JP4838834B2 - サーボ制御システム、リソグラフィ装置および制御方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、サーボ制御システム、サーボ制御システムを備えるリソグラフィ装置および、オブジェクトの位置を制御するための方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板上に、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。例えば、リソグラフィ装置は、集積回路（ＩＣ）の製造において使用することが可能である。その場合、マスクまたはレチクルと代替的に呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成される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（例えば一部の、１つのまたはいくつかのダイを含む）上に転写することが可能である。典型的には、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層の上に像を形成することによる。一般的には、単一の基板は、次々にパターニングされる隣接し合うターゲット部分のネットワークを含む。従来のリソグラフィ装置としては、各ターゲット部分がターゲット部分上への全パターンの一度の露光により照射されるいわゆるステッパ、ならびに各ターゲット部分が放射ビームによるパターンの所与の方向（「スキャニング」方向）へのスキャニングと同時に、この方向に対して平行なまたは逆平行な基板の同期的なスキャニングとによって照射されるいわゆるスキャナが含まれる。また、基板上にパターンをインプリントすることにより、パターンをパターニングデバイスから基板に転写することが可能である。

[0003] スキャナタイプのリソグラフィ装置の一実施形態において、パターニングデバイスは、パターニングデバイス支持体により支持され、このパターニングデバイス支持体は、放射ビームの間でパターニングデバイスを移動させるように、少なくとも１つのスキャニング方向に移動可能である。パターニングデバイスの移動は、移動可能なオブジェクトの加速の際のオーバーレイエラーを回避するために、高精度で実施される。

[0004] パターニングデバイス支持体の位置決めを高精度で制御するために、サーボ制御システムが提供される。サーボ制御システムは、パターニングデバイス支持体の実際の位置を測定するための測定システムを含む。１つまたは複数の方向／角度の自由度において測定することができるこの実際の位置は、パターニングデバイス支持体のセットポイント位置から減算される。結果として得られるエラー信号、すなわちパターニングデバイス支持体の実際の位置とパターニングデバイス支持体の所望の位置との間の差が、制御信号を生成するコントローラユニットに入力される。制御信号はアクチュエータに入力され、このアクチュエータは、パターニングデバイス支持体を駆動するように配置構成される。

[0005] この既知のサーボ制御システムでは、パターニングデバイス支持体の移動の際に、パターニングデバイスがパターニングデバイス支持体に対して移動しないことが前提とされる。しかし、パターニングデバイス支持体の加速度の上昇に伴い、パターニングデバイス支持体とパターニングデバイス自体との間にスリップが生じる場合があることが明らかになっている。その結果、パターニングデバイスが基準位置、すなわちパターニングデバイス支持体に対するパターニングデバイスの想定または初期位置に位置する場合には、パターニングデバイス支持体の位置決めにより、パターニングデバイスを正確に位置決めすることができる。しかし、パターニングデバイスとパターニングデバイス支持体との間にスリップが生じる場合には、投影システムに対してパターニングデバイスを正確に位置決めしても、投影システムに対してパターニングデバイスを正確に位置決めすることはできない。さらに、ある一定の加速度により生じ得るスリップは、一定ではない。したがって、移動可能な支持体のある一定の加速度／移動度によって得られるオブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップを予測することは難しい場合がある。

[0006] オブジェクトを支持するように配置構成される移動可能な支持体を有するリソグラフィ装置であって、オブジェクトの位置決め精度が移動可能な支持体とオブジェクトとの間のスリップの影響をより受けにくいリソグラフィ装置を提供することが望ましい。さらに、移動可能な支持体により支持されるオブジェクトの位置決めを、オブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップの影響をより受けにくいものとする、サーボ制御システムを提供することが望ましい。

[0007] 本発明の一態様によれば、移動可能な支持体の位置を測定するように配置構成される第１の測定システムと、測定された移動可能な支持体の位置と所望とする移動可能な支持体の位置との比較にもとづいてエラー信号を生成するように配置構成される比較デバイスと、エラー信号にもとづいて制御信号を生成するためのコントローラユニットと、制御信号にもとづいて移動可能な支持体を駆動するように配置構成されるアクチュエータとを備える、移動可能な支持体によって支持されるオブジェクトの位置を制御するためのサーボ制御システムであって、サーボ制御システムは、オブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップを補償するためのスリップ補償デバイスをさらに備え、スリップ補償デバイスは、移動可能な支持体に対するオブジェクトの位置を測定するための第２の測定システムおよび、測定されたオブジェクトの位置にもとづいてスリップ補償信号を測定された移動可能な支持体の位置またはエラー信号に加算するための加算デバイスすなわち加算器を備えるサーボ制御システムが提供される。

[0008] 本発明の一態様によれば、放射ビームを調整するように配置構成される照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付けされた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るパターニングデバイス支持体と、基板を保持するように構築される基板テーブルと、基板のターゲット部分上にパターン付けされた放射ビームを投影するように配置構成される投影システムとを備えるリソグラフィ装置であって、移動可能な支持体により支持されるオブジェクトの位置を制御するためのサーボ制御システムを備え、サーボ制御システムは、移動可能な支持体の位置を測定するように配置構成される第１の測定システム、測定された移動可能な支持体の位置と所望とする移動可能な支持体の位置との比較にもとづいてエラー信号を生成するように配置構成される比較デバイス、エラー信号にもとづいて制御信号を生成するためのコントローラユニットおよび、制御信号にもとづいて移動可能な支持体を駆動するように配置構成されるアクチュエータを備え、さらにサーボ制御システムは、オブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップを補償するためのスリップ補償デバイスを備え、スリップ補償デバイスは、移動可能な支持体に対するオブジェクトの位置を測定するための第２の測定システムおよび、測定されたオブジェクトの位置にもとづいてスリップ補償信号を測定された移動可能な支持体の位置またはエラー信号に加算するための加算デバイスすなわち加算器を備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明の一態様によれば、移動可能な支持体の位置を測定するステップと、所望の移動可能な支持体の位置から測定された移動可能な支持体の位置を減算して、エラー信号を生成するステップと、エラー信号を制御ユニットに与え、制御ユニットがエラー信号にもとづいて制御信号を生成するステップと、移動可能な支持体を駆動するように配置構成されるアクチュエータに制御信号を与えるステップとを含む、移動可能な支持体により支持されるオブジェクトの位置を制御するための方法であって、オブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップを補償するステップをさらに含み、補償するステップは、移動可能な支持体に対するオブジェクトのオブジェクト位置を測定するステップおよび、測定されたオブジェクト位置にもとづいてスリップ補償信号を測定された移動可能な支持体の位置またはエラー信号に加算するステップを含む方法が提供される。

[0010] 以下、対応する参照符号が対応する部分を表す添付の概略図を参照して、本発明の実施形態が、単なる例示として説明される。

[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す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または任意の他の適切は放射）を調整するように配置構成される照明システム（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、いくつか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決めするように構成配置される第１の位置決めデバイスＰＭに連結される、支持構造体すなわちパターン支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを備える。また、この装置は、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、いくつか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配置される第２の位置決めデバイスＰＷに連結される、基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴすなわち基板支持体を備える。さらに、この装置は、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、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成配置される投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳを備える。

[0018] 照明システムは、放射を配向し、成形しまたは制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型または他タイプの光学コンポーネント、あるいはそれらに任意の組合せなどの、様々なタイプの光学コンポーネントを含んでよい。

[0019] 支持構造体は、パターニングデバイスの配向、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に保持されるか否かなどの他の条件に応じて、パターニングデバイスを保持する。支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式または他のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、フレームまたはテーブルであってよく、例えばこれらは、必要に応じて固定式または可動式のものであってよい。支持構造体により、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置くことを確実にすることができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という語はいずれも、より一般的な語である「パターニングデバイス」と同義であると見なしてよい。

[0020] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という語は、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与えるために使用することが可能な任意のデバイスを指すものとして、広く解釈されるべきである。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すなわちいわゆるアシストフィーチャを含む場合には、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点に留意すべきである。一般的には、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、ターゲット部分に生成されるデバイスにおける特定の機能層に一致する。

[0021] パターニングデバイスは、透過型または反射型のものであってよい。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、リソグラフィにおいてよく知られており、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のマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さいミラーのマトリックス構成を使用し、各ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜させることが可能である。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射される放射ビームにパターンを与える。

[0022] 本明細書において使用される「投影システム」という語は、露光放射の使用に適したまたは、液浸液の使用もしくは真空室の使用などの他の要素に適した、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型および静電型光学システム、あるいはそれらの任意の組合せを含む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されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という語はいずれも、より一般的な語である「投影システム」と同義であると見なしてよい。

[0023] 本明細書にて示されるように、装置は透過型のもの（例えば透過型マスクの使用）である。代替として、装置は反射型のもの（例えば上記に参照されるタイプのプログラマブルミラーアレイの使用、または反射型マスクの使用）であってよい。

[0024] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルすなわち「基板支持体」（および／または２つ以上のマスクテーブルすなわち「マスク支持体」）を有するタイプのものであってよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルすなわち支持体を同時に使用することができ、すなわち予備ステップを１つまたは複数のテーブルすなわち支持体上で実施する一方で、１つまたは複数の他のテーブルすなわち支持体を露光用に使用することができる。

[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、基板の少なくとも一部分を比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆うことができるタイプのものであってよい。また、液浸液を、例えばマスクと投影システムとの間などの、リソグラフィ装置内の他の空間に適用することができる。液浸技術を使用して、投影システムの開口数を増加させることが可能である。本明細書において使用される「液浸」という語は、基板などの構造体が液体中に浸漬されなければならないことを意味するのではなく、液体が露光の際に投影システムと基板との間に配置されることを意味するにすぎない。

[0026] 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る。この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場合には、分離されたものであってよい。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するとは見なされず、放射ビームは、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含むビームデリバリシステムＢＤの補助により、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに進む。他の場合では、例えば放射源が水銀ランプである場合には、放射源はリソグラフィ装置の一体部分であってよい。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を加えて放射システムと呼ぶことができる。

[0027] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するように配置構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般的には、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、調節することが可能である。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などの様々な他のコンポーネントを含んでよい。イルミネータは、放射ビームを調整して、その断面における所望の均一性および強度分布を得るために使用することができる。

[0028] 放射ビームＢは、支持構造体（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによりパターン付けされる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを横断すると、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、同システムは基板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、リニアエンコーダまたは容量センサ）の補助により、例えば放射ビームＢの経路中に個々のターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板テーブル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および別の位置センサ（図１に明確には図示されない）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械検索の後に、またはスキャンの最中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的には、支持構造体（例えばマスクテーブル）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）の補助により実現することができ、これらのモジュールが、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成する。同様に、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」の移動は、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用して実現することができ、これらのモジュールが、第２のポジショナＰＷの一部を形成する。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造体（例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することができ、または固定することができる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示される基板アラインメントマークは専用ターゲット部分に位置を占めているが、これらはターゲット部分間のスペースに配置することができる（それらはけがき線アラインメントマークとして知られる）。同様に、２つ以上のダイがマスクＭＡ上に設けられる状況では、マスクアラインメントマークはダイ間に配置することができる。

[0029] 図示される装置は、以下のモードの少なくとも１つにおいて使用することが可能である。

[0030] １．ステップモードでは、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴすなわち「マスク支持体」および、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」が、実質的に静止状態に保たれ、放射ビームに与えられた全パターンが、一度でターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一静止露光）。次いで、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」は、別のターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸ方向および／またはＹ方向にシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、単一静止露光において像を形成されるターゲット部分Ｃのサイズを限定する。

[0031] ２．スキャンモードでは、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴすなわち「マスク支持体」および、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」が、同期してスキャンされ、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（すなわち単一動的露光）。支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴすなわち「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大率（縮小率）および像反転特性により決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャニング方向の）幅を限定し、スキャニング動作の長さが、ターゲット部分の（スキャニング方向の）高さを決定する。

[0032] ３．別のモードでは、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴすなわち「マスク支持体」が、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ実質的に静的状態に保たれ、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」が、移動されまたはスキャンされるとともに、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。このモードでは、一般的にはパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴすなわち「基板支持体」の各移動の後で、またはスキャン中の連続放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この作動モードは、上記に参照される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使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可能である。

[0033] 上述のモードの使用もしくは全く異なるモードの使用の組合せおよび／または変形を使用することもできる。

[0034] 図２ａは、移動可能な支持体１および移動可能な支持体１により支持されるオブジェクト２の上面図である。例えば、それぞれ、移動可能な支持体１は、パターニングデバイス支持体または基板支持体であってよく、オブジェクト２は、パターニングデバイスまたは基板であってよい。移動可能な支持体１は、比較的高加速度で１つまたは複数の方向に移動するように構築される。オブジェクト２は、真空式、静電式、磁気式または電磁式クランプデバイス（図示せず）などのクランプデバイスにより、移動可能な支持体１の上にクランプすることができる。

[0035] いくつかの適用例において、特にリソグラフィ装置において、より高いスループットと併せてより高い精度に対する要求が増加し続けている。より高いスループットを得るために、移動可能な支持体の加速度を上げることができる。しかし、さらなる高加速度により、移動可能な支持体１の上にオブジェクト２をクランプするためのより高いクランプ力が必要となる場合がある。しかし、高いクランプ力をもってしても、大きな加速度に対しては、例えば約１０Ｇ（マイクロ）のスリップがオブジェクトと移動可能な支持体との間に生じ得ることが明らかになっている。さらに、オブジェクトにかかる高いクランプ力と、特に加速の際にオブジェクトをクランプするまたは保持する機械パーツとが、移動可能なオブジェクトの内部応力および／または変形をもたらし、したがって望ましくない。しかし、そのような機械パーツを避けることにより、オブジェクトと移動可能な支持体との間のスリップの発生に対する可能性が高まる。

[0036] 図２ａにおいて、オブジェクトが、移動可能な支持体１に対してｙ方向において基準ｙ位置ｙ_ｎｏｍに位置しているのが示される。例えば、これは、オブジェクト２の装填の際にオブジェクトが置かれるまたは置かれると前提される位置である。普通、この位置は、移動可能な支持体１の位置と、さらに移動可能な支持体１により支持されるオブジェクト２の位置とを制御するために使用される、移動可能な支持体１のセットポイント値を決定するために使用される。

[0037] しかし、図２ｂにおいて矢印Ａにより示される、ｙ方向加速の際に、例えば矢印Ｓにより示される逆方向へのスリップが生じることがある。さらに、図２ｂにおいては、オブジェクト２と移動可能な支持体１との間のスリップの結果として、移動可能なオブジェクトが、基準ｙ位置ｙ_ｎｏｍからｙスリップ位置ｙ_ｓｌｉｐに移動したことが示されている。ｙスリップ位置ｙ_ｓｌｉｐと基準位置ｙ_ｎｏｍとの間の差を高精度で再現することができないため、スリップ量、すなわちｙスリップ位置ｙ_ｓｌｉｐと基準位置ｙ_ｎｏｍとの間の差を高い精度で予測することはできない。オブジェクトと移動可能な支持体との間に生じるスリップの量は、同一の加速度を使用した場合でも変動する場合があることが明らかになっている。

[0038] さらに、パターニングデバイスを担持するパターニングデバイス支持体の場合、スリップが、最大１５Ｇの加速度レベルで１００ｎｍを上回る場合があることが明らかになっている。そのようなスリップレベルは、リソグラフィ装置におけるフォーカスおよび／またはオーバーレイエラーなどの結像エラーをまねく場合がある。

[0039] 例えば実質的に静的状態にあるフレームに対するオブジェクト支持体の位置を測定するための位置測定システムが提供される。図２ａおよび図２ｂの移動可能な支持体を測定するための位置測定システムは、同一平面内の３自由度（ｘ、ｙ、Ｒｚ）においてオブジェクト支持体１の位置を測定するために、２つのｙセンサ３、４と、ｘセンサ５とを備える。この位置測定システムを使用して、移動可能な支持体の位置を測定することができる。実際には、この位置測定システムは、干渉計測定システムまたはエンコーダタイプの測定システムなど、移動可能な支持体の実際の位置を測定するのに適切な任意のタイプのシステムであってよい。システムのセンサ３、４、５は、フレームまたはそのようなものの上に図２ａおよび図２ｂに図示されるように取り付けてよいが、代替の実施形態においては、センサは移動可能な支持体の上に取り付けてよく、ミラー面またはエンコーダグリッドなどのセンサ基準オブジェクトを、フレームの上に取り付けてよい。

[0040] 移動可能な支持体を所望の位置へ駆動するために、アクチュエータ６が提供される。このアクチュエータ６は、移動可能な支持体を高精度で所望の方向に移動させるように配置構成される、適切な任意のタイプのアクチュエータであってよい。アクチュエータ６は、２以上の自由度において移動可能な支持体を駆動するように配置構成することができ、および／または所要の自由度における移動を可能にするために２つ以上のアクチュエータを提供することができる。そのようなアクチュエータは、当技術において知られている。

[0041] 次に図３を参照すると、移動可能な支持体のための先行技術の制御方式が図示される。この制御方式は、サーボ制御システムのための、セットポイントｙ_ｓｅｔを生成するように配置構成されるセットポイントジェネレータＳＧを示す。セットポイントｙ_ｓｅｔは、移動可能な支持体１の上に支持されるオブジェクト２の所望の位置である。しかし、オブジェクトの位置は、移動可能な支持体１の駆動により制御され、この場合、オブジェクトは、同一位置、例えば基準位置ｙ_ｎｏｍに留まることが前提とされる。換言すれば、スリップがオブジェクトと移動可能な支持体との間に生じないことが前提とされる。

[0042] 位置測定システムにより測定される移動可能な支持体の位置ｙ_ｍｓが、比較デバイスによってセットポイントｙ_ｓｅｔと比較される。セットポイントｙ_ｓｅｔと移動可能な支持体の実際の位置ｙ_ｍｓとの間の差ｙ_ｅｒｒ、すなわちエラー信号が、例えばＰＩまたはＰＩＤコントローラなどの適切な任意のタイプのコントローラであってよいコントローラユニットＣＵに入力される。コントローラユニットＣＵは、エラー信号ｙ_ｅｒｒにもとづいて、移動可能な支持体ＭＳのアクチュエータに送られる制御信号ｙ_ｃｔｒを生成する。

[0043] 一実施形態では、フィードフォワードユニットＦＦを提供して（点線で示される）、加速度もしくはスナップ度などのセットポイントまたはセットポイント依存信号、あるいは任意の他の信号にもとづいて、フィードフォワード信号を生成することができる。フィードフォワード信号は、加算デバイスすなわち加算器へ制御信号_ｃｔｒに加算される。

[0044] 先行技術の制御方式を用いることにより、移動可能な支持体は所望のセットポイントに正確に位置決めされる。しかし、上述で説明されるように、特に移動可能な支持体の高加速時には、スリップが移動可能な支持体と移動可能な支持体により支持されるオブジェクトとの間に生じる場合がある。スリップにより、オブジェクトは、移動可能な支持体に対して初期位置に、例えば基準位置ｙ_ｎｏｍに留まることができない。したがって、移動可能な支持体が所望の位置に位置決めされても、すなわちエラー信号ｙ_ｅｒｒがゼロであっても、オブジェクトを所望の位置に位置決めすることができず、例えば別のオブジェクトに対してミスアラインメントされる。リソグラフィ装置においては、パターニングデバイスのミスアラインメントは、オーバーレイおよび／またはフォーカスエラーなどの結像エラーをまねく場合がある。

[0045] 移動可能な支持体１とオブジェクト２との間のスリップを考慮に入れるために、移動可能な支持体１の上にｙセンサ７が設けられる。ｙセンサ７は、移動可能な支持体１に対するオブジェクト２の位置を測定するように配置構成される。任意のタイプの適切なセンサを使用することができる。高加速の際にセンサ７とオブジェクト１との間の接触がオブジェクト２において内部応力および／または変形を誘起する場合があるため、非接触センサが好ましい。そのような内部応力および／または変形は、オブジェクト２のミスアラインメントをまねく場合がある。例えばオブジェクトがパターニングデバイスである場合、内部応力および／または変形は、フォーカスおよび／またはオーバーレイエラーをまねくことがある。適切な非接触センサは、例えば容量センサである。しかし、コンタクトセンサを適用してもよい。

[0046] 本発明の一実施形態のサーボ制御システムでは、移動可能な支持体１とオブジェクト２との間のスリップを補償するために、ｙセンサ７により測定されるｙ_ｓｌｉｐの距離が考慮に入れられる。

[0047] 図４において、本発明の一実施形態による制御方式が示される。図４の制御方式は、図３の先行技術の制御方式によるフィードバックループを含む。測定された移動可能な支持体ＭＳの位置が測定され、比較デバイスで、セットポイントジェネレータＳＧにより生成されるセットポイントと比較される。信号間の差が、コントローラユニットＣＵに送られる。

[0048] しかし、図３に図示される先行技術の制御方式におけるものとは異なり、第２の位置測定信号ｙ_ｓｌｉｐもまたフィードバックされ、比較デバイスで信号に加算される。したがってエラー信号ｙ_ｅｒｒは、セットポイントｙ_ｓｅｔにｙ_ｓｌｉｐ信号を加算し、そこからｙ_ｍｓ信号を減算したものを含む。

[0049] 代替の実施形態においては、ｙ_ｓｌｉｐ信号が比較デバイスで加算することはできないが、加算デバイスまたは加算器を使用して別の位置で加算することができる。例えば、ｙ_ｓｌｉｐ信号は、移動可能な支持体の位置測定システムにより測定された位置信号ｙ_ｍｓ、セットポイントｙ_ｓｅｔまたはエラー信号ｙ_ｅｒｒに加算することができる。

[0050] 移動可能な支持体１とオブジェクト２との間の位置の差をフィードバックすることにより、移動可能な支持体に対するオブジェクトの移動が考慮に入れられる。その結果、エラー信号ｙ_ｅｒｒがゼロである場合に、移動可能な支持体１ではなくオブジェクト２が、正確に位置決めされる。例えばリソグラフィ装置の例においては、パターニングデバイスが、パターニングデバイス支持体ではなく投影システムに対して正確に位置決めされる。その結果、スリップが生じかつパターニングデバイス支持体が投影システムに対して正確に位置決めされる場合にもたらされるオーバーレイエラーが、回避される。

[0051] 代替の実施形態においては、ｙ_ｓｌｉｐ信号は、比較デバイスに加算することはできないが、加算デバイスまたは加算器を使用して別の位置で加算することができる。例えば、ｙ_ｓｌｉｐ信号は、移動可能な支持体の位置測定システムにより測定された位置信号ｙ_ｍｓ、セットポイントｙ_ｓｅｔまたはエラー信号ｙ_ｅｒｒに加算することができる。

[0052] ｙ_ｓｌｉｐのフィードバックループにおいて、フィルタユニットＦＵが、高周波妨害を除去するために提供される。例えばフィルタユニットＦＵは、二次ローパスフィルタである。

[0053] 図５は、本発明の一実施形態による制御方式の別の実施形態を示す。この制御方式では、センサ７により測定されるｙ_ｓｌｉｐ信号は、オブジェクトの基準位置ｙ_ｎｏｍから減算される。ｙ_ｓｌｉｐ信号とｙ_ｎｏｍ値との差が、セットポイント信号、ｙ_ｍｓ信号またはｙ_ｅｒｒ信号に加算される。この実施形態において、セットポイントジェネレータＳＧにより生成されるセットポイントｙ_ｓｅｔは、オブジェクトの基準位置ｙ_ｎｏｍにもとづく。図４の実施形態において、セットポイントは、センサの所望の位置にもとづく。

[0054] 図６は、本発明による移動可能な支持体１の代替の実施形態を示す。図２ａおよび図２ｂの実施形態では、１つのｙセンサが、スリップによる移動可能な支持体に対するオブジェクトの位置の変化を測定するために提供される。そのような補償は、対応する方向のみへのスリップが予期される場合に特に有効である。２つ以上の方向へのスリップが予期される場合には、複数のセンサを移動可能な支持体の上に設けて、移動可能な支持体に対するオブジェクト２の位置を測定することができる。図６では、３つのセンサ、すなわち２つのｙセンサ７、８と、ｘセンサ９とが提供される。これらのセンサ７、８、９を用いて、３自由度（ｘ、ｙ、Ｒｘ）におけるオブジェクトの移動を求めることができる。これらの信号はそれぞれ、１つまたは複数のアクチュエータにフィードバックされて、オブジェクトが正確に位置決めされるような様式で移動可能な支持体を移動させることができる。代替の実施形態では、より多いまたはより少ない個数のセンサを補償信号のフィードバックのために提供して、より高いまたはより低い自由度において、移動可能な支持体とその移動可能な支持体により支持されるオブジェクトとの間のスリップを考慮に入れることができる。

[0055] 本文では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して特定の参照をする場合があるが、本明細書で説明される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、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、他の用途を有し得ることを理解すべきである。それらのような代替の用途の場合において、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という語はいずれも、より一般的な語である「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義であると見なしてよいことが、当業者には理解されよう。本明細書で言及される基板は、例えばトラック（典型的には、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において、露光の前または後に処理されてよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、それらのおよび他の基板処理ツールに適用してよい。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを製造するために２度以上処理されてよく、したがって本明細書で使用される基板という語は、複数の処理された層を既に含む基板を指してもよい。

[0056] 光リソグラフィの場合における本発明の実施形態の使用に対して上述で特定の参照がなされたが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなどの他の用途において使用することができ、場合が許すならば、光リソグラフィに限定さ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中のトポグラフィが、基板上に生成されるパターンを画成する。パターニングデバイスのトポグラフィを基板に供給されたレジスト層中に押し付けることができ、同時にレジストは、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを与えられることによって硬化される。パターニングデバイスがレジストから取り外され、レジストが硬化した後にレジスト中にパターンが残る。

[0057] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの、またはほぼそれらの値の波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む全てのタイプの電磁放射、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包含する。

[0058] 「レンズ」という語は、文脈によっては、屈折型、反射型、磁気型、電磁型および静電型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中の任意の１つまたは組合せを指してよい。

[0059] 本発明の特定の実施形態が上述で説明されたが、本発明は説明された以外の他の形態においても実施し得ることが理解されよう。例えば、本発明は、上記で開示された方法を記述する１つまたは複数の連続的な機械読取可能命令を含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとってよい。

[0060] 上記の説明は、限定的なものではなく、例示的なものとして意図される。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく説明された本発明に対して変更をなし得ることが、当業者には明らかであろう。

[0011]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の図である。 [0012]オブジェクトを支持する移動可能な支持体の図である。 [0012]オブジェクトを支持する移動可能な支持体の図である。 [0013]従来の制御方式の図である。 [0014]本発明の一実施形態による制御方式の図である。 [0015]本発明の一実施形態による制御方式の図である。 [0016]本発明の一実施形態による移動可能な支持体の図である。

Claims (12)

1. 移動可能な支持体によって支持されるオブジェクトの位置を制御するためのサーボ制御システムであって、
   前記移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）を測定するように配置構成される第１の測定システムと、
   前記測定された移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）と所望とする移動可能な支持体の位置（ｙ _set ）との比較にもとづいてエラー信号（ｙ _err ）を生成するように配置構成される比較デバイスと、
   前記エラー信号（ｙ _err ）にもとづいて制御信号（ｙ _ctr ）を生成するためのコントローラユニット（ＣＵ）と、
   前記制御信号（ｙ _ctr ）にもとづいて前記移動可能な支持体を駆動するように配置構成されるアクチュエータと、
   前記オブジェクトと前記移動可能な支持体との間のスリップを補償するように配置構成されるスリップ補償デバイスと、を備え、
   前記スリップ補償デバイスは、前記移動可能な支持体に対する前記オブジェクトの位置（ｙ _slip ）を測定するように配置構成される第２の測定システムと、前記測定されたオブジェクトの位置（ｙ _slip ）にもとづいてスリップ補償信号を前記測定された移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）または前記エラー信号（ｙ _err ）に加算するための加算器と、を有し、前記スリップ補償信号は、前記測定されたオブジェクトの位置（ｙ _slip ）であり、前記スリップ補償信号（ｙ _slip ）をフィルタリングして高周波妨害を除去するためのフィルタユニット（ＦＵ）を有する、
   サーボ制御システム。
2. 前記フィルタユニットは、二次ローパスフィルタを有する、
   請求項１に記載のサーボ制御システム。
3. 前記第２の測定システムは、前記移動可能な支持体の上に取り付けられるセンサを備える、
   請求項１又は２に記載のサーボ制御システム。
4. 前記センサは容量センサである、
   請求項３に記載のサーボ制御システム。
5. 前記センサは非接触センサである、
   請求項３に記載のサーボ制御システム。
6. 前記第２の測定システムは、第１の位置センサおよび第２の位置センサを有し、
   前記第１および前記第２の位置センサは、第１の方向における位置の差を測定するように配置構成され、前記第１の方向に対して垂直な方向に離間される、
   請求項１から５の何れか一項に記載のサーボ制御システム。
7. 前記第２の測定システムは、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向における位置の差を測定するための第３の位置センサを有する、
   請求項６に記載のサーボ制御システム。
8. 放射ビームを調整するように配置構成される照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付けされた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るパターニングデバイス支持体と、
   基板を保持するように構築される基板テーブルと、
   前記基板のターゲット部分上に前記パターン付けされた放射ビームを投影するように配置構成される投影システムと、
   移動可能な支持体により支持される対象物の位置を制御するための請求項１から７の何れか一項に記載のサーボ制御システムと、を含む、
   リソグラフィ装置。
9. 前記オブジェクトは前記パターニングデバイスであり、
   前記移動可能な支持体は前記パターニングデバイス支持体である、
   請求項８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記オブジェクトは前記基板であり、
    前記移動可能な支持体は前記基板テーブルである、
    請求項８に記載のリソグラフィ装置。
11. 移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）を測定するステップと、
    所望の移動可能な支持体の位置（ｙ _set ）から前記測定された移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）を減算して、エラー信号（ｙ _err ）を生成するステップと、
    前記エラー信号（ｙ _err ）を制御ユニット（ＣＵ）に与え、前記制御ユニット（ＣＵ）が前記エラー信号（ｙ _err ）にもとづいて制御信号（ｙ _ctr ）を生成するステップと、
    前記移動可能な支持体を駆動するように配置構成されるアクチュエータに前記制御信号（ｙ _ctr ）を与えるステップと、
    オブジェクトと前記移動可能な支持体との間のスリップを補償するステップと、を含み、
    前記補償するステップは、
    前記移動可能な支持体に対する前記オブジェクトのオブジェクト位置（ｙ _slip ）を測定するステップと、
    前記測定されたオブジェクト位置（ｙ _slip ）をスリップ補償信号として前記測定された移動可能な支持体の位置（ｙ _ms ）または前記エラー信号（ｙ _err ）に加算するステップと、
    フィルタユニット（ＦＵ）で前記スリップ補償信号（ｙ _slip ）をフィルタリングして高周波妨害を除去するステップと、を含む、
    移動可能な支持体により支持されるオブジェクトの位置を制御するための方法。
12. 前記オブジェクト位置は２つの方向において測定される、
    請求項１１に記載の方法。

Images