JP2005244193A - リトグラフ位置合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】価格効果の高いセンサーおよびアクチュエータを用いてパターン付与装置および／または基板を整合させる位置合わせ装置を有するリトグラフ装置を提供する。
【解決手段】リトグラフ装置が、放射ビームを形成する照射系と、支持構造体により支持され、放射ビームの横断面に所望パターンを付与するパターン付与装置と、基板を保持する基板保持具と、パターン付与された放射ビームを基板のターゲット箇所に投影する投影系と、調整室とを含む。さらに本装置は、レチクルまたは基板を調整室２０に導入するアクチュエータ１４と、レチクルまたは基板をパターン付与された放射投影ビームに整合させる位置合わせ装置８とを含む。位置合わせ装置は、調整室の外部に配置される。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、リトグラフ装置、特にリトグラフの位置合わせ装置に関するものである。

リトグラフ装置は、基板のターゲット箇所に所望のパターンを付与する機械である。例えば、リトグラフ装置は集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、マスク等のパターン付与装置が、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成するために、パターン付与装置が使用されるだろう。このパターンは、放射線感応物質（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェーハ）のターゲット箇所（例えば、一つまたは複数のダイ部分を含む）に画像として与えられる。

一般に、一つの基板は、順次露光されるべき互いに隣接する複数のターゲット箇所から成るネットワークを含む。既知のリトグラフ装置は、一回の行程で一つのターゲット箇所に全パターンを露光することで個々のターゲット箇所の照射が行われるいわゆるステッパと、投影ビームによってパターンを所定方向（走査方向）に走査すると同時に、その方向と平行または逆平行方向に基板を同期走査することにより、個々のターゲット箇所の照射が行われる、所謂スキャナとを含む。

従来技術のリトグラフ装置は、内部状態が制御される調整室のような調整された環境を含む。所望パターンが基板のターゲット箇所に投影される時、パターン付与装置は調整室内に配置される。短波長の放射線が使用される場合、この調整された環境が有利に使用される。かかる放射線（例えば、極超紫外放射線（ＥＵＶ））は、どのような材料によっても容易に吸収され、空気によってさえも吸収される。したがって、調整された環境は、減圧（通常、真空と称される）された環境、および／または、粒子濃度の減少された環境（すなわち、塵粒子等の濃度が減少された環境）である。

別のリトグラフ装置では、調整された環境が放射線の吸収以外の理由で使用可能である。例えば、パターン付与装置および／または基板が大気状態中に存在するガスに敏感な場合がある。そのような場合には、基板またはパターン付与装置のような単一の対象物のみが調整された環境内に配置され得る。この場合、調整された室の壁部は入射放射線に対して透過性でなければならない。

或るリトグラフ装置では、基板に別のパターンを投影するか、別の基板に同一のパターンを投影するか、または、別の基板に別のパターンを投影するために、パターン付与装置および基板はそれぞれ交換することができる。例えば、パターン付与装置を制御された環境から取外し、別のパターン付与装置をその制御された環境内に配置することができる。この作業により、制御された環境は少なくとも一時的に大気状態、例えば塵に晒されることになる。さらに、基板のターゲット箇所に直角方向で投影を行なうために、パターン付与装置と基板を放射投影ビームに位置合わせする必要がある。

従来技術のリトグラフ装置では、パターン付与装置支持構造体および／または基板テーブルが調整された環境内に配置される。基板およびパターン付与装置は調整された環境外の装填位置でリトグラフ装置内に導入される。したがって、基板およびパターン付与装置は、それらを装填位置から調整された環境内へ移動させるアクチュエータによって、調整された環境内へ導入される。

さらに、従来技術のリトグラフ装置では、パターン付与装置および／または基板を整合させる位置合わせ装置は調整された環境内に配置されている。位置合わせ装置は少なくとも一つの位置および配向センサーと、少なくとも一つのアクチュエータとを含む。一つ以上の位置および配向センサーはパターン付与装置および／または基板の位置および配向を検出する。一つまたは複数のアクチュエータは基板およびパターン付与装置を放射投影ビームに対して位置決めする。その後、放射投影ビームはパターン付与装置によって所望のパターンを与えられ、調整された環境内の基板のターゲット箇所がパターン付与された放射投影ビームで露光される。

本明細書で云う位置合わせ装置は、位置合わせ装置または事前位置合わせ装置である。事前位置合わせ装置では、パターン付与要求精度よりも低い精度で基板やパターン付与装置のような対象物が整合せしめられる。その後、位置合わせ装置によって、要求される高精度で対象物の整合が行なわれる。

調整された環境内に配置される位置合わせ装置のセンサーおよびアクチュエータは、比較的高価で特殊なセンサーおよびアクチュエータを必要とする。何故なら、一般的な価格効果の高いセンサーおよび一般的な価格効果の高いアクチュエータは、調整された環境内の環境状態に耐えられないからである。例えば、真空、すなわち非常な低圧はセンサーおよびアクチュエータの内外の圧力差が原因してセンサーおよびアクチュエータを損傷させてしまう。さらに、アクチュエータは可動部品を含み、それらの部品間の摩擦が原因して粒子が発生し、調整された環境を汚染することになる。したがって、圧力差に耐え、粒子を発生しない特別なセンサーおよびアクチュエータが必要となる。

調整された環境の使用は特別なセンサーやアクチュエータを必要とするだけでなく、それらのセンサーおよびアクチュエータは基板およびパターン付与装置の支持構造体に近い非常に小さな利用空間内に配置されることも必要とし、大きな開発費および材料費を必要とすることになる。

本発明の基本は、本明細書にて具現化されて広義に説明されるように、一般的な価格効果の高いセンサーおよびアクチュエータを使用したパターン付与装置および／または基板を整合させる位置合わせ装置を有するリトグラフ装置を提供する。一実施形態による装置は放射ビームを形成する照射系と、放射ビームの横断面にパターンを付与するパターン付与装置を支持するように構成された支持構造体と、基板を保持するように構成された基板保持具と、パターンを付与された放射ビームを基板のターゲット箇所に投影するための投影系と、内部にパターン付与装置および／または基板が位置決め可能に配置され、パターンの付与されたビームを基板のターゲット箇所に投影することができる調整された環境と、パターン付与装置または基板を調整された環境内へ導入するように構成されたアクチュエータと、パターン付与装置または基板を放射投影ビームに整合させて位置決めする準備を行うように構成され、調整された環境の外部に配置される位置合わせ装置とを含む。

位置合わせ装置を調整された環境の外部、例えば大気状態内に配置して備えることにより、パターン付与装置および基板の位置および配向を検出することのできるあらゆるセンサーを使用できる。調整された環境に関してそのような位置合わせ装置に含まれるセンサーおよびアクチュエータは制限を全く受けない。一般的で価格効果の高いセンサーおよびアクチュエータを使用することができる。

基板および／またはパターン付与装置は調整された環境の外部で放射ビームと整合するように準備されるので、整合後には基板および／またはパターン付与装置は、位置合わせ装置から調整された環境内の対応する支持構造体（すなわち、それぞれ基板テーブルおよび／またはパターン付与装置の支持構造体）まで移動させる必要がある。基板、パターン付与装置またはその両方を、調整された環境内へ導入するように構成されたアクチュエータは、それらを位置合わせ装置に集め、調整された環境内に動かすことができる。

アクチュエータは、アクチュエータ・アームに連結されたキャリヤを含む。アクチュエータ・アームを有するアクチュエータ（例えば、ロボット・アーム）を有するロボットは、装置に対象物を装填する装填位置から支持構造体に対象物を移動させることに関しては、当業界で知られている。基板またはパターン付与装置を装填位置から位置合わせ装置へ、また位置合わせ装置から対応する支持構造体へ移動させるために既知のアクチュエータを使用することが有利である。何故なら、周知のリトグラフ装置に変更を行う必要性はほとんど、または、多分全くないからである。

位置合わせ装置は、装填位置から支持構造体へ至るロボット・アームの軌道内に配置され、ロボット・アームは基板またはパターン付与装置を装填位置に集合め、対象物を位置合わせ装置へ移動させるようにする。整合が行われた後、ロボットは基板またはパターン付与装置を位置合わせ装置から調整された環境内の対応する支持構造体へ移動させる。

また、位置合わせ装置は、既知のロボット・アームがどのような変更もなく使用可能であるように、装填位置に配置してもよい。基板またはパターン付与装置は、その後、それが装填される位置で位置合わせされる。位置合わせ後、ロボット・アームは、基板またはパターン付与装置を装填位置から調整された環境内の対応する支持構造体へ動かすことができる。

基板またはパターン付与装置は位置合わせ装置から対応する支持構造体へ移動されることが必要である。移動の間、基板またはパターン付与装置は、発生した力が原因となってキャリヤに対して移動する。例えば、キャリヤが加速されるときに慣性が基板またはパターン付与装置をキャリヤに対して移動させる。限られた加速度においてのみ、キャリヤと基板またはパターン付与装置との間の摩擦力が相対運動を防止する十分な力となる。相対運動は基板またはパターン付与装置の整合ミスを生じる。したがって、キャリヤは基板またはパターン付与装置をキャリヤに対して固定するように構成された固定装置を備えることが有利である。

さらに、基板またはパターン付与装置とキャリヤとの間の摩擦力のために、基板またはパターン付与装置がキャリヤに対して移動するときに粒子が発生する。これらの粒子は調整された環境を汚損する。したがって、移動の間に基板またはパターン付与装置を固定するための固定装置をキャリヤに備え、整合ミスや粒子発生が生じないようにすることが有利である。

基板またはパターン付与装置を歪めることなく、それらの位置に所定の配向で固定するかぎり、機械的な連結装置や磁気連結装置のような何れの種類の固定装置も使用することができる。

さらに、調整された環境内の支持構造体にて、またはその近くにて整合が行われるのでないから、基板またはパターン付与装置を整合させる基準点が必要となる。調整された環境の外部の位置合わせ装置および調整された環境内の支持構造体の両方に対して知られた位置に基準点を備えることで、整合は正確に実施される。整合が行われた後、基板またはパターン付与装置は対応する支持構造体へ移動され、整合ミスを生じないように位置決めされる。

キャリヤは基板またはパターン付与装置を位置合わせ装置から対応する支持構造体へ移動させ、したがって基準点が位置合わせ装置から支持構造体へ移動することから、基準点をキャリヤに対して定めることが有利となる。移動の間のキャリヤに対する基板またはパターン付与装置の固定は、基板またはパターン付与装置を基準点に対して固定する。

基準点は仮想の非特定基準点とされることに留意する。キャリヤの位置が位置合わせ装置に対して既知であるなら、また移動後の支持構造体に対するキャリヤの相対位置が既知であるなら、これらの点はいずれかの非特定基準点に対して既知となる。

キャリヤに対する基準点が定められるならば、位置合わせ装置の位置は基準点に対して定められる。このために本発明の一実施例では、位置合わせ装置がキャリヤを連結するように構成されたドッキング装置を備える。このドッキング装置はキャリヤを、したがって基準接点を位置合わせ装置に対して正確に位置決めする。同様に支持構造体はキャリヤを連結するように構成されたドッキング装置を備えることができる。

ドッキング装置はキャリヤを位置合わせ装置または支持構造体に連結するいずれかの形式のドッキング装置とされる。例えば、機械的または磁気的な連結装置を使用することができる。同様に、ドッキング装置はキャリヤ、位置合わせ装置および支持構造体を歪めることがない。また、基板またはパターン付与装置はいずれにしても歪められてはならず、またそれらの位置および配向も乱されてはならない。未公開ヨーロッパ特許出願第０３０７７３０８．９号を有する流入使用されるドッキング装置を記載している。

本発明のさらに他の概念によれば装置の製造方法が提供され、この方法は基板を準備する段階と、照射系を使用して放射投影ビームを形成する段階と、パターン付与装置を準備する段階と、アクチュエータを使用して基板およびパターン付与装置のいずれか一つを調整された環境に導入する段階と、基板またはパターン付与装置の前記いずれか一つを調整された環境へ導入する前に、調整された環境に基板およびパターン付与装置の前記いずれか一つを調整された環境の外部で放射投影ビームと整合させる段階と、パターン付与装置を使用して投影ビームの横断面にパターンを付与する段階と、基板のターゲット箇所に放射投影ビームを投影する段階とを含む。

ここではＩＣ製造にリトグラフ装置を使用するために特定の言及がなされるが、本明細書で説明されるリトグラフ装置は一体光学システム、磁気定義域メモリのガイドおよび検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどを製造する応用例のあることを理解しなければならない。このような代替応用例に関して、本明細書における「ウェーハ」や「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な用語である「基板」または「ターゲット箇所」と同義語であると考えられることを当業者は認識するであろう。本明細書で言及する基板は露光前または露光後に例えばトラック（基板に対してレジスト層を典型的に付与する、また露光したレジストを現像する工具）、度量衡工具または検査工具で処理される。適用できるならば、本明細書による開示内容はそれらおよびその他の基板処理工具に適用できる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣを製造するために一回以上処理することができ、これにより本明細書で使用する基板という用語は、既に複数回処理された層を含む基板も示すことができる。

本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば、３６５，２４８，１９３，１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）、および極超紫外放射線（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を含む全ての形式の電磁放射線を包含する。

本明細書で使用する用語「パターン付与装置」は、基板のターゲット箇所にパターンを形成するために投影ビームの横断面にパターンを付与するために使用できる手段を示すものとして広く解釈すべきである。投影ビームに付与されたパターンは基板のターゲット箇所に望まれるパターンと厳密に同じではないことに留意すべきである。一般に投影ビームに付与されるパターンは、ターゲット箇所に形成される集積回路のような素子の特定の機能層に一致する。

パターン付与装置は透過式または反射式とされる。パターン付与装置の例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレー、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリトグラフでは周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッド・マスクのようなマスク形式が含まれる。プログラム可能なミラー・アレーの例は小さなミラーから成るマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾動され、このようにして反射ビームがパターン化される。パターン付与手段の各々の例で、支持構造体は、例えばフレームまたはテーブルであってよく、この支持構造体は、必要に応じて固定され、または、移動可能にすることができる。また、パターン付与手段が、例えば投影系に対して所望の位置となることを保証することができる。本明細書で使用する「レチクル」または「マスク」という用語は、より一般的な用語「パターン付与手段」と同義であると考えてよい。

本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば使用される露光用放射線や、他の因子、例えば流体浸漬の使用や真空の使用に適当とされる屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語はより一般的な「投影系」という用語と同義であると考えてよい。

照射系もまた、放射投影ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系の部材を含む各種の形式の光学部材を包含し、それらの部材は以下に、集合体または単体で「レンズ」とも称される。

このリトグラフ装置は二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二段以上のマスクテーブル）を有する種類のものであってよい。そのような「多段」機械において、追加されるテーブルは平行して使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に他の一つ以上のテーブルで準備段階を遂行することができる。

このリトグラフ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水に浸漬されて投影系の最終部材と基板との間隔空間が充満される形式の装置とすることができる。浸漬液体はリトグラフ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の部材との間にも与えることができる。浸漬技術は投影系の口径値を増大させるためにこの分野で周知である。

以下、添付図を見ながら、単なる具体例として、本発明の実施形態の説明を行なう。図中、同一符号は同じ部材を示す。

リトグラフ装置
図１は、本発明の具体例によるリトグラフ投影装置を模式的に示す。この装置は、
放射線（例えばＵＶ，ＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給するための照射系（照射装置）ＩＬと、
マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持し、部材ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするために第一の位置決め機構ＰＭに連結されたマスク保持具である第一の対象物テーブル（マスクテーブルまたは保持具）と、
基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持し、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするために第二の位置決め機構ＰＷに連結された基板保持具である第二の対象物テーブル（基板テーブルまたは基板保持具）と、
基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば一つ以上のダイを含む）へマスクＭＡの照射部分を結像させるための、（例えば石英および／またはＣａＦ２ レンズ・システムまたはそのような材料で作られたレンズ部材を含む反射屈折システム、またはミラー・システムである）投影系（「レンズ」）ＰＬとを含む。

ここで述べたとおり、前記リトグラフ投影装置は、透過式である（すなわち、透過式マスクを有する）。しかしながら、一般に、例えば反射式（反射マスクを有する）であってもよい。これに代えて、リトグラフ投影装置は、その他の種類のパターン付与装置（例えば、前に述べたプログラム可能なミラー配列）を使用してもよい。

放射源ＳＯ（例えばＵＶ励起レーザー、レーザー照射プラズマ発生源、放電源、またはストレイジ・リングまたはシンクロトロン内の電子ビームの経路の周囲に備えられた振動装置またはウィグラー（ｗｉｇｇｌｅｒ））が放射ビームを発生させる。このビームは、直接、または、例えばビーム拡張器Ｅｘ等の横断方向調整機構を経て照射系（照射装置）ＩＬに送られる。照射装置ＩＬは、ビーム強度分布の外側および／または内側の半径方向範囲（通常、それぞれ、外側σおよび内側σと称する）を定めるための調整機構ＡＭを含み得る。さらに、一般に、照射装置ＩＬは、各種のその他の構成部品、例えば集積光学装置ＩＮおよびコンデンサーＣＯを含むであろう。このようにして、マスクＭＡに当たる放射投影ビームＰＢは、横断面における所望の一様性および強度分布を有する。

図１に関して、放射源ＳＯはリトグラフ投影装置のハウジング内に配置できるが（放射源ＳＯが例えば水銀ランプの場合にしばしば見かけられる）、リトグラフ投影装置から引離され、その発生する放射ビームが装置内へ導かれる（例えば、適当な方向決めミラーによる）ようになされることも可能であり、後者の場合は放射源ＳＯが励起レーザーの場合にしばしば見かけられるということを留意すべきである。本発明はおよび特許請求の範囲はこれらの何れの場合も包含する。

ビームＰＢはその後、マスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに当たる。マスクＭＡを横断したならば、ビームＰＢはレンズＰＬを通過する。レンズＰＬはビームＰＢを基板Ｗのターゲット箇所Ｃに焦点を結ぶ。第二の位置決め手段ＰＷ（および干渉式測定機構ＩＦ）によって基板テーブルＷＴは正確に移動されることができ、例えば、異なるターゲット箇所ＣをビームＰＢの光路に位置決めすることができる。同様に、第一の位置決め手段ＰＭは、例えばマスク保管場所からマスクＭＡを機械的に取出した後、または走査時に、ビームＰＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用できる。

一般に、対象物テーブルＭＴ，ＷＴの移動は長いストローク用モジュールおよび短いストローク用モジュールによって実施され、これらのストローク用モジュールは図１に示されていない。しかしながら、ウェーハ・ステッパ（ステップ・アンド・スキャン装置とは反対に）の場合、マスクテーブルＭＴは短いストローク用アクチュエータに連結されるか、固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マークＭ１，Ｍ２および基板整合マークＰ１，Ｐ２を使用して整合される。

図示装置は各種モードで使用できる。

ステップ・モード： マスクテーブルＭＴは本質的に静止状態に保持され、マスク像全体が一回の行程（すなわち、一回の「フラッシュ」）でターゲット箇所Ｃに投影される。基板Ｗはその後Ｘおよび／またはＹ方向へ移動され、別のターゲット箇所ＣがビームＰＢで照射できるようにされる。

スキャン・モード： 所定のターゲット箇所Ｃが一回の「フラッシュ」で露光されないこと以外は、基本的に同じシナリオが与えられる。その代わり、マスクテーブルＭＴは、速度ｖで所定方向（いわゆる、スキャン方向、例えばＹ方向）に移動でき、これにより投影ビームＰＢは一つのマスク像の上を走査し、同時に基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖ（ＭはレンズＰＬの倍率（典型的には、Ｍ＝１／４または１／５）で同方向または反対方向に動かされる。このようにして、比較的大きなターゲット箇所Ｃが、解像度で妥協する必要なく露光できる。

その他のモード： マスクテーブルＭＴはプログラム可能パターン付与手段を保持して基本的に静止状態に保持され、基板テーブルＷＴは投影ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃに対して投影される間に移動すなわち走査される。このモードでは、一般にパルス化された放射線源が使用され、プログラム可能パターン付与手段は基板テーブルＷＴの各移動の後、または走査時の連続する放射線パルスの間にて、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用した形式のプログラム可能ミラー配列のようなプログラム可能パターン付与手段を使用するマスクの無いリトグラフにも容易に適用できる。

前記使用モードまたは全く異なる仕様モードの組合せおよび／または変更モードもリトグラフ装置で使用できる。

図２Ａ〜図２Ｇは、本発明によるリトグラフ装置の実施例の一部分を示している。マスク２、すなわちパターン付与装置は保管容器４で安全に移送され、またリトグラフ装置外に保管される。内部にマスク２を有す保管容器４はリトグラフ装置の装填位置にて装填装置６に挿入または取付けることができる。

位置合わせ装置８が、本発明による調整されていない環境で装填装置６の隣に配設されている。位置合わせ装置８はマスク２の位置および配向を決定するためのセンサー１０と、マスク２を整合させるためのアクチュエータ１２とを含む。他の実施例では、位置合わせ装置を装填装置６と組合わせることもできる。

さらに、ロボット・アーム１６を有するロボット１４または他のいずれかの形式のアクチュエータが備えられる。キャリヤ１８はロボット・アーム１６に連結される。キャリヤ１８はロボット・アーム１６によって水平方向（図２Ａ〜図２Ｇに示されるＹ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に移動される。

マスクテーブル２２（すなわち、パターン付与装置の支持構造体）がリトグラフ装置に含まれる調整室２０内に配置される。調整室２０は、減圧状態になされ、および／または、粒子濃度の減少（例えば、塵粒子等の濃度の減少）が行なわれる。マスクテーブル２２には、ドッキング装置２４が設けられ、正確な位置決めを行うようにドッキング装置２４に対してキャリヤ１８を連結または取着してもよい。図２Ａ〜図２Ｇに示されていないが、位置合わせ装置８に、このようなドッキング装置を設けてもよい。

図２Ａ〜図２Ｇは、マスクの装填、マスクの位置合わせ、および、マスクテーブルへのマスクの搬送という一連の各種作業を示す。図２Ａで、マスク２は保管容器４の内部に位置されている。保管容器４は装填装置６内へ挿入される。マスク２は、保管容器４内で、特にリトグラフ装置の外部でマスクを取扱う際に、損傷しないように保護される。

図２Ｂで、マスク２は保管容器４から装填装置６へ移動されている。図２Ｃでは、キャリヤ１８は装填装置６へ進入してマスク２を取る。マスク２をキャリヤ１８上に載置するために適当なシステムを使用できるが、マスク２は重力でキャリヤ１８上へ置かれる。しかしながらマスク２の位置は制御されるわけでなく、したがってマスク２は不規則に置かれ、配向される。

図２の実施例で、マスク２がキャリヤ１８上に載置された後、ロボット１４がロボット・アーム１６を制御してキャリヤ１８を装填装置６から位置合わせ装置８へと移動させる。

図２Ｄでは、マスク２を有するキャリヤ１８が位置合わせ装置８に位置している。位置合わせ装置８とキャリヤ１８にドッキング装置を設ければ、位置合わせ装置８が正確に位置決めされるように、機械的または磁気的に、または、あらゆるその他の原理を利用して、キャリヤ１８が位置合わせ装置８に接続され得る。位置合わせ装置８は、キャリヤ１８の基準点に対するマスク２の位置および配向を決定するためにセンサー１０を用いている。次に位置合わせ装置８に含まれるアクチュエータ１２が、センサー１０の位置と方向の決定に応答して整合条件にしたがって、キャリヤ１８に対してマスク２を位置決めする。その他の実施形態として、別体アクチュエータ１２の代わりに、マスク２を位置決めするためにロボット１４を使用してもよい。

キャリヤ１８が固定装置を備えているならば、キャリヤ１８が加速を始める前にマスク２はキャリヤ１８に対してその位置にその配向で固定される。したがってキャリヤ１８が移動すると、マスク２はキャリヤ１８に対して相対移動することはできない。固定装置が備えられていなければ、マスク２とキャリヤ１８との間に作用する摩擦力より大きい力がマスク２に作用しないようにキャリヤ１８をゆっくり加速させることにより、マスク２をその位置に保持するようにする。

図２Ｅで、ロボット１４はマスク２をマスクテーブル２２へ移動し終えた。マスクテーブル２２は調整室２０内に位置される。これは減圧され、または粒子濃度を減少され、またはその両方を減少された室とされる。調整室２０に進入するために、マスク２を有するキャリヤ１８はゲート室（図示せず）を通過され、そのゲート室で多分存在しているであろう塵（粒子）および／または空気が排除される。しかしながら、空気および／または塵が調整室２０に侵入しないようにするためのその他の装置も可能である。あるいはまた、装置を全く設けることなく、調整室２０を再び閉じる時に、その内部に侵入する空気または塵を調整環境２０から除去してもよい。

図２Ｆで、キャリヤ１８はマスクテーブル２２にてマスク２を移動させるために垂直方向に移動される。マスクテーブル２２はドッキング装置２４を備えている。例えば、ドッキング装置２４は機械的に、または他の原理のいずれかを使用してキャリヤ１８に連結され、キャリヤ１８が正確に位置決めされるようになされる。この連結はマスクテーブル２２におけるマスク２の正確な位置決めを保証する。何故なら、マスク２の位置決めが、キャリヤ１８において基準点に対して行われ、キャリヤ１８は接続によって正確に位置決めされるからである。

マスク２は、整合不良をもたらすことになる未制御運動を生じることなくマスクテーブル２２へ送られる。これまで、この移動システムはヨーロッパ特許出願第０３０７７３０８．９号に記載されているように設計されている。しかしながら、マスク２の整合不良を生じることなくキャリヤ１８からマスクテーブル２２へマスク２を移動させるのに適当な他のシステムを使用することもできる。

マスク２はマスクテーブル２２に位置決めされた後、キャリヤ１８は図２Ｇに示すようにマスクテーブル２２から離れるように移動される。マスク２はその時点でマスクテーブル２２に位置決めされており、マスクテーブル２２の基準点に対して整合されている。

マスクテーブル２２、したがってマスク２は、調整室２０内での作動に適した特別な整合用センサーを必要とすることなく投影ビームおよび基板（両方とも図示せず）に整合される。しかしながら、上述した整合は事前整合であり、より高い精度での整合が別の位置合わせ装置で遂行される。

本発明が図２Ａ〜図２Ｇに関して記載されたパターン付与装置２の位置合わせに限定されず、基板のようなその他の対象物も調整室２０の外で位置合わせ後、調整室２０内に配置してもよいことを、当業者であれば容易に理解できるだろう。

以上、本発明の具体例について説明したが、本発明が前記以外の方法で実施可能であることを理解できるだろう。本明細書の説明は、本発明の限定を意図していない。

本発明の一実施例によるリトグラフ装置を示す 図２Ｂ〜図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ，図２Ｃ〜図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ〜図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ〜図２Ｃ、図２Ｅ〜図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ〜図２Ｄ、図２Ｆ、図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ〜図２Ｅ、図２Ｇと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。 図２Ａ〜図２Ｆと協働して、本発明によるパターン付与装置の取出し、整合および移動の手順を模式的に示す。

符号の説明

ＡＭ 調整手段
Ｃ ターゲット箇所
ＣＯ コンデンサー
ＩＬ 照射装置
ＩＮ 集積光学装置
ＭＡ マスク
ＭＴ マスクテーブル
ＰＢ 投影ビーム
ＰＬ 投影系
Ｐ１，Ｐ２ 基板整合マーク
ＳＯ 放射源
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
２ マスク
４ 保管容器
６ 装填装置
８ 位置合わせ装置
１０ センサー
１２ アクチュエータ
１４ ロボット
１６ ロボット・アーム
１８ キャリヤ
２０ 調整室
２２ マスクテーブル
２４ ドッキング装置

Claims (21)

1. 放射ビームを提供するように構成された照射系と、
   前記放射ビームの横断面に所望パターンを付与するように構成されたパターン付与装置を支持するように構成された支持構造体と、
   基板を保持するように構成された基板保持具と、
   前記パターン付与された放射ビームを、前記基板のターゲット箇所に投影するように構成された投影系と、
   調整室と、
   前記パターン付与装置および前記基板のうちの少なくとも一方を前記調整室内へ導入するように構成されたアクチュエータと、
   前記パターン付与装置および前記基板ののうちの前記少なくとも一方を前記パターン付与された放射投影ビームに整合させて位置決めするように構成されるとともに、前記調整室の外部に配置された位置合わせ装置とを含むリトグラフ装置。
2. 前記アクチュエータがキャリヤ構造体を有するアクチュエータ・アームを含み、前記キャリヤ構造体が、前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を前記位置合わせ装置から、それぞれ、前記支持構造体または基板保持具まで移動させるように構成されている請求項１に記載されたリトグラフ装置。
3. 前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を前記キャリヤ構造体に固定するように構成された固定装置を、前記キャリヤ構造体に設けて成る請求項２に記載されたリトグラフ装置。
4. 前記キャリヤ構造体を連結するように構成されたドッキング装置を、前記位置合わせ装置に設けて成る請求項２に記載されたリトグラフ装置。
5. 前記キャリヤ構造体を連結するように構成されたドッキング装置を、前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方に設けて成る請求項２に記載されたリトグラフ装置。
6. 前記調整室が減圧環境を含む請求項１に記載されたリトグラフ装置。
7. 前記調整室が、粒子濃度が低減化された環境を含む請求項１に記載されたリトグラフ装置。
8. 基板を用意する段階と、
   放射ビームを提供する段階と、
   パターン付与装置を用意する段階と、
   前記基板および前記パターン付与装置のうちの少なくとも一方を調整室内に導入する段階と、
   前記基板および前記パターン付与装置の少なくとも一方を調整室内に導入する前に、前記基板および前記パターン付与装置のうちの前記少なくとも一方を前記調整室の外側で前記放射線ビームと整合させる段階と、
   前記パターン付与装置に基づいて前記放射ビームの横断面に所望パターンを形成する段階と、
   前記基板のターゲット箇所に前記パターン付与された放射線ビームを投影する段階とを含むデバイス製造方法。
9. 前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を、それぞれ、位置合わせ装置から前記調整室内に収容されている前記支持構造体または前記基板保持具まで動かすように構成されたキャリヤ構造体を作動させる段階を、前記導入段階が含む請求項８に記載されたデバイス製造方法。
10. 前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を前記キャリヤ構造体に固定する段階をさらに含む請求項９に記載されたデバイス製造方法。
11. 前記整合段階が、前記キャリヤ構造体をドッキング装置に連結する段階を含む請求項９に記載されたデバイス製造方法。
12. 前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方に、前記キャリヤ構造体を連結させるように構成されたドッキング装置を設ける段階をさらに含む請求項９に記載されたデバイス製造方法。
13. 前記調整室が減圧環境を含む請求項８に記載されたデバイス製造方法。
14. 前記調整室が、粒子濃度の低減化された環境を含む請求項８に記載されたデバイス製造方法。
15. 支持構造体に支持され、放射ビームの横断面に所望パターンを付与するように構成されたパターン付与装置と、
    基板保持具によって保持された基板のターゲット箇所に、前記パターン付与されたビームを投影するように構成された投影系と、
    前記支持構造体および前記基板保持具のうちの少なくとも一方を収容する調整室と、
    前記パターン付与装置および前記基板のうちの少なくとも一方を前記調整室内に導入するように構成されたアクチュエータと、
    前記調整室の外部に配置され、前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方をパターン付与された前記投影放射ビームに整合させるための位置合わせ装置とを含むリトグラフ装置。
16. 前記アクチュエータが、キャリヤ構造体を有するアクチュエータ・アームを含み、前記キャリヤ構造体が、前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を前記位置合わせ装置から、それぞれ、前記支持構造体または基板保持具まで動かすように構成されている請求項１５に記載されたリトグラフ装置。
17. 前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方を前記キャリヤ構造体に固定するように構成された固定装置を、前記キャリヤ構造体に設けて成る請求項１６に記載されたリトグラフ装置。
18. 前記キャリヤ構造体を連結するように構成されたドッキング装置を、前記位置合わせ装置に設けて成る請求項１６に記載されたリトグラフ装置。
19. 前記キャリヤ構造体を連結するように構成されたドッキング装置を、前記パターン付与装置および前記基板のうちの前記少なくとも一方に設けて成る請求項１６に記載されたリトグラフ装置。
20. 前記調整室が減圧環境を含む請求項１５に記載されたリトグラフ装置。
21. 前記調整室が、粒子濃度の低減化された環境を含む請求項１５に記載されたリトグラフ装置。

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