特許7121122基板ホルダ、基板支持部、基板をクランプシステムにクランプする方法、およびリソグラフィ装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】基板ホルダ、基板支持部、基板をクランプシステムにクランプする方法、およびリソグラフィ装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220809BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20220809BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 521
G03F7/20 501
H01L21/68 P
H01L21/68 R
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020527115
(86)(22)【出願日】2018-10-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-02-04
(86)【国際出願番号】 EP2018079185
(87)【国際公開番号】W WO2019096554
(87)【国際公開日】2019-05-23
【審査請求日】2020-05-15
(31)【優先権主張番号】17202627.0
(32)【優先日】2017-11-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100134256
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 武司
(72)【発明者】
【氏名】スートウド、アブラハム、アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】ポワエス、トーマス
【審査官】菅原 拓路
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１８３２５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３５２１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４９６７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－１２８６７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１７０８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４２１２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５０７３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５１５１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１０２８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１８１０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－０２８０３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ ７／２０
９／００
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
２１／６８３
Ｈ０２Ｎ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
リソグラフィ装置に使用され、基板を基板支持部に支持するように構成される基板ホルダであって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、
前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、
前記第２本体表面から突出する複数の第２バールであって、前記基板ホルダを前記基板支持部に支持するための先端面を各第２バールが有する複数の第２バールと、を備え、
前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第１距離にあり、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第２距離にあり、前記第１距離は、前記基板ホルダの弛緩状態において前記第２距離より小さい、基板ホルダ。
【請求項2】
第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、を備える基板ホルダと、
支持表面から突出する複数の第２バールの先端面との接触により前記基板ホルダを支持するための支持表面と、を備え、
前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第１距離にあり、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第２距離にあり、前記第１距離は、前記基板ホルダの弛緩状態において前記第２距離より小さい、基板支持部。
【請求項3】
前記本体は、使用時において前記第１本体表面から前記第２本体表面への前記本体を通じたガスの通過およびその逆のガスの通過を妨げるように構成される、請求項１に記載の基板ホルダまたは請求項２に記載の基板支持部。
【請求項4】
前記第１バールのうち前記第２サブセットは、各々の軸が、前記複数の第１バールの前記第１サブセットの軸よりも、前記複数の第２バールのうちの１つの軸に近く、及び／または、第１バールの数が第２バールよりも多く、及び／または、前記複数の第１バールのうち前記第２サブセットの数が前記複数の第２バールの数と実質的に等しい、請求項１または３に記載の基板ホルダまたは請求項２または３に記載の基板支持部。
【請求項5】
前記複数の第１バールのうち前記第２サブセットの各々の位置に相当する位置での前記基板ホルダの剛性は、前記複数の第１バールのうち前記第１サブセットの各々の位置に相当する位置での前記基板ホルダの剛性よりも大きい、請求項１、３または４に記載の基板ホルダまたは請求項２、３または４に記載の基板支持部。
【請求項6】
リソグラフィ装置に使用され、基板を基板支持部に支持するように構成される基板ホルダであって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、
前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、
電圧が前記基板ホルダを前記基板支持部に固定するために印加されうる複数の電極と、を備え、前記複数の電極は、印加される電圧に依存して、前記複数の第１バールのうち第１サブセットの下方にある前記基板ホルダの前記本体の部分と前記基板支持部との間の第１の力が、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの下方にある前記基板ホルダの前記本体の部分と前記基板支持部との間の第２の力とは独立に制御可能であるように構成され、
前記第１の力は、前記複数の第１バールのうち第１サブセットを前記基板から離れるように引き込むことを可能にし、前記第２の力は、前記複数の第１バールのうち第２サブセットを前記基板から離れるように引き込むことを可能にする、基板ホルダ。
【請求項7】
前記第２本体表面から突出する複数の第２バールであって、前記基板ホルダを前記基板支持部に支持するための先端面を各第２バールが有する複数の第２バールをさらに備え、
前記複数の第１バールと前記複数の第２バールが、平面視で各第１バールが対応する第２バール間のギャップに位置するようにして交互に配置される、請求項６に記載の基板ホルダ。
【請求項8】
請求項１、３から７のいずれかに記載の基板ホルダ、または請求項２から５のいずれかに記載の基板支持部を備えるリソグラフィ装置。
【請求項9】
基板をクランプシステムにクランプする方法であって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、
前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、を備える基板ホルダを設けることと、
前記基板ホルダを支持するための支持表面を設けることと、
前記基板ホルダを複数の第２バールの先端面との接触により前記支持表面に支持するための複数の第２バールを設けることと、
前記基板ホルダを前記支持表面に引きつける第１の力を発生させることと、
前記基板を前記複数の第１バールと接触するように前記基板ホルダに配置することと、
前記基板を前記基板ホルダに引きつける第２の力を発生させることと、
前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面と前記基板との間に隙間を生成するように、かつ前記基板が前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面に支持されるようにして前記第２バール間で前記本体を変形させる解放ステップにおいて、前記第１の力と前記第２の力の少なくとも一方を制御することと、を備える方法。
【請求項10】
前記制御することは、前記複数の第１バールのうち前記第１サブセットの先端面が前記基板と接触するように前記本体を変形させる再係合ステップにおいて、前記第１の力と前記第２の力の少なくとも一方を制御することをさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記制御することは、前記複数の第１バールのうち前記第２サブセットの先端面と前記基板との間に隙間を生成するように前記本体を変形させる係合解除ステップにおいて、前記第１の力と前記第２の力の少なくとも一方を制御することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記制御することは、前記複数の第１バールのうち前記第２サブセットの先端面が前記基板と接触するように前記本体を変形させる更なる再係合ステップにおいて、前記第１の力と前記第２の力の少なくとも一方を制御することをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記解放ステップ、前記再係合ステップ、前記係合解除ステップ、および前記更なる再係合ステップがこの順に多数回行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記解放ステップは、前記第１の力の大きさを初期値から増加させること、及び／または、前記第２の力の大きさを初期値から減少させることを備え、及び／または、前記第１の力は、前記支持表面と前記基板ホルダとの間に負圧を印加することによって少なくとも部分的に発生させられ、及び／または、前記第２の力は、前記基板と前記基板ホルダとの間に負圧を印加することによって少なくとも部分的に発生させられ、及び／または、前記第１の力及び／または前記第２の力は、電極を介して静電力を印加することによって少なくとも部分的に発生させられる、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
前記本体は、使用時において前記第１本体表面から前記第２本体表面への前記本体を通じたガスの通過およびその逆のガスの通過を妨げるように構成される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月２０日に出願された欧州出願第１７２０２６２７．０号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
本出願は、２０１７年１１月２０日に出願された欧州出願第１７２０２６２７．０号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【0002】
本発明は、基板をクランプシステムにクランプする方法、リソグラフィ装置に使用され、基板を基板支持部に支持するように構成される基板ホルダ、および基板支持部に関する。
【背景技術】
【0003】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に与えるように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（「設計レイアウト」または「デザイン」ともしばしば称される）を、基板（例えばウェーハ）に設けられた放射感応性材料（レジスト）層に投影しうる。
【0004】
半導体製造プロセスが進化し続けるなか、「ムーアの法則」と通例称される傾向に従って数十年にわたり、デバイスあたりのトランジスタなど機能素子の量は着実に増加している。機能素子の寸法は継続的に低減されるとともに、ムーアの法則についていくために半導体業界は、ますます小さいフィーチャを生成することを可能にする技術を追い求めている。パターンを基板に投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を使用しうる。この放射の波長が基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用される典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１３．５ｎｍである。極紫外（ＥＵＶ）放射（４ｎｍから２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍまたは１３．５ｎｍの波長を有する）を使用するリソグラフィ装置は、例えば１９３ｎｍの波長の放射を使用するリソグラフィ装置よりも基板上に小さいフィーチャを形成するために使用されうる。
【0005】
リソグラフィ装置においては基板が基板ホルダに保持される。基板は、完全な平坦からの何らかの逸脱によって起こりうる結像誤差を最小にするように、可能な限り平坦であることが望ましい。一つの困難は、基板が最初に基板ホルダに置かれるとき基板が平坦でない場合があることにある。基板ホルダに一度置かれると、基板はその内部に面内応力を有し、基板を支持する基板ホルダのバールが弾性的に変形させられる。このような基板内の面内せん断応力は、基板に面内変形をもたらし、これはオーバレイ誤差をもたらす。
【発明の概要】
【0006】
本発明の一つの目的は、基板ホルダに置かれた基板を弛緩させることを促すように対策がとられた方法、基板ホルダ、および基板ホルダを組み込んだ基板支持部を提供することにある。
【0007】
本発明のある実施形態においては、基板をクランプシステムにクランプする方法であって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、を備える基板ホルダを設けることと、前記基板ホルダを支持するための支持表面を設けることと、前記基板ホルダを複数の第２バールの先端面との接触により前記支持表面に支持するための複数の第２バールを設けることと、前記基板ホルダを前記支持表面に引きつける第１の力を発生させることと、前記基板を前記複数の第１バールと接触するように前記基板ホルダに配置することと、前記基板を前記基板ホルダに引きつける第２の力を発生させることと、前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面と前記基板との間に隙間を生成するように、かつ前記基板が前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面に支持されるようにして前記第２バール間で前記本体を変形させる解放ステップにおいて、前記第１の力と前記第２の力の少なくとも一方を制御することと、を備える方法が提供される。
【0008】
本発明のある実施形態においては、リソグラフィ装置に使用され、基板を基板支持部に支持するように構成される基板ホルダであって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、前記第２本体表面から突出する複数の第２バールであって、前記基板ホルダを前記基板支持部に支持するための先端面を各第２バールが有する複数の第２バールと、を備え、前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第１距離にあり、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第２距離にあり、前記第１距離は、前記第２距離より大きい、基板ホルダが提供される。
【0009】
本発明のある実施形態においては、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、を備える基板ホルダと、支持表面から突出する複数の第２バールの先端面との接触により前記基板ホルダを支持するための支持表面と、を備え、前記複数の第１バールのうち第１サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第１距離にあり、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの先端面は、前記第１本体表面から第２距離にあり、前記第１距離は、前記第２距離より大きい、基板支持部が提供される。
【0010】
本発明のある実施形態においては、リソグラフィ装置に使用され、基板を基板支持部に支持するように構成される基板ホルダであって、第１本体表面と第２本体表面を有する本体であって、前記第１本体表面と前記第２本体表面が当該本体の両側にある本体と、前記第１本体表面から突出する複数の第１バールであって、各第１バールが前記基板を支持するように構成される先端面を有する複数の第１バールと、電圧が前記基板ホルダを前記基板支持部に固定するために印加されうる複数の電極と、を備え、前記複数の電極は、印加される電圧に依存して、前記複数の第１バールのうち第１サブセットの下方にある前記基板ホルダの前記本体の部分と前記基板支持部との間の力が、前記複数の第１バールのうち第２サブセットの下方にある前記基板ホルダの前記本体の部分と前記基板支持部との間の力とは独立に制御可能であるように構成される、基板ホルダが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】リソグラフィ装置を概略図を示す。
【図3】ある実施形態について基板ホルダ、基板、基板支持部を断面により示す。
【図4】代替的な実施形態について、弛緩状態における基板ホルダと基板支持部を示す。
【図11】本発明の範囲には無い第１バールと第２バールのパターンを模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本文書においては、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）及びＥＵＶ（極紫外放射、例えば５～１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含するよう用いられる。
【0013】
本書に使用される「レチクル」、「マスク」または「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標部分に生成されるべきパターンに相当するパターン形成された断面を入射放射ビームに与えるために使用可能な一般的なパターニングデバイスを指すものとして広く解釈されうる。この文脈で「ライトバルブ」という用語も使用されうる。古典的なマスク（透過性または反射性、バイナリ、位相シフト、ハイブリッド等）のほかに、こうしたパターニングデバイスの他の例にはプログラマブルミラーアレイとプログラマブルＬＣＤアレイが含まれる。
【0014】
図１は、リソグラフィ装置を概略図を示す。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、またはＤＵＶ放射）を調整するように構成される照明システム（イルミネータとも称される）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを特定のパラメータに従って正確に位置決めするように構成される第１位置決め部ＰＭに接続され、パターニングデバイスＭＡを支持するように構築されるマスク支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板支持部（例えば基板テーブル）ＷＴを特定のパラメータに従って正確に位置決めするように構成される第２位置決め部ＰＷに接続され、基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するように構築される基板支持部ＷＴと、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に投影するように構成される投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳと、を含む。
【0015】
作動時に、照明システムＩＬは、放射ビームＢを放射ソースＳＯから、例えばビーム搬送システムＢＤを介して、受光する。照明システムＩＬは、放射の方向を調整し、放射を成形し、及び／または放射を制御するために、例えば屈折光学部品、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、及び／またはその他の形式の光学部品など各種の光学部品、またはそれらの任意の組み合わせを含みうる。イルミネータＩＬは、パターニングデバイスＭＡの平面で所望の空間的および角度的強度分布を断面に有するように放射ビームＢを調整するために使用されうる。
【0016】
本書で使用される「投影システム」ＰＳという用語は、使用される露光放射に関して及び／または液浸液または真空の利用など他の要因に関して適切とされる、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、アナモルフィック光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、及び／または静電的光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む各種の投影システムを包含するよう広く解釈されるべきである。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」ＰＳと同義とみなされうる。
【0017】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部分が比較的高い屈折率を有する液浸液たとえば水で投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間１１を満たすように覆われうる形式のものであってもよい。これは、液浸リソグラフィとも称される。液浸技術についてより多くの情報は、参照により本書に援用されるＵＳ６，９５２，２５３に与えられる。
【0018】
リソグラフィ装置は、２以上の基板支持部ＷＴを有する形式のものであってもよい（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。このような「多重ステージ」の装置においては、基板支持部ＷＴは並行して使用されてもよく、及び／または、基板Ｗの次の露光の準備のための工程が一方の基板支持部ＷＴに配置された基板Ｗに行われている間に、他方の基板支持部ＷＴ上の別の基板Ｗにパターンを露光するためにこの別の基板Ｗが使用されてもよい。
【0019】
基板支持部ＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、測定ステージを備えてもよい。測定ステージは、センサ及び／またはクリーニング装置を保持するように設けられる。センサは、投影システムＰＳの特性または放射ビームＢの特性を測定するように設けられうる。測定ステージは、複数のセンサを保持しうる。クリーニング装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば投影システムＰＳの一部または液浸液を提供するシステムの一部を洗浄するように設けられうる。測定ステージは、基板支持部ＷＴが投影システムＰＳから離れているとき投影システムＰＳの下に移動してもよい。
【0020】
作動時に、放射ビームＢは、マスク支持部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、パターニングデバイスＭＡに存在するパターン（設計レイアウト）によって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を通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷおよび位置測定システムＩＦにより、基板支持部ＷＴは、例えば放射ビームＢの経路において合焦されアライメントされた位置に様々な目標部分Ｃを位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭとありうる別の位置センサ（図１には明示されない）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用されうる。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントされうる。図示される基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用の目標部分を占有しているが、目標部分間のスペースに配置されてもよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、目標部分Ｃ間に配置される場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。
【0021】
発明を明確にするために、直交座標系が使用される。直交座標系には、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３つの軸がある。３つの軸のそれぞれは、他の２つの軸に直交している。ｘ軸まわりの回転は、Ｒｘ回転と呼ばれる。ｙ軸まわりのは、Ｒｙ回転と呼ばれる。ｚ軸まわりの回転は、Ｒｚ回転と呼ばれる。ｘ軸とｙ軸は水平面を定義し、ｚ軸は鉛直方向に定義する。直交座標系は発明を限定するものではなく、明確化のためにのみ使用される。円筒座標系など別の座標系を代わりに使用して発明を明確にしてもよい。直交座標系の方向は、たとえばｚ軸が水平面に沿って成分を持つなど、異なってもよい。
【0022】
液浸技術は、より小さなフィーチャの解像度を向上させるために、リソグラフィシステムに導入されている。液浸リソグラフィ装置において、比較的高い屈折率を有する液浸液の液層が、装置の投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間１１に介在する（パターン形成されたビームはここを通って基板Ｗへと投影される）。液浸液は、投影システムＰＳの最終素子の下で基板Ｗの少なくとも一部を覆う。よって、露光を受ける基板Ｗの少なくとも一部が液浸液に浸される。液浸液の効果は、露光放射の波長が気体よりも液体中で短くなることから、より小さなフィーチャの結像を可能にすることである。（液浸液の効果は、システムの実効的な開口数（ＮＡ）を増加させ、また焦点深度を増加させるものとみなすこともできる。）
【0023】
商用の液浸リソグラフィーでは、液浸液は水である。典型的に、この水は、半導体製造プラントで一般的に使用されている超純水（ＵＰＷ）などの高純度の蒸留水である。液浸システムでは多くの場合、ＵＰＷは精製される。これに追加の処理ステップが、液浸液として液浸空間１１に供給される前になされてもよい。水のほかに、例えばフッ素炭化水素のような炭化水素及び／または水溶液など、屈折率の高い他の液体が液浸液として使用されてもよい。また、液体以外の流体が液浸リソグラフィに使用することが想定されている。
【0024】
本明細書では、使用時に最終素子１００と最終素子１００に面する表面との間の空間１１に液浸液が閉じ込められる局所液浸について言及される。この対向表面は、基板Ｗの表面、または基板Ｗの表面と同一面にある支持ステージ（または基板支持部ＷＴ）の表面である（本書での基板Ｗの表面への言及は、そうではないと明記しない限り、これに加えてまたはこれに代えて基板支持部ＷＴの表面を指すものであり、逆も同様である）。投影システムＰＳと基板支持部ＷＴとの間に存在する流体ハンドリング構造１２は、液浸液を液浸空間１１に閉じ込めるために使用される。液浸液で満たされる空間１１は、平面視にて基板Ｗの上面よりも小さく、空間１１は、基板Ｗおよび基板支持部ＷＴが下方に移動する間、投影システムＰＳに対して実質的に静止したままである。
【0025】
他の液浸システム、例えば非閉じ込め型の液浸システム（いわゆる「オールウェット」液浸システム）や浴槽型の液浸システムも考えられている。非閉じ込め型の液浸システムでは、液浸液は、最終素子１００の下の表面よりも広く覆う。液浸空間１１よりも外側の液体は、液体の薄層として存在する。液体は、基板Ｗの表面全体、さらには基板Ｗおよび基板Ｗと同一面である基板支持部ＷＴの表面全体を覆う場合もある。浴槽型のシステムでは、基板Ｗは、液浸液の槽に完全に浸される。
【0026】
流体ハンドリング構造１２は、液浸液を液浸空間１１に供給し、空間１１から液浸液を除去し、それにより液浸液を液浸空間１１に閉じ込める構造である。それは流体供給システムの一部である特徴を含む。国際公開ＷＯ９９／４９５０４に開示される構成は、初期の流体ハンドリング構造であり、空間１１から液浸液を供給または回収のいずれかをする複数のパイプを備え、投影システムＰＳの下のステージの相対運動に応じて作動する。より最近の設計では、流体ハンドリング構造は、投影システムＰＳの最終素子１００と基板支持部Ｗまたは基板Ｗとの間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延在し、それによりこの空間１１を部分的に定める。
【0027】
流体ハンドリング構造１２は、様々な機能について選択を有しうる。各機能は、流体ハンドリング構造１２がその機能を実現可能にする対応する特徴から導かれうる。流体ハンドリング構造１２は、多くの異なる用語で呼ばれうるものであり、それぞれ、バリア部材、シール部材、流体除去システム、液体閉じ込め構造など一つの機能を指す。
【0028】
バリア部材としての流体ハンドリング構造１２は、空間１１からの液浸液の流れに対する障壁である。液体閉じ込め構造としての本構造は、液浸液を空間１１に閉じ込める。シール部材として、流体ハンドリング構造のシール機能は、液浸液を空間１１に閉じ込めるシールを形成する。シール機能は、例えばガスナイフのような、シール部材の表面にある開口部からの追加のガス流れを含みうる。
【0029】
ある実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、液浸流体を供給しうるものであり、したがって流体供給システムでありうる。
【0030】
ある実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、液浸流体を少なくとも部分的に閉じ込めうるものであり、よって、流体閉じ込めシステムでありうる。
【0031】
ある実施態様では、流体ハンドリング構造１２は、液浸流体に対するバリアを提供しうるものであり、よって、流体閉じ込め構造などのバリア部材でありうる。
【0032】
ある実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、例えば液浸流体の流れ及び／または位置を制御することを助けるために、ガスの流れを生成または使用しうる。
【0033】
ガスの流れは、液浸流体を閉じ込めるためにシールを形成しうるものであり、よって流体ハンドリング構造１２はシール部材と呼ばれてもよく、そうしたシール部材は、流体閉じ込め構造でありうる。
【0034】
ある実施形態では、液浸液が液浸流体として用いられる。その場合、流体ハンドリング構造１２は、液体ハンドリングシステムであってもよい。前述の説明への参照において、流体に関して定義される特徴へのこの段落での言及は、液体に関して定義される特徴を含むものと理解されうる。
【0035】
リソグラフィ装置は、投影システムＰＳを有する。基板Ｗの露光時に、投影システムＰＳは、パターン形成された放射ビームを基板Ｗ上に投影する。基板Ｗに到達するために、放射ビームＢの経路は、投影システムＰＳから、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の流体ハンドリング構造１２によって閉じ込められた液浸液を通過する。投影システムＰＳは、ビーム経路の最後にあるレンズ素子を有し、これは液浸液と接触している。液浸液と接触しているこのレンズ素子は、「最後のレンズ素子」または「最終素子」と称されうる。最終素子１００は、流体ハンドリング構造１２によって少なくとも部分的に囲まれている。流体ハンドリング構造１２は、液浸液を最終素子１００の下方かつ対向表面の上方に閉じ込めうる。
【0036】
図２ａおよび図２ｂは、流体ハンドリング構造１２の変形例に存在しうる様々な特徴を示す。異なる記述がない限り、本設計は、図２ａおよび図２ｂと同じ特徴のいくつかを共有しうる。本書に記載される特徴は、図示されるように、または必要に応じて、個別に、または組み合わせて、選択されうる。
【0037】
図２ａは、最終素子１００の底面を中心に流体ハンドリング構造１２を示す。最終素子１００は、逆円錐台状の形状を有する。この円錐台状の形状は、平面の底部表面と円錐表面を有する。円錐台形状は、平坦面から突出して底部平坦表面を有する。底部平坦表面は、最終素子１００の底面の光学的に活性な部分であり、これを放射ビームＢが通過しうる。最終素子１００は、コーティング３０を有してもよい。流体ハンドリング構造１２は、円錐台形状の少なくとも一部を囲む。流体ハンドリング構造１２は、円錐台形状の円錐表面に向かって面する内表面を有する。内表面と円錐表面は相補的な形状を有する。流体ハンドリング構造１２の上面は、実質的に平面である。流体ハンドリング構造１２は、最終素子１００の円錐台形状の周囲に適合しうる。流体ハンドリング構造１２の底面は、実質的に平面であり、使用時に基板支持部ＷＴ及び／または基板Ｗの対向表面と平行であってもよい。底面と対向表面との間の距離は、３０～５００マイクロメートルの範囲、望ましくは８０～２００マイクロメートルの範囲であってもよい。
【0038】
流体ハンドリング構造１２は、最終素子１００よりも、基板Ｗおよび基板支持部ＷＴの対向表面の近くまで延在している。したがって、空間１１は、流体ハンドリング構造１２の内表面と、上記逆円錐台状の形状がもつ平坦表面と、対向表面との間に定められる。使用中、空間１１は液浸液で満たされる。液浸液は、最終素子１００と流体ハンドリング構造１２との間で相補的な表面間にあるバッファ空間の少なくとも一部、ある実施形態では、相補的な内表面と円錐表面との間の空間の少なくとも一部を満たす。
【0039】
液浸液は、流体ハンドリング構造１２の表面に形成されている開口部を通じて空間１１に供給される。液浸液は、流体ハンドリング構造１２の内表面にある供給開口部２０を通じて供給されうる。それに代えてまたはそれとともに、液浸液は、流体ハンドリング構造１２の下面に形成されている下側供給開口部２３から供給される。下側供給開口部２３は、放射ビームＢの経路を囲んでもよく、アレイをなす一連の開口部で形成されてもよい。液浸液は、投影システムＰＳ下方の空間１１を通る流れが層流となるように空間１１を満たすように供給される。また、流体ハンドリング構造１２下方の開口部２３からの液浸液の供給は、空間１１への気泡の侵入を防止する。この液浸液の供給は液体シールとして機能する。
【0040】
液浸液は、内表面に形成されている回収開口部２１から回収されうる。回収開口部２１を通じた液浸液の回収は、負圧の適用によるもの、または空間１１を通る液浸液流れの速度の結果としての回収開口部２１を通じた回収であってもよく、または、回収はその両方の結果であってもよい。回収開口部２１は、平面視で見るとき、供給開口部２０の反対側に配置されてもよい。それとともにまたはそれに代えて、液浸液は、流体ハンドリング構造１２の上面に配置されるオーバーフロー開口部２４を通じて回収されてもよい。ある実施形態では、供給開口部２０および回収開口部２１は、その機能を入れ替えることができる（すなわち、液体の流れ方向が逆となる）。これにより流体ハンドリング構造１２と基板Ｗの相対運動に応じて流れの方向を変化させられる。
【0041】
それとともにまたはそれに代えて、液浸液は、流体ハンドリング構造１２の下から、その底部表面に形成されている回収開口部２５を通じて回収されてもよい。回収開口部２５は、流体ハンドリング構造１２に液浸液のメニスカス３３を保持（または「ピン留め」）する役割を果たしうる。メニスカス３３は、流体ハンドリング構造１２と対向表面との間に形成され、液体空間と気体の外部環境との境界として機能する。回収開口部２５は、単相流で液浸液を回収しうる多孔質プレートであってもよい。底部表面の回収開口部は、それらを通じて液浸液が回収される一連のピン留め開口部３２であってもよい。ピン留め開口部３２は、二相流で液浸液を回収してもよい。
【0042】
ガスナイフ開口部２６が、流体ハンドリング構造１２の内表面に対して、任意選択的に、径方向外側にある。空間１１内の液浸液の液体閉じ込めを補助するように高められた速度でガスナイフ開口部２６を通じてガスが供給されうる。供給されたガスは加湿されていてもよく、実質的に二酸化炭素を含んでいてもよい。ガスナイフ開口部２６の径方向外側には、ガスナイフ開口部２６を通じて供給されたガスを回収するためのガス回収開口部２８がある。例えば大気またはガス源に開放される更なる開口部が、流体ハンドリング構造１２の底部表面に存在していてもよい。例えば、更なる開口部は、ガスナイフ開口部２６とガス回収開口部２８との間、及び／またはピン留め開口部３２とガスナイフ開口部２６との間に存在しうる。
【0043】
図２ａに共通する図２ｂに示される特徴は、同じ参照番号を共有している。流体ハンドリング構造１２は、上記円錐台形状がもつ円錐表面と相補する内表面を有する。流体ハンドリング構造１２の下面は、円錐台形状の底部平坦表面よりも対向表面に近い。
【0044】
液浸液は、流体ハンドリング構造１２の内表面に形成されている供給開口部３４を通じて空間１１に供給される。供給開口部３４は、内表面の底部側に位置し、おそらく円錐台形状の底部表面より下方にある。供給開口部３４は、放射ビームＢの経路の周りでビームから間隔をあけて、内表面に沿って囲むように配置されている。
【0045】
液浸液は、流体ハンドリング構造１２の下面にある回収開口部２５を通じて空間１１から回収される。対向表面が流体ハンドリング構造１２の下で移動するにつれて、メニスカス３３は、対向表面の動きと同じ方向に回収開口部２５の表面上に移動しうる。回収開口部２５は、多孔質部材で形成されてもよい。液浸液は単相で回収されてもよい。ある実施形態では、液浸液は、二相流で回収される。この二相流は、流体ハンドリング構造１２内のチャンバー３５に受け入れられ、そこで液体と気体に分離される。液体と気体は、チャンバー３５から別々のチャネル３６、３８を通じて回収される。
【0046】
流体ハンドリング構造１２の下面の内側周縁部３９は、内表面から離れるように空間１１内へと延在し、プレート４０を形成している。内側周縁部３９は、放射ビームＢの形状および大きさに合わせてサイズが定められうる小さいアパチャーを形成する。プレート４０は、その両側の液浸液を隔離するように働く。供給された液浸液は、アパチャーに向かって内向きに流れ、この内側のアパチャーを通り、次いでプレート４０の下方で周囲の回収開口部２５に向かって径方向外向きに流れる。
【0047】
ある実施形態では、流体ハンドリング構造１２は、図２ｂの右側に示すように、２つの部分、すなわち内側部分１２ａと外側部分１２ｂとを有する。内側部分１２ａと外側部分１２ｂは、対向表面に平行な面内で互いに対して移動してもよい。内側部分１２ａは、供給開口部３４を有してもよく、オーバーフロー回収部２４を有してもよい。外側部分１２ｂは、プレート４０及び回収開口部２５を有してもよい。内側部分１２ａは、内側部分１２ａと外側部分１２ｂの間を流れる液浸液を回収するための中間回収部４２を有してもよい。
【0048】
本発明は、液浸リソグラフィ装置を参照して以下に説明される。このような装置では基板Ｗへの結像は、気体雰囲気に囲まれた本装置の大半の部分で行われる。基板支持部ＷＴは、後述するように、このような装置において、定位置に保持すべく基板Ｗに力を印加するために１つ又は複数の負圧を利用することができる。しかしながら、本発明は、他の形式のリソグラフィ装置に適用可能である。例えば、本発明は、基板Ｗへの結像が気体雰囲気中で行われる任意の装置での使用に適している。さらに、本発明は、基板Ｗへの結像が真空中で行われるＥＵＶリソグラフィ装置に適用することができる。その場合、負圧を使用して基板Ｗに保持力を発生させる代わりに、静電力を使用して基板Ｗが定位置に保持される。これは図９、図１０および図１１を参照して説明される。
【0049】
基板支持部ＷＴは、基板Ｗを支持するように構成される基板ホルダ２００を備える。図３は、ある実施形態に係る基板ホルダ２００とそれに関連する基板Ｗおよび基板支持部ＷＴを断面により示す。図３は、基板Ｗがクランプされ直ちに結像を行える状態を示す。基板ホルダ２００は、第１本体表面２１２を有する本体２１０を備える。使用時に第１本体表面２１２は、基板Ｗの下面に対面する。
【0050】
第１本体表面２１２の中央の領域では、複数の第１バール２２０が第１本体表面２１２から突出している。各第１バール２２０は、基板Ｗを支持するように構成される先端面を有する。第１バール２２０は、平面視にて、他の第１バールに対して第１の規則的なパターンで配置される。第１の規則的なパターンは、基板Ｗを支持するとともに、本体表面２１２に向かいまたは本体表面２１２から離れる基板Ｗのたわみを許容可能な大きさに低減するためのものである。
【0051】
各第１バール２２０の平面視での面積は、平面視での基板Ｗの面積に比べて相対的に小さい。したがって、第１バール２２０は、基板Ｗの下面の小領域にのみ接触する。これにより、基板ホルダ２００から基板Ｗに汚染が移る可能性が低減される。
【0052】
本体２１０は、第２本体表面２１４を有する。第２本体表面２１４は、第１本体表面２１２に対して本体２１０の反対側にある。使用時に第２本体表面２１４は、基板支持部ＷＴの支持表面３００に対面する。
【0053】
第２本体表面２１４の中央の領域では、複数の第２バール２４０が第２本体表面２１４から突出している。各第２バール２４０は、支持表面３００との接触により基板ホルダ２００を基板支持部ＷＴの支持表面３００に支持するように構成される先端面を有する。第２バール２４０は、平面視にて、他の第２バールに対して第２の規則的なパターンで配置される。第２の規則的なパターンは、基板ホルダ２００を支持するためのものである。
【0054】
基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴは共にクランプシステム１０００を構成する。クランプシステム１０００は、第１本体表面２１２と基板Ｗとの間から、また第２本体表面２１４と支持表面３００との間から、クランプシステムコントローラ１１０の制御のもとでガスを抽出することができるように適合されている。クランプシステムコントローラ１１０は、第１本体表面２１２と基板Ｗとの間のガスの圧力を第２本体表面２１４と支持表面３００との間のガスの圧力とは独立に制御するように構成される。
【0055】
同様にして、基板ホルダ２００全体にわたる圧力差が確立されてもよい。例えば、基板ホルダ２００の本体２１０と基板支持部ＷＴの支持表面３００との間の空間が、基板Ｗの上方のより高い圧力よりも低い負圧に排気される。圧力差は、基板ホルダ２００を基板支持部ＷＴに保持する第１の力を生じさせる。
【0056】
基板Ｗ全体にわたる圧力差が確立される。例えば、基板ホルダ２００の本体２１０と基板Ｗとの間の空間が、基板Ｗの上方のより高い圧力よりも低い負圧に排気される。圧力差は、基板Ｗを基板ホルダ２００に保持する第２の力を生じさせる。
【0057】
第１バール２２０及び第２バール２４０の正確な配置について後述するが、図３からは、ある実施形態では第２バール２４０の数が第１バール２２０の数より少ないことがわかる。第１バール２２０は、２以上のサブセットに分割される。簡便さのために本発明は、複数の第１バール２２０のうち第１サブセット２２０ａと複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂに関して説明される。しかし、本発明は、複数の第１バール２２０の更なるサブセットを有するように拡張することができる。
【0058】
基板ホルダ２００は、複数の第１バール２２０のうち第１サブセット２２０ａが、複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂに対してｚ方向に基板Ｗに近づきまたは離れるように移動可能になるように配置される。これを達成する２つの一般的な方法について説明する。第１の方法は、図３及び図４に示すものであり、負圧を用いて基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴとの間および基板ホルダ２００と基板Ｗとの間に力を発生させる。第２の方法は、図８、図９、および図１０を参照して示されるものであり、基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴとの間および基板ホルダ２００と基板Ｗとの間に静電力を発生させるために電極が使用される。負圧と静電力の一方または両方を使用するハイブリッドシステムも可能である。
【0059】
図３の実施形態では、複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂは、それぞれ、複数の第２バール２４０のうち１つの第２バールの軸２３５から距離２３７にある軸２３０を有し、この距離２３７は、複数の第１バール２２０の第１サブセット２２０ａのうち１つの第１バールの軸とこれに最も近い複数の第２バール２４０のうち１つの第２バールの軸２３５との間の距離２３９よりも小さい。言い換えれば、複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂの各バールは、対応する第２バール２４０を有する。例えば図３に示すような実施形態では、各第２バール２４０の中心軸２３５は、対応する１つの第１バール２２０の中心軸２３０と同軸である。複数の第１バール２２０の第２サブセット２２０ｂと第２バール２４０との整列とは、基板ホルダ２００上の基板Ｗからの力が、第２サブセット２２０ｂと第２バール２４０の両方を通じて基板支持部ＷＴに伝達されることを意味する。言い換えれば、複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂの各バールの位置に対応する位置での基板ホルダ２００の剛性は、複数の第１バール２２０のうち第１サブセット２２０ａの各バールの位置に対応する位置での基板ホルダ２００の剛性よりも大きい。軸２３５と２３０が同一平面にあることは可能であろう。この剛性の違いを達成する他の方法は、例えば本体２１０の厚さを変化させること、及び／または第２バール２４０の寸法を変化させること（より小さい第２バール２４０は、より低い剛性を提供する）によって可能である。
【0060】
ある実施形態では、第２サブセット２２０ｂのバールの数は、複数の第２バール２４０の数と実質的に等しい。
【0061】
図４の実施形態は、後述の点を除き、図３の実施形態と同様である。図４の実施形態では、第２バール２４０は、基板支持部ＷＴの一部であり、支持表面３００から突出している。図４の実施形態の基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴは、図３の実施形態と同様に動作する。また、図３の実施形態は、第２本体表面２１４からではなく、支持表面３００から突出する第２バール２４０を有することも可能でありうる。
【0062】
図４に示すように、基板ホルダ２００は、それに力が印加されていない弛緩状態にある。図３の実施形態の基板ホルダ２００も同様に、弛緩状態にある。この構成では、第１サブセット２２０ａのバールの先端が第１本体表面２１２から突出する距離が、第２サブセット２２０ｂのバールが第１本体表面２１２から突出する対応する距離よりも小さい。この距離の差は図４に示す隙間２２２によって示される。この理由は、基板ホルダ２００の剛性が、第１サブセット２２０ａのバールに相当する位置で、第２サブセット２２０ｂのバールに相当する位置よりも低いという上述の特性である。したがって、基板Ｗを基板ホルダ２００に引きつけるのに全領域にわたって同じ力が印加される場合、本体２１０は、第１サブセットのバール２２０ａに相当する位置で基板Ｗに向かってたわむことになる。仮に、第１サブセット２２０ａと第２サブセット２２０ｂのバールが第１本体表面２１２から同じ距離にあったとすると、第１サブセット２２０ａのバールが第２サブセット２２０ｂのバールよりも突き出すことになろう。直ちに結像を行える位置に基板Ｗがクランプされているときすべての第１バール２２０の先端面が同じ平面にあることを確実にするために、第１サブセット２２０ａのバールの先端面が第１本体表面２１２から突出する距離は、第２サブセット２２０ｂのバールの先端面が第１本体表面２１２から突出する距離よりも隙間２２２により示される大きさだけ小さい。その結果、クランプされた状態では、図３に示すように、基板Ｗは、すべての第１バール２２０と接触して、平坦に保持されることができる。図７に示される状況では後述のように、第１サブセット２２０ａのバールに相当する位置での本体２１０のたわみが模式的に示されるが、図３ではこのたわみは図示されていない。
【0063】
本体２１０と基板支持部ＷＴとの間に、本体２１０と基板Ｗとの間よりも低い圧力が印加されると、基板支持部ＷＴに向かう本体２１０の変形が、第２バール２４０間で起こりうる。その結果、第１サブセット２２０ａのバールは、基板支持部ＷＴに向かってわずかに下方に移動し、基板Ｗから離れる。これにより、基板Ｗは、この条件で、仮に本体２１０の上方と下方で（図３に示すように）圧力が等しかった場合、または、仮に第１バール２２０の各々が対応する第２バール２４０を有した場合のいずれかに比べて、より少ない第１バール２２０すなわち第２サブセット２２０ｂのバールによって支持されることができる。この原理は、図５～図７を参照して以下に論じるように、基板をクランプする方法に関して本発明に使用される。まず基板Ｗは、図３に示すようにして、基板支持部２００にロードされる。基板Ｗは当初、（上向き（傘状）または下向き（椀状）に）たわみうる。この構成では、第１バール２２０の先端面と基板Ｗとの間の摩擦が大きいため、第１バール２２０の弾性変形がｘｙ平面内に存在する。この弾性変形により、基板Ｗの面内変形が生じる。基板Ｗを保持し続ける一方で複数の第１バール２２０の２つのサブセット２２０ａ、２２０ｂのうち一方のサブセットを解放することによって、解放されたサブセット２２０ａ、２２０ｂのバールの弾性変形を緩めることができる。解放されたサブセットのバールは、その後、基板Ｗと再び係合することができる。そして、図３～図７に示す特定の構成では、他方のサブセット２２０ａ、２２０ｂのバールを基板Ｗとの接触から解放することができ、それにより、それらも弛緩させることができる。このプロセスは、望ましい回数だけ多く繰り返されうるが、反復するたびに基板Ｗにおける面内応力は低下する。最終的に基板Ｗは、図７に示すように、第１バール２２０の全ての先端面を基板Ｗに係合させることによって、直ちに結像を行えるように完全にクランプされうる。
【0064】
図３、図５～図７は、基板ホルダ２００への基板Ｗのローディングにおいて、本体２１０が第２バール２４０間でたわまなかった場合に比べて基板Ｗをより完全に弛緩させることを可能にすべく、クランプシステム１０００がどのようにして使用されることができるかを示す。同じ原理は図４のクランプシステムにも適用されうる。
【0065】
基板ホルダ２００を支持表面３００に引きつける第１の力を発生させるために、負圧が本体２１０と支持表面３００との間に生成される。第２の力は、基板Ｗと基板ホルダ２００との間に負圧を発生させることによって、基板Ｗを基板ホルダ２００に引きつけるために生成される。そして、図３に示すように、基板Ｗは、基板ホルダ２００にロードされる。
【0066】
第１の力及び第２の力の大きさは、本体２１０が第１サブセット２２０ａのバール（図５に示される中央の第１バール２２０ａ）の下方の領域で支持表面３００に向かって動き、第１サブセット２２０ａのバールの先端面と基板Ｗとの間に隙間２２５を生成する解放ステップをもたらすように制御される。第１サブセット２２０ａのバールの下方で第２バール２４０が欠落しているということは、基板ホルダ２００が基板支持部ＷＴに引きつけられる力が増大するときに、比較的薄い本体２１０が、第２サブセット２２０ｂと第２バール２４０で合致するバールの組の間で変形することを意味する。本体２１０の変形は、基板Ｗから離れるようにして基板支持部ＷＴに向かって下向きである。その結果、基板支持部ＷＴに向かって変形する本体２１０の低剛性部分の上方に位置する第１サブセット２２０ａのバールの先端面は、基板Ｗの下面との接触が外れて動く。これは、すべてではない第１バール２２０が基板Ｗの下面に接触している状態で、基板ホルダ２００に基板Ｗを支持することができることを意味する。
【0067】
第１サブセット２２０ａのバールが基板Ｗと接触しなくなる結果として、第１サブセット２２０ａのバールにおける面内応力が緩和される。同様に、第１サブセット２２０ａのバールと基板Ｗとの接触に起因する基板Ｗ内の面内応力が、基板Ｗ内で緩和される。これにより、基板Ｗの面内変形が低減され、より良いオーバレイ性能がもたらされる。
【0068】
基板Ｗが解放された後、図５に示すように、対応する第２バール２４０を有しない第１サブセット２２０ａのバールは、依然として基板Ｗの下面から遠位にある。すなわち、第１サブセット２２０ａのバールの先端面と基板Ｗの下面との間に隙間２２５が存在する。
【0069】
この段階で、コントローラ１１０は、第１本体表面２１２と基板Ｗとの間の負圧を増加させる（すなわち絶対圧を低減する）ことによって再係合ステップを開始する。これは、基板Ｗの下方の圧力が基板Ｗの上方の圧力よりも低いので、基板Ｗを基板ホルダ２００に引きつける第２の力を増加させることに有効である。これに代えてまたはこれとともに、第２本体表面２１４と支持表面３００との間の負圧が減少（すなわち絶対圧が増加）されてもよく、それにより第１の力が減少されてもよい。第１の力と第２の力の両方が変化されてもよい。こうして、状態は、第１バール２２０のすべてが基板Ｗの下面に接触する状態へと移行する。
【0070】
係合解除ステップでは、第１本体表面２１２と基板Ｗとの間の負圧が増加され、及び／または、第２本体表面２１４と支持表面３００との間の負圧が減少される。すなわち、係合解除ステップでは、第１の力が減少され、及び／または、第２の力が増加される。これにより、第２サブセット２２０ｂのバールの先端面と基板Ｗとの間に隙間２２６が現れる。これは、第１の力及び／または第２の力の変化の結果として第１サブセット２２０ａのバールに相当する位置で本体２１０が支持表面３００から離れるようにしてたわむことによるものである。すなわち、基板Ｗは、図６に示すように、第１サブセット２２０ａのバールのみによって支持される。この位置では、第２サブセット２２０ｂのバールの面内弾性変形は緩和され、第２サブセット２２０ｂのバールの位置での基板Ｗの関連する面内応力も緩和される。
【0071】
最終段階、つまり、更なる再係合ステップを図７に示す。ここでは、第１サブセット２２０ａと第２サブセット２２０ｂのバールが基板Ｗに接触してこれを平坦に保持し直ちに結像を行えるように第１の力及び／または第２の力を制御するステップが実行される。例えば、本体２１０と支持表面３００との間の圧力は、本体２１０と基板Ｗとの間の圧力と同じである。更なる再係合ステップの最中に、第１の力が増加され、及び／または、第２の力が減少される。その結果、第１サブセット２２０ａのバールの位置で本体２１０の剛性が低いため、本体２１０は、第２バール２４０間で基板Ｗに向かって変形する。高さの差、すなわち、基板ホルダ２００の弛緩状態における第１サブセット２２０ａのバールと第２サブセット２２０ｂのバールとの間の隙間２２２があるので、たわみによって、第１サブセット２２０ａと第２サブセット２２０ｂの両方のバールの先端面が実質的に同一平面となり、基板Ｗは第１バール２２０のすべてが接触した状態で平坦に保持される。このようにして、基板Ｗ内の面内応力が緩和される。したがって、図７に示す位置では、基板Ｗの下面の全体が、第１バール２２０の各々の位置で支持され、基板Ｗに結像することができる。
【0072】
図５に示す解放ステップ、図５と図６の間で起こる再係合ステップ、図６に示す係合解除ステップ、図７に示す更なる再係合ステップは、望ましい回数だけ多く繰り返されうるが、反復するたびに基板Ｗにおける面内応力は低下する。
【0073】
上記では負圧の増加と減少に言及しているが、第１の力及び／または第２の力は、他の方法、例えば静電的に、例えばクーロンクランプまたはジョンソンラーベッククランプを使用して、例えば１つ又は複数の電極に電圧を印加することによって、発生させることができる。更なる実施形態では、第１の力及び／または第２の力は、負圧の印加と静電的な印加の組み合わせによって発生され、または少なくとも制御することができる。
【0074】
クランプシステム１０００が第２本体表面２１４と支持表面３００との間の空間、また第１本体表面２１２と基板Ｗとの間の空間に圧力を独立に発生させることができるようにするためには、基板ホルダ２００の第１側から基板ホルダ２００の第２側への本体２１０を通じたガスの通過が妨げられることが望ましい。従って、本体２１０を貫通する何らかの貫通穴が設けられる場合には、こうした貫通穴を塞ぐことが可能でなければならない。例えば、ピンが設けられ、基板支持部ＷＴにおいて作動可能であってもよい（図示せず）。ピンは、基板支持部ＷＴから第１バール２２０を越えて突出するように作動されてもよい。基板Ｗのローディングおよびアンローディングの最中に、ピンが伸長され、基板Ｗがピンによって支持される。ピンはその後格納され、それにより、基板Ｗは、対応する第２バール２４０を有する第１バール２２０の先端面に配置される。本体２１０の両側に異なる真空圧を発生させることができることを確実にするために、シールが設けられなければならない。
【0075】
負圧を発生させるために通路が設けられている。支持表面３００に開口部を有する基板支持部ＷＴ内の通路が、基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴとの間に負圧を発生させるために設けられている。第１本体表面２１２に開口部を有する本体２１０内の１つ又は複数の通路が、基板ホルダ２００と基板Ｗとの間に負圧を発生させるために設けられている。これらの通路の反対側の端は、例えばホースで負圧源に接続されている。
【0076】
従来技術の基板ホルダは、すべての第１バールの先端面が実質的に同じ平面にあることを必要としている。これまでは、第１バール２２０の各々が対応する第２バール２４０を有する場合にのみ、仕様に収まる平坦性を達成することが可能であった。これは、所望の水準の平坦性を達成するように第１バール２２０の先端面が研磨されるからである。研磨中に除去される材料の量は、研磨石と第１バール２２０との間の力に依存する。第２バール２４０に対応しない第１バール２２０の場合、研磨石は第１バール２２０を凹ませて本体２１０をわずかに曲げるので、対応する第２バール２４０によって直下で支持される場合に比べて、第１バール２２０から除去される材料が少なくなる。しかし、イオンビームミリング／研磨、リソエッチングなどの新たな平坦化技術の導入以降、第１バール２２０下の本体２１０の剛性のばらつきは、このような欠陥をもはや導入しない。なぜなら、イオンビームミリングで除去される材料の量が、ミリング加工される本体２１０の剛性とは関係しないからである。これらの新しい平坦化技術の導入により、図４に示すような基板ホルダ２００を導入し、第１バールの異なるサブセットのバールを異なる高さで製造することが可能になっている。
【0077】
ある実施形態では、隙間２２２は、３ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、望ましくは５０ｎｍ以上、あるいは１００ｎｍ以上である。隙間２２２は、本体２１０の剛性と、使用時、結像中における第１及び第２の力の大きさとに応じて選択される。例えば、隙間は、第１サブセット２２０ａのバールと第２サブセット２２０ｂのバールとの間での本体２１０の剛性の差に、基板への結像中における第１の力と第２の力によって本体２１０に印加される全体の力を掛けたものに等しい。
【0078】
上記の説明は、負圧を用いて生成される基板Ｗ、基板ホルダ２００および基板支持部ＷＴの間の力に基づいて説明される。しかし、これは必須ではなく、力は、静電力を使用することを含む他の方法で生成されてもよい。これは、図８を参照して説明される。
【0079】
図８では、電極５００、５１０、６００、６１０が、基板Ｗ、基板ホルダ２００および基板支持部ＷＴの間に第１および第２の力を発生させるために設けられている。力の大きさは電極に印加される電圧に依存する。
【0080】
図８の実施形態では、１つ又は複数の基板電極５００が、基板Ｗの下側に成膜されている。基板ホルダ２００の本体２１０内に埋め込まれた１つ又は複数の第１基板ホルダ電極５１０も設けられている。基板電極５００と第１基板ホルダ電極５１０との間に電位差を与えることにより、基板Ｗを基板ホルダ２００に向けて引きつける力を発生することができる。同様に、１つ又は複数の基板支持部電極６００が、基板支持部ＷＴに設けられている。１つ又は複数の第２基板ホルダ電極６１０は、基板ホルダ２００の本体２１０に設けられている。基板支持部電極６００と第２基板ホルダ電極６１０との電位差は、基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴとの間に力をもたらす。力が生成される方法以外については、図８のクランプシステム１０００は、図３～図７を参照して上述したものと同じである。
【0081】
ある実施形態では、１つ又は複数の第１基板ホルダ電極が基板ホルダ２００に設けられ、これらは同じ電位にあり、基板Ｗと基板ホルダ２００との間および基板ホルダ２００と基板支持部ＷＴとの間に力を発生させるために使用される。
【0082】
図９および図１０は、さらなる実施形態を示す。図９および図１０の実施形態では、基板ホルダ２００と基板Ｗとの間の第２の力は、図９および図１０に示すように静電的に生成されるか、または例えば図３に示すように負圧を用いて生成されるか、または異なる手段によって生成されるか、またはこれら２つの手段の組み合わせによって生成されてもよい。
【0083】
図９および図１０の実施形態では、第１サブセット２２０ａのバールに相当する位置と第２サブセット２２０ｂのバールに相当する位置での本体２１０の剛性は、同じであるが、これは必須ではない。しかし、少なくとも２セットの基板ホルダ電極６２０、６３０は、第１サブセット２２０ａ下方の基板ホルダ２００の本体２１０の部分における第１の力が、複数の第１バール２２０のうち第２サブセット２２０ｂ下方の基板ホルダ２００の本体２１０の部分における第１の力とは独立に制御可能となるように設けられている。図９および１０の実施形態では、これは、第１バール２２０と第２バール２４０の相対位置が、各第１バール２２０が平面視で対応する第２バール２４０間のギャップに位置するようにして交互となることを保証することによって提供される。よって、第１バール２２０の各々は、本体２１０のかなり大きな変形が可能な位置にある（すなわち本体２１０は剛ではない）。第１サブセット２２０ａのバールの下方の位置に第１基板ホルダ電極６３０を設け、第２サブセット２２０ｂのバールの下方の位置に第２基板ホルダ電極６２０を設けることによって、支持表面３００に対して第１サブセット２２０ａのバールの先端面の高さを、支持表面３００に対して第２サブセット２２０ｂのバールの先端面の高さと比較して、独立して制御することができる。
【0084】
例えば、図９に示すように、第２サブセット２２０ｂのバールに対応する第２基板ホルダ電極６２０と基板支持部ＷＴの電極３１０との間に静電力が発生させられる。この引力の結果として、第２サブセット２２０ｂのバールは基板Ｗから離れるように引き込まれるが、基板Ｗは第１サブセット２２０ａのバールによって支持されたままである。この位置では、第２サブセット２２０ｂのバールにおける面内応力を緩和できる。
【0085】
逆に、図１０では、第１基板ホルダ電極６３０と基板支持部ＷＴの一部である電極３１０との間に発生する静電力は、基板Ｗから第１サブセット２２０ａのバールを引き込むのに有効である。そして、基板Ｗは、第２サブセット２２０ｂのバールによって支持される。第１サブセット２２０ａのバールにおける面内応力は、緩和することができる。このプロセスは、何回も繰り返されうる。次に、基板Ｗを結像のためにクランプするために、すべての第１バール２２０の先端面を基板Ｗの下面に接触させることができる。この実施形態では、すべての第１バール２２０の先端面は、基板ホルダ２００に力が存在しない場合であっても、実質的に同一平面上にある。
【0086】
図１１は、本発明に係る第１バール２２０および第２バール２４０の配置についての実施形態を示す。この概略図では、黒丸は、対応する第２バール２４０を有しない（第１サブセット２２０ａの）第１バール２２０を表す（例えば、図５～図８の中央のバール）。一方、白丸は、その下方に対応する第２バール２４０を有する（第２サブセット２２０ｂの）第１バール２２０を表す（すなわち図５～図７に示す実施形態の右側および左側のバール）。
【0087】
図１１では、４つの第１バール２２０のうち１つだけが対応する第２バール２４０を有している。第１バール２２０当たりの支持される面積（すなわち第２バール２４０の支持する面積）は近似している。第１および第２パターンの回転対称（４回）は、第１および第２パターンについて同じである。これにより、第２バール２４０の各々を中心に本体２１０の実質的に対称的な変形が、望ましくはもたらされる。
【0088】
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に言及している場合があるが、本書に説明されたリソグラフィ装置は、他の用途に使用されてもよいものと理解すべきである。ありうる他の用途には、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が含まれる。
【0089】
文脈が許す場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせにより実装されうる。本発明の実施形態はまた、１つ又は複数のプロセッサにより読み込まれて実行されうる機械可読媒体に記憶された命令として実装されてもよい。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータデバイス）により読み取り可能な形式で情報を記憶または伝送する何らかのメカニズムを含みうる。例えば、機械可読媒体は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置、電気的、光学的、音響的またはその他の形式の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を含みうる。また、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定の動作を実行するものとして本書に説明される場合がある。しかし、こうした説明は便宜的なものにすぎず、このような動作は、実際は、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、またはその他のデバイスによりもたらされ、アクチュエータまたは物質世界と相互作用するその他のデバイスにそうした動作を引き起こしうるものであると理解すべきである。
【0090】
本書ではリソグラフィ装置の文脈における本発明の実施形態について具体的な言及がなされている場合があるが、本発明の実施形態は、他の装置にも使用されうる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、または、ウェーハ（またはその他の基板）またはマスク（またはその他のパターニングデバイス）などの物体を測定または処理する何らかの装置の一部を形成してもよい。こうした装置は一般に、リソグラフィツールとも称されうる。こうしたリソグラフィツールは、真空条件または周囲（非真空）条件を使用しうる。
【0091】
上記では光リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用について具体的な言及がなされている場合があるが、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。
【0092】
上記では本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は、説明したものとは異なる方式で実施されうることが理解される。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。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】