本発明のある実施の形態は、プログラマブルパターニングデバイスを含みうる装置に関連し、当該デバイスは例えば自己放射コントラストデバイスの1つ又は複数のアレイからなることがある。こうした装置に関する更なる情報は国際公開第2010/032224号、米国特許出願公開第2011/0188016号明細書、米国特許出願第61/473636号、及び米国特許出願第61/524190号にあり、これらの全体が本明細書に援用される。しかし、本発明のある実施の形態は、いかなる形式のプログラマブルパターニングデバイスを使用してもよく、当該デバイスには例えば既に説明したものが含まれる。
図1は、リソグラフィ装置又は露光装置の部分の概略側断面図である。この実施形態においては、本装置は、後述するようにXY面で実質的に静止した個別制御可能素子を有する(が、そうである必要はない)。装置1は、基板を保持する基板テーブル2と、基板テーブル2を最大6自由度で移動させる位置決め装置3と、を備える。基板は、レジストで被覆された基板であってもよい。ある実施の形態においては、基板はウェーハである。ある実施の形態においては、基板は多角形(例えば矩形)の基板である。ある実施の形態においては、基板はガラスプレートである。ある実施の形態においては、基板はプラスチック基板である。ある実施の形態においては、基板は箔である。ある実施の形態においては、本装置は、ロールトゥロール製造に適する。
装置1は、複数のビームを発するよう構成されている複数の個別に制御可能な自己放射可能なコントラストデバイス4を備える。ある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイス4は、放射発光ダイオード(例えば、発光ダイオード(LED)、有機LED(OLED)、高分子LED(PLED))、または、レーザダイオード(例えば、固体レーザダイオード)である。ある実施の形態においては、個別制御可能素子4の各々は青紫レーザダイオード(例えば、三洋の型式番号DL-3146-151)である。こうしたダイオードは、三洋、日亜、オスラム、ナイトライド等の企業により供給される。ある実施の形態においては、ダイオードは、例えば約365nmまたは約405nmまたは約436nmの波長を有するUV放射を発する。ある実施の形態においては、ダイオードは、0.5mWないし200mWの範囲から選択される出力パワーを提供することができる。ある実施の形態においては、レーザダイオードの(むき出しのダイの)サイズは、100μmないし800μmの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、0.5μm2ないし5μm2の範囲から選択される発光領域を有する。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、5度ないし44度の範囲から選択される発散角を有する。ある実施の形態においては、それらのダイオードは、合計の明るさを約6.4×108W/(m2・sr)以上にするための構成(例えば、発光領域、発散角、出力パワーなど)を有する。
自己放射コントラストデバイス4は、フレーム5に配設されており、Y方向に沿って及び/またはX方向に沿って延在してもよい。図1には1つのフレーム5が図示されているが、本装置は複数のフレーム5を有してもよい。フレーム5には更に、複数のレンズ12が配設されている。フレーム5、従って、自己放射コントラストデバイス4及びレンズ12はXY面内で実質的に静止している。フレーム5、自己放射コントラストデバイス4、及びレンズ12は、アクチュエータ7によってZ方向に移動されてもよい。それに代えて又はそれとともに、レンズ12はこの特定のレンズに関連するアクチュエータによってZ方向に移動されてもよい。任意選択として、各レンズ12にアクチュエータが設けられていてもよい。
自己放射コントラストデバイス4はビームを発するよう構成されていてもよく、投影系12、14、18はそのビームを基板の目標部分に投影するよう構成されていてもよい。自己放射コントラストデバイス4及び投影系が光学コラムを形成する。装置1は、光学コラム又はその一部を基板に対して移動させるためのアクチュエータ(例えばモータ11)を備えてもよい。フレーム8には視野レンズ14及び結像レンズ18が配設されており、そのアクチュエータを用いてフレーム8は回転可能であってもよい。視野レンズ14と結像レンズ18との結合が可動光学系9を形成する。使用時においては、フレーム8は自身の軸10まわりを、例えば図2に矢印で示す方向に、回転する。フレーム8は、アクチュエータ(例えばモータ)11を使用して軸10まわりに回転させられる。また、フレーム8はモータ7によってZ方向に移動されてもよく、それによって可動光学系9が基板テーブル2に対し変位させられてもよい。
内側にアパーチャを有するアパーチャ構造13がレンズ12の上方でレンズ12と自己放射コントラストデバイス4との間に配置されてもよい。アパーチャ構造13は、レンズ12、関連する自己放射コントラストデバイス4、及び/または、隣接するレンズ12/自己放射コントラストデバイス4の回折効果を限定することができる。
図示される装置は、フレーム8を回転させると同時に光学コラム下方の基板テーブル2上の基板を移動させることによって、使用されてもよい。自己放射コントラストデバイス4は、レンズ12、14、18が互いに実質的に整列されたときこれらのレンズを通じてビームを放つことができる。レンズ14、18を移動させることによって、基板上でのビームの像が基板の一部分を走査する。同時に光学コラム下方の基板テーブル2上の基板を移動させることによって、自己放射コントラストデバイス4の像にさらされる基板の当該部分も移動する。光学コラム又はその一部の回転を制御し、自己放射コントラストデバイス4の強度を制御し、且つ基板速度を制御するコントローラにより自己放射コントラストデバイス4の「オン」と「オフ」とを高速に切り換える制御をすることによって(例えば、「オフ」であるとき出力がないか、しきい値を下回る出力を有し、「オン」であるときしきい値を上回る出力を有する)、所望のパターンを基板上のレジスト層に結像することができる。
図2は、自己放射コントラストデバイス4を有する図1の装置の概略上面図である。図1に示す装置1と同様に、図2に示される装置1は、基板17を保持する基板テーブル2と、基板テーブル2を最大6自由度で移動させる位置決め装置3と、自己放射コントラストデバイス4と基板17とのアライメントを決定し、自己放射コントラストデバイス4の投影に対して基板17が水平か否かを決定するためのアライメント/レベルセンサ19と、を備える。図示されるように基板17は矩形形状を有するが、追加的に又は代替的に円形の基板が処理されてもよい。
自己放射コントラストデバイス4はフレーム15に配設されている。自己放射コントラストデバイス4は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオード、例えば青紫レーザダイオードであってもよい。図2に示されるように、自己放射コントラストデバイス4はXY面内に延在するアレイ21に配列されていてもよい。
アレイ21は細長い線であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ21は、自己放射コントラストデバイス4の一次元配列であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ21は、自己放射コントラストデバイス4の二次元配列であってもよい。
回転フレーム8が設けられていてもよく、これは、矢印で図示される方向に回転してもよい。回転フレームには、各自己放射コントラストデバイス4の像を与えるためのレンズ14、18(図1参照)が設けられていてもよい。本装置には、フレーム8及びレンズ14、18を備える光学コラムを基板に対して回転させるためのアクチュエータが設けられていてもよい。
図3は、周辺部にレンズ14、18が設けられている回転フレーム8を高度に概略的に示す斜視図である。複数のビーム、本実施例では10本のビームが、それらレンズの一方へと入射し、基板テーブル2により保持された基板17のある目標部分に投影されている。ある実施の形態においては、複数のビームは直線に配列されている。回転可能フレームは、アクチュエータ(図示せず)によって軸10まわりに回転可能である。回転可能フレーム8の回転の結果として、ビームセットが一連のレンズ14、18(視野レンズ14及び結像レンズ18)に入射する。一連のレンズの各々に入射してビームは偏向され、それによりビームは基板17の表面の一部分に沿って動く。詳しくは図4を参照して後述する。ある実施の形態においては、各ビームは、対応する源によって、すなわち自己放射コントラストデバイス、例えばレーザダイオードによって、生成される(図3には図示せず)。図3に示される構成においては、ビームどうしの距離を小さくするために、それらビームはともに、あるセグメントミラー30によって偏向されかつ運ばれる。それによって、後述するように、より多数のビームを同一のレンズを通じて投影し、要求解像度を実現することができる。
回転可能フレームが回転すると、ビームセットが連続する複数のレンズへと入射する。このときあるレンズがビームに照射されるたびに、レンズ表面上でビームが入射する場所が移動する。レンズ上のビーム入射場所に依存してビームが異なって(例えば、異なる偏向をもって)基板に投影されるので、(基板に到達する)ビームはレンズが通過するたびに走査移動をすることになる。この原理について図4を参照して更に説明する。図4は、回転可能フレーム8の一部を高度に概略的に示す上面図である。第1ビームセットをB1と表記し、第2ビームセットをB2と表記し、第3ビームセットをB3と表記する。ビームセットのそれぞれが、回転可能フレーム8の対応するレンズセット14、18を通じて投影される。回転可能フレーム8が回転すると、複数ビームB1が基板17に投影され、走査移動によって領域A14を走査する。同様に、複数ビームB2は領域A24を走査し、複数ビームB3は領域A34を走査する。回転可能フレーム8の回転と同時に、対応するアクチュエータによって基板17及び基板テーブルが(図2に示すX軸に沿う方向であってもよい)方向Dに移動され、そうして領域A14、A24、A34におけるビームの走査方向に実質的に垂直に移動される。方向Dの第2のアクチュエータによる移動(例えば、対応する基板テーブルモータによる基板テーブルの移動)の結果、回転可能フレーム8の一連のレンズによって投影されるとき連続する複数回のビーム走査が互いに実質的に隣接するよう投影されて、実質的に隣接する領域A11、A12、A13、A14がビームB1の走査のたびに生じ(図4に示すように、領域A11、A12、A13は以前に走査され、領域A14は今回走査されている)、ビームB2については領域A21、A22、A23、A24が生じ(図4に示すように、領域A21、A22、A23は以前に走査され、領域A24は今回走査されている)、ビームB3については領域A31、A32、A33、A34が生じる(図4に示すように、領域A31、A32、A33は以前に走査され、領域A34は今回走査されている)。このようにして、基板表面の領域A1、A2、A3が、回転可能フレーム8を回転させる間に基板を方向Dに移動させることにより、覆われてもよい。多数のビームを同一のレンズを通じて投影することにより、(回転可能フレーム8をある同一の回転速度とすると)より短い時間で基板全体を処理することができる。レンズ通過のたびに各レンズにより基板を複数のビームが走査するので、連続する複数回の走査に際して方向Dの変位量を大きくすることができるからである。見方を変えると、多数のビームを同一のレンズを通じて基板に投影するとき、ある所与の処理時間における回転可能フレームの回転速度を小さくしてもよいということである。こうして、回転可能フレームの変形、摩耗、振動、乱流などといった高回転速度による影響を軽減してもよい。ある実施の形態においては、図4に示すように、複数のビームは、レンズ14、18の回転の接線に対してある角度をなして配列されている。ある実施の形態においては、複数のビームは、各ビームが重なるか、又は各ビームが隣接ビームの走査経路に隣接するように配列されている。
多数のビームを一度に同一レンズにより投影する態様の更なる効果は、公差の緩和に見ることができる。レンズの公差(位置決め、光学投影など)があるために、連続する領域A11、A12、A13、A14(及び/または領域A21、A22、A23、A24及び/またはA31、A32、A33、A34)の位置には、互いの位置決めにいくらかの不正確さが現れ得る。したがって、連続する領域A11、A12、A13、A14間にいくらかの重なりが必要とされるかもしれない。1本のビームの例えば10%を重なりとする場合、同一レンズに一度にビームが一つであると、同様に10%の係数で処理速度が遅くなるであろう。一方、同一レンズを通じて一度に5本又はそれより多数のビームが投影される状況においては、(上記同様1本のビームについて)同じ10%の重なりが5本又はそれより多数の投影線ごとにあるとすると、重なりの総計は概ね5(又はそれより多数)分の1である2%(又はそれ未満)へと小さくなるであろう。これは、全体的な処理速度を顕著に小さくする効果をもつ。同様に、少なくとも10本のビームを投影することにより、重なりの総計をおよそ10分の1に小さくしうる。したがって、多数のビームを同時に同一レンズにより投影するという特徴によって、基板の処理時間に生じる公差の影響を小さくしうる。それに加えて又はそれに代えて、より大きな重なり(従って、より大きな公差幅)が許容されてもよい。一度に同一レンズにより多数のビームを投影するのであれば、重なりが処理に与える影響が小さいからである。
多数のビームを同一レンズを通じて同時に投影することに代えて又はそれとともに、インタレース技術を使用することができるかもしれない。しかしながらそのためには、より厳格にレンズどうしを整合させることが必要になるかもしれない。従って、それらレンズのうち同一レンズを通じて一度に基板に投影される少なくとも2つのビームは相互間隔を有し、本装置は、その間隔の中に後続のビーム投影が投影されるように光学コラムに対して基板を移動させるよう第2アクチュエータを動作させるよう構成されていてもよい。
1つのグループにおいて連続するビームどうしの方向Dにおける距離を小さくするために(それによって、例えば方向Dに解像度を高くするために)、それらビームは方向Dに対して、互いに斜めに配列されていてもよい。そうした間隔は、各セグメントが複数ビームのうち対応する1つのビームを反射するセグメントミラー30を光路に設けることによって更に縮小されてもよい。それらセグメントは、それらミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。そうした効果は、複数の光ファイバによっても実現しうる。この場合、ビームのそれぞれが複数ファイバのうち対応する1つのファイバに入射し、それらファイバが、光路に沿って光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。
また、そうした効果は、複数ビームのうち対応する1つのビームを各々が受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路を使用して実現されてもよい。この集積光学導波路回路は、光路に沿って集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている。
基板に投影される像のフォーカスを制御するためのシステムが設けられていてもよい。上述のある構成において、ある光学コラムの部分又は全体により投影される像のフォーカスを調整するための構成が設けられていてもよい。
ある実施の形態においては、投影系は、少なくとも1つの放射ビームを、デバイスが形成されるべき基板17の上方にある材料層で形成された基板へと、レーザ誘起材料移動により材料(例えば金属)の滴の局所的な堆積を生じさせるように、投影する。
図5を参照するに、レーザ誘起材料移動の物理的なメカニズムが示されている。ある実施の形態においては、放射ビーム200は、実質的に透明な材料202(例えばガラス)を通じて材料202のプラズマ着火に満たない強度で集束されている。表面熱吸収が、材料202を覆う供与材料層204(例えば金属フィルム)から形成される基板に生じる。この熱吸収によって供与材料204が溶ける。また、加熱によって、誘起圧力勾配が前進方向に生じ、これは供与材料層204からの、従って供与構造体(例えばプレート)208からの供与材料滴206の前進加速をもたらす。故に、供与材料滴206は供与材料層204から解放され、デバイスが形成されるべき基板17に向けて当該基板上に(重力の支援の有無によらず)移動される。ビーム200を供与プレート208上の適切な位置に当てることにより、供与材料パターンを基板17上に成膜することができる。ある実施の形態においては、ビームは供与材料層204に集束される。
ある実施の形態においては、1つ又は複数の短いパルスを使用して供与材料の輸送が行われる。ある実施の形態においては、これらのパルスは、準一次元の前進加熱及び溶融材料の質量移動を得るための数ピコ秒又は数フェムト秒の長さであってもよい。このような短パルスは材料層204における横方向の熱流れをほとんど又はまったく促進しないので、供与構造体208にほとんど又はまったく熱負荷は生じない。この短パルスは、材料の急速溶融及び前進加速を可能とする(例えば、金属のような材料が気化された場合、スパッタ成膜をもたらす前進方向性は失われるであろう)。短パルスは、その融解温度より僅かに高く気化温度より低い材料加熱を可能とする。例えばアルミニウムの場合、およそ摂氏900ないし1000度の温度が望ましい。
ある実施の形態においては、レーザパルスの使用によって、ある量の材料(例えば金属)が供与構造体208から基板17へと100nmないし1000nmの滴状に転写される。ある実施の形態においては、供与材料は、金属を備え、または実質的に金属からなる。ある実施の形態においては、金属は、アルミニウムである。ある実施の形態においては、材料層204はフィルム状である。ある実施の形態においては、フィルムは他の本体または層に付着されている。上述のように、本体または層はガラスであってもよい。
図6は、リソグラフィ装置または露光装置の部分を断面により示す。投影系モジュール310が図示されており、これは図1に示されるフレーム15によって支持される構成要素のすべてを含む。すなわち、投影系モジュール310は、いわゆるメトロフレーム15に支持される光学構成要素を備える。投影系モジュール310についての別の称呼は、エンジンメトロフレームである。
基板テーブル2が図6にも示されている。ある実施の形態においては、基板テーブル2は、投影系モジュール310から動的に絶縁されている。図1のような複数の放射ビームを使用するシステムにおいては、基板Wはたいていかなり大型である。平面図において、基板Wのフットプリントは投影系モジュール310のフットプリントよりも顕著に大きくなりうる。したがって、基板Wのある部分は、図6及び図7に示されるように、投影系モジュール310によって覆われないことがありうる。
基板テーブル2上に位置し投影系モジュール310によって(少なくとも、基板のあるいくつかの部分への像形成の間において)覆われていない基板Wの一部分による困難には、汚染物質がある。すなわち、汚染物質粒子340が基板Wの上面へと、投影系モジュール310によって覆われていないときに落下しうる。汚染物質粒子340が基板Wに落下すると、パターンの形成(例えば、投影ビームの結像)を妨げて、基板W上のパターンにおける欠陥の原因となりうる。したがって、この状況は望ましくないので、基板Wに到達する汚染物質粒子の可能性を低減し又は最小化する処置が講じられる。
図6はこれがいかになされうるかを示す。第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330が、投影系モジュール310によって覆われていない基板Wの上面にガス流れ322、332(例えばガスシャワー)を提供するよう投影系モジュール310の一方側及び他方側に設けられていてもよい。基板上面へのガス流れ322は、第1ガスシャワーモジュール320の下方に存在する基板Wの領域にわたって広がる二次元アレイ状の一連の開口3222を通じて提供される。第2ガスシャワーモジュール330は同様に動作する。第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330は、図6に示されるように、投影系モジュール310の左側及び右側に示されている。これは、(図7に示されるように)基板WがY方向には投影系モジュール310と同じ幅を有するが、X方向には投影系モジュール310より長いからである。したがって、第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330は、X方向において投影系モジュール310の前側及び後側に配置される。ある実施の形態においては、第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330は、投影系モジュール310のまわりに延在する単一のガスシャワーモジュールであってもよい。
第1ガスシャワーモジュール320及び/または第2ガスシャワーモジュール330を使用して、基板Wへの汚染物質粒子の到着及び/または沈着の防止を助けるために、ガスシャワーが(フィルタ処理されたガスを使用して)基板上面に与えられる。ガス流れ322、332は、基板Wの温度を制御するのに有用であるように、加湿されたガス及び/または温調されたガスであってもよい。ガス流れ322、332は、基板テーブル2にも提供されることができる。基板テーブル2上または基板テーブル2内の粒子が基板Wに到着することが抑制されるだろう。
第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330は、その全体が本明細書に援用される米国特許第7522258号に記述されるものと同一または類似であってもよい。
第1ガスシャワーモジュール320及び第2ガスシャワーモジュール330は、投影系モジュール310に進入してパターン形成(例えば結像)に有害に作用する振動を避けるように、投影系モジュール310から動的に分離されている。その結果、投影系モジュール310と第1ガスシャワーモジュール320との間で一方側に、及び、投影系モジュール310と第2ガスシャワーモジュール330との間で他方側に、隙間305が存在する。
汚染物質粒子は、より詳しくは図8を参照して説明する汚染物質搬送ガス流れ302において隙間305を通じて落下しうる。本発明のある実施の形態は、基板に到達する汚染物質粒子のこのような潜在的な源に対処する。
投影系モジュール310の両側にある汚染物質搬送ガス流れ302は、ガスシャワーモジュール320、330のガス流れ322,332の存在によって、及び/または、基板テーブル2の動きによって(その後流において負圧を生成して隙間305を通じてガスを引き込むことによって)、生成されうる。潜在的に汚染物質搬送ガス流れ302を発生させるその他のものには、点検行為、装置のカバーまたはドアの開放、排気粒子抽出点(例えば負圧源)、(投影系モジュール310の構成要素に任意選択として適用されるような)熱的調整ガス流れ、及び、装置の構成要素間の温度差がある。
それ以外の潜在的にはより深刻な汚染物質搬送ガス流れ302の源は、基板ハンドラの動きである。ある実施の形態においては、第1ガスシャワーモジュール320は基板ハンドラでもある。基板ハンドラは、基板Wが装置1へと配送される搬路から基板を搬出及び搬入するために使用される。次に基板Wは基板ハンドラによって基板テーブル2に移送され載置され(その後には搬出され)る。基板ハンドラはこれらの作業を遂行するためにZ方向に移動する。基板Wの走査中においては基板ハンドラは、ガス流れ322がガスシャワーモジュール320を出る出口3222が第2ガスシャワーモジュール330の出口3222と同じ高さに位置するように、位置する。よって、走査中の上記ハンドラは、図6の左側に実線で示されるように位置決めされる。搬路及び基板テーブル2からの基板Wの搬送中には上記ハンドラ320は、図6の左側に破線で示されるように位置決めされうる。したがって、第1ガスシャワーモジュール320は、図6の左側に矢印で指し示すように、Z方向(装置の光軸に平行な方向)に移動してもよい。こうした垂直移動によって、特に図6に示す破線位置から実線位置への移動(すなわち基板Wから離れる上方への移動)の間において、負圧が第1ガスシャワーモジュール320の下方に生成され、それにより汚染物質搬送ガス流れ302(破線で示す)が隙間305を通じて引き込まれうる。
図7は、投影系モジュール310、第1ガスシャワーモジュール320、第2ガスシャワーモジュール330、及び基板W(クロスハッチングで示す)を平面図で示す。
ガス流れ322、332により定義されるガスシャワーは、基板Wの上方に正圧を生成するとともに、ある流出速度を(モジュール310、320、330によって)覆われた基板Wの側部に生成する。図7において矢印3221及び3321により図示されるこれらの流出速度は、基板Wの上方の空間への粒子の進入を防止することを助ける。図7に示されるように、隙間305における流速は中心から端部に向けて増加する。外側の場所では流れに対する抵抗が小さい。このように外側の場所で流速が大きいことにより、こうした場所では負圧が低くなり、隙間305の上方のガスに作用する吸引力が大きくなる。よって、中心においてよりも(平面図で)隙間305の側部にてより大きい汚染物質搬送ガス流れ302が予想される。基板が隙間305の下方にない場合には、隙間305の下方の流れは、隙間の長さに沿ってより均一となりやすい。
ある実施の形態においては、投影系モジュール310の下方にある基板Wは、第1ガスシャワーモジュール320または第2ガスシャワーモジュール330の下方にあるのと同一の基板Wでは必ずしも無い。
図8は、隙間305と、基板テーブル2に支持される基板Wの上面の汚染物質粒子340の起源とを詳細に示す。図示される隙間305は投影系モジュール310と第1ガスシャワーモジュール320との隙間であるが、投影系モジュール310の他方側にある隙間305が同様に取り扱われてもよい。汚染物質搬送ガス流れ302は、隙間305を通じて汚染物質粒子340を運ぶ。これは、投影系モジュール310に設置される突起307を用いることにより隙間305が狭められている場合であっても生じうる。
汚染物質搬送ガス流れ302は、ある程度は投影系モジュール310の下方で移動しその後流において負圧を残す基板テーブル2の動きによって生成されうる。
基板Wが隙間305の下方にある場合には、例えば汚染物質搬送ガス流れ302により運ばれて、隙間305を通じる進路を見出した汚染物質粒子340は、基板Wの上面に行き着くことができる。これはパターン形成誤差(例えば結像誤差)をもたらしうる。
一つの解決策は第1ガスシャワーモジュール320と投影系モジュール310との間にカバー機構または柔軟シール機構を設けることであるかもしれない。しかし、こうしたカバーは望ましくないことに、2つのモジュール間で外乱力を伝達するかもしれず、また、(例えば基板ハンドラの動きに適応するための)移動の必要がある場合には特に、それ自体が粒子発生源となるだろう。他の選択肢はラビリンスシールであるかもしれないが、複雑さが高まるとともにより微細な公差を要するという代償を伴う。更に、こうしたシステムにおいては基板は3メートルもの幅を有しうるが、このような長い隙間において、十分に正確で公差による隙間のないシールを設計することは簡単ではない。
図9は、上記に言及され又はその他の困難の1つ又は複数に対処する本発明のある実施の形態を示す。少なくとも1つのガスシール出口325がガスシャワーモジュール320の側壁に設けられている。シールガス出口325は、第1ガスシャワーモジュール320の幅に沿って、例えばY方向に沿って全体に、延在する。ガス流れ3255(点線で示す)は、シールガス出口325から提供される。シールガス流れ3255は、投影系モジュール310へ向けて方向付けられている。一つの点線で示されるように、シールガス流れ3255のある成分は、基板Wから離れるように(例えば隙間305において上向きに)方向付けられている。ある実施の形態においては、シールガス流れ3255は、上向き成分をもつよう(例えば基板Wから離れるよう)シールガス出口325によって直接方向付けられる。それとともに又はそれに代えて、ある実施の形態においては、シールガス流れ3255は、例えばシールガス出口325を出るガスに対向しガスを上向きに方向付けるハードウェアによって、上向き成分をもつよう間接的に方向付けられる。それによりシールガス流れ3255は、汚染物質搬送ガス流れ3021が隙間305から離れるよう方向付けられるように当該ガス流れを曲げる。汚染物質粒子340は、隙間305から離れかつ基板Wから離れるよう汚染物質搬送ガス流れ3021において輸送される。シールガス流れ3255は、隙間305において汚染物質粒子340に対する障壁を提供する。シールガス流れ3255は、汚染物質粒子340を、例えば隙間305の外へ、とりわけ隙間305の頂部の外へと輸送することを助けることができる。
シールガス出口325は、シールガス流れ3255が基板Wから離れる成分をもつよう方向付けられるように、構築されかつ配設され(例えば方向付けられ)ていてもよい。図9に示されるように、これは必須ではない。ある実施の形態においては、シールガス出口325のシールガス流れ3255は、シールガス流れ3255が突起307の表面に垂直に当たるように方向付けられる。それとともに、シールガス流れ3255は、シールガス出口325に対し上下に流れる領域を有してもよい。
シールガス出口325は、一つのスリットまたは一連の個別出口であってもよい。許容範囲内で隙間を小さくするのに有効である突起307の長さは、Z方向における第1ガスシャワーモジュール320の移動量と少なくとも同等の長さ(Z方向において)である。ある実施の形態においては、第1ガスシャワーモジュール320の位置にかかわらず、シールガス流れ3255が突起307に当たる。
ある実施の形態においては、突起307が存在せず、シールガス流れ3255が投影系モジュール310の表面に直接当たる。ある実施の形態においては、シールガス出口が投影系モジュール310に形成され、突起307が存在するとしたら第1ガスシャワーモジュール320に形成される。
排気開口342が隙間305において設けられていてもよい。ある実施の形態においては、排気開口342は突起307の上面にある。それとともに又はそれに代えて、排気開口は、投影系モジュール310及び/またはガスシャワーモジュール320の側壁に存在してもよい。排気開口342は、負圧源に取り付けられている。それにより排気開口342に近づく汚染物質粒子340を除去することができる。例えば、投影系モジュール310またはガスシャワーモジュール320の側壁に近接するある距離においてガス流れ3255の速度は小さくなり得る。その結果、汚染物質粒子340は、下向き流れ302が無かったとしても、下向きに落ちうる。
突起307の上面は粒子捕集器として働くことができる。排気開口342が接続される負圧源は、連続的にオンであってもよいし、または定期的に作動してもよい。
1つ又は複数の排気開口342は、シールガス出口325とともに設けられていてもよいし、または、シールガス出口325なしで設けられていてもよい。
汚染物質粒子340が投影系モジュール310と第2ガスシャワーモジュール330との隙間305に落下するリスクは(第2ガスシャワーモジュール330はZ方向に実質的に移動しないので)小さいが、図9を参照して説明したものと類似の構成が第2ガスシャワーモジュール330と投影系モジュール310との間に追加的に又は代替的に設けられてもよい。
シールガス出口325から提供されるガスは、望ましくはフィルタ処理されたガスであり、それとともに加湿され及び/または温調されていてもよい。シールガス出口325から供給されるガスは、ガスシャワー出口3222から供給されるガスと同じであってもよい。ガス源は図9においてガス源3251として示されている。
第1ガスシャワーモジュール320と突起307との(又は突起307と投影系モジュール310との、又は突起307と第2ガスシャワーモジュール330との)隙間は、できるだけ小さくてもよいが、5〜20mm程度、典型的には10mm程度であってもよい。
コントローラ3252が、シールガス出口325から流出し及び/または排気開口342へと流入するガスの流量を制御するために設けられている。ガス流れは、基板Wから離れ投影系モジュール310とガスシャワーモジュール320との隙間305の外へと汚染物質粒子340を阻止し又は輸送するために有効であるようになっている。
図10は、後述の点を除き図9の実施の形態と同様である実施の形態を示す。図10においては偏向器350が突起307の上方で第1ガスシャワーモジュール320に取り付けられている。これにより、汚染物質粒子340が基板Wの上面に落下するよう輸送されるのに必要とされるであろう屈曲した経路が形成される。また、偏向器350と突起307との組み合わせは、投影系モジュール310と第1ガスシャワーモジュール320との隙間305の狭部を狭くし又は長くするのに有効である。これは、基板Wから離れるシールガス流れ3255を加速するのに有効であるとともに、汚染物質粒子340をそれがあったとしても重要ではない装置内の場所へと輸送するよう汚染物質搬送ガス流れ3021を曲げるのに有効である。ある実施の形態においては、負圧源に接続される排気管341が粒子340を収集するために設けられている。排気管341はコントローラ3252によって制御される。偏向器350は、第1ガスシャワーモジュール320の上面の延長部分であってもよいし、または、ガスシャワーモジュール320の側壁から突き出していてもよい。ある実施の形態においては、偏向器350は、投影系モジュール310またはガスシャワーモジュール320のうち突起307が形成されていないほうに設けられている。
図11は、後述の点を除き図9の実施の形態と同様である本発明の更なる実施の形態を示す。
図11の実施の形態においては、転向ガス出口312が投影系モジュール310に設けられている。転向ガス出口312は、突起307の下方及び/またはシールガス出口325の下方に設けられている。転向ガス流れ3121が転向ガス出口312から提供される。出口312を出るガスは、例えばコントローラ3252の制御のもとで、フィルタ処理されたガスである。ある実施の形態においては、転向ガス出口312を出るガスは、加湿され及び/または温調されたガスである。
転向ガス流れ3121は、ガスシャワーモジュール320に向かう成分をもつ方向に与えられる。望ましくは転向ガス流れ3121は、ガスシャワーモジュール320の底部より下方の高さに位置する。隙間305を通じる進路を見出した汚染物質粒子340を転向ガス流れ3121によって基板Wの上面から離れるよう偏向することができる。すなわち、汚染物質粒子340は、転向ガス流れ3121によって投影系モジュール310から離れてガスシャワーモジュール320のガス流れ322へと運ばれる。汚染物質粒子340は、汚染物質粒子340の存在が重要ではない装置の部分へと運ばれる。
ある実施の形態においては、コントローラ3252は、基板Wがガスシャワーモジュール320と投影系モジュール310との隙間305の下方にないとき転向ガス出口312からのガス流れを生成する。すなわち、転向ガス流れ3121は、図11に示されるように基板テーブル2が隙間305の下方から外れるよう移動しているとき又は隙間305の下方にないときに存在するだけである。
更なる実施の形態が図12に示される。図12の実施の形態は、図10及び図11の実施の形態の組み合わせに基づく。すなわち、図12の実施の形態は、偏向器350と転向ガス出口312の両方を備える。両方の構成要素の動作はそれぞれ図10及び図11を参照して説明したのと同様である。
投影系モジュール310と第1ガスシャワーモジュール320との隙間305に関して上記に説明した概念はいずれも単独で又は任意の組み合わせによって投影系モジュール310と第2ガスシャワーモジュール330との隙間305に適用されてもよい。
上記から明白であるように、本発明のある実施の形態は、とりわけシールガス出口及び関連するガス流れは、汚染物質粒子の通過が望ましくないかもしれない装置の任意の2つの構成要素間に設けられてもよい。
上記に説明した実施の形態のある変形例においては、仕切壁、例えば静止仕切壁が、隙間305に設けられていてもよい。シールガス出口(及び任意選択として、転向ガス出口、突起、及び偏向器の少なくとも1つ)は、ガスシャワーモジュール320、330と仕切壁との間、及び、仕切壁と投影系モジュール310との間に設けられていてもよい。
本発明のある実施の形態に係る装置においては、複数の放射ビームがいくつかの別個のグループに分割され、各グループに放射波長の特定の範囲が関連付けられている。それら異なる波長に対する分散素子の異なる応答がこれら複数の放射ビームを近づけるために使用される。しかし、各グループに関連付けられた放射ビームは、投影系内部の他の光学素子を通過するときに、異なる応答を互いに示してもよい。よって、ある実施の形態においては、投影系は、少なくとも1つの色補正素子を含んでもよく、これは、放射ビームグループ間の波長の違いによる投影系の分散素子以外の上記他の光学素子の応答における相違を少なくとも部分的に補償するよう構成されている。
例えば、色補正がない場合には、各放射ビームグループの放射ビーム間にはフォーカス誤差があり得る。色補正素子は従って、この誤差を補償するために、使用される放射波長の各々について屈折率に変化を有するよう適切に選択された材料片であってもよい。
代替的に又は追加的に、こうしたフォーカス誤差は上記放射ビームグループの放射波長間での変動により生じるが、フォーカス誤差は、各放射ビームグループの放射源と分散素子との間の光路長を調整することによって、最小化されてもよい。
分散素子、及び使用される場合には任意の色補正素子は、本装置の内部で任意の数の異なる場所に配設されてもよい。
少なくとも静止部分と移動部分とをもつ投影系を有するある実施の形態においては、分散素子が静止部分に装着されていてもよい。
ある実施の形態においては、分散素子は、投影系内の最初の光学素子、または投影系内の最初のいくつかの素子の1つであるよう配設されていてもよい。分散素子をこのように配設することにより、投影系内の後続の光学素子の構築にあたり、複数の放射ビームの間隔が小さくなっているという点で有利であり得る。
本発明の実施の形態は、投影系の部分としての分散素子に言及して上記に説明されているが、これは単なる例示的な構成であり、分散素子は本装置内で他の場所に設けられていてもよい。ある実施の形態においては、分散素子は、複数の放射ビームを提供するよう構成されている複数の放射源と、それら複数の放射ビームにパターンを与えるよう構成されている1つ又は複数のパターニングデバイスとの間に設けられていてもよい。
ある実施の形態においては、使用される場合には色補正素子は、投影系内の最終光学素子、または最終素子の1つであってもよい。
あるデバイス製造方法によると、パターンが投影された基板から、ディスプレイ、集積回路、又はその他の任意の品目等のデバイスが製造されうる。
本書ではICの製造におけるリソグラフィ装置又は露光装置の使用を例として説明しているが、本明細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。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板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、及び/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、本明細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、その場合には本明細書における基板という用語は、処理された一つ又は多数の層を既に含む基板をも意味し得る。
「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学部品、回折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品を含む各種の光学部品のうちいずれか1つ、またはこれらの組み合わせを指し示してもよい。
上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、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。