JP6014647B2 - 電気コネクタ及び電気接続システム - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、電気コネクタ、電気接続システム、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造するための方法に関する。

[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１つ以上のダイの一部を含む）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] リソグラフィ装置の幾つかの可動部品は、高電圧電源によって電力供給される。さらに、幾つかのリソグラフィプロセスのために、リソグラフィ装置の一部は、非常に低い圧力に維持される。特に、非常に低い圧力において、基板が載せられるテーブルを位置決めするために用いられるアクチュエータ、投影ビームの一部を遮断するいわゆるブレード、または、リソグラフィ装置の一部でありうるテーブルに対してマスクまたは基板を保持するクランプに電力を供給するように高電圧電源が用いられうる。高電圧が用いられることによって、また、特に、コンポーネントは非常に低圧力の環境に置かれるので、電気的破壊が生じる可能性があるという問題がある。電気的破壊の可能性は、電源線の電圧を制限し、安全上の問題を呈する。電気的破壊は、発生すると、光コンポーネントの表面を汚染し、精密な電子部品に支障を来たす電磁干渉を生成し、人間にも危害を及ぼす。

[0004] 欧州特許第１０５６１６２号（Ｂ１）には、電界を制御するためのデバイスが開示されている。このデバイスは、容量性電界制御部および幾何学的電界制御部を利用する。容量性電界制御部は、内側の通電導体と外側の接地電位との間に実質的に同心円状に配置された複数の容量性層を含む。幾何学的電界制御部は、電気接点接地電位に配置されたストレスコーンを含む。しかし、ケーブルから付近の導体にアーク放電が依然として生じうる。このような種類のアーク放電は、電気ケーブルが低圧力にあるシステムに接続される場合に特に問題である。極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィでは、リソグラフィプロセスは、空気によるＥＵＶ放射の吸収を減少するために、非常に低い圧力で行われる。

[0005] この問題を解決するために、米国特許第６，４８５，３３１号（Ｂ１）には、真空下で動作し、高電圧電気パルスまたは電流を運ぶ電気ケーブル用の接続システムが開示されている。この接続システムは、ケーブルの金属シースと誘電絶縁性スリーブに接続される、接地された外側金属シェルとを含む。絶縁シースおよびスリーブは、接続されるケーブルを取り囲む。このシステムには、ケーブルの絶縁性スリーブと絶縁シースとの間に密封空洞を形成するようにシールが取り付けられる。これにより、接続システムの一部が真空の中にあっても、接続システムの絶縁体はガス雰囲気中に浸っていることが確実にされる。これは、接続システムの絶縁体の接合部の表面に沿ったアーク放電を減少することを意図している。しかし、このようなシステムにおいて漏れを防ぐことが困難である。システムにおける任意の漏れは、アーク放電の可能性を増加する。

[0006] 低圧力において高電圧電気ケーブルを接続するのに適し、アーク放電が減少されるかまたは排除される、電気コネクタを提供することが望ましい。

[0007] 本発明の一態様では、導電性表面を有するハウジングと、複数のケーブル挿入部とを含む電気コネクタが提供される。各ケーブル挿入部は、電気ケーブルに接続するように構成された電気導体と、電気導体を取り囲む絶縁性スリーブとを含む。ハウジングは、複数のケーブル挿入部を取り囲む。

[0008] 本発明の更なる態様では、オス型電気コネクタと、メス型電気コネクタと、を含む電気接続システムが提供される。オス型およびメス型電気コネクタは、それぞれ、導電性表面を有するハウジングと、複数のケーブル挿入部とを含む。各ケーブル挿入部は、電気ケーブルに接続するように構成された電気導体と、電気導体を取り囲む絶縁性スリーブとを含む。ハウジングは、複数のケーブル挿入部を取り囲む。オス型電気コネクタおよびメス型電気コネクタは相互接続する。

[0009] 本発明の更なる態様では、絶縁性スリーブと、絶縁性スリーブを取り囲む複数の導電性バンドとを含む電気接続システムが提供される。絶縁性スリーブは各間隙において露出されるように各導電性バンド間に間隙がある。

[0010] さらに、本発明は、コネクタまたは接続システムを含むリソグラフィシステムおよびサブシステムに関する。

[0011] 本発明の様々な態様の実施形態を、ほんの一例として添付概略図を参照しながら説明する。図中、対応する参照記号は対応する部分を示す。
[0012] 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。 [0013] 図２は、本発明の一実施形態による電気コネクタのオス型／メス型対を示す。 [0014] 図３は、空気中の平行プレートの理論上のパッシェン曲線を示す。 [0015] 図４は、本発明の一実施形態による電気接続システムを示す。 [0016] 図５は、本発明の一実施形態による接続システムによって電源に接続されたビームインタセプタを示す。 [0017] 図６は、本発明の一実施形態による接続システムによって電源に接続された静電クランプを示す。

[0018] 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。リソグラフィ装置は、
［0019］ 放射ビームＢ（例えばＵＶ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、
［0020］ 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成され、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のポジショナＰＭに接続されたサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
［0021］ 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成され、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のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
［0022］ 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（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0023] 照明システムは、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、若しくはその他のタイプの光コンポーネント、またはそれらの任意の組み合せといった様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0024] サポート構造は、パターニングデバイスを支持する、すなわち、パターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、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等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。サポート構造は、機械式、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てよい。

[0025] 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、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くてもよいことに留意されたい。通常、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路等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しうる。

[0026] 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、リソグラフィでは周知であり、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）位相シフト等のマスク型、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、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように各小型ミラーを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与する。

[0027] 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、或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、および静電型光学システム、またはそれらの任意の組合せを含むあらゆる種類の投影システムを包含す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、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えてよい。

[0028] 本明細書に示されているとおり、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。或いは、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）であってもよい。

[0029] 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つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使うことができ、すなわち予備工程を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。

[0030] また、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満たすように、例えば水といった比較的高い屈折率を有する液体によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、例えばマスクと投影システムの間といったリソグラフィ装置内の別の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。本明細書にて使用される「液浸」という用語は、基板のような構造体を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。

[0031] 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。その場合、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、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。

[0032] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤを含んでもよい。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といった様々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持たせることができる。

[0033] イルミネータＩＬ内に、照射されるパターニング手段上の領域を画定するマスキングデバイスが含まれてもよい。マスキングデバイスは、例えば４つである複数のブレードを含み、それらの位置は例えばステッパモータといったアクチュエータによって制御可能であり、それによりビームの横断面が画定されうる。なお、マスキングデバイスは、パターニング手段に近接して位置決めされる必要はないが、一般にパターニング手段上に結像される平面（パターニング手段の共役面）内にあることに留意されたい。マスキング手段の開いた領域は、照射されたパターニング手段上の領域を画定するが、例えば介在する光学部品が１以外の倍率を有する場合は当該領域とは厳密に同じではないことがある。

[0034] 本発明の一実施形態では、マスキングデバイスは、図５に示すように、放射ビームＢの一部を遮断するように配置された不透明ブレード２１１、２１２、２１３、２１４を含むビームインタセプタ２１０を含む。これらのブレード２１１、２１２、２１３、２１４が、マスクＭＡ、したがってターゲット部分Ｃ上に露光される投影ビームＢのサイズおよび形状を操る。ブレード２１１、２１２、２１３、２１４の動きおよび位置決めは制御システム２２０によって制御される。投影されるターゲット部分Ｃが基板Ｗ上に完全に位置決めされない場合、制御システム２２０はこの特定のターゲット部分Ｃに対して新しいサイズを決め、それに応じてインタセプタ２１０を作動させるように構成される。

[0035] パターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）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は、マスクテーブルＭＴに対してマスクの両面でクランプされうる。両面でマスクＭＡをクランプすることによって、マスクは滑ることなくまたは変形することなく大きい加速度を受けることができる。クランプ力または保持力が薄膜を用いて加えられてよく、この薄膜がマスクの変形をさらに防ぐ。クランプによって、マスクとマスクテーブルＭＴの隣接面間に垂直力が発生し、その結果、マスクとマスクテーブルの接触面間に摩擦が生じる。マスクＭＡの面に対するクランプ力は、静電または機械式クランプ技術を用いて発生されうる。

[0036] ＥＵＶリソグラフィプロセスでは、静電クランプを用いて、マスクＭＡをマスクテーブルＭＴに対して、および／または、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対してクランプしうる。図６は、本発明の一実施形態による電気接続システム２１を介して電源３４に接続される例示的な静電クランプを示す。図６に示す例示的な静電クランプでは、チャック６０が、埋め込み電極６２を有する誘電性または僅かに導電性の本体６１を含む。電源３４を用いて、マスクＭＡまたは基板Ｗとチャック６０との間に、かつ、チャック６０とテーブルＭＴ、ＷＴとの間に電位差を印加し、それにより静電力によって、マスクＭＡまたは基板Ｗおよびチャック６０がテーブルＭＴ、ＷＴに対してクランプされる。埋め込み電極６２は電源３４に接続される。

[0037] 放射ビームＢは、パターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）上に入射する。マスクＭＡを横断した後、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合わせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（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）を使い、例えば、様々なターゲット部分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ＩＦ１を使い、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して、例えばマスクライブラリからの機械的な取り出しの後またはスキャン中に、正確に位置決めすることもできる。通常、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）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２のポジショナ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実現することができる。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。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と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２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（例えばマスク）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。

[0038] 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。

[0039] １．ステップモードでは、マスクテーブル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、それにより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。

[0040] ２．スキャンモードでは、マスクテーブル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）。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（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。

[0041] ３．別のモードでは、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、マスクテーブル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。このモードでは、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、前述のタイプ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。

[0042] 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、或いは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0043] 第１のポジショナＰＭ、第２のポジショナＰＷ、マスキングデバイスに含まれうる任意のブレードを制御するモータ、および、リソグラフィ投影装置に含まれうる任意のクランプは、高電圧電源により電力が供給される。高電圧とは、電源が数百または数千ボルトのオーダーの出力を生成することを意味するものと解釈される。一実施形態では、電源の出力は、１００Ｖより大きく、２００Ｖより大きく、５００Ｖより大きく、１０００Ｖより大きく、２０００Ｖより大きく、５０００Ｖより大きい。

[0044] 図２は、本発明の一実施形態による電気接続システム２１を概略的に示す。この電気接続システムは、オス型電気コネクタ２２とメス型電気コネクタ２３を含むプラグ・アンド・ソケットコネクタである。オス型およびメス型コネクタは、互いにしっかりと相互接続するように相補的な構造を有する。これは１以上の対の電気ケーブル２４間の電気的接続を形成する。接続される電気ケーブル２４の各対について、１つのケーブルは、オス型コネクタ２２に電気的に接続され、１つのケーブルは、メス型コネクタ２３に電気的に接続される。

[0045] 上述したように、オス型およびメス型コネクタは、幾つかの点において異なる物理構造を有するが、両タイプのコネクタは本発明の実施形態である。

[0046] 本発明の一実施形態による（オス型またはメス型）電気コネクタはハウジング２５を含む。ハウジング２５は導電性材料で作られうる。任意選択的に、ハウジングの材料は軽合金である。或いは、ハウジング２５は、電気絶縁性材料で作られうるが、導電性の表面を有する。例えばハウジング２５は、プラスチックで作られて導電性材料によってめっきされてもよい。ハウジング２５はダイキャストであってよい。ハウジング２５は耐食性であることが望ましい。

[0047] 図２に示す例示的な実施形態では、メス型コネクタ２３のハウジング２５の端部は、オス型コネクタ２２のハウジング２５の対応する端部内に嵌るように構成される。このことは、各部分を正しい相対位置に維持することに役立ち、電気ケーブル２４の対の間での安定した電気的接続を形成することを助ける。

[0048] ハウジング２５は、電気コネクタに接続された電気ケーブル２４によって生成される電界を制御することを目的とする。多くのリソグラフィ応用では、電気ケーブルの電圧は非常に高く、例えば数百または数千ボルトである。電界が制御、抑制または遮断されない限り、高電圧の電気ケーブル２４からリソグラフィ装置の別のコンポーネントへとアーク放電が発生する危険性がある。

[0049] ハウジング２５は、電気ケーブル２４からの自由電子を、それらが危険なレベルの運動エネルギーを得る前に、捕捉することによって、および／または、コネクタの環境内のガスを通じて危険な方向に電子が加速されることを防ぐことによって、電界を制御する。したがって、導電性ハウジング２５は、接地電位に電気的に接続されることが望ましい。したがって、任意選択的に、ハウジング２５は、接地電位に接続するように構成された接続領域をその外表面に有する。

[0050] したがって、本発明の一実施形態によるハウジング２５は、従来の電気コネクタのハウジングとは異なる機能を行う。例えば幾つかの従来の電気コネクタは、絶縁性プラスチックといった絶縁性材料で作られたハウジングを有する。これは、コネクタに機械的な保護を与える。このようなコネクタは、低電圧での使用には適しうるが、高電圧ケーブルが接続されることを必要とする用途では、ケーブルから別の導電性コンポーネントへのアーク放電の理由から、機能しない場合がある。

[0051] 同軸ケーブルを接続するための標準的な電気コネクタでは、コネクタの外側ハウジングは、接続点において、同軸ケーブルの外側導体が内側導体を取り囲まない場合に、同軸ケーブルの内側導体を完全に取り囲む接地されたスクリーンを形成する必要がある。これは、電界を内側導体とハウジングとの間の空間に閉じ込めることを目的とする。ハウジングにおける唯一の途切れ部は、電界を著しく阻害しないように十分に小さい通気孔でありうる。

[0052] 本発明の一実施形態による電気コネクタは、異なる原理で動作し、ハウジングは、電気ケーブルの周りに途切れのない接地されたスクリーンを形成することを必要としない。ハウジング２５は、電圧を運ぶケーブルおよび導体がその中にあるコネクタのケーブル挿入部２６を取り囲むだけで十分である。

[0053] 上述したように、メス型およびオス型コネクタは相補的な形状を有し、それにより、それらがしっかりと相互に固定される。接続の保障を確実にする追加の手段として、コネクタのハウジング上にロックシステムが設けられうる。このようなロックシステムは、オス型およびメス型コネクタのうちの一方のハウジングの両側にある２つのレバーの形態を取りうる。２対の突出ピンが、もう一方のコネクタのハウジングの対応する端上に位置決めされる。コネクタが接続されると、レバーがピンにホックで留まり、それによりしっかり固定された接続が形成される。或いは、１つのレバーと１対のピンだけであってもよい。このようなレバーは、例えばステンレススチールから作られうる。或いは、または、追加的に、ロックシステムはネジとボルトのシステムを含んでもよい。

[0054] コネクタは、少なくとも２つのケーブル挿入部２６を含む。各ケーブル挿入部２６は、電気絶縁性スリーブ２８によって取り囲まれる電気導体２７を含む。導体２７は、電気ケーブル２４の端に接続するように構成されている。

[0055] リソグラフィを利用する幾つかの製造方法は、１０Ｐａといった非常に低い圧力において行われる必要がある。例えばＥＵＶ放射を用いるリソグラフィ方法は、深い真空において行われなければならない。これは、空気がＥＵＶ放射を吸収してしまうからである。したがって、リソグラフィ装置の各コンポーネントは、低圧力における使用に適していなければならない。これには、リソグラフィ装置の１以上のコンポーネントを、高電圧電源に接続する電気コネクタも含まれる。さらに、同じ電気コネクタを大気圧でも使用可能であることが望ましい。

[0056] 電気コネクタ用の好適な絶縁性材料は、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。他の絶縁体も好適でありうる。

[0057] ケーブル挿入部２６の絶縁性スリーブ２８は、実質的に管の形状を取りうる。絶縁性スリーブ２８は、接続される電気ケーブル２４の端を実質的に取り囲むように配置される。ケーブル２４の端は、ケーブル自身の絶縁性スリーブが取り去られて、ケーブル挿入部２６内に挿入され、それにより、電気コネクタの絶縁性スリーブ２８が端を取り囲む。任意選択的に、絶縁性スリーブ２８の内表面は円筒の形状を取りうる。

[0058] 絶縁性スリーブ２８の正確な構造は、オス型コネクタ２２とメス型コネクタ２３とで異なることが望ましい。図２に示す例示的な実施形態では、メス型コネクタ２３の絶縁性スリーブ２８は、ハウジング２５を越えて延在する一方で、オス型コネクタ２２の絶縁性スリーブ２８は、ハウジング２５内で終端する。一実施形態では、オス型コネクタ２２に最も近いメス型コネクタ２３の絶縁性スリーブ２８の端は、メス型コネクタ２３に最も近いオス型コネクタ２２の絶縁性スリーブ２８の端内に嵌る。これは、オス型およびメス型コネクタの相対位置を確実に安定させることによって、安定した電気的接続を形成することを助ける。

[0059] 図２に示すように、ハウジング２５の内表面上のリッジ２９が、絶縁性スリーブ２８の外表面上の対応するフランジ３０と共に、任意選択的にあってよい。フランジ３０はリッジ２９に接触する。これは、絶縁性スリーブ２８がハウジング２５内で摺動することを防ぐことを助ける。

[0060] 任意選択的に、電気ケーブル２４に最も近い各絶縁性スリーブ２８の端は、カバーキャップ３１内に相補的に嵌る。カバーキャップ３１は、絶縁性スリーブ２８の端を取り囲み、ハウジング２５の内表面に接触する。カバーキャップ３１は、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）といった絶縁性材料で作られる。

[0061] 各ケーブル挿入部２６の電気導体２７は、電気コネクタがオス型であるかメス型であるかを決める。オス型コネクタ２２の導体２７は、メス型コネクタ２３の導体２７内に嵌り、かつ導体２７に電気的に接触する。任意選択的に、オス型／メス型コネクタの導体２７は、コネクタのハウジング２５を越えて突出しない。

[0062] オス型およびメス型コネクタの両コネクタについて、導体２７は、接続される電気ケーブル２４に接触するように構成される。電気ケーブル２４は、導体２７の後方端、すなわち、反対の型の対応するコネクタから最も離れた導体２７の端内に挿入される。

[0063] ケーブル挿入部２６の電気ケーブル２４と導体２７との間の接続点は、端子と呼ばれる。この接続は、ネジ端子によって達成されてよい。ネジ端子では、導体２７に電気的に接続されたネジを用いて、電気ケーブルの端が、導体２７と電気的に接触した状態に保持される。或いは、端子は圧着接続であってもよい。この場合、電気ケーブル２４の取り去られた端はケーブル挿入部２６内に挿入される。次に、端子の一部は、端子の一部を特殊な圧着ツールを用いて圧迫することによってケーブルの周りにきつく圧縮される。更なる代替例として、ケージ‐クランプ端子を用いてもよい。

[0064] 多くの状況下では、２つの電気導体間の放電に必要な電位差は、圧力の増加とともに大きくなることがよく知られている。この理由から、従来技術では、低圧力における使用を意図する電気コネクタは、気密であるように構成されてきている。この場合、電気コネクタの内部は、周囲圧力よりも高い圧力に維持されることが可能である。これにより、圧力の減少と共に破壊電圧が減少することを防ぎ、それによりアーク放電の可能性を減少する。

[0065] しかしながら、完全に気密である、１対のワイヤを接続するための電気接続システムを生成することは非常に困難である。周囲圧力よりも高い圧力に内部が維持される接続システムにおける任意の漏れは、接続システム内の圧力を減少してしまい、それにより、破壊電圧を減少し、かつ、アーク放電の可能性を増加してしまう。

[0066] 或いは、接続システム内の電気的破壊電圧を増加するために、周囲圧力よりも低い圧力に内部が維持される接続システムがあってもよい。このような接続システムにおける任意の漏れは、接続システム内の圧力を増加し、それにより、破壊電圧を減少し、かつ、アーク放電の可能性を増加してしまう。

[0067] 例えばプラグ・アンド・ソケット電気コネクタでは、オス型およびメス型コネクタのハウジングの重なり点においてガス漏れが生じうる。ガス漏れは、電気ケーブルがコネクタの後部に入る場所においても防ぐことが非常に困難である。ケーブルはコネクタのハウジングと気密ではない場合がある。これは、電気ケーブルの外表面とコネクタのハウジングとの間の空間をガスが通過可能としてしまう。

[0068] 本発明の一実施形態による電気コネクタおよび電気接続システムは、気密である必要がない。これは、上述したように導電性ハウジングが電界を制御するからである。

[0069] 複数対のケーブルを接続するように用いられる電気コネクタでは、電気ケーブルのうちの１つと、リソグラフィ装置の別の電気コンポーネントとの間のアーク放電の危険性に加えて、１つの電気ケーブルと、接続システム内の隣接する電気ケーブルとの間のアーク放電のさらなる危険性がある。従来では、このようなケーブルは、例えば十分な距離を離されるか、または、個々の接続システムによって別個に接続される必要があった。

[0070] 本発明の電気コネクタおよび電気接続システムでは、様々な電圧における導体間の間隙距離の上限が設定される。上限はコネクタまたは接続システムが用いられる圧力に依存する。

[0071] ３００Ｖの電圧を運ぶ電気ケーブルを接続するように構成された電気接続システム用の１０Ｐａの動作圧力には、電気導体間の最大間隙距離は、８０ｍｍに設定されることが好適である。すなわち、接続システム内の電気ケーブル間のアーク放電の可能性を減少するためには、接続システム内の任意の電気ケーブル間の距離は、８０ｍｍ以下でなければならない。

[0072] 電気ケーブル２４は、ケーブル挿入部２６の絶縁性スリーブ２８内にある。したがって、上述の最大間隙距離を達成するためには、電気コネクタの任意の２つの絶縁性スリーブ２８の内表面間の距離は、１０Ｐａの圧力においてｄ＜８０ｍｍに設定される。

[0073] 任意選択的に、追加の安全対策として、電気接続システム内の間隙距離は、上述の最大間隙距離より５倍小さいように設定される。この５倍の係数によってｄ＜１５ｍｍとなる。

[0074] 安全係数は、電気接点の幾何学形状が破壊電圧に影響を及ぼすので特に重要となりうる。本発明の一実施形態による電気コネクタでは、絶縁性スリーブ２８内の導体２７は先のとがった形状を有する。これは、例えば平行プレートに対して、破壊電圧を減少する。

[0075] リソグラフィプロセスのために、周囲圧力を１０Ｐａに維持するよう試みられうるが、圧力増加に繋がる真空容器の意図しない漏れがありうる。このような低い圧力では、圧力の増加は、破壊電圧の潜在的に危険な減少に繋がりうる。

[0076] 任意選択的に、電気コネクタはｄ＜４０ｍｍとなるように設計される。これは、コネクタが２０Ｐａの圧力で用いられるべき場合の適切なｄの上限値である。任意選択的に、５倍の安全係数を用いるとｄ＜８ｍｍになる。

[0077] 任意選択的に、リソグラフィ装置は、圧力が１０Ｐａ以下である場合に状況は安全であることを示す信号を表示するための表示手段を含む。圧力センサが、真空容器内の圧力を検出する。圧力センサが、圧力が１０Ｐａより上に増加したことを検出すると、信号は表示されなくなる。任意選択的に、リソグラフィ装置は、意図されたものでない漏れがあると、真空容器内の圧力が２０Ｐａより上に増加することを防ぐ安全デバイスを有する。

[0078] 任意選択的に、リソグラフィ装置は、圧力が特定の圧力より上に増加すると、電源のスイッチを切る安全遮断システムを含む。例えば圧力センサが圧力を検出する。圧力は例えば２０Ｐａより高いことが検出されると、電源に信号が送信されてスイッチが切られる。

[0079] 一般に、設定される最大間隙距離は、次式

にしたがって圧力に反比例する。ここで、圧力ｐはパスカルで表され、間隙距離ｄはメートルで表される。任意選択的に、最大間隙距離は、１５０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、４０ｍｍ未満、３０ｍｍ未満、１５ｍｍ未満、８ｍｍ未満に設定される。

[0080] 接続システムによって接続される電気ケーブル２４によって運ばれる電圧が既知である場合、最大間隙距離に追加の制限が課されうる。或いは、コネクタは、特定の限界までの電圧を運ぶ電気ケーブルと共に使用するのに安全であることが望まれる場合、最大間隙距離に追加の制限が課されうる。

[0081] １０Ｐａの圧力において、最大５ｋＶの電圧に対してコネクタが用いられることが望まれる場合、最大間隙距離はｄ＜３０ｍｍとして設定され、または５倍の安全係数を用いてｄ＜６ｍｍとして設定される。最大２ｋＶの電圧では、最大間隙距離はｄ＜３０ｍｍとして設定され、または５倍の安全係数を用いてｄ＜６ｍｍとして設定される。任意選択的に、最大間隙距離は、４０ｍｍ未満、３５ｍｍ未満、３０ｍｍ未満、２５ｍｍ未満、２０ｍｍ未満、１５ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、８ｍｍ未満、７ｍｍ未満に設定される。

[0082] 一般に、最大間隙距離は、

となるように設定されうる。ここで、Ｖは、電気導体間の電位差である。この式は、導体間の理論上の電気的破壊電圧を予測するのに有用でありうる。しかし、実際の電気的破壊電圧は、この式から求められる値とは異なりうる。特に、破壊電圧は、電極の形状に依存して変化しうる。所与の状況における実際の電気的破壊電圧は、実験的に求められうる。

[0083] アーク放電が不可能であるようにまたは少なくとも大幅に減少されるように設定された電気コネクタ内のケーブル間の最大距離を用いると、各ケーブル挿入部２６を、個別のハウジングによって取り囲む必要がない。ハウジング２５は、電界を制御するために一緒にされる場合にケーブル挿入部２６を取り囲みさえすればよい。

[0084] ケーブル挿入部２６間の任意の領域は、電気絶縁性材料によってのみ占められることが望ましい。すなわち、ハウジング２５は、ケーブル挿入部２６を互いを個々に隔離するようにケーブル挿入部２６の間には入らない。

[0085] 電気ケーブル２４間のアーク放電の可能性に加えて、電気ケーブルからコネクタのハウジング２５へのアーク放電がありうる。したがって、上述のｄの最大値のうちの１つが、任意選択的に、いずれかの絶縁性スリーブ２８の内表面とハウジング２５との間の距離に適用される。

[0086] 非常に低い圧力における間隙距離の上限を設定することによって電気的破壊が阻止されるが、これは、破壊電圧と間隙距離との関係が大気圧に比べて低圧力では異なるからである。具体的には、大気圧では、間隙距離が減少すると、破壊電圧もそれに応じて減少する。しかし、圧力が十分に低いと、破壊電圧は、間隙距離が閾値距離より下に減少するに従って劇的に増加する。図３に、１０Ｐａの圧力における間隙距離と破壊電圧との関係のグラフ形式を示す。

[0087] 十分に低い圧力条件下では、電気的破壊は、短い経路よりも電気導体間の長い間隙に沿って生じる可能性がより高い。これは、電気コネクタ内の電気導体間の距離が十分に小さく、圧力が十分に低ければ、破壊電圧は、電気的破壊が生じるには高すぎることを意味する。

[0088] 実際に、理論上の破壊電圧は、式

による間隙距離と圧力との積に関する。

[0089] 定数ＡおよびＢの値は、導体がその中にあるガスの組成と、導体の材料および形状に依存する。空気中の平行プレートでは、Ａ≒４５０ＶＰａ^−１ｍ^−１およびＢ≒１．５であり、ここで、Ｖはボルトで測定され、ｐはパスカルで測定され、ｄはメートルで測定される。上述したように、この式は、導体間の理論上の電気的破壊電圧を予測するために用いられうるが、所与の状況における実際の電気的破壊電圧は、この式によって求められる値とは異なりうる。

[0090] Ｖの最小値は、

において生じる。曲線におけるこの転換点（「屈曲部（elbow）」）の右側では、破壊電圧は周知の態様で挙動することが見られ、増加する間隙距離と圧力と共に増加する。この屈曲部の左側では、破壊電圧は、間隙距離または圧力のいずれかが下がるにつれて劇的に増加する。したがって、放電は、積ｐｄが屈曲部の左側に確実にあるようにすることによって、減少または回避される。

[0091] 電気コネクタ内での低圧力における間隙距離の最大値を設定することによって、短い間隙距離でのアーク放電も防止することができる。ハウジング２５によって行われる電界制御によって、より長い間隙距離に沿ってのアーク放電が防止される。したがって、最大間隙距離と電界制御との組み合わせによって、あらゆる間隙距離でのアーク放電が防止される。

[0092] 上述の説明では、本発明の実施形態は、１０Ｐａの最大圧力における使用について主に説明してきたが、最大圧力は、例えば５Ｐａ、１５Ｐａまたは２０Ｐａの異なる値に設定されてもよい。電気コネクタの最大動作圧力の値と最大電圧に応じて、コネクタの寸法要件は、式

にしたがって対応して変化する。例えば５倍である追加の安全係数を間隙距離の上限に適用してもよい。

[0093] 一実施形態では、電気コネクタにおけるケーブル挿入部２６の数は３である。しかし、この数は、２、４、５、６、９等であってよい。

[0094] 図４は、本発明の一実施形態を示す。これは、単一対の電気ケーブル２４を接続するための電気接続システムである。この実施形態では、接続システムは絶縁性スリーブ２８を含む。この絶縁性スリーブ２８は、接続される２つの電気ケーブル２４間の接続３２を取り囲むように構成される。具体的には、絶縁性スリーブは、電気ケーブル自身の絶縁部は取り去られた電気ケーブルの一部を取り囲む。絶縁性スリーブ２８は、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）といった絶縁性材料で作られる。

[0095] ２つの導電性バンド３３が絶縁性スリーブを取り囲む。これらのバンド３３は、２つの電気ケーブルが接続される点３２の両側にある。図４は、２つの導電性バンドを示すが、例えば３または４といったより多い数の導電性バンド３３があってもよい。

[0096] 導電性バンド３３は、接続される電気ケーブル２４によって生成される電界を制御することを目的とする。これにより、電気ケーブル２４から、接続の外部にある電気コンポーネントへのアーク放電が防止される。このアーク放電防止法は、接続３２を取り囲む絶縁性スリーブ２８の一部分または複数部分が露出（すなわち、導体によってシールドされていない）されていたとしても有効である。

[0097] 使用時、導電性バンド３３は接地電位に接続される。したがって、導電性バンド３３は、接地電位に接続するように構成された接続領域３４を含むことが望ましい。

[0098] この電気接続システムは、オス型およびメス型電気コネクタの相互接続された組み合わせとして形成されてよく、コネクタのそれぞれが絶縁性スリーブ２８を取り囲む導電性バンド３３を有する。この場合、オス型およびメス型コネクタが一緒に接合されると、絶縁性スリーブは相互接続するが、導電性バンド３３は互いに物理的に接触しない。

[0099] さらに、導体端子および絶縁性カバーキャップの様々な形態の任意選択的な特徴が、上述した本発明の実施形態と同様にこの接続システムに適用可能である。

[00100] 本発明の電気コネクタおよび電気接続システム２１の上述した実施形態は、マスクテーブルまたは基板テーブルのアクチュエータを電源３４に接続するための、リソグラフィ装置内での使用に適している。さらに、本発明の実施形態は、任意のビームインタセプタ２１０（例えばブレード）、または、リソグラフィ装置の一部を形成しうるテーブルにマスクまたは基板を固定するように用いられる任意のクランプ（例えば静電クランプ）を接続するように用いられうる。しかし、本発明の実施形態による電気コネクタおよび電気接続システムは、リソグラフィ装置の一部としての使用に限定されない。電気コネクタおよび電気接続システムは、高電圧を運ぶ電気ケーブルを低圧力環境において接続することが望まれる他の状況に置いても適用可能である。

[0100] 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。

[00101] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明の実施形態は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。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の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

[0102] 本明細書において使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、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）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0103] 「レンズ」という用語は、文脈によって、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光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しうる。

[0104] 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、本発明は、上記に開示した方法を表す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。

[0105] 上記の説明は、限定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 (7)

1. オス型又はメス型の電気コネクタ（２２，２３）であって、
   電気ケーブル（２４）に接続された電気導体（２７）及び前記電気導体を取り囲む絶縁性スリーブ（２８）を有する複数のケーブル挿入部と、導電性表面を有し前記複数のケーブル挿入部を取り囲むハウジング（２５）と、を備え、
   前記電気コネクタの内部は、前記コネクタの外部と流体連結しており、
   前記絶縁性スリーブ間の各領域は、電気絶縁性材料によってのみ占められている、電気コネクタ。
2. オス型又はメス型の電気コネクタ（２２，２３）であって、
   電気ケーブル（２４）に接続された電気導体（２７）及び前記電気導体を取り囲む絶縁性スリーブ（２８）を有する複数のケーブル挿入部と、導電性表面を有し前記複数のケーブル挿入部を取り囲むハウジング（２５）と、を備え、
   前記電気コネクタの内部は、前記コネクタの外部と流体連結しており、
   各ケーブル挿入部は、前記絶縁性スリーブの端を取り囲む絶縁性カバーキャップ（３１）を含む、電気コネクタ。
3. 前記絶縁性スリーブの内表面間の最大距離ｄは、約８０ｍｍ未満である、請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
4. 前記絶縁性スリーブの内表面間の最大距離ｄは、約３０ｍｍ未満である、請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 前記絶縁性スリーブのそれぞれの内表面と、前記ハウジングとの間の最大距離ｄは、約８０ｍｍ未満である、請求項３または４に記載の電気コネクタ。
6. 前記絶縁性スリーブのそれぞれの内表面と、前記ハウジングとの間の最大距離ｄは、約３０ｍｍ未満である、請求項５に記載の電気コネクタ。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載のオス型電気コネクタ（２２）と、請求項１から６の何れか一項に記載のメス型電気コネクタ（２３）と、を含む電気接続システム（２１）であって、
   前記オス型電気コネクタ及び前記メス型電気コネクタは相互接続する、電気接続システム。
   

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