JP2021119622A - リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置の稼働時間を向上させた、リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法を提供する。【解決手段】基板をパターニングするための露光放射を提供するように構成された投影システムＰＳと、第１の基板Ｗ１を支持Ｗ２を支持するように構成された第２のステージＷＴ２と、センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容する第３のステージＣＳと、を含むリソグラフィ装置の動作方法である。本方法は、基板交換動作を開始した後に露光前スクラムスイープ動作を開始することを含む。露光前スクラムスイープ動作中、第２のステージＷＴ２が投影システムＰＳの下へ移動する間、第３のステージＣＳが投影システムＰＳの下から離れる方へ移動する。基板交換動作中、第１の基板は第１のステージＷＴ１からアンロードされる。【選択図】図９

Description

（関連出願の相互参照）
[001] 本出願は、２０１５年１１月２０日に出願された欧州特許出願第１５１９５５３２．５号、及び２０１６年２月２４日に出願された欧州特許出願第１６１５７１５５．９号の優先権を主張する。これらの出願は引用によりその全体が本願に含まれるものとする。

[002] 本発明は、リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法に関する。

[003] 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適用する機械である。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、パターニングデバイス（代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれる）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つ又は幾つかのダイの一部を含む）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、順次パターンが付与される隣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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「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、を含む。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。

[004] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。ある実施形態では、液体は蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明の実施形態は、液体について説明されている。しかし別の流体、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることである（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる）。固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、芳香族などの炭化水素、フルオロハイドロカーボン、及び／又は水溶液である。

[005] 基板、又は、基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すということ（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、大量の液体がスキャン露光中に加速されなければいけないということでもある。これには、追加のモータ又は更に強力なモータが必要であり、また、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[006] 液浸装置では、液浸流体は、流体ハンドリングシステム、デバイス構造又は装置によってハンドリングされる。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給することができ、それ故、流体供給システムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、少なくとも部分的に液浸流体を閉じ込めることができ、それにより、流体閉じ込めシステムである。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、流体へのバリアを形成することができ、それにより、流体閉じ込め構造などのバリア部材である。ある実施形態では、流体ハンドリングシステムは、ガスのフローを生成又は使用して、例えば、液浸流体のフロー及び／又は位置を制御するのを助けることができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止を形成することができ、従って、流体ハンドリング構造を封止部材と呼ぶこともできる。このような封止部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。ある実施形態では、液浸液は、液浸流体として使用される。この場合、流体ハンドリングシステムは、液体ハンドリングシステムであってもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義された部材（及び部材の特徴）への言及は、液体に関して定義された部材（及び部材の特徴）を含むと考えてもよい。

[007] 液浸装置又は乾式装置（ｄｒｙ ａｐｐａｒａｔｕｓ）の双方において、３ステージシステムを用いることができる。３ステージシステムを用いるリソグラフィ装置は３つのステージを備えている。例えば、これら３つのステージのうち２つは基板を支持するための基板ステージであり、もう１つのステージは測定を実行できる較正ステージである場合がある。３ステージシステムを用いるリソグラフィ装置で実行される動作の１つとしては、２つのステージの位置を入れ替えるステージスワップと呼ばれるものがある。例えば、露光動作と露光動作との間の時間期間中に２つの基板ステージの位置を入れ替えることができる。実行される別の動作としては、３つのステージのうちの１つから基板を除去する、及び／又は、そのステージに別の基板を提供する基板交換（又はウェーハ交換）と呼ばれるものがある。実行される動作として他には、例えば、基板位置合わせ、レベリング、検知、及び露光がある。

[008] これらの動作は、リソグラフィ装置を動作させる際に順番に実行される。概して、スループット及び／又は稼働時間が向上すると、リソグラフィ装置の全体的な生産性が向上する。更に、ＩＣの製造では、基板に転写されるパターンの良好な結像品質（画像品質）が要求されることが多い。従って、例えばスループットを向上させた、及び／又は、結像品質（画像品質）を向上させた、及び／又は、歩留まりを向上させた、及び／又は、リソグラフィ装置の稼働時間を向上させた、リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法を提供することが望ましい。

[009] 本発明の１つの態様によれば、投影システムであって、この投影システムの下の基板をパターニングするための露光放射を提供するように構成された、投影システムと、第１の基板を支持するように構成された第１のステージと、第２の基板を支持するように構成された第２のステージと、センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容する第３のステージと、を含むリソグラフィ装置の動作方法が提供される。この方法は、基板交換動作を開始した後に露光前スクラムスイープ（ｓｃｒｕｍ ｓｗｅｅｐ）動作を開始することを含み、露光前スクラムスイープ動作中、第２のステージが投影システムの下へ移動する間、第３のステージが投影システムの下から離れる方へ移動し、基板交換動作中、第１の基板は第１のステージからアンロードされる。

[0010] 本発明の別の態様によれば、基板をパターニングするための露光放射を提供するように構成された投影システムと、第１の基板を支持するように構成された第１のステージと、第２の基板を支持するように構成された第２のステージと、センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容する第３のステージと、基板交換動作中に第１のステージから第１の基板をアンロードするように構成された基板アンローダと、第１のステージ、第２のステージ、第３のステージ、及び基板アンローダの位置決めを制御するように構成された制御システムと、を備えるリソグラフィ装置が提供される。制御システムは、基板交換動作を開始した後に、露光前スクラムスイープ動作を開始するように構成され、露光前スクラムスイープ動作中、第２のステージが投影システムの下へ移動する間、第３のステージが投影システムの下から離れる方へ移動する。

[0010] 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ながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0012] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００を示す図である。 [0013] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００を概略的に示す図である。 [0014] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる液体ハンドリングシステムを示す図である。 [0015] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる別の液体ハンドリングシステムを示す側断面図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0016] 動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0017] 代替的な実施形態に従った、動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す。 [0017] 代替的な実施形態に従った、動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0017] 代替的な実施形態に従った、動作中の或る時点における３ステージシステムを用いたリソグラフィ装置１００の一部を概略的に示す図である。 [0018] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられるレベリングシステムデバイスの一例を概略的に示す図である。 [0019] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられるレベリングシステムデバイスの別の例を概略的に示す図である。 [0020] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる別の液体ハンドリングシステムの一部を概略的に示す側断面図である。 [0021] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる照明システムの空間光変調器の一例を概略的に示す図である。 [0022] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる較正ステージの一例の一部を概略的に示す図である。 [0023] 本発明の一実施形態に従わないリソグラフィ装置１００のための３ステージシステムの動作シーケンスを示す図である。 [0024] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００のための３ステージシステムの動作シーケンスを示す図である。 [0025] 本発明の代替的な実施形態に従ったリソグラフィ装置１００のための３ステージシステムの動作シーケンスを示す図である。 [0026] 本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられるパターニングデバイス位置合わせシステムを概略的に示す図である。 [0027] 本発明の一実施形態に従った基板ステージＷＴ１の正面図である。 [0027] 本発明の一実施形態に従った基板ステージＷＴ１の側面図である。 [0028] 本発明の一実施形態に従ったインプリントシステム２７１を概略的に示す図である。

[0029] 図１は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００を概略的に示す。リソグラフィ装置１００は、
放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又は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築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
例えば１つ以上のセンサを支持するセンサテーブル又は基板（例えばレジストコート基板）Ｗを保持するように構築された基板ステージＷＴのような、特定のパラメータに従って例えば基板Ｗのようなテーブルの表面を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナに接続された支持テーブルと、
パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ付与されたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）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と、を備える。

[0030] 照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその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み合わせなどの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。

[0031] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡ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ＭＡ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ＭＡを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡ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ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳ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」又は「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」と同義と見なすことができる。

[0032] 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付与す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、放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板Ｗ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、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路等のターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0033] 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、又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及び静電気光学システム、又はその任意の組み合わ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、これは更に一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0034] 本明細書で示すように、リソグラフィ装置１００は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、リソグラフィ装置１００は、（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、又は反射マスクを使用する）反射タイプでもよい。

[0035] リソグラフィ装置１００は、３つ以上のステージ（又はテーブル又は支持体）を有するタイプとすればよく、これは例えば３つ以上の基板ステージ、又は２つ以上の基板ステージと１つ以上の較正ステージ、洗浄ステージ、センサステージ、もしくは測定ステージとの組み合わせ、又は１つ以上の基板ステージと２つ以上の較正ステージ、洗浄ステージ、センサステージ、もしくは測定ステージとの組み合わせであり得る。例えば、一実施形態におけるリソグラフィ装置１００は、投影システムＰＳの露光側に配置された３つ以上のステージを備えるマルチステージ装置であり、各ステージが１つ以上の物体を具備及び／又は保持する。一実施形態において、ステージのうち１つ以上は放射感応性基板Ｗを保持し得る。一実施形態において、ステージのうち１つ以上は、投影システムＰＳからの放射を測定するためのセンサを保持し得る。一実施形態において、マルチステージリソグラフィ装置１００は、基板Ｗを保持するように構成された少なくとも１つの基板ステージＷＴと、放射感応性基板Ｗを保持するように構成されていない較正ステージＣＳ（以降、限定ではないが概して、較正ステージ、測定ステージ、センサステージ、及び／又は洗浄ステージと称する）と、を備えている。較正ステージＣＳは、基板Ｗ以外の１つ以上の物体を具備及び／又は保持し得る。そのような１つ以上の物体は、投影システムＰＳからの放射を測定するためのセンサ、１つ以上の基準マーク、及び／又は（例えば液体ハンドリングシステムＩＨを洗浄するための）洗浄デバイスから選択された１つ以上を含み得る。基準マークは、センサシステムの一部として用いるか、又はセンサシステムを較正するため用いることができる。較正ステージＣＳは基板よりも小さい場合がある。例えば較正ステージＣＳの上面は、ターゲット部分Ｃを含む基板Ｗの表面よりも小さい場合がある。

[0036] そのような「複数ステージ」（又は「マルチステージ」）マシンにおいて、複数のステージは並行して用いることができ、又は１つ以上のステージを露光に用いている間に１つ以上の他のステージで準備ステップを実行することができる。リソグラフィ装置１００は、基板テーブルＷＴ、較正テーブルＣＳ、洗浄テーブル、センサテーブル、及び／又は、測定テーブルと同様に並行して使用できる２つ以上のパターニングデバイスステージを有してもよい。各パターニングデバイスステージが支持構造ＭＴを支持することができる。

[0037] 図１を参照すると、照明システムＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受光する。例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００とは別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００の一部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及び／又はビームエクスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを利用することで、放射源ＳＯから照明システム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、ＬＥＤ（発光ダイオード）、又は複数のＬＥＤのセットである場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬを、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、まとめて放射システムと呼ぶことができる。エキシマレーザ装置は、例えば、引用により本願に含まれる米国特許出願第２０１３−０１００９８０Ａ１号に記載されている。エキシマレーザ装置は、２４８ｎｍの波長のＵＶレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、又は１９３ｎｍの波長のＵＶレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置とすればよい。

[0038] 照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを含むことができる。通常、少なくとも、照明システムＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯのような他の様々なコンポーネントも備え得る。照明システムＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面において所望の均一性及び強度分布を持たせることができる。放射源ＳＯと同様、照明システムＩＬはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされる場合もあるしそう見なされない場合もある。例えば照明システムＩＬは、リソグラフィ装置の一体部分であるか又はリソグラフィ装置とは別個の構成要素であり得る。後者の場合、リソグラフィ装置は、照明システムＩＬを搭載できるように構成すればよい。任意選択的に、照明システムＩＬは着脱可能なものであり、（例えばリソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって）別個に提供してもよい。

[0039] 放射ビームＢは、支持構造ＭＴ上に保持されたパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターンが付与される。パターニングデバイスＭＡを横断した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサシステムＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を利用して、例えば放射ビームＢの経路に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、支持テーブルＷＴを高精度に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び（図１には明示的に示していない）別の位置センサを用いて、例えばマスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを高精度に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナ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）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を利用して実現できる。同様に、基板ステージＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合、（スキャナとは対照的に）支持構造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、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ_１、Ｍ_２及び基板アライメントマークＰ_１、Ｐ_２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メントマークＰ_１、Ｐ_２は、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分Ｃの間の空間に配置してもよい（これらはスクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、これらのダイ間にパターニングデバイスアライメントマークＭ_１、Ｍ_２を配置してもよい。基板Ｗの直径は２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ、又は他の任意の適切な直径とすればよい。位置センサシステムＩＦは、支持テーブルＷＴの上面、側面、及び／又は下面を測定するように配置することができる。

[0040] 図２は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００を概略的に示す。リソグラフィ装置１００は露光装置と呼ぶことができる。Ｚ軸は投影システムＰＳの光軸に相当する。

[0041] リソグラフィ装置１００は、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳを備えている。第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳは、ＸＹ面内で移動する。第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２は各々、基板テーブルＷＴを備えることができる。第１の基板ステージＷＴ１は、第２の基板ステージＷＴ２及び較正ステージＣＳとは独立して移動するように構成されている。第２の基板ステージＷＴ２は、第１の基板ステージＷＴ１及び較正ステージＣＳとは独立して移動するように構成されている。較正ステージＣＳは、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２とは独立して移動するように構成されている。

[0042] 一実施形態において、リソグラフィ装置１００は制御システム５００を備えている。制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳを制御するように構成されている。例えば一実施形態において、制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳの相対的な位置を制御するように構成されている。

[0043] 一実施形態において、リソグラフィ装置１００は、図２に示すようなベースボードＢＢを備えている。第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳは、ベースボードＢＢ上で移動するように構成されている。リソグラフィ装置１００の使用時、ベースボードＢＢは、例えば床の上で実質的に水平方向に配されている。リソグラフィ装置１００に対する床振動の影響を低減するように、振動防止機構を設けてもよい。

[0044] 図２は、例えば第１の基板ステージＷＴ１により支持された第１の基板Ｗ１の露光動作４３中に、第１の基板ステージＷＴ１が投影システムＰＳの下に位置決めされている状況を示す。較正ステージＣＳは投影システムＰＳの下に位置しない。従って、較正ステージＣＳは露光動作４３中に第１の基板ステージＷＴ１と接触しない。第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳの移動については、以下で図５から図１６を参照して更に詳しく説明する。

[0045] 投影システムＰＳは支持構造ＭＴの下に設けられている。一実施形態において、リソグラフィ装置１００はメインフレームＲＦを備えている。メインフレームＲＦは、メトロロジフレーム又は基準フレームとも称され得る。メインフレームＲＦは、実質的に水平方向に配され、図２には明示的に示さない支持部材によって支持されている。一実施形態において、メインフレームＲＦはリソグラフィ装置１００の一部を形成する。しかしながら、これが必ずしも当てはまらない場合もある。一実施形態において、メインフレームＲＦは、リソグラフィ装置１００とは別個の１つの器具として提供される。一実施形態において、メインフレームＲＦと、メインフレームＲＦを支持する支持部材と、の間に上記の振動防止機構を設けることができる。一実施形態において、位置センサシステムＩＦは、少なくとも１つのエンコーダヘッド及び少なくとも１つのスケール（又は格子）を備えている。少なくとも１つのエンコーダヘッド及び少なくとも１つのスケールの一方をメインフレームＲＦによって支持すると共に、少なくとも１つのエンコーダヘッド及び少なくとも１つのスケールの他方を基板テーブルＷＴによって支持することができる。

[0046] 一実施形態において、制御システム５００は、投影システムＰＳの最終要素と第１の基板Ｗ１（又は露光動作４３中の他の任意の基板Ｗ）との間の液体の供給を制御するように液体ハンドリングシステムＩＨを制御する。制御システム５００は、空間１１からの液体の回収を制御するように構成されている。

[0047] 一実施形態において、第１の基板ステージＷＴ１は第２の基板ステージＷＴ２と実質的に同じ構造を有する。第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２は、図１を参照して上述した基板テーブルＷＴと実質的に同じ構造を有し得る。基板テーブルＷＴに言及する場合、この言及は第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の一方又は双方に適用され得る。

[0048] 一実施形態において、較正ステージＣＳにはセンサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方が設けられている。センサは測定部材と呼ぶことができる。一実施形態において、較正ステージＣＳには照度むら（ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ）センサが設けられている。照度むらセンサは、ピンホール状受光部で受光された放射ビームＢの照度の不規則性を検出するように構成されている。一実施形態において、較正ステージＣＳには空間像測定デバイス等のセンサが設けられている。空間像測定デバイスは、投影システムＰＳにより投影されたパターンの空間像を測定するように構成されている。一実施形態において、較正ステージＣＳには波面収差測定デバイス等のセンサが設けられている。波面収差測定デバイスは、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第２００３−１００６１３Ａ号に記載されている。波面収差測定デバイスは、例えばシャック−ハルトマン（Ｓｈａｃｋ−Ｈａｒｔｍａｎｎ ｍｅｔｈｏｄ）法を用いて波面の収差を測定するように構成されている。一実施形態において、較正ステージＣＳには照度モニタ等のセンサが設けられている。照度モニタは、投影システムＰＳの像面で放射ビームＢを受光し、投影システムＰＳにより与えられる放射ビームＢの少なくとも１つの特性を測定するように構成されている。一実施形態において、波面収差測定デバイス及び／又は照度モニタは較正ステージＣＳの上面に位置付けられる。

[0049] 較正ステージＣＳに、上述したセンサの１つ以上を設けることができる。これら上述したセンサとは別のセンサを設けることもできる。一実施形態では、基板ステージＷＴに使用するのと同じタイプの機構を用いて較正ステージＣＳの移動を監視し制御する。較正ステージＣＳ上のセンサは、較正ステージＣＳの上面に位置付けるだけでなく、較正ステージＣＳの側面に位置付けることも可能である。較正ステージＣＳの側面に位置付けられるセンサの例は、図２５を参照して後述する空間像センサ２５４である。

[0050] 一実施形態において、センサは、投影システムＰＳの収差、投影システムＰＳの瞳、及び／又は、照明システムＩＬの偏光を測定するように構成されている。センサが投影システムＰＳの収差を測定するように構成されている場合、シミュレーションモデルを用いて基板Ｗ上の画像の歪みを予測することができる。シミュレーションモデルを用いて、投影システムＰＳの収差の変化を予測でき、及び／又は、照明システムＩＬの照明瞳の分布を予測できる。シミュレーションモデルの使用は、センサが投影システムＰＳの収差を測定するように構成されている場合に限定されない。代替的な実施形態では、（収差センサの代わりに）均一性センサ（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ）を用いて、シミュレーションモデルを較正、更新、又は改善する。均一性センサは較正ステージＣＳ上に配することができる。本発明の文脈で使用できるシミュレーションモデルの例は、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第２０１３−１６５１３４Ａ号に開示されている。

[0051] 一実施形態において、較正ステージＣＳ上のセンサによって測定された投影システムＰＳの収差及び／又は瞳は、シミュレーションモデルを較正、更新、又は改善するための入力データとして利用される。一実施形態において、投影システムＰＳは、収差補償器及び／又は画像歪み補償器を備えている。一実施形態において、収差補償器又は画像歪み補償器は、１つの光学素子又は複数の光学素子を含む。

[0052] 一実施形態において、シミュレーションモデルは、収差補償器及び／又は画像歪み補償器を制御するための出力信号を与える。出力信号は、収差補償器及び／又は画像歪み補償器のフィードフォワード制御のため用いることができる。この代わりに又はこれに加えて、出力信号は、投影システムＰＳ内の光学素子の位置及び／又は形状のフィードフォワード制御のため用いることができる。単なる例示として、一実施形態における収差補償器は、例えば投影システムＰＳを含む放射ビームＢの光路内に変形可能ミラーを含む。この代わりに又はこれに加えて、一実施形態における収差補償器は、放射ビームＢの光路内に局所温度制御レンズ素子を含む。

[0053] 一実施形態において、投影システムＰＳは反射屈折性である。一実施形態において、投影システムＰＳは放射ビームＢの光路内に２つ又は３つ又は４つの反射面を含む。一実施形態において、投影システムＰＳは多軸システムである。投影システムＰＳが３つの反射面（又は他の任意の奇数の反射面）を含む場合、放射ビームＢのパターンは反転する。

[0054] 一実施形態において、投影システムＰＳは反射屈折性であり、変形可能ミラーを備えている。変形可能ミラーを備えた反射屈折性投影システムは、日本国特許出願公報第２０１３−１６１９９２Ａ号及びＰＣＴ出願公報第ＷＯ２０１５／０４１３３５Ａ１号に記載されている。これらは引用により本願に含まれる。変形可能ミラーは迅速反射ミラー（ｑｕｉｃｋ ｒｅｆｌｅｘ ｍｉｒｒｏｒ）と呼ぶことができる。一実施形態において、変形可能ミラーは、この変形可能ミラーを変形させるように構成された少なくとも１つの圧電素子を備えている。一実施形態において、制御システム５００は、変形可能ミラーの変形を制御するように圧電素子を制御するよう構成されている。一実施形態において、変形可能ミラーは投影システムＰＳの瞳面に配置されている。一実施形態において、制御システム５００は、変形可能ミラーの変形を制御することによって露光動作４３中に熱収差を制御するように構成されている。変形可能ミラーは適応光学素子（adaptive optical element）でもよい。一実施形態において、投影システムＰＳは両面ミラーを有する。両面ミラーは２つの反射面を含む。両面ミラーに加えて、投影システムＰＳは２つの変形可能ミラーを有することも可能である。

[0055] 代替的な実施形態において、投影システムＰＳは２つの折り畳みミラーを備えている。各折り畳みミラーは２つの反射面を備え得る。従って、投影システムＰＳは４つの反射面を備える。投影システムＰＳが放射ビームＢの光路内に４つの反射面（又は他の任意の偶数の反射面）を備える場合、放射ビームＢの通過は反転しない。すなわち放射ビームＢの通過はひっくり返らない。

[0056] 上述のように、一実施形態において制御システム５００は、投影システムＰＳ内の変形可能ミラーを用いて熱収差のフィードフォワード制御を実行するように構成されている。一実施形態において、制御システム５００は、波面又は特定のパターニングデバイスＭＡのいずれかに基づいて熱収差制御パラメータを最適化するように構成されているので、基板Ｗのバッチ全体について安定した自己補正が達成できる。一実施形態において、制御システム５００はパターニングデバイスＭＡに関するデータを受信する。制御システム５００は、高速フーリエ変換アルゴリズムを用いてパターニングデバイスＭＡのパターンの離散フーリエ変換を計算するように構成されている。あるいは、高速フーリエ変換アルゴリズムの結果が制御システム５００に提供される。一実施形態において制御システム５００は、パターニングデバイスＭＡの高速フーリエ変換計算から回折ピューピルグラム（ｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ ｐｕｐｉｌｇｒａｍ）を計算するように構成されている。ピューピルグラムは、瞳充填についての強度データを含む。ピューピルグラムは、視覚的に表現されると、照明システムＩＬの性能の視覚化を与える。あるいは、回折ピューピルグラム情報を制御システム５００に提供してもよい。

[0057] 一実施形態において、制御システム５００は、回折ピューピルグラム情報から視覚収差を予測するように構成されている。一実施形態において制御システム５００は、熱収差制御パラメータを用いて、波面及びパターン固有の結像性能の双方に基づいて投影システムＰＳを最適化するように構成されている。熱収差を補正するため、変形可能ミラーが制御システム５００によって制御される。

[0058] これに加えて又はこの代わりに、一実施形態において制御システム５００は、投影システムＰＳ内の変形可能ミラーを用いてレンズ収差のフィードフォワード制御を実行するように構成されている。

[0059] 変形可能ミラーを用いることの代わりに又はそれに加えて、例えばフィードフォワード制御のような収差の制御を実行するため、局所温度制御レンズ素子を用いることができる。一実施形態においてリソグラフィ装置１００は、投影システムＰＳの少なくとも１つのレンズに熱負荷を与えるように構成された赤外線レーザを備える。一実施形態において、赤外線レーザは、熱負荷を与えるように少なくとも１つの光中空ファイバによって少なくとも１つのレンズに接続されている。一実施形態において制御システム５００は、少なくとも１つのレンズを選択的に加熱するように赤外線レーザを制御するよう構成されている。一実施形態において制御システム５００は、ダイポール状照明（ｄｉｐｏｌｅ−ｌｉｋｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）及び他の露光条件によって生じる均一な非点収差等の効果を補正するため、赤外線レーザを制御するように構成されている。

[0060] 図２に示すように、リソグラフィ装置１００は、照明システムＩＬ、支持構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び液体ハンドリングシステムＩＨを備えている。照明システムＩＬ、支持構造ＭＴ、及び投影システムＰＳは、図１の文脈で上述した通りである。液体ハンドリングシステムＩＨについて、特に図３及び図４を参照して以下で詳述する。

[0061] 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１００は、例えば集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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のように、マイクロスケールのフィーチャや、更にはナノスケールのフィーチャを有するコンポーネントの製造において、他の用途を有し得ることは理解されよう。

[0062] 投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間に液体を提供するための構成は、３つの大まかなカテゴリに分類することができる。これらは、ｉ）槽型（ｂａｔｈ ｔｙｐｅ）構成、ｉｉ）いわゆる局所液浸システム、及び、ｉｉｉ）オールウェット液浸システムである。槽型の構成では、基板Ｗのほぼ全体と、任意選択的に基板ステージＷＴの一部と、が液体槽に浸される。

[0063] 局所液浸システムは、基板Ｗの局所領域にのみ液体が供給される液体ハンドリングシステムＩＨを用いる。液体によって充填される空間は平面視で基板Ｗの上面よりも小さく、液体によって充填される領域は、この領域の下で基板Ｗが移動する間、投影システムＰＳに対して実質的に静止状態に維持される。図３及び図４は、そのようなシステムで使用できる異なる液体ハンドリングシステムを示す。局所領域に液体を封止するために封止構造が存在する。これを構成するため提案された１つの方法が、ＰＣＴ出願公報第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。

[0064] 提案された構成では、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延出する液体閉じ込め構造が液体ハンドリングシステムＩＨに設けられる。そのような構成を図３に示す。投影システムＰＳと、第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２、第１のステージＷ１、第２のステージＷ２、及び較正ステージＣＳのうち少なくとも１つとの間に、空間の境界を画定することができる。

[0065] 図３は、より一般的には流体ハンドリングシステムと称することができる局所液体ハンドリングシステムＩＨを概略的に示す。液体ハンドリングシステムＩＨには、投影システムＰＳの最終要素と基板ステージＷＴ又は基板Ｗとの間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延出する液体閉じ込め構造が設けられている（以下の文章では、明示的に指定した場合を除いて、基板Ｗの表面に言及する場合、それに加えて又はその代わりに、基板ステージＷＴ、又は較正ステージＣＳのような他のステージの表面を表すことに留意されたい）。液体ハンドリングシステムＩＨは、ＸＹ面内で投影システムＰＳに対してほぼ静止状態であるが、Ｚ方向（光軸の方向）では、ある程度の相対的な移動があり得る。一実施形態において、液体ハンドリングシステムＩＨと基板Ｗの表面との間にシールが形成され、このシールは、ガスシール（ガスシールを有するそのようなシステムは、欧州特許出願公報第ＥＰ−Ａ−１，４２０，２９８号に開示されている）又は液体シール等の無接触シールとすることができる。

[0066] 液体ハンドリングシステムＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に封じ込める。投影システムＰＳのイメージフィールドの周りに、基板Ｗに対する無接触シール１６が形成されているので、基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終要素との間の空間１１内に液体を閉じ込めることができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下にこれを取り囲むように位置決めされた液体ハンドリングシステムＩＨによって少なくとも部分的に形成される。液体は、液体入口１３の１つによって、投影システムＰＳの下の液体ハンドリングシステムＩＨ内の空間１１に導入される。液体は、液体出口１３の別のものによって除去することができる。液体は、少なくとも２つの液体入口１３を介して空間１１内に導入することができる。どの液体開口１３を用いて液体を供給するか、任意選択的にどれを用いて液体を除去するかは、基板ステージＷＴの移動方向によって決定され得る。液体ハンドリングシステムＩＨは、投影システムＰＳの最終要素よりもわずかに上方に延出し得る。液体レベルは最終要素よりも高くなるので、液体のバッファが与えられる。一実施形態において、液体ハンドリングシステムＩＨは、上端において投影システムＰＳ又はその最終要素の形状と密接に一致する内周を有し、例えば丸い形状とすることができる。底部では、内周はイメージフィールドの形状と密接に一致し、例えば矩形であるが、これは必須ではない。

[0067] 使用中に液体ハンドリングシステムＩＨの底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって、液体を空間１１内に封じ込めることができる。ガスシール１６はガスによって形成される。ガスシール１６内のガスは、圧力下で、入口１５を通って液体ハンドリングシステムＩＨと基板Ｗとの間のギャップに供給される。ガスは出口１４を介して抜き取られる。ガス入口１５の過圧、出口１４の真空レベル、及びギャップの幾何学的形状は、液体を閉じ込める内部への高速ガス流が生じるように構成されている。液体ハンドリングシステムＩＨと基板Ｗとの間の液体に加わるガスの力が、液体を空間１１内に封じ込める。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状の溝とすればよい。環状の溝は連続的又は不連続的とすればよい。ガスの流れは、液体を空間１１内に封じ込めるのに効果的である。そのようなシステムは、引用により全体が本願に含まれる米国特許出願公開第２００４／０２０７８２４Ａ１号に開示されている。一実施形態では、液体ハンドリングシステムＩＨはガスシールを備えていない。

[0068] 図４は、一実施形態に従った別の液体ハンドリングシステムＩＨを示す側断面図である。図４に示し、以下に説明する構成は、上述し図１又は図２に示したリソグラフィ装置１００に適用することができる。液体ハンドリングシステムＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板ステージＷＴ又は基板Ｗとの間の空間１１の境界の少なくとも一部に沿って延出する（以下の文章では、明示的に指定した場合を除いて、基板Ｗの表面に言及する場合、それに加えて又はその代わりに基板ステージＷＴ又は較正ステージＣＳの表面を表すことに注意されたい）。

[0069] 液体ハンドリングシステムＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１内に少なくとも部分的に液体を封じ込める。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下にこれを取り囲むように設けられた液体ハンドリングシステムＩＨによって少なくとも部分的に形成される。一実施形態において、液体ハンドリングシステムＩＨは、本体部材５３と多孔性部材３３とを備えている。多孔性部材３３は板状であり、複数の孔（すなわち開口又は細孔）を有する。ある実施形態において、多孔性部材３３はメッシュプレートであり、メッシュに複数の小さい孔８４が形成されている。そのようなシステムは、引用により本願に含まれる米国特許出願公報第２０１０／００４５９４９Ａ１号に開示されている。

[0070] 本体部材５３は、空間１１に液体を供給することができる供給ポート７２と、空間１１から液体を回収することができる回収ポート７３と、を備えている。供給ポート７２は、通路７４を介して液体供給装置７５に接続されている。液体供給装置７５は、液体を供給ポート７２に供給することができる。液体供給装置７５から供給された液体は、対応する通路７４を介して供給ポート７２の各々に供給される。供給ポート７２は、光路の近傍で、光路に面した本体部材５３の既定位置に配置されている。回収ポート７３は、空間１１から液体を回収することができる。回収ポート７３は、通路７９を介して液体回収装置８０に接続されている。液体回収装置８０は、真空システムを備え、回収ポート７３を介した吸引によって液体を回収することができる。液体回収装置８０は、回収ポート７３を介して回収された液体を、通路７９を通して回収する。多孔性部材３３は回収ポート７３に配置されている。

[0071] 一実施形態では、一方側で投影システムＰＳと液体ハンドリングシステムＩＨとの間に、他方側で基板Ｗとの間に液体が存在する空間１１を形成するため、液体が供給ポート７２から供給される。回収ポート７３を介して、例えば多孔性部材３３の孔８４を介して液体を回収するように、液体ハンドリングシステムＩＨの回収チャンバ３１の圧力は負圧に調整される。換言すると、（供給ポート７２を用いて）液体供給動作を実行すると共に、（多孔性部材３３を用いて）液体回収動作を実行することで、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間１１が形成される。

[0072] 図に示すように、リソグラフィ装置１００は液浸タイプとすることができる。あるいは、リソグラフィ装置１００は、基板Ｗが液体に液浸されない乾式としてもよい。乾式のリソグラフィ装置１００では、投影システムＰＳと基板Ｗとの間にガスが供給され得る。ガスは空気、ヘリウム、ＣＯ_２（二酸化炭素）、又は窒素とすればよく、投影システムと基板Ｗとの間の空間を調節するため用いることができる。

[0073] 図５は、リソグラフィ装置１００における較正ステージＣＳ、投影システムＰＳ、第１の基板ステージＷＴ１、及び第２の基板ステージＷＴ２の位置を平面視で概略的に示す。図５（及び図６から図１６）では、符号「Ｘ」を用いてリソグラフィ装置１００内の特定の位置を表す。

[0074] 一実施形態において、リソグラフィ装置１００は第１の位置測定システムを備えている。第１の測定システムは背面エンコーダシステムを備える。背面エンコーダシステムは、図５から図１６に示すような第１の測定アーム２１を備える。一実施形態において、第１の測定アーム２１は片持ち梁状態で支持されている。一実施形態において、第１の測定アーム２１はメインフレームＲＦに固定して取り付けられている。一実施形態において、第１の測定アーム２１の先端近くの位置は投影システムＰＳの光軸にある。一実施形態において、リソグラフィ装置１００は、第２の測定アーム２２を有する第２の背面エンコーダシステムを備える第２の位置測定システムを備えている。一実施形態において、第２の測定アーム２２は片持ち梁状態に支持されている。一実施形態において、第２の測定アーム２２はメインフレームＲＦに固定して取り付けられている。一実施形態において、第２の測定アーム２２の先端近くの位置は、基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４が実行される位置にある。

[0075] 一実施形態において、較正ステージＣＳは第１の測定アーム２１に係合可能である。較正ステージＣＳが第１の測定アーム２１に係合された場合、較正ステージＣＳは第１の測定アーム２１の上方に位置決めされる。第１の測定アーム２１は、較正ステージＣＳの位置情報の測定に用いられるシステムの一部を形成する。一実施形態において、第１の測定アーム２１はスケール（又は格子）を備える。較正ステージＣＳが第１の測定アーム２１に係合された場合、複数のエンコーダヘッドが較正ステージＣＳの位置を３次元で測定する。一実施形態において、この測定は、エンコーダヘッドが第１の測定アーム２１のスケールに測定放射ビームを照射することにより実行される。一実施形態では、第１の測定アーム２１上に少なくとも１つのエンコーダヘッドが配置されている。一実施形態では、較正ステージＣＳの下側及び／又は第１の基板ステージＷＴ１及び／又は第２の基板ステージＷＴ２上に少なくとも１つのスケールが配置されている。

[0076] 較正ステージＣＳの位置情報は制御システム５００によって受信される。制御システム５００は、較正ステージＣＳの位置情報を考慮に入れて較正ステージＣＳの位置を制御するように構成されている。例えば一実施形態において、制御システム５００は、較正ステージＣＳの移動を制御する（例えば上述した第２のポジショナＰＷと同じタイプの）ポジショナを制御するように構成されている。

[0077] 第２の測定アーム２２は、メインフレームＲＦにより支持されたアーム部材を備える。アーム部材は片持ち梁状態で配置することができる。一実施形態において、第２の測定アーム２２はエンコーダヘッド等の光学システムを備える。一実施形態において、第２の測定アーム２２は光学システムを収容している。第１の基板ステージＷＴ１及び／又は第２の基板ステージＷＴ２の位置情報を測定するように、スケールに面したセクションから測定ビームが照射される。この位置情報は、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の位置を制御するように構成された制御システム５００に供給される。

[0078] アンロード位置ＵＰ１は、例えば垂直移動ピンを用いて基板ステージＷＴ（例えば第１の基板ステージＷＴ１又は第２の基板ステージＷＴ２）から基板Ｗを除去することができる位置を規定する。一実施形態では、各基板ステージの第２のポジショナＰＷのショートストロークモジュールが垂直移動ピンを備える。あるいは、第２のポジショナＰＷのロングストロークモジュールが垂直移動ピンを備える。垂直移動ピンは、垂直に（すなわちＺ軸に沿って）移動するように構成されている。垂直移動ピンは、垂直移動ピンの上部が基板ステージＷＴの支持面よりも下にある隠れた位置と、垂直移動ピンの上部が基板ステージＷＴの支持面よりも上に突出した突出位置と、の間で移動するように構成されている。垂直移動ピンは、基板ステージＷＴの支持面で終端する垂直孔を貫通している。従って、垂直移動ピンが隠れた位置から突出位置に移動すると、垂直移動ピンは、基板ステージＷＴの支持面よりも上に基板Ｗを移動させる。一実施形態では、基板ステージの支持面から離れる方向への基板Ｗの移動の安定性を改善するため、複数の垂直移動ピンが設けられる。

[0079] 一実施形態では、アンロード位置ＵＰ１において、垂直移動ピンは基板テーブルＷＴの支持面よりも上に基板Ｗを支持する。基板アンローダ２３は、基板ステージＷＴから基板Ｗをアンロードするように構成されている。例えば一実施形態において、基板アンローダ２３は、基板Ｗのエッジを把持し、基板Ｗを上方に移動させるように構成されている。一実施形態において、基板アンローダ２３は、基板の上面すなわちターゲット部分Ｃを有する面で基板Ｗを把持するように構成されている。基板アンローダ２３は、基板Ｗを真空力で把持するように構成されたベルヌーイタイプ（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ−ｔｙｐｅ）のアンローダとすればよい。この代わりに又はこれに加えて、基板アンローダ２３は、基板アンローダ２３と基板Ｗとの間にガス膜を設けて、基板アンローダ２３と基板Ｗとの間の物理的接触を防止するように構成されている。ベルヌーイタイプのアンローダは、引用により本願に含まれるＰＣＴ出願公報第ＷＯ２０１３／１００２００３Ａ２号に記載されている。基板アンローダ２３は、基板Ｗの背面を支持するように構成された１つ又は複数のロボットアームを備え得る。２つのロボットアームを有する基板アンローダ２３は、引用により本願に含まれるＰＣＴ出願公報第ＷＯ２００４／０８８７４１Ａ１号に記載されている。

[0080] 第１の待機位置ＵＰ２において、基板ステージＷＴからアンロードされた基板Ｗを保持した後、ベースボードＢＢよりも上方の＋Ｘ側のエッジで経路を介して外部デバイスへ移動させることができる。第２の待機位置ＵＰ３において、基板ステージＷＴからアンロードされた基板Ｗを保持し、ベースボードＢＢより上方の−Ｘ側のエッジで経路を介して外部デバイスへ搬送することができる。ロード位置ＬＰにおいて、基板Ｗを基板ステージＷＴ上にロードすることができる。

[0081] 図５に示すように、第２の基板ステージＷＴ２は第２の基板Ｗ２を支持する。リソグラフィ装置１００の動作シーケンスにおける、この時点では、第２の基板Ｗ２は露光動作４３はまだ実行されていない。しかしながら、露光動作４３の準備として、基板位置合わせ、基板レベリング、及び／又は、フォーカスマッピング等の他の動作が既に第２の基板Ｗ２に実行されている。第２の基板ステージＷＴ２は、例えば第１の待機位置ＵＰ２のような所定の待機位置で第２の基板Ｗ２を支持する。

[0082] 第１の基板ステージＷＴ１は、露光動作４３が実行されている第１の基板Ｗ１を支持する。露光動作中、制御システム５００は、所定の蛇行経路に沿った第１の基板ステージＷＴ１の移動を制御するように構成されている。露光動作中、第１の基板Ｗ１のターゲット部分Ｃが露光される。

[0083] 第１の基板Ｗ１のターゲット部分Ｃを露光する順序は特に限定されない。一例として、第１の基板Ｗ１の＋Ｘ側のターゲット部分Ｃの前に、第１の基板Ｗ１の−Ｘ側のターゲット部分Ｃを露光する。第１の基板Ｗ１の−Ｘ側のターゲット部分Ｃを露光したら、−Ｙ側のターゲット部分の前に＋Ｙ側のターゲット部分Ｃを露光する。第１の基板Ｗ１の＋Ｘ側のターゲット部分Ｃが露光されると、＋Ｙ側のターゲット部分の前に−Ｙ側のターゲット部分Ｃを露光する。第１の基板Ｗ１の全てのターゲット部分Ｃを露光し終わったら、制御システム５００は、ターゲット部分Ｃが露光される前にあった位置に第１の基板ステージＷＴ１を移動させるように構成されている。

[0084] 第１の基板Ｗ１の露光動作４３の間に、既に露光動作４３が実行された別の基板Ｗを第２の待機位置ＵＰ３から基板キャリアシステム等の外部デバイスへと移動させ、露光済み基板をリソグラフィ装置１００の外部に搬送する。

[0085] 第１の基板Ｗ１の露光動作４３の間、制御システム５００は、較正ステージＣＳを第１の基板ステージＷＴ１の方へ、図５に較正ステージＣＳが示されている位置まで移動させるよう制御するように構成されている。較正ステージＣＳは、その側から（すなわち横方向に）第１の測定アーム２１と係合する。

[0086] 図６に示すように、較正ステージＣＳを第１の基板ステージＷＴ１に接触させるか又は近接させる。露光後スクラムスイープ動作４８として知られる動作を実行するため、較正ステージＣＳを第１の基板ステージＷＴ１に接触させるか又は近接させる。図６は、露光後スクラムスイープ動作４８中のステージの位置を示す。露光後スクラムスイープ動作中、制御システム５００は、基板ステージＷＴ１を−Ｙ方向及び−Ｘ方向の双方に移動させるのと同時に、較正ステージＣＳを−Ｙ方向に移動させる（すなわちその移動を制御する）ように構成されている。較正ステージＣＳ及び第１の基板ステージＷＴ１の移動中、較正ステージＣＳと第１の基板ステージＷＴ１との接触又は近接は維持される。露光後スクラムスイープ動作４８の目的は、液浸液が閉じ込められている空間１１を、第１の基板ステージＷＴ１の上方の位置から較正ステージＣＳの上方の位置へ移動させることである。

[0087] 空間１１内に閉じ込められている液浸液を較正ステージＣＳの上方へ移動させるために第１の基板ステージＷＴ１を−Ｘ方向に移動させる必要はない場合がある。しかしながら、第１の基板ステージＷＴ１を−Ｘ方向（及び−Ｙ方向）に移動させることで、ステージスワップ動作４２の完了までに要する時間を短縮することができる。ステージスワップ動作４２は、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の位置をスワップする（すなわち入れ替える）ことを含む。一般的に言うと、ステージスワップ動作は、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２を反時計回り方向に移動させることで実行される（が、代替的に時計回り方向も使用可能である）。従って、第１の基板ステージＷＴ１を−Ｘ方向に移動させることで、第１の基板ステージＷＴ１のこの反時計回りの移動が実質的に既に開始し、基板スワップ動作よりも先に始まる。基板スワップ動作４２は、図６から図９において、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の移動によって示されている。

[0088] いったん露光後スクラムスイープ動作４８が完了したら、空間１１に閉じ込められている液浸液は較正ステージＣＳの上方にある。空間１１に閉じ込められている液浸液が較正ステージＣＳの上方にある場合、制御システム５００は、較正ステージＣＳの位置を制御するように構成されている。制御システム５００は、較正ステージＣＳの位置を３次元で制御しながら、較正ステージを用いて露光及び／又は洗浄動作に関連した測定動作を実行するように構成されている。

[0089] 一実施形態において、較正ステージＣＳは、センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容している。測定を実行する代わりに、較正ステージＣＳを用いて洗浄動作を実行することができる。更に別の代替案として、較正ステージＣＳが投影システムＰＳの下方にある間に、較正ステージＣＳによって測定動作及び洗浄動作の双方を実行することができる。

[0090] 図６に示す状況から、制御システム５００は、＋Ｙ方向で見た場合に第１の基板ステージＷＴ１が第２の基板ステージＷＴ２と重ならない位置まで、第１の基板ステージＷＴ１を−Ｘ方向に移動させる。そのような位置を図７に示す。図７に示すように、第２の基板ステージＷＴ２は、待機位置である第１の待機位置ＵＰ２に位置決めされている。

[0091] 図７に示す状況から開始して、制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１を−Ｙ方向に移動させるのと同時に第２の基板ステージＷＴ２を＋Ｙ方向に移動させるように構成されている。第１の基板ステージＷＴ１を−Ｙ方向に移動させる結果として、較正ステージＣＳはもはや第１の基板ステージＷＴ１に接触せず近接もしなくなる。図８に示すように、制御システム５００は、少なくとも第２の基板ステージＷＴ２の角が較正ステージＣＳに接触又は近接する位置まで第２の基板ステージＷＴ２を移動させるのと同時に、第１の基板ステージＷＴ１を第２の待機位置ＵＰ３へ移動させるように構成されている。制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１を＋Ｘ方向に移動させるのと同時に、第２の基板ステージＷＴ２を−Ｘ方向に移動させるように構成されている。この移動により、ステージスワップ動作４２の間の第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の反時計回りの移動が継続する。図９に示すように、制御システム５００は、第２の待機位置ＵＰ３からアンロード位置ＵＰ１へ第１の基板ステージＷＴ１を移動させるように構成されている。

[0092] 制御システム５００は、第２の基板ステージＷＴ２がＹ軸に沿って第１の基板ステージＷＴ１と位置合わせされる位置まで第２の基板ステージＷＴ２を移動させるように構成されている。第２の基板ステージＷＴ２は較正ステージＣＳと接触又は近接した状態に維持される。

[0093] 図９は、閉じ込められた液浸液を較正ステージＣＳから第２の基板ステージＷＴ２へ移すように、較正ステージＣＳ及び第２の基板ステージＷＴ２を移動させる、露光前スクラムスイープ動作４７の前の状態を示す。閉じ込められた液浸液は、空間１１内に閉じ込められた液浸液である。図９は、第１の基板ステージＷＴ１で基板交換動作４１が実行されているのと同時に、較正ステージＣＳで検知及び／又は洗浄動作４５が実行されている時点を示す。投影システムＰＳには較正ステージＣＳのみが配置されている。第２の基板ステージＷＴ２は、較正ステージＣＳとの露光前スクラムスイープ動作４７にはまだ関与していない。閉じ込められた液浸液が較正ステージＣＳの上方にある時間期間中、制御システム５００は、少なくとも１つの測定動作及び／又は洗浄動作を実行するように、較正ステージＣＳ上に収容されたコンポーネントに含まれる少なくとも１つのセンサ及び／又は洗浄デバイスを用いるように構成されている。例えば、照度むらの測定、空間像の測定、波面収差の測定、及びドーズ量測定のような露光関連の少なくとも１つの測定を実行することができ、及び／又は、洗浄動作を実行することができる。

[0094] 第１の基板ステージＷＴ１がアンロード位置ＵＰ１にある場合、制御システム５００は基板アンロード動作を実行するように構成されている。基板アンロード動作中、第１の基板ステージＷＴ１から第１の基板Ｗ１が除去される。第１の基板ステージＷＴ１から第１の基板Ｗ１をアンロードする方法は特に限定されない。一例として、真空クランプシステムが用いられる場合、制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１の一部（例えばバールプレート（ｂｕｒｌ ｐｌａｔｅ））に第１の基板Ｗ１を保持する吸引を解放するように構成されている。（前述した）垂直移動ピンを用いて、第１の基板ステージＷＴ１の支持面から第１の基板Ｗ１を持ち上げることができる。

[0095] 制御システム５００は、垂直移動ピンから第１の基板Ｗ１をアンロードする（例えば持ち上げる）ように基板アンローダ２３を制御するよう構成されている。制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１をアンロード位置ＵＰ１からロード位置ＬＰへ移動させる間、第１の基板Ｗ１をアンロード位置ＵＰ１の上方に保持するように構成されている。

[0096] 図２３は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００の３ステージシステムの動作シーケンスを示す図である。図２２は比較例を示す。図２２及び図２３において、時間は左から右へ表される。３つの行は、リソグラフィ装置１００内の３つのステージ及び対応する位置の異なる動作に相当する。上の行は、露光のために基板ステージＷＴ２上に新しい（露光前）基板Ｗ２を準備するための動作、又は露光のために第１のステージＷＴ１上に新しい（露光前）基板Ｗ３を準備するための動作を概略的に表す。中央の行は、第１の基板ステージＷＴ１上で準備動作（基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を含む）が既に実行された基板Ｗ１を露光するための動作を概略的に表す。あるいは、中央の行は、第２の基板ステージＷＴ２上で準備動作が既に実行された基板Ｗ２を露光するための動作を概略的に表す。下の行は、較正ステージＣＳの動作を概略的に表す。３ステージシステムでは、２つの基板ステージ及び１つの較正ステージが、これら３つの異なるタイプの動作を或る時点で同時に実行する。各行におけるバー（又はブロック）は、異なる動作が開始及び終了する相対的なタイミングを示す。単一の動作に複数のステージが関与する場合、そのような動作は、図の複数の行にまたがる１つのバー（又は１つのブロック）として表される。動作にどのステージも関与しない場合（例えば基板アンローダにより実行される動作の場合）、対応するバー（又はブロック）は、図の４番目の行又は他の任意の適切な部分に示され得る。これらのバーは各動作に要する時間の絶対的な長さを示すものではない。

[0097] 図５から図９のシーケンスに示すように、制御システム５００は、ステージスワップ動作４２において第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の位置を入れ替えるように構成されている。続いて制御システム５００は、基板交換動作４１において第１の基板ステージＷＴ１から第１の基板Ｗ１をアンロードするように基板アンローダ２３を動作させるよう構成されている。一実施形態において、較正ステージＣＳは、基板アンローダ２３が動作を開始する時点で投影システムＰＳの下に又はこれと近接して位置付けられている。制御システム５００は、較正ステージＣＳで実行される検知及び／又は洗浄動作４５が終了するのを待たずに、基板アンローダ２３の動作を開始させることで基板交換動作を始める。この特徴は、図２３において、検知及び／又は洗浄動作４５が基板交換動作４１と時間的に重複することで示されている。従って、基板交換動作を早い時点で完了することができる。

[0098] 本発明の発明者は、ステージスワップ動作４２及び基板交換動作４１を実行するのにかかる時間は純粋なオーバーヘッド時間であることを見出した。これは、ステージスワップ動作４２及び基板交換動作４１の実行にいくら時間をかけても、結像品質（画像品質）は改善されないことを意味する。一方、較正ステージＣＳで検知動作を実行するためにより長い時間をかけることで、結像品質を改善することができる。更に、較正ステージＣＳで洗浄動作を実行するためにより長い時間をかけることで、リソグラフィ装置１００の歩留まり及び／又は稼働時間を改善することができる。同様に、１枚の基板又は１対の基板を処理するための全時間であるタクトタイム（ｔａｋｔ ｔｉｍｅ）の延長を阻止するオーバーヘッド時間の短縮が想定される場合、露光動作４３及び基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４の実行により長い時間をかけることで、露光動作４３中の結像品質を改善することができる。あるいは、露光動作４３及び基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４の実行により長い時間をかけないこと（つまり、より短い時間をかけること）によって、オーバーヘッド時間を短縮すると、タクトタイムも直接的に短縮されるため、スループットを改善できる。換言すると、基板位置合わせ、レベリング、検知、及び露光にかかる時間はスループットと結像品質（画像品質）とのトレードオフを伴うのに対し、ステージスワップ及び基板交換にかかる時間は純粋なオーバーヘッド時間である。

[0099] 一実施形態において、較正ステージＣＳは、ステージスワップ動作４２の実行に要するよりも長い時間、閉じ込められた液浸液の下方に位置付けられる。概してステージスワップ動作４２は、（例えば図６から図９に示すように）較正ステージＣＳが閉じ込められた液浸液の下方にある間に検知及び／又は洗浄動作４５が実行されるのと同時に実行される。較正ステージＣＳにおける検知及び／又は洗浄動作４５の実行に長い時間をかけることで、結像品質（画像品質）を改善することができる。しかしながら、ステージスワップ動作４２の実行に長い時間をかけることで利点は得られない。ステージスワップ動作４２の実行に要するよりも長い時間、閉じ込められた液浸液の下方に較正ステージＣＳを位置付けることで、結像品質（画像品質）を改善することができる。この特徴は、図２３において、検知及び／又は洗浄動作４５がステージスワップ動作４２よりも時間的に長いことで示されている。

[00100] 図２３に示すように、一実施形態では、較正ステージＣＳにおいて実行される検知及び／又は洗浄動作４５の時間期間と重複する時間期間中に基板交換動作４１が実行される。一実施形態において、基板交換動作４１は、較正ステージＣＳが検知及び／又は洗浄動作４５を実行する間に、ステージスワップ動作４２の実行直後に開始するよう構成されている。従って、第３の基板Ｗ３は早い段階で第１の基板ステージＷＴ１にロードされるので、第３の基板Ｗ３を支持する第１の基板ステージＷＴ１は早い段階で基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を開始することができる。

[00101] これに対して、図２２に示すように露光前スクラムスイープ動作４７が基板交換動作４１と同時に開始した場合、基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４はより遅い段階で開始する。

[00102] 図１０は、第１の基板ステージＷＴ１で基板交換動作４１が実行されている間に、較正ステージＣＳ及び第２の基板ステージＷＴ２によって露光前スクラムスイープ動作４７が実行されている時点を示す。図９から図１０への移行で示すように、制御システム５００は、第２の基板ステージＷＴ２及び較正ステージＣＳを＋Ｙ方向に移動させるように構成されている。この移動中、較正ステージＣＳと第２の基板ステージＷＴ２との接触又は近接は維持される。この露光前スクラムスイープ動作４７の間、閉じ込められた液浸液は、較正ステージＣＳの上方から第２の基板ステージＷＴ２の上方へ移動する。

[00103] 検知及び／又は洗浄動作４５及び基板交換動作４１の時間が重複することで、所与の露光時間のための基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４に余分な時間が与えられる（基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４が別の基板の露光動作４３と同時に発生するからである）。従って、スループットを低下させることなく、結像品質（例えばオーバーレイ、合焦等）、歩留まり（例えば欠陥の可能性の低下）、及び／又は、可用性（すなわちリソグラフィ装置１００の稼働時間）を改善することができる。この時間量は種々の異なる方法で使用することができる。例えば、露光動作４３を完了させるために要する時間を短縮できる場合、結像品質（画像品質）の低下なくスループットを増大させることができる。

[00104] 制御システム５００は、第１の基板Ｗ１を第１の基板ステージＷＴ１にクランプするのを中止することによって（例えば、基板Ｗを第１の基板ステージＷＴ１にクランプする吸引を終了させることによって）基板交換動作４１を開始するように構成されている。基板交換動作４１は、第３の基板Ｗ３が第１の基板ステージＷＴ１にクランプされると終了する。

[00105] 図２４は、本発明の代替的な実施形態に従ったリソグラフィ装置１００のための３ステージシステムの動作シーケンスを示す図である。一実施形態において、制御システム５００は、第３の基板Ｗ３を第１の基板ステージＷＴ１にロードし、次いで第１の基板ステージＷＴ１を位置合わせシステム及び／又はレベリングシステムの下に又はそれに近接するように移動させ（又は位置付け）、次いで位置合わせシステム及び／又はレベリングシステムの動作を開始するように構成されている。一実施形態では、図１１に示すように第１の基板ステージＷＴ１が測定ステーションにある場合に、位置合わせシステム及び／又はレベリングシステムの少なくとも一方が用いられる。一実施形態では、第２の基板Ｗ２に露光動作４３が実行されているのと同時に、位置合わせシステム及び／又はレベリングシステムが用いられる。図２４に示すように、一実施形態において、位置合わせシステム及び／又はレベリングシステムの動作が制御システム５００によって開始される時点で、較正ステージＣＳは投影システムＰＳの下に又はこれに近接して配置されている。これは、ステージスワップ動作４２及び基板交換動作４１の実行に要する時間が較正ステージＣＳにおける検知及び／又は洗浄動作４５の実行にかかる時間よりも短い場合に実行できる。従って、全体的な結像品質（画像品質）を向上させるように、基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を実行するために長い時間を確保することができる。位置合わせシステムは、引用により本願に含まれる米国特許出願第２００９−０２３３２３４Ａ１号に開示されているような複数の位置合わせセンサを備えることができる。あるいは、位置合わせシステムは単一の位置合わせセンサを備えてもよい。位置合わせ動作中に単一の位置合わせセンサに対して基板Ｗを移動させ、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を単一の位置合わせセンサに対向させることができる。

[00106] 一実施形態において、制御システム５００は、第２の基板ステージＷＴ２上の第２の基板Ｗ２の全てのターゲット部分Ｃで画像が形成される時点までに（すなわち露光動作４３が完了する時点までに）、第１の基板ステージＷＴ１上の第３の基板Ｗ３の基板アライメントマークＰ_１、Ｐ_２の位置の測定を終了すると共に、第１の基板ステージＷＴ１上の第３の基板Ｗ３の基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を終了するように構成されている。

[00107] 図１０に示すように、まだ露光動作４３が実行されていない第３の基板Ｗ３は第１の基板ステージＷＴ１にロードされる。第３の基板Ｗ３を、ロードアーム（基板アンローダ２３と同じタイプであるか、又は基板アンローダ２３と同じコンポーネントであり得る）等の基板ローダによって保持して、アンロード位置ＵＰ１から突出位置に維持されている垂直移動ピンまで第３の基板Ｗ３を送出することができる。制御システム５００は、基板ローダを引っ込め、垂直移動ピンを下方へ移動させて、第３の基板Ｗ３が第１の基板ステージＷＴ１の支持面によって支持されるようにする。

[00108] 一実施形態において制御システム５００は、較正ステージＣＳで検知及び／又は洗浄動作４５が継続するのと同時に、第１の基板ステージＷＴ１をロード位置ＬＰに移動させるように及び／又は第３の基板Ｗ３を第１の基板ステージＷＴ１にロードするように構成されている。いったん較正ステージＣＳで検知及び／又は洗浄動作４５が終了すると、制御システム５００は、第２の基板ステージＷＴ２が閉じ込められた液浸液の下に位置するように露光前スクラムスイープ動作４７を実行し、第２の基板Ｗ２に露光動作４３を実行できるようにする。

[00109] 図１１は、第２の基板Ｗ２に露光動作４３を実行している状況を示す。第２の基板Ｗ２に露光動作４３を実行しているのと同時に、測定ステーションでは第３の基板Ｗ３に対して基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を実行することができる。一実施形態では、基板位置合わせセンサシステム、レベリングセンサシステム、及び第２の測定アーム２２上のエンコーダヘッドが、測定ステーションに位置している。基板位置合わせセンサシステム及びレベリングセンサシステムは、第３の基板Ｗ３及び／又は第１の基板ステージＷＴ１を測定することができる。一実施形態において、第２の基板Ｗ２上の露光動作４３が完了する時点までに、第３の基板Ｗ３に対する位置合わせ及び／又はレベリング動作４４は既に完了している。特に、較正ステージＣＳで検知及び／又は洗浄動作４５が引き続き実行されている間に基板交換動作４１を開始することで余分な時間を使わずに済む。余分な時間を用いて、位置合わせ及び／又はレベリング動作４４を早い段階で開始し完了することができる。

[00110] 図１２は、第２の基板Ｗ２で露光動作４３が続いている状況を示す。第３の基板Ｗ３に対して実行された位置合わせ及び／又はレベリング動作４４は完了している。図１２から図１３への移行で示すように、制御システム５００は、ロード位置ＬＰから第２の待機位置ＵＰ３まで第１の基板ステージＷＴ１を＋Ｙ方向及び−Ｘ方向に移動させるように構成されている。同時に制御システム５００は、較正ステージＣＳが第２の基板Ｗ２上の露光動作４３を邪魔しないように第２の基板ステージＷＴ２から距離を置いた位置にあるように制御するよう構成されている。

[00111] 図１２から図１３への移行に示すように、制御システム５００は、第１の基板Ｗ１を第１の待機位置ＵＰ２からリソグラフィ装置１００の外部へ除去する基板排出動作４６を実行するように構成されている。制御システム５００は、露光後スクラムスイープ動作４８の準備のため、較正ステージＣＳが第２の基板ステージＷＴ２上と接触又は近接する位置まで較正ステージＣＳを戻すように構成されている。露光後スクラムスイープ動作４８では、閉じ込められた液浸液を基板ステージＷＴ２から較正ステージＣＳへ移すように較正ステージＣＳ及び第２の基板ステージＷＴ２を移動させる。

[00112] 図１４から図１６は、基板交換動作４１を実行するためのいっそう単純な手順を含む変更された実施形態を示す。図１４に示すように、一実施形態におけるリソグラフィ装置１００は、第２の測定アーム２２の各側にアンロード位置ＵＰ及びロード位置ＬＰを含む。図１４から図１５、次いで図１６への移行に示すように、較正ステージＣＳから第２の基板ステージＷＴ２への露光前スクラムスイープ動作４７の間、制御システム５００は、第１の基板Ｗ１を第１の基板ステージＷＴ１からアンロードし、次いで第３の基板Ｗ３を第１の基板ステージＷＴ１へロードする基板交換動作４１を実行するように構成されている。

[00113] 図１５は、第１の基板ステージＷＴ１で基板交換動作４１が実行されているのと同時に較正ステージＣＳで検知及び／又は洗浄動作４５が実行されている時点を示す。投影システムＰＳには較正ステージＣＳのみが配置されている。第２の基板ステージＷＴ２は、較正ステージＣＳとの露光前スクラムスイープ動作４７にはまだ関与していない。

[00114] 図１６は、第１の基板ステージＷＴ１で基板交換動作４１が実行されている間に、較正ステージＣＳ及び第２の基板ステージＷＴ２によって露光前スクラムスイープ動作４７が実行されている時点を示す。

[00115] 一実施形態において、制御システム５００は、第１の基板Ｗ１が第１の基板ステージＷＴ１からアンロードされるアンロード位置ＵＰへ第１の基板ステージＷＴ１を移動させるように構成されている。第１の基板Ｗ１が第１の基板ステージＷＴ１からアンロードされた後、制御システム５００は、第１の基板ステージＷＴ１をアンロード位置ＵＰからロード位置ＬＰに移動させるように構成されている。第１の基板ステージＷＴ１がロード位置ＬＰにくると、制御システム５００は、第３の基板Ｗ３を第１の基板ステージＷＴ１に（例えば基板ローダを用いて）ロードするように構成されている。一実施形態において、基板排出動作４６は、基板交換動作４１と同時に（すなわちその一部として）実行される。一実施形態では、図２３の基板排出動作４６に割り当てられる時間期間を待機動作に再割り当てする。待機動作において制御システム５００は、待機時間期間中に第２の基板ステージＷＴ２を待機位置に維持し、ステージスワップ動作４２の開始を待つように構成されている。一実施形態では、待機時間期間をゼロにセットすることで、基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４により時間をかけることができる。

[00116] 本発明に従って、較正ステージＣＳで実行される検知及び／又は洗浄動作４５の間に、ステージスワップ動作４２及び基板交換動作４１の双方が少なくとも部分的に実行される。従ってスループットを改善することができ、及び／又は、例えば検知、洗浄、基板位置合わせ及び／又はレベリングにより時間をかけることでスループットを低下させることなく結像品質（画像品質）、歩留まり及び／又は可用性を改善することができる。

[00117] 上述の実施形態において第３のステージは較正ステージＣＳであるが、これは必ずしも当てはまらない場合がある。第３のステージは、センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容した任意のステージとすることができる。このコンポーネントがセンサを含む場合、センサは、投影システムＰＳにより与えられる露光放射の少なくとも１つの特性を測定するように構成することができる。一実施形態において、測定される特性は、投影システムにより与えられる露光放射のドーズ及び／又は均一性を含む。

[00118] 一実施形態において、制御システム５００は、基板アンローダ２３を制御して第１の基板Ｗ１を第１の基板ステージＷＴ１からアンロードする（例えば図１０に示す）前に、第１の基板ステージＷＴ１及び第２の基板ステージＷＴ２の位置を入れ替える（例えば図９に示す）ように構成されている。一実施形態では、基板アンローダ２３が動作を開始する時点（すなわち図９と図１０に示す状況の間）で、較正ステージＣＳは投影システムＰＳの下に又はこれに近接して配置されている。

[00119] 本発明は乾式のリソグラフィ装置にも等しく適用可能であるが、一実施形態におけるリソグラフィ装置１００は、投影システムＰＳと基板Ｗとの間及び／又は投影システムＰＳとステージのうち１つとの間に画定された空間１１に液浸液を供給して閉じ込めるように構成された液体ハンドリングシステムＩＨを備える。一実施形態において、較正ステージＣＳは、液体ハンドリングシステムＩＨを洗浄するように構成された洗浄デバイスを含むコンポーネントを収容する。

[00120] 一実施形態において、較正ステージＣＳは、液体ハンドリングシステムＩＨの汚染レベルを監視するように構成された監視デバイスであるセンサを含むコンポーネントを収容する。一実施形態において、制御システム５００は、汚染レベルがオフライン洗浄閾値レベル以上であることが判定された場合、液体ハンドリングシステムＩＨのオフライン洗浄を開始するように構成されている。一実施形態において、液体ハンドリングシステムＩＨの汚染レベルを監視するように構成された監視デバイスは、カメラ（又は他の光学デバイス）を備える。

[00121] 液体ハンドリングシステムＩＨがわずかにしか汚れていないこと、すなわちオフライン洗浄閾値レベル未満であることが判定された場合、制御システム５００は、液体ハンドリングシステムＩＨのオンライン洗浄を実行又はスケジューリングするように構成されている。例えばオンライン洗浄動作は、各露光動作４３の間に実行すればよく、又は例えば一定の時間間隔をあけて実行するようにスケジューリングすればよい。一方、液体ハンドリングシステムＩＨが極めて汚れていること、すなわち汚染レベルがオフライン洗浄閾値レベル以上であることが判定された場合、制御システム５００はオフライン洗浄動作をスケジューリングするように構成されている。

[00122] 一実施形態において、オンライン洗浄動作は、例えば超音波クリーナのような較正ステージＣＳ上の洗浄デバイスを用いて実行される。オフライン洗浄動作は、例えば液体クリーナ及びダミー基板を用いて実行することができる。これらについては以下で詳述する。

[00123] 図２１は、本発明の一実施形態に従った較正ステージＣＳの一例を平面視で概略的に示す。一実施形態において、較正ステージＣＳ上に振動部材２１３が設けられている。一実施形態において、振動部材２１３は較正ステージＣＳのくぼみに配置されている。くぼみは較正ステージＣＳの上面に形成されている。較正ステージＣＳが投影システムＰＳの下にある場合、振動部材２１３は投影システムＰＳの最終要素に対向する。

[00124] 一実施形態では、振動部材２１３の外縁とこれを取り囲む較正ステージＣＳの上面との間に隙間を形成して、振動部材２１３が振動する空間を確保する。このギャップは例えば約０．１ｍｍとすればよい。

[00125] 図２１に示すように、一実施形態では、振動部材２１３を振動させるために超音波発生器２１２が設けられている。超音波発生器２１２は振動部材２１３に固定して取り付けられている。超音波発生器２１２が超音波を発生させると、振動部材２１３が振動する。超音波発生器２１２は、較正ステージＣＳのくぼみの内側で振動部材２１３に接続されている。一実施形態において、振動部材２１３の上面は較正ステージＣＳの上面とほぼ同一平面である。

[00126] 図２１は更に測定デバイス２１４及び２１５も示す。これらは、上述のように較正ステージに設けられたセンサとすることができる。図２１は測定部材２１１も示す。これは、上述のような別のセンサとすることができる。

[00127] オンライン洗浄動作中、制御システム５００は、振動部材２１３に接続された超音波発生器２１２によって振動部材２１３を振動させるように構成されている。この結果、較正ステージＣＳの上面に接触している液体、すなわち液体ハンドリングシステムＩＨによって閉じ込められている液体に、超音波が与えられる。オンライン洗浄動作中、液体の供給及び回収は継続される。あるいは、オンライン洗浄動作中、液体の供給及び回収を一時的に停止してもよい。

[00128] 一実施形態において、制御システム５００は、オンライン洗浄動作中に投影システムＰＳに対して較正ステージＣＳを移動させるように構成されている。これによって、振動部材２１３と液体ハンドリングシステムＩＨによって液体が閉じ込められている空間１１との大きさの差にかかわらず、投影システムＰＳの最終要素を均一にかつ信頼性高く洗浄又は洗滌する（ｗａｓｈ）ことができる。一実施形態において制御システム５００は、較正ステージＣＳの移動中は振動部材２１３の振動を停止させるように構成されている。一実施形態において制御システム５００は、較正ステージＣＳが投影システムＰＳに対して所定の位置に停止する場合にのみ振動部材２１３を振動させるように構成されている。一実施形態において、洗浄動作中に較正ステージＣＳを液体ハンドリングシステムＩＨに対して移動させて、液体ハンドリングシステムＩＨの下面を洗浄する。例えば、洗浄動作中に多孔性部材３３及び／又は流体回収部１９７を洗浄する。

[00129] 一実施形態において、制御システム５００は、オンライン洗浄動作中に液浸液とは異なる液体を閉じ込めるように液体ハンドリングシステムＩＨを制御するよう構成されている。従って、オンライン動作中に液浸液でなく洗浄液を用いて洗浄を行うことができる。あるいは、一実施形態におけるオンライン洗浄動作中、露光動作４３の間に用いるものと同じタイプの液浸液が空間１１に閉じ込められる。

[00130] 一実施形態において、投影システムＰＳの下方にダミー基板を位置決めすることによりオフライン洗浄動作を実行できる。オフライン洗浄動作中、液体ベースの洗浄を実行することができる。オフライン洗浄動作のタイプは特に限定されない。一実施形態において、オフライン洗浄動作はダミー基板を用いた液体ベースの洗浄を含む。本発明の文脈において使用できるこのタイプのオフライン洗浄動作の一例は、ＷＯ２０１０−０１８８２５Ａ１号に開示されている。一実施形態において、液体ベースの洗浄は、正規の液浸液（すなわち露光動作４３の間に用いるものと同じタイプの液浸液）を用いた水洗浄を含む。代替的な実施形態において、液体ベースの洗浄動作は洗浄液を用いた化学洗浄を含む。代替的な実施形態において、液体ベースの洗浄動作は逆流洗浄を含む。逆流洗浄では、液体ハンドリングシステムＩＨを通る液体の流れの方向を逆転させる。制御システム５００は、オフライン洗浄動作中に液体ハンドリングシステムＩＨを通る液体の流れを逆転させるように構成されている。本発明の文脈において使用できる逆流洗浄の一例は、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第ＪＰ２０１２−１０９３５９Ａ号に開示されている。

[00131] 代替的な実施形態において、オフライン洗浄動作は専用の洗浄デバイスを用いることを含む。例えば一実施形態において洗浄デバイスは、ブラシ、電離ガス供給器、及びガス抽出器を備える。本発明の文脈でオフライン洗浄動作中に使用できる洗浄デバイスの一例は、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第ＪＰ２０１３−１８７４６５Ａ号に開示されている。

[00132] 一実施形態において、制御システム５００は、投影システムＰＳの熱収差をシミュレーションするためレンズ加熱モデルを用いるように構成されている。一実施形態において、制御システム５００は、較正ステージＣＳ上の収差センサによって得られる実際の測定データを用いてレンズ加熱モデルを較正するように構成されている。一実施形態において、制御システム５００には熱収差制御のためのソフトウェアが設けられている。最初のバッチの基板では、熱収差によって生じる結像誤差を軽減するため、間隔較正（ｉｎｔｅｒｖａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）で高速位相測定干渉計を用いることができる。最初のバッチの基板の後、フィードフォワード制御を使用して、レンズ加熱モデルを用いて熱収差の効果を低減させることができる。最初のバッチの基板では、間隔較正を実行しながら、露光動作４３に確保する時間期間を延長することができる（製品での学習（ｏｎ−ｐｒｏｄｕｃｔ ｌｅａｒｎｉｎｇ）の形態）。最初のバッチの基板の後、露光動作４３に確保する時間を短縮し、レンズ加熱モデルを用いて熱収差をシミュレーションすることで、スループットを増大できる。

[00133] 一実施形態において、制御システム５００は、例えばＷＯ２００６−０２５４０８Ａ１号に記載されているように、レンズ加熱効果（例えば投影システムＰＳ内の加熱されたレンズ要素が誘発する収差又は歪み）を補償するよう構成されている。一実施形態において、制御システム５００は、例えば双方とも引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第ＪＰ２０１１−０６０８８２Ａ号及びＪＰ２０１２−０７９７３５Ａ号に記載されているように、パターニングデバイス加熱効果（例えば加熱されたパターニングデバイスＭＡにより誘発される収差又は歪み）を補償するよう構成されている。

[00134] 図１９は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００で用いられる液体ハンドリングシステムＩＨの断面部を示す。図１９に示すように、一実施形態において液体ハンドリングシステムＩＨは作動可能フロープレート１９２を備える。作動可能フロープレート１９２は、投影システムＰＳに対して、及びステージ（すなわち、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳ）に対して、独立して位置制御されるように構成されている。一実施形態において、制御システム５００は作動可能フロープレート１９２の位置を制御するように構成されている。一実施形態において、制御システム５００は、投影システムＰＳに対するステージの１つの相対位置、速度、及び／又は加速度の関数として、作動可能フロープレート１９２の位置を制御するように構成されている。

[00135] 図１９に示すように、一実施形態において、液体ハンドリングシステムＩＨは、作動可能フロープレート１９２の概ね上方にある静止上部１９１を備える。静止上部１９１は、投影システムＰＳの最終要素の近傍に配置されている。作動可能フロープレート１９２は、静止上部１９１の下方で放射ビームＢの光路を取り囲んで配置されている。作動可能フロープレート１９２は、静止上部１９１に対して移動できるように構成されている。

[00136] 図１９に示すように、一実施形態において静止上部１９１は、−Ｚ軸方向に面する下面１９３と、空間１１から液浸液を回収するように構成された液体回収部１９４と、を備える。一実施形態において、作動可能フロープレート１９２は、＋Ｚ軸方向に面する上面１９５と、−Ｚ軸方向に面する下面１９６と、流体回収部１９７と、を備える。流体回収部１９７は、液浸液が閉じ込められた空間１１から液体及び気体の双方を除去するように構成された２相抽出器とすればよい。

[00137] 一実施形態において、作動可能フロープレート１９２は、図１９の中央に示す静止上部１９１と作動可能プレート１９２との間の半径方向のギャップの大きさが変化するようにＸＹ面内で移動するよう構成されている。一実施形態において、作動可能フロープレート１９２の移動範囲は、リソグラフィ装置１００の使用時に静止上部１９１及び作動可能フロープレート１９２が相互に接触しないように決定される。

[00138] 一実施形態において、制御システム５００は、投影システムＰＳによって露光放射が与えられる期間の少なくとも一部と同時に作動可能フロープレート１９２を移動させるように構成されている。一実施形態において、作動可能フロープレート１９２は、液体液浸空間１１が形成されている状態で移動する。作動可能フロープレート１９２の移動によって、基板Ｗに対する液体ハンドリングシステムＩＨの作動可能フロープレート１９２の相対速度及び／又は加速度を低下させることができる。これにより、基板ステージＷＴの移動を減速させることなく、液浸液が閉じ込められた空間１１の側面のメニスカスの安定性を改善することが期待される。

[00139] 本発明は、液浸リソグラフィ装置又は乾式リソグラフィ装置（例えば乾式ＤＵＶスキャナ）のいずれかに適用可能である。上記の説明において、露光前スクラムスイープ動作４７及び露光後スクラムスイープ動作４８は、液浸リソグラフィ装置の文脈で液浸液の下のステージが変化することについて説明した。

[00140] 露光前スクラムスイープ動作４７は、較正ステージＣＳ及び基板ステージの１つ（例えば第２の基板ステージＷＴ２）が移動することで、第２の基板ステージＷＴ２が投影システムＰＳの下にくるようにすることを含む。一実施形態では、乾式リソグラフィ装置に対して露光前スクラムスイープ動作４７が実行される。一実施形態において、制御システム５００は、液浸リソグラフィ装置又は乾式リソグラフィ装置のいずれかに対する露光前スクラムスイープ動作４７中にパターニングデバイス位置合わせを実行するよう構成されている。パターニングデバイス位置合わせを実行するための方法は特に限定されない。パターニングデバイス位置合わせを実行するための適切な方法の一例を以下に記載する。

[00141] 図２５は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置１００において用いられるパターニングデバイス位置合わせシステムを概略的に示す。上述のように、一実施形態において較正ステージＣＳは、空間像センサ２５４を含むコンポーネントを収容している。図２５に示すように、一実施形態において基板ステージＷＴは基準マーク２５１を含む。基準マーク２５１は、基板レベルでのパターニングデバイス位置合わせのためのものである。基準マーク２５１は基板ステージＷＴ上に配されている。基準マーク２５１は、上方から見えるように基板ステージＷＴの上面にある。

[00142] 一実施形態において、基板ステージＷＴの内側にミラー２５３が設けられている。使用時、パターニングデバイスＭＡの空間像を有する放射ビームがミラー２５３によって空間像センサ２５４へ反射される。一実施形態において、空間像センサ２５４は較正ステージＣＳの側面に取り付けられている。一実施形態において、パターニングデバイスＭＡの空間像の検出は露光前スクラムスイープ動作４７中に実行される。露光前スクラムスイープ動作４７中、基板ステージＷＴと較正ステージＣＳとの間の距離は固定されている。従って、基準マーク２５１、ミラー２５３、及び空間像センサ２５４の間の距離は固定されている。このため、露光前スクラムスイープ動作４７の持続時間は、空間像を検出するために適切な時間である。一実施形態において、空間像は、基板ステージＷＴ上の基準マーク２５１が投影システムＰＳの光軸に位置する時点に検出される。

[00143] 一実施形態において、基準マーク２５１は基板ステージＷＴの中央線上に形成されている。図２５に示すように、一実施形態において、基準マーク２５１の中央に対して対称的に１対の空間像測定スリットパターン２５２が位置決めされている。一実施形態において、各空間像測定スリットパターン２５２は１つのＬ字型スリットパターンを含むか、又は、Ｘ軸及びＹ軸方向にそれぞれ延出する２つの線形スリットパターンを使用できる。

[00144] 露光後スクラムスイープ動作４８は、較正ステージＣＳ及び基板ステージの１つ（例えば第１の基板ステージＷＴ１）が移動することで、較正ステージＣＳが投影システムＰＳの下にくるようにすることを含む。一実施形態では、乾式リソグラフィ装置に対して露光後スクラムスイープ動作４８は実行されない。これは、乾式リソグラフィ装置の動作のこの時点で較正ステージＣＳ及び第１の基板ステージＷＴ１が相互に接触又は近接する必要がないことを意味する。代替的な実施形態では、乾式リソグラフィ装置に対して露光後スクラムスイープ動作４８が実行される。

[00145] 上述のように、一実施形態においてリソグラフィ装置１００は、放射ビームＢを調節するように構成された照明システムＩＬを備える。一実施形態において、照明システムＩＬは、照明システムＩＬの照明瞳の分布を測定するように構成されたセンサを備える。代替的な実施形態において、較正ステージＣＳは、照明瞳の分布を測定するように構成されたセンサを含むコンポーネントを収容している。

[00146] 一実施形態において、照明システムＩＬは、２次元に配置された複数の個別に制御可能な光学素子を含む空間光変調器２０６を備えている。一実施形態において制御システム５００は、露光放射の測定された特性のデータを用いて、どのように照明システムＩＬが放射ビームＢを調節するかを監視又は較正するように構成されている。一実施形態において制御システム５００は、露光放射の測定された特性のデータに基づいて空間光変調器を調整又は制御するように構成されている。代替的な実施形態において制御システム５００は、シミュレーションモデルからのデータに基づいて空間光変調器を調整又は制御するように構成されている。一実施形態において制御システム５００は、露光放射の測定された均一性又は照明瞳の測定された分布を用いて、シミュレーションモデルを較正、更新、又は改善するように構成されている。本発明の文脈で使用できるシミュレーションモデルの一例は、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第ＪＰ２０１２−０９９６８５Ａ号に開示されている。

[00147] 単なる例示として、図２０は、本発明と関連付けて使用できる空間光変調器２０６を概略的に示す。図２０は、四重極照明の２つの空間光変調器２０６内の複数のミラー素子のいくつかの傾斜角を示す。空間光変調器２０６は多数のミラー素子を含む。

[00148] 図２０に示すように、照明システムＩＬは、照明光を異なる偏光の２つの照明ビームに分割する偏光ビームスプリッタ２０２を備える。ミラー２０１は照明ビームの一方を＋Ｙ方向に反射し、２つの別のミラー２０３、２０４は他方の照明ビームを−Ｚ方向にシフトし、次いで＋Ｙ方向に反射する。照明ビームは次いでプリズム２０５を介して空間光変調器２０６の１つに入射し、プリズム２０５内を戻り、リレー光学系２０７を通って光インテグレータ２０８の表面に入射する。一実施形態において、光インテグレータ２０８は、パターニングデバイスＭＡの表面上の照明領域とほぼ同様の大きさの矩形形状である。空間光変調デバイス２０６は、異なる偏光の２つのビームを少なくとも部分的に結合する。一実施形態において、制御システム５００は、較正ステージＣＳ上の少なくとも１つのセンサによって出力されるデータに基づいて空間光変調デバイス２０６を調整又は調節するように構成されている。

[00149] 上述のように、一実施形態において、基板位置合わせ及び／又はレベリング動作４４は、露光動作４３が行われる基板Ｗに対して実行される。図１７は、本発明と関連付けて使用できるレベリングシステムの一例を示す。他のレベリングシステムも使用可能である。

[00150] 図１７に示すレベリングシステムは、オートフォーカスシステムと呼ぶことができ、スリットタイプのシステムであり得る。このレベリングシステムは光源アセンブリを含む。光源アセンブリは、基板Ｗを測定ビームで照明するように構成されている。光源アセンブリは、光を生成する広帯域光源１７１、広帯域光源１７１からの光をコリメートするレンズ１７２、スリット光を整形するスリットマスク１７３、スリットマスク１７３からの光をコリメートするレンズ１７４、スリット光を基板Ｗとリダイレクタ１７７、１７８に行ったり来たりさせる振動ミラーアセンブリ１７５、スリット光を基板Ｗ及びリダイレクタ１７７、１７８上に集束させるレンズ１７６を含む。レベリングシステムは、１セットの自動合焦システムを備え得る。あるいは、レベリングシステムは、日本国特許出願公報第ＪＰ２０１３−２３６０７４Ａ号に開示されているような複数セットの自動合焦システムを備え得る。

[00151] 一実施形態において、スリット光の第１の部分（又は測定ビーム）は基板Ｗ上で結像される。第２の部分（又は基準ビーム）はリダイレクタ１７７、１７８上に投影される。図１７において、Ｙ軸に沿って紙面外へ遠ざかるスリット光が基準光であり、Ｙ軸に沿って紙面内に向かうスリット光が測定光である。リダイレクタ１７７、１７８は、基準ビームが基板Ｗ上で結像される前にこれを捕らえて方向を変える（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）。

[00152] 測定ビームは、斜めの入射角（ｇｌａｎｃｉｎｇ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）で基板Ｗ上に投影される。基準ビームは、斜めの入射角でリダイレクタ１７７、１７８上に投影される。この後、基板Ｗにより反射された測定ビーム及び基準ビームはリダイレクタ１７７、１７８によって反射され、双方とも検出器アセンブリ上で再結像される。一実施形態において検出器アセンブリは、基板Ｗから反射された光をスリットマスク１８１上に結像するレンズシステム１７９、１８０、及び検出器１８２（例えばＣＣＤ）を備える。スリットマスク１８１を通過した光は続いて検出器１８２により測定される。この結果、基板Ｗにより反射された測定ビーム及びリダイレクタ１７７、１７８により反射された基準ビームの双方を測定するため同一の検出器１８２が用いられる。従って検出器１８２は、基板Ｗにより反射された測定ビームに関連する測定信号、及びリダイレクタ１７７、１７８により測定された基準光に関連する基準ビームの双方を、レベリングシステムのコントローラ１８３に与えることができる。

[00153] 基準信号は、基板Ｗの位置以外の焦点を変化させる全てのものの測定に関連し、測定信号は、基板Ｗの位置を含む焦点を変化させる全てのものの測定に関する。従ってコントローラ１８３は、測定信号から基準信号を減算することで基板Ｗの位置を決定できる。これによって、検出器１８２で誤った情報を生成する可能性のあったシステムコンポーネント及び環境要因の不安定性を補償することができる。コントローラ１８３は、基板Ｗの高さを決定し、従って基板Ｗの全体的な平坦性を決定することができる。

[00154] 図１８は、代替的なレベリングシステムを概略的に示す。一実施形態において、このレベリングシステムは、少なくとも１つの近接センサを含むエアギャップセンサシステムである。エアギャップセンサシステムを用いて、投影システムＰＳの最終要素に対する基板Ｗの高さ（Ｚ方向の位置）を測定することができる。一実施形態において、エアギャップセンサシステムは、メインフレームＲＦと同一であるか又は異なるメトロロジフレームであり得るフレームを備えている。このフレームは高さ方向の位置基準として機能する。一実施形態において、エアギャップセンサシステムは、例示的なアナログ近接センサとしてエアゲージ１８５を含む。メインフレームＲＦに、アクチュエータ１８４及び高さエンコーダ１９０が搭載されている。エアゲージ１８５はアクチュエータ１８４に結合されている。高さエンコーダ１９０はエアゲージ１８５の高さを測定する。

[00155] 一実施形態において、アクチュエータ１８４は圧電アクチュエータ又はボイスコイルモータを備える。アクチュエータ１８４は、基板Ｗの高さを測定するためエアゲージ１８５が用いられる場合はいつでも、エアゲージ１８５をメインフレームＲＦに対して基板Ｗの方へ「使用」位置まで移動させるように構成されている。アクチュエータ１８４は、基板の高さを測定するためエアゲージ１８５を用いない場合は、これを基板Ｗから遠ざかる方へ移動させるように構成されている。こういった移動中、高さエンコーダ１９０は、メインフレームＲＦに対するエアゲージ１８５の高さを測定するように構成されている。一実施形態において、エアゲージ１８５は、プローブ１８７、加圧空気を供給するための入口１８９、及び差圧センサ１８６を備える。エアゲージ１８５の他の構成も本発明に適合する。エアゲージ１８５を用いて基板Ｗの上面の様々な部分の高さを測定することによって、基板Ｗの平坦性を測定することができる。

[00156] 図２６Ａ及び図２６Ｂは、本発明の一実施形態に従った基板ステージＷＴ１の正面図及び側面図をそれぞれ示す。基板ステージＷＴ１は、支持テーブルＷＴ及びロングストロークモジュール２６２を備えている。支持テーブルＷＴは基板Ｗを支持するように構成されている。支持テーブルＷＴは、アクチュエータ２６０によってロングストロークモジュール２６２に対して移動させることができる。ロングストロークモジュール２６２には、平面モータの一部を形成する複数の磁石２６４が設けられている。アクチュエータ２６０及び磁石２６４は壁２６６を介して相互に接続されている。

[00157] 平面モータは、投影システムＰＳに対してロングストロークモジュール２６２をｘｙ面内で移動させるように構成されている。平面モータの範囲は、上述したようなステージスワップ動作４２を実行するのに充分な大きさとすればよい。アクチュエータ２６０は、より小さい範囲において高い精度でロングストロークモジュール２６２に対して支持テーブルＷＴを移動させることができる。例えばこの範囲は、ダイの長さにわたって支持テーブルＷＴを移動させるのに充分な大きさとすればよい。アクチュエータ２６０は、支持テーブルＷＴをｙ方向すなわちスキャン方向に移動させ得る。更に、アクチュエータ２６０は、支持テーブルＷＴをｘ方向及び／又はｚ方向に移動させること、及び／又は、支持テーブルＷＴをｘ方向、ｙ方向、及び／又はｚ方向を中心として回転させること、も可能である。

[00158] 平面モータ、壁２６６、及び支持テーブルＷＴは、空間２６１０を画定することができる。空間２６１０は、第１の測定アーム２１を配置し得るボリュームを与え、第１の測定アーム２１が支持テーブルＷＴの下部に取り付けられたエンコーダスケール（図示せず）と協働できるようになっている。

[00159] 例えば図９及び図１４に示したようにステージスワップ動作４２を実行する場合、第１の基板ステージＷＴ１は、ロングストロークモジュール２６２と測定アーム２１との衝突を防ぐように測定アーム２１の周りで移動する必要がある。図９に示すように、第１の測定アーム２１と第２の測定アーム２２との間の距離は、少なくとも、基板ステージＷＴ１と基板ステージＷＴ２とを足した長さである必要がある。

[00160] しかしながら、この距離は、図２６Ａ、図２６Ｂに示すように壁２６６に開口２６８を設けることで短縮できる。開口２６８は充分に大きいので、基板ステージＷＴ１がｘ方向に移動する場合、第１の測定アーム２１の一部は開口２６８内に入る。距離が短くなると、基板ステージＷＴ１の移動距離が短縮されるので、スループットの増大及び／又はオーバーヘッド時間の短縮（削減）によって生産性を高めることができる。また、距離が短くなるとリソグラフィ装置が小型化し、貴重なクリーンルームの空間を節約することも可能となる。

[00161] 図２６Ａ、図２６Ｂの実施形態において、２つの壁２６６の各々に２つの開口２６８が設けられている。これら４つの開口２６８によって、第１の基板ステージＷＴ１を移動させるための最大の自由が与えられる。−ｙ側の２つの開口２６８は第２の測定アーム２２と協働し、＋ｙ側の２つの開口２６８は第１の測定アーム２１と協働することができる。第１の基板ステージＷＴ１は、−ｘ方向及び＋ｘ方向のいずれかから第１の測定アーム２１又は第２の測定アーム２２に近付くことができる。一実施形態では、壁２６６の各々が開口２６８を１つのみ有する。一方の壁２６６のみが１つ又は２つの開口２６８を有してもよい。開口２６８の数が少なくなると、第１の基板ステージＷＴ１の移動の自由が制限され得るが、第１の基板ステージＷＴ１の剛性を高めることができる。

[00162] 開口２６８は、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び／又は、較正ステージＣＳに対して適用することができる。

[00163] 上記の例の多くを液浸リソグラフィ装置の文脈で説明した。しかしながら、本発明は乾式リソグラフィ装置に等しく適用可能である。認められるように、上述の特徴の任意のものを他の任意の特徴と共に用いることができ、本出願に包含されるのは明示的に記載した組み合わせだけではない。

[00164] 認められるように、上述の特徴の任意のものを他の任意の特徴と共に用いることができ、本出願に包含されるのは明示的に記載した組み合わせだけではない。例えば本発明の一実施形態を、図４に示す液体ハンドリングシステムと、及び／又は１つもしくは複数セットの線形モータ（リニアモータ）を備えた基板ステージと共に適用することも可能である。更に、便宜上、本発明の実施形態を液浸リソグラフィ装置の文脈で説明したが、本発明の一実施形態は任意の形態のリソグラフィ装置と組み合わせて使用できることは認められよう。例えばリソグラフィ装置１００は光リソグラフィ装置、電子ビームリソグラフィ装置、又はインプリントタイプのリソグラフィ装置であり得る。上述した本発明は、（投影システムＰＳの代わりに）インプリントシステム２７１を備えるインプリントタイプのリソグラフィ装置で実施してもよい。

[00165] 図２７は、本発明の一実施形態に従ったインプリントシステム２７１を概略的に示す。インプリントタイプのリソグラフィ装置（インプリント装置とも称される）は、リソグラフィ装置の１つのタイプであり、半導体デバイス等の製造プロセスのために使用され、パターニングデバイス２７６を用いて基板Ｗ上にインプリント材料を成形して基板Ｗ上にパターンを形成する。例えば、インプリントシステム２７１においてパターニングデバイス２７６は、型、テンプレート、又はスタンプである。インプリントシステム２７１は、インプリント材料として樹脂２７１１を用い、この樹脂の硬化法として、紫外光（ＵＶ光）２７１０の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用できる。ＵＶ光２７１０は、水銀ランプ、ＬＥＤ、又は複数のＬＥＤのセットにより与えることができる。インプリント装置は、上述のリソグラフィ装置１００と極めてよく似たものであり得る。相違点は、インプリント装置がパターニングデバイス２７６から樹脂２７１１内にパターンをインプリントするのに対し、リソグラフィ装置１００はパターンの像を基板Ｗ上に投影することである。第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳのようなインプリント装置の他の部分は、インプリント装置及びリソグラフィ装置１００において同一であり得る。

[00166] インプリント装置２７１は、台２７２、基板ステージ、インプリントヘッド２７７、及び樹脂供給ユニット２７１３を含む。インプリント装置を制御するため制御システムが設けられている。基板Ｗを支持する基板ステージは、水平面（Ｘ−Ｙ面）内で移動可能であるように台２７２上に配置されている。

[00167] 樹脂供給ユニット２７１３は、基板Ｗの少なくとも一部に樹脂２７１１を供給するように設けられている。基板Ｗは樹脂供給ユニット２７１３に対して移動できるので、基板Ｗの複数の部分に樹脂２７１１を供給することができる。

[00168] インプリントヘッド２７７は、パターニングデバイス２７６を保持し、パターニングデバイス２７６を垂直方向（Ｚ方向）に移動させることで、パターニングデバイス２７６及び基板Ｗ上の樹脂２７１１を相互に接触（インプリント）させるか、又はパターニングデバイス２７６を基板Ｗ上の樹脂２７１１から解放（分離）するように構成されている。この代わりに又はこれに加えて、基板ステージを垂直方向に移動させることでインプリント又は分離を実行してもよい。

[00169] 上述の実施形態をインプリント装置で実施することができる。例えばインプリント装置は、第１の基板ステージＷＴ１、第２の基板ステージＷＴ２、及び較正ステージＣＳを備え得る。較正ステージＣＳは、インプリントシステム２７１の特性を監視するための監視デバイスを支持し得る。そのような特性は、パターニングデバイス２７６の汚染レベル、インプリントヘッド２７７の汚染レベル、及び／又は、樹脂供給ユニット２７１３の汚染レベルとすればよい。そのような特性は、ドーズ又は均一性のようなＵＶ光２７１０の特性としてもよい。これに加えて又はこの代わりに、較正ステージＣＳは、パターニングデバイス２７６、インプリントヘッド２７７、及び樹脂供給ユニット２７１３の少なくとも１つを洗浄するためのクリーニングデバイスを備え得る。クリーニングデバイスの一例は、引用により本願に含まれる日本国特許出願公報第ＪＰ２０１５−０２３２１０Ａ号に記載されている。

[00170] インプリント装置の制御システムは、露光前スクラムスイープ動作４７を実行すると共に基板交換動作４１を実行するように構成され得る。制御システムは、基板交換動作４１を開始した後に露光前スクラムスイープ動作４７を開始するように構成することができる。

[00171] こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、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）、メトロロジツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。更に基板は、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、従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。

[00172] 本明細書で用いられる「放射ビームＢ」及び「露光放射」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長又はこれら辺りの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。「レンズ」という用語は、文脈が許す場合、屈折光学コンポーネント及び反射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つ又は組み合わせを指すことができる。電磁放射の他の例は、（例えば４００ｎｍから７００ｎｍの間の波長を有する）可視光、及び、（例えば１３．５ｎｍ又は６．７ｎｍの波長又はこれら辺りの波長を有する）ＥＵＶ放射である。２４８ｎｍの波長のＵＶ放射はＫｒＦエキシマレーザ装置によって出力され得る。１９３ｎｍの波長のＵＶ放射はＡｒＦエキシマレーザ装置によって出力され得る。

[00173] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は、説明したものとは別の方法で実施することができることが理解されよう。上記の説明は例示的なものであり、限定するものではない。従って、以下に示す特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された本発明に対して変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。

Claims (33)

1. 投影システムであって、前記投影システムの下の基板をパターニングするための露光放射を提供するように構成された、投影システムと、
   第１の基板を支持するように構成された第１のステージと、
   第２の基板を支持するように構成された第２のステージと、
   センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容する第３のステージと、
   を備えるリソグラフィ装置の動作方法であって、
   前記方法が、基板交換動作を開始した後に露光前スクラムスイープ動作を開始することを備え、
   前記露光前スクラムスイープ動作中、前記第２のステージが前記投影システムの下へ移動する間、前記第３のステージが前記投影システムの下から離れる方へ移動し、
   前記基板交換動作中、前記第１の基板が前記第１のステージからアンロードされる、方法。
2. 前記センサによって、前記露光放射の少なくとも１つの特性、又は、前記投影システムの少なくとも１つの特性、又は、前記リソグラフィ装置の照明システムの少なくとも１つの特性、を測定することを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記基板交換動作を開始する前に前記第１のステージ及び前記第２のステージの位置を入れ替えることを備える、請求項１及び２のいずれか一項に記載の方法。
4. 前記基板交換動作の開始時に前記第３のステージが前記投影システムの下に又は前記投影システムに近接して位置付けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記投影システムと、前記第１の基板、前記第２の基板、前記第１のステージ、前記第２のステージ、及び前記第３のステージの少なくとも１つと、の間に画定された空間に液浸液を供給し閉じ込めることを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記センサを用いて前記液浸液の汚染レベルを監視することを備える、請求項５に記載の方法。
7. 前記汚染レベルがオフライン洗浄閾値レベル以上である場合にオフライン洗浄を開始することを備える、請求項６に記載の方法。
8. 前記リソグラフィ装置が、前記第１の基板上のアライメントマークの位置を測定するように構成された位置合わせシステムと、前記第１の基板の表面特性を測定するように構成されたレベリングシステムと、を備え、
   前記方法が、順番に、
   １）前記第１のステージ上に前記第１の基板をロードすることと、
   ２）前記位置合わせシステム及び／又は前記レベリングシステムの下に又は前記位置合わせシステム及び／又は前記レベリングシステムに近接して前記第１のステージを位置付けることと、
   ３）前記第１の基板に対して基板位置合わせ及び／又はレベリング動作を開始することと、を備え、
   前記基板位置合わせ及び／又はレベリング動作の開始時に、前記第３のステージが前記投影システムの下に又は前記投影システムに近接して位置付けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第２のステージ上の前記第２の基板の全てのターゲット部分で画像が形成される時点までに、前記第１の基板に対する前記基板位置合わせ及び／又はレベリング動作を終了することを備える、請求項８に記載の方法。
10. 基板をパターニングするための露光放射を提供するように構成された投影システムと、
    第１の基板を支持するように構成された第１のステージと、
    第２の基板を支持するように構成された第２のステージと、
    センサ及び洗浄デバイスの少なくとも一方を含むコンポーネントを収容する第３のステージと、
    基板交換動作中に前記第１のステージから前記第１の基板をアンロードするように構成された基板アンローダと、
    前記第１のステージ、前記第２のステージ、前記第３のステージ、及び前記基板アンローダの位置決めを制御するように構成された制御システムと、
    を備えるリソグラフィ装置であって、
    前記制御システムが、前記基板交換動作を開始した後に露光前スクラムスイープ動作を開始するように構成され、
    前記露光前スクラムスイープ動作中、前記第２のステージが前記投影システムの下へ移動する間、前記第３のステージが前記投影システムの下から離れる方へ移動する、リソグラフィ装置。
11. 前記第３のステージが、較正ステージである、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記露光前スクラムスイープ動作中、前記第２のステージ及び前記第３のステージによってパターニングデバイス位置合わせが実行される、請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記コンポーネントが、前記センサを含み、
    前記センサが、前記露光放射の少なくとも１つの特性を測定するように構成されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記少なくとも１つの特性が、前記露光放射のドーズ及び／又は均一性を含む、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
15. 前記コンポーネントが、前記センサを含み、
    前記センサが、前記投影システムの収差、前記投影システムの瞳、及び／又は、前記リソグラフィ装置の照明システムの偏光、を測定するように構成されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
16. 前記制御システムが、前記パターニングの歪み又は前記投影システムの前記収差の変化を予測するように構成されている、請求項１５に記載のリソグラフィ装置。
17. 前記投影システムが、収差補償器及び／又は画像歪み補償器を備え、
    前記制御システムが、出力信号を与えて前記収差補償器及び／又は前記画像歪み補償器を制御するように構成されている、請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記収差補償器が、前記放射ビームの光路において変形可能ミラーを備える、請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
19. 前記収差補償器が、前記放射ビームの光路において局所温度制御レンズ素子を備える、請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
20. 前記制御システムが、前記基板交換動作を開始する前に前記第１のステージ及び前記第２のステージの位置を入れ替えるように、前記第１のステージ、前記第２のステージ、及び前記基板アンローダを制御するように構成されている、請求項１０から１９のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
21. 前記制御システムが、前記基板交換動作を開始する際に前記第３のステージを前記投影システムの下に又は前記投影システムに近接して位置付けるように制御するように構成されている、請求項１０から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記リソグラフィ装置が、
    前記投影システムと、前記第１の基板、前記第２の基板、前記第１のステージ、前記第２のステージ、及び前記第３のステージの少なくとも１つと、の間に画定された空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成された液体ハンドリングシステムを備える、請求項１０から２１のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
23. 前記洗浄デバイスが、前記液体ハンドリングシステムを洗浄するように構成されている、請求項２２に記載のリソグラフィ装置。
24. 前記コンポーネントが、前記センサを含み、
    前記センサが、前記液体ハンドリングシステムの汚染レベルを監視するように構成された監視デバイスを備える、請求項２２又は２３に記載のリソグラフィ装置。
25. 前記第１のステージ及び前記第２のステージの一方が、洗浄液を用いて洗浄を実行可能とするため前記液体ハンドリングシステムに対向するように構成されたダミー基板を支持するように構成されている、請求項２２に記載のリソグラフィ装置。
26. 前記洗浄デバイスが、前記液浸液に振動又は超音波を与えるように構成された振動発生器を備える、請求項２２から２５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
27. 前記液体ハンドリングシステムが、前記投影システムに対して、並びに、前記第１のステージ、前記第２のステージ及び前記第３のステージに対して、独立して位置制御されるように構成された作動可能フロープレートを備え、
    前記制御システムが、前記投影システムに対する、前記第１のステージ、前記第２のステージ及び前記第３のステージの相対位置、速度及び／又は加速度の関数として、前記作動可能フロープレートの位置を制御するように構成されている、請求項２２から２６のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
28. 前記リソグラフィ装置が、前記露光放射を調節するように構成された照明システムを備え、
    前記照明システムが、２次元に配置された複数の個別に制御可能な光学素子を備える空間光変調器を備え、
    前記制御システムが、前記センサのデータを用いて前記照明システムを監視又は較正するように構成されている、請求項１０から２７のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
29. 前記リソグラフィ装置が、前記第１の基板上のアライメントマークの位置を測定するように構成された位置合わせシステムと、前記第１の基板の表面特性を測定するように構成されたレベリングシステムと、を備える、請求項１０から２８のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
30. 前記制御システムが、順番に、
    １）前記第１のステージに前記第１の基板をロードし、
    ２）前記位置合わせシステム及び／又は前記レベリングシステムの下に又は前記位置合わせシステム及び／又は前記レベリングシステムに近接して前記第１のステージを位置付け、
    ３）前記第１の基板に対して基板位置合わせ及び／又はレベリング動作を開始する、
    ように前記リソグラフィ装置を制御するように構成され、
    前記基板位置合わせ及び／又はレベリング動作を開始する際に前記第３のステージが前記投影システムの下に又は前記投影システムに近接して位置付けられている、請求項２９に記載のリソグラフィ装置。
31. 前記制御システムが、前記第２のステージ上の第２の基板の全てのターゲット部分で画像が形成される時点までに、前記基板位置合わせ及び／又はレベリング動作を終了するように構成されている、請求項３０に記載のリソグラフィ装置。
32. 前記レベリングシステムが、
    前記第１の基板を測定ビームで照明するように構成された光源アセンブリと、
    前記第１の基板から反射した前記測定ビームを検出するように構成された検出器と、
    を備える光学センサシステムを備える、請求項２９から３１のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
33. 前記レベリングシステムが、少なくとも１つの近接センサを備えるエアギャップセンサシステムを備える、請求項２９から３２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
    

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