JP6387421B2 - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０１４年４月３０日出願の欧州出願第１４１６６４９２．０号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、リソグラフィ装置及びデバイスを製造するための方法に関する。

[0003] 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、順次パターンが付与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。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）と平行或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。

[0004] リソグラフィ装置内のいくつかのコンポーネント及びリソグラフィ装置に関連付けられるコンポーネント、並びにリソグラフィ装置に入るいくつかのオブジェクトの温度安定性は重要である。典型的には、こうしたコンポーネントはターゲット設定ポイント温度で維持される。コンポーネントの温度をそれらのターゲット設定ポイント温度より高く又は低くさせる可能性のある、リソグラフィ装置から及びその周辺からの多くの異なる熱負荷が存在する。したがってリソグラフィ装置では、熱負荷からコンポーネントを熱的に絶縁するための熱シールドが使用される。

[0005] 熱シールドの１つの用途は、基板を処理するように構成されたシステム内での用途である。例えば熱シールドは、基板を受け取り、基板の温度安定性を保証し、基板をリソグラフィ装置に提供する、システム内で使用可能である。加えて、リソグラフィ装置内で基板を結像した後、システムはリソグラフィ装置から基板を受け取り、これを通過させて更に処理することができる。基板内での温度不安定性はオーバーレイ誤差などの結像誤差につながる可能性があるため、基板の温度安定性は重要である。したがって基板が通過するシステム内の空間は、空間外部で生じる熱負荷から空間を熱的に絶縁するための熱シールドを用いて熱的に遮へいされる。

[0006] 絶縁材料を含む熱シールドが知られている。しかしながらこうした熱シールドの有効性は、絶縁材料の低熱伝導率及び厚みに依存する。リソグラフィ装置内の空間は限られており、絶縁材料のみで作られた十分良好な断熱性能を備える熱シールドは不必要に分厚い。

[0007] 流動液体で熱的に調節される壁（例えばウォータジャケット）を備える熱シールドは良好な熱遮へい特性を有し、絶縁材料のみで作られた熱シールドよりも場所を取らない。しかしながら液体で熱的に調節される壁は、液体を密封する必要性によって複雑さが増大する欠点、及び液体の漏れにより装置が損傷するリスクを有する。

[0008] 本発明の目的は、リソグラフィ装置と共に使用するシステムを提供することであり、システムは基板を処理し、基板が通過する空間を空間外部で生じる熱負荷から熱的に絶縁するように構成される。

[0009] 本発明の態様に従い、リソグラフィ装置と共に使用するシステムが提供され、システムは基板を処理するように構成され、システムはガス源に結合するように適合され、システムは、基板が通過する空間と、空間外部で生じる熱負荷から空間を熱的に絶縁するための熱シールドとを備え、熱シールドは、それらの間にギャップを伴う第１の壁及び第２の壁であって、第１の壁は空間と第２の壁との間に位置決めされる、第１の壁及び第２の壁と、ガス源からのガスの流れが空間外部からギャップ内に流入できるように構成された少なくとも１つの入口開口部と、ガスの流れがギャップから空間外部へと流出できるように構成された少なくとも１つの出口開口部とを備え、システムは、ガス源からのガスの流れを、少なくとも１つの入口開口部を通ってギャップに入り、ギャップを通過し、少なくとも１つの出口開口部を通ってギャップから空間外部へと出るように誘導し、それによって空間外部で生じる熱負荷による空間内の熱変動を減少させるように適合される。

[00010] 本発明の態様に従い、基板が通過する空間を熱的に絶縁する方法が提供され、方法は、空間外部で生じる熱負荷と空間との間に熱シールドを提供すること、及び、空間外部から熱シールドのギャップ内に入り、ギャップを通過し、ギャップから空間外部へと出るようにガスを誘導し、それによって空間外部で生じる熱負荷による空間内の熱変動を減少させることを含む。

[00011] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

本発明の実施形態に従ったリソグラフィ装置を示す図である。 本発明に従ったシステムを示す斜視図である。 本発明に従った熱シールドを示す断面図である。

[00012] 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したものである。この装置は、
− 放射ビームＢ（例えばＵＶ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成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡ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に接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
− 基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板Ｗ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、
− パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与え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）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、を備える。

[00013] 照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、或いはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[00014] 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。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。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。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。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。

[00015] 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付与す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、放射ビームに付与されるパターンは、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、放射ビームに付与されるパターンは、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。

[00016] 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（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）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、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。

[00017] 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。

[00018] 本明細書で示すように、本装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。或いは、装置は、（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）反射タイプでもよい。

[00019] 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。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。

[00020] 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ためのアジャスタＡＤを備えていてもよい。一般に、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。放射源ＳＯと同様、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成すると考えてもよいし、又は考えなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬをその上に搭載できるように構成することもできる。任意選択として、イルミネータＩＬは着脱式であり、（例えば、リソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって）別に提供されてもよい。

[00021] 放射ビームＢは、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。

[00022] 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。
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が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。
２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与さ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に対する基板テーブルＷＴ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。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ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。

[00023] 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。

[00024] 図２は、実施形態に従ったシステム１０の概略的な斜視図である。システム１０はリソグラフィ装置と共に、特にリソグラフィ投影装置、例えば図１を参照しながら上記で説明したようなリソグラフィ投影装置と共に使用するためのものである。図１に示されるように、システム１０は基板Ｗをリソグラフィ投影装置に提供するため、及び基板Ｗをリソグラフィ投影装置から取り出すためのものである。

[00025] システム１０は基板Ｗを処理するように構成される。実施形態において、システム１０は基板Ｗを前処理ユニットから受け取るように構成される。実施形態において前処理ユニットは、基板Ｗをクリーニングする、及び／又は基板Ｗにフォトレジストコーティングを印加するか、或いは他の方法で基板Ｗを露光用に準備する。基板Ｗは、システム１０の第１の空間１０５を通過する。実施形態において、基板Ｗは第１の空間１０５内にある間、温度を調節することができる。すなわち基板Ｗは、所定のターゲット設定ポイント温度範囲内でその温度を均等化及び調整することができる。第１の空間１０５内で基板Ｗが温度調節され、システム１０が接続されたリソグラフィ投影装置の準備が整うと、基板Ｗは第１の空間１０５の外のリソグラフィ投影装置へと移動される。

[00026] 実施形態において、基板Ｗはリソグラフィ投影装置内で結像された後、システム１０に戻され、第２の空間１０７を通過してシステム１０の外の後処理ユニットに渡される。実施形態において、後処理ユニットは、露光後ベークを適用する、及び／又は露光したフォトレジストを現像する、及び／又は基板又はフォトレジストによって保護されていない基板上の層をエッチングすることができる。

[00027] 実施形態において、システム１０は単一の空間のみを有し、第１の空間１０５及び第２の空間１０７に分かれていない。こうしたシステム１０はその他の点では本明細書で説明するものと同じである。

[00028] 実施形態において、システム１０の一部であり少なくとも部分的に第１及び第２の空間１０５、１０７内に収容されるアクチュエータは、基板Ｗを第１の空間１０５及び第２の空間１０７の内部及び外部に移動させるために使用される。実施形態において、基板Ｗを移動させるためのアクチュエータは、システム１０ではなく、リソグラフィ投影装置の一部である、且つ／又は、前処理ユニット及び／又は後処理ユニットの一部である。

[00029] 熱負荷は第１の空間１０５及び／又は第２の空間１０７外部で生じる可能性がある。例えば熱負荷は、モータ（加熱熱負荷）又はコンジット搬送冷却液（冷却熱負荷）などの電気コンポーネントから生じる可能性がある。こうした熱負荷は、第１の空間１０５及び／又は第２の空間１０７内の基板Ｗの温度又は温度均一性に悪影響を与える可能性がある。これは、エネルギーが熱負荷と基板Ｗとの間で伝達される導通、対流、及び／又は放射メカニズムを介して起こり得る。こうした熱負荷から第１の空間１０５及び／又は第２の空間１０７を熱的に絶縁するために、システム１０は熱シールド１１０を備える。

[00030] 熱シールド１１０は、第１の空間１０５及び／又は第２の空間１０７と、空間１０５／１０７の外部で生じる熱負荷と、の間に位置決めされる。熱シールド１１０は、少なくとも１つのハウジング壁によって画定されるハウジングの少なくとも一部を形成し得る。少なくとも１つのハウジング壁は、第１の空間１０５及び／又は第２の空間１０７を少なくとも部分的に囲む。実施形態において、熱シールド１１０は少なくとも１つのハウジング壁のうちの１つを形成する。

[00031] 図２の実施形態において、熱シールド１１０は、基板Ｗが通る通路用に少なくとも１つの基板開口部１３０、１４０、１５０を備える。図２の実施形態において、システム１０は、熱シールド１１０内に画定された３つの基板開口部１３０、１４０、１５０を備える。第１の基板開口部１３０は、システム１０の外部から第１の空間１０５内へ基板Ｗを渡すための開口部である。基板Ｗは、システム１０の外部から（例えば基板前処理ユニットから）熱シールド１１０を通って第１の空間１０５内へと移動可能である。

[00032] 基板Ｗは、第１の空間１０５から第２の基板開口部１４０を通ってリソグラフィ投影装置内へと移動可能である。

[00033] 実施形態において、基板Ｗはリソグラフィ投影装置内で結像された後、システム１０に戻される。基板Ｗは第３の開口部１５０を通って第２の空間１０７内へ渡される。基板Ｗは第２の空間１０７から、熱シールド１１０内の第１の基板開口部１３０を通ってシステム１０の外側に移動される。基板Ｗは第１の開口部１３０を通ってシステム１０の外へ渡された後、基板後処理ユニットへと提供される。

[00034] 次に熱シールド１１０の原理を、第２の基板開口部１４０の位置での熱シールド１１０の断面図である図３を参照しながら説明する。原理は、第１の空間１０５を熱的に遮へいすることに関して説明するが、原理は第２の空間１０７がどのように熱的に遮へいされるかに対しても等しく適用される。

[00035] 熱シールド１１０は第１の壁１１００及び第２の壁１２００を備える。ギャップ１３００は第１の壁１１００と第２の壁１２００の間にある。すなわち、第１の壁１１００と第２の壁１２００とは間隔が空けられている。第１の壁１１００は、第１の空間１０５と第２の壁１２００との間に位置決めされる。すなわち第２の壁１２００は、第１の空間１０５に対して第１の壁１１００の外側にある。

[00036] ギャップ１３００と流体連結している入口開口部１４００が提供される。入口開口部１４００は、ガス源３０からのガスの流れ２１２がギャップ１３００内に流入できるようにする。矢印１３１０は、ギャップ１３００を通るガスの流れを示す。ガスはギャップ１３００を通って流れる場合、エネルギーをシステム１０外部の大気から及び／又は第１の空間１０５から吸収するか、又はシステム１０外部の大気へ及び／又は第１の空間１０５へ放出し、それによって熱負荷を補償する。

[00037] 実施形態において、第１の壁１１００及び第２の壁１２００を互いに接続させるため及び／又は別々に保持するために、１つ以上のスペーサ１３５０がギャップ１３００内に存在し得る。スペーサ１３５０は、（第１の壁１１００及び第２の壁１２００の材料の熱伝導率係数に比べて）低い熱伝導率係数の材料で作成することができる。スペーサ１３５０の例示の材料は、熱可塑性エラストマ発泡体（ＴＰＥ）である。

[00038] 実施形態において、ガス源３０からのガスは熱的に調節できる（その温度を所定の設定ポイント温度範囲内となるように調整できる）。実施形態において、設定ポイント温度は、第１の空間１０５を通過する基板Ｗの設定ポイント温度と同じである。したがって、基板Ｗの温度における設定ポイント温度からのいかなる変動も、基板Ｗからエネルギーを得るか又は基板Ｗにエネルギーを渡すガスによって補償されることになる。

[00039] ガス源３０からのガスは、何らかの方法で入口開口部１４００に提供され得る。これは、ガス源３０と入口開口部１４００との間での１つ以上のコンジットの直接接続によるか、又は図に示されるように、ガスの流れ２１２を入口開口部１４００に提供するためにガス源３０からのガスが開口部アレイ２１０、２２０のうちの開口部２１０を通過することによるものとし得る。実施形態において、システム１０は、システム１０の一部ではないガス源３０からシステム１０へと延在する１本以上のコンジットを接続するためのコネクタ３１０を備え得る。ガス源３０からのガスは、ガス源３０の上流又は下流でその温度を調整及び／又は均等化することができる。ガスの温度は、システム１０のコンポーネントによって調整及び／又は均等化することができる。

[00040] 図２及び図３の実施形態では、１つの入口開口部１４００のみが示されている。入口開口部１４００は、計画では第１の空間１０５及び第２の空間１０７の外部を一周して延在する。実施形態において、複数の入口開口部１４００も提供され得る。複数の入口開口部１４００を、熱シールド１１０に沿って間隔を空けて提供することができる。実施形態において、各開口部２１０は入口開口部１４００と位置合わせされ得る。

[00041] 実施形態において、システム１０はガス源３０からのガスの流れ２１２を、少なくとも１つの入口開口部１４００を通ってギャップ１３００に入るよう誘導するように適合される。次いでガスは、ギャップ１３００を通り、ギャップ１３００を出て、少なくとも１つの出口開口部１５００を通って第１及び第２の空間１０５、１０７の外へと流れるように誘導される。ガスはギャップ１３００を通って流れる場合（１３１０）、熱シールド１１０の第１及び第２の壁１１００、１２００を熱的に調節する。少なくとも１つの出口開口部１５００を通ってギャップ１３００を出るガスは、第１の空間１０５の外側位置（例えばシステム１０の外側位置）へ出る。このようにして、第１の空間１０５外部で生じる熱負荷による第１の空間１０５内での熱変動は減少する。

[00042] 実施形態において、ギャップ１３００は１０ｍｍから２０ｍｍの間の幅Ｗ（ギャップ１３００を画定する、第１の壁１１００の外側表面１１２０と第２の壁１２００の内側表面１２２０との間の距離）を有する。幅Ｗが１０ｍｍ未満の場合、ギャップ１３００を通るガスの流れ１３１０に対する抵抗が大きくなりすぎる。幅Ｗが２０ｍｍよりも広い場合、ギャップ１３００内のガスの流れ１３１０の均一性が悪影響を受ける可能性がある。加えてリソグラフィ装置内の空間は限られており、ギャップの幅Ｗが広くなるとシステム１０の容積が有害に増加する。ギャップ１３００を通るガスの典型的な速度は０．１から０．５ｍ／ｓの間である。

[00043] 少なくとも１つの入口開口部１４００及び少なくとも１つの出口開口部１５００の位置は、第１の壁１１００の外側表面１１２０上及び第２の壁１２００の内側表面１２２０上でガスが新しいガスに置き換えられる割合を最大にするように選択できる。ギャップ１３００内のこのガスの流れは、例えば既知の技法を使用する有限要素解析を使用してシミュレートすることが可能であり、これを使用して少なくとも１つの入口開口部１４００及び少なくとも１つの出口開口部１５００の位置を調整し、システムの複雑さと、入口開口部１４００及び出口開口部１５００の場所と、第１の壁１１００の外側表面１１２０及び第２の壁１２００の内側表面１２２０のすべての部分でのガスリフレッシュ速度との間で、良好な妥協点を得ることができる。

[00044] ギャップ１３００を通るガスの流れ１３１０を最適化するために、少なくとも１つの出口開口部１５００に低圧源（図３では図示せず）を接続することができる。すなわち低圧源は、ギャップ１３００内のガス、及び／又はシステム１０の外側で接触している周囲のガス内の圧力よりも圧力が低い、真空源であってよい。これにより、ガスの流れ１３１０が出口開口部１５００の方向へと引き寄せられる。これを使用して、ギャップ１３００内のガスの流速及び／又は流れ方向、及び／又はガスのリフレッシュ速度を最適化することができる。出口開口部１５００に印加される圧力の低さが他の出口開口部１５００に印加される圧力の低さとは異なり得るため、ギャップ１３００内のガスの流れ１３１０のパターンに影響を与える。

[00045] 実施形態において、図３に示されるように、断面の蛇行経路１４５０は入口開口部１４００からギャップ１３００へと通じる。蛇行経路１４５０は、第１の壁１１００と第２の壁１２００との間のギャップ１３００に光が入るのを防ぐために提供される。これは、第１の壁１１００又は第２の壁１２００に突き当たることなく、入口開口部１４００を通ってギャップ１３００内まで延在し得る想像上の直線１４４０が存在しないように保証することによって達成される。これは、光がギャップ１３００内に入り、第１の壁１１００の外側表面１１２０及び第２の壁１２００の内側表面１２２０に熱負荷を加えるのを防ぐことから、有利である。

[00046] 図３の実施形態において、第２の基板開口部１４０が示されている。第２の基板開口部１４０は、基板Ｗが第１の空間１０５の外へ出る際に通る通路用に構成される。第１の基板開口部１３０及び第３の基板開口部１５０も同様に配置可能である。

[00047] 実施形態において、第２の基板開口部１４０は、少なくとも１つの出口開口部及び／又は入口開口部が第２の基板開口部１４０の縁部周辺で画定されているように見えるように、ギャップ１３００に対して開かれている。すなわち、ギャップ１３００内のガスの流れ１３１０の一部は第２の基板開口部１４０で（矢印１３１で示されるように）ギャップ１３００から流出し、ガスの流れ１３１０の一部は第２の基板開口部１４０を通り過ぎてギャップ１３００の残余部分内へと下った後、出口開口部１５００を通って外に出る。実施形態において、第２の基板開口部１４０はギャップ１３００に対して閉じている。

[00048] 実施形態において、第１の空間１０５は、システム１０のすぐ外側の大気に比べて高圧で（例えばシステム１０の外側で接触しているガスよりも高い圧力で）保持される。これにより、ガスの流れが第１の空間１０５内部から第２の基板開口部１４０を通ってシステム１０の外側に出ることが保証される。これにより、第１の基板開口部１３０を通過して第１の空間１０５に入るガスの流れに汚染物質が運び込まれる機会が低減される。

[00049] ガス源３０からのガスの通路用に他の開口部２２０が提供される。他の開口部２２０からのガスの流れは、ガスの流れを第１の空間１０５（及び第２の空間１０７）内に提供するように誘導される。これには、ギャップ１３００に提供されるガスと第１の空間１０５に提供されるガスがほぼ同じ温度であり、第１の空間１０５の熱安定性を向上させるのに役立つという利点がある。他の箇所で説明するように、第１の空間１０５に提供されるガスは、結果として第１の空間１０５内のガスの圧力を、システム１０のすぐ周囲の大気に接触しているガスの圧力よりも高くし得る。圧力の高さは約０．３から５Ｐａであり得る。結果として正味のガスの流出は、例えば基板開口部１３０、１４０、１５０を通って与えられる。しかしながら必ずしもこれに限らず、例えばガスはリソグラフィ投影装置から第３の基板開口部１５０を通って第２の空間１０７に流入し得る。

[00050] 実施形態において、開口部２１０、２２０は２次元アレイ開口部の形であり得る。開口部２１０、２２０の範囲は、計画ではシステム１０の範囲に等しいか又はそれより大きくてもよい。開口部２１０、２２０はプレート２００内に画定され得る。開口部２１０、２２０は、開口部２１０、２２０の単一チャンバアップストリームに流動的に接続され得、それによって開口部２１０、２２０の各々を通るガスの流れがほぼ均等化される。実施形態において、開口部２１０、２２０から出るガスの約５〜２０％がギャップ１３００に入る。

[00051] 第１の壁１１００と第２の壁１２００との間にギャップ１３００を提供することのみでは、熱シールド１１０の熱仕様を満たし得ない場合がある。したがって実施形態において、絶縁材料（第１の壁１１００及び第２の壁１２００の材料よりも熱伝導率が低い材料）の追加の層が提供され得る。第１の壁１１００及び第２の壁１２００は、第１の空間１０５と断熱材料１６００の層との間に提供され得る。断熱材料１６００の層は、第２の壁１２００の外側表面１２１０に固着され得る。実施形態において、断熱材料１６００は追加又は代替として、第１の空間１０５に向き合う第１の壁１１００の内側表面１１１０に固着される。実施形態において、断熱材料１６００の層は、Ｔｈｅｒｍａｆｌｅｘから入手可能なＴｈｅｒｍｏＳｍａｒｔ（商標）などの熱可塑性エラストマ発泡体（ＴＰＥ）又は他の押出架橋ポリエチレンであってよい。実施形態において、断熱材料１６００の層は１０から３０ｍｍの間の、望ましくは１５から２５ｍｍの間の厚みＴを有し得る。

[00052] 図２及び図３の実施形態は、ギャップ１３００内のガスの下方流れを示す。必ずしもこれに限る必要はなく、対流方向でのガスの上方流れがより好ましい場合もある。

[00053] 図示されたような実施形態において、基板Ｗが通過する空間は第１の空間１０５及び第２の空間１０７に分割される。第１の空間１０５と第２の空間１０７とを分離するために、分離壁１２０が提供され得る。したがってシステム１０は、少なくとも部分的に第１の空間１０５を取り囲み、使用中、取り付けられる基板Ｗが通過する、第１の区画に分割される。第２の区画は少なくとも部分的に第２の空間１０７を取り囲み、使用中、取り外される基板Ｗがこれを通過する。分離壁１２０は、絶縁材料の層を備えるか又は備えない図３に示されたような熱シールドであっても、又はそうでなくてもよい。

[00054] 実施形態において第１の空間１０５に向き合う第１の壁１１００の内側表面１１１０及び／又は第１の壁１１００の外側表面１１２０は、０．７〜１０μｍの間の波長域内で０．５未満、望ましくは０．３未満、より望ましくは０．１５未満の放射率係数（表面が放射するエネルギーの、同じ温度で完全な黒体が放射するエネルギーに対する比）を有し得る。このようにして、熱シールド１１０の温度が第１の空間１０５内の基板Ｗの温度と異なる場合、第１の壁１１００の内部表面１１１０からの放射によって、第１の空間１０５へ／からわずかなエネルギーが伝達されることになる。第１の壁の内側表面１１１０の放射率は、表面処理（例えば研磨）によって、又はコーティングの塗布によって調整可能である。第１の壁１１００と第２の壁１２００との間でのエネルギーの伝達を避けるために、第１の壁１１００の外側表面１１２０及び／又は第２の壁１２００の内側表面１２２０は、０．５未満、望ましくは０．３未満、最も望ましくは０．１５未満の放射率係数を有するものとされる。

[00055] 上記の実施形態のうちの少なくとも１つに従ったシステムは、投影ビームを使用して基板が照射されるデバイス製造方法で使用可能である。

[00056] 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。

[00057] 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。

[00058] 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、３５５ｎｍ、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。

[00059] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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。

[00060] 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。

[00061] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、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 (12)

1. リソグラフィ装置と共に使用するシステムであって、
   前記システムは、基板を処理するとともにガス源に結合され、
   前記システムは、前記基板が通過する空間と、前記空間外部で生じる熱負荷から前記空間を熱的に絶縁するための熱シールドと、を備え、
   前記熱シールドは、
   それらの間にギャップを伴う第１の壁及び第２の壁であって、前記第１の壁は前記空間と前記第２の壁との間に位置決めされる、第１の壁及び第２の壁と、
   前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガス源からのガスの流れを前記空間外部から前記ギャップ内に流入させる少なくとも１つの入口開口部と、
   前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガスの流れを前記ギャップから前記空間外部へと流出させる少なくとも１つの出口開口部と、
   前記第１の壁及び前記第２の壁を通る基板開口部であって、前記ギャップに対して開かれている基板開口部と、を有し、
   前記システムは、前記ガス源からのガスの流れを、前記少なくとも１つの入口開口部を通過させて前記ギャップに流入させ、前記基板開口部を通過させ、前記少なくとも１つの出口開口部を通過させて前記ギャップから前記空間外部へと流出させるように誘導し、それにより、前記空間外部で生じる前記熱負荷による前記空間内の熱変動を減少させる、システム。
2. 前記システムは、前記ガス源からの前記ガスの流れが開口部のアレイを通過するように構成され、
   前記開口部のアレイのうちの少なくとも１つの開口部は、ガスの流れを前記少なくとも１つの入口開口部に提供するように位置決めされ、
   前記開口部のアレイのうちの少なくとも１つの開口部は、ガスの流れを前記空間の少なくとも一部に提供するように位置決めされ、
   前記ギャップ及び前記空間に流入するガスは、ほぼ同じ温度である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の壁は、前記ギャップに向き合う第１の表面を有し、
   前記第１の壁は、前記空間に向き合う第２の表面を有し、
   前記第１の表面及び／又は前記第２の表面のうちの少なくとも１つは、０．７から１０μｍの間の波長域内で０．５未満の放射率係数を有する、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記第１及び／又は第２の壁の材料よりも熱伝導性が低い断熱材料の層を更に備え、前記熱シールドは、前記断熱材料の層と前記空間との間に位置決めされ、
   及び／又は、
   前記システムに接触し取り囲むガスの周囲圧力に比べて低い圧力を前記ギャップに印加するために前記少なくとも１つの出口開口部に取り付けられた低圧源を更に備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記空間を少なくとも部分的に取り囲むために少なくとも１つのハウジング壁によって画定されるハウジングを更に備え、
   前記熱シールドは、前記少なくとも１つのハウジング壁のうちの１つを形成する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記熱シールドは、前記第１の壁及び前記第２の壁を通る基板開口部を更に備え、
   前記基板開口部は、基板が前記空間の内又は外へ通過するように構成され、
   前記基板開口部は、前記少なくとも１つの出口開口部のうちの１つが前記基板開口部の縁部周辺で画定されるように、前記ギャップに対して開かれている、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 基板を処理する基板ローダであって、
   前記処理は、前記基板をリソグラフィ投影装置内に取り付けること、及び／又は、前記基板をリソグラフィ投影装置から取り外すこと、のうちの少なくとも１つを含み、
   前記基板ローダは、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムを備える、基板ローダ。
8. 前記システムは、第１の区画及び第２の区画を備え、
   前記第１の区画は、使用中、取り付けられる前記基板が通過する空間の一部を少なくとも部分的に取り囲み、
   前記第２の区画は、使用中、取り外される前記基板が通過する前記空間の一部を少なくとも部分的に取り囲む、請求項７に記載の基板ローダ。
9. 基板が通過する空間を熱的に絶縁する方法であって、
   前記空間外部で生じる熱負荷と前記空間との間に、それらの間にギャップを伴う第１の壁及び第２の壁を備える熱シールドを提供することと、
   前記第１の壁及び前記第２の壁を通る基板開口部であって、前記ギャップに対して開かれている基板開口部を提供することと、
   ガスを、前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定された少なくとも１つの入口開口部を通過させて前記空間外部から前記熱シールドのギャップ内に流入させ、前記基板開口部を通過させ、前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定された少なくとも１つの出口開口部を通過させて前記ギャップから前記空間外部へと流出させるように誘導し、それにより、前記空間外部で生じる前記熱負荷による前記空間内の熱変動を減少させることと、
   を含む、方法。
10. リソグラフィ装置を使用して基板上に放射のパターン化されたビームを投影することを含むデバイス製造方法であって、
    前記基板が通過する空間は、請求項９に記載の方法を使用して熱的に絶縁される、デバイス製造方法。
11. リソグラフィ装置と共に使用するシステムであって、
    前記システムは、基板を処理するとともにガス源に結合され、
    前記システムは、前記基板が通過する空間と、前記空間外部で生じる熱負荷から前記空間を熱的に絶縁するための熱シールドと、を備え、
    前記熱シールドは、
    それらの間にギャップを伴う第１の壁及び第２の壁であって、前記第１の壁は前記空間と前記第２の壁との間に位置決めされる、第１の壁及び第２の壁と、
    前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガス源からのガスの流れを前記空間外部から前記ギャップ内に流入させる少なくとも１つの入口開口部と、
    前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガスの流れを前記ギャップから前記空間外部へと流出させる少なくとも１つの出口開口部と、を有し、
    前記システムは、前記ガス源からのガスの流れを、前記少なくとも１つの入口開口部を通過させて前記ギャップに流入させ、前記ギャップを通過させ、前記少なくとも１つの出口開口部を通過させて前記ギャップから前記空間外部へと流出させるように誘導し、それにより、前記空間外部で生じる前記熱負荷による前記空間内の熱変動を減少させ、
    前記システムは、前記ガス源からの前記ガスの流れが開口部のアレイを通過するように構成され、
    前記開口部のアレイのうちの少なくとも１つの開口部は、ガスの流れを前記少なくとも１つの入口開口部に提供するように位置決めされ、
    前記開口部のアレイのうちの少なくとも１つの開口部は、ガスの流れを前記空間の少なくとも一部に提供するように位置決めされ、
    前記ギャップ及び前記空間に流入するガスは、ほぼ同じ温度である、システム。
12. リソグラフィ装置と共に使用するシステムであって、
    前記システムは、基板を処理するとともにガス源に結合され、
    前記システムは、前記基板が通過する空間と、前記空間外部で生じる熱負荷から前記空間を熱的に絶縁するための熱シールドと、を備え、
    前記熱シールドは、
    それらの間にギャップを伴う第１の壁及び第２の壁であって、前記第１の壁は前記空間と前記第２の壁との間に位置決めされる、第１の壁及び第２の壁と、
    前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガス源からのガスの流れを前記空間外部から前記ギャップ内に流入させる少なくとも１つの入口開口部と、
    前記第１の壁及び前記第２の壁によって画定され、前記ガスの流れを前記ギャップから前記空間外部へと流出させる少なくとも１つの出口開口部と、を有し、
    前記システムは、前記ガス源からのガスの流れを、前記少なくとも１つの入口開口部を通過させて前記ギャップに流入させ、前記ギャップを通過させ、前記少なくとも１つの出口開口部を通過させて前記ギャップから前記空間外部へと流出させるように誘導し、それにより、前記空間外部で生じる前記熱負荷による前記空間内の熱変動を減少させ、
    前記熱シールドは、前記第１の壁及び前記第２の壁を通る基板開口部を更に備え、
    前記基板開口部は、基板が前記空間の内又は外へ通過するように構成され、
    前記基板開口部は、前記少なくとも１つの出口開口部のうちの１つが前記基板開口部の縁部周辺で画定されるように、前記ギャップに対して開かれている、システム。

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