JP4824054B2 - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明はリソグラフィ装置およびサーボ性能を改善する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する装置である。リソグラフィ装置は、たとえば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば１つのダイの一部、１つまたはいくつかのダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上での結像を介してなされる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニング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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の放射ビームによってパターンをスキャンすると同時に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り各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、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] リソグラフィ装置の一実施形態において、投影システムは一つ以上のレンズ素子を内側に支持する投影システムハウジングを備える。投影システムで使用できる限られた材料を使用して安定的なレンズ搭載構成とする結果、レンズ素子は非常に低減衰の投影システムハウジングに実装されることがある。しかしながら、低減衰のため、レンズ素子は容易に励起されて固有振動数で振動する。一つ以上のレンズ素子のこのような振動は、リソグラフィ装置のイメージング精度に悪影響を及ぼし得る。

[0004] さらに、もしくはそれに代わって、レンズ素子の振動が原因で、基板支持体および／またはパターニングデバイス支持体のサーボ制御が悪影響を受ける可能性がある。リソグラフィ装置では、投影システムに対して基板／パターニングデバイス支持体を位置決めするためにサーボ制御システムがしばしば用いられる。一実施形態において、各サポートを位置決めするときに投影システムの運動／振動が考慮されるように、投影システムの位置がサーボ制御ループに組み込まれる。このようなサーボコントローラの例が米国特許６，４２０，７１６号に開示されており、該特許の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。このシステムでは、投影システムハウジングの運動を測定するためにセンサが設けられる。該センサにより測定される位置依存信号がサーボ制御ループに組み込まれる。

[0005] 上述のようなサーボ制御システムは投影システムハウジングの動作を追うように各サポートを動作させるため、一つ以上のレンズ素子の固有振動数での振動、およびその結果生じる投影システムハウジングの運動は各サポートの整定時間を実質的に増加させ、サーボ制御システムの性能を低下させることがある。結果として、リソグラフィ装置全体のスループットが低下し得る。

[0006] たとえば、イメージング精度および／またはスループットが改善されるリソグラフィ装置を提供することが望ましい。

[0007] 本発明の一態様によれば、
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付与してパターン付き放射ビームを形成可能な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支持体と、
基板を保持する基板支持体と、
一つ以上のレンズ素子を内側で支持する投影システムハウジングを有し、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に投影する投影システムと、
前記投影システムハウジングに連結されており、かつ、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での前記投影システムハウジングの運動を減衰する運動ダンパと、
を備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0008] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置の可動ステージのサーボ性能を改善する方法であって、
前記リソグラフィ装置は、一つ以上のレンズ素子および投影システムハウジングの位置信号を使用する可動ステージコントローラを含む、投影システムハウジングを備え、
前記方法は、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での投影システムハウジングの運動を、前記投影システムハウジングに連結された運動ダンパを使用して減衰することを含む、方法が提供される。

[0009] 本発明の一態様によれば、
投影システムハウジングによって支持される一つ以上のレンズ素子を使用して、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影すること、および、
前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での前記投影システムハウジングの運動を減衰すること、
を含む、デバイス製造方法が提供される。

[0010] 本発明の一態様によれば、
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付与してパターン付き放射ビームを形成可能な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支持体と、
基板を保持する基板支持体と、
一つ以上のレンズ素子を内側に支持する投影システムハウジングを有し、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に投影する投影システムと、
前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子に連結されており、かつ、前記一つ以上のレンズ素子のうちの該少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数での運動を減衰させる運動ダンパと、
を備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0011] 以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。

[0017] 図１は本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ照射またはその他の適切な放射）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、および、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に位置付けするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに連結されるパターニングデバイス支持体（たとえばマスクテーブル）ＭＴを備える。リソグラフィ装置はまた、基板（たとえばレジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがって基板を正確に位置決めするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結される基板支持体（たとえば基板支持体）ＷＴを含む。さらにリソグラフィ装置は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば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（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。

[0018] 照明システムは、放射を誘導、整形または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電気型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組み合わせなどさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0019] パターニングデバイス支持体は、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、たとえばパターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた様態で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支持体は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイス支持体は、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えてよい。

[0020] 本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出す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うことができるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付与されたパターンは、たとえば、その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内の任意のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

[0021] パターニングデバイスは、透過型または反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、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、リソグラフィでは公知であり、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型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームさまざまな方向に反射するように、個別に傾斜することができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射された放射ビームにパターンを付与する。

[0022] 本明細書において使われる用語「投影システム」は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、および静電気型光学システム、またはそれらのあらゆる組み合わせを含むあらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。

[0023] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（たとえば透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（たとえば、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイを採用しているか、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0024] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板支持体（および／または２つ以上のパターニングデバイス支持体）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のサポートを並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のサポート上で実行しつつ、別の１つ以上のサポートを露光用に使うこともできる。

[0025] また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体、たとえば水によって、基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の別の空間、たとえば、マスクと投影システムとの間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増加させるためのものとして当該技術分野では周知である。本明細書において使われている用語「液浸」は、基板のような構造体を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。

[0026] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射ソースＳＯから放射を受ける。ソースおよびリソグラフィ装置は、たとえば、ソースがエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、ソースは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、ソースＳＯからイルミネータＩＬへ、たとえば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。別の場合においては、ソースは、たとえばソースが水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。ソース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とともに、放射システムと呼んでもよい。

[0027] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタ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（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。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といったさまざまな他の構成要素を含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調節すれば、放射ビームの断面に任意の均一性および強度分布を持たせることができる。

[0028] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体（たとえばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを通り抜けた後、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は基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束させる。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば干渉デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板支持体ＷＴを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（ａ）には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置づけることもできる。通常、パターニングデバイス支持体ＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭ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）を使って達成することができる。同様に、基板支持体ＷＴの移動も第２位置決めデバイスＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体（たとえばマスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡおよび基板Ｗ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を使って、位置合わせされていてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分におかれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。

[0029] 例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。

[0030] １．ステップモードにおいては、パターニングデバイス支持体ＭＴおよび基板支持体ＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板支持体ＷＴは、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0031] ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイス支持体ＭＴおよび基板支持体ＷＴを同時にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイス支持体ＭＴに対する基板支持体ＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0032] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ、パターニングデバイス支持体ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板支持体ＷＴを動かすまたはスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板支持体ＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイといった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。

[0033] 上述の使用モードの組み合わせおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なるモードもまた採用可能である。

[0034] 図１を再度参照すると、投影システムＰＳの位置、速度、または加速度などの位置信号を測定する位置センサＰＳＳが示される。この信号は、各サポートの位置決めの間における投影システムのあらゆる運動を考慮に入れるために、基板支持体ＷＴおよび／またはパターニングデバイス支持体ＭＴのサーボ制御ループに供給される。そのため、位置センサＰＳＳはフレーム上に配置されて、投影システムハウジングの位置、速度、加速度、またはその他の位置信号を測定する。投影システム、特に投影システムハウジングの運動を考慮するサーボシステムの可能な実施形態が、米国特許６，４２０，７１６号に開示される。

[0035] 以下に詳細に説明されるように、投影システムハウジングは、機械の振動、音響、気体流などに起因する力といった外力により、投影システムハウジング内に配置される一つ以上のレンズ素子の固有振動数で励起されることがある。その結果として生じる投影システムハウジングの運動は、基板および／またはパターニングデバイス支持体のサーボ制御ループにおいて考慮され、このサーボ制御ループがサポートを投影システムハウジングに対して位置決めするよう試みる。しかしながら、投影システムハウジングの振動する振動数が高すぎてサポートがその振動数を追えないために、サポートと投影システムハウジングとの相対位置が望ましい位置と合致しないことから、イメージングエラーが誘起されることがある。あるいは、サーボシステムの整定時間を増加して投影システムハウジングの振動が止まるまで待つこともできるが、レンズ素子は低減衰の台を備えるシステムハウジングに搭載されるため、この振動の整定時間が長くなければいけない。その結果、リソグラフィ装置全体のスループットに悪影響が及ぼされる。

[0036] 基板またはパターニングデバイス支持体のサーボ制御システムの整定時間に対する外力の影響を低減するために、同調質量ダンパＴＭＤが図１のリソグラフィ装置に設けられる。同調質量ダンパＴＭＤは投影システムの外部に配置され、投影システムハウジングに連結する。同調質量ダンパＴＭＤは、投影システムの一つ以上の代表的な固有振動数での投影システムハウジングの運動を減衰させる。その結果、該一つ以上の、たとえば投影システム内のレンズ素子の固有振動数での投影システムの動きは減衰され、サーボ制御システムの整定時間は低減され得る。

[0037] 図１に示される同調質量ダンパは、投影システムハウジングの質量とレンズ素子の固有振動数とに同調される。この固有振動数は、通常約３００Ｈｚ、または４００〜６００Ｈｚの範囲内にあり、特に約４５０Ｈｚである。投影システムの相対的に大きな質量を考えると、同調質量ダンパに必要とされる質量もかなりの大きさである。そのため、この質量がリソグラフィ装置において既に存在する一部分であることが望ましい。一実施形態において、同調質量ダンパ、または少なくともその一部は、レンズ冷却装置によって形成される。このレンズ冷却装置は、一実施形態においては同調質量ダンパに必要とされる質量と実質的に等しい質量を有する。レンズ冷却装置を同調質量ダンパとして機能させるために、該レンズ冷却装置は、適切なスプリングおよびダンパを介して投影システムのハウジングに連結される。同調質量ダンパとして機能するために適切な、他のあらゆる質量が適用可能である。

[0038] 図２は、本発明の一実施形態による投影システム１の断面を示す。投影システム１はハウジング２を備える。ハウジング２において、多数のレンズ素子３ａ、３ｂが配置される。鉄のような低減衰の材料、および機械的に安定した望ましい構造を使用するため、レンズ素子３ａ、３ｂは、低減衰の実装素子４を用いてハウジング２に実装される。

[0039] ハウジング２とレンズ素子３ａ、３ｂとの間が低減衰なので、投影システムハウジング２に及ぶ力は、レンズ素子が各自の固有振動数で振動する原因となり得る。あるレンズ素子については、その固有振動数での揺動運動がイメージング精度に悪影響を及ぼすことがある。レンズ素子３ａの揺動運動がイメージング精度への悪影響を有すると仮定して、同調質量ダンパ５をこのレンズ素子３ａに連結することが提案される。この同調質量ダンパ５はハウジング２の内部に配置される。イメージング精度の低減を避けるために、同調質量ダンパ５はレンズ素子３ａの固有振動数での該レンズ素子の揺動運度を減衰させる。また、渦電流ダンパ等といった他の減衰原理も、レンズ素子３ａを減衰させるために適用可能である。

[0040] レンズ素子３ｂの揺動運動は、投影システムのイメージング精度に大きな影響を与えない。そのため、レンズ素子３ｂには同調質量ダンパは設置されない。しかしながら、レンズ素子３ｂの揺動運動はハウジング２を励起してレンズ素子３ｂと実質的に同じ振動数で動かすことがあり、それによりイメージングエラーおよび／または基板支持体および／またはパターニングデバイス支持体サーボ制御システムの整定時間を増やす可能性がある。この動きを避けるまたは低減するために、レンズ素子３ｂも同様に同調質量ダンパ５を備えてもよい。しかしながら、リソグラフィ装置の投影システムは非常に多くのレンズ素子を備えるため、同調質量ダンパを各レンズ素子に設置すると高額となり、実際的ではない。さらには、投影システムの各レンズ素子のための同調質量ダンパを収容するために、投影システムの容積を実質的に増やさなければならない可能性があり、このような容積の増加は通常望ましくない。

[0041] そのため、一実施形態によれば、同調質量ダンパ６はハウジング２の外側に配置することができる。同調質量ダンパ６はハウジング２に連結されて、レンズ素子３ａ、３ｂの固有振動数でのハウジング２の運動を減衰させる。同調質量ダンパ６は、スプリング８およびダンパ９を介してハウジング２に連結するマス７を備える。マス７、スプリング８、およびダンパ９は、選択された振動数でのハウジング２の運動が実質的に減衰されるように選択される。その結果、ハウジング２の位置がより安定し、基板支持体および／またはパターニングデバイスのサーボシステムはより容易にハウジングの位置を追うことができ、それによってイメージングエラーを低減する、および／またはリソグラフィ装置におけるより高いスループットを実現することができる。

[0042] 一実施形態において、各レンズ素子３に同調質量ダンパ５を設置する代わりに、一つの同調質量ダンパ６のみがハウジング２の運動を減衰するために用いられる。さらに、同調質量ダンパ６が投影システムの外側に配置されるため、同調質量ダンパのために投影システムの容積を増加させる必要はない。一実施形態において、リソグラフィ装置のレンズ冷却装置といった既存の一部分を同調質量ダンパ６のマス７として用いることができる。既存の部分を使用することで、同調質量ダンパをハウジング２の内側に配置する場合に通常行われるようにリソグラフィ装置内で別個のマスを組み込む必要性を回避する。

[0043] ハウジング２は完全に強固でない可能性がある。その結果、ハウジング２に及ぶ外力に起因してハウジング２が弾性変形することがある。このようなハウジング２の運動も、同調質量ダンパ６によって減衰することができる。この運動の減衰も、イメージング精度および／またはサーボ整定時間に良い影響を与える。該実施形態において、同調質量ダンパはハウジング２自体の固有振動数に同調される。

[0044] 以下、シミュレーションの例を用いて、投影システムハウジングに対する同調質量ダンパの効果について説明される。

[0045] 図３は、本発明の一実施形態による同調質量ダンパの効果についてのシミュレーションに使用されるマススプリングシステムの模式的な概観を示す。図３はレンズ素子ＬＥを支持する投影システムハウジングＰＳＨを模式的に示す。さらに、レンズ素子３の固有振動数での投影システムハウジングの運動を減衰するために、投影システムハウジングＰＳＨは同調マスＴＭに連結される。レンズ素子ＬＥおよび投影システムハウジングＰＳＨの運動は投影システムハウジングに及ぼされる外力Ｆに起因する。

[0046] 投影システムハウジングには９５０ｋｇの質量、レンズ素子には６０ｋｇの質量、および同調ダンパには１００ｋｇの質量が与えられている。

[0047] 図４および図５は、投影システムハウジングに及ぼされる力Ｆに対応する投影システムハウジングの加速度ａ−ｐｓおよびレンズ素子の加速度ａ−ｌｅのボードプロットをそれぞれ示す。点線は、同調質量ダンパが用いられないシミュレーションでのボードプロットを示す。実線は、投影システムハウジングの運動を減衰するために同調質量ダンパが設けられた場合のボードプロットを示す。

[0048] 図４において、投影システムハウジングに及ぼされる力に対応する投影システムハウジングの加速度ａ−ｐｓは、同調質量ダンパがあるときには実質的に減衰することが示されている。そのため、摂動力が投影システムハウジングに及ぼされるとき、レンズ素子の固有振動数での投影システムハウジングの運動は減衰することが分かる。

[0049] 図５において、投影システムハウジングＰＳＨに及ぼされる力に対応したレンズ素子の加速度ａ-ｌｅのボードプロットが示されている。ハウジングに連結された同調質量ダンパがあることの効果はレンズ素子ＬＥの運動にとってはかなり小さなものであることが、ボードプロットにより示されている。しかしながら、レンズ素子の運動はイメージング精度に対して大きな影響を有するため、レンズ素子自体の運動を減衰するために別の同調質量ダンパを設けることができる。このような実施形態において、減衰はハウジングの同調質量ダンパの存在による実質的な影響を受けない。

[0050] 一つ以上のレンズ素子の固有振動数での投影システムハウジングの運動を減衰するために同調質量ダンパを用いることについて議論された。本発明の一実施形態によれば、追加的または代替的に、ハウジングに支持された一つ以上のレンズ素子の固有振動数での投影システムハウジングの運動を減衰するようになされた運動ダンパを備えることが可能である。

[0051] さらに、一つの自由度に関して同調質量ダンパの効果が説明された。他の一つ以上の自由度についても、一つ以上の自由度における運動を減衰できる運動ダンパを設けることによって、および／または複数の自由度に対してそれぞれ異なる運動ダンパを設けることによって、同様の効果を得ることができる。

[0052] 本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他の用途を有することは明らかである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている用語「ウェーハ」または「ダイ」はすべて、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であると考えてよい。本明細書に記載されている基板は、露光の前後に、たとえば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光され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で処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、たとえば積層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語が、既に多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0053] 本明細書では、光リソグラフィに関連した本発明の実施形態の使用について上記に具体的に言及されたが、本発明は、たとえばインプリントリソグラフィといった他の用途にも使用可能であり、状況が許す場合には光リソグラフィに限定されないことが明らかである。インプリントリソグラフィの場合、パターニングデバイスにおけるトポグラフィが基板上に形成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工されてよく、その場合電磁放射、熱、圧力、またはこれらの組み合わせを与えることによってレジストは硬化される。レチクルが硬化された後、パターンはレチクルに残した状態でパターニングデバイスはレジストから外へ移動される。

[0054] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（たとえば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｍｍ、あるいはその前後の波長を持つもの）および極端紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５−２０ｍｍの範囲の波長を持つもの）を含むあらゆる種類の電磁放射、ならびにイオンビームまたは電子ビームといった粒子ビームを包含する。

[0055] 「レンズ」という用語は、状況が許す場合、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、および静電型光コンポーネントを含む各種光コンポーネントのうちの１つまたは組み合わせを指すことができる。

[0056] 以上、本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明は説明された以外にも実施可能であることは明らかである。たとえば、本発明は上述された方法を示す機械読取可能な命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、もしくはそのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（たとえば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態とすることができる。

[0057] 以上の説明は、制限ではなく例示を目的としたものである。したがって、当業者にとって明らかであるように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本発明に変更を加えることができる。

[0012] 本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0013] 本発明の一実施形態による投影システムの断面を示す。 [0014] シミュレーションにおいて用いられる、本発明の一実施形態による投影システムの質量スプリングシステムを模式的に示す。 [0015] 投影システムハウジングに印加される外力に対する投影システムハウジングの反応のボーデプロットを示す。 [0016] 投影システムハウジングに加えられる外力へのレンズ素子の反応のボードプロットを示す。

Claims (13)

1. 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付与してパターン付き放射ビームを形成可能な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支持体と、
   基板を保持する基板支持体と、
   一つ以上の低減衰の実装素子と一つ以上のレンズ素子とをそれぞれ内側で連結することにより、前記一つ以上のレンズ素子を支持する投影システムハウジングを有し、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に投影する投影システムと、
   前記投影システムハウジングの位置信号を測定する位置センサを有するサーボ制御システムと、
   前記投影システムハウジングに連結されており、かつ、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での前記投影システムハウジングの運動を減衰する同調質量ダンパと、を備え、
   前記サーボ制御システムは、前記位置センサで測定した位置信号を該サーボ制御システムの制御ループに追加することによって、前記基板支持体および／または前記パターニングデバイス支持体を位置決めする、
   リソグラフィ装置。
2. 前記固有振動数は４００〜６００Ｈｚの範囲内にある、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記固有振動数は約４５０Ｈｚである、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記同調質量ダンパは前記投影システムハウジングの外側に配置される、請求項１から３いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記同調質量ダンパはレンズ冷却装置の少なくとも一部分を備える、請求項１から４いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記投影システムは一つ以上の同調質量ダンパを備え、各同調質量ダンパは前記一つ以上のレンズ素子のうち一つのレンズ素子に連結する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. リソグラフィ装置の可動ステージのサーボ性能を改善する方法であって、
   前記リソグラフィ装置は、一つ以上のレンズ素子および投影システムハウジングの位置信号を使用する可動ステージコントローラと、一つ以上の低減衰の実装素子と一つ以上のレンズ素子とをそれぞれ内側で連結することにより、前記一つ以上のレンズ素子を支持する投影システムハウジングと、を備え、
   前記方法は、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での投影システムハウジングの運動を、前記投影システムハウジングに連結された同調質量ダンパを使用して減衰すること、および、
   前記投影システムハウジングの位置信号を測定する位置センサを有するサーボ制御システムを使用して、前記位置センサで測定した位置信号を前記サーボ制御システムの制御ループに追加することによって、パターン付き放射ビームをパターン付けするために使用されるパターニングデバイス、および／または基板を位置決めすること、
   を含む、方法。
8. 前記固有振動数は４００〜６００Ｈｚの範囲内にある、請求項７に記載の方法。
9. 前記固有振動数は約４５０Ｈｚである、請求項８に記載の方法。
10. 一つ以上の低減衰の実装素子と一つ以上のレンズ素子とをそれぞれ投影システムハウジングの内側で連結することによって支持される前記一つ以上のレンズ素子を使用して、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影すること、
    同調質量ダンパを使用して、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数、および／または前記投影システムハウジングの固有振動数での前記投影システムハウジングの運動を減衰すること、および、
    前記投影システムハウジングの位置信号を測定する位置センサを有するサーボ制御システムを使用して、前記位置センサで測定した位置信号を前記サーボ制御システムの制御ループに追加することによって、前記パターン付き放射ビームをパターン付けするために使用されるパターニングデバイス、および／または基板を位置決めすること、
    を含む、デバイス製造方法。
11. ４００〜６００Ｈｚの範囲内の固有振動数に同調された同調質量ダンパを使用して前記運動を減衰することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 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付与してパターン付き放射ビームを形成可能な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支持体と、
    基板を保持する基板支持体と、
    一つ以上の低減衰の実装素子と一つ以上のレンズ素子をそれぞれ内側で連結することにより、前記一つ以上のレンズ素子を支持する投影システムハウジングを有し、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に投影する投影システムと、
    前記投影システムハウジングの位置信号を測定する位置センサを有するサーボ制御システムと、
    前記投影システムハウジングの内側に配置され、前記一つ以上のレンズ素子のうち少なくとも一つのレンズ素子に連結されており、かつ、前記一つ以上のレンズ素子のうちの該少なくとも一つのレンズ素子の固有振動数での運動を減衰させる同調質量ダンパと、を備え、
    前記サーボ制御システムは、前記位置センサで測定した位置信号を該サーボ制御システムの制御ループに追加することによって、前記基板支持体および／または前記パターニングデバイス支持体を位置決めする、
    リソグラフィ装置。
13. 前記固有振動数は４００〜６００Ｈｚの範囲内にある、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。

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