JP5417443B2 - 投影システム、リソグラフィ装置、放射ビームをターゲット上に投影する方法およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明の実施形態は、投影システム、リソグラフィ装置、放射ビームをターゲット上に投影する方法およびデバイスを製造する方法に関する。

[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（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、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）層上への結像によって行われる。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、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）に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] リソグラフィ装置においては、放射ビームをパターニングデバイスによってパターン付けすることができ、この放射ビームは次いで投影システムによって基板上に投影される。これは、パターンを基板に転写することができる。リソグラフィ装置の性能を改善するための継続的傾向があることが理解されるであろう。結果的に、それに応じてリソグラフィ装置内の構成要素の性能の精度に対する要件は、絶えずより厳しくなってきている。投影システムの場合、投影システムの性能の一基準は、基板上に投影され得るパターン付きビームの精度である。パターン付き放射ビームの位置のあらゆるずれは、基板上に形成されるパターンのエラー、例えば、パターンの一部がパターンの別の部分に対して正確に位置決めされないオーバーレイエラー、フォーカスエラーおよびコントラストエラーという結果となり得る。

[0004] 投影システムによって生じるエラーを最小限するために、パターン付き放射ビームを誘導するために使用される投影システム内の光学要素が確実に正確に位置決めされることが必要である。したがって、光学要素の各々が取り付けられる堅いフレームを設けて光学要素を正確に位置決めするためにフレームに対する光学要素の各々の位置を調整することは以前から知られている。

[0005] しかしながら、そのようなシステムを用いても、小さなエラーは生じ得る。従来周知のシステムでは、そのような小さなエラーはあまり問題ではなかったが、リソグラフィ装置の性能を改善するための継続的傾向により、少なくとも全ての可能なエラーの原因を減らすことが望ましい。

[0006] 前述したものを考慮すると、例えばリソグラフィ装置において使用する改善した性能を有する投影システムが必要である。

[0007] 本発明の一態様によると、放射ビームを投影するように構成された投影システムが提供される。投影システムは、放射ビームの少なくとも一部を誘導するために使用される少なくとも１つの光学要素を支持するように構成されたフレームと、投影システムの使用中にフレームに加えられる力によって生成されるフレームの物理的変形に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されたセンサシステムと、センサシステムの測定を用いて、フレームの物理的変形により生じる投影システムによって投影される放射ビームの位置の予測されるずれを決定するように構成された制御システムとを含む。

[0008] 本発明の一態様によると、パターン付きビームを基板上に投影するために上記した投影システムを使用するリソグラフィ投影装置が提供される。

[0009] 本発明の一態様によると、放射ビームをターゲット上に投影する方法が提供される。方法は、フレームによって支持される少なくとも１つの光学要素を用いて放射ビームを誘導することと、放射ビームをターゲット上に投影している間にフレームに加えられる力によって生成されるフレームの物理的変形に関連する少なくとも１つのパラメータを測定することと、測定された少なくとも１つのパラメータを用いてフレームの物理的変形により生じる放射ビームの位置の予測されるずれを決定することとを含む。

[0010] 本発明の一態様によると、上記したような放射ビームを基板上に投影する方法を用いてパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むデバイス製造方法が提供される。

[0011] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。

[0012] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0013] 図２ａは、投影システムの性能を低下し得る問題を示す。 [0013] 図２ｂは、投影システムの性能を低下し得る問題を示す。 [0014] 図３は、本発明の一実施形態による投影システムの構成を示す。 [0015] 図４は、本発明の一実施形態によって使用され得る構成をより詳細に示す。 [0016] 図５は、本発明の実施形態によって使用され得る投影システムの代替の構成の詳細を示す。 [0016] 図６は、本発明の実施形態によって使用され得る投影システムの代替の構成の詳細を示す。 [0016] 図７は、本発明の実施形態によって使用され得る投影システムの代替の構成の詳細を示す。 [0016] 図８は、本発明の実施形態によって使用され得る投影システムの代替の構成の詳細を示す。

[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。このリソグラフィ装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＥＵＶ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成され、かつ特定のパラメータに従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ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
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成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
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（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ている投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。

[0018] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、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合せなどの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] サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、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の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、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。サポート構造は、例えば、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。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0020] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、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与えるために使用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、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、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所望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の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、透過型であっても、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、レべンソン型(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を様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。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る放射ビームにパターンを付ける。

[0022] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、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、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型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用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語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、反射型のもの（例えば、反射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、透過型のもの（例えば、透過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）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブル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（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のものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）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ことで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物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、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。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しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、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を使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要なら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コンポーネントを含むことができる。イルミネータＩＬを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[0028] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、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（例えば、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。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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナ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、基板テーブルＷＴの移動も、第２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）、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もよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（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）。同様に、複数のダイがマスク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、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0029] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0030] １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブル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ターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、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を露光することができる。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、単一静的露光時に結像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、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的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）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳ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た状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられている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、基板テーブル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と放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型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合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0034] 上記し、かつ図２ａに示すように、投影システムは、相対的に堅いフレーム１０を含んでよく、このフレーム１０には、パターニングデバイスＭＡによってパターン付けされた放射ビームＢを基板Ｗ上に誘導するための１つ以上の光学要素１１が取り付けられてされている。理想的には、投影システムフレーム１０はリソグラフィ装置内でパターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗに対して正確に位置決めされ、１つ以上の光学要素１１は投影システムフレーム１０に対して正確に位置決めされてよく、これはパターニングデバイスＭＡから基板Ｗへの正確な転写という結果となる。しかしながら、図２ｂに示すように、外力が投影システムフレーム１０に作用することがあり、これはフレームの変形という結果となる。そのような変形の結果として、基板Ｗ上に投影される放射ビームは、基板上のその所望のターゲット位置から僅かにずれた位置に投影され得る。言い換えると、投影システムによって投影される放射ビームは、意図する放射ビームパスからはずれる場合がある。図２ａおよび図２ｂに示すように、投影システムフレーム１０の変形は放射ビームの並進移動という結果になり得るが、投影システムフレームの変形は、代替的にまたは追加として、投影ビームのその所望の位置からの他のずれという結果になり得る。これは、基板上に所望のパターンを形成するために必要とされる基板における放射波面からのずれという結果となり、例えばフォーカスエラーまたはコントラストエラーという結果となる。

[0035] この問題は、例えば、投影システムフレーム１０の堅さを強めることにより、投影システムに作用する外力がフレーム１０のより小さな変形となって投影システムによって投影される放射ビームのより小さなずれとなることによって軽減することができることが理解されるであろう。しかしながら、これは投影システムの重量および／または体積における増加という結果となり、これは望ましくない場合がある。

[0036] 投影システムフレーム１０の変形により生じる投影システムによって投影される投影放射ビームの位置のずれに対する具体的な問題とは、生成中、すなわち、デバイスを形成するために基板上に放射ビームを投影している間、投影放射ビームのずれを直接測定することは困難であるということである。

[0037] したがって、本発明の一実施形態によると、図３に概略的に示すようなシステムが提供される。示されるように、投影システムのフレーム１０には、以下にさらに説明する少なくとも１つのパラメータを測定するセンサシステム２０が設けられている。この少なくとも１つのパラメータは、パターニングデバイスＭＡによってパターン付けされた放射ビームＢが基板Ｗ上に投影される間、フレームに作用する外力によって生成されるフレーム１０の物理的変形に関連する。フレーム１０の変形により生じる放射ビームＢのその意図する配置からのずれを、センサシステム２０からの測定データから決定する制御システム３０が提供される。

[0038] 例えば、基板Ｗ上に投影される放射ビームＢの制御システム３０によって決定される予測されるずれは、変形により生じるずれの影響を軽減するために使用されてもよい。

[0039] 例えば、以下により詳細に説明するように、１つ以上の補正は、放射ビームＢの予測されるずれに基づいて行われてよい。これらの補正は、放射ビームＢの意図する配置からの予測されるずれを補償し、それによって放射ビームＢは基板Ｗの所望の配置上により正確に投影される。

[0040] 代替的にまたは追加として、予測されるずれは記録されてもよい。これは、予測されるずれを補償するための段階が踏まれてなくても有用なデータを提供することができる。例えば、制御システム３０によって決定される予測されるずれをモニタリングすることによって、予測されるずれが許容範囲内にある間は投影システムの動作は継続するが、予測されるずれがその範囲を超えるとその動作は停止することができる。同様に、予測されるずれのモニタリングを使用して、例えば、予測されるずれが許容範囲を超える前にシステムに対して補正を行うために投影システムのメンテナンス動作をスケジュールすることができる。同様に、基板Ｗ上の投影ビームＢの所望のターゲット配置からの投影ビームＢの位置の予測されるずれのモニタリングを、各基板および／または基板上に形成される各デバイス対して対照してよく、それによってデバイス形成の質を格付けすることができる。

[0041] 制御システム３０は、投影システムを表す数学モデルなどのモデル３１を含んでよい。特に、モデル３１は、センサシステム２０によって測定されるパラメータをフレーム１０の変形に関連させることができる。その後、モデル３１は、フレーム１０の変形を投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれに関連させることができる。したがって、制御システム３０は、センサシステム２０からの測定データに基づいて投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれを決定するためにプロセッサ３２およびモデル３１を用いてよい。プロセッサ３２は、その後、以下により詳細に説明するように、例えば予測されるずれを補償するための必要な段階をとるなどといった望ましい方法で反応する。

[0042] 代替的にまたは追加として、制御システム３０は、較正データを含むメモリ３３を含んでもよい。較正データは、センサシステム２０からの測定データを投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれに直接関連させることもできる。

[0043] 例えば、メモリ３３に記憶された較正データは、投影システムが例えばデバイスの製造に使用される前に一連の試験を行うことによって生成されてよい。したがって、一連の外力が投影システムに加えられ得る。各ロード状態に対して、センサシステムによって測定が行なわれそれが記録されてよい。それと同時に、投影システムによって投影される放射ビームＢのずれの直接測定が行われてもよい。その後、このデータは較正データとして使用されてよい。

[0044] 制御システム３０内のプロセッサ３２は、プロセッサ３２が較正データの組と組との間に補間できるように構成されてよいことが理解されるであろう。これは、メモリ３３内に記憶される必要があり得る較正データの量を減少し得る。そのような構成は、上述したようなモデル３１を含むシステムより早く動作し得るが、放射ビームＢの予測されるずれの決定の精度は、例えばメモリ３３に記憶される較正データの量によって制限され得る。

[0045] 図３に示すような投影システムの特定の実施形態では、センサシステム２０は投影システムのフレーム１０に取り付けられた１つ以上の加速度計２１を含んでよい。

[0046] １つ以上の加速度計２１は、投影システムのフレーム１０の加速を、例えば６自由度全てにおいて測定するように構成されてよいが、これは投影システムの性能を高めるために必要でない場合があることが理解されるであろう。したがって、１つ以上の加速度計２１は、より限定された組の自由度でフレーム１０の加速を測定してよい。

[0047] １つ以上の加速度計２１を、フレーム１０の単一部分の加速をモニタリングするように構成することが十分であり得ることも理解されたい。しかしながら、代替的に、投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれの決定の精度は、フレーム１０の一部分より多くの部分の加速が別々にモニタリングされるように１つ以上の加速度計２１を構成することによって改善することができる。

[0048] 投影システムのフレーム１０の１つ以上の部分の測定された加速はフレーム１０に加えられる外力に、よってその外力によってフレーム１０内に誘導される変形に関連される。したがって、制御システム３０は、１つ以上の加速度計２１からの測定データに基づいて投影システムに加えられる外力を決定することができる。コントローラ３０は、その後その力データを用いて上記した放射ビームＢの予測されるずれを決定することができる。そのような構成は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を用いてパターンを基板上に結像するリソグラフィ装置において使用される投影システムに対して特に有益であり得る。そのような装置では、投影システムは、一般的に、システム内のガスによってＥＵＶ放射ビームの吸収を最小限するために真空チャンバ内に構成される。そのような構成では、投影システムのフレーム１０に加えられ得る唯一の外力は取付けポイントを介して伝達され、この取付けポイントによって投影システムは他のリソグラフィ装置に取り付けられる。例えば、投影システムを囲うガスを介して伝達される音響障害などといった他の外力は、有意ではないレベルにまで消去または減少される。外力を投影システムに伝達する可能性がある機構を減少させることによって、１つ以上の加速度計２１によって測定される加速を生成する投影システムに及ぼす力を正確に決定することは比較的容易であり得る。したがって、放射ビームＢの予測されるずれの正確な決定は、１つ以上の加速度計２１からのデータに基づいてよい。

[0049] 代替的にまたは追加として、図４に示すように、センサシステム２０は、投影システムのフレーム１０とマウント１５との間に加えられる力を直接測定する１つ以上の力センサ２２であってよい。ここで、マウント１５によって投影システムをその使用される装置に取り付けてよい。

[0050] 例えば、マウント１５を使用して投影システムをリソグラフィ装置内の基準フレーム１６に取り付けてよい。特に、センサシステム２０は、投影システムのフレーム１０を支持するマウント１５の各々が力センサ２２と関連され得るように構成されてよい。そのようなシステムは、投影システムに加えられる実質的に全ての外力、または少なくとも最も重要な力、すなわち、フレーム１０の最も大きな変形という結果となる力の直接測定を提供することができる。したがって、制御システム３０は、これらの測定から、投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれをかなりの精度によって決定することができる。

[0051] 一実施形態では、力センサ２２はマウント１５の一体部分であり得ることが理解されたい。これは、特に、マウント１５が投影システムの位置を調整するために使用され得るアクチュエータを含む場合に当てはまる。そのような構成では、力センサ２２は、あらゆる場合においてもアクチュエータを制御するために設けられてよい。マウント１５と一体的ではない力センサを代替的にまたは追加として使用してもよい。

[0052] 代替的にまたは追加として、図５に示すように、センサシステム２０は、投影システムのフレーム１０に取り付けられた１つ以上のひずみゲージ(strain gauge)２３を含んでよい。そのようなひずみゲージ２３がフレーム１０の変形を直接測定し、制御システム３０が投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれを決定することを可能にすることが理解されるであろう。従来周知のひずみゲージの使用に加えてまたはその代替物として、圧電材料の部分が、投影システムのフレーム１０内またはフレーム１０に取り付けられてフレームのひずみを測定するために使用されてもよい。

[0053] 代替的にまたは追加として、図６に示すように、センサシステム２０は、投影システムのフレーム１０の２つの部分の間の間隔を正確に測定するように構成された、干渉計などの１つ以上のセンサセット２４を含んでよい。そのようなセンサセット２４は、投影システムの全体的な変形の正確な測定を提供し、その変形の結果として投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれの決定を可能にする。

[0054] 上記したセンサのあらゆる組み合わせを組み合わせてセンサシステム２０を形成することができることが理解されるであろう。同様に、投影システムのフレーム１０の変形に関連する代替または追加のパラメータの測定を提供するために他のセンサを使用してもよい。

[0055] 上述したように、制御システム３０は、ずれを補償するためにセンサシステムから決定された放射ビームＢのその意図する配置からの予測されるずれを使用するために構成されてよい。

[0056] 例えば、図３に示すように、投影システムは、放射ビームＢを補正するために使用される少なくとも１つの光学要素１１の位置を制御するように構成された１つ以上のアクチュエータ４１含んでよい。少なくとも１つの光学要素１１の位置を調整することによって、次に投影システムによって投影される放射ビームＢの位置を調整することができることが理解されるであろう。したがって、制御システム３０は、少なくとも１つの光学要素１１の位置を調整するために少なくとも１つのアクチュエータシステム４１を制御してよく、それによって、投影システムによって投影される放射ビームＢの結果としての動きがフレーム１０の変形により生じる放射ビームＢの予測されるずれを補償する。結果的に、放射ビームＢを、基板Ｗ上の所望の配置などの所望のターゲット上により正確に投影することができる。

[0057] 代替的にまたは追加として、投影システムが取り付けられるリソグラフィ装置などの装置に対する投影システムの位置は、図７に示すようにアクチュエータシステム４２によって制御されてよい。したがって、制御システム３０は、投影システムの全体の位置が移動されるようにアクチュエータシステム４２を制御するように構成されてよい。この動きにより、投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれを補償する。したがって、放射ビームＢを、基板Ｗの一部などの所望のターゲット上により正確に投影することができる。上述したように、投影システムの位置を制御するために使用されるアクチュエータシステム４２のアクチュエータは、投影システムを支持するために使用されるマウントと一体的であってよい。代替的に、投影システムは、コンプライアント(compliant)マウントを用いて投影システムを支持するシステムに取り付けられ、投影システムの位置を制御するために個別のアクチュエータが設けられてもよい。

[0058] 代替的にまたは追加として、図８に示すように、投影システムのフレーム１０は、投影システムのフレーム１０の制御された変形を誘導するように構成されたアクチュエータシステム４３を含んでもよい。例えば、アクチュエータシステム４３は、フレーム１０が制御されるようにして変形するようにフレーム１０の２つの部分間に力を提供するように構成されてよい。したがって、制御システム３０は、放射ビームＢの予測されるずれを補償する投影システムによって投影される放射ビームＢの動きという結果となるアクチュエータシステム４３によって誘導することができる所要の変形を決定するように構成されてよい。この動きはセンサシステム２０によって提供されるデータに基づいて決定することができる。したがって、アクチュエータシステム４３を用いて投影システムのフレーム１０の制御された変形を提供することによって、放射ビームＢを所望のターゲット上により正確に投影することができる。

[0059] 上述したように、本発明の一実施形態の投影システムをリソグラフィ装置内で利用することができる。そのようなリソグラフィ装置内では、放射ビームＢにパターンを付与するパターニングデバイスＭＡを支持するためにサポートＭＴが設けられてよい。次いで放射ビームＢは、本発明の一実施形態による投影システムを用いて基板テーブルＷＴ上に保持された基板上に投影されてよい。

[0060] そのような構成では、制御システム３０は、代替的にまたは追加として、基板上に投影される放射ビームＢの予測されるずれを補償するためにパターニングデバイスＭＡの位置を制御するアクチュエータシステムＰＭを制御するように構成されてよい。特に、パターニングデバイスＭＡに入射する放射ビームＢに対するパターニングデバイスＭＡの動きは、放射ビームの断面内でパターンの位置を調整することができる。したがって、制御システム３０は、パターニングデバイスＰＭの位置を調整することができる。それによって、放射ビームＢは基板Ｗ上の所望の配置に正確に投影されない場合があるが、基板上に投影されるパターンは基板上の所望の配置に対してより正確に位置決めされる。

[0061] 代替的にまたは追加として、制御システム３０は、基板Ｗ上に投影システムによって投影される放射ビームＢの予測されるずれを補償するために基板Ｗの位置を制御するために設けられたアクチュエータシステムＰＷを制御するように構成されてよい。したがって、放射ビームＢはその意図する位置からずれることがあるが、基板Ｗ上のその所望の配置に対してより正確に位置決めされる。

[0062] 制御システム３０は、センサシステム２０からの測定に基づいて決定される放射ビームＢの予測されるずれを補償するために上記した構成のあらゆる組み合わせを用いて構成されてよいことが理解されたい。

[0063] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、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といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ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、本明細書中の開示内容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、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すで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。

[0064] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明の実施形態は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。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、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

[0065] 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）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（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や電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0066] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。

[0067] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明の実施形態は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明の実施形態は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこ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）の形態であってもよい。

[0068] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (16)

1. 放射ビームを投影する投影システムであって、
   前記放射ビームの少なくとも一部を誘導するために使用される少なくとも１つの光学要素を支持するフレームと、
   前記投影システムの使用中に前記フレームに加えられる力によって生成される前記フレームの物理的変形に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するセンサシステムと、
   前記センサシステムの測定を用いて、前記フレームの前記物理的変形により生じる前記投影システムによって投影される前記放射ビームの位置の予測されるずれを決定する制御システムと、
   前記投影システムが取り付けられ得るシステムに対する前記フレームの位置を制御するアクチュエータシステムと
   を含み、
   前記制御システムは、前記フレームの位置を調整するために前記アクチュエータシステムを使用し、それによって前記制御システムは、前記制御システムによって決定される、前記投影システムによって投影される前記放射ビームの前記予測されるずれを補償する、
   投影システム。
2. 前記制御システムは前記投影システムのモデルを含んでおり、前記制御システムは、前記センサシステムからの測定値を前記投影システムの前記モデルに適用し、かつ前記モデルの応答を決定することによって、前記センサシステムからの前記測定値に対する前記放射ビームの位置の前記予測されるずれを決定する、請求項１に記載の投影システム。
3. 前記制御システムは、前記センサシステムの以前の測定値を対応する前記放射ビームの位置の以前に測定されたずれに関連させる較正データを含んでおり、前記制御システムは、前記較正データを用いて前記センサシステムからの測定値に対する前記放射ビームの位置の前記予測されるずれを決定する、請求項１または２に記載の投影システム。
4. 前記センサシステムは、前記投影システムの一部の加速を測定する少なくとも１つの加速度計を含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の投影システム。
5. 前記制御システムは、前記投影システムに加えられる力の測定値を生成するために前記少なくとも１つの加速度計からのデータを使用して前記測定された加速をもたらし、前記制御システムは、前記放射ビームの位置の前記予測されるずれを決定するために前記力の前記測定値を使用する、請求項４に記載の投影システム。
6. 前記投影システムは、少なくとも１つの取付けポイントを含んでおり、前記少なくとも１つの取付けポイントを用いて前記投影システムが使用されるシステム内に前記投影システムが取り付けられ得るように構成され、
   前記センサシステムは、前記取付けポイントを介して前記投影システムに加えられる力を測定する前記少なくとも１つの取付けポイントと関連する力センサを含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の投影システム。
7. 前記センサシステムは、前記フレームに取り付けられた少なくとも１つのひずみゲージを含む、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の投影システム。
8. 前記センサシステムは、前記フレームの２つの部分の間隔を測定する少なくとも１つのセンサを含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の投影システム。
9. 前記フレームによって支持される前記少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つの位置を制御するアクチュエータシステムをさらに含み、
   前記制御システムは、前記少なくとも１つの光学要素の位置を調整するために前記アクチュエータシステムを使用し、それによって前記制御システムは、前記制御システムによって決定される、前記投影システムによって投影される前記放射ビームの前記予測されるずれを補償する、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の投影システム。
10. 前記フレームの制御された変形を誘導するアクチュエータシステムをさらに含み、
    前記制御システムは、前記フレームの制御された変形を誘導するために前記アクチュエータシステムを使用し、それによって前記制御システムは、前記制御システムによって決定される、前記投影システムによって投影される前記放射ビームの前記予測されるずれを補償する、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の投影システム。
11. 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することができるパターニングデバイスを支持するサポートと、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の投影システムと
    を含む、リソグラフィ装置。
12. 前記サポートによって支持されるパターニングデバイスの位置を制御するアクチュエータシステムをさらに含み、
    前記制御システムは、前記パターニングデバイスの位置を調整するために前記アクチュエータシステムを使用し、それによって前記制御システムは、前記制御システムによって決定される、前記投影システムによって投影される前記放射ビームの前記予測されるずれを補償する、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記基板テーブル上に保持される基板の位置を制御するアクチュエータシステムをさらに含み、
    前記制御システムは、前記基板の位置を調整するために前記アクチュエータシステムを使用し、それによって前記制御システムは、前記制御システムによって決定される、前記投影システムによって投影される前記放射ビームの前記予測されるずれを補償する、請求項１１または１２に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記制御システムによって決定される、基板上に投影される前記放射ビームの位置の前記予測されるずれに対応するデータを記憶するメモリをさらに含む、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
15. 放射ビームをターゲット上に投影する方法であって、
    フレームによって支持される少なくとも１つの光学要素を用いて前記放射ビームを誘導
    することと、
    前記放射ビームを前記ターゲット上に投影している間に前記フレームに加えられる力によって生成される前記フレームの物理的変形に関連する少なくとも１つのパラメータを測定することと、
    前記測定された少なくとも１つのパラメータを用いて、前記フレームの前記物理的変形により生じる前記放射ビームの位置の予測されるずれを決定することと、
    投影システムが取り付けられ得るシステムに対する前記フレームの位置を調整することによって、前記放射ビームの前記決定された予測されるずれを補償することと
    を含む、方法。
16. 請求項１５に記載の方法を用いてパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含む、デバイス製造方法。

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