JP2017526955A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】リソグラフィ装置は、光軸を有する投影システムと、雰囲気ガスを有する筐体と、筐体内に収容される物理的構成要素と、を備える。リソグラフィ装置は、筐体に対して光軸に直交する面内で所定方向に物理的構成要素の移動を生じさせるよう構成され、リソグラフィ装置は、移動中に物理的構成要素が筐体に対して所定の向きを維持するよう構成され、移動は、構成要素に対する雰囲気ガスの流れを生じさせ、物理的構成要素は、光軸に直交するように向けられる第１表面を有し、構成要素は、雰囲気ガスの流れを第１表面から離れる方向に向けるよう構成される流向システムを含む。【選択図】図４

Description

［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１４年７月１６日に出願された欧州出願１４１７７２３６．８号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。

本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、たいていは基板の目標部分に与える機械である。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、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスがＩＣの個々の層に形成される回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、一つのダイ、またはいくつかのダイを備える）目標部分に転写されることができる。パターン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）層への結像により転写される。一般に、一枚の基板にはネットワーク状に隣接する目標部分が含まれ、これらは連続してパターン付与される。既知のリソグラフィ装置は、いわゆるステッパを含む。ステッパでは、パターン全体を目標部分に一回で露光することで各目標部分が照射される。別の既知のリソグラフィ装置は、いわゆるスキャナを含む。スキャナでは、放射ビームに対してパターンを所与の方向（「スキャン」方向）にスキャンするとともに、この方向に平行または反平行に基板を同期させてスキャンすることにより各目標部分が照射される。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へパターンを転写することが可能である。

リソグラフィ装置は、基板上へのパターンの転写開始前および／または転写中に測定をする。測定の一例は、基準フレームまたはパターン投影のための投影システムに対する基板の位置である。測定は、測定放射ビームを用いてなされることができる。

スループットとして知られるリソグラフィ装置が所望のパターンを基板に付与する速度は、リソグラフィ装置の重要な性能基準である。より速いスループットが望ましい。スループットは、複数の要因に依存する。スループットが依存する一つの要因は、基板上へのパターンの転写が生じる速度である。スループットが依存する別の要因は、パターンの転写前に必要な測定を実行できる速度である。したがって、基板へのパターンの転写中および測定中に基板の高移動速度を有することは有益である。しかしながら、測定精度およびパターンの転写を高移動速度で維持することが重要である。

リソグラフィ装置内の測定放射ビームは、雰囲気ガスと称されるガスを通過する。雰囲気ガスの特性の局所的な変動は、そのガスを通過する測定放射ビームに影響を与えるであろう。投影放射ビームは、測定放射ビームと同様に影響されるであろう。したがって、本発明の目的は、測定放射ビームおよび／または投影放射ビームが通過する場所での雰囲気ガスの特性の変動を低減させた装置を提供することにある。

本発明のある態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。この装置は、光軸を有する投影システムと、雰囲気ガスを有する筐体と、筐体内に収容される物理的構成要素と、を備える。リソグラフィ装置は、筐体に対して光軸に直交する面内で所定方向に物理的構成要素の移動を生じさせるよう構成され、リソグラフィ装置は、移動中に物理的構成要素が筐体に対して所定の向きを維持するよう構成され、移動は、構成要素に対する雰囲気ガスの流れを生じさせ、物理的構成要素は、光軸に直交するように向けられる第１表面を有し、構成要素は、雰囲気ガスの流れを第１表面から離れる方向に向けるよう構成される流向システムを含む。

本発明のある態様によれば、リソグラフィプロセス内の方法が提供される。この方法は、雰囲気ガスを有する筐体に対して第１表面を有する物理的構成要素を移動させ、物理的構成要素に対して雰囲気ガスの流れを生じさせることと、第１表面から離れる方向に雰囲気ガスの流れを向けることと、を備える。

本発明の実施の形態は、例示のみを目的として、対応する部分が対応する符号により示される添付の模式的な図面を参照しながら説明される。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。 リソグラフィ装置の基板テーブルを示す平面図である。 図２の基板テーブルの側面図である。 本発明のある実施の形態に係る基板テーブルの斜視図である。 本発明のある実施の形態に係る基板テーブルの斜視図である。 基板テーブルの異なる実施の形態を示す断面図である。 基板テーブルの異なる実施の形態を示す断面図である。 基板テーブルの異なる実施の形態を示す断面図である。 基板テーブルの異なる実施の形態を示す断面図である。 本発明のある実施の形態に係る基板テーブルの部分斜視図である。 本発明のある実施の形態に係る基板テーブルを示す斜視図である。 図１１の基板テーブルの部分を示す斜視図である。 本発明のある実施の形態に係る基板テーブルを示す斜視図である。 図１３の基板テーブルの水平面の断面図である。

図１は、本発明の一実施の形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射）を調整するよう構成される照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構築され、特定のパラメータにしたが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る第１位置決め装置ＰＭに接続されるサポート構造（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を保持するよう構築され、特定のパラメータにしたがって基板を正確に位置決めするよう構成される第２位置決め装置ＰＷに接続される基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより投影放射ビームＢに付与されるパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。

リソグラフィ装置は、筐体ＥＮを備える。筐体ＥＮは、少なくとも基板テーブルＷＴを包囲する。筐体ＥＮ内には雰囲気ガスが存在する。

照明システムＩＬは、放射を方向付け、放射を成形し、または放射を制御するための屈折型素子、反射型素子、磁気型素子、電磁気型素子、静電型素子あるいは他の種類の光学素子といった各種光学素子またはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持する。つまり、その重さに耐える。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるか否かといった他の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、フレームまたはテーブルであってよく、例えば必要に応じて固定式または可動式であってよい。サポート構造ＭＴは、例えば投影システムＰＳに対して、パターニングデバイスＭＡが所望の位置にあることを確実にしてよい。本書での「レチクル」または「マスク」の用語の使用は、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されてよい。

本書での「パターニングデバイス」の用語は、放射ビームの断面にパターンを付して例えば基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを生成するために使用可能な任意のデバイスを参照するものとして広く解釈されるべきである。放射ビームに付されるパターンは、例えばパターン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Ｗの目標部分Ｃにおける所望のパターンに完全に対応しなくてもよいことに留意されるべきである。たいていの場合、放射ビームに付されるパターンは、目標部分Ｃに生成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応するであろう。

リソグラフィ装置は、二つの基板テーブル（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブルＷＴ（および／または二以上のマスクテーブルＭＴ）を有する形式の装置であってもよい。このような「マルチステージ」の機械において、追加の基板テーブルＷＴおよび／またはマスクテーブルＭＴが並行して用いられてもよい。代わりに、一以上の基板テーブルＷＴおよび／またはマスクテーブルＭＴで準備工程が実行されている間に、一以上の他の基板テーブルＷＴおよび／またはマスクテーブルＭＴが基板Ｗにパターンを転写するために用いられてもよい。

リソグラフィ装置は、投影システムＰＳと基板Ｗの間の隙間を埋めるように、基板Ｗの少なくとも一部が比較的高屈折率を有する流体（例えば水）によりカバーされる形式の装置であってもよい。液浸液は、リソグラフィ装置の他の隙間、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムの間に適用されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための技術として周知である。本書で用いられる「液浸」の用語は、基板などの構造が流体中に水没しなければならないこと意味するのではなく、むしろ露光中に投影システムＰＳと基板Ｗの間に流体が配置されることを意味するのみである。

放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによりパターン化される。マスクＭＡを通過すると、投影放射ビームＢは、基板Ｗの目標部分Ｃに投影放射ビームを合焦させる投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計装置、図１に示されるグリッドＧを有するリニアエンコーダ、または、容量性センサ）の助けにより、例えば異なる目標部分Ｃが投影放射ビームＢの経路上に位置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位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（これは図１に明示していない）は、例えばマスクライブラリからの機械検索後またはスキャン中に、投影放射ビームＢの経路に対するマスクＭＡの正確な位置決めのために用いることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの動きは、第１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）の助けにより実現されてもよい。同様に、基板テーブルＷＴの動きは、第２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およびショートストロークモジュールを用いて実現されてもよい。（スキャナと対照的に）ステッパの場合、マスクテーブルＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてもよいし、もしくは固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１，Ｍ２および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。基板アライメントマークＰ１，Ｐ２は図示されるように専用の目標部分Ｃを占めているが、これらは目標部分Ｃの間のスペースに位置してもよい（これはスクライブラインアライメントマークとして知られる）。同様に、一以上のダイがマスクＭＡ上に設けられる場合、マスクアライメントマークＰ１，Ｐ２がダイの間に位置してもよい。

図示されるリソグラフィ装置は、スキャンモード、つまり、スキャナとして用いることができる。スキャンモードにおいて、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは、投影放射ビームＢに付与されるパターンが目標部分Ｃに投影される間に同期してスキャンされてもよい（つまり、単一静的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）率および像反転特性により決定されてもよい。

スキャンモードにおいて、基板テーブルＷＴは、蛇行経路に沿って動くことができ、または、スキャン方向ＳＣの前後方向に移動することができる。スキャンは、基板テーブルＷＴがスキャン方向ＳＣに沿って前方または後方に移動するときに生じることができる。移動の両方向は同等である。純粋に説明の容易さのために、一方向が前方スキャン方向と称され、他方向が後方スキャン方向と称される。

基板テーブルＷＴ（および／またはマスクテーブルＭＴ）は、基板Ｗの異なる目標部分Ｃを露光するためにステップ方向ＳＴに移動してもよい。ステップ方向ＳＴは、スキャン方向ＳＣと実質的に直交する。スキャン方向ＳＣおよびステップ方向ＳＴは、それぞれＸおよびＹ方向と称されることができる。逆の場合も同様である。

リソグラフィ装置は、測定放射ビームを用いる。測定放射ビームは、リソグラフィ装置の異なる構成要素の位置および特性を測定するために用いられる。リソグラフィ装置は、基板Ｗに像を生成するための投影放射ビームＢを用いる。投影放射ビームＢおよび測定放射ビームは、投影放射ビームＢおよび投影放射ビームのそれぞれが通過する雰囲気ガスにより影響される。

測定放射ビームがガス中をどのように伝播するかに対して複数の要因が影響を与えるであろう。例えば、ガスの温度、ガスの湿度およびガスの組成は、ガスの屈折率に影響を与えうる要因である。これら要因の局在した変動およびガス中の擾乱は、ガスの屈折率に不均一性を生じさせるであろう。ガスを通過する測定放射ビームは、屈折率の変動に影響される。例えば、屈折率の変化は、測定放射ビームの軌道を変えるであろう。追加的または代替的に、屈折率の変化は、測定放射ビームに波面誤差を導入するであろう。測定誤差は、測定放射ビームの経路に沿った屈折率の変動により生じるであろう。測定誤差は、リソグラフィ装置の構成要素の位置決めにおいて、位置決め誤差につながるであろう。任意のこのような位置決め誤差は、基板Ｗ上のパターン放射ビームＰＢの位置を変化させ、オーバレイに悪影響を与えるであろう。

既知の配置は、測定放射ビームが通過する雰囲気ガスの屈折率の変動を低減しようとするためのものである。例えば、ある実施の形態においてバリアシステムが設けられる。バリアシステムは、第１表面と第２表面の間の保護空間への雰囲気ガスの流入を低減するよう機能するバリアを提供するように構成される。測定放射ビームは、第１表面と第２表面の間の保護空間を通過できる。したがって、測定放射ビームが通過する保護空間内のガスを制御できる。

既知のバリアシステムは、第１表面の開口からバリアガスを放出することで提供されるガスカーテンを含む。ガスカーテンは、ガスカーテンの片側の雰囲気ガスの流れを妨げるバリアを形成する。ガスカーテンは、保護空間内のガスが保護空間外の雰囲気ガスから効果的に分離されるように保護空間の周辺に設けられることができる。保護空間内のガスは、保護空間外のガスよりも均一となるように調整されることができる。したがって、ガスカーテンは、測定放射ビームが通過する保護空間の周囲にバリアを提供するために用いることができる。これは、保護空間の外側での雰囲気ガスの変動の影響から測定放射ビームを保護する。保護空間内のガスは、保護されたガスと称される。

保護空間に入り込む任意の調整されていない雰囲気ガスは、測定放射ビームの伝播に影響を与え、誤差を生じさせるであろう。ガスカーテンを用いて保護空間に雰囲気ガスが入るのを防ぐ様々な異なる方法が可能である。異なる方法は、（ｉ）第１表面の一組の開口を通じてガスのジェットを提供すること、及び、（ｉｉ）表面の第２の組の開口を通じて提供される熱的に調整されたガスの層流の保護空間に対して、保護空間を径方向内側に囲むように第１表面の第１の組の開口を通じてガスの乱流を提供すること、を含むが、これに限定されるものではない。

しかしながら、既知のバリアシステムに係る風洞試験は、移動速度が増加するにつれて、より多くの調整されていない雰囲気ガスが保護空間に入り込み、保護されたガスを損なわせることを示している。

ある実施の形態において、筐体ＥＮ内に収容される物理的構成要素を備えるリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、筐体ＥＮに対して投影システムＰＳの光軸Ｏに直交する面内で所定方向に物理的構成要素の移動を生じさせるよう構成される。ある実施の形態において、リソグラフィ装置は、筐体ＥＮに対する移動中に物理的構成要素が筐体ＥＮに対して所定の向きを維持するよう構成される。筐体ＥＮ内の第１の物理的構成要素の動きは、物理的構成要素に対する筐体ＥＮ内の雰囲気ガスの流れを生じさせる。物理的構成要素は、光軸Ｏに直交するように向けられる第１表面１を有する。

筐体ＥＮの雰囲気ガス中での（基板テーブルＷＴなどの）物理的構成要素の相対的動きの間、物理的構成要素に対する雰囲気ガスの流れは次のように生じる。筐体ＥＮ内での物理的構成要素の動きは、移動中の物理的構成要素の前面として機能する物理的構成要素の側面において、物理的構成要素の通り道から雰囲気ガスが押し出されるようにする。この押し出しは、物理的構成要素の前面での雰囲気ガスの圧力増加を生成する。この動きは、移動中の物理的構成要素の後面として機能する物理的構成要素の側面での雰囲気ガスの圧力減少も生じさせる。物理的構成要素の前面と後面の間の雰囲気ガスの圧力差は、物理的構成要素の前面から後面に向かう雰囲気ガスの流れを生じさせる。

物理的構成要素の第１表面１は、それに関連するガスカーテンを有する（例えば、第１表面１がガスカーテンを形成するためのガスの出口となる開口を有する、または、ガスカーテンが第１表面１に衝突する）。物理的構成要素の第１表面１の上方の雰囲気ガスの任意の流れがガスカーテンに内向きの力を加える。ガスカーテン上の内向きの力は、雰囲気ガスの流れの速度が増加するにつれて増える。雰囲気ガスの流れの速度は、筐体ＥＮに対する物理的構成要素の速度が増加するにつれて増える。内向きの力が増えるにつれて、保護空間外側からの雰囲気ガスが保護空間内に押し込まれる。このようにして保護空間に入り込むガスは、ブレークスルーと称されるであろう。

高移動速度では、熱的に調整されていない雰囲気ガスの保護空間へのブレークスルーが深刻になるであろう。物理的構成要素が基板テーブルＷＴである場合、この問題は、ステップ方向ＳＴよりスキャン方向ＳＣにおいてより顕著である。これは、スキャン方向ＳＣの移動速度がステップ方向ＳＴの移動速度より大きくなる傾向にあるためである。例えば、スキャン方向ＳＣの移動速度は約２ｍ／ｓであり、ステップ方向ＳＴの移動速度は約０．８ｍ／ｓである。

本発明は、ブレークスルーの低減を目的とする。本発明は、ガスカーテンに関連する第１表面の上方の雰囲気ガスの高速の流れが好ましくないという洞察に基づく。これに対処するため、流向システムが設けられる。流向システムは、ガスカーテンに関連する第１表面１から離れる方向に雰囲気ガスの流れを向けるように構成される。本発明は、流向システムが雰囲気ガスの流れを第１表面１から離れる方向に向けさせるよう構成され、第１表面１がガスカーテンに関連した表面であり、物理的構成要素が基板テーブルＷＴであるシステムを参照しながら以下に説明される。しかしながら、本原理は、投影放射ビームにも同様に適用される。例えば、マスクテーブルＭＴの動きは、マスクＭＡの表面の上方の雰囲気ガスの流れを生じさせるであろう。マスクＭＡの表面の上方の雰囲気ガスの流れは、屈折率の変動につながるであろう。屈折率変化の影響を受けたガスを通過する投影放射ビームは、投影放射ビームの変化につながるであろう。投影放射ビームの変化は、結像誤差につながるであろう。したがって、第１表面１の上方のガスの流れを低減させることに関連して以下に記述される原理は、マスクテーブルＭＴなどのリソグラフィ装置のいかなる箇所に用いることができる。

ある実施の形態において、物理的構成要素は基板テーブルＷＴを含む。ある実施の形態において、別の物理的構成要素はグリッドＧを含む。この物理的構成要素および別の物理的構成要素は、互いに対して相対的な動きを受けるよう構成される。この物理的構成要素と別の物理的構成要素の間の相対的動きは、筐体ＥＮ内でのスキャン方向ＳＣおよびステップ方向ＳＴの少なくとも一方である。物理的構成要素または別の物理的構成要素は静止状態を維持し、その間、他の物理的構成要素および別の物理的構成要素がそれに対して移動してもよい。物理的構成要素および別の物理的構成要素は、スキャン方向ＳＣおよびステップ方向ＳＴとは異なる方向に互いに対して移動してもよい。

図２および図３は、本発明ではない基板テーブルＷＴを示す。以下、本発明により対処される課題が図２および図３を参照しながら記載されるであろう。

図２は、基板テーブルＷＴを概略的に示す平面図である。スキャン方向ＳＣは、筐体ＥＮに対する基板テーブルＷＴの相対的な動きを示す。図３は、基板テーブルＷＴおよびグリッドＧの概略的な側面図である。

基板テーブルＷＴは、光軸Ｏと直交するように向けられる第１表面１を有する。別の物理的構成要素は、グリッドＧがその上に設けられる第２表面２を有する。光軸Ｏと直交するように向けられる第１表面１と第２表面２は互いに対向する。第１表面１および第２表面２は、それらが平行平面となるように互いに対向してもよい。第１表面１および第２表面２の双方は、水平（光軸Ｏに直交）であってもよい。

この実施の形態において、第１表面１は、少なくとも一つのバリアシステム３を提供する。図２の基板テーブルＷＴ上には、四つのバリアシステム３を見ることができる。図示されない他の対象物、例えば、基板Ｗを保持するよう構成される対象物が基板テーブルＷＴ上に含まれてもよい。各バリアシステム３は、第１表面１と第２表面１の間の保護空間に入り込む雰囲気ガスの流れを低減するよう機能するバリアを提供するよう構成されてもよい。図示される各バリアシステム３は、第１表面１内の少なくとも一つの開口を備える。この第１表面１内の少なくとも一つの開口は、第１表面１に隣接した保護空間の一部を包囲するガスカーテンを確立するための第１表面１からのバリアガスの流れに適合している。

この実施の形態は、測定放射ビーム５０を放射するための放射源２０と、測定放射ビーム５０を検出するためのセンサとをさらに備える。測定放射ビーム５０は、グリッドＧに向けて投射される。測定放射ビーム５０は、グリッドＧにより反射および／または屈折されてセンサ４０に戻る。測定放射ビーム５０は、保護空間を通過する。測定放射ビーム５０を検出するよう構成されるセンサ４０は、放射源２０および／またはセンサ４０に対するグリッドＧの位置および／または動きを示すために用いられる。センサ４０は、グリッドＧに対する基板テーブルＷＴの変位を測定する。したがって、投影システムＰＳに対する基板ＷＴの位置を決定できる。これは、投影システムＰＳに対するグリッドＧの位置が固定され、かつ、既知であるからである。

この実施の形態において、別の物理的構成要素は、第２表面２上のグリッドＧを含む。グリッドＧは、別の物理的構成要素の上に直接あってもよい。代わりに、別の物理的構成要素２がグリッド板であり、グリッドＧの表面が第２表面２である。グリッドＧの位置は、投影システムＰＳなどのリソグラフィ装置内の他の部分に対して既知である。

放射源２０およびセンサ４０は、基板テーブルＷＴの角部に位置するのが最も便利である。これは、基板テーブルＷＴの中央を基板Ｗが占めるからである。

ある実施の形態において、第１表面１は基板テーブルＷＴの上面である。基板テーブルＷＴは、光軸Ｏの方向に厚さを有する。図３から見て分かるように、基板テーブルＷＴの厚さは、グリッドＧと基板テーブルＷＴの間の隙間６０と比べて非常に大きい。基板テーブルＷＴの底面５は、実質的に第１表面１と平行である。この底面５は、軸受面であることができる。基板テーブルＷＴの移動中（例えばスキャン方向ＳＣ）、基板テーブルＷＴの端面は、基板テーブルＷＴの前面１１０として機能する。前面１１０は、第１表面１と底面５の間で延びる。基板テーブルＷＴの別の端面は、スキャン方向ＳＣの移動中、基板テーブルＷＴの後面１２０として機能する。後面１２０は、第１表面１と底面５の間で延びる。基板テーブルＷＴの残りの二つの端面は、基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０として機能する。側面１３０，１４０は、第１表面１と底面５の間で延びる。側面１３０，１４０は、移動中において、基板テーブルＷＴの前部でも後部でもない。

図２および図３に示される矢印１００は、基板テーブルＷＴの筐体ＥＮに対するスキャン方向ＳＣ（図２および図３の右方向）への移動中に生じる雰囲気ガスの流れを示す。見て分かるように、雰囲気ガス１００の流れは、基板テーブルＷＴの平面視の角部で集中している（図２）。雰囲気ガス１００の流れは、第１表面１の上方でも集中している（図３）。基板テーブルＷＴの平面視での角部の第１表面の上方における雰囲気ガス１００の流れの集中は特に有害である。これは、測定放射ビーム５０を検出するための放射源２０およびセンサ４０の場所でもあるからである。

本発明は、第１表面１の上方の雰囲気ガス１００の流れの集中に対処する。本発明は、雰囲気ガス１００の流れを第１表面１から離れる方向に向けるよう構成される流向システムを設けることによりこれを実現する。基板テーブルＷＴの所与の速度の移動において、第１表面１の上方の雰囲気ガス１００の流速は、流向システムが設けられない場合と比べて減少する。流向システムを用いない場合より高いスキャン速度においてのみガスバリア３の外側の雰囲気ガスが保護空間に入り込むブレークスルーが生じることが期待される。その結果、グリッドＧに対する基板テーブルＷＴの位置の測定精度を維持しながら、より高いスキャン速度が可能になる。ある実施の形態において、流向システムは前面１１０に設けられる。

図４−１０は、本発明の異なる実施の形態の流向システムを様々な視点で示す。これらの流向システムは、図２および図３には示されていない。

ある実施の形態において、流向システムは、基板テーブルＷＴの前面１１０から後面１２０へ向かう雰囲気ガスの流れの他の取りうる流路と比べて、第１表面１の上方のガスの流れに対する抵抗を増加させる。ある実施の形態において、流向システムは、追加的または代替的に、基板テーブルＷＴの平面視での角部の周辺および／または底面５の上方のガスの流れに対する抵抗を第１表面１の上方と比べて減少させる。

図４に示されるようなある実施の形態において、流向システムは、移動中に基板テーブルＷＴの前方として機能する基板テーブルＷＴの前面１１０を成形することを備える。

ある実施の形態において、成形することは、第１表面１から離れるように雰囲気ガス１００の流れを押すのに効果的である。ある実施の形態において、第１表面１の上方を進むガスの流れに対する抵抗が増大される。代替的または追加的に、側面１３０，１４０の周辺を進むガスに対する抵抗が低減される。代替的または追加的に、基板テーブルＷＴの直下の底面５を横切って進むガスに対する抵抗が低減される。代替的または追加的に、基板テーブルを通り抜ける（例えば、後述する貫通孔を通る）ガスに対する抵抗が低減される。

ある実施の形態において、底面５より第１表面１に近い位置の前面１１０上の突起１１２が第１表面１の上方のガスの流れに対する抵抗を突起１１２が存在しない場合と比べて増大させる。

図４の実施の形態は、基板テーブルＷＴの平面視の角部の前面１１０にある凹部１３５を含む。凹部１３５は、基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０に沿った角部の周辺の雰囲気ガス１００の流れに低抵抗の抜け道を提供する。雰囲気ガス１００の流れは、第１表面１に沿った経路に優先して低抵抗の経路を取る。

図１３および図１４の実施の形態は、図４，５および図１０−１２の凹部１３５と同様の目的のために貫通孔１４５を提供する。つまり、貫通孔１４５は、基板テーブルＷＴの前面１１０における雰囲気ガスの高圧領域から基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０における低圧領域への流路を提供する。貫通孔１４５を通る流路は、基板テーブルＷＴの前面１１０における雰囲気ガスの高圧領域から基板テーブルＷＴの後面１２０における低圧領域への流れについて、第１表面１の上方の流路と比べて低い抵抗を有する。

図４，５および図１０−１４の実施の形態において、基板テーブルＷＴの前面１１０、後面１２０および側面１３０，１４０のそれぞれは、（例えば、成形することを備える）流向システムを備える。しかしながら、これはこの場合に必須ではなく、前面１１０、後面１２０および側面１３０，１４０の一つのみが流向システムを備えてもよい。ある実施の形態において、スキャン方向ＳＣへの（最高速の）移動中に物理的構成要素の前部として機能する前面１１０が流向システムを備える。これは、たいていの場合、スキャン方向ＳＣの移動がステップ方向ＳＴよりも速く、より頻繁に生じるからである。

ある実施の形態において、基板テーブルＷＴの前面１１０および後面１２０の双方が流向システムを備えてもよい。これは、スキャン方向ＳＣの移動が正方向と同様に負方向でもあるからである。したがって、前面１１０は、スキャン方向ＳＣの移動方向が反対となるとき、後続（後）側になるであろう。逆に、スキャン方向ＳＣの移動方向が逆になるとき、図２および図３に示されるような後面１２０は、先導（前）側になるであろう。

図４に示されるように、流向システムは、基板テーブルＷＴの前面１１０上で張出形状または唇形状となる突起１１２を備える。つまり、前面１１０を成形することは、前面１１０を画定する表面に角度を付けることを含む。角度を付けることは、第１表面１の平面に直交する方向（つまり、光軸Ｏに平行な方向）に対してなされる。角度を付けることは、基板テーブルＷＴの第１表面１に直交する方向（つまり、光軸Ｏに平行な方向）の厚さを変えるようになされる。厚さの変化は、減少である。厚さの減少は、第１表面１が前面１１０に当接する位置に近づく方向になされる。その結果、基板テーブルＷＴのスキャン方向ＳＣの移動中に、第１表面１に最も近い位置の前面１１０における雰囲気ガスの圧力が増加する。これは、雰囲気ガスの流れが高圧領域から離れてより低圧の領域に向かうように仕向ける。前面１１０におけるより低圧の領域は、第１表面１から最も遠い位置、および／または、側面１３０，１４０により近い前面１１０の中央部から遠い位置（つまり、基板テーブルＷＴの平面視での角部）である。その結果、成形することは、第１表面１の上方の雰囲気ガスの流量を低減させることができる。その代わりに、基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０の周辺または基板テーブルＷＴの直下の底面５を横切るの雰囲気ガスの流れが増大される。

図６−９は、基板テーブルＷＴの第１表面１に直交する方向の厚さが減少するよう成形するいくつかの実施の形態を示す。厚さは、第１表面１と前面１１０が当接する位置に近づく方向に減少する。

図６の実施の形態において、厚さが変化する段差がある。第１表面１は、前面１１０の大部分の上方で十分に延びている。この実施の形態は、前面１１０の頂部（つまり、前面１１０と第１表面１が当接する位置）が唇状である突起１１２として見ることができる。リップ１１２は、前面１１０の大部分から張り出している。突起１１２の下面１１１は、光軸Ｏの方向に対して９０°の角度が付けられている。

図７は、前面１１０を画定する表面が光軸Ｏの方向に対して角度が付けられている別の実施の形態を示す。前面１１０に角度を付けることは、第１表面１の平面視での専有面積が底面５のそれよりも大きいという要件として見ることができる。光軸Ｏと前面１１０の表面の間の角度θ（ここで、角度は基板テーブルＷＴの体積を通過する）は、９０°から１５０°であり、好ましくは９０°から１３５°である。

図８の実施の形態は、前面１１０がカーブしており真っ直ぐではない点を除いて図７の実施の形態と同様である。任意の曲率が存在してもよい。

図９の実施の形態は、図６および図７と同様である。前面１１０の一部は、光軸Ｏに対して角度が付けられている（前面１１０の上側部分）。前面１１０の残り（前面１１０の下側部分）は成形されておらず、光軸Ｏの方向と平行である。

図４，５および図１０−１４の実施の形態において、凹部１３５は、前面１１０上の第１表面１から遠くに位置する（つまり、基板テーブルＷＴの前面１１０の下側の位置）。凹部１３５は、前面１１０の縁部に開いている。凹部１３５は、前面１１０が第１表面１に当接する前面１１０の縁部とは異なる前面１１０の縁部に開いている。凹部１３５が開いている縁部は、前面１１０と底面５の間の縁部であってもよい。凹部１３５が開いている縁部は、前面１１０と側面１３０，１４０の間の縁部であってもよい。ある実施の形態において、凹部１３５は基板テーブルＷＴの平面視での角部にある。凹部１３５は、スキャン方向ＳＣに移動中の基板テーブルＷＴの前側にある雰囲気ガスに抜け道を提供する。つまり、凹部１３５でのガスの圧力は減少する。これは、スキャン方向ＳＣの移動中に基板テーブルＷＴの前側の雰囲気ガスが凹部１３５を通過するのを促す。このようにして、雰囲気ガスが基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０へと流れ、これにより、基板テーブルＷＴの周辺に流れる。その結果、第１表面１の上方のガスの流れは、凹部１３５が存在しない場合と比べて低減される。

図４，５および図１０−１４の実施の形態では基板ＷＴの平面視での角部に凹部１３５が位置するよう図示しているが、これはこの場合において必須ではない。例えば、凹部１３５が基板テーブルＷＴの平面視での角部から離れて位置することもできる。例えば、凹部１３５は、前面１１０の中央に位置することもできるし、基板テーブルＷＴの底面５とともに前面１１０の縁部に開くこともできる。これは、スキャン方向ＳＣの移動中に基板テーブルＷＴの下方のガスの流れを促すであろう。これは、第１表面１の上方雰囲気ガスの流れを低減させる。ある実施の形態において、凹部１３５は、前面１１０と同様に、側面１３０，１４０または底面５に存在する。

凹部１３５を画定する表面の形状は限定されない。凹部１３５を画定する表面は、図４，５および１０に示されるようにカーブしてもよい。しかしながら、凹部１３５は、適切な角度で一緒に結合される平坦面により形成されてもよい。

図４および図５の実施の形態において、流向システムは基板テーブルＷＴの前面１１０の全体の長さに沿って設けられる。対照的に、図６の実施の形態において、流向システムは基板テーブルＷＴの平面視での角部にのみ局所的に設けられる。これは、流向システムが第１表面１の上方での低流量が必要とされる場所に設けられていると見ることができる。図６において基板テーブルＷＴの平面視での角部にて成形することは、突起１１２を含む。突起１１２は、第１表面１に直交する方向であって光軸Ｏに平行な方向に対して前面１１０を画定する表面に付けられる角度が減少していると見ることができる。成形することは、凹部１３５もまた含む。光軸に平行な方向の基板テーブルＷＴの厚さは、基板テーブルＷＴの平面視での角部において減少する。厚さの減少は、第１表面１が前面１１０に当接する位置に近づく方向になされる。角部での前面１１０と側面１３０の組み合わせのカーブは、突起１１２および凹部１３５の双方の特徴を含む。

図１１および図１２の実施の形態は、基板テーブルＷＴの平面視での角部において成形されることが設けられる点で図６と同様である。相違点は、基板テーブルＷＴの底面５より第１表面１に近い前面１１０上の位置においてのみ成形されることが設けられる点である。図９および図１０の成形されることは、上述の凹部１３５を備えるように見ることができる。スキャン方向ＳＣの移動中、基板テーブルＷＴの前側からのガスの低抵抗の抜け流路１０００が存在する。低抵抗の抜け流路１０００は、前面１１０の前側から凹部１３５を通って基板テーブルＷＴの側面１４０に向かう。

図１３および図１４の実施の形態において、図４および図５を参照して上述した突起１１２の形状を成形することが設けられる。しかしながら、凹部を設ける代わりに、基板テーブルＷＴを通るように貫通孔１４５が設けられる。

貫通孔１４５は、基板テーブルを通って延びる。貫通孔１４５は、移動中の雰囲気ガスの高圧領域と雰囲気ガスの低圧領域とをつなぐ。その結果、ガスは、貫通孔を通って流れるであろう。

貫通孔１４５は、ガスの流れの低抵抗の抜け道と見ることができる。代替的または追加的に、貫通孔１４５は、（基板テーブルＷＴの前面１１０における）高圧領域から移動中の基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０または後面１３０へ向かうガスの流れのショートカットと見ることができる。貫通孔１４５は、基板テーブルＷＴの外側周辺の流路よりも低い流れ抵抗を持つ流路である。貫通孔１４５は、基板テーブルＷＴのある表面内の第１貫通孔開口と基板テーブルＷＴのある表面内の第２貫通孔開口の間で延びる。ある実施の形態において、第１貫通孔開口は、基板テーブルＷＴの前面１１０を画定する表面内にある。ある実施の形態において、第２貫通孔開口は、基板テーブルＷＴの側面１３０，１４０または後面１２０を画定する表面または基板テーブルＷＴの底面にある。

図１３に示されるように、ある実施の形態のいて、第１貫通孔開口および第２貫通孔開口は、基板テーブルＷＴの底面５より第１表面１に近い位置の前面１１０、後面１２０および／または側面１３０，１４０にある。第１表面１より近い前面１１０の前側での雰囲気ガスの圧力上昇は、第１表面１から離れる方向に向けられる雰囲気ガスの流れのために低減される。

本発明は、放射源２０、センサ４０およびバリアシステム３が基板テーブルＷＴ上に取り付けられ、グリッドＧが投影システムＰＳに対して静止している実施の形態に関連して上述された。しかしながら、配置は逆の方法であってもよい。つまり、放射源２０、センサ４０およびバリアシステムが基板テーブルＷＴの上方の投影システムＰＳに対して静止して取り付けられてもよい。したがって、基板テーブルＷＴの第１表面１は、その上に設けられるグリッドＧを有してもよい。システムの残りは、上述と同様であってもよい。

ある実施の形態において、物理的構成要素は測定テーブルである（上述の基板テーブルＷＴではない）。別の物理的構成要素は測定箇所におけるグリッドＧである（上述の結像場所ではない）。測定テーブル上の位置、基板テーブルの表面地形などといった測定テーブル上に取り付けられる基板の特性は、測定箇所で測定される。この実施の形態において、グリッドＧは、（上述のメインの実施の形態と同様に）測定テーブルの上方に位置してもよいし、前の段落に記載されるように測定テーブル上に位置してもよい。

上述の実施の形態の少なくとも一つに係るリソグラフィ装置は、投影放射ビームを用いて基板を投影するデバイス製造方法に用いることができる。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に説明したリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であれば、このような代替的な用途の文脈において、本書での「ウェハ」または「ダイ」の用語の任意の使用がより一般的な用語である「基板」または「目標部分」のそれぞれと同義である見なされてもよいことが理解されよう。本書に言及された基板Ｗは露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、および／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味しうる。

上記では、光学リソグラフィとの関連で本発明の実施の形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、文脈上許されれば、光学リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板Ｗ上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板Ｗに設けられたレジストの層に押しつけ、その後、電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。レジストを硬化した後、パターニングデバイスＭＡがレジストから除去され、パターンが残される。

本書で用いられる「放射ビーム」の用語は、いかなる種類の電磁的な放射を包含し、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、または、その近傍の波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むとともに、イオンビームや電子ビームといった粒子ビームをも含む。

「レンズ」の用語は、文脈が許される場合において、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型および静電型の光学素子を含む任意の種類の光学素子の任意の一つまたは組み合わせと称されてもよい。

本発明の特定の実施の形態が上記において示されたが、本発明が上述と異なるようにして実施されてもよいことが理解されるであろう。

上述の説明は例示であり、限定を意図しない。したがって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。

Claims (7)

1. 光軸を有する投影システムと、
   雰囲気ガスを有する筐体と、
   前記筐体内に収容される物理的構成要素と、を備え、
   当該リソグラフィ装置は、前記筐体に対して前記光軸に直交する面内で所定方向に前記物理的構成要素の移動を生じさせるよう構成され、
   当該リソグラフィ装置は、前記移動中に前記物理的構成要素が前記筐体に対して所定の向きを維持するよう構成され、
   前記移動は、前記構成要素に対する前記雰囲気ガスの流れを生じさせ、
   前記物理的構成要素は、前記光軸に直交するように向けられる第１表面を有し、
   前記構成要素は、前記雰囲気ガスの流れを前記第１表面から離れる方向に向けるよう構成される流向システムを含むことを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記流向システムは、前記物理的構成要素の前面を成形することを含み、前記前面が前記移動中に前記物理的構成要素の前部として機能することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記成形することは、前記第１表面に直交する方向の前記物理的構成要素の厚さが前記第１表面と前記前面とが当接する位置に近づく方向に減少するように、前記第１表面に直交する方向に対して前記前部に角度を付けることを含むことを特徴とする請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記成形することは、前記前面への凹部形成を含み、前記凹部は、前記前面の前記第１表面から離れた位置にあり、前記前面と前記第１表面が当接する縁部とは異なる前記前面の縁部に開いていることを特徴とする請求項２または３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記前面を成形することは、前記第１表面の上から見たときの前記物理的構成要素の角部で少なくともなされることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記流向システムは、第１開口と第２開口の間で第１構成要素を貫通するように延在することにより、前記移動中に前記物理的構成要素の前部から前記物理的構成要素の側部または後部へ向かうガスの貫通孔流路を提供する貫通孔を含み、前記貫通孔流路は、前記第１開口から前記第２開口へ向かう前記物理的構成要素の外部周辺のガスの外側流路よりも低い流れ抵抗を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
7. リソグラフィプロセスにおける方法であって、
   雰囲気ガスを有する筐体に対して第１表面を有する物理的構成要素を移動させ、前記物理的構成要素に対して前記雰囲気ガスの流れを生じさせることと、
   前記第１表面から離れる方向に前記雰囲気ガスの流れを向けることと、を備えることを特徴とする方法。

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