JP4374337B2 - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明はリソグラフィ装置に関する。本発明はまたデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、基板（一般的には基板のターゲット部分）に所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクあるいはレチクルとも呼ばれるパターン化デバイス（パターン付与デバイス）が、ＩＣの個々の層に形成する回路パターンを生成するために使用され、この生成されたパターンが基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供される放射線感光材料（レジスト）の層への結像を介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化される隣接ターゲット部分のネットワークが含まれる。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回でターゲット部分に露光することによってターゲット部分の各々を照射する、いわゆるステッパと、パターンを放射線ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、同時に、基板をこの方向に平行に、あるいは逆平行に同期走査することによってターゲット部分の各々を照射する、いわゆるスキャナとがある。パターンを基板上へインプリントすることによってパターン化デバイスから基板へパターンを転送することも可能である。

上で明記したリソグラフィ装置では、放射線ビーム中に配置する物品は、クランプ電極によって物品ホルダに保持される。例えば基板を真空条件下で処理する場合、このような静電クランプを使用することができる。このタイプの処理は、例えばフォトリソグラフィ・プロセスに使用する照射のタイプが、極端紫外（ＥＵＶ）領域とも呼ばれる（軟）ｘ線領域に存在している場合に生じる。静電クランプは、物品ホルダと物品の間の電界を利用している。この方法では、クランプ圧を提供するために、物品ホルダと物品の（局部）領域における電荷差の間に存在する静電力を使用することができる。このような電荷の差は、物品ホルダ内の電極を帯電させた時、および、例えば物品を接地させた時に生じる。あるいは、相対する電圧の複数の電極を物品ホルダ内に存在させることも可能であり、それにより物品中に相対する電荷が分布し、好ましいことには物品中に過剰電荷が残留することはない。このような多極クランプを使用する設定の場合、物品が不均一にクランプされ、そのために物品が変形し、延いてはフォトリソグラフィ目的で使用する場合にイメージ品質の損失を招く危険がある。また、このような不均一なクランプは、最終的に物品の配置および除去中における処理上の問題をもたらし、生産時間を損ない、さらには物品の損傷の原因になる。

本出願のコンテキストにおいて、「物品」は、例えばウェハであってもよく、レチクル、マスクあるいは基板であってもよい。

一実施例では、本発明により、物品の変形を防止するための構造を備え、それにより物品をより良好に水平化（平坦化）し、延いてはより優れたイメージ品質を得ることができるリソグラフィ装置が提供される。

本発明の他の実施例によれば、放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、物品を物品サポートにクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路とを有するリソグラフィ装置が提供される。

バイアス回路を提供することにより、物品上の蓄積電荷が不均一なクランプ引力をもたらされないように多極クランプをバイアスすることができる。光電効果もしくは他の寄生帯電効果のため、物品（詳細には基板もしくは反射型レチクル）が約９０ボルトに帯電することがあることが分かっている。物品を接地することによってこのような静電荷の発生を回避することができる。しかしながら、これは物品の半導体特性のために疑問のあるところであり、それによって接地接触がゼロから無限オームの間で変化するかもしれない。したがって、例えば±３０００Ｖの標準的なクランプ電圧の印加によって、＋電極と物品の間に２９１０Ｖの電圧差がもたらされ、−電極と物品の間に３０９０Ｖの電圧差がもたらされることになる。多極電極の＋電極と−電極の間の境界領域では、物品の静電荷誘導電圧の２倍の電圧差が現われることになる。この電圧差は、物品に付加される異なる引力のために概ね平らなウェハ表面上に物理的な段差として現われ、これは許容不可能な集束およびオーバレイ誤差の原因になり得る。

本発明の他の実施例によれば、放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、物品を物品サポートにクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、物品上の静電荷を中和するための導電流体を分配するための流体分配構造とを有するリソグラフィ装置が提供される。

クランプする物品の電荷状態を検出する検出器を設けることにより、その電荷状態に応じて物品を取り扱うことができる。例えば物品が帯電しているようであれば、物品サポートへの配置および物品サポートからの除去中に物品の取扱ルーチンを調整するか、あるいはバイアス電圧を調整することになる。

本発明の他の実施例では、放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、物品を物品サポートにクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、物品上の静電荷を中和するための導電流体を分配するための流体ディスペンサとを備えたリソグラフィ装置が提供される。

物品上の静電荷を中和（中立化）するための荷電粒子を分配するためのディスペンサを有するリソグラフィ装置は、照射する物品の静電荷帯電の発生を防止または対処するための、効果的で信頼性の高い方法を提供することができる。

本発明の他の実施例によれば、物品を支持するようになされた物品サポートが提供される。物品サポートは、物品を物品サポートにクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路とを有する。

本発明の他の実施例によれば、デバイス製造方法が提供される。このデバイス製造方法には、放射線ビームによってパターンを転送するステップと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、物品をビーム光路中に移動させるステップと、物品を照射している間、多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするステップとが含まれる。

一実施例では、デバイス製造方法が、放射線ビームによってパターンを転送するステップと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、物品をビーム光路中に移動させるステップと、物品をビーム光路から除去する前に、クランプする物品の電荷状態を検出するステップとを含む。

一実施例では、デバイス製造方法が、放射線ビームによってパターンを転送するステップと、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、物品をビーム光路中に移動させるステップと、物品をビーム光路から除去する前に、物品上の静電荷を中和するための導電流体を分配するステップとを含む。

そのようなデバイス製造方法において、本発明は、帯電効果による物品の帯電の防止および帯電の発生に対する適切な応答を提供する。

本発明の他の実施例によれば、パターンをパターン化デバイスから基板へ転送するため、および複数のステージに対して平行してパターンの転送ステップあるいは予備転送ステップを実行するためのマルチ・ステージ・リソグラフィ装置が提供される。マルチ・ステージ・リソグラフィ装置は、放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、複数のステージとを含む。各ステージは、放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされたサポートを含む。サポートは、物品をサポートにクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプ、および多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路を含む。物品は、パターン化デバイスおよび基板のうちのいずれかである。各ステージは、さらに、ステージの状態を検出するためのステージ状態検出回路、およびステージ状態検出回路によって検出されたステージの状態に基づいてバイアス電圧回路を制御するためのバイアス電圧制御回路を含む。

アライメントおよび照射が複数のステージで実行されるマルチ・ステージの環境（コンテキスト）においては、イメージ解像度に対して、静電荷帯電の発生はとりわけ有害である。物品の静電荷帯電が少ない非照射の状況でアライメントが起こり、投影によるパターンの転送がアライメント後に実行された時には、アライメントが妨害され、静電荷帯電によってイメージの投影が不整列になることがある。

以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線あるいはＥＵＶ放射線）を条件付ける（コンディショニングする）ように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターン化デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造であって、特定のパラメータに従ってパターン化デバイスを正確に位置決めするようになされた第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、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブルであって、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするようになされた第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴ、およびパターン化デバイスＭＡによって放射線ビームＢに付与されたパターンを（例えば１つまたは複数のダイを含む）基板Ｗのターゲット部分Ｃ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系）ＰＳを有している。

照明システムは、放射線を導き、整形し、あるいは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントあるいは他のタイプの光学コンポーネント、もしく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有していてもよい。

支持構造ＭＴは、パターン化デバイスＭＡを、すなわちパターン化デバイスＭＡの重量を支えている。支持構造ＭＴは、パターン化デバイスＭＡの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、例えばパターン化デバイスＭＡが真空環境中で保持されているか否か等に応じた態様でパターン化デバイスＭＡを保持している。支持構造ＭＴには、パターン化デバイスＭＡを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法もしくは他のクランプ技法を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えば必要に応じて固定もしくは移動させることができるフレームまたはテーブルであってもよい。支持構造ＭＴは、例えば投影システムＰＳに対してパターン化デバイスＭＡを所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」あるいは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化デバイス（パターン付与デバイス）」という用語の同義語と見なすことができる。

本明細書で使用する「パターン化デバイス」という用語は、放射線ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するように使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射線ビームに付与されるパターンは、例えばそのパターンが位相シフト・フィーチャもしくはいわゆる補助フィーチャを備えている場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。一般に放射線ビームに付与されるパターンは、例えば集積回路などの、ターゲット部分に生成されるデバイス中の特定の機能層に対応している。

パターン化デバイスは、透過型であってもよく、あるいは反射型であってもよい。パターン化デバイスの実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイおよびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィの分野でよく知られており、バイナリ、交互位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、および様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックス状に配列された微小ミラーが使用される。微小ミラーの各々は、入射する放射線ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができる。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射線ビームにパターンが付与される。

本明細書で使用する「投影システム」という用語には、使用する露光放射線に適した、あるいは液浸液の使用もしくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系および静電光学系、もしくはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されるものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。

図に示すように、この装置は反射型（例えば反射型マスクを使用した）タイプの装置である。別法として、この装置は透過型（例えば透過型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。

リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（および／または複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「マルチ・ステージ」マシンの場合、追加のテーブルを並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数のテーブルを露光のために使用している間に、１つまたは複数の他のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体（例えば水で）覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が満たされたタイプの装置であってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることでよく知られている。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中に浸すことを意味しているのではなく、露光の間に、投影システムと基板の間に液体が配置されることを単に意味しているにすぎない。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受け取る。放射線源が例えばエキシマ・レーザである場合、放射線源およびリソグラフィ装置は、別個の構成要素とすることができる。その場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているものとは見なされず、放射線ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビーム・エキスパンダを備えたビーム・デリバリ・システムを使用して放射線源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外の、例えば放射線源が水銀灯などである場合、放射線源はリソグラフィ装置の一構成部品とすることができる。放射線源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じて、ビーム・デリバリ・システムと共に放射線システムと呼ぶことができる。

イルミネータＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタを有していてもよい。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部および／または内部ラジアル範囲（一般に、それぞれσアウターおよびσインナーと呼ばれる）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射線ビームを条件付け、所望の一様な強度分布をその断面に持たせることができる。

放射線ビーム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ン化デバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、このパターン化デバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射線ビームＢは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば干渉デバイス、直線エンコーダもしくは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それにより異なるターゲット部分Ｃを放射線ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサＩＦ１を使用して、マスクＭＡを、例えばマスク・ライブラリから機械的に検索した後で、あるいは走査中に、放射線ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）および短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現される。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュールおよび短ストローク・モジュールを使用して実現される。（スキャナではなく）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２および基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して位置合せすることができる。図には、専用のターゲット部分を占有している基板アライメント・マークを示しているが、基板アライメント・マークは、ターゲット部分とターゲット部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメント・マークは、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、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークを配置することもできる。

図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
（１）ステップ・モード
ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射線ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃに１回で投影される（すなわち単一の静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向にシフトされ、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止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）走査モード
走査モードでは、放射線ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間にマスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期走査される（すなわち単一の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの倍率（縮小率）およびイメージ反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野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幅（非走査方向の幅）が制限され、また走査運動の長さによってターゲット部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
（３）その他のモード
その他のモードでは、プログラム可能パターン化デバイスを保持するようにマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射線ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に基板テーブルＷＴが移動もしくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射線源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射線パルスと放射線パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン化デバイスを利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。

上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。

図２は、図１に示すリソグラフィ装置の物品サポート１を示したものである。この実施例では、物品サポート１は、ウェハ、簡潔に言えば図１を参照して説明したウェハ支持テーブルすなわちウェハ・テーブルを支持するようになされており、その形態は、通常、ウェハ支持テーブルに広く使用されている円形であるが、物品サポートは、他の形状、詳細にはマスク・テーブル（図１参照）あるいはアライメントの目的で使用されるいわゆる基準クランプ（フィデューシャル・クランプ）のコンテキストの中で使用することができる正方形であってもよい。ウェハ支持テーブル１は、ウェハ（図示せず）を支持するための平らなサポートを提供するように寸法を決められた複数の突起２を備えている。分かり易くするために、いくつかの突起２しか参照していない。突起２は、支持ゾーン３を画成している。支持ゾーン３の境界は、一般的には冷却目的で使用される充填ガス（図示せず）を拘束し、あるいは充填ガスの流出を制限するためのシールを形成することができる周囲の壁４によって形成することができる。点線で示す領域５の断面図については、図３を参照して詳細に説明する。図に示す実施例では、ウェハ・テーブル１は、一般的には相対する電荷で帯電された２つのクランプ電極７ａおよび７ｂを備えている。ウェハは、容量性クランプ効果によってウェハ・テーブル１に押し付けられる。通常、電極７ａおよび７ｂの極性は、相対する極性であるため、ウェハ６の電位は中性に維持されている（図２参照）。

図３は、図２に示す点線領域５の横断面図を示したものである。図３から分かるように、ウェハを照射することによって光電効果が生じる。この光電効果は、電子を放出する効果として記述することができ、ウェハ６が静電荷帯電することになる。したがって、例えば３０００Ｖで動作するクランプなどの従来のクランピングを使用する場合、プラス電極とマイナス電極が相対する電荷で帯電される。しかし、ウェハが静電荷帯電するため、電極７ａおよび７ｂの境界付近に非一様な電圧差が生じることになる。詳細にはウェハが＋９０Ｖに帯電し、また、電極は、正の電極７ａが＋３０００Ｖに帯電し、負の電極７ｂが−３０００Ｖに帯電する。その結果、非一様な電位差３０９０Ｖが負の電極に生じ、また、非一様な電位差２９１０Ｖが正の電極７ａに生じる。したがって、クランプ電極７ａおよび７ｂによって不均一なクランプ力がウェハ６に付加され、電極７ａおよび７ｂの境界付近の８で示す領域でウェハ６が弾性変形することになる。この電圧差は、ウェハ６に付加される引力の相違のため、許容不可能な集束およびオーバレイ誤差の原因になる、概ね平らなウェハ表面９の物理的段部として現われることになる。

図４は、制御回路１１を有するマルチ・ステージ・フォトリソグラフィ装置１０のための本発明の一実施例を示したものである。制御回路１１は、マルチ・ウェハ支持テーブル１２のクランプ電極７ａおよび７ｂに電気接続されている。この実施例は、フォトリソグラフィ転送プロセスを実行するためのアライメントおよび他の予備タスクが２つの異なる環境で実行される、いわゆる２ステージ装置すなわちデュアル走査装置であり、レチクル１４の転送イメージを備えるべきウェハがアライメント環境１３で位置合せされ、また、フォト照明環境１５（詳細には、図１を参照して説明した投影装置および／またはポジショナＰＭおよびＰＷによって駆動されるウェハ６の移動）を制御することができる高さマップが提供される。このようなデュアル走査セットアップの詳細については、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９６９，４４１号明細書および国際公開第９８／４０７９１号パンフレットを参照されたい。マルチ・ステージ環境１３および１５が交番するため、フォトリソグラフィ転送プロセスの間、ウェハが照射および走査され（場合によっては転送目的に使用される放射線とは性質が異なる、著しく少ない放射線入射を使用して）、その結果、ウェハ６が静電荷帯電および放電することになる。すなわち、ウェハにパターン転送プロセスが施されるフォト照明環境１５では、光電帯電のため、ウェハがほぼ＋９０Ｖの電位に帯電し、また、アライメント環境１３では、接地および寄生放電によってウェハが放電し、その結果、電位がほぼゼロ・ボルトになる。制御回路１１は、マルチ・ステージ装置１０に結合された、ウェハが照射されているか否かを検出するための信号線１６を有している。図に示す実施例では、この信号線１６は、ウェハ６の物理位置を検出するように結合されている。他の検出機構を使用することも可能であり（電荷マップを使用した検出については図５を参照されたい）、あるいはウェハ６に照射される放射線を検出するための光検出器を使用することも可能である。

制御回路１１は、信号線１６の状態信号に基づいて、電極７ａおよび７ｂに供給される電圧を制御する。すなわち、ウェハがフォト照明環境１５で照射されていることを信号線１６が示すと、電極７ａおよび７ｂにバイアス電圧が提供され、例えばプラス電極７ａに＋３０００ボルトが提供され（バイアスされていない）、マイナス電極７ｂに−２８２０ボルトが提供される（バイアスされている）。この実施例の場合、バイアス電圧がウェハの測定静電荷もしくは期待静電荷の２倍であることは明らかであろう。また、他の組合せも同様に有効であり、例えば電極７ａおよび７ｂとウェハ６の間に所定の電圧差を画定するために、電極７ａおよび７ｂの両方がバイアスされてもよいことは明らかであろう。

図５は、前述の実施例とは個別に使用することができる、例えば図６を参照して説明する処理機構１７を使用してウェハ６を処理する前に（局部）静電荷を検出するための実施例を示したものである。したがって図５に示す実施例は、ウェハ上に静電荷が存在していることを示す電荷マップ１９を提供するために使用される電荷マッピング構造１８を示している。電荷マップ１９は、静電クランプの生じ得る機能不良、あるいは他の問題、例えばウェハ支持テーブル上へのウェハ６の配置中もしくはウェハ支持テーブルからのウェハ６の除去中におけるウェハ６の処理上の問題を診断するための診断ツールとして使用することができる。電荷マッピング構造は、サンプル／ホールド回路（Ｓ／Ｈ）２１およびＡ／Ｄ変換回路２２を介してプロセッサ２３に接続されるプローブ２０を備えている。プロセッサ２３には、同じく、ウェハ６に対するプローブ２０の位置を検出するための運動制御回路２４の出力が供給される。以下のよく知られている式、
Ｃ＝Ｑ／Ｖ ［１］
および、
Ｃ＝（ε_０ε_ｒＡ）／ｄ ［２］
ここで、
Ｃは静電容量［Ｆ］
Ｑは静電荷［Ａｓ］
Ｖは電位［Ｖ］
ε_０は誘電率８．９ｅ−１２［Ｆ／ｍ］
ε_ｒは真空の相対誘電率＝１［］
Ａはプローブ面積［ｍ＾２］
ｄはプローブとウェハの間の距離［ｍ］
を使用して、プローブ１９とウェハ６（あるいは静電荷の発生を走査すべきウェハ・サポート自体もしくはマスク、レチクルあるいはフィデューシャルを含む他の任意の物品）の間の電位差およびウェハ６の電荷分布を計算することができる。プローブ１９をゼロにするために、接地表面２５、例えばアライメントの目的で使用されるＴＩＳプレートをウェハ・ステージ２６の上に使用することができる。プローブ２０をゼロにすることにより、すべての電荷をプローブ２０から移動させることができ、電圧をゼロに設定することができる。

図６は、本発明と共に使用される他の実施例を示したものである。図には、物品上の静電荷を中和するための荷電粒子を分配するための分配構造２７が示されている。この環境においては、荷電粒子には、イオン化気体、プラズマあるいは電子放出デバイス２８によって放出される単純な電子などの任意の非接触媒体を使用することができる。この操作の目的は、ウェハ６もしくは中和すべき他の任意の物品上の静電荷の発生を中和するための非接触操作であり、例えばウェハ６を処理する前に、ウェハ６を配置するために使用される処理機構１７のクランプ（詳細には静電クランプ）の提供に関連する位置の静電荷が中和される。図には示されていないが、電子放出デバイス２８は、図５に示す電荷状態検出器に結合することができ、それにより、電子放出デバイス２８を使用して、測定した静電荷分布に対する中和アクションを行うことができる。

本明細書では、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について言及しているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導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の他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」あるいは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」あるいは「ターゲット部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において言及されている基板は、例えばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光済みレジストを現像するツール）、測定ツールおよび／または検査ツール中で、露光前もしくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。

また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で言及したが、本発明は、他のアプリケーション、例えばインプリント・リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。インプリント・リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン化デバイスのトポグラフィによって画成される。パターン化デバイスのトポグラフィが、基板に塗布されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射線、熱、圧力もしくはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン化デバイスがレジストから除去され、後にパターンが残る。

本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射線（例えば波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍあるいは１２６ｎｍの放射線もしくはその近辺の波長の放射線）、極端紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射線）、およびイオン・ビームあるいは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射線が包含される。

コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネントおよび静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つあるいは組合せを意味している。

以上、本発明の特定の実施例について説明してきたが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数のマシン可読命令シーケンスを含むコンピュータ・プログラムの形態とすることができ、あるいはこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスクもしくは光ディスク）の形態とすることができる。

以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 本発明による、図１に示すリソグラフィ装置の物品サポートを示す図である。 図２に示す物品サポートの略側面図である。 マルチ・ステージ投影装置における本発明の他の実施例を示す図である。 図１に示すリソグラフィ装置に使用することができる電荷マッピング構造を示す略図である。 本発明の他の実施例による、図２に示す物品サポートを示す図である。

符号の説明

Ｂ 放射線ビーム
Ｃ 基板のターゲット部分
ＩＦ１、ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム（イルミネータ）
ＭＡ パターン化デバイス（マスク）
ＭＴ 支持構造（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
ＰＭ 第１のポジショナ
ＰＳ 投影システム
ＰＷ 第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメント・マーク
ＳＯ 放射線源
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
１ 物品サポート（ウェハ支持テーブル、ウェハ・テーブル）
２ 突起
３ 支持ゾーン
４ 周囲の壁
６ ウェハ
７ａ、７ｂ クランプ電極
９ ウェハ表面
１０ マルチ・ステージ・フォトリソグラフィ装置
１１ 制御回路
１２ マルチ・ウェハ支持テーブル
１３ アライメント環境
１４ レチクル
１５ フォト照明環境
１６ 信号線
１７ 処理機構
１８ 電荷マッピング構造
１９ 電荷マップ
２０ プローブ
２１ サンプル／ホールド回路
２２ Ａ／Ｄ変換回路
２３ プロセッサ
２４ 運動制御回路
２５ 接地表面
２６ ウェハ・ステージ
２７ 分配構造
２８ 電子放出デバイス

Claims (20)

1. 放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、
   前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、
   前記物品を前記物品サポート対してクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、
   前記物品に応答して動作し、前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷に応じて、前記多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路と、
   を有するリソグラフィ装置。
2. 前記少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧は、前記物品に生じる光電効果静電荷の２倍である、
   請求項１記載のリソグラフィ装置。
3. 前記バイアス電圧回路が状態検出回路に結合され、また前記状態検出回路に応答して動作するように構成されている、
   請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記状態検出回路が、前記物品の前記光電効果静電荷の電荷状態を検出する検出器を有し、
   前記照明システムが、極端紫外放射線ビームを提供するようになされている、
   請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記状態検出回路が、前記物品の照明状態を検出する検出器を有している、
   請求項３に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記物品の前記光電効果静電荷を中和するために該物品に荷電粒子を分配するためのディスペンサをさらに有している、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記物品に正の光電効果静電荷が生じ、
   前記ディスペンサが電子放出デバイスを有している、
   請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記ディスペンサが電荷状態検出器に応答して動作するように構成されている、
   請求項６又は７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記電荷状態検出器が容量電極を有している、
   請求項８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記電荷状態検出器が前記物品の電荷マップを提供するように構成されている、
    請求項８又は９に記載のリソグラフィ装置。
11. 放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、
    前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、
    前記物品を前記物品サポートに対してクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされたクランプと、
    前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷の電荷状態を検出する検出器と、
    を有するリソグラフィ装置。
12. 放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、
    前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされた物品サポートと、
    前記物品を前記物品サポートに対してクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、
    前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷を中和するための導電流体を分配するための流体ディスペンサと、
    を有するリソグラフィ装置。
13. 前記物品に正の光電効果静電荷が生じ、
    前記流体ディスペンサが電子放出デバイスを有している、
    請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記物品サポートが、前記放射線ビームの断面にパターンを付与するように機能するパターン化デバイスを支持するようになされたサポートである、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
15. 前記物品サポートが、基板のターゲット部分へのパターン化放射線ビームによってパターン化する基板を支持するようになされた基板テーブルである、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
16. 物品を支持するようになされた物品サポートであって、
    前記物品を前記物品サポートに対してクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプと、
    前記物品に応答して動作し、前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷に応じて、前記多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路と、
    を備えた物品サポート。
17. 放射線ビームによってパターンを転送するステップと、
    前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、
    前記物品を前記ビーム光路中に移動させるステップと、
    前記物品を照射している間に、前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷に応じて、前記多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするステップと、
    を含むデバイス製造方法。
18. 放射線ビームによってパターンを転送するステップと、
    前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、
    前記物品を前記ビーム光路中に移動させるステップと、
    前記物品を前記ビーム光路から除去する前に、前記ビームによって前記物品に生じる前記光電効果静電荷の電荷状態を検出するステップと、
    を含むデバイス製造方法。
19. 放射線ビームによってパターンを転送するステップと、
    前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を、多極クランプを使用してクランプするステップと、
    前記物品を前記ビーム光路中に移動させるステップと、
    前記物品を前記ビーム光路から除去する前に、前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷を中和するための導電流体を分配するステップと、
    を含むデバイス製造方法。
20. パターンをパターン化デバイスから基板へ転送するため、および並行して転送ステップを、あるいは予備転送ステップを複数のステージに対して実行するためのマルチ・ステージ・リソグラフィ装置であって、
    放射線ビームを提供するようになされた照明システムと、
    複数のステージと、
    を有するマルチ・ステージ・リソグラフィ装置において、
    前記各ステージが、
    （ｉ）前記放射線ビームのビーム光路に配置する物品を支持するようになされたサポートであって、前記物品を前記サポートに対してクランプするためのクランプ圧力を提供するようになされた多極クランプ、および、前記物品に応答して動作し、かつ、前記ビームによって前記物品に生じる光電効果静電荷に応じて、前記多極クランプの少なくとも１つの電極をバイアスするためのバイアス電圧回路を有し、前記物品が前記パターン化デバイスおよび前記基板のうちのいずれかであるサポートと、
    （ｉｉ）前記ステージの状態を検出するためのステージ状態検出回路と、
    （ｉｉｉ）前記ステージ状態検出回路によって検出された前記ステージの状態に基づいて前記バイアス電圧回路を制御するためのバイアス電圧制御回路と、
    を有していることを特徴とするマルチ・ステージ・リソグラフィ装置。

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