JP2007258695A - リソグラフィ装置、リソグラフィ装置のコンポーネントを制御する方法およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】嵩張らず、熱調整を必要としないリソグラフィ装置の基板支持体またはパターニングデバイスの支持体の駆動システムを提供する。
【解決手段】コンポーネント１１は、第１アクチュエータ１２によってリソグラフィ装置内の基準に対して動かされる。コンポーネント１１と反作用質量体１３との間に力を加える第２アクチュエータ１５を使用して、リソグラフィ装置内の基準に対するコンポーネント１１の位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを調節する。
【選択図】図２

Description

[0001] 本発明はリソグラフィ装置、リソグラフィ装置内のコンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを制御する方法、およびデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に付与する機械である。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。このような場合、代替的にマスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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つまたは幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターン化される網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で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、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に走査しながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] リソグラフィ装置内では、多くの可動コンポーネントが極めて高い精度で制御される。例えば、スキャナ内では、パターニングデバイスを支持する支持体および基板を支持する支持体の位置、速度および加速度を制御することが望ましい。必要とされる速度および加速度が比較的高くなることがあるので、精度の要件がますます厳密になる。十分な剛性を提供するために望ましいこのような構造の比較的大きい質量と合わせて考えると、必要とする力は大きくなり、その結果、要求される精度で駆動システムを提供することが困難になる。したがって、現在知られているシステムでは、必要な速度および加速度でリソグラフィ装置のベースフレームに対して動作可能なロングストロークステージが提供される。ショートストロークステージがロングストロークステージに装着され、基板支持体またはパターニングデバイスの支持体を支持する。ショートストロークステージは、その名前が示唆するように、制限された運動範囲を有する。しかし、基板支持体またはパターニングデバイスの支持体の位置、速度および／または加速度の精度を必要な精度レベルまで制御することが可能である。したがって、ショートストロークステージを使用して、ロングストロークステージによって導入され得る精度不足を補正する。これは、例えばコギング、モータの力係数の変動および外乱力によって引き起こされることがあり、これは例えばリソグラフィ装置内の他のコンポーネントの振動および／または基板またはパターニングデバイスの支持体へのガス供給用ケーブルまたは導管の接続によって引き起こされる。

[0004] しかし、所望の精度を提供するために、ショートストロークステージが比較的高い加速度を提供可能であることが望ましい。例えば、基板支持体のショートストロークアクチュエータは、２０ｋｇの基板支持体を最大２０ｍ／ｓ²で加速する必要があることもあり、約４００Ｎの力が必要である。その結果、ショートストロークアクチュエータは比較的嵩張り、基板支持体および他の感温性コンポーネントの熱による歪みを回避するために、多大な温度調整が必要になる。

[0005] 例えば基板支持体またはパターニングデバイスの支持体として使用することができ、それほど嵩張らず、それほど熱調整を必要としないリソグラフィ装置の駆動システムを提供することが望ましい。

[0006] 本発明の一実施形態によると、リソグラフィ装置内の基準に対して動くように構成されたコンポーネントと、リソグラフィ装置内の基準に対してコンポーネントを動かすように構成された第１アクチュエータと、反作用質量体と、コンポーネントと反作用質量体の間に少なくとも１つの力を加えるように構成された第２アクチュエータと、第２アクチュエータによってコンポーネントに加えられる反力が、リソグラフィ装置内の基準に対するコンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを調節できるように、第２アクチュエータを制御するよう構成された制御装置とを含むリソグラフィ装置が提供される。

[0007] 本発明の一実施形態によると、リソグラフィ装置内の基準に対するリソグラフィ装置のコンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを制御する方法であって、リソグラフィ装置内の基準に対してコンポーネントを動かすために第１アクチュエータを使用し、リソグラフィ装置内の基準に対するコンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを調節するために、コンポーネントと反作用質量体との間に力を加えるよう構成された第２アクチュエータによって発生した反力を使用することを含む方法が提供される。

[0008] 本発明の一実施形態によると、パターンをパターニングデバイスから基板に転写することを含むデバイス製造方法が提供され、そこでは、パターニングデバイスを支持するように構成された支持体および基板を支持するように構成された支持体のうち少なくとも１つの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つが、上述の方法によって制御される。

[0009] 本発明の一実施形態では、パターンをパターニングデバイスから基板へと転写し、パターニングデバイスを支持するように構成された支持体および基板を支持するように構成された支持体のうち少なくとも１つの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを制御することを含み、前記制御することが、基準に対して少なくとも１つの支持体を動かすために第１アクチュエータを使用し、基準に対する少なくとも１つの支持体の位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを調節するために、少なくとも１つの支持体と反作用質量体との間に力を加えるように構成された第２アクチュエータによって発生した反力を使用することを含むデバイス製造方法が提供される。

[0010] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応するコンポーネントを示している。

[0015] 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したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）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、特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体（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、特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、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）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0016] 照明システムは、放射の誘導、成形、または制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、またはその任意の組合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0017] 支持構造体は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を支えている。マスク支持構造体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式または可動式でよい。支持構造体は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義とみなすことができる。

[0018] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。

[0019] パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。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パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、Alternating位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0020] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、または液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システム、またはその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義とみなされる。

[0021] ここに示している装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する）。

[0022] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ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）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つまたは複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0023] 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充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に使用してもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造体を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。

[0024] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0025] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側および／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）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0026] 放射ビームＢは、支持構造体（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持された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によってパターン化される。放射ビームＢはマスクＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システム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）を使用して、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決めデバイス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）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、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使用して実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0027] 図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。

[0028] １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0029] ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。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）および像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。

[0030] ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動またはスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、またはスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプ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使用するマスクなしリソグラフィに容易に利用できる。

[0031] 上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも利用できる。

[0032] 図２は、本発明の一実施形態を示す。図示のように、リソグラフィ装置はベースフレーム１０および可動コンポーネント１１を含む。可動コンポーネント１１は、例えば基板支持体またはパターニングデバイスの支持体でよい。しかし、本発明はこの用法に制限されるものではないことを認識されたい。

[0033] 図示のように、アクチュエータ１２はベースフレーム１０に対してコンポーネント１１を動かす。また、例えば基準計測フレーム１８などの別個のフレームが設けられ、基準計測フレーム１８はベースフレーム１０から動的に隔離されるように、例えば低剛性支持体１９などによってベースフレーム１０へと装着することができる。このような配置構成では、コンポーネント１１、およびリソグラフィ装置の他のコンポーネントの位置、速度および／または加速度を、基準計測フレーム１８に対して測定し、制御することができる。別個の基準計測フレーム１８を設け、ベースフレーム１０を反作用フレームとして使用することにより、位置制御の精度を改善することができる。他のコンポーネントの反力によって引き起こされる振動が、コンポーネント１１の位置の正確さに影響しないからである。本発明のこれらの実施形態は、このような配置構成に制限されず、コンポーネント１１の位置、速度および／または加速度をベースフレーム１０に対して直接測定できることを認識されたい。同様に、ベースフレーム１０から動的に隔離され、計測基準フレーム１８から分離した別個の反作用フレームも設けることができる。

[0034] アクチュエータ１２が設けられ、アクチュエータ１２は基準計測フレーム１８に対してコンポーネント１１を動かすように構成される。アクチュエータ１２は、コンポーネント１１を任意の必要な位置へと動かすのに十分な作業範囲を提供するように構成される。アクチュエータ１２は、１つの直線方向で基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を制御するように構成することができる。あるいは、アクチュエータ１２は、一平面内で例えば２つの直交方向に独立的に基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を調節するように構成することができる。さらなる代替方法として、アクチュエータ１２は、３次元空間内の任意の位置で基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を調節するように構成することができる。アクチュエータ１２は、基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の回転位置を制御することができるように、アクチュエータ１２を構成することができ、概してアクチュエータ１２は、任意の直線方向および任意の軸線を中心とする回転方向にて最大６自由度の系まで基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を調節するように構成できることをさらに認識されたい。

[0035] 図示のように、リソグラフィ装置はさらに、コンポーネント１１に取り付けられた反作用質量体１３を含む。図示のように、反作用質量体１３は、低剛性支持体１４によってコンポーネント１１に取り付けることができる。例えば、反作用質量体１３は、１つまたは複数のばねまたは他の弾性装置で装着することができる。第２アクチュエータ１５が設けられ、第２アクチュエータ１５はコンポーネント１１と反作用質量体１３の間に力を加えるように構成される。したがって、第２アクチュエータ１５によってコンポーネント１１に補正力を加えることができ、これは反作用質量体１３に等しいが反対の反力を与える。反作用質量体１３は、別個の低剛性支持体１４を必要とせずに、第２アクチュエータ１５によってコンポーネント１１に直接取り付けることができることを認識されたい。

[0036] 第２アクチュエータ１５は、第１アクチュエータ１２が基準計測フレーム１８に対してコンポーネント１１の位置を調節できる方向に対応する反力を、コンポーネント１１に提供するように構成することができる。同様に、第２アクチュエータ１５は、第１アクチュエータ１２がコンポーネント１１の角位置を制御できる範囲の角方向に対応するトルクをコンポーネント１１に加えられるように構成することができる。概して、第２アクチュエータ１５は、第１アクチュエータが基準計測フレーム１８に対してコンポーネント１１の位置を制御できる直線方向および角方向の全部に対応する反力およびトルクを加えることができるように構成することができる。しかし、第２アクチュエータ１５は、第１アクチュエータ１２の制御方向の幾つかに対応する力またはトルクを加えないように構成してもよい。これは、例えば第１アクチュエータ１２自身が、これらの方向でコンポーネント１１の位置を十分正確に制御するように構成された場合である。代替的または追加的に、第２アクチュエータ１５は、第１アクチュエータ１２がコンポーネント１１の位置を制御することができない方向に対応する力またはトルクを加えられるように構成することができる。これは、例えばこれらの方向で基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を高い精度で制御することが望ましいが、必要とされる運動範囲が非常に小さく、特にアクチュエータ１２によって提供される基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の運動範囲内であるが、それによって精度よく制御されない場合である。

[0037] 図２に示すように、制御装置１６が設けられ、制御装置１６は基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置、速度および加速度を制御するために第１アクチュエータ１２を制御する。制御装置１６はさらに、コンポーネント１１に補正力を提供するために第２アクチュエータ１５を制御する。したがって、コンポーネント１１の位置、速度および加速度は、コンポーネント１１の必要な運動範囲を提供する第１アクチュエータ１２によってほぼ制御することができるが、基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置、速度および／または加速度に必要な精度は、第２アクチュエータ１５および反作用質量体１３とコンポーネント１１との相互作用によって提供される。したがって、ロングストロークステージとショートストロークステージとの従来から知られている組合せと同等の運動範囲を有し、同等の正確さがあるが、はるかに質量が少なく、散逸されるべき熱の発生量が非常に少ないシステムを提供することが可能である。例えば、システムを、約２０ｋｇの質量を有する基板支持体に付与することができる。この場合、反作用質量体は、例えば５０ｇでよく、この場合、十分な正確さを提供するために第２アクチュエータ１５によって加える必要がある力の大きさは０．５Ｎである。比較すると、上記で検討したように、従来のシステムのショートストロークアクチュエータによって発生させる必要がある力の大きさは、約４００Ｎである。本発明の実施形態の第２アクチュエータ１５によって発生する力、したがって質量および熱は、従来のシステムのショートストロークアクチュエータよりはるかに小さいことが認識される。

[0038] 本実施形態は、第１アクチュエータ１２および第２アクチュエータ１５の両方を制御する１つの制御装置１６を有するものとして説明されているが、各アクチュエータが別個の制御システムを備えてもよいことを認識されたい。同様に、制御装置１６の機能を、リソグラフィ装置の制御システムの残りの部分と統合するか、別個のシステムとして提供してもよい。

[0039] 基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置、速度および／または加速度を制御するために、制御装置１６は第２アクチュエータ１５によって発生する力を（適宜、幾つかの方向で）求める。図２に示した実施形態の構成では、制御装置は、第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１に加えられる力を測定する力センサ１７を使用して、これを求める。これで制御装置１６は、コンポーネント１１が意図した通りに動作することになる所望の加速度を提供するためにコンポーネント１１に加えるべき所望の力と、力センサ１７によって測定した通りの実際の力との差を求めることができる。次に、第２アクチュエータ１５を反作用質量体１３と組み合わせて使用し、この差を付与することができる。このような構成は、例えば第１アクチュエータ１２の不正確さによって引き起こされる誤差を最小限に抑えるために使用することができ、これは例えば所望の力に対して発生した力の反応速度を制限するモータのコギング、モータの力係数の変動および帯域幅の制限によって引き起こされる誤差である。

[0040] 力センサ１７は、例えば圧縮された場合に電気信号を発生する圧電コンポーネントから形成することができる。あるいは、例えば力センサ１７は第１アクチュエータ１２とコンポーネント１１の間の継手に装着した歪みゲージから形成することができる。しかし、第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１に加えられる力を測定するように構成された任意の適切な装置を使用することができる。

[0041] 第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１を加速する間に反作用質量体１３とコンポーネント１１の間に適切な離隔距離を維持するために、制御装置１６は、第２アクチュエータ１５を使用してコンポーネント１１と同じ加速度で反作用質量体１３を加速するために必要な力を求めることができる。例えば、これは加速度に反作用質量体１３の既知の質量をかけて単純に求めることができる。したがって、制御装置１６は、コンポーネント１１と同じ率で反作用質量体１３を加速するために必要な力と、コンポーネント１１の位置、速度および／または加速度を補正するために必要な力との合計に対応する力を、反作用質量体１３とコンポーネント１１の間に加えるように第２アクチュエータ１５を制御することができる。コンポーネント１１とほぼ同じ率で（つまり、コンポーネント１１の補正を実行するために必要な場合は同じ率で）反作用質量体１３を加速するために第２アクチュエータ１５によって加えられる力は、コンポーネント１１の加速度に影響しないことを認識されたい。この力が、第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１に加えられる力の一部によって効果的に打ち消されるからである。例えば、制御装置１６は、必要な加速度を提供するために第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１に加える必要がある力を求める場合、必要な加速度に、コンポーネント１１の質量と反作用質量体１３および第２アクチュエータ１５の質量との合計をかける。

[0042] 第１アクチュエータ１２は、例えば従来の２ストローク構成の従来のロングストロークステージなどで使用するような１つまたは複数のリニアモータの組合せでよい。あるいは、第１アクチュエータ１２は平面モータでよい。概して、コンポーネント１１の必要な運動範囲にわたって基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置を調節できれば、任意のアクチュエータシステムを使用してよいことを認識されたい。第２アクチュエータ１５は、例えば一般に音声コイル式アクチュエータと呼ばれるローレンツアクチュエータでよい。しかし、第２アクチュエータ１５は、圧電アクチュエータ、リラクタンスアクチュエータ、空気式アクチュエータまたは上記で検討したアクチュエータの任意の組合せなど、任意の都合の良い形態のアクチュエータでよい。概して、第１アクチュエータ１２の精度が高いほど、第２アクチュエータ１５に必要な運動範囲が小さくなることが認識される。第２アクチュエータ１５に必要な範囲は、第１アクチュエータ１２の位置の不正確さに、コンポーネント１１の質量と反作用質量体１３の質量との比率をかけた値にほぼ等しくてよい。

[0043] 上記で検討した構成は、例えば基板支持体またはパターニングデバイスの支持体のショートストロークステージの必要性をなくすために使用することができるが、この構成は、本発明の実施形態により２段階駆動システムとの組合せで使用できることを認識されたい。例えば、上記で検討した構成は、精度を改善したり、コンポーネント１１に装着するショートストロークステージの必要性を軽減したり、このようなショートストロークステージに可能な精度を改善したりした状態で、ロングストロークステージとして使用することができる。同様に、上記で検討した構成は、精度を改善したショートストロークステージを提供するために使用することができ、この場合、図２にて１０とマークされたコンポーネントはロングストロークステージとなる。

[0044] 図３は、本発明のある実施形態による構成を示す。図３の実施形態の多くは図２の実施形態と同じであるので、その説明は繰り返さない。特に、図２の実施形態に関して上記で検討した変形も、図３の実施形態に等しく当てはまることを認識されたい。

[0045] 図２の実施形態と図３の実施形態との違いは、図２の力センサ１７が、コンポーネント１１に装着した加速度計２０に置換されていることである。図２の力センサ１７と図３の加速度計２０の両方を使用する組合せの構成を提供できることを認識されたい。

[0046] 図３の実施形態では、制御装置１６は加速度計２０の出力から、第２アクチュエータ１５によってコンポーネント１１に付与すべき補正された力を求める。特に、制御装置１６はコンポーネント１１によって加えられる実際の力を求めるために、コンポーネント１１の加速度の測定値およびコンポーネント１１の既知の質量を使用することができる。したがって、制御装置１６は、コンポーネント１１に加えられる実際の力と、第１アクチュエータ１２によってコンポーネント１１に加えるよう意図された力との差を求めることができる。その後、図２の実施形態に関して以上で説明した方法で、制御装置１６は第２アクチュエータ１５を使用し、所望の補正力を加えることができる。このような構成は、以上で検討したように第１アクチュエータ１２の不正確さ、さらにリソグラフィ装置の他のコンポーネントからコンポーネント１１に伝達される振動などの、コンポーネント１１に加えられるような外力および／または例えばガス供給のためにコンポーネント１１に接続されるケーブルまたは導管などによって動作するにつれ、コンポーネント１１に加えられるような力によって導入された誤差を補償することができる。

[0047] あるいは、制御装置１６は、加速度計２０によって測定されたコンポーネント１１の加速度を、コンポーネント１１の望ましい加速度プロフィールと直接比較することができる。これで、所望の加速度と実際の加速度との差を使用して、加速度の差を最小限に抑えるために第２アクチュエータ１５によって加えるべき力を求めることができる。

[0048] 必要な正確さを有する任意の従来の加速度計を使用してよい。例えば、加速度計は、圧電素子に装着した小さい質量体から形成することができる。

[0049] 図４は、本発明の一実施形態による構成を示す。図３の実施形態と同様に、図４の実施形態の多くは図２の実施形態に対応するので、違いのみを検討する。この場合も、第１および第２の実施形態に当てはまる変形は、第３の実施形態にも当てはまる。

[0050] 図４の実施形態では、図２の実施形態の力センサ１７および図３の実施形態の加速度計２０が位置センサ３０によって置換されている。しかし、図４の実施形態による位置センサ３０を、図２の実施形態の力センサ１７および図３の実施形態の加速度計２０のうち一方または両方と組み合わせて使用する組合せの構成を使用できることを認識されたい。

[0051] 位置センサ３０は、基準計測フレーム１８に対するコンポーネント１１の位置および変位の一方または両方を測定するように構成される。例えば、センサ３０は干渉計またはエンコーダでよい。ベースフレーム１０に対するコンポーネント１１の位置および／または変位を連続的に監視することにより、制御装置１６はコンポーネント１１の実際の加速度を求めることができる。したがって図３の実施形態と同様に、制御装置１６は第２アクチュエータ１５によってコンポーネント１１に加えるべき力を、コンポーネント１１の所望の加速度と測定した加速度との差から直接、またはコンポーネント１１に加えるべき所望の力と測定した加速度から演繹される実際の力との差から、このように求めることができる。

[0052] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることは言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導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）、薄膜磁気ヘッドなどである。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」または「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義とみなしてよいことは、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに付与することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0053] 以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、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可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力またはその組合わせにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。

[0054] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[0055] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか、またはその組合わせを指す。

[0056] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはその内部に記憶されたこのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。

[0057] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

[0011] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 [0012] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示した図である。 [0013] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示した図である。 [0014] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示した図である。

Claims (18)

1. リソグラフィ装置内の基準に対して動くように構成されたコンポーネントと、
   リソグラフィ装置内の前記基準に対して前記コンポーネントを動かすように構成された第１アクチュエータと、
   反作用質量体と、
   前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に力を加えるように構成された第２アクチュエータと、
   前記第２アクチュエータによって前記コンポーネントに加えられる反力が、前記リソグラフィ装置内の前記基準に対する前記コンポーネントの位置、速度または加速度のうち少なくとも１つを調節できるように、前記第２アクチュエータを制御するように構成された制御装置と、
   を備えるリソグラフィ装置。
2. 前記制御装置が、前記第１アクチュエータによって前記コンポーネントに付与するように意図された力と、前記第１アクチュエータによって前記コンポーネントに付与される実際の力との差を求めて、前記第２コンポーネントに加えられる反力が前記差に対応するように、前記第２アクチュエータを制御するように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記リソグラフィ装置が、前記第１アクチュエータによって前記コンポーネントに付与される力を測定する力センサを備え、前記制御装置が、前記力センサからの出力を使用して、前記差を求める、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記リソグラフィ装置が、前記コンポーネントの加速度を測定する加速度計を備え、前記制御装置が、前記加速度計の出力を使用して前記コンポーネントに付与される前記実際の力を求め、前記実際の力に基づいて前記差を求めるように構成される、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記リソグラフィ装置が、前記コンポーネントの位置または速度のうち少なくとも一方を測定するように構成された測定システムを備え、前記制御装置が、前記測定システムの前記出力を使用して、前記コンポーネントの加速度、前記コンポーネントに付与される前記実際の力、および前記差を求めるように構成される、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記制御装置が、前記コンポーネントの意図された位置、速度または加速度のうち少なくとも１つと、前記コンポーネントの実際の位置、速度または加速度それぞれとの差を求め、前記差を減少させるために前記第２アクチュエータを制御するように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記リソグラフィ装置が、前記コンポーネントの加速度を測定するように構成された加速度計と、前記コンポーネントの位置または速度のうち少なくとも１つを測定するように構成された測定システムとのうち少なくとも１つを備え、前記制御装置が、前記加速度計または前記測定システムのうち前記少なくとも１つの出力を使用して、前記差を求めるように構成される、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記反作用質量体が低剛性支持体によって前記コンポーネントに装着される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記第２アクチュエータが、ローレンツ力アクチュエータ、圧電アクチュエータ、リラクタンスアクチュエータおよび空気式アクチュエータのうち少なくとも１つである、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記第２アクチュエータが、前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に２つまたは３つの直交方向で力を加えるように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記第２アクチュエータが、前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に少なくとも１つのトルクが発生するように、前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に力を加えるように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記第２アクチュエータが、リソグラフィ装置内の前記基準に対する前記コンポーネントの位置、速度または加速度のうち前記少なくとも１つを、６自由度で制御できるように、前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に力を加えるように構成される、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記制御装置が、（ａ）リソグラフィ装置内の前記基準に対する前記コンポーネントの位置、速度または加速度のうち前記少なくとも１つを調節するために、前記コンポーネントに付与すべき調節力と、（ｂ）前記コンポーネントと同じ全体的加速度を前記反作用質量体に提供するために必要な加速力とを求めるように構成され、前記制御装置が、前記コンポーネントと前記反作用質量体の間に加えられる力が前記調節力と前記加速力の合計であるように、前記第２アクチュエータを制御するよう構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記制御装置が前記第１アクチュエータを制御するように構成され、前記制御装置が、前記コンポーネントの加速度に、前記コンポーネント、前記第２アクチュエータおよび前記反作用質量体の質量の合計をかけることによって、前記第１アクチュエータにより前記コンポーネントに付与すべき力を求める、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
15. リソグラフィ装置内の前記基準が基準計測フレームであり、前記第１アクチュエータが、前記基準計測フレームに対して前記コンポーネントを動作させるために、前記計測基準フレームとは異なる反作用フレームと前記コンポーネントとの間に力を加えるように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
16. リソグラフィ装置内の基準に対するリソグラフィ装置のコンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを制御する方法であって、
    リソグラフィ装置内の前記基準に対して前記コンポーネントを動かすために第１アクチュエータを使用すること、および、
    リソグラフィ装置内の前記基準に対する前記コンポーネントの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを調節するために、前記コンポーネントと反作用質量体との間に力を加えるように構成された第２アクチュエータによって発生した反力を使用すること、
    を含む方法。
17. パターンをパターニングデバイスから基板へと転写すること、および、
    前記パターニングデバイスを支持するように構成された支持体と、前記基板を支持するように構成された支持体とのうち少なくとも１つの位置、速度および加速度のうち少なくとも１つを制御することを含み、前記制御することが、
    基準に対して前記少なくとも１つの支持体を動かすために第１アクチュエータを使用すること、および、
    前記基準に対する前記少なくとも１つの支持体の位置、速度または加速度のうち少なくとも１つを調節するために、前記少なくとも１つの支持体と反作用質量体との間に力を加えるように構成された第２アクチュエータによって発生した反力を使用すること、
    を含むデバイス製造方法。
18. 前記基準が前記リソグラフィ装置の基準フレームである、請求項１７に記載のデバイス製造方法。

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