JP5586668B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置、基板ハンドリング方法及び基板ハンドラに関する。

[0002] 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適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又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の個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えら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。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、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とパターンを転写することが可能である。

[0003] ウェーハハンドラシステムは、基板（例えば、ウェーハ）を基板テーブルコンパートメント（例えば、ウェーハステージコンパートメント）に搬送する。基板は、基板テーブル上方にハンドラのグリッパによって配置され、基板テーブルから突出する複数のピンがウェーハを引き受ける。グリッパが戻ると、ピンが下がり、ウェーハテーブル上にウェーハを乗せる（ロードする）。

[0004] ウェーハがウェーハテーブル上に搭載されると、ウェーハテーブルの複数のバールとウェーハとの間の摩擦に起因して応力（ストレス）がウェーハ内に導入されることがある。これらの応力は、ウェーハの変形とその結果としての投影エラーを引き起こすことがある。

[0005] この節では本発明の幾つかの態様を概説し、幾つかの好ましい実施形態を簡潔に紹介する。この節の目的が分かりにくくならないように、簡略化又は省略した箇所もある。そのような簡略化又は省略は本発明の範囲を制限するものではない。

[0006] 少ない応力で基板テーブル上に基板を配置することが望ましい。

[0007] 本発明のある実施形態によれば、パターニングデバイスから基板へパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、基板を保持するように構築された基板テーブルと、基板を基板テーブル上に位置決めするように配置されたグリッパであって、基板をその上側でクランプするように配置される静電クランプを備えるグリッパとを備え、クランプの剛性が把持される基板の平均剛性よりも小さい、リソグラフィ装置が提供される。

[0008] 本発明の別の実施形態によれば、グリッパによってリソグラフィ装置の基板テーブル上に基板を位置決めすることを含む基板ハンドリング方法であって、グリッパの静電クランプによって基板をその上側でクランプすることを含み、クランプの剛性は把持される基板の平均剛性よりも小さい、リソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明のさらに別の実施形態によれば、基板を扱うための基板ハンドラであって、基板を把持し、基板を基板テーブル上に位置決めするグリッパを備え、グリッパは、基板をその上側でクランプするように配置された静電クランプを備え、クランプの剛性は、把持される基板の平均剛性よりも小さい、基板ハンドラが提供される。

[0010] 本発明の他の特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用を、添付の図面を参照しながら以下に詳述する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。そのような実施形態は、もっぱら例示としての目的で本明細書に記載されている。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて別の実施形態を思い付くことができるだろう。発明の概要及び要約書の項は、発明者（ら）が考える本発明の１つ以上の例示的実施形態を説明するが、そのすべてを説明するものではない。

[0011] 本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付図面は、本発明を例示し、説明と相俟って、本発明の原理を説明する役割を果たし、当業者が本発明を実施し利用することを可能にする。図面では、同様の参照番号は、同一又は機能が同様の要素を示すことができる。ある要素が最初に現れる図面は、一般に対応する参照番号の左端の数字で示される。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の幾つかの実施形態を示し、上記の概論と下記の実施形態の詳細な説明と相俟って、本発明の原理を説明する役割を果たす。本発明の幾つかの実施形態を、対応する参照番号が対応する部分を示す添付図面を参照しながら説明するが、この説明は単なる例示としてのものに過ぎない。
[0012]本発明のある実施形態を提供できるリソグラフィ装置を示す。 [0013]本発明のある実施形態によるグリッパの一部の概略部分側断面図である。 [0014]図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの電極構成の概略平面図である。 [0014]図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの電極構成の概略平面図である。 [0014] 図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの電極構成の概略平面図である。 [0015]本発明のある実施形態によるグリッパの概略図である。 [0016]図５Ａ〜図５Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの概略図である。 [0016]図５Ａ〜図５Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの概略図である。 [0016]図５Ａ〜図５Ｃは、本発明の実施形態によるグリッパの概略図である。 [0017]図６Ａ〜図６Ｄは、本発明のある実施形態によるバッファの概略図である。 [0017]図６Ａ〜図６Ｄは、本発明のある実施形態によるバッファの概略図である。 [0017]図６Ａ〜図６Ｄは、本発明のある実施形態によるバッファの概略図である。 [0017]図６Ａ〜図６Ｄは、本発明のある実施形態によるバッファの概略図である。

[0018] 本発明の特徴及び利点は、類似の参照符号が対応する要素を一貫して識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでより明らかになるだろう。図面中、類似の参照番号は、一般に同一の、機能的に類似の、及び／又は構造的に類似の要素を示す。

[0019] 「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などへの言及は、説明される実施形態が特定の特徴、構造又は特性を含むことができるが、すべての実施形態がその特定の特徴、構造又は特性を含むとは限らないことを示す。さらに、そのような語句が同じ実施形態を指しているとは限らない。さらに、ある実施形態に関連してある特定の特徴、構造又は特性が説明される場合、明示的に説明されているか否かにかかわらず、別の実施形態に関連してそのような特徴、構造又は特性を適用することは当業者の知識の範囲内にあるとされる。

[0020] 本明細書で使用する空間的な説明（例えば、「上方の」、「下方の」、「左」、「右」、「上」、「下」、「上部」、「底部」など）は単に例示としてのものであり、本明細書に記載する構造の実際の実施態様は任意の向き又は方法で配置できることを理解されたい。

[0021] 本発明の様々な実施形態についての以下の説明から本発明の理解を深めることができる。したがって、特定の実施形態は本発明の考察ではあるが、各々の実施形態自体が本発明の全体を表現しているわけではない。多くの場合、１つの特定の実施形態の個々の要素は、同様の又は対応する機能を実行する別の実施形態の別の要素に置き換えることができる。

[0022] 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す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はその他の任意の好適な放射）を調節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）ＭＡを支持するように構築され、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の位置決めデバイスＰＭに接続されたマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。リソグラフィ装置は、また、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、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の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル又は一般にオブジェクトテーブル）ＷＴ又は「基板支持体」を含む。さらに、この装置は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ付与されたパターンを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を備える。

[0023] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0024] マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちその重量を支えている。マスク支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、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に応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電式等のクランプ技術を使用することができる。マスク支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0025] 本明細書において使用する「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0026] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0027] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システム及び静電型光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0028] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。

[0029] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板支持体」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスク支持体」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又は支持体を並行して使用するか、又は１つ又は複数の他のテーブル又は支持体を露光に使用している間に１つ又は複数のテーブル又は支持体で予備工程を実行することができる。

[0030] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。

[0031] イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0032] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように設定されたアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0033] 放射ビームＢは、マスク支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持された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ってパターン形成される。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような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の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0034] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。

[0035] １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0036] ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。

[0037] ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」はプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[0038] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0039] 図２は、その一部が図２に示されるウェーハなどの基板Ｗを把持するように配置されたグリッパ本体ＧＲＰの一部を示す。基板Ｗは、その上面で把持されている。さらに、グリッパは、基板をその上側でクランプする静電クランプを備える。その結果、基板テーブルから上向きに基板を押し出して基板と基板テーブルとの間にグリッパがその下側で基板を把持するための空間を形成する従来の引き込み式ピンを設けなくてもよい。したがって、基板テーブルを質量と剛性の点で改良することができる。さらに、ピンの基板との局所接触の結果として発生することがある熱スポットの影響を回避できる。

[0040] ある実施形態では、静電クランプは、その外縁に沿って基板をクランプするように配置されている。基板の排除エリアとも呼ばれる基板の上面の周縁外側域（の少なくとも一部）をクランプすることで、基板上の構造又はパターンへのいかなる影響（損傷などの）も回避できる。さらに、クランプが基板表面の周縁部又は周縁部のセグメントに接触すると、グリッパからの熱負荷の結果としての基板上の局所熱スポットの影響を回避できる。基板上の熱効果が発生すると、基板の縁部への接触の結果としてのより全体的な性質は影響が少なく、例えば、適切なモデリングによってより容易に補償できる。さらに、基板は、基板内の機械的応力をほとんど含まずに基板テーブル上に配置できる。これは、その縁部に沿って基板をクランプすることで、重力の結果として基板にある程度たわみが生じるため、基板中央部から始めて基板テーブル上に（例えば、基板テーブルのバール上に）基板を配置し、次いで中央部から縁部へ向かって円形に基板を接触させ、低い量の機械的応力でバール上に基板を配置することができる。さらに、クランプが接触する基板縁部は普通はバールによって支持されないため、クランプによって基板上に作用するいかなる応力も、基板テーブル（のバールなど）上に配置したときであっても基板の縁部は比較的自由であるため、より自由に緩和される。

[0041] 静電クランプは、電極ＥＬＥと、この例では誘電体層ＤＥＬなどの電極を基板から隔離する絶縁層とを備える。誘電体層と絶縁層は、低い熱伝導率を示し、それによりグリッパと基板との間の熱結合をさらに低減する。静電界が遮蔽され、及び／又は局所エリア内に保持されることを提供する接地電極ＧＲＥを提供してもよい。図２に示すように、接地電極ＧＲＥは、接地電極の大きな表面に沿って、基板と反対側の電極の側に配置することもできる。接地電極は、例えば電極ＥＬＥと同一平面にあって、且つ例えば電極よりも直径が小さく、基板の内部への静電界の影響を低減できるような同心リングとして実施できる。図２に示す実施態様では、絶縁層ＩＳＬが電極と接地層との間に提供されている。

[0042] 単極クランプ（単一の電圧を印加するクランプ）を提供できる。基板への影響（例えば、基板の帯電）を低減するため、２つの電極を備える双極電気クランプを適用し、２つの実質的に逆の電圧を電極に印加し、基板への帯電などの影響を低減することができる。

[0043] 図３Ａ〜図３Ｃは、静電クランプの１つ又は複数の電極の実施形態を示す。図３Ａでは、逆電圧で駆動されると双極クランプを提供できる２つの電極３０２、３０４が提供されている。電極は各々、ほぼ半円にあたるセグメントを形成する。同様に、図３Ｂでは、各々がほぼ四分円にあたるセグメントを形成する４つの電極３０６、３０８、３１０、３１２が提供されている。電極のうち２つを正電圧、２つを負電圧で駆動して双極クランプを提供できる。図３Ｃでは、２つの同心の円形電極３１４、３１６が提供されている。逆電圧で駆動されると、基板上又は基板内の影響（電荷の堆積など）が最小限になる。さらに、接地電極として第３の同心電気リングを提供できる。図示の実施形態の各々で、電気クランプはその縁部に沿って、周縁に沿ってのみウェーハをクランプし、上記の１つ又は複数の効果を提供できる。

[0044] 図示の実施形態では、誘電体層の厚さは、確実な絶縁破壊強度を提供するように１０〜５０マイクロメートル程度であってもよい。基板上のパターン又は構造（半導体構造などの）への静電界の影響を回避するため、電極の内径とパターンを提供する基板領域（例えば、リソグラフィ装置によって照射される基板表面の領域）の外径との間にマージンを維持してもよく、安全マージンは０．１〜０．２ミリメートル程度の大きさであってもよい。すなわち、電極の内径が、パターン形成された又はされる予定の領域の外径より０．２〜０．４ミリメートル大きくてもよい。

[0045] 基板の非平坦度を扱う幾つかの可能性を述べる。可能な解決策は、クランプが基板表面に接触する接触面がクランプする予定の基板の平均（予想）平坦度より平坦であるようにすることである。基板がクランプの平坦度に追従するように、クランプの剛性は基板の平均剛性を超えていてもよい。代替策として、クランプの剛性は、把持される予定の基板の平均剛性より低く、クランプの接触面が基板表面に追従できるようであってもよい。さらなる可能性として、クランプは、基板表面に追従するように互いに独立して移動可能な少なくとも２つの径方向のセグメントを備えていてもよい。

[0046] クランプは、例えば、液浸用途で基板表面上の残留液浸液を除去するためのエアナイフを備えていてもよい。リソグラフィ装置は、エアナイフによる液浸液の除去のために基板表面の一部にわたってクランプを動かすように構成してもよい。

[0047] 本発明は、リソグラフィ装置の基板テーブル上のグリッパによって基板を位置決めすることを含む基板ハンドリング方法であって、グリッパの静電クランプによって基板をその上側でクランプすることを含む基板ハンドリング方法として具体化できる。ある実施形態では、この方法は、基板の上面の周縁の外側域の少なくとも一部をクランプすることを含む。さらに、本発明は、基板を扱う基板ハンドラであって、基板を把持し、基板を基板テーブル上に位置決めするグリッパを備え、グリッパが基板をその上側でクランプするように配置された静電クランプを備える基板ハンドラとして具体化できる。基板ハンドリング方法及び基板ハンドラを用いて、本発明のリソグラフィ装置と同じ又は同様の効果を達成できることに留意されたい。また、同じ又は同様の実施形態を提供して、それにより同じ又は同様の効果を達成できる。

[0048] グリッパが基板の上面に平行な平面内でより大きい加速度と速度で基板を移動させられるようにグリッパと基板との間の摩擦を増大させることが有益であろう。これにより、基板のローディング(loading)／アンローディング(unloading)をより速くすることができる。

[0049] 摩擦を増大させるために、グリッパは１つ又は複数のコイルＣＬを備えていてもよい（図４を参照）。グリッパと反対側の基板の面上に、１つ又は複数の磁石Ｍｇが提供されている。静電クランプを用いて基板がグリッパにクランプされた後、コイルＣＬが活性化される。これによって磁石は、基板の底面上に引き寄せられる。コイルによって生成された磁界は、磁石を基板の特定の位置に留置する。基板がその表面に平行な方向に加速されると、磁石と基板との間の摩擦によって基板がグリッパから脱落することが防止される。磁石は、大きい摩擦係数、例えば、大きい摩擦係数を有する表面を有していてもよい。磁石は、基板が基板テーブルによって保持されているときに基板テーブルの凹部内に収納されていてもよい。

[0050] （Ｄ９５２７）図５Ａは、本発明のある実施形態によるエッジグリッパＧＲＰの平面図を示す。エッジグリッパは、その底面縁部で基板Ｗを把持するように配置されている。エッジグリッパは基板の縁部のみを把持するため、基板表面の残りは実質的に自由に保たれる。

[0051] 基板の温度及び温度分布は、基板がグリッパに把持されているときの該当パラメータである。そのような把持の間、グリッパの環境は、基板の温度を局所的又は全体的に変化させることがある。しかし、図５Ａに示す実施形態によれば、エッジグリッパは基板の縁部の一部のみに沿って基板を把持するため、基板表面の残りは実質的に自由に保たれる。したがって、この実施形態の温度は基板により均一な影響を与え、それにより、従来のグリッパが基板表面に対して有する熱占有面積を大幅に回避できる。図５Ａに示す実施形態でのグリッパの機構は基板の縁部にしか熱の影響を与えないため、多くの用途で縁部は基板のより重要でない部分を通常形成する。

[0052] 図５Ａに示すように、グリッパＧＲＰは、基板を保持する３つのグリッパデバイスＧＲＤを備える。図５Ａでは、グリッパデバイスＧＲＤはグリッパＧＲＰに保持されているときに基板の周縁に沿って配置されているため、把持デバイスによる基板上への残留熱効果は実質的に対称である。グリッパデバイスは、基板の周縁に沿って等間隔に配置でき（したがって、３つのグリッパデバイスＧＲＤを有する図示の例では実質的に１２０度離間する）、安定した把持を提供する。グリッパの解放を容易3にするために、把持デバイスＧＲＤのうち２つは垂直軸に対して枢動可能で、それらの間の移動の幅を広げることができる。

[0053] 図５Ｂは、グリッパデバイスＧＲＤが基板Ｗの周縁の半分に沿って等間隔に配置された代替実施形態を示す。すなわち、３つのグリッパデバイスＧＲＤを有するこの図示の実施形態では、グリッパデバイスは実質的に９０°離間する。その結果、グリッパのわずかな後退で基板は把持デバイスから解放されるため、グリッパの動作が高速化できる。

[0054] 図５Ｃは、把持デバイスの側面図をごく概略的に示す。図示の実施形態では、把持デバイスＧＲＤは、基板Ｗの縁部を収容するように配置された凹部ＲＣＳを備える。凹部ＲＣＳの下の把持デバイス部は垂直方向の厚さが小さい（すなわち、凹部ＲＣＳの外側の把持デバイス部の垂直方向の厚さよりも小さい）。したがって、低い操縦高が達成される。凹部の外側の把持デバイス部の厚さを大きくするとグリッパの剛性が高まる。凹部の下の厚さが凹部の外の厚さと比較して小さいため、グリッパ（の大部分）と基板との間の距離が比較的大きくなり、グリッパデバイスから基板への熱伝導と熱放射が比較的低下する。図５Ａ及び図５Ｂでは、把持デバイスの凹部は点線で示されている。図５Ａに示す実施形態に適用されると、グリッパデバイスの凹部は基板の直径と同じ又はそれを超える幅を有する通路を提供し、簡単な解放が可能になり、グリッパデバイスの枢動などで解放を可能にする必要がなくなる。

[0055] 図５Ａ〜図５Ｃに関連する上記のグリッパは、本明細書の別の実施形態に記載したように上面のグリッパと組み合わせて適用可能であることに留意されたい。さらに、図５Ａ〜図５Ｃに関連する上記のグリッパは真空の又は真空に近い環境でも適用でき、それによって同様の効果が達成できることに留意されたい。

[0056] （Ｄ９５０６）図６は、バッファＢＵの側面図をごく概略的に示す。リソグラフィ装置で、基板Ｗ（例えば、ウェーハ）の交換は、普通、基板プリアライナ上の基板の事前調整（事前調整は温度調節、位置決め及び配向調整を含んでいてもよい）、プリアライナからエンドエフェクタへの基板の移送、エンドエフェクタプラス基板の基板テーブルへの移送、基板テーブル上のエンドエフェクタからアクチュエータピン（例えば、いわゆるｅピン）への基板の正確な移送、及びアクチュエータピンから基板テーブルへの基板の正確な移送を含む。そのようなシーケンスは、基板Ｗが、数秒間、あまり正確に調整されていない環境内に含まれることを意味する。その結果、リソグラフィ装置のオーバレイ精度とリソグラフィ装置の処理能力へのマイナスの影響が得られる可能性がある。図６Ａに関連する下記の概念によって、基板がそのようなあまり正確に調整されていない環境内に保持される時間を低減できる。

[0057] 図６Ａは、この例では、回転の垂直中心軸周りに回転できるように構成されたカルーセルとして実施されるバッファＢＵを示す。バッファＢＵは、基板を把持するグリッパＧＲＰを備える。バッファは、グリッパに関連付けられた温度コンディショナをさらに備える。温度コンディショナは、グリッパに保持されている時の基板の温度調節を実行するように構成されている。基板をリソグラフィ装置の基板テーブル上に搭載するため、基板はまずバッファによって保持され、バッファ内で温度調節され、基板テーブルの方へ移送される。その結果、基板があまり正確に調整されていない環境内又は未調整の環境内に保持される時間を低減できる。したがって、基板テーブル上に位置している基板の温度はより正確になり、基板内の望ましくない温度効果を低減し、その結果、リソグラフィ装置のプラスの寄与オーバレイ精度を提供できる。バッファは、例えば複数の基板を保持できる先入れ先出しタイプのバッファを可能にするカルーセルを備えていてもよい。リソグラフィ装置の基板テーブルＷＴは、ロングストローク／ショートストローク基板ステージモニタなどの位置決めデバイスＰＷによって位置決めされる。位置決めデバイスＰＷの移動範囲は、基板テーブルがバッファＢＵのグリッパから基板を受領できる位置へ移動できるように延在する。図示の例では、位置決めデバイスＰＷは、例えば、リソグラフィ装置のメトロロジーフレームＭＦ上の位置エンコーダ格子によって画定される移動範囲の外に基板テーブルＷＴを配置するように構成されている。バッファＢＵがカルーセルを備える図示の例では、基板テーブルＷＴは、位置決めデバイスによって、基板テーブル上に搭載される基板が位置するカルーセルの下になるように配置される。

[0058] バッファ位置から基板テーブル上へ基板を搭載するために、様々な解決策が可能である。図６Ａに示す第１の実施形態では、基板テーブルはｅピンなどのリフティングデバイスＬＦＤを備える。基板Ｗを基板テーブルＷＴ上に搭載するために、基板テーブルはバッファのグリッパの下に（すなわち、グリッパによって保持される基板の下に）配置され、ｅピンは持ち上げられる。次に、基板はグリッパから解放され、その結果、上昇したｅピンによって支持される。次に、ｅピンは下降し、基板は基板テーブルによって支持される。あるいは、図６Ｂに概略的に示す第２の実施形態では、バッファは、グリッパによって保持された基板の垂直変位を可能にするアクチュエータＡＣＴなどのリフティングデバイスを備えていてもよい。リフティングデバイスは、基板を基板テーブル上に下降させることができる。例えば、リフティングデバイスは、図示の例では、板ばねＬＦＳによって中央部に結合されたカルーセル本体ＣＢの一部の内部などのバッファＢＦの一部に垂直方向の力を加えるローレンツモータなどのＺアクチュエータＡＣＴによって形成されていてもよい。その結果、アクチュエータが作用するカルーセル本体の部分は中央部に対して移動できる。また、アクチュエータＡＣＴを適用して基板バッファの位置からプリアライナへ、またその逆方向に基板を搭載する／取り外すことができる。

[0059] 図６Ｃは、図６Ａに示すカルーセルの一部の側面図をごく概略的に示す。例えば、本明細書に記載する静電又は真空グリッパを用いて基板の外周上縁部を把持するエッジグリッパＧＲＰが提供されている。グリッパＧＲＰによって保持される基板Ｗの上面に提供された温度コンディショナ板ＴＣＰによって温度調節が提供される。温度コンディショナ板は、好ましくはグリッパＧＲＰによって保持されると基板に対向し基板に平行に配置された基板の実質的に均一に分散された温度調節を提供する温度コンディショナ板表面を有する。温度コンディショナは、ヒータ、冷却器、熱バッファなどの任意の好適な熱調節デバイス又はそのような調節デバイスの組合せを備えていてもよい。グリッパＧＲＰは、例えば、圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ又はその他の任意の好適なタイプのアクチュエータを備える対応するグリッパ位置決めユニットＧＰＵによって位置決めされる。図６Ｄを参照しながらグリッパ位置決めユニットＧＰＵの実施形態について以下に説明する。この例では、温度コンディショナ板ＴＣＰは、温度コンディショナ板ＴＣＰとカルーセル本体ＣＢとの間の熱絶縁を提供するスペーサＳＰＣによってカルーセルのカルーセル本体ＣＢに接続されている。

[0060] 図６Ｄは、カルーセルの一部の概略平面図を示す。エッジグリッパＧＲＰは、エッジグリッパＧＲＰをカルーセル本体ＣＢに接続するグリッパ位置決めユニットＧＰＵによって位置決めされる。この例では、グリッパ位置決めユニットＧＰＵは、水平方向の移動範囲を有する３つのアクチュエータＡＣＴを備える。グリッパ−アクチュエータジョイントＧＡＪがエッジグリッパＧＲＰをキャリアＣＡに接続する。この実施形態では、キャリアＣＡはスペーサＳＰＣの周囲に位置する（垂直方向に見える）。アクチュエータのうち２つは同じ第１の水平方向の移動範囲を有し、第３のアクチュエータは第１の水平方向に垂直の第２の水平方向の移動範囲を有する。アクチュエータの起動によって、キャリアＣＡ、グリッパ−アクチュエータジョイントＧＡＪ及びエッジグリッパＧＲＰは、スペーサとカルーセル本体ＣＢとに対して、すなわち、第１及び／又は第２の水平方向に対して移動でき、及び／又は垂直軸（すなわち、図の平面に垂直の軸）を中心に回転できる。基板の位置は、位置測定により基板の位置を調整するように、ＣＣＤカメラなどの任意の好適な位置測定手段によって測定できる。

[0061] カルーセル（又はスタックタイプのバッファなどのその他のタイプのバッファ）は、複数のグリッパ及びそれに対応する温度調節デバイスを備えてもよいことに留意されたい。同様に、各グリッパとそれに対応する温度調節デバイスに、基板位置測定デバイス及びグリッパ位置決めユニットなどのアクチュエータを提供してバッファが複数の基板を含むことを可能にさせ、例えば、先入れ先出しタイプの調整された記憶装置としてのバッファを用いて、リソグラフィ装置の基板テーブル上に基板を搭載することができる。

[0062] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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の製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0063] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。

[0064] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[0065] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。

[0066] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

[0067] 結論
[0068]「発明の概要」及び「要約」の項目は、発明者（ら）が想定するような本発明の１つ又は複数の例示的実施形態について述べることができるが、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本発明及び特許請求の範囲をいかなる意味でも限定しない。

[0069] 本発明の様々な実施形態について上で説明してきた。それらの実施形態は、限定的ではなく例示的であることを理解されたい。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく形態及び詳細を様々に変更することができることが、当業者には明らかであろう。それ故、本発明の大きさ及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、添付の特許請求の範囲及びその同等物によってのみ規定される。

[0070] 以上では、特定の機能の実施態様を例示する機能的構成要素及びその関係を用いて本発明について説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、本明細書では説明の便宜を図って任意に画定されている。特定の機能及びその関係が適切に実行される限り、代替的な境界を画定することができる。

[0071] 特定の実施形態に関する以上の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に修正、及び／又はこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び修正は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲に入るものとする。本明細書の言葉遣い又は用語は説明のためのもので、限定するものではなく、したがって本明細書の用語又は言葉遣いは、当業者には教示及び案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。

[0072] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (13)

1. パターニングデバイスから基板へパターンを転写するリソグラフィ装置であって、
   基板を保持する基板テーブルと、
   前記基板テーブル上へ搭載される前の前記基板を保持するバッファと、
   前記基板を前記基板テーブル上に位置決めするグリッパであって、前記基板をその上側でクランプする静電クランプを備えるグリッパと
   を備え、
   前記グリッパは前記基板の縁を把持するように配置され、
   温度コンディショナ板は、前記グリッパによって保持されたときの前記基板の温度調節を実行するように配置される、
   リソグラフィ装置。
2. 前記温度コンディショナ板は、前記グリッパによって保持されたときの前記基板に対向し、前記基板に平行に配置される表面を備える、
   請求項１記載のリソグラフィ装置。
3. 前記バッファは、回転の垂直中心軸周りに回転できるように構成されたカルーセルである、
   請求項２記載のリソグラフィ装置。
4. 前記グリッパに保持されたときの前記基板の位置を測定する位置測定デバイスと、
   前記位置測定デバイスによって測定された前記位置に応じて、前記グリッパに把持されたときの前記基板の位置を調整するアクチュエータと
   をさらに備える、
   請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記バッファは前記グリッパによって保持された前記基板の垂直変位を可能にするリフティングデバイスを備える、
   請求項１〜４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
6. 前記リフティングデバイスは前記基板を前記基板テーブル上に下降させる、
   請求項５記載のリソグラフィ装置。
7. 前記バッファはカルーセル本体およびスペーサを有し、前記温度コンディショナ板は前記スペーサによって前記カルーセル本体に接続され、前記スペーサは前記温度コンディショナ板と前記カルーセル本体との間の熱絶縁を提供する、
   請求項３〜６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
8. 前記バッファは複数のグリッパを備える、
   請求項１〜７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
9. 前記静電クランプは、前記基板の上面の周縁外側域の少なくとも一部をクランプする、請求項１〜８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
10. 前記静電クランプは、少なくとも円のセグメントにほぼ追従する形状を有する電極を備える、請求項１〜９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
11. 前記静電クランプは、２つの電極を備える双極クランプであり、該静電クランプは、該２つの電極に実質的に逆の電圧を印加する、請求項１〜１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
12. 誘電体層が、前記電極又は各電極と、２つの前記電極に実質的に逆の電圧を印加する前記静電クランプの接触面との間に介在する、請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記グリッパは、前記基板をその底面縁部にて把持するエッジグリッパをさらに備える、請求項１〜１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。