JP6608978B2 - パターニングデバイス支持体、リソグラフィ装置及びパターニングデバイスの温度制御方法 - Google Patents
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Description
（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年２月２２日出願の米国仮出願第６１／７６８，１２５号、２０１３年１月１５日出願の米国仮出願第６１／７５２，７５１号、２０１２年１０月３１日出願の米国仮出願第６１／７２０，６２８号及び２０１３年６月１８日出願の米国仮出願第６１／８３６，３３６号に関連する。
[0001] 本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年２月２２日出願の米国仮出願第６１／７６８，１２５号、２０１３年１月１５日出願の米国仮出願第６１／７５２，７５１号、２０１２年１０月３１日出願の米国仮出願第６１／７２０，６２８号及び２０１３年６月１８日出願の米国仮出願第６１／８３６，３３６号に関連する。
[0002] 本発明の実施形態は、リソグラフィ装置のパターニングデバイスに関し、より具体的には、パターニングデバイスの表面を横切ってガスを流すことによってパターニングデバイスの温度を制御する装置及び方法に関する。
[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。リソグラフィ装置を使用して、例えば、集積回路（ＩＣ）を製造することができる。このような場合、例えばマスク又はレチクルなどのパターニングデバイスは、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。
[0004] パターニングデバイスは、例えば深紫外線放射などの放射に対して実質的に透明な基材、例えば溶融シリカを含み、例えばクロムなどの実質的に不透明な材料製のパターンを備えることができる。通常、パターンは放射を吸収して熱を発生する。この熱はパターニングデバイスを膨張させ、パターニングデバイスと近接レンズ要素との間の空気に悪影響を与えることがある。例えば、パターニングデバイスの膨張は（オーバレイエラーなどの）像歪みを引き起こすことがある。レチクル又はウェーハの位置合わせ、倍率補正、膨張を予測するためのフィードフォワードシステムは、このような像歪みに部分的に対処することができる。しかし、これらの補正方法は、パターニングデバイスとレンズ要素との間の空気の加熱による結像誤差を軽減せず、より厳密な許容範囲が必要となるため、これらの補正方法はパターニングデバイスの熱膨張により生じる像歪みに十分に対処できない。
[0005] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置のパターニングデバイスの温度を制御するためのシステムは、パターニングデバイス支持体を備えている。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスを支持し、動作時の使用中に移動するように構成された可動コンポーネント、例えばショートストロークモジュールを備えている。可動コンポーネントは、パターニングデバイスの第１の表面の第１の端部の近傍に第１の開口を画定する。パターニングデバイス支持体はまた、パターニングデバイスの第１の表面を横切ってガス流を提供するように構成されたガス入口を有している。ガス入口は可動コンポーネントの第１の開口を通過し、パターニングデバイスの第１の表面の第１の端部の近傍に開口を有している。パターニングデバイス支持体はまた、ガス流を抽出するように構成された開口を有するガス出口も備えている。ガス出口の開口は、パターニングデバイスの第１の表面の第２の端部の近傍にある。ガス入口とガス出口とは、ガス流がパターニングデバイスの第１の表面と実質的に平行になるように構成されている。ガス流は、パターニングデバイスの温度に影響を及ぼす。
[0006] 幾つかの実施形態では、リソグラフィシステムは、パターニングデバイスを支持するように構成された可動コンポーネント、例えばショートストロークモジュールを備えるパターニングデバイス支持体を備えている。システムはまた、可動コンポーネントの近傍に、これと離間して配置されたガス入口も含んでいる。ガス入口は、パターニングデバイスの第１の表面を横切るガス流を形成するためにガスを供給して、パターニングデバイスの温度に影響を及ぼすように構成されている。ガス入口は、動作時の使用中にパターニングデバイスと共に移動するように構成されている。システムはまた、可動コンポーネントとパターニングデバイスとの上方に配置されたガス出口も備えている。ガス出口は、動作時の使用中に静止するように構成されている。
[0007] 幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの温度を制御するためにパターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスを移動するように構成された可動コンポーネントを含んでいる。可動コンポーネントは、パターニングデバイスの表面を横切るガス流を供給するためのガス入口と、ガス流を抽出するためのガス出口と、を含むことができる。可動コンポーネントは、ガス流を再循環させるように構成されたガス流発生装置と、ガス流をガス出口からガス入口に送るためのダクトと、を含むことができる。
[0008] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置は、放射ビームを調節するように構成された照明システムを含むことができる。リソグラフィ装置はまた、パターニングデバイスの温度を制御するためにパターニングデバイス支持体を含むことができる。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスの表面を横切るガス流を供給するためのガス入口と、ガス流を抽出するためのガス出口と、を含んでいる。パターニングデバイス支持体はまた、ガス流をガス出口からガス入口に再循環させるためのダクトも含むことができる。リソグラフィ装置はまた、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、をも含むことができる。
[0009] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置はパターニングデバイス支持体と、パターニングデバイスの表面を横切るガス流を供給するように構成されたガス入口と、ガス流を抽出するように構成されたガス入口と、ガス流をガス出口からガス入口に再循環させるように構成されたダクトと、を含むことができる。リソグラフィ装置はまた、パターニングデバイスの所望の温度を達成するためにガス流の第１の特性を調整するように構成されたコントローラも含むことができる。
[0010] 幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの温度を制御する方法は、パターニングデバイス支持体のガス入口からパターニングデバイス支持体のガス出口へとパターニングデバイスの表面、又はパターニングデバイス支持体の上方の固定プレートの表面を横切ってガスを流すことを含む。方法はまた、ガス出口からガス入口へとガスを再循環させることも含むことができる。
[0011] 本発明の別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は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。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。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者はさらなる実施形態を容易に思い付くであろう。
[0012] 本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本発明を図示し、説明とともに、更に本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して使用できるようにする働きをする。
[0037] 開示された実施形態の特徴及び利点は、図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでさらに明白になろう。
[0038] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。開示される１つ以上の実施形態は本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される１つ以上の実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付される特許請求の範囲によって定義される。
[0039] 記載された１つ以上の実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」、「幾つかの実施形態」などに言及した場合、それは記載された１つ以上の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、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。更に、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。更に、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあることが理解される。
[0040] このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが有用であろう。
例示的反射型及び透過型リソグラフィシステム
[0041] 図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態を実施し得るリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’のそれぞれの概略図である。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’は各々以下を、すなわち放射ビームＢ（例えばＤＵＶ又はＥＵＶ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、レチクル、又は動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、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、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、を含んでいる。リソグラフィ装置１００及び１００’はまた、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分（例えば１つ以上のダイの一部を含む）Ｃに投影するように構成された投影システムＰＳも有している。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。幾つかの実施形態では、投影システムＰＳは反射屈折型である。
[0041] 図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態を実施し得るリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’のそれぞれの概略図である。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’は各々以下を、すなわち放射ビームＢ（例えばＤＵＶ又はＥＵＶ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、レチクル、又は動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、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、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、を含んでいる。リソグラフィ装置１００及び１００’はまた、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分（例えば１つ以上のダイの一部を含む）Ｃに投影するように構成された投影システムＰＳも有している。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。幾つかの実施形態では、投影システムＰＳは反射屈折型である。
[0042] 照明システムＩＬは、放射Ｂの誘導、整形、又は制御を行うための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型等の光学コンポーネント、又はそれら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。
[0043] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００及び１００’の設計、及び、パターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されているか否かなどのその他の条件に応じた形で、パターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。支持構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に配置することができる。
[0044] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内にパターンを形成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用できるあらゆるデバイスを指すと広く解釈されるべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃ内に形成されるデバイス内の特定の機能層に対応していてもよい。
[0045] パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のような）透過型であっても、又は、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のような）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例は、レチクル、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パネルを含む。マスクはリソグラフィ分野では周知であり、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、更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、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、各小型ミラーを個別に傾斜させて入射する放射ビームを様々な方向に反射させることができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射される放射ビームＢにパターンを付与する。
[0046] 「投影システム」ＰＳという用語は、用いられる露光放射線に、又は、液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要素に適切な屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを含んでいてもよい。その他のガスは放射線又は電子を吸収し過ぎる可能性があるため、ＥＵＶ又は電子ビーム放射線には真空環境を使用してもよい。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。
[0047] リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものでよい。このような「マルチステージ」機械では、追加の基板テーブルＷＴを並行して使用することができ、又は１つ以上の他の基板テーブルＷＴが露光用に使用されている間に１つ以上のテーブル上で予備工程を実施することができる。
[0048] 図１Ａ及び図１Ｂ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光する。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置１００、１００’は、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合は別個の構成要素でよい。このような場合は、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００又は１００’の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラー及び／又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（図１Ｂ）を用いて放射源ＳＯからイルミネータＩＬに送られる。別の場合、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合は、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一体部品であることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼ぶことができる。
[0049] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含むことができる。一般に、イルミネータＩＬの瞳面での強度分布の少なくとも外径範囲及び／又は内径範囲（一般にそれぞれ、「σ-outer」及び「σ-inner」と呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ、及びコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネント（図１Ｂ）を備えることができる。イルミネータＩＬは、放射ビームＢの断面が所望の均一性と強度分布とを有するように放射ビームを調節するために使用できる。
[0050] 図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、これは放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦する。第２のポジショナＰＷ、及び位置センサＩＦ２（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは（例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように）正確に移動可能である。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を用いて、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。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を用いてパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗを位置合わせすることができる。
[0051] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、基板構造（例えばマスクテーブルＭＴ）上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、パターニングデバイスによってパターニングされる。マスクＭＡを横切ると、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、これがビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦する。投影システムは、照明システムの瞳ＩＰＵと共役な瞳ＰＰＵを有する。放射の一部は照明システムの瞳ＩＰＵで強度分布から発して、マスクパターンでの回折によって影響されずにマスクパターンを横切り、照明システムの瞳ＩＰＵで強度分布の像を生成する。
[0052] 第２のポジショナＰＷと位置センサ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）とを用いて、基板テーブルＷＴは（例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように）正確に移動可能である。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１Ｂには図示せず）を用いて、（例えばマスクライブラリからの機械的検索後、又はスキャン中に）マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。
[0053] 一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナ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）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ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知られている）。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。
[0054] マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは真空チャンバ内にあってもよく、そこで真空内ロボットＩＶＲを使用してマスクなどのパターニングデバイスを真空チャンバ内外に移動させることができる。あるいは、マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空チャンバ外にある場合は、真空内ロボットＩＶＲと同様の様々な移送動作のために真空外ロボットを使用することができる。真空内と真空外の両方のロボットは、任意のペイロード（例えばマスク）を移送ステーションの固定キネマティックマウントにスムーズに移送するために較正する必要がある。
[0055] リソグラフィ装置１００及び１００’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。
[0056] １．ステップモードにおいては、支持構造（例えば、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Ｂ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がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
[0057] ２．スキャンモードにおいては、支持構造（例えば、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Ｂ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）。支持構造（例えば、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。
[0058] ３．別のモードでは、支持構造（例えば、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実質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Ｂに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。パルス状放射源ＳＯを使用し、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、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適用できる。
[0059] 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。
[0060] 本明細書ではリソグラフィ装置をＩＣの製造に使用するために特定の参照が可能であるが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、集積光学系、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）、及び薄膜磁気ヘッドなどの他の用途にも使用可能であることを理解されたい。このような代替的な用途に照らして、本明細書で用いる「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はそれぞれ、「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であると見なすことができることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前、又は露光後に例えばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、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できる。適宜、本明細書の開示はこのようなツール、及びその他の基板処理ツールに適用できる。さらに、例えば多層ＩＣを製造するために基板を複数回処理することができるので、本明細書で使用される基板という用語が、１つ以上の処理層を既に含む基板も指すことができる。
[0061] 別の実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィ用のＥＵＶ放射ビームを生成するように構成された極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を含んでいる。一般に、ＥＵＶ放射源は放射システム内に構成され、対応する照明システムはＥＵＶ放射源のＥＵＶ放射ビームを調節するように構成されている。
[0062] 本明細書に記載の実施形態では、「レンズ」及び「レンズ要素」という用語は、状況が許せば、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、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１つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
[0063] さらに、本明細書で用いる「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば波長λが３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの）紫外線（ＵＶ）放射、（波長が例えば１３．５ｎｍなどの５〜２０ｎｍの）極端紫外線（ＥＵＶ、又は軟Ｘ線）放射、又は５ｎｍ未満で操作する硬Ｘ線、並びにイオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。一般に、波長が約７８０〜３０００ｎｍ（又はそれ以上）の間の放射は、ＩＲ放射であると見なされる。ＵＶは、波長が約１００〜４００ｎｍの放射を指す。リソグラフィでは、「ＵＶ」という用語は、水銀放電ランプで生成可能な波長、Ｇ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍ、及び／又はＩ線３６５ｎｍにも適用される。真空ＵＶ又はＶＵＶ（すなわちガスにより吸収されるＵＶ）は、波長が約１００〜２００ｎｍの放射を指す。深ＵＶ（ＤＵＶ）は一般に、波長が１２６ｎｍ〜４２８ｎｍの範囲の放射を指し、ある実施形態では、エキシマレーザはリソグラフィ装置で使用されるＤＵＶ放射を生成できる。波長が例えば５〜２０ｎｍの範囲の放射は、少なくともその一部が５〜２０ｎｍの範囲である特定の波長帯域の放射に関するものであることを理解されたい。
パターニングデバイスの温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体の例示的実施形態
[0064] 図２Ａ及び図２Ｂは、実施形態によるパターニングデバイス２０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体２００の側面図を示している。パターニングデバイス支持体２００は、可動コンポーネント２０４、例えばパターニングデバイス２０２を支持するショートストロークモジュールなどのレチクルステージの可動コンポーネントを備えることができる。上記の図１Ａ及び図１Ｂに記載した放射ビームＢなどの放射２０６は、パターニングデバイス２０２上に誘導される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２はレチクル、又はその他のタイプの透過性マスクであってよい。放射２０６はパターニングデバイス２０２に入射してこれを通過し、パターニングデバイス２０２は放射２０６からのエネルギーの一部を吸収し、これが温度上昇と、関連する熱膨張と、を引き起こすことがある。
[0064] 図２Ａ及び図２Ｂは、実施形態によるパターニングデバイス２０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体２００の側面図を示している。パターニングデバイス支持体２００は、可動コンポーネント２０４、例えばパターニングデバイス２０２を支持するショートストロークモジュールなどのレチクルステージの可動コンポーネントを備えることができる。上記の図１Ａ及び図１Ｂに記載した放射ビームＢなどの放射２０６は、パターニングデバイス２０２上に誘導される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２はレチクル、又はその他のタイプの透過性マスクであってよい。放射２０６はパターニングデバイス２０２に入射してこれを通過し、パターニングデバイス２０２は放射２０６からのエネルギーの一部を吸収し、これが温度上昇と、関連する熱膨張と、を引き起こすことがある。
[0065] パターニングデバイス支持体２００は、パターニングデバイス支持体２００の片側に１つ以上のガス入口２０８を含んでいてもよい。ガス入口２０８は、幾つかの実施形態では、図２Ａに示すように可動コンポーネント２０４と一体であってもよい。幾つかの実施形態では、ガス入口２０８は、図２Ｂに示すような可動コンポーネント２０４により画定される開口２０５を通過する別個のノズルなどのコンポーネント２０４と別個であってもよい。ガス入口２０８はパターニングデバイス２０２の端部に隣接している。幾つかの実施形態では、可動コンポーネント２０４は、ノズルが通過し得る２つ以上の開口２０５を画定する。
[0066] 幾つかの実施形態では、ガス入口２０８は、リソグラフィ装置の動作時の使用中にガス入口２０８がパターニングデバイス２０２と共に移動するように構成されている。
[0067] 可動コンポーネント２０４はまた、１つ以上のガス出口２１０を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、ガス出口２１０は図２Ａに示すように可動コンポーネント２０４と一体であってもよく、又は幾つかの実施形態では、ガス出口２１０は、図２Ｂに示すような可動コンポーネント２０４により画定される開口２０７を通過する別個のノズルなどのコンポーネント２０４と別個であってもよい。ガス出口２１０はガス入口２０８に対してパターニングデバイス２０２と反対側に位置してもよい。ガス出口２１０は、ガス入口２０８が隣接しているパターニングデバイス２０２の端部とは反対側でパターニングデバイス２０２の端部に隣接していてもよい。幾つかの実施形態では、ガス出口２１０は別の適切な位置に配置することができる。ガス入口２０８とガス出口２１０とは、近接して位置してもよく、例えばパターニングデバイス２０２の同じ表面、例えばパターニングデバイス２０２の上面に隣接していてもよい。
[0068] ガス入口２０８とガス出口２１０とは、ガス流２１２がパターニングデバイス２０２の表面を横切って進行するように位置決めされ、構成されている。幾つかの実施形態では、ガス流２１２はガス入口２０８から、パターニングデバイス２０２の表面と実質的に平行に進行する。ガス出口２１０は、ガス流２１２がパターニングデバイス２０２の反対側に達するとガス流２１２を抽出する。ガス出口２１０でのガス流２１２の抽出は能動的でも受動的でもよい。
[0069] ガス流２１２は、パターニングデバイス２０２の温度を変更する。例えば、ガス流２１２は、パターニングデバイス２０２の温度を低下、上昇、又は維持することができる。幾つかの実施形態では、ガス流２１２は放射の吸収により生じるパターニングデバイス２０２の加熱に抗し、それによってパターニングデバイス２０２の熱膨張、及びパターニングデバイス２０２の周囲のガスの加熱を低減する。パターニングデバイス２０２の熱膨張、及びパターニングデバイス２０２の周囲のガス温度のこの低減で像歪みが低減する。幾つかの実施形態では、ガス流２１２はパターニングデバイス２０２を大気圧での２０℃又は２０℃付近に維持する。その他の目標温度が可能であり、及び／又は所与の用途向けにより望ましい温度でもよいことが当業者には理解されよう。幾つかの実施形態では、ガス流２１２の１つ以上の特性、例えば温度、圧力、又は流量を動的に調整してパターニングデバイス２０２の所望の温度を達成し得る。パターニングデバイス２０２の所望の温度は静的でも動的でもよく、均一でも不均一でもよい。幾つかの実施形態では、ガス流２１２を形成するガスはヘリウムから成り、又は実質的にヘリウムから成っている。ヘリウムは同じ速度で他のガスよりもパターニングデバイス２０２の冷却を４０〜５０％向上させる。この向上は部分的には、ヘリウムが従来のガスよりも約６倍の熱伝導率を有することによるものである（ガスの０．０２６に対してヘリウムは０．１４８）。幾つかの実施形態では、ガス流２１２は極度に清浄な乾燥ガス、又は空気を含んでいる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２がパターニングデバイス支持体２００に装填され、又はそこから取り出される際に装填プロセスを妨げないように、ガス流２１２を一時的に、且つ選択的に停止することができる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２の冷却が不要である場合は、ガス流２１２を一時的に、及び選択的に停止することができる。幾つかの実施形態では、ガス入口２０８を通るガス流２１２の流れが停止すると、ガス出口２１０を通るガス流２１２の流れが停止する。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２をリソグラフィ装置のパターニングデバイス支持体２００などの可動コンポーネントに装填し、又はそこから取り出す際に、パターニングデバイス２０２の表面を横切るガス流２１２の流れが停止してもよい。
[0070] 幾つかの実施形態（図示せず）では、ガス入口２０８及びガス出口２１０は、ガス流２１２がパターニングデバイス２０２の底面を横切って流れるように位置していてもよい。
[0071] 幾つかの実施形態（図示ぜず）では、パターニングデバイス２０２の上方面に近接したガス入口２０８に加えて、追加のガス入口がパターニングデバイス２０２の底面に近接したパターニングデス支持体２００と一体化されてもよく、これに対応してガス出口がパターニングデバイス２０２の上面及び底面に近接していてもよい。この構成は、パターニングデバイス２０２の上面と底面とを横切る二重の平行なガス流を生成する。
[0072] 幾つかの実施形態では、パターニングデバイス２０２は、上記の図１Ａに関して記載したように（図２には図示せず）、反射型パターニングデバイスである。放射ビーム２０６は依然としてパターニングデバイス２０２に入射するが、パターニングデバイス２０２から反射されよう。このような環境では、パターニングデバイス２０２は依然として加熱、及び結果として生じるパターニングデバイス２０２の熱膨張、及びパターニングデバイス２０２の周囲のガスの加熱による劣化作用にさらされる。パターニングデバイス支持体２００は依然として、上述のようにパターニングデバイス２０２の表面に近接して位置するガス入口２０８と、ガス出口２１０と、を備えてもよい。
[0073] 幾つかの実施形態では、ガス流２１２はガス出口２１０により抽出され、ガス入口２０８に再循環されてもよい。
[0074] 図３は本発明の実施形態によるパターニングデバイス支持体３００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体３００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。図３では、パターニングデバイス支持体３００は、図１Ａ及び図１Ｂに関して上述したように、ショートストロークモジュール３０４ａと、ロングストロークモジュール３０４ｂと、を含んでもよい。ガス入口３０８は、ロングストロークモジュール３０４ｂと一体でもよく、又はこれに結合されてもよい。ガス入口３０８は、パターニングデバイス３０２の表面の近傍に位置するガス供給ノズル３０９を含んでもよい。ガス出口３１０は、パターニングデバイス３０２の反対側でロングストロークモジュール３０４ｂと一体でもよく、これに結合されてもよい。ガス出口３１０は、ガス供給ノズル３０９と同じパターニングデバイス３０２の表面の近傍に位置するガス抽出ノズル３１１を含んでもよい。
[0075] 図３に示すように、ガス供給ノズル３０９とガス抽出ノズル３１１の高さは各々、パターニングデバイス３０２の高さにほぼ等しい。この構成では、図２のガス流２１２などのガス流はパターニングデバイス２０２の表面のほぼ全体に十分に達することができる。ガス供給ノズル３０９とガス抽出ノズル３１１との長さは、パターニングデバイス３０２の長さよりも長くても短くてもよい。ガス供給ノズル３０９の長さはガス抽出ノズル３１１の長さよりも長くても短くてもよい。
[0076] ガス入口３０８は、ショートストロークモジュール３０４ａにより画定される開口３０５を経てショートストロークモジュール３０４ａを通って延在してもよい。ガス入口３０８は、ショートストロークモジュール３０４ａから分離されてもよい。同様に、ガス出口３１０は、ショートストロークモジュール３０４ａにより画定される開口３０７を経てショートストロークモジュール３０４ａを通って延在してもよい。ガス出口３１０は、ショートストロークモジュール３０４ａから分離されてもよい。開口３０５及び３０７を、ショートストロークモジュール３０４ａの一部を貫くギャップ、ポート又は穴と呼んでもよい。開口３０５及び３０７は、ショートストロークモジュール３０４ａがパターニングデバイス３０２を基板に対して（線３５６に沿った移動などで）正確に位置決めできるように十分に広くてもよい。開口３０５及び３０７の長さは、ガス入口３０８又はガス出口３１０がショートストロークモジュール３０４ａの移動を妨げず、又はショートストロークモジュール３０４ａに接触しないような長さでよい。その結果、ガス入口３０８とガス出口３１０からのショートストロークモジュール３０４ａ上でのパターニングデバイス支持体３００との動的な衝撃を一般に最小限にできる。
[0077] さらに、（ショートストロークモジュール３０４ａにより行われる微動位置決め以外は）両方のノズル３０９と３１１とがパターニングデバイス３０２に対して実質的に固定されているため、パターニングデバイス３０２を横切るガス流の動的衝撃を最小限にできる。ガス供給ノズル３０９とガス抽出ノズル３１１の位置決めは、ガス流をパターニングデバイス３０２上で固定状態に保つことができ、パターニングデバイス３０２又はパターニングデバイス支持体３００のいずれかに対する動的擾乱を最小限にする。例えば、ガス供給ノズル３０９とガス抽出ノズル３１１は両方ともロングストロークモジュール３０４ｂと共に移動できるので、パターニングデバイス３０２とパターニングデバイス支持体３００に対するノズル３０９及び３１１の相対運動は最小限になる。その結果、ガス流はパターニングデバイス３０２の表面を横切って通過するため、ガス供給ノズル３０９からのガス流によってパターニングデバイス３０２への過渡的な力が生じることはない。さらに、ガス流はそれがショートストロークモジュール３０４ａの側に達する前にガス抽出ノズル３１１によって抽出されるため、ショートストロークモジュール３０４ａに加わる合力を最小限にできる。
[0078] 図４は、ある実施形態によるパターニングデバイス支持体４００の側面図を示している。パターニングデバイス支持体４００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。ガス入口４０８とガス出口４１０とはロングストロークモジュール４０４ｂと一体でもよく、又はこれに結合されてもよい。ロングストロークモジュール４０４ｂと一体である場合は、ガス入口４０８は開口４０５を経てショートストロークモジュール４０４ａの片側を貫いて延在し、ガス出口４１０は開口４０７を経てショートストロークモジュール４０４ａの別の反対側を貫いて延在する。この構成によって、ガス入口４０８又はガス出口４１０がショートストロークモジュール４０４ａの移動を妨げることなく、ショートストロークモジュール４０４ａはパターニングデバイス４０２を基板に対して正確に位置決めできる。
[0079] ガス供給ノズル４０９は、ガス流４１２が表面を横切ってガス出口４１０のガス抽出ノズル４１１の方向に流れるように、パターニングデバイス４０２の一端に隣接するパターニングデバイス４０２の表面の近傍に位置してもよい。ガス抽出ノズル４１１は、ガス流４１２を抽出するためにパターニングデバイス４０２の反対端のパターニングデバイス４０２の同じ表面に近接して位置してもよい。ガス流４１２がパターニングデバイス４０２の表面を横切って通過すると、ガス流４１２は熱を、例えば図２及び図３に関して上述したように、パターニングデバイス４０２に放射ビームが入射することにより発生した熱を除去できる。ガス流４１２はパターニングデバイス４０２の温度を変更するか、又はパターニングデバイス４０２を一定温度に維持することができる。
[0080] ノズル４０９及び４１１は任意の適切な形状、サイズ又は構成のものでよい。幾つかの実施形態では、ノズル４０９及び４１１は各々、ガス流４１２がそれを通って流出し（ノズル４０９）、また流入する（ノズル４１１）実質的にパターニングデバイス４０２の表面に面する複数の穴を有する長管であってもよい。例えば、穴の方向は略平行であるが、パターニングデバイス４０２の表面に向かってやや傾いた角度でよい。幾つかの実施形態では、ノズル４０９及び４１１は、パターニングデバイス４０２の表面に平行な複数の穴を有してもよい。幾つかの実施形態では、ノズル４０９及び４１１は各々、ガス流４１２がパターニングデバイス４０２の表面を横切って通過する態様をより特定的に誘導し、これに影響を及ぼす、パターニングデバイス４０２の表面に面する複数の個々のノズルを有する長管を有してもよい。これらのノズル構成は例示的なものであるに過ぎない。当業者であれば、本開示の実施形態での精神及び範囲から離れずに、パターニングデバイス４０２の表面を横切るガス流４１２を提供することができるその他のノズル構成があることを理解するであろう。
[0081] パターニングデバイス支持体４００はまた、ガス流４１２の異なる特性を変更することによってパターニングデバイス４０２の温度を動的に調整してもよい。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス支持体４００は１つ以上の温度センサ４１９を含んでいる。温度センサ４１９は異なる位置に配置されてもよく、パターニングデバイス４０２に対して異なる構成を有してもよい。例えば、温度センサ４１９をパターニングデバイス４０２に取り付けてもよく、ショートストロークモジュール４０４ａと一体でもよく、又はパターニングデバイス４０２の１つ以上の位置から短い間隔を隔てて配置されてもよい。パターニングデバイス４０２の１つ以上の位置での温度を示す温度センサ４１９からの信号を受信するようにコントローラ４２０、例えばプロセッサを構成してもよい。システム内の位置の温度、例えばパターニングデバイス４０２の温度、パターニングデバイス４０２を含む環境に流入するガス流４１２の温度、パターニングデバイス４０２を含む環境から流出するガス流４１２の温度、パターニングデバイス４０２を含む環境内のガスの温度、又はこれらの温度のいずれかの組み合せを検知するように１つ以上の温度センサ４１９を位置決めし、構成してもよい。
[0082] コントローラ４２０を、冷却サブシステム（図示せず）と通信するように構成してもよい。幾つかの実施形態では、コントローラ４２０は、パターニングデバイス４０２の所望の温度を達成するため、例えばガス流４１２の温度、圧力、流量などのガス流４１２の１つ以上の特性を変更することによってパターニングデバイス４０２の温度を動的に調整する。パターニングデバイス４０２のこれらの所望の温度は静的でも動的でもよく、均一でも不均一でもよい。コントローラ４２０は、上述のようにノズル４０９の構成に応じてガス供給ノズル４０９の複数の出口でのガス流４１２の流量を変更してもよい。
[0083] 幾つかの実施形態では、ガス供給ノズル４０９は付加的に温度制御要素、例えばガス流４１２がガス供給ノズル４０９から流出する際にガス流４１２の温度を変更するように構成された熱交換器を含んでもよい。この温度制御要素は、例えばガス供給ノズル４０９に取り付けられ、又はこれと一体の１つ以上のヒータでよい。この温度制御要素は別の位置、例えばガス供給ノズル４０９の上流の位置に配置されてもよい。コントローラ４２０は付加的に、上述のようにノズル４０９の構成に応じて、ガス供給ノズル４０９内の複数の出口で異なる量のガス流４１２の温度を動的に調整してもよい。
[0084] さらに、パターニングデバイス支持体４００は、ガス流４１２の流量及びガス流４１２の温度の変更を組み合わせることによってパターニングデバイス４０２の温度を制御してもよい。幾つかの実施形態では、コントローラ４２０は、リソグラフィ装置の状態に基づいてガス流４１２の１つ以上の特性を調整するように構成されてもよい。例えば、コントローラ４２０は、システムが基板を結像していない場合はガス流４１２の速度及び／又は容積を低減し、システムが基板を結像している場合はガス流４１２の速度及び／又は容積を上昇させてもよい。当業者であれば、本開示の実施形態の範囲内に含まれる制御のその他のバリエーションも可能であることが理解されよう。
[0085] 図５Ａ及び図５Ｂは、実施形態によるリソグラフィ装置のパターニングデバイス５０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体５００、及び固定コンポーネント５０３の側面図を示している。パターニングデバイス支持体５００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体５００は、可動コンポーネント５０４、例えばパターニングデバイス５０２を支持するレチクルステージの可動コンポーネントを備えてもよい。図１Ａ及び図１Ｂで説明した放射ビームＢなどの放射５０６はパターニングデバイス５０２に誘導される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス５０２はレチクル、又はその他のタイプの透過性マスクでよい。放射５０６がパターニングデバイス５０２に入射し、これを通過すると、パターニングデバイス５０２は放射５０６からのエネルギーを吸収し、これがパターニングデバイス５０２の温度上昇、及びそれに関連する熱膨張、並びにパターニングデバイス５０２の周囲のガスの加熱を生じる。幾つかの実施形態では、コンポーネント５０３はリソグラフィ装置の非可動コンポーネント、例えば固定パージプレートである。固定パージプレート５０３は、例えばパターニングデバイス支持体５００から約１．５ｍｍ上方にあってよい。固定パージプレート５０３は、パターニングデバイス５０２と固定パージプレート５０３の底面との間の区域内に清浄ガスを含む加圧環境の一部を画定する。ガス出口５１０は、例えば、プレート５０３内のスキャンステージの長軸に沿った開口又はポートに位置してもよい。スキャンステージの長軸は、例えば図３に示す移動３５６の方向に沿っていてもよい。幾つかの実施形態では、ガス出口５１０は、スキャンステージの長軸に沿って可能な移動の全範囲に及んで延在していてもよい。ガス出口５１０が固定パージプレート５０３に位置する幾つかの実施形態では、ガス出口５１０はリソグラフィ装置の動作時の使用中に静止状態を保つ。
[0086] パターニングデバイス支持体５００は、ガス入口５０８を含んでもよい。幾つかの実施形態では、ガス入口５０８は図５Ａに示す可動コンポーネント５０４と一体であってもよい。例えば、可動コンポーネント５０４はノズルを形成してもよく、ノズルに直接結合されてもよい。幾つかの実施形態では、ガス入口５０８はコンポーネント５０４とは別個でもよく、例えば図５Ｂに示すような可動コンポーネント５０４によって画定される開口５０５を通過する別のノズルでもよい。コンポーネント５０３はガス出口５１０を含んでもよい。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ガス出口５１０は、パターニングデバイス５０２の上方の固定パージプレート５０３と一体でもよく、又はこれに結合されてもよい。ガス出口５１０は、ガス入口５０８に対してパターニングデバイス５０２の反対側に位置してもよい。ガス入口５０８とガス出口５１０は各々近接するように、例えばパターニングデバイス５０２の同じ表面、例えばパターニングデバイス５０２の上面の近傍にあるように位置してもよい。
[0087] ガス入口５０８及びガス出口５１０は、パターニングデバイス５０２の表面を横切るガス流５１２を供給するように位置している。図５Ａ及び図５Ｂでは、ガス流５１２はガス入口５０８からパターニングデバイス５０２の上面を横切り、これに実質的に平行に進行する。ガス流５１２がパターニングデバイス５０２の反対側に達すると、ガス出口５１０はガス流５１２を抽出する。
[0088] ガス流５１２はパターニングデバイス５０２の温度を変更する。例えば、ガス流５１２はパターニングデバイス５０２の温度を低減させ、上昇させ、又は維持することができる。幾つかの実施形態では、ガス流５１２は放射の吸収によるパターニングデバイス２０２の加熱に抗し、それによってパターニングデバイス２０２の熱膨張と、パターニングデバイス２０２の周囲のガスの加熱を低減する。パターニングデバイス２０２のこの熱膨張、及びパターニングデバイス２０２の周囲のガスの温度の低減により像歪みが軽減される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス５０２の所望の温度を達成するため、ガス流５１２の特性、例えば温度、圧力、又は流量が動的に調整されてもよい。パターニングデバイス５０２の所望の温度は静的でも動的でもよく、均一でも不均一でもよい。幾つかの実施形態では、ガス流５１２のガスはヘリウムを含む、又は実質的にヘリウムからなっている。幾つかの実施形態では、ガス流５１２は極度に清浄な乾燥ガス、又は空気を含んでいる。
[0089] ガス出口５１０によって抽出されるガス流５１２は上述のようにガス入口５０８に再循環されることができる。
[0090] 図６は、ある実施形態による例示的インフラストラクチャの概略図である。図６では、ガス供給源６０１がガスを供給する。ガス供給源６０１は例えば、極度に清浄な乾燥ガス、又は空気を供給してもよい。幾つかの実施形態では、ガス供給源６０１からのガスは毎秒約２０標準リットルの速度で流れてもよい。本開示の範囲から離れることなく他のガス流量、及び他のガスも可能であることが当業者には理解されよう。
[0091] インフラストラクチャはまた、供給源６０１からガスをリソグラフィ装置のパターニングデバイス支持体への１つ以上の供給ホース６１６に移送する供給流入ダクト６０３も含んでいる。供給ホース６１６は例えば直径が等しい、又は異なる５本のホースを含んでもよい。幾つかの実施形態では、各供給ホース６１６の内径は約１０ｍｍでよい。幾つかの実施形態では、各供給ホース６１６の直径は、過圧、例えば数バールの過圧を生成するようなサイズでよい。幾つかの実施形態では、限定部材のノズルが過圧を生成してもよい。過圧は速度を低下させ、パターニングデバイスを横切る良好な流層を生成し得る。供給ホース６１６は任意の材料、例えば清浄又は極めて清浄であり、供給源６０１から供給されたガス流への分子汚染物の放出、例えばガス放出が最小限のポリテトラフルオロエチレン製のものでもよい。幾つかの実施形態では、供給ホース６１６はポリウレタン製でよい。他の材料及び直径を用いてもよく、又、ガス流を１つ以上の供給ノズルに移送するために６本以上、又は５本未満のホースを用いてもよいことを当業者であれば理解するであろう。供給ホース６１６は、水及びガスをパターニングデバイス支持体に給送するように構成されたシステムと一体形成されてもよい。
[0092] 供給ホース６１６はパターニングデバイス支持体の可動コンポーネントでガス入口６０８に接続されてもよい。ガス入口６０８は、上述のように１つ以上のノズルを含んでいてもよい。供給源６０１からのガスはガス入口６０８から放出され、ガス流６１２としてパターニングデバイの表面を横切って流れる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの表面はパターニングデバイスの上面である。幾つかの実施形態では、ガス入口６０８はガス流６１２をパターニングデバイスの表面に向かって、また幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの中心に向かって誘導するように傾いている。ガス流６１２はパターニングデバイスを冷却し、またはその温度を一定に保ち得る。
[0093] ガス流６１２がパターニングデバイスの表面を横切った後、ガス出口６１０はガス流６１２を抽出する。幾つかの実施形態では、ガス出口６１０は、図５Ａ及び図５Ｂに関して上述したように、ガス入口６０８の反対側のパターニングデバイスの端部で固定パージプレート内のガス抽出スロットに結合され、又はこれと一体化されている。ガス出口６１０はパターニングデバイス支持体の長軸に沿って延在していてもよい。インフラストラクチャはまた、ガス流６１２の抽出を容易にするファン６１３を含んでいてもよい。
[0094] ガス流６１２がガス出口６１０で抽出された後、ガス流６１２は抽出ホース６１４を通過してもよい。抽出ホース６１４の直径は、例えば約５０ｍｍである。抽出ホース６１４の直径は、所望の特定のガス流量、例えば毎秒標準約２０リットルのガス流量を達成するサイズでよい。抽出ホース６１４の直径はまた、抽出後にガス流６１２の流動状態を保つサイズであってもよい。関連分野の当業者が理解するように、その他の直径及び流量も可能である。抽出ホース６１４の直径がかなりある場合、例えば約５０ｍｍであり、ロングストロークモジュールと一体にし、又はこれに結合することが必要な場合のように抽出ホース６１４をレチクルステージの近傍に延在させることが困難な場合は、固定パージプレートをパターニングデバイス支持体の可動コンポーネントと一体にし、又はこれに結合するのではなく、ガス出口６１０を固定パージプレート内に位置決めすることが有利である。
[0095] 当業者であれば理解されるように、ファン６１３は、リソグラフィシステム又は付加的な別個のファンシステムの別の態様で既に使用されている既存のファンであってもよい。幾つかの実施形態では、ファン６１３は、ガス出口６１０からファン６１３へと、例えば、パターニングデバイスの表面から離れる方向にガス流を生じさせる圧力差を生成する。
[0096] 図２１及び図２２は、実施形態による例示的閉ループ制御用インフラストラクチャの概略図である。図２１及び図２２のインフラストラクチャは、図６の上記インフラストラクチャと同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲のみを記載する。図２１に示すように、温度制御要素２１３０、例えば熱交換器は、ガス供給源２１０１とガス入口２１０８との間に動作可能に結合されている。温度制御要素２１３０は、ガス供給源２１０１から供給されるガスの温度を調整するように構成される。ガスの温度を判定するように構成された温度センサ２１１９は、ガス出口２１１０の下流に位置してもよい。インフラストラクチャは、温度センサ２１１９と温度制御要素２１３０とに動作可能に結合されたコントローラ２１２０を含むことができる。コントローラ２１２０は温度センサ２１１９から信号を受信するように構成され、コントローラ２１２０は受信信号に基づいて熱交換器２１３０と通信してガス供給源２１０１により供給されたガス流の温度を調整する。図２２では、温度センサ２２１９はガス入口２２０８とガス出口２２１０との間に位置している。
[0097] 図２１及び図２２には１つのセンサ２１１９とセンサ２２１９だけが図示されているが、１つ以上のセンサ２１１９と２２１９とを使用してもよい。コントローラ２１２０及び２２２０は、温度センサ２１１９及び２２１９から受信した１つ以上の信号の他に別の信号を処理してもよい。例えば、コントローラ２１２０及び２２２０は、パターニングデバイス２１０２及び２２０２の露光中に使用される予測線量を処理してもよく、またコントローラ２１２０及び２２２０は、例えばフィードフォワードモード中に使用される制御ループを最適化するため、予測線量に基づいてガス流２１１２及び２２１３の１つ以上の特性を変更してもよい。
[0098] 幾つかの実施形態（図示せず）では、温度センサ２１１９及び２２１９はガス入口２１０８及び２２０８でノズル内に位置している。このような実施形態では、例えばノズル内の圧力センサを使用して、又は設計又は較正によってノズル内の圧力を知るためにジュール・トムソン効果を補償することもできよう。
[0099] 温度センサ２１１９及び２２１９は、例えば入口２１０８及び２２０８、出口２１１０及び２２１０、又は入口２１０８及び２２０８の上流などの他の適切な位置に配置されてもよい。
[00100] 図７Ａは、ある実施形態によるパターニングデバイス支持体７００を示している。パターニングデバイス支持体７００は上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体７００の可動コンポーネント７０４、例えばショートストロークモジュールはパターニングデバイス７０２の片側に第１のチャネル７３２を、またパターニングデバイス７０２の反対側に第２のチャネル７３４を画定することができる。図７Ａに示すように、この温度制御システムにはガスの供給は必要ない。むしろ、パターニングデバイス７０２の表面、例えば上面又は底面の温度は、チャネル７３２を通り、次いでチャネル７３４を通ってパターニングデバイス７０２の表面を横切るガス流を生成することによって制御される。チャネル７３２及び７３４は、幾つかの実施形態では可動コンポーネント７０４を完全に貫いて延在してもよい。チャネル７３２及び７３４は可動コンポーネント７０４の反対端に、又は可動コンポーネント７０４の周囲の実質的に全体にわたって位置してもよい。可動コンポーネント７０４は幾つかの実施形態では、ショートストロークモジュール又はロングストロークモジュールであってよい。幾つかの実施形態では、チャネル７３２及び７３４はロングストロークモジュールとショートストロークモジュールの両方を貫いて延在してもよい。可動コンポーネント７０４は軸に沿ってスキャンしてもよい。
[0100] パターニングデバイス７０２はパターニングデバイス支持体７００上に載置されてもよい。可動コンポーネント７０４が移動すると、支持体７００の周りの周囲ガスが先行するチャネル、例えばチャネル７３２又はチャネル７３４を通って押し込まれる。チャネル７３２及び７３４の形状及び向きは、図７Ａに示すようにガス流がパターニングデバイス７０２の表面全体と実質的に平行であるように設計されてもよい。例えば、チャネル７３２及び７３４は、ガスを誘導するように先細の形状でもよく、又はパターニングデバイス７０２の表面を横切るガスの収束を助けるように湾曲面を含んでもよい。一実施形態では、ガスをパターニングデバイス７０２の上面と底面の両方に実質的に平行に、これを横切って誘導するように、チャネル７３２及び７３４はパターニングデバイス７０２の上と下の両方に存在してもよい。幾つかの実施形態では、ガスをパターニングデバイス７０２の底面だけに実質的に平行に、これを横切って誘導するように、チャネル７３２及び７３４はパターニングデバイス７０２の下だけに存在してもよい。パターニングデバイス７０２の表面（一方又は両方）を横切るガスの移動がパターニングデバイス７０２の温度を制御してもよい。例えば、パターニングデバイス７０２よりも低温のガス流はパターニングデバイス７０２の温度を低下させる。
[0101] リソグラフィ装置はまた、パターニングデバイス７０２の上方に位置するプレート７０３を含むこともできる。プレート７０３は、幾つかの実施形態でパターニングデバイス７０２の温度を維持し、ガス流を収容するためにプレート７０３とパターニングデバイス７０２との間の区域を部分的に囲んでもよい。プレート７０３は、例えばパターニングデバイス支持体７００のスキャンステージから約１．５ｍｍ上方にあってもよい。プレート７０３は、放射ビーム７０６がパターニングデバイス７０２の表面に衝突できるように開口を含んでもよい。放射ビーム７０６は光学要素７１１、例えばリソグラフィ装置内の照明光学系のコンポーネントから出射してもよい。
[0102] 図７Ｂは、可動コンポーネント７０４を貫いて延びるチャネル７３２又は７３４の拡大図を示している。パターニングデバイス７０２の端部は、可動コンポーネント７０４の表面に載置されているように示されている。幾つかの実施形態では、温度制御要素７１０、例えば熱交換器はチャネル７３２内に位置している。温度制御要素７１０は、チャネル７３２を通って移動するガスの温度を制御し得る。例えば、温度制御要素７１０は、ガスがパターニングデバイス７０２の表面を横切って流れる前にこれを冷却し得る。
[0103] 幾つかの実施形態では、温度制御要素７１０はガスを冷却するため粗冷却水（ＲＣＷ）を使用してもよい。ＲＣＷは、例えば可動コンポーネント７０４を制御するモータを冷却するために既に使用されてもよい。したがって、パターニングデバイス支持体７００の他の部分を冷却するために使用されているものと同じＲＣＷシステムを使用してチャネル７３２内のガスを冷却してもよい。幾つかの実施形態では、ＲＣＷシステムは、他のコンポーネント、例えば可動コンポーネント７０４を制御するモータを冷却するために水が使用される前にチャネル７３２内のガスが冷却されるように設計されている。
[0104] 幾つかの実施形態では、温度制御要素７１０は熱電冷却器である。例えば、熱電冷却器は、印加電流によって冷却器の片側のガスを冷却するペルティエ素子であってよい。チャネル７３２を通って移動するガスの温度を制御するために電流を調整してもよい。温度制御要素７１０が使用されるかどうかに応じて、チャネル７３２内の熱伝達を２倍又は３倍にしてもよい。
[0105] 図８は、ある実施形態によるパターニングデバイス支持体８００を示している。パターニングデバイス支持体８００は、上記のパターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体８００の可動コンポーネント８０４ａ、例えばショートストロークモジュールは図７Ａ及び図７Ｂに示すように、パターニングデバイス８０２の片側に第１のチャネル８３２を、またパターニングデバイス８０２の反対側に第２のチャネル８３４を画定することができる。図８に示すように、この温度制御システムも図４を参照して上述したようにガス入口８０８とガス出口８１０とを使用してもよい。パターニングデバイス８０２を横切るガス流８１２は、ガス入口８０８によって供給されたガスと、可動コンポーネント８０４ａによって制裁されたチャネル８３２を通過するガスとの組合せによって生成される。
パターニングデバイスの温度を制御する例示的方法
[0106] 図９は、ある実施形態によるパターニングデバイスの温度を制御する方法９００の流れ図である。方法９００の動作は別の順序で行われてもよく、また示された動作のすべてが必ずしも必要ではないことを理解されたい。方法９００は、例えばパターニングデバイスが放射ビームで照明された時点で、９０１で開始される。パターニングデバイスは例えばレチクルでよい。ステップ９０３で、ガス流がパターニングデバイスの表面を横切って供給される。幾つかの実施形態では、ガス流はパターニングデバイスの表面、例えば上面に実質的に平行である。幾つかの実施形態では、ガスはパターニングデバイスの底面を横切って流れる。幾つかの実施形態では、ガス流は図２〜図６及び図８に関して上述したようにガス入口によって、又は図７Ａ、図７Ｂ及び図８に関して上述したように可動コンポーネントによって画定されたチャネルによって取り込まれる。
[0106] 図９は、ある実施形態によるパターニングデバイスの温度を制御する方法９００の流れ図である。方法９００の動作は別の順序で行われてもよく、また示された動作のすべてが必ずしも必要ではないことを理解されたい。方法９００は、例えばパターニングデバイスが放射ビームで照明された時点で、９０１で開始される。パターニングデバイスは例えばレチクルでよい。ステップ９０３で、ガス流がパターニングデバイスの表面を横切って供給される。幾つかの実施形態では、ガス流はパターニングデバイスの表面、例えば上面に実質的に平行である。幾つかの実施形態では、ガスはパターニングデバイスの底面を横切って流れる。幾つかの実施形態では、ガス流は図２〜図６及び図８に関して上述したようにガス入口によって、又は図７Ａ、図７Ｂ及び図８に関して上述したように可動コンポーネントによって画定されたチャネルによって取り込まれる。
[0107] ステップ９０５で、例えばガス流が低温であるため、ガス流はパターニングデバイスの温度を変更し、又は維持する。当業者には理解されるように、パターニングデバイスの温度に可変的に作用するように、ガス流の特性、例えば速度、容積及び／又は温度を調整することができる。幾つかの実施形態では、チャネルを通るガスはヘリウムを含んでいる。
[0108] ステップ９０７で、ガス流はパターニングデバイスの反対端でパターニングデバイスの表面から抽出される。幾つかの実施形態では、ガス流は、例えば図２〜図６に関して上述したようにガス出口によって、又は図７Ａ、図７Ｂ及び図８に関して上述したように可動コンポーネントにより画定されたチャネルによって抽出される。
[0109] 幾つかの実施形態では、ガス流はリソグラフィ装置の動作中に継続的に供給される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの温度が常に維持されるように、ガス流はリソグラフィ装置の動作中に継続的に供給される。幾つかの実施形態では、パターニングデバイスの温度は目標温度、例えば、約２２℃に維持される。
[0110] 図１０は、ある実施形態によるパターニングデバイスの温度を制御する方法１０００の流れ図である。方法１０００の動作は別の順序で行われてもよく、また示された動作のすべてが必ずしも必要でなはないことを理解されたい。図１０に示すように、方法１０００は、パターニングデバイスに結合された可動コンポーネントを移動させることによってステップ１００２で開始されてもよい。パターニングデバイスは、可動コンポーネントに取り付けられ、又はその一部である可動コンポーネントの表面に載置されてもよい。可動コンポーネントは例えばスキャン動作中に軸に沿って移動してもよい。
[0111] 方法１０００はステップ１００４に進み、そこで図７Ａ〜図７Ｂに示すように可動コンポーネントの移動によってガスが１つ以上のチャネルを通って押し込まれる。１つ以上のチャネルは、可動コンポーネントを貫いて延在してもよい。可動コンポーネントが第１の軸に沿って移動するとガスが反対側のチャネルを通って押し込まれるように、１つ以上のチャネルは第１の軸に沿って可動コンポーネントの反対側に位置していてもよい。例えば、可動コンポーネントが第１の軸に沿って第１の方向に移動すると、ガスは可動コンポーネントの片側のチャネルを通って押し込まれ、また、可動コンポーネントが第１の方向から反対方向に移動すると、ガスは可動コンポーネントの反対側のチャネルを通って押し込まれる。流されるガスは、例えば、ＲＣＷシステム、又は熱電冷却装置などの温度制御要素を介してさらに冷却されてもよい。
[0112] ステップ１００６で、チャネルを通るガスはパターニングデバイスの表面を横切って流れる。幾つかの実施形態では、ガス流はパターニングデバイスの表面に実質的に平行である。ガスの流れによってパターニングデバイスの温度変化、例えばパターニングデバイスの温度低下が生じ得る。幾つかの実施形態では、引き込まれるガスはヘリウムを含んでいる。
ガス流を再循環させるパターニングデバイス支持体の例示的実施形態
[0113] 図１１は、ある実施形態によるパターニングデバイス１１０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１１００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１１００は上記のパターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体１１００は、第１の可動コンポーネント１１０４ａと第２の可動コンポーネントの１１０４ｂ、例えば図１Ａ及び図１Ｂに関して上述したようにショートストロークモジュールとロングストロークモジュールとを備えることができる。パターニングデバイス支持体１１００は、パターニングデバイス１１０２の表面の近傍に位置するガス入口１１０８を備えることができる。パターニングデバイス支持体１１００はまた、ガス入口１１０８と同じパターニングデバイス１１０２の表面の近傍に位置するガス出口１１１０も含むことができる。幾つかの実施形態では、ガス入口１１０８、ガス出口１１１０、第１の可動コンポーネントの１１０４ａ、第２の可動コンポーネント１１０４ｂは、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年２月２２日に出願された米国特許仮出願第６１／７６８，１２５号明細書、２０１３年１月１５日に出願された米国特許仮出願第６１／７５２，７５１号明細書、及び２０１２年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６１／７２０，６２８号明細書に記載されているように構成することができる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス支持体１１００は、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年５月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／８２４，６９５号明細書及び２０１３年２月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／７６７，０６０号明細書に記載されているように構成することができる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス支持体１１００は、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年２月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／７６７，１８４号明細書に記載されているように構成することができる。
[0113] 図１１は、ある実施形態によるパターニングデバイス１１０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１１００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１１００は上記のパターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体１１００は、第１の可動コンポーネント１１０４ａと第２の可動コンポーネントの１１０４ｂ、例えば図１Ａ及び図１Ｂに関して上述したようにショートストロークモジュールとロングストロークモジュールとを備えることができる。パターニングデバイス支持体１１００は、パターニングデバイス１１０２の表面の近傍に位置するガス入口１１０８を備えることができる。パターニングデバイス支持体１１００はまた、ガス入口１１０８と同じパターニングデバイス１１０２の表面の近傍に位置するガス出口１１１０も含むことができる。幾つかの実施形態では、ガス入口１１０８、ガス出口１１１０、第１の可動コンポーネントの１１０４ａ、第２の可動コンポーネント１１０４ｂは、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年２月２２日に出願された米国特許仮出願第６１／７６８，１２５号明細書、２０１３年１月１５日に出願された米国特許仮出願第６１／７５２，７５１号明細書、及び２０１２年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６１／７２０，６２８号明細書に記載されているように構成することができる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス支持体１１００は、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年５月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／８２４，６９５号明細書及び２０１３年２月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／７６７，０６０号明細書に記載されているように構成することができる。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス支持体１１００は、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年２月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／７６７，１８４号明細書に記載されているように構成することができる。
[0114] 図１１に示すように、ガス入口１１０８及びガス出口１１１０は細長く、幾つかの実施形態では各々の長さはパターニングデバイス１１０２の長さにほぼ等しい。このような実施形態では、ガス流１１１２は実質的にパターニングデバイス１１０２の表面のほぼ全体にわたって適切に流れる。当業者であれば理解されるように、本発明の基本概念から離れることなくガス入口１１０８及びガス出口１１１０の長さはパターニングデバイス１１０２の長さよりも長くても短くてもよい。ガス入口１１０８及びガス出口１１１０は様々な形状、サイズ、タイプ及び構成のものでよい。幾つかの実施形態では、ガス入口１１０８とガス出口１１１０は各々、可動コンポーネント１１０４ａと一体であるか、これとは分離したノズルを備えることができる。幾つかの実施形態では、ガス出口１１１０のノズルはガス入口１１０８にあるノズルよりも長くてもよい。
[0115] 図１１に示すように、ガス出口１１１０から抽出されるガス流１１１２は、ガス出口１１１０からガス入口１１０８に再循環される。例えば、ガス流１１１２はガス入口１１０８を通過し、パターニングデバイス１１０２の表面を横切ってガス出口１１１０へと進行する。ガス出口１１１０はガス流１１１２を抽出する。少なくとも１つのダクトがガス出口１１１０からガス入口１１０８への再循環経路を画定する。その時点で、ガス流１１１２は連続サイクルでガス入口１１０８を再び通過して、パターニングデバイス１１０２を横切る。
[0116] 幾つかの実施形態では、可動コンポーネント１１０４ｂは再循環経路の少なくとも一部を備えている。例えば、図１１に示すように、再循環経路は出口ダクト１１１４、入口ダクト１１１６、及び出口ダクト１１１４と入口ダクト１１１６との間に間隔を置いたガス流発生装置１１１８とを含んでいる。出口ダクト１１１４、入口ダクト１１１６及びガス流発生装置１１１８は可動コンポーネント１１０４ｂ、例えばロングストロークモジュール上に位置している。
[0117] 幾つかの実施形態では、出口ダクト１１１４、入口ダクト１１１６及びガス流発生装置１１１８は可動コンポーネント１１０４ａ、例えばショートストロークモジュール上に位置している。例えば、ガス流発生装置１１１８は可動コンポーネント１１０４ａ上のガス入口１１０８に隣接することができる。また幾つかの実施形態では、出口ダクト１１１４、入口ダクト１１１６及びガス流発生装置１１１８の少なくとも１つは、可動コンポーネント１１０４ｂ上に位置し、少なくとも１つは可動コンポーネント１１０４ａ上に位置している。
[0118] ガス流発生装置１１１８は、再循環のためにガスが流れるようにする任意の適切な装置であってよい。例えば、ガス流発生装置１１１８は（例えば図１３を参照して後述する）ガス増幅器、ポンプ、ファン又はガスを移動させる任意の適切な装置でよい。
[0119] ガス流発生装置１１１８がポンプである幾つかの実施形態では、ポンプは（図１７を参照して後述するように）パターニングデバイス支持体１１００上に位置する１つ以上のファンによって駆動される。例えば、パターニングデバイス支持体１１００のスキャン運動はファンを駆動する外部ガス流を生成することができ、それでポンプを駆動する。
[0120] ガス流発生装置１１１８がポンプである幾つかの実施形態では、ポンプはピストンによって駆動される。例えば、パターニングデバイス支持体１１００のスキャン運動はピストンをチャンバ内で移動させる慣性を生成することができ、それでポンプを駆動する。
[0121] 幾つかの実施形態では、再循環ガス流１１１２には非再循環ガス流と比較して以下の利点の１つ以上がある。（１）再循環によってガス消費量が低減し、ひいては所有コストが低減し、供給インフラストラクチャの要件が低くなり、（実施と信頼性に寄与できる）ダクト工事を簡略化し、必要なガス容量を供給し、抽出するためのリソグラフィ装置内に必要なインフラストラクチャが低減する。（２）例えば固定プレートがガス出口を備えている場合、再循環によってパターニングデバイス１１０２の上方にパターニングデバイス支持体１１００によって画定される微細環境に必要な容量を達成するために必要なイルミネータの改造が最小限になる。及び、（３）再循環によってパターニングデバイス支持体１１００上のガス流の抽出が容易に可能になり、それによってパターニングデバイス１１０２の表面のより近傍での抽出が可能になり、抽出が固定コンポーネント、例えば固定パージプレート上で行われる場合に必要な長い抽出ダクトと比較してより不均一な抽出がなされる。
[0122] 幾つかの実施形態では、パターニングデバイス１１０２の上方にパターニングデバイス支持体１１００によって画定される微細環境は完全には密封されない。例えば、パターニングデバイス支持体１１００と固定パージプレート（図１１には図示せず）との間にエアギャップがあり得る。このエアギャップは過剰なガス流が漏出する漏れ経路を形成し得る。幾つかの実施形態では、パターニングデバイス１１０２の上方の微細環境に過圧が生成されるため、エアギャップを通って漏出する過剰なガス流は未調整のガスが微細環境に達することを防止する。僅かな漏れ流れは、再循環するガス流１１１２が適切に清浄で乾燥した状態に確実に保たれることに役立つことができる。
[0123] 幾つかの実施形態では、出口ダクト１１１４又は入口ダクト１１１６は、過剰なガス流が漏出し、又は追加のガスを引き込むための漏れ経路を形成する少なくとも１つの開口を備えている。幾つかの実施形態では、出口ダクト１１１４又は流入ダクト１１１６の開口は調整可能なバルブで封止されている。圧力センサ（図示せず）が出口ダクト１１１４又は入口ダクト１１１６内で所定の圧力を検知すると、調整可能バルブは開放可能である。
[0124] 幾つかの実施形態では、システムから漏れたガスは、投影レンズ及び／又はイルミネータの要素をパージするために、又はリソグラフィ装置のモータコイル及び磁石を冷却するために送られることが可能である。
[0125] ガス流１１１２がパターニングデバイス１１０２の表面を横切って通ると、ガス流１１１２はパターニングデバイス１１０２の温度を変更し得る。例えば、ガス流１１１２は、例えば図２Ａ、図２Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに関して上述したように、パターニングデバイス１１０２への放射の入射により発生する熱を除熱することができる。このように、ガス流１１１２はパターニングデバイス１１０２を冷却し、又は他の方法でパターニングデバイス１１０２の温度を一定に保つことができる。
[0126] 幾つかの実施形態では、出口ダクト１１１４及び入口ダクト１１１６は各々、清浄、又は極めて清浄で、ガス流に最小限の分子汚染（例えばガス放出）しか放出しない任意の材料製の１本以上のホースを備えることができる。
[0127] 幾つかの実施形態では、ガス流１１１２は極度に清浄な乾燥ガス又は空気を含んでいる。
[0128] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置は、ガス流１１１２の１つ以上の特性、例えば温度、流量、圧力又は速度を維持し、低減するように調整し、及び／又はパターニングデバイス１１０２の温度を上昇させるように構成されたコントローラ１１２０、例えばプロセッサを含むことができる。例えば、コントローラ１１２０は、温度制御要素、例えばガス流１１１２の温度を調整する熱交換器、ガス流１１１２の圧力又は流量を調整する流量制御バルブ、又は流量を制御する気流発生装置１１１８と動作可能に結合されることが可能である。
[0129] 幾つかの実施形態では、コントローラ１１２０は閉ループ制御用に構成されている。例えば、幾つかの実施形態ではコントローラ１１２０は、ガス流１１１２の特性を測定するように構成された１つ以上のセンサ、例えば１つ以上の温度センサ、１つ以上の圧力センサ、及び／又は１つ以上の流量センサからの信号を受信するように構成されている。受信した１つ以上の信号に基づいて、コントローラ１１２０はパターニングデバイス１１０２の所望の温度を達成するためにガス流１１１２の１つ以上の特性を調整することができる。例えば、コントローラ１１２０を、温度制御要素（図１１には図示せず）、例えば熱交換器と通信してガス流１１１２の温度を調整し、又はガス流発生装置１１１８と通信してガス流１１１２の流量を調整するように構成することができる。幾つかの実施形態では、コントローラ１１２０は、他の信号、例えば露光中に使用される予測線量に関するシステムの他のコンポーネントからの信号を処理するように構成されている。
[0130] 例えば、図１１に示すように、パターニングデバイス支持体１１００はコントローラ１１２０と動作可能に結合された温度センサ１１１９を備えている。温度センサ１１１９は、システム内のある位置で温度を検知するように構成されてもよい。例えば、温度センサ１１１９は、パターニングデバイス１１０２の温度、パターニングデバイス１１０２を含む環境に流入するガス流１１１２の温度、パターニングデバイス１１０２を含む環境から流出するガス流１１１２の温度、パターニングデバイス１１０２を含む環境中のガスの温度、又はこれらの温度の任意の組合せを測定するように構成されてもよい。例えば、図１１に示すように、温度センサ１１１９は、パターニングデバイス１１０２を含む環境に流入するガス流１１１２の温度を測定するため、ガス流１１１２内のガス入口１１０８の下流に位置することができる。ガス入口１１０８又はガス出口１１１０が熱伝導性の実施形態では、センサ１１１９はガス入口１１０８、又はガス出口１１１０に位置することができる。
[0131] 幾つかの実施形態では、コントローラ１１２０を、リソグラフィ装置の状態に基づいてガス流１１１２の１つ以上の特性を調整するように構成することができる。例えば、コントローラ１１２０は、リソグラフィ装置が基板を結像していない場合は、ガス流１１１２の流量又は速度を低減し、及び／又は、ガス流１１１２の温度を上昇させ、システムが基板を結像している場合はガス流１１１２の流量又は速度を上昇させ、ガス流１１１２の温度を低減させることができる。
[0132] 本開示の実施形態の範囲内に含まれる制御のその他のバリエーションも可能であることが当業者には理解されよう。
[0133] 図１２は、ある実施形態によるパターニングデバイス１２０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１２００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１２００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでおり、これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。パターニングデバイス支持体１２００は温度センサ１２１９と、ガス入口１２０８の上流に位置する圧力センサ１２２１とを含んでいる。温度センサ１２１９及び圧力センサ１２２１はコントローラ１２２０と動作可能に結合されている。コントローラ１２２０は温度センサ１２１９及び圧力センサ１２２１から受信した信号を用いてガス入口１２０８の下流の位置、例えばパターニングデバイス１２０２の近傍の位置のガス流１２１２の温度を評価する。
[0134] 図１１及び図１２を参照すると、温度センサ１１１９及び１２１９、及び圧力センサ１２２１はパターニングデバイス１１０２又は１２０２に取り付けてもよく、又は（例えば可動コンポーネント１１０４ａ又は１２０４ａ、又は可動コンポーネント１１０４ｂ又は１２０４ｂ上の）パターニングデバイス支持体１１００又は１２００に結合されてもよい。
[0135] 幾つかの実施形態では、コントローラ４２０を例えば較正、又はフィードフォワード構成を用いることによって閉ループフィードバックを用いずにパターニングデバイス４０２の温度を制御するように構成することができる。
[0136] 図１３は、ガス流発生装置１３１８がガス増幅器である実施形態によるパターニングデバイス１３０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１３００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１３００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでおり、これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。ガス増幅器１３１８は高速度の供給ガス１３２０の流れを用いてガス流を入口ダクト１３１６から出口ダクト１３１４に移動させる。幾つかの実施形態では、ガス増幅器１３１８は、供給ガス１３２０の流入量の容積を約２０倍から５００倍に増幅することができる。
[0137] 幾つかの実施形態では、供給ガス１３２０に１つ以上の特性を調整して、レチクルの上方のガス流１３１２の温度を制御することができる。例えば、熱交換器などの温度制御要素を図１４に示すように供給ガスに動作可能に結合することができる。
[0138] 図１４は、ある実施形態によるパターニングデバイス１４０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１４００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１４００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。図１４に示すように、リソグラフィ装置は、ガス増幅器１４１８の供給ガス１４２０の温度を調整するように構成された温度制御要素１４３０を備えている。温度制御要素１４３０は、ガス流の温度を変更する任意の適切な装置であってよい。幾つかの実施形態では、コントローラ１４２０は、供給ガス１４２０の温度を動的に制御し、それによってガス流１４１２の温度、次いでパターニングデバイス１４０２の温度を制御するように温度制御要素１４３０に動作可能に結合されている。
[0139] 幾つかの実施形態では、ガス流の１つ以上の特性を再循環ダクト内で制御して、パターニングデバイスの温度を制御することができる。例えば、ガス流の温度を調整するように温度制御要素を再循環ダクトに動作可能に結合することができる。
[0140] 図１５は、ある実施形態によるパターニングデバイス１５０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１５００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１５００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。図１５に示すように、パターニングデバイス支持体１５００は、再循環経路内のガスの温度を変更するように構成された温度制御要素１５３０を含んでいる。例えば、温度制御要素１５３０は、図１５に示すようにガス流発生装置１５１８の下流で入口ダクト１５１６に位置することができる。幾つかの実施形態では、コントローラ１５２０は、再循環経路内のガスの温度を動的に変更するように温度制御要素１５３０に動作可能に結合されている。図１６は、別の実施形態によるパターニングデバイス１６０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１６００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１６００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。図１６に示すように、温度制御要素１６３０はガス流発生装置１６１８の下流に位置することができる。
[0141] 図１７は、ガス流発生装置がポンプ１７１８である実施形態によるパターニングデバイス１７０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１７００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１７００は、上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。ファン１７３３がポンプ１７１８を駆動する。ファン１７３３は、パターニングデバイス支持体１７００のスキャン運動により生じる外部ガス流によって駆動される。
[0142] 図１８は、ある実施形態によるパターニングデバイス１８０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１８００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１８００は上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。
[0143] 幾つかの実施形態では、出口ダクト１８１４は第１の分岐１８２２と第２の分岐１８２４とを含むことができる。第１の分岐１８２２はガス流１８１２の一部をガス出口１８１０から第１のガス流発生装置１８１８ａに誘導することができる。第２の分岐１８２４はガス流１８１２の一部をガス出口１８１０から第２のガス流発生装置１８１８ｂに誘導することができる。第１のガス流発生装置１８１８ａは、第２のガス流発生装置１８１８ｂとは反対のパターニングデバイス１８０２の側に位置することができる。
[0144] 幾つかの実施形態では、入口ダクト１８１６は第１の分岐１８２６と反対側の第２の分岐１８２８とを含むことができる。第１の分岐１８２６はガス流１８１２を第１のガス流発生装置１８１８ａからガス入口１８０８に誘導することができる。第２の分岐１８２８はガス流１８１２を第２のガス流発生装置１８１８ｂからガス入口１８０８に誘導することができる。
[0145] 図１９は、ある実施形態によるパターニングデバイス１９０２の温度を制御するように構成されたパターニングデバイス支持体１９００の上面図を示している。パターニングデバイス支持体１９００は上記パターニングデバイス支持体と同様のコンポーネントを含んでいる。これらの同様のコンポーネントには同様の番号が付されており、異なる範囲、又は開示する実施形態を説明するのに役立つ範囲のみを記載する。図１９に示すように、パターニングデバイス支持体１９００を、パターニングデバイス１９０２を含む微細環境１９３１内をガス流１９１２が再循環するように構成することができる。パターニングデバイス支持体１９００は、環境１９３１内に位置するガス増幅器１９１８を含んでいる。ガス増幅器１９１８は供給ガス１９２０の高速度の流れを利用してガス流１９１２をガス入口１９０８から環境１９３１内に押し込むことができる。ガス流１９１２はガス入口１９０８から流出した後、パターニングデバイス１９０２の表面を横切って進行する。可動コンポーネント１９０４は、ガス流１９１２がパターニングデバイス１９０２を横切って進行した後、全体が環境１９３１内にあるガス出口１９１０に戻るように再誘導されるように整形されている。ガス増幅器１９１８はガス出口１９１０を画定することができ、又はガス出口１９１０に動作可能に結合することができる。ガス流１９１２を局所的に微細環境１９３１内に再循環させることの１つの利点は、可動コンポーネント１９０４を貫く外部接続が最小限になることである。
[0146] 図２０は、図１Ａ〜図１９に記載の実施形態を実施するために有用なコンピュータシステムハードウェアを示している。図２０は、１つ以上の流れ特性センサ、例えば温度及び圧力センサからの温度データを受信し、パターニングデバイスの温度を所望のレベル又は範囲に変更し、又は維持するために、ガスの流量及び／又は温度を調整する方法を決定するように構成されたプロセッサとして有用なコンピュータアセンブリを示している。コンピュータアセンブリは、本発明によるアセンブリの実施形態での制御ユニットの形態の専用コンピュータでもよく、あるいは、リソグラフィ投影装置を制御する中央コンピュータでもよい。コンピュータアセンブリは、コンピュータ実行可能コードを含むコンピュータプログラム製品をロードするように構成されてもよい。
[0147] プロセッサ２０２３に接続されたメモリ２００１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２００３、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２００５、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２００７、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２００９などの幾つかのメモリコンポーネントを備えていてもよい。上記のメモリコンポーネントのすべてを備える必要はない。さらに、上記のメモリコンポーネントは必ずしもプロセッサ２０２３に、又は互いに物理的に近接している必要はない。これらは互いに離隔した位置にあってもよい。
[0148] プロセッサ２０２３はまた、ある種のユーザインターフェイス、例えばキーボード２０１１、又はマウス２０１３に接続されてもよい。また、当業者に知られているタッチスクリーン、トラックボール、音声変換器、又はその他のインターフェイスを使用してもよい。
[0149] プロセッサ２０２３は、データ、例えばコンピュータ実行可能コードの形態のデータをフロッピーディスク２０１７、又は光ディスク２０１５などのデータ記憶媒体から読み取り、場合によってはデータをこれらに保存するように構成された読み取りユニット２０１９に接続されてもよい。また、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、又は当業者に知られているその他のデータ記憶媒体を使用してもよい。
[0150] プロセッサ２０２３はまた、出力データを紙に印字するプリンタ２０２１、及びディスプレイ２０２９、例えばモニタ、又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、又は当業者に知られているその他の任意のタイプのディスプレイに接続されてもよい。
[0151] プロセッサ２０２３は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）のために送信機／受信機２０２５によって通信ネットワーク、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの通信ネットワーク２０２７に接続されてもよい。プロセッサ２０２３は、通信ネットワーク２０２７を経て他の通信システムと通信するように構成されてもよい。本発明のある実施形態では、外部コンピュータ（図示せず）、例えばオペレータのパーソナルコンピュータが通信ネットワーク２０２７を経てプロセッサ２０２３にログインすることができる。
[0152] プロセッサ２０２３は独立システムとして、又は並行して動作する幾つかの処理ユニットとして実施されてもよく、各処理ユニットはより大型のコンピュータのサブタスクを実行するように構成されている。処理ユニットはまた、幾つかのサブ処理ユニットを有する１つ以上の主処理ユニットに分割されてもよい。プロセッサ２０２３の処理ユニットの幾つかはさらに、他の処理ユニットと離隔して配置され、通信ネットワーク２０２７を経て通信してもよい。モジュール間の接続は有線又は無線で行うことができる。
[0153] コンピュータシステムは、本明細書に記載の機能を実行するように構成されたアナログ及び／又はディジタル、及び／又はソフトウェア技術による任意の信号処理システムであってよい。
[0154] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、下記に示す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。
[0155] 特許請求の範囲を解釈するには、「発明の概要」及び「要約書」の項ではなく、「発明を実施するための形態」の項を使用するよう意図されていることを理解されたい。「発明の概要」及び「要約書」の項は、本発明者が想定するような本発明の１つ以上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添付の特許請求の範囲をいかなる意味でも限定しないものとする。
[0156] 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、代替的境界を画定することができる。
[0157] 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する、及び／又はこれら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内に入るものとする。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。
[0158] 本発明の幅及び範囲は、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、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ものである。
Claims (11)
- パターニングデバイスの温度を制御するパターニングデバイス支持体であって、
前記パターニングデバイスを移動させる可動コンポーネントを備え、
前記可動コンポーネントは、
前記パターニングデバイスの表面を横切るガス流を供給するガス入口と、
前記ガス流を抽出するガス出口と、
前記ガス流を前記ガス出口から前記ガス入口に再循環させるガス流発生装置と、
前記ガス入口及び前記ガス出口に流体連通され、前記ガス流を前記ガス出口から前記ガス入口に送るダクトと、
前記ガス流の容積を増幅するガス増幅器と、を備え、
前記ガス流発生装置はポンプを含み、
前記ガス流発生装置の前記ポンプはファンによって駆動され、前記ファンは、前記パターニングデバイス支持体のスキャン運動によって生じる外部ガス流によって駆動される、パターニングデバイス支持体。 - パターニングデバイスの温度を制御するパターニングデバイス支持体であって、
前記パターニングデバイスを移動させる可動コンポーネントを備え、
前記可動コンポーネントは、
前記パターニングデバイスの表面を横切るガス流を供給するガス入口と、
前記ガス流を抽出するガス出口と、
前記ガス流を前記ガス出口から前記ガス入口に再循環させるガス流発生装置と、
前記ガス入口及び前記ガス出口に流体連通され、前記ガス流を前記ガス出口から前記ガス入口に送るダクトと、
前記ガス流の容積を増幅するガス増幅器と、を備え、
前記ガス流発生装置はポンプを含み、
前記ガス流発生装置の前記ポンプはピストンによって駆動され、前記ピストンは、前記パターニングデバイス支持体のスキャン運動によって生じる慣性によって駆動される、パターニングデバイス支持体。 - 前記ガス流を再循環させるダクトは、前記ガス出口から前記ガス流発生装置へと延在する出口ダクトと、前記ガス流発生装置から前記ガス入口へと延在する入口ダクトと、を備える、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記ガス流の前記温度を調節する温度制御要素をさらに備える、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記温度制御要素は前記ガス流発生装置の下流にある、請求項４に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記ガス入口は前記ガス増幅器の一部を形成する、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記ガス流発生装置へ供給するガスの前記温度を調節する温度制御要素をさらに備える、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記ガス流を送るための前記ダクトは、出口ダクトと入口ダクトとを備え、
前記出口ダクトは、前記ガス出口から前記ガス流発生装置へと延在する第１の分岐と、前記ガス出口から第２のガス流発生装置へと延在する第２の分岐と、を備え、
前記入口ダクトは、前記ガス流発生装置から前記ガス入口へと延在する第１の分岐と、前記第２のガス流発生装置から前記ガス入口へと延在する第２の分岐と、を備える、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。 - 前記可動コンポーネントは、前記パターニングデバイスを支持して移動させるようにさらに構成される、請求項１または２に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記可動コンポーネントはショートストロークモジュールを含む、請求項９に記載のパターニングデバイス支持体。
- 前記ショートストロークモジュールの少なくとも一部を囲むロングストロークモジュールをさらに備え、
前記ダクトは前記ロングストロークモジュールに結合される、請求項１０に記載のパターニングデバイス支持体。
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