JP2005051202A - リトグラフ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置内圧力が大気圧力より低い露光装置の基板装填装置（ＬＬ）において、ドアの開閉時に不要な粒子や分子が進入することを抑制し、基板の汚損を防止する。
【解決手段】 装填装置（ＬＬ）は、空間すなわち室を形成し、リトグラフパターン形成室（ＰＣ）に面する第一ドア（１１）、第二の環境に面する第二ドア（１２）、およびガス入口（１３）を含む。ガス入口（１３）は、ガス供給部（１７）に連結され、対象物の移動の少なくとも一部の間にガスを供給される。このガスは、基本的に粒子、酸素、炭化水素およびＨ₂Ｏの少なくとも一つが含まれないガスである。基板を汚損しないガスを供給することにより装填装置の圧力が大気圧より高くなり、大気間のドアを開閉したときも不要な粒子や分子の進入が抑制され、基板の汚損を防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明はリトグラフ投影装置に係わり、この装置は、
放射投影ビームを供給するための放射系と、
以下の部材を含むリトグラフ・パターン形成室と、
・所望のパターンに従って投影ビームをパターン化する働きをするパターン形成手段を支持する支持構造、
・基板を保持する基板テーブル、および
・パターン化したビームを基板のターゲット箇所へ投影する投影系、
リトグラフ・パターン形成室から第二の環境に、または、その逆に、対象物を搬送するための装填装置（ロード・ロック：ｌｏａｄ ｌｏｃｋ）であり、室を形成し、リトグラフ・パターン形成室に面する第一ドアと、第二の環境に面する第二ドアと、装填装置内を通気するためのガス入口とを含む前記装填装置とを含む。

また、本発明は、デバイス製造方法に関するものである。

本明細書で使用する用語「パターン形成手段」は、基板のターゲット箇所に形成すべきパターンに対応してパターン化された横断面を入射する放射ビームに対して付与するために使用される手段を示すものとして広く解釈すべきである。用語「光弁」も、これに関連して使用することができる。一般に、前記パターンはターゲット箇所に形成されるべきデバイス、例えば集積回路その他のデバイス（以下を参照のこと）の特別な機能層に対応する。例えば、そのようなパターン形成手段の例として、以下のものが含まれる。

マスク： マスクの概念はリトグラフの分野で良く知られており、それには二元形式、交番位相変位形式および減衰位相変位形式のマスク、および各種形式のハイブリッド・マスクが含まれる。放射ビーム内にそれらのマスクを配置すると、マスクのパターンに応じてマスクに当たる放射線の選択的な伝達（伝達式マスクの場合）または反射（反射式マスクの場合）を生じる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、これは、入射する放射ビーム内の所望位置にマスクが保持され得ること、および、必要に応じて、ビームに対して相対的にマスクを動かし得ることを保証する。

プログラム可能なミラー配列： 本デバイスの一例は、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリックス・アドレス指定可能面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された領域が入射光を回折光として反射し、これに対してアドレス指定されない領域が入射光を非回折光として反射することである。適当なフィルタを使用して、前記非回折光がフィルタによって反射ビームから除外されて回折光のみを残すことができる。このようにして、ビームはマトリックス・アドレス指定可能面のアドレス指定したパターンにしたがってパターン化されることになる。プログラム可能なミラー配列の他の例は、複数の微小ミラーのマトリックス配列を使用するもので、各ミラーは、適当な局所電界を付与することにより、または、圧電駆動手段を用いて軸線の周囲で個別に傾動可能である。再び述べるが、ミラーは、マトリックス・アドレス指定可能であり、アドレス指定されたミラーは、アドレス指定されないミラーとは異なる方向に入射する放射ビームを反射する。かくして、マトリックス・アドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従って反射ビームがパターン化され。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子手段を用いて行うことができる。前記いずれの場合においても、パターン形成手段は、一つ以上のプログラム可能なミラー配列を含むことができる。ここで言及したミラー配列に関するその他の情報は、例えば、米国特許第５２９６８９１号、米国特許第５５２３１９３号、ＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７、および、ＷＯ９８／３３０９６から得ることができ、それらの全記載内容を本明細書の記載として援用する。プログラム可能なミラー配列の場合には、前記支持構造は、例えばフレームまたはテーブルとして具現でき、それらは必要に応じて、固定式でも可動式でもよい。

プログラム可能なＬＣＤ配列： この構造の例は、米国特許第５２２９８７２号で示されており、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。前記のとおり、この場合の支持構造は、例えばフレームまたはテーブルとして具現でき、それらは必要に応じて、固定式でも可動式でもよい。

簡略化のために、この後の説明は、適宜、特にマスクおよびマスク・テーブルを含む例によるものとする。しかしながら、それらの例で議論される普遍的な原理は、前記のパターン形成手段に関する広義の文脈で理解しなければならない。

リトグラフ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。この場合、パターン形成手段がＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成し、このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層を被覆されている基板（シリコン・ウェーハ）上のターゲット箇所（例えば一つ以上のダイを含む）上に結像可能である。一般に、一つのウェーハは投影系によって一度に一つずつ連続して照射される隣接したターゲット箇所のネットワークの全体を含む。マスク・テーブル上のマスクによってパターン化する現在の装置において、二つの異なる形式の機械に区別できる。一方の形式のリトグラフ投影装置では、一回の行程でターゲット箇所に全マスク・パターンを露光することで各ターゲット箇所が照射される。このような装置は一般にウェーハ・ステッパまたはステップ繰返し装置（ステップ・アンド・リピート装置）と称される。一般にステップ・アンド・スキャン装置と称される他の装置では、与えられた基準方向（走査方向）に投影ビームでマスク・パターンを順次走査することで各ターゲット箇所が照射され、この間、基板テーブルが同期してその方向と平行または非平行に走査される。一般に投影系は倍率係数Ｍ（一般に１よりも小さい）を有するので、基板テーブルが走査される速度Ｖはマスク・テーブルが走査される速度のＭ倍である。本明細書に記載するリトグラフ投影装置に関するその他の情報は、例えば米国特許第６０４６７９２号から得ることができ、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。

リトグラフ投影装置を使用した製造処理において、パターン（例えばマスクのパターン）が少なくとも部分的に放射線感応材料（レジスト）の層を被覆されている基板に結像される。この結像段階に先立って、基板は、各種の処理、例えばプライミング処理、レジスト被覆および軽い焼成を受けるだろう。露光後に、基板に対して、他の処理、例えば露光後焼成（ＰＥＢ）、現像、強い焼成および結像状態の測定／検査が施されるだろう。この一連の処理は、素子（例えばＩＣ）の個々の層をパターン形成するための基本として使用される。このようにしてパターン形成された層は、その後、各種の処理、例えばエッチング、イオン移入（ドーピング）、金属化処理、酸化処理、化学機械研磨などを受けるだろう。これらの全処理は個々の層を仕上げるために行われる。幾つかの層が必要とされるならば、各々の新たな層に対してこの手順の全てまたはその変形手順を繰返して行わなければならない。最終的に、素子の配列が基板（ウェーハ）に与えられる。これらの素子はその後ダイシングまたはソーイングのような技法でに互いに分離され、そこから個々の素子はキャリヤに対して取付けられ、ピンに対して連結されるなどを行われることができる。このような処理に関するその他の情報は、例えば「マイクロチップの製造：半導体の処理への実際的なガイド」第三版、ピーター・ファン・ツァント、マグロー・ヒル出版社、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の書物から得ることができ、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。

簡略化のために、以下、この投影系を「レンズ」と称する。しかしながら、この用語はさまざまな形式の投影系を包含するものとして広義に解釈すべきであり、そのような投影系には、例えば屈折光学装置、反射光学装置、カタディオプトリック（反射屈折）系が含まれる。放射系は放射投影ビームの方向定め、成形、または制御を行うためにそれらのいずれかの設計によって作動される部材も含む。それらの部材は以下に集合体として、または単独で「レンズ」と称されることもある。さらに、リトグラフ装置は二つ以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスク・テーブル）を有する形式のものとすることができる。そのような「多段」装置では、付加テーブルは平行して使用されることができ、または準備段階が一つ以上のテーブルで実行される間に一つ以上の他のテーブルを露光に使用することができる。二段リトグラフ装置は、例えば米国特許第５９６９４４１号およびＷＯ９８／４０７９１に記載されており、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。

本明細書では、「放射線」および「ビーム」なる用語は全ての電磁放射線を包含するように使用され、紫外（ＵＶ）線（例えば３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、並びにイオン・ビームや電子ビームのような粒子ビームを含む。

リトグラフ投影装置は二つ以上の異なる室、すなわち操作室およびパターン形成室を含む。特にＥＵＶ放射線を使用する応用例においては、それらの室の幾つかまたは全てにおいて真空状態が保持される。

その結果、このような基板および／またはマスクのような対象物は、装填装置を経てリトグラフ投影装置に装填され、また、取外される。装填装置は、少なくとも二つのドアーを含む室であって、第一ドアは圧力Ｐ_ｖａｃの真空状態に典型的に面し、第二ドアは圧力Ｐ_ａｔｍの大気圧状態に典型的に面する。両ドアが閉成されている時、装填装置内の圧力は所望の圧力レベルとなるように装填装置をポンプ排気または通気することで調整できる。

例えば、装填装置を経て大気圧環境から真空環境へ向けて基板を移動させるには、通常は以下の段階を含む：すなわち
大気圧状態Ｐ_ａｔｍに面する第二ドアを開く段階、
大気圧状態Ｐ_ａｔｍから装填装置内へ基板を搬送する段階、
第二ドアを閉じる段階、
装填装置を真空状態Ｐ_ｖａｃにするためにポンプ排気する段階、
真空状態Ｐ_ｖａｃに面する第一ドアを開く段階、および
基板を装填装置から真空状態Ｐ_ｖａｃへ搬送する段階である。

これとは反対の方向、すなわち真空状態から大気圧状態へ向かう基板の移動は、通常は以下の段階を含む：すなわち
真空状態Ｐ_ｖａｃに面する第一ドアを開く段階、
真空状態Ｐ_ｖａｃから装填装置内へ基板を搬送する段階、
第一ドアを閉じる段階、
装填装置を大気圧状態Ｐ_ａｔｍとするように通気する段階、
大気圧状態Ｐ_ａｔｍに面する第二ドアを開く段階、および
基板を装填装置から大気圧状態Ｐ_ａｔｍへ搬送する段階である。

勿論、一つ以上の基板を同時に移動させることができる。

しかしながら、そのような装填装置の使用は幾つかの欠点を有する。例えば、生産量を高めるために装填装置のポンプ排気はできるだけ素早く行うことが好ましい。その結果、装填装置内のガス温度が低下する（断熱行程）。装填装置内のガスは水分を含有するので、温度低下の結果として凝縮を生じる。凝縮核は粒子であり、真空状態のもとへ移送される基板上に落下する。それらの粒子は基板を汚損し、従って、例えば基板操作室および露光室を汚損する。

また、装填装置が水分を含有するガスを含んでいると、その水分分子は付着力によって装填装置の壁面に付着する傾向を示す。これは装填装置のポンプ排気時間に悪影響を及ぼす。

さらに、真空状態に面するドアーが開かれるとき、装填装置の内有物質（ガス）が装填室から真空空間、例えばウェーハ操作室や露光室へ移動してしまう。この空間が酸素および／または炭化水素および／またはＨ_２Ｏを収容していると、ＥＵＶ放射線と組み合って汚損した光学系のような処理関連部材の劣化を生じることになる。装填装置の容積内に粒子が含まれていると、それらの粒子は装填装置で移送される基板、並びに処理関連部材を汚損することになる。

最後に、移送される基板は酸素、炭化水素および／またはＨ_２Ｏを吸収するか、化学結合する。基板が真空中にあれば、基板はガスを排出して、処理関連部材の劣化を生じる。

本発明の目的は、前記欠点のない改良されたリトグラフ投影装置を提供することである。この目的およびその他の目的は、以下のリトグラフ投影装置によって達成される。すなわち、
本発明によって対象物の移送の間の少なくとも一部でガス入口がガス供給部に連結されてガス入口にガスが供給され、そのガスには基本的に粒子、酸素、炭化水素およびＨ_２Ｏの少なくとも一つが含まれないことを特徴とするリトグラフ投影装置。

かかるガスについて装填装置の排気を行なうことは、装填装置への危険粒子の侵入を減らし、また、例えば酸素、炭化水素およびＨ_２Ｏによる装填装置内の分子汚染を減らす。それらの粒子および／または分子が存在しなければ装填装置のポンプ排気時間に良好な影響が与えられる。また、それらの粒子および／または分子のリトグラフ投影装置内へのさらなる侵入を制限できることになる。

本発明の別の例では、リトグラフのパターン形成室は第一圧力を有し、第二の環境は第二圧力を有し、第一圧力は第二圧力よりも低い。装填装置は、対象物を第一圧力と第二圧力の間で移送するために有利に使用される。

装填装置が第一圧力から第二圧力へ回復されるとき、これは前記ガスによって好適に行われる。

本発明のさらに別の例では、装填装置は第二圧力よりも高い第三圧力となるように通気される。このような過大圧力は危険粒子が環境から装填装置へ侵入するのを制限し、また分子汚損を減少する。

本発明のさらに別の例では、第二ドアが開成される時に装填装置の通気が行なわれる。これは装填装置への危険粒子および汚損分子の侵入をさらに減少させる。このような継続通気は装填装置から環境へ向かう流れを形成し、環境から装填装置内へ向かう危険ガス粒子および汚損分子の侵入を減少させる。

本発明のさらに別の例では、対象物は、リトグラフに使用されるマスクやウェーハを含む対象物の群から選ばれる。圧力の異なるリトグラフ・パターン形成室と第二の環境との間での対象物の移送は、装填装置を経て、しばしばリトグラフ投影装置内で行われる。そのような装置では粒子量および分子汚損を最少限に抑えることも必要であり、本明細書で与えられる方法がそのような装置で有利に使用できる。

本発明の他の実施例では、ガスはＮ_２ガス、Ａｒガス、合成空気のいずれか一つである。これらのガスは汚損粒子を含まず、また炭化水素およびＨ_２Ｏのような汚損分子も含まない。これらのガスは容易に入手できる。

本発明の他の実施例では、ガス出口がガス供給部に連結される。これは、酸素および／または炭化水素および／またはＨ_２Ｏを本質的に含まないガスの再使用を可能にする。ガス出口はフィルタ・システムを経て供給部に連結されることが好ましい。

さらに他の概念によれば、本発明は、以下のデバイス製造方法に係わる。すなわち、
放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板をリトグラフ・パターン形成室内に装填する段階、
放射系を使用して放射投影ビームを形成する段階、
投影ビームの横断面にパターンを付与するためにパターン形成手段を使用する段階、
放射線感応材料の層のターゲット箇所に放射投影ビームを投影する段階、および
室を形成し、リトグラフ・パターン形成室側の第一ドアと、第二環境側の第二ドアとを含む装填装置を経て、前記リトグラフ・パターン形成室に対して基板を搬出入する段階を含むデバイス製造方法であって、
前記搬送の少なくとも一部の間において、粒子、酸素、炭化水素およびＨ_２Ｏの少なくとも一つを基本的に含まないガスによって装填装置の排気を行なう段階を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

本明細書では、ＩＣの製造に本発明装置を使用することについて特に触れているが、そのような装置は、その他の多くの可能な応用例があることを明確に理解しなければならない。例えば、一体型光学系、磁気定義域メモリのガイダンスおよび検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用できる。当業者は、かかるその他の応用例に関して本明細書での「焦点板」、「ウェーハ」または「ダイ」という用語のどのような使用も、それぞれより一般的な用語「マスク」、「基板」および「ターゲット箇所」で置き換えられると考えるべきである。

本発明の実施例について、添付図面を見ながら説明する。添付図面で同一符号は同一部分を示す。

図１は、本発明の特定の実施例によるリトグラフ投影装置１を模式的に示している。この装置は、
放射線（例えばＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給する放射系であって、この特別な例では放射源ＬＡも含む放射系Ｅｘ，ＩＬと、
マスクＭＡ（例えば焦点板）を保持するためのマスク・ホルダーを備え、部材ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第一の位置決め手段ＰＭに連結された第一の物品テーブルＭＴ（マスク・テーブル）と、
基板Ｗ（例えばレジストを被覆したシリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダーを備え、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第二の位置決め手段ＰＷに連結された第二の物品テーブルＭＴ（基板テーブル）と、
マスクＭＡの照射された部分を基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に結像させるための投影系（レンズ）ＰＬ（例えばＥＵＶ放射線に対してはミラー）とを含む。

本明細書に記載するように、この装置は反射式（すなわち反射マスクを有する）である。しかしながら一般に、例えば透過マスクを有する透過式とすることもできる。これに代えてこの装置は他の形式のパターン形成手段、例えば上述で引用した形式のプログラム可能なミラー配列を使用することもできる。

放射源ＬＡ（例えばＥＵＶ放射源）が放射ビームを発生する。このビームは直接に、または例えばビーム拡張機Ｅｘのような調整手段を経た後に照射系（照射装置）ＩＬへ送られる。照射装置ＩＬはビームの強度分配の外側および／または内側の半径方向範囲（一般にそれぞれ外側σおよび内側σと称する）を設定する調整手段ＡＭを含むことができる。さらに、一般に、例えば集積光学装置ＩＮおよびコンデンサＣＯのような他のさまざまな要素を含む。このようにしてマスクＭＡに当たるビームＰＢは横断面において所望の均等性および強度分配を有する。

図１に関して、放射源ＬＡはリトグラフ投影装置のハウジングの内部に位置されるが（しばしばそうであるように放射源ＬＡが例えば水銀ランプとされた場合）、リトグラフ投影装置から離れて位置されて、その放射ビームが装置内へ導かれるようになされる（例えば適当な方向決めミラーによる）ことに留意しなければならない。後者の方法は、放射源ＬＡが励起レーザーの場合にしばしば採用される。本発明および特許請求の範囲はそれら両方法を包含する。

ビームＰＢは、実質的にマスクＭＡに遮断される。マスクＭＡは、マスク・ホルダーＭＴに保持されている。マスクＭＡを横断したビームＰＢはレンズＰＬを通る。このレンズＰＬは、ビームＰＢを基板Ｗのターゲット箇所Ｃに焦点合わせする。第二の位置決め手段ＰＷ（および干渉式測定手段ＩＦ）によって基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路内に別のターゲット箇所Ｃを位置決めするように正確に移動することができる。同様に第一の位置決め手段ＰＭは、例えばマスク保管部からマスクＭＡを機械的に取出した後、または走査の間にマスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めするために使用できる。一般に物品テーブルＭＴ，ＷＴの動きは、長ストロークのモジュール（粗い位置決め）と、短ストロークのモジュール（微細な位置決め）とで実現され、それらは図１に明確には示されていない。しかしながら、ウェーハ・ステッパの場合には（ステップ走査装置とは逆に）、マスク・テーブルＭＴは、短ストロークのアクチュエータに連結されるか、固定されることができる。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マークＭ１，Ｍ２および基板整合マークＰ１，Ｐ２使用して整合することができる。

記載した装置は二つの異なる方法で使用できる。

１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止され、マスク像の全体が１行程（すなわち一回の「フラッシュ」）でターゲット箇所Ｃに投影される。その後に基板テーブルＷＴはＸ方向および／またはＹ方向へ変位され、別のターゲット箇所ＣがビームＰＢで照射されるようになされる。

２．走査モードでは、所定のターゲット箇所Ｃが一回の「フラッシュ」で露光されない以外は、基本的に同じ手順が適用される。これに代えてマスク・テーブルＭＴは、ビームＰＢがマスク像を走査するように速度ｖで所定の方向（いわゆる「走査方向」、例えばＹ方向）へ移動させることができる。同時に、マスク・テーブルＭＴは速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向または反対方向へ移動される。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（典型的にＭ＝１／４または１／５）である。このようにして比較的大きなターゲット箇所Ｃを解像度を落とさずに露出することができるのである。

図２は、本発明の一実施例による装填装置ＬＬを示す。装填装置ＬＬは、２つのドアー１１，１２を含む。第一ドア１１は、圧力Ｐ_ｖａｃの真空状態が保持される操作室ＨＣおよびリトグラフ・パターン形成室ＰＣを含むリトグラフ投影装置１の内側に面する。第二ドア１２は、例えば大気圧Ｐ_ａｔｍに等しい圧力の大気状態に面する。しかしながら本発明は、他の圧力値にも好適に適用することができる。

装填装置ＬＬは、内部空間を形成する壁を含む。装填装置ＬＬは、当業者に知られているように基板のような一つ以上の対象物を支持する支持手段（図示せず）をさらに備えている。

図２に見られるように、装填装置ＬＬはガス入口１３およびガス出口１５も備えている。ガス出口１５は、例えば実質的にＰ_ｖａｃ以下の１０^−３〜１０^−５Ｐａの圧力の真空状態まで装填装置ＬＬをポンプ排気するためにポンプ１６を備えることができる。例えば大気圧環境から装填装置ＬＬを経て真空状態へ向かう基板Ｗの移動は、通常は以下の段階を含む：すなわち
大気圧状態Ｐ_ａｔｍに面する第二ドア１２を開く段階、
大気圧状態Ｐ_ａｔｍから装填装置ＬＬ内へ基板Ｗを移送する段階、
第二ドア１２を閉じる段階、
装填装置ＬＬを実質的に真空状態Ｐ_ｖａｃ以下とするようにポンプ１６を使用してガス出口１５から装填装置ＬＬをポンプ排気する段階、
真空状態Ｐ_ｖａｃに面する第一ドア１１を開く段階、および
基板Ｗを装填装置ＬＬから真空状態Ｐ_ｖａｃへ移送する段階。

装填装置の内部圧力をＰ_ｖａｃからＰ_ａｔｍへ上昇させるように装填装置に通気するためにガス入口１３が使用できる。装填装置ＬＬを経て真空状態から大気圧環境へ向かう基板の移動は、通常は以下の段階を含む：すなわち
実質的に真空状態Ｐ_ｖａｃ以下の圧力となるように装填装置ＬＬをポンプ排気する段階、
真空状態Ｐ_ｖａｃに面する第一ドア１１を開く段階、
真空状態Ｐ_ｖａｃから装填装置内へ基板Ｗを移送する段階、
第一ドア１１を閉じる段階、
実質的に大気圧状態Ｐ_ａｔｍ以上の圧力とするようにガス入口１３を経て装填装置ＬＬを通気する段階、
大気圧状態Ｐ_ａｔｍに面する第二ドア１２を開く段階、および
基板Ｗを大気圧状態Ｐ_ａｔｍへ取出す段階。

従って、酸素、炭化水素および／またはＨ_２Ｏのような危険粒子および汚損分子を含まない特別に選ばれたガスで装填装置ＬＬを充填することにより、それらの粒子または分子の装填装置ＬＬへの侵入は制限される。当業者は理解されるように、Ｎ_２ガス、Ａｒガスまたは合成空気のようなガス、および勿論その他の適当なガスも使用することができる。

ガス入口１３を通して装填装置ＬＬにガスを供給することにより、装填装置ＬＬが、Ｐ_ｖａｃからＰ_ａｔｍへ回復される時、通常の環境空気に代えて特別なガスが典型的に使用される。図２は、Ｎ_２ガスを含むガス供給部１７を示す。ガス供給部１７は高圧タンクであってよい。

図３ａは、装填装置ＬＬのポンプ排気および通気のサイクルにおける装填装置ＬＬの圧力の時間に対するグラフを示す。この場合、例えばウェーハＷは、第一および第二環境の間で交換される。このグラフは、５つの部分Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖに分けられる。

ｔ_０〜ｔ_１の段階Ｉの間、装填装置ＬＬ内の圧力は実質的にＰ_ｖａｃ以下である。この段階の間、真空状態に面する第一ドア１１は基板Ｗ等を装填装置へ、または装填装置から移送するために開くことができる。時刻ｔ_１に第一ドア１１が閉じられる。ｔ_１〜ｔ_２の段階ＩＩの間、装填装置ＬＬ内の圧力はガス入口１３を通して適当なガスを装填装置ＬＬに通気することで実質的にＰ_ａｔｍへ回復される。この実施例では、装填装置ＬＬはＮ_２ガスを通気される。ガス入口１３はガス供給部１７に連結される。時刻ｔ_２において、装填装置は実質的に大気圧となり、Ｎ_２ガスで充満され、大気状態に面する第二ドア１２は開くことができる。ｔ_２〜ｔ_３の段階ＩＩＩの間、装填装置ＬＬに対して基板Ｗ等を搬出入できる。

装填装置ＬＬはＮ_２ガスで充満されるので、第二ドア１２が開かれたときに危険粒子や汚損分子が段階ＩＩＩの間に装填装置へ流入することはほとんどない。しかしながら幾分かの粒子および／または分子は装填装置ＬＬへ侵入し得る。

従って、本発明の他の実施例によれば、図３ｂに見られるように段階ＩＩＩの間は過大圧力Ｐ_ａｔｍ＋が装填装置ＬＬ内に形成される。この過大圧力Ｐ_ａｔｍ＋は、第二ドア１２が開かれたときも段階ＩＩＩの間にガス入口１３を通してＮ_２ガスを流入し続けることによって実現できる。この過大圧力は装填装置ＬＬから大気環境へ向かうガスの流れを生じて、大気環境から装填装置ＬＬへの粒子および／または分子の侵入を最少限に抑える。

時刻ｔ_３に第二ドア１２が閉じられ、また段階ＩＶの間に装填装置ＬＬは実質的にＰ_ｖａｃ以下になるまでポンプ１６によりガス出口１５を通してポンプ排気される。装填装置ＬＬからポンプ排気されたガスは、実質的に装填装置ＬＬに供給したガス、すなわちＮ_２ガスである。好ましい実施例では、Ｎ_２ガスを再使用するために、ガス出口１５は例えばフィルタ・システム（図示せず）を経てガス供給部１７に連結できる。

以上、本発明の具体例について説明したが、本発明は、前記説明以外についても実現できるものである。この説明は、本発明を限定することを意図していない。例えば、本発明は実質的に同圧である第一および第二の環境の間で対象物を移送する方法にも適用されることが理解されるであろう。

本発明の実施例によるリトグラフ投影装置。 本発明の実施例による装填装置の模式図。 図３ｂと共に本発明の実施例による装填装置の内部圧力の時間に対するグラフを示す。 図３ａと共に本発明の実施例による装填装置の内部圧力の時間に対するグラフを示す。

符号の説明

ＡＭ 調整手段
Ｃ ターゲット箇所
ＣＯ コンデンサ
Ｅｘ，ＩＬ 放射系
ＨＣ 操作室
ＩＮ 集積光学装置
ＬＡ 放射源
ＬＬ 装填装置
ＭＡ マスク
ＭＴ マスク・テーブル
Ｍ１，Ｍ２ マスク整合マーク
Ｐ_ａｔｍ 大気圧
Ｐ_ａｔｍ＋ 過大圧力
Ｐ_ｖａｃ 真空圧
ＰＢ 放射投影ビーム
ＰＣ リトグラフ・パターン形成室
ＰＬ 投影系
ＰＭ 第一の位置決め手段
ＰＷ 第二の位置決め手段
Ｐ１，Ｐ２ 基板整合マーク
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
１ リトグラフ投影装置
１１ 第一ドア
１２ 第二ドア
１３ ガス入口
１５ ガス出口
１６ ポンプ
１７ ガス供給部

Claims (15)

1. 放射投影ビーム（ＰＢ）を形成する放射系と、
   以下の部材を含むリトグラフ・パターン形成室と、
   ・所望のパターンに従って投影ビーム（ＰＢ）をパターン化する働きをするパターン形成手段（ＭＡ）を保持する支持構造（ＭＴ）、
   ・基板（Ｗ）を保持する基板テーブル（ＷＴ）、および
   ・パターン化したビームを基板（Ｗ）のターゲット箇所に投影する投影系（ＰＬ）、
   リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）から第二の環境に、または、その逆に、対象物（ＭＡ，Ｗ）を搬送するための装填装置（ＬＬ）であり、室を形成し、リトグラフ・パターン形成室に面する第一ドア（１１）と、第二の環境に面する第二ドア（１２）と、装填装置内を通気するためのガス入口とを含む前記装填装置とを含むリトグラフ投影装置において、
   前記ガス入口（１３）がガス供給部（１７）に連結され、このガス供給部は対象物の搬送の少なくとも一部の間にガス入口（１３）にガスを供給し、そのガスには基本的に粒子、酸素、炭化水素およびＨ₂Ｏの少なくとも一つが含まれていないことを特徴とするリトグラフ投影装置。
2. 前記リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）が第一圧力（Ｐ_vac）を有し、第二の環境が第二圧力（Ｐ_atm）を有しており、第一圧力（Ｐ_vac）が第二圧力（Ｐ_atm）よりも低い請求項１に記載されたリトグラフ投影装置。
3. 前記装填装置（ＬＬ）が、ガス出口（１５）をさらに含み、前記ガス出口（１５）はそれを通して装填装置（ＬＬ）からガスをポンプ排気するポンプ（１６）に連結されている請求項１または請求項２に記載されたリトグラフ投影装置。
4. 前記ガス出口（１５）がガス供給部（１７）に連結されている請求項３に記載されたリトグラフ投影装置。
5. 装填装置（ＬＬ）が第二圧力（Ｐ_atm）よりも高い第三圧力（Ｐ_atm+）になるように通気される請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載されたリトグラフ投影装置。
6. 第二ドア（１２）が開成された時に装填装置（ＬＬ）が通気される請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載されたリトグラフ投影装置。
7. 前記ガスが、Ｎ₂ガス、Ａｒガス、合成空気のいずれか一つである請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載されたリトグラフ投影装置。
8. 放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板（Ｗ）をリトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）内に装填する段階、
   放射系を使用して放射投影ビーム（ＰＢ）を形成する段階、
   投影ビーム（ＰＢ）の横断面にパターンを形成するためにパターン形成手段（ＭＡ）を使用する段階、
   放射線感応材料の層のターゲット箇所（Ｃ）に放射投影ビームを投影する段階、および
   室を形成し、リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）に面する第一ドア（１１）と、第二間の環境に面する第二ドア（１２）とを含む装填装置（ＬＬ）を経て、前記リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）に対して基板（Ｗ）を搬出入する段階を含むデバイス製造方法において、
   搬送の少なくとも一部の間において粒子、酸素、炭化水素およびＨ₂Ｏの少なくとも一つを事実上含まないガスを装填装置（ＬＬ）に通気する段階を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
9. リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）が第一圧力（Ｐ_vac）を有し、第二の環境が第二圧力（Ｐ_atm）を有しており、第一圧力（Ｐ_vac）は第二圧力（Ｐ_atm）よりも低い請求項８に記載されたデバイス製造方法。
10. リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）から第二の環境へ向けての移送が、
    実質的に真空状態（Ｐ_vac）以下の圧力となるように装填装置（ＬＬ）をポンプ排気する段階、
    第一ドア（１１）を開く段階、
    リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）から装填装置（ＬＬ）に基板（Ｗ）を搬送する段階、
    第一ドア（１１）を閉成する段階、
    実質的に第二圧力（Ｐ_atm）以上の圧力とするように粒子、酸素、炭化水素およびＨ₂Ｏの少なくとも一つを事実上含まないガスを装填装置（ＬＬ）に通気する段階、
    第二ドア（１２）を開く段階、および
    基板（Ｗ）を第二の環境（Ｐ_atm）へ搬送する段階を含む請求項９に記載されたデバイス製造方法。
11. 装填装置（ＬＬ）が第二圧力（Ｐ_atm）よりも高い第三圧力（Ｐ_atm+）になるように通気される請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載されたデバイス製造方法。
12. 第二ドア（１２）が開かれたときに装填装置（ＬＬ）が通気される請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載されたデバイス製造方法。
13. 対象物がマスク（ＭＡ）またはウェーハ（Ｗ）の少なくとも一方である請求項８から請求項１２までのいずれか一項に記載されたデバイス製造方法。
14. ガスがＮ₂ガス、Ａｒガス、合成空気のいずれか一つである請求項８から請求項１３までのいずれか一項に記載されたデバイス製造方法。
15. 放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板（Ｗ）をリトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）内に備える段階、
    放射系を使用して放射投影ビーム（ＰＢ）を形成する段階、
    投影ビーム（ＰＢ）の横断面にパターンを形成するためにパターン形成手段（ＭＡ）を使用する段階、
    放射線感応材料の層のターゲット箇所（Ｃ）に放射投影ビームを投影する段階、および
    室を形成し、リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）に面する第一ドア（１１）と、第二間の環境に面する第二ドア（１２）とを含む装填装置（ＬＬ）を経て、前記リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）から、および前記リトグラフ・パターン形成室（ＰＣ）へ、対象物を搬送する段階を含むデバイス製造方法において、
    搬送の少なくとも一部の間において粒子、酸素、炭化水素およびＨ₂Ｏの少なくとも一つを事実上含まないガスを装填装置（ＬＬ）に通気する段階を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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