JP2009010393A - 熱膨張補償を備えるステージ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャックにおける熱膨張を測定するための装置を備えた、慣用のチャックと比較して高い比剛性及び高い熱伝導率を有するチャック。高い比剛性は、より高い制御帯域幅と、改良されたスキャニング性能とを提供する。熱膨張率及びひずみが正確に測定又は予測されひいては補償されるので、高い熱伝導率は優れた位置決め精度を可能にする。
【選択図】図2
Description
本発明は、対象物をリソグラフィツールに正確に位置決めするための装置及び方法に関する。レチクル又はウェハ等の位置決めされるべき対象物は、ある物理的特性を有するチャックによって拘束される。次いで、チャックはリソグラフィツール内に正確に位置決めされる。リソグラフィツールが作動すると、制御システムは、チャックの位置及び寸法を監視し、チャックによって保持された対象物がリソグラフィツール内に正確に位置決めされるように所要の調整を行う。
最初に、本発明が使用される環境を説明することが役立つ。図1は、本発明によるチャック110が配置される環境例を示している。装置100は、スキャニングリソグラフィツールに存在するような慣用の投影光学系である。レチクルステージ101に続いて、第1のレンズグループ120と、折り返しミラー130と、第2のレンズグループ140と、ビームスプリッタ150と、波長板160と、凹面鏡170と、第3のレンズグループ180と、ウェハステージ191とが配置されている。チャック110は通常、例えばレチクル112をレチクルステージ101に保持するために又はウェハ114をウェハステージ191に保持するために使用される。チャックは、リソグラフィツール内にミラー等の他の対象物を保持及び位置決めするために使用されてもよい。さらに、本発明によるチャックは、接触式リソグラフィツール等の、投影光学系を含まないリソグラフィツール又は、この例とは実質的に異なる投影光学系の設計を有するリソグラフィツールにおいて使用されてよい。
前記のように、チャック110は、慣用のチャックと比較した場合、高い比剛性及び高い熱伝導率を有する材料から製造されている。熱効果を測定するための装置と組み合わされた場合、これらの特性は、増大した制御帯域幅及び減じられた電力消費等の利点をフォトリソグラフィツールに提供する。表1は、慣用のチャック材料と、本発明のチャック材料との複数のよく知られた材料の有用な比較を提供している。
図2は、本発明のチャック110における熱補償を測定するための典型的な装置を示している。この装置は、上に記載された物理的特性を有するチャック110の熱膨張又は収縮を測定するためにエンコーダ220,220′を使用する。
図3は、リソグラフィツールの制御システムの帯域幅又は作動周波数を増大する方法を示している。ステップ305において、上に説明したように、高い比剛性及び高い熱伝導率を有するチャックが提供される。これらの物理的特性はリソグラフィツールに利点を提供する。上に説明したように、高い比剛性はリソグラフィツールの制御システムにおける増大した帯域幅を許容するのに対し、高い熱伝導率はチャックにおける熱効果の正確な測定を許容する。
本発明の様々な実施形態が上に説明されたが、これらの実施形態は例として示されているだけであり、限定するものではないことが理解されるべきである。添付の請求項に定義されているような発明の思想及び範囲から逸脱することなく、これらの実施形態の形式及び詳細に様々な変更が加えられてよいことは当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明の広さ及び範囲は、上述の典型的な実施形態の何れによっても制限されるべきではなく、添付の請求項及びそれらの請求項の均等物に基づいてのみ定義されるべきである。
Claims (25)
- 制御システムを有するリソグラフィシステムにおいて、
ステージと、
該ステージによって支持されておりかつ、高い比剛性及び高い熱伝導率を有するチャックと、
該チャックの熱膨張を測定するための手段とが設けられており、
前記チャックが工作物又は光学素子を支持しており、これにより前記チャックを移動させることにより前記工作物又は前記光学素子も移動するようになっており、
前記高い比剛性が、制御システムのより高い周波数を可能にし、前記高い熱伝導率が、実質的に等温のチャックを提供し、該チャックの熱膨張が正確に測定又は予測されるようになっていることを特徴とする、制御システムを有するリソグラフィシステム。 - 前記チャックが、リソグラフィツールの投影光学系部分から実質的に隔離されている、請求項1記載の装置。
- 前記チャックが磁気的に安定及び位置決めされている、請求項1記載の装置。
- 前記比剛性が約90M〜150M(m/s)2である、請求項1記載の装置。
- 前記熱伝導率が、約25〜250W/mKであり、この場合、Wはワット、mはメートル、Kはケルビン温度である、請求項1記載の装置。
- 前記チャックが炭化ケイ素及びその複合物から形成されている、請求項1記載の装置。
- 前記チャックが窒化ケイ素及びその複合物から形成されている、請求項1記載の装置。
- 前記チャックが窒化アルミニウム及びその複合物から形成されている、請求項1記載の装置。
- 前記熱膨張を測定するための手段がエンコーダを含んでいる、請求項1記載の装置。
- 前記エンコーダが:
前記チャックの第1の縁部及び第2の縁部に沿って位置決めされた線形のトラックの第1の対を有しており、該トラックの第1の対が、リソグラフィツールの定置のフレームに位置決めされたエンコーダヘッドの第1の対に対応しており、前記トラックの第1の対とヘッドの第1の対とが、第1の方向での前記チャックの相対移動の少なくとも2つの独立した測定を生ぜしめるために使用され;
前記チャックの第1の縁部及び第2の縁部に沿って位置決めされた線形のトラックの第2の対を有しており、該トラックの第2の対が、前記定置のフレームに位置決めされたエンコーダヘッドの第2の対に対応しており、前記トラックの第2の対とヘッドの第2の対とが、第1の方向に対して垂直な第2の方向での前記チャックの相対移動の少なくとも2つの独立した測定を生ぜしめるために使用され;
前記チャックの相対移動の前記独立した測定を比較するための手段を有している、請求項9記載の装置。 - 前記エンコーダが:
前記チャックの第1の縁部に位置決めされた第1の線形のエンコーダトラックと、リソグラフィルールの測定学フレームに位置決めされた対応する第1のエンコーダヘッドとを有しており、これにより、前記第1の縁部に対して垂直な方向での前記測定学フレームに対する前記第1のトラックの移動を測定するようになっており;
前記チャックの第2の縁部に位置決めされた第2の線形のエンコーダトラックを有しており、前記第2の縁部が前記第1の縁部に対して平行でかつ該第1の縁部に向き合っており、前記測定学フレームに位置決めされた対応する第2のエンコーダヘッドを有しており、これにより、前記方向での前記測定学フレームに対する前記第2のトラックの移動を測定するようになっており;
前記第1のトラックに対する前記第2のトラックの移動から前記方向での熱膨張が決定される、請求項9記載の装置。 - 前記エンコーダが:
前記チャックに位置決めされた、第1の端部及び第2の端部を有する線形のエンコーダトラックを有しており;
該エンコーダトラックの前記第1の端部の近傍に、リソグラフィツールの測定学フレームに位置決めされた第1のエンコーダヘッドを有しており、これにより、前記トラックの長さに対して平行な方向での前記測定学フレームに対する前記第1の端部の移動を測定するようになっており;
前記エンコーダトラックの前記第2の端部の近傍に、前記測定学フレームに位置決めされた第2のエンコーダヘッドを有しており、これにより、前記方向での前記測定学フレームに対する前記第2の端部の移動を測定するようになっており;
前記第1の端部に対するエンコーダトラックの前記第2の端部の前記移動から、前記方向での熱膨張が決定されるようになっている、請求項9記載の装置。 - 熱膨張を測定するための前記手段が干渉計を含む、請求項1記載の装置。
- 前記干渉計が:
リソグラフィツールの測定学フレームに位置決めされた干渉計からの第1の光ビームを反射するための、前記チャックに位置決めされた第1の平坦なミラーを有しており;
前記干渉計からの第2の光ビームを反射するための、前記チャックに位置決めされた、前記第1の平坦なミラーに対して平行でありかつ該第1の平坦なミラーに対して同一平面に位置していない第2の平坦なミラーを有しており;
干渉計によって測定された前記第1のミラーに対する前記第2のミラーの移動から、前記ミラーに対して垂直な方向での熱膨張が決定されるようになっている、請求項13記載の装置。 - 熱膨張を測定するための前記手段が:
リソグラフィツールの測定学フレームに位置決めされた干渉計からの第1の光ビームを反射するための、前記チャックの第1の角の近傍に位置決めされた第1の逆反射装置と;
前記干渉計からの第1の光ビームに対して平行な第2のビームを反射するための、前記チャックの第2の角の近傍に位置決めされた第2の逆反射装置とを有しており;
前記干渉計によって測定された前記第1の逆反射装置に対する前記第2の逆反射装置の移動から、前記ビームに対して平行な方向での熱膨張が決定されるようになっている、請求項13記載の装置。 - 熱膨張を測定するための前記手段が:
前記チャックの第1の側に沿って位置決めされた第1の平坦なストリップと、第1のセンサヘッドとを有しており、該第1のセンサヘッドが、該第1のセンサヘッドと前記第1のストリップとの間の距離を測定するためにリソグラフィツールの測定学フレームに位置決めされており;
前記第1の側に対して平行でかつ該第1の側に向き合った、前記チャックの第2の側に沿って位置決めされた第2の平坦なストリップと、第2のセンサヘッドとを有しており、該第2のセンサヘッドが、該第2のセンサヘッドと前記第2のストリップとの間の距離を測定するために前記測定学フレームに位置決めされており;
前記第1のストリップに対する前記第2のストリップの移動から、前記ストリップに対して垂直な方向での熱膨張が決定されるようになっている、請求項1記載の装置。 - 前記センサがキャパシタンスゲージを含んでおり、前記ストリップが導電性材料から形成されている、請求項16記載の装置。
- 前記センサがホール効果デバイスを含んでおり、前記ストリップが強磁性材料から形成されている、請求項16記載の装置。
- 前記センサが光学近接センサを含んでおり、前記ストリップが光反射材料から形成されている、請求項16記載の装置。
- リソグラフィツールにおいて制御システムの帯域幅を増大するための方法において、
高い比剛性及び高い熱伝導率を有するチャックを提供し、
リソグラフィ作業中にチャックの熱膨張を少なくとも1つの次元で測定し、
前記熱膨張に基づき前記チャックの熱ひずみを計算し、
前記高い比剛性が制御システムの増大した帯域幅を提供するようになっており、前記高い熱伝導率により前記熱膨張が前記チャックにおいて正確に測定されかつ補償されるようになっていることを特徴とする、リソグラフィツールにおいて制御システムの帯域幅を増大するための方法。 - 前記測定ステップに従って前記チャックの位置を調整し、これにより、前記チャックの前記熱膨張を修正することを含む、請求項20記載の方法。
- 前記チャックが、リソグラフィツールの投影光学系から機械的に隔離されている、請求項20記載の方法。
- 前記測定ステップがさらに、少なくとも1つのエンコーダを使用することを含む、請求項20記載の方法。
- 前記熱ひずみに基づいて別の次元における熱膨張を計算することを含む、請求項20記載の方法。
- 前記熱膨張を補償するために投影レンズの倍率を調整することを含む、請求項20記載の方法。
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