JP2010141321A

JP2010141321A - リソグラフィ装置、およびリソグラフィ装置の投影システムにかかる外乱の影響を補償する方法

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Publication number: JP2010141321A
Application number: JP2009276028A
Authority: JP
Inventors: Erik Roelof Loopstra; ループストラ，エリック，ルーロフ; Maurice Willem Jozef Etienne Wijckmans; ウィクマンス，モーリス，ウィレム，ヨゼフ，エティエンネ; Robertus Leonardus Tousain; トウサイン，ロベルタス，レオナルドス; Adrianus Hendrik Koevoets; コエヴォエツ，エイドリアヌス，ヘンドリック
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: US8300208B2; US20100149516A1; JP5149887B2; NL2003772A

Abstract

【課題】可動オブジェクトのスキャン力のため生じる投影システムの外乱を低減させるリソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】リソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持するパターニングデバイスサポートと、基板を保持する基板テーブルＷＴと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影する投影システムＰＳと、投影システムＰＳを支持し、少なくとも１つのアクチュエータを含むアクティブエアマウントＡＭと、可動オブジェクトのセットポイント信号に基づいて、フィードフォワード信号を少なくとも１つのアクチュエータに供給するフィードフォワードデバイスＦＤとを含み、フィードフォワード信号が、前記可動オブジェクトの移動のため前記投影システムＰＳにかかる外乱の影響を低減させるように設計されている。
【選択図】図３

Description

[0001] 本発明の実施形態は、リソグラフィ装置、およびリソグラフィ装置の投影システムにかかる外乱の影響を補償する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板上、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（IC）の製造に使用することができる。そのような場合、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用いて、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを作製することができる。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つまたはいくつかのダイの一部を含む）上に転写することができる。パターンの転写は、典型的には、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる互いに近接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来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括して露光することによって各ターゲット部分に照射を行う、いわゆるステッパと、パターンを放射ビームによって所与の方向（「スキャン」方向）にスキャンし、それと同期してこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分に照射を行う、いわゆるスキャナとが含まれる。また、パターンを基板上にインプリントすることによって、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0003] 基板サポートなど、リソグラフィ装置の可動オブジェクトのスキャン移動に必要となる力によって、リソグラフィ装置に反力およびトルクが生じる。かかる反力およびトルクによって、リソグラフィ装置に外乱が生じ得る。具体的には、外乱力は、リソグラフィ装置の他の部品、例えば投影システムに伝播することがある。その結果生じる投影システムの移動によって、リソグラフィ装置に結像エラーおよび／またはスループットの低減が生じる恐れがある。

[0004] 同様の反力およびトルク、ならびにそれに伴うリソグラフィ装置部品の移動が、リソグラフィ装置の他の可動オブジェクトの作動力からも生じることがある。かかる他の可動オブジェクトには、例えば、パターニングデバイスサポート、パターニングデバイスマスキングデバイス、または基板もしくはパターニングデバイスを操作するロボットがある。

[0005] 従来技術によるリソグラフィ装置では、いわゆるバランスマス（balance mass）を設けることが提案されてきた。かかるバランスマスは、可動オブジェクトに接続され、反力が補償されるように、逆方向、すなわち作動方向とは反対の方向に動くように構成される。こうしたバランスマスは、それぞれの可動オブジェクト、例えば基板サポートの主移動方向に設けられる。

[0006] ウェーハスループットに対する要求が高まるため、スキャンセットポイントの加速度が増大し、したがって、より高い外乱力がもたらされることとなる。それと同時に、リソグラフィスキャナには精度が求められるため、許容される外乱レベルはより低くなる。

[0007] ウェーハスループットおよび精度に対する要求が高まる結果、こうした要求を満たすために、非主方向、すなわち、それぞれの可動オブジェクトの主要でない移動方向、例えば基板ステージの回転方向にもバランスマスが必要となり得る。バランスマスをこのように設けることによって、構造がより複雑かつ高価となることがある。また、いくつかの実施形態では、バランスマスによって得られる補償は、もはや十分でない場合がある。

[0008] 参照によりそれらの全体を本明細書に組み込む米国特許第５，８７６，０１２号、同第６，３２２，０６０号、同第６，８６４，９６２号、同第６，９３７，３１７号、同第７，０６３，１９２号、同第７，２６４，２３５号、同第７，２７５，６２７号が、アクティブ振動抑制デバイスを制御することによって外乱補償を実施するリソグラフィ装置またはスキャン装置を開示していることに留意されたい。上記公報はいずれも、従来技術によるリソグラフィ装置の上述の欠点に対する解決策をもたらすものではない。

[0009] 本発明者らは、可動オブジェクト、例えば基板ステージのスキャン力のため生じる投影システムの外乱を低減させるリソグラフィ装置を考案した。

[0010] 実施形態によれば、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持するように構築されたパターニングデバイスサポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、投影システムを支持し、少なくとも１つのアクチュエータを含むアクティブエアマウントと、可動オブジェクトのセットポイント信号に基づいて、フィードフォワード信号を前記少なくとも１つのアクチュエータに供給するように構成されたフィードフォワードデバイスとを含むリソグラフィ装置であって、フィードフォワード信号が、前記可動オブジェクトの移動のため前記投影システムにかかる外乱の影響を低減させるように設計される、リソグラフィ装置が提供される。

[0011] 実施形態によれば、リソグラフィ装置の可動部品の作動のため、前記リソグラフィ装置の投影システムにかかる外乱の影響を補償する方法であって、可動部品の作動のため投影システムにかかる影響を測定する工程と、１つまたは複数のアクティブエアマウントの作動のため投影システムにかかる影響を測定する工程と、測定値に基づいてフィードフォワードデバイスのフィルタを設計する工程と、アクティブエアマウントのアクチュエータを、フィードフォワード信号に基づいて制御する工程であって、フィードフォワード信号が、フィードフォワードデバイスの前記フィルタによってフィルタリングされた前記可動部品のセットポイントに基づく工程とを含む方法が提供される。

[0012] 本発明のその他の特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作を、添付の図面を参照しながら以下で詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態に限られるものではないことに留意されたい。かかる実施形態は、例示のために本明細書に示したものにすぎない。本明細書に含まれる教示に基づいた追加の実施形態が当業者には明白であろう。

[0013] 本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は、本発明を例示するものであり、本説明と併せて、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作製し使用することを可能とする一助となる。

[0014]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0015]本発明の実施形態による理想フィルタ、およびより低次のフィルタの、周波数の関数とした強度を示すボーデ線図である。 [0016]本発明の実施形態による、図２ａに示す理想フィルタ、およびより低次のフィルタの、周波数の関数とした位相を示すボーデ線図である。 [0018]本発明の代替実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。

[0019] 本発明の特徴および利点は、以下に記載の詳細な説明を、図面と併せ読めばより明白となろう。図面では、全体を通して、同じ参照符号は対応する素子を示す。図面では、同じ参照番号は、同じ素子、機能的に類似した素子、および／または構造的に類似した素子を全体として示す。

[0020] 記載の実施形態（複数可）、および本明細書で参照する「一実施形態（one embodiment）」、「実施形態（an embodiment）」、「例示の実施形態（an example embodiment）」などは、その記載の実施形態（複数可）が、特定の特徴、構造、または特性を含み得ることを示すが、必ずしも全ての実施形態がそうした特定の特徴、構造、または特性を含むというわけではない。さらに、こうした語句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性をある実施形態と関連させて記載する場合、かかる特徴、構造、または特性を他の実施形態と関連させて実施することは、明示的に記載されているか否かに関わらず、当業者の知識の範囲内に含まれることを理解されたい。

[0021] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または他の適当な任意の放射）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築され、パターニングデバイスをあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに接続されたマスクサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、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築され、基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成された第２位置決めデバイス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または「基板サポート」を含む。この装置は、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）上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をさらに含む。

[0022] 照明システムは、放射を誘導、整形、または制御するための、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなど、様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[0023] マスクサポート構造は、パターニングデバイスを支持し、すなわちその重さに耐える。マスクサポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびその他の条件、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などに応じた形でパターニングデバイスを保持する。マスクサポート構造は、機械、真空、静電、またはその他のクランプ技術を用いてパターニングデバイスを保持することができる。マスクサポート構造は、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とすることができる。マスクサポート構造によって、パターニングデバイスを、例えば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書で使用する用語「レチクル」または「マスク」はいずれも、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義とみなすことができる。

[0024] 本明細書で使用する用語「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形成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるのに使用できるどのようなデバイスをも指すものとして広く解釈すべきである。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フィーチャ、またはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分の所望のパターンと正確には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るパターンは、集積回路など、ターゲット部分に作製されるデバイスの特定の機能層に対応することになる。

[0025] 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パネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、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含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用するものがあり、それぞれのミラーは、入射した放射ビームを異なる方向に反射させるように個々に傾斜させることができる。傾斜させたミラーによって、放射ビームにパターンが与えられ、この放射ビームがミラーマトリクスによって反射される。

[0026] 本明細書で使用する用語「投影システム」は、露光放射が使用されるか、または液浸液の使用、もしくは真空の使用など、他の要因に適宜応じて、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、および静電式光学システム、またはそれらの任意の組合せを含めた任意のタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書で使用する用語「投影レンズ」はいずれも、より一般的な用語「投影システム」と同義とみなすことができる。

[0027] 本明細書で示すように、この装置は、透過型（例えば、透過マスクを使用）のものである。あるいは、この装置は、反射型（例えば、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイを使用、または反射マスクを使用）のものでもよい。

[0028] 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または「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有するタイプのものでよい。かかる「マルチステージ」機械では、追加のテーブルまたはサポートを並行して使用する、または、１つまたは複数のテーブルまたはサポート上で予備工程を実行しながら、１つまたは複数の他のテーブルまたはサポートを露光に使用することができる。

[0029] リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水で基板の少なくとも一部分を被覆するタイプのものでもよい。また、リソグラフィ装置の他の空間、例えば、マスクと投影システムとの間に液浸液を与えてもよい。液浸技術を用いて、投影システムの開口数を増大させることができる。本明細書で使用する用語「液浸」は、基板などの構造を液体に浸さなければならないことを意味するのではなく、露光中に、投影システムと基板との間に液体が配置されることを意味するにすぎない。

[0030] 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取る。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置とは別々の構成要素（entity）とすることができる。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を成すとはみなされず、放射ビームは、例えば、適当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に送られる。他の場合、例えば、放射源が水銀ランプである場合は、放射源はリソグラフィ装置の一体部分としてもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であればビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。

[0031] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）は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およびコンデンサＣＯなど、様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを用いて、断面に所望の均一性および強度分布を持たせるように放射ビームを調節することができる。

[0032] 放射ビームＢは、マスクサポート構造（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、そのパターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを越えた後、投影システムＰＳを通過し、それによってこのビームは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集光することになる。第２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、リニアエンコーダ、または容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴを、例えば、異なるターゲット部分Ｃが放射ビームＢの経路内に位置するように正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示せず）を用いて、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、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ことができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、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）を用いて実現することができ、これらのモジュールは第１位置決めデバイスＰＭの一部を成す。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動も、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することができ、これらのモジュールは第２ポジショナＰＷの一部を成す。ステッパの場合は（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のみに接続することができ、または固定してもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、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を用いて位置合せすることができる。図示の基板アライメントマークは、ターゲット部分用の位置を占めているが、これらのマークは、ターゲット部分間の空間に配置してもよい（これらのマークは、スクライブライン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２つ以上のダイが設けられる状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0033] 図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

[0034] １．ステップモードでは、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一括して投影される間、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、基本的に静止したまま維持される（すなわち、単一静的露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」をＸおよび／またはＹ方向にシフトさせる。ステップモードでは、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法は、露光フィールドの最大寸法に限られる。

[0035] ２．スキャンモードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」、および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、同期してスキャンされる（すなわち、単一動的露光）。基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」に対する速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性によって決定することができる。スキャンモードでは、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅は、露光フィールドの最大寸法に限られ、ターゲット部分の（スキャン方向における）高さは、スキャン運動の長さによって決まる。

[0036] ３．別のモードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」は、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静止したまま維持され、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が移動またはスキャンされる。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動後毎に、または、スキャン中に連続する放射パルスの合間に、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、上述のタイプのような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した、マスクレスリソグラフィに容易に応用することができる。

[0037] 上述の使用モードの組合せおよび／または変形形態、あるいは全く異なる使用モードを使用することもできる。

[0038] 図１に示すリソグラフィ装置は、例えば、上述のモードのうちの１つに対応して基板テーブルＷＴを動かすように、基板テーブルＷＴ用の時間依存セットポイント、すなわち所望の位置量を供給するセットポイントジェネレータＳＧを含む。セットポイントジェネレータＳＧは、基板テーブルＷＴ用のセットポイント、すなわち所望の位置量を供給するどのようなデバイスでもよい。セットポイントジェネレータは、例えば、独立したデバイスでも、あるいは別のデバイス、例えば基板テーブルＷＴ制御デバイス、またはリソグラフィ装置のメインコンピュータもしくは制御器に組み込んでもよい。リソグラフィ装置の基板テーブルＷＴ用のかかるセットポイントジェネレータＳＧは、当技術分野において既知である。

[0039] 所望の位置量とは、基板テーブルＷＴの所望の位置でよいが、所望の速度または加速度でもよい。セットポイントは、単一自由度のセットポイントを含むことができるが、典型的には、所望の位置量は３または６自由度である。

[0040] セットポイントは制御デバイスに送られ、この制御デバイスは、基板テーブルＷＴの所望の位置と、基板ＷＴの実際の位置との差に基づいてポジショナＰＷに制御信号を供給する。この制御信号に基づき、ウェーハテーブルＷＴに力を加えることによって基板テーブルＷＴを作動させて、基板テーブルＷＴおよびその上に支持された基板を所望の位置に動かす。こうした作動力を加えることによってもやはり、ポジショナＰＷによりベースフレームＢＦに対して反力および／またはトルクが生じることになる。

[0041] 反力および／またはトルクは、リソグラフィ装置全体にわたって伝播し、リソグラフィ装置の重要な部品、特に投影光学ボックスまたはＰＯＢとも呼ばれる投影システムＰＳの移動、例えば振動を生じることがある。こうした移動は、リソグラフィ装置の結像エラーを招くことがあり、またはリソグラフィ装置のスループットに悪影響を及ぼすこともある。マスクテーブルＭＴ、しばしばＲＥＭＡと呼ばれるパターニングデバイスマスキングデバイス、または基板もしくはパターニングデバイスを操作するロボットなど、リソグラフィ装置の他の可動部品も、投影システムＰＳに同様の外乱をもたらす恐れがある。

[0042] 主スキャン方向の反力を補償するためにバランスマスを使用することが提案されている。その場合、ポジショナＰＷが、かかるバランスマスに接続される。作動力がウェーハテーブルＷＴに加えられると、その反力を利用してバランスマスが反対方向に動き、リソグラフィ装置の他の部品に対する反力がほぼ補償されることになる。しかし、精度およびスループットに対する要求が高まるにつれて、主方向のかかるバランスマスでは、反力、特にウェーハテーブルＷＴの非主方向における反力に対する十分な補償が得られないことがある。

[0043] 図１に示すリソグラフィ装置には、アクティブエアマウントＡＭが設けられている。これらのエアマウントＡＭは、投影システムＰＳを支持し、投影システムを定位置に能動的に維持するように設計されている。この目的で、エアマウントは、投影システムＰＳに作動力を与えることができるアクチュエータＡＭＡを含む。加速度センサＡＳが、投影システムＰＳの加速度を測定するように投影システムＰＳに設けられている。こうした被測定加速度を用いて、エアマウントＡＭのアクチュエータＡＭＡを制御することができる。

[0044] 本発明の実施形態によれば、セットポイントジェネレータＳＧが生成した基板テーブルＷＴセットポイント信号に基づいてフィードフォワード信号を供給するフィードフォワードデバイスＦＤが設けられる。フィードフォワードデバイスＦＤには、フィードフォワードフィルタＦＦが設けられ、このフィルタは、ウェーハテーブルＷＴのセットポイント信号をフィルタリングして、それぞれのエアマウントＡＭのアクチュエータ用のフィードフォワード信号を得る。フィードフォワードデバイスＦＤは、エアマウントＡＭのアクチュエータＡＭＡを作動させることによって、ウェーハテーブルＷＴの作動から生じる、特に非主方向における反力、例えば、ウェーハテーブルＷＴに力またはトルクを加えることから生じる反力トルクを補償するフィードフォワード信号を供給するように設計されている。

[0045] 実施形態では、フィードフォワードデバイスＦＤは、フィルタによってフィルタリングされたウェーハテーブルのセットポイントに等しいフィードフォワード信号を供給し、このセットポイントは、伝達関数

すなわち、エアマウントＡＭから投影システムＰＳへの伝達関数Ｈ_{ＡＭ−＞ＰＳ}（ｓ）の逆数と、ウェーハテーブルＷＴから投影システムＰＳへの伝達関数

との積によって特徴付けられる。式としては、この関係は以下のように表すことができる。

式中、ｓはラプラス複素偏角（Laplace complex argument）であり、これはラプラス複素周波数とも呼ばれ、フィルタが周波数の関数であることを示す。

[0046] かかるフィルタを、以下では理想フィルタと呼び、ウェーハテーブルＷＴの作動による反力をほぼ補償するフィードフォワード信号を生じる。しかし、本式のフィルタは、全周波数帯域についてはかなり複雑となり得、比較的簡単なフィルタだけでも、特定の周波数帯域、例えば５〜２０Ｈｚで主要ダイナミクス（dominant dynamics）にフィッティングさせることが可能となり得る。

[0047] より実際的な手法として、より低次のフィッティング、例えば２次フィッティング（second order fit）を使用することができる。一例として、２次フィッティングは、以下の式によって与えられるフィルタＨ_２（ｓ）に基づくことができる。

式中、ｂ_１、ａ_１、ａ_２、およびａ_３はフィルタ係数である。

[0048] ウェーハテーブルＷＴおよびエアマウントＡＭのアクチュエータＡＭＡの移動のため生じる投影システムＰＳの励振の測定値に基づいたかかる２次フィッティングは、少なくとも関連する周波数範囲、例えば５〜２０Ｈｚで理想フィルタに適切な記述（adequate description）をもたらすことができることが分かっている。代替実施形態では、フィルタを記述する（describe）のに、２次フィッティングの総和、または理想フィルタの他の任意の近似値を使用することが可能である。

[0049] 代替実施形態では、投影システムＰＳにかかる外乱の影響を低減させるフィードフォワード信号を決定するために、フィードフォワードフィルタデバイスＦＦ以外のデバイスをフィードフォワードデバイスＦＤに設けることができることに留意されたい。かかる代替手段には、例えば、ウェーハテーブルＷＴのセットポイント信号に基づいて読み出すことができるルックアップテーブルが含まれ得る。ルックアップテーブルは、ウェーハテーブルＷＴおよびエアマウントアクチュエータＡＭＡの作動のため生じる投影システムＰＳの励振の測定値データを用いて生成することができる。他の適当な任意の手段を設けてもよい。

[0050] 図２ａのグラフ２０は、ほぼ理想的なフィッティングフィルタの伝達関数の例を示し、図２ａのグラフ２２は、Ｈ_２（ｓ）を求める上式を用いた２次フィッティングの伝達関数を示す。水平軸に沿って周波数がＨｚで示され、垂直軸に沿って伝達関数の係数がＮ／（ｍ／ｓ^２）で示されている。同様に、図２ｂのグラフ２１および２３は、ほぼ理想的なフィッティングフィルタの伝達関数、およびＨ_２（ｓ）を求める上式を用いた２次フィッティング伝達関数それぞれの位相（度）を示す。水平軸に沿って周波数がＨｚで示され、垂直軸に沿って位相が度で示されている。

[0051] 例えば、関連する周波数範囲用に特に設計されたフィルタを得るために、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタなどの他のフィルタを設けることができることに留意されたい。一例として、関連する周波数範囲は、５〜２０Ｈｚである。

[0052] フィードフォワードデバイスＦＤのフィルタを設計するために、リソグラフィ装置内で測定を実施することによって外乱経路（ＷＴからＰＳへ）、および補償経路（ＡＭからＰＳへ）を識別することができる。測定値を使用する利点は、モデリングの不正確さが回避される点である。外乱経路は、ウェーハテーブルＷＴの加速度のため投影システムの位置にかかる影響を測定し、時間データ、例えば、上述のように投影システムに設けられた加速度センサを用いた投影システムＰＳの加速度を用いて周波数応答関数を識別することによって測定することができる。補償経路は、それぞれのエアマウントＡＭのアクチュエータＡＭＡを励振させ、その結果投影システムＰＳの位置にかかる影響、例えば、投影システムＰＳの加速度を測定することによって測定することができる。投影システムＰＳの加速度は、加速度センサＡＳによって測定することができる。

[0053] 各エアマウントＡＭについて、このような測定を行わなければならないことに留意されたい。実際には、投影システムＰＳは、複数のエアマウント、例えば３つのエアマウントＡＭによって支持することができ、各エアマウントは、１つまたは複数、例えば２つのアクチュエータを含む。

[0054] ウェーハテーブルの作動と、投影システムＰＳの加速度との関係の測定値結果、およびエアマウントの作動と、投影システムＰＳの加速度との関係の測定値結果を用いて、フィルタ、例えば、上述の２次フィッティングモデルを設計することができる。

[0055] 結果として得られるフィルタを上記で説明したように使用して、ウェーハテーブルの作動のため投影システムＰＳの位置にかかる外乱影響を補償するように、エアマウントＡＭに送られるフィードフォワード信号を供給することができる。ウェーハテーブルからエアマウントＡＭへのセットポイントのフィードフォワードのため、こうした影響をほぼ、例えば９０％以上低減させることができる。

[0056] 図３は、ポジショナＰＷによって作動されるウェーハテーブルＷＴ、および投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置を部分的かつ概略的に示す。ウェーハテーブルＷＴは、リソグラフィ装置のメインサポートフレームであるベースフレームＢＦに接続されている。ベースフレームＢＦは、サポートＭＢＦによって支持され、このサポートＭＢＦは、アクティブサポートでもパッシブサポートでもよい。ベースフレームＢＦ上には、いくつかのアクティブエアマウントが設けられ、これらのエアマウントは、いわゆるメトロロジーフレームまたはメトロフレームＭＦのサポートとなり、このフレームＭＦは、パッシブまたはアクティブマウントＭＰＳを介して投影システムＰＳを支持している。アクティブエアマウントＡＭは、投影システムＰＳを間接的に支持している。

[0057] ウェーハテーブルＷＴにはまた、ウェーハテーブルＷＴの主移動方向に可動であり、こうした方向の反力を補償するように設けられたバランスマスＢＭが接続されている。しかし、トルクなどの他の方向の反力は、バランスマスＢＭによって補償することができず、リソグラフィ装置全体にわたって伝播する。

[0058] 本発明の実施形態によれば、リソグラフィ装置全体にわたって伝播する外乱力を補償するように、アクティブエアマウントＡＭのアクチュエータＡＭＡにフィードフォワード信号を供給するように設計されたフィードフォワードデバイスＦＤが設けられる。フィードフォワード信号は、ウェーハテーブル用のセットポイント信号に基づき、このセットポイント信号は、セットポイントジェネレータＳＧによって生成される。フィードフォワードフィルタＦＦが、フィードフォワードデバイスＦＤに設けられ、このフィルタＦＦは、実施形態では、フィードフォワード信号を得るためにセットポイントジェネレータＳＧの設定信号をフィルタリングするように設計されている。ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタなど、他のフィルタを設けてもよい。

[0059] フィードフォワードデバイスＦＤは、ウェーハテーブルＷＴが作動する結果として投影システムＰＳにかかり得る外乱力を補償する作動信号をエアマウントＡＭに供給するように構成されている。フィードフォワードデバイスＦＤは、図１の実施形態に関して上記で説明したフィルタを含むことができる。フィードフォワード力を与えることによって、反力の有効な補償が得られる。

[0060] 本明細書では、ＩＣの製造にリソグラフィ装置を使用する特定の例を参照することがあるが、本明細書に記載の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誘導および検出パターン、平面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の製造など、他の用途にも用いることができることを理解されたい。かかる代替用途では、本明細書にて使用する用語「ウェーハ」または「ダイ」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」とそれぞれ同義とみなすことができることが当業者には理解されよう。本明細書にて述べる基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（典型的には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を用いて加工することができる。適応可能な場合には、本明細書の開示は、上記およびその他の基板加工ツールにも応用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを作製するために２回以上加工することができ、したがって、本明細書で使用する用語「基板」は、複数の加工層を既に含んだ基板を指すこともある。

[0061] 上記では、光学リソグラフィを例にとって本発明の実施形態の特定の使用例を参照してきたが、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィにも使用することができ、状況が許せば、光学リソグラフィに限られないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィによって、基板上に形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トポグラフィは、基板に設けられたレジスト層に押圧することができ、その後、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せを印加してレジストを硬化させる。レジストの硬化後、パターニングデバイスをレジストから取り除くと、そこにパターンが残る。

[0062] 本明細書で使用する用語「放射」および「ビーム」は、紫外（UV）放射（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外線（EUV）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、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。

[0063] 用語「レンズ」は、状況が許せば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、および静電式の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１つ、またはそれらの組合せを指すことがある。

[0064] 以上、本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記で説明したものとは異なる形で実施することができることが理解されよう。例えば、本発明は、上記で開示した方法を記した１つまたは複数の機械読取可能命令シーケンスを含むコンピュータプログラム、あるいはかかるコンピュータプログラムを中に記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）の形を取ることができる。

[0065] 上記の説明は例示のものであり、限定を意図するものではない。したがって、以下に記載の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載の本発明に改変を行うことができることが当業者には明らかであろう。概要および要約書部分ではなく、詳細な説明部分が、特許請求の範囲を解釈するために使用されるものであることを理解されたい。概要および要約書部分には、１つまたは複数の実施形態を記載することがあるが、本発明者（ら）が企図する本発明の全ての例示的な実施形態は記載されず、したがって、概要および要約書部分は、本発明および添付の特許請求の範囲をいかなる形にも限定するものではない。

[0066] 以上、本発明の実施形態を、詳述した機能およびそれらの関係の実施を示す機能的な構成単位（functional building block）を用いて説明してきた。これらの機能的な構成単位の境界は、説明の便宜上、本明細書で任意に画定したものである。詳述した機能およびそれらの関係が適切に実施される限り、代替の境界を画定することができる。

[0067] 特定の実施形態の前述の説明によって、本発明の全般的性質が完全に明らかとなろう。本性質により、当技術分野における知識を応用することによって、不必要な実験なしに、本発明の全般的概念から逸脱することなく、かかる特定の実施形態を他者が容易に改変すること、および／または様々な用途に適合させることができる。したがって、かかる適合および改変は、本明細書の教示および指導に基づき、開示の実施形態の意味および均等物の範囲内に含まれるものである。本明細書の語句または用語は、限定のためではなく説明のためであり、したがって、本明細書の用語または語句は、当業者によって教示および指導に照らして解釈されるものであることを理解されたい。

[0068] 本発明の広さおよび範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物に従ってのみ画定されるべきである。

Claims

放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持するように構築されたパターニングデバイスサポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
前記投影システムを支持し、少なくとも１つのアクチュエータを含むアクティブエアマウントと、
可動オブジェクトのセットポイント信号に基づいて、フィードフォワード信号を前記少なくとも１つのアクチュエータに供給するように構成されたフィードフォワードデバイスとを含むリソグラフィ装置であって、前記フィードフォワード信号が、前記可動オブジェクトの移動のため前記投影システムにかかる外乱の影響を低減させるように設計される、リソグラフィ装置。
前記フィードフォワードデバイスが、前記アクチュエータから前記投影システムへの伝達関数の逆数と、前記可動オブジェクトのアクチュエータから前記投影システムへの伝達関数との積に基づいたフィルタを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記フィードフォワードデバイスが、前記可動オブジェクトおよび前記アクチュエータの励振の影響に関する測定値の２次フィッティングを含むフィルタを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記フィードフォワードデバイスが、前記可動オブジェクトおよび前記アクチュエータの移動のため生じる前記投影システムの励振の影響に関する測定値の２つ以上の２次フィッティングの総和を含むフィルタを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記フィードフォワードデバイスが、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタをさらに備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記可動オブジェクトが、前記基板テーブル、前記パターニングデバイスサポート、前記パターニングデバイスのパターンのない部分を前記放射ビームからマスキングするように構成されたパターニングデバイスマスクデバイス、または基板もしくはパターニングデバイスを操作するロボットである、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記可動部品が、少なくとも１つの主方向における外乱を補償する１つまたは複数のバランスマスと関連付けられた、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記制御デバイスが、前記可動オブジェクトの非主方向における外乱影響を補償するように使用される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記非主方向が、回転方向を含む、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
１つまたは複数の加速度センサが、前記可動オブジェクトの作動のため前記投影システムにかかる影響を測定するように、前記投影システムに設けられる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記リソグラフィ装置が、前記投影システムを支持する複数のアクティブエアマウントを備え、各エアマウントが、アクチュエータを有し、前記制御デバイスが、前記可動オブジェクトの前記セットポイント信号に依存して各アクチュエータを制御するように構成され、前記フィードフォワードデバイスが、各アクチュエータ用の補償フィルタを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
請求項１に記載のリソグラフィ装置の可動部品の作動のため、前記リソグラフィ装置の前記投影システムにかかる外乱の影響を補償する方法であって、
前記可動部品の作動のため前記投影システムにかかる影響を測定する工程と、
１つまたは複数のエアマウントの作動のため前記投影システムにかかる影響を測定する工程と、
前記測定値に基づいて前記フィードフォワードデバイスのフィルタを設計する工程と、
前記アクティブエアマウントの前記少なくとも１つのアクチュエータを、フィードフォワード信号に基づいて制御する工程であって、前記フィードフォワード信号が、前記フィードフォワードデバイスの前記フィルタによってフィルタリングされた前記可動部品のセットポイントに基づく工程とを含む方法。
前記設計工程が、前記測定工程の前記測定値結果に基づいて２次フィッティングを行う工程を含む、請求項１２に記載の方法。
前記２次フィッティングが、以下の式

に基づき、式中、ｓはラプラス複素偏角であり、Ｈ_２（ｓ）は伝達関数であり、ｂ_１、ａ_１、ａ_２、およびａ_３はフィルタ係数である、請求項１３に記載の方法。
前記設計工程が、前記測定工程の前記測定値結果に基づいて２つ以上の２次フィッティングの総和を求める工程を含む、請求項１２に記載の方法。