JP2004207738A - リソグラフ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ペリクル付きレチクルとペリクルなしレチクルの交換のための手間を軽減するリソグラフ投影装置を提供すること。
【解決手段】本発明の投影システムでは、結像面に集束した投影像が得られるようにレチクル上のパターン面を照明する。光路内にペリクルが存在すると、レチクルのパターン面の位置に実質上のずれが生じる。ペリクルの有無に応じて、適切に集束させるように投影像の結像面を適合させる必要がある。補正器が、パターン面の位置を移動させることにより、ペリクルによるパターン面の実質上のずれをうち消す。
【選択図】図７

Description

本発明は、
パターン形成手段を支持するための支持構造、及び前記支持構造の細かい位置決めを行うための短ストロークのモジュールを有するレチクル・ステージ・モジュールであって、パターン形成手段が所望のパターンに従って投影ビームにパターンを形成するように働くレチクル・ステージ・モジュールと、
基板を支持するための基板テーブルと、
パターンが形成されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための、光軸を有する投影システムと
を有するリソグラフ投影装置に関する。

本明細書で使用する「パターン形成手段」という用語は、基板のターゲット部分に作成するパターンに対応するパターンが形成された断面を、入射する放射線ビームに付与するために用いることができる手段を指すものと広く解釈すべきであり、「光弁（ｌｉｇｈｔ ｖａｌｖｅ）」という用語もこの意味で用いることができる。一般に、前記パターンは、集積回路や他のデバイスなど、ターゲット部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応している（以下参照）。こうしたパターン形成手段の例には以下のものが含まれる。
マスク。マスクの概念はリソグラフの分野では周知であり、それにはバイナリ・マスク、交互位相シフト・マスク及び減衰位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、ならびに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。こうしたマスクを放射線ビーム中に配置すると、マスク・パターンに従って、マスク上に衝突する放射線の選択的透過（透過性マスクの場合）又は反射（反射性マスクの場合）が行われる。マスクの場合、パターン形成手段を支持するための前記支持構造を、以下では「マスク・テーブル」とも呼び、マスク・テーブルは入射する放射線ビーム中の所望の位置にマスクを保持できること、及び必要であればビームに対してマスクを移動できることを保証する。
プログラマブル・ミラー・アレイ。このようなデバイスの一例は、粘弾性制御層及び反射面を有する、マトリクス状にアドレス指定可能な表面である。こうした装置の背景となる基本原理は、（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、アドレス指定されていない領域が入射光を非回折光として反射することにある。適切なフィルタを用いると、前記非回折光を反射ビームから濾去し、後に回折光のみを残すことができる。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能な表面のアドレス指定されたパターンに従ってビームにパターンが形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの別の実施例は小さいミラーのマトリクス状の配列を使用するものであり、適切な局部電界を印加するか、あるいは電圧作動手段を用いることによりそれぞれのミラーを別々に軸線を中心に傾斜させることができる。ここでも、ミラーはマトリクス状にアドレス指定可能にされ、アドレス指定されたミラーが、入射する放射線ビームを、アドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、マトリクス状に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、反射ビームにパターンが形成される。必要なマトリクス・アドレス指定は、適切な電子手段を用いて実施することができる。上述のどちらの場合も、パターン形成手段は１つ又は複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書で言及するミラー・アレイに関する他の情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号、ならびにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から得られる。プログラマブル・ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとして実施されることができ、これらは必要に応じて固定することも移動させることもできる。
プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構成の例は米国特許第５，２２９，８７２号に示されている。この場合の支持構造は、上述のように、例えば必要に応じて固定することも移動させることもできるフレーム又はテーブルとして実施されることができる。

簡略化のために、本明細書の他の部分では特定の箇所で、特にマスク及びマスク・テーブルに関する実施例に言及することがあるが、こうした例の中で論じる一般原理は、先に述べたように、パターン形成手段のより広い意味において理解すべきである。

リソグラフ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。このような場合、パターン形成手段はＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することが可能であり、このパターンを、放射線感応材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコン・ウェハ）上の（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分に結像させることができる。一般に単一のウェハは、投影システムにより１つずつ連続的に照射される隣接するターゲット部分の全ネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を採用する現在の装置は、異なる２つのタイプの装置に区別することができる。一方のタイプのリソグラフ投影装置では、マスク・パターン全体をターゲット部分の上に一度に露光することによって各ターゲット部分を照射するようになっており、こうした装置は一般にウェハ・ステッパ、又はステップ・アンド・リピート式装置と呼ばれる。もう一方の装置は、一般にステップ・アンド・スキャン式装置と呼ばれ、マスク・パターンを投影ビームの下で所与の基準方向（「走査」方向）に漸次走査し、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板テーブルを同期して走査することによって各ターゲット部分を照射する。一般に、投影システムは倍率Ｍ（一般にＭ＜１）を有するため、基板テーブルを走査する速度Ｖはマスク・テーブルを走査する速度のＭ倍になる。本明細書に記載するリソグラフ装置に関するさらに詳しい情報は、例えば米国特許第６，０４６，７９２号から得ることができる。

リソグラフ投影装置を用いた製造工程では、少なくとも一部を放射線感応材料（レジスト）の層で被覆した基板の上に（例えばマスクの）パターンが結像される。この結像ステップの前に、プライミング、レジスト・コーティング及びソフト・ベークなど様々な処理を基板に施すことができる。また露光後に、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク及び結像したフィーチャの測定／検査など他の処理を基板に施すこともできる。この一連の処理が、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層にパターンを形成するための基礎として用いられる。次いで、こうしたパターンが形成された層を、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学的機械研磨など様々な処理にかけることが可能であり、これらは全て、個々の層を仕上げるものである。いくつかの層が必要な場合には、全ての処理又はその変形形態を新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に一連のデバイスが基板（ウェハ）上に形成されることになる。次いで、これらのデバイスをダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離し、それによって個々のデバイスをキャリアに取り付けたり、ピンに接続したりすることができるようになる。こうした工程に関する他の情報は、例えばピーター・ファン・ツァント（Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ）の著書「マイクロチップの製造；半導体処理のための実用ガイド（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」第３版、マグローヒル出版社、１９９７、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５０−４から得ることができる。

簡略化のために、以下では投影システムを「レンズ」と呼ぶことがあるが、この用語は、例えば屈折光学系、反射光学系及び反射屈折光学系を含めて様々なタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。放射線システムはまた、放射線の投影ビームの方向付け、成形又は制御を行うために、これらの設計タイプのいずれかに従って動作する構成要素を含むことができ、こうした構成要素も以下では一括して、又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフ装置は２以上の基板テーブル（及び／又は２以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものであってもよい。こうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、あるいは１つ又は複数のテーブル上で予備ステップを実施し、それと同時に１つ又は複数の他のテーブルを露光に用いることもできる。例えば米国特許第５，９６９，４４１号及びＷＯ９８／４０７９１号には２ステージ・リソグラフ装置が記載されている。

本明細書で採用するマスクは「レチクル」としても知られており、以下ではこの用語を用いることがある。また、上述のマスク・テーブルを、以下では「レチクル・ステージ」と呼ぶことがある。露光中の基板の位置決め、及びデバイスの連続するパターンが形成された層の相互の位置合わせに必要な精度を得るために、レチクル・ステージ及び基板テーブルの位置は、一般に１つ又は複数のレーザー干渉計を用いて測定される。

レチクルのパターン面の損傷を防ぐために、レチクルをソフトな、及び／又は薄いペリクルによって保護することができる。こうしたソフト・ペリクルは一般に、レチクル表面に対して実質的に平行な薄いポリマー箔を含み、レチクルの表面に対してほぼ垂直なある距離の所に配置される。

例えば、レチクル上の粒子が、レチクル上に衝突する放射線によって生成されたパターン像に不利な影響を及ぼすことがある。投影システムの焦点面内にないペリクルの表面上で粒子を捕らえることにより、（清浄な）レチクルから生成される像の品質を実質的に維持することができる。

深紫外線（例えば１２６及び１５７ｎｍ）、ならびに極紫外線（ＥＵＶ、例えば５〜２０ｎｍ）などの短波長の放射線は、ソフト・ペリクルを非常に急速に劣化させるため、ソフト・ペリクルを（深）紫外（又は極紫外）線と共に用いるのは現在のところ実用的ではないことが認められている。

（深）紫外／極紫外リソグラフの用途に用いられるレチクルでは、交換ペリクルが検討されている。この交換ペリクルは、（深）紫外／極紫外線に耐えることが可能であり、（深）紫外／極紫外線に対して透過性である薄いガラス板を含む。

（スネルの法則に基づく）ガラス板の屈折特性により、放射線ビームは、生成されたパターン像に対して投影システムの焦点面のオフセットが生じるように屈折し、それに従って投影システムに対するレチクルの位置が変更される。

しかし、こうしたレチクルの位置の変更は、ある処理中にペリクルなしレチクルが使用可能であることに悪い影響を与える。例えば、ＩＣを製造するウェハ工場では、ペリクルなしレチクルの使用を必要とする多くのリソグラフ試験が行われる（日常的に行われるところもある）。こうした状況でペリクルなしレチクルが用いられることがあるのは、ペリクルがないとパターンをより正確にすることができるためである。

ペリクル付きレチクル間の、又はペリクルなしレチクル間の切替は、扱いにくく時間を要するリソグラフ投影装置の変更、及び装置の使用可能時間の短縮を要する。ペリクル付きレチクルとペリクルなしレチクルの交換は、数分以内（例えば１０分未満）に行われるべきである。

本発明の一目的は、リソグラフ投影装置で、ペリクル付きレチクルとペリクルなしレチクルの切替のための手間を軽減することである。

この目的及び他の目的は、冒頭の段落で述べたリソグラフ投影装置であって、リソグラフ投影装置が、光軸に沿って前記パターン形成手段のペリクルによる前記パターン形成手段のパターン面の実質上のずれを補正するために、前記レチクル・ステージ・モジュールの一部分の位置を適合させるように構成され配置された補正器をさらに有し、レチクル・ステージ・モジュールの前記部分が少なくとも短ストロークのモジュール及び支持構造を有することを特徴とするリソグラフ投影装置として、本発明に従って達成される。

上述の補正器を提供することにより、パターン面の位置に対してリソグラフ投影装置を簡単かつ比較的迅速に適合させることができるようになる。また補正器の適用により、ペリクル付きレチクルとペリクルなしレチクルの交換が必要な場合に、オペレータによる誤りやミスが生じる可能性が低くなる。

投影システムと（使用時の）レチクルとの間の距離は、短ストロークのモジュールの位置を変えることによって変更する。投影システムの光学設定、及びウェハに対するその位置はそのまま変えなくてもよいが、実質上のずれを補正するために用いる他のパラメータとして使用することも同様に可能である。深紫外線での使用に適したリソグラフ投影装置では、投影ビームが通過する装置内部の空間は一般に、（例えば周囲の空気ではなく）前記放射線に対して実質的に透過性のパージ・ガスを用いてパージされる。本発明の他の利点は、レチクル・ステージと（短ストロークのモジュールに対して設けられ、レチクルに隣接するパージされるキャビティの一部を形成するように構成され配置された）壁要素の間の１つ又は複数のパージ・ギャップの大きさ（すなわち、パージ・ギャップでのパージ・ガスの流れ方向に垂直な方向に沿った大きさであり、ギャップを通るパージ・ガスの流速を実質的に決定する）が、補正器によって実現される光軸に沿った位置の適合とは無関係なことである。１つ又は複数のパージ・ギャップを通るパージ・ガスの流速が前記大きさに直接関係するので、前記１つ又は複数のパージ・ギャップの前記大きさを制御することは重要である。パージ・ギャップを狭くすると前記流速は低下し、パージ・ギャップを広げると前記流速は増加する。特に流速が低下した場合には、（空気など）周囲のガスがパージされるキャビティ内に拡散する問題が生じる。

一実施例では、補正器は、光軸に沿ってパターン面の位置を適合させるためのスペーサの配列をさらに有する。この実施例では、スペーサの配列を用いて、ペリクルの存在に応じてパターン面の実質上の変化を補正する。

第２の実施例では、補正器は、投影システムを調整して、その焦点面の位置をレチクルのパターン面の相対位置と一致するように適合させるための調整装置を有する。この実施例では、投影されたパターンの品質への影響を最小限に抑えるために、ペリクルによって、又はペリクルとパターン面の実質上の変化の補正の組み合わせによって生じた低次の光学収差を低減させる、及び／又は釣り合わせることができる。この実施例は、非テレセントリック投影システムを有するリソグラフ投影装置と共に使用する場合に特に適したものである。こうした装置では一般に、ペリクルの存在により複数の異なる低次収差が同時に発生し、これらの収差は投影システムの光学設定を調整することによって補正する、及び／又は釣り合わせることができる。

さらに、投影システムのある光学素子の位置を投影システムの他の光学素子に対して変更することにより、調整装置が投影システムの焦点面を調整するリソグラフ投影装置を提供することができる。この投影システム内部では、ペリクルの存在に応じてペリクルのパターン面の実質上のずれに適合させるために、光学設定が変更される。

さらに、光路内でダミーのペリクルとして働いて投影システムの焦点面の補正を行う光学素子、又は透過性材料の層を挿入することにより、調整装置が投影システムの焦点面を調整するリソグラフ投影装置を提供することができる。

さらに、装置がセンサーを有し、そのセンサーがパターン面の位置を検出するように構成され配置され、アクチュエータがペリクルの有無に応じてパターン面の位置を調整するように構成され配置されたリソグラフ投影装置を提供することができる。

さらに、装置が別のセンサーを有し、その別のセンサーがペリクルの有無を検出するように構成され配置され、アクチュエータがその別のセンサーによって検出されたペリクルの有無に応じてパターン面の位置を調整するように構成され配置されたリソグラフ投影装置を提供することができる。

本発明の他の態様によれば、
パターン形成手段を支持するための支持構造、及び前記支持構造を細かい位置決めを行うための短ストロークのモジュールを含むレチクル・ステージ・モジュールであって、パターン形成手段が所望のパターンに従って投影ビームにパターンを形成するように働くレチクル・ステージ・モジュールと、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターンが形成されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための、光軸を有する投影システムとを有するリソグラフ投影装置と共に用いるためのデバイス製造方法であって、該製造方法が、
少なくとも一部分を放射線感応材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
放射線システムを用いて放射線の投影ビームを提供するステップと、
パターン形成手段を用いて投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
投影システムを用いて、パターンが形成された放射線ビームを放射線感応材料層のターゲット部分の上に投影するステップとを含む製造法において、
前記光軸に沿って前記パターン形成手段のペリクルによる前記パターン形成手段のパターン面の実質上のずれを補正するように、前記短ストロークのモジュールの位置を適合させるステップをさらに含むことを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本明細書では、本発明の装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及することがあるが、こうした装置は他にも多くの用途に使用可能であることを明確に理解すべきである。例えば、一体型光学システム、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用することができる。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「レチクル」、「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、それぞれ「マスク」、「基板」及び「ターゲット部分」というより一般的な用語に置き換えて考えられるべきであることが当業者には理解されよう。

本明細書では、「放射線」及び「ビーム」という用語は、（例えば３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外線（ＵＶ）、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を包含している。

次に本発明の実施例を、添付の概略図を参照して例示のみの目的で説明する。尚、図中において同じ参照記号は同じ部品を指すものであることに留意されたい。

図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフ投影装置を概略的に示している。この装置は、
この特定の場合には放射線源ＬＡをも備えた、放射線の投影ビーム（例えば、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍの波長で動作するエキシマ・レーザーによって生成される深紫外線、あるいは１３、６ｎｍで動作するレーザーにより発射されるプラズマ源によって生成される極紫外線）ＰＢを供給するための放射線システムＥｘ、ＩＬと、
図１には示されていないが、例えば吸引又は真空によってマスクを保持する手段として実施することができる、マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備えた第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル、レチクル・ステージ）ＭＴであって、部材ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続され、第１の干渉測定手段ＩＦ１がマスク・テーブルの位置を測定するために提供された第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えばレジスト塗布シリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備えた第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴであって、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
マスクＭＡの照射された部分を基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに結像させるための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば石英及び／又はＣａＦ_２レンズ系、又はこうした材料から作成されたレンズ素子を含む屈折反射光学系、あるいはミラー系）と
を備えている。

本明細書で図示する装置は、透過タイプのものである（すなわち、透過性マスクを有する）。しかし一般に、（反射性マスクを有する）反射タイプのものであってもよい。あるいは装置には先に言及したタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、他の種類のパターン形成手段を用いてもよい。

放射線源ＬＡ（例えば水銀ランプ又はＵＶエキシマ・レーザー、レーザーにより発射されるプラズマ源、放電源、あるいはストレージ・リング又はシンクロトロン内で電子ビームの経路のまわりに設けられたアンジュレータ又はウィグラー）は放射線ビームを生成する。このビームは、直接、又は例えばビーム・エキスパンダーＥｘなどの調節手段を通過した後に、照明系（照明器）ＩＬ内に送られる。照明器ＩＬは、ビームの強度分布の外側及び／又は内側の半径方向範囲（それぞれ一般にσ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）、σ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）と呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを含むことができる。さらに、調整手段ＡＭは、一般には積算器ＩＮやコンデンサＣＯなど他の様々な構成要素を含む。このようにして、マスクＭＡ上に衝突するビームＰＢは、その断面内に、所望される均一性及び強度分布を有する。

図１に関して、（例えば、放射線源ＬＡが水銀ランプである場合によく見られるように）放射線源ＬＡはリソグラフ投影装置のハウジング内にあってもよいが、リソグラフ投影装置から離し、それが生成する放射線ビームを（例えば適切な方向付けミラーを利用して）装置内に導くことも可能であることに留意すべきであり、この後者のケースは、放射線源ＬＡがエキシマ・レーザーである場合によく見られる。本発明及び特許請求の範囲は、これらのケースの両方を包含する。

ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡを遮る。マスクＭＡによって選択的に透過されたビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、この投影システムＰＬはビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃの上に集束させる。第２の位置決め手段ＰＷ（及び第２の干渉測定手段ＩＦ２）を用いて、基板テーブルＷＴを、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めするように、正確に移動させることができる。同様に、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後、又は走査中に、第１の位置決め手段ＰＭを用いてマスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長ストロークのモジュール（粗い位置決め）及び短ストロークのモジュール（細かい位置決め）を用いて実現されるが、これらは図１に明示されていない。しかし、（ステップ・アンド・スキャン式装置ではなく）ウェハ・ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを、短ストロークのアクチュエータに接続するだけでもよいし、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗ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を用いて位置を調整することができる。

図示した装置は、異なる２つのモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴを本質的に静止した状態に保ち、マスクの像全体を１回（すなわち、ただ１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃの上に投影させる。次いで、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴをＸ及び／又はＹ方向に移動させる。
２．走査モードでは、所与のターゲット部分Ｃを１回の「フラッシュ」で露光しないことを除けば、本質的に同じ方法が適用される。その代わり、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所与の方向（例えばＹ方向など、いわゆる「走査方向」）に移動可能であり、したがって投影ビームＰＢはマスクの像全体を走査する。それと同時に、基板テーブルＷＴを、速度Ｖ＝Ｍｖ（ただし、ＭはレンズＰＬの倍率であり、一般にＭ＝１／４又は１／５）で同じ方向又は反対方向に同時に移動させる。この方法では、解像度を損なうことなく、比較的大きいターゲット部分Ｃを露光することができる。

図２は、ペリクル付きレチクルの断面を概略的に示している。

レチクルＲＥは、支持体Ｂ１、パターン面ＣＰ、ペリクル・フレームＰＦ、及びペリクルＴＰを備えている。この場合、パターン面ＣＰは支持体Ｂ１の一部の表面上に配置されたパターンが形成された層からなる。ペリクル・フレームＰＦは支持体Ｂ１上に設置され、パターン面、例えばパターンが形成された層ＣＰを囲んでいる。ペリクルＴＰは、パターン面ＣＰを粒子などによる汚染から保護するために、パターン面ＣＰから離れたペリクル・フレームＰＦ上に配置されている。ペリクルＴＰは、放射線に対して透過性であり、かつ放射線による劣化に耐性がある材料を含んでいる。こうした材料は、当業者に周知のガラス化合物とすることができる。

図３は、レチクル面に生じた光路について、ペリクル内での光学屈折の影響を概略的に示している。図３には、図２に示したレチクルＲＥの一部が示してある。

ペリクルＴＰによる屈折を、透過性レチクルＲＥの場合について説明する。矢印Ｒａｄで示した放射線の入射ビーム（例えば（深）紫外線の範囲で１５７又は１２６ｎｍ）が、レチクルＲＥのパターン面ＣＰに向けられる。入射ビームは、パターン面ＣＰ上で（パターンに応じて）局所的に回折されて、図の第１の出射ビームＢＭ１及び第２の出射ビームＢＭ２になる。

入射ビームＢＭ１の光路は、第１の位置Ｑ１でペリクルＴＰに入る。Ｑ１でペリクルＴＰに入ると、ビームＢＭ１は屈折し、経路ＢＭ１”に沿ってペリクルを通過してビームがペリクルＴＰを出る点Ｑ２に達し、続いて経路ＢＭ１”’に沿って、レチクルのパターン面と一致する焦点面を有するように設定された投影システムＰＬ（ここには図示せず）に向かう。ただし、ペリクルＴＰは適切な位置に配置されている。

第２の出射ビームＢＭ２は、経路ＢＭ２に沿って点Ｒ１でペリクルＴＰに入り、ペリクル材料中で屈折し、経路ＢＭ２”に沿ってペリクルを通過し、点Ｒ２でペリクルを出て、続いて経路ＢＭ２”’に沿ってやはり投影システムＰＬに向かう。

（放射線の波長に適した屈折率が与えられたとすると）ペリクルＴＰでの屈折により、パターン面ＣＰの像に実質上のｚ−オフセット（ｚのずれ）Ｚが生じる。見かけ上、ビームＢＭ１及びＢＭ２は、それぞれ（この図３では）実質上の経路ＢＭ１’及びＢＭ２’をたどり、ペリクルＴＰが実際に配置されている位置により近い、距離Ｚの所に位置する実質上のパターン面ＣＰＶ上で交差する。投影システムＰＬの焦点面がレチクルのパターン面ＣＰと一致するように設定されているため、ペリクル付きレチクルからペリクルなしレチクルに交換すると（逆もまた同様に）、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上で焦点の合ったパターン像を得るためには、投影システムＰＬの焦点面に対するレチクルのｚ−位置を変更する必要がある。

一般に、ペリクルＴＰの厚さが８００μｍ、放射線の波長が１５７ｎｍであり、ペリクル材料が石英ガラスの屈折率を有し、また放射線ビームＢＭ１、ＢＭ２の入射角が臨界角を超える場合、ペリクルＴＰ付きレチクルとペリクルなしレチクルを交換すると、焦点を合わせ直すには、約３１２μｍだけ移動させる必要がある。当業者には分かるように、ペリクルＴＰに対するパラメータの他の組み合わせを用いると、必要な移動量はそれに従って変化する。

本発明の一実施例によれば、レチクルのｚ−位置を比較的迅速に適合させるための手段が提供され、例えば、ペリクル付きレチクルからペリクルなしレチクルへの切替、またその逆の切替が可能になる。ターゲット部分Ｃで投影面に対してリソグラフ投影装置を再較正するのにさらに多くの手間を要するため、全体として、この目的のために投影システムの位置を変更すべきではないことに留意されたい。

図４は、ペリクルなしレチクルＲＥ１について、本発明によるリソグラフ投影装置の第１の実施例を示している。

図４に示すリソグラフ投影装置は、透過性タイプのものである。矢印Ｒａｄで示すように、照明系（図示せず）は放射線をレチクルの方向に向ける。

このリソグラフ投影装置は、ベース・フレームＢＦ、レチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦ、投影システムＰＬ、調整手段ＰＬＡＭ、及びウェハ・ステージ・モジュールＷＳＭＦを有している。

ベース・フレームＢＦは、ウェハ・ステージ・モジュールＷＳＭＦを支持している。このウェハ・ステージ・モジュールＷＳＭＦは、ウェハ・ステージＷＴ上に支持されたウェハを位置決めするための、短ストロークのウェハ・ステージ・モジュールＷＳＳＳ、及び長ストロークのウェハ・ステージ・モジュールＷＳＬＳを備えている。短ストロークのウェハ・ステージ・モジュールＷＳＳＳは、細かい位置決め及び粗い位置決めを組み合わせたウェハ・ステージＷＴの動作が可能になるように、長ストロークのウェハ・ステージ・モジュールＷＳＬＳによって支持されている。

また、ベース・フレームＢＦ上には、投影システムＰＬを振動から隔離するための調整手段ＰＬＡＭが設置されている。ウェハ・ステージＷＴ上に支持されたウェハのターゲット部分にパターン像を投影するため、調整手段ＰＬＡＭの上には、ウェハ・ステージ・モジュールＷＳＭＦより上に投影システムＰＬが配置されている。

さらに、レチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦが、ベース・フレームＢＦ上に支持されている。レチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦは、取付台ＲＳＭ、支持フレームＲＳＦ、長ストロークのモジュールＲＳＬＳ、短ストロークのモジュールＲＳＳＳ、及びレチクル・ステージＭＴを備えている。分かりやすいように、前記長ストロークのモジュールＲＳＬＳ、及び前記短ストロークのモジュールＲＳＳＳを、以下では長ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＬＳ、及び短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳと呼ぶ。

取付台ＲＳＭは、ベース・フレームＢＦ上に配置されている。支持フレームＲＳＦは、取付台ＲＳＭの上に設けられている。この場合も分かりやすいように、前記取付台ＲＳＭ及び前記支持フレームＲＳＦを、以下ではレチクル・ステージ取付台ＲＳＭ及びレチクル・ステージ支持フレームＲＳＦと呼ぶ。

短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳ、及び長ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＬＳは、支持フレームＲＳＦ上に支持されており、細かい位置決め及び粗い位置決めを組み合わせたレチクル・ステージＭＴの動作が可能になるように、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳは、長ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＬＳ内に配置されている。レチクルＲＥ１は、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳによって運ばれるレチクル・ステージＭＴ上に設置されている。

図４では、ペリクルＴＰなしのレチクルＲＥ１が、レチクル・ステージＭＴ上に設置されている。投影システムＰＬは、その焦点面がパターン面ＣＰ上になるように設定されている。

図５は、ペリクルＴＰ（図示せず）付きレチクルＲＥ２について、本発明によるリソグラフ投影装置の第１の実施例を示している。

図５では、ペリクルＴＰ（図示せず）付きレチクルＲＥ２が、レチクル・ステージＭＴ上に設けられている。投影システムＰＬは、やはりその焦点面がパターン面ＣＰ上になるように設定されている。本発明の第１の実施例によれば、ペリクルＴＰによって生じる実質上のｚ−オフセットは、レチクル・ステージＭＴとレチクルＲＥ２の間にスペーサの配列ＳＰＣを導入することによって補正される。

薄いスペーサの配列ＳＰＣを、スペーサの配列がレチクルの周辺に配置された別々の挿入物として構成することもできる。また、スペーサの配列ＳＰＣは、レチクルＲＥ２の定位置に取り付けることもできる。

様々なペリクルに対応するために、様々な大きさのスペーサの配列を設けることができる。あるいは、スペーサの配列が調整可能なものであってもよい。適切なスペーサの配列を、例えば、レチクルのバーコード情報からペリクルの大きさを決めるなど、検出によって決定することができる。

レチクルＲＥ２用のスペーサの配列ＳＰＣは、一般に製造段階中にリソグラフ投影装置の操作を行う必要があるため、スペーサの配列ＳＰＣをマスク処理システムによる自動化された方式で処理できることが好ましい。ペリクルの有無の検出については、後でより詳細に記載する。

あるいは、試験処理中にスペーサの配列ＳＰＣを設けることが考えられる（すなわち、投影システムＰＬを、その焦点面がペリクルＴＰを備えたレチクルＲＥ２のパターン面ＣＰと一致するように設定する）。この場合、スペーサの配列ＳＰＣは、ペリクルＴＰなしのレチクルＲＥ１が投影システムＰＬのより近くに配置されるように構成される。

この場合、リソグラフ投影装置に大きな変更を加える必要がないことに留意されたい。あるいは、レチクルＲＥ１、ＲＥ２をマスク・ライブラリからの／マスク・ライブラリへの自動給送を処理するために、いくつかの変更が必要になることがある。ペリクル付きのレチクルからペリクルなしのレチクルへの交換、又はその逆の交換が行われることが比較的まれな一部の場合には、スペーサの配列ＳＰＣの手動による取り付け／取り外しを行うことにより、投影システムＰＬの焦点面に対してパターン面を適合させることが考えられる。

図６は、本発明によるリソグラフ投影装置の第２の実施例を示している。

図６では、ペリクルＴＰ（図示せず）付きレチクルＲＥ２が、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳによって運ばれるレチクル・ステージＭＴ上に設けられている。

本発明の第２の実施例によれば、ペリクルＴＰによって生じたｚ−オフセットは、投影システムＰＬの光学設定を調整するための調整装置ＯＳによって補正される。上述のように投影システムＰＬは、この例ではここでわずか３つの素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３によって概略的に示した、複数の光学素子の配列とすることできる。例えば、１つ又は複数の光学素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３の位置を、投影システムＰＬの光軸ＯＡに沿って互いに対して定めることにより、調整装置ＯＳは投影システムの光学設定を調整することができる。光学設定を変えることにより、投影システムＰＬの焦点面がパターン面ＣＰと一致するように変更することができる（図３参照）。

ペリクルＴＰ付きレチクルＲＥ２をペリクルなしレチクルＲＥ１と交換したとき、投影システムＰＬの焦点面がレチクルＲＥ１のパターン面ＣＰと再度一致するように、投影システムＰＬの光学設定を変更する。またその逆も同様である。一部のレチクル・ステージ・モジュールの位置を適合させることによってペリクルを補正すると、非テレセントリック系が存在する場合に、上述のように投影システムの光学設定を調整することによって補正可能であることが好ましい低次の収差がさらに発生するため、本発明の実施例は、非テレセントリック投影システムが存在する場合に特に有用である。

光学設定の変更は、例えばセンサー（ここには図示せず）によるペリクルの有無の検出後に行われる。検出結果に応じて、調整装置ＯＳによって光学設定を変更する。光学設定の変更は、例えば、ペリクルなしレチクルに適した第１の光学設定に対する光学素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３のある所定の配置から、ペリクル付きレチクルに適した第２の光学設定に対する別の所定の配置に変更するなど、当業者には周知である考えられる任意の方法で実施することができる。また、いくつかの光学理論を用いた計算により、新たな光学設定を得ることもできる。さらに、光学素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３の配置を、いくつかの（光学的）マーカー又はその変化を検出することによって適合させることができる。

好ましい実施例では、光学設定の調整を実施するために、投影システムＰＬの上にダミーのペリクルとして働く光学素子を有するシャッターＴＰＬが提供される。光路内でシャッターＴＰＬを挿入したり閉じたりすることにより、投影システムＰＬに対してｚ−オフセットの補正を行うことができる。この実施例の利点は、パターン面と基板の間の投影システムの光軸に沿った光路長が、ペリクル付き又はペリクルなしレチクルの使用、すなわちそれぞれレチクルＲＥ２及びＲＥ１に関係なく、一定の光路長になることである。光路長には、両方の場合ともペリクルを通る路長及び投影システムを通る路長が含まれる。これにより、投影システムの基準設計で光学収差の補正が可能になり、したがって、装置の最適なリソグラフの結像性能が得られる。ここで記載した一定の光路長は、厚さの変化により投影システムの光軸に沿ってその光路長を調整するように構成され配置された路長補正光学系を、レチクルの下流の（使用時にはパターンが形成される）投影ビームが通過する経路内に配置することによっても得ることができる。例えば図１０に示すように、路長補正システムは、２つの透過性素子１００と１０３の間に液体層１０２を含むことが可能であり、それによって透過性素子は互いに光軸１１０に沿って移動できるようになる。ペリクルＴＰなしレチクルＲＥ１の使用からペリクルＴＰ付きレチクルＲＥ２の使用に変えた場合、路長補正システムの厚さを減じて前記ペリクルが存在する状態に適した補正を行う。そして逆もまた同様に、レチクルＲＥ２の使用からレチクルＲＥ１の使用に変えた場合、路長補正システムの厚さを増やして前記ペリクルＴＰがない状態に適した補正を行う。後者の等しい光路長を維持するために必要な厚さの増分は、図１０にはＴとして示してある。ｎ_ｐｅｌ及びｔ_ｐｅｌが屈折率及びペリクルの厚さであり、ｎ_ｌｉｑが液体層１０２の屈折率であるとすれば、下式の場合に光路長が維持される。
Ｔｎ_ｌｉｑ＝ｔ_ｐｅｌｎ_ｐｅｌ

透過性素子は、単純で費用効果の高い構造を実現するために、平坦で平行な面として実施することができる。しかし、素子の形は原則として自由であり、例えば球面及び／又は非球面を含むことができる。

様々な厚さの液体層の使用により、ペリクルの厚さの変化を模すこと、又は対応する異なるペリクルの異なる厚さを補正することを伴う、さらなる柔軟性が与えられる。ダミー（固体）のペリクルでは、こうした柔軟性は与えられない。

液体膜の他の利点は、液体膜の厚さの変化を生じさせることにより、全体的な厚さの変化を補正できることである。例えば、素子１００及び１０３は、互いに対して傾けることができる。その結果、この自由度を、例えば補正を加えるべきペリクルのウェッジの誤差（ｗｅｄｇｅ ｅｒｒｏｒ）を模すために用いることもできるし、あるいは、例えば任意の残存コマ収差を補正するために用いることもできる。

全体として、投影システムＰＬの位置は、光学設定の調整中に変更しないことが好ましいことに留意されたい。

図７は、本発明によるリソグラフ投影装置の第３の実施例を示している。

図７では、ペリクルＴＰ（図示せず）付きレチクルＲＥ２が、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳによって運ばれるレチクル・ステージＭＴ上に設けられている。

第３の実施例によれば、ペリクルＴＰによって生じるｚ−オフセットは、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳ及びレチクル・ステージＭＴを有するレチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦの一部の位置を、ｚ−オフセットの方向に調整することによって補正される。投影システムと（使用時の）レチクルの間の距離は、短ストロークのモジュールＲＳＳＳの位置を変えることによって変更する。投影システムの光学設定、及びそのウェハに対する位置はそのまま変えなくてもよいが、実質上のずれを補正するために用いる他のパラメータとして使用することも同様に可能である。深紫外線での使用に適したリソグラフ投影装置では、投影ビームが通過する装置内部の空間は一般に、（例えば周囲の空気ではなく）前記放射線に対して実質的に透過性のパージ・ガスを用いてパージされる。図８には、パージされるキャビティ８２及び８３の一部を形成する壁要素８８の実施形態が示してある。キャビティ８２及び８３は、レチクルＲＥ２に隣接している。壁要素８８は、取付要素８９を用いて短ストロークのモジュールＲＳＳＳに接続されている。壁要素８８は、レチクル・ステージＭＴからわずかに離れて設置され、パージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０を形成している。キャビティ８３及び８４内のパージ・ガスの過圧により、パージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０内に、対応するパージ・ガスの流れ方向８４、８５、８６、８７を有する外向きのパージ・ガスの流れが生じる。この場合、対応するパージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０内では、パージ・ガスの流れ方向８４、８５、８６、８７に垂直な方向に沿った大きさが、対応するパージ・ギャップを通るパージ・ガスの流速を実質的に決定する。本発明の利点は、レチクル・ステージＭＴと壁要素８８間の１つ又は複数のパージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０の大きさが、補正器によって実現される、レチクル・ステージＭＴ、短ストロークのモジュールＲＳＳＳ、及び短ストロークのアクチュエータ／ガイド８１を含むシステムの光軸に沿った位置の適合とは無関係なことである。１つ又は複数のパージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０を通るパージ・ガスの流速が前記大きさに直接関係するため、パージ・ギャップの前記大きさの制御は重要である。パージ・ギャップを狭くすると前記流速は低下し、パージ・ギャップを広げると前記流速は増加する。特に流速が低下すると、キャビティ８２及び８３の中に（空気など）周囲のガスが拡散する可能性があり、そのため、例えばキャビティ８２及び８３を通過する投影ビームの経路に沿った透過が許容範囲外になる恐れがある。本実施例では、この可能性が効果的に回避され、どんなレチクルに対しても、また前記ｚ−オフセットのどんな補正に対しても、パージ・ギャップ８４０、８５０、８６０及び８７０の大きさが機械的に決まる。

第３の実施例によるレチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦは、１つ又は複数のアクチュエータＡＲ、及び導入されたレチクルのペリクルＴＰの存在を判定するためのセンサーＳ１を備えている。アクチュエータＡＲは、レチクル・ステージ・モジュールの一部の位置を適合させるように構成され配置された補正器の一部である。

本実施例では、レチクル・ステージ支持フレームＲＳＦをアクチュエータＡＲの働きによってｚ−オフセットの方向に移動させて、レチクルのパターン面の位置変化を投影システムＰＬの焦点面に対して補正することができるように、アクチュエータＡＲを取付台ＲＳＭと支持フレームＲＳＦの間に設けることができる。この実施例は、走査型のリソグラフ投影装置に有利であり、走査型のリソグラフ投影装置の場合にパージされるキャビティ８２及び８３の実施例が、図９に概略的に示してある。短ストロークのモジュールと共に走査中に移動する壁要素８８と、取付要素９８０によって支持フレームＲＳＦに機械的に接続された壁要素９８との間には、パージ・ギャップ９４０、９５０、９６０及び９７０が存在する。対応する外向きのパージ・ガスの流れ９４、９５、９６及び９７が示してある。上述のように、これらのパージ・ギャップの大きさを制御する必要がある。本実施例では、パージ・ギャップ９４０、９５０、９６０及び９７０の大きさは、図８の対応する要素に加えて、取付要素９８０、長ストロークのモジュールを短ストロークのモジュールに接続する取付要素９１１、及び長ストロークのモジュールＲＳＬＳの走査動作を案内するためのガイド９１によって機械的に決まる。支持フレームＲＳＦ、長ストロークのモジュールＲＳＬＳ、短ストロークのモジュールＲＳＳＳ、及びマスク・テーブルＭＴを含む全アセンブリのｚ−位置を適合させることにより、どんなレチクルに対しても、また前記ｚ−オフセットのどんな補正に対しても、パージ・ギャップ９４０、９５０、９６０及び９７０の大きさが機械的に決まる。柔軟性のある壁９２及び９３を採用することにより、照明系ＩＬ及び投影システムＰＬの位置に影響を及ぼすことなく、こうした適合が可能になる。

例えば、支持フレームＲＳＦと長ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＬＳの間、長ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＬＳと短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳの間、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳとレチクル・ステージＭＴの間など、他の様々な位置にアクチュエータＡＲを導入することが可能である。また、パージ・ギャップ９４０、９５０、９６０及び９７０の大きさを実質的に一定に保つために、別々のアクチュエータを用いて壁要素９８を移動させることも可能である。

レチクルＲＥ２の相対（必要であれば、絶対）位置を測定するためのセンサーＳ１を、レチクル・ステージ支持フレームＲＳＦ、及び／又は短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳ上に設けることが好ましい。（図７では、センサーＳ１は短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳへの連結のみを有するように示してある。）あるいは、センサーＳ１を投影レンズ・フレーム上に設けることもできる。

さらに、アクチュエータＡＲ及びセンサーＳ１はそれぞれ、レチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦの少なくとも一部の動きを制御するための信号処理モジュールＳＰＭに接続されている。

使用時には、アクチュエータＡＲによって生じた動きが、センサーＳ１によって測定される。センサーからの信号は、信号処理モジュールＳＰＭに連結された（又はその中に組み込まれた）メモリ内に格納された、所定のｚ−オフセット値を表す基準信号と入力信号を比較し、比較の結果に基づいてアクチュエータの動きを制御するように構成された信号処理モジュールＳＰＭへの入力として用いられる。信号処理モジュールＳＰＭは、デジタル処理装置、アナログ処理装置、又はコンピュータで実行可能なソフトウェア・モジュールとして実装することも可能であることに留意されたい。

アクチュエータＡＲは、空気作用による２つの状態の調整、あるいはステッパ・モーター又はサーボ・モーターによる連続調整を提供するように構成することが可能であり、どちらのタイプのアクチュエータもそのそれぞれの制御手段を備えている。

本発明には、レチクルと共にペリクルの存在を検知することができる他のタイプのセンサーも適用可能であることに留意されたい。センサーＳ１はまた、レチクル上のバーコードを読み取るためのバーコード・リーダーを有することが可能であり、そのコードからペリクルの存在を導き出すことができる。さらに、センサーＳ１を、レチクルの重量からペリクルの存在を導き出す重量センサーとして提供することもできる。例えば、こうした重量センサーは、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳ内に組み込むことができる。また、センサーＳ１を、レチクル・ステージＭＴの位置合わせ処理中に、短ストロークのレチクル・ステージ・モジュールＲＳＳＳに接触しながらレチクルを集束させる処理の結果を判断する、光学センサーとして提供することもできる。集束処理の結果は、光学センサーがペリクルの存在について得た情報を決定する。こうしたセンサーは、レチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦの少なくとも一部を移動させるとき、アクチュエータＡＲを制御するために設けることもできる。

第２及び第３の実施例では、図７のみに概略的に示したセンサー・システムＳ３を追加することにより、ペリクルなしレチクルＲＥ１、又はペリクルＴＰ付きレチクルＲＥ２の存在を自動的に検知することが好ましい。こうしたセンサー・システムＳ３は、ペリクル付きレチクルＲＥ２、又はペリクルなしレチクルＲＥ１の検出について自動化された方式で、それぞれ投影システムＰＬ及びレチクル・ステージ・モジュールＲＳＭＦの調整を制御するように構成された、別の信号処理モジュールＳＰＭ２に接続することができる。

第３の実施例では、センサー・システムＳ３の信号にさらに依存した形でアクチュエータＡＲを制御するために、別の信号処理モジュールＳＰＭ２を信号処理モジュールＳＰＭに接続することが好ましい。

第２の実施例では、１つ又は複数の光学素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３の位置を投影システムＰＬの光軸ＯＡに沿って互いに対して定めることによって投影システムの光学設定を調整するための調整手段ＯＳに、別の信号処理モジュールＳＰＭ２を接続することが好ましい。また、調整手段ＯＳを、光学素子の個々の形を変更して、投影システムＰＬの光学設定の所望の変更をもたらすように構成することも可能である。

あるいは、第３の実施例の場合には、センサー・システムＳ３を、既存の信号処理モジュールＳＰＭに直接接続することもできる。さらに、あるいはセンサーＳ１を、ペリクルなしレチクルＲＥ１、又はペリクルＴＰ付きレチクルＲＥ２の存在を検知するために設けることもできることに留意されたい。

第２及び第３の実施例では、場合によってはペリクルの有無についてリソグラフ投影装置の自動適合を必要としないこともあることに留意されたい。こうした場合には、例えば調整装置ＯＳ、シャッターＴＰＬ、及び／又はアクチュエータＡＲなど、それぞれの素子を手動で制御することにより、投影システムＰＬの焦点面に対するパターン面の適合を行うことが考えられる。

本発明の真の趣旨、及び添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の他の代替及び同等の実施例を考案ならびに実施することが可能であることが、当業者には理解されよう。

本発明の一実施例によるリソグラフ投影装置を示す図である。 ペリクル付きレチクルの断面を概略的に示す図である。 レチクル面に生成された光路について、ペリクル内での光の屈折の影響を概略的に示す図である。 ペリクルなしレチクルについて、本発明によるリソグラフ投影装置の第１の実施例を示す図である。 ペリクル付きレチクルについて、本発明によるリソグラフ投影装置の第１の実施例を示す図である。 本発明によるリソグラフ投影装置の第２の実施例を示す図である。 本発明によるリソグラフ投影装置の第３の実施例を示す図である。 短ストロークのモジュールに対して設けられた壁要素を有する、レチクルに隣接するパージされるキャビティの一実施例を示す図である。 支持フレームに対して設けられた壁要素を有する、レチクルに隣接するパージされるキャビティの一実施例を示す図である。 投影システムを調整するための調整装置を示す図である。

Claims (13)

1. パターン形成手段を支持するための支持構造、及び前記支持構造の細かい位置決めを行うための短ストロークのモジュールを有するレチクル・ステージ・モジュールであって、パターン形成手段が所望のパターンに従って投影ビームにパターンを形成するように働くレチクル・ステージ・モジュールと、
   基板を支持するための基板テーブルと、
   パターンが形成されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための、光軸を有する投影システムとを有するリソグラフ投影装置において、
   前記リソグラフ投影装置が、前記光軸に沿って前記パターン形成手段のペリクルによる前記パターン形成手段のパターン面の実質上のずれを補正するために、前記レチクル・ステージ・モジュールの一部分の位置を適合させるように構成され配置された補正器をさらに有し、レチクル・ステージ・モジュールの前記部分が少なくとも短ストロークのモジュール及び支持構造を有することを特徴とするリソグラフ投影装置。
2. レチクル・ステージ・モジュールの前記部分が、パターン形成手段の粗い位置決めを行うための長ストロークのモジュール、及び長ストロークのモジュールを支持するための支持フレームをさらに有する請求項１に記載のリソグラフ投影装置。
3. 前記実質上のずれが、前記ペリクルの厚さ及び前記投影ビームの波長の少なくとも１つに依存する請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記補正器が、前記光軸に沿って前記パターン面の前記位置を適合させるためのスペーサの配列をさらに有する請求項１から３までのいずれかに記載の装置。
5. 前記補正器が、前記投影システムを調整して、その焦点面の位置を前記パターン面と一致するように適合させるための調整装置をさらに有する請求項１から請求項４までのいずれかに記載の装置。
6. 前記調整装置が、前記投影システムのある光学素子の位置を前記投影システムの他の光学素子に対して変更することにより、前記投影システムの焦点面を調整する請求項５に記載の装置。
7. 前記光路内でダミーのペリクルとして働いて前記投影システムの前記焦点面の補正を行う透過性材料の層を配置することによって、前記調整装置が前記投影システムの焦点面を調整する請求項５に記載の装置。
8. 前記光路内でダミーのペリクルとして働いて前記投影システムの前記焦点面の補正を行う光学素子を配置することによって、前記調整装置が前記投影システムの焦点面を調整する請求項５に記載の装置。
9. 前記補正器が、前記光軸に沿って前記パターン面の前記位置を適合させるためのアクチュエータを有する請求項１から８までのいずれかに記載の装置。
10. 前記装置がセンサーを含み、前記センサーがパターン面の位置を検出するように構成され配置され、前記アクチュエータがペリクルの有無に応じてパターン面の位置を調整するように構成され配置されている請求項９に記載の装置。
11. 前記装置が別のセンサーを含み、前記別のセンサーがペリクルの有無を検出するように構成され配置され、前記アクチュエータが別のセンサーによって検出されたペリクルの有無に応じてパターン面の位置を調整するように構成され配置されている請求項９又は請求項１０に記載のリソグラフ投影装置。
12. パターン形成手段を支持するための支持構造、及び前記支持構造の細かい位置決めを行うための短ストロークのモジュールを有するレチクル・ステージ・モジュールであって、パターン形成手段が所望のパターンに従って投影ビームにパターンを形成するように働くレチクル・ステージ・モジュールと、
    基板を保持するための基板テーブルと、
    パターンが形成されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための、光軸を有する投影システムとを有するリソグラフ投影装置と共に用いるためのデバイス製造方法において、
    少なくとも一部分を放射線感応材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
    放射線システムを用いて放射線の投影ビームを提供するステップと、
    パターン形成手段を用いて投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
    投影システムを用いて、パターンが形成された放射線ビームを放射線感応材料の層のターゲット部分の上に投影するステップと
    を含み、前記光軸に沿って前記パターン形成手段のペリクルによる前記パターン形成手段のパターン面の実質上のずれを補正するために、前記レチクル・ステージ・モジュールの一部分の位置を適合させるステップをさらに含み、レチクル・ステージ・モジュールの前記部分が少なくとも短ストロークのモジュール及び支持構造を有することを特徴とするデバイス製造方法。
13. 前記実質上のずれを補正するために、前記投影システムを調整してその焦点面の位置を前記パターン面と一致するように適合させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス製造方法。

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