JP5323160B2 - パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するためのリソグラフィ装置、および制振方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するためのリソグラフィ装置、およびこのような装置の第１のフレームを制振する方法に関する。

[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。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、選択可能にマスクまたはレチクルと呼ばれるパターニングデバイスを使用し、ＩＣの個々の層に形成しようとする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（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）ターゲット部分上に転写することができる。パターンの転写は、一般に基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）の層上に結像することによって行なわれる。一般に、単一の基板は、網状の隣り合うターゲット部分を含むことになり、これらのターゲット部分が次々とパターニングされる。従来のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させ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、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、同時に、基板をこの方向と平行または逆平行に同期してスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。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ニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。

[0003] リソグラフィ装置は、一般に、振動絶縁システムを介してベースによって支持されたサポートフレームと、パターンをパターニングデバイスから基板のターゲット部分上に転写するように構成された投影システムとを備え、投影システムは、サポートフレームによってばね支持された第１のフレームを備える。この文脈では、「ばね支持された」という表現は、あるいはばね取付けとも称され得る弾性サポートを指し、実際にばねの存在を必要とするわけではない。エアマウントなどの弾性またはばねのような挙動を有するあらゆるエレメントが、本出願で言及するばね支持を形成することができる。

[0004] 前述の振動絶縁システムは、サポートフレームをベースの振動から絶縁するのに使用され、したがって弾性またはばねのような挙動を有するエレメントを使用してよい。したがって、２つのマスの間に配置された振動絶縁システムを使用して一方のマスを他方のマスでばね支持することができ、換言すれば、振動絶縁システムはばね支持を形成することができる。振動絶縁システムおよびばね支持は当業者に周知であり、したがって、より詳細には説明しない。

[0005] 第１のフレームは、例えばレンズエレメント、ミラーなどの光学エレメントなど、投影システムの他の部分と相互作用する可能性がある。投影システムの光学エレメントは、リソグラフィ装置の結像性能において重要であるので、第１のフレームと光学エレメントの間の相互作用が光学エレメントを乱すのを最小限にすることが望まれる。しかし、第１のフレームの運動が光学エレメントの外乱をもたらすことが判明している。これらの運動はサポートフレームの運動から生じる可能性があり、また、サポートフレームの運動はサポートフレームによって支持された他のマスの運動によって引き起こされる可能性があり、その結果、例えば投影システムの第２のフレームの運動が第１のフレームの運動を励起する。この影響は、サポートフレームを介して第１のフレームに結合されたマスの他の共振周波数が第１のフレームの共振周波数に近いことがあるという事実によって悪化する恐れがある。その結果、リソグラフィ装置の結像性能が不満足なものになる。

[0006] さらに、第１のフレームの運動がフレームの変形を誘起する可能性がある。第１のフレームは、光学エレメントの位置を測定するセンサを支持するように共通して使用されるので、これらのフレーム変形が光学エレメントの位置誤差を誘起する可能性があり、これもリソグラフィ装置の結像性能の劣化をもたらす。

[0007] 改善されたリソグラフィ装置、具体的には改善された結像性能を有する装置を提供することが望ましい。

[0008] 本発明の一実施形態によれば、振動絶縁システムを介してベースによって支持されたサポートフレームと、パターンをパターニングデバイスから基板上に転写するように構成された投影システムであって、サポートフレームによってばね支持された第１のフレームを備える投影システムと、第１のフレームの運動を減衰するように構成された能動制振システムであって、第１のフレームの絶対的な運動を表す第１のセンサ出力を供給するように構成された第１のセンサシステム、第１のフレームとサポートフレームの間に力を加えるように配置された第１のアクチュエータシステム、および第１のセンサ出力に基づいて第１のアクチュエータに駆動信号を供給するように構成されたコントローラを備える能動制振システムとを備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明の別の実施形態によれば、リソグラフィ装置の第１のフレームの運動を減衰する方法が提供され、第１のフレームはサポートフレームによってばね支持され、また、サポートフレームは振動絶縁システムを介してベースによって支持されており、この方法は、ａ）第１のフレームの絶対的な運動を測定する工程と、ｂ）測定された第１のフレームの運動に基づいて第１のフレームとサポートフレームの間に力を加える工程とを含む。

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

[0011]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0012]本発明の一実施形態による図１のリソグラフィ装置の一部分を示す概略図である。 [0013]本発明の別の実施形態によるリソグラフィ装置の一部分を示す概略図である。 [0014]本発明のさらなる実施形態によるリソグラフィ装置の一部分を示す概略図である。

[0015] 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（例えば紫外線または任意の他の適切な放射）を調整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、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された第１の位置決めデバイスＰＭに連結される、パターニングデバイスサポートまたはマスクサポート構造体（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された第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または「基板サポート」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によって放射ビーム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を備える。

[0016] この照明システムは、放射を導くか、整形するか、あるいは制御するために、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など様々な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を含んでよい。

[0017] パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、また、例えばパターニングデバイスが真空環境内で保持されるか否かなど他の条件によって決まる仕方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サポートは、機械式、真空、静電気、または他のクランプ技法を使用し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サポートは、例えば必要に応じて固定または可動と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サポートは、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望の位置にあるようにすることができる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を用いることがあれば、それは、「パターニングデバイス」という、より一般的な用語と同義と見なすことができる。

[0018] 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、広義に解釈されたい。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されたい。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、ターゲット部分中に生成されるデバイスにおける特定の機能層に相当することになる。

[0019] パターニングデバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの諸例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、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周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、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を含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、小さな鏡の行列構成を使用し、鏡のそれぞれは、入来放射ビームを様々な方向で反射するように個別に傾けることができる。傾斜式鏡は、鏡行列によって反射される放射ビーム内にパターンを与える。

[0020] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用する露光放射、あるいは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、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、電磁光学システム、および静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを始めとする、任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいかなる使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。

[0021] 本明細書で記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上記で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でよい。

[0022] 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とすることができる。そのような「マルチステージ」機では、追加のテーブルまたはサポートを同時に使用することができ、あるいは、１つまたは複数の他のテーブルまたはサポートが露光用に使用されている間に、１つまたは複数のテーブルまたはサポート上で準備工程を実施することができる。

[0023] 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い屈折率を有する液体、例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とすることもできる。リソグラフィ装置内の他のスペース、パターニングデバイス（例えばマスク）と投影システムとの間にも液浸液が適用されてよい。液浸技法を使用して投影システムの開口数を増加させることができる。本明細書で使用されるような「液浸」という用語は、基板などの構造体が液体中に沈められなければならないことを意味せず、むしろ液体が露光中投影システムと基板との間に置かれていることを単に意味する。

[0024] 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。例えばこの放射源がエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置は別体でよい。そのような例では、放射源が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、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、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を用いて渡される。他の例では、例えば放射源が水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置の一体型部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。

[0025] 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構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内の強度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ-outer、σ-innerと呼ばれる）は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など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、放射ビームがその横断面において所望の均一性および強度分布を有するように調節するのに使用されてよい。

[0026] 放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（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上に入射し、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、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを横切って、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、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）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように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には明示されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするのに使用することができる。一般に、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴの動作は、第１の位置決めデバイス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）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の動作は、第２のポジショナ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用して実現することができる。ステッパの場合には（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてよく、あるいは固定されてよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスのアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板のアライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示された基板アライメントマーク（スクライブレーンアライメントマークとして既知である）は、専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に複数のダイが与えられる状況では、パターニングデバイスのアライメントマークはダイ間に配置されてよい。

[0027] 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。
１．ステップモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）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」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、一度にターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一静的露光）。次いで、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、別のターゲット部分Ｃを露光することが可能となるように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によって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）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」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）。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）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によって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅が制限されるが、スキャン移動の長さによって、ターゲット部分の（スキャン方向の）縦幅が決定される。
３．別のモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」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または「基板サポート」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または「基板サポート」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、上述の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応用することが可能である。

[0028] 前述の使用モードまたはまったく異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も用いられてよい。

[0029] 投影システムＰＳは、図１の実施形態ではサポートフレームＳＦによって支持され、また、サポートフレームＳＦはベースＢＡによって支持されている。サポート構成のより詳細な概略図が、図２に関連して示される。

[0030] 図２は、本発明の一実施形態による図１のリソグラフィ装置の一部分をより詳細に示す概略図である。投影システムの第１のフレーム１Ｆ、サポートフレームＳＦおよびベースＢＡが示されている。ベースＢＡは基礎でよいが、基礎によってばね支持されたベースフレームでもよく、ベースフレームは、比較的大きなマスと、基礎による低周波のサポートとにより、リソグラフィ装置のベースフレームによって支持されている部分に対して基礎として働く。

[0031] サポートフレームＳＦはベースＢＡによってばね支持されており、あるいは、ベースへ弾性的に取り付けられている、またはばね取付けされている、と称されてもよい。一実施形態では、サポートフレームは、振動絶縁システムを介してベースによって低周波で支持されている。ばね支持は、ばねＫ２によって概略的に示されているが、実際には、弾性またはばねのような挙動を有する任意の構造エレメントであり得る。ベースに対するサポートフレームの低周波の挙動は、サポートフレームの比較的大きなマスと組み合わせた小さな実効ばね定数の結果である。

[0032] 投影システムＰＳの第１のフレーム１Ｆは、ばねＫ１によって概略的に示されるようにサポートフレームＳＦによってばね支持されており、実際には、サポートフレームの共振周波数より少なくとも１桁上の共振周波数を有する。

[0033] 図２は、第１のフレームおよびサポートフレームがＺ方向にのみ移動することができる１次元の状況における第１のフレームおよびサポートフレームを示す。本発明の基をなす原理を多自由度の状況に適用するかまたは拡張することができることが理解されよう。

[0034] 投影システムＰＳはリソグラフィ装置の重要なエレメントであり、他の何よりもリソグラフィ装置の結像性能を決定する。投影システムがさらされる外乱が最小限になるのが望ましい。図２に示されるように、サポート構造により、サポートフレームおよび／またはベースを介して外乱が投影システムに入る可能性があり、共振モードを励起することがある。一実施形態では、リソグラフィ装置は、第１のフレームの運動を減衰することにより外乱を最小限にするための能動制振システムまたはダンパを備える。

[0035] 能動制振システムは、第１のフレームの絶対的な運動を表す第１のセンサ出力を供給するように構成された第１のセンサシステムと、第１のフレームとサポートフレームの間に力を加えるように配置された第１のアクチュエータシステムと、第１のセンサ出力に基づいて第１のアクチュエータシステムに駆動信号を供給するためのコントロールシステムまたはコントローラＣＳとを備える。

[0036] この実施形態では、第１のセンサシステムは第１のセンサＳＥ１によって形成される。この第１のセンサＳＥ１は、第１のフレーム１ＦのＺ方向の運動を検出することができ、その運動を表す第１のセンサの信号Ｓ１を供給する。第１のセンサ信号Ｓ１は、このように第１のセンサ出力を形成する。

[0037] 第１のセンサ出力Ｓ１はコントロールシステムＣＳに入力され、コントロールシステムＣＳは、第１のセンサ出力Ｓ１に対する動作を遂行して、運動を減衰するために第１のフレームとサポートフレームの間に加える必要がある力を表す駆動信号Ｄ１を出力する。さらなる実施形態では、第１のセンサシステムは複数のセンサを備えてよい。

[0038] 第１のアクチュエータシステムは、この実施形態では、駆動信号Ｄ１に応じて力Ｆ１を加えるように構成された第１のアクチュエータＡＣ１によって形成される。このように、駆動信号Ｄ１は、第１のセンサシステム、コントロールシステムおよび第１のアクチュエータシステムによって形成されるフィードバックループを閉じるために、第１のアクチュエータＡＣ１に加えられる。さらなる実施形態では、第１のアクチュエータシステムは複数のアクチュエータを備えてよい。

[0039] ここで、本発明によれば、第１のフレームの絶対的な運動が測定される一方で、第１のアクチュエータシステムによって発生される力がサポートフレームに対して加えられ、その結果、減衰性能が改善されることに留意されたい。

[0040] 本発明の一実施形態によって第１のフレームを能動制振する利益は、運動が相対的に測定されて力が相対的に加えられる能動制振システム（一般に使用される制振システム）と比較して、サポートフレームの振動がいわゆる−１の傾斜でなく、−２の傾斜で阻止されるので、より高い周波数に対する伝達率がより優れていて、すなわち高周波の振動がより抑制されることである。

[0041] 別の利益に、絶対的な運動が測定されて力も絶対的に加えられる能動制振システム（別の一般に使用される制振システム）と比較して、第１のフレームに大きな絶対力（サポートフレームの運動を低減するためにばねＫ１を通過する必要があることになる）を加えることによってサポートフレームの低周波の振動（規則的に生じる）が打ち消されることがないので、本発明の一実施形態による能動制振システムの低周波性能が改善する。

[0042] さらなる利益は、第１のフレームと固定された世界（ベースまたは個別の、好ましくは自由に移動する反作用マスによって形成され得る）の間で、第１のフレーム１Ｆに絶対的なやり方で力を加えるのは、ベースが近くに存在しないこともあるので、実用的でない可能性があり得ることである。さらに、個別の反作用マスは、通常、比較的重くして低周波で第１のフレームに結合する必要があり、これによって、使用するとき反作用マスの大きな運動が生じることになり、したがって大きな空間が必要となるので、実用的ではない可能性もある。相対的なやり方で力を加えることにより、ベースに対する構造的結合も反作用マスも不要である。

[0043] 図３は、図１のリソグラフィ装置に類似した本発明の別の実施形態による装置の一部分を示す。

[0044] 図３に示される投影システムＰＳは、光学エレメント、例えばレンズエレメントＬＥを有する。この投影システムは、パターニングデバイス（図示せず）から基板（図示せず）上にパターニングを転写するように配置される。光学エレメントＬＥは、ばねＫ７によって概略的に示されるように、投影システムＰＳの第１のフレーム１Ｆによってばね支持されており、ここでは第７のアクチュエータＡＣ７の形で実施されているアクチュエータシステムによってＺ方向に位置決めすることができ、第７のアクチュエータＡＣ７は、第１のフレーム１Ｆと光学エレメントＬＥの間に力Ｆ７を加えるように構成されている。光学エレメントＬＥの位置は、ここでは第７のセンサＳＥ７の形で実施されているセンサシステムで検出される。第７のセンサＳＥ７は、投影システムＰＳの第２のフレーム２Ｆに対する光学エレメントＬＥの位置を表す出力を供給する。第１のフレーム１Ｆと第２のフレーム２Ｆは、それぞれのばねＫ１、Ｋ２およびＫ３、Ｋ４によって概略的に示されるように、サポートフレームＳＦによって互いに独立してばね支持されている。また、サポートフレームＳＦは、ばねＫ５、Ｋ６によって概略的に示されるように、ベースＢＡによってばね支持されている。図示のばねＫ１〜Ｋ６のいずれも、振動絶縁システムの一部分でよく、あるいは振動絶縁システムを形成してよい。

[0045] 図３の実施形態では、第１のフレーム、第２のフレームおよびサポートフレームは、２自由度、すなわちＺ方向の並進およびφ方向の回転を有する。ばねサスペンションを示すのに１つのフレームにつき２つのばねが使用されているのは、このためである。実際には、第１および第２のフレームの共振モードが互いに比較的近いことがあり、その結果、フレームのうち一方の運動が、サポートフレームを介して他方のフレームのモードを容易に励起する可能性がある。実際には、図３の各コンポーネントは６自由度を有してよい。しかし、図３の実施形態についてよりよく説明するために、この実施形態では自由度数は２自由度に限定されている。

[0046] この装置は、第１のフレームの運動およびこの実施形態では第２のフレームの運動も減衰するように構成された能動制振システムを備える。能動制振システムは、第１のフレームの絶対的な運動を測定するために第１のセンサシステムを備える。第１のセンサシステムは２つのセンサＳＥ１、ＳＥ２を備え、それぞれが第１のフレームのＺ方向の運動を測定することにより、φ方向に関する情報も得る。各センサＳＥ１、ＳＥ２がセンサ信号Ｓ１、Ｓ２を出力し、両信号がともに第１のフレーム１Ｆの運動を表す第１のセンサシステムの第１のセンサ出力を定義する。

[0047] この能動制振システムは、第１のセンサシステムと同様に２つのセンサＳＥ３、ＳＥ４を備える第２のセンサシステムをさらに備える。したがって、センサＳＥ３、ＳＥ４からのそれぞれのセンサ信号Ｓ３、Ｓ４は、第２のフレーム２Ｆの運動を表す第２のセンサ出力を定義する。

[0048] この能動制振システムは、第１のセンサシステムと同様に２つのセンサＳＥ５、ＳＥ６を備えるサポートフレームのセンサシステムも備える。したがって、センサＳＥ５、ＳＥ６からのそれぞれのセンサ信号Ｓ５、Ｓ６は、サポートフレームＳＦの運動を表すサポートフレームのセンサ出力を定義する。

[0049] この能動制振システムは、第１のフレーム１Ｆとサポートフレームの間にそれぞれの力Ｆ１、Ｆ２を加えることができる２つのアクチュエータＡＣ１、ＡＣ２を備える第１のアクチュエータシステムを備える。したがって、この実施形態は、絶対的な運動が測定され、また、減衰力が相対的に加えられるという、図２の実施形態と同一の原理を用いる。

[0050] 図３の能動制振システムは、第２のフレーム２Ｆとサポートフレームの間にそれぞれの力Ｆ３、Ｆ４を加えることができる２つのアクチュエータＡＣ３、ＡＣ４を備える第２のアクチュエータシステムをさらに備える。したがって、この実施形態は、投影システムの第２のフレームに対して図２の原理も適用する。

[0051] 第１および第２のアクチュエータシステムに加えて、この能動制振システムは、サポートフレームとベースの間にそれぞれの力Ｆ５、Ｆ６を加えることができる２つのアクチュエータＡＣ５、ＡＣ６を備えるサポートフレームのアクチュエータシステムを備える。代替として、力Ｆ５、Ｆ６は、サポートフレームと個別の反作用マス、例えば自由運動する反作用マスとの間に加えられてよい。

[0052] センサ信号Ｓ１〜Ｓ６は、能動制振システムのコントロールシステムＣＳに供給される。話を簡単にするために、それぞれのセンサとコントロールシステムの間の図解の接続は省略されている。センサ信号Ｓｎがコントロールシステムのそれぞれの入力Ｓｎに接続されることが理解されよう。ここでｎ＝１、２、．．．、６である。この実施形態では、コントロールシステムは、第１のセンサ出力、第２のセンサ出力およびサポートフレームのセンサ出力をデカップリングするように構成され、すなわち第１のフレーム、第２のフレームおよびサポートフレームの共振モードにセンサ信号Ｓ１〜Ｓ６をデカップリングするように構成される。この実施形態で言及される共振モードは、諸フレームが相互作用するシステムの剛体モードである。デカップリングは、当業者に既知のように、センサ信号に対する変換Ｔ１を遂行することにより行なわれる。

[0053] 変換Ｔ１の出力は、システムの６つの共振モードを表す６つの信号である。変換演算子Ｔ１は、モードデカップリングによって得られる。それぞれがＴ１の１つの出力をＴ２の１つの入力に関連づける６つの個々のコントローラから成るコントローラＣが、共振モードに対する制御演算を遂行する。続いて、制御された共振モードを、それぞれのアクチュエータシステムのアクチュエータＡＣ１〜ＡＣ６の個々の力Ｆ１〜Ｆ６を表す駆動信号に変換する必要がある。この変換は、これもモードデカップリングによって得られる変換演算子Ｔ２によって行なわれる。コントロールシステムの出力は、６つの駆動信号Ｄ１〜Ｄ６である。話を簡単にするために、それぞれのアクチュエータへの駆動信号の図解の接続は省略されている。アクチュエータに駆動信号Ｄ１〜Ｄ６を供給することにより、制振システムは、第１および第２のフレームの運動を減衰することができる。

[0054] モード制御の同一の原理を、図２の実施形態に対する拡張として適用することもでき、サポートフレームＳＦの運動を表すサポートフレームのセンサ出力を供給するためにサポートフレームのセンサシステムが設けられ、コントロールシステムＣＳは、第１のセンサ出力およびサポートフレームのセンサ出力を第１のフレーム１ＦおよびサポートフレームＳＦの共振モードにデカップリングし、第１のフレーム１ＦおよびサポートフレームＳＦのデカップリングされたモードに基づいて、第１のアクチュエータシステムＡＣ１に駆動信号Ｄ１を供給するように構成される。

[0055] 上の段落で説明された図２のような実施形態のモード制御を用いるとき、第１のアクチュエータシステムが、第１のフレームとサポートフレームの間ではなく、サポートフレームとベースまたは反作用マスとの間に力を与えるように、第１のアクチュエータシステムを変更することも可能である。

[0056] 図４は、図１のリソグラフィ装置に類似した本発明の別の実施形態による装置の一部分を示す。図では、図４の実施形態には図３の実施形態と多くの共通点がある。第１のフレーム１Ｆおよび第２のフレーム２Ｆ、ならびに第１および第２のセンサシステムを含む投影システムＰＳを説明するために、図３を参照する。

[0057] サポートフレームＳＦは、ばねＫ８、Ｋ９によって概略的に示されるように、サポートフレームＳＦの残りＳＦａにばね取付けされた２つのインターフェースマスＩＦ１、ＩＦ２を備える。サポートフレームＳＦの一部分ＳＦａは、ばねＫ５、Ｋ６によって示されるように、ベースＢＡによってばね支持されている。

[0058] それぞれのインターフェースマスＩＦ１、ＩＦ２の絶対的な運動を表すそれぞれのセンサ信号Ｓ５、Ｓ６をそれぞれ供給する２つのセンサＳＥ５、ＳＥ６を備えるサポートフレームのセンサシステムが設けられている。ばねＫ８、Ｋ９を含むインターフェースマスは、サポートフレームセンサシステムとサポートフレームの残りＳＦａの間に機械的なやり方で動的フィルタをもたらす。これには、ばねＫ８、Ｋ９の遮断周波数より高い周波数を有するサポートフレームＳＦａの残りの振動、例えば内部共振が減衰され、したがって、能動制振システムに対する影響がより小さくなるという利益がある。

[0059] ２つのアクチュエータＡＣ５、ＡＣ６を備えるサポートフレームのアクチュエータシステムも設けられており、これらのアクチュエータは、それぞれインターフェースマスＩＦ１、ＩＦ２とベースまたは個別の反作用マスとの間にそれぞれの力Ｆ５、Ｆ６を与える。この構成の利益は、ばねＫ８、Ｋ９の遮断周波数より高い周波数を有する力Ｆ５、Ｆ６の外乱が減衰され、したがってサポートフレームの残りＳＦａに対する影響がより小さいことである。

[0060] ばねＫ８、Ｋ９の剛性およびインターフェースマスＩＦ１、ＩＦ２の質量は、遮断周波数を所定のレベルに設定するように選択することができる。一実施形態では、遮断周波数は、能動制振システムに対する外乱および／またはサポートフレームに伝達される外乱が最小限になるように選択される。一実施形態では、インターフェースマスは、サポートフレームの残りＳＦａに高周波結合され、ここで、高周波とは、第１のフレーム、第２のフレームおよびサポートフレームの減衰されるべき共振モードの周波数より高く、寄生共振モードと見なされるべき共振モード、すなわち減衰させる必要はないが能動制振システムに悪影響を及ぼす共振モードの周波数より低い周波数を意味する。

[0061] 図４のコントロールシステムは、変換Ｔ２が、６つの別々のアクチュエータに対して６つの駆動信号を供給するのではなく、サポートフレームのアクチュエータシステムによって加えられる２つの力Ｆ５、Ｆ６をそれぞれ表す２つの駆動信号Ｄ５、Ｄ６だけを供給するという点を除けば、図３のコントロールシステムＣＳにさらに類似である。変換Ｔ１およびＴ２は、モードデカップリングの原理によって得られる行列と定義することができる。変換行列Ｔ１は６×６要素のサイズを有し、変換行列Ｔ２は、この場合２×６要素のサイズを有する行列である。全行列Ｔ１によって計算された３つのフレームの６つの共振モードのすべてがコントローラＣによって減衰されるが、使用されるのはアクチュエータＡＣ５およびＡＣ６のみである。

[0062] ６つの共振モードを減衰するのに２つのアクチュエータしか使用されないので、図４の実施形態では全モード制御は不可能である。これは、あるモードの入力から別のモードの出力へのクロス項がもはやゼロではなく、全デカップリングは不可能であることを意味する。しかし、共振モードの能動制振については、これらのクロス項は問題ではなく、その結果、依然として能動制振システムによって十分な減衰が達成され得る。

[0063] インターフェースマスをサポートフレームと連通するように使用することの原理は、他の状況、例えば図３の実施形態でも、性能を改善するために同様に用いることができる。

[0064] 本文中では、ＩＣの製造時におけるリソグラフィ装置の使用を具体的に参照することがあるが、本明細書で述べられているリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイド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）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用分野があり得ることを理解されたい。それらのような代替の用途において、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。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を塗布し、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内で処理されてよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作製するために複数回処理されてよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理済の層を含む基板も意味してよい。

[0065] 本発明の実施形態の使用に対して、光リソグラフィの文脈において上記で特定の参照がなされていても、本発明は、他の用途、例えばインプリントリソグラフィおよび状況が許すところで使用されてよく、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、基板上に作製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、基板に与えられたレジストの層へ押しつけられてよく、その後、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ることによって硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後、レジスト中にパターンを残してレジストから離される。

[0066] 本明細書で用いられる用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（UV）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、もしくは１２６ｎｍの波長、またはほぼこれらの波長を有する）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、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。

[0067] 「レンズ」という語は、文脈により可能な場合、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式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つまたは組合せを意味し得る。

[0068] 上記では、本発明の特定の実施形態について述べたが、本発明は、述べられているものとは別の方法で実施され得ることが理解されよう。例えば、本発明は、上記で開示されている方法を記述する機械可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、あるいは、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（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形態をとることができる。

[0069] 上記の説明は、制限するものでなく、例示的なものである。したがって、以下で述べられている特許請求の範囲から逸脱することなしに、述べられている本発明に変更を加えることができることが、当業者には明らかであろう。

Claims (15)

1. 振動絶縁システムを介してベースによって支持されたサポートフレームと、
   パターンをパターニングデバイスから基板上に転写するように構成された投影システムであって、前記サポートフレームによってばね支持された第１のフレームと、前記第１のフレームによってばね支持された光学エレメントとを備える投影システムと、
   前記投影システムの前記第１のフレームの運動を減衰するように構成された能動制振システムとを備え、前記能動制振システムが、
   前記第１のフレームの絶対的な運動を表す第１のセンサ出力を供給するように構成された第１のセンサシステムと、
   前記第１のフレームと前記サポートフレームとの間に力を加えるように配置された第１のアクチュエータシステムと、
   前記第１のセンサ出力に基づいて前記第１のアクチュエータシステムに駆動信号を供給するように構成されたコントローラと
   を備える、リソグラフィ装置。
2. 前記能動制振システムが、前記サポートフレームの運動を表すサポートフレームのセンサ出力を供給するように構成されたサポートフレームのセンサシステムを備え、前記コントローラが、前記第１のセンサ出力および前記サポートフレームのセンサ出力に基づいて前記第１のアクチュエータシステムに駆動信号を供給するように構成される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記コントローラが、前記第１のセンサ出力および前記サポートフレームのセンサ出力を前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの共振モードにデカップリングし、前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの前記デカップリングされたモードに基づいて、前記第１のアクチュエータシステムに駆動信号を供給するように構成される請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記第１のアクチュエータシステムが、前記サポートフレームと前記ベースまたは個別の反作用マスとの間に力を加えるように構成される請求項２に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記能動制振システムが、前記サポートフレームと前記ベースまたは個別の反作用マスとの間に力を加えるように配置されたサポートフレームのアクチュエータシステムをさらに備え、前記コントローラが、前記第１のセンサ出力および前記サポートフレームのセンサ出力に基づいて前記サポートフレームのアクチュエータシステムに駆動信号を供給するように構成される請求項２に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記サポートフレームによって前記第１のフレームと平行にばね支持された第２のフレームを備えるリソグラフィ装置であって、前記能動制振システムが、
   前記第２のフレームの絶対的な運動を表す第２のセンサ出力を供給するように構成された第２のセンサシステムと、
   前記第２のフレームと前記サポートフレームとの間に力を加えるように配置された第２のアクチュエータシステムとをさらに備え、
   前記コントローラが、前記第１のセンサ出力および前記第２のセンサ出力に基づいて前記第１および第２のアクチュエータシステムにそれぞれの駆動信号を供給するように構成される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記それぞれの駆動信号が、前記第１のセンサ出力、前記第２のセンサ出力、および前記サポートフレームのセンサ出力に基づくものである請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記コントローラが、前記第１のセンサ出力、前記第２のセンサ出力、および前記サポートフレームのセンサ出力を、前記第１のフレーム、前記第２のフレーム、および前記サポートフレームの共振モードにデカップリングするように構成され、前記コントローラが、前記第１および第２のアクチュエータシステムに、前記デカップリングされたモードに基づいてそれぞれの駆動信号を供給するように構成される請求項６に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記サポートフレームによって前記第１のフレームと平行にばね支持された第２のフレームを備えるリソグラフィ装置であって、前記能動制振システムが、前記第２のフレームの絶対的な運動を表す第２のセンサ出力を供給するように構成された第２のセンサシステムをさらに備え、前記コントローラが、前記第１のセンサ出力および前記第２のセンサ出力に基づいて前記第１のアクチュエータシステムに駆動信号を供給するように構成される請求項４に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記能動制振システムが、前記サポートフレームと前記ベースまたは反作用マスとの間に力を加えるように配置されたサポートフレームのアクチュエータシステムをさらに備え、前記コントロールシステムが、前記第１のセンサ出力、前記第２のセンサ出力、および前記サポートフレームのセンサ出力に基づいて、前記サポートフレームのアクチュエータシステム、前記第１のアクチュエータシステム、および前記第２のアクチュエータシステムにそれぞれの駆動信号を供給するように構成される請求項６に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記サポートフレームが、前記サポートフレームの残りに高周波結合されたインターフェースマスを有し、前記サポートフレームのセンサ出力が前記インターフェースマスの運動を表し、前記サポートフレームのアクチュエータシステムが、前記インターフェースマスと前記ベースまたは個別の反作用マスとの間に力を加えるように構成される請求項５または１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
12. 前記サポートフレームが、前記サポートフレームの残りに高周波結合されたインターフェースマスを有し、前記サポートフレームのセンサ出力が前記インターフェースマスの運動を表し、前記第１のアクチュエータシステムが、前記インターフェースマスと前記ベースまたは個別の反作用マスとの間に力を加えるように構成される請求項４に記載のリソグラフィ装置。
13. リソグラフィ装置の投影システムに含まれる第１のフレームの運動を減衰する方法であって、前記第１のフレームがサポートフレームによってばね支持され、前記サポートフレームが振動絶縁システムを介してベースによって支持され、前記投影システムに含まれる光学エレメントが前記第１のフレームによってばね支持されている、方法において、
    ａ）前記投影システムの前記第１のフレームの絶対的な運動を測定する工程と、
    ｂ）前記測定された前記第１のフレームの運動に基づいて前記第１のフレームと前記サポートフレームの間に力を加える工程とを含む方法。
14. 前記サポートフレームの前記運動を測定する工程と、
    前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの前記測定された運動を前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの共振モードにデカップリングする工程とを含む方法であって、
    工程ｂ）が、前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの前記デカップリングされたモードに基づいて前記第１のフレームと前記サポートフレームの間に力を加える工程で置換される請求項１３に記載の方法。
15. 工程ｂ）が、前記第１のフレームおよび前記サポートフレームの前記デカップリングされたモードに基づいて前記サポートフレームと前記ベースまたは個別の反作用マスとの間に力を加える工程で置換される請求項１３に記載の方法。

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