JP2006108696A - リソグラフィ装置、クリーニング・システム、及びリソグラフィ装置の部品から、その場で汚染物を取り除くクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置、クリーニング・システム、及びリソグラフィ装置の部品から、その場で汚染物を取り除くクリーニング方法を提供すること。
【解決手段】リソグラフィ装置が開示される。装置は、リソグラフィ装置内の部品をその場でクリーニングするためのクリーニング・システムを含む。クリーニング・システムは、クリーニングすべき部品上の所定の位置の隣接部に、クリーニング環境を提供するように構成される。システムはまた、所定の位置に存在する汚染物のタイプには実質的に無関係に、前記クリーニング環境を提供するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置、クリーニング・システム、及びリソグラフィ装置の部品から、その場で汚染物を取り除くクリーニング方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に、一般的に基板の標的部分上に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の生産に用いることができる。そのような場合、マスクまたレクチルとも呼ばれるパターン形成デバイスが、ＩＣの個々の層上に形成されるべき回路パターンを生成するために用いられる。このパターンは、基板（例えばシリコン・ウェハ）上の標的部分（例えばダイの一部、１つ又はいくつかのダイ）に、転写することができる。パターンの転写は一般的に、当該の基板上に備えられた、感放射線性材料（レジスト）の層上への結像を介して行われる。一般に、単一の基板は、連続的にパターン形成される、隣接する標的部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置は、一度に標的部分上にパターン全体を露光することによって各標的部分が照射される、いわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）で投影ビームを介してパターンを走査し、一方、この方向に平行又は逆平行で基板を同期走査することによって、各標的部分が照射される、いわゆるスキャナとが含まれる。パターンを基板上に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可能である。

リソグラフィ装置はクリーンルームで動作され、クリーンエアでフラッシングされるが、装置の汚染は発生し、汚染物の位置や種類によっては、様々な問題を引き起こす。例えば、クリーンルームのエアに、又はマスクの製造、輸送及び保管に由来するマスク上の無機汚染物は、投影ビームの局所的な吸収を起こし、ドーズエラーや、マスク・フィーチャの不適切な結像、或いはブランク領域とすべき部分にマークを転写することにつながる可能性がある。基板テーブル上の粒子は基板を歪ませ、局所的なフォーカスエラー（ホットスポットとして知られる）に通じる可能性がある。基板テーブル上の汚染物により基板がたわめられた位置にされたとき、たわめられた基板の表面上のパターンが基板に転写しようと意図されたパターンとは対応せず、そのためにオーバーレイが悪くなる。

周辺の空気や、マスク及び基板の製造者等に加えて、汚染物源には、露光中に投影ビームや、接触面から粒子を取り払う装置の可動部分間の機械的接触により、基板からはがれ落ちたレジスト屑が含まれる。汚染物はまた、金属及び／又は酸化物粒子を含む。

大抵の汚染物は、汚染物が装置に侵入する前に処理された基板を経由して、リソグラフィ装置に侵入すると考えられる。特にレジストの汚染物は、ウェハを経由して装置に入ると考えられる。

汚染物に起因するエラーを最小限に抑えるために、マスク、マスク・テーブル、基板テーブルのような、装置の影響されやすい部分は、頻繁にクリーニングされる。これは一般的に時間のかかる手作業で、例えば基板テーブルをクリーンにすることは、２時間以上を必要とし、好ましくない装置のダウンタイムの原因となり、熟練した技術者により実行されなければならない。時には、手作業のクリーニングは汚染物を取り除くことができず、繰り返されなければならない。バール・テーブルの選択的なクリーニングは、欧州特許第１０９３０２２−Ａ号に開示され、そこでは研磨工具や指定されない形態の電磁放射が用いられている。米国特許第６２４９９３２号は、吹きつけエア及び真空を使用し、リソグラフィ投影装置内のテーブルをクリーニングするための手動クリーニングヘッドを開示する。基板をクリーニングする様々な方法が公知であるが、−例えば国際特許第０２／０５３３００号及び国際特許第０２／４２０１３号を参照−それらは基板が特別な機械内に配置されることを必要とする。

ダウンタイムの問題を解決するために、欧州特許第１３２９７７３Ａ２号に開示されているように、リソグラフィ装置の部品をその場でクリーニングするクリーニング装置を、リソグラフィ装置が備えることができる。クリーニング装置は、汚染物を除去及び／又は熱的に取り除く、レーザを備える。レーザ・ビームの波長は、部品上に存在することが考えられる、クリーニングすべき汚染物による吸収が最大であるように、選択される。１００ナノ秒未満程度の短パルス長が用いられたとき、加熱された汚染物と部品との間の突然の熱膨張の差が衝撃波を生じて、部品から汚染物を開放するのに充分高いＧ力が生じる。クリーニング装置は、付け加えて又は以上の代わりに、クリーニングされる部品の周囲でイオン化されない低圧環境を提供することができ、それによりクリーニング・ツールとクリーニングされる部品との間の電位差により静電力が生じる。汚染物を取り除くために必要な、ツールとクリーニングされる部品との間の電位差及び分離は、取り除かれるべき汚染物とそれらが付着している表面の特性とに依存する。言いかえれば、どちらの方法でもクリーニング装置をうまく動作させることは、取り除くべき汚染物のタイプについての事前の知識に依存する。

より多用途のクリーニング設備を有する、リソグラフィ装置を提供することが、本発明の一態様である。

リソグラフィ装置における部品のその場でのクリーニングのための、より多用途のクリーニング・システムを提供することが、本発明の一態様である。

リソグラフィ装置における部品からその場で汚染物を取り除くための、多用途のクリーニング方法を提供することが、本発明の一態様である。

本発明の一態様によれば、パターン形成デバイスから基板に、あるパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置が提供される。この装置は、リソグラフィ装置内の部品をその場でクリーニングするためのクリーニング・システムを含んでいる。クリーニング・システムは、クリーニングすべき部品上の所定の位置の隣接部に、クリーニング環境を提供するように構成されている。システムはさらに、所定の位置に存在する、汚染物のタイプには実質的に無関係に、このクリーニング環境を提供するように構成されている。

本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。この装置は、放射ビームを調整するための照明システムと、パターン形成デバイスを支持するための支持構造とを含む。パターン形成デバイスは、放射ビームにその断面でパターンを与えるように構成されている。この装置はまた、基板を支持するための基板テーブルと、基板の標的部分に、パターン形成された放射ビームを投影するための投影システムと、リソグラフィ装置内の部品をその場でクリーニングするためのクリーニング・システムとを含む。このクリーニング・システムは、クリーニングすべき部品上の所定の位置の隣接部に、クリーニング環境を提供するように構成されている。このシステムはさらに、所定の位置に存在する、汚染物のタイプには実質的に無関係に、クリーニング環境を提供するように構成されている。

本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内の部品を、その場でクリーニングするためのクリーニング・システムが提供される。このクリーニング・システムは、クリーニングすべき部品上の所定の位置の隣接部に、クリーニング環境を提供するように構成されている。このシステムはさらに、汚染物のタイプには実質的に無関係に、このクリーニング環境を提供するように構成されている。

本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内の部品から汚染物をその場で取り除くための、クリーニング方法が提供される。この方法は、クリーニングすべき部品の所定の位置の少なくとも近接部に、取り除かれる汚染物のタイプに無関係な、クリーニング環境を提供することを含む。

本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内の部品から汚染物をその場で取り除くための、クリーニング方法が提供される。この方法は、部品上の汚染物を検出し、部品上のクリーニングすべき所定の位置を識別し、かつ所定の位置をその場であるクリーニング・システムでクリーニングすることを含む。このクリーニング・システムは、所定の位置の近接部内に、あるクリーニング環境を提供するように構成されている。このシステムはさらに、汚染物のタイプには実質的に無関係に、クリーニング環境を提供するように構成されている。

本発明の実施例が、添付の概略図を参照して、以下に例としてのみ記述される。図において、対応する参照記号は、対応する部分を表わす。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、示されているように、放射ビームＢ（例えば紫外放射線）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、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成され、特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のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴ、基板（例えばレジスト塗布ウェハ）Ｗを保持するように構成され、特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のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴ、及び基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）上のパターン形成デバイスＭＡにより、放射ビームＢに与えられたパターンを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を含んでいる。

この装置は、その場でリソグラフィ装置内の部品をクリーニングし、それにより、装置を開いてクリーニングすべき部品を取りはずす必要を回避するためのクリーニング・システムＣＳを含む。クリーニング・システムＣＳは、クリーニングすべき部品上の所定の位置の少なくとも近接部でクリーニング環境を提供するように構成される。クリーニング・システムはまた、当該の所定の位置に存在する汚染物のタイプに実質的に依存せずにこのクリーニング環境を提供するように構成される。図１に示される破線の矢印は、考えられる所定の位置とその近傍を表わす。

照明システムは、放射線を導き、かたちづくり、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型又は他のタイプの光学部品、又はこれらの任意の組合せのような、様々なタイプの光学部品を含む。

支持構造ＭＴは、パターン形成デバイスＭＡを支持する、即ちその重量を支承する。パターン形成デバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置の設計、及びパターン形成デバイスＭＡが真空環境内で保持されるか否かのようなその他の条件に依存する方法で、支持構造ＭＴはパターン形成デバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターン形成デバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電的又は他のクランプ技法を用いてよい。支持構造ＭＴは、例えば必要に応じて固定された、又は移動可能な、フレーム又はテーブルであってよい。支持構造ＭＴは、例えば投影システムＰＳに対して、所望の位置にパターン形成デバイスＭＡが配置されることを保証する。ここでの用語「レクチル」又は「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」と同義であると見なすことができる。

ここで使用されるように、用語「パターン形成デバイス」は、基板の標的部分にパターンを形成するように、放射ビームにその断面でパターンを与えるために用いることができる、任意のデバイスを呼称するものとして、広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、例えば当該のパターンが位相シフト・フィーチャ又はいわゆるアシスト・フィーチャを含む場合には、基板の標的部分の所望のパターンとは正確には対応しない可能性があることに留意されたい。一般的に放射ビームに形成されるパターンは、集積回路のような、標的部分に生成されるデバイス内の、特定の機能層に対応する。

パターン形成デバイスは、透過性又は反射性であってよい。パターン形成デバイスの例には、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィではよく知られており、バイナリ、レベンソン型位相シフト、ハーフトーン型位相シフトのようなマスクタイプ及び様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラマブル・ミラー・アレイの一例は、入射する放射ビームを異なる方向に反射させるために各々を個々に傾けることができる、マトリックス配列の小さな鏡を用いている。傾けられる鏡は、ミラー・マトリックスにより反射される放射ビームにパターンを与える。

ここで使用されているように、用語「投影システム」は、使用される露光放射線に対して、或いは、浸漬流体の使用又は真空の使用など他の要因に対して適切なように、屈折、反射、カタディオプトリック、磁気、電磁、静電光学系を含めて、任意のタイプの投影システム又はその任意の組合せを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語のどの使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義であると見なすことができる。

ここに示されているように、この装置は反射型（例えば、反射マスクを用いている）である。別法として、装置は透過型（例えば、透過マスクを用いている）であってもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアル・ステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプであってもよい。そのような「多ステージ」機では、追加のテーブルを並行に使用することができ、又は１つ又は複数の他のテーブルが露光に用いられている間に、準備のステップを１つ又は複数のテーブルで実行することができる。

リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすように、相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水で、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であってよい。また浸漬液は、例えばマスクと投影システムの間のような、リソグラフィ装置の他の空間に適用されてもよい。浸漬技法は、投影システムの開口数を増すために、当技術分野で良く知られている。ここで使用されるように用語「浸漬」は、基板のような構造を液体中に沈めなければならないことを意味するのではなく、むしろ露光中に投影システムと基板の間に液体が配置されることを、単に意味する。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは照射源ＳＯから放射ビームを受ける。その照射源とリソグラフィ装置は、例えば照射源がエキシマ・レーザである場合には、別体とすることができる。そのような場合、照射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、例えば適切な導光ミラー及び／又はビーム・エキスパンダＢＤを含む、ビーム送達システムＢＤの助けを借りて、放射ビームは照射源ＳＯからイルミネータＩＬに伝えられる。他の場合、例えば照射源が水銀ランプである場合には、照射源はリソグラフィ装置に一体化された一部とすることができる。ビーム送達システムＢＤと共に照射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要な場合、放射システムとも呼称されことがある。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するための、アジャスタＡＤを含んでもよい。一般的にイルミネータの瞳平面内の強度分布の、少なくとも外部及び／又は内部径方向範囲（一般的にσ−外部及びσ−内部と称される）が、調整可能である。さらにイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯのような、様々な他の部品を含んでもよい。イルミネータは、放射ビームがその断面において所望の均一性と強度分布を有するように、調整するために用いられる。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持され、パターン形成デバイス（例えばマスクＭＡ）上に入射し、パターン形成デバイスによりパターン形成される。マスクＭＡを横切り、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、基板Ｗの標的部分上にビームで合焦する。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば干渉デバイス、リニア・エンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、例えば、放射ビームＢの光路内で異なる標的部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び他の位置センサＩＦ１を使用し、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出された後、又はスキャンの最中に、放射ビームＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスク・テーブルＭＴの動作は、第１のポジショナＰＭの一部を形成する、長ストローク・モジュール（粗位置調整）及び短ストローク・モジュール（精位置調整）の助けを借りて、実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの動作は、第２のポジショナＰＷの一部を形成する、長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを用いて、実現することができる。（スキャナではなく）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴはストロークの短いアクチュエータのみに接続されるか、又は固定されてもよい。マスクＭＡと基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を用いて位置合わせすることができる。基板アライメント・マークは、図示されるように標的部分の専用の位置を占めるが、標的部分間の空間（スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られる）に配置されてもよい。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられる場合には、マスク・アライメント・マークはダイの間に配置されてもよい。

図示された装置は、以下のモードの少なくとも１つで用いられることができる。

１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは基本的に静止を維持され、一方放射ビームに加えられた全パターンは標的部分Ｃに一度に投影される（即ち単一静止露光）。次に基板テーブルＷＴは、異なる標的部分Ｃが露光されることができるように、Ｘ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップ・モードでは、照射野の最大サイズが、単一静止照射において結像される標的部分Ｃのサイズを制限する。

２．スキャン・モードでは、放射ビームに加えられたパターンが標的部分Ｃに投影されている間に、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期してスキャンされる（即ち単一動的照射）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度と方向は、投影システムＰＳの倍率（縮率）と画像反転特性により決定される。スキャン・モードでは、露光野の最大サイズは単一動的照射における標的部分の（スキャンしない方向の）幅を決定し、一方スキャン動作の長さは標的部分の（スキャンする方向の）高さを決定する。

他のモードでは、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能なパターン形成デバイスを保持して基本的に静止されており、基板テーブルＷＴは、放射ビームに加えられたパターンが標的部分Ｃに投影されている間に、移動又はスキャンされる。このモードでは、一般的にパルス化された照射源が用いられ、プログラム可能なパターン形成デバイスは、基板テーブルＷＴの各動作後又はスキャンの間、連続的な照射パルスの間で必要に応じて更新される。この動作モードは、以上で言及されたようなタイプの、プログラム可能なミラー・アレイのようなプログラム可能なパターン形成デバイスを用いる、マスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。

以上に記述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードが、同様に用いられてもよい。

図２−６は、各々が本発明のある実施例の一部を示す。図２−４は、リソグラフィ装置における部品をその場でクリーニングするための、クリーニング・システムを概略的に示す。例として、クリーニングされる部品は基板テーブルＷＴである。しかしながら、本発明は他の部品をクリーニングする目的のために適用されてもよいことが、明らかであるはずである。クリーニング・システムＣＳは、クリーニングされるべき部品上の所定の位置ＰＰの少なくとも近接部でクリーニング環境を提供するように構成されている。クリーニング環境は、クリーニングされるべき部品から汚染物を取り除く際に効果的な環境である。

このシステムはさらに、所定の位置上に存在する汚染物のタイプには実質的に無関係な、クリーニング環境を提供するように構成されている。これによる利点は、所定の位置に存在する汚染物のサイズ又は組成、即ち汚染物のタイプについて特別な知識が必要でないことである。汚染物の位置のみが、関係している。汚染物の存在を検出することができる装置、即ちクリーニングされるべき部品上の汚染された位置を決定することができる装置は、その全体を参照により本明細書に組み込む欧州特許第１０９３０２２Ａ号に記載されている。

図２は、クリーニング・システムＣＳをより詳細に示す。クリーニング・システムＣＳは、局所的にプラズマを提供するための、プラズマ・システムを含んでいる。図示されるプラズマ・システムは、衝撃波を提供するように構成される。使用においては、レジストに由来する汚染物は、プラズマによるエッチングで取り除かれる。金属又は酸化物粒子は、衝撃波により吹き飛ばされる。図においては、レジスト粒子の汚染物と金属又は酸化物粒子の間の差異は区別されていない。どちらのタイプも、即ち一般的な汚染物は、ＣＰと呼ばれる。プラズマ・システムはさらに、クリーニングされるべき部品上の所定の位置の近接部でレーザ・ビームの焦点を合わせるように構成される。従って、効率を向上しかつクリーニング時間を削減して、選択的かつ非常に正確にクリーニングすることが可能である。より詳細にはプラズマ・システムは、レーザ・ビームＬＢを提供するためのレーザＬを含んでもよい。例えばミラーＭと合焦レンズＦＬのような光学部品の使用により、レーザ・ビームはクリーニングされるべき部品上の所定の位置ＰＰの近接部で焦点を合わせることができる。この所定の位置ＰＰは、例えば使用の際にウェハを支持するための、ウェハ・テーブルＷＴの突起である、いわゆる「バール」の表面Ｓであってもよい。プラズマ・システムは、それぞれ調波発生器にレーザ・ビームを導き、例えばＵＶレーザ・ビームＵＶＬＢを生成するための、ビーム・スプリッタＢＳ及び調波発生器ＨＧを含んでもよい。この追加のＵＶレーザ・ビームがレーザが焦点を合わせているスポットＦＳに到来した状態で、所定の位置の近傍及び所定の位置ＰＰそれ自体の効果的なクリーニングが効率的な方法で行われることが判明している。レーザは、汚染物粒子とクリーニングされるべき表面との間における急速な膨張差によるＧ力を含めて、クリーニングされるべき表面を加熱する。さらに効率を向上させるために、所定の位置ＰＰとレーザ・ビームＬＢが合焦されるスポットとの間の距離Ｄを最適化する必要がある。この最適化は、当業者による日常的な実験で行うことができる。距離Ｄは例えば、必要とされる精度、及び、生成される精度と距離Ｄとの所定の関係に基づいて、予め設定されてもよい。同様に、適切な距離Ｄを見いだすために、自動化された最適化手続を用いることができる。

プラズマ・システムは、合焦されたレーザ・ビームが、所定の位置に基づいてウェハ・テーブルＷＴの表面を、選択的にスキャンすることができるように構成することができる。本発明による装置のクリーニング・システムの場合、少なくとも所定の位置の近接部で、従って所定の位置それ自体においてクリーニングが行われる。この目的のために、光学部品は回転可能及び／又は移動可能である。しかしながらまた、クリーニング・システム全体がその表面に沿って移動可能であることが可能である。

図３は、本発明の実施例の一部として、クリーニング・システムの代替の実施例を示す。この場合、クリーニング・システムは、所定の位置の近接部で部品を加熱するための、加熱システムを含んでいる。特に加熱システムは、クリーニングされる部品により吸収可能である波長を有するビームを提供するように構成されるレーザを含んでもよい。そのレーザは、クリーニングされる部品の表面に垂直に導かれるビーム、又は示されるように、その表面にある角度でアプローチするビームを提供することができる。所定の位置に存在する汚染物のタイプについて、特別な知識は不必要である。さらにこのレーザは、０．１ミリ秒より長いパルス、又はより具体的には、０．５ミリ秒より長いパルスを有するビームを提供するように構成されてもよい。この実施例は、０．１５ミリ秒より短いパルス、又はより具体的には、０．１０ミリ秒より短いパルスを有するビームを提供するように構成されるレーザを含んでいる。これは、０．１ミリ秒より長い、又は０．５ミリ秒より長いパルスを提供するレーザと同じレーザであってもよい。２つのレーザは、これらの要件を満たすように用いることができる。使用に際してはクリーニングされる部品は、局所的に、即ち所定の位置の少なくとも近接部で加熱される。このタイプのレーザ・ビームはクリーニングされる部品に単に吸収されるので、任意の波長が選択されてよい。汚染物がこのレーザ光を吸収するように、波長を微調整する必要はない。コストを低く抑えるために、赤外波長を有するビームを提供するように構成されたレーザが用いられてもよい。具体的には、波長約１０６４ｎｍが用いられたとき、酸化物粒子とレジスト粒子の双方を含む汚染物が、このクリーニング・システムを用いて、クリーニングすべき部品から取り除かれる。どんな理論に縛られるものでもないが、レジストは伝導により加熱されクリーニングすべき部品から蒸発し、一方金属及び酸化物粒子は、ウェハ・テーブルＷＴとこれらの粒子との間の熱膨張差に起因する高いＧ力によりクリーニングされる部品から解放されると思われる。この実施例の他の利点は、このシステムに用いることができる低コスト・レーザだけでなく、ファイバによる搬送による、必要とされる位置へのレーザ光の好都合な送達に関連する。

図４は、本発明の実施例の一部として、他のクリーニング・システムを示す。このクリーニング・システムは、局所的に雪の粒子ＪＳを提供する、スノー・システムを含んでいる。具体的には、このクリーニング・システムは、雪の粒子の噴流を提供するように構成される。雪の粒子は、炭酸ガス及び／又はアルゴンで形成することができる。雪の粒子を提供する装置と方法は、例えば米国特許６０９９３９６号及び米国特許６０６６０３２号から周知であり、それらの双方が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、圧力下でコンテナＣＯに貯蔵され、導管ＣＤを通ってノズルＮに導かれた後に膨張する液体の炭酸ガスは、冷却されて大部分がミクロン・サイズの柔らかい雪の粒子を形成する。クリーニングすべき部品からの汚染物の除去は、有機汚染物（レジスト）の場合には溶解で、また、金属及び／又は酸化物粒子のような粒子を除去するためには衝撃により、また、クリーニングすべき部品の急速な冷却、及び汚染物とクリーニングすべき部品との間の大きな熱的「収縮」の差異による、汚染物とクリーニングすべき部品との間の接着力の低下により行われる可能性がある。雪の粒子はまた、研磨作用の結果としてレジスト粒子を取り去ることができる。このクリーニング・システムは、クリーニング後の温度回復時間を削減するために、加熱デバイスと組合せたり、又はそれを含むことができる。この実施例は、使用において、非常に効率的なクリーニング装置であり、低コストであり、クリーニングすべき部品に損傷を与えないことを示している。このクリーニング・システムは、汚染物及びクリーニングすべき部品のタイプには、実質的に無関係に動作する。

雪の粒子の噴流は、雪の粒子が所定の位置の少なくとも近接部に到着するように位置合わせされるべきであるが、精度は殆ど必要とされない。一般的に、クリーニングされるスポットが相対的に大きい場合には、位置合わせは相対的に不正確であってよい。また、比較的大きなスポットのクリーニングのために、他のノズルが用いられてもよい。ノズルは、クリーニング効率を向上するように設計することができる。例えば、「Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｓｎｏｗ ｃｌｅａｎｉｎｇ−Ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｅａｎｉｎｇ」、Ｒ．Ｓｈｅｒｍａｎ，Ｐａｕｌ Ａｄａｍｓ、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｌｅａｎｉｎｇ‘９５ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、ｐ．２７１−３００に記載されているように、ベンチュリの使用が考えられる。同様に、ノズルの実際の出口の形状とサイズを最適化することができる。さらに、雪の粒子の生成のために、一度又は二度の膨張を適用することが可能である。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４８０６１７１号に記載されているような、クリーニング中に雪のサイズと速度を調整する周知の方法が、同様に用いられてもよい。ノズルの位置配向は、雪の粒子の浪費を最小限に抑えるように最適化することができる。当業者なら、日常の実験を用いて、クリーニングが効率的であるとき、クリーニングすべき部品の表面に対するノズルの最適な角度を見いだすことができる。

クリーニングすべき表面が、例えば所定のスキャンのために移動する方向とは逆方向に雪の噴流を適用するように、スノー・システムを構成することが可能である。その場合雪の粒子の衝撃は、増大した相対速度によるものとなり、より強い衝撃力となり、クリーニング効率を高める。

システムは、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５７２５１５４号に記載されているように、雪片の噴流の方向及び／又は角度を自動的に調整するように構成されてもよい。スノー・システムを用いるクリーニングはさらに、ステッピング・モード及びスキャン・モードでも用いられてもよい。

例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５７２５１５４号に記載されているように、このスノー・システムが、雪の粒子のパルス化された噴流を提供するように構成されることができる。これは、バルブを切り換えることにより、又は例えばノズルを振動させるように駆動することで、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６５３０８２３号に記載されているように、ある種の「雪かき機」の効果に導くことにより、実行することができる。バルブは、起動時間及び停止時間を最少にするために、及び立ち上がりの良い応答を提供するために、ノズルの出口の近くに配置される。バルブは出口に組み込まれ、雪の粒子の流れを制御する。ノズルを出る雪の粒子を加速するために、高速のガスがノズルに注入されるように、スノー・システムが構成されてもよい。米国特許第５７２５１５４号に記載されているように、クリーニングすべき部品の冷却を低減するために、かつクリーニングすべき部品の静電気の帯電を低減するために、このガスはそれぞれ暖かいガス及び／又はイオン化されたガスであってもよい。また、断熱膨張中に生成される雪の粒子の上に、低温の窒素ガスを注入するように、スノー・システムが構成されることも可能である。雪の粒子の硬度が増大し、従ってクリーニングすべき部品の研磨によるクリーニングは、より充分になる。さらに、雪の粒子を提供するため用いられることができるガス、例えば炭酸ガスの圧力を測定及び／又は制御するための制御システムを含むように、スノー・システムが構成されることが可能である。この制御システムは、圧力ゲージ及び／又は、例えばガスが貯蔵されたコンテナの嵩を確立する機器を含んでもよい。ノズルを通過するガスの圧力は、増大させることができる。これは、圧縮装置又は、例えばガスが貯蔵されたコンテナを加熱するために構成された装置を用いて実行することができる。

クリーニング・システムとしてスノー・システムを含むリソグラフィ装置は、クリーニングすべき部品のダウンタイムを低減するために復旧システムを含んでもよい。この復旧システムは、クリーニングされた又はクリーニングされている部品に熱を提供するように構成することができる。これは、加熱噴流、加熱光源、又はクリーニングすべき部品への加熱装置の内蔵により実施することができる。例えば加熱装置を、ウェハ・テーブルに組み込むことが考えられる。雪の粒子の噴流のスポット径を最小限に抑えることにより復旧時間を低減すること、及び／又は位置合わせを改善することも可能である。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５７２５１５４号に記載されているように、断続的に雪の粒子の噴流を提供するようにスノー・システムが構成されることも可能である。スノー・システムは、第１のクリーニングすべき位置から第２のクリーニングすべき位置に、ノズルの向きが変更される場合、雪の粒子がでないように構成することができる。ウェハ・テーブル全体が、クリーニングすべき所定の位置と見なされるとき、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６０９９３９６号に記載されているように、専用のノズル、放射状のノズル又は平らな広いノズルを使用することができる。

クリーニング・システムとしてスノー・システムを含むリソグラフィ装置は、クリーニングすべき部品の周囲を、相対的に低い湿度に保つように構成することができる。しかしながら、米国特許第５７２５１５４号に記載されているように、クリーニングすべき部品上の所定の位置に溶剤を添加することもまた、一般にクリーニング効率を高めるので可能である。

クリーニングすべき部品の静電気の帯電をさらに防止するために、部品を接地する、又は例えばクリーニングすべき部品に届くイオン化気体で取り囲むことができる。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６５３０８２３号に記載されているように、スノー・システムの管及び／又はを接地することも可能である。クリーニング・システムとしてスノー・システムを含むリソグラフィ装置が、クリーニングされた部品から解放された汚染物粒子を取り除くことを目的とする、ガス・フローを提供するためのガス・フロー制御システムをさらに含んでもよい。

雪の粒子が炭酸ガスを含んでいる場合、フィルタのような炭酸ガス浄化機をスノー・システムが含んでもよい。そのような浄化機は、炭酸ガスとは異なるガスで形成された、雪の粒子を提供するように構成されたスノー・システムでも、同様に用いられてもよい。

図５は、リソグラフィ装置の部品からその場で汚染物を取り除くクリーニング方法を概略的に示す。第１ステップＳ１では、汚染物を直接又は間接に検出することができる。汚染物の直接検出は、専用の装置が汚染物を検出した可能性があるとき行うことができる。この場合、汚染物を即時に追跡し、それにより、クリーニングすべき部品上で所定の位置の数を識別することができる（図５のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。そのような専用の装置は、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許第１０９３０２２号に記載されている。汚染物の間接検出は、リソグラフィ装置により生産されるデバイスに関して必要とされる仕様が満たされないとき、又は重畳不良（重畳不良は、複数の基板上に同様のパターンが転写されるときの再現性不能を指す）が見られるとき行うことができる。この場合、欧州特許第１０９３０２２Ａ２号に記載されているような装置を使用し、汚染物を追跡し（Ｓ２）、クリーニングすべき必要がある所定の位置を識別することができる（Ｓ３）。ひとたび汚染物が存在する位置が識別される、即ち所定の位置が判ると、上述のクリーニング・システムを用いて、その所定の位置でクリーニングを行うことができる（Ｓ４）。所定の位置のクリーニング後に、リソグラフィ装置は通常の動作に戻ることができる。これは最終的に、検出されることになる汚染物に再び通じることになり、ステップＳ１は、以上に概説したようなクリーニング方法の開始を再度起動することができる。

図６は、本発明の一実施例よるクリーニング方法を概略的に示す。この場合、所定の位置をクリーニングした後に、リソグラフィ装置の通常の動作が続き、再び所定の位置のクリーニングが続く。この実施例では、所定の位置は、各場所の汚染物の存在を検出することなく、予め決定されている。これは例えば、アライメント・マーカ及び／又はアライメント・マーカの下及び／又は周囲の位置が、所定の位置を、及びそれぞれ所定の位置の近接部を形成する場合である。高い精度要件を首尾一貫して満たすために、汚染物が検出されるのを最初に待つことなく、そのような位置を周期的にクリーニングすることが必要とされる可能性がある。これはアライメント・マーカのみに適用されるのではなく、ミラー表面のような、位置を決定するために使用される表面にも適用される可能性がある。同様にレンズの能力の決定の際は、汚染されていない表面が必要である。これらの表面は、上述の方法とクリーニング装置によりクリーニングすることができる。一般にこの装置は、少なくとも１つの光学部品及び／又は位置に敏感な部品をクリーニングするように構成することができる。この装置はさらに、基板テーブルのような、位置に敏感な部品をクリーニングするとき、その部品の両面がクリーニングすることができるように構成することができる。クリーニングすべき部品は、干渉計のミラー・ブロック（どちら側でも）、光学センサ、及び反射素子を含むことができる。

本文中では、ＩＣの製造時におけるリソグラフィ装置の使用を具体的に参照することがあり得るが、本明細書で述べられているリソグラフィ装置には、集積光学系、磁区メモリ用のガイド及び検出パターン、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など、他の応用分野があり得ることを理解されたい。当業者なら、そのような代替の応用分野の文脈において、本明細書における用語「ウェハ」又は「ダイ」のどのような使用も、それぞれより一般的な用語である「基板」又は「標的部分」と同義と見なすことができることを理解するであろう。本明細書で参照されている基板は、露光の前後に、例えば、トラック（一般に、レジストの層を基板に付着し、露光されたレジストを現像するツール）、測定、及び／又は検査ツール内で処理することができる。適用可能な場合、本明細書における開示は、そのような、また他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理することができ、その結果、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済みの層をすでに含む基板を指すこともあり得る。

上記では、本発明の諸実施例の使用を、光リソグラフィの文脈で具体的に参照することがあるが、本発明は、他の応用分野、例えばインプリント・リソグラフィで使用することができ、状況において可能な場合、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の起伏形状により、基板上で作成されるパターンが画定される。パターン形成デバイスの起伏形状を、基板に供給されたレジストの層内に押し付けることができ、そのとき、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せを加えることによってレジストを硬化させる。パターン形成デバイスは、レジストから移動され、レジストが硬化した後でレジスト内にパターンを残す。

本明細書で使用される用語「放射線」及び「ビーム」は、（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外線（ＵＶ）及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）、並びに、イオン・ビーム又は電子ビームなど粒子ビームを含む、あらゆるタイプの電磁放射線を包含する。

用語「レンズ」は、状況において可能な場合、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電光学部品を含む、種々のタイプの光学部品の任意の１つ、又はその組合せを意味する。

以上では、本発明の特別な実施例が記述されているが、本発明は記述された以外の方法で、実行されてもよいことを理解されたい。例えば本発明は、以上に開示されたような方法を記述する、機械可読命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、又は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媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光学ディスク）の形態をとってもよい。

以上の記述は、例であって限定を意図していない。以上に記載された請求項の範囲から逸脱することなく、記述されたような本発明への変形がなされうることは、当業者には自明であろう。

本発明の一実施例による、リソグラフィ装置の図である。 本発明の一実施例の一部の、概略図である。 本発明の一実施例の一部の、概略図である。 本発明の一実施例の一部の、概略図である。 本発明の一実施例の一部の、概略図である。 本発明の一実施例の一部の、概略図である。

符号の説明

Ｂ 放射ビーム
Ｃ 標的部分
ＣＳ クリーニング・システム
ＣＯ コンデンサ
ＩＦ１ 位置センサ
ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム（イルミネータ）
ＩＮ インテグレータ
Ｍ１ マスク・アライメント・マーク
Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
ＭＡ パターン形成デバイス（マスク）
ＭＴ 支持構造（マスク・テーブル）
Ｐ１ 基板アライメント・マーク
Ｐ２ 基板アライメント・マーク
ＰＭ 第１のポジショナ
ＰＳ 投影システム
ＰＷ 第２のポジショナ
ＳＯ 照射源
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル（ウェハ・テーブル）

Claims (40)

1. 放射ビームを調整するための照明システムと、
   放射ビームにその断面でパターンを与えるように構成されたパターン形成デバイスを支持するための支持構造と、
   基板を支持するための基板テーブルと、
   前記基板の標的部分に、前記パターン形成された放射ビームを投影するための投影システムと、
   リソグラフィ装置内の部品をその場でクリーニングするためのクリーニング・システムであって、クリーニングすべき部品上の所定の位置の隣接部にクリーニング環境を提供するように構成され、さらに、前記所定の位置に存在する、汚染物のタイプには実質的に無関係に、前記クリーニング環境を提供するように構成されるクリーニング・システムとを含むリソグラフィ装置。
2. 前記クリーニング・システムが、局所的にプラズマを提供するためのプラズマ・システムを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記プラズマ・システムが衝撃波を提供するように構成された、請求項２に記載の装置。
4. 前記プラズマ・システムが、クリーニングすべき部品上の前記所定の位置の隣接部に、レーザ・ビームを合焦するように構成された、請求項３に記載の装置。
5. 前記クリーニング・システムが、前記所定の位置の隣接部に、クリーニングすべき前記部品を加熱するための加熱システムを含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記加熱システムが、クリーニングすべき前記部品により吸収されうる波長を有する、ビームを提供するように構成された、請求項５に記載の装置。
7. 前記レーザが、約０．１ミリ秒より長いパルスを有するビームを提供するように構成され、かつ約１５ナノ秒より短いパルスを有するビームを提供するように構成された、請求項６に記載の装置。
8. 前記レーザが、赤外線波長を有するビームを提供するように構成された、請求項６に記載の装置。
9. 前記赤外線波長が１０６４ｎｍである、請求項８に記載の装置。
10. 前記クリーニング・システムが、局所的に雪の粒子を提供するためのスノー・システムを含む、請求項１に記載の装置。
11. 前記クリーニング・システムが、前記雪の粒子の噴流を提供するように構成された、請求項１０に記載の装置。
12. 前記雪の粒子が、炭酸ガス及び／又はアルゴンから形成された、請求項１０に記載の装置。
13. クリーニングすべき前記部品が、基板テーブルを含む、請求項１に記載の装置。
14. 前記装置は、前記基板テーブルの両面がクリーニングされるように構成された、請求項１３に記載の装置。
15. クリーニングすべき前記部品が、少なくとも１つの光学部品を含む、請求項１に記載の装置。
16. 前記光学部品がミラーを含む、請求項１５に記載の装置。
17. 前記所定の位置の前記近接部が、アライメント・マーカ及び／又はクリーニングすべき前記部品の、周囲の少なくとも一部を形成する場所を含む、請求項１に記載の装置。
18. 前記クリーニング・システムが、前記クリーニング環境を周期的に提供するように構成された、請求項１７に記載の装置。
19. リソグラフィ装置内の部品を、その場でクリーニングするためのクリーニング・システムであって、前記部品上の所定の位置の隣接部に、クリーニング環境を提供するように構成され、さらに、汚染物のタイプには実質的に無関係に、前記クリーニング環境を提供するように構成されたクリーニング・システム。
20. 前記所定の位置の前記近接部が、アライメント・マーカの下及び／又は周囲の場所を含む、請求項１９に記載のクリーニング・システム。
21. 前記クリーニング・システムが、前記クリーニング環境を周期的に提供するように構成された、請求項１９に記載のクリーニング・システム。
22. リソグラフィ装置内の部品から汚染物をその場で取り除くためのクリーニング方法であって、
    前記部品の所定の位置の隣接部に、取り除かれる汚染物のタイプに無関係なクリーニング環境を生成するステップと、
    前記部品からその場で前記汚染物を取り除くステップとを含むクリーニング方法。
23. 前記所定の位置の前記近接部に、局所的にプラズマを提供するステップを含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
24. プラズマの衝撃波を提供するステップを含む、請求項２３に記載のクリーニング方法。
25. 前記所定の位置の隣接部にレーザ・ビームを合焦するステップを含む、請求項２４に記載のクリーニング方法。
26. 前記所定の位置の前記近接部内の前記部品を加熱するステップを含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
27. 前記部品により吸収されうる波長を有するレーザ・ビームを提供するステップを含む、請求項２６に記載のクリーニング方法。
28. 前記レーザ・ビームを０．１ミリ秒より長い間、パルスするステップを含む、請求項２７に記載のクリーニング方法。
29. 前記レーザ・ビームが赤外線波長を有する、請求項２７に記載のクリーニング方法。
30. 前記赤外線波長が１０６４ｎｍである、請求項２９に記載のクリーニング方法。
31. 前記所定の位置の前記近接部に、局所的に雪の粒子を生成するステップを含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
32. 前記雪の粒子の噴流を生成するステップを含む、請求項３１に記載のクリーニング方法。
33. 前記雪の粒子が、炭酸ガス及び／又はアルゴンから形成された、請求項３１に記載の装置。
34. 前記部品が、基板テーブルを含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
35. 前記基板テーブルの両面をクリーニングするステップを含む、請求項３４に記載のクリーニング方法。
36. 前記部品が、少なくとも１つの光学部品を含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
37. 前記光学部品がミラーを含む、請求項３６に記載のクリーニング方法。
38. 前記所定の位置の前記近接部が、アライメント・マーカの下及び／又は周囲の場所を含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
39. 前記クリーニング環境を周期的に生成するステップを含む、請求項２２に記載のクリーニング方法。
40. リソグラフィ装置内の部品から汚染物をその場で取り除くためのクリーニング方法であって、
    前記部品上の前記汚染物を検出するステップと、
    前記部品上の、クリーニングすべき所定の位置を識別するステップと、
    前記所定の位置の近接部内にあるクリーニング環境を提供するように構成されたクリーニング・システムで前記所定の位置をその場でクリーニングするステップであって、前記システムがさらに、汚染物のタイプには実質的に無関係に、前記クリーニング環境を提供するように構成されるステップとを含むクリーニング方法。

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