JP2013138190A - 基板ホルダ、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

基板ホルダ、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】例えば、１つ以上のヒータおよび／または温度センサが上に形成される基板ホルダまたは基板テーブルを提供する。
【解決手段】リソグラフィ装置で用いる基板ホルダ。基板ホルダは、本体と、複数のバールと、ヒータおよび／または温度センサとを備える。本体は表面を有する。複数のバールは該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する。ヒータおよび／または温度センサは前記本体表面上に設けられる。基板ホルダは、基板が前記端面上で支持される場合、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の熱伝導がヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の熱伝導より大きくなるように構成される。
【選択図】図９

Description

[0001] 本発明は、基板ホルダ、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に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、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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用いることができる。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、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット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としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、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。
[0003] リソグラフィは、ＩＣや他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするためのより一層重要な要因になりつつある。パターン印刷の限界の理論推定値を、式（１）に示す解像度に関するレイリー基準によって得ることができる。
Figure 2013138190
上の式で、λは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンジョン）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、以下の３つの方法、露光波長λを短縮することによって、開口数ＮＡを増加させることによって、あるいはｋ１の値を低下させることによって達成することができる、と言える。
[0004] 投影システムの最終要素と基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）にリソグラフィ投影装置の基板を浸漬することが提案されている。一実施形態では、液体は蒸留水であるが、他の液体を使用してもよい。本発明の一実施形態は液体に関して記載しているが、他の流体、特に、湿潤液、非圧縮性流体および／または空気より高い屈折率を有する流体、望ましくは水より高い屈折率を有する流体などが適していることもある。気体を除く流体が特に望ましい。この点の長所は、露光放射が液体内ではより短い波長を有するためより小さいフィーチャの結像を可能にするということである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を増加させるとともに焦点深度を拡大することとしてみなすこともできる）。固体粒子（例えば、石英）が中に懸濁している水、またはナノ粒子懸濁液（例えば、最大１０ｎｍの大きさを有する粒子）を含む、他の液浸液が提案されている。懸濁粒子は、その粒子が懸濁されている液体と同等または同一の屈折率を有しても、有さなくてもよい。他の適切となり得る液体としては、芳香族などの炭化水素、フッ化炭化水素および／または水溶液が挙げられる。
[0005] 露光波長を短縮するため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小させるためには、極端紫外線（ＥＵＶ）放射原を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに、１０ｎｍより小さい波長、例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍといったように５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射が使用されてもよいことが提案されている。そのような放射を極端紫外線または軟Ｘ線と呼ぶこともできる。可能な放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングによって提供されるシンクロトロン放射に基づく放射源が挙げられる。
[0006] ＥＵＶ放射は、プラズマを用いて生成することができる。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、プラズマを提供するために燃料を励起するレーザと、プラズマを収容する放射源コレクタ装置とを含んでよい。プラズマは、例えば、適切な燃料材料（例えば、スズ）の粒子などの燃料にレーザビームを向けることによって、あるいはＸｅガスまたはＬｉ蒸気などの適切なガスまたは蒸気の流れにレーザビームを向けることによって生成することができる。結果として生じるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、これは、放射コレクタを用いて集光される。放射コレクタは、放射を受けてその放射をビームへと集束させるミラー法線入射放射コレクタであってよい。放射源コレクタ装置は、プラズマを支持するために真空環境を提供するように配置された閉鎖構造を含んでよい。そのような放射システムを、一般的にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ぶ。
[0007] 従来のリソグラフィ装置では、露光されるべき基板は基板ホルダによって支持することができ、この基板ホルダは基板テーブルによって支持される。多くの場合、基板ホルダは（異なるサイズまたは形状を有することもあるが）基板のサイズおよび形状に対応する平坦な堅いディスクである。基板ホルダは、少なくとも片側から投影する、バールまたはピンプルと呼ぶこともある投影アレイを有する。一実施形態では、基板ホルダは両側に投影アレイを有する。この場合、基板ホルダが基板テーブル上に置かれたとき、基板ホルダの本体は基板テーブルの少し上で保持される一方、基板ホルダの片側のバールの端部は基板テーブルの表面上に存在する。同様に、基板が基板ホルダの反対側のバールの上にある場合、基板は基板ホルダの本体から離れて配置される。この目的は、基板テーブルまたは基板ホルダのいずれかに存在し得る粒子（すなわち、ちり粒子などの汚染粒子）が基板ホルダまたは基板を歪めることを防ぐために役立つ。バールの全表面積が基板または基板ホルダの全領域のごく一部のみであるため、あらゆる粒子がバールとバールとの間に存在しる可能性が高く、その存在は影響を与えない。多くの場合、基板ホルダおよび基板は、基板の上面が基板テーブルの上面と実質的に同一平面上にあるように基板テーブルの凹部内に収容される。
[0008] ハイスループットリソグラフィ装置で使用する基板によって経験される高加速度により、基板を単に基板ホルダのバール上に載せることは十分ではない。基板は適切な位置にクランプされる。基板を適切な位置でクランプする２つの方法として真空クランプおよび静電クランプが知られている。真空クランプでは、基板ホルダと基板との間および任意選択として基板テーブルと基板ホルダとの間の空間は、基板がそれより上のガスまたは液体の高い圧力によって適切な位置で保持されるように部分的に排気される。しかしながら、真空クランプは、例えば、極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどに対して、基板または基板ホルダの近くのビームパスおよび／または環境が低いまたは非常に低い圧力で保たれるところでは使用できない場合がある。この場合、基板（または基板ホルダ）全体にわたって十分に大きい圧力差を発生させて基板をクランプさせることができない場合がある。したがって、代わりにまたは追加として静電クランプを用いてもよい。静電クランプでは、基板またはその下面でめっきされる電極と基板テーブルおよび／または基板ホルダ上に設けられた電極との間に電位差が確立される。２つの電極は大きいコンデンサとして機能し、実質的なクランプ力を適切な電位差によって生成することができる。静電構成は、一方が基板テーブル上にあって他方が基板上にある一組の電極が基板テーブル、基板ホルダおよび基板の完全な積層体を一緒にクランプするように構成されてよい。一構成では、１つ以上の電極は、基板ホルダが基板テーブルにクランプされかつ基板が別で基板ホルダにクランプされるように基板ホルダ上に設けられてよい。
[0009] 基板表面上の温度制御は、特に液体（例えば、水）蒸発作用による温度変化に敏感である液浸システムにおいて重要である。この温度変化は、最終的にはオーバーレイの一因となり得る基板の熱応力へと繋がり得る。高精度な温度制御を達成するためにはアクティブ加熱と組み合わされた温度の実時間局所測定が望ましい。そのような測定および加熱システムは、システム（すなわち、基板ホルダ（例えば、ウェーハテーブル）および／または基板テーブル（例えば、ミラーブロック）に組み込まれる。測定および加熱の両方を行い、さらに基板テーブルに組み込むための状況を与えることができる構造を作るために薄膜積層体を用いることができる。
[0010] 例えば、１つ以上のヒータおよび／または温度センサが上に形成される基板ホルダまたは基板テーブルを提供することが望ましい。
[0011] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置で用いる基板ホルダが提供される。この基板ホルダは、表面を有する本体と、該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、該本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、基板が前記端面上で支持される場合、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の熱伝導は、ヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の熱伝導より大きい。
[0012] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置で用いる基板ホルダが提供される。この基板ホルダは、表面を有する本体と、該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、該本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、基板が前記端面上で支持され場合、ヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の距離は、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の距離より大きい。
[0013] 本発明の一態様によると、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポート構造と、パターニングデバイスによってパターン形成されたビームを投影するように構成された投影システムと、基板を保持するように構成された基板ホルダとを備えるリソグラフィ装置が提供される。この基板ホルダは、表面を有する本体と、該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、該本体表面上に設けられたヒータおよび／または温度センサとを備え、基板が前記端面上で支持されている場合、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の熱伝導は、ヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の熱伝導より大きい。
[0014] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置を用いるデバイス製造方法が提供される。この方法は、基板を基板ホルダ上で保持している間、パターニングデバイスによってパターン形成されたビームを基板上に投影することを含み、基板ホルダは、表面を有する本体と、該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、該本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の熱伝導は、ヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の熱伝導より大きい。
[0015] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置を用いるデバイス製造方法が提供される。この方法は、基板を基板ホルダ上で保持している間、パターニングデバイスによってパターン形成されたビームを基板上に投影することを含み、基板ホルダは、表面を有する本体と、該表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、該本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、ヒータおよび／または温度センサと本体表面との間の距離は、ヒータおよび／または温度センサと基板との間の距離より大きい。
[0016] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0017] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0018] 図２は、リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。 [0018] 図３は、リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。 [0019] 図４は、リソグラフィ投影装置で使用するさらなる液体供給システムを示す。 [0020] 図５は、液浸液供給システムとして本発明の一実施形態で使用することができるバリア部材を断面図で示す。 [0021] 図６は、本発明の一実施形態による基板テーブルおよび基板ホルダを断面図で示す。 [0022] 図７は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0023] 図８は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0024] 図９は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0025] 図１０は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0026] 図１１は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0027] 図１２は、本発明の一実施形態の有効性を示すグラフである。 [0028] 図１３は、一実施形態および基板サポートが投影システムの下でとり得る蛇行経路を平面図で示す。 [0029] 図１４は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0030] 図１５は、本発明の一実施形態による基板ホルダを断面図で示す。 [0031] 図１６は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0032] 図１７は、図１６の装置のより詳細な図である。 [0033] 図１８は、図１６および図１７の装置の放射源コレクタ装置のより詳細な図である。
[0034] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。この装置は、
[0035] -放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）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と、
[0036] -パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ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に構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
[0037] -基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ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ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
[0038] -パターニングデバイス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、１つ以上のダイを含む）上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とを備える。
[0039] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
[0040] サポート構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴ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、および、パターニングデバイスが真空環境内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。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
[0041] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが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を含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
[0042] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
[0043] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
[0044] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0045] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
[0046] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、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、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
[0047] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＭを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。放射源ＳＯと同様に、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなしてもよく、あるいは、みなさなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体部分であってよく、あるいは、リソグラフィ装置とは別個の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬがその上に設置されるように構成されてよい。任意的に、イルミネータＩＬは、取り外し可能であり、かつ別々に（例えば、リソグラフィ装置製造業者または別の供給者によって）設けられてもよい。
[0048] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上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上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、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、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、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スキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
[0049] 図１６は、本発明の一実施形態による放射源コレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１０００を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）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と、パターニングデバイス（例えば、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構築され、かつパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射レンズシステム）ＰＳとを備える。ここで示すように、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。
[0050] 図１６を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源コレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法としては、材料を、ＥＵＶ範囲内の１つ以上の輝線を有する、例えばキセノン、リチウムまたはスズなどの少なくとも１つの元素を有するプラズマ状態に変換することが挙げられるが必ずしもこれに限定されない。そのような一方法では、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多い所要のプラズマを、所要の線発光元素を有する材料の小滴、流れまたはクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することによって生成することができる。放射源コレクタ装置ＳＯは、レーザビームを提供して燃料を励起するためである、図１６に図示されていないレーザを含むＥＵＶ放射システムの一部分であってもよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、これは、放射源コレクタ装置に配置された放射コレクタを用いて集光される。
[0051] 例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合、レーザと放射源コレクタ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、レーザは、リソグラフィ装置の一部分を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、レーザから放射源コレクタ装置へ、例えば、１つ以上の適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源がＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合、放射源は、放射源コレクタ装置の一体部分とすることもできる。
[0052] 図１７は、放射源コレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳを含む装置１０００の一実施形態をより詳細に示す。放射源コレクタ装置ＳＯは、真空環境が放射源コレクタ装置ＳＯの閉鎖構造１２２０内で維持できるように構築および配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ１２１０は、放電生成プラズマ源によって形成されてよい。ＥＵＶ放射は、ガスまたは蒸気、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気によって生成されてよい。このガスまたは蒸気では、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するために非常に高温のプラズマ１２１０が生成される。非常に高温のプラズマ１２１０は、例えば、少なくとも部分電離プラズマを引き起こす放電によって生成される。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気あるいは他のあらゆる適切なガスまたは蒸気の分圧は、放射の効率的な生成のために必要とされる場合がある。一実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
[0053] 高温のプラズマ１２１０によって放出された放射は、放射源チャンバ１２１１から、放射源チャンバ１２１１における開口部内またはその後方に位置決めされた任意選択のガスバリアまたは汚染物質トラップ１２３０（場合によっては、汚染物質バリアまたはフォイルトラップとも呼ばれている）を介してコレクタチャンバ１２１２へと進む。汚染物資トラップ１２３０は、チャネル構造を含んでもよい。汚染物質トラップ１２３０は、ガスバリア、またはガスバリアとチャネル構造との組み合わせを含んでもよい。本明細書中にさらに述べる汚染物質トラップまたは汚染物質バリア１２３０は、当該技術分野で公知であるように、少なくともチャネル構造を含む。
[0054] コレクタチャンバ１２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであり得る放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側１２５１および下流放射コレクタ側１２５２を有する。コレクタＣＯを通り抜けた放射は、格子スペクトルフィルタ１２４０から反射して仮想光源点ＩＦで合焦することができる。仮想光源点ＩＦを一般的に中間焦点と呼び、放射源コレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造１２２０内の開口部１２２１にまたはその近くに位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ１２１０のイメージである。
[0055] その後、放射は照明システムＩＬを通り抜け、この照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにて放射ビーム１０２１の所望の角分布ならびにパターニングデバイスＭＡにて放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセット視野ミラーデバイス１０２２およびファセット瞳ミラーデバイス１０２４を含んでよい。サポート構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにて放射ビーム１０２１が反射すると、パターン付きビーム１０２６が形成され、このパターン付きビーム１０２６は、投影システムＰＳによって反射要素１０２８および１０３０を介して基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
[0056] 通常、示されているものよりも多くの要素が照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳ内に存在してよい。格子スペクトルフィルタ１２４０は、リソグラフィ装置の種類によって任意に存在してよい。さらに、図示されているものより多くのミラーがあってもよく、例えば、図１７に示す投影システムＰＳ内に存在する反射要素より１〜６個多くの反射要素が存在してもよい。
[0057] 図１７に示すように、集光系ＣＯは、単なるコレクタ（または集光ミラー）の一例として、かすめ入射リフレクタ１２５３、１２５４および１２５５を有する入れ子化されたコレクタとして示される。かすめ入射リフレクタ１２５３、１２５４および１２５５は、光軸Ｏの周りで軸対称に配置され、この種の集光系ＣＯは、ＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ源と組み合わせて使用されることが好ましい。
[0058] 図１８に示すように、一実施形態では、放射源コレクタ装置ＳＯは、ＬＰＰ放射システムの一部分であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）またはリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを堆積させるように配置され、数十ｅＶの電子温度を有する高電離プラズマ１２１０を生成する。これらのイオンの逆励起および再結合中に生成されるエネルギー放射はプラズマから放出され、近法線入射集光系ＣＯによって集光されて閉鎖構造１２２０内の開口部１２２１上で合焦される。
[0059] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
[0060] １．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
[0061] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造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（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
[0062] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイス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。
[0063] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0064] 多くのリソグラフィ装置では、液体供給システムＩＨを用いて流体（具体的には、例えば液体）を投影システムの最終要素との間に提供してより小さいフィーチャの結像を可能にしおよび／または装置の有効ＮＡを増大させる。そのような液浸装置に関して本発明の一実施形態をさらに以下に説明するが、本発明は非液浸装置にも同様に具体化することができる。投影システムの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は、少なくとも２つの一般のカテゴリに分類することができる。これらは、浴式（バス型 bath type）構成、およびいわゆる局所液浸（localized immersion）システムである。浴式構成では、基板の実質的に全体と、任意選択的に基板テーブルの一部が液体浴に沈められる。いわゆる局所液浸システムは、液体を基板の局所領域にのみ提供する液体供給システムを用いる。後者のカテゴリでは、液体によって満たされる空間は、平面図で基板の上面より小さく、液体によって満たされる領域は投影システムに対して実質的に静止した状態である一方、基板はその領域の下で移動する。本発明の一実施形態が関連する別の構成は、液体が閉じ込められていないオールウェット（all wet）溶液である。この構成では、基板の実質的に全上面と、基板テーブルの全てまたは一部が液浸液で覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは浅い。液体は、基板上の液体の膜（薄膜等）であってもよい。
[0065] ４つの異なるタイプの局所液体供給システムを図２〜図５に示す。図２〜図５の全ての液体供給デバイスを非閉じ込めシステムに使用することができる。しかしながら、液体を局所領域にのみ封止するシール特徴は、存在しないか、アクティブにされていないか、通常よりも効率がよくないか、あるいは効果的ではなくなっている。
[0066] 局所液浸システム用に提案されている構成のうちの１つは、液体閉じ込めシステムを用いて基板の局所領域にのみおよび投影システムの最終要素と基板との間に液体を提供する液体供給システムのためである（通常、基板は、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを構成するために提案された１つの方法は、国際公開公報第９９／４９５０４号に開示されている。図２および図３に示すように、液体は、少なくとも１つの入口によって基板上に供給され（望ましくは、最終要素に対する基板の移動方向に沿って）、投影システムの下を通った後で少なくとも１つの出口によって除去される。すなわち、基板が要素の下で-Ｘ方向にスキャンされている間、液体は要素の＋Ｘ側で供給されて-Ｘ側で吸収される。
[0067] 図２は、液体が入口を介して供給されて低圧源に接続された出口によって要素の反対側で吸収される構成を概略的に示している。基板Ｗの上の矢印は液体の流れの方向を示し、基板Ｗの下の矢印は基板テーブルの移動方向を示す。図２の例では、液体は最終要素に対する基板の移動方向に沿って供給されるが、この場合に限らない。最終要素の周りに位置決めされる様々な向きおよび数の入口および出口が可能であり、その一例を図３に示している。ここでは、両側にある４つの組の入口および出口が最終要素の周りで規則的パターンに設けられている。液体供給および液体回収デバイスにおける矢印は液体の流れの方向を示す。
[0068] 局所液体供給システムを有するさらなる液浸リソグラフィ解決策を図４に示している。液体は、投影システムＰＳの両側の２つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に配置された複数の離散的出口によって除去される。入口および出口は、中心に穴を有しかつその穴を通って投影ビームが投影されるプレートに配置することができる。液体は投影システムＰＳの片側にある１つの溝入口によって供給され、投影システムＰＳの反対側にある複数の離散的出口によって除去され、投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体の薄膜の流れを生じさせる。入口と出口のどの組み合わせを使用するかの選択は、基板Ｗの移動方向に依存し得る（入口と出口の他の組み合わせは非アクティブ状態である）。図４の断面図では、矢印は入口へのおよび出口からの液体の流れの方向を示す。
[0069] 提案されている別の構成は、投影システムの最終要素と基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め部材を有する液体供給システムを提供する。そのような構成を図５に示している。液体閉じ込め部材は、ＸＹ平面において投影システムに対して実質的に静止状態であるが、Ｚ方向（光軸の方向）における多少の相対運動があり得る。一実施形態では、液体閉じ込めと基板の表面との間にシールが形成される。一実施形態では、液体閉じ込め構造と基板の表面との間にシールが形成され、これはガスシールなどの非接触シールであってよい。そのようなシステムは米国特許出願公開第ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。
[0070] 図５は、流体ハンドリング構造１２を有する局所液体供給システムを概略的に示している。流体ハンドリング構造は、投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴまたは基板Ｗとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する。（以下の文中の基板Ｗの表面についての言及は、明示的に別段の定めをした場合を除き基板テーブルの表面に加えたものまたはその代わりも指していることに留意されたい。）液体ハンドリング構造１２は、ＸＹ平面において投影システムに対して実質的に静止状態であるが、Ｚ方向（光軸の方向）における多少の相対運動があり得る。一実施形態では、バリア部材と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、これは、流体シール、望ましくはガスシール、といった非接触シールであってよい。
[0071] 流体ハンドリング構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に含む。基板Ｗに対する非接触シール１６は、投影システムのイメージフィールドの周りに形成されてよく、それによって、液体は基板Ｗ表面と投影システムＰＳの最終要素との間の空間内に閉じ込められる。空間は、投影システムＰＳの最終要素の下に位置決めされ且つ最終要素を囲む流体ハンドリング構造１２によって少なくとも部分的に形成される。液体は、液体入口１３によって、投影システムの下でかつ流体ハンドリング構造１２内の空間に、運び込まれる。液体は、液体出口１３によって、除去することができる。流体ハンドリング構造１２は、投影システムの最終要素の少し上に延在してよい。液面は、液体のバッファが提供されるように最終要素より上に上昇する。一実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、上端で投影システムまたはその最終要素の形状とぴったり合い、例えば丸い形状でありうる内周部を有する。底部では、必ずしもそうでなくてもよいが、内周部が、イメージフィールドの形状（例えば矩形）にぴったり合う。
[0072] 一実施形態では、液体は、使用中、流体ハンドリング構造１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって、空間１１に収容される。ガスシールは、ガス（例えば、空気または合成空気）によって形成されるが、一実施形態では、Ｎ２または別の不活性ガスによって形成される。ガスシール内のガスは、入口１５を介して、流体ハンドリング構造１２と基板Ｗとの間のギャップに加圧下で提供される。ガスは出口１４を介して抽出される。ガス入口１５に対する過圧、出口１４の真空レベル、およびギャップのジオメトリは、液体を閉じ込める内側への高速ガス流１６があるように構成される。流体ハンドリング構造１２と基板Ｗとの間の液体にかかるガスの力が、液体を空間１１に収容する。入口／出口は、空間１１を囲う環状溝であってよい。環状溝は連続的または非連続的であってもよい。ガス流１６は、液体を空間１１に収容するのに効果的である。そのようなシステムは、米国特許出願公開第ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。
[0073] 図５の例は、液体が常に基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供されるいわゆる局所領域構成である。例えば、米国特許出願公開第ＵＳ２００６−００３８９６８号に開示されているような単相抽出器または二相抽出器を利用する流体ハンドリングシステムを含む、他の構成も可能である。
[0074] 他の可能な構成は、ガスドラッグ(gas drag)原理で作用するものである。いわゆるガスドラッグ原理は、例えば、米国特許出願公開第ＵＳ２００８−０２１２０４６号、ＵＳ２００９−０２７９０６０号およびＵＳ２００９−０２７９０６２号に記載されている。そのシステムでは、抽出穴は、角を有することが望ましい形状で構成されている。角は、ステップおよびスキャン方向によって位置合わせされてよい。これは、２つの出口がステップまたはスキャンの方向に対して垂直に位置合わせされた場合と比較して、ステップまたはスキャン方向の所与の速度について流体ハンドリング構造の表面における２つの開口間のメニスカスにかかる力を減少させる
[0075] ＵＳ２００８−０２１２０４６には、主要の液体回収フィーチャの半径方向外側に位置したガスナイフも開示されている。ガスナイフは、主要の液体回収フィーチャを通るあらゆる液体を捕集する。そのようなガスナイフは、（ＵＳ２００８−０２１２０４６に開示されるような）いわゆるガスドラッグ原理構成、（米国特許出願公開第ＵＳ２００９−０２６２３１８号に開示されるような）単相または二相抽出器構成または他のあらゆる構成に存在し得る。
[0076] 多数の他の種類の液体供給システムも可能である。本発明は、特定の種類の液体供給システムまたは液浸リソグラフィのいずれにも限定されない。本発明は、任意のリソグラフィで同じように適用されてよい。ＥＵＶリソグラフィ装置では、ビーム経路は実質的に排出され、上記の液浸構成は使用されない。
[0077] 図１に示す制御システム５００は、リソグラフィ装置の全体的な動作を制御し、特に、以下にさらに説明する最適化プロセスを行う。制御システム５００は、中央処理ユニットを備える、適切にプログラム化した汎用コンピュータとして具体化することができる。制御システム５００は、揮発性および不揮発性ストレージ、キーボードおよびスクリーンなどの１つ以上の入力および出力デバイス、リソグラフィ装置の様々な部分への１つ以上のネットワーク接続および１つ以上のインターフェイスをさらに備えてよい。制御するコンピュータとリソグラフィ装置との間に１対１の関係は必要ない。本発明の一実施形態では、１つのコンピュータが多数のリソグラフィ装置を制御することができる。本発明の一実施形態では、多数のネットワークのコンピュータを用いて１つのリソグラフィ装置を制御することができる。制御システム５００は、リソグラフィ装置がその一部を形成するリソセルまたはクラスタにおける１つ以上の関連処理デバイスおよび基板ハンドリングデバイスを制御するように構成されてもよい。制御システム５００は、リソセルまたはクラスタの監視制御システムおよび／または製造の全体的な制御システムに従属するように構成されてもよい。
[0078] 図６は、本発明の一実施形態による基板ホルダ１００を示している。これは基板テーブルＷＴの凹所内で保持されて基板Ｗを支持する。基板ホルダ１００ａの本体は、基板Ｗの形状およびサイズと実質的に一致する平坦なディスクの形を有する。少なくとも頂部側に、一実施形態では両側に、基板ホルダは通常バールと呼ばれる突起物１０６を有する。一実施形態では、基板ホルダは基板テーブルの一体部分であり、下面にバールを有さない。図６ではバールは縮尺通りに示されていない。実際の実施形態では、数百個のバールが幅（例えば、直径）例えば２００ｍｍ、３００ｍｍまたは４５０ｍｍを有する基板ホルダ全体にわたって分配されていてもよい。バールの先端は、例えば１ｍｍ２より小さい領域を有しており、それによって基板ホルダ１００の片側にある全てのバールの全領域は基板ホルダの全面積の全領域の約１０％より小さい。このように、基板、基板ホルダまたは基板テーブルの表面上に存在し得る任意の粒子がバールとバールとの間に落ち、その結果基板または基板ホルダの変形となる可能性が非常に高い。バールの配置は、基板および／または基板テーブルに対して適切な力の分配を提供するために規則的であっても、望むように変更されてもよい。バールは、平面で見て任意の形状を有してよいが、通常、平面で見て円形である。バールは、その高さ全体にわたって同じ形状および寸法を有することができるが、先細になっている場合がある。バールは、基板ホルダの本体１００ａの残りの表面から約１μｍ〜約５ｍｍ、望ましくは約５μｍ〜約２５０μｍの長さ突出することができる。基板ホルダ１００の本体１００ａの厚さは、約１ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲、望ましくは約５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、通常、１０ｍｍであってよい。
[0079] 本発明の一実施形態では、基板ホルダ１００は固い材料から成る。材料は高い熱伝導率または低い熱膨張係数を有することが望ましい。適切な材料としては、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＳｉＣ（シリコン処理された炭化ケイ素）、Ｓｉ３Ｎ４（亜硝酸ケイ素）、石英、および／またはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）ガラスセラミックなどの様々な他のセラミックおよびガラスセラミックが挙げられる。ＳｉＳｉＣは低い電導度を有する。基板ホルダ１００は、突出するバールを残すように関連材料の固形ディスクから材料を選択的に除去することによって製造することができる。材料を除去するための適切な技術としては、放電加工（ＥＤＭ）、エッチング、機械加工および／またはレーザアブレーションが挙げられる。
[0080] ヒータおよびセンサを用いて、基板における望ましくないまたは誘導型所望の温度変化およびストレスを減少させるように基板の温度を局所的に制御および／またはモニタすることができる。基板の局所的膨張または収縮によるオーバーレイなどのイメージングエラーを減少または除去するために基板の温度および／またはストレスを制御することが望ましい。例えば、液浸リソグラフィ装置では、基板上の残留した液浸液（例えば、水）の蒸発は基板の局所的冷却を引き起こすことがあり、それによって基板の縮小をもたらす。逆に、露光中に投影ビームによって基板に送られるエネルギーは、基板のかなりの加熱を引き起こすことがあり、それによって基板の膨張をもたらす。
[0081] 一実施形態では、１つ以上の局所的ヒータ１０１は、基板ホルダ１００および基板Ｗに所望の量の熱を提供して基板Ｗの温度を制御するようにコントローラ１０３によって制御される。１つ以上の温度センサ１０２は、基板ホルダ１００および／または基板Ｗの温度をモニタするコントローラ１０４に接続される。電圧源１０５は、静電気力が基板Ｗ、基板ホルダ１００および基板テーブルＷＴを一緒にクランプするように、例えば１０〜５０００ボルト程度の電位差を基板Ｗと基板ホルダ１００との間および基板ホルダ１００と基板テーブルＷＴとの間に生成する。一実施形態では、基板Ｗの下面の電極と基板テーブルＷＴ内の凹所の底面の電極との間に電位差が提供される。基板の温度を局所的に制御するために１つ以上のヒータおよび温度センサを用いる構成は、その全体において参照により援用される文書である、２０１０年９月２０日に出願された米国特許出願第ＵＳ６１／３８４，６６６に記載されている。その中に記載されている構成は、本明細書中に記載されている抵抗ヒータおよび温度センサを利用するように変更されてよい。
[0082] 基板Ｗに作用する熱負荷は、基板Ｗの望ましくない変形の結果となり得る。そのような熱負荷を管理する一方法は、基板ホルダ１００を熱調節することである。基板ホルダ１００および基板Ｗは、バール１０６および基板ホルダ１００の本体表面７１と基板Ｗの下側との間のガス層を通して互いに熱接続される。この熱接続を通じて、基板ホルダ１００の熱調節は、基板Ｗの熱調節という結果となる。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を用いて基板ホルダ１００を熱調節することができる。さらにまたは代替として、基板ホルダ１００は、基板ホルダ１００を流れる伝熱流体を介して熱調節することができる。一実施形態では、伝熱流体は水を含む。一実施形態では、伝熱流体は二酸化炭素を含む。
[0083] 基板Ｗと基板ホルダ１００との間の熱接続は理想的ではない。基板Ｗに作用する熱負荷は、基板Ｗと基板ホルダ１００との間の温度勾配という結果となり得る。したがって、基板ホルダ１００が所望の温度となるように制御された場合、基板Ｗの温度はその所望の温度からオフセットし得る。この所望の温度からのオフセットは、基板Ｗの望ましくない熱変形に相当し得る。このオフセットはサーマルフィンガープリント(thermal fingerprint)として知られ得る。
[0084] 本発明の一実施形態では、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を用いて基板Ｗを直接熱調節することができる。一実施形態では、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、基板ホルダ１００の本体表面７１と基板Ｗとの間に位置する。一実施形態では、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、薄膜積層体の層を形成する。薄膜積層体を基板ホルダ１００の本体１００ａに適用することができる。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、原理上、２つのコンポーネント間のその位置により、基板Ｗおよび／または基板ホルダ１００のための熱調節システムの一部として使用することができる。
[0085] 一実施形態では、基板ホルダ１００は、基板Ｗがバール１０６の端面７２上で支持されている場合にヒータ１０１（および／または温度センサ１０２）と基板Ｗとの間の熱伝導がヒータ１０１（および／または温度センサ１０２）と本体表面７１との間の熱伝導より大きくなるように構成される。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、基板ホルダ１００の本体１００ａより基板Ｗとの方が良好に熱接続される。これは、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が基板Ｗを基板ホルダ１００の本体１００ａより多く熱調節することを可能にする。
[0086] 一実施形態では、ヒータ１０１（および／または温度センサ１０２）と基板Ｗとの間の熱伝導対ヒータ１０１（および／または温度センサ１０２）と本体表面７１との間の熱伝導の比率は約５：１より大きい。一実施形態では、比率は約１０：１以上である。比率が約１０：１であった場合、ヒータ１０１から発散されるあらゆる熱のおよそ９０％は、基板ホルダ１００よりむしろ基板Ｗに伝達される。同様に、温度センサ１０２にまで及ぶ熱のおよそ９０％は、基板ホルダ１００よりむしろ基板Ｗから生ずる。（これは基板Ｗおよび基板ホルダ１００がおよそ同じ温度であることを当然想定している。）この場合、基板ホルダ１００ａの本体は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２から実質的に熱分離される。これは、基板Ｗが基板ホルダ１００の本体１００ａから独立して熱調節されることを可能にする。
[0087] 図７は、本発明の一実施形態を断面図で概略的に示している。基板ホルダ１００は断熱層７３を含む。断熱層７３は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２と本体表面７１との間に位置しうる。断熱層７３の目的は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を基板ホルダ１００の本体１００ａから熱分離させることである。そのような分離よって、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２と基板Ｗとの間の熱接続は比較的改善される。これは、直接基板Ｗを熱調節するときにヒータ１０１および／または温度センサ１０２の性能を向上させる。以下に説明するように、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を基板ホルダ１００の本体１００ａから熱分離させるためのいくつかの他の選択肢がある。これらの選択肢は、互いに追加するかまたは互いの代替として用いてよい。一実施形態では、断熱層７３は、電気的および熱的の両方に絶縁性であるエアロゲルから形成される。この場合、エアロゲルから形成される断熱層７３が十分な電気的絶縁を提供するということを条件として、電気絶縁層７４が任意的に除外されてもよい。
[0088] 図７に示すように、基板ホルダ１００は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２と本体表面７１（例えば、基板ホルダ１００の本体１００ａ）との間に電気絶縁層７４を含んでよい。電気絶縁層７４の目的は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を基板ホルダ１００の本体１００ａから電気的絶縁させることである。電気絶縁層７４は、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間にさらなる断熱を提供する追加の効果を有してよい。一実施形態では、電気絶縁層７４は、電気的および熱的の両方に絶縁性であるエアロゲルから形成される。そのような電気絶縁層の利点は、ヒータ／センサと基板ホルダ１００の本体１００ａとの間の短絡の可能性を下げるということである。
[0089] 一実施形態では、電気絶縁層７４は二酸化ケイ素から形成される。しかしながら、１つ以上の電気絶縁材料を電気絶縁層７４として用いることができる。一実施形態では、断熱層７３はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）から形成されるが、断熱特性を有する１つ以上の材料を用いてもよい。ＢＣＢは、断熱層７３に用いるための特に実用的な材料であり得る。なぜなら、ＢＣＢは基板ホルダ１００の別の層に使用することができるからである。例えば、ＢＣＢは、平坦化層１０８を形成してバール１０６とバール１０６との間のあらゆる粗さを滑らかにするために用いることができる。一実施形態では、平坦化層１０８の下に低い電気絶縁層が存在してもよい。低い電気絶縁層は、本体表面７１と平坦化層１０８との間に位置しうる。
[0090] 図１５は、基板ホルダ１００が本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に複数の断熱層７３および電気絶縁層７４を含む一実施形態を示している。例えば、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の空間は、薄い（例えば、マイクロ）層の電気絶縁材料が差し挟まれた断熱材料によって大部分埋められていてよい。一実施形態では、二酸化ケイ素のマイクロ層はＢＣＢの部分によって引き離されてよい。複数のより薄い電気絶縁層はその比較的高い剛性により壊れる可能性が低いという点で、複数のより薄い電気絶縁層は単一のより厚い電気絶縁層に対して利点を有する。
[0091] 図７に示すように、一実施形態では、単一の断熱層７３および単一の電気絶縁層７４があってよい。この場合、図７に示すように、断熱層７３は、電気絶縁層７４とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に位置してよいが、この場合に限らない。例えば、図８に示すように、電気絶縁層７４が、断熱層７３とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に位置されてもよい。
[0092] 一実施形態では、基板ホルダ１００は、基板Ｗがバール１０６の端面７２上で支持される場合にヒータ１０１および／または温度センサ１０２と本体表面７１との間の距離ｄ１がヒータ１０１および／または温度センサ１０２と基板Ｗとの間の距離ｄ２より大きくなるように構成される。一実施形態では、断熱層７３および電気絶縁層７４の組み合わされた厚さは、本体表面７１と基板Ｗとの間の総距離の半分より大きい。この距離の関係は、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の熱伝導と比較して基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の相対的な熱伝導を上げるために役立つ。
[0093] 一実施形態では、例えば、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の空間における材料の平均熱伝導率は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の材料の平均熱伝導率より低いこともある。この場合、基板へ／からの熱伝達が本体表面７１へ／からの熱伝達より大きいままである一方、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が基板Ｗより本体表面７１に近くなることが可能である。
[0094] 一実施形態では、本体表面７１に対して垂直の方向において、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２とバール１０６の端面７２との間の距離ｄ２対本体表面７１とバール１０６の端面７２との間の距離ｄ３の比率は約１：１５以下である。基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の空間の熱伝導率はこの空間の厚さｄ２と反比例している。１：１５の比率を与えることによって、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の熱伝達は、基板ホルダ１００へ／からと比較して相対的に増加する。
[0095] 一実施形態では、本体表面７１とバール１０６の端面７２との間の距離ｄ３は、約１００マイクロメートルから約２００マイクロメートルの範囲内である。一実施形態では、距離ｄ３は約１５０マイクロメートルである。この場合、１：１５の比率は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離ｄ２が約１０マイクロメートル以下であることを示す。これは、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の良好な熱接続を提供する。この１：１５の比率は、基板Ｗへ／からの熱伝導が本体表面７１へ／からの熱伝導より１０倍大きいことを示すことができ、ここでは基板Ｗの下のガスは空気である。これは、基板Ｗが基板ホルダ１００の本体１００ａから独立して熱調節されることを可能にできる。
[0096] 一実施形態では、距離ｄ２は約１マイクロメートル以上である。ｄ２の最小距離は、バール１０６の端面７２が基板ホルダ１００の最も高い場所のままであることを確実にするために好ましい。これは、基板Ｗが、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が位置する不所望に粗いまたは不適切に位置決めされた薄膜スタック層によってではなく、バール１０６の同じ端面７２上で常に支持されていることを確実にするために役立つ。
[0097] 一実施形態では、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２の厚さは、約１５０ナノメートル〜約２５０ナノメートルの範囲、望ましくは約２００ナノメートルである。
[0098] 一実施形態では、基板ホルダ１００の本体１００ａは、実質的に、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックから形成される。Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックは、比較的低い熱伝導率を有する。したがって、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の熱伝達率は、基板ホルダ１００の本体１００ａがより高い熱伝導率を有する材料から形成される場合と比較して相対的に減少される。基板ホルダ１００用のガラスセラミックの使用は、望ましくは、基板ホルダとヒータおよび／または温度センサ１０２との間の熱接続を減少させる。平坦化層１０８は任意である。例えば、基板ホルダ１００の本体１００ａがＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックから形成される場合、平坦化層１０８は必要でない場合がある。これは、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックの表面は平坦化層１０８なしに十分に平坦であり得るからである。
[0099] しかしながら、基板ホルダ１００の本体１００ａ用の他の材料を使用してもよい。例えば、シリコン処理された炭化ケイ素（ＳｉＳｉＣ）を用いて基板ホルダ１００の本体１００ａを形成することができる。ＳｉＳｉＣは、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックより高い熱伝導率を有する。この場合、断熱層７３は、本体表面７１をヒータ１０１および／または温度センサ１０２から熱分離させるのに効果的である。以下に説明するように、熱分離を増加させるためのさらなる方法も可能である。
[00100] 図９は、本発明の一実施形態を断面図で概略的に示している。図９は、ギャップを含む断熱層が本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に位置される一実施形態を示している。ギャップは、基板ホルダ１００の本体１００ａをヒータ１０１および／または温度センサ１０２から熱分離させる。しかしながら、例えば図７および図８に示すように、一実施形態では、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間にギャップはない。図９に示すように、平坦化層は任意に除外することができる。この利点は、基板ホルダ１００の構造を簡略化することである。平面の特性は、本体表面７１のすぐ上にある層が実質的にギャップ９１であった場合は重要性が低い。しかしながら、一実施形態では、平坦化層１０８が提供される。
[00101] 一実施形態では、ギャップ９１は実質的にガスで満たされる。ガスは、例えば、空気または窒素であってもよい。ギャップ９１を満たすために他の種類のガスを使用することができる。望ましくは、ギャップ９１内のガスは、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の相対的熱伝導を増加させるように比較的低い熱伝導率を有する。
[00102] 図９に示すように、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、熱インターフェースプレート９２上に位置決めされてよい。熱インターフェースプレートは、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が基板ホルダ１００の本体１００ａから遠位で位置決めされることを可能にする。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、熱インターフェースプレート９２とヒータおよび／または温度センサ１０２のアセンブリが基板ホルダ１００の本体１００ａに取り付けられる前に熱インターフェースプレート９２上に堆積されてよい。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を熱インターフェースプレート９２上に直接堆積させることの利点は、熱インターフェースプレート９２の材料が基板ホルダ１００の本体表面７１より滑らかな表面を有するように選択できることである。ここで使用されるより滑らかという用語は、熱インターフェースプレート９２の表面上の山対谷の距離が基板ホルダ１００の本体表面７１上の山対谷の距離より小さいことを意味する。したがって、熱インターフェースプレート９２を使用することによって、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２の平面システムを作り出すことがより好都合となり得る。
[00103] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は多孔性および／または穿孔性である。この利点は、熱インターフェースプレート９２が本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の断熱を増加させるガスポケットを含んでよいということである。多孔性および／または穿孔性の熱インターフェースプレート９２の利点は、熱インターフェースプレート９２より上および下のガス層は互いに接続されていることであり、これは両ギャップの排気時間（またはクランプ時間）を改善する。両ギャップは１つのギャップのみから排気することができる。例えば、一実施形態では、いずれのギャップを、底部ギャップと流体接続されている本体１００ａにおける抽出ポイントを介して排気してもよい。多孔性および／または穿孔性の熱インターフェースプレート９２の別の利点は、穴が熱インターフェースプレート９２の上および下の圧力を等しくなるように役立つということである。
[00104] 一実施形態では、基板ホルダ１００は、熱インターフェースプレート９２を基板ホルダ１００の本体１００ａに接続することによって製造される。この接続は、例えば接着剤を使用することによって不可逆的であり得る。これは、熱インターフェースプレート９２が使用中に望むことなく取り外される可能性が低いという利点を有する。
[00105] あるいは、この接続は、熱インターフェースプレート９２が接続後に基板ホルダ１００の本体１００ａから除去することができるように可逆であってよい。この可逆式の接続は、１つ以上のヒータ１０１および／または温度センサ１０２が上に堆積された熱インターフェースプレート９２を取り替えることによって、基板ホルダ１００のヒータ１０１および／または温度センサ１０２のシステムをより容易に取り替えることができるという利点を有する。そのような可逆接続は、バール９３またはボルトなどの熱インターフェースプレート９２の下面からの突起物によって熱インターフェースプレート９２を基板ホルダ１００の本体１００ａに接続することによって達成することができる。
[00106] 図９は、バール９３が熱インターフェースプレート９２を基板ホルダ１００の本体１００ａに接続する一実施形態を示している。バール９３の数および配置は特に限定されていない。一実施形態では、バール９３またはボルトはギャップ９１の体積の１０％より少ない体積を構成する。ギャップ９１は、実質的にガスで満たされるかまたは実質的に空である。一実施形態では、バール９３またはボルトはギャップ９１の体積の１０％より多くの体積を構成する。この場合、バール９３またはボルトは低い伝導性を有してよい。例えば、バール９３またはボルトは、多孔性ガラスまたはＢＣＢから形成されてもよい。
[00107] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、熱インターフェースプレート９２と基板ホルダ１００のバール１０６の側端との間の摩擦接触を介して基板ホルダ１００の本体１００ａに接続される。例えば、熱インターフェースプレート９２はバール９３またはボルトを含まない場合がある。一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、基板ホルダ１００のバール１０６のパターンに対応する孔のパターンを含む。熱インターフェースプレート９２内の孔の幅（例えば、直径）は、バール１０６の幅（例えば、直径）に対応する。バール１０６は、バール１０６の最大幅（例えば、直径）が、バール１０６が基板ホルダ１００の本体１００ａに接続するポイントにあるように先細り形状を有してよい。バール１０６の最小幅（例えば、直径）は、バール１０６の端面７２にあってもよい。熱インターフェースプレート９２内の孔は、バール１０６の最大幅より小さい幅およびバール１０６の端面７２の最小幅より大きい幅を有してよい。熱インターフェースプレート９２が基板ホルダ１００の本体１００ａに接続されている場合、バール１０６は摩擦接触が形成されるまで孔を通って延在する。一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、基板ホルダ１００のバール１０６に接着またはクリップされる。一実施形態では、平坦化層１０８は存在しない。ギャップ９１が本体表面７１のすぐ上にあった場合、本体表面７１は粗い場合があるため平坦化層は存在しない場合がある。
[00108] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、ギャップ９１の周りにガスシールを形成するように基板ホルダ１００の本体１００ａに接続される。このようにして、空気または窒素などのガスは、基板ホルダ１００の組み立て中にギャップ９１内に捕集することができる。
[00109] 一実施形態では、ギャップ９１はガスで満たされていない。例えば、液浸リソグラフィシステムでは、ギャップ９１は液浸液で満たされている。さらなる例として、ＥＵＶリソグラフィシステムでは、ギャップ９１は実質的に真空であってもよい。しかしながら、望ましい場合、上記したようなガスシールを形成することによってガスをギャップ９１内にとらえることができる。
[00110] 図９に示すように、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間にガス領域があってもよい。上記したように、任意的に、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は本体表面７１より基板Ｗに近い。基板ホルダ１００をヒータ１０１および／または温度センサ１０２から熱分離させる断熱は、ギャップ９１と熱インターフェースプレート９２との組み合わせによって提供される。
[00111] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、本体表面７１とバール１０６の端面７２との間の距離ｄ３の少なくとも５分の１の厚さを有する。しかしながら、例えば、断熱はギャップ９１によって提供されてもよく、それにより熱インターフェースプレート９２が断熱を提供するように最小の厚さを有することが必要とされない。熱インターフェースプレート９２は、堅い連続的な固形材料から形成されてよい。一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、シリコン、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミック、コージライトおよび金属からなる群から選択される材料から形成されてよい。シリコンまたは金属を使用することの利点は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が上に堆積される滑らかな表面を提供することがより容易であるということである。Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックを使用することの利点は、熱インターフェースプレート９２が基板ホルダ１００の本体１００ａをヒータ１０１および／または温度センサ１０２から電気的絶縁することである。
[00112] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２が形成される材料は電気絶縁体である。これは、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２を本体表面７１から電気的に絶縁するという利点を有する。しかしながら、電気的絶縁は、さらにまたは代替としてギャップ９１（任意選択としてバール９３またはボルト）によって達成することができる。
[00113] 一実施形態では、熱インターフェースプレート９２またはボルトのバール９３は、基板ホルダ１００の本体１００ａが形成される材料と同じ材料から形成される。代替としてまたはそれに加えて、バール９３および／またはボルトは、熱インターフェースプレート９２と同じ材料から形成されてよい。一実施形態では、バール９３および／またはボルトはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラスセラミックなどの電気絶縁材料から形成される。
[00114] 一実施形態では、本体表面７１に対して垂直の方向において、バール１０６の端面７２とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離ｄ２対本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離ｄ１の比率は、約１：１以下である。この比率が小さければ小さいほど、基板ホルダ１００の本体１００ａへ／からより基板Ｗへ／からに伝達される熱の割合が大きい。一実施形態では、距離ｄ２対距離ｄ１の比率は約１：５以下であり、任意的に約１：１０以下である。比率が約１：１０であった場合、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２に／からの合計熱伝達の約１０分の９は、基板Ｗに／からである。ギャップ９１は固形材料の層より良い断熱を提供することができる。したがって、ギャップ９１が存在する場合、距離ｄ２対距離ｄ１の比率は相対的に大きい一方、基板ホルダ１００の本体１００ａとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に十分な熱分離を達成したままである。一実施形態では、本体表面７１に対して垂直の方向において、バール１０６の端面７２とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離ｄ２対本体表面７１と端面７２との間の距離ｄ３の比率は約１：３以下である。例えば、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離は、任意的に、約５０マイクロメートル以下である。この場合、熱インターフェースプレート９２およびギャップ９１によって与えられる組み合わせ断熱は、ヒータ１０１から発散される熱の約９０％が、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の空間が空気で満たされるところにおいても、本体表面７１よりも基板Ｗに到達することをもたらす。
[00115] 一実施形態では、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０との間の距離は、５０マイクロメートルよりかなり小さく、例えば、２０マイクロメートル未満、任意的に約１０マイクロメートルであってよい。これは、ギャップ９１の厚さを、本体表面７１と基板Ｗとの間の総距離ｄ３を増大させることなく、大きくさせる。一実施形態では、本体表面７１に対して垂直の方向において、ギャップ９１の厚さ対本体表面７１と端面７２との間の距離の比率は約２：５以上であり、任意的に、約２：３以上である。比率が２：３以上であった場合、本体表面７１と基板Ｗとの間のほとんど距離はギャップ９１によって占められる。これは、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に良好な断熱を提供する。ギャップ９１が真空であった場合、例えば、ギャップ９１の厚さは、例えば本体表面７１と基板Ｗとの間の距離ｄ３との比率として約２：５の領域内においてさらに小さくてもよい。
[00116] 図１０は、本発明の一実施形態を断面図で概略的に示している。図１０に示すように、一実施形態では、基板ホルダ１００は、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に電気絶縁層７４を含む。一実施形態では、電気絶縁層７４は、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の実質的に唯一の層である。これは、可能な平坦化層１０８は別として、本体１００ａとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の領域は単一の一体化した電気絶縁層７４によって満たされる。これは、基板ホルダ１００の製造がより容易になるような比較的単純な構造という利点を有する。
[00117] 本体１００ａをヒータ１０１および／または温度センサ１０２から熱分離させるために、電気絶縁層７４の厚さ対本体表面７１とバール１０６の端面７２との間の距離の比率は約２：５以上である。例えば、電気絶縁層７４の厚さは約６０マイクロメートル以上である。一実施形態では、電気絶縁層７４は二酸化ケイ素から形成される。一実施形態では、電気絶縁層７４の厚さ対バール１０６の端面７２とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の距離の比率は１：１より大きく、任意的に約１０：１以上であり、任意的に約５０：１である。電気絶縁層７４の材料の熱伝導が大きければ大きいほど、この比率も大きくなるべきである。例えば、二酸化ケイ素は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に存在し得る空気の熱伝導率より約１００倍程度大きい熱伝導率を有する。この場合、距離ｄ１対距離ｄ２の高い比率が必要となる場合がある。一実施形態では、本体表面７１とバール１０６の端面７２との間の距離ｄ３は約１５０μｍである。
[00118] 図１１は、本発明の一実施形態による基板ホルダ１００を断面図で示している。この実施形態は、上記または以下に説明するあらゆる実施形態に適用することができる平坦化層１０８を有する。一実施形態では、平坦化層１０８はＢＣＢから形成される。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は、薄膜積層体内の層として形成される。薄膜積層体は、間にヒータ１０１および／または温度センサ１０２が挟まれた第１絶縁層２０１および第２絶縁層を含む。第２絶縁層２０３は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間に位置する。そのような第２絶縁層２０３は、上記または以下に説明するあらゆる実施形態に適用することができる。
[00119] 平坦化層１０８を用いる代わりにまたはそれに加えて、バール１０６間の表面は、第１絶縁層２０１を適用するために十分に平坦になるまで粉砕される。上記したように、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の領域は、二酸化ケイ素またはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）などのガラス状の材料から形成された複数の層を含んでよい。しかしながら、ガラス状の材料の層は、そのような層がその剛性によって割れる可能性を下げるように最小にしておくことが望ましい。
[00120] 一実施形態では、本体表面７１とヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の断熱を増加させるために、平坦化層１０８の厚さが増加される。これは、薄い電機絶縁層７４が示されている図１４に示す。平坦化層１０８の厚さは、断熱を提供するように増加される。
[00121] ヒータ１０１および／または温度センサ１０２のシステムを用いる基板Ｗの熱調節に対しては、基板ホルダ１００のバール１０６の熱伝達係数および基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間のガスの熱伝達係数は重要である。一実施形態では、本発明の一実施形態による基板ホルダ１００を備えるリソグラフィ装置は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間のギャップを満たすように構成された流体出口１１１をさらに含む。流体出口１１１は、空気より高い熱伝導率を有するガスによってギャップを満たすように構成される。一実施形態では、ガスは、例えば水素またはヘリウムである。１つ以上の追加または代替のガス、液体または軟質材料を用いてもよい。流体出口１１１は、流体の抽出および供給の両方のために使用することができる。一実施形態では、流体出口１１１は、基板ホルダ１００の本体１００ａの一部を形成する。一実施形態では、複数のそのような流体出口１１１が提供される。
[00122] 水素を用いることの利点は、水素源はリソグラフィ装置のあらゆるところで使用することができることである。例えば、水素はＥＵＶリソグラフィ装置のあらゆるところで使用することができる。ヘリウムを用いることの利点は不燃性であることである。ヘリウムは不活性であり、それ自体では反応せず有害ではないことを意味する。一実施形態では、ギャップ９１は基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の領域から絶縁されている。ここで、絶縁とはギャップ９１と領域との間に流体接続がないことを意味する。一実施形態では、ギャップ９１内のガスは領域内のガスとは異なる。一実施形態では、ギャップ９１内のガスはその領域内のガスの熱伝導率より低い熱伝導率を有する。
[00123] 一実施形態では、基板ホルダ１００は基板テーブルＷＴに組み込まれるが、一実施形態では、基板ホルダ１００はリソグラフィ装置の基板テーブルＷＴから分離可能である。
[00124] 図１２は、リソグラフィシステム内の望ましくない熱負荷から結果として生じる望ましくないサーマルフィンガープリントを減少させるためのヒータ１０１および／または温度センサ１０２のシステムのポテンシャルを表すグラフを示している。図１２用のデータは、流体ハンドリング構造１２によって提供される２Ｗ熱負荷を有する液浸リソグラフィシステムに関する。図１２は、スキャニング動作中の液浸リソグラフィ装置の流体ハンドリング構造１２の真ん中の下に予想される最大の変形を示している。結果は２Ｄ熱動力モデルに基づいている。
[00125] 基板ホルダ１００のバール１０６の熱伝導率は１０００Ｗ／ｍ２Ｋであるとみなされる。基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間のガスの熱伝導率は、Ｘ軸に示す総合熱伝導率を提供するように変化する。
[00126] 四角は、所望の温度で維持される基板ホルダ１００用のサーマルフィンガープリントを示している。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２と基板ホルダ１００との間の熱分離がほぼ完全である場合、基板ホルダ１００は異なる手段を用いて熱調節されてよい。熱分離は、基板に作用するほとんどの熱負荷が基板Ｗ上では既に補償されているという利点を有する。これらの熱負荷の小部分のみが基板ホルダ１００に影響を与える。基板ホルダ１００の熱調節の必要条件が減少される。
[00127] 例えば、基板ホルダ１００は、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２とは別個の熱調節システムによって所望の温度で保つことができる。一実施形態では、基板ホルダ１００は、基板ホルダ１００を熱調節するために熱調節流体に中を通過させる通路を含む。一実施形態では、基板ホルダ１００は、基板Ｗの熱調節から独立して熱調節されてよい。一実施形態では、基板ホルダ１００は、上記したような基板Ｗを熱調節する１つ以上のヒータ１０１および／または温度センサ１０２とは別個の一組のヒータおよび／または温度センサによって熱調節されてよい。基板ホルダ１００を熱調節するヒータおよび／または温度センサは、（ヒータ１０１および／または温度センサ１０２が位置決めされる側と反対側である）基板ホルダ１００の下面および／または基板ホルダ１００の中および／または熱インターフェースプレート９２の底に位置決めされてよい。一実施形態では、熱インターフェースプレート９２は、１組のヒータおよび／または温度センサを熱インターフェースプレート９２の両側に有する（基板Ｗを熱調節するための１組および基板ホルダ１００の本体１００ａを熱調節するための１組）。
[00128] 図１２では、サーマルフィンガープリントは、所望の温度で維持されている、基板Ｗの温度と基板ホルダ１００の温度との間のオフセットの結果である。ダイヤモンドは、基板Ｗを熱調節するためにヒータ１０１および温度センサ１０２のシステムが提供された場合の予想された残りのサーマルフィンガープリントを示す。ここでは、基板ホルダ１００に対する熱伝導率は本発明の一実施形態に従って減少される。
[00129] 図１２から分かるように、熱は基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間で比較的効率的に伝達されることを条件として、望ましくないフィンガープリントにおいて劇的な低下がある。上記したように、本発明の一実施形態は、基板Ｗとヒータ１０１および／または温度センサ１０２との間の相対的な熱伝導率を増加させるために互いに独立してまたは互いに加えて使用することができるいくつかの異なる選択肢を提供する。
[00130] 左（すなわちＹ軸上）にあるデータポイントに対して、ガス伝導率はゼロであり、したがって直接的な基板Ｗの調節はできない。他のポイントに対して、直接的な基板温度の調節は機能的であり、かつ変形を大きく減少させる。
[00131] 図１３は、本発明の一実施形態の平面図を示している。図１３に示すように、一実施形態では、基板ホルダ１００は複数のヒータ１０１および／または温度センサ１０２を含む。複数のヒータ１０１Ａ〜Ｆおよび／または温度センサ１０２Ａ〜Ｆは細長い。それらは、実質的に細長方向に平行であり、一端から反対端まで基板ホルダ１００の基板支持領域にわたって延在する。複数のヒータ１０１および／または温度センサ１０２を提供することによって、熱負荷をより局所的に補償することができるという利点がある。しかしながら、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２の数が多ければ多いほど、熱接続の数も大きい。このトレードオフから、一実施形態では、基板ホルダ１００は、少なくとも３つまたは少なくとも５つのヒータ１０１および／または温度センサ１０２を備える。一実施形態では、基板ホルダ１００は多くて１０個、任意的に多くて８個のヒータ１０１および／または温度センサ１０２を備える。図１３に示す実施形態は、１６個のヒータ１０１および／または温度センサを備える。
[00132] ヒータ１０１および／または温度センサ１０２の数は、基板ホルダ１００の幅（例えば、直径）におよそ対応するように選択されてよい。約４５０ｍｍの幅（例えば、直径）を有する基板ホルダ１００に対して、例えば、約１０個のセグメントのヒータ１０１および／または温度センサ１０２があり得る。図１３に示されている実施形態は、約３００ｍｍの幅（例えば、直径）を有する基板ホルダ１００である。
[00133] 図１３では、基板ホルダ１００が投影システムＰＳの下でとる蛇行経路７００が示されている。蛇行経路の通常の全体的な動作をライン８００で示している。
[00134] ライン７００およびライン８００を比較することによって分かるように、通常の経路８００をたどる一方、Ｘ方向での前後の動きが行われている。Ｙ方向でのスキャンは非常に速い。結果的に、基板ホルダ１００がＹ方向に沿って基板の頂部から（図に示すように）基板の底までかなりゆっくりと移動することが分かる。この理由のため、ヒータおよび／または温度センサ１０１Ａ〜Ｆ、１０２Ａ〜Ｆ（およびエッジヒータおよび／または温度センサ）はＸ方向に細長い。ヒータおよび／または温度センサは第１方向に細長い。第１方向は、所定のヒータおよび／または温度センサ１０１および１０２が基板Ｗの結像中に投影システムの下に留まる時間の長さが、ヒータおよび／またはセンサが第１方向に対して垂直であるその細長方向に向いた場合（この場合、この方向を基板全体の結像中に数回の別々の時間に通り過ぎる）より長くなるように、向けられる。特に、一実施形態では、所定のヒータおよび／または温度センサが基板の結像中に投影システムの下にある時間は実質的に最小にされる。一実施形態では、これは、ヒータおよび／または温度センサの細長方向がスキャン方向と実質的に平行であることを確実にすることによって行われるが、異なるスキャンパターンに対して他の形状がより適切である場合もある。したがって、結像中、基板は、Ｙ方向にスキャンする一方、上部のヒータ／温度センサ１０１Ａ／１０２Ａに沿ってＸ方向にステップする。これは基板の上にある領域が熱負荷を受けるという結果となり、これは上部ヒータおよび温度センサの組み合わせ１０１Ａ／１０２Ａによって検知および補償される。基板は次いでＹ方向に移動して投影システムの下に第２ヒータ／温度センサの組み合わせ１０１Ｂ／１０２Ｂを移動しかつＹ方向にスキャンする。熱負荷はそのＹ位置に集中してセンサ／ヒータの組み合わせ１０１Ｂ／１０２Ｂは必要に応じて補償する。Ｘ方向にステップする一方、熱負荷はそのＸ方向に集中する。投影システムから離れたＹ軸に沿った位置では、少量の熱負荷が存在する。一実施形態では、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は曲がりくねった経路をたどるが、一実施形態では、例えば、ヒータ１０１および／または温度センサ１０２は実質的に直線であってもよい。ヒータ１０１および／または温度センサ１０２の形状は概して特に限定されていない。
[00135] 上記のあらゆる特徴は他のあらゆる特徴とともに用いることができ、明確に述べられている組み合わせのみが本出願で網羅されているということではない。
[00136] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン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といった、マイクロスケールさらにナノスケールのフィーチャを有するコンポーネントを製造するための他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[00137] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折および反射型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
[00138] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明の実施形態は、上で開示された方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこ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、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。さらに、機械読取可能命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実施可能である。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よい。
[00139] 上記したコントローラは、信号を受信、処理および送信するためのあらゆる適切な構成を有してよい。例えば、各コントローラは、上記した方法のための機械読取可能命令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含んでよい。コントローラは、そ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格納媒体および／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含んでよい。
[00140] 本発明の１つ以上の実施形態は、液浸液が浴式で、あるいは基板の局所的な表面領域上のみに、あるいは基板および／または基板テーブル上で非閉じ込め状態で提供されるかに関わらず、任意の液浸リソグラフィ装置、特に、排他的にではないが、上述したようなタイプらに適用することができる。非閉じ込め構成では、液浸液は、基板および／または基板テーブルの表面上を流れてよく、それによって実質的に基板テーブルおよび／または基板の覆われていない表面全体が濡れる。そのような非閉じ込め液浸システムでは、液体供給システムは、液浸液を閉じ込めないか、または、液浸液閉じ込めの一部を提供し得るが液浸液の実質的に完全な閉じ込めを提供しない。
[00141] 本明細書において考察された液体供給システムは、広く解釈されるべきである。ある実施形態において、液体供給システムは、投影システムと基板および／または基板テーブルとの間の空間に液体を供給する１つの機構または構造の組合せであってよい。液体供給システムは、液体を空間に供給する１つ以上の構造、１つ以上の液体入口、１つ以上のガス入口、１つ以上のガス出口および／または１つ以上の液体出口の組合せを含むことができる。一実施形態において、空間の表面は基板および／または基板テーブルの一部であってよく、または、空間の表面は基板および／または基板テーブルの表面を完全に覆ってもよく、または、空間は基板および／または基板テーブルを包含していてもよい。液体供給システムは、液体の位置、量、品質、形状、流量、または、他の特徴を制御するための１つ以上の要素を、任意でさらに含むことができる。
[00142] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (15)

  1. リソグラフィ装置で用いる基板ホルダであって、
    表面を有する本体と、
    前記表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、
    前記本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、
    基板が前記端面上で支持される場合、前記ヒータおよび／または温度センサと前記基板との間の熱伝導は、前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の熱伝導より大きい、基板ホルダ。
  2. 前記ヒータおよび／または温度センサと前記基板との間の前記熱伝導対前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の前記熱伝導の比率は、約５：１より大きいかまたは約１０：１以上である、請求項１に記載の基板ホルダ。
  3. リソグラフィ装置で用いる基板ホルダであって、
    表面を有する本体と、
    前記表面から突出しかつ基板を支持する端面を有する複数のバールと、
    前記本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、
    基板が前記端面上で支持される場合、前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の距離は、前記ヒータおよび／または温度センサと前記基板との間の距離より大きい、基板ホルダ。
  4. 前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の断熱層、および／または前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の電気絶縁層、および／または複数の前記ヒータおよび／または温度センサを備える、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  5. 前記断熱層は、前記ヒータおよび／または温度センサを前記本体表面から電気的に絶縁する、請求項４に記載の基板ホルダ。
  6. ギャップが前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間に配置される、請求項１〜５のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  7. 前記ギャップは実質的にガスで満たされるかまたは前記ギャップは実質的に真空ギャップであり、および／または、前記本体表面に対して垂直の方向において、前記ギャップの厚さ対前記本体表面と前記端面との間の距離の比率は約２：５以上または約２：３以上であり、および／または、前記ヒータおよび／または温度センサは前記本体表面から遠位の熱インターフェースプレート上に設けられる、請求項６に記載の基板ホルダ。
  8. 前記熱インターフェースプレートは多孔性および／または穿孔性であり、および／または前記熱インターフェースプレートは接着剤によっておよび／または前記熱インターフェースプレートの下面からの突出体によって前記本体に接続される、請求項７に記載の基板ホルダ。
  9. 前記本体表面に対して垂直の方向において、前記電気絶縁層の厚さ対前記本体表面と前記端面との間の距離の比率は約２：５以上である、請求項４〜８のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  10. 前記本体表面に対して垂直の方向において、前記ヒータおよび／または温度センサと前記端面との間の距離対前記本体表面と前記端面との間の距離の比率は約１：３以下または約１：１５以下であり、および／または、前記本体表面に対して垂直の方向において、前記本体表面と前記端面との間の距離は、約１μｍ〜約５ｍｍの範囲にあるかまたは望ましくは約１５０μｍである、請求項１〜９のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  11. 前記基板ホルダは、前記基板ホルダを熱調節するために通路内を熱調節流体に通過させる通路を含み、および／または、前記本体は実質的にガラスセラミックから形成される、請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  12. 前記ヒータおよび／または温度センサは、上から見て、曲がりくねった経路をたどるラインとして形成され、および／または、前記ヒータおよび／または温度センサは、前記基板ホルダの基板支持領域にわたって一端から反対端まで延在する、請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の基板ホルダ。
  13. パターニングデバイスによってパターン形成されたビームを基板上に投影する投影システムと、
    前記基板を保持する、請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の基板ホルダと
    を備える、リソグラフィ装置。
  14. 前記基板の底面と前記ヒータおよび／または温度センサとの間のギャップを空気より高い熱伝導率を有するガスで満たす流体出口であって、該ガスは望ましくは水素またはヘリウムである、流体出口、および／または、
    前記基板ホルダが組み込まれた基板テーブル
    をさらに備える、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
  15. リソグラフィ装置を用いるデバイス製造方法であって、前記方法は、
    基板を基板ホルダ上で保持している間、パターニングデバイスによってパターン形成されたビームを該基板上に投影することを含み、
    前記基板ホルダは、
    表面を有する本体と、
    前記表面から突出しかつ前記基板を支持する端面を有する複数のバールと、
    前記本体表面上のヒータおよび／または温度センサとを備え、
    前記ヒータおよび／または温度センサと前記基板との間の熱伝導は、前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の熱伝導より大きく、または、前記ヒータおよび／または温度センサと前記本体表面との間の距離は、前記ヒータおよび／または温度センサと前記基板との間の距離より大きい、デバイス製造方法。
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