JP2004343047A - 検出組立体および該検出組立体を備えたリソグラフ投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持構造体の静電容量を正確に測定する。
【解決手段】支持構造体は、電極２５と、ケーブル２９と、制御装置３７とを含む。ケーブル２９は第一導体２８と第二導体２６を有する。第一導体２８は、直列接続関係にあるＤＣ電源３１と第一ＡＣ電源３３に接続されている。制御装置は、ＤＣ電源３１を制御して、電極２５に予め定められたＤＣ電圧を加え、もって目標物に保持力を与え、かつ、目標物を静電容量的に検出するために、第一ＡＣ電源を制御して、電極２５に、第一導体を介して、第一振幅および第一位相を有する予め定められた第一のＡＣ電圧を加えるようになっている。検出組立体は、第二導体に接続された第二ＡＣ電源３５を含み、制御装置が第二ＡＣ電源を制御して、前記第一振幅および第一位相の各々に等しい第二振幅および第二位相を有する所定の第二ＡＣ電圧を第二導体に加えるようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、支持構造体に載置された目標物を静電容量的に検出する検出組立体に関するものである。検出組立体は、支持構造体に近接して設けた少なくとも一つの電極と、第一導体と第二導体を有する少なくとも一つのケーブルと、制御装置とを含む。前記第一導体の第一端部は前記少なくとも一つの電極に接続され、該第一導体の第二端部は第一ＡＣ電源に接続される。前記制御装置は、第一ＡＣ電源を制御するために設けたものであり、静電容量的に目標物を検出するために、第一振幅と第一位相を有する予め定められた第一ＡＣ電圧を、第一導体を介して前記少なくとも一つの電極に加える。

そのような検出組立体をリソグラフ投影装置に設けることは、とりわけ有利である。したがって、以下、単なる例示目的で、リソグラフ投影装置との関連において本発明を説明する。リソグラフ投影装置において、支持構造体に載置された目標物の有無は、現在、支持構造体に接続された少なくともケーブルと、支持構造体自体を含む組立体の静電容量を測定することによって検出されている。支持構造体の静電容量の測定は、ケーブルを介して実施され、したがって、ケーブル、および、可能性として、電気的に支支持構造体と接触しているその他の部品の存在によって影響を受けるために、支持構造体のみの静電容量を測定することは不可能である。特に、ケーブルは、比較的大きな静電容量をこの測定に加えることになる。しかしながら、ケーブルは、所望の静電保持力を目標物に加えるために使用される電極を付勢するために必要である。この追加的な静電容量の存在が、支持構造体比較的小さく、目標物の位置によっても変化する支持構造体の静電容量を正確に定めることを困難にしている。支持構造体の静電容量を正確に測定できるようにすることが、以下の理由により、とりわけ重要である。この静電容量は、
（１）目標物が支持構造体上に正確に載置され、および／または、保持されているか、否かを示し、
（２）後述の数式によって計算した後に、目標物が支持構造体から離れることのないような最大限の力を目標物に働かせ、かつ
（３）支持構造体上の目標物の有無を、追加的に較正する必要もなく、高い信頼性を持って確認可能にする。

現在のところ、明らかに、リソグラフ投影装置における支持構造体の比較的小さな可変静電容量を正確に測定することは不可能である。

したがって、本発明の目的は、支持構造体の静電容量をより正確に測定することである。

したがって、本発明の第一形態では、前記検出組立体が、第二導体に接続された第二ＡＣ電源を含み、制御装置が、所定の第二ＡＣ電圧を第二導体に加える第二ＡＣ電源を制御するように構成されており、前記第二ＡＣ電圧が、第一振幅と第一位相の各々に実質的に等しい第二振幅と第二位相とを有する。

このことにより、支持構造体の静電容量を正確に測定することが可能になり、また、この測定では、ケーブル、および、支持構造体を含まない他の部品の静電容量が測定されないために、高精度で支持構造体の静電容量の変化を高精度で確定できる。

本発明の別の形態では、第一導体内において目標物に保持力を働かせる少なくとも一つの電極に所定のＤＣ電圧を加えるために、ＤＣ電源が第一ＡＣ電源に対して直列に接続される。この保持力が、支持構造体と目標物の間の適切な付着を保証にする。

さらに別の形態では、本発明は、ケーブルの第一導体がケーブルの第二導体によって少なくとも部分的に包囲される。このケーブルは、いかなる直径であってもよい。また、ケーブルは、編組み線（第二導体）が第一導体を遮蔽する限り、異なる外面形状を有していてもよい。導体の直径は、ケーブルの剛性を最小にするためにできる限り小さい方が有利である。

さらに、本発明の別の形態では、第二導体が第三の接地導体によって少なくとも部分的に包囲され、これによって、ケーブルに対して入出する電磁放射の影響が低減される。

さらに、本発明の別の形態では、一致性の増幅（an amplitication of unity）を伴う増幅回路を用いることによって、第一ＡＣ電圧から第二ＡＣ電圧が得られる。これによって、第一ＡＣ電圧と実質上同じ振幅と位相とを有しながらも、第一ＡＣ電圧から切り離された第二ＡＣ電圧が得られる。

また、本発明は、先に説明したように検出組立体を含むリソグラフ投影装置に関するものである。本発明のさらに別の形態によると、リソグラフ投影装置が、支持構造体を移動させるためのアクチュエータを更に含み、アクチュエータは制御装置に接続され、さらに、制御装置が、保持力が所定値を越えた後に支持構造体を移動させるアクチュエータを制御するように構成されている。このことは、目標物に一定の最小保持力が付加されている場合だけ、アクチュエータ／搬送手段（例えばロボット）による移動が実施されることを意味する。典型的な移動と、各々の移動に必要な保持力とに関するデータを表にして制御装置に入力しておくことが有利である。

さらに別の形態によると、本発明は、リソグラフ投影装置が支持構造体を移動させるためのアクチュエータを更に含み、アクチュエータは制御装置に接続され、さらに、制御装置が目標物に作用している保持力を決定し、よって、目標物の加速度が最大となるようにアクチュエータに最大値を与えるように構成されていることを特徴とする。このようにして、目標物に付加される加速度が過大であるために、目標物が支持構造体から離脱することが阻止される。ここでも、典型的な保持力と、典型的な搬送用移動に対する各々の許容加速度とに関するデータを表にして制御装置に入力しておくことが有利である。

また、両形態に関連して先に説明したように、本発明は、ウェハテーブルに載置された湾曲ウェハ、または、ウェハテーブルに僅かに傾斜して載置されたウェハに付加される加速度の最大値を決定するために用いることもできる。

また、本発明は、リソグラフ投影装置において、支持構造体上の目標物を静電容量的に検出する方法に関するものであり、該支持構造体に近接して設けた少なくとも一つの電極と、前記少なくとも一つの電極に接続された少なくとも一つのケーブルとを含み、
前記少なくとも一つのケーブルが、第一導体と第二導体とを有し、
第一導体が、直列接続関係にあるＤＣ電源と第一ＡＣ電源に接続されており、
前記ＤＣ電源を制御して、前記少なくとも一つの電極に予め定められたＤＣ電圧を加え、もって目標物に保持力を与える段階と、
目標物を静電容量的に検出するために、第一ＡＣ電源を制御して、前記少なくとも一つの電極に、第一導体を介して、第一振幅および第一位相を有する予め定められた第一のＡＣ電圧を加える段階とを含む前記方法において、
検出組立体が、第二導体に接続された第二ＡＣ電源を含み、
前記方法が、第二ＡＣ電源を制御して、第二導体に、予め定められた第二ＡＣ電圧を加える段階を含み、
第二ＡＣ電圧が、前記第一振幅および前記第一位相の各々に実質的に等しい第二振幅および第二位相を有することを特徴とする。

また、本発明は、前述のように、検出組立体またはリソグラフ投影装置を較正するための方法に関するものであり、この方法は、
目標物が支持構造体上に載置されている場合の支持構造体の第一静電容量、および、目標物が支持構造体上に載置されていない場合の支持構造体の第二静電容量のうちの少なくとも一方を決定する段階と、
決定された第一静電容量、および、決定された第二静電容量のうちの少なくとも一方をメモリーに蓄積する段階とを含むことを特徴とする。

さらに、本発明は、前述のように、支持構造体と目標物とを一体的に移動させることができるか否かを確定するための方法に関するものであり、この方法は、
目標物が支持構造体上に載置されている場合の支持構造体の静電容量と、載置されていない場合の支持構造体の静電容量との差を決定することによって、目標物に対する支持構造体の保持力を決定する段階と、
保持力を、移動時に支持構造体上の目標物を保持しておくために必要な予め定められた最小保持力と比較する段階と、
決定された保持力が、前記最小保持力と同等以上である時に移動させ、または、決定された保持力が、前記最小保持力未満である時に移動を差し控える段階とを含むことを特徴とする。

さらにまた、本発明は、前述のように、移動中に支持構造体と目標物の加速度を予め定められた値未満に維持するために用いられる方法に関するものであり、この方法は、
目標物が支持構造体上に載置されている場合の支持構造体の静電容量と、載置されていない場合の支持構造体の静電容量との差を決定することによって、目標物に対する支持構造体の保持力を決定する段階と、
保持力から、目標物に対する支持構造体の相対移動を引き起こす最大加速度を求める段階と、
最大加速度未満の加速度で移動を実行する段階とを含むことを特徴とする。

さらに、本発明は、前述の各方法を、検出組立体に行わせるための指令とデータを含むコンピュータプログラム製品に関するものである。

さらに、本発明は、前述のとおり、コンピュータプログラム製品を含むデータ担持体に関するものである。

用語「パターン化手段」は、入射放射線ビームに、基板の目標部分に描画されるパターンに対応するパターン化された断面形状を形成するために用いることができる手段に言及していると幅広く解釈されるものとし、また、用語「光バルブ」も、また、この意味で使用可能である。一般に、このパターンは、集積回路やその他のデバイス（以下参照）のような目標部分に形成されているデバイスの特定の機能性層に対応する。そのようなパターン化手段の例には、マスクが含まれる。マスクの概念はリソグラフィ技術ではよく知られており、バイナリー（binary）マスク、オールタネート型（alternating）位相シフトマスク、および、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのような種類のマスクや、種々の複合マスクが含まれる。そのようなマスクを放射線ビームの中に配置すると、マスクに照射された放射線が、マスクのパターンに従って選択的に（透過型マスクの場合は）透過したり、または、（反射型マスクの場合は）反射されたりする。マスクの場合、支持構造体は、一般にマスクテーブルであり、マスクを入射放射線ビームの中に確実に保持する、または、必要なときには、ビームに対して移動することができる。

パターン化手段の例には、また、プログラム可能なミラー配列が含まれる。そのような装置の一例は、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリックス状アドレスによって指定可能な面である。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、指定されなかった領域が入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを用いることによって、この非回折光を反射ビームから除去し、回折光だけを残すことができる。このようにして、ビームは、マトリックス状アドレスによって指定可能な面のアドレス指定パターンに従ったパターンに形成される。プログラム可能なミラー配列の代替としての形態には、小型ミラーのマトリックス状配置が採用されており、各小型ミラーは、適当な局部電界を印加する、または、圧電駆動手段を用いることによって、軸を中心にして個別に傾斜することができる。ここでも、ミラーはマトリックス状アドレスによって指定可能であり、アドレス指定されたミラーは、入射放射線ビームを異なる方向の、アドレス指定されなかったミラーに向けて反射する。このようにして、反射ビームは、マトリックス状アドレスによって指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従ったパターンに形成される。必要なマトリックスによるアドレス指定は、適当な電子手段を用いることにより実施可能である。上に説明した両方の場合に、パターン化手段は、プログラム可能なミラー配列を含むことができる。ここで説明したミラー配列に関するさらなる情報については、例えば、米国特許第５２９６８９１号、同第５５２３１９３号、および、ＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号、同ＷＯ９８／３３０９６号から調べ出すことが可能であり、それらの全記載内容を本明細書の記載内容としてここに援用する。プログラム可能なミラー配列の場合、支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルとして構成配置され、必要に応じて固定式であったり、可動式であったりする。

パターン化手段の例には、さらに、プログラム可能なＬＣＤ配列が含まれる。そのような構成の例は米国特許第５２２９８７２号に記載されており、その全記載内容を本明細書の記載内容としてここに援用する。上の例と同様に、この例の支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルとして構成配置され、必要に応じて固定式であったり、可動式であったりする。

簡単にするために、以下、本明細書の特定の説明部分においては、マスクとマスクテーブルに関連する特定の例について説明するが、そのような例で説明された普遍的原理は、先に定義したパターン化手段という広い意味で理解されるものとする。

リソグラフ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。そのような場合、ＩＣの各々の層に対応する回路パターンが、パターン化手段によって形成され、このパターンが、放射線感光材料（レジスト）が塗付された基板（シリコンウェハ）上の、（例えば、ダイを含む）目標部分に描画される。一般に、一枚のウェハは、投影系によって個別に、しかし、連続的に照射される隣接する目標部分を含む網目構造を有する。マスクテーブルに載置されたマスクによってパターンを転写する現在の装置は、二つの異なる方式の機械に分類される。リソグラフ投影装置の一方式では、各々の目標部分が、マスクの全パターンを目標部分に一括して照射することによって露光され、そのような装置は、一般にウェハステッパー、または、ステップ・アンド・リピート装置と呼ばれる。もう一つの、一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる装置では、各々の目標部分が、マスクパターンを投影ビームによって所定の基準方向（「走査」方向）に連続的に走査すると同時に、基板テーブルをこの方向に平行または逆平行に同期走査することによって照射される。一般に、投影系は倍率Ｍ（一般に１以下）を有し、基板テーブルが走査されるスピードＶは係数Ｍを掛け合わせた値であり、マスクテーブルはそのスピードで走査される。ここで説明したリソグラフ装置に関する更なる情報については、例えば、米国特許第６０４６７９２号から調べ出すことが可能であり、その全記載内容を本明細書の記載内容としてここに援用する。

リソグラフ投影装置を用いる製造工程では、（例えば、マスクの）パターンが、放射線感光材料（レジスト）の層によって少なくとも部分的に被膜された基板上に描画される。この描画段階の前に、基板には下地処理、レジスト塗布、およびソフト焼成（bake）のような種々の処理が施される。露光後の基板には、露光後焼成（ＰＥＢ）、現像、ハード焼成、および描画された形状の計測・検査のような別の処理が施される。この一連の処理が、デバイス、例えばＩＣ、の各々の層にパターンを形成する基礎として用いられる。そのようにしてパターンが形成された層に、各々の層を完成させることを目的として、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、ＣＭＰ（chemo-mechanical polishing）等の種々の処理が続けて実施される。複数の層が必要な場合には、これら全ての処理、または、それらを変形した処理が各々の新しい層に繰り返されることになる。最終的には、一群のデバイスが基板（ウェハ）上に形成される。次に、これらのデバイスは、ダイシングまたは鋸断のような技術により個々に分離され、分離されたデバイスは、担持体に装着されたり、ピンに結合されたりする。これらの処理に関するこれ以上の情報は、例えば、マックグロー・ヒル出版社の「マイクロチップ制作−半導体プロセス技術に関する実用ガイド」、第三版１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４、から入手可能であり、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。

簡単にするために、投影系を以下「レンズ」と呼称するが、この用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、および反射屈折光学系を含む種々の種類の投影系を包含すると広く解釈されるものとする。また、放射系は、投影放射線ビームを伝搬する、形成する、または制御するためのこれら全ての設計様式に従って作動する構成要素を含み、それらの構成要素も、また、以下では集合的に、または個別に、「レンズ」と呼称される。さらに、リソグラフ投影装置は、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）を有する種類であってもよい。そのような「多段式」装置では、追加されたテーブルは平行して使用される、または、準備段階がテーブル上で実施されているときに、他のテーブルが露光のために使用される。二段式リソグラフ投影装置は、例えば、米国特許第５９６９４４１号とＷＯ９８／４０７９１号に説明されており、それらの全記載内容を本明細書の記載内容として援用する。

この記述では、本発明による装置を特にＩＣの製造に用いるように言及しているが、この装置は、多くのその他の適用が可能であると明確に了解されるものとする。例えば、この装置は、集積光学系、磁区メモリー用案内パターンおよび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することができる。そのような代替としての適用に関連して、当業者には、この記述で使用されている「レチクル」、「ウェハ」、および「ダイ」という用語が、もっと一般的な用語である「マスク」、「基板」、および「目標部分」によって各々代替可能であることが分かるであろう。

本明細書で使用される「放射線」と「ビーム」という用語は、（例えば、波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの）紫外線（ＵＶ）、および（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）を含む全ての種類の電磁放射線、および、イオンビームまたは電子ビームのような粒子ビームを包含する。

ここで、本発明が添付図面を参照しつつ説明されるが、これは、例示することだけを意図したものであり、保護の範囲を制限するためではない。

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１を模式的に示す。装置は、
この特定のケースにおいては放射光源ＬＡが設けられて、１１〜１４ｎｍの範囲の波長を有する（例えばＥＵＶ）放射線の投影ビームＰＢを供給するための放射系Ｅｘ，ＩＬと、
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ーが設けられるとともに、マスクを構成要素ＰＬに対して正確に位置決めするための第一位置決め手段ＰＭに結合されている第一目標物テーブル（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ーが設けられるとともに、基板を構成要素ＰＬに対して正確に位置決めするための第二位置決め手段ＰＷに結合されている第二目標物テーブル（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、ダイを含む）目標部分Ｃに描画するための投影系（「レンズ」）ＰＬとを含む。

ここに図示したように、装置は、反射型である（すなわち、反射型マスクを有する）。しかし、一般には例えば、（透過型マスクを有する）透過型であってもよい。代替として、先に説明した種類のプログラム可能なミラー配列のような別の種類のパターン化手段を装置に採用してもよい。

光源ＬＡ（例えば、レーザー生成プラズマ、または、放電プラズマＥＵＶ放射光源）は、放射線ビームを発生する。このビームは、直接、または、例えばビーム拡張器Ｅｘのような調整手段を通過した後に照明系（イルミネータ）ＩＬに伝搬される。イルミネータＩＬは、ビームの照度分布の半径方向外側限界および／または半径方向内側限界（一般に、各々、外側σ、内側σと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを含む。さらに、一般には、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯのような種々のその他の構成要素が含まれる。このようにして、マスクＭＡに衝突する投影ビームＰＢは、その断面において所望の均一性と照度分布を有するようになる。

図１で、光源ＬＡは、（例えば、光源ＬＡが水銀灯の場合にしばしば見られるように）リソグラフ投影装置の筐体内部に配置されているが、リソグラフ投影装置から離れて配置し、発生した放射線ビームを（例えば、適当な誘導ミラーを用いて）装置に導入してもよく、後者のケースは、光源ＬＡがエキシマレーザーの場合にしばしば見られるということに注目すべきである。本発明および特許請求の範囲は、これら両ケースを包含する。

次に、投影ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに向かう。マスクＭＡを通過したビームＰＢは、投影ビームＰＢの焦点を基板Ｗの目標部分Ｃに合わせるレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段ＰＷ（および干渉計測手段ＩＦ）を用いることによって、基板テーブルＷＴが、例えば、別の目標部分Ｃを投影ビームＰＢの光路に配置するために正確に動かされる。同様に、第一位置決め手段ＰＭを用いることによって、例えば、マスクライブラリーから再帰された後の、または、走査中のマスクＭＡの位置が、投影ビームＰＢの光路に対して正確に配置される。一般に、目標物テーブルＭＴ，ＷＴの移動は、図１に明確には示されていないが、長行程モジュール（粗い位置決めする）と短行程モジュール（微小位置決めする）を用いて実現される。しかし、（ステップ・アンド・スキャン装置に対して）ウェハステッパーの場合には、マスクテーブルＭＴは短行程アクチュエータとだけ連結されているか、または、固定されている。マスクＭＡと基板Ｗとの位置決めは、マスク位置決めマークＭ１，Ｍ２と基板位置決めマークＰ１，Ｐ２を用いて実施される。

図示した装置は、異なる二方式で使用することができる。
１．ステップ方式では、マスクテーブルＭＴが実質上静止されて、全マスク像が、一括して（すなわち、一回の「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、基板テーブルＷＴが、ｘ方向および／またはｙ方向に移動して、投影ビームＰＢが別の目標部分Ｃに照射される。
２．走査方式は、本質的にはステップ方式と同じであるが、所定の目標部分Ｃの露光は一回の「フラッシュ」だけではない。マスクテーブルＭＴが、所定の方向（いわゆる走査方向、例えば、ｙ方向）にスピードｖで移動可能であり、投影ビームＰＢがマスク像を走査するとともに、基板テーブルＷＴが、同時に、同一方向または反対方向にスピードＶ＝Ｍｖで動かされる。ここに、ＭはレンズＰＬの倍率である（典型的には、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい目標部分Ｃを露光することできる。

図２は、本発明による実施例を示す。検出組立体２０は、その上に目標物２１（例えばウェハ）が載置または保持される支持構造体２３（例えばウェハテーブル）を含む。支持構造体２３は第一電極２５を含む。第一電極２５は複数部分を含む。例えば、円形を二分割した「Ｄ」形部分を含み、これにより、各々の電極に接続された同一の二回路を含むシステムが構成される。第二（対）電極２７は、目標物２１に電気的に接続されている。第一電極２５は第一導体２８に接続され、第二電極２７は導体２２に接続されている。図２に示すように、第一導体２８は、同軸ケーブル２９の内部導体である。ケーブル２９の外側編組は、第二導体２６によって形成される。このことは重要であり、第一導体２８は周囲に対して電気的に遮蔽されていなければならない。ケーブル２９は、ＤＣ電源３１に接続されている。ＤＣ電源３１と直列に、第一ＡＣ電源３３が接続されている。第二ＡＣ電源３５が、ＤＣ電源３１と並列に、第二導体２６に接続されている。第二導体２６による遮蔽と、第二ＡＣ電源３５とによって、必要な結果がもたらされる。ＤＣ電源３１、第一ＡＣ電源３３、および第二ＡＣ電源３５の各々は、制御装置３７に接続されている。

例えば、第一導体２８を流れる電流を測定するために、第一導体２８に電流計３９が設けられる。電流計３９は、制御装置３７に接続されている。電流計３９は、第一ＡＣ電源３３と（図２に示すように）ケーブル２９の間、または、ケーブル２９とウェハテーブル２３の間に接続される。また、共振回路が使用される場合には、周波数の変化を電流計３９によって測定することができる。アクチュエータ４１が、支持構造体を制御装置３７の制御に従って望みどおりに移動させるために設けられている。

検出組立体２０は、以下のように動作する。ＤＣ電源が電極２５，２７にＤＣ電圧を印加する。このＤＣ電圧が、両電極２５，２７の間に電界を発生させる。この電界が、目標物２１を支持構造体２３に引き付ける保持力を作用させる検出組立体２０の静電容量を測定するために、第一ＡＣ電源３３が用いられる。次に、当業者にはよく知られているように、第一ＡＣ電源のＡＣ電圧と、電流計３９によって測定された電流値を用いて、静電容量値が制御装置３７によって計算される。測定された静電容量は、目標物（例えばウェハ）が載置されているときには、目標物が載置されていないときに比べて大きくなる。したがって、静電容量を測定することによって、目標物載置の有無に関する情報を得ることができる。

しかし、この静電容量の測定は、ケーブル２９の静電容量によって強く影響を受ける。それは、後者の静電容量が、目標物２１が載置されているときの静電容量と、目標物２１が載置されていないときの静電容量との差より非常に大きいからである。したがって、ケーブル２９の静電容量を測定から除外するために、図２に示す構成が採用された。

ケーブル２９の静電容量をこの測定から除外するために、第二ＡＣ電源３５は、第一ＡＣ電源３３が第一導体２８に印加するＡＣ電圧と位相が一致し、かつ、振幅が等しいＡＣ電圧を第二導体２６に印加する。したがって、二本の導体２６，２８間の電圧差がゼロとなり、ケーブル２９の静電容量が、検出組立体２０の静電容量に含まれなくなる。

図２の検出組立体２０によると、目標物２１がもたらす静電容量の変化をより正確に測定することが可能になる。これにより、例えば、理想値、または、静電容量の期待値からの偏差をより容易に測定することができるものと考えられる。そのような偏差は、例えば、吸着されたウェハの平面度が期待平面度から乖離することによって起こる。

さらに、測定された静電容量の絶対値は、目標物２１が載置されているか、または、載置されていないかに関する正確で、信頼できる指標となる。従って、図２の構成を図１のリソグラフ投影装置１に用い、装置の電源が入れられたときに静電容量を測定すると、ウェハが載置されているのか、あるいは、載置されていないのかに関する指標を直接的に、かつ、間違いなく得ることができる。これにより、複雑な較正のための測定を避けることができる。

別の形態においては、図２の構成を、目標物２１を吸着するために、第一電極２５が目標物２１に作用させる静電保持力を算定するために用いることができる。その目的のために、静電容量は、目標物２１が載置されているときと、目標物２１が載置されていないときの二回、測定される。これら二回測定された静電容量の差がΔＣであり、また、保持力が第一電極２５とウェハ２１の間で測定されるときに、単一の電極によって発生させられれる静電保持力は、以下の式で与えられる。

ここで、
Ａは、目標物２１の表面積、
Ｖは、ＤＣ電源３１の電圧、
ε₀は、真空の誘電率である。

ウェハが電気的に二つの電極間に浮遊する二極構成については、二つの電極間の静電容量が測定される場合には、上記式は、以下のように変形される。

ここで、記号は先の式と同じである。

目標物２１が載置されていないときの静電容量を測定するかわりに、完全な平面を配置することによって静電容量を測定することができる。この第二の基準測定を目標物２１が載置されていないときの測定と組み合わせることによって、装置に対する既知のオフセットとゲインを含む（線形）較正グラフを得ることができる。

この静電保持力Ｐは、吸着されている目標物２１に対する最大許容加速度の指標として使用できるため、それを知ることは重要である。目標物がウェハ２１であるとき、ウェハ２１が吸着された支持構造体２３の最大許容加速度は、静電保持力Ｐに支持構造体２３上のウェハ２１の摩擦係数を掛け合わせた値によって決まる。制御装置３７で計算されたこの結果は、制御装置３７が、アクチュエータ４１から付加される加速度がこの最大加速度未満となるようにアクチュエータ４１を制御するときに用いられる。

一方、支持構造体に付加される最大加速度が制御装置３７に入力されており、かつ、実行保持力が必要保持力を超過していると制御装置３７によって判定されたときには、制御装置３７が、保持力を低減するためにＤＣ電源３１を制御してＤＣ電圧を下げる。このことは、例えば、コンタミネーションを低減する作用を有するので有利である。

前記のとおり、本発明についてリソグラフ投影装置との関連で説明してきたが、先の説明は単に例として示したものであり、本発明の範囲を制限する意図は全くないと、強調しておく。ＡＣ電源３３，３５、ＤＣ電源３１、および制御装置３７は、個別の装置として示されているが、例えば、導体２８,２９に接続されて、同様の機能性を有する単一構造体のような、その他技術的に等価な方法で構成配置することができる。したがって、図２は、基本的な機能性装置を示しているが、必ずしも構成配置の唯一の方法ではない。制御装置３７は、適当なソフトウェアで作動されるコンピュータである。しかし、必要に応じて、アナログ回路および／またはデジタル回路もまた用いられる。第二ＡＣ電源３５を第一ＡＣ電源３３で制御することによって、正確に同一のＡＣ電圧が得られるように、第二ＡＣ電源３５の出力ＡＣ電圧が均等に増幅される。

リソグラフ投影装置を模式的に示す全体図。 本発明実施例を模式的に示す構成図。

符号の説明

１ リソグラフ投影装置
Ｅｘ，ＩＬ 放射系
ＩＬ 照明系（イルミネータ）
Ｅｘ ビーム拡張器
ＰＢ 投影ビーム
ＬＡ 放射光源
ＭＴ 第一目標物テーブル（マスクテーブル）
ＭＡ マスク
ＰＭ 第一位置決め手段
ＰＬ 構成要素（レンズ）
ＷＴ 第二目標物テーブル（基板テーブル）
Ｗ 基板
ＰＷ 第二位置決め手段
Ｃ 目標部分
ＡＭ 調整手段
ＩＮ インテグレータ
ＣＯ コンデンサ
ＩＦ 干渉計測手段
Ｍ１ マスク位置決めマーク
Ｍ２ マスク位置決めマーク
Ｐ１ 基板位置決めマーク
Ｐ２ 基板位置決めマーク
２０ 検出組立体
２１ 目標物
２２ 導体
２３ 支持構造体
２５ 第一電極
２６ 第二導体
２７ 第二電極
２８ 第一導体
２９ ケーブル
３１ ＤＣ電源
３３ 第一ＡＣ電源
３５ 第二ＡＣ電源
３７ 制御装置
３９ 電流計
４１ アクチュエータ

Claims (15)

1. 支持構造体（２３）上の目標物（２１）を静電容量的に検出するための検出組立体（２０）であり、
   該検出組立体（２０）が、前記支持構造体（２３）に近接して設けた少なくとも一つの電極（２５）と、第一導体（２８）と第二導体（２６）を有する少なくとも一つのケーブル（２９）と、制御装置（３７）とを含み、
   前記第一導体（２８）は、その第一端部が前記少なくとも一つの電極（２５）に接続され、かつ、第二端部が第一ＡＣ電源（３３）に接続され、
   前記制御装置（３７）は、前記第一ＡＣ電源（３３）を制御するために設けたものであり、静電容量的に前記目標物（２１）を検出するために、第一振幅と第一位相を有する予め定められた第一ＡＣ電圧を、前記第一導体（２８）を介して前記少なくとも一つの電極（２５）に加えるようになっている前記検出組立体（２０）において、
   前記検出組立体（２０）が、前記第二導体（２６）に接続された第二ＡＣ電源（３５）を含み、前記制御装置（３７）が前記第二ＡＣ電源（３５）を制御して、前記第一振幅および前記第一位相の各々に実質的に等しい第二振幅および第二位相を有する予め定められた第二ＡＣ電圧を前記第二導体（２６）に加えるように構成されていることを特徴とする支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための検出組立体。
2. 前記第一導体（２８）には、前記少なくとも一つの電極（２５）に予め定められたＤＣ電圧を加えるためのＤＣ電源（３１）が、前記第一ＡＣ電源（３３）に対して直列に配置され、もって前記目標物（２１）に保持力を与えるようになっていることを特徴とする請求項１に記載された支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための検出組立体（２０）。
3. 前記目標物（２１）が、ウェハまたはレチクルのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための検出組立体（２０）。
4. 前記ケーブル（２９）の前記第一導体（２８）が、前記ケーブル（２９）の前記第二導体（２６）によって少なくとも部分的に包囲されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための検出組立体（２０）。
5. 前記第二導体（２６）が、第三の接地導体によって少なくとも部分的に包囲されていることを特徴とする請求項４に記載された支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための支持構造体検出組立体（２０）。
6. 前記第二ＡＣ電圧が、均一性の増大を伴う増幅回路を用いることによって、前記第一ＡＣ電圧から得られることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された支持構造体上の目標物を静電容量的に検出するための検出組立体（２０）。
7. 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検出組立体（２０）を含むリソグラフ投影装置（１）。
8. 前記リソグラフ投影装置（１）が、前記支持構造体（２３）を動かすためのアクチュエータ（４１）を更に含み、
   該アクチュエータ（４１）が前記制御装置（３７）に接続され、前記制御装置（３７）が、前記アクチュエータ（４１）を制御して、保持力が予め定められた値を超えた後に、前記支持構造体（２３）を動かすように構成されていることを特徴とする請求項７に記載されたリソグラフ投影装置（１）。
9. 前記リソグラフ投影装置（１）が、前記支持構造体（２３）を動かすためのアクチュエータ（４１）を更に含み、
   前記アクチュエータ（４１）が、前記制御装置（３７）に接続され、
   前記制御装置（３７）が、前記目標物（２１）に働く保持力を決定して、前記目標物（２１）に対する最大加速度を前記アクチュエータ（４１）に与えるように構成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載されたリソグラフ投影装置（１）。
10. 支持構造体（２３）上の目標物（２１）を静電容量的に検出する方法であり、
    前記支持構造体（２３）に近接して設けた少なくとも一つの電極（２５）と、前記少なくとも一つの電極（２５）に接続された少なくとも一つのケーブル（２９）とを含み、
    前記少なくとも一つのケーブル（２９）が、第一導体（２８）と第二導体（２６）とを有し、
    前記第一導体（２８）が、直列接続関係にあるＤＣ電源（３１）と第一ＡＣ電源（３３）に接続されており、
    前記ＤＣ電源（３１）を制御して、前記少なくとも一つの電極（２５）に予め定められたＤＣ電圧を加え、もって前記目標物（２１）に保持力を与える段階と、
    前記目標物（２１）を静電容量的に検出するために、前記第一ＡＣ電源（３３）を制御して、前記少なくとも一つの電極（２５）に、前記第一導体（２８）を介して、第一振幅および第一位相を有する予め定められた第一のＡＣ電圧を加える段階とを含む前記方法において、
    検出組立体（２０）が、前記第二導体（２６）に接続された第二ＡＣ電源（３５）を含み、
    前記方法が、前記第二ＡＣ電源（３５）を制御して、前記第二導体（２６）に、予め定められた第二ＡＣ電圧を加える段階を含み、
    前記第二ＡＣ電圧が、前記第一振幅および前記第一位相の各々に実質的に等しい第二振幅および第二位相を有することを特徴とする支持構造体上の目標物を静電容量的に検出する方法。
11. 請求項１から６までのいずれか一項に記載された検出組立体（２０）、または、請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載されたリソグラフ投影装置（１）を較正するために用いられる請求項１０に記載された方法において、
    前記目標物（２１）が前記支持構造体（２３）上に載置されている場合の前記支持構造体（２３）の第一静電容量、および、前記目標物（２１）が前記支持構造体（２３）上に載置されていない場合の前記支持構造体（２３）の第二静電容量のうちの少なくとも一方を決定する段階と、
    前記決定された第一静電容量、および、前記決定された第二静電容量のうちの少なくとも一方をメモリーに蓄積する段階とを含むことを特徴とする請求項１０に記載された方法。
12. 前記支持構造体（２３）と前記目標物（２１）とを一体的に移動させることができるか否かを確定するために用いられる請求項１０または請求項１１に記載された方法において、
    前記目標物（２１）が前記支持構造体（２３）上に載置されている場合の前記支持構造体（２３）の静電容量と、載置されていない場合の前記支持構造体（２３）の静電容量との差を決定することによって、前記目標物（２１）に対する前記支持構造体（２３）の保持力を決定する段階と、
    前記保持力を、移動時に前記支持構造体（２３）上の前記目標物（２１）を保持しておくために必要な予め定められた最小保持力と比較する段階と、前記決定された保持力が、前記最小保持力と同等以上である時に移動させ、または、前記決定された保持力が、前記最小保持力未満である時に移動を差し控える段階とを含むことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載された方法。
13. 移動中に前記支持構造体（２３）と前記目標物（２１）の加速度を予め定められた値未満に維持するために用いられる請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載された方法において、
    前記目標物（２１）が前記支持構造体（２３）上に載置されている場合の前記支持構造体（２３）の静電容量と、載置されていない場合の前記支持構造体（２３）の静電容量との差を決定することによって、前記目標物（２１）に対する前記支持構造体（２３）の保持力を決定する段階と、
    前記保持力から、前記目標物（２１）に対する前記支持構造体（２３）の相対移動を引き起こす最大加速度を求める段階と、
    前記最大加速度未満の加速度で移動を実行する段階とを含むことを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載された方法。
14. 請求項１０から請求項１３までのいずれか一項に記載された方法を、検出組立体（２０）に行わせるための指令とデータを含むコンピュータプログラム製品。
15. 請求項１４に記載されたコンピュータプログラム製品を含むデータ担持体。

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