JP4503906B2 - パージガスを用いた非接触型シール - Google Patents
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Description
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、一般に、フォトリソグラフィシステムに関し、さらに詳細には、非接触型スカベンジングガスシールを有するフォトリソグラフィシステムのパージされた光路を維持することに関する。
【０００２】
（関連技術）
集積回路の製造において、フォトリソグラフィおよび投射印刷技術が使用される。フォトリソグラフィにおいて、レチクルに含まれる画像は、光学システムを介してフォトレジスト半導体ウェハに投射される。半導体ウェハ表面は、光感知レジストでコーティングされ、それにより画像は、半導体ウェハ表面上でエッチングされる。
【０００３】
一般に、フォトリソグラフィシステムは、周囲雰囲気、クリーンルーム環境に位置される。しかし、フォトリソグラフィで使用される光のある波長は、雰囲気の酸素による吸収に敏感である。そのような酸素に敏感な光の波長がフォトリソグラフィで使用される場合、それらは、酸素がパージされた雰囲気を通って伝達されなければならない。
【０００４】
いくつかの状況では、クリーンルームの周囲雰囲気は、酸素のパージは、メンテナビリティおよびサービスに関する問題を引き起こすので酸素がパージされ得ない。半導体ウェハ表面にわたってレーザーを照射する運動を制御するリソグラフィシステムのステージは、レーザー干渉計によって制御され得る。レーザー干渉計は、大気の光の屈折率に敏感である。大気の光の屈折率は、周囲の窒素濃度のゆらぎによってもたらされる屈折率のランダムなゆらぎによって影響される。それゆえ、いくつかの状況では、窒素パージ環境は、リソグラフィシステム光路に可能な限り制限されなければならない。
【０００５】
しかし、光路をシールすることは、光路が周囲環境からシールされる必要のある複数の点を有するので困難である。
【０００６】
さらに、シールは、互いに相対的に運動する光路中の表面の間で必要とされ得る。例えば、投射光学系は、半導体ウェハ表面の異なるエリアにわたって光波長を投射する場合、半導体ウェハ表面に対して移動する。投射光学系はまた、レチクルの異なるエリアがイメージングされている場合、レチクルに対して移動し得る。必要なことは、リソグラフィシステムにおいて酸素パージされた光路を維持する方法および装置である。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明は、非接触スカンベンジングガスシール用の方法および装置に関する。本発明は、光源表面と光学ターゲット表面との間にパージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する方法および装置に関する。本発明の非接触スカンベンジングガスシールは、スカンベンジャによって形成される。スカンベンジャは、光源表面と光学ターゲット表面との間の光路に配置される。
【０００８】
スカンベンジャ装置は、ボディと、中心キャビティと、１つ以上のガス供給ボアと、および１つ以上のガス除去ボアとを含む。ボディは、第１および第２の対向表面を規定する。第１の対向表面は、光学ターゲット表面に非常に隣接して位置付けされる。第２の対向表面は、光源表面に適合するように構成される。中心キャビティは、ボディを通して光を通過させるようにボディに形成され、中心キャビティは、第１および第２の対向表面で開放される。１つ以上のガス供給ボアは、パージガスのフローを中心キャビティに供給するようにボディに形成される。１つ以上のガス除去ボアは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間に形成されるギャップからガスを除去するように第１の対向表面にボディに形成される。
【０００９】
本発明のさらなる実施形態、特性、および利点ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作は、添付図面を参考にして、以下で説明される。
【００１０】
図面において、同一の参照番号は、一般に同一の、類似の機能的に、および／または構造的に類似の要素を示す。要素が最初に現れる図面は、参照番号に対応する最も左の（単数または複数の）数字によって示される。
【００１１】
（好適な実施形態の詳細な説明）
（概観および技術）
本発明は、非接触型スカンベンジングガスシール用の方法および装置に関する。好適な実施形態において、本発明の非接触型スカンベンジングガスシールは、光路中のスカンベンジャによって形成される。スカンベンジャは、酸素に敏感な化学線放射（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の通過のための光路の一部において、実質的に酸素のないパージ純粋ガス環境を実質的に維持する。化学線放射は、照射源によって伝達され、パージガス環境を通って光路に沿って、露光される移動可能な表面に通過される。
【００１２】
本発明は、リソグラフィシステムにおける化学線光伝達要件および酸素吸収に対する敏感性、ならびに化学線放射に露光されるフォトレジストからの汚染を除去する必要性に対応する。本発明は、酸素に敏感な光の伝達に対するパージされた雰囲気を提供し、維持する。さらに、本発明は、パージされた雰囲気の圧力と周囲空気の圧力とを適合させる。
【００１３】
本発明は、酸素または任意の他のガスがパージされた環境、を維持するように使用され得る。さらに、本発明は、パージ体積を満たすように使用されるパージガスの任意のタイプに適用可能である。本発明は、非接触型スカベンジングガスシールを要求する任意の用途において使用され得る。
【００１４】
本発明の非接触型ガスシールのさらになる機能は、純粋ガスが周囲環境に逸脱することを防ぎ、周囲雰囲気がパージ体積に入ることを防ぐことを含む。
【００１５】
本発明をさらに鮮明に描写するために、明細書を通して、以下の用語の定義をできる限り統一するように努力する。
【００１６】
「周囲空気」は、例えば、クリーンルーム環境で見られる通常の大気のように酸素を含む雰囲気を意味する。
【００１７】
「パージガス」は、制御された純度を有するガスを意味する。
【００１８】
金属または他の適切な材料で作製された板である「パージ板」は、移動可能な表面によって提供される面を拡大するように使用される。
【００１９】
「パージ体積」は、酸素、またはいくつかの他の望まれていないガスがパージされる体積または空間を意味する。
【００２０】
（従来のフォトリソグラフィシステム）
図１は、従来のフォトリソグラフィシステム１００を示す。従来のフォトリソグラフィシステム１００は、周囲大気またはガス環境に配置される。
【００２１】
従来のフォトリソグラフィシステム１００は、照射源１０２と、ソース光学アセンブリ１０４と、レチクル１０６と、投射光学アセンブリ１０８と、および半導体ウェハ表面１１０とを含む。照射源１０２は、半導体ウェハ表面１１０を露光する放射源を含む。ソース光学アセンブリ１０４は、照射源１０２からレチクル１０６へと放射を導くために必要な光学系を含む。レチクル１０６は、照射源１０２からの放射によって半導体ウェハ表面１１０に写されるパターンを有するマスクを含む。投射光学アセンブリ１０８は、レチクル１０６のマスクパターンを介して伝達される放射を半導体ウェハ表面１１０に導くために必要な光学系を含む。半導体ウェハ表面１１０は、露光され、エッチングされる半導体ウェハの表面である。
【００２２】
照射源１０２は、放射１１２を生成する。放射１１２は、ソース光学アセンブリ１０４、レチクル１０６、および投射光学アセンブリ１０８を介して、半導体ウェハ表面１１０に伝達される。放射１１２は、照射源１０２、ソース光学アセンブリ１０４、レチクル１０６、投射光学アセンブリ１０８、および半導体ウェハ表面１１０の中およびの間のさまざまな周囲空気のギャップおよび通路を介して伝達する。放射１１２が酸素によって吸収され得る光波長を含む場合、これらの周囲空気ギャップおよび従来のフォトリソグラフィシステム１００の通路における酸素がそれらを吸収し、十分な量の放射が半導体ウェハ表面１１０に達することを防ぐ。これは、半導体ウェハ表面１１０へのレチクル１０６のパターンの不十分な転写、および減少した半導体ウェハ生産につながり得る。
【００２３】
（本発明の例示的なフォトリソグラフィシステム）
図２は、本発明の実施形態に従う例示的なフォトリソグラフィシステム２００を示す。フォトリソグラフィシステム２００は、周囲空気環境に配置される。フォトリソグラフィシステム２００は、酸素を介する通過に敏感である光波長の伝達のための、パージガス環境を維持する。
【００２４】
フォトリソグラフィシステム２００は、照射源２０２と、ソース光学アセンブリ２０４と、第１のスカンベンジャ２０６と、レチクル２０８と、第２のスカンベンジャ２１０と、投射光学アセンブリ２１２と、第３のスカンベンジャ２１４と、半導体ウェハ表面２１６とを含む。
【００２５】
照射源２０２は、半導体ウェハ表面２１６を露光する放射源を含む。照射源２０２は、半導体ウェハ表面を露光する任意の適用可能な放射源を含み得、そのような放射源はレーザーを含む。照射源２０２は、放射２１８を発する。放射２１８は、レーザー光を含む任意の適切な放射を含み得る。放射２１８は、半導体ウェハを露光し、エッチングするのに適した酸素に敏感な光の波長を含み得る。そのような光波長は、例えば、１５７ｎｍの波長を含み得る。
【００２６】
ソース光学アセンブリ２０４は、照射源２０２の出力部に結合される。放射２１８は、ソース光学アセンブリ２０４を通って伝達される。ソース光学アセンブリ２０４は、パージガス光学環境を含み、その結果、ソース光学アセンブリ２０４を通る酸素に敏感な波長は、弱まることはない。ソース光学アセンブリ２０４は、レチクル２０８に照射するのに適切に放射２１８を調整し、整形するのに必要な光学系を含む。
【００２７】
第１のスカベンジャ２０６の第１の表面は、ソース光学アセンブリ２０４の出力部表面に結合される。放射２１８は、第１のスカベンジャ２０６を介してレチクル２０８に伝達される。第１のスカベンジャ２０６は、パージガス環境を維持することに有用であり、それにより第１のスカベンジャ２０６を通る酸素に敏感な波長は、弱まることはない。
【００２８】
レチクル２０８は、第１のスカベンジャ２０６を介してソース光学アセンブリ２０４の出力部表面に結合される。第１のスカベンジャ２０６は、以下でさらに説明されるように、第１のスカベンジャ２０６の第２の表面とレチクル２０８の第１の表面との間で、この非接触型パージギャップを維持する。レチクル２０８は、フォトリソグラフィ処理によって半導体ウェハ表面２１６に転写されるパターンを有するマスクを含む。レチクル２０８は、当該分野で周知なように、ペリクル（ｐｅｌｌｉｃｌｅ）に結合され得る。レチクル２０８は、パージガス環境を維持し、その結果、レチクル２０８を通る酸素に敏感な波長は、弱まらない。レチクル２０８は、第１のスカベンジャ２０６の第２の表面に対して移動可能であり得、それによりマスクの異なるエリアが放射２１８の経路に移動され得る。放射２１８は、レチクル２０８を通って第２のスカベンジャ２１０に伝達される。
【００２９】
レチクル２０８は、第２のスカベンジャ２１０を通って投射光学アセンブリ２１２の入力部表面に結合される。第２のスカベンジャ２１０は、以下でさらに説明されるように、第２のスカベンジャ２１０の第２の表面とレチクル２０８の第２の表面との間に非接触型パージギャップを維持する。レチクル２０８は、第２のスカベンジャ２１０の第２の表面に対して移動可能であり得、その結果、マスクの異なるエリアは、放射２１８の経路に移動され得る。放射２１８は、第２のスカベンジャ２１０を通って投射光学アセンブリ２１２に伝達される。第２のスカベンジャ２１０は、第２のスカベンジャ２１０を介して通過する酸素に敏感な波長が弱くならないように、パージガス環境を維持するのに有用である。
【００３０】
投射光学アセンブリ２１２は、第２のスカベンジャ２１０の第１の表面に結合される。投射光学アセンブリ２１２は、パージガス環境を維持し、その結果、投射光学アセンブリ２１２を通る酸素に敏感な波長が弱くなることはない。投射光学アセンブリ２１２は、レチクル２０８から受ける放射２１８を、半導体ウェハ表面２１６に導くのに必要な光学系を含む。
【００３１】
第３のスカベンジャ２１４の第１の表面は、投射光学アセンブリ２１２に結合される。放射２１８は、第３のスカベンジャ２１４を通って半導体ウェハ表面２１６に伝達される。第３のスカベンジャ２１４は、第３のスカベンジャ２１４を通る酸素に敏感な波長が弱くならないように、パージガス環境を維持するのに有用である。
【００３２】
半導体ウェハ表面２１６は、第３のスカベンジャ２１４を通って投射光学アセンブリ２１２の出力部に結合される。第３のスカベンジャ２１４は、以下でさらに説明されるように、第３のスカベンジャ２１４の第２の表面と半導体ウェハ表面２１６との間で非接触型パージギャップを維持する。半導体ウェハ表面２１６は、第３のスカベンジャ２１４の第２の表面に対して移動可能であり得、その結果、ウェハ表面の異なるエリアが放射２１８の経路に移動され得る。半導体ウェハ表面２１６は、照射源２１８により発せられる放射２１８によって露光される表面を含む。
【００３３】
リソグラフィシステム２００は、照射源２０２から、ソース光学アセンブリ２０４、レチクル２０８、および投射光学アセンブリ２１２を通って、半導体ウェハ表面２１６に、放射２１８のためのパージガス光路を提供する。それゆえ、照射源２０２は、酸素吸収によって引き起こされる重大な減衰を被ることなく、酸素に敏感な光波長を発し得る。
【００３４】
図２の実施形態に、３つのスカベンジャが示される。本発明のさらなるまたはより少ないスカベンジャが、用途によって必要に応じて、他の実施形態において使用され得る。さらに、各スカベンジャは、本明細書中の技術から当業者に理解されるように、特定の用途に適応され得る。
【００３５】
本発明の非接触型スカベンジングガスシールは、例示的なフォトリソグラフィ環境において、これまでに説明される。本発明は、そのような環境に限定されず、さらなるフォトリソグラフィ環境、および非フォトリソグラフィ環境に適用可能である。本実施例は、例示の目的のために本明細書中に示されるが、これに限定されない。本明細書中で含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物が、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００３６】
（本発明の非接触型ガスシール）
本発明に従う非接触型スカベンジングガスシールの好適な実施形態が以下で説明される。本発明は、非接触型スカベンジングガスシールを必要とする任意の用途に適用され得る。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態に従う例示的な非接触型スカベンジングガスシール３００の断面図を示す。非接触型スカベンジングガスシール３００は、スカベンジャ３０２と、光源表面３０４と、移動可能な表面３０６と、ガス供給源３０８と、真空源３１０を含む。
【００３８】
スカベンジャ３０２は、スカベンジャ３０２の第１の対向表面３１４と移動可能な表面３０６との間のパージギャップ３１２にわたって、非接触型パージガスシールを維持する。１つの実施形態において、スカベンジャ３０２は、リソグラフィシステムの光源表面と光学ターゲット表面との間に、パージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する。スカベンジャ３０２は、パージ体積３１６と、少なくとも１つのガス供給ボア３２８と、少なくとも１つの真空ボア３３０と、およびボディ３３８とを含む。
【００３９】
ボディ３３８は、第１の対向表面３１４と第２の対向表面３３６とを含む。第１の対向表面３１４は、移動可能な表面３０６に非常に隣接して位置付けされるように、構成される。第２の対向表面３３６は、光源表面３０４と合うように構成される。１つの実施形態において、第１の対向表面３１４および第２の対向表面３３６は、互いに対して実質的に平行である。
【００４０】
パージ体積３１６は、好適にはスカベンジャ３０２を通って光を通過させるように、ボディ３３８の中心に形成されるキャビティである。パージ体積３１６は、第１の対向表面３１４および第２の対向表面３３６で開放する。好適な実施形態において、照射源によって生成される化学線放射３１８は、光源表面３０４およびパージ体積３１６を通って移動可能な表面３０６に伝達される。別の実施形態において、照射源によって生成される化学線放射３１８は、反対に移動可能な表面３０６およびパージ体積３１６を通って光源表面３０４に伝達される。パージ体積３１６のパージガスは、実質的に酸素を含まず、それにより化学線放射３１８を実質的に弱めることはない。本発明は、スカベンジャ３０２の外部の周囲環境の圧力に、パージ体積３１６内のパージガスの圧力を受動的に適合させることによって、パージ体積３１６のパージガス環境を維持する。
【００４１】
光源表面３０４は、スカベンジャ３０２へまたはスカベンジャ３０２からつながる光路における光学的インターフェースまたは要素である。光源表面３０４は、第２の対向表面３３６におけるパージ体積３１６への開口部をシールする。光源表面３０４は、任意の光学要素または光学要素を支持する構造であり得る。例えば、光源表面３０４は、平坦なガラス片、平面レンズ（ｆｌａｔ ｌｅｎｓ）、曲率を有するレンズ要素、および／または、当業者に公知の他の光学要素または光学インターフェースであり得る。
【００４２】
移動可能な表面３０６は、ボディ３３８の第１の対向表面３１４に対して移動可能な実質的に平坦な表面である。例えば、移動可能な表面３０６は、レチクルの表面または半導体ウェハの表面、または他の光学ターゲット表面であり得る。他の適切な移動可能な表面は、本明細書中の教示から、当業者に公知である。
【００４３】
ガス供給源３０８は、パージガスのフローをパージ体積３１６の中心キャビティに供給する。パージ体積３１６に入るパージガスは、パージガスフロー３２０として示される。パージガスフロー３２０は、ガスフローボア３２８として示される１つ以上のガスフローポートまたはボディ３３８のボアを通ってスカベンジャ３０２へと通過する。ガス供給源３０８は、圧力勾配を提供する。ガス供給源３０８の適切なガス供給システムは周知である。
【００４４】
真空システム３１０は、パージガスギャップ３１２からパージガスおよび周囲環境ガスを除去する。パージギャップ３１２から除去されるパージガスは、パージガスフロー３２２として示される。パージギャップ３１２から除去される周囲環境ガスは、周囲環境ガスフロー３２４として示される。パージガスフロー３２２および周囲環境ガスフロー３２４の組み合せは、ガスフロー３２６として示される。ガスフロー３２６は、真空ボア３３０として示される第１の対向表面３１４のボディ３３８に形成される１つ以上のガス除去ボアまたはポートを通って、パージギャップ３１２から除去される。ガス供給源３０８によって供給される圧力勾配は、真空システム３１０の真空駆動排気（ｖａｃｃｕｍ ｄｒｉｖｅｎ ｅｘｈａｕｓｔ）によって支えられる。真空システム３１０は、パージガスおよび周囲環境ガスの両方が、真空ボア３３０を除く任意のルートを通ってパージギャップ３１２の制御エリアから離れることを防ぐ。真空システム３１０として使用するために適切な真空システムは、当該分野において周知である。
【００４５】
本発明のガスフローのダイナミクスは、適切に指定された流量について、パージ体積３１６のガス純度がガス供給源３０８によって非常に大きく左右されることを保証する。さらに、パージ体積３１６およびパージギャップ３１２のガスフローの運動エネルギーは、半導体ウェハフォトレジストの化学線露光から生ずる汚染を除去するのに有用である。さらに、表面の不連続性に対する非敏感性は、パージギャップ３１２の質量フローに駆動される速度によって支援される。
【００４６】
好適な実施形態において、パージギャップ３１２は、第１の対向表面３１４と移動可能な表面３０６との間で、０．００２インチ〜０．０２インチの長さまたは高さを有し得る。しかし、本発明は、この範囲に限定されないが、本明細書中の教示から当業者に公知であるように他のパージギャップ範囲に適応可能である。
【００４７】
さらに、パージギャップ３１２は、全体にわたって均一である必要はなく、不均一であってもよい。例えば、移動可能な表面３０６は、移動可能な３０６と第１の対向表面３１４との間の距離が、上述した例示的な範囲のような、設計された許容範囲内である限り、第１の対向表面３１４に対して平行から僅かな角度であり得る。
【００４８】
ボディ３３８は、円または円筒、楕円、四角、長方形、不規則な、他の形状を含む任意の数の異なる方法で成形され得る。図４は、本発明の実施形態に従う例示的な円形の、または円筒型のスカベンジャ３０２を示す。図４は、スカベンジャ３０２の第２の対向表面３３６およびパージ体積３１６を示す。
【００４９】
パージガスは、どのようにパージ体積内のガスフローが特定の用途のために規定されるかに依存して、スカベンジャの外部表面の１つ以上の位置において挿入さ得る。パージガスを挿入する任意の数のガスフローボア３２８またはポートが用いられ得る。図４は、スカベンジャ３０２の外部表面４０２上の例示的なガスフローボア３２８を示す。好適な実施形態において、ガス供給ボアまたポートは、スカベンジャの周りに等しい間隔で位置付けされる。実施形態において、ガス供給ボアまたはポートは、第２の対向表面３３８に隣接するパージ体積３１６に開放する。
【００５０】
周囲環境圧力に対するパージ体積３１６の圧力は、スカベンジャ３０２の寸法を変更することによって制御され得る。図３は、第１の距離３３２および第２の距離３３４を示す。互いに対する第１の距離３３２および第２の距離３３４を変更することによって、「ゲージ」圧力は、または周囲環境圧力に対するパージ体積３１６内の圧力は、変更され得る。第１の距離３３２および第２の距離３３４は、流体力学の「伝導経路（ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｐａｔｈ）」に類似している。第１の距離３３２および第２の距離３３４を適合することによって、パージ体積３１６の圧力および周囲環境の圧力は適合され得る。第２の距離３３４に対してより長い第１の距離３３２を有することによって、パージ体積３１６の圧力は、周囲環境圧力に対して低くなり得る。第２の距離３３４に対してより短い第１の距離３３２を有することによって、パージ体積３１６の圧力は、周囲環境圧力に対して高くなり得る。
【００５１】
例えば、円筒型スカベンジャの実施形態において、第１の対向表面３１４の真空ポート３３０は、ボディ３３８の外側端に対してよりもパージ体積３１６に対して半径方向により近く配置され、それによりボディ３３８の外部の圧力よりも低いパージ体積３１６内の圧力を提供する。同様に、第１の対向表面３１４の真空ポート３３０は、パージ体積３１６に対してよりもボディ３３８の外側端に対して半径方向により近く配置され、それによりボディ３３８の外部の圧力より高いパージ体積３１６内の圧力を提供する。
【００５２】
本発明の非接触型スカベンジングガスシールの例示的な実施形態は、これまでに説明された。本発明は、これらの実施例に制限されない。これらの実施例は、例示の目的のために本明細書中で示され、本発明を限定するためではない。本明細書中に含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物は、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００５３】
（パージ板を備える非接触型スカベンジングガスシールの実施形態）
本発明の実施形態は、パージ板をさらに含む。図５は、パージ板５０２および半導体ウェハ表面５０４を含む例示的な移動可能な表面３０６を示す。
【００５４】
パージ板５０２および半導体ウェハ表面５０４は、共通の平面上にある。パージ板５０２は、移動可能な表面３０６の表面を拡大するように使用され得る。例えば、パージ板５０２は、半導体ウェハ表面５０４のエリアまたは平面を拡大するように使用され、それによりシールは、移動可能な表面３０６とスカベンジャとの間の、ウェハ表面の端に至る全体にわたって維持され得る。パージ板５０２は、ガスシールを維持するように、スカベンジャ３０２に隣接する表面を必要とするスカベンジャ３０２の無視し得ない直径を占める。パージ板５０２は、ガスシールを弱めることなく、スカベンジャ３０２が半導体ウェハ表面５０２（または他の表面）の端まで移動することを可能にする。パージ板５０２はまた、レチクルの表面、あるいは他の適用可能な表面のエリアまたは平面を拡大するように、使用され得る。
【００５５】
図５に示される本実施例の移動可能な表面３０６において、パージ板５０２は、半導体ウェハ表面５０４の端を囲み、全ての方向の半径方向にウェハの平面を拡大する。半導体ウェハ表面５０４は、実質的に、直径を有する円である。パージ板５０２は、実質的に円形の開口部を内部に有し、直径は、半導体ウェハ表面５０４の直径に等しい。それにより、半導体ウェハ表面５０４はその内部に収まる。
【００５６】
パージ板５０２は、特定の用途に使用される場合、円、楕円、四角、長方形、不規則な、または他の形状を含む任意の実質的に平坦な形状であり得る。パージ板５０２は、任意のサイズの半導体ウェハまたはレチクル、あるいは他の表面に適応され得る。
【００５７】
（内部アキュムレータを備える非接触型スカベンジングガスシールの実施形態）
本発明の様々な実施形態は、異なるガスフローおよび圧力配置を提供し得る。図６は、本発明の別の実施形態に従う、例示的なスカベンジャ６０２の底面図を示す。図７は、図６のスカベンジャ６０２を組み込んだ例示的な非接触型スカベンジングガスシール７００の断面図を示す。非接触型スカベンジングガスシール７００は、同様に構成され、図３の非接触型スカベンジングガスシール３００と同様に動作する。非接触型スカベンジングガスシール７００は、図７に示すように、スカベンジャ６０２、光源表面６０４、および移動可能な表面６０６を含む。
【００５８】
図７に示すように、スカベンジャ６０２は、スカベンジャ６０２の第１の対向表面６１４と移動可能な表面６０６との間のパージギャップ６１２の中のガスシールを維持する。スカベンジャ６０２は、パージ体積６１６と、少なくとも１つのガス供給ボア６２８と、少なくとも１つの真空ボア６３０と、アキュムレータ６３２と、真空通路６３６と、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６と、およびボディ６３８とを含む。
【００５９】
パージ体積６１６は、スカベンジャ６０２を通って光を通過させるように、好適には、ボディ６３８の中心に形成されるボアである。上述されたように、ガス供給源は、ボディ６３８の少なくとも１つのガス供給ボア６２８を介してパージガスをパージ体積６１６に挿入する。真空源は、パージギャップ６１２に漏出するパージガスおよび周囲環境ガスを除去し、それによりガスシールを維持する。照射源は、パージ体積６１６を通して移動可能な表面６０６に放射６１８を発する。
【００６０】
アキュムレータ６３２は、ボディ６３８に配置される。アキュムレータ６３２は、ボディ６３８の少なくとも１つの真空ボア６３０に結合するキャビティである。ボディ６３８が円筒型である実施形態において、アキュムレータ６３２は、ボディ６３８の円形通路である。アキュムレータ６３２は、パージギャップ６１２の真空圧力を、より均一に、一定になるようにさせるのに有用である。アキュムレータ６３２のさらなる構成は、本発明の範囲および意図を逸脱することはない。
【００６１】
真空通路６３４は、ボディ６３８に配置される。真空通路６３４は、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６によってアキュムレータ６３２に結合される。真空通路６３４、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６、アキュムレータ６３２、および少なくとも１つの真空ボア６３０を介して、パージガスおよび周囲環境ガスは、パージギャップ６１２から真空源に流れる。真空通路６３４もまた、パージギャップ６１２の圧力を、より均一で、一定になるようにさせるのに有用である。スカベンジャ６０２が実質的に円筒型である実施形態において、真空通路６３４は、ボディ６３８の第１の対向表面６１４における円形通路である。
【００６２】
ガスフローおよび圧力を変化させるさらなる実施形態は、本明細書中の教示から当業者によって認知されるように本発明の範囲および意図を逸脱しない。
【００６３】
（本発明の動作）
（単数または複数の）構造、および／または上記で説明される実施形態に関する、例示的な動作のおよび／または構造的な実装は、このセクションで提供される。これらの構成要素および方法は、例示の目的のために本明細書中で提供されるが、これらに制限されない。本発明は、本明細書中に説明される構成要素および方法の特定の実施例に制限されない。本明細書中に含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物は、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００６４】
図８は、本発明の例示的な実施形態の詳細な動作工程を提供するフローチャートを示す。本明細書中の教示に基づいて当業者に明らかなように、図８の工程は、必ずしも、示される順序である必要はない。他の構造的な実施形態は、本明細書中に含まれる議論に基づいて、当業者に明らかである。これらの工程は、以下で詳細に説明される。
【００６５】
図８に示される処理は、光源表面と光学ターゲット表面との間のパージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する方法を提供する。
【００６６】
処理は、工程８０２で始まる。工程８０２において、ギャップは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間に形成される。工程８０４において、第２の対向表面は、上記第１の対向表面と上記第２の対向表面との間にパージ体積を形成するように光源表面でシールされる。工程８０６において、パージガスは、形成されたパージ体積に注入される。工程８０８において、周囲空気およびパージ体積に注入されるパージガスは、ギャップの中に漏出する。工程８１０において、周囲空気およびギャップの中のパージガスは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間でシールを形成するように除去される。
【００６７】
工程８１０は、除去された周囲空気およびパージガスが蓄積される工程を包含し得る。例えば、除去された周囲空気およびパージガスは、スカベンジャの内部のアキュムレータに蓄積され得る。
【００６８】
工程８１０は、周囲空気およびギャップの中のパージガスは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間にシールを形成するように、第１の対向表面の少なくとも１つの真空ポートを通って除去される工程を包含し得る。
【００６９】
図８に示される処理は、少なくとも１つの真空ポートの半径方向に外側の第１の対向表面の距離が、パージ体積内の圧力を調整するように改変されるさらなる工程を包含する。
【００７０】
図８に示される処理は、少なくとも１つの真空ポートの半径方向に内側の第１の対向表面の動径方向の距離が、パージ体積内の圧力を調整するように改変されるさらなる工程を包含する。
【００７１】
図８に示される処理は、光学ターゲット表面が第１の対向表面に対して移動されるさらなる工程を包含する。
【００７２】
図８に示される処理は、光学ターゲット表面の表面の平面が拡大されるさらなる工程を包含する。
【００７３】
本明細書中の教示から当業者に公知の上記の工程に対するさらなる工程または向上もまた、本発明の範囲内である。
【００７４】
（結論）
本発明の様々な実施形態が上記で説明された一方で、これらは、例示のみによって示されて、これに限定されないことを理解されるべきである。本発明の意図および範囲から逸脱せず、形態および詳細における様々な変化がなされ得ることが明らかである。従って、本発明の広がりおよび範囲は、上記の例示的な実施形態のどれによっても限定されず、明細書の請求項およびその均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来のリソグラフィシステムのブロック図を示す。
【図２】 図２は、本発明の実施形態に従うリソグラフィシステムの例示的なブロック図を示す。
【図３】 図３は、本発明の実施形態に従う例示的な非接触型スカンベンジングガスシールの断面図を示す。
【図４】 図４は、本発明の実施形態に従う例示的なスカンベンジャの透視図を示す。
【図５】 図５は、本発明の実施形態に従う例示的な移動可能な表面を示す。
【図６】 図６は、本発明の実施形態に従う例示的なスカンベンジャの底面図を示す。
【図７】 図７は、図６の例示的なスカンベンジャを組み込んだ非接触型スカンベンジングガスシールの断面図を示す。
【図８】 図８は、本発明の例示的な実施形態の詳細な動作工程を提供するフローチャートを示す。
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、一般に、フォトリソグラフィシステムに関し、さらに詳細には、非接触型スカベンジングガスシールを有するフォトリソグラフィシステムのパージされた光路を維持することに関する。
【０００２】
（関連技術）
集積回路の製造において、フォトリソグラフィおよび投射印刷技術が使用される。フォトリソグラフィにおいて、レチクルに含まれる画像は、光学システムを介してフォトレジスト半導体ウェハに投射される。半導体ウェハ表面は、光感知レジストでコーティングされ、それにより画像は、半導体ウェハ表面上でエッチングされる。
【０００３】
一般に、フォトリソグラフィシステムは、周囲雰囲気、クリーンルーム環境に位置される。しかし、フォトリソグラフィで使用される光のある波長は、雰囲気の酸素による吸収に敏感である。そのような酸素に敏感な光の波長がフォトリソグラフィで使用される場合、それらは、酸素がパージされた雰囲気を通って伝達されなければならない。
【０００４】
いくつかの状況では、クリーンルームの周囲雰囲気は、酸素のパージは、メンテナビリティおよびサービスに関する問題を引き起こすので酸素がパージされ得ない。半導体ウェハ表面にわたってレーザーを照射する運動を制御するリソグラフィシステムのステージは、レーザー干渉計によって制御され得る。レーザー干渉計は、大気の光の屈折率に敏感である。大気の光の屈折率は、周囲の窒素濃度のゆらぎによってもたらされる屈折率のランダムなゆらぎによって影響される。それゆえ、いくつかの状況では、窒素パージ環境は、リソグラフィシステム光路に可能な限り制限されなければならない。
【０００５】
しかし、光路をシールすることは、光路が周囲環境からシールされる必要のある複数の点を有するので困難である。
【０００６】
さらに、シールは、互いに相対的に運動する光路中の表面の間で必要とされ得る。例えば、投射光学系は、半導体ウェハ表面の異なるエリアにわたって光波長を投射する場合、半導体ウェハ表面に対して移動する。投射光学系はまた、レチクルの異なるエリアがイメージングされている場合、レチクルに対して移動し得る。必要なことは、リソグラフィシステムにおいて酸素パージされた光路を維持する方法および装置である。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明は、非接触スカンベンジングガスシール用の方法および装置に関する。本発明は、光源表面と光学ターゲット表面との間にパージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する方法および装置に関する。本発明の非接触スカンベンジングガスシールは、スカンベンジャによって形成される。スカンベンジャは、光源表面と光学ターゲット表面との間の光路に配置される。
【０００８】
スカンベンジャ装置は、ボディと、中心キャビティと、１つ以上のガス供給ボアと、および１つ以上のガス除去ボアとを含む。ボディは、第１および第２の対向表面を規定する。第１の対向表面は、光学ターゲット表面に非常に隣接して位置付けされる。第２の対向表面は、光源表面に適合するように構成される。中心キャビティは、ボディを通して光を通過させるようにボディに形成され、中心キャビティは、第１および第２の対向表面で開放される。１つ以上のガス供給ボアは、パージガスのフローを中心キャビティに供給するようにボディに形成される。１つ以上のガス除去ボアは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間に形成されるギャップからガスを除去するように第１の対向表面にボディに形成される。
【０００９】
本発明のさらなる実施形態、特性、および利点ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作は、添付図面を参考にして、以下で説明される。
【００１０】
図面において、同一の参照番号は、一般に同一の、類似の機能的に、および／または構造的に類似の要素を示す。要素が最初に現れる図面は、参照番号に対応する最も左の（単数または複数の）数字によって示される。
【００１１】
（好適な実施形態の詳細な説明）
（概観および技術）
本発明は、非接触型スカンベンジングガスシール用の方法および装置に関する。好適な実施形態において、本発明の非接触型スカンベンジングガスシールは、光路中のスカンベンジャによって形成される。スカンベンジャは、酸素に敏感な化学線放射（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の通過のための光路の一部において、実質的に酸素のないパージ純粋ガス環境を実質的に維持する。化学線放射は、照射源によって伝達され、パージガス環境を通って光路に沿って、露光される移動可能な表面に通過される。
【００１２】
本発明は、リソグラフィシステムにおける化学線光伝達要件および酸素吸収に対する敏感性、ならびに化学線放射に露光されるフォトレジストからの汚染を除去する必要性に対応する。本発明は、酸素に敏感な光の伝達に対するパージされた雰囲気を提供し、維持する。さらに、本発明は、パージされた雰囲気の圧力と周囲空気の圧力とを適合させる。
【００１３】
本発明は、酸素または任意の他のガスがパージされた環境、を維持するように使用され得る。さらに、本発明は、パージ体積を満たすように使用されるパージガスの任意のタイプに適用可能である。本発明は、非接触型スカベンジングガスシールを要求する任意の用途において使用され得る。
【００１４】
本発明の非接触型ガスシールのさらになる機能は、純粋ガスが周囲環境に逸脱することを防ぎ、周囲雰囲気がパージ体積に入ることを防ぐことを含む。
【００１５】
本発明をさらに鮮明に描写するために、明細書を通して、以下の用語の定義をできる限り統一するように努力する。
【００１６】
「周囲空気」は、例えば、クリーンルーム環境で見られる通常の大気のように酸素を含む雰囲気を意味する。
【００１７】
「パージガス」は、制御された純度を有するガスを意味する。
【００１８】
金属または他の適切な材料で作製された板である「パージ板」は、移動可能な表面によって提供される面を拡大するように使用される。
【００１９】
「パージ体積」は、酸素、またはいくつかの他の望まれていないガスがパージされる体積または空間を意味する。
【００２０】
（従来のフォトリソグラフィシステム）
図１は、従来のフォトリソグラフィシステム１００を示す。従来のフォトリソグラフィシステム１００は、周囲大気またはガス環境に配置される。
【００２１】
従来のフォトリソグラフィシステム１００は、照射源１０２と、ソース光学アセンブリ１０４と、レチクル１０６と、投射光学アセンブリ１０８と、および半導体ウェハ表面１１０とを含む。照射源１０２は、半導体ウェハ表面１１０を露光する放射源を含む。ソース光学アセンブリ１０４は、照射源１０２からレチクル１０６へと放射を導くために必要な光学系を含む。レチクル１０６は、照射源１０２からの放射によって半導体ウェハ表面１１０に写されるパターンを有するマスクを含む。投射光学アセンブリ１０８は、レチクル１０６のマスクパターンを介して伝達される放射を半導体ウェハ表面１１０に導くために必要な光学系を含む。半導体ウェハ表面１１０は、露光され、エッチングされる半導体ウェハの表面である。
【００２２】
照射源１０２は、放射１１２を生成する。放射１１２は、ソース光学アセンブリ１０４、レチクル１０６、および投射光学アセンブリ１０８を介して、半導体ウェハ表面１１０に伝達される。放射１１２は、照射源１０２、ソース光学アセンブリ１０４、レチクル１０６、投射光学アセンブリ１０８、および半導体ウェハ表面１１０の中およびの間のさまざまな周囲空気のギャップおよび通路を介して伝達する。放射１１２が酸素によって吸収され得る光波長を含む場合、これらの周囲空気ギャップおよび従来のフォトリソグラフィシステム１００の通路における酸素がそれらを吸収し、十分な量の放射が半導体ウェハ表面１１０に達することを防ぐ。これは、半導体ウェハ表面１１０へのレチクル１０６のパターンの不十分な転写、および減少した半導体ウェハ生産につながり得る。
【００２３】
（本発明の例示的なフォトリソグラフィシステム）
図２は、本発明の実施形態に従う例示的なフォトリソグラフィシステム２００を示す。フォトリソグラフィシステム２００は、周囲空気環境に配置される。フォトリソグラフィシステム２００は、酸素を介する通過に敏感である光波長の伝達のための、パージガス環境を維持する。
【００２４】
フォトリソグラフィシステム２００は、照射源２０２と、ソース光学アセンブリ２０４と、第１のスカンベンジャ２０６と、レチクル２０８と、第２のスカンベンジャ２１０と、投射光学アセンブリ２１２と、第３のスカンベンジャ２１４と、半導体ウェハ表面２１６とを含む。
【００２５】
照射源２０２は、半導体ウェハ表面２１６を露光する放射源を含む。照射源２０２は、半導体ウェハ表面を露光する任意の適用可能な放射源を含み得、そのような放射源はレーザーを含む。照射源２０２は、放射２１８を発する。放射２１８は、レーザー光を含む任意の適切な放射を含み得る。放射２１８は、半導体ウェハを露光し、エッチングするのに適した酸素に敏感な光の波長を含み得る。そのような光波長は、例えば、１５７ｎｍの波長を含み得る。
【００２６】
ソース光学アセンブリ２０４は、照射源２０２の出力部に結合される。放射２１８は、ソース光学アセンブリ２０４を通って伝達される。ソース光学アセンブリ２０４は、パージガス光学環境を含み、その結果、ソース光学アセンブリ２０４を通る酸素に敏感な波長は、弱まることはない。ソース光学アセンブリ２０４は、レチクル２０８に照射するのに適切に放射２１８を調整し、整形するのに必要な光学系を含む。
【００２７】
第１のスカベンジャ２０６の第１の表面は、ソース光学アセンブリ２０４の出力部表面に結合される。放射２１８は、第１のスカベンジャ２０６を介してレチクル２０８に伝達される。第１のスカベンジャ２０６は、パージガス環境を維持することに有用であり、それにより第１のスカベンジャ２０６を通る酸素に敏感な波長は、弱まることはない。
【００２８】
レチクル２０８は、第１のスカベンジャ２０６を介してソース光学アセンブリ２０４の出力部表面に結合される。第１のスカベンジャ２０６は、以下でさらに説明されるように、第１のスカベンジャ２０６の第２の表面とレチクル２０８の第１の表面との間で、この非接触型パージギャップを維持する。レチクル２０８は、フォトリソグラフィ処理によって半導体ウェハ表面２１６に転写されるパターンを有するマスクを含む。レチクル２０８は、当該分野で周知なように、ペリクル（ｐｅｌｌｉｃｌｅ）に結合され得る。レチクル２０８は、パージガス環境を維持し、その結果、レチクル２０８を通る酸素に敏感な波長は、弱まらない。レチクル２０８は、第１のスカベンジャ２０６の第２の表面に対して移動可能であり得、それによりマスクの異なるエリアが放射２１８の経路に移動され得る。放射２１８は、レチクル２０８を通って第２のスカベンジャ２１０に伝達される。
【００２９】
レチクル２０８は、第２のスカベンジャ２１０を通って投射光学アセンブリ２１２の入力部表面に結合される。第２のスカベンジャ２１０は、以下でさらに説明されるように、第２のスカベンジャ２１０の第２の表面とレチクル２０８の第２の表面との間に非接触型パージギャップを維持する。レチクル２０８は、第２のスカベンジャ２１０の第２の表面に対して移動可能であり得、その結果、マスクの異なるエリアは、放射２１８の経路に移動され得る。放射２１８は、第２のスカベンジャ２１０を通って投射光学アセンブリ２１２に伝達される。第２のスカベンジャ２１０は、第２のスカベンジャ２１０を介して通過する酸素に敏感な波長が弱くならないように、パージガス環境を維持するのに有用である。
【００３０】
投射光学アセンブリ２１２は、第２のスカベンジャ２１０の第１の表面に結合される。投射光学アセンブリ２１２は、パージガス環境を維持し、その結果、投射光学アセンブリ２１２を通る酸素に敏感な波長が弱くなることはない。投射光学アセンブリ２１２は、レチクル２０８から受ける放射２１８を、半導体ウェハ表面２１６に導くのに必要な光学系を含む。
【００３１】
第３のスカベンジャ２１４の第１の表面は、投射光学アセンブリ２１２に結合される。放射２１８は、第３のスカベンジャ２１４を通って半導体ウェハ表面２１６に伝達される。第３のスカベンジャ２１４は、第３のスカベンジャ２１４を通る酸素に敏感な波長が弱くならないように、パージガス環境を維持するのに有用である。
【００３２】
半導体ウェハ表面２１６は、第３のスカベンジャ２１４を通って投射光学アセンブリ２１２の出力部に結合される。第３のスカベンジャ２１４は、以下でさらに説明されるように、第３のスカベンジャ２１４の第２の表面と半導体ウェハ表面２１６との間で非接触型パージギャップを維持する。半導体ウェハ表面２１６は、第３のスカベンジャ２１４の第２の表面に対して移動可能であり得、その結果、ウェハ表面の異なるエリアが放射２１８の経路に移動され得る。半導体ウェハ表面２１６は、照射源２１８により発せられる放射２１８によって露光される表面を含む。
【００３３】
リソグラフィシステム２００は、照射源２０２から、ソース光学アセンブリ２０４、レチクル２０８、および投射光学アセンブリ２１２を通って、半導体ウェハ表面２１６に、放射２１８のためのパージガス光路を提供する。それゆえ、照射源２０２は、酸素吸収によって引き起こされる重大な減衰を被ることなく、酸素に敏感な光波長を発し得る。
【００３４】
図２の実施形態に、３つのスカベンジャが示される。本発明のさらなるまたはより少ないスカベンジャが、用途によって必要に応じて、他の実施形態において使用され得る。さらに、各スカベンジャは、本明細書中の技術から当業者に理解されるように、特定の用途に適応され得る。
【００３５】
本発明の非接触型スカベンジングガスシールは、例示的なフォトリソグラフィ環境において、これまでに説明される。本発明は、そのような環境に限定されず、さらなるフォトリソグラフィ環境、および非フォトリソグラフィ環境に適用可能である。本実施例は、例示の目的のために本明細書中に示されるが、これに限定されない。本明細書中で含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物が、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００３６】
（本発明の非接触型ガスシール）
本発明に従う非接触型スカベンジングガスシールの好適な実施形態が以下で説明される。本発明は、非接触型スカベンジングガスシールを必要とする任意の用途に適用され得る。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態に従う例示的な非接触型スカベンジングガスシール３００の断面図を示す。非接触型スカベンジングガスシール３００は、スカベンジャ３０２と、光源表面３０４と、移動可能な表面３０６と、ガス供給源３０８と、真空源３１０を含む。
【００３８】
スカベンジャ３０２は、スカベンジャ３０２の第１の対向表面３１４と移動可能な表面３０６との間のパージギャップ３１２にわたって、非接触型パージガスシールを維持する。１つの実施形態において、スカベンジャ３０２は、リソグラフィシステムの光源表面と光学ターゲット表面との間に、パージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する。スカベンジャ３０２は、パージ体積３１６と、少なくとも１つのガス供給ボア３２８と、少なくとも１つの真空ボア３３０と、およびボディ３３８とを含む。
【００３９】
ボディ３３８は、第１の対向表面３１４と第２の対向表面３３６とを含む。第１の対向表面３１４は、移動可能な表面３０６に非常に隣接して位置付けされるように、構成される。第２の対向表面３３６は、光源表面３０４と合うように構成される。１つの実施形態において、第１の対向表面３１４および第２の対向表面３３６は、互いに対して実質的に平行である。
【００４０】
パージ体積３１６は、好適にはスカベンジャ３０２を通って光を通過させるように、ボディ３３８の中心に形成されるキャビティである。パージ体積３１６は、第１の対向表面３１４および第２の対向表面３３６で開放する。好適な実施形態において、照射源によって生成される化学線放射３１８は、光源表面３０４およびパージ体積３１６を通って移動可能な表面３０６に伝達される。別の実施形態において、照射源によって生成される化学線放射３１８は、反対に移動可能な表面３０６およびパージ体積３１６を通って光源表面３０４に伝達される。パージ体積３１６のパージガスは、実質的に酸素を含まず、それにより化学線放射３１８を実質的に弱めることはない。本発明は、スカベンジャ３０２の外部の周囲環境の圧力に、パージ体積３１６内のパージガスの圧力を受動的に適合させることによって、パージ体積３１６のパージガス環境を維持する。
【００４１】
光源表面３０４は、スカベンジャ３０２へまたはスカベンジャ３０２からつながる光路における光学的インターフェースまたは要素である。光源表面３０４は、第２の対向表面３３６におけるパージ体積３１６への開口部をシールする。光源表面３０４は、任意の光学要素または光学要素を支持する構造であり得る。例えば、光源表面３０４は、平坦なガラス片、平面レンズ（ｆｌａｔ ｌｅｎｓ）、曲率を有するレンズ要素、および／または、当業者に公知の他の光学要素または光学インターフェースであり得る。
【００４２】
移動可能な表面３０６は、ボディ３３８の第１の対向表面３１４に対して移動可能な実質的に平坦な表面である。例えば、移動可能な表面３０６は、レチクルの表面または半導体ウェハの表面、または他の光学ターゲット表面であり得る。他の適切な移動可能な表面は、本明細書中の教示から、当業者に公知である。
【００４３】
ガス供給源３０８は、パージガスのフローをパージ体積３１６の中心キャビティに供給する。パージ体積３１６に入るパージガスは、パージガスフロー３２０として示される。パージガスフロー３２０は、ガスフローボア３２８として示される１つ以上のガスフローポートまたはボディ３３８のボアを通ってスカベンジャ３０２へと通過する。ガス供給源３０８は、圧力勾配を提供する。ガス供給源３０８の適切なガス供給システムは周知である。
【００４４】
真空システム３１０は、パージガスギャップ３１２からパージガスおよび周囲環境ガスを除去する。パージギャップ３１２から除去されるパージガスは、パージガスフロー３２２として示される。パージギャップ３１２から除去される周囲環境ガスは、周囲環境ガスフロー３２４として示される。パージガスフロー３２２および周囲環境ガスフロー３２４の組み合せは、ガスフロー３２６として示される。ガスフロー３２６は、真空ボア３３０として示される第１の対向表面３１４のボディ３３８に形成される１つ以上のガス除去ボアまたはポートを通って、パージギャップ３１２から除去される。ガス供給源３０８によって供給される圧力勾配は、真空システム３１０の真空駆動排気（ｖａｃｃｕｍ ｄｒｉｖｅｎ ｅｘｈａｕｓｔ）によって支えられる。真空システム３１０は、パージガスおよび周囲環境ガスの両方が、真空ボア３３０を除く任意のルートを通ってパージギャップ３１２の制御エリアから離れることを防ぐ。真空システム３１０として使用するために適切な真空システムは、当該分野において周知である。
【００４５】
本発明のガスフローのダイナミクスは、適切に指定された流量について、パージ体積３１６のガス純度がガス供給源３０８によって非常に大きく左右されることを保証する。さらに、パージ体積３１６およびパージギャップ３１２のガスフローの運動エネルギーは、半導体ウェハフォトレジストの化学線露光から生ずる汚染を除去するのに有用である。さらに、表面の不連続性に対する非敏感性は、パージギャップ３１２の質量フローに駆動される速度によって支援される。
【００４６】
好適な実施形態において、パージギャップ３１２は、第１の対向表面３１４と移動可能な表面３０６との間で、０．００２インチ〜０．０２インチの長さまたは高さを有し得る。しかし、本発明は、この範囲に限定されないが、本明細書中の教示から当業者に公知であるように他のパージギャップ範囲に適応可能である。
【００４７】
さらに、パージギャップ３１２は、全体にわたって均一である必要はなく、不均一であってもよい。例えば、移動可能な表面３０６は、移動可能な３０６と第１の対向表面３１４との間の距離が、上述した例示的な範囲のような、設計された許容範囲内である限り、第１の対向表面３１４に対して平行から僅かな角度であり得る。
【００４８】
ボディ３３８は、円または円筒、楕円、四角、長方形、不規則な、他の形状を含む任意の数の異なる方法で成形され得る。図４は、本発明の実施形態に従う例示的な円形の、または円筒型のスカベンジャ３０２を示す。図４は、スカベンジャ３０２の第２の対向表面３３６およびパージ体積３１６を示す。
【００４９】
パージガスは、どのようにパージ体積内のガスフローが特定の用途のために規定されるかに依存して、スカベンジャの外部表面の１つ以上の位置において挿入さ得る。パージガスを挿入する任意の数のガスフローボア３２８またはポートが用いられ得る。図４は、スカベンジャ３０２の外部表面４０２上の例示的なガスフローボア３２８を示す。好適な実施形態において、ガス供給ボアまたポートは、スカベンジャの周りに等しい間隔で位置付けされる。実施形態において、ガス供給ボアまたはポートは、第２の対向表面３３８に隣接するパージ体積３１６に開放する。
【００５０】
周囲環境圧力に対するパージ体積３１６の圧力は、スカベンジャ３０２の寸法を変更することによって制御され得る。図３は、第１の距離３３２および第２の距離３３４を示す。互いに対する第１の距離３３２および第２の距離３３４を変更することによって、「ゲージ」圧力は、または周囲環境圧力に対するパージ体積３１６内の圧力は、変更され得る。第１の距離３３２および第２の距離３３４は、流体力学の「伝導経路（ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｐａｔｈ）」に類似している。第１の距離３３２および第２の距離３３４を適合することによって、パージ体積３１６の圧力および周囲環境の圧力は適合され得る。第２の距離３３４に対してより長い第１の距離３３２を有することによって、パージ体積３１６の圧力は、周囲環境圧力に対して低くなり得る。第２の距離３３４に対してより短い第１の距離３３２を有することによって、パージ体積３１６の圧力は、周囲環境圧力に対して高くなり得る。
【００５１】
例えば、円筒型スカベンジャの実施形態において、第１の対向表面３１４の真空ポート３３０は、ボディ３３８の外側端に対してよりもパージ体積３１６に対して半径方向により近く配置され、それによりボディ３３８の外部の圧力よりも低いパージ体積３１６内の圧力を提供する。同様に、第１の対向表面３１４の真空ポート３３０は、パージ体積３１６に対してよりもボディ３３８の外側端に対して半径方向により近く配置され、それによりボディ３３８の外部の圧力より高いパージ体積３１６内の圧力を提供する。
【００５２】
本発明の非接触型スカベンジングガスシールの例示的な実施形態は、これまでに説明された。本発明は、これらの実施例に制限されない。これらの実施例は、例示の目的のために本明細書中で示され、本発明を限定するためではない。本明細書中に含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物は、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００５３】
（パージ板を備える非接触型スカベンジングガスシールの実施形態）
本発明の実施形態は、パージ板をさらに含む。図５は、パージ板５０２および半導体ウェハ表面５０４を含む例示的な移動可能な表面３０６を示す。
【００５４】
パージ板５０２および半導体ウェハ表面５０４は、共通の平面上にある。パージ板５０２は、移動可能な表面３０６の表面を拡大するように使用され得る。例えば、パージ板５０２は、半導体ウェハ表面５０４のエリアまたは平面を拡大するように使用され、それによりシールは、移動可能な表面３０６とスカベンジャとの間の、ウェハ表面の端に至る全体にわたって維持され得る。パージ板５０２は、ガスシールを維持するように、スカベンジャ３０２に隣接する表面を必要とするスカベンジャ３０２の無視し得ない直径を占める。パージ板５０２は、ガスシールを弱めることなく、スカベンジャ３０２が半導体ウェハ表面５０２（または他の表面）の端まで移動することを可能にする。パージ板５０２はまた、レチクルの表面、あるいは他の適用可能な表面のエリアまたは平面を拡大するように、使用され得る。
【００５５】
図５に示される本実施例の移動可能な表面３０６において、パージ板５０２は、半導体ウェハ表面５０４の端を囲み、全ての方向の半径方向にウェハの平面を拡大する。半導体ウェハ表面５０４は、実質的に、直径を有する円である。パージ板５０２は、実質的に円形の開口部を内部に有し、直径は、半導体ウェハ表面５０４の直径に等しい。それにより、半導体ウェハ表面５０４はその内部に収まる。
【００５６】
パージ板５０２は、特定の用途に使用される場合、円、楕円、四角、長方形、不規則な、または他の形状を含む任意の実質的に平坦な形状であり得る。パージ板５０２は、任意のサイズの半導体ウェハまたはレチクル、あるいは他の表面に適応され得る。
【００５７】
（内部アキュムレータを備える非接触型スカベンジングガスシールの実施形態）
本発明の様々な実施形態は、異なるガスフローおよび圧力配置を提供し得る。図６は、本発明の別の実施形態に従う、例示的なスカベンジャ６０２の底面図を示す。図７は、図６のスカベンジャ６０２を組み込んだ例示的な非接触型スカベンジングガスシール７００の断面図を示す。非接触型スカベンジングガスシール７００は、同様に構成され、図３の非接触型スカベンジングガスシール３００と同様に動作する。非接触型スカベンジングガスシール７００は、図７に示すように、スカベンジャ６０２、光源表面６０４、および移動可能な表面６０６を含む。
【００５８】
図７に示すように、スカベンジャ６０２は、スカベンジャ６０２の第１の対向表面６１４と移動可能な表面６０６との間のパージギャップ６１２の中のガスシールを維持する。スカベンジャ６０２は、パージ体積６１６と、少なくとも１つのガス供給ボア６２８と、少なくとも１つの真空ボア６３０と、アキュムレータ６３２と、真空通路６３６と、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６と、およびボディ６３８とを含む。
【００５９】
パージ体積６１６は、スカベンジャ６０２を通って光を通過させるように、好適には、ボディ６３８の中心に形成されるボアである。上述されたように、ガス供給源は、ボディ６３８の少なくとも１つのガス供給ボア６２８を介してパージガスをパージ体積６１６に挿入する。真空源は、パージギャップ６１２に漏出するパージガスおよび周囲環境ガスを除去し、それによりガスシールを維持する。照射源は、パージ体積６１６を通して移動可能な表面６０６に放射６１８を発する。
【００６０】
アキュムレータ６３２は、ボディ６３８に配置される。アキュムレータ６３２は、ボディ６３８の少なくとも１つの真空ボア６３０に結合するキャビティである。ボディ６３８が円筒型である実施形態において、アキュムレータ６３２は、ボディ６３８の円形通路である。アキュムレータ６３２は、パージギャップ６１２の真空圧力を、より均一に、一定になるようにさせるのに有用である。アキュムレータ６３２のさらなる構成は、本発明の範囲および意図を逸脱することはない。
【００６１】
真空通路６３４は、ボディ６３８に配置される。真空通路６３４は、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６によってアキュムレータ６３２に結合される。真空通路６３４、少なくとも１つのアキュムレータボア６３６、アキュムレータ６３２、および少なくとも１つの真空ボア６３０を介して、パージガスおよび周囲環境ガスは、パージギャップ６１２から真空源に流れる。真空通路６３４もまた、パージギャップ６１２の圧力を、より均一で、一定になるようにさせるのに有用である。スカベンジャ６０２が実質的に円筒型である実施形態において、真空通路６３４は、ボディ６３８の第１の対向表面６１４における円形通路である。
【００６２】
ガスフローおよび圧力を変化させるさらなる実施形態は、本明細書中の教示から当業者によって認知されるように本発明の範囲および意図を逸脱しない。
【００６３】
（本発明の動作）
（単数または複数の）構造、および／または上記で説明される実施形態に関する、例示的な動作のおよび／または構造的な実装は、このセクションで提供される。これらの構成要素および方法は、例示の目的のために本明細書中で提供されるが、これらに制限されない。本発明は、本明細書中に説明される構成要素および方法の特定の実施例に制限されない。本明細書中に含まれる教示に基づいて、（本明細書中で説明されるものの均等物、拡大、変更、逸脱等を含む）代替物は、当業者には明らかである。そのような代替物は、本明細書の範囲および意図の範囲内である。
【００６４】
図８は、本発明の例示的な実施形態の詳細な動作工程を提供するフローチャートを示す。本明細書中の教示に基づいて当業者に明らかなように、図８の工程は、必ずしも、示される順序である必要はない。他の構造的な実施形態は、本明細書中に含まれる議論に基づいて、当業者に明らかである。これらの工程は、以下で詳細に説明される。
【００６５】
図８に示される処理は、光源表面と光学ターゲット表面との間のパージされた光路を提供し、光源表面と光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する方法を提供する。
【００６６】
処理は、工程８０２で始まる。工程８０２において、ギャップは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間に形成される。工程８０４において、第２の対向表面は、上記第１の対向表面と上記第２の対向表面との間にパージ体積を形成するように光源表面でシールされる。工程８０６において、パージガスは、形成されたパージ体積に注入される。工程８０８において、周囲空気およびパージ体積に注入されるパージガスは、ギャップの中に漏出する。工程８１０において、周囲空気およびギャップの中のパージガスは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間でシールを形成するように除去される。
【００６７】
工程８１０は、除去された周囲空気およびパージガスが蓄積される工程を包含し得る。例えば、除去された周囲空気およびパージガスは、スカベンジャの内部のアキュムレータに蓄積され得る。
【００６８】
工程８１０は、周囲空気およびギャップの中のパージガスは、第１の対向表面と光学ターゲット表面との間にシールを形成するように、第１の対向表面の少なくとも１つの真空ポートを通って除去される工程を包含し得る。
【００６９】
図８に示される処理は、少なくとも１つの真空ポートの半径方向に外側の第１の対向表面の距離が、パージ体積内の圧力を調整するように改変されるさらなる工程を包含する。
【００７０】
図８に示される処理は、少なくとも１つの真空ポートの半径方向に内側の第１の対向表面の動径方向の距離が、パージ体積内の圧力を調整するように改変されるさらなる工程を包含する。
【００７１】
図８に示される処理は、光学ターゲット表面が第１の対向表面に対して移動されるさらなる工程を包含する。
【００７２】
図８に示される処理は、光学ターゲット表面の表面の平面が拡大されるさらなる工程を包含する。
【００７３】
本明細書中の教示から当業者に公知の上記の工程に対するさらなる工程または向上もまた、本発明の範囲内である。
【００７４】
（結論）
本発明の様々な実施形態が上記で説明された一方で、これらは、例示のみによって示されて、これに限定されないことを理解されるべきである。本発明の意図および範囲から逸脱せず、形態および詳細における様々な変化がなされ得ることが明らかである。従って、本発明の広がりおよび範囲は、上記の例示的な実施形態のどれによっても限定されず、明細書の請求項およびその均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来のリソグラフィシステムのブロック図を示す。
【図２】 図２は、本発明の実施形態に従うリソグラフィシステムの例示的なブロック図を示す。
【図３】 図３は、本発明の実施形態に従う例示的な非接触型スカンベンジングガスシールの断面図を示す。
【図４】 図４は、本発明の実施形態に従う例示的なスカンベンジャの透視図を示す。
【図５】 図５は、本発明の実施形態に従う例示的な移動可能な表面を示す。
【図６】 図６は、本発明の実施形態に従う例示的なスカンベンジャの底面図を示す。
【図７】 図７は、図６の例示的なスカンベンジャを組み込んだ非接触型スカンベンジングガスシールの断面図を示す。
【図８】 図８は、本発明の例示的な実施形態の詳細な動作工程を提供するフローチャートを示す。
Claims (13)
- 光源表面と光学ターゲット表面との間のパージされた光路を提供し、該光源表面と該光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する装置であって、該装置は、
第１および第２の対向表面を規定するボディであって、該第１の対向表面は、該光学ターゲット表面に近接して位置付けするように構成され、該第２の対向表面は、該光源表面と合うように構成されるボディと、
該ボディを通って光が通過するように、該ボディに形成された中心キャビティであって、該第１および第２の対向表面で開放している該中心キャビティと、
該中心キャビティにパージガスのフローを供給するように、該ボディに形成される少なくとも１つのガス供給ボアと、および
該第１の対向表面と該光学ターゲット表面との間に形成されるギャップから前記パージガスおよび任意の周囲大気を除去するように、該第１の対向表面で該ボディに形成される少なくとも１つのガス除去ボアと、
を含む、装置。 - 前記光学ターゲット表面がレチクル表面、ペリクル表面または半導体ウェハ表面である、請求項１に記載の装置。
- 前記光学ターゲット表面を囲み、前記光学ターゲット表面と同じ表面にあるパージ板をさらに含む、請求項１に記載の装置。
- 前記ギャップは、０．００２〜０．０２インチの範囲である、請求項１に記載の装置。
- 複数のガス除去ボアを含み、前記ボディは、該ボディ内部にアキュムレータを含み、該アキュムレータが該複数のガス除去ボアと相互結合する、請求項１に記載の装置。
- 前記ボディが実質的に円筒型である、請求項１に記載の装置。
- 前記少なくとも１つのガス供給ボアが前記第２の対向表面に隣接する前記中心キャビティに開放してる、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の対向表面と前記第２の対向表面が実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の対向表面上の前記少なくとも１つのガス供給ボアは、前記ボディの外側端よりも前記中心キャビティに対して半径方向により近く、それにより、該ボディの外部の圧力より低い該中心キャビティ内の圧力を提供する、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の対向表面の前記少なくとも１つのガス除去ボアは、前記中心キャビティよりも前記ボディの外側端に対して半径方向により近く、それにより、該ボディの外部の圧力より大きい該中心キャビティ内の圧力を提供する、請求項１に記載の装置。
- 光源表面と光学ターゲット表面との間のパージされた光路を提供し、該光源表面と該光学ターゲット表面との間の相対運動を許容する方法であって、該方法は、
（ａ）該光源表面と該光学ターゲット表面との間の該光路にスカベンジャを配置する工程であって、ノズルの第１の対向表面は、該光学ターゲット表面に近接して位置付けされ、該光学ターゲット表面との間にギャップを形成し、該ノズルの第２の対向表面は、該光源表面に結合される、工程と、
（ｂ）該スカベンジャによって取り囲まれた該光路に、パージガスを注入する工程と、
（ｃ）該パージガスを該ギャップに漏出させる工程と、
（ｄ）該パージガスおよび任意の周囲大気を該ギャップから除去する工程とを含み、
工程（ｄ）は、前記第１の対向表面の少なくとも１つの真空ポートを通して、前記パージガスおよび任意の周囲大気を前記ギャップから除去する工程を包含する、方法。 - 工程（ｄ）は、前記ギャップからの前記パージガスおよび任意の周囲大気を除去の前に蓄積する工程をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
- （ｅ）前記ノズル内の所望の圧力を達成するように、少なくとも１つの真空ポートを前記第１の対向表面に位置付けする工程をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
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