JP2009283935A

JP2009283935A - サポート構造、リソグラフィ装置、および方法

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Publication number: JP2009283935A
Application number: JP2009118181A
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Inventors: Markus Martinus Petrus Adrianus Vermaelen; フェルメーレン，マルクス，マルチヌス，ペトルス，アドリアヌス; Johannes Henricus Wilhelmus Jacobs; ヤコブス，ヨハネス，ヘンドリカス，ウィルヘルムス; Joost Jeroen Ottens; オッテンズ，ヨースト，ジェロエン
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Publication date: 2009-12-03
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Abstract

【課題】基板やパターニングデバイスのミスアライメント等を未然に防ぐまたは軽減する方法を提供すること。
【解決手段】リソグラフィ露光装置内で交換可能オブジェクトを支持するためのサポート構造は、オブジェクトを支持するように構成される第１のサポート構造部分と、少なくとも一部には第１のサポート構造部分を支持するように構成される第２のサポート構造部分とを含む。第１のサポート構造部分および第２のサポート構造部分のうち少なくとも一方が、開ボックス構造を有する。第１のサポート構造部分および第２のサポート構造部分は、第１のサポート構造部分と第２のサポート構造が一緒になって閉ボックス構造を形成するように、互いに取り付けられるように構成される。
【選択図】図３ａ

Description

[0001] 本発明は、サポート構造、リソグラフィ装置、および方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板のターゲット部分上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）の製造で使用することができる。そうした状況では、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の個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、そのパターンを、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分上に像形成することができる。一般に、単一の基板は、連続して露光される、隣接するターゲット部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分上に一度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、パターンをビームによって所与の方向（「スキャン」方向）にスキャンしながら、それと同期して基板をその方向と平行に、または反平行に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る、いわゆるスキャナとがある。

[0003] 商用リソグラフィ装置、例えばステッパやスキャナでは、リソグラフィ装置内で基板および／またはパターニングデバイスを移動させることがしばしば必要である。例えば、スキャナでは、基板にパターンを与えるために、基板およびパターニングデバイスを同時に反対方向に移動させることができる。ステッパでは、基板の様々なターゲット部分を放射で露光することができるように、基板を移動させる必要がある。確実にリソグラフィ装置のスループットができるだけ高くなるようにすることが望ましい。スループットを最大にするためには、基板および／またはパターニングデバイスを、第１の位置から第２の位置にできるだけ速く移動させることがしばしば必要になる。例えば、基板の第１の位置は、基板の第１のターゲット部分が放射ビームで露光されるのに適した位置にあるような位置でよく、第２の位置は、基板の第２のターゲット部分が放射ビームで露光されるのに適した位置にあるように配置されるときの位置でよい。基板および／またはパターニングデバイスをできるだけ速く移動させるためには、基板および／またはパターニングデバイスの加速度が高くなる。基板および／またはパターニングデバイスの加速度が高いほど、基板および／またはパターニングデバイス、ならびに基板および／またはパターニングデバイスを保持する装置に作用する（加速）力が強くなる。

[0004] 既存のリソグラフィ装置では、リソグラフィ装置が、基板を適所に保持するための構成、例えば基板サポート構造を備える。この構成は、基板を保持する第１の部分と、第１の部分を保持または支持する第２の部分の、２つの部分を備えることができる。第１の部分はしばしば、ウェーハテーブルと呼ばれ、第２の部分はしばしば、チャックまたはミラーブロックと呼ばれる。第１の部分と第２の部分は、真空クランプ構成を使用して一緒にクランプすることができる。上記で論じたように、この構成は高加速度を受けることがある。そのような高加速度により、構成の第１の部分が構成の第２の部分に対してスリップし、またはそれらの部分の一方もしくは両方の歪みが生じることがある。そのようなスリップまたは歪みの結果、基板、したがって基板のターゲット部分が、放射ビームに対してミスアライメントを起こす恐れがある。そのようなミスアライメントにより、パターンが基板に不正確に与えられる恐れがあり、パターンが次々にオーバーレイされるときにミスアライメントが一貫していない場合、オーバーレイエラーが生じる恐れもある。

[0005] 同様に、既存のリソグラフィ装置では、リソグラフィ装置が、パターニングデバイスを適所に保持するための構成、例えばパターニングデバイスサポート構造を備える。この構成は、パターニングデバイスを保持する第１の部分と、第１の部分を保持または支持する第２の部分の、２つの部分を備えることができる。第１の部分と第２の部分は、真空クランプ構成を使用して一緒にクランプすることができる。このパターニングデバイスサポート構成も、例えばスキャニングリソグラフィ装置内で、高加速度を受けることがある。そのような高加速度により、構成の第１の部分が構成の第２の部分に対してスリップし、またはそれらの部分の一方もしくは両方の歪みが生じることがある。そのようなスリップまたは歪みの結果、パターニングデバイスのミスアライメント、したがって基板のターゲット部分に与えられるパターンのミスアライメントが生じる恐れがある。

[0006] 例えば、サポート構造、リソグラフィ装置、および上記で特定された従来技術の問題のうち１つまたは複数を未然に防ぐ、または軽減する方法を提供することが望ましい。

[0007] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ露光装置内で交換可能オブジェクトを支持するためのサポート構造であって、
オブジェクトを支持するように構成される第１のサポート構造部分と、少なくとも一部には第１のサポート構造部分を支持するように構成される第２のサポート構造部分と
を備え、
第１のサポート構造部分および第２のサポート構造部分のうち少なくとも一方が、開ボックス構造を有し、
第１のサポート構造部分および第２のサポート構造部分が、第１のサポート構造部分と第２のサポート構造が一緒になって閉ボックス構造を形成するように、互いに取り付けられるように構成される、
サポート構造が提供される。

[0008] 本発明の別の態様によれば、本発明によるサポート構造を備える、パターン付き放射ビームで基板を露光するためのリソグラフィ露光装置が提供される。

[0009] 本発明のさらに別の態様によれば、リソグラフィ装置内で交換可能オブジェクトを支持するために使用するサポート構造の第１および第２の部分を一緒に取り付ける方法であって、
第１のサポート構造部分が、オブジェクトを支持するように構成され、第２のサポート構造部分が、少なくとも一部には第１のサポート構造部分を支持するように構成され、
第１のサポート構造部分および第２のサポート構造部分のうち少なくとも一方が、開ボックス構造を有し、
サポート構造の第１および第２の部分を、第１のサポート構造部分と第２のサポート構造部分が一緒になって閉ボックス構造を形成するように、互いに取り付けること、
を含む方法が提供される。

[0010] 次に、本発明の諸実施形態を、ほんの一例として、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明する。

[0011]リソグラフィ装置を概略的に示す図である。 [0012]図２ａおよび２ｂに示す基板サポート構造の第１の部分および第２の部分の、現在使用されている相対的な向きを概略的に示す図である。 [0012]図２ａおよび２ｂに示す基板サポート構造の第１の部分および第２の部分の、現在使用されている相対的な向きを概略的に示す図である。 [0013]本発明の一実施形態による基板サポート構造の第１の部分および第２の部分の相対的な向きを概略的に示す図である。 [0013]本発明の一実施形態による基板サポート構造の第１の部分および第２の部分の相対的な向きを概略的に示す図である。 [0014]本発明の諸実施形態による、基板サポート構造の第１の部分を基板サポート構造の第２の部分に取り付けるための一構成を概略的に示す図である。 [0014]本発明の諸実施形態による、基板サポート構造の第１の部分を基板サポート構造の第２の部分に取り付けるための別の構成を概略的に示す図である。 [0015]図４ａおよび４ｂに示す構成に関連する原理を概略的に示す図である。 [0016]本発明の諸実施形態を適用することができる他のサポート構造を概略的に示す図である。 [0016]本発明の諸実施形態を適用することができる他のサポート構造を概略的に示す図である。 [0017]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスサポート構造を概略的に示す図である。 [0018]サポート構造が直線状ではなく湾曲した側壁を有する場合の本発明の諸実施形態に関連する原理を概略的に示す図である。 [0018]サポート構造が直線状ではなく湾曲した側壁を有する場合の本発明の諸実施形態に関連する原理を概略的に示す図である。

[0019] ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して、具体的な言及がこの説明において行われることがあるが、本明細書に記載のリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の誘導パターンおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他の適用分野があることを理解されたい。そのような代替適用分野の文脈では、本明細書において「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、より一般的な用語である「基板」または「ターゲット部分」と同義語と見なすことができることが、当業者には理解されよう。本明細書において言及される基板は、露光前または後に、例えばトラック（一般に、レジストの層を基板に与え、露光後のレジストを現像するツール）、またはメトロロジーもしくはインスペクションツール内で処理することができる。適用可能な場合、本明細書における開示は、そのような基板処理ツール、および他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを形成するために、基板を２回以上処理することもでき、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済みの層をすでに含む基板を指すこともある。

[0020] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射、および（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）極端紫外（ＥＵＶ）放射、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含む、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。

[0021] 本明細書で使用される「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内にパターンを形成するなどのために、放射ビームの断面内にパターンを付与するのに使用することができるデバイスを指すものとして、広義に解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、基板のターゲット部分内の所望のパターンに厳密に対応しないことがあることに留意されたい。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路など、ターゲット部分内に形成されているデバイス内の、特定の機能層に対応する。

[0022] 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パネルがある。マスクは、リソグラフィにおいて公知であり、マスクには、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプがある。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型のミラーのマトリックス配列を使用しており、ミラーをそれぞれ、入射する放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾動することができ、このようにして、反射ビームがパターニングされる。

[0023] パターニングデバイスサポート構造は、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポート構造は、パターニングデバイスの向き、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否かのような他の条件に応じる方式で、パターニングデバイスを保持する。このサポートには、機械的クランプ技法、真空技法、または他のクランプ技法、例えば真空条件下での静電クランプを使用することができる。パターニングデバイスサポート構造は、例えばフレームでもテーブルでもよく、それは、必要に応じて固定されても可動でもよく、確実にパターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあるようにすることができる。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ている場合、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義語と見なすことができる。

[0024] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、例えば使用される露光放射に適した、または液浸流体の使用もしくは真空の使用など、他の要因に適した、屈折光学システム、反射光学システム、および反射屈折光学システムを含む、様々なタイプの投影システムを包含するものとして、広義に解釈すべきである。本明細書において、「投影レンズ」という用語を使用している場合、より一般的な用語である「投影システム」と同義語と見なすことができる。

[0025] 照明システムは、放射ビームを誘導、整形、または制御するために、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、および反射屈折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を包含することもでき、そのようなコンポーネントも以下に、総称してまたは単独で「レンズ」と呼ばれることがある。

[0026] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のサポート構造）を有するタイプのものでもよい。そのような「マルチステージ」の機械では、追加のテーブルを同時に使用しても、１つまたは複数のテーブル上で予備段階を実施している間に、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用してもよい。

[0027] リソグラフィ装置は、投影システムの最終エレメントと基板の間の空間を埋めるように、基板が比較的高い屈折率を有する液体、例えば水に液浸されるタイプのものでもよい。液浸技法は、当技術分野で、投影システムの開口数を増大させることでよく知られている。

[0028] 図１は、特定の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
− 放射ビームＰＢ（例えばＵＶ、ＤＵＶ、ＥＵＶ放射、またはより短い波長を有する放射）を調整するための照明システム（イルミネータ）ＩＬ。
− パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、かつパターニングデバイスをアイテムＰＬに対して正確に位置決めするために第１の位置決めデバイスＰＭに接続される、（例えばマスクテーブルを備える）パターニングデバイスサポート構造ＭＴ。
− 基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するためのものであり、基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするために第２の位置決めデバイスＰＷに接続される、（例えばウェーハテーブルを備える）基板サポート構造ＷＴ。
− パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付与されたパターンを、基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上に像形成するように構成される投影システム（例えば屈折投影レンズ）ＰＬ。

[0029] ここで示したように、この装置は、（例えば、透過マスクを使用する）透過型である。あるいは、装置は、（例えば、上記で言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する）反射型でもよい。

[0030] イルミネータＩＬが、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とき、別々のものとすることができる。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームが、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に渡される。別の場合には、例えば放射源が水銀ランプであるとき、放射源を装置の一体部分とすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ばれることがある。

[0031] イルミネータＩＬは、ビームの角度強度分布を調整するための調整可能な光学コンポーネントＡＭを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の、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）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯなど、他の様々なコンポーネントを一般に備える。イルミネータは、その断面内に所望の均一性および強度分布を有する、調整された放射ビームＰＢをもたらす。

[0032] 放射ビームＰＢが、パターニングデバイスサポート構造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に入射する。ビームＰＢは、パターニングデバイスＭＡを経由してレンズＰＬを通過し、レンズＰＬが、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス）を用いて、例えば様々なターゲット部分ＣをビームＰＢの経路中に位置決めするように、基板サポート構造ＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび（図１には明示的に図示されていない）もう１つの位置センサを使用して、パターニングデバイスＭＡを、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後、またはスキャン中に、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、パターニングデバイスサポート構造ＭＴおよび基板サポート構造ＷＴの移動は、位置決めデバイスＰＭおよびＰＷの一部を形成する、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）を用いて実現される。しかし、（スキャナとは対照的に）ステッパの場合には、パターニングデバイスサポート構造ＭＴをショートストロークアクチュエータだけに接続してもよく、固定してもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイス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を使用してアライメントすることができる。

[0033] 図示の装置は、以下のモードで使用することができる。

[0034] １．ステップモードでは、パターニングデバイスサポート構造ＭＴおよび基板サポート構造ＷＴが基本的に固定されたまま、ビームＰＢに付与されたパターン全体が、ターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち、単一静止露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板サポート構造ＷＴが、Ｘ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、単一静止露光で像形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。

[0035] ２．スキャンモードでは、パターニングデバイスサポート構造ＭＴおよび基板サポート構造ＷＴが同期スキャンされるとともに、ビームＰＢに付与されたパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート構造ＭＴに対する基板サポート構造ＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）および像の反転特性によって決まる。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、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅が制限され、スキャン運動の長さによって、ターゲット部分の（スキャン方向の）高さが決まる。

[0036] ３．別のモードでは、パターニングデバイスサポート構造ＭＴが、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で基本的に固定されたままであり、基板サポート構造ＷＴが移動またはスキャンされるとともに、ビームＰＢに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板サポート構造ＷＴが移動する毎にその後で、またはスキャン中に連続する放射パルスと放射パルスの間に、プログラマブルパターニングデバイスが必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及した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利用するマスクレスリソグラフィに、容易に適用することができる。

[0037] 上述の使用モードに対する組合せおよび／または変形、あるいはまったく異なる使用モードを使用することもできる。

[0038] 図２ａおよび２ｂは、図１に示すリソグラフィ装置内で基板を支持および保持するのに使用することができる基板サポート構造を概略的に示す。図２ａは、基板サポート構造の第１の部分２が、板様形状を有する様子を示す。基板サポート構造の第１の部分２は、基板（図示せず）を保持するように構成される。図中に示していないが、基板サポート構造の第１の部分２には、基板を上に載せることができるバール（こぶ）または凸部のアレイを設けることができる。基板サポート構造の第１の部分２はしばしば、ウェーハテーブルまたは基板テーブルと呼ばれる。

[0039] 図２ａは、基板サポート構造の第２の部分４も示す。基板サポート構造の第２の部分４は、基板サポート構造の第１の部分２を支持および保持するように構成される。基板サポート構造の第２の部分４は、基板サポート構造の第２の部分４の移動、したがって基板サポート構造の第１の部分２の移動を制御するためのアクチュエータに接続し、またはそれを収容することができる。基板サポート構造の第２の部分４には、例えば基板サポート構造の第２の部分４の正確な位置決めを可能にするために、干渉計またはエンコーダで使用するミラーまたは回折格子を設けることができる。基板サポート構造の第２の部分４は、チャックまたはミラーブロックと呼ばれることがある。

[0040] 例えば、基板サポート構造の第１の部分２上に配置された基板を位置決めまたは再位置決めするために基板サポート構造の第２の部分４を移動させる際に、基板サポート構造の第２の部分４を加速または減速させなければならない必要がある場合がある。加速および減速という仕事をより容易にするために、基板サポート構造の第２の部分４を、その重量が可能な限り低減されるように設計することができる。そのような重量低減を達成するために、基板サポート構造の第２の部分４は、開ボックス構造として設計される。これは、基板サポート構造の第２の部分４が材料の中実のブロックまたはかたまりとなるのではなく、基板サポート構造の第２の部分４にはその代わりに、側壁６および閉鎖面８が設けられることを意味する。そのように構成すると、開端１０を有するボックス、すなわち換言すれば開ボックス構造が形成されることが分かる。開ボックス構造を形成することにより、確実に基板サポート構造の第２の部分４の重量ができるだけ少なくなるようにしながら、基板サポート構造の第２の部分４の構造的完全性が実質的に維持され、したがって、基板サポート構造の第２の部分４を加速および減速させることがより容易になる。

[0041] 使用の際には、基板サポート構造の第１の部分２を、基板サポート構造の第２の部分４に載置して、それに取り付けることができる（図２ａおよび２ｂ）。基板サポート構造の第２の部分４の向きが、基板サポート構造の第１の部分２を基板サポート構造の第２の部分４の閉鎖面８に載置して取り付けることができるように定められる。基板サポート構造の第１の部分２が、基板サポート構造の第２の部分４に載置されて、取り付けられると、基板サポート構造の第２の部分４の開端１０は閉鎖されず、基板サポートの第１の部分２によって閉鎖されず、開いたままである。

[0042] 基板サポート構造の第１の部分２は、基板サポート構造の第２の部分４に、当技術分野で知られるように、真空クランプなどを使用して取り付けることができる。例えば基板サポート構造を異なる位置間で移動させる際に、基板サポート構造の第２の部分４が高い加速度または減速度を受けるとき、真空クランプによってもたらされる力は、確実に基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間に相対移動がないようにするのに十分でないことがある。これは、基板サポート構造の加速および減速中に、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間に相対移動、すなわち換言すればスリップがあり得ることを意味する。この相対移動、すなわちスリップは、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分５との間の境界面でのそれらの粗さによって変わり、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分６との間の境界面の予荷重応力によっても変わる。

[0043] 基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間の相対移動は、望ましくない。これは、相対移動があればそれが、基板にパターンを与えるために使用される、または使用されている放射ビームに対する、基板サポート構造の第１の部分２上に配置された基板の不正確なアライメントを招く恐れがあるためである。したがって、そのような相対移動により、基板にパターンが不正確に与えられる恐れがあり、基板上に次々にオーバーレイされるパターンの場合には、そのことが、オーバーレイされたパターン間にオーバーレイ領域を生じさせ、またはオーバーレイ領域を増大させる恐れがある。基板サポート構造の第２の部分４の加速および減速が、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間に相対移動またはスリップを直接引き起こすのと同様に、加速および減速は、そのような相対移動を間接的に引き起こすこともある。例えば、基板サポート構造の第２の部分４の加速および減速は、基板サポート構造の第２の部分４の開ボックス構造を歪ませることがある。そのような歪みが、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間の相対移動を招くこともある。これも、放射ビームに対する基板の不正確なアライメント、したがって、基板上のパターンのミスアライメント、および／または連続してオーバーレイされたパターン間のオーバーレイ領域の形成もしくは増大を招く恐れがある。

[0044] 本発明の一実施形態によれば、前述の問題のうち少なくとも１つを未然に防ぐ、または軽減するために、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との相対的な向きを変更することができる。これは図３ａに示されている。本発明の一実施形態によれば（図３ａ）、基板サポート構造の第１の部分２が、基板サポート構造の第２の部分４の開端１０を画定する側壁６に載置されて、それに取り付けられる。これは、（図２ａおよび２ｂに示される）従来技術の構成とまったく対照的であり、従来技術の構成では、基板サポート構造の第１の部分２が、基板サポート構造の第２の部分４の開端１０に載置されず、その代わりに、基板サポート構造の第２の部分４の閉鎖面８に載置されていた。

[0045] 図３ｂは、図３ａに関して論じた原理に従って、基板サポート構造の第１の部分２が基板サポート構造の第２の部分４に載置されて、それに取り付けられた結果として得られる基板サポート構造を示す。

[0046] この実施形態（図３ｂ）では、基板サポート構造はもはや開ボックス構造を形成していない。これは、基板サポート構造の第２の部分４の開ボックス構造が、基板サポート構造の第１の部分２を載置して、取り付けることによって、閉鎖されたためである。構造工学などにおいて知られるように、閉ボックス構造は、開ボックス構造よりもずっと剛性であり、したがって、歪みおよび変形に対して弾性がある。したがって、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４が、この実施形態（図３ａおよび３ｂ）に従って互いに載置されて、取り付けられる場合、結果として得られる基板サポート構造は、従来技術（図２ｂ）による基板サポート構造よりも剛性であり、変形および歪みに対してより弾性がある。本発明の一実施形態によれば、基板サポート構造の歪みが低減されるので、（基板サポート構造の第１の部分２上に配置された）基板に与えられるパターンのミスアライメント、またはそうしたパターンのオーバーレイエラーが低減される。

[0047] 基板サポート構造の第１の部分２は、基板サポート構造の第２の部分４に、任意の適切な方式で取り付けることができる。例えば、基板サポート構造の第１の部分２を、基板サポート構造の第２の部分４に、グルーなどの接着剤、静電クランプ構成、真空クランプ構成、または機械的固定構成を使用して取り付けることができる。一実施形態では、基板サポート構造の第１の部分２を基板サポート構造の第２の部分４に取り付けるのに使用される構成が、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４を容易に互いに取り付け、互いに切り離すことができるように、解除可能締結構成を備える。解除可能締結構成は、真空クランプ構成、静電クランプ構成、または機械的クランプ構成を備えることができる。いくつかの適用分野では、真空または静電クランプ構成が、基板サポート構造の第２の部分４の加速または減速中の、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間のどんな相対移動またはスリップも、低減され、またはなくなるようにするのに十分となり得る。しかし、状況によっては、これが可能ではないことがあり、したがって、そのような相対移動を低減し、またはなくすことができる機械的クランプ構成が、大きなクランプ力をかけることができる能力のため有用となることがある。

[0048] 機械的クランプ（すなわち換言すれば、固定または接続）構成は、任意の適切な機械的クランプ構成、例えばボルト、万力様構成、ねじなどの使用を含むことができる。ボルトまたはねじの使用は、万力様構成よりも実施が簡単な構成となり得る。「ボルト」および「ねじ」という用語は、本願の文脈において同義語であると見なされる。「ボルト締め」および「ねじ締め」という用語も、本願の文脈において同義語であると見なされる。機械的クランプ構成は、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４が一緒に保持されても、異なる基板サポート構造部分内に異なる程度の膨張が可能になるように、いくらかの本質的な固有の柔軟性を有することができる。例えば、機械的クランプ構成は、柔軟性をもたらすために、板ばねなどのばねを備えることができる。機械的クランプ（すなわち換言すれば、固定または接続）構成は、機械的クランプ構成（例えばボルトまたはねじ）が基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４のうち少なくとも一方の側壁に平行に延在するように、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との間で延在してよい。あるいは、基板サポート構造の第１の部分２の領域が、基板サポート構造の第２の部分４の領域内部にあってもよい（すなわち第２の部分が第１の部分に覆い被さるように）。あるいは、基板サポート構造の第２の部分４の領域が、基板サポート構造の第１の部分２の領域内部にあってもよい（すなわち第１の部分が第２の部分に覆い被さるように）。そのような覆い被さる構成では、機械的クランプ構成（例えばボルトまたはねじ）の向きを、基板サポート構造の第１の部分２の側壁と基板サポート構造の第２の部分４の側壁との間で垂直に延在するように、および／または基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４の中心（例えば共通の中心）に対して径方向に延在するように、定めることができる。機械的クランプ構成（例えばボルトまたはねじ）がそのような垂直または径方向の形で延在するとき、機械的クランプ構成は、接線方向移動または面外移動を防止または制限するが、例えば基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４の径方向（例えば熱）膨張差を許容するためにある程度の径方向移動を可能にするように、構成することができる。これは、機械的クランプ構成を、接線方向移動または面外移動を制限または防止するが径方向移動を可能にするチャネルまたはガイド内に配置することによって、達成することができる。

[0049] 本発明の一実施形態では、基板サポート構造の第１の部分２が、基板サポート構造の第２の部分４に、４つの解除可能締結構成１２（図４ａ）を使用して取り付けられる。この実施形態では、解除可能締結構成はボルト１２であるが、上述のように、他のどんな解除可能締結具でもよい。一実施形態では、解除可能締結具は、解除可能締結構成から基板サポート構造に与えられる任意のトルクを低減し、またはなくすために、トルクフリーの解除可能締結具、例えばトルクフリーボルトまたは他の構成である。ボルトは、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４の各隅部に配置される（図４ａ）。これは、基板サポート構造の第１の部分２の隅部が、基板サポート構造の隅部４に取り付けられることを意味する。ボルト１２をこのように配置することによって、基板サポート構造の第１の部分２を基板サポート構造の第２の部分４に取り付けることにより形成される閉ボックス構造が、非常に剛性になる。

[0050] この実施形態では、基板サポート構造の第１の部分２は、第１の材料を含むことで、磨耗せず、高熱伝導係数を有するように最適化される。基板サポート構造の第２の部分４は、第２の材料を含むことで低熱膨張係数を有することによって最適化される。異なる材料の使用は、基板サポート構造の第１の部分２および第２の部分４が、使用の際に異なる割合で膨張および収縮することを確実にするために使用することができる。

[0051] この実施形態（図５ａ）の構成に伴う１つの欠点は、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４の隅部にボルト１２を配置することによって、ボルト１２の位置に熱応力が導入される可能性があることである。この熱応力は、説明したように一実施形態ではボルトなどの解除可能締結構成である締結構成を、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４の隅部から離れたところに配置することによって、低減し、またはなくすことができる。一代替実施形態（図４ｂ）では、ボルト１２が、基板サポート構造の第１の部分２が閉鎖する開口を画定する、基板サポート構造の第２の部分４の側壁６に沿った途中のところに配置される。ボルト１２または他の解除可能締結具を、隅部から離れたところに配置することによって、側壁６が、基板サポート構造の第１の部分２と基板サポート構造の第２の部分４との膨張差に、（例えばマイクロメートル程度の）わずかな弾性的面外変形により、基板サポート構造の面内剛性に影響を及ぼさずに対応する（すなわち換言すれば追いつく）ことができる。

[0052] ボルト１２が配置された点で、２自由度（面内）が固定される。現在の実施形態（図４ｂ）の長方形のボックスでは、基板サポート構造の第１の部分２が基板サポート構造の第２の部分４に取り付けられる４つのそのような位置が使用される（すなわち、ボックスの各側面につき１つの解除可能締結構成）。というのも、開ボックス構造は、通常の６自由度に加えて２つの内部自由度を有するためである。その結果、長方形のボックス様形状を有する（すなわち４つの側面を有する）基板サポート構造に３つの解除可能締結具を使用すると、一般に十分に剛性の構造とはならないことが理解されよう。

[0053] 図５は、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４、ならびに基板サポート構造の部分２、４を互いに取り付けるボルト１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの位置の平面図を示す。伝達比Ｔを、基板サポート構造の第１の部分２および基板サポート構造の第２の部分４によって形成される閉ボックス構造について求めることができる。伝達比Ｔは、基板サポート構造の各側面に沿ったボルト１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの相対位置の積をとることにより求めることができる。例えば、基板サポート構造の第１の側面に沿った第１のボルト１２ａの相対位置は、第１のボルト１２ａの位置から、ボルト１２ａが上に固定された側壁の各隅部までの距離の比によって定義することができる。換言すれば、比ｉ_１は、
ｉ_１＝Ｌ_１／Ｌ_２
と定義することができ、上式で、Ｌ_１およびＬ_２は、第１のボルト１２ａの位置から、第１のボルト１２ａが上に配置された側壁の隅部までの距離である。

[0054] 同様に、第２のボルト１２ｂ、第３のボルト１２ｃ、および第４のボルト１２ｄについて、さらに別の比ｉ_２、ｉ_３、ｉ_４を定めることができる。
ｉ_２＝Ｌ_３／Ｌ_４
ｉ_３＝Ｌ_５／Ｌ_６
ｉ_４＝Ｌ_７／Ｌ_８
基板サポート構造全体に関する伝達比は、これらの比すべての積として定義することができる。
Ｔ＝ｉ_１．ｉ_２．ｉ_３．ｉ_４
この伝達比Ｔが１に等しい場合、基板サポート構造に内部自由度が導入され、その結果、基板サポート構造内により低い剛性がもたらされる。伝達比Ｔの定義から、ボルト１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがサポート構造の各側面上に不適切に配置される場合に、伝達比１が得られる可能性があることが分かる。例えば、ｉ_１がｉ_３の逆数であり、ｉ_２がｉ_４の逆数である場合、結果として得られる伝達比は１に等しくなることが分かる。結果として得られる基板サポート構造の閉ボックス構造が、（上述のように）基板サポート構造の異なる部分の熱膨張の対応を可能にしながら、できるだけ剛性でなければならない場合、解除可能締結具の位置は、確実に伝達比Ｔが１に等しくならないように選択すべきである。一実施形態では、伝達比が０．９よりも小さく、または１．１よりも大きい。特定の一実装形態では、伝達比が０．５よりも小さく、または１．５よりも大きい。

[0055] 上述した実施形態では、基板を上に配置することができる基板サポート構造の第１の部分について、形状が板様であると説明してきた。しかし、代替形状が可能である。例えば、基板サポート構造の第１の部分１４が開ボックス構造を有してもよく（図６ａ）、その場合、第１の部分１４は開口１６を画定する。基板サポート構造の第１の部分１４の開口１６と基板サポート構造の第２の部分４の開口１０が一緒に載置されて互いに取り付けられたときに、結果として得られる基板サポート構造が閉ボックス構造を形成するように、それらの向きを互いに向き合うように定めることができる。

[0056] 基板サポート構造の第２の部分２０には、アクチュエータ１８を設けることができる（図６ｂ）。基板サポート構造の第２の部分２０は、アクチュエータ１８のハウジング２０によって形成される。ハウジング２０は、開ボックス構造を有し、開口２２を画定する。ハウジング２０と開口２２の適切な向き、また基板サポート構造の第１の部分１４とその開口１６の適切な向きによって、基板サポート構造の第１の部分１４と（この場合はアクチュエータを含む）基板サポート構造の第２の部分２０を、閉ボックス構造を形成するために互いに載置して取り付けることができる。

[0057] 閉ボックス構造の原理が、基板サポート構造に限定されないことが理解されよう。閉ボックス構造の原理は、リソグラフィ装置内で高加速度を受ける、リソグラフィ装置の他のエレメントにも適用することができる。パターニングデバイスサポート構造が、そのような、リソグラフィ装置内で高加速度を受ける構造である。反射型パターニングデバイスの場合、パターニングデバイスサポート構造は、本発明による基板サポート構造（図３〜６）に関して上述したような形および構造をとることができる。換言すれば、パターニングデバイスサポート構造は、パターニングデバイスを上に配置すべき第１の部分、およびその第１の部分を支持するように構成される第２の部分を備えることができる。第２の部分は、例えば、パターニングデバイスサポート構造の第２の部分の移動、したがってパターニングデバイスサポート構造の第１の部分およびパターニングデバイス自体の移動を引き起こすためのアクチュエータなどを収容することができる。

[0058] 透過型パターニングデバイスの場合には、本発明の上記の実施形態において説明した構成および構造（図３〜６）は、放射ビームが透過型パターニングデバイスを通過した後に通過することができる開口、すなわち換言すればウィンドウを画定しないので、適切とはなり得ない。本発明の一実施形態では、この問題が克服される（図７）。この実施形態では、パターニングデバイスサポート構造の第１の部分２４、およびパターニングデバイスサポート構造の第２の部分２６が設けられる。パターニングデバイスサポート構造の第２の部分２６は、開口２８を画定する開ボックス構造を有する。開ボックス構造は、例えば放射ビームが通過することができるウィンドウ３０（すなわち換言すれば、パターニングデバイスサポート構造の第２の部分２６を貫通して延在する開口）を画定するように形状設定される。パターニングデバイスサポート構造の第２の部分２６の開口２８は、開口２８に対応する形状を有する、パターニングデバイスサポート構造の第１の部分２４によって、閉鎖することができる。

[0059] 基板サポート構造に関して上述したように、パターニングデバイスサポート構造は、その構成要素である開ボックス部分が一緒になって閉ボックス構造を形成するときに、増大した剛性を有する。基板サポート構造に関して上述したように、パターニングデバイスサポート構造の第１の部分２４は、形状が板様でも、パターニングデバイスサポート構造の第２の部分２６の開ボックス構造に対して適切に向きが定められて、それに取り付けられると閉ボックス構造を形成する、開ボックス構造を有してもよい。パターニングデバイスサポート構造は、基板サポート構造に関して上記で論じた１つまたは複数のフィーチャを有することができる。

[0060] 上述の実施形態では、開ボックス構造、またはそれを閉鎖する構造について、形状が正方形または長方形であるものとして例示してきた。これらの形状は、直線状の側壁または縁部を有するものである。他の形状が可能である。開ボックス構造、またはその開ボックス構造を閉鎖するのに使用される構造は、形状が湾曲してよく、例えば（円形構造をもたらす）円形または楕円形としても、１つまたは複数の湾曲した側壁を有してもよい。図８ａは、円形構造３２を平面図として示す。２つの円形構造間の解除可能締結具の位置を決定するには、以前の実施形態に関して上記で論じた伝達比Ｔを特定する必要がある。しかし、円形または楕円形構造には、ただ１つの側面しかないことが理解されよう。したがって、ボルト１２が円形構造３２の各側面に沿ってどれほど遠くに配置されているかについて求めることは、可能ではない。したがって、円形または楕円形構造の伝達比を求めるためには、円形構造３２の縁部上に配置されたボルト１２または他の締結構成の位置を考慮に入れた「仮想」２次元多角形を定める必要がある。開ボックス構造、または開ボックス構造を形成する構造は、いくつかの形状、例えば五角形、六角形、八角形などのうちの１つとすることができることが理解されよう。

[0061] 平面図では、ボルト１２の位置と交差し、ボルト１２の位置で円形構造３２に接する線３４を引くことができる（図８ｂ）。接線３４が交差する点によって、２次元多角形構造３６が形成される。次いで、この多角形に関して、上述したように伝達比を計算することができ、その場合、ボルトの位置は、この多角形３６の辺に対して求めることができる。したがって、解除可能締結具（例えばボルト１２）の適切な位置を計算することができる。

[0062] 要約すると、本発明の実施形態は、基板サポート構造および／またはパターニングデバイスサポート構造の、一方または両方が単独で開ボックス構造を形成する第１の部分および第２の部分から、閉ボックス構造を形成することに関することが理解されよう。結果として得られる閉ボックス構造は、開ボックス構造よりも剛性である。さらに、これらの部分を互いに、解除可能でよい１つまたは複数の締結構成を使用して取り付けることができる。解除可能締結構成は、これらの部分が互いに容易に取り付けられ、切り離され、加速または減速中のこれらの部分間の相対移動を低減させるのを可能にする。

[0063] 以上、本発明の特定の諸実施形態について上記で記載してきたが、本発明は、記載した以外の形で実施できることが理解されよう。この記載は、本発明を限定するものではない。

Claims

リソグラフィ露光装置内で交換可能オブジェクトを支持するためのサポート構造であって、
前記オブジェクトを支持するように構成される第１のサポート構造部分と、少なくとも一部には前記第１のサポート構造部分を支持するように構成される第２のサポート構造部分と、
を備えており、
前記第１のサポート構造部分および前記第２のサポート構造部分のうち少なくとも一方が、開ボックス構造を有し、
前記第１のサポート構造部分および前記第２のサポート構造部分が、前記第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造が一緒になって閉ボックス構造を形成するように、互いに取り付けられるように構成される、
サポート構造。
前記第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造部分を互いに取り付けるための締結構成を備える、
請求項１に記載のサポート構造。
前記締結構成が解除可能締結構成である、
請求項２に記載のサポート構造。
前記解除可能締結構成が、１つまたは複数のボルトまたはねじを備える、
請求項３に記載のサポート構造。
基板を支持するように構成される、
請求項１から４のいずれかに記載のサポート構造。
前記第１のサポート構造部分が基板テーブルを備える、
請求項１から５のいずれかに記載のサポート構造。
前記第２のサポート構造部分が、チャックまたはミラーブロックを備える、
請求項５または６に記載のサポート構造。
放射ビームをパターニングするためのパターニング構造を支持するように構成される、
請求項１から４のいずれかに記載のサポート構造。
前記第１のサポート構造が、マスクテーブルまたはレチクルテーブルを備える、
請求項８に記載のサポート構造。
前記第１のサポート構造部分および前記第２のサポート構造部分が、前記放射ビームの少なくとも一部が通過することができるウィンドウまたは開口を画定する、
請求項８または９に記載のサポート構造。
前記第２のサポート構造部分が、前記交換可能オブジェクトの移動を引き起こすためのアクチュエータを備える、
請求項１から１０のいずれかに記載のサポート構造。
前記アクチュエータに、前記開ボックス構造を形成するハウジングが設けられる、
請求項１１に記載のサポート構造。
前記開ボックス構造が、前記開ボックス構造の一端部において前記開ボックス構造に開口を残した状態で、少なくとも１つの側壁、および閉鎖面から形成される、
請求項１から１２のいずれかに記載のサポート構造。
前記開ボックス構造が、１つまたは複数の直線状の側壁または湾曲した側壁を有する、
請求項１３に記載のサポート構造。
前記締結構成が、前記第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造部分を、前記１つまたは複数の側壁の少なくとも１つのところで取り付けるように構成される、
請求項１３または１４、および請求項２から４のいずれかに記載のサポート構造。
各側壁に少なくとも１つの締結構成が設けられる、
請求項１５に記載のサポート構造。
前記少なくとも１つの締結構成が、１つまたは複数の側壁上の、前記開ボックス構造に関連する２つの内部自由度を固定するための位置に配置される、
請求項１５または１６に記載のサポート構造。
前記少なくとも１つの解除可能締結構成が、前記１つまたは複数の側壁上の、前記開ボックス構造に関する伝達比が１に等しくならない位置に配置される、
請求項１５から１７のいずれかに記載のサポート構造。
伝達比が０．９よりも小さく、または１．１よりも大きい、
請求項１８に記載のサポート構造。
伝達比が０．５よりも小さく、または１．５よりも大きい、
請求項１９に記載のサポート構造。
前記開ボックス構造が、少なくとも１つの隅部を有し、第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造が、前記少なくとも１つの隅部で互いに取り付けられる、
請求項１から２０のいずれかに記載のサポート構造。
前記開ボックス構造が、少なくとも１つの隅部を有し、前記第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造が、すべての前記隅部で互いに取り付けられる、
請求項１から２１のいずれかに記載のサポート構造。
請求項１から２２のいずれかに記載のサポート構造を備える、パターン付き放射ビームで前記基板を露光するためのリソグラフィ露光装置。
リソグラフィ装置内で交換可能オブジェクトを支持するために使用するサポート構造の第１および第２の部分を一緒に取り付ける方法であって、
前記第１のサポート構造部分が、オブジェクトを支持するように構成され、前記第２のサポート構造部分が、少なくとも一部には前記第１のサポート構造部分を支持するように構成され、
前記第１のサポート構造部分および前記第２のサポート構造部分のうち少なくとも一方が、開ボックス構造を有し、
前記サポート構造の前記第１および第２の部分を、前記第１のサポート構造部分と前記第２のサポート構造が一緒になって閉ボックス構造を形成するように、互いに取り付けること、
を含む方法。