JP2007096309A - リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびそれによって製造されたデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびそれによって製造されたデバイスを提供する。
【解決手段】パターン形成構造物からパターンを基板に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、基板を保持するように構成された基板ホルダと、当該基板ホルダへの基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に基板の温度を調節して基板ホルダの温度に実質的に一致させるように構成された基板温度調節器とを備える。さらに、パターン形成構造物を保持するように構成されたパターン形成構造物ホルダと、当該パターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動の前にパターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびそれによって製造されたデバイスに関する。

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機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、マスクともレチクルとも呼ばれるパターン形成構造物を用いて、ＩＣの個々の層に形成される回路パターンを作り出すのがよい。このパターンを、基板（例えばシリコンウエハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部、一つのダイ、または数個のダイを含む）に転写するのがよい。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた放射線感光材料（レジスト）の層への画像形成による。一般に、一枚の基板は隣り合うターゲット部分のネットワークを含み、これらの隣り合うターゲット部分に順番にパターン形成する。既知のリソグラフィ装置には、ターゲット部分にパターン全体を一度に露光させることによってそれぞれのターゲット部分を照射する、いわゆるステッパと、放射ビームによってパターンを所定の方向（「スキャン」方向）にスキャンしながら、この方向に平行にまたは反平行に基板を同期スキャンさせることによってそれぞれのターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナとが含まれる。基板にパターンを押印することによって、パターン形成構造物から基板にパターンを転写することも可能である。

既知のリソグラフィ装置では、リソグラフィ・プロセスの間、基板ホルダによって基板を保持することがある。基板ホルダの平均温度は、使用中に変化することがある。例えば、一定の時間の間に、例えば露光シーケンスの間の入射露光放射によって生じる加熱によって、および／または近傍のアクチュエータまたはモータによって生じる加熱に起因して、基板ホルダの平均温度が上昇することがある。これによって、基板と基板ホルダとの間に温度ズレが生じ、この温度ズレの結果、基板歪みおよび／またはオーバレイ誤差を生じることがある。

さらに、既知のリソグラフィ装置では、リソグラフィ・プロセスの間、パターン形成構造物（レチクル）を、それぞれのパターン形成構造物ホルダによって保持することができる。既知の装置および方法では、パターン形成構造物の温度は、パターン形成構造物ホルダに移された直後に、入射露光放射によって照射されることによって上昇する（例えば室温から室温より数度高い温度に）。その結果生じるパターン形成構造物とパターン形成構造物ホルダとの間の温度ズレによって、パターン形成構造物の歪み、パターン形成構造物の変形およびオーバレイ誤差が生じることがある。米国特許第６，３４２，９４１号によれば、マスクの固有の熱膨張飽和点を計算または測定し、計算または測定された熱膨張飽和点にマスクが達するように、露出光でマスクを照射することによって、有害なレチクル熱膨張の効果を予防する。
米国特許第６，３４２，９４１号公報

本発明の実施態様によれば、パターン形成構造物からパターンを基板に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、基板を保持するように構成された基板ホルダと、基板ホルダへの基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に、基板の温度を調節して基板ホルダの温度に実質的に一致させるように構成された基板温度調節器とを含む装置が提供される。

さらに、本発明の実施態様によれば、基板支持構造物によって保持されている基板にパターン形成構造物から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であって、基板支持構造物上への基板の位置決め前、位置決め中、または位置決め前および位置決め中に、基板支持構造物の温度に基づいて基板の温度を能動制御するように構成された温度制御システムを含む装置が提供される。

さらに、別の実施態様では、パターン形成構造物からパターンを基板に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、パターン形成構造物を保持するように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、パターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動前にパターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器であって、第二のパターン形成構造ホルダを備えるパターン形成構造物温度調節器、および第一のパターン形成構造物ホルダと第二のパターン形成構造物ホルダとを温度調節して実質的に同じ温度に一致させる少なくとも一つのシステムを含む装置が提供される。

さらに、実施態様によれば、パターン形成構造物からパターンを基板に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、動作時にパターン形成構造物を保持するように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、パターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動前にパターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器と、を含み、パターン形成構造物温度調節器は、第二のパターン形成構造物ホルダを備え、第二のパターン形成構造物ホルダは、第一のパターン形成構造物ホルダと実質的に同じ方法でパターン形成構造物を保持するように構成されている装置が提供される。

実施態様によれば、パターン形成構造物からパターンを基板に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、パターン形成構造物を保持してパターンを基板に転写する放射を受け取るように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、パターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動前に、パターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器と、を含み、パターン形成構造物温度調節器は、パターン形成構造物を用いてパターンを基板に転写する後続のパターン形成構造物照射と実質的に同様な方法でパターン形成構造物を照射するように構成されている装置が提供される。

本発明の実施態様によれば、本明細書に記載されるリソグラフィ装置の使用が提供される。

本発明の実施態様によれば、デバイス製造方法であって、基板ホルダへの基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に、基板の温度を調節して基板ホルダの温度に実質的に一致させる工程と、基板を基板ホルダに移した後、パターン形成構造物からパターンを基板に転写する工程とを含む方法が提供される。

本発明の実施態様によれば、リソグラフィ方法であって、基板支持構造物への基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に、基板の温度を実質的に基板支持構造物の温度に能動制御する工程と、基板を基板支持構造物に移した後、パターン形成構造物からパターンを基板に転写する工程とを含む方法が提供される。

例えば、本方法は、基板が基板取り扱い器中に保持されているとき、基板の温度を能動制御する工程を含んでよい。さらに、本方法は、基板を基板取り扱い器中に移し、移動後、基板の温度を能動制御して基板支持構造物の瞬間温度に実質的に一致させる工程を含んでよい。さらに、空気シャワーを用いて、基板の温度を能動制御してよい。

例えば、ある実施態様では、本方法は、空気シャワーから流れ出る空気の温度が基板支持構造物の温度に実質的に一致するように、または、空気シャワーから流れ出る空気が一定時間内に基板を基板支持構造物の温度に一致させることができるように、空気シャワーを制御する工程を含んでよい。

本発明の実施態様によれば、基板を取り扱うための方法であって、例えば、基板を基板支持体上に移動させる前、および／または、基板支持体への基板の移動中に、基板支持体の瞬間平均温度を測定し、基板を基板支持体の測定瞬間平均温度に実質的に調節する工程を含む方法が提供される。

さらに別の実施態様では、デバイス製造方法は、第一のパターン形成構造物ホルダによってパターン形成構造物を保持し、パターン形成構造物を照射してパターン形成構造物からパターンを複数の基板に順番に転写するシーケンスを提供する工程と、第一のパターン形成構造物ホルダによってパターン形成構造物を保持する前に、パターン形成構造物の温度を調節する工程とを含み、パターン形成構造物の温度調節工程は、パターン形成構造物を第一のパターン形成構造物ホルダによって保持してパターン形成構造物を照射する前記のシーケンスの少なくとも一部と実質的に同様な方法で、パターン形成構造物を照射することを含む。

さらに、デバイス製造方法は、パターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動前、移動中、または移動前および移動中に、パターン形成構造物の温度がパターン形成構造物ホルダの瞬間温度より高くなるようにパターン形成構造物を加熱する工程を含んでよい。

本発明の実施態様によれば、本明細書に記載される諸方法および／またはリソグラフィ装置を用いて製造されたデバイスが提供される。

次に、例としてだけ、添付の概略図を参照して、本発明の実施態様を説明する。一致する図中の参照符号は、一致する部品を示す。

図１は、本発明の実施態様によるリソグラフィ装置１の概略を示す。装置１は、以下を含むことができる。

−放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または別の種類の放射）を調節するように構成された照射システム（照射器）ＩＬ。

−パターン形成構造物（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、一定のパラメータによってパターン形成構造物を正確に位置決めするように構成された第一の位置決め装置ＰＭに接続された支持構造物（例えばマスクテーブル）ＭＴ。

−基板ホルダであって、基板（例えばレジスト被覆ウエハ）Ｗを保持するように構築され、一定のパラメータによって基板を正確に位置決めするように構成された第二の位置決め装置ＰＷに接続された、基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴを有するチャック４を含むことができる基板ホルダを備える基板ステージ３。

−パターン形成構造物ＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば一つ以上のダイを含む）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。

−基板を取り扱う、例えば、基板を基板テーブルに移す前に、一つ以上の基板を一時保管するように構成された基板取り扱い器２。例えば予備位置合わせ用に、そのような取り扱い器を構成してもよい。例えば、基板交換のために、基板テーブルまたは基板テーブルの一部を基板取り扱い器２に近づけたり遠ざけたりできるようにしてもよい。基板取り扱い器２は、本装置の他の部品に対して、別個の構成部品であってもよく、またはモジュール構成部品であってもよい。例えば、基板取り扱い器２は、一つ以上の雰囲気遮断装置（示していない）を備えてもよく、または一つ以上の雰囲気遮断装置に接続してもよい。さらに、本装置は、一つ以上のそのような基板取り扱い器を備えてもよい。

照射システムは、放射を誘導し、形成し、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気またはその他の種類の光学構成部品、あるいはそれらの任意の組み合わせなど、さまざまな種類の光学構成部品を含むとよい。

支持構造物は、パターン形成構造物の配向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターン形成構造物が真空環境中に保持されているか否かなど、その他の条件に依存する方法で、パターン形成構造物を保持する。支持体構造物は、機械、真空、静電気またはその他の固定化技法を用いてパターン形成構造物を保持してよい。例えば、支持構造物は、フレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて、固定式であるか、または可動式であるとよい。支持構造物は、例えば、投影システムに対してパターン形成構造物が所望の位置にあることを保証するとよい。本明細書中の用語「レチクル」または「マスク」のいかなる使用も、より一般的な用語「パターン形成構造物」と同義とみなすとよい。

本明細書で用いられる用語「パターン形成構造物」は、放射ビームの断面にパターンを付与し、これによって、基板のターゲット部分にパターンを作り出すために用いることができる任意のデバイスを指すものとして、広義に解釈すべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相をシフトさせる構成要素、またはいわゆるアシスト構成要素を備える場合、基板のターゲット部分の所望のパターンに厳密に対応しないことがある点に注意すべきである。一般に、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路など、ターゲット部分に作り出されるデバイス中の特定の機能層に対応する。

パターン形成構造物は、透過型であってもよく、または反射型であってもよい。パターン形成構造物の例は、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィでは公知であり、バイナリー・マスク、交互位相シフト・マスクおよび減衰型位相シフト・マスク、ならびにさまざまな種類のハイブリッド・マスクなどの種類のマスクを含む。プログラマブル・ミラー・アレイの例は、小型ミラーのマトリックス配置を使用し、小型ミラーのそれぞれを個別に傾け、これによって、入射する放射ビームをさまざまな方向に反射させることができる。傾けられたミラーは、ミラーのマトリックスによって反射される放射ビーム中にパターンを付与する。

本明細書で用いられる用語「投影システム」は、用いられる露光放射に適するものとして、あるいは液浸液の使用または真空の使用など、その他の因子に適するものとして、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型および静電気型光学システム、またはそれらの任意の組み合わせを含むいかなる種類の投影システムも包含するものとして、広義に解釈すべきである。本明細書中の用語「投影レンズ」のいかなる使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義であるとみなすとよい。

本明細書に示されるように、本装置は、透過型である（例えば、透過型マスクを使用する）。あるいは、本装置は反射型であるとよい（例えば、上記で参照された種類のプログラマブル・ミラー・アレイを使用する、または反射型マスクを使用する）。

本リソグラフィ装置は、二つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または二つ以上の支持構造物）を有する種類であるとよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して用いるか、または、一つ以上のテーブル上で予備工程を実行しながら、一つ以上のその他のテーブルを露光に用いるとよい。

本リソグラフィ装置は、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水または別の適当な液体によって基板の少なくとも一部を覆い、その結果、投影システムと基板との間の空間が満たされる種類であるとよい。リソグラフィ装置中のその他の空間、例えば、パターン形成構造物と投影システムとの間に、液浸液を使用してもよい。当分野では、液浸技法は、投影システムの開口数を増加させるとして公知である。本明細書で用いられる用語「液浸」は、基板などの構造物を液体中に沈めなければならないことを意味せず、露光の間、投影システムと基板との間に液体が配置されていることを意味するだけである。

図１を参照すると、照射器ＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。光源とリソグラフィ装置とは、例えば光源がエキシマレーザのとき、別々の実体であるとよい。そのような場合、光源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームは、例えば、適当な誘導ミラーおよび／またはビーム・エキスパンダーを備えるビーム供給システムＢＤの助けを借りて、光源ＳＯから照射器ＩＬに通過する。その他の場合、例えば光源が水銀ランプのとき、光源はリソグラフィ装置の統合部品であるとよい。光源ＳＯと照射器ＩＬとは、必要ならビーム供給システムＢＤと合せて、放射システムと呼ぶとよい。

照射器ＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するための調節装置ＡＤを含むとよい。一般に、照射器の瞳孔面の強度分布の少なくとも外径広がりおよび／または内径広がり（普通はそれぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）は、調節することができる。さらに、照射器ＩＬは、積分装置ＩＮおよび集光装置ＣＯなど、さまざまな他の構成部品を含むとよい。照射器を用いて放射ビームを調節し、放射ビームの断面中の所望の均一性および強度分布を得るとよい。

放射ビームＢは、支持構造物（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターン形成構造物（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターン形成構造物によってパターンを付与される。例えば、動作中に、詳しくは、それぞれの液体供給システムによって供給される水などの液体を用いて、マスクテーブルＭＴを温度調節して、例えば、動作中のマスクテーブルＭＴから熱を除去してよい。パターン形成構造物ＭＡを通過した後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。第二の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、線形エンコーダまたは静電容量センサ）との助けを借りて、基板テーブルＷＴを正確に動かし、その結果、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの通路に位置決めしてよい。同様に、第一の位置決め装置ＰＭと別の位置センサ（図１には明示的に示していない）とを用いて、例えば、マスクライブラリからの機械的な取り出し後、またはスキャン中に、パターン形成構造物ＭＡを放射ビームＢの通路に対して正確に位置決めしてよい。一般に、第一の位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗位置決め）とショートストロークモジュール（微位置決め）との助けを借りて、支持構造物ＭＴの移動を実現するとよい。同様に、第二の位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールとショートストロークモジュールとを用いて、基板テーブルＷＴの移動を実現するとよい。ステッパの場合（スキャナと対比して）、支持構造物ＭＴをショートストロークアクチュエータにだけ接続するとよく、または固定するとよい。パターン形成構造物位置決めマークＭ１、Ｍ２と基板位置決めマークＰ１、Ｐ２とを用いて、パターン形成構造物ＭＡと基板Ｗとを位置決めするとよい。図に示した基板位置決めマークは専用のターゲット部分を占有しているが、ターゲット部分の間の空間にこれらのマークを配置する（これらのマークは、スクライブ・レーン位置決めマークとして知られている）とよい。同様に、パターン形成構造物ＭＡ上に二つ以上のダイが設けられている場合には、パターン形成構造物位置決めマークをダイの間に配置するとよい。

図に示した装置は、以下のモードの少なくとも一つで用いることができると考えられる。

１．ステップモードでは、支持構造物ＭＴと基板テーブルＷＴとを基本的に固定し、放射ビームに付与されたパターン全体をターゲット部分Ｃに一度に投影（すなわち単一静的露光）する。次に、基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向に移動させ、これによって、別のターゲット部分Ｃを露光させることができる。ステップモードでは、露光視野の最大サイズが、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズの限界を定める。

２．スキャンモードでは、支持構造物ＭＴと基板テーブルＷＴとを同期スキャンしながら、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影（すなわち単一動的露光）する。支持構造物ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速さおよび方向は、投影システムＰＳの倍率（縮尺率）および画像反転特性によって定めるとよい。スキャンモードでは、露光視野の最大値サイズが単一動的露光のターゲット部分の幅（非スキャン方向）の限界を定める、一方、スキャン運動の長さがターゲット部分の高さ（スキャン方向）を定める。

３．別のモードでは、支持構造物ＭＴを基本的に固定してプログラマブル・パターン形成構造物を保持させ、基板テーブルＷＴを移動またはスキャンしながら、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般に、パルス放射源を使用し、基板テーブルＷＴの各移動後またはスキャン中の連続放射パルスの合間に、必要に応じてプログラマブル・パターン形成構造物を更新する。この動作モードは、上記で参照した種類のプログラマブル・ミラー・アレイなどのプログラマブル・パターン形成構造物を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。

上記で説明した使用モードの組み合わせおよび／または変化形、あるいはまったく異なる使用モードを使用してもよい。

図２は、リソグラフィ装置１のある実施態様を示す。図２では、装置の一部だけを示す。図２の実施態様は、リソグラフィ装置１および／または図１に示した実施態様の上記の特徴のすべてまたはいくつかを含んでよい。図とは異なるように、リソグラフィ装置を構築してもよい。

図２に示した装置１は、基板取り扱い器２と、基板ステージ３とを備える。基板ステージ３は基板ホルダを備え、基板ホルダは、例えば、基板テーブルＷＴを保持するチャック４を備える。図とは異なるように、基板ホルダ４、ＷＴを構成してもよい。図２では、チャック４と支持体テーブルＷＴとを一体部品（基板ホルダ）として図示しているが、一般に、これらは別個の部分であってよい。図２に示したように、基板テーブルＷＴによって基板Ｗ、例えば投影ビームによって照らされることになる基板Ｗを保持することができ、これによって、使用中に、パターン形成構造物からのパターンを基板に転写することができる。そのような投影ビームおよびパターン形成構造物は、図２には示していないが、当業者には自明のように、例えば、図１に関して上記で説明したように構成してよい。

基板ステージおよび／または基板ホルダは、さまざまに構成してよい。例えば、使用中に基板Ｗに対面する基板テーブルＷＴの支持面は、支持突起物または出っ張りを備えるとよい。そのような突起物は、使用中に、基板Ｗの表面に機械的に接触することができる。さらに、またはあるいは、基板テーブルＷＴおよび／またはチャック４は、冷却水システム、および／または、基板テーブルＷＴおよび／またはチャック４に、および／または基板テーブルＷＴおよび／またはチャック４を通して、冷却水を供給するように構成された水冷式熱シールドなどの冷却装置を含むとよいことがある。例えば、基板テーブルＷＴは、使用中に冷却水を供給して基板テーブルＷＴを冷却することができる狭いチャネルを備えるとよい。さらに、またはあるいは、例えば、チャック４は、水冷式熱シールドを備えるとよい。そのような冷却水システムは、これらの図に示していない。

基板ステージは、投影システムに対して基板を位置決めするさまざまな位置決め装置を備えてよい（図２にそのようなシステムは示されていないが、図１に投影システムの例が見える）。

基板取り扱い器２もさまざまに構成することができる。例えば、基板取り扱い器２は、所望の時間、一つ以上の基板を保持または保管するように構成するとよい。

基板取り扱い器２を、一つ以上の基板を装置１の周囲から受け取り、一つ以上の基板を一時保管し、一つ以上の基板を基板テーブルＷＴに、および／または基板テーブルＷＴから移動させるように、構成するとよい。

例えばリソグラフィ装置１が一つ以上の真空区画を備えるとき、基板取り扱い器２は、一つ以上の雰囲気遮断装置（示していない）を備えるか、または雰囲気遮断装置に連結するとよい。基板取り扱い器２を、大気圧または大気圧近くで、減圧下で、および／またはさまざまな圧力で、動作するように構成するとよい。基板取り扱い器２は、例えば基板ホルダ４、ＷＴ上に基板を位置決めする一つ以上の位置決め装置（示していない）を備えるとよい。さらに、基板取り扱い器２は、基板ステージ３に移されることになる一つ以上の基板Ｗを載せる一つ以上の基板積載位置を備えるとよい。図２に、一つの積載部位Ｐを示す。さらに、基板取り扱い器２は、基板ホルダ４、ＷＴから一つ以上の基板Ｗを取り卸す一つ以上の基板取り卸し位置を備えるとよい。さらに、基板取扱い装置２は、基板ステージ３に移される前、および／または装置１によって照射された後に、基板Ｗを一時保管する一つ以上の基板「バッファ」位置を備えるとよい。

さらに、装置１は、基板取り扱い器２の一部から基板ホルダ４、ＷＴへ、および／またはその反対に一つ以上の基板Ｗを移すように配置または構成された機構（矢印３０で図示されている）を備えるとよい。基板取り扱い器２と基板ステージ３とを、互いの間でさまざまな方法で基板を移すように配置または構成するとよい。例えば、基板取り扱い器２と基板ステージ３との間に、互いの間で基板および／または基板ホルダ（詳しくは基板テーブルＷＴ）を運ぶ一つ以上の通路（特に示していない）を設けるとよい。さらに、一つ以上のロボット・アーム、コンベヤ、輸送手段またはその他の移動機構を設けて、基板取り扱い器２から基板ステージ３へ、および／またはその反対に、基板Ｗおよび／または基板ホルダＷＴを移動させるとよい。例えば、基板取り扱い器２および／または基板ステージ３は、一つ以上の適当な基板輸送装置を備えるとよい。

本発明のある実施態様では、基板ホルダ４、ＷＴを、基板取り扱い器により近い位置に移動させて基板取り扱い器から基板を受け取ることができるようにするとよく、その後、基板ホルダ４、ＷＴを、基板を投影ビームで照射するのに適する位置に移動させるとよい。その場合、ロボットまたはロボット固定装置（示していない）を設けて、基板取り扱い器と基板テーブルＷＴとの間で基板を輸送するとよい。例えば、装置１は、別個の基板取り扱い器区画と基板ステージ区画とを備えるとよい。例えば、基板ステージ区画は、一つ以上の露光基板ホルダ４、ＷＴを備えるとよい。ロボットは、基板取り扱い器の一部、および／または基板ステージ区画の一部であるとよく、あるいは基板取り扱い器２と基板ステージ３または基板ステージ区画との間に別個のロボット装置として設けるとよい。

例えば、基板ステージ３、または基板ステージ３の一部を、基板取り扱い器２の内部１２から、および基板取り扱い器２の内部１２へ移動できるようにするとよい。例えば、チャック４および／または基板テーブルＷＴを、基板取り扱い器２の気体（例えば空気）シャワー７の近くの積み込み位置Ｐから（下記参照）、基板ステージ３にあるプロセス処理位置へ移動できるようにするとよい。

さらに、基板取り扱い器２は、一つ以上の基板Ｗを前処理するように構成された熱処理システム１９を備えるとよい。例えば、基板取り扱い器２は、一つ以上の温度プレート１９、例えば一つ以上の基板Ｗを前処理温度に急速冷却する水冷冷却プレート１９を備えるとよい。図２に、一つのそのような冷却プレート１９を示した。冷却プレート１９は、基板積み込み位置Ｐから離して配置される。冷却プレート１９から基板積み込み位置Ｐに基板（単数または複数）を輸送する機構は示されていないが、そのような機構をどのように構築することができるかは、当業者には自明である。図２に、矢印２０を用いて、そのような輸送を図式的に示す。

さらに、図２の実施態様の装置は、基板温度が基板ホルダ４、ＷＴの瞬間リアルタイム温度に実質的に一致するように、基板Ｗを基板ホルダ４、ＷＴに移す前に、基板Ｗの温度を能動調節するように構成された、本明細書では基板温度調節器とも呼ばれる基板温度調節システムを備える。基板温度調節システムも、基板ホルダ４、ＷＴへの基板Ｗの移動中に、基板Ｗの温度を能動調節するように構成するとよい。

そのような基板温度調節システムは、さまざまに構成することができる。これは、例えば、基板取り扱い器中の圧力に依存する。一例として、基板温度調節システムは、基板ホルダ４、ＷＴの少なくとも一部、例えばチャック４および／または基板テーブルＷＴの温度を測定するように構成された第一のセンサ５を備えるとよい。例として、第一のセンサ５は、一つ以上の熱電対、高温計、統合化温度測定装置、サーミスタ、一つ以上の感熱材料、例えば温度変化に起因して収縮または膨張する材料、あるいはそのようなまたは他の種類の温度検出器の組み合わせを含むとよい。ある実施態様では、第一のセンサ５は、比較的精密で瞬間的な温度測定値を提供することができる温度依存性電気抵抗センサである。ある実施態様では、基板ホルダ４、ＷＴのチャック４は、一つ以上の第一のセンサ５を備える。一例として、チャック４の内部に、例えばチャック４中に造られた適当な孔または開口部中に、複数の第一のセンサ５を統合化するとよい。チャック４に複数の第一のセンサ５を備えさせることによって、平均チャック温度を非常に精密に測定することができる。ある実施態様では、チャック４の動作温度が比較的均一になるように、チャック４を造る。さらに、第一のセンサ５の測定結果によって平均チャック温度が既知なら、例えば、基板テーブルＷＴとチャック４とが実質的に同じ平均温度を有するか、または一定の温度差を有するように構成されているとき、および／または基板テーブルＷＴとチャック４とが密接にまたは良好に熱的接触しているとき、基板テーブルＷＴの平均温度を決定することができる。あるいは、例えば、基板テーブルＷＴ中に第一のセンサ（単数または複数）５を統合化するなら、例えば、基板テーブルＷＴの表面または内部に第一のセンサ（単数または複数）５を設けてよい。

基板取り扱い器２の内部に基板温度調節システムの少なくとも一部を備えるとよい。基板温度調節システムの一つ以上の部品をシステム中の他の場所、例えば基板ステージ３の内部または周囲の適当な場所に配置するとよい。

基板温度調節システムは、基板を基板ホルダに移す前、および／またはそのような移動中に、基板を加熱および／または冷却する一つ以上の加熱および／または冷却装置をさらに含むとよい。ある実施態様では、加熱および／または冷却装置を基板取り扱い器２の基板Ｗの積み込み位置Ｐの近くに設置して、積み込み位置Ｐに配置された基板Ｗを温度調節する。そのような加熱および／または冷却装置は、さまざまに構築することができる。一例として、基板温度調節システムは、基板取り扱い器２中に配置されている基板支持体（特に示していない）であって、温度制御して上に支持された基板Ｗの温度を所望の温度に一致させることができる基板支持体を備えるとよい。さらに、熱放射、熱伝導および／または熱対流を用いて、基板取り扱い器２に保持されている基板を加熱および／または冷却するように基板温度調節システムを構成するとよい。例えば、基板取り扱い器中の圧力が比較的低い圧力であるとき、または比較的低く保たなければならないとき、熱放射および／または熱伝導は有用であり得る。例えば、加熱および／または冷却装置は、一つ以上の熱交換器を備えるとよい。加熱装置は、例えば、電気ヒーターであるとよい。冷却装置は、ペルチェ素子、ヒートパイプ、加熱／冷却流体または液体を利用する装置を備えるとよく、あるいは別の構成を有してもよい。加熱および／または冷却装置は、例えば、基板取り扱い器２の一部であってもよい。

例えば、基板支持体４、ＷＴによって保持される基板の少なくとも一部と投影システムＰＳとの間に液体が配置されるとき、および／または、例えば、リソグラフィ装置の一定の動作時間の間に基板テーブルＷＴの温度が低下するとき、基板の冷却は、湿式液浸リソグラフィの間のオプションであってよい。例えば、基板テーブルＷＴの温度は、「ドライ」または非液浸リソグラフィの間、例えば、装置の露光のデューティサイクルが減少すると、低下することがある。

ある実施態様では、加熱および／または冷却装置は、基板Ｗが基板取り扱い器２の中に配置されているとき、例えば、基板が積み込み位置Ｐまたはその近くの基板取り扱い器２の適当な基板支持体１３上に保持されているとき、調節済み流体の流れＡを基板Ｗに向けて誘導するように構築されたシャワー７を備える。基板取り扱い器２の基板支持体１３は、さまざまに構成することができる。例えば、基板支持体１３は、固定支持テーブル、ロボット固定装置または別の適当な基板支持体を含むとよい。

シャワー７は、さまざまに構成することができる。簡単な実施態様では、シャワー７は、一定の温度の空気を基板Ｗ上に誘導するように構成された空気シャワー７である。例えば、空気シャワーは、空気を温度調節するように、例えば空気を所望の温度に冷却および／または加熱するように構成されている空気調節装置ＡＣを備えるか、または空気調節装置ＡＣに接続するとよい。さらに、空気以外の一つ以上の流体、例えば、適切な気体（窒素など）または液体（水など）を用いてもよい。ある実施態様では、空気シャワー７は、流入するおそらく比較的低温の空調された空気をもっと高い温度に加熱する一つ以上の電気ヒーター８を備え、その結果、基板取り扱い器２中に保持された基板Ｗを、望むなら、および、望むままに、加熱された空気によってもっと高い温度に一致させることができる。

さらに別の例として、基板温度調節システムは、例えば、気体（例えば空気）軸受けを用いて基板を保持することができる加熱／冷却プレートを備えるとよい。すると、伝導および放射によって、プレートと基板との間に熱交換を行なわせて、基板を所望の温度に一致させることができる。プレートの温度は、さまざまな方法で、例えば、水、加熱素子および／またはペルチェ素子を用いて制御するとよい。

基板温度調節システムは、シャワー７中を、および／またはシャワー７から基板Ｗに向かって流れる流体の流れの温度を測定するように構成された第二のセンサ９も備えるとよい。そのようなセンサは、さまざまな方法で、例えば一つ以上の熱電対、感熱材料、組み込み温度測定装置、サーミスタまたはその他の任意の方法で構成することができる。ある実施態様では、第二のセンサ９は、温度依存性電気抵抗を含む。

さらに、基板ホルダへの基板Ｗの移動の直前、および／または移動中に、基板ホルダ４、ＷＴの平均瞬間温度、例えばチャック４および／または基板テーブルＷＴの瞬間温度を検出または測定する（例えば第一のセンサ５を用いて）ように、基板温度調節システムを構成するとよい。例えば、基板Ｗを基板ホルダＷＴと熱的に接触させる前、直前、および／または基板Ｗと基板ホルダＷＴとの間の熱的接触の実行中に、基板Ｗの温度を基板ホルダ４、ＷＴの瞬間温度に一致させるように基板温度調節システムを構成するとよい。

さらに、ある実施態様では、基板Ｗを移動させるように配置または構成された機構３０と、基板温度調節システムとを互いに協働するように構成するとよい。例えば、この協働作用は、基板ホルダ４、ＷＴへの基板Ｗの移動前、および／または移動中に、基板の温度を調節して基板ホルダ４、ＷＴの温度に実質的に一致させることであってもよい。

本発明のある実施態様では、図２の装置は、基板ホルダ４、ＷＴによって保持されている基板上にパターン形成構造物からパターンを投影するように構成することができるリソグラフィ投影装置であってもよい。例えば、リソグラフィ装置は、基板ホルダ４、ＷＴ上に基板を位置決めする前、および／またはそのような基板の位置決め中に、基板ホルダ４、ＷＴの温度に対して基板の温度を能動制御するように構成されている、考察した基板温度調節システムを備えることができる。さらに、またはあるいは、基板が基板取り扱い器２中に保持されているとき、基板の温度を能動制御するように、基板温度調節システムを構成するとよい。

本発明の実施態様では、空気シャワー７を制御し、その結果、空気シャワー７から流出する空気の温度が基板ホルダ４、ＷＴの温度に実質的に一致するように、基板温度調節システムを構成するとよい。ある実施態様では、空気シャワー７から流出する空気の温度を、基板支持体ＷＴの瞬間温度より少し高いか、または低くなるようにし、その結果、比較的迅速に基板を基板ホルダ温度に一致させることができるようにするとよい。空気が一定時間内に基板を基板支持体の温度に一致させることができるように、空気温度を調節することができる。例えば、基板を所望の時間内に所望の温度に一致させるために必要な空気の温度を決定するように装置を構成または較正するとよい。例えば、試行錯誤によって、および／または、標準的な理論的考察および／または計算によって、そのような較正を求めるとよい。

さらに、温度調節システムは、例えば、基板ホルダ４、ＷＴの温度を測定または決定し、その温度を、基板取り扱い器２に保持されている基板Ｗの温度と比較するように構成されたコントローラ６を備えるとよい。さらに、またはあるいは、例えば、基板ホルダ４、ＷＴの温度を測定または決定し、その温度を、基板取り扱い器２に保持されている基板Ｗに加えられている温度、例えば空気シャワー７から流出する空気Ａの温度と比較するように、コントローラ６を構成するとよい。一例として、空気シャワーのヒーター８を制御し、これによって、測定値（例えば第一のセンサ５）から、空気の流れの温度が基板ホルダ４、ＷＴの瞬間温度よりそれぞれ低いか、または高いと判断したら、空気の流れＡの温度をそれぞれ高くするか、または低くするように、コントローラ６を構成するとよい。コントローラ６は、例えばコンパレータ、電子制御、コンピュータ・コントローラ、適当なコンピュータ・ソフトウェアおよび／またはさまざまな種類の制御を含んでもよい。上記で言及した較正を提供し、および／またはそのような較正を利用するようにコントローラ６を構成するとよい。例えば、較正データをコントローラ６に記憶させるとよく、またはさまざまな方法でそのようなデータをコントローラ６に利用できるようにするとよい。所望の時間内に基板Ｗを一定の所望の温度に一致させるようにコントローラ６を構成するとよい。当業者には自明なように、コントローラ６は、これを目的として、例えば、試行錯誤較正実験から、および／または標準的な理論的考察、および／または計算から求めたデータを利用するとよい。

図２の実施態様の使用において、装置は、パターン形成構造物からパターンを基板Ｗ上に転写する工程であって、基板は基板ホルダ４、ＷＴによって保持されている工程を含むデバイス製造方法を実行することができる。例えば、基板ホルダによって保持されている基板上にパターン形成構造物からパターンを投影することができ、例えば、基板を基板ホルダ上に位置決めする前、および／またはそのような位置決め中に、基板の温度を基板支持構造物の温度に能動制御する。製造方法によって、例えば、基板ホルダ４、ＷＴの平均温度は、図３に図示されるように、一定の時間の間に上昇することがある。この時間は、例えば、複数の基板を本装置によって順番に照射する複数の露光シーケンスを含んでもよい。スループットが高いほど発熱量が多くなり、基板ホルダ４、ＷＴの平均温度Ｔが高くなると考えられるので、そのような時間は、例えば、装置のスループットに依存し得る。

基板Ｗの温度を能動調節し、これによって、基板が基板ホルダ４、ＷＴに接触している間に、または基板が基板ホルダ４、ＷＴに接触する直前に、基板温度を基板ホルダ４、ＷＴの瞬間温度に実質的に一致させるとよい。この方法で、例えば、基板を基板ステージに積み込む前に、基板取り扱い器２の中で基板Ｗの温度を操作して、例えばチャック４および／または基板テーブルＷＴの温度に一致させるとよい。例えばコントローラ６によって、それぞれセンサ（単数または複数）５を用いてチャック４および／または基板テーブルＷＴの温度を測定することによって、およびヒーター８を利用して空気シャワー７から基板Ｗに流れる空気の温度を制御するか、または変化させることによって、これを単に実現するとよい。例えば、チャック４および／または基板テーブルＷＴの測定温度に基づいて、および、例えば、空気シャワーから流れる空気Ａの温度の一つ以上の温度測定値にも基づいて、電気ヒーター８の加熱素子に供給される電流を能動制御するとよい。オプションとして、較正を行なって空気シャワー７から流出する空気の温度を調整し、これによって、基板Ｗを基板ホルダ４、ＷＴの瞬間測定温度と実質的に同じ温度に一致させるとよい。あるいは、またはさらに、基板Ｗの温度を直接または間接測定する一つ以上の検出器（示していない）を用いるとよく、この場合、コントローラ６にその測定の結果を利用させて基板温度を基板ホルダ４、ＷＴの温度に一致させるとよい。

ある実施態様では、第一のセンサ５を用いて基板ホルダ４、ＷＴの温度を測定するとよく、この場合、基板ホルダ４、ＷＴへの基板の移動前、および／または移動中に、測定の結果を用いて基板の温度を調節するとよい。

使用時には、基板ホルダへの基板の移動前、および／または移動中に、基板を基板ホルダ４、ＷＴの温度（例えばその平均瞬間温度）に加熱または冷却するとよい。一例として、基板Ｗを基板ホルダＷＴに移す前に、基板Ｗを基板取り扱い器２中に少なくとも一時的に保管するとよく、この場合、基板取り扱い器２中で、または基板取り扱い器２によって、基板の温度調節を実行するとよい。上記から分るように、ある実施態様では、基板を基板ホルダ４、ＷＴに移す前、および／またはそのような移動中に、調節済み流体の流れを基板Ｗに向けて誘導して、基板の温度を実質的に基板ホルダの瞬間温度に一致させるだけでよい。その場合、流体の流れの温度を測定し、測定した基板ホルダ４、ＷＴの温度と比較するとよく、この場合、測定値から流体の流れの温度が基板支持体温度よりそれぞれ低いか、または高いことが判明したら、流体の流れの温度をそれぞれ高くするか、または低くするとよい。基板Ｗの温度が基板ホルダ４、ＷＴの温度に実質的に一致したら、基板Ｗを基板ホルダ４、ＷＴと熱的に接触させるとよく、この場合、例えば基板歪みおよび／またはオーバレイ誤差を防ぐか、または減らすことができる。

ある実施態様では、使用中に、基板Ｗを基板ホルダに移す直前に、例えば、基板Ｗを基板ホルダと熱的に直接接触させる直前に、少なくとも基板ホルダ４、ＷＴの瞬間温度を検出または測定するとよい。さらに、その場合、基板を基板ホルダに移す前、および／またはそのような移動中に、基板の温度を基板ホルダの瞬間温度に一致させるとよい。

ある実施態様では、基板温度調節システムにフィード・フォワード原理を適用するとよい。例えば、一つ以上の近傍のアクチュエータのアクチュエータ電流、投影ビーム放射強度、または他の適当なパラメータなどの、基板ホルダの温度を間接的に決定するパラメータを用いて、これを実現するとよい。フィード・フォワードと一つ以上のそのようなパラメータとを用いて、基板ホルダの温度を推定することができる。すると、基板温度調節システムは、基板の温度を調節して基板ホルダの推定温度に実質的に一致させることができる。例えば、これを目的として、基板ホルダ温度を推定および／または計算するように基板温度調節システムを構成するとよい。

図４〜６は、本発明の別の実施態様の概略を示す。例えば、上記で説明した装置実施態様と組み合わせて、または単独で、この実施態様を提供してよい。

本実施態様では、リソグラフィ装置は、パターン形成構造物ＭＡを保持し、リソグラフィ・プロセスでパターン形成構造物を用いるように構成された第一のパターン形成構造物ホルダ（またはマスクテーブル）ＭＴを有するレチクル・ステージ１０５を備えることができる。

さらに、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴへのパターン形成構造物ＭＡの移動前に、パターン形成構造物ＭＡの温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器１４０を提供することもできる（図４参照）。例えば、第二のホルダ１１３をパターン形成構造物積み込み、保持および／または積み卸しシステム、例えばパターン形成構造物取り扱いシステム１０２の一部とするとよいが、これは必須ではない。

さらに別の実施態様では、例えば、マスクテーブルＭＴへのパターン形成構造物の移動前に、パターン形成構造物ＭＡを加熱するようにパターン形成構造物温度調節器１４０を構成するとよい。そのようなパターン形成構造物ＭＡの予熱によってパターン形成構造物を変形させ、これによって、パターン形成構造物グリッドを変形させることができる。リソグラフィ・プロセス（パターン形成構造物ＭＡをマスクテーブルＭＴによって保持し、放射ビームによって照射して基板Ｗにパターン形成する）の間に、予熱されたパターン形成構造物ＭＡを用いると、好ましくは、パターン形成構造物はそれ以上熱変形せず、これによって、同じように、すなわち、同様に変形したパターン形成構造物グリッドを用いて、基板Ｗのシーケンスに順番にパターン形成することができる。

パターン形成構造物ＭＡの予熱は、好ましくは、パターン形成構造物が一定の動作温度を実現し、リソグラフィ・プロセス処理の間、例えば、動作温度は実質的にパターン形成構造物ＭＡの温度に一致するようにする。米国特許第６，３４２，９４１号から、マスクの比熱膨張飽和点を計算し、マスクが計算の熱膨張飽和点に到達するようにマスクを照射することが知られている。しかし、マスクの熱膨張飽和点の計算は難しく、実際に適切に機能させることも難しい。

本発明の好ましい実施態様では、パターン形成構造物温度調節器は、第二のパターン形成構造物ホルダ１１３を備えるだけで、予熱プロセスの間、パターン形成構造物ＭＡを保持することができる。さらに、一例として、本装置は、少なくとも第二のホルダ１１３から第一のホルダＭＴへパターン形成構造物ＭＡを移すように配置または構成されている機構（図４に矢印１３０で図示される）を備えるとよい。例えば、温度調節器１４０とレチクル・ステージ１０５との間に、一つ以上の通路（特に示していない）を設けて、両者の間でレチクルを運ぶとよい。さらに、一つ以上のロボット・アーム、コンベヤ、輸送手段または他の移動機構を設けて、レチクルＭＡを第一のレチクル・ホルダＭＴに、および／またはその逆に移動させてもよい。例えば、温度調節器１４０および／またはレチクル・ステージ１０５は、一つ以上の適当な基板輸送装置を備えるとよい。

さらに、本装置は、第一および第二のパターン形成構造物ホルダＭＴ１１３を温度調節して、実質的に同じ温度にする少なくとも一つのシステム１２５、１２６を設けると有利である。一例として、第一のおよび第二のホルダＭＴ、１１３を冷却し、および／または（望むなら）これらのホルダＭＴ、１１３を加熱し、これによって、ホルダＭＴ、１１３が所望の動作温度（例えば室温）に到達することができるように後者のシステムを構成することができる。例えば、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴをそれぞれの温度調節システムによって室温（例えば２２℃）に冷却（または加熱）する場合、第二のパターン形成構造物ホルダ１１３も室温（例えば２２℃）に冷却（または加熱）することもできる。さらに、ある温度（例えば室温）を有する伝熱液体（例えば水）を用いて、第一および第二のパターン形成構造物を冷却（および／または加熱）するように本システムを構成してもよい。一例として、本システムは、伝熱液体をパターン形成構造物ホルダ１２５、１２６に／から供給および戻らせる一つ以上のダクト１２５、１２６を備えてもよい。非限定的な例として、図４に、第一のホルダＭＴを温度調節する第一の液体ダクト１２５、および第二のホルダ１１３を温度調節する第二の液体ダクト１２６を図示する。さらに、さまざまな方法で、例えば、ペルチェ素子、電気ヒーターおよび／または他の適当な加熱／冷却手段を用いて、パターン形成構造物ホルダ１１３、ＭＴの温度調節を実現してもよい。

さらに、好ましい実施態様では、続くリソグラフィ動作中の間に、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴと実質的に同じ方法で、パターン形成構造物ＭＡを保持するように第二のパターン形成構造物１１３ホルダを構成してもよい。一例として、第一および第二のホルダＭＴ、１１３は、ともにパターン形成構造物ＭＡを保持する実質的に同様な機械的保持構造物を備えてもよい。さらに、一例として、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴがパターン形成構造物ＭＡを保持する第一の膜または他の保持器物を備える場合、第二のホルダ１１３はパターン形成構造物ＭＡを保持する同様な第二の膜または保持器物を備えてもよい。例えば、第二の膜または保持器物は、好ましくは、第一のホルダＭＴの前記の第一の膜または保持器物と同じそれぞれの配置、寸法および形状を有し、好ましくは、第二の膜または保持器物と同じ材料（単数または複数）で作られる。

さらに、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴがパターン形成構造物ＭＡの一定の縁部分またはその近くでパターン形成構造物ＭＡを保持する（リソグラフィ動作の間）場合、予熱工程の間、第二のホルダ１１３は同じ縁部分またはその近くでパターン形成構造物ＭＡを保持してよい。例えば、ある実施態様では、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴは、動作の間に、パターン形成構造物ＭＡの一定の表面区域と接触する複数の第一の接触区域を含んでもよい。その場合、第二のホルダ１１３は、温度予備調節の間に、パターン形成構造物ＭＡの同じ表面区域と接触するそれぞれの第二の接触区域を含んでもよく、第二の接触区域は、好ましくは、第一のホルダＭＴの前記の第一の接触区域と同じ配置、寸法および形状を有する。さらに、ある例では、パターン形成構造物ＭＡを静電気によって保持するように、第一および第二のパターン形成構造物ホルダＭＴ、１１３の両方を構成してもよい。パターン形成構造物ＭＡを第一のホルダＭＴ（動作中に）によって多くのさまざまな方法で保持してもよいこと、従って、予熱の間に、パターン形成構造物ＭＡを第二のホルダ１１３によって多くのさまざまな方法で保持してもよいことは、当業者には自明である。

一例として（図５〜６参照）、第二のホルダ１１３は、対向するパターン形成構造物のへりに、または近くに、パターン形成構造物ＭＡ用の二つの対向する保持器物１１３Ａ、１１３Ｂを備えてもよい。さらに、例えば、第二のホルダ１１３は、パターン形成構造物ＭＡと協働してパターン形成構造物とドックし、第二のホルダ１１３に対して位置決めすることができるドッキング構造物（特に示していない）を備えてもよい。さらに、例えば、シャッターまたはペリクル１２８を設けて、第二のホルダ１１３によって保持されるパターン形成構造物ＭＡの表面の一部を遮蔽してもよい。さらに、パターン形成構造物ＭＡが、パターン形成構造物を装置中の所望の場所に輸送するそれぞれの輸送キャリア（示していない）を備える場合、それぞれのパターン形成デバイスＭＡを保持するために、そのキャリアを受け入れ、キャリアと協働してパターン形成デバイスＭＡ（キャリアによって保持されている）を位置決めし、および／または保持するように、第二のホルダ１１３を構成してもよい。第二のホルダ１１３は、リソグラフィ装置の枠組部分、例えばレチクル・ステージ１０５の近くに、取り付けてもよく、および／または、別の方法で設けてもよい。

さらに、例えば、パターン形成構造物温度調節システム１４０をさまざまに構成することができる。必須ではないが、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴの少なくとも一部の温度を測定するように構成されている一つ以上の温度センサを、本温度調節システム１４０に設けるとよい。このセンサは、例として、一つ以上の熱電対、高温計、統合化温度測定装置、サーミスタ、一つ以上の感熱材料、例えば温度変化に起因して収縮または膨張する材料、あるいはそのような、または他の種類の熱検出器の組み合わせを含むとよい。同様に、第二のパターン形成構造物ホルダ１１３は、参照記号１４２で図示される一つ以上の温度センサを備えてもよい。一例として、第二のホルダ１１３の膜またはその他の保持器物１１３Ａ、１１３Ｂは、それらのホルダ部分１１３Ａ、１１３Ｂの温度を検出する一つ以上のセンサ１４２を備えてもよい。

さらに、パターン形成構造物温度調節器は、第二のホルダ１１３によって保持されているパターン形成構造物ＭＡを加熱する手段を備えてもよい。好ましくは、温度調節器は、第二のホルダ１１３によって保持されたパターン形成構造物ＭＡに向けて放射ＨＲを放出する一つ以上の放射エミッタ１０７を備える。図４に、放出される放射（または熱）を矢印ＨＲによって図示する。図５および６は、放射エミッタ１０７を備える実施態様をさらに詳細に示す。例えば、パターン形成構造物ＭＡに向けて紫外線、赤外線、および／または他の種類の放射ＨＲを放出してパターン形成構造物ＭＡを予熱する放射エミッタ１０７を構成してもよい。

好ましくは、一つ以上の放射エミッタ１０７は、続くリソグラフィ・プロセス工程の間にリソグラフィ放射ビームが照射するのと実質的に同じように、パターン形成構造物ＭＡを照射してもよい。

例えば、リソグラフィ・プロセスがステップモードを含む場合、一定の照射時間の、パターン形成構造物ＭＡの一定の部分（少なくともパターン区域を含む）の照射を用いて、パターン全体を放射ビームＢに付与することができる。その場合、放射エミッタ１０７は、好ましくは、同じ照射時間の間、パターン形成構造物の同じ部分を照射することができる。

一方、スキャンモードの場合には、リソグラフィの間、第二の支持体１１３によって保持されているパターン形成構造物ＭＡの温度調節は、同様なスキャンモードを用いてパターン形成構造物ＭＡを照射することを含んでもよい。その場合、一例として、パターン形成構造物ＭＡのさまざまな部分は、リソグラフィの間に、さまざまな時間、リソグラフィ放射ビームＢを受ける。従って、一つ以上の放射エミッタ１１３も、そのリソグラフィ放射ビームＢによって実行されるのと同じように、同じシーケンスで、さまざまな時間、パターン形成構造物ＭＡのこれらのさまざまな部分を照射する。一例として、パターン形成構造物ＭＡのパターンを放射ビームＢによって所定のスキャン方向にスキャンする（リソグラフィの間に）場合、温度調節器１４０は、温度調節放射ＨＲを放射ビームＢによって所定のスキャン方向にスキャン（予熱工程（単数または複数）の間）してもよい。

図５〜６に示されるように、例えば、互いに一定の２Ｄパターンで配置された、複数の別々の、または個別の放射エミッタ１０７を設けて、パターン形成構造物の近傍に延在する反対の面を照射してもよい。図５〜６に示されるように、第二のホルダ１１３は、パターン形成デバイスＭＡの上に、放射ＨＲをパターン形成デバイスに向けて透過させることができる開口部１４１を備えてもよい（本実施態様では、開口部は二つの保持器物１１３Ａ、１１３Ｂの間に延在する）。温度調節の間に、例えば、複数の放射エミッタ１０７の放射放出部品を、パターン形成デバイスから短い距離に、例えばこの開口部１４１に配置してもよい。さらに、ある実施態様では、使用中に、特に、後に続くパターン形成構造物ＭＡ（第一のホルダＭＴによって保持されるとき）のリソグラフィ使用が一定のステップまたはスキャン・パターン形成構造物照射シーケンスを含む場合、別々のまたは個別の放射エミッタ１０７のそれぞれを、他のエミッタ１０７とは独立に作動させ、停止させてもよい。

あるいは、例えば、ただ一つの放射エミッタまたは光源を設けて、第二のホルダ１１３によって保持されたパターン形成デバイスＭＡの所望の部分または区画に温度調節放射ビームを放出させてもよい。さらに、その場合、続くパターン形成構造物ＭＡ（第一のホルダＭＴによって保持されているとき）のリソグラフィ使用でもそのようなパターン形成構造物照射を利用するなら、温度調節放射ビームを、パターン形成デバイスＭＡのさまざまな区域に同じシーケンスで誘導してもよい。

他の実施態様では、好ましさは劣るが、例えば、一定の温度調節時間の間、図１に示される放射光源ＳＯの放射を用いて、第二のホルダ１１３によって保持されたパターン形成構造物ＭＡを温度調節する可能性がある。

さらに、パターン形成構造物温度調節器１４０は、例えば、放射エミッタ１０７を制御するのに適したコントローラ１０６を備えてもよい。例えば、一つ以上の放射エミッタ１０７を作動させ、停止させて、リソグラフィ・プロセス中の後続の使用の間の、後続のパターン形成構造物照射シーケンスに一致させるようにコントローラ１０６を構成してもよい。コントローラ１０６は、例えば、電子制御、コンピュータ・コントローラ、適当なコンピュータ・ソフトウェアおよび／またはさまざまな種類の制御を備えることができる。コントローラ１０６は、第二のホルダ１１３によって保持されたパターン形成デバイスＭＡを一定の所望動作温度に一致させるように構成するとよい。第二のホルダ１１３によって保持されるパターン形成構造物ＭＡの温度を検出するセンサを設け（示していない）てもよく、この場合、好ましくは、コントローラ１０６をこれらのセンサに接続して、これらから測定データを得てもよい。一例として、そのような測定データを用いてパターン形成デバイスＭＡが予熱工程の間に平衡温度に達したかどうか、またはいつ到達したかを判定するようにコントローラを構成してもよい。同様に、コントローラ１０６を第二のホルダ１１３の一つ以上の温度センサ１４２に結合し、後者のセンサ（単数または複数）１４２の測定データを用いて、第二のホルダ１１３が予熱工程の間に平衡温度に到達したか、または、いつ到達したかを判定することができる。

上記から分るように、ある実施態様では、パターン形成構造物ＭＴ（第二のホルダ１１３によって保持されている）を調節し、これによって、温度調節は、パターン形成構造物を第一のパターン形成構造物ホルダＭＴによって保持しているとき、パターン形成構造物ＭＡを照射するシーケンスの少なくとも一部と実質的に同様に、パターン形成構造物を照射することを含むように、および、特に、第一のパターン形成構造物ＭＲに移す前に、パターン形成構造物温度が実質的に平衡に到達するように、コントローラ１０６および放射エミッタ１０７を構成してもよい。例えば、リソグラフィ・プロセスが複数の基板Ｗを照射することを含み、その間、パターン形成構造物ＭＡまたはその一部をあらかじめ定められた順番／シーケンスで、あらかじめ定められた露光時間で照射する場合、パターン形成構造物ＭＡ（第二のホルダによって保持されている）またはその一部を実質的に同じように（すなわち、実質的に同じあらかじめ定められた露光時間で、実質的に同じ量の放射、実質的に同じあらかじめ定められた順番／シーケンスを用いて）照射するように、コントローラ１０６および放射エミッタ１０７を構成してもよい。

例えば、一つ以上の温度センサを用いてパターン形成構造物ＭＡの温度を直接検出し、平衡温度に到達したかどうか決定してもよい。本明細書では、好ましくは、それぞれのセンサ（単数または複数）１４２によって検出した第二のホルダ１１３またはその一部の温度も考慮してもよい。さらに、最後に言及したセンサ（単数または複数）１４２の測定結果をそのまま用いて、パターン形成構造物ＭＡ（第二のホルダ１１３によって保持されている）が一定の平衡に到達したかどうか間接的に決定してもよい。

従って、図４〜６の実施態様の使用では、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴによってパターン形成構造物ＭＡを保持する前に、パターン形成構造物を温度調節するだけでもよく、その場合、パターン形成構造物の所望の温度を計算する必要はない。第一のホルダＭＴの場合と実質的に同じように、第二のホルダ１１３によってパターン形成構造物ＭＴを保持するだけでもよい。すると、パターン形成構造物を第一のパターン形成構造物ホルダＭＴで保持するときに、パターン形成構造物を照射するシーケンスの少なくとも一部と実質的に同様な方法で、パターン形成構造物ＭＡを照射するだけでもよい。一定時間後に、パターン形成構造物は一定の平衡温度（適当なセンサを用いて検出することができる）に到達する。次に、こうして温度調節されたパターン形成構造物ＭＡを、第一のパターン形成構造物ＭＴに移し、それによって保持させた後、パターン形成構造物からパターンを複数の基板上に順番に転写するパターン形成構造物を照射するシーケンスを適用することができる。さらに、使用中に、第二のパターン形成構造物ホルダ１１３を温度調節（例えば冷却）して、第一のパターン形成構造物ホルダＭＴの動作温度に実質的に一致させてもよい。例えば、温度調節された第一のパターン形成構造物ホルダＭＴへのパターン形成構造物ＭＡの移動前、移動中、または移動前および移動後に、パターン形成構造物ＭＡを加熱し、これによって、パターン形成構造物の温度を第一のパターン形成構造物ホルダＭＴの瞬間温度より高くする。

上記から分るように、図３〜５の実施態様の実施は、直截的であってよく、レチクル取り扱い器中で実行してもよい。パターン形成デバイス温度調節システム１４０は、すべてのレチクル・パターンを同様に変形させることができ、望ましくない温度過渡を取り除くことができる。本方法は、一例として、以下を含んでもよい。
１．レチクル・ステージ（特に第一のホルダＭＴ）１０５がレチクルを保持するのと同じように、第二のホルダ１１３を利用してレチクルＭＡを保持する。
２．リソグラフィの間にレチクルが露光されるのと実質的に同じように、レチクル／レチクル・パターンにエネルギー（例えば赤外、１９３ｎｍ放射、２４８ｎｍ放射または他の種類のエネルギー）を加える。
３．一つ以上の放射エミッタ１０７を利用してレチクルＭＡと第二のホルダ１１３との制約システムが平衡に到達するまでエネルギーを加える。
４．シミュレーションされた第二のホルダ１１３からレチクルを解放する。これによって、レチクルＭＡを応力のない状態になる。
５．好ましくは、レチクルのパターン区域が温度的に安定するまで、および／または前記のレチクル保持部材１１３Ａ、１１３Ｂが温度的に安定するまで、工程１〜３を続ける。
６．レチクルのパターン区域が温度的に安定した場合、および／または前記のレチクル保持部材１１３Ａ、１１３Ｂが温度的に安定した場合、こうして予熱したレチクルＭＡをレチクル・ステージ１０５に移し、レチクル・パターンの機械的な変形の変化を少しだけにする。

このようにして、リソグラフィ・プロセスの間のレチクル／パターン形成構造物ＭＡの熱過渡を簡単な方法で取り除くことができる。さらに、レチクルＭＡを第一のレチクル・ホルダＭＴに移す前に熱勾配が確立されたので、熱過渡が原因となる機械的な変形を回避することができる。その結果、今や、変形されたグリッドを、事前に印刷されたグリッドと同じにすることができる。これによって、レチクルの変形を「推定する」推定ソフトウェアの使用を減らすことができる。

本文中では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を特に参照することができるが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、総合光学システム、磁気ドメイン・メモリのためのガイダンス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）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他の用途を有する可能性があると理解すべきである。そのような他の用途の状況では、本明細書における用語「ウエハ」または「ダイ」の使用を、もっと一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義であるとみなしてよいことは、当業者には自明である。本明細書で参照される基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツール中で加工するとよい。適用可能な場合、そのような、およびその他の基板プロセス加工ツールに本明細書の開示を適用するとよい。さらに、例えば多層ＩＣを作り出すために、基板を二回以上加工してもよく、これによって、本明細書で用いられる用語基板は、複数の加工ずみの層を既に含む基板を指すこともできる。

上記では、光学リソグラフィの状況で、本発明の実施態様の使用を個別に参照したが、本発明を他の用途、例えば、刻印リソグラフィで用いることができ、可能な場合には、光学リソグラフィに限定されないことはいうまでもない。刻印リソグラフィでは、パターン形成構造物中のトポグラフィーによって、基板上に作り出されるパターンが定まる。パターン形成構造物のトポグラフィーを基板に設けられたレジストの層中に刻印した後、電磁放射、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、レジストを硬化させるとよい。レジストを硬化させた後、パターン形成構造物をレジストから取り出せば、レジスト中にパターンが残る。

本明細書で用いられる用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば３６５、３５５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長または近辺波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含する。

場合によっては、用語「レンズ」は、屈折、反射、磁気、電磁気、静電光学構成部品を含むさまざまな種類の光学構成部品の任意の一つまたは組み合わせを指すことがある。

上記では、本発明の特定の実施態様を説明してきたが、説明してきた態様とは異なる態様によって本発明を実施することができることはいうまでもない。例えば、本発明は、上記で開示された方法を記述する機械可読指令の一つ以上の配列を含む計算機プログラム、または内部に記憶されたそのような計算機プログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光学ディスク）の形であってもよい。

上記の説明は、例を示すことを意図し、限定する意図はない。従って、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、説明の範囲内で本発明に変更を施すことができることは、当業者には自明である。

本発明の実施態様によるリソグラフィ装置を示す。 本発明の第一の実施態様を示す。 時間に対する平均基板テーブル温度の可能な温度上昇を示すグラフを示す。 本発明の第二の実施態様の概略を示す。 第二の実施態様の一部を透視図で示す。 第二の実施態様の一部の断面図である。

Claims (33)

1. パターン形成構造物からパターンを基板上に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、
   基板を保持するように構成された基板ホルダと、
   前記基板ホルダへの前記基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に前記基板の温度を調節して、前記基板ホルダの温度に実質的に一致させるように構成された基板温度調節器と、を含む装置。
2. 前記基板ホルダの温度を測定するように構成された温度センサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記基板温度調節器は、前記基板を加熱するか、冷却するか、または加熱および冷却するようにそれぞれ構成された、加熱装置、冷却装置、または加熱装置および冷却装置を備える、請求項１に記載の装置。
4. 前記基板を前記基板ホルダに移す前に前記基板を保管するように構成された基板取り扱い器であって、前記加熱装置、前記冷却装置、または前記加熱装置および前記冷却装置を含む基板取り扱い器をさらに含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記加熱装置、冷却装置、または前記加熱装置および冷却装置は、加熱および／または冷却プレート、空気軸受、ペルチェ素子および電気ヒーターの群から選ばれる一つ以上の部材を備える、請求項３に記載の装置。
6. 前記加熱装置、冷却装置、または前記加熱装置および冷却装置は、調節された流体の流れを前記基板に誘導するように構成されたシャワーを備える、請求項３に記載の装置。
7. 前記調節された流体の流れの温度を測定するように構成された別のセンサをさらに含む、請求項６に記載の装置。
8. 前記調節された流体の流れは、調節された空気である、請求項６に記載の装置。
9. 前記基板温度調節器は、前記基板を前記基板ホルダに移す直前に、前記基板ホルダの瞬間温度を検出するか、測定するか、または検出および測定するように構成され、前記基板温度調節器は、前記基板の温度を前記基板ホルダの前記瞬間温度に一致させるように構成されている請求項１に記載の装置。
10. 前記装置は、一つ以上の基板を前記基板取り扱い器から前記基板ホルダに移すように構成された機構を含む、請求項１に記載の装置。
11. 前記機構および前記基板温度調節器は、互いに協働して、前記基板ホルダへの前記基板の前記移動前、前記移動中、または移動前および移動中に前記基板の温度を調節して、前記基板ホルダの温度に実質的に一致させるように構成されている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記基板温度調節器は、前記基板ホルダの温度を推定するか、計算するか、または推定および計算するように構成されている、請求項１に記載の装置。
13. パターン形成構造物から基板支持構造物によって保持されている基板上に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であって、前記基板支持構造物上への前記基板の位置決め前、位置決め中、または位置決め前および位置決め中に、前記基板支持構造物の温度に基づいて、前記基板の温度を能動制御するように構成された温度制御システムを含む装置。
14. 前記温度制御システムは、前記基板が基板取り扱い器に保持されているとき、前記基板の温度を能動制御するように構成されている、請求項１３に記載の装置。
15. 前記基板取り扱い器は、前記温度制御システムの一部である空気シャワーを備える、請求項１３に記載の装置。
16. 前記温度制御システムは、前記空気シャワーを制御することによって、前記空気シャワーから流れ出る空気の温度が前記基板支持構造物の温度に実質的に一致するか、または、前記空気シャワーから流れ出る空気が一定時間内に前記基板を前記基板支持構造物の温度に一致させることができるように構成されている、請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置は、所望の時間内に基板を所望の温度に一致させるために必要な空気の温度を決定するように構成されている、請求項１５に記載の装置。
18. パターン形成構造物からパターンを基板上に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、
    パターン形成構造物を保持するように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、
    前記パターン形成構造物ホルダへの前記パターン形成構造物の移動前に、前記パターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器であって、第二のパターン形成構造物ホルダが設けられているパターン形成構造物温度調節器と、
    前記第一のパターン形成構造物ホルダと第二のパターン形成構造物ホルダとを温度調節して実質的に同じ温度に一致させる少なくとも一つのシステムと、を含む装置。
19. パターン形成構造物からパターンを基板上に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、
    動作時にパターン形成構造物を保持するように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、
    前記パターン形成構造物ホルダへの前記パターン形成構造物の移動前に、前記パターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器と、を含み、
    前記パターン形成構造物温度調節器には第二のパターン形成構造物ホルダが設けられ、前記第二のパターン形成構造物ホルダは、前記第一のパターン形成構造物ホルダが保持するのと実質的に同じ方法でパターン形成構造物を保持するように構成されている装置。
20. パターン形成構造物からパターンを基板上に転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、
    パターン形成構造物を保持して前記パターンを前記基板に転写する放射を受けるように構成された第一のパターン形成構造物ホルダと、
    前記パターン形成構造物ホルダへの前記パターン形成構造物の移動前に、前記パターン形成構造物の温度を調節するように構成されたパターン形成構造物温度調節器と、を含み、
    前記パターン形成構造物温度調節器は、前記パターン形成構造物が前記パターンを複数の基板に転写するために用いられる際、後続のパターン形成構造物照射と実質的に同様に、前記パターン形成構造物を照射するように構成されている装置。
21. 基板の温度を、基板ホルダへの前記基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に調節して前記基板ホルダの温度に実質的に一致させる工程と、前記基板を前記基板ホルダに移した後、パターン形成構造物からパターンを前記基板上に転写する工程とを含む、デバイス製造方法。
22. 前記基板ホルダの温度を測定する工程をさらに含み、前記基板の温度を調節して前記基板ホルダの温度に一致させる工程に前記測定の結果を用いる、請求項２１に記載の方法。
23. 前記基板を前記基板ホルダの温度に加熱または冷却する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記基板を前記基板ホルダに移す前に、少なくとも一時的に前記基板を基板取り扱い器中に保管することをさらに含み、前記基板取り扱い器中で、または前記基板取り扱い器によって前記基板の前記調節工程を実行する、請求項２１に記載の方法。
25. 調節された流体の流れを前記基板に向けて誘導して、前記基板の温度を実質的に前記基板ホルダの瞬間温度に一致させることを含む、請求項２１に記載の方法。
26. 前記流体の流れの温度を測定し、前記基板ホルダの測定温度と比較する工程と、前記流体の流れの温度が前記測定温度より低いか、または高いとき、それぞれ前記流体の流れの温度を高くするか、または低くする工程を含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記基板を前記基板ホルダに移す直前に、前記基板ホルダの瞬間温度を検出または測定する工程と、前記基板の温度を実質的に前記基板ホルダの前記瞬間温度に一致させる工程とを含む、請求項２１に記載の方法。
28. 前記基板ホルダの温度を推定するか、計算するか、または推定および計算する工程と、前記推定、計算、または前記推定および計算の結果を用いて、前記基板の温度を調節する工程とを含む、請求項２１に記載の方法。
29. 基板支持構造物への基板の移動前、移動中、または移動前および移動中に、前記基板の温度を前記基板支持構造物の温度に実質的に能動制御する工程と、前記基板を前記基板支持構造物に移した後、パターン形成構造物からパターンを前記基板上に転写する工程とを含む、リソグラフィ方法。
30. 第一のパターン形成構造物ホルダによってパターン形成構造物を保持し、前記パターン形成構造物を照射して前記パターン形成構造物からパターンを複数の基板上に順番に転写するシーケンスを提供する工程と、
    前記第一のパターン形成構造物ホルダによって前記パターン形成構造物を保持する前に、前記パターン形成構造物の温度を調節する工程と、を含み、
    前記パターン形成構造物の前記温度調節工程は、前記パターン形成構造物を前記第一のパターン形成構造物ホルダによって保持しているときに前記パターン形成構造物を照射する前記シーケンスの少なくとも一部と実質的に同様に前記パターン形成構造物を照射する工程を含む、デバイス製造方法。
31. 前記パターン形成構造物の前記温度調節工程は、前記パターン形成構造物を前記第一のパターン形成構造物ホルダによって保持するのと実質的に同じように前記パターン形成構造物を第二のパターン形成構造物ホルダによって保持することを含む、請求項３０に記載の方法。
32. 前記第一および第二のパターン形成構造物ホルダを温度調節して同じ温度にする、請求項３１に記載の方法。
33. 温度調節されたパターン形成構造物ホルダへのパターン形成構造物の移動前、移動中、または移動前および移動中に前記パターン形成構造物を加熱する工程であって、前記パターン形成構造物の温度を前記パターン形成構造物ホルダの瞬間温度より高くなるようにする工程を含む、デバイス製造方法。

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