JP6868571B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年５月６日に出願された欧州出願第１５１６６５６３．５号の優先権を主張し、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。

リソグラフィ装置においては、音響外乱たとえばノイズが結像誤差の原因となりうる。なぜなら、ノイズによりマスク、投影システム、または基板がその最適な位置から瞬間的に変位されたり、あるいはノイズが計測に誤差を生じさせたりするからである。リソグラフィ装置内には多くのノイズ源がある。たとえば、マスクテーブルやウェーハテーブルなどの装置構成要素の動きがあり、また、たとえば液浸液、パージガス、温度調節ガスなどの流体の動きもある。ノイズに対するリソグラフィ装置の感度を低減する取り組みに加えて、ノイズ発生を源で低減する対策もなされている。しかしながら、結像されるフィーチャのサイズをさらに縮小するとともにスループットを高めるという要望があり、これは、リソグラフィ装置におけるノイズの影響を低減するさらなる対策が望まれることを意味する。

望まれるのは、リソグラフィ装置における低周波圧力パルスの緩和または改善のための手法を提供することである。

本発明のある態様によると、基板上にパターンを結像するように構成されたリソグラフィ装置であって、ガスが流れることのできる導管と、前記導管に前記ガスを流すように構成されたガス移動部と、前記導管において前記ガスと接触している壁であって、当該壁にメンブレン開口部を画定する壁と、前記メンブレン開口部に固定されたフレキシブルメンブレンを備える音響フィルタと、を備えるリソグラフィ装置が提供される。
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。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用される音響フィルタの透過損失を様々なメンブレン張力の値について示す。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の波面補正部の温度調節ガス流に配置された音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタを示す。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタを示す。 図４の音響フィルタの部分断面図である。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタの断面である。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタの断面である。 本発明のある実施の形態において使用可能なほかの音響フィルタの断面である。 リソグラフィ装置内のガス導管における流れ制御に使用可能なオリフィスプレートである。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを組み込んでいるオリフィスプレートを示す。 音響フィルタを含むオリフィスプレートの透過係数および反射係数を示す。 二重周波数音響フィルタの測定透過係数のグラフである。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。 本発明のある実施の形態において使用可能な音響フィルタを含むオリフィスプレートの変形例を示す。

図１は、本発明の一実施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、干渉計デバイス、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的な取り出し後または走査中に、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は、パージガス（たとえば、窒素、または、加圧され及び／またはフィルタ処理されまたは清浄化された空気）が、放射ビームに一定環境を保証するとともに温度調節のために使用される。たとえば、投影システムは、たとえばレンズなどの屈折光学素子を一定温度に保つことを保証するために、高流量のパージガスで継続的に洗い流されてもよい。高流量が必要とされるのは、屈折素子が投影ビームからエネルギーを吸収するからである。ビームからのエネルギー吸収は均一ではないので温度変化をもたらし、これは屈折素子の形状を変化させ、結像誤差につながる。一部のリソグラフィ装置においてはこの現象が波面補正をもたらすように用いられる。

波面補正部は、ビーム経路における透明プレートを備え、個別に制御可能なヒータのアレイを備える。透明プレートの様々な部分を選択的に加熱することによって、投影ビームの波面に所望の補正を導入すべく制御可能に変形させることができる。波面補正部の平均温度は投影システムの残りの部分の目標温度から外れないことが望まれる。そこで、温度調節ガス（たとえば、窒素、または、加圧され及び／またはフィルタ処理されまたは清浄化された空気）が、ヒータによって与えられた熱を除去すべく平面プレート上またはそのそばを通り過ぎる流れを生じさせる。高流量の温度調節ガスが必要とされうる。

本発明者は、波面補正部を冷却するのに必要な高流量の温度調節ガスがリソグラフィ装置内部での顕著なノイズ源となっていると判断した。とりわけ、必要な高流量を大きな圧力差（これはもしかすると投影システムの構成要素を変形させるかもしれない）無しで実現するためには、温度調節ガスの能動的排出を提供することが必要となる。そのため、たとえばファンなどのガス移動部が波面変換部の下流のガス導管に設けられる。ガス移動部はリソグラフィ装置を妨げ結像誤差の原因となりうるノイズを生成する。

そこで、本発明者は、たとえばガス移動部などのノイズ源と、ガス流れにより冷却されるがノイズに敏感な例えば波面変換部などの機能的サブシステムとの間におけるガス流れ経路内にまたは該経路に隣接して音響フィルタを含めることを提案する。

適する音響フィルタ１００の一例が図２に概略的に示される。音響フィルタ１００は、ガス流れ導管２００にインラインに設けられている。音響フィルタ１００は、ガス流れ導管２００の壁の一部を形成するフレキシブルメンブレン１０１と、メンブレン１０１の背後に空洞１０３を画定する複数のフィルタ壁１０２とを備える。望ましくは、静止状態においてフレキシブルメンブレン１０１は、導管２００の壁と同じ断面形状および断面積を有する。したがって、音響フィルタ１００は、ガス流れ導管２００を通じたガスの質量流量にいかなる追加の抵抗を与えるものではない。しかしながら、音響フィルタ１００は、導管２００に沿って伝わる音響外乱に対する音響インピーダンスを呈する。

音響外乱による導管２００におけるガスの圧力変動がフレキシブルメンブレン１０１に振動を誘起し、振動するフレキシブルメンブレン１０１と導管を流れるガスとの相互作用によって音響インピーダンスが生じる。一部の音響エネルギーはフレキシブルメンブレン１０１に吸収され失われる。しかし、ガス導管２００の比較的剛性の壁とフレキシブルメンブレン１０１との間の音響インピーダンスの急激な変化が伝播する音響外乱をその源へと反射により戻すという、より大きな効果が生じる。このことが、図面上左方から伝わる音響外乱を示す図２において示されている。一部の外乱は透過するが、一部の外乱はその源へと反射して戻る。

音響フィルタ１００の反射係数、透過係数、および吸収係数は、その共振周波数に依存する。ある実施の形態においては、音響フィルタは、１０Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲、好ましくは１０Ｈｚから１００Ｈｚまたは２００Ｈｚから５００Ｈｚの範囲にある共振周波数を有する。

音響フィルタの共振周波数は、たとえば、フレキシブルメンブレン１０１の長さＬ、導管２００の幅ｈ、空洞１０３の幅ｈ＿ｃ、フレキシブルメンブレン１０１の厚さ、密度、弾性係数、フレキシブルメンブレン１０１の張力、空洞１０３内のフィルタガス（たとえば、窒素、または、加圧され及び／またはフィルタ処理されまたは清浄化された空気）の圧力と密度など、音響フィルタのいくつかの性質に依存する。ある実施の形態においては、メンブレンは、１０ｍｍから３ｍの範囲、好ましくは５０ｍｍから２ｍの範囲にあるガスの流れ方向に平行な長さを有する。

図３は、これらのパラメータのひとつ、具体的にはメンブレンの張力の変化の影響を、長さＬが７００ｍｍ、導管の直径ｈが１００ｍｍ、空洞の高さｈ＿ｃが２０ｍｍである音響フィルタについて示す。図３における３つのグラフは、透過損失ＴＬを、無次元周波数ｆの関数としてデシベルで示す。無次元周波数は、ｆ＝Ｆ・ｈ／ｃ０と定義され、ここで、Ｆは単位をＨｚとする周波数であり、ｈは単位をｍとする管の高さであり、ｃ０は空気中での音速である。メンブレンの張力がゼロの場合（上方のグラフ）、透過損失は比較的小さく（３ｄＢ未満）、透過損失の周波数依存性はかなり緩やかである。メンブレンに適用される張力Ｔが６５０Ｎ（中央のグラフ）または７５０Ｎ（下方のグラフ）の場合、透過損失ＴＬにはいくつもの鋭いピークが現れ、ピーク値は３０ｄＢを超える。張力を増加するにつれて、追加の透過損失ピークがより高い周波数に現れる。

図４は、波面補正部２０１用の温度調節システムにおける音響フィルタの実用的な実施の形態を示す。波面補正部２０１は、リソグラフィ装置の投影システムＰＳ内に配置され、平面プレートを備える。平面プレートには、その表面全体にわたって配置された複数の個別に制御可能なヒータが設けられている。それらヒータは、たとえば電気抵抗ヒータであり、平面プレートにその材料の熱膨張によって所望の形状変化を生成すべく平面プレートを局所的に加熱するように選択的に励起される。平面プレートの形状変化は、投影ビームに所望の波面補正を提供するように演算される。波面補正は、たとえば、投影システムＰＳのいずれかの場所でのレンズ加熱作用を補償するためのものであってもよい。平面プレートに所望の形状変化をさせるとともに投影システムＰＳの残部への熱外乱の導入を避けるためには、投影システムＰＳの残部を維持すべき目標温度から平面プレートの平均温度が過剰に外れないようにすることが望まれる。そこで、平面プレート上に温度調節ガス（たとえば、窒素、または、加圧され及び／またはフィルタ処理されまたは清浄化された空気）の流れが提供される。温度調節ガス流れは、望ましくは、波面補正部に発生する熱を運び去るように高い流量を有する。

波面補正部２０１上へとガスを案内するガス流れ導管２００は、供給側２０２と排出側２０４を有する。ガスは圧力の作用で供給側に供給される。オリフィスプレート２０３が導管の供給側と波面変換部２０１との間に位置する。オリフィスプレート２０３は、波面補正部２０１上を流れる温度調節ガスが低圧となるように圧力損失を生成する流れ抵抗を導入する。排出側２０４においてはたとえばファンなどのガス移動部２０５が、低いガス圧にもかかわらず波面補正部２０１から離れるガス流れを維持するように設けられている。音響フィルタ１００ａが、排出側２０４において（機能的サブシステムの一例である）波面補正部２０１とガス移動部２０５の間に設けられている。

音響フィルタ１００ａは、フレキシブルメンブレン１０１ａと、空洞１０３ａを画定する複数のフィルタ壁１０２ａとを備える。後述の実施の形態においては、ある小文字の添字を有する記号により参照される音響フィルタに属する構成要素を表すのに同じ小文字の添字を付している。

音響フィルタ１００ａの寸法とそのほかのパラメータは、ガス移動部２０５により発生し波面補正部２０１またはほかの近傍の機能的サブシステムが敏感となる音響外乱の周波数に対し、音響フィルタ１００ａが低透過係数かつ高反射係数を呈するように選択される。望ましくないあらゆる音響外乱の周波数から波面変換部２０１を保護することを保証することが望まれる場合には、多数の音響フィルタがガス移動部２０５と波面変換部２０１の間に設けられてもよい。

第２の音響フィルタ１００ｂが、導管２００の供給側２０２に設けられている。音響フィルタ１００ｂは同様に、フレキシブルメンブレン１０１ｂと、空洞１０３ｂを画定する複数のフィルタ壁１０２ｂとを備える。音響フィルタ１００ｂは、ガス供給部および上流ガス供給経路において発生するノイズが波面補正部２０１及び／またはそのほかの近傍の機能的サブシステムへと透過するのを低減するように選択された寸法およびそのほかのパラメータを有する。ガス移動部は多くのノイズを特定の周波数に発生させうるが、フローノイズはある周波数範囲にわたりより均一に広がっている可能性がある。本発明のある実施の形態に係る音響フィルタは、比較的狭い周波数帯域に透過損失ピークを提供する。しかし、総合した透過損失がより広い周波数範囲に拡がるように、多数の音響フィルタが直列に配備されてもよい。代替的にまたは追加的に、１つ又は複数の音響フィルタは、保護されるべき１つ又は複数の機能的サブシステムが最も敏感となるいくつかの周波数で高い透過損失を提供するように選択されてもよい。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタは、音響外乱の伝播方向がガス流れ方向にある場合と音響外乱の伝播方向がガス流れ方向と反対の場合の両方に使用可能であることに留意されたい。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタのほかの利点は、それ自身がフローノイズを発生するものではないことである。バッフルを含む従来のマフラーは顕著なフローノイズを発生する。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタのほかの利点は、最小の流れ抵抗を生じさせるか、まったく生じさせないことである。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタのほかの利点は、フィルタ空洞１０３がクリーンルーム適合材料で容易に作ることのできるフレキシブルメンブレン１０１によって導管から封止されているので、汚染リスクを導入しないことである。ウールのような繊維材料を含む従来のマフラーは汚染リスクを導入しうる。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタは、ガス流れが存在する場所であればリソグラフィ装置のどこにでも使用可能である。上述の波面補正部用の温度調整ガスの例は高いガス流量を伴うので特に有利である。高いガス流れを伴いうる本発明をとくに適用可能なリソグラフィ装置のほかの部位には、エアマウント（ガスベアリング）、光学系のためのパージガス流れ、ガスシャワー、ウェーハロードロック、ウェーハアンロードロックが含まれる。

図５は、共振挙動を有し、透過プロファイルが調整される更なる音響フィルタ１００ｃを示す。音響フィルタ１００ｃには、ガス流れ方向に平行な方向に、すなわちメンブレン１０１ｃの長さに沿って移動可能なクランプ部材１０５を備える調整部が設けられている。実際には、クランプ１０５は、メンブレン１０１ｃを２つのサブメンブレン１０１ｃ−１、１０１ｃ−２に分割し、それぞれが長さＬ１、Ｌ２を有する。各サブメンブレン１０１ｃ−１、１０１ｃ−２は、それ自身の共振周波数を有し、これは各々の長さＬ１、Ｌ２と音響フィルタのそのほかのパラメータによって決まる。音響フィルタ１００ｃの透過損失は、長さＬ１、Ｌ２のメンブレンをそれぞれ有する２つの別個の音響フィルタの透過損失の和に実質的に等しい。

クランプ部材１０５は、本装置の設置の際に調整可能であるように構成されてもよいし、または、クランプ部材１０５には、リソグラフィ装置の動作中に調整可能であるようにアクチュエータが設けられてもよい。クランプ１０５は、ガス流れに平行な方向におけるクランプ１０５の移動がサブメンブレン１０１ｃ−１、１０１ｃ−２それぞれにおける張力を変化させるように、メンブレン１０１に固定的に接続されていてもよい。あるいは、クランプ１０５は、メンブレン１０１ｃに対してスライドするように配設されていてもよく、この場合、音響フィルタ１００ｃの共振挙動は２つのサブメンブレン１０１ｃ−１、１０１ｃ−２の長さＬ１、Ｌ２を変えることによって変化する。また、クランプ１０５は、メンブレンの振動モードのうちクランプ位置にノードを有するもののみを許容するように構成されていてもよい。

本発明のある実施の形態においては、音響フィルタは、フレキシブルメンブレン１０１に沿って間隔を空けて配置された多数のクランプを備える調整部を備えてもよい。代替的にまたは追加的に、クランプ１０５は、フレキシブルメンブレン１０１の内側または外側における伸縮部材として構成されてもよく、この伸縮クランプの位置に加えて長さを変化させることによって、長さＬ１、Ｌ２の独立した制御が実現可能とされてもよい。ある実施の形態においては、クランプ１０５は、流れ方向に平行に音響フィルタ１００の一方の端から内側に延在する伸縮部材として構成されてもよく、それによりメンブレン１０１の自由長が第２のサブメンブレンを形成することなく調整可能とされてもよい。

図６は、本発明のある実施の形態に係り、使用中に調整可能なほかの音響フィルタ１００ｄを示す。ガス供給部１０６とバルブ１０７とを例えば備える圧力調整部が、空洞１０３ｄにおけるガスの圧力を可能とするように設けられている。空洞１０３ｄにおける圧力を変化させることにより、音響フィルタの共振挙動が変わり、その結果、透過損失の周波数依存性も変わる。これは例えばフレキシブルメンブレン１０１ｄ内の張力が変化することによるものである。

図７は、本発明のある実施の形態に係り、使用中に調整可能なほかの音響フィルタ１００ｅを示す。音響フィルタ１００ｅにおいては、調整部は、アクチュエータ１０８に接続されるとともにフィルタ壁１０２ｅのうちひとつの少なくとも一部を形成する可動ピストン１０７を備える。音響フィルタ１０１ｅの共振特性と透過損失の周波数依存性は、空洞１０３ｅの実効高さ及び／または空洞１０３ｅにおけるガスの圧力を変化させるようにして可動ピストン１０７によって変更することができる。

図８は、本発明のある実施の形態に係り、使用中に調整可能なほかの音響フィルタ１００ｆを示す。音響フィルタ１００ｆは、メンブレン１０１ｆに固定された磁気部材１０９と、駆動回路１１１によって駆動される電磁石１１０とを備える調整部を有する。電磁石１１０は、空洞１０３ｆの内部で磁気部材１０９の近傍に設けられている。磁気部材１０９は、永久磁石、または、磁化されていない磁性材料（たとえば強磁性材料）であってもよい。電磁石１１０の電流を変化させることによって、磁気部材１０９は、引き付けられ及び／または反発することができ、それによりメンブレン１０１ｆに制御可能な局所的な力が印加される。このようにして、音響フィルタ１００ｆの共振特性と透過損失の周波数依存性が調整される。音響フィルタ１００ｆは、メンブレン１０１ｆ上で間隔を空けて配置された複数の磁気部材１０９と、それぞれ対応する複数の独立に制御可能な電磁石１１０とを備えてもよい。

図８の実施の形態のとくに簡単な変形例においては、磁気部材１０９は永久磁石であり、電磁石１１０は、そのコイルを短絡しまたは実効長を変化させることができるように、スイッチを備え、または切り替わる。このようにして、磁気部材１０９が振動するときコイルのインピーダンスおよび磁気部材１０９に印加される逆電磁力を変化させることによって、制御可能な減衰作用を生成することができる。

図９は、本発明のある実施の形態に係り、使用中に調整可能なほかの音響フィルタ１００ｇを示す。音響フィルタ１００ｇにおいては、調整部は、ベローズ１１２として構成された空洞壁１０２ｇの一部分と、空洞１０３ｇの実効容積及び／または当該容積の実効ガス圧を変化させるように空洞壁１０２ｇを移動させるように設けられたアクチュエータ１１３とを備える。

本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置は、上述した様々な変形例のうち１つ又は複数に係る多数の音響フィルタを含んでもよいものと理解されたい。また、単一の音響フィルタが、特性を調整するための上述の様々な原理に係る多数の調整部を備えてもよい。

本発明のある実施の形態に係る調整可能な音響フィルタは、製造時、及び／または、修理時または校正時において調整可能であるように構成されてもよい。本発明のある実施の形態に係る音響フィルタの調整部は、基板の露光のためのリソグラフィ装置の使用中、たとえば当該装置に起こるそのほかの事象と同期して、調整可能であるように構成されてもよい。たとえば、本発明のある実施の形態に係る音響フィルタは、保護される導管におけるガス流量の変化、及び／またはファンなどのガス移動部の速度の変化と同期して、またはそれに応答して、調整可能であってもよい。

本発明のある実施の形態に係る音響フィルタ１００は、種々の断面を形成してもよく、いくつかの例が図１０から図１３に示される。

最も簡単な形としては、メンブレン１０１ａは、導管２００と同じ直径を有する同心の中空チューブまたはシリンダの形をとってもよい。これによれば、追加の流れ抵抗が付与されないことが保証される。また、フィルタ壁１０２ａは、円筒の形をとり、メンブレン１０１ａと同心であってもよい。こうした構成は製造するのが簡単であり、空洞に一定の高さｈ＿ｃを与えるので、音響フィルタの音響挙動を簡単かつ容易に予測できる。

代替的な音響フィルタ１００ｈが図１１に示されている。フレキシブルメンブレン１０１ｈは同様に、円筒状であり、導管２００と同心である。しかし、空洞壁１０２ｈは、直方体を形成し、導管におけるガス流れ方向に直交する断面が正方形であってもよい。こうした構成は製造するのが簡単であり、リソグラフィ装置内部の利用可能な容積を最も有効に使うことができる。しかし、音響フィルタの音響挙動は、空洞の実効高さｈ＿ｃが変化するために、より複雑となる。こうした複雑な挙動は、透過損失に広いピークを設けるのに有利でありうる。

更なる代替的な音響フィルタ１００ｉが図１２に示されている。この構成は、導管２００の断面が長方形たとえば正方形である場合の使用に適する。メンブレン１０１ｉは、４つの平坦なメンブレン１０１ｉ−１、１０１ｉ−２、１０１ｉ−３、１０１ｉ−４で構成され、これらは長手方向端部が結合されて、好ましくは導管２００の形およびサイズに一致する四角柱構造物を形成する。空洞壁１０２ｉ−１〜１０２ｉ−４は、各平坦メンブレン１０１ｉの背後に対応する空洞を形成するように設けられている。平坦メンブレン１０１ｉは、端部で空洞壁１０２ｉにしっかりと固定されることができる。こうした構成は音響フィルタに予測可能な挙動を与え、その個別部分を別々に最適化することを可能にする。

ほかの音響フィルタ１００ｊが図１３に示されている。これもまた、長方形断面を有する導管への使用に適する。図１２の実施の形態と同様に、メンブレン１００ｊは、４つの別個の平坦なメンブレン１００ｊ−１〜１００ｊ−４で構成される。これらは封止された流路を形成するように長手方向端部に沿って支持部材１１４にしっかりと固定されている。空洞壁１０２ｊは、フレキシブルメンブレン１０１ｊの周りに単一の空洞を形成するようにメンブレン１０１ｊおよび支持部材１１４を完全に囲む直方体の形をとる。こうした構成は製造するのが簡単であり、リソグラフィ装置内部の利用可能な容積を最も有効に使うことができる。

図１４は、波面補正部を冷却するのに使用される温度調節ガスの流れのための導管の供給側における流れ制限部として使用可能な従来のオリフィスプレート２０３を示す。オリフィスプレート２０３は、中心円形開口部２０３ａをもつ単純なプレートからなる。開口部２０３ａのサイズは、所望の流れ抵抗を与えるように決定される。

本発明者は、音響フィルタを組み込むことによってオリフィスプレートが改善されるものと判断した。

図１５は、音響フィルタを組み込んだ本発明のある実施の形態に係るオリフィスプレート２１０を示す。オリフィスプレート２１０は、従来のオリフィスプレートの開口部２０３ａと等価な流れ制限開口部２１２を有するプレート２１１を備える。流れ制限開口部２１２のサイズは、所望の流れ抵抗を与えるように決定される。加えて、複数のフィルタ開口部がプレート２１１に設けられ、各フィルタ開口部はフレキシブルメンブレン２１３によって封止されている。各フレキシブルメンブレン２１３には例えばその中心に、一塊の部分が設けられていてもよい。

オリフィスプレート２１０へと伝わってくる音響外乱はフレキシブルメンブレン２１３に振動を励起する。フレキシブルメンブレン２１３は、様々な振動モードを呈することができる。一部の振動モードにおいては、フレキシブルメンブレンの平均の変位がゼロ、すなわち、フレキシブルメンブレンの異なる部分どうしが互いにずれた位相で振動する。これらの振動モードに対応する周波数では、オリフィスプレートは、非常に低い透過率Ｔｒと非常に高い反射率Ｒを与える。他の周波数ではオリフィスプレートは、高い透過率Ｔｒと低い反射率Ｒを有しうる。これが図１６に示されており、測定された透過率Ｔｒ（実線）と反射率Ｒ（一点鎖線）が周波数Ｆの関数として示される。比較のために、従来のオリフィスプレートの透過率Ｔｒも示される（破線）。

オリフィスプレート２１０の最小透過率の周波数は、たとえば張力、厚さ、弾性係数、付加される塊部分の質量などのフレキシブルメンブレン２１３のパラメータを選択することによって、選択することができる。本発明のある実施の形態においては、調整部が１つ又は複数のフレキシブルメンブレンのパラメータを調整するために設けられている。調整部は、上述のいずれかの原理に従って動作することができる。オリフィスプレート２１１は、たとえば様々なフィルタ開口部に様々なメンブレンを使用することによって、多数の最小透過率を有するように構成されてもよい。図１７は、二重周波数オリフィスプレートについて測定された透過係数Ｔｒ（実線）を、比較のための従来のオリフィスプレートの透過率Ｔｒ（破線）とともに示す。

本発明のある実施の形態においては、オリフィスプレート２１１は、リソグラフィ装置においてよく見られる周波数、または保護されるべき機能的サブシステムが特に敏感な周波数のいずれかに、１つ又は複数の最小透過率を有するように構成されている。

図１８から図２４は、オリフィスプレート２１１のいくつかの変形例を示し、所望の周波数依存性を実現するよう製作可能な種々の変形を示す。

図１８は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された４つの等価なフレキシブルメンブレン２１３ａを有する単一のオリフィスプレート２１０ａを示す。

図１９は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された４つのフレキシブルメンブレン２１３ｂを有するオリフィスプレート２１０ｂを示す。２つのフレキシブルメンブレン２１３ｂ−１は小さく、２つのフレキシブルメンブレン２１３ｂ−２は大きい。オリフィスプレート２１０ｂは、二重周波数オリフィスプレートである。

図２０は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された６つの等価なフレキシブルメンブレン２１３ｃを有するオリフィスプレートを示す。オリフィスプレート２１０ａと比べて、オリフィスプレート２１０ｃは最小透過率がより小さくなりうる。

図２１は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された４つのフレキシブルメンブレン２１３ｄを有するオリフィスプレート２１０ｄを示す。２つのフレキシブルメンブレン２１３ｄ−１が他の２つのフレキシブルメンブレン２１３ｄ−２とは異なるメンブレン材料及び／または張力及び／または付加される質量を有する。オリフィスプレート２１０ｂは、二重周波数オリフィスプレートである。

図２２は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された４つの等価なフレキシブルメンブレン２１３ｅを有するオリフィスプレート２１０ｅを示す。フレキシブルメンブレン２１３ｅは、形状が長方形であり、円形メンブレンよりも複雑な周波数依存性を示しうる。

図２３は、流れ制限開口部２１２の周りに間隔を均等に空けて配置された４つの等価なフレキシブルメンブレン２１３ｆを有するオリフィスプレート２１０ｆを示す。フレキシブルメンブレン２１３ｆは、オリフィスプレート２１０ａにおけるフレキシブルメンブレン２１３ａよりも流れ制限開口部に近接して位置する。フレキシブルメンブレンの場所は、性能上及び／または構造上の理由による最適化に有用なパラメータでありうる。

図２４は、中心の周りに間隔を均等に空けて配置された４つの等価なフレキシブルメンブレン２１３ｇを有するオリフィスプレート２１０ｇを示す。前述の実施の形態における単一の中心配置の流れ制限開口部２１２が、フレキシブルメンブレン２１３ｇどうしの間に間隔を空けて配置された複数の流れ制限小開口部２１４に置き換えられている。複数の流れ制限小開口部は、同じ作用の単一の流れ制限大開口部よりも弱いフローノイズを発生することができる。

本発明のある実施の形態においては、音響フィルタを組み込んだ複数のオリフィスプレートがガス流路において直列に設けられてもよい。こうした直列の総透過損失は、隣接するオリフィスプレート間にスペースを空けて設けられる限り、各オリフィスプレートの透過損失の和に実質的に等しい。こうして広帯域のフィルタ作用が実現されうる。

ある実施の形態においては、音響フィルタを組み込んだオリフィスプレートは、図２から図１３を参照して説明した形式の１つ又は複数の音響フィルタとともに使用される。ある実施の形態においては、音響フィルタを組み込んだオリフィスプレートは、当該形式の音響フィルタなしで使用される。

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に具体的に言及しているかもしれないが、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。基板を露光するのに非常に短い波長の放射が用いられるリソグラフィ装置においては、その非常に短い波長の放射の吸収を最小化するように、たとえば基板ステージ区画などの放射ビームが横切るリソグラフィ装置の部分がたとえば水素またはヘリウムなどの低圧のガスで満たされていてもよい。この低圧は「真空」環境を指しうるが、本発明は、リソグラフィ装置の部分におけるガス圧が音響外乱を伝えるのに十分である場合には、適用可能である。

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。

Claims (18)

1. 基板上にパターンを結像するように構成されたリソグラフィ装置であって、
   ガスが流れることのできる導管と、
   前記導管に前記ガスを流すように構成されたガス移動部と、
   前記導管において前記ガスと接触している壁であって、当該壁にメンブレン開口部を画定する壁と、
   前記メンブレン開口部に固定されたフレキシブルメンブレンを備える音響フィルタと、を備え、
   前記壁は、前記導管を横断して延在するとともに、前記ガスが流通できるように構成された流れ開口部を有するリソグラフィ装置。
2. 前記音響フィルタは、１０Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲にある共振周波数を有する請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記音響フィルタは、前記フレキシブルメンブレンの共振周波数を調整するように構成された調整部をさらに備える請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記調整部は、前記メンブレンの張力を調整するように構成されている請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記調整部は、前記メンブレンに装着された磁気部材と、磁場生成部とを備える請求項３または４に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記導管の側壁には、更なるメンブレン開口部が画定され、
   前記リソグラフィ装置は、前記更なるメンブレン開口部に固定された更なるフレキシブルメンブレンを備える更なる音響フィルタをさらに備え、
   前記更なる音響フィルタは、前記更なるフレキシブルメンブレンの共振周波数を調整するように構成された調整部をさらに備え、
   前記更なる音響フィルタの前記調整部は、前記更なるフレキシブルメンブレンの自由長及び／または前記更なるフレキシブルメンブレンのノードの位置を調整するように構成されている請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
7. 前記導管の側壁には、更なるメンブレン開口部が画定され、
   前記リソグラフィ装置は、前記更なるメンブレン開口部に固定された更なるフレキシブルメンブレンを備える更なる音響フィルタをさらに備え、
   前記更なる音響フィルタは、前記更なるフレキシブルメンブレンに隣接し前記導管の外側にある空洞を画定するフィルタ壁をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
8. 前記空洞におけるガスの圧力を調整する圧力調整部をさらに備える請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記更なるフレキシブルメンブレンは、前記導管の実質的に全周に延在する請求項７または８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記更なるフレキシブルメンブレンは、１０ｍｍから３ｍの範囲にある前記ガスの流れ方向に平行な長さを有する請求項７から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
11. 前記壁は、複数のメンブレン開口部と対応する複数のメンブレンとを有し、各メンブレンが対応するひとつのメンブレン開口部に固定されている請求項１から１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
12. 前記複数のメンブレンのうち第１のメンブレンが前記複数のメンブレンのうち第２のメンブレンとは、サイズ、張力、密度、弾性係数、および形状からなるグループから選択される少なくとも１つのパラメータについて異なっている請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 複数の前記音響フィルタを備える請求項１から１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
14. 機能的サブシステムをさらに備え、
    前記ガスは、前記機能的サブシステムの温度を制御するように前記機能的サブシステムを流通し、
    前記音響フィルタは、前記機能的サブシステムと前記ガス移動部の間に配置されている請求項１から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
15. 前記ガス移動部は、前記ガスを前記機能的サブシステムから離れて前記ガス移動部へと移動させる請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
16. 前記機能的サブシステムは、選択的に加熱可能な平面プレートを有する波面調整部であり、前記導管を流れる前記ガスは、前記選択的に加熱可能な平面プレートを冷却する請求項１４または１５に記載のリソグラフィ装置。
17. 前記機能的サブシステムは、前記基板に前記パターンを結像する光学系である請求項１４または１５に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記機能的サブシステムは、アライメントシステムである請求項１４または１５に記載のリソグラフィ装置。

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