JP6366823B2 - オブジェクトテーブル、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

オブジェクトテーブル、リソグラフィ装置、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
本願は２０１４年９月１５日出願の欧州仮出願第１４１８４７１４．５号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、オブジェクトテーブル、リソグラフィ装置、及びデバイスを製造するための方法に関する。
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）と平行ある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。
基板は、例えば、基板を保持してこれを移送することが可能なハンドラロボットを使用して、リソグラフィ装置との間で移送される。典型的には、基板は１つの支持体（例えば、カセット内のシェルフ、又は基板ハンドラ内に提供された基板テーブル）から別の支持体（例えば、リソグラフィ装置内部の位置決めデバイスに取り付けられた基板テーブル）に移送される。
こうした支持位置間の移送を容易にするために、典型的には支持体、例えば基板テーブルに、持ち上げるため、すなわち垂直方向（一般には、Ｚ方向として示される）に変位させるために、支持体によってオブジェクトを支持することが可能であり、したがって支持体とオブジェクトとの間に空間又はギャップを作成する、リフティング機構が提供される。そうすることによって、オブジェクトを引き取ってオブジェクトを別のホルダに移送するために、ハンドラロボットのハンド又はエンドエフェクタを、より容易にギャップ内に挿入することができる。
支持体から基板（一般にオブジェクト）を持ち上げるためにこうしたリフティング機構を使用する場合、オブジェクトが垂直方向にのみ変位されることを保証するように注意すべきである。典型的には、支持体又は支持テーブル上のオブジェクトの水平位置は既知であり、維持される必要がある。言い換えれば、オブジェクトを支持体上の支持位置から、オブジェクトがロボットのハンドによってつまみ上げられる転送位置へ上方に持ち上げるため、又はその逆のために、リフティング機構が使用される場合、オブジェクトのこの上昇又は下降は、オブジェクトの水平方向の変位又はオブジェクトの垂直方向を中心とした回転なしに、実行されなければならない。こうした変位を回避するために、オブジェクトの上昇又は下降中にリフティング機構が垂直軸を中心に回転しないよう、注意しなければならない。
典型的には、こうしたリフティング機構は、支持体から突き出した、作動機構又はアクチュエータを用いて上方又は下方に移動可能な、ピンなどの１つ以上の細長い部材を備える。オブジェクトを保持するために、細長い部材は、例えば真空吸引を用いてオブジェクトを保持するように構成可能である。こうした配置において、垂直軸を中心とした細長い部材の回転は、例えば結果としてオブジェクトの変形を生じさせる可能性があるため、こうした回転を回避又は制限することが重要である。さらに、真空吸引を用いたオブジェクトの保持は、細長い部材の回転の際に損なわれる可能性がある。
こうしたリフティング機構の既知の配置は、製造が困難な可能性のあるかなり複雑且つかさばる配置を含む。
前述の問題のうちの少なくとも１つが緩和されるリフティング機構を有するオブジェクトテーブルを提供することが望ましい。したがって、本発明の第１の態様によれば、
−オブジェクトを支持するように構成された支持表面と、
−支持表面に対してほぼ垂直な支持方向に支持表面からオブジェクトを変位させるように構成されたリフティング機構と、
を備える、オブジェクトテーブルが提供され、リフティング機構は、
・支持方向に延在する１本以上の細長いロッドであって、１本以上の細長いロッドが支持表面の下に位置決めされる第１の位置と、オブジェクトを支持表面からある距離で支持するために、１本以上の細長いロッドが支持表面の１つ以上のアパーチャを介して支持表面から突き出す第２の位置との間で変位可能である、１本以上の細長いロッドと、
・１本以上の細長いロッドを少なくとも部分的に封入する、ハウジングと、
・第１の位置と第２の位置との間で１本以上の細長いロッドがほぼ摩擦なしで変位できるように構成された、ベアリングと、
・第１の位置と第２の位置との間で１本以上の細長いロッドを変位させるように構成されたアクチュエータと、
・１本以上の細長いロッドの縦軸を中心とする回転を制限するように構成されたロッキング機構であって、ハウジングと１本以上の細長いロッドとの両方に機械的に接続された弾性要素を備え、弾性要素は、支持方向に比較的低い剛性を有し、縦軸を中心とする回転方向に比較的高い剛性を有する、ロッキング機構と、
を備え、前記弾性要素はリーフスプリングを備える。
本発明の実施形態に従い、
−オブジェクトを支持するように構成された支持表面と、
−支持表面に対してほぼ垂直な支持方向に支持表面からオブジェクトを変位させるように構成されたリフティング機構と、
を備える、オブジェクトテーブルがさらに提供され、リフティング機構は、
・支持方向に延在する１本以上の細長いロッドであって、１本以上の細長いロッドが支持表面の下に位置決めされる第１の位置と、オブジェクトを支持表面からある距離で支持するために、１本以上の細長いロッドが支持表面の１つ以上のアパーチャを介して支持表面から突き出す第２の位置との間で変位可能である、１本以上の細長いロッドと、
・１本以上の細長いロッドを少なくとも部分的に封入する、ハウジングと、
・第１の位置と第２の位置との間で１本以上の細長いロッドがほぼ摩擦なしで変位できるように構成された、ベアリングと、
・第１の位置と第２の位置との間で１本以上の細長いロッドを変位させるように構成されたアクチュエータと、
・１本以上の細長いロッドの縦軸を中心とする回転を制限するように構成されたロッキング機構であって、自己整合ベアリングを備え、自己整合ベアリングは、細長いロッドに接続された第１の部材と、ハウジングに接続され、自己整合ベアリングを形成するために第１の部材と協働する第２の部材とを有し、第１の部材は第１のベアリング表面を備え、第２の部材は第２のベアリング表面を備え、第１及び第２のベアリング表面は、１本以上の細長いロッドの縦軸を中心とする回転を制限するように構築及び構成され、第１及び第２のベアリング表面のうちの少なくとも１つは、第２の表面に対して第１の表面を自己整合して提供するように変位可能である、ロッキング機構と、
を備える。
本発明の実施形態に従い、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構築された支持体であって、パターニングデバイスはパターン付き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、支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムとを含む、リソグラフィ装置が提供され、支持体又は支持テーブル、あるいはその両方は、パターニングデバイス又は基板あるいはその両方をオブジェクトとして支持するための本発明に従ったオブジェクトテーブルを備える。
本発明の実施形態に従い、放射のパターン付き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、方法は、本発明に従い、基板をオブジェクトテーブル上にロードするステップをさらに含む。
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示す。 当分野で既知のオブジェクトテーブル及び位置決めデバイスを示す。 ロッドの縦軸を中心とするリフティング機構の細長いロッドの回転を制限するための、ベアリング構成の上面図を示す。 ロッドの縦軸を中心とするリフティング機構の細長いロッドの回転を制限するための、ベアリング構成の上面図を示す。 本発明に従った、オブジェクトテーブル内に適用可能なリフティング機構の第１の実施形態の断面図を示す。 図４ａの第１の実施形態において、柔軟要素として適用可能な湾曲リーフスプリングの３次元図を示す。 下側位置における、リフティング機構の第１の実施形態の断面図を示す。 上側位置における、リフティング機構の第１の実施形態の断面図を示す。 本発明に従った、オブジェクトテーブル内に適用可能なリフティング機構の第２の実施形態の断面図を示す。 本発明に従った、オブジェクトテーブル内に適用可能なリフティング機構の第２の実施形態の断面図を示す
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放射又はその他の任意の好適な放射）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、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の位置決めデバイスＰＭに接続されたマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。ある実施形態では、リソグラフィ装置は、パターニングデバイスの正確な位置決めのための第１の位置決めデバイスＰＭとしての本発明のステージ装置を備える。リソグラフィ装置は、また、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、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の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴ又は「基板支持体」を含む。ある実施形態では、リソグラフィ装置は、基板又はウェーハの正確な位置決めのための第２の位置決めデバイスＰＷとしての本発明のステージ装置を備える。リソグラフィ装置は、パターニングデバイスＭＡによって基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に放射ビームＢに付与される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をさらに備える。
照明システムは、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、ある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。
マスク支持構造は、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。マスク支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。このマスク支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。マスク支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置に来るようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
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、基板のターゲット部分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は透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、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、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、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。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、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、又は反射マスクを使用する）。
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又は「基板支持体」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスク支持体」）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、追加のテーブル又は支持体を並行して使用するか、１つ以上の他のテーブル又は支持体を露光に使用している間に１つ以上のテーブル又は支持体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、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。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と基板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、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、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からイルミネータ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とともに放射システムと呼ぶことができる。
イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように設定されたアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータ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、イルミネータ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。イルミネータ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、マスク支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持された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ってパターン形成される。マスク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、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイス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）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の移動は、第２のポジショナＰＷの部分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用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスク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。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、マスク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をダイ間に配置してもよい。
それぞれの支持体及び支持テーブルとの間でのパターニングデバイス及び基板の移送を容易にするために、支持体又は支持テーブル（あるいはその両方）は、本発明に従ったオブジェクトテーブルを含み得、オブジェクトテーブルは以下でより詳細に説明するようなリフティング機構を含む。
図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は基本的に静止状態に維持される一方、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（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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、単一静的露光で結像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、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。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（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ又は「マスク支持体」はプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上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利用できる。
上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
図２は、当分野で既知のオブジェクトテーブル及び位置決めデバイスを概略的に示す。
図２は、オブジェクト１２０を支持するための支持表面１１０を有するオブジェクトテーブル１００を概略的に示す。典型的には、支持表面１１０は、引力、例えば静電力又は真空力を用いてオブジェクトを保持するように構成される。支持表面１１０は、例えばほぼ平坦であるか、あるいはパターン又は突起又はバールを伴う場合がある。前述のように、及び図２に概略的に示されるように、オブジェクトテーブル１００は、ショートストロークモジュール１５０．１及びロングストロークモジュール１５０．２を備える位置決めデバイス１５０に取り付けられる。ショートストロークモジュール１５０．１は、例えば１〜３ｍｍ未満の比較的短いストローク全体にわたってオブジェクトテーブル１００を位置決めするために、例えば電磁又は圧電アクチュエータなどの複数のアクチュエータを備えることができる。ロングストロークモジュール１５０．２は、オブジェクトテーブル及び位置決めデバイスが取り付けられる絶縁ベースフレームの一部であり得る、ベース１５５に対して例えば５００ｍｍ未満の比較的大きいストロークにわたるショートストロークモジュールとともに、例えば、オブジェクトテーブル１００を変位させるための１つ以上のリニアモータ又は平面モータを備えることができる。概略的に示されたオブジェクトテーブル１００は、支持表面１１０に対してほぼ垂直の方向にオブジェクト１２０を持ち上げ、それによって、支持表面１１０とオブジェクト１２０との間のギャップ１４０を作成又は拡大するための、リフティング機構１３０をさらに含む。図に示される配置において、リフティング機構はロングストロークモジュール１５０．２に取り付けられ、図に示されるリフティング機構１３０は、アクチュエータ１７０によって上昇及び下降させることが可能であり、アパーチャ１７５から突き出すことが可能であるため、矢印１８０によって示される方向に沿ってオブジェクトを変位させることができる、細長いロッド１６０を備える。
こうしたオブジェクトテーブル１００が、例えば基板を支持するためにリソグラフィ装置内で使用されるケースでは、基板の処理を適切に実行するために、基板、一般にはオブジェクトは、支持表面によって画定された平面に対してほぼ垂直の方向にのみ変位することが重要である。典型的には、オブジェクトテーブルは、支持表面が水平の配向を有するように取り付けられるため、オブジェクトの上昇及び下降はほぼ垂直方向に発生する。
基板がリソグラフィ装置の外側からオブジェクトテーブル上の位置へと移動される場合、基板は、例えばロボットハンドによって移送され、細長いロッド１６０上に配置される。一般に、基板（又はオブジェクト）の位置及び配向は、基板（又はオブジェクト）がオブジェクトテーブル上に位置決めされる前に決定される。このプロセスは、例えば、基板を事前整合するために使用可能であり、基板の熱調整にも使用可能である、いわゆる基板ハンドラ内で実行される。基板の位置及び配向が既知の場合、ロボットはリフティング機構の細長いロッド上で基板を正確に位置決めすることが可能であり、その結果、オブジェクトテーブルの位置が既知であると想定し、支持表面１１０上への基板の下降によって支持表面の平面内での基板の変位は発生しないものとすると、オブジェクトテーブルに対して基板が正確に位置決めされる。後続のプロセスステップにおいて、例えば図１との関係において上記に示されたように整合マークの位置を検出することによって、リソグラフィ装置内の基板がパターニングデバイスと正確に整合される。この整合プロセスを効果的に実行するために、オブジェクトテーブルに対する基板の位置が既知であることが必要である。したがって、基板を支持表面上に下降させる間、基板及びオブジェクトテーブルの（支持表面の平面内での）相対的な位置ができる限り正確に維持されることが重要である。さらに、基板の下降及び上昇は、基板に対するいかなる変形をも導入することなく実行されるべきであることに留意されたい。これを実現するために、ロッドの縦軸を中心とする細長いロッドの回転が回避されるか又は少なくとも制限されるように、リフティング機構を構成することが提案されている。こうしたリフティング機構のロッドの回転の制限の結果として、オブジェクトは垂直軸を中心とする回転がほぼ禁じられ、結果として、オブジェクトテーブルに対するオブジェクトの水平位置及び配向は維持される。
既知のリフティング機構において、縦軸を中心とする細長いロッドの回転を制限又は禁止するために、ほぼ平坦なベアリングのセットが使用される。こうしたベアリングの可能な配置の上面図が、図３ａ及び図３ｂに概略的に示されている。図３ａは、既知のリフティング機構で適用可能なベアリング配置３００の上面図を概略的に示す。ベアリング配置は、長方形の断面を有するリフティング機構の部材３１０に取り付けられた４つのベアリングパッド３００．１〜３００．４を備え、ベアリングパッドは、リフティング機構のハウジング３２０のほぼ平坦な表面に対面するほぼ平坦な表面を有する。対面する表面間にエアフロー又はガスフローが提供されるため、ＸＹ面内のハウジング３１０に対してほぼ固定された位置に部材３２０を保持することができる。図３ａは、リフティング機構の細長いロッド３３０をさらに示す。図３ｂは、図３ａの断面ＡＡに沿った断面図を示し、ハウジング３２０と、ベアリングパッド３００．２及び３００．３を含む長方形部材３１０と、細長いロッド３３０と、垂直方向のハウジング３２０に対する細長いロッド３３０のほぼ摩擦のない変位を可能にするように構成された円筒ベアリング３４０とを、概略的に示す。
前述のようなベアリング配置を使用することに起因して、細長いロッドの回転はほぼ不可能となる。しかしながら可能な欠点として、図３ａ及び図３ｂに概略的に示される配置は製造することが困難であり得、典型的にはベアリング表面を含む部材３１０及び細長いロッド３３０は、ベアリングの必要な許容差を取得するために、単一ツール上に単一片として製造される。この点において、上部ベアリング３４０（ハウジング３２０とロッド３３０との間に配置される）は円筒ベアリング３４０であるが、下部ベアリング（部材３１０とハウジング３２０との間）はほぼ平坦な表面を有するベアリングであることに留意されたい。さらに、図に示されるような配置の適切な動作のために、ベアリングパッド３００．１〜３００．４によって形成される下部ベアリングの対面する表面の平坦さ及び平行性に関して厳しい要件に合致する必要があることにも留意されたい。細長いロッド３３０及び部材３１０を収容するハウジングを製造するために、同様の製造問題が生じることにさらに留意されたい。
図４ａは、本発明に従ったオブジェクトテーブル内で適用可能なリフティング機構の第１の実施形態を概略的に示す。図に示されるリフティング機構は、ハウジング４１０によって少なくとも部分的に封入された細長いロッド４００を備える。ロッドの縦軸に垂直な平面内での細長いロッドとハウジングとの間の距離は、ベアリング４２０によって維持され、ベアリングは、垂直方向、一般には支持方向に、ハウジングに対して細長いロッドをほぼ摩擦なしで変位させることができるように構成される。図に示される実施形態において、ベアリング４２０は円筒エアベアリングのペア４２０．１、４２０．２を備える。図に示される実施形態において、細長いロッドは中空ロッドであり、それにより、ハウジング４１０の内部４５０に対面するエアベアリングの円筒表面４４０．１、４４０．２に向けて、ロッド４００の内部４３０を介してエアベアリングへのエアの供給が行われる。
それによってエアベアリングのためのエアがハウジングを介して提供される代替配置も、同様に考察され得ることに留意されたい。
図に示されるリフティング配置は、垂直方向にハウジングに対して細長いロッドを変位させるように構成された、アクチュエータ４６０をさらに備える。こうしたアクチュエータの例として、永久磁石アクチュエータ又は磁気抵抗型アクチュエータなどの電磁アクチュエータが挙げられる。こうした永久磁石アクチュエータは、例えば、ハウジングに取り付けられたコイルアセンブリ、及び、細長いロッドに取り付けられた永久磁石アセンブリを備えることが可能である。コイルアセンブリは、電流によってエネルギーが与えられることができる１つ以上のコイルを含むことが可能であり、結果として、コイルアセンブリと永久磁石アセンブリとの間に力が発生する。空気式又は油圧式のアクチュエータなどの他のタイプのアクチュエータも、同様に考察され得る。
図に示される実施形態において、アクチュエータ４６０は、ロッド４００の縦軸４７０に沿ったベアリングのペア４２０．１、４２０．２のペア間に配置される。こうした実施形態において、アクチュエータ４６０はベアリングのペア４２０．１、４２０．２によって封入されるものと見なすことが可能であり、したがってアクチュエータに遮へい区画を提供する。こうした配置において、エアベアリングによって印加されるエアの外側へのフローは、粒子などの何らかの異物が遮へい区画に侵入すること、及びリフティング機構の動作に影響を与えることを妨げる。特に、電磁アクチュエータが使用されるケースでは、いずれの対策も講じない場合、金属粒子がアクチュエータによって引き付けられ、ハウジング又はロッドに損傷を与える可能性がある。図に示された実施形態で行われるように、円筒エアベアリングのペアによってアクチュエータを封入することで、ハウジング４１０と細長いロッド４００との間の容積に粒子が侵入するのを防止するための効果的な様式が与えられる。
ハウジング４１０に対して、ロッド４００の縦軸４７０を中心とする細長いロッド４００の回転を制限又は妨害するために、リフティング機構はロッキング機構をさらに備える。
図に示される実施形態において、ロッキング機構は、ハウジング４１０と細長いロッド４００との両方に機械的に接続された弾性要素４８０を備え、弾性要素４８０は、垂直方向（すなわちＺ方向）に比較的低い剛性を有し、縦軸４７０を中心とする回転方向に比較的高い剛性を有するように構成される。図に示される実施形態において、弾性要素４８０はリーフスプリング、特に湾曲リーフスプリングを備える。図に示される実施形態において、湾曲リーフスプリングは、一方の端部４８０．１がハウジング４１０のアパーチャ５００を介して延在する細長いロッドの延長部４９０に、及び、他方の端部４８０．２がハウジング４１０の延長部５１０に、機械的に取り付けられる。接続は、例えばヒンジ、すなわち旋回可能接続又は実質上固定接続とすることができる。
図４ｂは、弾性要素４８０として適用可能な湾曲リーフスプリングの３次元図を概略的に示す。
図５ａ及び図５ｂは図４の実施形態を概略的に示し、それによって細長いロッド４００は第１の下側位置に位置決めされ、それによってロッドは支持表面５５０を有する支持体（点線５００によって示される）の下になり、また第２の上側位置に位置決めされ、それによって細長いロッド４００は支持体５６０を介してアパーチャ５２０から突き出す。
実施形態において、湾曲リーフスプリング４８０は、中立位置にある場合、例えば細長いロッドが下側位置と上側位置との間の途中の位置にある場合、角度α（図４ａを参照）＝９０°を有するように構成される。
実施形態において、ハウジング４１０に対して細長いロッド４００の上部位置及び下部位置を画定するために、エンドストップを提供することができる。
実施形態において、リフティング機構は、支持方向での１つ以上の細長いロッド４００に対するハウジング４１０の位置を測定するための、位置測定システム５３０をさらに備えることができる。実施形態において、こうした位置測定は、例えば細長いロッド４１０に取り付けられた格子５３０．１と、ハウジング４１０に取り付けられたセンサ５３０．２とを含むことができる。位置測定システム５３０の位置信号は、例えば、ハウジング４１０に対する細長いロッド４００の位置を制御するために、アクチュエータ４６０の位置コントローラによって印加することができる。
図５ａ及び図５ｂに概略的に示されるように、リフティング機構のハウジング４１０は、支持表面５６０の下の支持体５５０に取り付けることができる。代替として、本発明に従ったオブジェクトテーブル内で適用されるリフティング機構は、別の構造、例えばオブジェクトテーブルが取り付けられるロングストローク位置決めデバイスに取り付けることが可能であり、例えば図２を参照されよう。こうした代替実施形態において、リフティング機構のハウジング４１０は支持体５５０に接していない。
図６ａ及び図６ｂは、本発明に従ったオブジェクトテーブル内で適用可能なリフティング機構の第２の実施形態を概略的に示す。
図４ａの実施形態と同様に、図に示されるリフティング機構は、ハウジング６１０によって少なくとも部分的に封入された細長いロッド６００を備える。ロッドの縦軸に垂直な平面内での細長いロッド６００とハウジングとの間の距離は、ベアリング６２０によって維持され、ベアリングは、垂直方向、一般には支持方向に、ハウジングに対して細長いロッドをほぼ摩擦なしで変位させることができるように構成される。図に示される実施形態において、ベアリング６２０は円筒エアベアリングのペア６２０．１、６２０．２を備える。図に示される実施形態において、細長いロッド６００は中空ロッドであり、それにより、ハウジング６１０の内部６５０に対面するエアベアリングの円筒表面６４０．１、６４０．２に向けて、ロッド６００の内部６３０を介してエアベアリングへのエアの供給が行われる。内部６３０へのエアの供給は、例えばエア供給ホースなどを介して実現可能である。
図に示される実施形態において、リフティング機構は、自己整合エアベアリング６５０をさらに備える。自己整合ベアリングは、（ガス（例えばエア）が第１の部材６５０．１に供給される際に通る中空管６５０．４を介して）細長いロッド６００に接続された第１の部材６５０．１と、ハウジング６１０に接続された第２の部材６５０．２とを備える、ガス式ベアリングである。
図に示される実施形態において、第１の部材６５０．１は、第２の部材６５０．２の第２のほぼ平坦なベアリング表面６７０と対面する、第１のほぼ平坦なベアリング表面６６０（図６ｂを参照のこと）を備える。第１及び第２のベアリング表面６６０及び６７０は、細長いロッド６００の縦軸６８０を中心とする回転を制限するように構築及び配置される。これは、例えば自己整合ベアリングをプレストレスガスベアリングとして構成することによって実現可能であり、それによって、例えば第１のベアリング表面６６０から外へ第２のベアリング表面６７０に向かう、外側ガスフローによって生成される反発力とともに、対面する表面間に引力（例えば、第１及び第２の部材６５０．１及び６５０．２内に配置された強磁性要素と永久磁石部材の協働によって生成される磁気吸引力）が生成される。
第２の実施形態に従い、第１及び第２のベアリング部材６５０．１及び６５０．２は、相互に自己整合するように構成される。これは、例えば、第１及び第２のベアリング表面６６０、６７０のうちの少なくとも１つが、それらが接続されている細長いロッド６００及びハウジング６１０のそれぞれに対して変位可能であることを提供することによって実現可能である。図に示される実施形態において、これは、第１のベアリング部材６５０．１を中空管６５０．４に旋回可能に取り付けることによって実現され、これは、例えば図６ｂに示されるように、例えば中空管６５０．４と第１のベアリング部材６５０．１との間に柔軟なシーリングを提供することによって実行可能である。
図６ｂは、線ＢＢに沿った図６ａの実施形態の上面図を概略的に示す。
図６ｂは、細長いロッド６００、ハウジング６１０、第１のベアリング部材６５０．１が取り付けられた中空管６５０．４、及び第２のベアリング部材６５０．２を概略的に示す。図に示される実施形態において、第１及び第２のベアリング部材は、エアベアリングとして動作する対面する表面６６０及び６７０を有する。第２のベアリング部材の表面６７０に向かうガスフローと、（例えば第２のベアリング部材６５０．２に埋め込まれた、例えば１つ以上の永久磁石６７２を用いて生成される）第１と第２のベアリング部材の間の引力とを用いて、第１と第２のベアリング部材の間の距離を維持することができる。図に示される実施形態において、ベアリング表面は自己整合可能である。これは、Ｏリングペア６９０を備えるシーリングを用いた、例えば第１のベアリング部材６５０．１の中空管６５０．４への柔軟な取り付けによって実現することができる。そのように実行することによって、第１のベアリング部材６５０．１は、例えばある程度、Ｘ軸及び（ＸＹ平面に対して垂直な）Ｚ軸を中心として旋回することが可能であり、したがって第２の表面６７０に対する第１の表面６６０の自己整合が可能となる。結果として、ベアリング表面６６０及び６７０の両方の平行性に関して、あまり厳しくない要件が存在する。例えば図に示されるＯリングペアを使用する柔軟な取り付けは、ベアリング表面６６０及び６７０がこの平行性を維持できるように十分柔軟でなければならないことに留意されたい。図３ａ及び図３ｂに概略的に示される配置において、ベアリング表面３００．１〜３００．４（及びハウジング３２０の対面する表面）はほぼ平坦であることが必要であり、ベアリング表面は、リフティング機構の動作範囲（すなわち、移動範囲）全体を通じてハウジング表面にほぼ平行であることが必要である。図６ａ及び図６ｂに示される機構の自己整合に起因して、後者の要件は本実施形態では合致する必要がないため、ハウジング、細長いロッド、並びにベアリング部材６５０．１及び６５０．２の製造可能性を向上させる。図に示される実施形態において、円筒エアベアリング６２０．１、６２０．２のペアと自己整合ベアリング（６５０．１、６５０．２）の両方が、共通のエア供給によって供給可能である。上記ではベアリングには「エア」が供給されると言及しているが、任意の他のガスも前述のようにベアリングに供給するのに好適であり得ることが理解されよう。
さらに図６ａ及び図６ｂに示される実施形態の代替として実施形態が考案され得、それによって第１のベアリング部材６５０．１の対面する表面６７０はある程度変位可能であり、例えばベアリング表面６６０及び６７０の自己整合を提供するために、Ｘ軸及び／又はＺ軸を中心として旋回可能である。
図４ａ〜図５ｂに関して説明した実施形態と同様に、図６ａ及び図６ｂの実施形態には、位置測定システム、及び／又は、ハウジングに対する細長いロッドの極位置を画定するエンドストップを提供することができる。
実施形態において、リフティング機構内に適用可能な１本以上の細長いロッドを、オブジェクトを端部に引き付けるための吸引手段を用いて、支持しなければならないオブジェクトと対面する端部に提供することができる。こうした吸引手段の例は、例えば、真空吸引の使用又は静電力の使用を含むことができる。リフティング機構の１本以上の細長いロッドによってオブジェクトが支持される場合、これらの吸引手段を使用してオブジェクトを保持することができる。実施形態において、本発明に従ったオブジェクトテーブルには、支持表面に対してオブジェクトを上昇及び下降させるための少なくとも３つのリフティング機構が提供される。
本発明に従ったオブジェクトテーブルは、有利なことに、基板及び／又はパターニングデバイスの位置決めを容易にするためのリソグラフィ装置内で適用可能である。適用されるリフティング機構は、オブジェクトテーブルにロードされるか又はオブジェクトテーブルからアンロードされるオブジェクトが、支持表面に対して平行な面においてその位置及び配向をほぼ維持することを保証する。結果として、初期の処理ステップ、例えば整合前ステップ中に取得される位置情報は、オブジェクトがオブジェクトテーブルの支持表面上に下降した後も依然として有効なままである。
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内のトポグラフィが基板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印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。
本明細書で使用する「放射」及び「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。
「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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いずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。
以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。
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 (10)

  1. −オブジェクトを支持するように構成された支持表面と、
    −前記支持表面に対してほぼ垂直な支持方向に前記支持表面から前記オブジェクトを変位させるように構成されたリフティング機構と、
    を備える、オブジェクトテーブルであって、前記リフティング機構は、
    ・前記支持方向に延在する１本以上の細長いロッドであって、前記１本以上の細長いロッドが前記支持表面の下に位置決めされる第１の位置と、前記オブジェクトを前記支持表面からある距離で支持するために、前記１本以上の細長いロッドが前記支持表面の１つ以上のアパーチャを介して前記支持表面から突き出す第２の位置との間で、変位可能である、１本以上の細長いロッドと、
    ・前記１本以上の細長いロッドを少なくとも部分的に封入する、ハウジングと、
    ・前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記１本以上の細長いロッドがほぼ摩擦なしで変位できるように構成された、ベアリングと、
    ・前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記１本以上の細長いロッドを変位させるように構成された、アクチュエータと、
    ・前記１本以上の細長いロッドの縦軸を中心とする回転を制限するように構成されたロッキング機構であって、前記ハウジングと前記１本以上の細長いロッドとの両方に機械的に接続された弾性要素を備え、前記弾性要素は、前記支持方向に比較的低い剛性を有し、前記縦軸を中心とする回転方向に比較的高い剛性を有する、ロッキング機構と、
    を備え、
    前記弾性要素はリーフスプリングを備える、
    オブジェクトテーブル。
  2. 前記リーフスプリングは湾曲リーフスプリングである、請求項１に記載のオブジェクトテーブル。
  3. −オブジェクトを支持するように構成された支持表面と、
    −前記支持表面に対してほぼ垂直な支持方向に前記支持表面から前記オブジェクトを変位させるように構成されたリフティング機構と、
    を備える、オブジェクトテーブルであって、前記リフティング機構は、
    ・前記支持方向に延在する１本以上の細長いロッドであって、前記１本以上の細長いロッドが前記支持表面の下に位置決めされる第１の位置と、前記オブジェクトを前記支持表面からある距離で支持するために、前記１本以上の細長いロッドが前記支持表面の１つ以上のアパーチャを介して前記支持表面から突き出す第２の位置との間で、変位可能である、１本以上の細長いロッドと、
    ・前記１本以上の細長いロッドを少なくとも部分的に封入する、ハウジングと、
    ・前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記１本以上の細長いロッドがほぼ摩擦なしで変位できるように構成された、ベアリングと、
    ・前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記１本以上の細長いロッドを変位させるように構成された、アクチュエータと、
    ・前記１本以上の細長いロッドの縦軸を中心とする回転を制限するように構成されたロッキング機構であって、自己整合ベアリングを備え、前記自己整合ベアリングは、前記細長いロッドに接続された第１の部材と、前記ハウジングに接続され、前記自己整合ベアリングを形成するために前記第１の部材と協働する第２の部材とを有し、前記第１の部材は第１のベアリング表面を備え、前記第２の部材は第２のベアリング表面を備え、前記第１及び第２のベアリング表面は、前記１本以上の細長いロッドの前記縦軸を中心とする前記回転を制限するように構築及び構成され、前記第１及び第２のベアリング表面のうちの少なくとも１つは、前記第２の表面に対して前記第１の表面を自己整合して提供するように変位可能である、ロッキング機構と、
    を備える、オブジェクトテーブル。
  4. 前記ベアリング及び前記自己整合ベアリングはガスベアリングであり、共通のガス供給を有する、請求項３に記載のオブジェクトテーブル。
  5. 前記ベアリングは、前記縦軸に沿って配置された円筒ガスベアリングのペアを含み、前記アクチュエータは、前記縦軸に沿って前記円筒エアベアリングのペア間に配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオブジェクトテーブル。
  6. 前記アクチュエータは、前記ハウジングに取り付けられたコイルアセンブリと、前記１本以上の細長いロッドに取り付けられた永久磁石アセンブリとを備える、電磁アクチュエータである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のオブジェクトテーブル。
  7. 前記リフティング機構は、前記支持方向での前記１本以上の細長いロッドに対する前記ハウジングの位置を測定するための位置測定システムをさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオブジェクトテーブル。
  8. 前記１本以上の細長いロッドの端部は、真空吸引を用いて前記オブジェクトを保持するように構成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のオブジェクトテーブル。
  9. 放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
    パターニングデバイスを支持するように構築された支持体であって、前記パターニングデバイスはパターン付き放射ビームを形成するために前記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、支持体と、
    基板を保持するように構築された基板テーブルと、
    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ように構成された投影システムと、
    を備える、リソグラフィ装置であって、
    前記支持体及び／又は支持テーブルは、前記それぞれのパターニングデバイス及び／又は前記基板を支持するための請求項１〜８のいずれか一項に従ったオブジェクトテーブルを備える、
    リソグラフィ装置。
  10. 放射のパターン付きビームを基板上に投影することを含む、デバイス製造方法であって、請求項１から８のいずれか一項に従い、基板をオブジェクトテーブル上にロードするステップをさらに含む、デバイス製造方法。
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