムの部分200を示している。部分200は、基板(例えばレチクル又はウェハ)202と、基板保持(又は束縛)装置又は部分(例えばチャック、静電チャック、剛性構造、又は同様のもの)204と、均一熱除去装置又は部分(例えば熱拡散装置又は熱拡散プレート)206、放射式連結装置又は部分(例えば放射式カップラ)208とを有している。幾つかの実施形態では、基板202とチャック204との間には熱連結手段(例えば流体が充填されたギャップ)210が設けられている。幾つかの実施形態では、熱拡散装置206は、短行程構造(この図面には示されていない)を貫通して形成された開口214(例えば細長い開口)に配置された延長部(例えば熱分岐部又は分岐部)212を有することができる。つまり、レチクル202から反射する光の吸収によって生ぜしめられたほとんどの熱は、熱拡散装置206によって均一に分散され、細長い開口214における分岐部212へ送られ、短行程構造に進入することなく、放射式カップラ208によって長行程ステージ(この図には示されていない)へ放射式に伝達される。
フォールディングファクタ=カップリング装置において必要とされる放射面積/レチクルの面積
として定義される。
図6Aは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージ(SS)と長行程ステージ(LS)との部分600の横断面図を示している。部分600は、節604及びリブ606に結合された前側プレート602を有している。幾つかの実施形態では、リブ606はハニカム構造に形成されていることができる。部分600は、短行程ステージの放射式カップラのフラットフィン610をも有している。
図7Aは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージ(下側の斜線で示された部分)と長行程ステージ(上側の斜線のない部分)との部分700の横断面図を示している。部分700は、放射式カップラ又はピン・フィン・イン・ホール放射式カップラであることができる。部分700は、突出部(例えば節)704及び延長部(例えばリブ)706を有する前側プレート702を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ706はハニカム状に形成されていることができる。部分700は、延長部710(例えば長行程ステージ(LS)のピンフィン)及び通路(すなわちダクト、チューブ又はチャネル)712を有する長行程ステージ放射式カップラ708をも含んでいる。冷却物質(例えば冷媒)714は通路712内を流過する。ピンフィン710は、リブ706の間に形成された正方形の孔716内に配置されることができる。
図8Aは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージと長行程ステージとの部分800の横断面図である。部分800は、突出部(例えば節)804及び延長部(例えばリブ)806を有する前側プレート802を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ806はハニカム状であることができる。部分800は、前側プレート802に結合された熱拡散プレート810に結合された熱分岐部808をも含んでいる。部分800はさらに、延長部(例えばLS IRカップラ・ピンフィン)814及び通路816を有する長行程ステージ(LS)カップラ(例えばIRカップラ)812を有しており、前記通路816内を冷却物質818が流過する。
図9Aは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分900の横断面図である。部分900は、突出部(例えば節)904及び延長部(例えばリブ)906を有する前側プレート902を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ906はハニカム状であることができる。部分900はさらに、前側プレート902に結合された熱分岐部908を有している。部分900はさらに、延長部(例えばフラットフィン)912を備えた短行程ステージ(SS)カップラ(例えばIRカップラ)を有している。これらの実施形態は、上及び下に説明及び図示されているように、放射式カップラ及び冷却システムを備えた長行程ステージをも有することができるが、便宜的にこの図には示されていない。
図10A及び図10Bはそれぞれ、本発明の有利な実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分100の横断面図と分解断面図とを示している。部分1000は、第1の突出部(例えば節)1004と第2の突出部(例えばレチクル対チャックシールプラトー)1006とを有する前側プレート1002を含んでいる。部分1000は、孔1010を有する均一な熱拡散装置(例えば熱拡散プレート又は熱拡散装置)1008をも含んでいる。分岐部1012は熱拡散プレート1008に結合されている。部分1000はさらにハニカム構造体1014を有しており、このハニカム構造体は、孔1010に配置された第1の延長部(例えばボス)1016と、第2の延長部(例えばハニカム対前側プレートシールプラトー)1018とを有している。ハニカム構造体1014は、シーリング装置(例えばエラストマシール)1022を収容する溝(例えばエラストマシール溝)1020をも有している。分岐部1012上に弾性的装置(例えば圧縮ばね)1026を保持するためにハニカム構造体1014に保持装置(例えばキャップ)1024が結合されている。熱拡散装置1008を前側プレート1002の近傍に保持するための圧縮ばね1026は、ばね1026がキャップ1024によって保持されている場合、分岐部1012から延びた延長部1028に対して押圧される。溝1020にシーリング装置1022を保持するためにカップラベースプレート1030が配置されている。カップラベースプレート1030は延長部1032(例えばSS IRカップラフィン)を有しており、これらの延長部は、短行程ステージから長行程ステージへ熱を放射するために使用される。
図11A及び11Bは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分1100の横断面図及び分解横断面図を示している。部分1100は、延長部(例えば分岐部)1104及び孔(例えば節収容孔)1106を有する熱拡散装置プレート1102を有している。部分1100は、ハニカム構造1108をも有しており、このハニカム構造は、端部(例えば節)1112及び延長部(例えばレチクル対チャックシールプラトー)1114を備えた細長い部材1110を有している。ハニカム構造1108は、シール装置(例えばエラストマシール)1118を収容する溝(例えばシール収容溝)1116と、ブレードフレクシャ1122に結合された延長部(例えばブレードカップリング装置)1120とを有している。さらに、ブレードフレクシャ1122は延長部(例えばブレード結合装置)1124にも結合されており、この延長部1124は、ベースプレート(例えばSS IRカップラベースプレート)1126と、ベースプレート1126から延びた延長部(例えばカップラフィン1128)とに結合されている。
本発明の様々な実施形態を上に説明したが、これらの実施形態は例として説明されたものであり、限定するものではないと理解されるべきである。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく形式及び細部に様々な変更を加えることができることは当業者に明らかとなるであろう。つまり、本発明の広さ及び範囲は、上記典型的な実施形態によって限定されるべきではなく、請求項及びその均等物にのみ基づき定義されるべきである。
Claims (48)
- システムにおいて、
放射式カップラと冷却部分とを含む長行程ステージが設けられており、前記冷却部分が熱を前記長行程ステージから除去するようになっており、
前記長行程ステージに放射式に結合された短行程ステージが設けられており、該短行程ステージが、基板収容装置と、該基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、該均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含んでおり、
前記基板収容装置が、露光プロセス中に基板を保持しかつ熱を前記基板から除去するようになっており、
前記均一熱除去部分が、前記基板収容装置から伝達された熱を除去するようになっており、
前記放射式カップラが、前記均一熱除去部分から前記長行程ステージへ熱を放射式に伝達するようになっていることを特徴とする、システム。 - 前記短行程ステージがさらに、該短行程ステージを一定の温度に維持する加熱部分を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記加熱部分に結合された熱制御装置が設けられている、請求項1記載のシステム。
- 前記熱制御装置がフィードフォワード式熱制御装置である、請求項3記載のシステム。
- 前記熱制御装置がフィードバック式熱制御装置である、請求項3記載のシステム。
- 前記短行程ステージが前記長行程ステージから間隔を置かれている、請求項1記載のシステム。
- 前記短行程ステージが前記長行程ステージに関して磁気的に浮揚させられている、請求項1記載のシステム。
- 前記長行程ステージの前記冷却部分が、流体循環システムの少なくとも部分を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記基板収容装置が前側プレート区分を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記基板収容装置が、前記基板の表面に接触するための突出部の配列を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記突出部の配列が、正方形格子パターンに形成されている、請求項10記載のシステム。
- 前記突出部の配列が三角形格子パターンに形成されている、請求項10記載のシステム。
- 前記基板収容装置が、前記基板の表面に接触するための突出部の配列に結合された前側プレート区分を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記均一熱除去部分が、前記基板収容装置に結合されたリブを含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記長行程ステージの前記放射式カップラがフィンを含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記均一熱除去部分が、熱分散装置及び熱分岐装置を含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記短行程ステージの前記放射式カップラがフィンを含んでいる、請求項1記載のシステム。
- 前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが、液体材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項1記載のシステム。 - 前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが、ペースト材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項1記載のシステム。 - 前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが弾性材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項1記載のシステム。 - 前記基板が、極紫外リソグラフィシステムにおける反射性基板である、請求項1記載のシステム。
- 熱を基板から散逸させる方法において、
熱を基板から基板収容装置へ伝達し、
別の基板収容装置から均一熱除去装置へ伝達し、
熱を均一熱除去装置から第1の放射式カップラへ伝達し、
熱を第1の放射式カップラから第2の放射式カップラへ放射式に伝達し、
前記放射式に伝達された熱を冷却システムを用いて除去する
ステップを含むことを特徴とする、熱を基板から散逸させる方法。 - さらに、基板を一定温度に維持するために基板収容装置を加熱するステップを含む、請求項24記載の方法。
- さらに、フィードフォワード式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項25記載の方法。
- さらに、フィードバック式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項25記載の方法。
- さらに、フィードフォワード式及びフィードバック式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項25記載の方法。
- システムにおいて、
放射式カップラ及び冷却部分を含む第1のステージが設けられており、
該第1のステージに放射式に結合された第2のステージが設けられており、該第2のステージが、基板収容装置と、該基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、該均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含むことを特徴とする、システム。 - 基板を収容し、保持し、基板の温度を制御するためのシステムにおいて、
基板を束縛する、実質的にゼロの熱膨張係数(CTE)を有する剛性構造物が設けられており、
余分な熱を基板から除去する前記剛性構造物よりも大きなCTE及び熱伝導率を有する熱除去部分が設けられており、
基板を前記熱除去部分に熱的に結合するための手段が設けられており、
前記熱除去部分を前記剛性構造物から熱的に絶縁するための手段が設けられており、
前記熱除去部分を前記剛性構造物に機械的に結合するための手段が設けられており、
余分な熱を前記熱除去部分から除去するための放射式手段が設けられていることを特徴とする、基板を収容し、保持し、基板の温度を制御するためのシステム。 - 前記剛性構造物が、超低膨張ガラスから形成されている、請求項30記載のシステム。
- 前記剛性構造物が、低膨張セラミックから形成されている、請求項30記載のシステム。
- 前記熱除去部分が、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミニウム、銅及び銀から成るグループからの少なくとも1つの材料から形成されている、請求項30記載のシステム。
- 前記熱的に結合するための手段が、基板と前記熱除去部分との間の狭い空間に閉じこめられた流体を含んでいる、請求項30記載のシステム。
- 前記流体がガスである、請求項34記載のシステム。
- 前記ガスが、システムを取り囲むガスの周囲圧力よりも高い圧力に加圧されている、請求項35記載のシステム。
- 前記熱的に隔離するための手段が、前記剛性構造物に設けられた少なくとも1つの孔に貫通させられた前記熱除去部分の少なくとも一部を含んでいる、請求項30記載のシステム。
- 前記機械的結合手段が少なくとも2つのフレクシャを含んでいる、請求項30記載のシステム。
- 前記放射式手段が、第1のステージに結合された第1の部分及び第2のステージに結合された第2の部分を備えた放射式カップラを含んでいる、請求項30記載のシステム。
- 前記第1及び第2の部分が、実質的に平坦な、嵌合したフィンを含んでいる、請求項39記載のシステム。
- 前記第1の部分が少なくとも1つのピンフィンを含んでおり、前記第2の部分が、前記ピンフィンの位置に対応した孔を備えたブロックを含んでいる、請求項39記載のシステム。
- 前記熱除去部分が、
基板の表面に対して実質的に平行な平面的な熱拡散装置と、
前記平面的な熱拡散装置に対して実質的に垂直な少なくとも1つの熱分岐部とを含んでいる、請求項30記載のシステム。 - 前記剛性構造物が、所定の箇所において基板に接触するための少なくとも3つの突出部を有している、請求項30記載のシステム。
- 前記熱拡散装置が、前記突出部の位置に対応した孔を含んでいる、請求項42記載のシステム。
- 前記熱拡散装置が静電チャックに結合されており、該静電チャックが、前記突出部の前記位置に対応した孔を含んでおり、前記静電チャックが、基板を前記突出部に対して引き付けるようになっている、請求項44記載のシステム。
- 前記静電チャックが、基板に面した前記熱拡散装置の表面上に製造された薄膜状構造物である、請求項45記載のシステム。
- 前記熱拡散装置が、該熱拡散装置の一定温度を維持するために電気ヒータに結合されている、請求項44記載のシステム。
- 前記電気ヒータが、前記熱拡散装置の表面上に製造された薄膜抵抗器である、請求項47記載のシステム。
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