JP6563604B2 - パターニングデバイス冷却装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月１７日に出願された欧州出願第１５２００６５２．４号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。

本開示は、物体たとえばリソグラフィ装置におけるパターニングデバイスの温度を、その物体の表面にわたってガスを流すことによって制御するための装置および方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通例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ことができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（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ことができる。パターンの転写は典型的に、基板に設けら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目状に隣接する複数の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。従来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同期して走査するようにして各目標部分は照射を受ける。

リソグラフィ装置において放射ビームは、パターニングデバイス、より一般にはパターニング装置における熱作用（例えば熱膨張）の原因となりうる。パターニングデバイスは、放射ビームの放射たとえば深紫外放射に実質的に透明なベース材料たとえば石英ガラスを備えてもよく、実質的に不透明な材料たとえばクロムで作られたパターンを備えてもよい。熱作用は、パターニングデバイスの不透明な部分による放射ビームの放射の吸収に起因しうるが、基板に形成されるパターンにおける例えばアライメント誤差及び／またはオーバレイ誤差の原因となりうる。パターニングデバイスの熱膨張及び／またはパターニングデバイスのまわりのガスの加熱によるこうした誤差を補正するために、現在のリソグラフィ装置は、公知の補正システムに頼ってもよい。例えば、こうした補正システムには、レチクルまたはマスクアライメントシステム、倍率補正システム、膨張予測のためのフィードフォワードシステム、レンズ補正システム、またはこれらの組み合わせが含まれうる。しかしながら、デバイス寸法の縮小という継続的な傾向のもとで、これらの補正システムは、縮小されるデバイスの開発に必要とされうるアライメント及び／またはオーバレイ誤差の所望の水準を提供しないかもしれない。

加えて、放射ビームの放射は、パターニングデバイスを支持するように構成された支持構造の部分に入射しうる。支持構造は、放射ビームの放射を吸収して加熱されうる。また、放射ビームからの放射は、支持構造のまわりのガスも加熱して、支持構造を対流加熱によって加熱しうる。熱はパターニングデバイスと支持構造との間の伝導によっても伝わりうる。このような支持構造への又は支持構造からの熱移動モードは、支持構造の熱変動たとえば膨張をもたらしうる熱変動をもたらしうる。こうした熱膨張は、パターニングデバイスの位置を変化させうるので、基板に形成されたパターンにおける例えばアライメント誤差及び／またはオーバレイ誤差の原因となりうる。

加えて、測定システムが、パターニングデバイスをアライメントするために使用されてもよい。測定システムは、放射ビームにパターンを正確に与えるべくパターニングデバイスの場所及び／または変位を測定するためにパターニングデバイスのまわりに構成要素及び／またはマークを備えてもよい。放射ビーム、またはパターニングデバイス及び／または支持構造との熱伝達は、パターニングデバイスと測定システムの構成要素及び／またはマークとの間のガスも加熱しうる。こうして加熱されたパターニングデバイスと測定システムの構成要素及び／またはマークとの間のガスは、基板に形成されたパターンにおける例えばアライメント誤差及び／またはオーバレイ誤差の原因となりうる。公知の補正システムは、パターニングデバイスを位置決めするために使用されるパターニングデバイスのまわりの構成要素及び／またはマークの熱変動によって誘起される誤差を適切に考慮に入れていないかもしれない。

したがって、いくつかの実施の形態においては、システムおよび方法は、パターニングデバイスおよびパターニングデバイス支持構造の温度を制御する。

いくつかの実施の形態においては、リソグラフィ装置のためのパターニング装置は、パターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持構造と、前記パターニングデバイスの表面の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第２ガス出口とを備えるパターニングデバイス調整システムと、前記第２ガス出口を出るガスの温度が前記第１ガス出口を出るガスよりも高い温度となるように前記第１ガス出口を出るガスの温度と前記第２ガス出口を出るガスの温度を別個に制御するように構成された制御システムと、を備える。

いくつかの実施の形態においては、リソグラフィ装置のためのパターニング装置は、パターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持構造と、前記パターニングデバイスの表面の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第２ガス出口とを備えるパターニングデバイス調整システムと、前記第１ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御し、それと別個に、前記第２ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御するように構成された制御システムと、を備える。

いくつかの実施の形態においては、リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法は、パターニングデバイスを通じてビームを投影することを備え、前記ビームは前記パターニングデバイスによってパターンを与えられ、さらに、前記パターニングデバイスの上にガス流れを提供する少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供する少なくとも１つの第２ガス出口とを設けることと、前記第１ガス出口を出るガスの温度を制御することと、前記第２ガス出口を出るガスの温度を、前記第１ガス出口を出るガスの温度よりも高い温度に別個に制御することと、前記ビームを基板に向けることと、を備える。

いくつかの実施の形態においては、リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法は、パターニングデバイスを通じてビームを投影することを備え、前記ビームは前記パターニングデバイスによってパターンを与えられ、さらに、前記パターニングデバイスの上にガス流れを提供する少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供する少なくとも１つの第２ガス出口とを設けることと、前記第１ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御することと、前記第２ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を別個に制御することと、前記ビームを基板に向けることと、を備える。

実施の形態の更なる特徴及び利点は、種々の実施の形態の構造及び動作とともに、従属請求項に含まれ、付属の図面を参照しつつ以下に詳しく説明される。本発明は本明細書に述べる特定の実施の形態には限定されないものと留意されたい。こうした実施の形態は例示の目的のために提示されるにすぎない。更なる実施の形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて関連技術分野の当業者には明らかであろう。

付属の図面は本明細書に組み込まれてその一部をなし、本発明を図示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明し本発明を当業者が製造し使用可能とするために供される。

ある実施の形態に係る反射型のリソグラフィ装置の概略図である。

ある実施の形態に係る透過型のリソグラフィ装置の概略図である。

ある実施の形態に係る基板テーブルと基板の概略平面図である。

ある実施の形態に係るパターニングデバイスの概略側面図を示す。

他のある実施の形態に係るパターニングデバイスの概略平面図を示す。

図４Ａに示される実施の形態に係るパターニングデバイスの概略側面図を示す。

図４Ａに示される実施の形態に係るパターニングデバイスの概略側面図を示す。

他のある実施の形態に係るパターニングデバイスの概略平面図を示す。

他のある実施の形態に係るパターニングデバイスの概略平面図を示す。

他のある実施の形態に係るパターニングデバイスの概略平面図を示す。

開示された実施の形態の特徴及び利点は、同様の参照文字が対応する要素を特定する本図面に関連付けて後述される発明の詳細な説明によって、より明らかとなろう。図面において同様の参照番号は大概、同一の要素、機能的に類似の要素、及び／または、構造的に類似の要素を指し示す。そうではないと指示されない限り、本開示において提供される図面は原寸通りの図面であると解すべきではない。

開示された実施の形態は単に本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示された実施の形態には限定されない。本発明は添付の請求項により定義される。

説明される実施の形態、および「ある例」、「一つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「例示的な実施の形態」、「いくつかの実施の形態」等への明細書内での言及は、説明される実施の形態が特定の特徴、構造または特性を備えてもよいが、必ずしもあらゆる実施の形態がその特定の特徴、構造または特性を備える必要はないことを示している。また、このような表現は同一の実施形態を必ずしも指し示すものではない。さらに、ある実施の形態に関連してある特定の特徴、構造または特性が説明される場合、明示的に述べたか否かに関わらず、そのような特徴、構造または特性を他の実施の形態に関連付けて実現することは当業者の知識内であると理解されたい。

しかしながら、こうした実施の形態をより詳細に説明する前に、本開示の実施の形態を実装しうる例示的な環境を提示することは有益である。

図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、本開示の実施の形態が実装されうるリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略を示す。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’はそれぞれ、放射ビームＢ（例えば深紫外放射または極紫外放射）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、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するよう構成されており、パターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするよう構成された第１位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するよう構成されており、基板Ｗを正確に位置決めするよう構成された第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と、を含む。また、リソグラフィ装置１００、１００’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つまたは複数のダイの一部を含む）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ＰＳを有する。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が反射性であり、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が透過性である。いくつかの実施の形態においては、投影システムＰＳは反射屈折性である。

照明システムＩＬは、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品、あるいは他の種類の光学部品などの各種の光学部品、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射ビームＢの向き又は形状を整え、あるいは放射ビームＢを制御するためのものである。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの配置、リソグラフィ装置１００、１００’の設計、及びパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＡ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ＭＡを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは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。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを保証することができる。

用語「パターニングデバイス」ＭＡは、基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを生成するために放射ビームＢの断面にパターンを与えるのに使用可能である何らかのデバイスを表すと広義に解釈すべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、目標部分Ｃに生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してもよい。

パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過型であってもよいし、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡには例えば、レチクルやマスク、プログラム可能ミラーアレイ、プログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには各種のハイブリッド型マスクなどの種類のマスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、小型ミラーのマトリックス配列で構成される。各ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーのマトリックスにより反射された放射ビームＢには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。

用語「投影システム」ＰＳは、使用される露光放射、液浸液の使用または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる、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、またはこれらの組合せを含む何らかの投影システムを包含することができる。ＥＵＶ放射または電子ビーム放射に真空環境が使用され得るのは、ガスが放射または電子を過度に吸収しうるからである。よって、真空壁及び真空ポンプの利用によってビーム経路の全体に真空環境が提供されてもよい。

リソグラフィ装置１００及び／またはリソグラフィ装置１００’は、２つまたはそれより多数のテーブル（またはステージまたは支持部）、例えば２以上の基板テーブル（またはマスクテーブル）を有し、または、１以上の基板テーブルと投影システムＰＳの特性を測定するように構成され基板Ｗを保持するようには構成されていない１以上のセンサまたは測定テーブルの組み合わせを有する形式のものであってもよい。こうした多重ステージ型の装置においては、追加の基板テーブルＷＴは並行して使用されるか、あるいは１以上の基板テーブルＷＴが露光のために使用されている間に１以上のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。

図１Ａ及び図１Ｂを参照するに、イルミネータＩＬは放射ソースＳＯから放射ビームを受け取る。ソースＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’とは、例えばソースＳＯがエキシマレーザであるとき、別体であってもよい。この場合、ソースＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一部を構成するとはみなされなく、放射ビームＢはソースＳＯからイルミネータＩＬへと（図１Ｂにおける）ビーム搬送系ＢＤを介して進む。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを備える。他の場合においては、ソースＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’に一体の部分であってもよい（例えば、ソースＳＯが水銀ランプの場合）。ソースＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要とされる場合にはビーム搬送系ＢＤも併せて、放射システムと呼ばれることもある。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整する（図１Ｂにおける）アジャスタＡＤを備えてもよい。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径及び／または内径の大きさ（通常それぞれσアウタ、σインナとも呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯなどの（図１Ｂにおける）種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータＩＬ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Ｂを調整するために用いられる。ソースＳＯと同様に、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなされてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置と一体の部分であってもよいし、リソグラフィ装置とは別体であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬを搭載可能とするように構成されていてもよい。任意的に、イルミネータＩＬは、取り外し可能であってもよく、（例えば、リソグラフィ装置の製造業者または他の供給業者によって）別個に提供されてもよい。

図１Ａを参照するに、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されてい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ＭＡによりパターンが付与される。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で反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡで反射された放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ２（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）により基板テーブルＷＴは正確に（例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように）移動されることができる。同様に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするために第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサＩＦ１が使用されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）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を使用して位置合わせされてもよい。

図１Ｂを参照するに、放射ビームＢは、支持構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）に保持されているパターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）に入射して、パターニングデバイスＭＡによりパターンが付与される。マスクを透過した放射ビーム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に集束させる。投影システムは、照明システム瞳ＩＰＵと共役の瞳ＰＰＵを有する。放射の複数の部分は、照明システム瞳ＩＰＵでの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ることなくマスクパターンを通り、照明システム瞳ＩＰＵでの強度分布の像を生成する。

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）により基板テーブルＷＴは正確に（例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように）移動されることができる。同様に、放射ビームＢの経路に対して（例えば走査中やマスクライブラリからの機械的回収後に）マスクを正確に位置決めするために第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサ（図１Ｂに示さず）が使用されてもよい。

一般にマスクテーブルの移動は、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）により実現される。同様に基板テーブルＷＴ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る。ステッパでは（スキャナとは逆に）、マスクテーブル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。基板アライメントマークが（図示されるように）専用の目標部分Ｃ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、マスクに複数のダイが設けられた場合にはマスクアライメントマークＭ１、Ｍ２をダイ間に配置してもよい。

マスクテーブル及びパターニングデバイスＭＡは真空容器内にあってもよい。ここで、真空内ロボットＩＶＲがマスク等のパターニングデバイスＭＡを真空容器の内外に移動させるために使用されてもよい。あるいは、マスクテーブル及びパターニングデバイスＭＡが真空容器の外にある場合には、真空内ロボットＩＶＲと同様に、真空外ロボットが各種の搬送動作のために使用されてもよい。真空内及び真空外のロボットはともに、任意の運搬物（例えばマスク）の円滑な移送のために移送ステーションの固定キネマティックマウントに対し校正される必要がある。

リソグラフィ装置１００、１００’は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。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）特性及び像反転特性により定められる。

３．別のモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。パルス放射源ＳＯが用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは基板テーブルＷＴが移動するたびに、または走査中において連続するパルスとパルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、本書に言及された形式のプログラム可能ミラーアレイ等のプログラム可能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直ちに適用可能である。

上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。

図２は、基板テーブルＷＴがイメージセンサを含むある実施の形態に係り、図１Ａおよび図１Ｂのリソグラフィ装置に示される基板テーブルＷＴの構成を概略的に示す。いくつかの実施の形態においては、図２に示されるように、基板テーブルＷＴは、２つのイメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２を含む。イメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２は、パターンの空間像たとえばマスク上のマスクアライメントマークＭ１、Ｍ２などの物体マークの位置を、イメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２が空間像を走査することによって決定するように使用されることができる。基板テーブルＷＴに対するマスク上の物体マークの相対位置は、イメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２により取得された情報から推定され、いくつかのパラメータが測定されたマスク上の物体マークの位置から計算されることができる。例えば、こうしたマスクパラメータは、ＭＡの倍率（Ｍ）、ｚ軸周りの回転（Ｒ）、マスクのｘ軸およびｙ軸に沿う並進（Ｃｘ，Ｃｙ）、ｙ方向の倍率（Ｍｙ）、走査スキュー（ＲＩ）を含んでもよい。

２つのイメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２に代えて、これより多数または少数のイメージセンサ（例えば１つまたは３つ）が設けられてもよいと理解されなければならない。これらセンサおよび電子機器の形式は当業者に知られているので詳述しない。代替的な形式のアライメント機構も本発明の範囲において可能であり有用である。他の実施の形態においては、イメージセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２を分配し、または、基板を運ぶ基板テーブルから分離した支持部に設けることも可能である。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に具体的言及がなされているが、本書に説明したパターニング装置および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）、薄膜磁気ヘッドなど他の用途も有しうるものと理解されたい。当業者であればこうした代替の用途の文脈において、本書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語の使用はそれぞれ「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。本書に言及された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ツール）、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ツールにも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを生成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既に処理された１つまたは多数の処理層を含む基板をも意味する。

光リソグラフィの文脈における実施の形態の使用に具体的言及がなされているが、実施の形態は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光リソグラフィに限られるものではない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスにおけるトポグラフィが基板上に生成されるパターンを定義する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に与えられたレジスト層に押しつけられ、その状態で電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを与えることによりレジストが硬化される。レジストの硬化後にパターニングデバイスはレジストから取り外され、そこにパターンが残される。

更なる実施の形態においては、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成するよう構成されている極紫外（ＥＵＶ）源を含む。一般に、ＥＵＶ源は放射システム内に構成されており、対応する照明システムはＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するよう構成されている。

本書に記載の実施の形態において、「レンズ」及び「レンズ素子」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁的光学部品、及び静電的光学部品を含む各種の光学部品のいずれかまたは任意の組合せを指してもよい。

また、本書における「放射」及び「ビーム」なる用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば５乃至２０ｎｍの範囲内の波長（例えば１３．５ｎｍ）を有する）極紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射、又は５ｎｍ未満で作動する硬Ｘ線、さらにはイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含むあらゆる電磁放射を包含する。一般に、約７８０乃至３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００乃至４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいて用語「ＵＶ」は水銀放電ランプにより生成可能な波長、つまり４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線にも用いられる。真空ＵＶまたはＶＵＶ（つまりガスに吸収されるＵＶ）とはおよそ１００乃至２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）とは一般に約１２６ｎｍから約４２８ｎｍの波長を有する放射をいう。ある実施の形態においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置内で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば５乃至２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射とは５乃至２０ｎｍの範囲の少なくとも一部のある波長域を有する放射を言うものと理解されたい。

「レンズ」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁的光学部品、及び静電的光学部品を含む各種の光学部品のいずれかまたは任意の組合せを指してもよい。

公知のパターニング装置は、パターニングデバイス及び／またはパターニングデバイス支持構造（以下では単に支持構造と称する）の熱変動によって誘起される誤差を低減すべくパターニングデバイスの温度を何らかの方法で変化させ又は制御するためにパターニングデバイスの表面の上にガス流れを提供しうる。公知のパターニング装置は、熱変動の影響を制御し低減するために前記ガス流れの制御を有しうる。しかしながら、設けられた制御はパターニングデバイスの熱変動によって誘起される誤差を適切に低減しないという問題がある。第１に、支持構造の温度が適切に考慮されていない。第２に、平面視におけるパターニングデバイスの表面の熱変動を考慮に入れるには、現在利用可能なものよりも具体的な制御が必要となりうる。とくに、パターニングデバイスの上面の上での（例えば幅方向の）熱変動は、公知の温度制御システムを使用する際に考慮されていないかもしれない。加えて、公知のシステムは、パターニングデバイスを支持する支持構造の熱変動を必ずしも直接的に制御していない。さらに、支持構造は、パターニングデバイスを正確に位置決めするために使用される測定システムのマーク及び／または構成要素を備え、またはこれを支持しうる。したがって、このマーク及び／または構成要素に影響する熱変動はパターニングデバイスの位置決めに影響し、オーバレイ誤差などの誤差をもたらしうる。そのため、こうした測定システムのマーク及び／または構成要素の熱変動に影響しうるパターニングデバイスを囲む領域の温度を制御することが有益である。したがって、本発明は、少なくとも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装置であって、後述するようにガス出口を有する調整システムを備えるパターニング装置を提供する。

図３は、パターニングデバイス１４を支持するように構成された支持構造１３を備えるパターニング装置５の概略側面図である。支持構造１３は、図１Ａおよび図１Ｂに関連して説明した支持構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）と同じものであってもよく、そうではない場合にはパターニングデバイス支持構造を指し示してもよい。支持構造１３は、パターニングデバイス１４を支持するように構成されている。パターニングデバイス１４は、図１Ａおよび図１Ｂに関連して説明したパターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク、レチクル、または動的パターニングデバイス等）と同じものであってもよい。放射ビーム１５は、パターニングデバイス１４に向けられてもよく、それにより、パターニングデバイス１４は放射ビーム１５にパターンを付与するために使用されることができる。放射ビーム１５は、図１Ａおよび図１Ｂに関連して説明した放射ビームＢ（例えば、ＤＵＶまたはＥＵＶ放射）と同じものであってもよい。一般に、放射ビーム１５は、パターニングデバイス１４で反射され、または通過する。よって、放射ビーム１５は概してパターニングデバイス１４の表面に入射する。このパターニングデバイス１４の表面は、放射ビーム１５によって加熱されうる。こうして熱変動がパターニングデバイス１４に導入される。放射ビーム１５及び／またはパターニングデバイス１４の熱変動は、パターニングデバイス１４及び／または支持構造１３のまわりのガスを加熱しうる。

支持構造１３は、パターニングデバイス１４を定位置に保持するために、及び／または、任意的に、支持構造１３上にパターニングデバイス１４を直接支持する支持テーブル（図３に図示せず）にパターニングデバイス１４を保持するために、機械固定、真空固定、静電固定、またはその他の固定技術を使用しうる。支持構造１３は、パターニングデバイス１４が例えばパターニング装置５の外部の他の構成要素に対して特定の位置にあることを保証するように構成されていてもよい。例えば、支持構造１３は、パターニングデバイス１４を（例えばｘ軸及び／またはｙ軸に沿って）正確に位置決めするように構成されたショートストロークモジュール及び／またはロングストロークモジュールなどの可動構成要素を含むことができる。支持構造１３は、パターニングデバイス１４を支持するためのいかなる適切な形状であってもよく、図示されるようにパターニングデバイス１４の下側に開口部を有し、またはパターニングデバイス１４の下側を固体としてもよい（図示せず）。支持構造１３は、パターニングデバイス１４を支持構造１３の表面に支持してもよい。支持構造１３の表面は、平面であってもよい。あるいは、支持構造１３は、パターニングデバイス１４が位置決めされる凹部を有してもよい。凹部は任意的に、支持構造１３の開口部であってもよい。凹部及び／またはパターニングデバイス１４のまわりの表面は、支持構造１３の表面と接触し、及び／または、支持構造１３の表面に入射しうる放射ビーム１５からの何らかの放射と接触しうる周囲の空気による温度変動にさらされうる。

パターニング装置５は、調整システムとも称されうるパターニングデバイス調整システムをさらに備える。調整システムは、図３の側面図に示されるガス出口１０を備える。ガス出口１０は、パターニングデバイス１４およびパターニング支持構造１３の上にガス流れ１２を提供するように構成されている。ある実施の形態においては、調整システムは、少なくとも１つの第１ガス出口１０Ａと、少なくとも１つの第２ガス出口１０Ｂとを備える。少なくとも１つの第１ガス出口１０Ａは、多数のガス出口を備えてもよい。少なくとも１つの第１ガス出口１０Ａ（第１ガス出口１０Ａと称する）は、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、パターニングデバイス１４の表面の上にガス流れ１２Ａを提供するように構成されている。少なくとも１つの第２ガス出口１０Ｂ（第２ガス出口１０Ｂと称する）は、図４Ａおよび図４Ｃに示されるように、支持構造１３の表面の少なくとも一部分の上にガス流れ１２Ｂを提供するように構成されている。支持構造１３の表面の少なくとも一部分は、パターニングデバイス１４を囲む表面、及び／または、パターニングデバイス１４が位置決めされる凹部を囲む表面であってもよい。少なくとも１つの第２ガス出口１０Ｂは、多数のガス出口を備えてもよい。

なお、第１および第２などの用語は置換可能であり、単にどのガス出口に言及しているかを特定するために使用されるものと理解されたい。ガス出口１０との言及は、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂ、さらには、含まれうる任意の他のガス出口に言及するために便宜上使用される。ガス流れ１２との言及は、ガス出口１０によって提供される全体のガス流れに言及するために便宜上使用される。ガス流れ１２は図において個別の矢印で示されているが、第１ガス流れ１２Ａと第２ガス流れ１２Ｂの幅はそれぞれ、各ガス出口たとえばガス出口１０Ａおよびガス出口１０Ｂによって決定される。このことは、追加のガス出口から提供される追加のガス流れにも適用される。

ガス流れ１２は、層流のガス流れであってもよい。パターニングデバイス１４または支持構造１３などの周囲の領域を横断するガス流れ１２の幅は、それぞれのガス出口１０を出るときの幅と実質的に同じであってもよい。ガス流れ１２は、実質的に除湿されたガスであってもよい。ガス流れ１２は、極めて清浄なガスまたは空気を備えてもよく、または、極めて清浄なガスまたは空気から実質的に構成されてもよい。ガス流れ１２は、極めて清浄な乾燥空気（すなわち、ＸＣＤＡとも称される、フィルタ処理され除湿された空気）を備えてもよく、または、極めて清浄な乾燥空気から実質的に構成されてもよい。ガス流れ１２は、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、窒素、及び／または水素を備えてもよい。ガス流れ１２は、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、窒素、または水素から実質的に構成されてもよい。ガス流れ１２は、これらのガスのうち少なくとも１つの組み合わせを備え、または、これらのガスのうち少なくとも１つの組み合わせであってもよい。ガス流れ１２は、搬入プロセスの妨げとなることを避けるために、パターニングデバイス１４が支持構造１３に搬入され、または搬出される間は一時的にまたは選択的に停止されてもよい。いくつかの実施の形態においては、ガス流れ１２は、パターニングデバイス１４の冷却が不要であるときに一時的または選択的に停止されてもよい。

図４Ａに示されるように、第１ガス出口１０Ａは、パターニングデバイス１４の表面にわたって進む第１ガス流れ１２Ａを生成するように配置され構成されている。第２ガス出口１０Ｂは、支持構造１３の表面にわたって進む第２ガス流れ１２Ｂを生成するように配置され構成されている。第１ガス出口１０Ａは、放射ビーム１５が当たるパターニングデバイス１４の第１表面にわたって進むガス流れ１２Ａを生成するように配置されてもよい。第２ガス出口１０Ｂは、支持構造１３の第２表面にわたって進むガス流れ１２Ｂを生成するように配置されてもよい。第２表面は、平面視における、パターニングデバイス１４のまわりの、及び／または、（存在する場合には）支持構造１３の凹部のまわりの支持構造１３の表面の一部分であってもよい。いくつかの実施の形態においては、ガス出口１０からのガス流れ１２は、図３に示されるように、パターニングデバイス１４の表面に実質的に平行に進む。

パターニング装置５は、第１ガス出口１０Ａを出るガスおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの少なくとも１つのパラメータを別個に制御するように構成された制御システム１６をさらに備える。換言すると、第１ガス出口１０Ａを出るガスおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの少なくとも１つのパラメータは、個別的に制御される。よって、制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂを独立して制御する。制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａを出るガスの温度を制御し、それと別個に、第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度を制御するように構成されている。このようにして、制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの各々からガスを、予め定められた温度で提供しうる。制御システム１６は、ガス出口１０を出るガスの追加のパラメータ、例えばガス流量またはガス湿度を制御するように構成されていてもよい。

調整システムが多数の第１ガス出口１０Ａを備える場合には、多数の第１ガス出口１０Ａが一緒に制御されてもよい。言い換えると、個々の第１ガス出口１０Ａの各々が別個に制御される必要はなく、例えば、第１ガス出口１０Ａは、多数の接続された開口を備えてもよい。調整システムが多数の第２ガス出口１０Ｂを備える場合には、多数の第２ガス出口１０Ｂが一緒に制御されてもよい。言い換えると、個々の第２ガス出口１０Ｂの各々が別個に制御される必要はなく、例えば、第２ガス出口１０Ｂは、多数の接続された開口を備えてもよい。

上述のように、放射ビーム１５がパターニングデバイス１４に向けられると、放射ビーム１５が入射するパターニングデバイス１４が加熱される。これにより、パターニングデバイス１４のまわりのガスが加熱され、パターニングデバイス１４及び／または支持構造１３のまわりのガスの温度が影響を受ける。公知のシステムにおいては、ガス流れが、放射ビーム１５からの放射によって誘起される熱変動を低減し熱変動の結果生じる誤差を低減または回避すべくパターニングデバイス１４の温度を制御する（一般には温度を低下させる）ようにパターニングデバイス１４の第１表面の上に提供されうる。しかしながら、多くの場合、この制御はそれらの誤差を許容範囲に低減するのに適切ではない。この理由の一部は、放射ビーム１５によるパターニングデバイス１４の熱変動が不均一でありうるためである。放射ビーム１５は、支持構造１３よりもむしろ、パターニングデバイス１４に主に全体的に入射する。そのため、パターニングデバイス１４は放射ビーム１５の放射によって加熱されるが、支持構造１３は加熱されないかまたは加熱の程度が小さい。支持構造１３の熱変動はパターニングデバイス１４からの熱伝導によっても生じうる。したがって、全体としてパターニング装置５の熱変動をさらに制御する方法が必要とされる。

別個に制御されることのできる第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを設けることによって、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度を異なる値に設定することができる。これは、パターニングデバイス１４および支持構造１３の温度制御が、不均一でありうるパターニング装置５の異なる各部分の熱変動を考慮に入れてより正確に制御可能となることを意味する。

ある実施の形態においては、制御システム１６は、第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度を、第１ガス出口１０Ａを出るガスの温度よりも高い温度に制御するように構成されている。言い換えると、制御システム１６は、支持構造１３の表面の上に出るガスを、パターニングデバイス１４の表面の少なくとも一部分の上でガス出口から出るガスよりも高い温度に制御するように構成されている。

上述のように、パターニングデバイス１４と支持構造１３にわたる熱変動は不均一でありうる。パターニングデバイス１４が放射ビーム１５で露光されると、パターニングデバイス１４は支持構造１３よりも加熱されうる。パターニングデバイス１４は、支持構造１３と異なる温度となりうる。例えば、パターニングデバイス１４は、放射ビーム１５からの放射による加熱のために支持構造１３よりも高い温度となりうる。したがって、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂの各々の温度を別個に制御することによって、この相違を考慮に入れることができる。さらに、支持構造１３の上方のガスの温度をパターニングデバイス１４の上のガスよりも高い温度となるように制御することによって、熱変動を考慮に入れることができる。言い換えると、支持構造１３の上でのガスとは異なる温度でパターニングデバイス１４の上でのガスを通過させるということは、パターニングデバイス１４と支持構造１３にわたる全体の温度が均一となり（または、そうではない場合に比べて少なくともより均一となり）、熱変動による誤差を低減または回避することができる。

ある実施の形態においては、制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａを出るガスのガス流量を制御し、それと別個に、第２ガス出口１０Ｂを出るガスのガス流量を制御するように構成されている。したがって、制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａを出るガスの温度およびガス流量を制御し、それと別個に、第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度およびガス流量を制御するように構成されていてもよい。加えて、任意的に、制御システム１６は、上述のように、第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度を、第１ガス出口１０Ａを出るガスの温度よりも高い温度に制御するように構成されていてもよい。

パターニングデバイス１４の表面および支持構造１３の表面の部分の上でガス出口１０を出るガスが図において矢印で示されている。しかしながら、流れは、パターニングデバイス１４の表面にわたる（例えば幅にわたる）のであり、ガス出口１０の各々によって決定される。第２ガス流れ１２Ｂは、第２ガス出口１０Ｂと実質的に同じ幅を有してもよい。例えば、図４Ａに示されるパターニング装置５においては、第１ガス出口１０Ａを出る第１ガス流れ１２Ａは、第１ガス出口１０Ａと実質的に同じ幅を有してもよい。よって、第１ガス流れ１２Ａは、図４Ａに示されるように、パターニングデバイス１４の幅と実質的に同じ幅を有してもよい。第２ガス流れ１２Ｂは、第２ガス出口１０Ｂと実質的に同じ幅を有してもよい。

第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの各々からのガス流れ１２が個別的に制御されるので、第１ガス出口１０Ａからのガス流れ１２Ａは第２ガス出口１０Ｂからのガス流れ１２Ｂと混ざらないことが好ましい。言い換えると、ある実施の形態においては、第１ガス流れ１２Ａは、第２ガス流れ１２Ｂから実質的に分離されていてもよい。例えば、図４Ａにおいては、第１ガス出口１０Ａから出る第１ガス流れ１２Ａは、第２ガス出口１０Ｂから出る第２ガス流れ１２Ｂと混ざらないことが好ましい。このような制御は、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂを出るガスを、それぞれの出口からガスが出る前に分離することによって行われてもよい。それとともに又はそれに代えて、このような制御は、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂの各々を出るガスのガス流量を別個に制御することによって行われてもよい。このようにして、第１ガス流れ１２Ａと第２ガス流れ１２Ｂとの間で混ざる量を低減または最小化することができる。異なるガス流れどうしの混合を低減するために、第１ガス流れ１２Ａとガス流れ１２Ｂは、層流のガス流れとなるように制御されてもよい。第１ガス出口１０Ａを出るガスのガス流量と第２ガス出口１０Ｂを出るガスのガス流量は、第１ガス流れ１２Ａが第２ガス流れ１２Ｂとほぼ同じ速さとなるように、別個に制御されてもよい。このようにして、第１ガス流れ１２Ａと第２ガス流れ１２Ｂの混合を低減または最小化することができ、たとえ異なるガス流れが隣接していたとしても互いに影響し合うことなくパターニングデバイス１４または支持構造１３の上をガスが通過するようになる（隣接する流れの温度が異なる場合にはとくに有用でありうる）。このようにして、全体としてパターニング装置５の温度制御がより正確に提供される。さらに、こうして第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂは異なる大きさおよび幅を有し、流出するガスを異なるガス流量としつつ、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂを出るガスはパターニング装置５の特定の部分すなわちパターニングデバイス１４または支持構造１３の上を進むとき制御されうる。このようにして、パターニング装置５の上での、すなわちパターニングデバイス１４および支持構造１３の幅にわたるガス流れ１２の速さは、実質的に均一に制御されうる。

ある実施の形態においては、図３から図７に示されるように、パターニング装置５は、ガス入口１１をさらに備えてもよい。ガス入口１１は、ガス流れ１２を抽出するように構成されている。ガス入口１１は、任意的に、いずれかの実施の形態に含まれうるが、本発明に必須ではない。ガス入口１１は、例えば図４Ａ、図５、および図６に示されるように、パターニングデバイス１４及び／または支持構造１３の表面にわたって進むガス流れ１２を受け入れるように配置され構成されている。いくつかの実施の形態においては、ガス流れ１２は、実質的に第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂからガス入口１１へと進む。ガス入口１１は、例えば図４Ａに示されるように、パターニングデバイス１４に対して第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの実質的に反対側に配置されていてもよい。ガス入口１１は、ガス流れ１２が第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂからパターニングデバイス１４の反対側に到達すると、ガス流れ１２を抽出しうる。いくつかの実施の形態においては、ガス入口１１でのガス流れ１２の抽出は、能動的または受動的であってもよい。ガス入口１１は単一のガス入口として図示されているが、任意の数のガス入口開口を備えてもよく、機械的および熱的に分離されていてもよく、ガス入口１１によってどの程度受け入れられるかに影響してもよい。ガス入口１１は、独立に制御されるガス出口１０の数と同数の分離されたガス入口開口を備えてもよい。

ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度は、およそ１９℃から２３℃の間に、好ましくはおよそ２０．５℃から２２．５℃の間に、または、より好ましくはおよそ２１℃から２２℃の間に制御される。ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度は、およそ２３℃以下、好ましくはおよそ２２．５℃以下、または、より好ましくはおよそ２２℃以下に制御される。ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度は、およそ１９℃以上、好ましくはおよそ２０．５℃以上、または、より好ましくはおよそ２１℃以上に制御される。

ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの速さは、およそ２０ｍ／ｓから５０ｍ／ｓの間に、好ましくはおよそ３０ｍ／ｓから４５ｍ／ｓの間に制御される。ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの速さは、およそ５０ｍ／ｓ以下、好ましくはおよそ４５ｍ／ｓ以下に制御される。ある実施の形態においては、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出るガスの速さは、およそ２０ｍ／ｓ以上、好ましくはおよそ３０ｍ／ｓ以上に制御される。

上述の実施の形態にいずれかにおいて、第１ガス出口１０Ａにおけるガスは、第２ガス出口１０Ｂにおけるガスから機械的かつ熱的に分離されていてもよく、すなわち、ガスは、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂを出る前に分離されている。言い換えると、ガス出口１０の１つにおけるガスは、当該１つではない他のガス出口におけるガスから物理的に分離されていてもよい。例えば、ガス出口１０の各々は、ノズルを備えてもよく、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの各々は、第１ガス出口１０Ａが第１ノズルであり、第２ガス出口１０Ｂが第２ノズルであるように分離されたノズルによって形成されている。第１ガス出口１０Ａは、第２ガス出口１０Ｂから別個すなわち独立に制御される多数のノズルを備えてもよく、それとともに又はそれに代えて、第２ガス出口１０Ｂは、多数のノズルを備えてもよい。第１ガス出口１０Ａにおけるガスを第２ガス出口１０Ｂにおけるガスから機械的かつ熱的に分離することにより、各出口でのガスの少なくとも１つのパラメータを別個に制御することをより容易に行うことができる。

ある実施の形態においては、ガスは、ガス出口１０へとガスソースから供給されてもよく、ガスソース（図示せず）は、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂに共通であってもよい。あるいは、ガスは、ガス供給システム（図示せず）から供給されてもよく、第１ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂ、及び／または第２ガス出口１０Ｂには異なるガスソースからガスが提供されてもよい。いずれにしても、制御システム１６は、上述のように少なくともガスの温度を、及び任意的にガス流量を、及び任意的にガスの他の任意のパラメータを制御するために、ガス出口１０Ａと第２ガス出口１０Ｂを出るガスを制御するように構成されている。

調整システムは、任意的に、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃに示される実施の形態のいずれかにおいて、ヒータ１７を備えてもよい。制御システム１６は、ヒータ１７を制御するように構成されていてもよい。図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃに示されるように、第１ガス出口１０Ａは、対応する第１ヒータ１７Ａを有してもよく、第２ガス出口１０Ｂは、対応する第２ヒータ１７Ｂを有してもよい。第１ヒータ１７Ａおよび第２ヒータ１７Ｂは、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂそれぞれを出るガスの温度を所望のように制御可能とする第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂにおける任意の有用な構成を備えてもよい。制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの各々を出るガスの温度を別個に制御するために第１ヒータ１７Ａおよび第２ヒータ１７Ｂそれぞれを別個に制御するように使用されてもよい。これに代えてまたはこれとともに、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂに提供されるガスは、制御システム１６によって制御された予め定められた温度で提供されてもよい。例えば、制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂの少なくとも一方に所定温度のガスを提供すべくガスソースでのガスの加熱または冷却を制御してもよい。ヒータ１７は、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃに示されているが、いずれかの他の図に示された実施の形態において使用されてもよいし、及び／または、図４Ａから図４Ｃにおいてまったく使用されなくてもよい。

上記説明では第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂに言及しているが、任意の適切な数のガス出口が使用されてもよい。したがって、調整システムは、パターニングデバイス１４の上に更なるガス流れを提供する更なるガス出口を備えてもよく、及び／または、支持構造１３の上に更なるガス流れを提供する更なるガス出口を備えてもよい。したがって、調整システムは、他のガス出口から別個すなわち独立に制御される任意の数の更なるガス出口を備えてもよい。

ある実施の形態においては、調整システムは、図５に示されるように、パターニングデバイス１４の上に更なるガス流れを提供するように構成された更なるガス出口１０Ｃを備える。更なるガス出口１０Ｃは、上述の第１ガス出口１０Ａと同じものであってもよいが、別個に制御される。言い換えると、更なるガス出口１０Ｃは、別個に制御された更なるガス流れ１２Ｃをパターニングデバイス１４の上に提供する。この実施の形態においては、制御システム１６はさらに、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの少なくとも１つのパラメータを別個に制御するように構成されている。言い換えると、制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの少なくとも１つのパラメータを、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂのいずれかを出るガスの制御から別個に制御するように構成されている。

このことには、更なるガス出口１０Ｃからパターニングデバイス１４の上に出るガスの温度を制御することが含まれてもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの温度を、第２ガス出口１０Ｂから支持構造１３の上に出るガスの温度よりも低い温度に制御するように構成されていてもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの温度を、第１ガス出口１０Ａからパターニングデバイス１４の上に出るガスの温度と実質的に同じ温度に制御するように構成されていてもよい。言い換えると、制御システム１６は、異なるガス出口からパターニングデバイス１４の上に出るガスを別個に制御するが同じ温度に制御するように構成されていてもよい。任意的に、この温度は、第２ガス出口１０Ｂから支持構造１３の上に出るガスの温度よりも低くてもよい。制御システム１６は、第１ガス出口１０Ａおよび更なるガス出口１０Ｃの各々を出るガスの温度を、例えばパターニングデバイス１４の幅にわたる温度変動を考慮に入れて、若干異なる温度に制御するように構成されていてもよい。パターニングデバイス１４の上にガスを出す複数の独立に制御可能なガス出口を設けることは、パターニングデバイス１４の幅方向の温度変動のある程度の制御が提供される点で特に有益である。とくに、パターニングデバイス１４の表面の上にガス流れを提供するように構成された７つの別個に制御されるガス出口を設けることは、高度の制御を提供するのに有益でありうる。

それとともに又はそれに代えて、制御システム１６はさらに、更なるガス出口１０Ｃを出るガスのガス流量を制御するように構成されている。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの速さが第１ガス出口１０Ａを出るガスの速さと実質的に同じになるように、更なるガス出口１０Ｃを出るガスのガス流量を制御してもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｃを出るガスの速さが第２ガス出口１０Ｂを出るガスの速さと実質的に同じになるように、更なるガス出口１０Ｃを出るガスのガス流量を制御してもよい。制御システム１６は、パターニングデバイス１４および支持構造１３の上でのガスの速さがパターニング装置５にわたって実質的に一様に、すなわちパターニングデバイス１４および支持構造１３にわたって実質的に同じ速さとなるように、第１ガス出口１０Ａ、第２ガス出口１０Ｂ、および更なるガス出口１０Ｃを出るガスのガス流量を制御するように構成されていてもよい。

あるいは、ある実施の形態においては、調整システムは、図６に示されるように、支持構造１３の表面の少なくとも一部分の上に更なるガス流れ１２Ｄを提供するように構成された更なるガス出口１０Ｄを備える。更なるガス出口１０Ｄは、上述の第２ガス出口１０Ｂと同じであってもよいが、別個に制御される。言い換えると、更なるガス出口１０Ｄは、別個に制御された更なるガス流れ１２Ｄを支持構造１３の上に提供する。

この実施の形態においては、制御システム１６はさらに、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの少なくとも１つのパラメータを制御するように構成されている。言い換えると、制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの少なくとも１つのパラメータを、第１ガス出口１０Ａおよび第２ガス出口１０Ｂのいずれかを出るガスの制御から別個に制御するように構成されている。このことには、更なるガス出口１０Ｄから支持構造１３の上に出るガスの温度を制御することが含まれてもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの温度を、第１ガス出口１０Ａからパターニングデバイス１４の上に出るガスの温度よりも高い温度に制御するように構成されていてもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの温度を、第２ガス出口１０Ｂから支持構造１３の上に出るガスの温度と実質的に同じ温度に制御するように構成されていてもよい。言い換えると、制御システム１６は、異なるガス出口から支持構造１３の上に出るガスを、別個に制御されるが同じ温度となるように制御するように構成されていてもよい。任意的に、この温度は、第１ガス出口１０Ａからパターニングデバイス１４の上に出るガスの温度よりも高くてもよい。

それとともに又はそれに代えて、制御システム１６はさらに、更なるガス出口１０Ｄを出るガスのガス流量を制御するように構成されている。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｄを出るガスのガス流量を、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの速さが第２ガス出口１０Ｂを出るガスの速さと実質的に同じになるように制御してもよい。制御システム１６は、更なるガス出口１０Ｄを出るガスのガス流量を、更なるガス出口１０Ｄを出るガスの速さが第１ガス出口１０Ａを出るガスの速さと実質的に同じになるように制御してもよい。制御システム１６は、パターニングデバイス１４および支持構造１３の上でのガスの速さがパターニング装置５にわたって実質的に一様に、すなわちパターニングデバイス１４および支持構造１３にわたって実質的に同じ速さとなるように、第１ガス出口１０Ａ、第２ガス出口１０Ｂ、および更なるガス出口１０Ｄを出るガスのガス流量を制御するように構成されていてもよい。

図５の更なるガス出口１０Ｃおよび図６の更なるガス出口１０Ｄは、任意的であり、代替的に設けられてもよく、または、同じ実施の形態に設けられてもよい。これらのガス出口の各々は、さらに別個に制御されるパターニングデバイス１４または支持構造１３の各々の上での更なるガス流れを提供するために追加のガス出口が含まれてもよいことを表す。実際のところ、パターニングデバイス１４の上に任意の合理的な数のガス出口があってもよい。例えば、パターニングデバイス１４の上にガス流れを提供する上述の第１ガス出口１０Ａに相当する１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、またはそれより多数の別個に制御されるガス出口があってもよい。制御システム１６は、ガス出口の各々からパターニングデバイス１４の上に出るガスを制御するように構成されていてもよい。制御システム１６は、パターニングデバイス１４の上にガスを出すガス出口の各々を同じ温度に制御するように構成されていてもよい。あるいは、制御システム１６は、これらのガス出口の各々を出るガスの温度を、例えばパターニングデバイス１４にわたる熱変動を考慮に入れて、若干異なる温度に制御するように構成されていてもよい。複数のガス出口は実質的に均一な幅を有してもよい。これらのガス出口は、互いに位置合わせされていてもよい。これらのガス出口は、例えば図５に示されるようなパターニングデバイス１４の縁部に沿って位置合わせされていてもよい。パターニングデバイス１４の上にガスを提供するガス出口を組み合わせた全体の幅は、パターニングデバイス１４の幅と実質的に同じであってもよい。

加えて、支持構造１３の上に第２ガス出口１０Ｂに相当する任意の合理的な数のガス出口があってもよい。例えば、支持構造１３の上にガス流れを提供する上述の第２ガス出口１０Ｂに相当する１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、またはそれより多数の別個に制御されるガス出口があってもよい。複数のガス出口は実質的に均一な幅を有してもよい。これらのガス出口は、互いに位置合わせされていてもよい。これらのガス出口は、例えば図５に示されるようなパターニングデバイス１４の縁部に沿うガス出口に位置合わせされていてもよい。制御システム１６は、支持構造１３の上にガスを出すガス出口を別個に制御するように構成されていてもよい。制御システム１６は、支持構造１３の上にガス出口の各々から出るガスを同じ温度に制御するように構成されていてもよい。あるいは、制御システム１６は、これらのガス出口の各々を出るガスの温度を、例えば支持構造１３にわたる熱変動を考慮に入れて、若干異なる温度に制御するように構成されていてもよい。

ある実施の形態においては、ガス出口１０は位置合わせされている。例えば、ガス出口１０は、パターニングデバイス１４の縁部に沿って位置合わせされていてもよい。ガス出口１０は、パターニングデバイス１４の幅全体に沿って配置され、パターニングデバイス１４の縁部の一方または両方の端部まで延びていてもよい。図示されるように、ガス出口１０は、少なくとも１つのガス出口１０がパターニングデバイス１４の縁部に位置合わせされ、すなわち平行とされて配置されるようにして配置されてもよい。ある実施の形態においては、ガス出口１０は、パターニングデバイス１４の片側の縁部の全幅にわたって設けられていてもよい。このようにして、ガス流れ（例えば１２Ａまたは１２Ｃ）がパターニングデバイス１４の上でパターニングデバイス１４の縁部まで提供され、別のガス流れ（例えば１２Ｂまたは１２Ｄ）が支持構造１３の上でパターニングデバイス１４の縁部まで提供されてもよい。

上述の実施の形態のいずれかにおいては、制御システム１６は、ガス出口１０の各々を出るガスの温度を予め定められた温度に制御するように構成されていてもよい。予め定められた温度は、予測される下流温度プロファイルに基づいてもよい。ある実施の形態においては、予め定められた温度は、ガス出口１０の少なくとも１つについて決定された最適値に設定されてもよい。予め定められた温度は、パターニングデバイス１４に入射する放射ビーム１５に依存して、例えばパターニングデバイス１４にわたる放射ビーム１５の強度に依存して、設定されてもよい。

上述の実施の形態にいずれかにおいては、ガス出口の少なくとも１つを出るガスの温度は、動的に制御されてもよい。例えば、パターニング装置５は、少なくとも１つのセンサ、例えば図６に示されるセンサ１８を備えるセンサシステムを備えてもよい。センサ１８は、任意的に、図６に示される実施の形態に設けられてもよく、及び／または、図３から図５または図７に示されるような任意の他の実施の形態に設けられてもよい。センサ１８は、パターニング装置５の特性を決定するために使用されてもよい。例えば、センサ１８は、センサ１８の周囲のガスの温度を測定するために使用されてもよい。センサ１８による測定結果は、制御システム１６に送られてもよい。制御システム１６は、例えばガス出口１０の少なくとも１つを出るガスの温度を必要に応じて調整することによって、ガス出口１０の少なくとも１つを出るガスを動的に制御するために、センサ１８からの測定結果を使用するように構成されていてもよい。

上述の実施の形態のいずれかにおいては、支持構造１３は、測定システムの構成要素及び／またはマークを支持するように構成されていてもよい。例えば、図７に示されるように、マーク１９が支持構造１３に設けられていてもよい。本書に説明されるマーク１９は、測定システムの構成要素でありうるが、図２の説明において言及された物体マーク、例えばマスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と同じものであってもよい。マーク１９は図７に示されているが、任意的に図３から図６に関して説明した実施の形態のいずれかに含まれてもよい。マーク１９は、支持構造１３の場所を決定する測定システムの一部として使用されてもよい。マーク１９とパターニングデバイス１４との相対位置は既知であってもよく、それにより、パターニングデバイス１４の位置を決定すべくマーク１９の位置が測定されてもよい。これにより、例えば図２に関して説明した特徴と組み合わせて、放射ビーム１５に対するパターニングデバイス１４の正確な位置決めが可能となる。

しかしながら、パターニング装置５およびそのまわりのガスの加熱は、マーク１９およびパターニングデバイス１４に対するマーク１９の相対位置に影響しうる熱変動をもたらしうる。これにより、パターニングデバイス１４の位置決めにおける誤差、たとえば上述のように基板Ｗに形成されるパターンにおけるアライメント誤差及び／またはオーバレイ誤差がもたらされうる。よって、マーク１９およびその周囲の温度を制御することは有益である。マーク１９の表面の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つのガス出口を設けることによって、それを行うことができる。図７に示されるように、マーク１９は、第２ガス出口１０Ｂからの第２ガス流れ１２Ｂの下方に設けられてもよい。したがって、同じガス出口が、マーク１９の上と支持構造１３の表面の上にガス流れを提供するために使用されてもよい。上述のように、第２ガス出口１０Ｂを出るガスの温度は別個に制御されうるので、マーク１９の熱変動が制御されうる。こうして、マーク１９の熱安定性を改善し、説明した誤差を低減することができる。

マーク１９の上のガスの速さなどの更なるパラメータが第２ガス出口１０Ｂに関して上述したように制御されてもよい。マーク１９は図７において第２ガス流れ１２Ｂの下方に示されているが、支持構造１３の他の場所に配置されてもよく、代替的または追加的なガス出口１０がマーク１９の上にガス流れを提供するために使用されてもよい。マーク１９は図７において長方形として示されているが、マーク１９の形状は限定されず、測定システムにおいて使用されるマークとして適切ないかなる形状を有してもよい。

図においては、ガス出口１０は、支持構造１３とは別個の構成要素として示されている。ある実施の形態においては、いずれか１つまたはいくつかのガス出口１０が支持構造１３と一体であってもよい。例えば、いずれか１つまたはいくつかのガス出口１０が支持構造１３における開口により与えられ、それを通じてガス流れが上述のようにパターニングデバイス１４または支持構造１３の上に提供されてもよい。

上述の実施の形態は、放射ビーム１５が入射するパターニングデバイス１４の表面、およびパターニングデバイス１４のまわりの支持構造１３の表面（及び／または、設けられている場合には、凹部）を平面図で示し、説明している。しかしながら、調整システムは、別の表面、例えば、支持構造１３の他の側部に適用されてもよい。この表面は実際にはパターニングデバイス１４および支持構造１３の底面であってもよい。あるいは、放射ビーム１５がパターニング装置５の一方側に与えられたとして、上述の実施の形態のいずれかにおいて説明したガス出口は、パターニング装置５の反対側の表面に設けられ制御されてもよい。

いくつかの実施の形態においては、パターニング装置５は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明したリソグラフィ装置１００または１００’において使用されることができる。例えば、パターニング装置５は、放射ビームＢを調整するように構成されたイルミネータＩＬを含む上述の図１Ａおよび図１Ｂにおいて述べたリソグラフィ装置１００または１００’と連結されて使用されてもよい。

本書の言葉遣いおよび専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の言葉遣いおよび専門用語は上記教示を考慮して当業者によって解釈されるべきものである。

本書に使用される用語「基板」は概して、次の材料層が付加された材料を記述する。いくつかの実施の形態においては、基板自体がパターン付けられるとともに、その最上部に付加された材料もパターン付けられてもよいし、または、基板自体はパターン付けられずにそのまま残されてもよい。

特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は本発明を限定することを意図しない。

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。

「発明の概要」および「要約」の欄ではなく、「詳細な説明」の欄が特許請求の範囲の解釈に使用されるよう意図されていることを認識されたい。「発明の概要」および「要約」の欄は、発明者によって考案された実施の形態のうち一つまたは複数について述べているが、全ての例示的な実施形態について述べているわけではなく、したがって、本発明および添付の特許請求の範囲をいかなる方法によっても限定する意図はない。

特定の実施の形態についての上記説明は本発明の一般的性質を完全に公開しており、したがって、当分野の能力に含まれる知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、および本発明の一般概念から逸脱することなく、種々の応用に対してそのような特定の実施の形態を直ちに修正しおよび／または適応させることができる。したがって、そのような修正および適応は、本書に提示された教示および助言に基づき、開示された実施の形態の意義および等価物の範囲内であると意図されている。本書の言葉遣いおよび専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の言葉遣いおよび専門用語は上記教示を考慮して当業者によって解釈されるべきものである。

本発明の広がりおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびそれらの等価物にしたがってのみ規定されるべきである。

Claims (11)

1. リソグラフィ装置のためのパターニング装置であって、
   パターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持構造と、
   前記パターニングデバイスの表面の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第２ガス出口とを備えるパターニングデバイス調整システムと、
   前記第２ガス出口を出るガスの温度が前記第１ガス出口を出るガスよりも高い温度となるように前記第１ガス出口を出るガスの温度と前記第２ガス出口を出るガスの温度を別個に制御するように構成された制御システムと、を備えるパターニング装置。
2. リソグラフィ装置のためのパターニング装置であって、
   パターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持構造と、
   前記パターニングデバイスの表面の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第２ガス出口とを備えるパターニングデバイス調整システムと、
   前記第１ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御し、それと別個に、前記第２ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御するように構成された制御システムと、を備えるパターニング装置。
3. 前記制御システムは、前記第２ガス出口を出るガスの温度を、前記第１ガス出口を出るガスよりも高い温度となるように制御するように構成されている請求項２に記載のパターニング装置。
4. 前記第１ガス出口および前記第２ガス出口は、前記第１ガス出口におけるガスが前記第２ガス出口におけるガスから機械的かつ熱的に分離されるように構成されている請求項１から３のいずれかに記載のパターニング装置。
5. 前記パターニングデバイス調整システムは、前記パターニングデバイスの上にガス流れを提供するように構成された少なくとも１つの第３ガス出口を備え、前記制御システムはさらに、前記第３ガス出口を出るガスの温度を別個に制御するように構成され、
   前記制御システムは、前記第２ガス出口を出るガスの温度を、前記第３ガス出口を出るガスよりも高い温度となるように制御するように構成され、及び／または、前記制御システムは、前記第３ガス出口を出るガスのガス流量を別個に制御するように構成されている請求項１から４のいずれかに記載のパターニング装置。
6. 前記パターニングデバイス支持構造は、測定システムの構成要素及び／またはマークを支持するように構成され、少なくとも１つのガス出口は、前記測定システムの構成要素及び／またはマークの表面の上にガス流れを提供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パターニング装置。
7. 前記制御システムは、前記第１ガス出口、前記第２ガス出口、および前記第３ガス出口の各々で実質的に等しいガス速度を提供するように各ガス出口でのガス流量を制御するように構成されている請求項１から６のいずれかに記載のパターニング装置。
8. 少なくとも１つのセンサを備えるセンサシステムをさらに備え、前記制御システムは、前記センサからの出力に基づいて前記第１ガス出口、前記第２ガス出口、および前記第３ガス出口の少なくとも１つを出るガスを制御するように構成されている請求項１から７のいずれかに記載のパターニング装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のパターニング装置を備えるリソグラフィ装置。
10. リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、
    パターニングデバイスを通じてビームを投影することを備え、前記ビームは前記パターニングデバイスによってパターンを与えられ、さらに、
    前記パターニングデバイスの上にガス流れを提供する少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供する少なくとも１つの第２ガス出口とを設けることと、
    前記第１ガス出口を出るガスの温度を制御することと、
    前記第２ガス出口を出るガスの温度を、前記第１ガス出口を出るガスの温度よりも高い温度に別個に制御することと、
    前記ビームを基板に向けることと、を備える方法。
11. リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、
    パターニングデバイスを通じてビームを投影することを備え、前記ビームは前記パターニングデバイスによってパターンを与えられ、さらに、
    前記パターニングデバイスの上にガス流れを提供する少なくとも１つの第１ガス出口と、前記パターニングデバイスを支持しない前記パターニングデバイス支持構造の表面の部分の上にガス流れを提供する少なくとも１つの第２ガス出口とを設けることと、
    前記第１ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を制御することと、
    前記第２ガス出口を出るガスの温度およびガス流量を別個に制御することと、
    前記ビームを基板に向けることと、を備える方法。

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