JP6513797B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年６月５日に出願された欧州特許出願第１４１７１３９４．１号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。

本発明は、リソグラフィ装置に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個別の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板には網状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向と平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。

気体環境で動く例えば基板テーブルまたはパターニングデバイス用支持構造といったリソグラフィ装置における物体は、音響外乱、いわゆる音響圧力波、例えば音響ノイズを生成することができる。装置内での音響外乱は、基板またはパターニングデバイスのような物体の位置決めに誤差をもたらす外乱力を生じさせ、これはオーバレイまたはその他の結像誤差につながる。こうした位置決め誤差は、位置決めされている物体に直接作用する音響外乱によって、または、間接的に、例えば、グリッドエンコーダ型または干渉計位置決めシステムまたはアライメントセンサといった測定システムに影響する音響外乱によって、生じうる。

ＵＳ２０１２／０２４２２７１Ａ１は、物体テーブルの位置決めへのノイズの影響を、ノイズを検知してその検知されたノイズを物体の位置決め制御において考慮に入れることによって、最小化する手法を開示する。また、ヘルムホルツ共鳴器のような受動ダンパーが特定の周波数の振動を減衰させるよう投影システムに隣接して配置されうることが示唆されている。しかしながら、これらの手法は起こりうるあらゆる音響外乱に対処するわけではない。

望まれるのは、リソグラフィ装置における振動を緩和する代替的な手法を提供することである。

本発明のある態様によると、所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
気体の容積をもつコンパートメントと、
前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
前記音響外乱を減衰させるよう配設された音響ダンパーと、を備え、
前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設されている装置が提供される。
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。

リソグラフィ装置を示す。 音響減衰デバイスを示す。 他の音響減衰デバイスを示す。 基板ステージコンパートメントの平面（上面）図を示す。 図４の基板ステージコンパートメントの側面図を示す。 他の基板ステージコンパートメントを示す。 音響減衰デバイスが搭載された基準フレームの一部を示す。 使用可能な貫通孔の代替的な形状を示す。 他の代替的な貫通孔の形状を示す。 多孔プレートを示す。 音響ダンパーの３つの例についての相対吸収のグラフである。 ヘルムホルツ共鳴器に基づく音響ダンパーを概略的に示す。 ヘルムホルツ共鳴器に基づく別の音響ダンパーを示す。 ヘルムホルツ共鳴器に基づく別の音響ダンパーを示す。 ヘルムホルツ共鳴器に基づく別の音響ダンパーを示す。 ヘルムホルツ共鳴器と多孔プレートを組み合わせた音響ダンパーを示す。

図１は、本発明のある実施の形態に係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、または、他の適する放射）を調整するよう構成されている照明システム（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を支持するよう構成され、いくつか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構成されている第１位置決め装置ＰＭに接続されているマスク支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。また、この装置は、基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持部」を含む。さらに、この装置は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。

照明システムは、放射の方向や形状の調整、または放射の制御のために、各種の光学素子、例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはその他の形式の光学素子、若しくはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

マスク支持構造は、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）。支持構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いることができる。マスク支持構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。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に対して所望の位置にあることを保証してもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用可能ないかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合のように、放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよい。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成される集積回路などのデバイスにおける特定の機能層に対応する。

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、マスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜可能であるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に関して又は液浸液の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影システムをも包含するよう広く解釈されるべきであり、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む。本書における「投影レンズ」との用語の使用はいかなる場合も、より一般的な用語である「投影システム」と同義とみなされうる。

図示されるように、本装置は、（例えば透過型マスクを用いる）透過型である。これに代えて、本装置は、（例えば、上述の形式のプログラマブルミラーアレイ、または反射型マスクを用いる）反射型であってもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれより多くの基板テーブルまたは「基板支持部」（及び／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持部」）を有する形式のものであってもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルまたは支持部は並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたは支持部が露光のために使用されている間に１以上の他のテーブルまたは支持部で準備工程が実行されてもよい。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で投影システムと基板との間の空間を満たすよう覆われうる形式のものであってもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムとの間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されてもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増大させるために使用することができる。本書で使用される「液浸」との用語は、基板等の構造体が液体に浸されなければならないことを意味するのではなく、液体が投影システムと基板との間に露光中に配置されることを意味するにすぎない。

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取る。例えば放射源がエキシマレーザである場合には、放射源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは、適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを例えば含むビーム搬送系ＢＤを介して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと受け渡される。あるいは放射源が例えば水銀ランプである場合には、放射源はリソグラフィ装置と一体の部分であってもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと総称されてもよい。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するよう構成されているアジャスタＡＤを含んでもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）を調整することができる。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ等その他の各種構成要素を含んでもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために使用されてもよい。

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）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、パターニングデバイスによりパターン形成される。マスクＭＡを横切った放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦する。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）により、例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）は、例えばマスクライブラリの機械検索後または走査中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般にマスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これ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、マスクＭＡに複数のダイが設けられる場合にはマスクアライメントマークがダイ間に配置されてもよい。

リソグラフィ装置において望まれるのは、高スループット、すなわち多数枚の基板が単位時間あたりに露光されることを実現することである。高スループットを実現するために、ウェーハテーブルおよびマスク支持構造が高速および高加速度で動かされる。装置の他の構成要素も速く動かされる。これらの動く物体は音響外乱例えばノイズを生じさせる。こうした音響外乱は、マスク及び／又は基板への直接の作用を通じて、または、間接的に、例えばマスク及び／又は基板の位置決めの制御に使用される測定システムを妨げることによって、マスク及び／又は基板の位置決めに影響する。したがって、望まれるのは、マスク支持構造及び／又は基板テーブルの近傍における音響外乱を最小化することである。

例えば基板テーブルは、基板ステージコンパートメントと呼ばれる概ね立方体状の区画内を動く。基板ステージコンパートメントは、気体、例えば極めて清浄な乾燥空気または不活性ガスで満たされている。基板を露光するのに非常に短い波長の放射を用いるリソグラフィ装置においては、放射ビームによって横切られるリソグラフィ装置の部分例えば基板ステージコンパートメントは、その非常に短い波長の放射の吸収を最小化するよう低圧の気体例えば水素またはヘリウムで満たされていてもよい。この低圧は「真空」環境と呼ばれてもよいが、本発明はリソグラフィ装置の部分における気体圧力が音響外乱を伝えるのに充分であれば適用可能である。

基板ステージコンパートメントは、下側がベースフレームによって、及び／又は基板テーブルを駆動する平面モータのマグネットプレートによって定められ、上側が基準フレームによって定められ、側部が取り外し可能なコンパートメントの壁及び／又はベースフレームの部分によって定められていてもよい。

単純な立方体状コンパートメントは、軸モード、対角モード、接線モード、および斜めモードを含む多くの音響モードを有する。一般に、閉空間における音響モードは、定常圧力波であり、典型的には、基本周波数を理論的に計算することができる規則的な形状の空間における要素定常圧力波の線形結合である。しかしながら、リソグラフィ装置においては１以上の高速に動く基板テーブルが存在し、これはコンパートメントの総容積に比して顕著な大きさをもつので、状況が大変に複雑となる。基板ステージコンパートメントの音響モードの大きさ及び／又は周波数は、基板ステージコンパートメント内での基板テーブルの時々刻々の位置に依存して変わる。

基板を露光する様々なレシピごとに基板テーブルの様々な動きを伴うので、基板ステージコンパートメント内に様々な音響モードが励起されうる。基板ステージの位置検知システムだけでなく、基板を特徴付けるために用いられる各種のセンサ（例えばレベルセンサまたはアライメントセンサ）も音響外乱に敏感である。様々なセンサが振動の様々な周波数に敏感である。また、基板ステージコンパートメントを画定する装置の部分は平坦ではなく、装置の種々の構成要素が基板ステージコンパートメント内に突き出している。したがって、基板ステージコンパートメントの音響モードを理論的に決定するのは困難である。また、リソグラフィ装置が動作するときにどのモードが励起されるのかを予測することも、どのモードが最も有害な作用をもつのかを予測することも、困難である。

それにもかかわらず、本発明者らが究明したのは、約５０から約７０ヘルツまでの範囲にある低周波数限界より小さい周波数をもつ音響外乱は、その低周波数限界より大きい周波数をもつ音響外乱よりも、装置の性能への有害性が低いということである。感度の上限は、装置の様々な種類、とりわけ、種々のセンサによる計測に要する時間によって変わる。ある実施の形態においては、音響振動への感度が約２００から３００ヘルツにまで広がる。他のある実施の形態においては、音響外乱への感度が約１０００ヘルツにまで広がる。

約５０ヘルツまたは約７０ヘルツから約２００ヘルツまたは約１０００ヘルツまでの範囲にある周波数をもつ外乱を顕著に減衰させるために従来の音減衰材料を使用したとすると、大量の材料が必要となるであろう。有効であるためには、従来の音減衰材料が、減衰すべき波長の８分の１好ましくはその波長の４分の１に等しいかそれより大きい厚さをもつ層として設けられるべきである。よって、従来の音減衰材料を使用したとすると、約２００ｍｍから６００ｍｍの厚さの層が必要とされ、これは許容できないほどに装置サイズを増加させるであろう。

本発明は、コンパートメントの詳細なモードが評価される必要はないという洞察に少なくとも部分的に基づく。むしろ、コンパートメント内の気体は、動く部分によって気体に作用する力をグリッドプレートやセンサのような敏感な部分に伝達することを可能にする伝達経路とみなすことができる。伝達経路は強い周波数依存性がある。本発明は、問題があると決定された周波数での減衰を提供することを提案する。

図２は、ある実施の形態に係る音響ダンパーを示す。音響ダンパーは、チャンバ１００を備え、その１つの壁が複数の貫通孔１０２を有する多孔プレート１０１によって形成されている。一列の貫通孔１０２だけが示されているが、ある実施の形態においては、貫通孔１０２は、多孔プレート１０１の大半または全体にわたる二次元パターンで分布している。多孔プレート１０１は、周囲の気体を通じて伝わる音響外乱を減衰させることが望まれるリソグラフィ装置のコンパートメント、例えば基板ステージコンパートメントまたはマスクステージコンパートメントと連通している。コンパートメントは、少なくとも１つの可動物体たとえば基板ステージまたはパターニングデバイス用支持構造を収容する。音響ダンパーは、周波数の範囲をもつ音響外乱を減衰させるのに有効である。音響ダンパーが有効である周波数の範囲は、種々のパラメータ、とりわけ、プレートの厚さｔ_１、多孔プレート１０１の総面積（すなわち、貫通孔の面積を含む多孔プレートの一方の主表面の面積であり、矩形の多孔プレートについては長さと幅の積）に対する貫通孔１０２の総面積の比、貫通孔１０２の直径ｄ_１、及び、貫通孔１０２の空間分布によって定められる。ある実施の形態においては、種々のパラメータの値が、装置の部分が敏感な特定の周波数又はリソグラフィ装置の動作中に最も励起される特定の周波数の音響外乱を減衰させるよう選択されることができる。

ある実施の形態に係る音響ダンパーは、チャンバ１００の寸法よりもかなり長い波長をもつ音響外乱を減衰させることが可能である。なぜなら音響ダンパーが、減衰をもつ質量ばね系として働くからである。チャンバ１００内の気体は、貫通孔１０２のサイズが小さいためにチャンバ１００に有効に閉じ込められていることから、圧縮可能でありバネとして働く。多孔プレート１０１の外側（すなわちコンパートメント側）の音響外乱は、貫通孔１０２を通じたチャンバ１００の内外への気体の動きを強制する。貫通孔１０２を通じて動く気体の慣性が質量として働く。貫通孔１０２を通過する気体における粘性および熱的な相互作用は、散逸され熱に変換される音響エネルギーを生じさせるので、減衰効果を有する。ある実施の形態においては、貫通孔１０２の寸法は、音響境界層厚さと同程度である。

ある実施の形態においては、貫通孔１０２の直径ｄ_１は、０．５ｍｍより大きく、望ましくは０．７５ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、直径ｄ_１は、１．５ｍｍより小さく、望ましくは１．２５ｍｍより小さい。

ある実施の形態においては、多孔プレート１０１の厚さｔ_１は、１ｍｍより大きく、望ましくは２ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、厚さｔ_１は、約５ｍｍより小さく、望ましくは４ｍｍより小さい。

ある実施の形態においては、プレート多孔率、すなわち多孔プレート１０１の総面積に対する貫通孔１０２の総面積の比は、０．２５％より大きく、望ましくは０．３５％より大きい。ある実施の形態においては、プレート多孔率は、約１％より小さく、望ましくは０．６％より小さい。

ある実施の形態においては、多孔プレート１０１およびチャンバ１００の長さおよび幅ｌ_１、ｌ_２はそれぞれ、１００ｍｍより大きく、望ましくは４００ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、長さおよび幅ｌ_１、ｌ_２はそれぞれ、約１ｍより小さく、望ましくは６００ｍｍより小さい。ある実施の形態においては、チャンバ１００の高さｈ_１は、３０ｍｍより大きく、望ましくは５０ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、高さｈ_１は、２００ｍｍより小さく、望ましくは１００ｍｍより小さい。ある実施の形態においては、多孔プレート１０１は、１０^−２ｍ^２から１ｍ^２までの範囲にある面積を有する。ある実施の形態においては、チャンバ１００は、１０^−４ｍ^３から０．２ｍ^３までの範囲にある容積を有する。

チャンバ１００の側壁１０６および後壁１０７は、クリーンルーム環境に適合する任意の材料、例えばステンレス鋼またはアルミニウム等の金属から形成されることができる。また多孔プレート１０１も、クリーンルーム環境に適合する任意の材料、例えばステンレス鋼またはアルミニウム等の金属から形成されることができる。貫通孔１０２は、プレス加工、ドリル加工、エッチング、またはレーザビーム切削など任意の方法で形成されることができる。チャンバ１００の側壁１０６、後壁１０７、および多孔プレート１０１は、ある実施の形態においては、リソグラフィ装置の他の部分に組み込まれることができる。

必須ではないが、多孔質材料１０３の本体が減衰効果を増加するためにチャンバ１００内に設けられている。多孔質材料１０３は、クリーンルーム環境に適合する任意の材料、例えば低脱ガス性でパーティクル放出を無視し得る材料を備えてもよい。適切な材料の例には、焼結金属、金属フォーム、金属ウールが含まれる。ある実施の形態においては、多孔質材料１０３は、それを通じた気体流れを最大化するよう多孔プレート１０１に隣接し平行な層として配置される。多孔質材料１０３は、音響波の結果として貫通孔１０２を流れる気体を減衰する粘性流を増加することによって、減衰効果を高める。

図３は、他の実施の形態に係る音響ダンパー１００ａを示す。音響ダンパー１００ａは音響ダンパー１００と類似しており、共通部分は簡明化のために再説明をしない。とくに、音響ダンパー１００ａの寸法ｌ_３、ｌ_４、ｈ_２は、音響ダンパー１００の対応する寸法と同じであってもよい。

音響ダンパー１００ａは、多孔プレート１０１の外側に、そこから距離ｓ_１を隔てた第２多孔プレート１０４を有する。ある実施の形態においては、ｓ_１は、約１０ｍｍより小さい。ある実施の形態においては、ｓ_１は、約７ｍｍより小さい。ある実施の形態においては、ｓ_１は、約１ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、ｓ_１は、約３ｍｍより大きい。第２多孔プレート１０４は、直径ｄ_２およびピッチｐ_２を有する第２貫通孔１０５を有する。直径ｄ_２およびピッチｐ_２の少なくとも一方は、多孔プレート１０１の直径ｄ_１およびピッチｐ_１と異なる。

ある実施の形態においては、貫通孔１０５の直径ｄ_２は、０．５ｍｍより大きく、望ましくは０．７５ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、直径ｄ_２は、１．５ｍｍより小さく、望ましくは１．２５ｍｍより小さい。

ある実施の形態においては、第２多孔プレート１０４の厚さｔ_２は、１ｍｍより大きく、望ましくは２ｍｍより大きい。ある実施の形態においては、厚さｔ_２は、約５ｍｍより小さく、望ましくは４ｍｍより小さい。

ある実施の形態においては、第２多孔プレート１０４のプレート多孔率、すなわち第２多孔プレート１０４の総面積に対する第２貫通孔１０５の総面積の比は、０．２５％より大きく、望ましくは０．３５％より大きい。ある実施の形態においては、第２多孔プレート１０４のプレート多孔率は、約１％より小さく、望ましくは０．６％より小さい。

第２多孔プレート１０４を追加することによって、音響ダンパー１００ａにより提供される音響減衰の周波数依存性を制御することができる。均一の直径および均一のピッチの穴を有する単一のプレートをもつ音響ダンパーは、１つの中心周波数に中心付けられた主たる吸収ピークをもつ周波数依存性の吸収曲線をもたらす傾向にある。異なる直径ｄ_２及び／またはピッチｐ_２の第２貫通孔１０５をもつ第２多孔プレート１０４を導入することで、吸収ピークの中心周波数をシフトし、または吸収ピークを広げることができる。第２多孔プレート１０４の導入は、単一の多孔プレートをもつ音響ダンパーに比べて吸収ピークを小さくする効果をもちうるが、外乱の振幅が大きい周波数またはリソグラフィ装置が特に敏感な周波数に吸収ピークを有用にシフトさせうる。

図４および図５はそれぞれ、音響ダンパーが設けられた基板ステージコンパートメント１０００の平面図および側面図を示す。基板ステージコンパートメント１０００の２つの側壁１００１、１００３は、ベースフレームの部品によって形成されている。ベースフレームは、リソグラフィ装置の種々の部分に構造的な支持を提供する役割を果たす。ある実施の形態においては、ベースフレームは、固定された構造物である。ある実施の形態に係る音響ダンパー１００−１は、ベースフレームの一部分によって形成された基板ステージコンパートメントの側壁１００４に一体化されることができる。基板ステージコンパートメント１０００の他の側壁１００２、１００４は、取り外し可能な壁によって形成されていてもよい。取り外し可能な壁は、基板ステージコンパートメント１０００内に収容された構成要素へのアクセス例えばサービスまたはメンテナンスを可能にするよう取り外し可能である。それら取り外し可能な壁は構造物をなす必要はなく、音響ダンパー１００−２が１つの取り外し可能な壁の全ての領域またはほとんど全ての領域に一体化されてもよい。ある実施の形態においては、ある取り外し可能な壁が複数の音響ダンパーを収容する。

音響ダンパー１００−２は、多孔プレート１０１が隣接する側壁１００２または１００４と垂直ではないように配設されてもよい。多孔プレート１０１は、隣接側壁に対する垂直面に対して１°から５°までの範囲にある角度をなして配設されてもよい。多孔プレート１０１を隣接する側壁に対し非垂直に配設することによって、基板ステージコンパートメントにおける共鳴モードの数が減少する。

この実施の形態における基板ステージコンパートメント１０００の上側は、基準フレームＲＦによって形成されている。露光ステーションＥＳにて基準フレームＲＦは、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂに設けられたエンコーダヘッドと組み合わされて基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂの位置及び／または変位を測定するために使用されるグリッドプレートＧＰとともに、投影システムＰＳを支持する。計測ステーションＭＳには露光前に基板を特徴付けるために使用される種々のセンサが設けられている。これらのセンサには、レベルセンサＬＳおよびアライメントセンサＡＳが含まれうる。またグリッドプレートＧＰも、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂの位置の測定において使用されるために設けられている。その他の構成要素も基板ステージコンパートメント１０００の上部に設けられうるが、明確化のために省略されている。例えば、液浸リソグラフィ装置においては液体供給システムが投影システムＰＳの下部周囲に設けられている。ある代替的な実施の形態においては、１つの基板テーブルＷＴおよび１つの較正ステージが設けられる。

基板ステージコンパートメント１０００の上部に設けられた種々の構成要素のために、音響ダンパーを設けるための空間が大きくないかもしれない。しかしながら、音響ダンパー１００−３は、基準フレームＲＦにおいて投影システムＰＳとセンサとの間に設けることができる。音響ダンパーは、減衰すべき音響モードの波腹またはその近傍にあれば最も効果的である。本発明者らは、ある実施の形態においては、最も問題のあるいくつかの音響モードが基板ステージコンパートメント１０００の長手方向中心またはその近傍に波腹を有することを究明した。また音響ダンパーはグリッドプレートＧＰの背後または上方に設けられてもよい。

基板ステージコンパートメント１０００の底部は、ある実施の形態においては、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂを位置決めするのに使用されるマグネットプレートＭＰによって大半が形成されている。基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂ用の位置決めシステムＰＷは、マグネットプレートＭＰに対し力を作用させるよう電圧印加されるコイルを有する平面モータを含んでもよい。マグネットプレートＭＰは、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂの移動範囲にわたって実質的に連続している必要がある。音響ダンパー１００−４は、磁石を設ける必要のないマグネットプレートの部分に組み込まれることができる。これに代えて、またはこれとともに、音響ダンパーは、マグネットプレートＭＰのすぐ外側に設けられ、マグネットプレートＭＰにおける開口部を通じて基板ステージコンパートメント１０００の主要部と連通していてもよい。その他の開口部が例えば温度調節の目的で基板ステージコンパートメント１０００を通じた気体流れを可能とするために設けられてもよい。

他の基板ステージコンパートメントの一部が図６に示されている。この実施の形態においては、基板テーブルＷＴの位置及び／または変位を測定するのに使用されるエンコーダヘッドＥＨおよびグリッドプレートＧＰの構成が反転している。言い換えれば、グリッドプレートＧＰが基板テーブルＷＴに取り付けられ、エンコーダヘッドＥＨが基準フレームＲＦ及び／または投影システムＰＳに取り付けられている。こうした構成においては、基準フレームＲＦ上または内部に音響ダンパー１００−５のための十分な場所がある。したがって、ある実施の形態は、グリッドプレートが基板テーブルＷＴに設けられる構成とともに使用されるとき、きわめて効果的である。

図７は、空間がより制約されている場合に有用な音響ダンパー１００−６の構成を示す。図７の構成においては、通路２０が、コンパートメントの側壁を貫通して、または、コンパートメントの境界を形成する基準フレームＲＦのような構成要素を貫通して、設けられている。通路２０は空間２１へとつながっている。音響ダンパー１００−６は、空間２１に隣接して設けられている。通路２０および空間２１の形状および構成は、装置のその他の所与の構成要素に都合がよい任意の構成で設けることができる。図７の構成は、基板ステージコンパートメント１０００と直接に隣接していないが例えば投影システムに隣接して利用可能な場所があるリソグラフィ装置において有用である。

ある実施の形態においては、複数の音響ダンパーが、コンパートメント例えば基板ステージコンパートメント１０００またはマスクステージコンパートメントと隣接して配設され又は連通している。複数の音響ダンパーのうち少なくとも一部は、例えば、異なる寸法、異なる大きさの貫通孔、及び／または異なる貫通孔ピッチを有することによって、複数の音響ダンパーのうち他の一部とは異なる周波数依存吸収特性を有するよう構成されている。

図２および図３は、多孔プレート１０１、１０４における貫通孔１０２、１０５を円形として示す。円形の貫通孔は非常に容易に製造することができる。しかし、貫通孔が円形であることは必須ではなく、他の形状を使用することも可能である。図８および図９は２つのそうした代替的な形状、矩形１０２’および星形１０２’’を示す。図８および図９のような非円形の形状を有する貫通孔は、等しい面積の円形貫通孔に比べて減衰効果を高めることができる。なぜなら非円形の形状はより長い周長を有し、これが貫通孔を通じて流れる気体における粘性減衰を高めるからである。

図１０は、多孔プレート１０１および第２多孔プレート１０４の一方または両方の代わりに使用可能な他の多孔プレート１０８を示す。多孔プレート１０８は、二群の貫通孔、例えば貫通孔１０２および貫通孔１０５を備える。貫通孔１０２は、直径ｄ_１およびピッチｐ_１を有する。貫通孔１０５は、直径ｄ_２およびピッチｐ_２を有する。直径ｄ_２およびピッチｐ_２の少なくとも一方が直径ｄ_１およびピッチｐ_１と異なる。２枚の多孔プレートを有する図３の構成と同様に、多孔プレート１０８を使用することによって、より低い周波数に吸収ピーク（ただし、より低いピーク吸収かもしれない）を提供することができる。

図１１は、３つの例の音響ダンパーについて周波数の関数として吸収係数を示すグラフである。

線Ｃは、プレート多孔率が０．５１％、貫通穴の直径が０．８５ｍｍ、プレート厚さが３．０ｍｍの多孔プレートを有する音響ダンパーについての周波数依存吸収係数を示す。示されるように、吸収係数は２５０ヘルツよりわずかに大きい周波数で１に近いピークをもつ。ピークはかなり広く、その吸収係数は約２２０ヘルツからほぼ３００ヘルツまで０．８より大きい。３００ヘルツを超えると吸収係数には多数の小ピークと谷がある。

線Ｂは、プレート多孔率が０．４３％、貫通穴の直径が１．１０ｍｍ、プレート厚さが３．０ｍｍの多孔プレートを有する音響ダンパーについての周波数依存吸収係数を示す。この場合、吸収係数は約２２０ヘルツの周波数で１に非常に近いピークに達する。ピークは例Ａのピークに比べると少し狭く、その吸収係数は２００ヘルツの少し下から２５０ヘルツの少し上まで０．８を超える。

線Ａは、５ｍｍの隙間をあけて例ＢおよびＣ両方の多孔プレートを有する音響ダンパーについての周波数依存吸収係数を示す。ピーク吸収は０．９より少し下に減少するが、吸収ピークの周波数は約１７５ヘルツにシフトされている。

ヘルムホルツ共鳴器に基づく音響ダンパーが図１２に概略的に示されている。音響ダンパー３０は、減衰すべき音響外乱が存在するコンパートメント例えば基板ステージコンパートメント１０００に導管３２（「首」とも称されうる）を通じて接続された空洞３１を備える。多孔質材料３３が導管３２に隣接して空洞３１内に配置されている。音響ダンパー３０は、上述の多孔プレートを使用する音響ダンパーと同様の原理で動作する。多孔質材料３３は、多孔質材料１０３と同一の材料を備えてもよい。コンパートメントにおける音響外乱に応答して空洞３１内の圧縮性気体３４がバネとして働くとともに導管３２内の気体がダンパーの内外に移動する質量として働く。導管３２における粘性減衰が減衰を提供する。音響ダンパー３０の周波数依存性は空洞３１の大きさ及び形状に依存するが、減衰量は導管３２および多孔質材料３３の寸法に依存する。空洞３１が実質的に球形である場合には、音響ダンパー３０は狭い周波数範囲の音響外乱を吸収するが、空洞３１がより複雑な形状を有する場合には、より広い周波数範囲の音響外乱が吸収される。

ある実施の形態においては、ヘルムホルツ共鳴器に基づく音響ダンパーが上述の多孔プレートを組み込んだ音響ダンパーと組み合わされてもよい。ある実施の形態においては、ヘルムホルツ共鳴器に基づく複数の音響ダンパーがコンパートメントの内部または隣接する様々な場所に設けられる。ヘルムホルツ共鳴器に基づく複数の音響ダンパーのうち一部が、ヘルムホルツ共鳴器に基づく複数の音響ダンパーのうち他の一部とは異なる寸法及び／または形状を有する。ヘルムホルツ共鳴器に基づく複数の音響ダンパーそれぞれの寸法は、音響外乱の不所望の周波数を減衰させるように、コンパートメントにおけるそれぞれの場所に準拠して選択されてもよい。

図１３は、音響ダンパー３０ａを示す。音響ダンパー３０ａは、ベース部分とベース部分に概ね垂直な２つの直立フランジとを有するＣ字状部材３０１を備える。２つのブロック３０２が直立フランジの末端間に設けられている。ブロック３０２を合わせた幅は、直立フランジの末端間の距離よりごくわずかに小さく、それにより、導管３２を形成するようブロック３０２間に狭い隙間のみが残される。ブロック３０２の厚さは、直立フランジの長さより小さく、それにより、空洞３１を形成するようブロック３０２の下方に空間が残される。音響ダンパー３０ａは、装置の他の構成要素の窪みの中に、はめ込まれてもよい。側部プレートが空洞３１を閉じるよう設けられてもよい。音響ダンパー３０ａは、導管３２を所望の寸法とりわけ狭い幅で容易に構築することができる。

ヘルムホルツ共鳴器に基づく音響ダンパー３０ｂが図１４に示されている。音響ダンパー３０ｂは、２つのブロック３０３を各々の接合面で接合して形成されている。断面において例えば半円の溝が、空洞３１を形成するために、一方または両方のブロックの接合面に形成されている。導管３２は、一方または両方のブロック３０３の接合面から材料を局所的に除去すること、または、隙間をもつガスケット（図示せず）をブロック３０３間に設けることのいずれかによって、形成されてもよい。音響ダンパー３０ｂは、空洞および導管を所望の寸法で正確に形成する鋳造およびフライス加工のような周知の製造工程を使用して構築することができる。

ヘルムホルツ共鳴器に基づく音響ダンパー３０ｃが図１５に示されている。音響ダンパー３０ｃは、音響ダンパー３０ｂと同様に２つのブロック３０４を各々の接合面で接合して形成されているが、複数の周波数での減衰をもたらすよう２つの空洞３１、３５が形成されている。空洞３５は、空洞３１と異なる形状及び／または大きさを有する。導管３２は、空洞３１と空洞３５を接続するよう延びている。

図１６は、多孔プレート１０１とヘルムホルツ共鳴器の原理を組み合わせた音響ダンパー１００ｂの部分断面図を示す。音響ダンパー１００ｂは、下端が平坦ベース１１４によって、かつ上端が多孔プレート１０１によって閉じられた円筒外壁１１０で形成されている。じょうご状バッフル１１２が音響ダンパー１１０の内部を上部空洞１１５と下部空洞１１６に分割するよう音響ダンパー１１０の中に設けられている。じょうご状バッフル１１２の広い方の端部は、上部空洞１１５に面し、狭い方の端部は下部空洞１１６に面する。図示されるように、じょうご状バッフル１１２は、湾曲した断面を有するが、他の形状も使用可能である。「上部」および「下部」との用語は図１６に示される音響ダンパー１００ｂの向きを記述するために使用されているが、音響ダンパー１００ｂは装置において任意の向きで使用されてもよい。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に説明されたリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区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）、薄膜磁気ヘッド等の製造など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。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。本書に言及される基板は、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済みの多数の層を既に含む基板をも意味する。

上記では光リソグラフィにおける本発明の実施の形態の使用に具体的に言及したかもしれないが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用されうるものであり、文脈が許す場合、光リソグラフィに限られるものではないことは理解されよう。

上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求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、関連技術の当業者には明らかなことである。
実施の形態は下記の番号付けられた項によっても与えられる。
１．所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
気体の容積をもつコンパートメントと、
前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
前記音響外乱を減衰させるよう配設された音響ダンパーと、を備え、
前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設されている装置。
２．前記貫通孔の各々は、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍまでの範囲、望ましくは約０．７５ｍｍから約１．２５ｍｍまでの範囲にある直径を有する、項１に記載の装置。
３．前記貫通孔の総面積は、前記多孔プレートの総面積の０．２５％から１％までの範囲、望ましくは約０．３５％から約０．６％までの範囲にある、項１または２に記載の装置。
４．前記貫通孔は、実質的に同一の直径をもつ、項１から３のいずれかに記載の装置。
５．前記複数の貫通孔は、第１直径を有する貫通孔の第１群と、第２直径を有する貫通孔の第２群と、を備え、前記第２直径は、前記第１直径と異なる、項１から３のいずれかに記載の装置。
６．前記貫通孔のうち特定の１つは、前記多孔プレートの平面において円、矩形、星形、および楕円のグループから選択された形状を有する、項１から５のいずれかに記載の装置。
７．前記音響ダンパーは、前記多孔プレートから隔てられかつ実質的に平行な第２多孔プレートをさらに備え、前記第２多孔プレートは、複数の第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔は、前記貫通孔と異なるサイズ及び／又はピッチを有する、項１から６のいずれかに記載の装置。
８．前記多孔プレートは、前記コンパートメントの壁に対し約１°から約５°までの範囲にある角度に方向付けられている、項１から７のいずれかに記載の装置。
９．前記多孔プレートは、１０ ^−２ ｍ ^２ から１ｍ ^２ までの範囲にある面積を有する、項１から８のいずれかに記載の装置。
１０．前記チャンバは、１０ ^−４ ｍ ^３ から０．２ｍ ^３ までの範囲にある容積を有する、項１から９のいずれかに記載の装置。
１１．複数の音響ダンパーを備える、項１から１０のいずれかに記載の装置。
１２．音響減衰デバイスが、前記コンパートメントの音響共鳴の基本モード、第１高調波、または第２高調波の波腹に配置されている、項１から１１のいずれかに記載の装置。
１３．前記コンパートメントは、基準フレームによって部分的に境界付けられ、前記音響ダンパーは、前記基準フレームに収められている、項１から１２のいずれかに記載の装置。
１４．前記コンパートメントは、ベースフレームによって部分的に境界付けられ、前記音響ダンパーは、前記ベースフレームに収められている、項１から１３のいずれかに記載の装置。
１５．前記コンパートメントは、取り外し可能な壁によって部分的に境界付けられ、前記音響ダンパーは、前記取り外し可能な壁に収められている、項１から１４のいずれかに記載の装置。
１６．前記音響ダンパーは、前記コンパートメントの外に配置され、前記コンパートメントを境界付ける構成要素が前記コンパートメントと前記音響ダンパーとを連絡する通路を有する、項１から１５のいずれかに記載の装置。
１７．前記音響ダンパーは、前記多孔プレートに隣接する吸音材料層を備える、項１から１６のいずれかに記載の装置。
１８．前記可動物体は、基板テーブルまたはパターニングデバイス用支持構造である、項１から１７のいずれかに記載の装置。

Claims (17)

1. 所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
   気体の容積をもつコンパートメントと、
   前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
   前記コンパートメントにある基準フレームであって、前記コンパートメントはその上側が当該基準フレームによって定められる、基準フレームと、
   前記基準フレームに設置され、前記物体を測定するよう構成されたセンサと、
   前記基準フレームに設置され、前記音響外乱を減衰させるよう構成された音響ダンパーと、を備え、
   前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設されている装置。
2. 前記貫通孔の各々は、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍまでの範囲にある直径を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記貫通孔の総面積は、前記多孔プレートの総面積の０．２５％から１％までの範囲にある、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記複数の貫通孔は、第１直径を有する貫通孔の第１群と、第２直径を有する貫通孔の第２群と、を備え、前記第２直径は、前記第１直径と異なる、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記音響ダンパーは、前記多孔プレートから隔てられかつ実質的に平行な第２多孔プレートをさらに備え、前記第２多孔プレートは、複数の第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔は、前記貫通孔と異なるサイズ及び／又はピッチを有する、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 前記多孔プレートは、前記コンパートメントの壁に対し約１°から約５°までの範囲にある角度に方向付けられている、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 前記多孔プレートは、１０^−２ｍ^２から１ｍ^２までの範囲にある面積を有する、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 複数の音響ダンパーを備える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 音響減衰デバイスが、前記コンパートメントの音響共鳴の基本モード、第１高調波、または第２高調波の波腹に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
    気体の容積をもつコンパートメントと、
    前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
    前記コンパートメントにある基準フレームと、
    前記基準フレームに設置され、前記物体を測定するよう構成されたセンサと、
    前記基準フレームに設置され、前記音響外乱を減衰させるよう構成された音響ダンパーと、を備え、
    前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設され、
    前記リソグラフィ装置は、放射ビームに付与された前記所望のパターンを前記基板に投影するよう構成された投影システムをさらに備え、
    前記コンパートメントは、前記基準フレームによって部分的に境界付けられ、
    前記音響ダンパーは、前記基準フレームに収められ、
    前記基準フレームは、前記投影システムを支持している装置。
11. 前記音響外乱を減衰させるよう構成された第２の音響ダンパーをさらに備え、
    前記コンパートメントは、ベースフレームによって部分的に境界付けられ、
    前記第２の音響ダンパーは、前記ベースフレームに収められている、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記音響外乱を減衰させるよう構成された第２の音響ダンパーをさらに備え、
    前記コンパートメントは、取り外し可能な壁によって部分的に境界付けられ、
    前記第２の音響ダンパーは、前記取り外し可能な壁に収められている、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
13. 前記音響ダンパーは、前記コンパートメントの外に配置され、前記コンパートメントを境界付ける構成要素が前記コンパートメントと前記音響ダンパーとを連絡する通路を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
14. 前記音響ダンパーは、前記多孔プレートに隣接する吸音材料層を備える、請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記可動物体は、基板テーブルまたはパターニングデバイス用支持構造である、請求項１から１４のいずれかに記載の装置。
16. 所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
    気体の容積をもつコンパートメントと、
    前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
    前記音響外乱を減衰させるよう配設された音響ダンパーと、を備え、
    前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設され、
    前記多孔プレートは、前記コンパートメントの壁に対し約１°から約５°までの範囲にある角度に方向付けられている装置。
17. 所望のパターンを基板に与えるためのリソグラフィ装置であって、
    気体の容積をもつコンパートメントと、
    前記コンパートメント内の可動物体であって、可動物体の動きが前記コンパートメントにおいて前記気体に音響外乱を生じさせる、可動物体と、
    前記音響外乱を減衰させるよう配設された音響ダンパーと、を備え、
    前記音響ダンパーは、チャンバと、複数の貫通孔を有する多孔プレートと、を備え、前記多孔プレートが前記チャンバと前記コンパートメントとの間に配設され、
    前記音響ダンパーは、前記コンパートメントの外に配置され、前記コンパートメントを境界付ける構成要素が前記コンパートメントと前記音響ダンパーとを連絡する通路を有する装置。

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