JP2004343097A - 基板キャリアおよび基板キャリアの作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リソグラフィパターニングデバイスとは別個にリソグラフィ基板を担持するキャリアを提供する。
【解決手段】キャリア（１０）は第一部材（１１）を備え、これに、前記部材（１１）の少なくとも１つの側に対して開放した開放中空構造を設ける。キャリア（１０）はさらに、第一部材（１１）に接続された第二部材（１２）を備え、したがって前記キャリア部材（１１、１２）間に閉じた中空内部構造が形成される。
【選択図】図４ａ

Description

本発明は、リソグラフィパターニングデバイスとは別個にリソグラフィ基板を担持するよう構築されたキャリアで、第一部材を備え、この第一部材には前記第一部材の少なくとも一方側に対して開放した開放中空構造を設けたキャリアに関する。

本発明はさらに、このようなキャリアを作成する方法、およびこのようなキャリアを備えるリソグラフィ装置、前記装置に関する。

本明細書において使用する「パターニング手段」なる用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分に作り出されるべきパターンと一致するパターン化断面を与えるために使用し得る手段に当たるものとして広義に解釈されるべきである。また、「ライトバルブ」なる用語もこうした状況において使用される。一般的に、上記のパターンは、集積回路や他のデバイス（以下を参照）であるような、デバイスにおいて目標部分に作り出される特別な機能層に相当する。そのようなパターニング手段には以下が含まれる。すなわち、
− マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったようなマスクタイプも含まれる。放射線ビームにこのようなマスクを配置することにより、マスクに照射する放射線の、マスクパターンに従う選択的透過（透過性マスクの場合）や選択的反射（反射性マスクの場合）を可能にする。マスクの場合、その支持構造は一般的に、入射する放射線ビームの所望する位置にマスクを保持しておくことが可能であり、かつ、必要な場合、ビームに対して運動させることの可能なマスクテーブルである。
− プログラマブルミラーアレイ。このようなデバイスの一例として、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクスアドレス可能面があげられる。こうした装置の基本的原理は、（例えば）反射面のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射するが、アドレスされていない領域は入射光を非回折光として反射するといったことである。適切なフィルタを使用することにより、回折光のみを残して上記非回折光を反射ビームからフィルタすることが可能である。この方法において、ビームはマトリクスアドレス可能面のアドレス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また別の実施形態では小さな複数のミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、適した局部電界を適用することによって、もしくは圧電作動手段を用いることによって、軸を中心に個々に傾けられている。もう一度言うと、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、それによりアドレスされたミラーはアドレスされていないミラーとは異なる方向に入射の放射線ビームを反射する。このようにして、反射されたビームはマトリクスアドレス可能ミラーのアドレスパターンに従いパターン形成される。必要とされるマトリクスアドレッシングは適切な電子手段を用いて実行される。前述の両方の状況において、パターニング手段は１つ以上のプログラマブルミラーアレイから構成可能である。ここに参照を行ったミラーアレイに関するより多くの情報は、例えば、米国特許第ＵＳ５，２９６，８９１号および同第ＵＳ５，５２３，１９３号、並びに、ＰＣＴ特許種出願第ＷＯ９８／３８５９７および同ＷＯ９８／３３０９６に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。プログラマブルミラーアレイの場合、上記支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
− プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構成の例が米国特許第ＵＳ５，２２９，８７２号に開示されている。上記同様、この場合における支持構造も、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これも必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。簡潔化の目的で、本文の残りを、特定の箇所において、マスクおよびマスクテーブルを必要とする例に限定して説明することとする。しかし、こうした例において論じられる一般的な原理は、既に述べたようなパターニング手段のより広範な状況において理解されるべきである。

リソグラフィ投影装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この場合、パターニング手段はＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成する。そして、放射線感光原料（レジスト）の層が塗布された基板（シリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいはそれ以上のダイから成る）にこのパターンを描像することが出来る。一般的に、シングルウェハは、投影システムを介して１つずつ順次照射される近接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。マスクテーブル上のマスクによるパターン形成を用いる現在の装置は、異なる２つのタイプのマシンに区分される。リソグラフィ投影装置の一タイプでは、全体マスクパターンを目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される。こうした装置は一般的にウェハステッパと称されている。走査ステップ式装置と称される別の装置では、所定の基準方向（「走査」方向）にマスクパターンを投影ビームで徐々に走査し、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される。一般的に、投影装置は倍率係数Ｍ（一般的に、＜１）を有することから、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係数Ｍ倍となる。ここに記載を行ったリソグラフィデバイスに関するさらなる情報は、例えば、米国特許第ＵＳ６，０４６，７９２号から得ることが出来、これは参照により本明細書に組み込まれる。

リソグラフィ投影装置を使用する製造プロセスにおいて、パターン（例えばマスクにおける）は少なくとも部分的に放射線感光材（レジスト）の層で覆われた基板上に描像される。この描像ステップに先立ち、基板は、プライミング、レジスト塗布、およびソフトベークといったような各種のプロセスを経る。露光後、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および描像フィーチャの測定／検査といったような他の工程を通る。このプロセスの配列は、例えばＩＣといったような素子の個々の層をパターン化するための基準として使用される。このようなパターン形成された層は、それから、全て個々の層を仕上げる目的である、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、化学機械的研磨等といった種々のプロセスを経る。数枚の層が必要とされる場合には、全体プロセス、もしくはその変形をそれぞれの新しい層に繰り返す必要がある。最終的に、素子のアレイが基板（ウェハ）上に形成される。次に、これらの素子はダイシングやソーイングといったような技法で相互より分離される。それから個々の素子は、キャリアに装着されたり、ピンに接続されたりし得る。こうしたプロセスに関するさらなる情報は、１９９７年にマグローヒル出版会社より刊行された、Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ著、「マイクロチップ製造：半導体処理に対する実用ガイド」という名称の書籍（“Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”）の第三版、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４に記載され、これは参照により本明細書に組み込まれる。

簡潔化の目的で、これより投影システムを「レンズ」と称するものとする。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、および反射屈折光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。放射線システムはまた、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う、こうした設計タイプのいずれかに応じて稼動する構成要素も備えることが出来る。こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。さらに、リソグラフィ装置は２つあるいはそれ以上の基板テーブル（および、あるいは２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」デバイスにおいては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。例えば、デュアルステージリソグラフィ装置について、米国特許第ＵＳ５，９６９，４４１号および国際特許出願第ＷＯ９８／４０７９１号において記載がなされており、これは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。

リソグラフィ装置では、基板およびパターニングデバイスは、投影装置に対して迅速かつ正確に位置決めしなければならない。特に、基板キャリアと呼ばれる基板テーブルおよび支持構造の場合、前記キャリアは、
− 振動および変形の危険を軽減するために硬質で（つまり高い比剛性［Ｅ／ρ］を有する）、
− 容易に加速できるよう軽量［ρ］である材料で作成することが好ましい。

キャリアは、好ましくは（非常に）低い、つまりゼロに近い線熱膨張率を有し、したがって熱的に安定した材料の中実ブロックから製造することが知られている。場合によっては温度が変動しても、より正確に位置決めできるよう、キャリアの移動質量を削減するため、以上の理由から、既知のキャリアは往々にしてガラスまたは別のセラミック材料で作成し、例えばフライス加工などで機械加工して、重量を削減するために、前記中実ブロック内に開放空間を形成する。

既知のキャリアは、第一側に、基板またはパターニングデバイスを受けるための空間を設けた箱状構造を有することができる。重量を削減するようキャリアを機械加工することにより、最大約６５％の重量削減を達成することができる。

キャリアに可能な取扱い速度および位置の正確さをさらに改善するため、より大きな重量削減が好ましい。

しかし、既知のキャリアからさらに多くの材料を除去すると、その剛性を許容できないほど低下させ、その結果、キャリアの動的特性が最適ではなくなってしまう。さらに、キャリアは、振動など、キャリアを位置決めできる正確さを削減するような望ましくない妨害に対して、さらに敏感になる。従来のフライス加工切削手順に伴う問題は、肉薄で、それに応じて軽量の構造を作成することが困難なことである。というのは、フライス加工切削機械の正確さは、キャリアの母材にそれが到達する深さに大きく左右されるからである。フライス加工技術の横力による安定性も、役割を果たす。薄い肉は、フライス加工ツールによって自身に加えられた横力に耐えるほどには安定していない。

本発明の実施形態は、その剛性および動的特性を妥協せずに、重量をさらに削減したキャリアを含む。

本発明による実施形態は、冒頭のパラグラフで指定された通りのキャリアを備え、これはさらに、第一部材に接続された第二部材を備え、したがって前記部材間に閉じた中空内部構造が形成される。

発明者は、ほぼ閉じた中空の箱が、材料を除去できるよう少なくとも１つの開放第三側を有する既知のキャリアより軽量化できるキャリアを提供することを認識した。ほぼ閉じた、つまり開放側がないキャリアは、開放側を有するキャリアと比較して、大きい比剛性を有する。その結果、このようなキャリアの壁は、従来のキャリアと比較して特定の必要程度の比剛性を獲得するため、前記従来のキャリアと比較して薄くすることができる。キャリアは、例えばキャリアの内側への配線など、ユーティリティを案内するための開口を含んでもよい。キャリアの内側は、位置決めデバイスまたは測定デバイスを含むことがあり、これは配線が必要である。したがって、ほぼ閉じたという用語は、このような開口を有するキャリアも含むもとの理解される。

本発明の実施形態によると、第二部材は開放中空構造を有し、これは第一部材の開放中空構造とともにキャリアの閉じた内部構造を形成する。両方の部材に開放中空構造を設けることにより、閉じた内部構造の形成が単純になる。

本発明の実施形態によると、開放中空構造内に、複数の隔置されたリブを設ける。これらのリブは、キャリアをさらに硬質にし、最小重量にも寄与する。

本発明の実施形態によると、第一部材と第二部材の間に配置した第三部材を設け、第三部材は、その２つの対向する側に対して開いた開放中空構造を有する。第三部材を第一部材と第二部材の間に配置することは、キャリアの高さを増大させる簡単な方法であるが、第一および第二部材の厚さは比較的薄いままであり、それによって正確な製造プロセスが可能になり、したがって比較的薄い壁が生成される。

本発明の実施形態によると、第三部材は、前記開放中空構造内に複数の隔置されたリブを備える。これは、第三部材に追加の比剛性を提供する。

本発明の実施形態によると、追加の板をリブに当てて配置する。これは、キャリアをさらに硬質にするための従来の方法であり、キャリアの内側に配置される機械類に１レベルのインタフェースを提供する。

本発明の実施形態によると、キャリアの異なる部材は異なる材料で作成することができ、そのうち少なくとも１つの材料は、ガラス、炭素および／あるいはセラミックを含むグループから選択される。基板またはパターニングデバイスホルダは、物理的特性が同じになるよう、キャリアと同じ母材（モノリシック）から作成することができる。しかし、ホルダの場所ごとに異なる特性を獲得するため、ホルダの様々な部品を異なる材料から作成できることも有利である。

さらなる態様によると、本発明はリソグラフィ装置に関し、リソグラフィ装置は、
− 放射線の投影ビームを提供するよう構築された放射線システムと、
− パターニングデバイスを支持するよう構築された支持構造とを備え、前記パターニングデバイスは、前記投影ビームの断面にパターンを与え、前記パターン形成したビームを形成する働きをし、さらに、
− パターン形成したビームを前記基板の目標部分に投影する投影システムを備え、前記装置は、前記パターニングデバイスとは別個に前記基板を保持するよう構築され、本発明によるキャリアを備えたテーブルを備える。本発明によるキャリアは、リソグラフィ装置に有利に使用することができる。このような装置では、前記キャリアの迅速かつ正確な位置決めが必要だからである。

他の態様によると、本発明は、リソグラフィパターニングデバイスとは別個にリソグラフィ基板を担持するキャリアを作成する方法に関し、方法は、
− キャリアを形成するために、少なくとも２つの部材を相互に接続することを含み、部材は、キャリアがほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で形成される。キャリアにほぼ閉じた中空内部構造を形成すると、比較的剛性で軽量のキャリアになる。

本発明の実施形態によると、方法は、
− フライス加工技術によって少なくとも２つの部材を形成することを含む。

キャリアを形成する部材は、従来のキャリアの対応する部材より薄いので、フライス加工プロセスは、より高い正確さで適用することができ、その結果、さらに薄肉になる。薄肉構造は、横力を加えないウォータージェット切削技術を特定の部材に使用できることからも可能になる。

キャリアから肉を除去できる深さが、機械加工、特にフライス加工切削手順の正確さを決定する。キャリアを１つの部品から作成すると、キャリアの全高が、フライス加工切削手順で材料を除去すべき深さを決定する。キャリアを２つの部片から作成することにより、両方の部品をフライス加工切削手順にかけるべき深さが減少し、両方の部品を製造できる正確さを向上させ、肉の厚さを減少させることができ、キャリアがさらに軽量になる。

本発明の実施形態によると、方法はさらに、部材の少なくとも１つに、例えば静電気クランプなどの基板またはパターニングデバイスを保持するデバイスを設けることを含む。リソグラフィ産業で使用するような基板およびパターニングデバイスは、本発明によるキャリアをこの技術分野で有利に使用できるよう、迅速かつ正確に位置決めする必要がある。このようなデバイスは、良好に画定された固定位置で基板またはパターニングデバイスを保持することができる。

本発明の実施形態によると、方法はキャリアを形成することを含み、キャリアは、その少なくとも一方側にミラーを設け、干渉型測定デバイスなどの位置決定ユニットとの組合せで使用するよう構成される。このようなミラーは、前記干渉型測定デバイスと協働して使用することができ、それによって迅速かつ正確な位置測定が可能になる。

本発明の実施形態によると、方法は、
− 第三部材が第一および第二開放側を備えるような方法で、第三部材内に中空構造を形成することと、
− キャリア（１０）がほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で、第一部材（１５）を第三部材（１６）の第一開放側に取り付けて、第二部材（１７）を第三部材（１６）の第二開放側に取り付けることとを含む。これによって、比較的厚いキャリアを生成することができる。

本発明の実施形態によると、方法は、
− 第一および第二部材が１つの開放側を有するような方法で、第一および第二部材内に中空構造を形成することと、
− キャリアがほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で、第一部材の開放側を第三部材の第一開放側に取り付けて、第二部材の開放側を第三部材の第二開放側に取り付けることとを含む。キャリアを３つ以上の部材に分割することにより、頂部部材または底部部材でない部材を、より正確で部材の高さに関係なく働くウォータージェット切削技術など、フライス加工技術以外の技術を使用して形成することができる。ウォータージェット切削機は、ジェットが作用を及ぼす材料に横力を加えないウォータージェットを使用し、穴および２つの開放側を作成することができる。機械の正確さは非常に高く、したがって第三部材の高さに関係なく、壁を非常に小さくすることができる。さらに、フライス加工技術を頂部および底部部材にさらに正確に適用することができる。これらの部材の厚さを比較的小さくできるからである。

本発明の実施形態によると、方法は、
−第一部材と第三部材の間および／あるいは第二部材と第三部材の間に追加の板を設けることを含む。これは、キャリアに比較的軽量の補強を提供する。

本発明の実施形態によると、方法は、
− 押し出し技術またはウォータージェット切削技術を使用して、第三部材に中空構造を形成することを含む。この技術は非常に正確であることが知られ、したがって第二部材の内部に薄い壁を生成し、中空構造を形成することができる。この技術は、横方向に向く力が発生しないという理由からも有利である。

本発明の実施形態によると、方法は、
− キャリアに開口を形成することを含む。このような開口は、キャリアの内部構造を圧力の揺れに適合させるために使用することができる。つまりキャリア内部の圧力変動を、前記キャリアの内部構造全体で一様にすることができる。開口は、制御または電力ケーブルをキャリア内部の機械類に供給するためにも使用することができる。

本発明による装置の使用法に関して、本文ではＩＣの製造において詳細なる参照説明を行うものであるが、こうした装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、本発明による装置は、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「レチクル」、「ウェハ」、「ダイ」といった用語は、それぞれ「マスク」、「基板」、「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることは当業者にとって明らかである。

本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものとして使用される。

本発明の実施例についての詳細説明を、添付の図面を参照に、例示の方法においてのみ行うものとする。全図を通して同様部品は、同様の参照番号で示すものとする。

図１は、本発明の独自の実施形態に基づくリソグラフィ投影装置（ＬＰ）を示したものである。この図は、リソグラフィ投影装置の様々な部品を示すよう意図されている。この装置は、
− この特別なケースでは放射線源ＬＡも備えた、放射線の投影ビームＰＢ（例えば紫外線放射線）を供給する放射線システムＥｘ、ＩＬと、
− マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するマスクホルダを備え、かつ、品目ＰＬに対して正確にマスクの位置決めを行う第一位置決め手段ＰＭに連結された第一オブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴと、
− 基板Ｗ（例えば、レジスト塗布シリコンウェハ）を保持する基板ホルダを備え、かつ、品目ＰＬに対して正確に基板の位置決めを行う第二位置決め手段ＰＷに連結された第二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の目標部分Ｃ（例えば、１つあるいはそれ以上のダイから成る）に描像する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば反射性ミラーシステム）とにより構成されている。

ここで示しているように、本装置は反射タイプ（すなわち反射マスクを有する）である。しかし、一般的には、例えば（透過マスクを有する）透過タイプのものも可能である。あるいは、本装置は、上記したタイプであるプログラマブルミラーアレイといったような、他の種類のパターニング手段も使用可能である。

ソースＬＡ（例えばプラズマソース）は放射線のビームを作り出す。このビームは、直接的に、あるいは、例えばビームエキスパンダＥｘといったようなコンディショニング手段を横断した後に、照明システム（照明装置）ＩＬに供給される。照明装置ＩＬは、ビームにおける強度分布の外部かつ／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＭから成る。さらに、照明装置ＩＬは一般的に積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯといったような、他のさまざまな構成要素を備える。このようにして、マスクＭＡに照射するビームＰＢは、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する。

図１に関して、ソースＬＡはリソグラフィ装置のハウジング内にある（これは例えばソースＬＡが水銀ランプである場合に多い）が、リソグラフィ投影装置から離して配置することも可能であることを注記する。この場合、ソースＬＡが作り出す放射線ビームは（例えば適した誘導ミラーにより）装置内に導かれる。この後者のシナリオでは、ソースＬＡがエキシマレーザである場合が多い。本発明および請求の範囲はこれら両方のシナリオを網羅するものである。

続いてビームＰＢはマスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。ビームＰＢはマスクＭＡを横断して、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームＰＢの焦点を合わせるレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段ＰＷ（および干渉計測手段ＩＦ）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め手段ＰＭは、例えばマスクライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、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ように使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴおよびオブジェクトテーブルＷＴの運動はロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）にて行われる。これについては図１に明示を行っていない。しかし、ウェハステッパの場合（走査ステップ式装置とは対照的に）、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータに連結されるだけであるか、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置を合わせることができる。

ここに表した装置は２つの異なるモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれている。そして、マスクの像全体が１回の作動（すなわち１回の「フラッシュ」）で目標部分Ｃに投影される。次に基板テーブルＷＴがｘ方向および／あるいはｙ方向にシフトされ、異なる目標部分ＣがビームＰＢにより照射され得る。
２．走査モードにおいては、基本的に同一シナリオが適用されるが、但し、ここでは、所定の目標部分Ｃは１回の「フラッシュ」では露光されない。代わって、マスクテーブルＭＴが、速度ｖにて所定方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に運動可能であり、それによってビームＰＢがマスクの像を走査する。これと同時に、基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで、同一方向あるいは反対方向に運動する。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（一般的にＭ＝１／４あるいは１／５）である。このように、解像度を妥協することなく、比較的大きな目標部分Ｃを露光することが可能となる。

本発明の以下の説明の残り部分では、本発明を、基板を担持するキャリア（基板キャリア）によって説明する。しかし、これは、本発明を決してこのような基板キャリアのみに制限するものではなく、本発明を例示によってのみ説明するものである。

図２で図示された先行技術による基板キャリアでは、基板キャリア９の少なくとも一方側が開放し、例えばフライス加工プロセスなどで基板キャリア９内に中空構造を生成するために使用される。中空構造は、基板キャリア９の重量を削減するために形成される。基板キャリア９の内部には、様々な高さのリブ８が形成され、基板キャリア９内に配置する必要があるモータおよびセンサなどの機械類に複数レベルのインタフェースを提供する。基板キャリア９は少なくとも１つの開放側を有する。基板キャリア９の頂部には、パターニング手段またはウェハなどの基板を配置することができる。したがって、基板キャリアには、その位置に基板を固定配置するデバイスを設けることが好ましい。

本発明の第一実施形態による基板キャリア１０では、図３の略側面図で示すように、基板キャリア１０が頂部および底部部材１１、１２に分割される。頂部および底部部材１１、１２は本図では分離した状態で図示されているが、部材は相互に接続されて、基板キャリア１０を形成する。様々な接続技術について以下で説明する。

部材１１、１２は、例えばフライス加工プロセスなどを使用して中空にするが、頂部および底部部材１１および１２の厚さが、組み立てた基板キャリア１０のそれより薄いので、フライス加工プロセスをさらに正確に実行することができる。その結果、フライス加工プロセス後に残る壁を薄くすることができる。これは、既知／従来の基板キャリアと比較して相対的に軽量の基板キャリア１０を提供する。

基板キャリア１０をその高さの中途で頂部および底部部材１１、１２に分割することにより、図２に示すような開放箱構造を有する基板キャリア９と比較して、深さが１／２に削減される。この技術は、例えば８０ｍｍ未満など、高さを削減した基板キャリア１０に使用することが好ましい。その後に、２つの別個の部材１１、１２は、４０ｍｍ未満の高さを有し、頂部部材１２および底部部材１２の壁は、約２〜３ｍｍの厚さを有することができる。壁の好ましい厚さは、個々の要件に従う。一般に、壁は可能な限り薄くしておくことが好ましいが、基板キャリア１０は、基板を正確に取り扱って、配置することができるほど十分に剛性で、強力でもなければならない。

基板キャリア１０は（部分的に）閉じた箱構造を有する、つまり開放側がないので、構造は、開放側を有する従来の基板キャリア９よりはるかに剛性である。したがって、最適な動的性能を有する基板キャリア１０を獲得するために必要な材料（および質量）の量が減少する。

図４ａは、さらなる実施形態による基板キャリア１０の立体図を示し、頂部部材１１および底部部材１２を備える。図で見られるように、内部リブ１３、１４を基板キャリア１０の内側に形成し、リブ１３、１４は様々な高さを有する。低いリブ１４は、基板キャリア１０の局所的剛性を最適化し、インタフェースを提供するよう形成され、機械類をこのインタフェースに対して配置することができる。機械類は、複数のモータおよびセンサでよい。高いリブ１３は、基板キャリア１０の主要構造を補強するよう形成される。リブ１３、１４のさらに詳細な図が図４ｂで提供されている。図４ａおよび図４ｂは、底部部材１２に形成したリブ１３、１４のみを示すが、同様のリブ１３、１４を頂部部材１１の内側に設けることが好ましい。

言うまでもなく、頂部部材１１および底部部材１２には他のリブ構造を設けてもよい。本図で示すようなリブ構造は、リブ１３、１４が三角形構造で形成されているので、良好な動的特性を有する。全てのリブが同様の高さを有するリブ構造を形成するか、リブがさらに多様な高さを有し、基板キャリア１０の特性をさらに改善するリブ構造を設けることも可能である。

図５ａは、本発明による基板キャリア１０の代替実施形態を示す。この実施形態では、基板キャリア１０を、第一部材１５、第二部材１７および第三部材１６に分割する。第一部材１５および第二部材１７は、さらに高い正確さを有するリブ構造を形成できるよう、高さを低くすることが好ましい。第一部材１５および第二部材１７は、２ｍｍの高さを有し、第一部材１５および第二部材１７の内面からそれぞれ約１０ｍｍ延在するリブ２０をその上に形成することが好ましい。リブ２０はフライス加工プロセスによって形成することができ、上記で検討したものと同様の三角形構造を有してよい。言うまでもなく、第一部材１５および第二部材は単純な板でもよく、リブを有する低いフライス加工構造である必要はない。

第一部材１５および第二部材１７はさらに、図５ｂで示すようにリブ構造上に追加の板１９を配置することによって、さらに補強することができる。このような追加の板１９を、第一部材１５と第三部材１６の間および／または第二部材１７と第三部材１６の間に配置する。板１９は、基板キャリア１０の内側に配置する必要がある機械類のために、正確な１レベルのインタフェースも提供する。

基板キャリア１０は、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれより多くの部材から作成することができる。

好ましい実施形態では、基板キャリア１０の様々な部材は、機械類を基板キャリア１０の頂部部材１５に当てて配置できるような方法で寸法を決定する。したがって、リブ２０を含む頂部部材１５は、機械類の好ましい位置に適合する厚さを有する。

代替実施形態では、第三部材１６を様々な区間に分割してもよい。これは、基板キャリア１０に追加の剛性を与えるよう実行でき、機械類に様々なインタフェースレベルを設ける必要がある場合に有用である。

第三部材１６は、２つの開放側を有する中空の箱であることが好ましい。したがって、第三部材１６は、例えばウォータージェット切削技術または押し出し技術を使用して形成することができる。これらの技術は非常に正確であり、その結果、第三部材１６の内側に比較的薄い内壁１８が設けられる。内壁１８は、約１ｍｍの厚さを有することができ、第三部材１６の前高にわたって延在することが好ましい。図５ａおよび図５ｂで示す実施形態では、強度および安定性の理由から、三角形構造内に内壁１８を形成する。言うまでもなく、他の構造および厚さを使用することもできる。

図２に示すような従来の基板キャリアと図５ａおよび図５ｂに示すような本発明による基板キャリアとの主要な違いは、基板キャリアを層状に構築する方法に見られる。図５ａおよび図５ｂの基板キャリア１０は、完成したキャリアの内部空間に必要な最低レベルから構築される。つまり、第一および第二部材１５、１７は、同じ最小必要高さであるリブ２０を有する。このレベルは、図５ａで点線Ｉ−Ｉで図示されている。このレベルから上に（またはどの部材を考えるかに応じて、下に）キャリア構造の残り部分を、その後の部材（図５ａの第三部材１６または図５ｂの板１９）によって構築する。

第一および第二部材１５、１７をフライス加工して、最短のリブのみを形成することにより、壁／リブの厚さおよび安定性に関して最高の結果を獲得することができる。本発明によるキャリアを層ごとに組み立てる方法の結果、最適な重量および安定性を有するキャリアを提供する簡単かつ確実な方法になる。

基板キャリア１０を作成する材料は、厳密な機械および熱要件に適合する必要がある。基板キャリア１０の重量を最小にするため、これは低い密度を有する材料で作成することが好ましい。材料の密度は、３００ｋｇ／ｍ³未満、例えば２２０ｋｇ／ｍ³であることが好ましい。しかし、材料は安定した基板キャリア１０も提供しなければならない。したがって、材料の弾性率Ｅは、１０×１０¹¹Ｎ／ｍ²未満、例えば０．９×１０¹¹Ｎ／ｍ²であることが好ましい。

熱要件とは、特に低い線熱膨張率、および熱容量および熱伝導度の比較的低い値に当てはまる。５×１０^-6ｌ／Ｋ未満、例えば５０×１０^-9ｌ／Ｋの熱伝導率を有する材料を選択することが好ましい。熱容量の値は、１０００Ｊ／（ｋｇＫ）未満、例えば７００Ｊ／（ｋｇＫ）であることが好ましい。最後に、熱伝導度は１０Ｗ／（ｍＫ）未満、例えば１．３Ｗ／（ｍＫ）であることが好ましい。

リソグラフィ装置が超紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を使用する場合、自身上に基板Ｗを有する基板キャリア１０を、（非常に） 高い真空環境に配置する。ＥＵＶ放射線で照明すると、リソグラフィ装置内にある多層ミラーの反射率が、酸化および炭化として知られる化学プロセスのために低下する。この望ましくない効果の原因である汚染種は、真空環境にある全材料のガス放出により発生する水蒸気および炭化水素である。したがって、容認できないほど高い真空ガス放出率を有する材料を使用してはならない。

ガラス、炭素および／あるいはセラミック、例えばＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）（Ｓｃｈｏｔｔ製）、ＵＬＥ（登録商標）（Ｃｏｒｎｉｎｇ）、ＣＯ２１０（登録商標）（Ｋｙｏｃｅｒａ）は、上記の要件を満たすことが証明され、したがって基板キャリアはこれらの材料で作成することが好ましい。他の例はＨＳＣ７０１(登録商標)［Ａｌ／ＳｉＣ］（Ｍ³）、SiC[直接焼結］、ＳＳＣ−８０２（登録商標）［Ｓｉ／ＳｉＣ］（Ｍ³）またはＧｒＡＳ５０１（登録商標）［ファイバ強化ＡＬ−Ｓｉ］（Ｍ³）などである。（非常に）高い真空を扱う場合、セラミックの熱膨張度が低い材料を使用すると、適切なガス放出特性を有する基板キャリアになる。さらに、このような真空レベルが必要で、設計が熱変動に強い場合、リソグラフィ装置のこのような部品では、必要な真空レベルに到達することが容易になる。

基板キャリアは１つの材料（モノリシック）で作成することができるが、基板キャリアは異なる材料（非モノリシック）でも作成できることが、当業者には容易に理解される。これは例えば基板キャリアの部品ごとに異なる特徴が必要な場合に実行することができる。

上記の実施形態では、基板キャリアを様々な部材で形成する。したがって、様々な部材を相互に取り付ける必要がある。この取り付けは、様々な方法で、例えば接着剤、ねじまたは他の締め付け技術を使用して達成することができる。他の適切な取り付け技術には、使用する材料に応じて、リング付け、はんだ付け、融着、フリット接着、焼成（同時焼成）、低温ガラス接着（Ｓｃｈｏｔｔ技術）または陽極接着などがある。これらの技術は当技術分野で知られている。

キャリアは、最適な動的特徴を提供するため、閉じた構造であることが好ましい。しかし、キャリアの内部空間は、上記で説明したようにユーティリティの設置に使用することができるので、キャリアに開口を設けてもよい。キャリアのこのような開口は、例えばキャリアの中空構造内に真空状態を生成するための通気穴として使用することができるが、開口は、設置したユーティリティへのエネルギまたは制御ケーブルを設けるために使用することもできる。

以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。本説明は本発明を制限する意図ではない。特に、本発明は、図に関連して示した例に制限されるものではない。つまりリソグラフィ基板を担持するために構築された基板キャリアに制限されるものではない。本発明は、リソグラフィパターニングデバイスを担持するよう構築されたキャリアにも関する。より一般的には、本発明は、軽量で安定性が高いキャリア構造が必要な他の技術分野にも適用できることを理解されたい。

本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置を概略的に示したものである。 先行技術によるキャリアを概略的に示したものである。 本発明の第一実施形態によるキャリアを概略的に示したものである。 本発明のさらなる実施形態によるキャリアを示したものである。 本発明のさらなる実施形態によるキャリアを示したものである。 本発明の代替実施形態を示したものである。 本発明の代替実施形態を示したものである。

Claims (18)

1. リソグラフィパターニングデバイス（ＭＡ）とは別個にリソグラフィ基板（Ｗ）を担持するよう構築されたキャリア（１０）で、開放中空構造を設けた第一部材（１１、１５）を備え、開放中空構造は前記部材（１０）の少なくとも一方側に対して開放し、前記キャリア（１０）がさらに、第一部材（１１、１５）に接続された第二部材（１２、１７）を備え、したがって前記部材（１１、１５；１２、１７）間に閉じた中空内部構造が形成されるキャリア。
2. 第二部材（１２、１７）が、第一部材（１１、１５）の開放中空構造とともにキャリア（１０）の閉じた内部構造を形成する開いた中空構造を有する、請求項１に記載のキャリア（１０）。
3. 前記開いた中空構造に、複数の隔置したリブ（１３、１４）を設ける、請求項２に記載のキャリア（１０）。
4. 第三部材（１６）を設けて、第一部材と第二部材（１１、１５；１２、１７）間に配置し、第三部材（１６）が、その２つの対向する側に対して開いた開放中空構造を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のキャリア（１０）。
5. 第三部材（１６）が、前記開いた開放中空構造に複数の隔置された内壁（１８）を備える、請求項５に記載のキャリア（１０）。
6. 追加の板（１９）をリブ（１３、１４）に当てて配置する、請求項３から５までのいずれか１項に記載のキャリア（１０）。
7. キャリア（１０）の異なる部材が異なる材料で作成され、その少なくとも１つが、ガラス、炭素および／またはセラミックを含むグループから選択される、請求項１から６までのいずれか１項に記載のキャリア（１０）。
8. リソグラフィ装置で、
   − 放射線の投影ビームを提供するよう構築された放射線システムと、
   − パターニングデバイスを支持するよう構築された支持構造とを備え、パターニングデバイスは、前記投影ビームの断面にパターンを与え、前記パターン形成したビームを形成する働きをし、さらに、
   − パターン形成したビームを前記基板の目標部分に投影する投影システムを備え、前記装置は、前記パターニングデバイスとは別個に前記基板を保持するよう構築され、請求項１から７までのいずれか１項に記載のキャリアを備えたテーブルを備えるリソグラフィ装置。
9. リソグラフィパターニングデバイス（ＭＡ）とは別個にリソグラフィ基板（Ｗ）を担持するキャリア（１０）を作成する方法で、
   − キャリア（１０）を形成するために、少なくとも２つの部材（１１、１２；１５、１７）を相互に接続することを含み、部材（１１、１２；１５、１７）は、キャリア（１０）がほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で形成される方法。
10. − フライス加工技術によって少なくとも２つの部材（１１、１２；１５、１７）を形成することを含む、請求項９に記載の方法。
11. さらに、
    − 部材（１１、１２、１５、１６、１７）の少なくとも１つに、パターニングデバイス（ＭＡ）とは別個に基板（Ｗ）を保持する手段を設けることを含む、請求項９または１０に記載の方法。
12. − キャリア（１０）を形成することを含み、キャリアは、キャリア（１０）の少なくとも一方側にミラーを設け、干渉型測定デバイス（ＩＦ）などの位置決定ユニットとの組合せで使用するよう構成される、請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. − 第三部材（１６）が第一および第二開放側を備えるような方法で、第三部材（１６）内に中空構造を形成することと、
    − キャリア（１０）がほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で、第一部材（１５）を第三部材（１６）の第一開放側に取り付けて、第二部材（１７）を第三部材（１６）の第二開放側に取り付けることとを含む、請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
14. − 第一および第二部材（１５、１７）が１つの開放側を有するような方法で、第一および第二部材（１５、１７）内に中空構造を形成することと、
    − （１０）キャリアがほぼ閉じた中空内部構造を備えるような方法で、第一部材（１５）の開放側を第三部材（１６）の第一開放側に取り付けて、第二部材（１７）の開放側を第三部材（１６）の第二開放側に取り付けることとを含む、請求項１３に記載の方法。
15. − 第一部材と第三部材（１５、１６）の間および／あるいは第二部材と第三部材（１７、１６）の間に追加の板（１９）を設けることを含む、請求項９から１４までのいずれか１項に記載の方法。
16. − 押し出し技術またはウォータージェット切削技術を使用して、第三部材（１６）に中空構造を形成することを含む、請求項９から１５までのいずれか１項に記載の方法。
17. − キャリア（１０）に開口を形成することを含む、請求項９から１６までのいずれか１項に記載の方法。
18. キャリア（１０）を形成する個々の部材（１５、１６、１７）が、陽極接着によって接合される、請求項９から１７までのいずれか１項に記載の方法。

Images