JP2002319543A - リソグラフィ装置、デバイス製造方法および該方法により製造したデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 レンズの振動の有害な影響を低減するため
に、有効な措置が取られた改良リソグラフィ投影装置を
得ること。 【解決手段】 静寂領域１３の第１部分と第２部分との
相対運動を検出するための、かつまた該相対運動を表す
少なくとも１つの運動信号を発生させるための検出装置
２１０と、前記静寂領域に対し力を作用させるための少
なくとも１つの制御信号に応動する作動装置２２０と、
前記少なくとも１つの運動信号に応動して前記少なくと
も１つの制御信号を発生させることにより、前記第１部
分と第２部分との相対運動を減少させる制御装置２１と
を備えたリソグラフィ投影装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、振動感受性部材の
振動が低減されているリソグラフィ投影装置、それも、
放射投影ビームを供給する放射系と、目標パターンにし
たがって投影ビームにパターン付与するためのパターン
付与装置と、基板を保持するための基板テーブルと、静
寂領域とを含み、該静寂領域が、振動絶縁系によって支
持され、かつパターン付与されたビームを基板のターゲ
ット区画へ結像させるための投影系を含む形式のものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】「パターン付与装置」の用語は、基板の
ターゲット区画に造出されるパターンに相応するパター
ンを付与された横断面を入射放射ビームに付与するのに
使用できる装置を意味するものと広く解釈すべきであ
る。また「光弁」の用語も、同じ意味合いで使用され
る。概して、前記パターンは、ターゲット区画に造出さ
れるデバイス、例えば集積回路その他のデバイス（後
述）の特定機能層に対応する。このパターン付与装置の
実施例は、次のものを含んでいる： − マスク保持用のマスクテーブル。マスクの概念は、
リソグラフィでは周知であり、様々な種類のマスク、例
えばバイナリ、交番位相シフト、減衰位相シフト等のマ
スクや、種々のハイブリッド型のマスクを含んでいる。
その種のマスクを放射ビーム内に配置することで、マス
クのパターンに従ってマスクに入射する放射ビームが、
選択的に透過（透過マスクの場合）または反射（反射マ
スクの場合）される。マスクテーブルは、確実に、マス
クを入射放射ビーム内の目標位置に保持し、かつ所望と
あれば放射ビームに対してマスクを移動させることがで
きる。 − プログラム可能なミラー配列。このデバイスの一例
は、マトリクスにアドレス可能な、粘弾性制御層と反射
面とを有する表面である。このデバイスの基本原理は、
（例えば）反射面のアドレスされた区域は、入射光を回
折光として反射するのに対し、アドレスされない区域
は、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、前記非回折光を反射光から除去
し、あとに回折光のみを残すことができる。このように
して、放射ビームは、マトリクスにアドレス可能な表面
のアドレスパターンに従ってパターンを付与される。必
要とされるマトリクスへのアドレスは、適当な電子装置
を用いて行うことができる。これらのミラー配列に関す
る情報は、例えば米国特許ＵＳ５，２９６，８９１およ
びＵＳ５，５２３，１９３から知ることができる。該米
国特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れる
ことする。 − プログラム可能なＬＣＤ配列。この構成の一例は、
米国特許ＵＳ５，２２９，８７２で与えられており、該
米国特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れ
ることとする。簡単化するために、本明細書の残りの部
分では、特定箇所で特にマスクテーブルおよびマスクに
係わる例を説明するが、その場合に説明される一般原理
は、既述のように、パターン付与装置の広義の文脈のな
かで理解すべきである。

【０００３】簡単化のために、投影系は、以下では「レ
ンズ」とも呼ぶことにする。しかし、この用語は、例え
ば屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折系を含む様々
な種類の投影系を包含するものと、広義に解釈すべきで
ある。放射系は、また放射投影ビームを方向づけ、付形
し、制御するように設計された前記種類のいずれかに従
って動作する構成素子を含み、かつまたそれらの構成素
子もまた、以下では集団的または単一的に「レンズ」と
呼ぶことにする。更に、リソグラフィ装置は、２つ以上
の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテー
ブル）を有する種類のものである。これらの「多段」デ
バイスでは、複数付加テーブルが並列的に用いられる
か、または準備段階が１つ以上のテーブルで行われる一
方、他の１つ以上のテーブルが露光用に使用される。

【０００４】リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路
（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、パターン付与
装置は、ＩＣの個別層に対応する回路パターンを発生さ
せることができ、このパターンが、感光材料層（レジス
ト）でコーティングされた基板（シリコンウェーハ）上
のターゲット区画（１つ以上のダイス）上に結像され
る。概して、単一ウェーハは、複数隣接ターゲット区画
の全ネットワークを包含しており、該区画が、一度に一
つづつ投影システムにより順次に照射される。マスクテ
ーブル上のマスクによりパターン付与するこの装置の場
合、２つの異なる種類の装置が区別される。一方の種類
のリソグラフィ投影装置では、ターゲット区画が照射さ
れ、１回でターゲット区画上に全マスクパターンが露光
される。この種の装置は、通常、ウェーハステッパーと
呼ばれる。別の種類の装置は−通常、スキャナーと呼ば
れ−投影ビーム下でマスクパターンを所定基準方向
（「スキャン方向」）に漸進的にスキャンすることで各
ターゲット区画を照射する一方、同期して、前記方向と
平行または逆平行に基板テーブルをスキャンする。概し
て、投影系は、倍率Ｍ（概して＜１）を有しているの
で、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、マスクテ
ーブルがスキャンされる速度のＭ倍となる。以上に説明
したリソグラフィ装置に関するこれ以上の情報は、例え
ばＵＳ６，０４６，７９２から得られ、該特許はここに
引用することで本明細書に取り入れられるものとする。

【０００５】本発明によるリソグラフィ投影装置を使用
する製造過程では、パターン（例えばマスクの）が、エ
ネルギー感受材料（レジスト）層で少なくとも部分的に
覆われた基板上に結像される。この結像段階に先だっ
て、基板には、種々の処置、例えばプライミング、レジ
スト塗布、ソフトベイク等が行われる。露光後、基板に
は、他の処置、例えば露光後ベイク（ＰＥＢ）、現像、
ハードベイク、結像された形状特徴の測定／検査が行わ
れる。この一連の処置は、デバイス、例えばＩＣの個別
の層にパターン付与する基礎として行われる。このパタ
ーン付与された層は、次いで、種々の処置、例えばエッ
チング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、化
学／機械式研磨等を受けるが、これらはすべて個別の層
の仕上げの目的で行われる。数層が必要とされる場合
は、これらすべての処置またはその変化形式が、各新た
な層に対して行われる。場合により、デバイスの配列は
基板（ウェーハ）上になされることになる。その場合、
これらのデバイスは、ダイシングまたはソーイング等の
技術によって互いに分離され、個々のデバイスはキャリ
ア上に載せられ、ピンに接続されること等が可能であ
る。この工程に関するこのほかの情報は、例えばペータ
ー・ヴァン・ザント著『マイクロチップの製造：半導体
製造工程の便覧』（第３版、１９９７年、マグローヒル
社刊行、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４）から知
ることができ、該刊行物は、ここに引用することで本明
細書に取り入れられるものである。

【０００６】リソグラフィ投影装置の場合、投影系に対
する基板テーブルおよびパターン付与装置の相対位置を
極めて高精度に制御することが必要である。この相対位
置が、振動により一時的に不精密になることは好ましく
ない。レンズの振動は、例えば、とりわけフロアの振
動、間接的なスキャン力（スキャナーの場合）、振動絶
縁系内のノイズ（投影装置内の空気式懸架装置内に発生
する）、音響ノイズによって惹起される。ＵＳ５，９５
３，１０５、ＵＳ６，０３８，０１３、ＵＳ５，１８
７，５１９、ＥＰ１０４１６０７、ＧＢ２２９９８６７
により、前記の問題は、振動絶縁系を有する投影装置の
残りの素子に対し懸架された主プレートに載せられるこ
とで緩和される。振動絶縁系は、主プレートと投影系と
を投影装置の残りの素子の振動から絶縁するため、投影
系の投影光学素子の振動は減少する。

【０００７】リソグラフィ投影装置では、レンズに対す
る基板テーブル（および／またはマスクテーブル）の位
置の誤差は、約２ｎｍ以下であることが要求される。加
えて、サーボ系設計に際しての実際上の考慮から、レン
ズの位置安定性は、約１ｎｍの公差以内であることが往
々要求される。発明人は、この大きさの位置誤差は１Ｎ
程度の妨害力（数百ｋｇ〜数千ｋｇの質量を有する装置
に作用する）で発生することを観察した。通常、リソグ
ラフィ投影系は、特に、０〜５００Ｈｚの低周波振動に
敏感である。目標安定度は、したがって極めて達成する
ことが難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レン
ズの振動の有害な影響を低減するために、有効な措置が
取られた改良リソグラフィ投影装置を得ることである。

【課題を解決するための手段】前記その他の目的は、本
発明により、リソグラフィ投影装置、それも、放射投影
ビームを発生させる放射システムと、目標パターンにし
たがって投影ビームにパターンを付与するためのパター
ン付与装置と、基板を保持するための基板テーブルと、
静寂領域とを含み、該静寂領域が振動絶縁系により支持
され、かつまた前記静寂領域が、パターン付与されたビ
ームを基板ターゲット区画に結像させる投影系を含む形
式のものにおいて、前記静寂領域の第１部分と第２部分
との相対運動を検出し、かつ該相対運動を表す少なくと
も１つの運動信号を発生させるための検出装置と、前記
静寂領域に対し力を作用させるための少なくとも１つの
制御信号に応動する作動装置と、前記少なくとも１つの
運動信号に応動して、前記少なくとも１つの制御信号を
発生させることで、前記第１部分と第２部分との相対運
動を減少させる制御装置とを特徴とするリソグラフィ投
影装置により達成された。

【０００９】本発明により得られる制御は、レンズとテ
ーブルとの相対位置に対する振動（例えば装置の主フレ
ームまたはベースプレートの振動）の影響を事実上低減
することができる。この制御により、特に、特定振動数
帯域、例えばレンズのほぼ固有振動数以内で最大補償が
得られるように調整できる。本発明は、複数の単一ブロ
ックから機械加工されたレンズ支持体を使用することで
実施できる。各ブロックは前記検出装置と作動装置とを
含んでいる。検出装置と作動装置とを、「１組」（また
は数組）となるように共同配置することで、制御アルゴ
リズムの使用が可能になる。該アルゴリズムは、検出装
置および作動装置が対として併置されない場合に必要と
される制御アルゴリズムと比較すると、相対的に簡単で
ある。レンズ支持ブロックは、幾つかの方向には順応す
るが、それ以外の方向には不動であるように製造されて
いる。

【００１０】本発明の別の態様によれば、リソグラフィ
投影装置を用いてデバイスを製造する方法であって、次
の段階、すなわち −放射線感受材料層により少なくとも部分的に覆われた
基板を得る段階と、 −前記放射系を用いて放射投影ビームを得る段階と、 −投影ビーム横断面にパターンを付与するための前記パ
ターン付与装置を使用する段階と、 −パターンを付与された放射ビームを、静寂領域に用意
された投影系を使用して放射線感受材料層のターゲット
区画へ投影する段階とを含む形式のものにおいて、前記
静寂領域の少なくとも第１部分と第２部分との相対運動
を検出し、かつそれを表す少なくとも１つの運動信号を
発生させる段階と、少なくとも１つの制御信号に応動し
て、前記静寂領域に力を作用させる作動装置を用いる段
階と、前記少なくとも１つの運動信号に応動して、前記
少なくとも１つの制御信号を発生させる制御装置を用い
ることにより、前記静寂領域の前記第１部分と第２部分
との相対運動を減少させる段階とを特徴とする、方法が
得られる。

【００１１】本明細書では、本発明による装置を特にＩ
Ｃ製造に使用する場合について説明しているが、該装置
は多くの他の用途にも使用できることが理解されよう。
例えば、この装置は、集積光学系、磁区メモリ用の案内
・検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド等の
製造にも使用できる。当業者には、これらの別の用途と
の関連では、本明細書で用いられる「レチクル」、「ウ
ェーハ」、「ダイ」の用語は、それぞれ、より一般的な
用語「マスク」、「基板」、「ターゲット区画」に置き
換えられると考えるべきであることが理解されよう。

【００１２】本明細書では、照明放射線および照明ビー
ムの用語は、紫外線（例えば３６５、２４８、１９３、
１５７、１２６ｎｍのいずれかの波長を有するもの）や
ＥＵＶ、また粒子線、例えばイオンビームまたは電子ビ
ームを含むあらゆる種類の電磁放射線を含むものとして
使用されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施例１ 図１は、本発明の特定の一実施例によるリソグラフィ投
影装置の略示図である。該装置は、放射投影ビームＰＢ
（例えばＵＶまたはＥＵＶ放射線、電子またはイオン）
を供給する放射系ＬＡ，Ｅｘ，ＩＬと、マスクＭＡ（レ
チクル）を保持するマスクホールダを備えた第一対象テ
ーブルＭＴ（マスクテーブル）と、基板Ｗ（例えばレジ
ストをコーティングしたシリコンウェーハ）を保持する
基板ホールダを備え、かつ投影系１１に対し精密位置決
めするための位置決め装置に接続された第２対象テーブ
ルＷＴ（基板テーブル）と、基板Ｗのターゲット区画Ｃ
上へマスクＭＡの照明された部分を結像させる投影系
（複数「レンズ」）１１とを含んでいる。

【００１４】図示のように、この投影装置は透過型（す
なわち透過マスクを有している）である。しかし、投影
装置は、一般に例えば反射型（反射マスクを有する）で
もよい。あるいはまた、投影装置は、別の種類のパター
ン付与装置、例えば既述の種類のプログラム可能なミラ
ー配列を用いてもよい。

【００１５】放射系は、放射ビームを発生させる線源Ｌ
Ａ（例えばランプまたはエキシマレーザ、電子ビーム蓄
積リングまたはシンクロトロンの経路周囲に用意された
アンジュレータまたはウィグラー、プラズマ源、電子ま
たはイオンのビーム源）を含んでいる。この放射ビーム
は、照明系（照明器）ＩＬへ、直接に供給されるか、ま
たは条件付け装置、例えばビームエキスパンダーＥｘを
経由して供給される。照明器ＩＬは、ビームの強度分布
の半径方向内方と外方の広がり（通常、σ−外方および
σ−内方の広がりと呼ばれる）を設定するための調節装
置を含んでいる。加えて、照明器は、概して、種々の他
の構成素子、例えばインテグレータＩＮやコンデンサＣ
Ｏを含んでいる。このようにして、マスクＭＡへ入射す
るビームＰＢの横断面に、目標均等度と強度分布とが与
えられる。

【００１６】図１に関して注意すべき点は、線源ＬＡ
は、リソグラフィ投影装置のハウジング内に配置されて
いるが（線源ＬＡが例えば水銀灯の場合によくあるよう
に）、またリソグラフィ投影装置から離れたところに配
置して、線源から発する放射ビームが装置内へ案内され
るようにすることもできる点である（例えば適当な指向
性ミラーにより）。この後者の構成は、線源ＬＡがエキ
シマレーザの場合が多い。本発明および特許請求の範囲
には、これらの双方の構成が含まれている。

【００１７】投影ビームＰＢは、次いでマスクテーブル
ＭＴ上のマスクホールダ内に保持されたマスクＭＡを通
過する。マスクＭＡを通過した投影ビームＰＢはレンズ
１１を通過する。レンズ１１は、基板Ｗのターゲット区
画Ｃ上にビームＰＢを結像させる。位置決め装置（およ
び干渉測定装置ＩＦ）により、基板テーブルＷＴは、例
えばビームＰＢの経路内に異なるターゲット区画Ｃを位
置決めするために、精密に移動できる。同じように、第
１位置決め装置は、例えばマスク・ライブラリからマス
クＭＡを機械式に取り出した後に、またはスキャン中
に、ビームＰＢの経路に対しマスクＭＡを精密に位置決
めするのに使用できる。概して、対象テーブルＭＴ，Ｗ
Ｔの移動は、長行程モジュール（コース位置決め）と短
行程モジュール（精密位置決め）とにより実現される。
これらのモジュールは、図１にははっきりとは示されて
いない。しかし、ウェーハステッパーの場合（スキャナ
ーとは反対に）、マスクテーブルＭＴが短行程位置決め
装置に接続されるか、または固定される。

【００１８】図示の装置は、次の２つの異なるモードで
使用できる： １． ステップモードでは、マスクテーブルＭＴは、実
質的に定置され、マスクパターン全体を、１回で（すな
わち単一「フラッシュ」で）ターゲット区画Ｃ上へ転写
する。基板テーブルＷＴが、次ぎにｘおよび／またはｙ
方向へ変位され、その結果、異なるターゲット区画Ｃが
ビームＰＢによって照射される。 ２． スキャンモードでも実質的に同じ経過をたどる
が、所定ターゲット区画Ｃが単一「フラッシュ」では露
光されない点が異なっている。マスクテーブルＭＴが所
定方向（いわゆる「スキャン方向、例えばｘ方向」）に
速度ｖで可動であり、これによって投影ビームＰＢはマ
スクパターン全体にわたりスキャンする。同時に、基板
テーブルＷＴが、等方向または逆方向に速度Ｖ＝Ｍｖで
移動せしめられる。この場合、ＭはレンズＰＬの倍率で
ある（通常、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにす
ることで、相対的に大きいターゲット区画Ｃが、解像度
を落とすことなく露光できる。

【００１９】図２は、本発明が適用されるリソグラフィ
投影装置１０の重要な構成素子の略図である。これらの
構成素子はブロックで示され、相互の接続は、ばねとダ
ンパで示されている。図２では、レンズ１１が検出・作
動装置２０を介して主プレート１２上に取り付けられ、
主プレート１２の方は、また振動絶縁系１２５、例えば
空気支承部を介してベースフレームＢＦに取り付けられ
ている。ベースフレームＢＦはフロア１４に取り付けら
れている。フロア１４は、分析目的では剛性と見なされ
る。主プレート１２は、装置の度量衡フレームとして役
立ち、それ自体が干渉計の構成素子とその他の付属測定
設備を有している。投影系と共に、主プレートは「静寂
領域」と見なされる。なぜなら、装置の他の部分から振
動絶縁され、前記「静寂領域」に力を作用させる作動装
置が存在しないからである。したがって、測定の良好な
基準となる。

【００２０】通常のリソグラフィ投影装置の場合、レン
ズ１１は、約２５０ｋｇ〜７５０ｋｇの質量と約５０〜
１５０Ｈｚの固有振動数とを有していることが多い。主
プレート１２とベースフレームＢＦそれぞれの質量は、
概して、数百ｋｇから数千ｋｇ程度であり、部品１１，
１２，ＢＦから成る複合系の固有振動数は、通常、１Ｈ
ｚ〜２０Ｈｚである。検出装置２１０は、主プレート１
２とレンズ１１との相対運動を検出し、該相対運動に応
じて少なくとも１つの運動信号を発生させる。これらの
信号は制御装置２１へ送られ、制御装置２１はその情報
を処理して、作動装置２２０に制御信号を送り、主プレ
ート１２に対しレンズ１１を移動させ、それによってレ
ンズと主プレートとの相対運動を低減させる。

【００２１】レンズの周波数応答が、制御装置２１の起
動なしに既知の場合には、制御装置は、目標振動数帯域
内で振動を補償するように極めて容易に調節可能であ
る。目下の意図は、制御装置により極位置と利得の値を
得ることである。極位置はレンズの固有振動数の位置に
関係し、利得は出力制御信号の大きさに関係する。概し
て、極位置は、固有振動数以下の振動数のところに設け
られる。

【００２２】図示の実施例では、検出・作動装置２０
が、図３の（ａ）に横断面が略示されている複数のレン
ズ支持体１２０を含んでいる。レンズ支持体１２０は、
堅固な金属製ケース２５を含み、該ケースは、ケース内
に一体製造されたベローズ５０を有し、これによりケー
ス２５は、矢印７０が示す方向に伸縮でき、かつまた矢
印８０が示す方向に曲げ可能である。言い換えると上面
２７と下面２８とが互いに対して旋回可能である。ケー
ス２５は、例えば矢印７０の方向に対し直角方向に（図
平面内で、かつまた図平面外への方向で）剛性が高い。
これらのベローズ５０は、例えば放電加工によりケース
２５内に形成される。各レンズ支持体１２０は、並列的
に２組の圧電作動ブロック３０と圧電力センサブロック
４０とを含み、両ブロック３０，４０が直列に配置され
ている（対をなす検出・作動装置に対応して）。圧電ブ
ロック３０，４０は、原則として張力を受けるべきでは
ないので、ケース２５全体が、上下の面２７，２８を一
緒に押圧するように締結されたボルト６０により圧縮さ
れる。ベローズ５０により、圧電ブロック３０，４０の
取り付けが簡単になる。

【００２３】ケース２５の上下の面２７，２８（対向
面）間の運動は、圧電センサブロック４０内に、例えば
力に比例する電圧を発生させる。ボルト６０を中心とす
る旋回運動は、圧電センサブロック４０のそれぞれに異
なる電圧を発生させ、それにより該旋回が測定可能であ
る。このようにして、レンズ支持体１２０内の旋回モー
メント並びに垂直運動が検出でき、上下の面２７，２８
の運動を表す運動信号を制御装置２１へ送ることができ
る。取り付け孔９０は、主プレート１２とレンズ１１と
の間にレンズ支持体を取り付けるために設けられてい
る。圧電作動ブロック３０を介して制御信号電圧が印加
されることで、レンズ支持体１２０の上下の面２７，２
８は、互いに別個に、または一緒に運動せしめられ、か
つ互いに対して旋回せしめられる。

【００２４】別の実施例では、ブロック３０，４０によ
り形成される圧電積層体は、上下の面２７，２８に対し
傾斜している。この様子は、図３の（ｂ）に示されてい
る。下面２８に対する上面２７のせん断運動（矢印８１
で示す運動）により、圧電センサブロック４０内には逆
符号の電圧信号が発生する。図３の（ａ）の場合のよう
に、矢印７０の方向での下面２８に対する上面２７の
「圧縮」運動は、等符号のセンサ信号を発生させる。こ
うすることで、制御装置２１を介して、前記せん断運動
８１または圧縮運動７０の結果発生する振動の緩和がア
ドレスされる。

【００２５】図４は、主プレート１２とレンズ１１との
取り付け形式を示す断面図である。主プレート１２は、
空気支承部１２５を介してベースフレームＢＦに取り付
けられている。３個のレンズ支持体１２０は、それらの
下面２８を介して剛性高く主プレート１２に取り付けら
れ、上面２７を介してレンズのフランジ１１０に取り付
けられている。レンズ支持体１２０は、レンズ１１の周
縁フランジ１１０にわたり半径方向で等間隔に配置され
ている。こうすることにより、主プレート１２とレンズ
１１との相対運動、相対傾斜、相対変位が、６個の圧電
力センサブロック４０の少なくとも１個に電圧を発生さ
せる。次いで、適宜にプログラムされた制御装置２１
が、６個の圧電作動ブロック３０の少なくとも１個を介
して制御電圧を印加するのに使用され、検出された運動
が補償され、レンズ１１と主プレート１２との相対運動
が低減される。

【００２６】図４に示された構成を使用してデバイス性
能を改善するためには、制御装置の構成および設計処理
を適切に選択せねばならない。制御装置の構成は、制御
装置が所定の系に対してどのような影響を与えるかを決
定する。例えば制御装置の構成に応じて減衰度と剛度の
いずれか、または両方を増すことができる。ここで意図
することは、力の積分フィードバック制御装置を使用し
て能動減衰度のみを増すことである。これを達成するた
めに、制御装置は、所定極位置および利得を有する漏れ
インテグレータである伝達関数を有している。このこと
は、所定力センサ４０の電圧出力が、振動数に従属する
利得を乗じられ、関連圧電作動ブロック３０に印加され
ることを意味する。振動数への従属性は選択された極位
置によって決定される。この系は、その構成が簡単で直
感的であり、かつまた所与の系の場合、遅れまたはフィ
ルタによる運動信号と制御信号との間の有意な付加的位
相遅れが存在しない場合、常に安定的である利点を有し
ている。

【００２７】適当な伝達関数は、下記のとおりである： この式において、Ｕ_inは作動増幅器に印加される電圧、
Ｕ_outはセンサ増幅器からの電圧、βは利得、αは極位
置である。利得と極位置とを変更して、最終目標、すな
わち例えばレンズ頂部での振動振幅の低減を達成するよ
うに、制御装置を最適化できる。振動振幅は主プレート
１２に加えられる励起と、検出・作動装置２０および制
御装置２１の構成の感度とにより決定される。

【００２８】本発明が次ぎに補償しようとする具体的な
振動は、いわゆる「操縦桿モード」である。このモード
では、レンズ１１のフランジ１１０は、主プレート１２
に対し事実上不動だが、フランジから最も遠いレンズ１
１の頂部は、相対的に大きい距離を移動する（矢印８２
参照）。運動の操縦桿的な性質を表すために、図４のレ
ンズ頂部の運動８２は、仮想回転中心８３を中心とする
レンズ１１の「相対回転」８４（図平面内での主プレー
ト１２に対する回転）として表わすことができる。

【００２９】図５の（ａ）と（ｂ）は、空気支承部１２
５へ送られる白色雑音信号に対する相対回転のボーデ図
表である。図５の（ａ）は、レンズが従来式に支持され
ている場合であり、図５の（ｂ）は、レンズが制御装置
２１には接続されていないが、既述の検出・作動装置２
０により支持されている場合である。レンズ１１が、検
出・作動装置２０を介して主プレート１２に接続されて
いる場合、その状況に対する周波数応答が重要である。
なぜなら、制御装置の制御パラメータは、それらのパラ
メータを知ることで最も容易に最適化できるからであ
る。

【００３０】図５の（ｃ）と（ｄ）は、制御装置の極
を、周波数Ｆでの周波数応答曲線５ｂの事実上第１ピー
クに設定した場合の成績を示している。双方の図表の相
違は、利得が、周波数応答曲線５ｄの場合、周波数応答
曲線５ｃの場合より明らかに大きいことであり、この結
果、第１極での曲線の振幅が減少している。このこと
は、本発明の制御装置は、所与の周波数での振動運動を
低減するように調整可能であることを示している。

【００３１】実施例２ 図６および図７は、本発明の別の実施例を示している。
静寂領域１３は、投影系１１と主プレート１２とを含
み、空気支承部１２５によりリソグラフィ装置の残りの
素子に対し懸架されている。静寂領域１３は、また光学
計測系ＯＭを備えており、該計測系は、測定位置で整合
センサと水準センサとを使用して基板のトポロジーを測
定するために、２段階リソグラフィ投影装置で使用され
る。２段階リソグラフィ投影装置は、例えばＵＳ５，９
６９，４４１および１９９８年２月２７日提出のＵＳ出
願番号０９／１８０，０１１号（ＷＯ９８／４０７９
１）明細書に説明されており、これらは、ここに引用す
ることで本明細書に取り入れられるものとする。静寂領
域には、またリソグラフィ投影装置内での基板テーブル
ＷＴの位置を決定するための干渉計も備わっている。投
影系１１と光学計測系ＯＭとは、双方が同じ静寂領域１
３にあり、かつ主プレート１２を介して極めて剛性に結
合されていることで、投影系１１の下方の露光位置での
光学計測系ＯＭによる測定が、極めて高精度で再現可能
である。静寂領域１３は、更に、反動質量体ＲＭを備
え、該質量体が、静寂領域１２の他の構成素子に対し１
度以上の自由度で自由に可動である。検出装置２１０
は、反動質量体ＲＭと静寂領域の他の構成素子との相対
変位を検出し、それに応じて少なくとも１つの運動信号
を制御装置２１へ送る。制御装置２１は、この情報を処
理し、制御信号を作動装置２２０へ送り、静寂領域の他
の構成素子に対して反動質量体ＲＭを変位させること
で、静寂領域１３内の振動を低減する。図６は、反動質
量体ＲＭと、検出装置２１０と、作動装置２２０とが、
レンズ１１に力を作用させるように用意されていること
を示している。こうすることが好ましいのは、主プレー
ト１２に対するレンズ頂部の揺振量を低減するのに役立
つからである。図７の場合は、主プレート１２の外端の
１つに検出・作動装置が配置されている。また、図６と
図７の実施例を組み合わせて使用することも考えられ
る。その場合、図６でレンズ１１の頂部近くに配置され
ている検出装置２１０は、図７で主プレートの一端に配
置された作動装置２２０に対し制御信号を発するのに使
用できる。だが、その場合には多くの較正と計算が必要
である。なぜなら、力が異なる位置に作用し、それらの
異なる位置で検出されるからである。したがって、双方
が静寂領域１３の同じ箇所で行われるのが極めて好まし
い。

【００３２】以上、本発明の特定の実施例について説明
したが、本発明は、以上の説明とは異なる仕方で実施で
きることは言うまでもない。以上の説明は本発明を制限
する意図のものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置
の図。

【図２】本発明が適用されたリソグラフィ投影装置の関
連構成素子を示す図。

【図３】（ａ）は併置された検出・作動装置を含むレン
ズ支持ケースの断面図、（ｂ）は傾斜して併置された検
出・作動装置を含むレンズ支持ケースの断面図。

【図４】主プレートと主プレートに取り付けられた投影
系の断面図。

【図５】異なる条件下でのレンズの周波数応答の実験成
績を示すボーデ図表。（ラジアンス）²／Ｈｚで表され
た出力スペクトル密度を、周波数の関数として縦軸に沿
って示したもので、（ａ）は従来式に支持されたレンズ
の場合、（ｂ）は検出・作動装置により支持されたレン
ズの場合、（ｃ）と（ｄ）とは、制御装置の極が、周波
数Ｆのところでの周波数応答曲線の事実上第１ピークに
設定された場合の成績を示す図。

【図６】本発明の第二実施例による静寂領域を示す。

【図７】本発明の第二実施例による静寂領域を示す。

【符号の説明】

ＬＡ，Ｅｘ，ＩＬ 放射系 ＰＢ 投影ビーム ＭＴ マスクテーブル ＷＴ 基板テーブル Ｗ 基板 ＭＡ マスク Ｃ ターゲット区画 ＩＮ インテグレータ ＣＯ コンデンサ ＩＦ 干渉測定装置 １１ レンズ １２ 主プレート １３ 静寂領域 １４ フロア ２０ 検出・作動装置 ２１ 制御装置 ２５ 金属ケース ２７ 上面 ２８ 下面 ３０ アクチュエータ圧電ブロック ４０ センサ圧電ブロック ５０ ベローズ ６０ ボルト ９０ 取り付け孔 １１０ フランジ １２０ レンズ支持体 １２５ 空気式支承部 ２１０ 検出装置 ２２０ 作動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシスカス アンドレアス コルネリ ス ヨハンネス スパニエルス オランダ国 オイルスホート、レイケスル イスストラート 28 Ｆターム(参考） 5F046 AA23 DA11 DB04 DB14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リソグラフィ投影装置であって、 放射投影ビームを発生させる放射系（ＬＡ，Ｅｘ，Ｉ
   Ｌ）と、 目標パターンにしたがって投影ビームにパターンを付与
   するパターン付与装置と、 基板（Ｗ）を保持するための基板テーブル（ＷＴ）と、 静寂領域（１３）とを含み、該領域が、振動絶縁系（１
   ２０）により支持され、かつパターン付与されたビーム
   を基板のターゲット区画に結像させる投影系（１１）を
   含む形式のものにおいて、 前記静寂領域の第１部分と第２部分との相対運動を検出
   し、かつ該相対運動を表す少なくとも１つの運動信号を
   発生する検出装置（２１０）と、 前記静寂領域（１３）に対し力を作用させる少なくとも
   １つの制御信号に応動する作動装置（２２０）と、 前記少なくとも１つの運動信号に応動して、前記少なく
   とも１つの制御信号を発生させることにより、前記第１
   部分と第２部分との相対運動を減少させる制御装置（２
   １）とを特徴とする、リソグラフィ投影装置。
2. 【請求項２】 前記作動装置（２２０）が、第１部分と
   第２部分とに力を作用させるように構成かつ配置されて
   いる、請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
3. 【請求項３】 前記作動装置（２２０）が、静寂領域
   （１３）に備えられた反動質量体（ＲＭ）を、該静寂領
   域の残りの素子に対して加速することによって前記力を
   作用させるように構成かつ配置されている、請求項１ま
   たは請求項２に記載されたリソグラフィ投影装置。
4. 【請求項４】 前記検出装置（２１０）が、前記反動質
   量体（ＲＭ）と静寂領域（１３）の残りの素子との相対
   変位を検出する、請求項３に記載されたリソグラフィ投
   影装置。
5. 【請求項５】 前記検出装置（２１０）と前記作動装置
   （２２０）とが、前記第１部分を前記第２部分と接続す
   るように構成かつ配置されている、請求項１に記載され
   たリソグラフィ投影装置。
6. 【請求項６】 前記第１部分が投影系（１１）であり、
   前記第２部分が投影系を支持する主プレート（１２）で
   ある、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載
   されたリソグラフィ投影装置。
7. 【請求項７】 前記検出装置（２１０）が、前記投影系
   （１１）と前記主プレート（１２）との相対傾斜を検出
   し、前記作動装置（２２０）が、前記主プレート（１
   ２）に対する前記投影系（１１）を傾斜させるためのも
   のであり、前記制御装置が、前記少なくとも１つの制御
   信号を発生させ、それによって前記投影系と前記主プレ
   ートとの相対傾斜を減少させる、請求項６に記載された
   リソグラフィ投影装置。
8. 【請求項８】 前記検出装置（２１０）が、前記投影系
   （１１）と前記主プレート（１２）との相対変位を検出
   し、前記作動装置（２２０）が、前記主プレート（１
   ２）に対して前記投影系（１１）を変位させるためのも
   のである、請求項６に記載されたリソグラフィ投影装
   置。
9. 【請求項９】 前記検出、作動、制御の各装置が、２０
   〜２００Ｈｚの周波数を有する静寂領域の部分間の相対
   運動を検出し、かつ減少させるようにされている、請求
   項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたリソ
   グラフィ投影装置。
10. 【請求項１０】 前記検出、作動、制御の各装置が、投
    影系（１１）の運動を、ほぼその固有周波数、特に＋／
    −２０Ｈｚ以内の周波数帯域で補償するように調整され
    ている、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記
    載されたリソグラフィ投影装置。
11. 【請求項１１】 前記検出装置（２１０）と作動装置
    （２２０）とが、アクチュエータブロック（３０）と直
    列接続された複数並列圧電センサブロック組（４０）を
    含み、該圧電センサブロック組が、前記投影系（１１）
    を前記主プレート（１２）に接続している、請求項１か
    ら請求項１０までのいずれか１項に記載されたリソグラ
    フィ投影装置。
12. 【請求項１２】 リソグラフィ投影装置を使用してデバ
    イスを製造する方法であって、次の段階、すなわち少な
    くとも部分的に放射線感受性材料層により覆われた基板
    （Ｗ）を得る段階と、 前記放射系（ＬＡ，Ｅｘ，ＩＬ）を使用して放射投影ビ
    ームを得る段階と、 投影ビームの横断面にパターンを付与するために前記パ
    ターン付与装置を使用する段階と、 静寂領域に与えられる投影系（１１）を用いて放射線感
    受性材料層のターゲット区域（Ｃ）へパターン付与され
    た放射ビームを投影する段階とを含む形式のものにおい
    て、 前記静寂領域（１３）の少なくとも第１部分と第２部分
    との相対運動を検出し、かつそれを表す少なくとも１つ
    の運動信号を発生させる段階と、 前記静寂領域（１３）に力を作用させるための少なくと
    も１つの制御信号に応動する作動装置を用いる段階と、 前記少なくとも１つの制御信号を発生させるための前記
    少なくとも１つの運動信号に応動する制御装置（２１）
    を用いることにより、前記静寂領域（１３）の前記第１
    部分と第２部分との相対運動を減少させる段階とを特徴
    とする、リソグラフィ投影装置を使用してデバイスを製
    造する方法。
13. 【請求項１３】 デバイスにおいて、請求項１２に記載
    された方法により製造されたデバイス。