JP2011119727A - リソグラフィ装置およびリソグラフィ装置用のシール装置 - Google Patents

リソグラフィ装置およびリソグラフィ装置用のシール装置 Download PDF

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Abstract

【課題】真空チャンバのシール性能が改善されたリソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】装置は、第１本体と、第１本体に対して移動可能である第２本体と、第１本体、第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように第１本体と第２本体の間に配置されるシールであって、第１本体からある距離に位置するシールと、第１本体とシールの間に流体流を作り出し、第１空間と第２空間の間に非接触シールを生成して第１本体と第２本体の間の移動を可能にするように配置された流体供給源と、第１本体と第２本体の互いに対する移動の間、距離を制御するように構成されたコントローラと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置およびリソグラフィ装置用のシール装置に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この例では、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々のレイヤ上に形成される回路パターンを作成することができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は、典型的に基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層への結像によって行われる。一般に、単一の基板は、連続してパターニングされる隣接するターゲット部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分にパターン全体を一度に露光することで各ターゲット部分が照射されるいわゆるステッパーと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査する一方、この方向と平行にまたは逆平行に基板を同期して走査することで各ターゲット部分が照射されるいわゆるスキャナとを含む。パターンを基板上にインプリントすることで、パターニング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。
シール装置（広く「シール」と呼ばれる）を備える装置は、米国特許第６，６０３，１３０Ｂ１で知られている。米国特許第６，６０３，１３０号は、真空チャンバ内に収容され位置決め要素によって真空チャンバの床面の周りに移動可能である物体テーブルを開示する。この装置は、第１本体と、第１本体に対して移動可能な第２本体と、第１本体と第２本体の間に配置されるシールとを備える。物体テーブルの移動を可能にするため、物体テーブルの全周を囲むガスベアリングによって、物体テーブルが真空チャンバの床の上方に支持されている。ガスが高圧領域に供給されてベアリングを形成する。ガスの一部が高圧領域から外向きに流れて排気溝内に引き込まれ、こうして真空チャンバ内への残留ガス流が許容可能限度以内に維持される。
この装置を用いると、第１本体と第２本体が互いに対して移動するとき、例えばそれらが互いに対して傾斜するとき、第１本体と第２本体が直接接触することがある。これは、擦り傷などの本体の損傷につながりうる。擦り傷は、二つの本体の間の流体流に対する流動抵抗を望ましくないように変化させることがあり、こうなるとシールの性能が低下する。
本発明の一態様では、シール性能が改善された装置が提供される。一実施形態では、互いに対する本体の移動の間、距離を制御するように構成されたコントローラを備える装置によって達成される。
本発明の一実施形態では、装置は、第１本体と、第１本体に対して移動可能である第２本体と、第１本体、第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように第１本体と第２本体の間に配置されるシールであって、第１本体からある距離に配置されるシールと、第１本体とシールの間に流体流を作り出し、第１空間と第２空間の間に非接触シールを生成して第１本体と第２本体の間の移動を可能にするように配置された流体供給源と、第１本体と第２本体の互いに対する移動の間、距離を制御するように構成されたコントローラと、を備える
本体の互いに対する移動の間、上記の距離を制御することによって、二つの本体が互いに非常に近接して移動するときにその距離を調節することができる。これにより、本体が互いに接触することが防止され、したがって擦り傷の発生を防止することができる。本体が互いから離れすぎている場合には、距離を小さくして良好なシール性能を維持することができる。こうして、装置のシール性能が改善される。
本発明の一実施形態では、装置は、第１本体とシールの間に供給される流体流の少なくとも一部を引き出すよう構成された流体抽出器を備える。第１空間、第２空間またはその両方に進入する流体の量を低減するので、流体抽出器は有益である。
本発明の一実施形態では、コントローラがシールと第２本体の間に接続される弾性部材を備え、弾性部材は流体流に依存して距離を変更するように構成される。これは、本体の移動のために流体流が変化する場合に、距離が自動的に調整されるという点で有益である。
本発明の装置の一実施形態では、弾性部材が流体抽出器に隣接する。
本発明の装置の一実施形態では、流体抽出器が第２空間と流体供給源の間に配置される。これは、流体供給源から第２空間への流体流量が低減されるという点で有益である。
本発明の装置の一実施形態では、第２空間は第１空間よりも汚染物が少ない。
本発明の装置の一実施形態では、第１空間が、第２本体に対して第１本体を少なくとも部分的に拘束するよう構成されたベアリングを備える。これは、第２空間内で使用できないベアリングを使用することができるという点で有益である。例えば、ベアリングは、第２空間内で使用するには生成する汚染粒子が多すぎる、単純なローラーベアリングであってもよい。
本発明の装置の一実施形態では、第１空間が炭化水素を含む。これは、例えば、第２空間内では使用できないグリースやオイルなどの潤滑剤を第１空間内で使用することができるという点で有益である。
本発明の装置の一実施形態では、第１本体が第２本体に対して回転可能である。
本発明の一実施形態では、使用時に、第１空間と第２空間が大気圧よりも低い圧力である。これは、大気圧よりも低い圧力で行われるプロセスで本装置を使用することができるという点で有益である。両方の空間を大気圧よりも低い圧力にすることで、大きな圧力差の発生が防止される。
本発明の一実施形態では、使用時に、第１空間の圧力は約０〜３０ｍｂａｒの間、例えば約１〜２３ｍｂａｒの間である。
本発明の一実施形態では、使用時に、第２空間の圧力は約０〜０．５ｍｂａｒである。
本発明の一実施形態では、距離は約１０〜７０μｍの範囲内であり、例えば１５、２０または５０μｍである。この距離は、第１本体とシール装置との接触を防止するのに十分な大きさであり、このため擦り傷が防止されるという利点を有する。また、二つの空間の封止に必要となる流量を制限するのに十分な流動抵抗を提供できるほど距離が小さいという利点も有する。
本発明の一実施形態では、流体流は窒素を含む。
本発明の一実施形態では、装置は、積み込みステーションとリソグラフィ装置のステージとの間で物体を移動するよう構成されたハンドラである。
本発明の一態様では、放射ビームにパターンを付与してパターン付与された放射ビームを供給可能であるパターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持部と、基板を保持するよう構成された基板支持部と、基板上にパターン付与された放射ビームを投影するように構成された投影系と、本装置とを備えるリソグラフィ装置が提供される。装置は、第１本体と、第１本体に対して移動可能である第２本体と、第１本体、第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように第１本体と第２本体の間に配置されるシールであって、第１本体からある距離に位置するシールと、第１本体とシールの間に流体流を作り出し、第１空間と第２空間の間に非接触シールを生成して第１本体と第２本体の間の移動を可能にするように配置された流体供給源と、第１本体と第２本体の互いに対する移動の間、距離を制御するように構成されたコントローラと、を有する。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置の模式図である。 本発明の一実施形態に係るシールを備える装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置において物体を操作するように構成されたハンドラを示す図である。
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整する照明系（照明器）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持し、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第１位置決めデバイスＰＭに接続されるパターニングデバイス支持部またはサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストコートされたウェハ）Ｗを保持するよう構成され、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構成された第２位置決めデバイス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、
基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するよう構成された投影系（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳとをさらに備える。
照明系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組み合わせを含み得るものであり、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。
パターニングデバイス支持部は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持部は、機械的、真空、静電気または他の取り付け技術を使用してパターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイス支持部は、必要に応じて固定または移動可能である、例えばフレームまたはテーブルであってもよい。パターニングデバイス支持部は、例えば投影システムに対してパターニングデバイスが所望の位置にあることを保証してもよい。本明細書における「レチクル」または「マスク」なる用語の使用は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義であるとみなすことができる。
本明細書において「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビーム断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを指すものと広義に解釈される。放射ビームに付与されたパターンは、基板の目標部分に望まれるパターンに厳密に一致していなくてもよい。例えば、位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャがパターンに含まれていてもよい。一般に、放射ビームに付与されたパターンは、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応する。
パターニングデバイスは、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。パターニングデバイスには例えばマスク、プログラム可能ミラーアレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクなどのマスクタイプが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、微小ミラーのマトリックス配列で構成される。各微小ミラーは、入射する放射ビームを異なる複数の方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。
本明細書において「投影系」なる用語は、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組み合わせを含む何らかの投影系であると広義に解釈される。投影系は、使用される露光光に応じて、あるいは液浸液または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされるいかなる投影系であってもよい。本明細書において「投影レンズ」という用語は、より一般化された用語である「投影系」と同義であるとみなしてもよい。
図示されるように、装置は（例えば透過型マスクを有する）透過型である。なお、装置は（例えば上述したタイプのプログラム可能なミラーアレイを有するか、または反射型マスクを有する）反射型であってもよい。
リソグラフィ装置は二つ以上（二つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または二つ以上のマスクテーブル）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、複数のテーブルが並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたはサポートで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆われるものであってもよい。この液体は、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸液は、例えばマスクと投影系との間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増加させるものとして当分野で周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源ＳＯがエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからビーム搬送系を介してイルミネータＩＬへと到達する。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。別の場合には、例えば光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称されることがある。
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の値（通常それぞれ「σ−ｏｕｔｅｒ」、「σ−ｉｎｎｅｒ」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
放射ビームＢは、支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを経た放射ビームは投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決めデバイスＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同様に、例えば走査中またはマスクライブラリからのマスク交換後に、第１位置決めデバイスＰＭと別の位置センサ（図１に明示せず）により放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡは正確に位置決めされてもよい。一般に、パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＭの一部を形成する長ストロークモジュール（粗い位置決め）および短ストロークモジュール（細かい位置決め）の助けによっ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位置決めデバイスＰＷの一部を形成する長ストロークモジュールと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。ステッパーの場合は（スキャナとは反対に）、パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）は短ストロークアクチュエータのみに接続されてもよいし、または固定されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合わせされてもよい。図示の基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間に間隔を空けて配置されてもよい（これらはスクライブレーンアライメントマークとして知られる）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に二つ以上のダイが設けられる状況においては、パターニングデバイスアライメントマークがダイの間に配置されてもよい。
図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴと基板テーブルＷＴとが実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴと基板テーブルＷＴとが同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、パターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続するパルスとパルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラム可能ミラーアレイなどのプログラム可能パターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに適用可能である。
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）の中に基板が浸されて投影系の最終部材と基板との間の空間を埋めるタイプのものであってもよい。液浸液体は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の部材との間に適用されてもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増大させるものとして当分野で周知である。
上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。
図２は、本発明の一実施形態に係る装置１の断面図である。図２は、第１本体Ｂ１と、第１本体Ｂ１に対して移動可能である第２本体Ｂ２とを備える装置を示す。装置は、第１本体Ｂ１、第２本体Ｂ２およびシールＳＤによって第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１が分離されるように第１本体Ｂ１と第２本体Ｂ２との間に配置されたシールＳＤも備える。シールＳＤは、第１本体Ｂ１から距離Ｄの位置に配置される。装置１には、第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間に流体流を作り、本体間の移動を可能にするように構成された非接触シールを二つの空間の間に形成するように配置された流体供給源ＦＳが設けられる。装置１は、互いに対して本体が移動する間、距離Ｄを制御するためのコントローラＦＥをさらに備えてもよい。
一実施形態では、第１本体および第２本体はリソグラフィ装置の一部である。例えば、第１本体および／または第２本体がリソグラフィ装置のハウジングの一部であってもよい。代替的にまたは追加的に、第１本体および第２本体がリソグラフィ装置のハウジング内部に配置されてもよい。
図２の実施形態では、第１本体Ｂ１は、中心線ＣＬに沿って第２本体Ｂ２に対して回転移動可能である。代替的にまたは追加的に、第１本体Ｂ１が他の方向に移動可能であってもよい。例えば、中心線ＣＬに沿ったまたは他の方向への平行移動、中心線ＣＬに沿った他の方向への回転、あるいはこれらの方向の組み合わせなどである。
図２の実施形態では、シールＳＤは第１本体Ｂ１と第２本体Ｂ２との間にある。二つの本体とシールＳＤは、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に障壁を形成する。この実施形態では、第１空間が装置１の内側にあるものとして参照されてもよい。第２空間は、装置１の外側にあるとみなされてもよい。代替的に、本体Ｂ１とＢ２の一方が、本体Ｂ１とＢ２の他方を実質的に取り囲んでもよい。この場合、両方の空間が装置の内側にあるとみなされてもよい。
第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間には両方の空間を接続する接続部があるので、空間Ｓ１と空間Ｓ２とが互いから完全には分離されていないことを認められよう。この接続部は、シールが第１本体Ｂ１から距離Ｄの位置に配置されているために形成される。距離Ｄのために、第１本体Ｂ１とシールＳＤの間には直接の機械的接触が存在しない。結果として、二つの本体が互いに対して移動するとき、第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間に摩擦が存在しない。これにより、摩耗および汚染粒子の生成を防止することができる。
汚染粒子が生成されると、粒子が二つの空間の一方または両方に進入することがある。二つの空間の内部に存在する構成要素および実行されるプロセスに応じて、汚染粒子はこれらの構成要素およびプロセスの性能を悪化させることがある。例えば、リソグラフィプロセスが第２空間Ｓ２内で行われてもよい。第２空間Ｓ２に進入する粒子は、第２空間Ｓ２内に配置される基板Ｗを汚染することがある。投影システムＰＳが第２空間内に存在してもよい。粒子が投影系ＰＳにくっつき、投影系ＰＳを通過する放射ビームＢの品質を低下させることがある。
図２は、第１本体Ｂ１とシール装置ＳＤの間に流体流を形成するように配置された流体供給源ＦＳをさらに示す。流体流は、第１本体Ｂ１とシールＳＤの間に圧力を生み出す。この圧力は、第１本体Ｂ１とシールＳＤを互いから離れるように押し付けることによって、距離Ｄを増加させる力を生み出す。
距離Ｄを制御するために、装置１にはコントローラが設けられる。図２の実施形態では、コントローラは弾性部材ＦＥ、例えばバネを備える。流体流のために距離Ｄが大きくなると、弾性部材がさらに圧縮されて距離Ｄを減少させる力を発生する。定常状態においては、流体流の力と弾性部材ＦＥの力の大きさが等しくなり、その結果、距離Ｄが実質的に一定になる。
一実施形態では、コントローラはセンサを備える。センサは距離Ｄを測定するように構成されてもよい。代替的に、センサは第１本体Ｂ１とシールＳＤの間の流体流量を測定するか、または流体流の圧力を測定してもよい。センサは、第１本体Ｂ１に対してシールＳＤを移動させて距離Ｄを変更するアクチュエータを制御する信号を生成してもよい。
流体供給源ＦＳからの流体流は、二つの空間の間に非接触のシールを作り出す。流体流は、流体供給源ＦＳから離れて二つの空間の方向に進む。二つの空間のうち一方にある流体および粒子は、流体供給源を通過することができない。これは、流体供給源ＦＳからの流体流によって流体および粒子が押し戻されるからである。一方の空間からもう一方の空間に流体および粒子が移動することができないので、二つの空間は互いから封止される。流体の膜を生成することによって、流体流は、第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間の機械的接触を防止する。こうして、非接触のシールが作り出される。
流体供給源ＦＳからの流体流が二つの空間に進入するので、二つの空間内の構成要素またはプロセスに悪影響を及ぼさない流体を使用すると有益である。水分を含まないか、または水分濃度の低い乾燥ガスを使用してもよい。水は、二つの空間内の構成要素を汚染するかもしれず、また構成要素を酸化するかもしれない。流体流と二つの空間内の構成要素との間の望ましくない化学的相互作用を防止するために、不活性ガスを使用してもよい。流体流は窒素（Ｎ２）を含んでもよい。窒素は一般に入手可能な不活性ガスであり、投影系ＰＳの構成要素に対して不活性なので、リソグラフィ装置内で使用することができる。
図２の実施形態では、流体供給源ＦＳがシールＳＤと接続される。代替的にまたは追加的には、流体供給源ＦＳが第１本体Ｂ１に接続される。流体供給源ＦＳは別の本体に接続されてもよい。
流体供給源ＦＳから二つの空間に進入する流体流量を低下させるために、一実施形態では流体抽出器ＦＸを使用してもよい。特定の領域のみを使用して非接触シールを作り出すことができる。この領域の外側では、流体抽出器ＦＸによって流体流が引き出されてもよい。第１本体Ｂ１とシール装置ＳＤとの間の流体流の圧力よりも低い圧力を流体抽出器ＦＸ内に作り出す真空源に流体抽出器ＦＸが接続されてもよい。こうして、流体流が流体抽出器ＦＸの中に吸い込まれてもよい。
図２の実施形態では、流体抽出器ＦＸが流体供給源ＦＳと第２空間Ｓ２との間に配置され、第２空間Ｓ２に進入する流体流量を低下させる。代替的にまたは追加的に、流体抽出器ＦＸが流体供給源ＦＳと第１空間Ｓ１との間に配置されてもよい。流体抽出器ＦＸが、第１本体Ｂ１、シールＳＤ、別の本体、またはこれらの組み合わせに接続されてもよい。
図２の実施形態では、弾性部材ＦＥが二つの空間を分離する。代替的に、弾性部材ＦＥが二つの空間のうち一方の内部にあってもよい。
二つの空間が互いから封止されているので、二つの空間がそれぞれ固有の環境を有することが可能になる。一実施形態では、第１空間Ｓ１が汚染された環境を含む一方、第２空間Ｓ２が清浄な環境を含む。第２空間Ｓ２は、第１空間Ｓ１よりも汚染物が少ない。例えば、第２空間Ｓ２内でリソグラフィプロセスが行われてもよい。汚染粒子はリソグラフィプロセスを悪化させるので、清浄度が重要である。例えば炭化水素（ＣｘＨｙ）または水（Ｈ２Ｏ）などの汚染物は、投影レンズＰＳの光学要素にくっつくことがあり、または放射ビームＢの一部を吸収することがある。
第１空間Ｓ１の汚染された環境では、粒子の生成が許容されてもよい。第１空間Ｓ１は、例えば、第２本体Ｂ２に対して第１本体Ｂ１を少なくとも部分的に拘束するベアリングＢｅを収容することができる。第２空間Ｓ２内の清浄な環境が汚染されないので、粒子を生成するベアリングが選択されてもよい。セラミックベアリングまたはローラーベアリングなどの任意の適切なベアリングを使用してよい。ベアリングの可動部品間の摩擦を低減するために潤滑剤を使用してもよい。潤滑剤は通常、炭化水素を含むので、リソグラフィプロセスでの使用には適さないことが多い。
第１空間Ｓ１は、例えば第１本体Ｂ１に接続されるアクチュエータのために必要となるあらゆる種類のワイヤおよびホースを収容することができる。第１本体Ｂ１が第２本体Ｂ２に対して移動する間、ワイヤおよびホースが互いにまたは装置の他の部品とこすれ合うことがある。これは粒子を生成しうるが、第２空間Ｓ２の清浄度を低下させることはない。
一実施形態では、第２空間Ｓ２は大気圧よりも気圧が低く、例えば０〜０．５ｍｂａｒの範囲、例えば約０．０１ｍｂａｒである。これは、例えば、放射ビームＢの経路に入ってくる物体によって放射Ｂが容易に吸収されてしまうリソグラフィプロセスにとっては有益である。例えば、極端紫外線放射すなわちＥＵＶ放射などの波長の短い放射が容易に吸収される。
二つの空間の間の圧力差を小さくするために、第１空間Ｓ１が大気圧よりも低い圧力、例えば約０〜３０ｍｂａｒの間、または例えば約１〜２３ｍｂａｒの間であってもよい。容易に実現可能でありかつ圧力差を許容可能なレベルまで低下させるような第１空間Ｓ１の圧力値が選択されてもよい。圧力値を下げるほど困難さがより増加する。流体流は、二つの空間内の圧力よりも大きい圧力を第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間に作り出す必要があるので、圧力差を小さくすることで、流体供給源ＦＳから必要となる流体流を減らすことができる。流体流の圧力は５００ｍｂａｒであってもよい。
第１本体Ｂ１が第２本体Ｂ２に対して移動する場合、距離Ｄが変わる可能性がある。これはベアリングＢｅの不正確さにより生じ、第１本体Ｂ１の揺動を引き起こす。二つの本体のうち一方に加えられる力のために距離Ｄが変化することがある。
例えば距離Ｄが減少すると、第１本体Ｂ１とシールＳＤの間に流体流が流れにくくなる。一定流の場合、これは流体流の圧力を増加させる。圧力が増加する結果、第１本体Ｂ１とシールＳＤとを互いから離れるように押し付ける力がより大きくなる。流体流の圧力と弾性部材の力との新たな平衡が生じるまで、弾性部材はさらに圧縮される。こうして、シールＳＤは距離Ｄを所望の範囲内に維持することができ、したがって第１本体Ｂ１とシールＳＤとの間の機械的接触が防止される。
例えば距離Ｄが増加すると、流体流がより流れやすくなり、第１本体Ｂ１とシール装置との間の圧力が減少する。そして、新たな平衡に至るまで、圧縮された弾性部材がシール装置を第１本体Ｂ１に向けて押し込むことが可能になる。こうして、適切なシール性能が維持される。
一実施形態では、距離Ｄは約１０〜５０μｍの間であり、例えば約２０μｍである。
図３は、本発明の一実施形態にしたがったリソグラフィ装置内の物体を操作するハンドラに実装された、上述の図２の装置１を示す。ハンドラは、基板またはレチクルを扱うのに適したものであってよい。物体の操作には、基板トラック、ＦＯＵＰまたはＳＭＩＦなどのリソグラフィ装置の外側から物体を受け取る受け取りステーションから、物体を取り出すことが含まれてもよい。続いて、ハンドラは、例えば事前位置合わせ（pre-align）ユニット、基板テーブルＷＴまたはパターニングデバイス支持部ＭＴなどの、リソグラフィ装置内部の別のステーション上に物体を配置してもよい。
図３は、ベアリングＢｅ１を用いて本体Ｂ２に接続される本体Ｂ１を示す。本体Ｂ１は、本体Ｂ２に対してｚ軸周りに回転可能である。本体Ｂ２は、二台のアクチュエータＡＣを用いて真空チャンバＶＣに接続される。アクチュエータＡＣは、真空チャンバＶＣに対して本体Ｂ１をｚ方向に移動させるように構成される。真空チャンバＶＣと本体Ｂ２との間の隙間を膜Ｍｅが封止する。膜Ｍｅは柔軟性があり、したがって真空チャンバＶＣに対して本体Ｂ２がｚ方向に移動するときに伸縮可能である。ベアリングＢｅ２を用いて本体Ｂ３が本体Ｂ２に接続される。本体Ｂ３は、本体Ｂ２に対してｚ軸周りに回転移動可能である。
本体Ｂ３の一端には、ハンドラＨａが接続される。ハンドラＨａは、操作対称の物体と結合するように構成される。
空間Ｓ１は、本体Ｂ１、Ｂ２およびＢ３の内部の空間を含む。空間Ｓ１は、ベアリングＢｅ１およびＢｅ２が配置される空間も含む。
空間Ｓ２は、リソグラフィプロセス用の清浄な環境を含む。この実施形態では、真空チャンバＶＣ内の圧力は約０．０１ｍｂａｒである。
図２にしたがったシールＳＤ１が本体Ｂ１と本体Ｂ２の間に配置される。別のシールＳＤ２が本体Ｂ２と本体Ｂ３の間に配置される。ハンドラＨａが本体Ｂ３に対して移動可能である場合、ハンドラＨａと本体Ｂ３との間にも同様のシールが実装されてもよい。
本体が中空に作られているので、点線Ｌで模式的に示されているように、ケーブルおよびワイヤのための空間がある。モータおよび駆動ベルトなどの駆動機構が本体の内部に配置されてもよい。これらの構成要素は使用時に汚染粒子を生成しうるので、空間Ｓ２の清浄な環境での使用には適していない。空間Ｓ１は空間Ｓ２から封止されているので、空間Ｓ１内部で発生した粒子がリソグラフィプロセスに悪影響を及ぼすことはない。
この結果、例えば、適切なケーブルおよびホースの選択肢が広がる。ケーブルおよびホースは合成物質すなわちプラスチックの表面を有していることが多く、また、必要な空間を最小にするために互いに緊密に詰め込まれることが多い。ケーブルおよびホースの一部は、一端で例えばコネクタＣｏｎに接続され、他端でハンドリング装置Ｈａに接続される。これらのケーブルおよびホースは移動可能にされているので、本体の動きに追従することができる。ケーブルおよびホースが動くと、これらが互いにこすれたりまたはハンドラの別の部品とこすれたりする恐れがある。こうして、粒子が生成される。
ワイヤおよびケーブルは、コネクタＣｏｎを通してハンドラ外部の構成要素と接合されてもよい。この接合部は大気圧であってもよい。
ある状況では、第１空間Ｓ１内の圧力と第２空間Ｓ２内の圧力が実質的に大気圧であってもよい。この状況は、例えばハンドラまたはリソグラフィ装置の他の部品のメンテナンス中に発生することがある。ハンドラまたは別の部品が第２空間Ｓ２内に配置されてもよい。この状況の間、シール装置ＳＤは、弾性部材ＦＥによって第１本体Ｂ１に押し付けられる。代替的にまたは追加的には、シール装置を第１本体Ｂ１に押し付ける力を他の供給源が提供する。例えば、この供給源は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の間の圧力差であってもよい。選択的に、流体供給源ＦＳが距離Ｄを生み出す流れを提供する。第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２内の圧力が低減される。この低減の間、第１空間Ｓ１内の圧力が、第２空間Ｓ２内の圧力よりも低い値に維持されてもよい。これは、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２への汚染粒子の移動を防止するのに役立つ。第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の一方が所望の圧力に到達すると、その空間内の圧力低下が停止される。他方の空間内の圧力は、所望の圧力に到達するまでさらに低減される。
別の状況では、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２内の圧力が大気圧よりも低い。例えばメンテナンスのために、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２内の圧力を大気圧と等しくすることが望ましいこともある。第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２内の圧力を増加すると、第１空間Ｓ１内の圧力が第２空間Ｓ２内の圧力よりも低い値に維持されるが、これは上述したことと同様である。
理解されるように、上述した特徴のいずれも任意の他の特徴とともに使用することができ、また本出願でカバーされるのは明示的に説明したそれらの組み合わせに限られない。
ＩＣ製造時におけるリソグラフィ装置の使用について本文で特定した言及がなされるかもしれないが、本明細書で述べるリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気領域メモリ用の誘導及び検出パターン（guidance and detection pattern）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の応用形態も有していることを理解すべきである。当業者は、このような代替的な応用形態の文脈において、「ウェハ」または「ダイ」という用語のあらゆる使用が、より一般的な用語である「基板」または「目標部分」とそれぞれ同義であるとみなしうることを認められよう。本明細書で参照される基板を、例えばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し露光されたレジストを現像する工具）または計測工具または検査工具で、露光の前後に処理することができる。可能であれば、本明細書の開示をこれらの及び他の基板処理工具に適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために基板を２回以上処理してもよく、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、複数回処理された層を既に有している基板のことも指す場合がある。
本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含している。文脈が許す場合、「レンズ」という用語は、屈折光学素子および反射光学素子を含む様々なタイプの光学素子のいずれか１つまたは組み合わせを参照してもよい。
本発明の具体的な実施形態を上述したが、本発明は説明したのとは別の方法で実行されてもよいことを理解されたい。例えば、本発明の実施形態は、上述の方法を記載したコンピュータ読取可能な指示の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、またはこのようなコンピュータプログラムを格納したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形をとってもよい。さらに、機械可読の命令が２つ以上のコンピュータプログラムで具現化されてもよい。２つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上の異なるメモリおよび／またはデータ記憶媒体に格納されてもよい。
本明細書で説明したコントローラは、リソグラフィ装置の少なくとも１つの構成要素内に配置された１つ以上のコンピュータプロセッサによって１つ以上のコンピュータプログラムが読み出されたとき、それぞれがまたは共同して動作してもよい。コントローラはそれぞれ、または共同して、信号を受信、処理、および送信するための任意の適切な構成を有していてもよい。例えば、各コントローラは、上述した方法のための機械可読名襟を含むコンピュータプログラムを実行するための１つ以上のプロセッサを備えてもよい。コントローラは、このようなコンピュータプログラムを格納するためのデータ記憶媒体、および／またはそのような媒体を受け入れるためのハードウェアを備えていてもよい。そのため、コントローラは、１つ以上のコンピュータプログラムの機械可読命令にしたがって動作することができる。
上述の記載は、説明を意図しており、限定するものではない。したがって、下記の請求項の精神から逸脱することなしに、上述の本発明に対して修正が施されてもよいことは当業者には明らかである。

Claims (15)

  1. 第１本体と、
    前記第１本体に対して移動可能である第２本体と、
    前記第１本体、前記第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように前記第１本体と前記第２本体の間に配置されるシールであって、前記第１本体からある距離に位置するシールと、
    前記第１本体と前記シールの間に流体流を作り出し、前記第１空間と前記第２空間の間に非接触シールを生成して前記第１本体と前記第２本体の間の移動を可能にするように配置された流体供給源と、
    を備える装置。
  2. 前記第１本体と前記第２本体が互いに対して移動する間、前記距離を制御するよう構成されたコントローラを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記第１本体と前記シールの間に供給される流体流の少なくとも一部を引き出すよう構成された流体抽出器を備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 前記コントローラが前記シールと前記第２本体の間に接続される弾性部材を備え、該弾性部材が前記流体流に依存して前記距離を変更するように構成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 前記弾性部材が前記流体抽出器に隣接することを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記流体抽出器が前記第２空間と前記流体供給源の間に配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
  7. 前記第２空間が前記第１空間よりも汚染物が少ないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の装置。
  8. 前記第１空間が、前記第２本体に対して前記第１本体を少なくとも部分的に拘束するよう構成されたベアリングを備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。
  9. 前記第１本体が前記第２本体に対して回転可能であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の装置。
  10. 使用時に、前記第１空間と前記第２空間が大気圧よりも低い圧力であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
  11. 前記距離が約１０〜７０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
  12. 前記流体流が窒素を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の装置。
  13. 前記装置が、リソグラフィ装置内の物体を操作するよう構成されたハンドラであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の装置。
  14. 基板を保持するよう構成された基板支持部と、
    前記基板上にパターン付与された放射ビームを投影するように構成された投影系と、
    第１本体と、
    前記第１本体に対して移動可能である第２本体と、
    前記第１本体、前記第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように前記第１本体と前記第２本体の間に配置されるシールであって、前記第１本体からある距離に位置するシールと、
    前記第１本体と前記シールの間に流体流を作り出し、前記第１空間と前記第２空間の間に非接触シールを生成して前記第１本体と前記第２本体の間の移動を可能にするように配置された流体供給源と、
    前記第１本体と前記第２本体の互いに対する移動の間、前記距離を制御するように構成されたコントローラと、
    を有する装置と、
    を備えるリソグラフィ装置。
  15. 第１本体を準備し、
    前記第１本体に対して移動可能である第２本体を準備し、
    前記第１本体、前記第２本体、およびシールによって第２空間から第１空間が分離されるように前記第１本体と前記第２本体の間に配置されるシールを準備し、
    前記第１空間の圧力が前記第２空間よりも低い値に維持されるように、前記第１空間と前記第２空間の圧力を低下させる
    ことを含む方法。
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