JP2006013514A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の支持構造および／またはパターン形成デバイスが支持面の縁部に衝突した場合の損傷の危険を低減したリソグラフィ装置を提供すること。
【解決手段】本発明のリソグラフィ装置は、放射線ビームを提供するための照明システムと、縁部を有する支持面と、放射線ビームを横切るように移動させるオブジェクトを支持する支持構造とを含む。支持構造は支持面上に可動に支持される。装置はまた、支持面に関連付けられたリムを含む。支持構造およびリムは、支持構造がリムに向かって第１の方向に移動してリムと衝突できるように構成されている。支持構造上での衝突によって発生する総力が、少なくとも部分的に、第１の方向と逆向きの第２の方向から外れるように方向付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造するための方法に関するものである。

リソグラフィ装置は、基板（通常は基板のターゲット部分）に所望のパターンを付与するマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その場合、パターン形成デバイス（あるいはマスクまたはレチクルと呼ばれる）を使用して、ＩＣの個々の層に形成する回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコン・ウェハ）上のターゲット部分（例えば１または複数のダイの一部を含んでいる）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に提供された放射線感光材料（レジスト）層へのイメージ形成によるものである。一般に、単一の基板は、隣接するターゲット部分のネットワークを含み、このターゲット部分に連続的にパターンが形成される。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分に全パターンを一度に露光することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパと、放射線ビームによって所与の方向（「走査」方向）にパターンを走査し、それと同時に、同期して、この方向と平行または逆平行に基板を走査することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナとを含む。また基板上にパターンをインプリントすることによってパターン形成デバイスから基板にパターンを転写することもできる。

どちらの場合でも、基板および／またはマスクは、装置によって生成される投影ビームを横切るように移動させなければならない。この目的のために、通常はリニア・モータが提供され、これが、基板またはマスクを支持する支持構造（チャックと呼ぶ）を駆動する。チャックは、高スループットを実現するために高速で駆動される。既存のチャックはかなり重く、例えば５０キログラム程の重量である場合がある。リニア・モータに対する荷重を低減するために、チャックは支持面上に摺動可能に支持される。典型的には、運動中の摩擦を最小限に抑えるため、およびチャックの垂直移動を防止するために、支持面との接触部にエア・ベアリング（空気軸受）および吸引カップがそれぞれ設けられる。

チャックの重い重量、およびその高速の運動は、チャックが制御不能になったときに、大きな損傷の危険を伴う。特に、チャックが支持面の縁部に全速で衝突した場合には、かなりの衝突力が生じる場合がある。この力は、リニア・モータ、およびリソグラフィ装置の他の部品に損傷を及ぼす可能性がある。

基板の支持構造および／またはパターン形成デバイスの高速の衝突によるリソグラフィ装置に対する損傷の危険を低減することが望まれる。

本発明の一観点によれば、支持面に載置されたウェハ・チャック上においてビームを横切るようにウェハまたはマスクなどのオブジェクトを移動させるリソグラフィ装置が提供される。支持面の縁部にはリム構造が提供される。リム構造およびウェハ・チャックは、リム構造とウェハ・チャックの衝突時にウェハ・チャックでの衝突力がウェハ・チャックの運動方向から外れてウェハ・チャックの質量中心に向かうように構成される。衝突部分は、衝突時に発生する総力がウェハ・チャックに実質的にゼロの正味トルクをもたらすように位置決めおよび／または形成されることが好ましい。一実施例では、リム構造は、支持面とリム面との開き角が鈍角になるように、縁部に平行なリム面を有する。ウェハ・チャックには、支持面よりも高い位置に突出部が提供される。リム面および突出部が衝突部分を形成し、したがってウェハ・チャックでの衝突力は突出部の縁部で発生し、支持面から離れるようにリム面に垂直に向けられるようになっている。

一実施例では、リソグラフィ装置が提供される。この装置は、放射線の投影ビームを提供するための照明システムと、縁部を有する支持面と、支持面の縁部に平行に位置づけられたリム構造と、ビームを横切るオブジェクトを支持するための支持構造とを含む。支持構造は支持面上に可動に支持されて、ビームを横切るようにオブジェクトを支持構造と共に移動させる。支持構造がリム構造に衝突するときに接触するリム構造および支持構造の衝突部分は、支持構造とリム構造の衝突時に支持構造で発生する総力が、少なくとも部分的に、衝突前の支持面上における支持構造の運動方向と逆向きの方向から外れる方向に向け直されるように位置決めおよび／または形成される。

一実施例では、リソグラフィ装置は、放射線のビームを調整するための照明システムと、縁部を有する支持面と、放射線のビームを横切って移動させるオブジェクトを支持するための支持構造とを含む。支持構造は支持面上に可動に支持される。支持面にはリムが関連付けられる。支持構造およびリムは、支持構造をリムに向けて第１の方向に移動させてリムと衝突させることができるように構成される。衝突によって発生する支持構造での総力が、少なくとも部分的に、第１の方向と逆向きの第２の方向から外れるように向けられる。

本発明の別の観点は、デバイス製造方法を提供することである。この方法は、照明システムを使用して放射線のビームを提供するステップと、支持面に載置された支持構造上でビームを横切るようにオブジェクトを移動させるステップとを含む。支持面にはリム構造が関連付けられる。またこの方法は、支持構造とリム構造の衝突時に、支持構造での衝突力を支持構造の運動方向と逆向きの方向から外し、且つ衝突前の支持構造の質量中心に向けるステップを含む。

一実施例では、デバイス製造方法は、放射線のビームを提供するステップと、放射線のビームを横切るオブジェクトを支持する支持構造を移動させるステップとを含む。支持構造は、支持面の縁部に隣接して配置されたリムと衝突するまで支持面上を一方向に移動する。またこの方法は、支持構造に作用する衝突力を、運動方向と逆向きの方向から外れるように方向付けるステップを含む。

次に、例示のみの目的で、添付の概略図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。図面中、対応する参照符号は対応する部品を示す。

本発明は、リム構造と支持構造の衝突部分の選択的な位置決めおよび／または形成を規定するものであり、これらの衝突部分は、支持構造が支持面のリム構造に衝突するときに接触する。これらの衝突部分は、支持構造とリム構造の衝突時に発生する支持構造での総力が、少なくとも部分的に、支持構造の運動方向から外れる方向に向けられるように位置決めおよび／または形成される。力は、衝突前の運動方向と逆向きに向く場合よりも、支持構造の質量中心の近くに向くように向け直されることが好ましい。通常、ウェハ・チャックは上部が重い構造であり、その質量中心は支持面の十分上にあり、したがって力は支持面から上向きに向け直されることが好ましい。

力は、支持構造に実質的にゼロの正味トルクをもたらすように向け直すこともできる。「実質的にゼロの正味トルク」とは、この文脈では、全速で衝突した場合に、正味トルクが装置に回復不能な損傷をもたらすレベルを超えないことを意味する。衝突時に発生する総力は、衝突部分の衝突力と、（衝突力が支持面から支持構造を持ち上げようとしたときに支持構造の吸引カップによって及ぼされる力のような）それに対応する応答力とを含む。

これは、衝突力が実質的に支持構造の運転中の質量中心に向けられ、それにより衝突力が実質的にゼロのトルクをもたらすように衝突部分を位置決めおよび／または形成することによって実現することができる。支持構造の質量中心は、通常は支持面の十分上にあり、したがってこの目的のために衝突力を上向きに向けなければならない。

一実施例では、適切な向きの衝突力は、支持面の縁部に位置づけられるリム構造を提供することによって実現することができ、このリム構造は、支持構造の突出部が衝突するリム面を有し、このリム面は、支持面と鈍角を成している。この角度により、衝突力は部分的に上向きに、好ましくは支持構造の質量中心に向け直される。

一実施例では、回転可能に取り付けられたボール、または円柱対称性をもつ他の要素が突出部の先端に提供され、それによって突出部の衝突点は、突出部が衝突した面に平行な軸線の回りで転がることができる。したがって衝突力の方向は、摩擦力による影響をほとんど受けない。

図１に、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を模式的に示す。本装置は、放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線）を調整するように構成された照明システム（照明器）ＩＬと、パターン形成デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造であって、所定のパラメータに従ってパターン形成デバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決め手段ＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブルであって、所定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め手段ＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、パターン形成デバイスＭＡによって放射線ビームＢに与えられたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１または複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズ・システム）ＰＳとを含む。

照明システムは、放射線を方向付け、成形し、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、もしくは他のタイプの光学構成要素など様々なタイプの光学構成要素、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。

支持構造は、パターン形成デバイスを支持、すなわちその重量を支承する。支持構造は、パターン形成デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびその他の条件、例えばパターン形成デバイスが真空環境内に置かれているか否かなどに応じた態様でパターン形成デバイスを保持する。支持構造は、パターン形成デバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、またはその他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、例えばフレームまたはテーブルにすることができ、必要に応じて固定することも可動にすることもできる。支持構造は、パターン形成デバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターン形成デバイス」と同義と考えることができる。

本明細書で使用する用語「パターン形成デバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを作成する目的で放射線ビームの断面にパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを表すものと広く解釈すべきである。例えばパターンが位相シフト・フィーチャまたはいわゆる補助フィーチャを含む場合、放射線ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分での所望のパターンに正確には対応しない場合があることに留意すべきである。一般に、放射線ビームに与えられるパターンは、集積回路などターゲット部分に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応している。

パターン形成デバイスは、透過型または反射型にすることができる。パターン形成デバイスの例として、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが挙げられる。マスクはリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ・マスク、レベンソン型位相シフト・マスク、およびハーフトーン型位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。プログラム可能ミラー・アレイの一例は、小さなミラーのマトリックス配列を採用したものであり、各ミラーは、入射放射線ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。傾けられたミラーが、ミラー・マトリックスによって反射される放射線ビームにパターンを与える。

本明細書で使用する用語「投影システム」は、使用する露光放射線、または浸液の使用や真空の使用など他の因子に適するように、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、および静電気光学システムを含む任意のタイプの投影システム、またはそれらの任意の組み合わせを包含するものと広く解釈すべきである。本明細書における用語「投影レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義と考えることができる。

本明細書で示す際、本装置は、透過型（例えば透過マスクを採用したもの）である。別法として、装置を反射型（例えば、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを採用したもの、または反射マスクを採用したもの）にすることもできる。

リソグラフィ装置は、２（デュアル・ステージ）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）を有するタイプのものにすることができる。そのような「マルチ・ステージ」マシンでは、追加のテーブルを並行して使用することができ、あるいは、１または複数のテーブルで準備ステップを行いながら、１または複数の他のテーブルを露光用に使用することができる。

リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものにすることもできる。浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に適用することもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を高める技術分野でよく知られている。本明細書で使用する用語「液浸」は、基板などの構造を液体中に浸漬しなければならないことを意味するのではなく、単に、露光中に投影システムと基板との間に液体が存在することを意味する。

図１を参照すると、照明器ＩＬが、放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。例えば放射線源がエキシマ・レーザであるとき、放射線源とリソグラフィ装置を個別の要素とすることができる。そのような場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、放射線ビームは、例えば適切な方向付けミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビーム送達システムＢＤを用いて、放射線源ＳＯから照明器ＩＬに進められる。他の場合、例えば放射線源が水銀ランプであるときには、放射線源をリソグラフィ装置の一部分にすることができる。放射線源ＳＯと照明器ＩＬは、必要であればビーム送達システムＢＤと共に、放射システムと呼ぶこともできる。

照明器ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調節するための調節器ＡＤを含むことができる。一般に、照明器の瞳面での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径方向範囲（通常、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。照明器ＩＬは、積分器ＩＮおよび集光器ＣＯなど様々な他の構成要素をさらに含んでいてもよい。照明器を使用して、断面に所望の一様性および強度分布を有するように放射線ビームを調整することができる。

放射線ビームＢは、支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されたパターン形成デバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターン形成デバイスによってパターンを付与される。マスクＭＡを通った後、放射線ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳが、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集光する。第２の位置決め手段ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、線形エンコーダ、または容量センサ）を用いて、放射線ビームＢの経路内に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを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ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示していない）を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後、または走査中に、マスクＭＡを放射線ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め手段ＰＭの一部を形成する長行程モジュール（粗い位置決め）および短行程モジュール（精密な位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め手段ＰＷの一部を形成する長行程モジュールおよび短行程モジュールを使用して実現することができる。（スキャナではなく）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴを、短行程アクチュエータのみに接続してもよく、あるいは固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク・アラインメント・マークＭ１、Ｍ２および基板アラインメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示した基板アラインメント・マークは特定のターゲット部分に位置しているが、ターゲット部分間の空間内に位置させることもできる（これらはスクライブ・レーン・アラインメント・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供された状況では、マスク・アラインメント・マークをダイの間に位置させることができる。

図示する装置は、以下のモードの少なくとも１つ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および基板テーブルＷＴは本質的に静止して保たれ、放射線ビームに与えられた全パターンが一度にターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、ただ１回の静的露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の静的露光でイメージ形成されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。

（２）走査モードでは、放射線ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間に、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴが同期して走査される（すなわち、ただ１回の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）およびイメージ反転特性によって決定することができる。走査モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向での）幅を制限し、走査運動の長さが、ターゲット部分の（走査方向での）高さを決定する。

（３）別のモードでは、マスク・テーブルＭＴは、プログラム可能パターン形成デバイスを保持して本質的に静止して保たれ、放射線ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードでは、通常、パルス放射線源が採用され、プログラム可能パターン形成デバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後または走査中に、連続する放射パルスの合間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどプログラム可能パターン形成デバイスを利用したマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。

上述した使用モードの組み合わせおよび／または変形態様、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。

図２に、基板テーブル用の第２の位置決め手段ＰＷのより詳細な概略図を示す。第２の位置決め手段ＰＷは、リニア・モータ１０を含み、チャック２０が、リニア・モータ１０の移動部分に取り付けられている。さらに、チャック２０は、石製のテーブルなどといった支持面２８上に支持される。支持面２８の縁部で、リム構造２４が支持面２８に取り付けられる。リム構造２４は、断面で図示されており、図の平面に垂直な方向で支持面２８の縁部に沿って延びている。図示されるように、リム構造２４は、チャック２０がリム構造２４と接触することができる点で、支持面２８から上に延びる斜面２６を有する。すなわち、斜面２６は、支持面２８と鈍角（＞９０度）を成す。図にはただ１つのリム構造２４が示されているが、支持面２８の反対側の縁部に、対称的に鏡映された同様のリム構造を提供することができる。本明細書で使用する際、支持面２８の「縁部」は、リム構造２４の位置によって画定される。支持面２８（例えば石製のテーブル）は、リム構造２４で終端することが好ましいが、本発明から逸脱することなく、テーブルがリム構造２４の後方にさらに延びていてもよい。

チャック２０の基部に突出部２２が提供されており、突出部２２の少なくとも１つは、斜面２６が存在する高さでリム構造２４に向かって延び、したがってチャック２０が支持面２８上をリム構造２４に向かって移動するとき、突出部２２がリム構造２４に最初に接触する部分であり、接触点は斜面２６上に生じる。斜面２６の角度は、接触点を始点とする斜面２６からの垂線が、チャック２０の操作上の質量中心に向けられるように選択されることが好ましい。この質量中心は、通常は支持面２８の十分上にあり、例えばリニア・モータ１０の高さにある。これは、チャック２０をリニア・モータ１０に結合するベアリングが、チャック２０の質量の重要な成分を成しており、また、チャック２０のテーブル面の位置合わせ用のアクチュエータおよびそれらの接続部が、リニア・モータ１０の高さ付近に位置されているためである。図示されるように、支持面２８のそれぞれの縁部にあるリム構造２４と協働するように、チャック２０の両側に同様の突出部２２を提供することができる。

図３に、第２の位置決め手段ＰＷを上面図で示す。リニア・モータ１０（この図の文脈ではＸモータ１０と呼ぶ）が、Ｘ方向と称される第１の方向（図の水平方向）でチャック２０を駆動するために提供される。一対のリニアＹモータ３０が、Ｙ方向と称される第２の方向（図では垂直方向に示されている（しかし、物理的な現実ではＸおよびＹ方向は水平面内に位置する））での移動のために提供される。Ｘモータ１０は、Ｙモータ３０の移動部分の間に懸架される。チャック２０は、Ｘモータ１０の移動部分に接続される。リム構造２４は、Ｙ方向に沿って延び、チャック２０のための支持面２８を画定する。突出部２２は、リム構造２４に向けられている。

図４に、チャック２０が支持面２８上に支持されたときのチャック２０の基部をより詳細に示す。チャック２０の基部は、ガス・ベアリング４２によって取り囲まれた中心真空カップ４０を含む。動作中、ガス・ベアリング４２の開口（図示せず）を通して気体が供給され、真空カップ４０がポンプ（吸引）される。このようにすると、２つの打ち消し合う力が発生する。すなわち、真空カップ４０内の圧力の欠如による正味下降力と、ガス・ベアリング４２の気体圧力による揚力である。

典型的には、真空カップ４０およびガス・ベアリング４２は、これらの力がチャック２０の重量による重力を大幅に上回るように設計される。動作中、下降力は、例えばこの重力の約１０倍であり、揚力は、下降力と重力との和に等しい。このようにすると、真空カップ４０がガス・ベアリング４２にプレストレスを与える働きをする。ガス・ベアリング４２によって生成される力は、真空カップ４０による力よりもはるかに高い剛性を示す。チャック２０の下面と支持面２８との距離が増大するにつれて、ガス・ベアリング４２による揚力は、真空カップ４０による下降力よりもはるかに急速に低減する。その結果、チャック２０は、支持面２８の近くに、例えばガス・ベアリング４２内で約１０マイクロメートルの距離で維持される。真空カップ４０は、チャック２０の質量中心の下に位置づけられ、ガス・ベアリング４２は、真空カップ４０の周りに対称的に位置され、それによって距離が変化したときに下降力および揚力による正味トルクが生じないようになされている。

運転中において、チャック２０がリニア・モータ１０によって駆動されたときに偶発的に支持面２８の縁部を通って高速で移動しようとすると、リム構造２４および突出部２２がチャック２０および／またはリニア・モータ１０および／またはリソグラフィ装置の他の部分に対する損傷を防止するように働く。この状況が発生した場合、リム構造２４は、強制的にチャック２０を急停止させ、あるいはさらに反跳させる。衝突力がチャック２０の通常の運動方向に沿って、すなわち支持面２８に平行に向けられた場合には、主に衝突によって発生するチャック２０でのトルクにより、かなりの損傷が生じる可能性がある。支持構造の質量が大きく（典型的には５０キログラム程度）、且つチャック２０の質量中心がかなり高い（例えば支持面よりも１５センチメートル上）ため、このトルクはかなり大きくなる場合がある。

衝突力は、チャック２０の突出部２２と、リム構造２４の斜面２６との接触点で生じる。衝突力は、斜面２６に垂直に向けられる。斜面２６の角度は、突出部２２との接触点における斜面２６の垂線がチャック２０の質量中心に向くように選択される。それにより、衝突力は、チャック２０でトルクを発生せず、中心力のみを発生する。垂直方向でのこの中心衝突力の成分はチャック２０を上昇させるが、これは真空カップ４０による力によって補償され、したがって垂直位置が容易に回復される。中心衝突力の水平成分は、チャック２０を反跳させ、その後リニア・モータ１０の作用によって所望の位置を取り戻すことができる。

図５は突出部２２の一実施例を示しており、これは、突出部２２の先端に回転可能に取り付けられたベアリング・ボール５２を含み、したがって、衝突時にベアリング・ボール５２が斜面（図示せず）に最初に接触する。このようにすると、衝突力の方向での摩擦の影響を最小限に抑えることができる。例示される実施例では、ボール５２は、例えばベアリング面を介して自由に回転できるようにソケット５０内に取り付けられている。別法として、ボール５２を、リム面２６に平行な軸線（図示せず）の回りで回転可能にすることができる。ボールではなく円柱形ローラを使用することもできる。

一実施例によれば、リム構造２４と突出部２２との組み合わせを使用して、衝突力を、少なくとも部分的に運動方向から外れるように向け直すことができ、それにより、チャック２０でのトルクを、衝突力がチャック２０の移動方向に沿って向けられた場合にチャック２０で発生するトルクよりも小さくすることができる。リム構造２４およびチャック２０は、衝突が生じたときにゼロの総トルクが発生するように構成されることが好ましいが、真にゼロにせずに、トルクを小さく保つ構成でも十分であることを理解されたい。実際には、トルクを厳密にゼロにすることはできない。最悪の衝突の場合でさえトルクが十分に小さく保たれて損傷をもたらさなければ十分である。

特定の実施例を用いて本発明を例示してきたが、本発明がこの実施例に限定されないことを理解されたい。例えば、斜面２４が衝突力の向きを決めるように傾斜したリム面２４と比較的鋭い突出部２２とが図示されているが、別法として、斜面を有する突出部と比較的鋭いリム構造を使用して、必要な衝突力の向きを突出部の斜面が決めるようにすることもできることを理解されたい。十分に低摩擦の面となるように、突出部２２とリム構造との両方に斜面を使用することもできる。斜面は、どこに位置づけられるにせよ、衝突が生じる可能性がある有限の高さ範囲にわたって必要な角度を有してさえいればよいことを理解されたい。

チャック２０の片側において単一の突出部２２ではなく、複数の突出部を使用することもでき、あるいは、ある距離にわたってリム構造２４と平行に延びる突出部を使用することもできる。これらの突出部は、衝突時に実質的にゼロの正味トルクが生じるように、チャック２０の質量中心に関して対称的に位置することができる。連続する突出部の場合には、リム構造を断続構造にしてもよい。

衝突力が上向きに向け直される実施例を用いて本発明を例示してきたが、別法として、例えばチャック２０の質量中心よりも上に、支持面２８と鋭角度を成す斜面を有するリム構造２４を提供することによって、衝突力を下向きに向け直すこともできることを理解されたい。

実施例は、基板Ｗ（ウェハ）の第２の位置決め手段ＰＷに関して図示されているが、その代わりに同様の手段を採用することができ、またはマスクＭの第１の位置決め手段ＰＭのために同様の手段を採用することができることを理解されたい。また、透過型マスクを有するリソグラフィ装置に関して実施例を例示してきたが、本発明を、反射型マスクを有するリソグラフィ装置に適用することもできることを理解されたい。この場合、マスク用の第１の位置決め手段ＰＭの質量中心は、通常は、第１の位置決め手段ＰＭに使用される支持面の十分上にあり、これは通常、衝突による損傷に対する処置をより望ましいものにする。

説明した実施例では、衝突力と真空カップ４０による力との両方がチャック２０の質量中心に向けられるため、ゼロの正味トルクを実現することができるが、衝突力と真空カップ４０による力とが逆向きのトルクを及ぼすようにチャック２０およびリム構造２４が構成され、それによりトルクの和が本質的にゼロになる代替実施例が可能であることを理解されたい。衝突時、真空カップ４０による力の大きさは、この力が衝突力の垂直成分をほぼ補償するので、衝突力の大きさに関係付けられる。これらの力がトルクを生じる基となるアームの長さを適切に選択することによって、トルクの和をゼロにすることができる。しかし、そのような解決策は、支持面２８の様々な縁部での衝突による損傷を防止しなければならない場合には、より複雑な処置が必要とされることがあるので、追加の課題を有する場合がある。この場合、衝突力と真空カップ４０による力との両方が実質的にゼロになる構成が好ましい。

真空カップ４０およびガス・ベアリング４２を有する構成を使用しているが、真空カップ４０および／またはガス・ベアリング４２の代わりに、例えば磁気ベアリング、ころベアリングなどを使用して、他の種類の力を使用することも可能であることを理解されたい。

リム構造２４は、支持面２８の２つの互いに向かい合う縁部に図示されているが、１つの縁部でのみ衝突が生じ、あるいは損傷をもたらし得る場合には、その縁部にあるリム面を用いて損傷を防止することができることを理解されたい。また、リム構造２４は、支持面の他の縁部、および／または３つ以上の縁部に提供することもでき、例えば、Ｘ方向に沿って延びる縁部に沿って提供することもできる。ただし、Ｘモータ１０によって駆動される移動による衝突を阻止するリム構造２４が有利である。これは、図示したＸモータ１０は、他のモータによって担持され、比較的軽量にすべきであり、そのため、より損傷を受けやすいためである。Ｙ方向移動後の衝突による損傷は、Ｙモータ３０の構造がより強いため、通常はあまり問題とならない。したがって、特別なリムは必要ない場合がある。

本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明したリソグラフィ装置が、集積光システム、磁区メモリ用の誘導および検出パターン、フラットパネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造といった他の用途を有していてもよいことを理解されたい。そのような他の用途の文脈では、本明細書における用語「ウェハ」または「ダイ」の使用を、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義と考えることができることを当業者は理解されよう。本明細書で言及した基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（典型的には、レジストの層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、測定ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。該当する場合には、本明細書における開示を、そのような基板処理ツールおよびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作成するために基板を複数回処理することもでき、したがって、本明細書で使用する用語「基板」は、複数回処理された層をすでに含む基板を表す場合もある。

上記では、光リソグラフィの文脈での本発明の実施例の使用に特に言及しているが、本発明は、他の用途、例えばインプリント・リソグラフィに使用することもでき、文脈が許す限り、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリント・リソグラフィでは、パターン形成デバイスでのトポグラフィが、基板上に作成されるパターンを定義する。パターン形成デバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層にプレスすることができ、その後、レジストは、電磁放射線、熱、圧力、またはそれらの組み合わせを加えることによって硬化される。パターン形成デバイスはレジストから外されて、レジストが硬化した後にレジストにパターンが残る。

本明細書で使用する用語「放射線」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば波長が約３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍ）および極端紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば波長が５〜２０ｎｍの範囲内）、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射線を包含する。

用語「レンズ」は、文脈が許す限り、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電気光学構成要素を含めた様々なタイプの光学構成要素の任意の１つまたは組み合わせを表していてもよい。

本発明の特定の実施例を上述してきたが、説明した以外の形で本発明を実施してもよいことを理解されたい。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述するマシン可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、または内部にそのようなコンピュータ・プログラムが記憶されたデータ記憶手段（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形を取ることができる。

上記の説明は例示の意図のものであり、限定を加えるものではない。したがって、添付する特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、説明した本発明に変更を加えることができることは当業者に明らかであろう。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 図１の装置のウェハ・チャックを示す図である。 図１の装置の移動システムの上面図である。 図１の装置の支持構造および支持面の詳細を示す図である。 図４の支持構造の突出部の先端を示す図である。

符号の説明

Ｂ 放射線ビーム
ＩＬ 照明システム、照明器
ＭＡ パターン形成デバイス、マスク
ＰＭ 第１の位置決め手段
ＭＴ 支持構造、マスク・テーブル
Ｗ 基板
ＰＷ 第２の位置決め手段
ＷＴ 基板テーブル、ウェハ・テーブル
Ｃ ターゲット部分
ＰＳ 投影システム
ＳＯ 放射線源
ＢＤ ビーム送達システム
ＡＤ 調節器
ＩＮ 積分器
ＣＯ 集光器
１０ リニア・モータ、Ｘモータ
２０ チャック
２２ 突出部
２４ リム構造
２６ 斜面
２８ 支持面
３０ Ｙモータ
４０ 真空カップ
４２ ガス・ベアリング
５０ ソケット
５２ ベアリング・ボール

Claims (11)

1. 放射線のビームを調整するための照明システムと、
   縁部を有する支持面と、
   前記放射線のビームを横切って移動させられるオブジェクトを支持するための支持構造であって、前記支持面上に可動に支持された支持構造と、
   前記支持面に関連付けられたリムと
   を有するリソグフラフィ装置であって、
   前記支持構造および前記リムは、前記支持構造が前記リムに向かって第１の方向で移動し、前記リムに衝突することができるように構成され、また衝突によって発生する前記支持構造での総力が、少なくとも部分的に、前記第１の方向と逆向きの第２の方向から外れるように方向づけられることを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記支持構造および前記リムが、前記衝突中に前記支持構造に実質的に正味トルクを生じない方向に前記総力を向けるように構成および配置されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記支持構造および前記リムが、実質的に前記支持構造の質量中心に向かう方向に前記総力を向けるように構成および配置されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記支持構造の前記質量中心が、前記支持構造と前記リムが衝突する点よりも、前記支持面からさらに離れた位置にある請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記リムが前記縁部に平行なリム面を有し、該リム面は前記支持面の垂線に対して傾けられて、前記支持面と前記リム面との間に鈍角の開き角を画定しており、前記支持構造は前記支持面の上位に該支持構造から延びる突出部を有し、それによって前記衝突中に前記リム面と前記突出部が衝突するようになっている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記突出部の先端に取り付けられる少なくとも円柱対称の要素であって、前記支持構造が前記リムと衝突したときに前記リム面と最初に衝突するように形成された要素を有し、該少なくとも円柱対称の要素は、少なくとも前記縁部に平行な軸線の周りで回転可能に取り付けられている請求項５に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記オブジェクトは、パターンを付与された前記ビームが投影される基板である請求項１に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記オブジェクトは、前記ビームにパターンを付与するマスクである請求項１に記載のリソグラフィ装置。
9. 照明システムを使用して放射線のビームを提供するステップと、
   支持面上に載置された支持構造上のオブジェクトを、前記ビームを横切るように移動させるステップであって、リム構造が前記支持面に関連付けられているステップと、
   前記支持構造と前記リム構造の衝突の際に、前記支持構造での衝突力を前記支持構造の運動方向と逆向きの方向から外して前記衝突前の前記支持構造の質量中心の方に向けるステップと
   を含むデバイス製造方法。
10. 放射線のビームを提供するステップと、
    前記放射線のビームを横切るようにオブジェクトを支持する支持構造を移動させるステップであって、前記支持構造は、支持面の縁部に隣接して配置されたリムと衝突するまで前記支持面を横切る方向に移動するステップと、
    前記支持構造に作用する衝突力を、前記運動方向と逆向きの方向から外れるように向けるステップと
    を含むデバイス製造方法。
11. 前記衝突力が前記支持構造の質量中心に向けられる請求項１０に記載のデバイス製造方法。

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