JP2007251162A - 設定値プロファイルを介した構成要素を移動するシステムおよび方法、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置の所与のタイプのスキャンにおいて、設定値プロファイルによるフィードフォワードデータを扱う改良されたシステムを提供する。
【解決手段】構成要素の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルによる構成要素を移動するシステムであって、そのシステムは、設定値プロファイルに従って構成要素を移動する変位デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリを含む記憶デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリ内のエントリに一致する設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、フィードフォワード信号を作成するためにエントリにアクセスするように構成された信号発生部分と、信号発生部分によって作成されたフィードフォワード信号を参照することによって変位デバイスの動作を制御するフィードフォワード制御システムとを含む。
【選択図】図３

Description

[0001] 本発明は、設定値プロファイルを介した構成要素を移動するシステムと、そのようなシステムを含むリソグラフィ装置とに関する。本発明は、さらに設定値プロファイルを介した構成要素を移動する方法と、そのような方法を含むデバイス製造方法とに関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板の上に、通常は基板のターゲット部分の上に所望のパターンを与える装置である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用されてよい。その場合に、マスクまたはレチクルと二者択一的に呼ばれるパターニングデバイスが、ＩＣの個別層の上に形成されるべき回路パターンを生成するのに使用されてよい。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つ、または複数のダイの一部を含む）の上に転写されてよい。パターンの転写は、一般的に基板上に提供される放射感応性材料（レジスト）層上への結像を介して為される。一般に単一の基板は、引き続いてパターン化される網目状の隣接するターゲット部分を含むことになる。既知のリソグラフィ装置には、ターゲット部分の上の全パターンを一挙に露光することによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、放射ビームを介して所与の方向（「スキャン」方向に）にパターンをスキャンすることによって各ターゲット部分が照射され、一方これと同期的に基板をこの方向と平行に、または逆平行にスキャンする、いわゆるスキャナとが含まれる。やはり、基板上にパターンをインプリントすることによって、パターンをパターニングデバイスから基板へ転写することが可能である。

[0003] リソグラフィ装置の良好な性能を確保するためには、照射に必要とされるパターンを含むレチクルステージ（パターニングデバイステーブル）と、照射されるべき基板を含む基板テーブルとなど、露光の間に移動させるべき構成要素が位置を変えることができる精度を制御することが望まれる。フィードバック制御の下では、構成要素の移動は、標準ＰＩＤベース制御システムを用いて制御される。しかし、ミリ秒あるいはそれより短い程度の設定時間でナノスケールの位置精度を得るためには、フィードフォワード制御することが必要であることがある。

[0004] 一般的に、使用される加速度、ジャーク（ｊｅｒｋ）ベース、またさらにスナップ（ｓｎａｐ）ベースのフィードフォワード制御設計（つまり、加速度および時間に関する位置のさらに高次微分に基づく設計）に加えて、短い設定時間を取得する手段として反復学習制御の適用が、提案されてきた。このアプローチは、高精度でフィードフォワード制御を実施するのに限られたシステム知識だけが必要とされるという利点がある。この方法は、ある程度の収束を可能とするのに十分な持続時間に測定された誤差信号（意図した時間発展状態を定義する設定値プロファイルと移動させた構成要素の状態との測定された偏差として定義される）を参照することによって反復学習したフィードフォワード信号または「力」に基づく。学習した信号がシステム、またはプロセスに与えられた場合、それは効果的に誤差信号に対し反復的寄与を相殺する。例えば表に蓄積されてよい、学習された信号は、学習に用いられた特定の設定値プロファイルに対応する。

[0005] リソグラフィ装置の所与のタイプのスキャンに対してでさえ、ダイの長さおよび／または露光速度が変わるので、設定値プロファイルは変わる可能性がある。多くの異なるプロファイルが必要とされる場合、多くの異なるフィードフォワード表を学習し蓄積することが望ましい。その状況は、反復学習から出てくるフィードフォワードデータに限らず、フィードフォワードデータが設定値プロファイルによって決まる場合はいつでも起こることになる。

[0006] 設定値プロファイルによるフィードフォワードデータを扱う改良されたシステムを提供することが望ましい。

[0007] 本発明の一実施形態によれば、設定値プロファイルを介して構成要素を移動するシステムが提供されており、設定値プロファイルは、構成要素の複数のターゲット状態を含み、各ターゲット状態は該当する連続のターゲット時間の１つで実質的に達成され、前記システムは設定値プロファイルに従って構成要素を移動する変位デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリを含む記憶デバイス（つまりデータ記憶デバイス）と、フィードフォワードデータのライブラリ内のエントリに一致する設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、フィードフォワード信号を作成するためにエントリにアクセスするように構成された信号発生部分（つまり信号発生器）と、信号発生部分によって作成されたフィードフォワード信号を参照することによって変位デバイスの動作を制御するフィードフォワード制御システムとを含む。

[0008] 本発明のさらなる実施形態によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように配置されたリソグラフィ投影装置が提供されており、その投影装置は、パターニングデバイスのための可動支持具と、該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルを介して可動支持具を移動するシステムとを含み、そのシステムは、設定値プロファイルに従って可動支持具を移動する変位デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリを含む記憶デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリ内のエントリに一致する設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、フィードフォワード信号を作成するためにエントリにアクセスするように構成された信号発生部分と、信号発生部分によって作成されたフィードフォワード信号を参照することによって変位デバイスの動作を制御するフィードフォワード制御システムとを含む。

[0009] 本発明のさらなる実施形態によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように配置されたリソグラフィ投影装置が提供されており、その投影装置は、基板のための可動支持具と、該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルを介して可動支持具を移動するシステムとを含み、そのシステムは、設定値プロファイルに従って可動支持具を移動する変位デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリを含む記憶デバイスと、フィードフォワードデータのライブラリ内のエントリに一致する設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、フィードフォワード信号を作成するためにエントリにアクセスするように構成された信号発生部分と、信号発生部分によって作成されたフィードフォワード信号を参照することによって変位デバイスの動作を制御するフィードフォワード制御システムとを含む。

[0010] 本発明のさらなる実施形態によれば、該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき構成要素の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルを介して構成要素を移動する方法が提供され、その方法は、設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較し、ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、次いで識別された時間区分に対するフィードフォワードデータを抜き出し、その抜き出したフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、設定値プロファイルに従って構成要素移動を制御するためにフィードフォワード信号を用いるステップとを含む。

[0011] 本発明のさらなる実施形態によれば、パターニングデバイス用に可動支持具を設けるステップと、該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルを介して可動支持具を移動するステップとを含む、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するステップを含むデバイス製造方法が提供されており、その方法は、設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較し、ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、次いで識別された時間区分に対するフィードフォワードデータを抜き出し、その抜き出したフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、設定値プロファイルに従って可動支持具の移動を制御するためにフィードフォワード信号を用いるステップとを含む。

[0012] 本発明のさらなる実施形態によれば、基板用に可動支持具を設けるステップと、該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルを介して可動支持具を移動するステップとを含む、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するステップを含むデバイス製造方法が提供されており、その方法は、設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較し、ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、次いで識別された時間区分に対するフィードフォワードデータを抜き出し、その抜き出したフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、設定値プロファイルに従って可動支持具の移動を制御するためにフィードフォワード信号を用いるステップとを含む。

[0013] 次に、本発明の実施形態が、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図面を参照して、単に例として説明されるであろう。

[0022] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（照明装置）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、一定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、一定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）の上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば屈折式投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0023] 照明システムは、放射を誘導し、成形し、または制御するための屈折式、反射式、磁気的、電磁気的、静電気的または他の種類の光学構成要素あるいは任意のそれらの組合せなど様々な種類の光学構成要素を含んでよい。

[0024] 支持構造は、パターニングデバイスの重量を支持する、つまり担う。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および例えば、パターニングデバイスが真空環境内で保持されるかどうかなど他の条件によって決まるやり方でパターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスを保持するために機械、真空、静電気的あるいは他のクランプ技法を用いることができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定することもまたは動かすこともできるフレームまたはテーブルであってよい。支持構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに関して確実に所望の位置にあるようにすることができる。本明細書で用語「レチクル」または「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされてよい。

[0025] 本明細書で使用される用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを生成するようにその断面内にパターンを有する放射ビームを与えるのに使用することができる任意のデバイスを指すものと広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンが、例えばパターンが位相シフト特徴または、いわゆるアシスト特徴を含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作成されるデバイス中の特定の機能層に一致することになる。

[0026] パターニングデバイスは、透過型でも反射型でもよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、様々な種類のハイブリッドマスクと同様にバイナリ、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ位相シフト、およびハーフトーン型位相シフトなどの種類のマスクを含む。プログラマブルミラーアレイの例では、それぞれが入射してくる放射ビームを別の方向に反射するように個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリックス配列を使用する。傾斜させたミラーが、ミラーマトリックスによって反射された放射ビーム内にパターンを与える。

[0027] 本明細書で使用される用語「投影システム」は、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気的、電磁気的、および静電気的光学システムを含み、あるいは、使用される露光放射に適した、または液浸液を使用するのか、真空を使用するのかなど他の要因に適した、それらの任意の組合せをも含む、どんな種類の投影システムも包含するものと広く解釈されるべきである。本明細書で、用語「投影レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。

[0028] 本明細書に示されているように、装置は透過型（例えば、透過マスクを使用する）である。代替的に装置は反射型（例えば、前述した形式のプログラマブルミラーアレイを使用するか、反射マスクを使用する）でもよい。

[0029] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）、または、それより多い基板テーブル（および／または、２つ以上のマスクテーブル）を有する形式でもよい。このような「複数ステージ」の装置では追加のテーブルは並行して用いられてよく、つまり、予備的なステップが１つまたは複数のテーブル上で実行され、一方、他の１つまたは複数のテーブルが露光のために使用されてもよい。

[0030] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすために、少なくとも基板の一部分が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水で覆われることがある形式のものでもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に適用されてもよい。投影システムの開口数を増大させるための液浸技法は、当技術分野で良く知られている。本明細書で使用される用語「液浸」は、一構成、例えば基板が、液体中に浸漬されなければならないことを意味するのでなく、むしろ露光の間に投影システムと基板との間に液体が配置されることだけを意味する。

[0031] 図１を参照すると、照明装置ＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源およびリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合は、別々の要素でよい。そのような場合は、放射源が、リソグラフィ装置の部分を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビーム誘導システムＢＤを使って放射源ＳＯから照明装置ＩＬへ送達される。他の場合では、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、一体型リソグラフィ装置の一部であってよい。放射源ＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム誘導システムＢＤと共に、放射システムと呼ばれてよい。

[0032] 照明装置ＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整する調整器ＡＤを含むことができる。一般に、照明装置の瞳面内での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ、およびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）が調整されてよい。さらに、照明装置ＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの種々の他の構成要素を含むことができる。照明装置は、その断面内に所望の均一性と強度分布とを有するように放射ビームを調整するために使用されてよい。

[0033] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射され、パターニングデバイスによってパターン化される。マスクＭＡを横断して、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃの上にビームを焦点合せする投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を使って、基板テーブルＷＴが、例えば放射ビームＢの経路内に別のターゲット部分Ｃを位置合わせするために、正確に移動されてよい。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１には明示されてない）が、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャンの間に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めするために使用されてよい。一般に、マスクテーブルＭＴの動きは、第１位置決め装置ＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って実現されてよい。同様に、基板テーブルＷＴの動きは、第２位置決め装置ＰＷの部分を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを用いて実現されてよい。ステッパの場合には（スキャナとは違って）マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータだけに接続され、あるいは固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合せ可能である。図示されたように基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占めているが、それらはターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい（これらは、スクライブ線アライメントマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが提供される場合には、マスクアライメントマークがダイの間に配置されてよい。

[0034] 図示された装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用されてよい。

[0035] １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは本質的に静止状態に維持され、一方、放射ビームに与えられた全パターンは一挙にターゲット部分Ｃの上に投影（すなわち、単一静止露光）される。次いで、基板テーブルＷＴが、別のターゲット部分Ｃが露光可能となるようにＸおよび／またはＹ方向に位置を変えられる。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一静止露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。

[0036] ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは、同期してスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）率および像反転特性によって決定されることになる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一動的露光中のターゲット部分の幅（非スキャン方向の）を制限し、スキャン動作の長さが、ターゲット部分の高さ（スキャン方向の）を決める。

[0037] ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが、プログラマブルパターニングデバイスを本質的に静止状態に保持し続け、基板テーブルＷＴが移動され、あるいはスキャンされて、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される。このモードでは、一般にパルス化された放射源が使用され、基板テーブルＷＴの各移動後、あるいはスキャンの間の連続する放射パルスの合間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上述した形式のプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。

[0038] 前述の使用モードについての組合せ、および／または変形形態、あるいはまったく異なる使用モードが、やはり使用されてよい。

[0039] 図２は、設定値プロファイルが意味することが図示されている。３つの概略図表は、単純化された設定値プロファイルを介して移動される一構成要素の加速度（図２ａ）、速度（図２ｂ）および位置（図２ｃ）を（上から下に）表わしている。この例では、設定値プロファイルは、３つの異なる状況、加速度段階２、一定速度段階４および減速度段階６を含む。一般に設定値プロファイルは、構成要素が特定のターゲット時間に到達を意図する一連のターゲット状態によって特徴づけることができる。

[0040] 前述したように、移動させるべき構成要素の正確な制御は、フィードフォワード制御システムを用いて達成されてよい。そのようなシステムでのフィードフォワード信号は、明示的システム知識（移動させる構成要素の質量などの因子に基づく）か、先行測定から出てくるフィードフォワードデータ（例えば、反復学習スキームが用いられてよい）に基づいてよい。後者の形式のフィードフォワードデータは、多くの場合、設定値プロファイルが変更されるときに異なるセットが必要になる、現在用いられている特定の設定値プロファイルによって決まる。多くの異なる設定値プロファイルが想定される場合、大量のフィードフォワードデータが蓄積されなければならず、かつ、所望のフィードフォワードデータのすべてを引き出す（つまり「学習する」）ために多くの先行測定が実行されなければならないことがある。

[0041] 本発明の実施形態によれば、限られた量のフィードフォワードデータだけを用いて多数の設定値プロファイルに対処可能である。これは、交換フィードフォワードデータ戦略を用いることによって達成され、それによって与えられた設定値プロファイルに対するフィードフォワードデータが、そのライブラリから抜き出されたフィードフォワードデータの部分から組み立てられる。このアプローチは、多くの実際の状況では別に与えられた加速度プロファイル（設定値プロファイル）が、多くの共通の特徴、例えば一定加速度／減速度段階（固定された速度に対して）または一定ジャーク／デジャーク（ｄｊｅｒｋ）段階（「ジャーク」段階は加速度の定率増加の期間を呼び、「デジャーク」段階は加速度の定率減少の期間に相当する）を有するという認識に基づく。設定値（最大のスループットを達成するために）は、多くの場合、最大ジャークおよび最大加速度レベルを適用しているということに基因して、加速度／減速度段階の傾斜は、多かれ少なかれ所定のハードウェアセットアップ時に固定されており、したがって、そういう時に定常加速度レベルに届かせることが必要になる。この技法を用いるリソグラフィ装置のユーザは、実施される特定のプロセス段階に従って異なる速度を必要とすることがあり、しかし最大加速度や最大ジャークが、依然かなりの範囲の速度に適用されることがある。スループットが重要でなくてよい非常に低速度のプロセスに対しては、加速度および／またはジャークは定率で下げてよい。例えば、一定速度段階の長さでは、設定値プロファイルの間の相異が、これらの一般的な特徴の異なる構成と見なされてよい。

[0042] 次に説明される一実施形態は、フィードフォワードデータの２つのブロック、設定値プロファイルの中の加速度段階を含む１つと、減速度段階を含む１つだけが引き出され、その後蓄積される。フィードフォワードデータのこれら２ブロックだけを用いて、小さい一定速度長さを有する多数の設定値プロファイルが効率的に処理できることが示される。もう１つの実施形態では、デジャーク段階および等しい部分の対応する一定速度段階と共にジャーク段階および一部分の一定速度段階を検討する。広い範囲の他の設定値プロファイルが、類似のやり方で処理できる。

[0043] 図３は、リソグラフィ装置に応用した本発明の一実施形態を図示している。この構成によれば、基板テーブルＷＴおよび／またはパターニングデバイステーブルＭＴが、設定値プロファイルを介して移動させるように配置されている。変位デバイス１０ａまたは１０ｂが、それぞれフィードフォワード制御システム１２によって与えられる制御信号の制御の下に基板テーブルＷＴまたはパターニングデバイステーブルＭＴを移動するために設けられている。設定値プロファイルは、外部コンピュータなど入力デバイスでよいデバイス１８または記憶デバイスを介して入力される。ｉ）一連の該当するターゲット時間内にくまなく移動させるべき基板テーブルＷＴおよび／またはパターニングデバイステーブルＭＴのための、複数のターゲット状態（例えば、位置、速度および／または加速度）からなる設定値プロファイルと、ｉｉ）記憶デバイス１６によって与えられるフィードフォワードデータと、ｉｉｉ）測定デバイス１４によって与えられる基板テーブルおよび／またはパターニングデバイステーブル状態データ（例えば、位置、速度および／または加速度）とに基づいて、フィードフォワード制御システムから変位デバイスに与えられる制御信号が、所望の移動を達成するように適合される。前述したように、フィードフォワード制御システム１２によって用いられるフィードフォワードデータは、２つの成分、一般に特定の設定値プロファイルに依存しない特定のシステム知識に基づく成分と、反復学習データなど通常先行測定から出てくる設定値プロファイルに依存する成分とを含んでよい。

[0044] この実施形態によれば、フィードフォワード制御システム１２は、記憶デバイス１６内に蓄積されたフィードフォワードデータのライブラリ内でエントリに一致する、設定値プロファイルの時間区分を識別するように構成された信号発生部分（つまり信号発生器）を含む。そのような時間区分が検出された場合、フィードフォワードデータのライブラリ内で一致するエントリが抜き出され、フィードフォワード制御システムによって設定値プロファイルの同じ区分に該当する変位デバイス１０ａ／１０ｂ用の制御信号を引き出すのに用いられる。例えば図２に図示された設定値プロファイルを参照すると、記憶デバイス１６は、一定加速度段階と一定減速度段階とを表わす時間区分２と時間区分６用のフィードフォワードデータのライブラリエントリを含むように配置できる。これらの特定の時間区分の間、フィードフォワード制御システムはライブラリから抜き出された該当するフィードフォワードデータ区分に基づいて動作することになる。同じ２つのライブラリ区分が、新しいフィードフォワードデータを引き出す必要もなく、長かったり短かったりする一定速度部分４を有する設定値プロファイルのためにフィードフォワードデータとして効果的に用いられてよい。

[0045] 図４は、フィードフォワード制御システム１２がどのように構成され、動作するとよいのかをさらに詳細に図示している。この実施形態によると、信号発生部分（つまり信号発生器）２０が設けられ設定値プロファイルデバイス１８から設定値プロファイルを含む入力３８を受け取り、フィードフォワードデータのライブラリを含む記憶デバイス１６に接続されている。信号発生部分（つまり信号発生器）２０は、トリガ検出システム２２を含み、それはフィードフォワードデータのライブラリ内の一致するエントリに設定値プロファイルの区分を検出する。この動作は、例えば、設定値プロファイル区分の特性形状の認識に基づいて実行されるか、設定値プロファイル中に計画的に挿入されたトリガを認識する、例えば、フィードフォワードデータのライブラリ内の一致するエントリを蓄積しようとしている設定値プロファイルの区分のスタートを識別することによって動作可能である。例えば、２つのフィードフォワードテーブルＩおよびＩＩが、設定値プロファイル内の加速度トリガポイントによって順にＩ、−Ｉ、ＩＩ、−ＩＩをトリガして用いられてもよい。さらに一般的に、設定値プロファイルが、時間軸に関して定義されている場合は、時間軸上のどの点も潜在的トリガに利用されてよい。一致する区分がトリガ検出システム２２によって検出されると、入力デバイス２４は、ライブラリからフィードフォワード信号３０中へエントリを挿入するように構成されている。所与の設定値プロファイルを、すべてフィードフォワードデータのライブラリ内に含まれる要素から形成することができる場合は、フィードフォワード制御システム１２はフィードフォワード信号３０を設定値プロファイルの処理をする間、ほぼ連続的に入力することが可能である。他の場合には、フィードフォワード信号３０は間歇的に供給されることになる。

[0046] 残りの態様の制御スキームは以下のとおりである。合流点３２で、設定値プロファイルデバイス１８からの設定値プロファイル信号は、移動すべき構成要素の測定された位置信号（図３の実施形態の場合ではこの信号は測定デバイス１４の１つまたは両方によってもたらされることになる）と比較され、誤差信号３４は制御器２８にフォワード入力される。このフィードバック制御は、常にある程度は存在する非反復外乱を明らかにすることが望ましい。やはり制御器２８は、適用された設定値フィードフォワード内の任意の不整合（フィードフォワード信号３０が、正確に引き出されると、不整合は生じないことになる−以下を参照のこと）を明らかにする。制御器２８からの出力は、本発明の実施形態では、例えば基板テーブルおよび付随構成要素の質量など問題のシステムの既知の物理的特性に基づく慣性フィードフォワードを表わすフィードフォワード信号３６と、信号発生部分（つまり信号発生器）２０からのフィードフォワード信号３０とに加えられる。合成信号は、変位デバイス１０ａ／１０ｂに渡され、それらが移動させた構成要素の位置ｘ、速度ｖおよび／または加速度ａに変化をもたらす。

[0047] 本発明の一実施形態によれば、記憶デバイス１６に蓄積されたフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリは、誤差信号３４に基づいた反復学習制御アルゴリズムに基づいて引き出されてよい。

[0048] アルゴリズムは図５のブロック線図に図示されており、ここで、ｅ_ｙ（ｋ）は、ｋ番目の反復に対し、ｅ_ｙ（０）＝ｅ_ｙ０でｎサンプル誤差コロン（ｃｏｌｏｎ）（特定のサンプリング周波数、例えば５ｋＨｚでサンプリングしたデータポイントの配列）を表わし、Ｆ_ｉｌｃ（ｋ）は、Ｆ_ｉｌｃ（０）＝０でｎサンプルコロンの学習制御力（ｆｏｒｃｅ）を表わし、ｚ^−１がｚ変換表示の一サンプル時間遅延、Ｉがユニタリ行列、およびＳｐが閉ループプロセス感度ダイナミクスを表わすいわゆるテプリッツ行列として、Ｌは学習利得行列（誤差ｅ_ｙ（ｋ）の非線形関数であることがある）を表わす。基本的にＳｐは閉ループ誤差への力の影響を記述し、Ｌは学習利得、つまりこの誤差を減少させるのに使用される利得、およびｚ^−１Ｉは、作成されるべきフィードフォワード信号を更新するのに必要とされる更新メカニズムの一部である。今、そのアルゴリズムは以下のように働く。学習プロファイルの間に集められた誤差の配列をはじめとして第１実行では、フィードフォワード力の配列は、誤差配列を学習利得行列Ｌに乗じることによって計算される。第２実行では、同じ学習プロファイルが適用されるが、今度は第１実行フィードフォワード力と併せて、同期させた方法でシステムに適用される。これは、一般に、前より小さい誤差を生じるが、Ｌの利得が有限であることにより誤差はゼロに等しくはならないことになる。したがって生じた誤差を再びＬに乗じると、フィードフォワード力の既存の配列に加算されることになるフィードフォワード力の付加的配列を得る。フィードフォワード力の適合された配列は、第３実行でシステムに適用される（再び同じ学習プロファイルの下で）、等である。この手順が、結果として生じた誤差配列か、適用されたフィードフォワード力の配列が十分収束した状態で、実行毎に繰り返される。

[0049] この実施形態によれば、基本要素を形成する部分に分解可能である参照設定値プロファイルが、学習設計によって処理される必要がある別の設定値プロファイルのために選択される。図６の実施例では、そのような参照プロファイルが約−１５０ｍｍと約＋１５０ｍｍの間の前進および後退動作によって表わされている。図では、曲線４０が時間の関数としての位置を表わす。加速度が、その定率増加領域４４、一定の平坦域４６および定率減少領域４８を含んで、パルスまたはハブ４２として与えられる。対応する負の加速度パルス５０が、ストロークの終端でゼロに戻る速度を生じる。このプロファイルに対して、基本的に２つの誤差領域、すなわち、その間ずっと正の一定速度である領域５２と、その間ずっと負の一定速度である領域（図示されていない）とが注目に値し、これらの領域では特に誤差を小さく保つことが望ましい。これは、特にリソグラフィ適用例では事実で、一定速度領域は最高品質の露光が実行可能である場合がよくあるからである。本実施例に対し、参照プロファイルはこれら２つの部分に分解される。これらの部分はそれぞれ学習したフィードフォワードデータを引き出すために学習アルゴリズムにかけられる。両方の学習したフィードフォワードデータ区分は別々の表に蓄積され、後でシステムに適用される前に同期させることができる。フィードフォワードデータは、学習の間に得られるのと正確に同じ方法で、加速度（設定値）プロファイルと同期させる、一般に、生成されたフィードフォワードデータによって示される補正力は、それらデータが補正すべき誤差に整合しているはずである。

[0050] 図７は、正の変位によって特徴づけられるストローク（つまり第１正加速度ハブ６０のスタートから第１負加速度ハブ６２のエンドまで）に対する１つと、負の変位によって特徴づけられるストローク（つまり第２負加速度ハブ６４のスタートから第２正加速度ハブ６６のエンドまで）に対する１つとの、２つの学習フィードフォワードデータ区分を用いた結果を図示している。一番上の図では、学習したフィードフォワードデータ区分が、実際に学習に用いられた参照設定値プロファイル（約−１５０ｍｍから約１５０ｍｍまでと約−１５０ｍｍへの戻りと）に適用されている。第１負加速度ハブ６２まで誤差（実線７０）は、学習前の誤差（破線７２）と比べて実際にゼロであることがわかる。第２負加速度ハブ６４のスタート時点、つまり２つの異なるフィードフォワードデータ区分の間の転換部で小さな転換現象が認められる。この現象の他には、学習した力がもはや加えられない、つまり最後の加速度ハブ６６のスタートの時点まで誤差は実際にゼロのままである。

[0051] 図７の中間のグラフでは、２度学習フィードフォワードデータ区分が、部分的に、つまり約−１２５ｍｍと約１２５ｍｍとの間のより短いプロファイル、第１試行プロファイルに適用されている。参照設定値プロファイル（実線７０）から出てくる学習したデータを用いている誤差と学習する前の誤差（破線７２）との間の相異によって、整定時間内にかなりの改善が得られてよいことがわかる。すなわち、加速度プロファイル内のスムースでない転換によって引き起こされた誤差信号中の大きなピークが、異なるプロファイルに一致する２つの異なるフィードフォワードデータ区分から作成された学習した信号を適用した後で、除かれている。転換時の現象を、もはや誤差信号中のノイズとして認めることができないことに留意されたい。実際に、減速度ハブの多少任意の点で異なる学習表の間で転換を選択することによって、原理的に転換時の現象が、加速度プロファイルのその部分、リソグラフィシステムにおける実現性能に直接関係しない部分で生じる（これは、一般に、正または負のストローク中の一定速度の領域の間で結像が実行されると言えるので、これが、その場合であれば、一定速度段階の間で誤差が改善されている限り、誤差が加速度、減速度の段階または方向変更の間に悪化しても重大ではない）。このため、一定速度の領域のスタート近くに転換を置くことを避けるのが望ましいことになる。図７の一番下のグラフでは、複数のフィードフォワードデータ区分のライブラリを用いて設定値の変動を処理できることが、約−１００ｍｍと約１００ｍｍとの間の第２試行プロファイルに対して図示されている。別個に学習することのできる共通の特徴を参照プロファイルが共有するという想定のもとに、設定値の変動が効果的に処理できるというのが結論である。

[0052] 別の実施形態では、全加速度段階が用いられ、引き続いて学習のために蓄積される代わりに、単に、ジャーク／デジャーク段階と該当する一定速度領域の一部とが用いられる。ジャーク段階、つまり学習したフィードフォワードデータのライブラリ内の第１エントリに関して、これは図８に図示されている。上のグラフは時間に対する誤差のプロットを示しており、細い実線８０が、学習前の誤差を表わし、太い実線８２が学習したフィードフォワードデータを用いて達成された（改善した）誤差を表わす。下のグラフは時間と共に、学習したフィードフォワードデータの変動（補正「力」とも呼ばれる）を図示している。転換点８４以降、学習したフィードフォワードデータは利用できず、上のグラフ中の誤差曲線８０と８２とは、その後、互いの上にあることがわかる。この実施形態は、単にジャーク／デジャーク段階が検討され、その間に一定加速度段階はないので速度の変動を処理することができる（したがって、その段階は、ジャーク／デジャーク段階に基づいてフィードフォワードデータ区分に依然適用され、長くも、短くも為し得る）。

[0053] 前述したように、本発明の実施形態は、レチクルステージまたは基板テーブルの制御のようなリソグラフィ動作システムの分野に応用されてよい。システムは、電子顕微鏡イメージング用ステージ、レーザカット用ＭａｇＬｅｖステージ、またはもっと全体的に見て反復動作システムに使用されてもよい。他の分野の応用には、例えば、かねてから反復学習制御スキームが導入されているＵＨＰランプ制御を含む。

[0054] 本明細書では、ＩＣ製造でのリソグラフィ装置の使用に対し特定の参照が為されてよいが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス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など他の適用分野を有することができることを理解されたい。そのような代替の適用分野の文脈においては、本明細書で用語「ウェーハ」または「ダイ」の使用はいずれもより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義と見なされてよいことを、当業者は理解するであろう。ここで呼ぶ基板は、露光前にまたはその後に、例えばトラック（ｔｒａｃｋ）（一般的に基板にレジスト層を付け、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されることがある。適用可能である場合には、本発明の開示はそのようなおよび他の基板処理ツールに適用されることがある。さらに、基板は２回以上、例えば多層ＩＣを生成するために処理され、したがって本明細書で使用される用語、基板は、既に複数の処理された層を含む基板を指すこともある。

[0055] 特定の参照が、光リソグラフィの文脈で、本発明の実施形態の使用について上で為されたかもしれないが、本発明は他の適用分野、例えばインプリントリソグラフィに使用されることがあり、また文脈が許せば光リソグラフィに限られないことも理解されるであろう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に生成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に供給されたレジスト層内に押し付けられ、基板上のレジストは電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを加えることによって硬化させられることになる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、そこにパターンを残してレジストから取り外される。

[0056] 本明細書で使用される用語「放射」および「ビーム」は、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームと同様に紫外（ＵＶ）放射（例えば、それぞれ３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、あるいは約これらの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍ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。

[0057] 用語「レンズ」は、文脈が許せば、屈折式、反射式、磁気的、電磁気的および静電的光学構成要素を含む任意の１つまたは様々な種類の光学構成要素の組合せを指すことがある。

[0058] 本発明の特定の実施形態が前述されてきたが、本発明は説明したのとは別のやり方で実施されることがあることを理解されるであろう。例えば、本発明は、前記の開示した方法を記述する機械読取可能な１つまたは複数のシーケンスの命令を含むコンピュータプログラム、あるいはそうしたコンピュータプログラムが中に記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形をとることがある。

[0059] 前述の説明は、例示を意図したものであって、限定するものでない。したがって、別に詳述される特許請求の範囲を逸脱することなく、説明したように本発明に対して変更形態が為され得ることは当業者には明らかであろう。

[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の図である。 [0015]加速度プロファイルの観点で定義された設定値プロファイルを示す図である。 [0015]速度プロファイルの観点で定義された設定値プロファイルを示す図である。 [0015]位置プロファイルの観点で定義された設定値プロファイルを示す図である。 [0016]本発明の一実施形態による信号発生部分とフィードフォワード制御システムとを備えるリソグラフィ装置を表す図である。 [0017]本発明の一実施形態による記憶デバイス、信号発生部分およびフィードフォワード制御システムを示すブロック線図である。 [0018]反復学習の制御アルゴリズムを示すブロック線図である。 [0019]設定値プロファイルと一般的な対応する誤差信号とを示す図である。 [0020]２度学習したフィードフォワード表を用いたフィードフォワード制御システムの結果もたらされた誤差信号を示す図である。 [0021]ジャーク／デジャーク（ｄｊｅｒｋ）フェーズに相当するフィードフォワードデータ区分と一定速度領域に相当する部分とを用いたフィードフォワード制御システムの結果もたらされた誤差信号を示す図である。

Claims (13)

1. 構成要素の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルによって前記構成要素を移動するように構成され、前記複数の各ターゲット状態が該当する連続のターゲット時間の１つで実質的に達成されるシステムであって、
   前記設定値プロファイルに従って前記構成要素を移動するように構成された変位デバイスと、
   フィードフォワードデータのライブラリを含むデータ記憶デバイスと、
   （ａ）フィードフォワードデータの前記ライブラリ内のエントリに一致する前記設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、（ｂ）フィードフォワード信号を作成するために前記エントリにアクセスするように構成された信号発生器と、
   前記信号発生器によって作成された前記フィードフォワード信号に基づいて前記変位デバイスを制御するように構成されたフィードフォワード制御システムと、
   を備えるシステム。
2. 前記複数のターゲット状態が、前記構成要素の少なくとも１つのターゲット位置と、前記構成要素のターゲット速度と、前記構成要素のターゲット加速度とを含む、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記信号発生器が、
   前記フィードフォワードデータ内のライブラリのエントリに一致する前記設定値プロファイルの区分を検出するように構成されたトリガ検出システムと、
   前記トリガ検出システムによって一致する区分が検出された場合、前記エントリを前記フィードフォワード信号内に挿入するように構成された入力デバイスと、
   を備える請求項１に記載のシステム。
4. 前記ライブラリ内の前記エントリが、設定値プロファイル区分の以下の種類の少なくとも１つに対するフィードフォワードデータ、すなわち一定速度プロファイル、一定加速度プロファイル、一定減速度プロファイル、ジャーク段階、およびデジャーク段階を含み、プロファイルが時間に関する位置の高次微分の有限値である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記ライブラリ内の前記エントリの少なくとも１つのサブセットが、先立つキャリブレーション測定に基づく、
   請求項１に記載のシステム。
6. 前記キャリブレーション測定が反復学習されたデータを含む、
   請求項５に記載のシステム。
7. パターンをパターニングデバイスから基板上に投影するように配置されたリソグラフィ投影装置であって、
   （ａ）前記パターニングデバイスを保持するように構成された可動支持具と、
   （ｂ）前記可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルに従って前記可動支持具を移動するように構成され、前記複数のターゲット状態のそれぞれが、該当する連続のターゲット時間の１つで実質的に達成されるシステムであって、
   （ｉ）前記設定値プロファイルに従って前記可動支持具を移動するように構成された変位デバイスと、
   （ｉｉ）フィードフォワードデータのライブラリを含むデータ記憶デバイスと、
   （ｉｉｉ）（１）フィードフォワードデータの前記ライブラリ内のエントリに一致する前記設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、（２）フィードフォワード信号を作成するために前記エントリにアクセスするように構成された信号発生器と、
   （ｉｖ）前記信号発生器によって作成された前記フィードフォワード信号に基づいて前記変位デバイスを制御するように構成されたフィードフォワード制御システムと、を含むシステムと、
   を備えるリソグラフィ投影装置。
8. パターンをパターニングデバイスから基板上に投影するように配置されたリソグラフィ投影装置であって、
   （ａ）前記基板を保持するように構成された可動支持具と、
   （ｂ）前記可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルに従って前記可動支持具を移動するように構成され、前記複数のターゲット状態のそれぞれが、該当する連続のターゲット時間の１つで実質的に達成されるシステムであって、
   （ｉ）前記設定値プロファイルに従って前記可動支持具を移動するように構成された変位デバイスと、
   （ｉｉ）フィードフォワードデータのライブラリを含むデータ記憶デバイスと、
   （ｉｉｉ）（１）フィードフォワードデータの前記ライブラリ内のエントリに一致する前記設定値プロファイルの複数の時間区分を識別し、（２）フィードフォワード信号を作成するために前記エントリにアクセスするように構成された信号発生器と、
   （ｉｖ）前記信号発生器によって作成された前記フィードフォワード信号に基づいて前記変位デバイスを制御するように構成されたフィードフォワード制御システムと、
   を含むシステムと、
   を備えるリソグラフィ投影装置。
9. 該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき構成要素の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルに従って前記構成要素を移動する方法であって、
   前記設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較するステップと、
   前記ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、
   前記識別された時間区分に対する前記フィードフォワードデータを抜き出すステップと、
   前記抜き出されたフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、
   前記フィードフォワード信号に基づいて前記設定値プロファイルに従って前記構成要素の移動を制御するステップと、
   を含む方法。
10. 前記ライブラリ内の前記エントリの少なくとも１つのサブセットが、先立つキャリブレーション測定に基づく、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記キャリブレーション測定が、
    フィードフォワード信号を用いて設定値プロファイル時間区分に従って前記構成要素を移動するステップと、
    前記移動の間に前記構成要素の状態を測定し、かつ前記測定された状態と前記設定値プロファイルによって定義された前記構成要素の該当するターゲット状態との間の相異を決定するステップと、
    前記相異に従って前記フィードフォワード信号を改良するステップと、
    前記相異がターゲットしきい値より小さくなるまで前記移動、測定および改良を反復するステップと、
    前記関連した設定値プロファイル時間区分に対応してフィードフォワードデータの前記ライブラリ内に前記改良したフィードフォワード信号を蓄積するステップと、
    によって得られる請求項１０に記載の方法。
12. （ａ）パターンをパターニングデバイスから基板上に投影するステップと、
    （ｂ）該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルに従って前記パターニングデバイスを保持するように構成された前記可能支持具を移動するステップであって、
    （ｉ）前記設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較するステップと、
    （ｉｉ）前記ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、
    （ｉｉｉ）前記識別された時間区分に対する前記フィードフォワードデータを抜き出すステップと、
    （ｉｖ）前記抜き出されたフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、
    （ｖ）前記フィードフォワード信号に基づいて前記設定値プロファイルに従って前記可動支持具の移動を制御するステップと、
    を含む移動ステップと、
    を備えるデバイス製造方法。
13. （ａ）パターンをパターニングデバイスから基板上に投影するステップと、
    （ｂ）該当する連続のターゲット時間の１つでそれぞれ実質的に達成されるべき可動支持具の複数のターゲット状態を含む設定値プロファイルに従って前記基板を保持するように構成された前記可動支持具を移動するステップであって、
    （ｉ）前記設定値プロファイルの複数の時間区分とフィードフォワードデータのライブラリ内のエントリを比較するステップと、
    （ｉｉ）前記ライブラリ内にあるフィードフォワードデータに対する時間区分を識別するステップと、
    （ｉｉｉ）前記識別された時間区分に対する前記フィードフォワードデータを抜き出すステップと、
    （ｉｖ）前記抜き出されたフィードフォワードデータを用いてフィードフォワード信号の少なくとも一部を作成するステップと、
    （ｖ）前記フィードフォワード信号に基づいて前記設定値プロファイルに従って前記可動支持具の移動を制御するステップと、
    を含む移動ステップと、
    を備えるデバイス製造方法。