JP6322718B2 - リソグラフィ装置、リソグラフィ装置においてオブジェクトを位置決めするための方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

リソグラフィ装置、リソグラフィ装置においてオブジェクトを位置決めするための方法、及びデバイス製造方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2014年4月16日出願の欧州特許出願第14164988.9号の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、リソグラフィ装置、リソグラフィ装置においてオブジェクトを位置決めするための方法、及びデバイス製造方法に関する。
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、代替的にマスク又はレチクルとも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)と平行或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。
リソグラフィ装置は、通常、可動オブジェクト、例えばパターニングデバイスを保持するように構成されたサポート、基板を保持するように構成されたサポート、又は光学素子を保持するサポートを備える。可動オブジェクトに電力を供給するため、駆動信号及び/若しくは測定信号を交換するため、並びに/又は、可動オブジェクトに冷却水を供給するために、可動オブジェクトと「固定世界(fixed world)」との間にケーブル及び/若しくは配管を提供することができる。これらのケーブル及び配管は、通常、可動オブジェクトと、代替的に「ケーブルスラブ」と呼ばれることのある「固定」世界との間に配置構成された、ケーブル及び配管キャリアによって支持されるが、必ずしもその限りではない。こうしたケーブル及び/又は配管のセット或いはケーブル及び配管キャリアは可動オブジェクト及び固定世界で支持され、通常、可動オブジェクトと共に自由に移動できるため、それらの間では支持されない。ケーブル及び/又は配管のセット或いはケーブル及び配管キャリアのたるみを防ぐための手段を講じることができる。その例が、ケーブル及び/又は配管のセット或いはケーブル及び配管キャリアを好ましい形にするための、ケーブル及び/又は配管のセット或いはケーブル及び配管キャリアの両側の2枚のプレートである。
しかしながら、これらのプレートは、可動オブジェクトが相対的に高度に加速する場合、ケーブル及び/若しくは配管のセット、又は、ケーブル及び配管キャリアがケーブル及び/若しくは配管のセット、又は、ケーブル及び配管キャリアの縦軸に対して垂直に移動することを、完全に防ぐことはできない。ケーブル及び/若しくは配管のセット又はケーブル及び配管キャリアのこの動きは、可動オブジェクトの位置精度を低下させる可動オブジェクトに対する妨害力を導入し、更に、ケーブル及び/若しくは配管のセット又はケーブル及び配管キャリアの摩耗を促進させてケーブル及び/若しくは配管のセット又はケーブル及び配管キャリアの寿命を短縮する。
したがって、可動オブジェクトの位置精度が向上し、並びに/又は、ケーブル及び/若しくは配管のセット又はケーブル及び配管キャリアの寿命が増加するシステムを提供することが望ましい。
本発明の実施形態に従い、
第1オブジェクトと、
第1オブジェクトに対して移動方向に移動可能な第2オブジェクトと、
第1オブジェクトと第2オブジェクトとの間に配置構成されたケーブル及び/又は配管のセットと、
ケーブル及び/又は配管のセットを誘導するための誘導ドラムであって、移動方向に対して垂直に延在する回転軸を中心に回転可能な誘導ドラムと、
第1オブジェクトに対する第2オブジェクトの動きによって生じるケーブル及び/又は配管のセットの動きに追従するように、誘導ドラムを位置決めするためのドラム位置決めデバイスと、
誘導ドラムの動きを移動方向に誘導するための誘導構造と、を備えるリソグラフィ装置が提供される。
本発明の別の実施形態に従い、
a)第1オブジェクトと第2オブジェクトとの間に配置構成されたケーブル及び/又は配管のセットを提供するステップと、
b)ケーブル及び/又は配管のセットを誘導するための誘導ドラムを提供するステップであって、誘導ドラムは、移動方向に対して垂直に延在する回転軸を中心に回転可能である、提供するステップと、
c)誘導ドラムの動きを移動方向に誘導するための誘導構造を提供するステップと、
d)第1オブジェクトに対して第2オブジェクトを位置決めするステップと、
e)第1オブジェクトに対する第2オブジェクトの動きによって生じるケーブル及び/又は配管のセットの動きに追従するように、誘導ドラムを位置決めするステップと、を含む、リソグラフィ装置において第1オブジェクトに対して移動可能な第2オブジェクトを位置決めするための方法が提供される。
本発明の他の実施形態に従い、本発明に従ったリソグラフィ装置が使用されるデバイス製造方法が提供される。
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。
本発明の実施形態に従ったリソグラフィ装置を概略的に示す図である。 本発明の実施形態に従ったオブジェクト位置決めシステムを概略的に示す図である。 本発明の別の実施形態に従ったオブジェクト位置決めシステムを概略的に示す図である。 図3のオブジェクト位置決めシステムの第2オブジェクトを概略的により詳細に示す図である。 図3のオブジェクト位置決めシステムの誘導ドラムを概略的により詳細に示す図である。 図3のオブジェクト位置決めシステムを制御するための制御方式を概略的に示す図である。 本発明の他の実施形態に従ったオブジェクト位置決めシステムを示す図である。
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たものである。この装置は、
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(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、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、
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、特定のパラメータに従って基板W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に接続された基板テーブル(例えばウェーハテーブル)WTa又はWTbと、
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)に投影するように構成された投影システムPSと、を備える。
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、或いはそれらの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むことができる。
本明細書で使用する「放射ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線(UV)放射(例えば、365nm、248nm、193nm、157nm若しくは126nm、又はこれら辺りの波長を有する)及び極端紫外線光(EUV)放射(例えば、5nm〜20nmの範囲の波長を有する)を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
支持構造MTは、パターニングデバイスを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造MTは、パターニングデバイスMAの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスMAが真空環境内で保持されているか否かなどのその他の条件に応じた形で、パターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスMAを保持することができる。支持構造MTは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造MTは、パターニングデバイスが例えば投影システムPSに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
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Wのターゲット部分C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C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、集積回路などのターゲット部分Cに生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
パターニングデバイスMAは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスMAの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルLCDパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
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、又はその任意の組合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。
本明細書で示すように、本装置は透過タイプである(例えば透過パターニングデバイスMAを使用する)。或いは、装置は反射タイプでもよい(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、又は反射パターニングデバイスを使用する)。
リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)又はそれ以上の基板テーブルWT(及び/又は2つ以上の支持構造)を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、1つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に1つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。リソグラフィ装置は、投影システムPSの特性を測定するためのセンサなどの、測定機器を保持するように配置構成された測定テーブルを備えてよい。実施形態において、測定テーブルは基板を保持することができない。図1の例における2つの基板テーブルWTa及びWTbがこれを例示している。本明細書で開示される発明は、スタンドアロン型で使用可能であるが、特に、シングルステージ又はマルチステージのいずれかの装置の露光前測定ステージにおいて、追加の機能を提供することができる。
リソグラフィ装置は、投影システムPSと基板Wとの間の空間を充填するように、基板Wの少なくとも一部が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆われるタイプでもよい。リソグラフィ装置内の他の空間、例えばパターニングデバイスMAと投影システムPSとの間に液浸液を適用することもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を増やすための分野では周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムPSと基板Wとの間に液体が存在するというほどの意味である。
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ける。放射源及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、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置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などを備えるビームデリバリシステムBDの助けにより、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の場合は、放射源がリソグラフィ装置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は、必要に応じてビームデリバリシステムBDとともに放射システムと呼ぶことができる。
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を備えていてもよい。一般に、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などの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。照明システムILを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
放射ビームBは、支持構造MT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はビームの焦点を基板Wのターゲット部分Cに合焦させる。第2ポジショナPW及び位置センサIF(例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサを備える)の助けにより、基板テーブルWTa/WTbは正確に移動可能であり、例えば異なるターゲット部分Cを放射ビームBの経路内に位置決めすることができる。同様に、第1ポジショナPM及び別の位置センサ(図1には明示されていない)を用いて、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後、又はスキャン中に、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決めすることができる。一般に、パターニングデバイスMA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及びショートストロークモジュールの助けによって実現することができる。ロングストロークモジュールは、制限された精度で長距離にわたってショートストロークモジュールを移動させるように配置構成される。ショートストロークモジュールは、高精度でロングストロークモジュールに対して短距離にわたってパターニングデバイスMAを移動させるように配置構成される。同様に、基板テーブルWTa/WTbの動きは、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及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。(スキャナとは対照的に)ステッパの場合、支持構造MTは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することができる。パターニングデバイスMA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。図示された基板アライメントマークP1、P2は専用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。ターゲット部分Cの間の空間に配置されるマークは、スクライブレーンアライメントマークと呼ばれる。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、マスクアライメントマークM1、M2をダイ間に配置してもよい。
図示された装置は、以下の3つのモードのうちの少なくとも1つで使用可能である。
第1モードはステップモードである。ステップモードでは、放射ビームに付与されたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される間、支持構造MT及び基板テーブルWTa/WTbは本質的に定常に維持される(すなわち単一静的露光)。次いで、基板テーブルWTa/WTbがX及び/又はY方向にシフトされるため、異なるターゲット部分Cを露光することができる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で結像されるターゲット部分Cのサイズを限定する。
第2モードはスキャンモードである。スキャンモードでは、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Cに投影される間、支持構造MT及び基板テーブルWTa/WTbは同期的にスキャンされる(すなわち単一動的露光)。支持構造MTに対する基板テーブルWTa/WTbの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特徴によって決定され得る。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Cの幅(非スキャニング方向)を限定する一方で、スキャニングモーションの長さがターゲット部分Cの高さ(スキャニング方向)を決定する。
第3のモードでは、支持構造MTはプログラマブルパターニングデバイスMAを保持しながら本質的に定常に維持され、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Cに投影される間、基板テーブルWTa/WTbは移動又はスキャンされる。このモードでは、一般に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MAは、基板テーブルWTa/WTbの各動きの後、又はスキャン中の連続する放射パルス間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のような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MAを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。
上述した使用モードの組合せ及び/若しくは変形、又は、全く異なる使用モードも利用することができる。
リソグラフィ装置LAは、2つの基板テーブルWTa及びWTb、並びに、間で基板テーブルWTが交換可能な2つのステーション、すなわち露光ステーション及び測定ステーションを有する、いわゆるデュアルステージタイプである。1つの基板テーブルWT上の1つの基板Wが露光ステーションで露光されている間、別の基板Wを測定ステーションの他方の基板テーブルWT上に装填することが可能であるため、結果として様々な予備工程を実施することができる。予備工程は、レベルセンサLSを使用して基板の表面をマッピングすること、及び、位置合わせセンサASを使用して基板上での基板アライメントマークP1、P2の位置を測定することを含み得る。これにより、装置のスループットを大幅に増加させることができる。位置センサIFが測定ステーション並びに露光ステーションにある間に、基板テーブルWTの位置を測定できない場合、基板テーブルWTの位置を両方のステーションで追跡できるようにするために第2位置センサを提供することができる。リソグラフィ装置は、2つの基板テーブルWTa及びWTbの代わりに1つの基板テーブルWTと、投影システムPSの特性を測定するためのセンサなどの測定機器を保持するように配置構成された測定テーブルとを備えることができる。
装置は、説明する様々なアクチュエータ及びセンサのすべての動き及び測定を制御する、リソグラフィ装置制御ユニットLACUを更に含む。LACUは、装置の動作に関連して望ましい計算を実装するための信号処理及びデータ処理容量も含む。実際に制御ユニットLACUは、各々が装置内のサブシステム又はコンポーネントのリアルタイムでのデータ獲得、処理、及び制御を取り扱う、多くのサブユニットのシステムとして実現される。例えば1つの処理サブシステムは、第2ポジショナPWのサーボ型制御に専念することができる。別々のユニットが異なるアクチュエータ又は異なる軸を取り扱うことができる。別のユニットが位置センサIFの読み取りに専念することができる。装置の全体制御は、これらのサブシステム処理ユニット、オペレータ、及びリソグラフィ製造プロセスに関与する他の装置と通信する、中央処理ユニットによって制御可能である。
上述のように、マスクテーブルMT及び基板テーブルWTa/WTbは、基準、例えば投影システムPSに対して(正確に)位置決めする必要があり得るリソグラフィ装置内のオブジェクトの例である。位置決め可能なオブジェクトの別の例は、投影レンズ内の光学素子である。
リソグラフィ装置内の基準又は基準構造に対してオブジェクトを位置決めするために、リソグラフィ装置は、以下でより詳細に説明する本発明に従った1つ以上のオブジェクト位置決めシステムを備える。本説明の残りの部分では「オブジェクト」という一般用語を使用するが、適用可能であればこの用語は、支持、基板テーブル、マスクテーブル、光学素子、投影レンズなどに置き換え可能であることが明らかであろう。
本発明に従ったオブジェクト位置決めシステムは図2に概略的に示されており、
本明細書では「固定世界」として機能する、第1オブジェクトOB1、
第1オブジェクトOB1に対して移動方向MDに移動可能な第2オブジェクトOB2、例えば図1に示される基板テーブルWT又はマスクテーブルMT、
第1オブジェクトOB1と第2オブジェクトOB2の間に配置構成された、本実施形態ではケーブル及び誘導キャリアCTCによって保持される、ケーブル及び/又は配管のセットCTであって、このケーブル及び/又は配管のセットCTは、第2オブジェクトOB2に電力及び/又は冷却流体を提供すること、並びに/或いは、駆動信号及び/又は測定信号を交換することが可能である、
ケーブル及び配管キャリアCTCを誘導するための誘導ドラムGDであって、これによりケーブル及び/又は配管のセットCTを誘導し、誘導ドラムは、誘導ドラムが回転する(矢印RDで示される)際に中心とすることが可能な移動方向に対して垂直に延在する回転軸RAを定義する車軸AXを含み、この場合、車軸及び回転軸は図の面に対して垂直に延在する、
第1オブジェクトOB1に対する第2オブジェクトOB2の動きによって生じるケーブル及び配管キャリアCTCの動きに追従するように、誘導ドラムGDを位置決めするためのスプリングSPの形のドラム位置決めデバイス、及び、
誘導ドラムGDの動きを本実施形態では車軸AXを誘導することによって、移動方向MDに誘導するための誘導構造GS、を備える。
ドラム位置決めデバイスは、本実施形態では概略的に、ケーブル及び配管キャリアCTCに向かって移動方向MDに誘導ドラムを促し、したがってケーブル及び配管キャリアCTCと接触させるために、誘導ドラムGDにバイアス力を付加するスプリングSPとして示されている。スプリングSPは、本実施形態に示されるように、誘導ドラムGDの車軸AXと構造S、例えば第1オブジェクトOB1又は任意の他の構造との間に提供され得る。
実施形態において、第1オブジェクトOB1及び/又は構造Sは、第2オブジェクトOB2の位置精度に対する付加力の影響を最小限にするために測定目的で使用される基準構造から切り離された別のフレームであってよい。
誘導ドラムGDの存在には、ケーブル及び配管キャリアCTCが、特に移動方向MD及び車軸AXに対して垂直な方向Dに自由に動かないように、ケーブル及び配管キャリアの自由端を誘導するという利点がある。ドラム位置決めデバイスがバイアス力を付加するため、ケーブル及び配管キャリアCTCの上部UPの動的挙動は最小化され、その結果第2オブジェクトOB2に対する妨害が最小化される。例えば、図2の第1オブジェクトOB1に対する第2オブジェクトOB2の左への加速中、ケーブル及び配管キャリアCTCの上部UPの座屈を防ぐことができる。
更に、本実施形態ではスプリングSPであるドラム位置決めデバイスは、誘導ドラムGDの移動範囲内で誘導ドラムGDにほぼ一定の力を付加するように、したがって、ケーブル及び配管キャリアCTCを介して第2オブジェクトにほぼ一定の力を付加するように構成可能であり、それによって動的妨害を更に最小化することができる。第2オブジェクトOB2に付加されるほぼ一定の力は、動的妨害よりも補償が容易である。
図2のドラム位置決めデバイスDPDは利点を有する受動デバイスであってよく、誘導ドラムGDの位置をアクティブに制御することも可能である。これが図3の実施形態に示されている。
図3は、第1オブジェクトOB1と、第1オブジェクトOB1に対して移動方向MDに移動可能な第2オブジェクトOB2と、ケーブル及び/又は配管のセットCTを保持するために第1オブジェクトと第2オブジェクトとの間に配置構成されたケーブル及び配管キャリアCTCと、ケーブル及び/又は配管のセットCTを誘導する際に用いられるケーブル及び配管キャリアCTCを誘導するための誘導ドラムGDと、第1オブジェクトOB1に対する第2オブジェクトOB2の動きによって生じるケーブル及び配管キャリアCTC、すなわちケーブル及び/又は配管のセットCTの動きに追従するように、誘導ドラムGDを位置決めするためのドラム位置決めデバイスDPDと、誘導構造GSと、を備える、オブジェクト位置決めシステムを示し、誘導ドラムGDは誘導ドラムGDが回転する際に中心とすることが可能な回転軸RAを定義する車軸AXを備え、車軸AXは移動方向MDに対して垂直に延在し、誘導構造GSは誘導ドラムGDの動きを移動方向MDに誘導するように構成される。
図3の実施形態において、ドラム位置決めデバイスDPDは、誘導ドラムGDの車軸AXを支持するドラム支持STを備え、それによって誘導ドラムGDを支持する。ドラム支持STは誘導構造GSに沿って移動可能に誘導されるため、結果として本実施形態では、誘導構造GSはドラム支持STを介して間接的に車軸を誘導することになる。ドラム位置決めデバイスDPDは、本明細書では矢印によって概略的に示されるドラム作動システムSAを更に備える。ドラム作動システムSAは、第1オブジェクトOB1に対する第2オブジェクトOB2の動きによって生じるケーブル及び配管キャリアCTCの動きに追従するように誘導ドラムGDを位置決めするために、ドラム支持STと誘導構造GSとの間に力Fを付加するようにドラム支持STと誘導構造GSとの間で動作可能である。
ドラム位置決めデバイスDPDは、回転軸RAを中心に誘導ドラムGDを回転方向RDに回転させるためのモータMOを更に備えることができる。これにより、ケーブル及び配管キャリアCTCと誘導ドラムGDとの間でのスリップを防ぐために、誘導ドラムの慣性を補償することができる。これはケーブル及び配管キャリアCTCの動的挙動を更に低減させるだけでなく、ケーブル及び配管キャリア並びにケーブル及び/又は配管のセットCTの寿命も増加させる。
第2オブジェクトOB2及び誘導ドラムGDの位置を制御するための可能な構成が図4A〜図4Cに概略的に示されている。簡潔にするために、ケーブル及び配管キャリアCTCなどの制御方式の説明に関連しない要素は省略されている。
図4Aは、第2オブジェクトOB2に対する「固定」世界として機能する第1オブジェクトOB1を示す。第2オブジェクトOB2の位置を測定するために、第1測定システムMS1が提供される。本実施形態では、第1測定システムMS1は、移動方向での第1オブジェクトOB1に対する第2オブジェクトOB2の位置を測定するが、位置は、任意の他の基準構造、例えば第1オブジェクトOB1とは別個の専用測定フレームに対しても測定可能であるため、アクチュエータデバイス及び作動システムによって付加される力によって位置測定が受ける影響は最小限となる。第1測定システムMS1は、移動方向で測定された第2オブジェクトOB2の位置を表す第1測定信号S1を出力する。
図4Aは、第2オブジェクトOB2を位置決めするために第2オブジェクトOB2を移動させるように、第2オブジェクトOB2と第1オブジェクトOB1との間に力F1を付加するためのオブジェクト作動システムASも示している。図4Cに示されるように、好ましくはリソグラフィ装置制御ユニットLACUの一部として第1制御システムCS1が提供される。第1制御システムCS1は、測定された第2オブジェクトOB2の位置に基づいてオブジェクト作動システムASを駆動するように構成される。第1オブジェクトOB1はフォースフレームであってよいが、別の可動オブジェクトであってもよい。
例えば、本発明は、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備える支持構造で適用可能であり、ロングストロークモジュールはショートストロークモジュールの粗動位置決め用に構成され、ショートストロークモジュールは第2オブジェクトOB2の微動位置決め用に構成される。第1オブジェクトOB1は固定世界であり、第2オブジェクトOB2はロングストロークモジュールであるように、フォースフレームなどの固定世界とロングストロークモジュールとの間にケーブル及び配管キャリアCTCを提供することができる。代替的又は追加的に、ロングストロークモジュールは第1オブジェクトOB1と見なされ、ショートストロークモジュールは第2オブジェクトOB2と見なされるように、ロングストロークモジュールとショートストロークモジュールとの間にケーブル及び配管キャリアCTCを提供することができる。
第1制御システムCS1の実施形態において、第2オブジェクトOB2の望ましい位置を表す第1セットポイントS1Sを出力する第1セットポイント生成器SG1が提供される。第1セットポイントS1Sは第1測定信号S1と比較される。望ましい位置、すなわち第1セットポイントS1Sと、実際の位置、すなわち第1測定信号S1との間の差異が第1コントローラC1に入力され、この差異に基づいて第1駆動信号D1が提供され、第1駆動信号D1は、作動システムASに付加されると第2オブジェクトOB2を望ましい位置へと促す。
図4Bには、ドラム支持STによって支持される誘導ドラムGDが示されている。ドラム支持STはドラム位置決めデバイスDPDの一部である。ドラム位置決めデバイスDPDは、ドラム支持STの位置を測定するための第2測定システムMS2を更に備え、それによって移動方向での誘導ドラムGDの位置を測定する。本実施形態において、第2測定システムMS2は誘導構造GSに対するドラム支持STの位置を測定するが、位置は任意の他の基準構造、例えば誘導構造GSとは別個の専用測定フレームに対しても測定可能であるため、アクチュエータデバイス及び作動システムによって付加される力によって位置測定が受ける影響は最小限となる。第2測定システムMS2は、移動方向MDでのドラム支持STの位置、したがって移動方向MDでの誘導ドラムGDの位置を表す第2測定信号S2を出力する。
図4Bは、誘導ドラムGDを位置決めするようにドラム支持STを移動させるために、ドラム支持STと誘導構造GSとの間に力Fを付加するためのドラム作動システムSAを更に示す。図4Cを参照すると、好ましくはリソグラフィ装置制御ユニットLACUの一部として第2制御システムCS2が提供される。誘導ドラムGDは第2オブジェクトOB2の動きによって生じるケーブル及び配管キャリアCTCの動きに追従しなければならないため、第2制御システムCS2は、測定されたドラム支持STの位置に基づき、また測定された第2オブジェクトOB2の位置に基づき、ドラム作動システムSAを駆動するように構成される。したがって第2オブジェクトOB2の位置は、第1測定信号S1の形で第2制御システムCS2に入力される。
第2制御システムCS2の実施形態において、ドラム支持STの望ましい位置を表す第2セットポイントS2Sを出力するために、第1測定信号S1が第2セットポイント生成器SG2に入力される。第2セットポイントS2Sは第2測定信号S2と比較される。望ましい位置、すなわち第2セットポイントS2Sと、実際の位置、すなわち第2測定信号S2との間の差異が第2コントローラC2に入力され、この差異に基づいて第2駆動信号D2が提供され、第2駆動信号D2は作動システムASに付加されるとドラム支持STを望ましい位置へと促す。
本実施形態において、ドラム位置決めデバイスDPDは誘導ドラムGDの角度位置を測定するための第3の測定システムMS3を更に備える。本実施形態において、第3の測定システムMS3はドラム支持STに対する誘導ドラムGDの角度位置を測定するが、角度位置は任意の他の基準構造、例えばドラム支持STとは別個の専用測定フレームに対しても測定可能である。第3の測定システムMS3は、誘導ドラムGDの角度位置を表す第3の測定信号S3を出力する。
本実施形態において、ドラム支持は、誘導ドラムGDの角度配向を設定するために誘導ドラムGDを回転させるために、ドラム支持STと誘導ドラムGDとの間にトルクTを付加するためのモータMOを備える。図4Cを参照すると、好ましくはリソグラフィ装置制御ユニットLACUの一部として第3の制御システムCS3が提供される。第3の制御システムCS3は、測定された誘導ドラムGDの角度位置に基づいてモータMOを駆動するように構成される。誘導ドラムGDは、第2オブジェクトOB2の動きによって生じるケーブル及び配管キャリアCTCの動きに追従しなければならないため、第2オブジェクトOB2の位置は第1測定信号S1の形で第3の制御システムに入力され得る。追加的又は代替的に、ドラム支持STの位置は第2測定信号S2の形で第3の制御システムMS3に入力され得る。これらの可能性は、入力される第2測定信号S2について破線で示される。
第3の制御システムCS3の実施形態において、誘導ドラムGDの望ましい角度位置を表す第3のセットポイントS3Sを出力するために、第1測定信号S1が第3のセットポイント生成器SG3に入力される。第3のセットポイントS3Sは第3の測定信号S3と比較される。望ましい角度位置、すなわち第3のセットポイントS3Sと、実際の角度位置、すなわち第3の測定信号S3との間の差異が第3のコントローラC3に入力され、この差異に基づいて第3の駆動信号D3が提供され、第3の駆動信号D3はモータMOに付加されると誘導ドラムGDを望ましい角度位置へと促す。
ケーブル及び配管キャリアCTCの動的挙動はケーブル及び配管キャリアCTCの静的挙動よりも関連性が深いため、ドラム位置決めデバイスDPDは特定の静的挙動を適用するように構成可能である。例えばドラム位置決めデバイスDPDは、誘導ドラムGDと第2オブジェクトOB2との間に延在するケーブル及び配管キャリアCTCの一部においてほぼ一定の張力を付加するように構成され得る。この部分は、図2に示されるケーブル及び配管キャリアCTCの上部UPに対応する。
ほぼ一定の張力を付加することは、ドラム作動システムSAがドラム支持STを位置決めすることによって実装可能であるため、ケーブル及び配管キャリアCTCの図2の上部UP及び図2の下部LPの両方にほぼ一定の張力が付加され得る。代替的又は追加的に、ほぼ一定の張力はモータMOが誘導ドラムGDを回転させることによって実装可能であるため、上部UP及び下部LPにおけるほぼ一定の張力は異なる場合がある。
ケーブル及び配管キャリアCTCの上部UPにおける非ゼロの張力は、図2において第2オブジェクトの左への加速中に上部UPにおける座屈を防ぐのに役立つため、有利であり得る。
代替の実施形態において、ドラム位置決めデバイスDPDは、誘導ドラムと第2オブジェクトOB2との間に延在するケーブル及び配管キャリアCTCの一部における張力を測定するための張力センサを含む、測定システムを備える。制御システムは、誘導ドラムGDを(ドラム支持ST及びドラム作動システムSAを直線的に使用して、及び/又は、ドラム支持に対して誘導ドラムGDを回転されるためのモータMOを角度的に使用して)位置決めするように構成可能であるため、測定される張力はほぼ一定を維持する。
したがって、ドラム位置決めデバイスDPDは必ずしも測定された位置に基づいて誘導ドラムGDの位置を制御する訳ではない。張力測定も同様に十分であり得る。もちろん、位置制御のための基準として張力測定及び位置測定の組み合わせも実施可能である。
図5は、本発明の他の実施形態に従ったオブジェクト位置決めシステムを示す。前述の実施形態との差異は、第1オブジェクトOB1と第2オブジェクトOB2との間に、第1及び第2の2つのケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2が存在することであり、第1オブジェクトOB1は「固定」世界と見なされ、第2オブジェクトOB2は第1オブジェクトOB1に対して移動方向MDに移動可能である。
第1ケーブル及び配管キャリアCTC1及び第2ケーブル及び配管キャリアCTC2は、どちらもケーブル及び/又は配管のそれぞれのセットを保持するためのものである。第1ケーブル及び配管キャリアCTC1は第1誘導ドラムGD1によって誘導され、第2ケーブル及び配管キャリアCTC2は第2誘導ドラムGD2によって誘導される。第1及び第2誘導ドラムGD1、GD2の各々は、それぞれの誘導ドラムGD1、GD2が回転する際に中心とすることが可能な回転軸RA1、RA2を定義する、関連付けられた車軸AX1、AX2を有する。これらの車軸AX1、AX2は、それぞれ第1ドラム支持ST1及び第2ドラム支持ST2によって支持され、第1及び第2ドラム支持ST1、ST2は誘導構造GSによって移動可能に誘導される。
第1及び第2ケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2は、互いに反対に進む。これにより、第1及び第2誘導ドラムGD1、GD2を相互に接続し、第1及び第2誘導ドラムにケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2の動きを自動的に追従させることができる。しかしながら本明細書では、第1及び第2誘導ドラムGD1、GD2が互いに独立に位置決めされ得ることも明示的に述べられている。
図5の実施形態において、第1ドラム支持ST1と第2ドラム支持ST2との間の接続は、両方の誘導ドラムGD1、GD2に対するドラム位置決めデバイスDPD1/2として機能する。この構成の利点は、移動方向でのドラム支持ST1、ST2、すなわち誘導ドラムGD1、GD2の位置が受動的に制御することができることである。
第1及び第2ケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2に対してほぼ一定の張力を付加するために、第1ドラム支持ST1と第2ドラム支持ST2との間の接続はスプリングSPの形とすることができる。代替的に、第1ドラム支持ST1と第2ドラム支持ST2との間の接続は、剛性であり得(すなわち第1及び第2ドラム支持ST1、ST2が単一のドラム支持を形成するように統合される)、ケーブル及び配管キャリアCTCのうちの少なくとも1つはスプリング様の挙動を伴う部分を備える。
図5は、ケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2をほぼ所定の形状で維持させるための境界プレートBPを更に示す。こうした境界プレートBPは、追加的又は代替的にケーブル及び配管キャリアCTC1、CTC2の反対側に提供することができる。境界プレートは、ケーブル及び配管キャリア、及び/又はケーブル及び配管キャリアによって保持されるケーブル及び/又は配管のセットの移動範囲を定める。それらは通常、ケーブル及び配管キャリアの近くを通る。境界プレートは、ケーブル及び/又は配管のセットのケーブル又は配管が破損するか又は緩んだ時に、オブジェクト位置決めシステムの他の部分、特に第2オブジェクトOB2を保護する安全手段として更に使用され得る。
したがって実施形態において、オブジェクト位置決めシステムは、ケーブル及び/又は配管キャリアをほぼ所定の形状で維持させるための境界プレートを備える。
ドラム支持ST1、ST2は、ドラム支持ST1、ST2によって支持されるそれぞれの誘導ドラムGD1、GD2を回転させるために、それぞれのモータ(図示せず)を備えることが更に可能である。
すべての実施形態について、誘導構造GS及び第1オブジェクトOB1は、別個であるか又は1つの部分に統合され得ることが明白である。
すべての実施形態は主に水平方向に延在するケーブル及び配管キャリアを示しているが、本発明は垂直方向も含む他の方向にも適用可能であることは明らかである。
オブジェクト位置決めシステムの様々な部分の寸法は、好ましくは摩耗及び寿命に関して最適化される。例えば誘導ドラムの直径は、ケーブル及び配管キャリアによって保持されるケーブル及びホースの少なくとも最小曲げ半径に合致され得る。
図示されたすべての実施形態はケーブル及び配管キャリアを備えるが、ケーブル及び配管キャリアが無い場合、したがって誘導ドラムがケーブル及び/又は配管のセットを直接誘導している場合も、本発明が同様に適用され得ることが当業者には明白である。したがって適用可能であれば、ケーブル及び配管キャリアという用語はケーブル及び/又は配管のセットに置き換えてもよい。
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には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、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)、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。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W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Wに塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/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。さらに基板W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、したが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Wも指すことができる。
光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスMA内のトポグラフィが基板W上に作成された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内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを付加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスMAはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (13)

  1. 第1オブジェクトと、
    前記第1オブジェクトに対して移動方向に移動可能な第2オブジェクトと、
    前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間に配置されたケーブル及び/又は配管のセットと、
    前記ケーブル及び/又は配管のセットを誘導するための誘導ドラムであって、前記移動方向に対して垂直に延在する回転軸を中心に回転可能であるとともに前記移動方向に移動可能な誘導ドラムと、
    前記第1オブジェクトに対する前記第2オブジェクトの動きによって生じる前記ケーブル及び/又は配管のセットの動きに追従するように、前記誘導ドラムの回転及び前記移動方向における移動を制御するためのドラム位置決めデバイスと、
    前記誘導ドラムの前記移動方向の動きを誘導するための誘導構造と、を備えるリソグラフィ装置。
  2. 前記ケーブル及び/又は配管のセットを保持するためのケーブル及び配管キャリアを更に備え、前記誘導ドラムは前記ケーブル及び配管キャリアを誘導することによって前記ケーブル及び/又は配管のセットを誘導する、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記ドラム位置決めデバイスはドラム支持及びドラム作動システムを備え、前記ドラム支持は、前記誘導構造によって誘導され、前記誘導ドラムを支持し、前記ドラム作動システムは前記ドラム支持を位置決めする、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  4. 前記ドラム位置決めデバイスは、前記誘導ドラムをその回転軸を中心に回転させるためのモータを備える、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  5. 前記第2オブジェクトの測定された位置を取得するために前記第2オブジェクトの位置を測定するための測定システム、前記第2オブジェクトを移動させるためのオブジェクト作動システム、及び、前記第2オブジェクトの前記測定された位置に基づいて前記オブジェクト作動システムを駆動するためのオブジェクト制御システムを更に備える、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  6. 前記ドラム位置決めデバイスはドラム支持及びドラム作動システムを備え、前記ドラム支持は、前記誘導構造によって誘導され、前記誘導ドラムを支持し、前記ドラム作動システムは前記ドラム支持を位置決めし、前記ドラム位置決めデバイスは、前記第2オブジェクトの前記測定された位置に基づいて前記ドラム作動システムを駆動するためのドラム制御システムを備える、請求項に記載のリソグラフィ装置。
  7. 前記ドラム位置決めデバイスは、前記誘導ドラムと前記第2オブジェクトとの間に延在する、前記ケーブル及び/若しくは配管のセットの一部、又は、前記ケーブル及び/若しくは配管のセットを保持するケーブル及び配管キャリアの一部における張力が、ほぼ一定であるように、前記ドラム作動システムを駆動するドラム制御システムを備える、請求項に記載のリソグラフィ装置。
  8. 前記第1オブジェクトと第2オブジェクトとの間に配置された他のケーブル及び/又は配管のセットと、
    前記他のケーブル及び/又は配管のセットを誘導するための他の誘導ドラムであって、前記移動方向に対して垂直に延在する他の回転軸を中心に回転可能な他の誘導ドラムと、
    前記第1オブジェクトに対する前記第2オブジェクトの動きによって生じる前記他のケーブル及び/又は配管のセットの動きに追従するように、前記他の誘導ドラムを位置決めするための他のドラム位置決めデバイスと、をさらに備え、
    前記誘導構造は、前記他の誘導ドラムの前記移動方向の動きを誘導する、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  9. パターニングデバイスを支持する支持であって、前記パターニングデバイスはパターンが付与された放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを付与することが可能である、支持と、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記パターンが与えられた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、を更に備え、
    前記第2オブジェクトは前記支持又は前記基板テーブルである、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  10. リソグラフィ装置において第1オブジェクトに対して移動可能な第2オブジェクトを位置決めするための方法であって、
    a)前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間に配置されたケーブル及び/又は配管のセットを提供するステップと、
    b)前記ケーブル及び/又は配管のセットを誘導するための誘導ドラムを提供するステップであって、前記誘導ドラムは、前記移動方向に対して垂直に延在する回転軸を中心に回転可能であるとともに前記移動方向に移動可能である、提供するステップと、
    c)前記誘導ドラムの動きを前記移動方向に誘導するための誘導構造を提供するステップと、
    d)前記第1オブジェクトに対して前記第2オブジェクトを位置決めするステップと、
    e)前記第1オブジェクトに対する前記第2オブジェクトの動きによって生じる前記ケーブル及び/又は配管のセットの動きに追従するように、前記誘導ドラムの回転及び前記移動方向における移動を制御するステップと、を含む、方法。
  11. 前記第2オブジェクトを位置決めするステップは、前記第2オブジェクトの測定された位置を取得するために、基準構造に対して前記第2オブジェクトの位置を測定するステップを含み、前記第2オブジェクトを位置決めするステップは前記第2オブジェクトの前記測定された位置に基づいて実施される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記誘導ドラムを位置決めするステップは、前記第2オブジェクトの前記測定された位置に基づいて制御されるドラム作動システムによって実施される、請求項11に記載の方法。
  13. 請求項1に記載のリソグラフィ装置が使用されるデバイス製造方法。
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