(57)【要約】【課題】投影光学系の光エレメントの位置決め制度、安定性および動的性能を改善する。【解決手段】パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリＰＬを備えたリソグラフィック装置であって、投影光学系アセンブリは、複数の可動光エレメントＭ１〜Ｍ６と、対応する光エレメントＭ１〜Ｍ６の位置及び／又は配向をセンスするための複数のセンサ・ユニット２５とを備えている。可動光エレメントＭ１〜Ｍ６は、支持フレーム２０、２００上に間隔を隔てた関係で配置されており、支持フレーム２０の少なくとも一部は、相互接続された少なくとも２つのセグメント２１、２２、２３のアセンブリによって形成されている。前記セグメントの各々は、光エレメントＭ１〜Ｍ６のうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、複数のセンサ・ユニット２５のうちの少なくとも１つを固定して取り付けている。【選択図】図２ａ
2010004086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影放射ビームを提供するための照明システムと、
投影ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、前記アセンブリが、複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリとを備えたリソグラフィック装置であって、前記支持フレームが、相互接続された少なくとも２つのセグメントのアセンブリを備え、前記セグメントの各々が、前記複数の光学エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、前記複数のセンサ・ユニットのうちの少なくとも１つを固定して取り付け、相互接続された前記少なくとも２つのセグメントが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能することを特徴とするリソグラフィック装置。
【請求項２】
投影放射ビームを提供するための照明システムと、
投影ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリとを備えたリソグラフィック装置であって、前記光学エレメントが、単一支持フレーム上に移動可能に取り付けられ、かつ、前記センサ・ユニットが、単一支持フレーム上に固定して取り付けられ、前記支持フレームが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する１つのセグメントを備えることを特徴とするリソグラフィック装置。
【請求項３】
前記１つ又は複数のセンサ・ユニットが、前記１つ又は複数のセグメント中若しくはセグメント上の所定の位置に直接取り付けられた、請求項１又は２に記載のリソグラフィック装置。
【請求項４】
前記複数のセグメントが互いにスタック配列で相互接続するようになっている、請求項１、又は請求項１に従属したときの請求項３に記載のリソグラフィック装置。
【請求項５】
前記支持フレームが３つのセグメントを備え、前記複数の光学エレメントのうちの２つが、前記セグメントのうちの少なくとも２つのセグメントの各々中に取り付けられた、請求項１、３又は４に記載のリソグラフィック装置。
【請求項６】
前記センサ・ユニットが、前記１つ又は複数のセグメント上若しくはセグメント中に位置する基準表面に対する前記対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知し、前記１つ又は複数のセグメントが、前記１つ又は複数のセグメント中に形成された、前記センサ・ユニットを受け入れるためのインターフェース表面を備え、前記インターフェース表面が、前記基準表面に対して予め決定された前記所定の位置に配置された、請求項３から５までのいずれかに記載のリソグラフィック装置。
【請求項７】
前記支持フレームが複数のインサートを備え、前記インサートが、使用中にインターフェース・ゾーンを形成するべく、前記セグメント間に配置されるようになっており、したがって組立て状態では前記インサートが互いに接触し、前記接触しているインサートによって画定される表面の少なくとも一部が基準表面を形成する、請求項１又は３から６までのいずれかに記載のリソグラフィック装置。
【請求項８】
前記１つ又は複数のセグメントが、前記複数の光学エレメントのうちの前記対応する１つに結合されたアクチュエータを固定して支持し、前記アクチュエータがセンサ・ユニットに応答して前記光学エレメントを所定の位置に移動させる、請求項１から７までのいずれかに記載のリソグラフィック装置。
【請求項９】
組み立てられると、前記セグメントが実質的に水平面内で互いにインターフェースする、請求項１又は３から８までのいずれかに記載のリソグラフィック装置。
【請求項１０】
相互接続可能な複数のセグメントを提供するステップと、
個々のセグメントの上に、互いに間隔を隔てた関係で配置された複数の光学エレメントを移動可能に取り付け、かつ、前記移動可能に取り付けられた前記複数の前記光学エレメントのうちの１つの位置及び／又は配向を感知すべく、少なくとも１つのセンシング・エレメントを固定して取り付けるステップと、
内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する単一セグメント化可能支持フレームの少なくとも一部を形成するべく、前記セグメントを相互接続するステップとを含む、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法。
【請求項１１】
互いに間隔を隔てた関係で配置された複数の光学エレメントのための基準フレーム及び取付けフレームとして機能する１つのセグメント、及び前記複数の光学エレメントのうちの１つに関連して設けられた、移動可能光学エレメントの位置及び／又は配向を正確に測定するためのセンサ・ユニットを備えた単一支持フレームを提供するステップと、
前記複数の光学エレメントを前記フレーム上に移動可能に取り付け、かつ、前記センサ・ユニットを前記フレーム上に固定して取り付けるステップとを含む、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法。
【請求項１２】
基板を提供するステップと、
照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、
前記投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用するステップと、
パターン化された放射ビームを、請求項１から９までのいずれかに記載されている投影光学系アセンブリを使用して前記基板の目標部分に投射するステップとを含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィック装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィック装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用するマシンである。リソグラフィック装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような状況においては、マスクなどのパターン化手段を使用してＩＣの個々の層に対応する回路パターンが生成され、生成されたパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば１つ又は複数のダイ部分からなる）に画像化される。通常、１枚の基板には、連続的に露光される目標部分に隣接する回路網が含まれている。知られているリソグラフィック投影装置には、パターン全体を１回の照射で目標部分に露光することによって目標部分の各々を照射する、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームを通して所与の方向（「走査」方向）に走査し、かつ、基板をこの方向に平行に、或いは非平行に同期走査することによって目標部分の各々を照射する、いわゆるスキャナが含まれている。
【０００３】
支持フレームを備えた投影光学系アセンブリが知られている。従来、投影光学系アセンブリは、基準フレーム及び基準フレーム中に取り付けられた複数のセンサ・フレームを備えている。センサ・フレームは、数あるコンポーネントの中でも、とりわけ光エレメント（若しくは光学エレメント）、典型的には可動ミラーと、光エレメントの位置をセンスするための１つ又は複数のセンサ・ユニットと、センサ・ユニットに応答して所望の位置に光エレメント（若しくは光学エレメント）を移動させるための１つ又は複数のアクチュエータとを支持するように適合されたフレームである。個々のミラーには個別のセンサ・フレームが設けられている。このようなサブ・アセンブリは、従来、「ミラー・モジュール」と呼ばれている。従来、支持フレームを設計するための手法は、複数のミラー・モジュールを提供することである。ミラーの正確な数は、個々の投影光学系アセンブリによって様々であるが、通常、投影光学系アセンブリは、６個のミラーを備えている。ミラー・モジュールの各々は、ミラーを完全機能調整可能ミラーにするために必要なすべてのコンポーネントを備えたセンサ・フレームを備えている。これらのミラー・モジュールの各々は、典型的にはＺｅｒｏｄｕｒなどの低膨張ガラス材料製の共通基準フレーム中に取り付けられている。通常、投影光学系アセンブリ内の複数のミラーのうちの１つは静止しており、従来のシステムでは、この静止ミラーも共通基準フレーム上に取り付けられている。
【０００４】
このような従来の構造には問題がある。第１に、コンポーネントをセンサ・フレーム上に取り付けるためには、極めて多数の光学スペーサが必要である。詳細には、ミラーの位置をセンスするセンシング・エレメントを取り付けるための極めて多数のスペーサが必要である。スペーサを構造に使用することにより、センサ・フレーム中へのスペーサの取付けに必要な工数の点で、とりわけ費用が発生している。
【０００５】
第２に、基準フレーム中への取付け後におけるミラー・モジュールの正確な位置決めは、さらに多くのスペーサを使用する以外には達成不可能であり、支持フレームの製造コスト及び時間スケールがさらに追加されることが分かっている。
【０００６】
第３の問題は、ミラー・モジュールが、いわゆる「静的に決定されたインターフェース」を使用して基準フレーム中に取り付けられていることである。このようなインターフェースは、インターフェース・エレメントが１つの方向に剛直になり、かつ、他の５つの方向に可能な限り迎合的になるように設計されるため、その機能をフレキシブル・ロッドと比較することができるエレメントを備えている。インターフェース・エレメントは構造が複雑であり、それぞれ多数の部品を備えている。インターフェース・エレメントは、通常、支持フレーム構造の２つのＺｅｒｏｄｕｒ部品を接続している。例えば、インターフェース・エレメントの一方の面は基準フレームに接続され、インターフェース・エレメントのもう一方の面はセンサ・フレームに接続されている。インターフェース・エレメントは、対応するＺｅｒｏｄｕｒフレーム部品に取り付けられている。アタッチメントは金属インサートである。これらのインサートは、Ｚｅｒｏｄｕｒ中に接着されている。インサートに起因する熱の問題を最小化するための１つの試行では、インサートは特定の設計を有している。インサートの設計にもかかわらず、接続すべき２つのＺｅｒｏｄｕｒフレーム部品中に金属インサートを接着する必要があり、それが熱安定性の問題を大きくしていることが分かっている。
【０００７】
また、インターフェース・エレメントは、インターフェース・エレメントをフレームに接続するためにインターフェース・エレメント中に形成される孔の製造公差を許容しなければならず、それが、接続すべき２つの部品中に接着される２つのインサートが位置及び角度の両方で不整列になる原因になっている。したがって、従来のインターフェース・エレメントは、さらに、この不整列を許容し、かつ、補償するためのエレメントを備えていなければならない。また、インサートが金属材料製であるため、その縦方向の熱膨張がゼロではない。この縦方向は、基準構造に対するモジュールの位置を決定する剛直な方向である。この位置は、温度の変化に対して理想的には可能な限り一定の位置を維持しなければならず、また、内部的に補償しなければならない。また、従来のインターフェースには、さらに、ミラー・モジュールを位置決めした後に、インターフェース・エレメントを所定の位置に固定するためのエレメントが必要である。以上の考察から、必要な従来のインターフェースが、設計及び実施の点で極めて複雑であることが理解されよう。
【０００８】
「静的に決定されたインターフェース」とは、自由度（ＤＯＦ）６のモジュールのみ（自由度７以上でも、自由度５以下でもなく）が拘束されるように構築されたインターフェースである。これは、モジュールが自由度６でその環境に取り付けられることを意味している。理想的なケースの場合、これは、例えば熱の影響によって環境がひずむ場合、懸垂モジュールは、全体として変位及び／又は回転するのみであり、ひずみは生じないことを意味している。寄生剛性のため、インターフェースが静的に決定されなくなるほど、環境のひずみ、この場合であれば基準構造のひずみによるモジュール自体の内部ひずみが大きくなるため、望ましくない。
【０００９】
静的に決定された従来のインターフェースを生成する方法の１つは、可能な限りフレキシブル・ロッドの機能に近い６つの同じインターフェース・エレメントを設計することである。これらの６つのインターフェース・エレメントは、それらのインターフェース・エレメントが自由度６以上のモジュールを拘束することができるような方法で位置付けし、かつ、配向しなければならないが、上で考察したように、これは極めて複雑な設計である。
【００１０】
投影光学系アセンブリに要求される製造性要求、信頼性要求及び試験容易性要求の観点から、一時期、モジュラ設計を提供することが従来の考え方であった。これらのモジュールのインターフェース化は、従来のモジュラ設計と複雑に絡み合っている。上で考察したように、構造部品の、例えば投影光学系アセンブリに必要な高度に動的な要求とのインターフェース化は、精密力学とのインターフェース化である。したがって、モジュラ設計を有し、かつ、モジュールをインターフェースするための複雑なインターフェースを使用した投影光学系アセンブリを提供することが従来のやり方である。個々のモジュールが全機能型であり、かつ、完全に試験されたユニットであることが理想的であり、したがって、その適切なインターフェース上にモジュールを取り付けることによって、短期間の取付け時においても、或いは長期間においても、完全に試験されたユニットを絶対にひずませてはならず、或いは影響を及ぼしてはならない。上で考察したように、「静的に決定されたインターフェース化」は１つの手法であり、従来の「静的に決定されたインターフェース化」の１つの欠点は、その動的挙動であることが分かっている。構造の動的挙動に関連する要求は、画像の位置及び品質に関連する光学性能に関する仕様に由来する、例えば位置精度に関するその必要な性能仕様に関連しており、かつ、その必要な性能仕様から引き出されたものである。
【００１１】
従来の構造に関しては、静的に決定された、投影光学系アセンブリの動的要求に合致するインターフェースを備えたセンサ・フレームを、支持フレーム中で利用することができる体積の範囲内で、かつ、とりわけアセンブリ、アクセス及びケーブル布線のための空間を残して設計し、さらには内部ひずみを最小化することは不可能であることが分かっている。
【００１２】
本発明の目的の１つは、要約すると、取付け時及び取付け後におけるひずみなどの側面を考慮した、動的要求事項を満足し、かつ、熱減結合を提供するモジュール・インターフェースを提供することである。このモジュール・インターフェースには、それ以外にも、その環境からのモジュールの絶縁が考慮されている。
【００１３】
また、近代の投影光学系アセンブリでは、第１の稼動ミラーは、第２のミラーに対してサブ・ナノメートルの精度で位置決めしなければならない。上で説明した従来のシステムの場合、第１の稼動ミラーを第２のミラーに対してサブ・ナノメートルの精度で位置決めするためには、第１のセンサ・ユニットと第１のセンサ・フレームの間の距離、第１のセンサ・フレームと第１のミラー・モジュールと結合した基準フレームの間の距離、第１のミラー・モジュールと結合した基準フレームと第２のミラー・モジュールと結合した基準フレームの間の距離、第２のミラー・モジュールと結合した基準フレームと第２のセンサ・フレームの間の距離、及び第２のセンサ・フレームと第２のセンサ・ユニットの間の距離の５つの距離を正確に知る必要があることは理解されよう。この構造が抱えている他の問題は、動的挙動がインターフェースの構造と関連しているため、製造公差及び位置精度の問題である。１つのセンサ・フレーム上の１つのセンサから他のセンサ・フレーム上の他のセンサへ進行するためには、８つの取付け位置及び４つのインターフェース構造を通過しなければならないことは理解されよう。さらに、上で言及したように、個々の構造部品は固有の内部不正確性を有しており、また、個々のインターフェース位置も固有の不正確性を有している。したがって、構造部品が多いほど、また、存在しているインターフェース位置が多いほど、他のセンサ・フレーム上の他のセンサに対する１つのセンサ・フレーム上の１つのセンサの位置に関連する１つの一定の許容可能値を得るためには、個々の誤差寄与から受入れ可能な不正確値が小さくなる。この後者の値は、すべての寄与要因からの総合値である。この値は、機能仕様から引き出される値であるため、機能要求事項である。部品及び寄与要因が多いほど、一定の合計を獲得し、かつ、機能要求事項を満足するための個々の寄与要因からの値が小さくなる。
【００１４】
従来の投影光学系アセンブリの場合、Ｚｅｒｏｄｕｒなどの膨張係数の小さいガラスで構築され、かつ、剛性を最大化する方法で構築されている場合であっても、５つの距離の各々に関連する誤差が蓄積され、投影光学系アセンブリの初期センサ位置精度への合致を不可能にしていることが分かっている。この誤差の蓄積が画像化品質を制限している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、従来の投影光学系アセンブリが抱えている問題を解決することである。詳細には、本発明の目的は、投影光学系アセンブリの光エレメントの位置決め精度、安定性及び動的性能を改善することである。本発明の他の目的は、投影光学系アセンブリの製造性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様によれば、投影放射ビームを提供するための照明システムと、投影ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、前記アセンブリが、複数の可動光エレメント及び対応する光エレメントの位置及び／又は配向をセンスするための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリと、を備えたリソグラフィック装置であって、前記支持フレームが、相互接続された少なくとも２つのセグメントのアセンブリを備え、前記セグメントの各々が、前記複数の光エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、前記複数のセンサ・ユニットのうちの少なくとも１つを固定して取り付け、相互接続された前記少なくとも２つのセグメントが、内部に前記光エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能することを特徴とするリソグラフィック装置が提供される。
【００１７】
相互接続された少なくとも２つのセグメントを備えたアセンブリを提供し、各々のセグメントを使用して、複数の光エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、対応する１つ又は複数のセンサ・ユニットを固定して取り付けることにより、静的に決定されたインターフェース中に包含されている従来の個別基準フレーム及びエレメントを省略することができる。詳細には、個別のセンサ及び基準フレーム構造が、両方の機能を結合した１つの構造に置換される。したがって、投影光学系アセンブリの製造が単純化される。詳細には、設計及びインターフェースの複雑性が緩和され、また、個々の公差化要求事項も緩和される。さらに、１つの支持フレームによって支持機能及び基準機能が提供されるため、投影光学系アセンブリの動的性能が改善される。多数のインターフェース及びインターフェース化エレメントが不要になるため、インターフェース化の複雑性が緩和される。また、異なる部品の数が減少するため、また、多数のインターフェースが不要になるため、個々の公差化を緩和することができる。
【００１８】
さらに、従来の個別の基準フレームが不要になるため、投影光学系アセンブリの製造に必要なスペーサの数が減少する。また、構造部品の数が減少し、それに伴ってインターフェースの数が減少するため、必要なスペーサの数が減少する。さらに、２つの個別のフレームに必要であった空間が、ケーブル布線、アクセス及び支持フレーム構造の剛性の改善などの他の目的に開放される。複数のセグメントの支持フレームを構築することにより、基準或いは他の構造中への組込みを必要とすることなく、支持フレームをモジュール式にビルド・アップすることができるため、投影光学系アセンブリへの組立て後におけるコンポーネントへのアクセス性が向上する。
【００１９】
また、製造性が改善される。例えばアセンブリに関して、１つ又は多数のミラーを備えた１つのセグメントに両側からアクセスすることができる。１つ又は複数のミラー、センサ、アクチュエータ、ケーブル布線及び他の任意の可能サブ・モジュールを、セグメントのフレーム・ブロック中に置き、かつ、セグメントのフレーム・ブロック上に取り付け、他のあらゆるアセンブリの活動、とりわけ投影光学系アセンブリの他のセグメントのアセンブリの活動から完全に分離し、かつ、それらのアセンブリと並置することができる。
【００２０】
好ましい実施例では、複数のセグメントが互いにスタック配列で相互接続するように適合されている。セグメントを互いに積み重ねることにより、投影光学系アセンブリの製造が単純化される。すべてのセグメントの組立て及び試験が終了すると、必要なことは、完全な機能の投影光学系アセンブリが得られるまで、単純にセグメントを互いに積み重ねることだけである。詳細には、本発明により、最終組立てが著しく容易になり、製造リード・タイムが短縮される。
【００２１】
好ましい実施例では、支持フレームは、３つのセグメントを備えており、複数の光エレメントのうちの少なくとも２つが、３つのセグメントのうちの少なくとも２つの各々に取り付けられている。３つのセグメントを提供することにより、そのうちの２つのセグメントに２つの光エレメントが配置され、光エレメントへのアクセス性及びケーブルの経路化が最適化され、かつ、支持フレームの機械的な特性が最適化される。また、センサ、アクチュエータ及び他のあらゆるモジュールへのアクセス性が改善される。
【００２２】
好ましい実施例では、支持フレームは、複数のインサートを備えている。これらのインサートは、使用中にインターフェース・ゾーンを形成するべく、セグメント間に配置するように適合されており、したがって組立て状態ではインサートは互いに接触しており、接触しているインサートによって画定される表面の少なくとも一部が基準表面を形成している。隣接するセグメントの間にインサートを提供し、かつ、接触したインサートによって形成されるインターフェース・ゾーン内に基準表面が位置するように配置することによって整列が達成されるばかりでなく、インターフェース・ゾーン内の支持フレームに印加されるあらゆる応力が、支持フレームを通過する代わりにインサートに伝達される。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、投影放射ビームを提供するための照明システムと、投影ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、複数の可動光エレメント及び対応する光エレメントの位置及び／又は配向をセンスするための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリと、を備えたリソグラフィック装置であって、前記光エレメントが単一支持フレーム上に移動可能に取り付けられ、かつ、前記センサ・ユニットが単一支持フレーム上に固定して取り付けられ、前記支持フレームが、内部に前記光エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する１つのセグメントを備えたことを特徴とするリソグラフィック装置が提供される。単一支持フレーム上に移動可能に取り付けられた光エレメント及び単一支持フレーム上に固定して取り付けられたセンサ・ユニットを提供することにより、個別基準フレームを省略することができる。個別の基準フレーム及びセンサ・フレーム構造が、両方の機能を結合した単一構造に置換される。光エレメント及びセンサ・ユニットを単一構造中に取り付けることにより、アセンブリの製造が単純化され、長期間の安定性及び動的性能が改善される。
【００２４】
好ましい実施例では、１つ又は複数のセンサ・ユニットが、１つ又は複数のセグメント中の所定の位置に直接取り付けられている。１つ又は複数のセンサ・ユニットを支持フレーム中の所定の位置に直接配置することにより、知るべき２つの光エレメント間の距離の数が１つになり、第１のセンサ・ユニットと第２のセンサ・ユニットの間の距離を知るだけで良い。したがって関連する誤差測値が減少するため、光エレメントの相互の位置決め精度が改善される。
【００２５】
好ましい実施例では、センサ・ユニットは、１つ又は複数のセグメント上若しくはセグメント中に配置された基準表面に対する対応する光エレメントの位置及び／又は配向をセンスしている。また、１つ又は複数のセグメントは、１つ又は複数のセグメント中に形成された、センサ・ユニットを受け入れるためのインターフェース表面を備えている。インターフェース表面は、予め基準表面に対して決定されている所定の位置に配置されている。インターフェース表面を基準表面に対して所定の位置に提供することにより、ミラーの位置及び／又は配向を正確に測定することができる精度が改善される。
【００２６】
好ましい実施例では、１つ又は複数のセグメントが、前記複数の光エレメントのうちの対応する１つに結合された、センサ・ユニットに応答して光エレメントを所定の位置に移動させるアクチュエータを固定して支持している。１つ又は複数のセグメント中の対応する光エレメントに結合されたアクチュエータを固定して支持することにより、投影光学系アセンブリの、第２の光エレメントに対する１つの光エレメントの正確な整列を提供するこれらのすべてのコンポーネントが、１つ又は複数のセグメント中に取り付けられる。したがってアセンブリの製造がさらに単純化される。
【００２７】
他の実施例では、組立てが完了したセグメントは、実質的に水平面内で互いにインターフェースしている。この方法によれば、何らかの保全を必要とするセグメントを容易に組み立てることができる。これらのセグメントは容易に分解することができるため、保全を必要とするセグメントを投影光学系アセンブリ全体の分解を必要とすることなく取り外すことができ、保全の容易性が改善される。
【００２８】
本発明の他の態様によれば、相互接続可能な複数のセグメントを提供するステップと、個々のセグメントの上に、互いに間隔を隔てた関係で配置された複数の光エレメントを移動可能に取り付け、かつ、移動可能に取り付けられた前記複数の前記光エレメントのうちの１つの位置及び／又は配向をセンスするべく、少なくとも１つのセンシング・エレメントを固定して取り付けるステップと、内部に前記光セグメント化可能エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する単一支持フレームの少なくとも一部を形成するべく、前記セグメントを相互接続するステップとを含む、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法が提供される。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、互いに間隔を隔てた関係で配置された複数の光エレメントのための基準フレーム及び取付けフレームとして機能する１つのセグメント、及び前記複数の光エレメントのうちの１つに結合された、前記移動可能光エレメントの位置及び／又は配向を正確に測定するためのセンサ・ユニットを備えた単一支持フレームを提供するステップと、前記フレームの上に、前記複数の光エレメントを移動可能に取り付け、かつ、前記センサ・ユニットを固定して取り付けるステップと、を含む、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法が提供される。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、基板を提供するステップと、照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用するステップと、パターン化された放射ビームを、請求項１から９までのいずれかに定義されている投影光学系アセンブリを使用して基板の目標部分に投射するステップと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【００３１】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィック装置の使用が参照されているが、本明細書において説明するリソグラフィック装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすべきであることは、当分野の技術者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、例えばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ、露光済みレジストを現像するツール）或いは度量衡学若しくは検査工具中で、露光前若しくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、例えば多層ＩＣを生成するべく複数回に渡って処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００３２】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍの波長を有する放射）、極紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００３３】
本明細書に使用されている「パターン化手段」という用語は、投影ビームの断面をパターン化し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができる手段を意味するものとして広義に解釈されたい。投影ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに厳密に対応させる必要はないことに留意されたい。投影ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成される、例えば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００３４】
パターン化手段は、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン化手段の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射線が異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができるため、この方法によって反射ビームがパターン化される。パターン化手段の各実施例の支持構造には、例えば、必要に応じて固定若しくは移動可能にすることができ、かつ、例えば投影システムに対してパターン化手段を所望の位置に確実に配置することができるフレーム若しくはテーブルが使用されている。本明細書における「レチクル」或いは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化手段」という用語の同義語と見なすことができる。
【００３５】
本明細書で使用されている「投影システム」という用語には、例えば使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々な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「レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００３６】
また、照明系にも、投影放射ビームを導き、整形し若しくは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント及びカタディオプトリック光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントが包含されており、以下、このようなコンポーネントを集合的若しくは個々に「レンズ」と呼ぶ。
【００３７】
リソグラフィック装置は、場合によっては２つの基板テーブル（二重ステージ）若しくはそれ以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００３８】
また、リソグラフィック装置は、場合によっては、比較的屈折率の大きい液体中、例えば水中に基板が液浸され、それにより投影システムの最終エレメントと基板の間の空間が充填されるタイプの装置である。リソグラフィック装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの第１のエレメントの間に液浸液を適用することも可能である。液浸技法は、当分野では、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィック装置を示す図である。
【図２ａ】本発明の一実施例による投影光学系アセンブリを示す図である。
【図２ｂ】本発明の他の実施例による投影光学系アセンブリを示す図である。
【図３】図２ａ又は２ｂに示す投影光学系アセンブリの線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
【図４】投影光学系アセンブリの支持フレームの詳細を示す図である。
【図５】投影光学系アセンブリをさらに詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。
【００４１】
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィック装置を略図で示したものである。この装置は、投影放射（例えばＵＶ放射若しくはＥＵＶ放射）ビーム（ＰＢ）を提供するための照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターン化手段（例えばマスク）ＭＡを支持するための、パターン化手段をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１の支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するための、基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、パターン化手段ＭＡによって投影ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイからなる）に結像させるための投影システム（例えば反射投影レンズ）ＰＬと、を備えている。
【００４２】
図に示すように、このリソグラフィック装置は、（例えば上で参照したタイプの反射型マスク若しくはプログラム可能ミラー・アレイを使用した）反射型装置である。別法としては、このリソグラフィック装置は、（例えば透過型マスクを使用した）透過型装置であっても良い。
【００４３】
イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源が例えばプラズマ放電源である場合、放射源及びリソグラフィック装置は、個別の構成要素にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィック装置の一部を形成しているとは見なされず、通常、放射ビームは、例えば適切な集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタからなる放射コレクタを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外の例えば放射源が水銀灯などの場合、放射源は、リソグラフィック装置の一構成要素である。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、放射システムと呼ぶことができる。
【００４４】
イルミネータＩＬは、ビームの角強度分布を調整するための調整手段を備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。イルミネータは、投影ビームＰＢと呼んでいる、所望する一様な強度分布をその断面に有する調整済み放射ビームを提供している。
【００４５】
マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに投影ビームＰＢが入射する。マスクＭＡで反射した投影ビームＰＢは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め手段ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば干渉デバイス）を使用して正確に移動させることができ、それにより例えば異なる目標部分ＣをビームＰＢの光路内に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭ及び位置センサＩＦ１を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、若しくは走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの光路に対して正確に位置決めすることができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め手段ＰＭ及びＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されている。しかし、ステッパ（スキャナではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。
【００４６】
図に示す装置は、以下に示す好ましいモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回の照射（すなわち単一静止露光）で投影される。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モードでは、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（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の速度及び方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の）が左右される。
３．他のモードでは、プログラム可能パターン化手段を保持するべくマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動若しくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化手段が更新される。この動作モードは、上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン化手段を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００４７】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００４８】
図１に示す実施例のリソグラフィック装置は、真空ポンプＶＰによって排気される真空チャンバＶＣを備えている。ビームＰＢはマスクＭＡに衝突し、続いて真空チャンバＶＣ内の基板Ｗの目標領域に結像する。
【００４９】
いわゆる「度量衡学フレーム」ＭＦは、主装置フレームから機械的に分離された分離基準フレームを提供している。度量衡学フレームは、例えば、弾性定数の小さい弾性支持を提供するエアマウント（図示せず）によって支持された重量テーブルとして実現することができる。度量衡学フレームＭＦは、干渉計ＩＦ及び他の位置センサなどの敏感なコンポーネントを支持し、かつ、それらを振動から分離している。投影光学系アセンブリＰＬは、弾性エレメント１２及びサポート１１を介して度量衡学フレームＭＦ上に支持されている。
【００５０】
図２ａは、投影光学系アセンブリＰＬの一実施例を示したものである。詳細には、図２ａは、複数のセグメント２１、２２及び２３を備えた支持フレーム２０を備えた投影光学系アセンブリＰＬを示したものである。図２ｂは、本発明による他の実施例、詳細には、単一支持フレーム２００を備えた投影光学系アセンブリＰＬを示したものである。図２ａ及び２ｂに示す２つの実施例の相違は、この単一支持フレーム２００のみであるため、以下、図２ａに関して説明し、特に指摘がない場合、以下の説明は、図２ｂにも等しく適用されるものとする。投影光学系アセンブリＰＬは、光学アクティブ・ミラーＭ１〜Ｍ６などの光反射器であることが好ましい多数の光エレメント及び支持フレーム２０を備えている。ミラーＭ１〜Ｍ６は、マスクＭＡを基板Ｗ上に画像化するように配列されている。ミラー及び支持フレーム２０は、Ｚｅｒｏｄｕｒ若しくはＵＬＥ（超低膨張）ガラス（Ｚｅｒｏｄｕｒ及びＵＬＥは商標である）などの膨張係数の小さいガラスでできていることが好ましい。図１から分かるように、ミラーＭ１〜Ｍ６及び支持フレーム２０は、度量衡学フレームＭＦ上にサポートを有している。支持フレーム２０は、度量衡学フレームＭＦの振動から支持フレーム２０を分離している弾性エレメント１２を介して支持されている。分かりやすくするために、図１には弾性エレメント１２が１つしか示されていないが、多数のこのようなエレメントを並行に介して支持フレーム２０を同時に支持することができることは理解されよう。
【００５１】
図２ａに示す実施例では、支持フレームは、３つのセグメント２１、２２及び２３を備えている。セグメントの各々は２つのミラーを備えている。通常、ミラーＭ６は、セグメント２３から懸垂されている。ミラーＭ５以外のすべてのミラーは、ローレンツ・アクチュエータを使用して能動的に配置されている。ミラーＭ５は、能動的に配置してはならないため、ミラーＭ５は、センサ及びアクチュエータを備えていない。ミラーＭ５はセグメント２３から懸垂され、また、ミラーＭ５は支持フレーム２０に固定されている。ミラーＭ５を周囲の支持フレーム２０から減結合し、かつ、ミラーＭ５を剛直に懸垂させるための構造エレメント（図示せず）が提供されている。上で言及したように、代替実施例ではミラーＭ５は固定されず、ミラーＭ１〜Ｍ４及びＭ６と同じ方法で取り付けられている。
【００５２】
代替実施例では、個々の投影光学系アセンブリ及び設計者の選択に応じて任意の数のセグメントを提供することができる。セグメントは、任意の数のミラーを備えるべく構築し、或いは一切のミラーを備えない構造にすることができる。投影光学系アセンブリにおけるミラーの総数は、投影光学系アセンブリの個々のアプリケーションに応じて様々である。
【００５３】
複数のセグメントを備えた実施例の場合、スタック配列でセグメントを配置することができる。一実施例では、セグメントを互いに単純に積み重ねることによって投影光学系アセンブリが形成されている。例えばセグメントを互いに横に並べて配置した他の代替実施例、或いは組合せ配置の他の代替実施例、つまり、例えば投影光学系アセンブリのいくつかのセグメントを互いに積み重ね、かつ、残りのセグメントを横に並べて配置した代替実施例が意図されている。隣接するセグメントと相互接続するべく個々のセグメントを適合させることができるため、本発明は、この点に関して何ら制限されない。一代替実施例では、図２ｂに示すように、投影光学系アセンブリＰＬは、「セグメント」を１つだけ備えることができる。このような実施例の場合、そのセグメントと他のセグメントを相互接続する必要はないが、必要に応じて相互接続エレメントを提供し、そのセグメントと他のセグメントを接続することができる。図２ａに示すセグメントの各々、或いは図２ｂに示す単一支持フレームは、基準フレームを提供する機能と取付けフレームを提供する機能を結合したものである。この機能の結合は、すべてのセグメント或いは単一支持構造２００が互いに支持フレーム２０によって参照されるため、個々のセグメントを個別の基準フレーム中に取り付ける必要がないことを意味している。
【００５４】
好ましい実施例では、フレーム構造のモノリシック部品として形成することができる、わずかに高くなった領域によってインターフェース領域が形成されている。この特定の実施例の場合、インサートを省略することができる。以下でより詳細に考察するように、フレーム構造がＺｅｒｏｄｕｒではなく、Ｚｅｒｏｄｕｒより壊れにくく、かつ、頑丈な他の代替材料で形成された代替実施例には、この実施例が好ましい。特に壊れやすい品質を有するＺｅｒｏｄｕｒなどの材料を使用する場合、個別のインサートを提供することが有利である。
【００５５】
熱或いは緩和の影響によるインターフェース力の変化に起因するフレームのひずみをさらに小さくするために、このようなインサート材料特性の観点からすると不要ではあるが、任意選択で追加インターフェース・エレメントを提供し、これらの影響を小さくすることができる。追加インサートを任意選択で備えている場合、インターフェースは、応力を吸収し、かつ、実際の支持フレームから離れた位置に応力を維持するように設計される。
【００５６】
したがって、一般的に言えば、インターフェース・インサートは、材料及び設計に応じて、単なる実施例に過ぎないが、接着或いはボルト締め等によってフレームの残りの部分に接続された、材料の異なる個別部品、接着、ボルト締め、溶接等によって結合された、同じ材料の個別部品、切断、鋸引き、せん孔等によって周囲から巧みに分離された、フレーム構造の統合部品にすることができる。また、このようなインサートを任意選択で提供し、例えば、非脆性材料のインターフェース、表面応力に耐えることができるインターフェース表面、締付け力に対する反力に耐え、かつ、導くことができる構造、締付けによって誘導される応力を支持フレームから離れた位置に維持する構造を提供する機能のみを実行することができる。
【００５７】
上で説明した実施例では、支持フレーム２０、２００はＺｅｒｏｄｕｒからなっているが、本発明は、それには何ら制限されない。本発明は、静的に決定された方法で取り付けられた多数の個別ミラー・モジュールを備えた個別の基準フレームに代わって、セグメント化された、或いはセグメント化されていない１つの支持フレームの提供に関している。上で考察したように、本発明により、単純性及び安定性が向上する、部品がはるかに少なくなる、インターフェースが少なくなる、公差が緩くなる、動的挙動が改善される、製造性が改善される、試験容易性が改善される、などの利点が提供される。これらの利点は、他の超低膨張（ＵＬＥ）材料、Ｉｎｖａｒ、アルミニウムなどの金属材料、或いは他のセラミック材料からなる支持フレームを使用して達成することができる。
【００５８】
セグメントは、両端にねじが切られた金属ロッドであることが好ましいロッド３２を備えた締付けデバイス２７（図２ａ参照）によって互いに取り付けることができる。両端にねじが切られた金属ロッドの両端は、支持フレーム２０中にドリルで穿たれた孔を貫通して展開し、その一端又は両端は、ロッドに力を付与するデバイスに取り付けられている。この力は、通常、１３０００ニュートン近辺の力であり、常にロッドに印加されている。分かりやすくするために、図２ａには締付けデバイス２７が１つしか示されていないが、セグメントは、三カ所若しくは四カ所の比較的広い面積で締め付けられることが好ましい。必要に応じて追加固定エレメント（図示せず）を提供することができる。
【００５９】
支持フレーム２０、２００は、Ｚｅｒｏｄｕｒブロック、チューブ、プレート、及び目的に合致する場合或いは上で考察した他の材料の他の構造物を使用して、十分な剛性が達成されるように構築されている。動的要求事項に応じて、追加エレメント、例えばＺｅｒｏｄｕｒブロック・コンポーネントをさらに提供し、支持フレームの剛性を増す必要がある。投影光学系アセンブリに対するあらゆる振動或いは衝撃による影響を小さくするためには、支持フレーム２０、２００が、ねじり剛性及び曲げ剛性の点で十分な剛性を有していなければならないことは理解されよう。支持フレームを構築しているブロック及び板ガラス構造は、互いに再び分離することがないよう、一旦接続されているが、必要に応じて分解することができる。支持フレームのコンポーネントは、例えば接着によって互いに堅固に接続されている。インターフェース表面の形成など、支持フレームのより細かい細部は、例えば支持フレーム中への研削によって、或いは支持フレーム中の所定の位置に取付けブロックを提供することによって機械加工されている。また、締付けデバイス２７を提供するべく、支持フレーム２０中に孔がせん孔されている。
【００６０】
場合によってはミラーＭ５を除くミラーＭ１〜Ｍ６の各々は、対応するミラーの位置を検出するセンサ・ユニット２５及びセンサ・ユニットに応答してミラーを所定の位置に移動させるアクチュエータ２６を備えている。通常、すべてのアクチュエータを制御するべく、すべてのセンサからのセンサ情報が結合され、それにより自由度６のミラーが制御される。したがって一般的には１つのセンサが１つのアクチュエータに独自に結合されているわけではない。自由度６のミラーを移動させることができることが必要であるため、センサ・ユニット及びアクチュエータは、従来の投影光学系アセンブリに使用されているセンサ・ユニット及びアクチュエータと同じタイプである。ミラーＭ５は静止状態で保持されているが、場合によってはそのミラーＭ５を除くミラーＭ１〜Ｍ６の各々は、例えば、反応質量及び磁気重力補償器を備えたローレンツ・アクチュエータ・ユニットを備えている。詳細には３つのアクチュエータ・ユニット２６が提供されており、その各々が、互いに直角をなす２つのアクチュエータを備えている。これらのユニットは、その一方の端部がミラー自体に取り付けられ、従来の投影光学系アセンブリと接触しているもう一方の端部は、インターフェース表面上の支持フレーム中に直接取り付けられている。同様に、ミラーの各々は、極端に優れた精度を有する３つのセンサ・ユニット２５を備えている。センサ・ユニット２５の各々は、２つの次元を測定することができ、したがって、すべての自由度６を測定するべく３つのセンサ・ユニット２５が提供されている。センサ・ユニット２５は、支持フレーム２０中に提供されているインターフェース表面上に直接受け入れられている。センサ・ユニット２５の各々は、基準表面２４に対して、第２のミラーに対する１つのミラーの位置決めが基準表面２４に対して達成される関係で配置されている。特定の実施例では、基準表面２４は、支持フレーム中若しくは支持フレーム上に配置されている。詳細には、セグメントは、互いにインターフェース・ゾーン３４でインターフェースするように適合され、基準表面は、前記インターフェース・ゾーン３４の少なくとも一部からなり、また、複数のセグメントのうちの少なくとも１つは、センサ・ユニット２５を受け入れるためのインターフェース表面２４を備えており、対応するミラーに適応するように適合されている。
【００６１】
図３は、図２ａ又は２ｂに示す投影光学系アセンブリの線Ｉ−Ｉに沿った断面を示したものである。図３に示す実施例では、垂直方向のインターフェース・ゾーンが示されているが、インターフェース・ゾーンの角度は、本発明には何ら重要ではないため、本発明はそれには何ら制限されない。実際、インターフェース・ゾーンは、水平或いは他の任意の角度にすることができる。この実施例ではミラーＭ６は六角形である。センサ・ユニット２５及びアクチュエータ２６は、ミラーＭ６の辺に交互に配置されている。支持フレーム２０は、それぞれセンサ・ユニット２５及びアクチュエータ２６を受け入れるためのインターフェース表面３０、３１を備えている。上で言及したように、センサ・ユニット２５の各々は、２つのセンサ・エレメントを備えている。また、センサ・ユニット２５は、必要に応じて、センサ・エレメントの所定の位置に配置するようになされた、既知の寸法を有するスペーサを備えることができる。インターフェース表面３０、３１は、支持フレーム２０上若しくは支持フレーム中に形成されている。この実施例の場合、図に示す支持フレーム材のブロックは、支持フレーム空胴２８中に展開するようになされている。また、図には、支持フレーム２０を貫通して図の平面中に展開しているロッド３２が示されており、また、基準表面２４は、図３の平面外に円で仮想的に示されている。基準表面の寸法は何ら制限されないこと、及び個々のアプリケーションに応じて様々であることは理解されよう。例えば、基準表面は、チューブすなわち中空ビームで構築することができる。中空ビームの断面は正方形にすることができるが、その構造或いは形状には何ら制限はない。
【００６２】
図４は、投影光学系アセンブリの支持フレームを詳細に示したものである。支持フレーム２０は、正方形の断面を有する中空ビーム４８などのチューブで構築されたフレームを備えている。この場合も、基準表面２４は、円２４によって仮想的に示されている。ブロック４２、４４及び４６がビーム２０の上に設けられており、それらの上部外装表面は、それぞれセンサ・ユニット、アクチュエータ及びミラーのためのインターフェース表面３０、４０、５０として機能している。ブロックの形状は何ら重要ではないこと、及び個々の投影光学系アセンブリの特定の幾何学に応じて様々であることは理解されよう。ブロック４２、４４、４６は、センサ、アクチュエータ及びミラーがインターフェースするエレメントを略図で示したものである。実際のインターフェースは、水平、垂直或いは他の任意の角度で配向することができる。また、上部表面がインターフェース表面を提供することは何ら重要ではない。図には示されていないが、他の実施例では、インターフェース表面は、支持フレーム２０中に形成された凹所の中に形成することができ、或いは凹所と突出構造の組合せであっても良い。詳細には、支持フレーム・セグメントは、任意の形状若しくは任意の形態にすることができる。支持フレームは、必ずしも何らかの特定の断面を有するチューブで構成する必要はない。部品は固体材料で形成することができ、また、Ｉ字形、Ｔ字形或いはＵ字形のビームであっても良い。本発明は、支持フレームが十分な剛性を有し、アクセスを提供し、かつ、すべての部品、インターフェース及び必要な測定のための表面を提供することを条件として、特定の部品の形態に関して何ら制限されない。特定の実施例では、例えば、ミラー、センサ、アクチュエータ、ケーブル及び必要な他の任意のユニットの受入れを可能にする凹所が生成される固体材料で形成することができる。また、ブロック４６は何ら重要ではない。ブロック４６によって提供される機能は、ミラーのためのサポートを提供することである。詳細には、ブロック４６は、ミラーのためのソフト・サポート、いわゆる重力補償器を提供している。この重力補償器は、可能な限り剛性が小さく、かつ、ミラーの重量を支えることができるユニットである。重力補償器は、２つの実施例のうちの一方に提供することができる。第１の実施例には、とりわけスプリング、磁気アセンブリ若しくは空気アセンブリを備えることができるブロック４６によって個別の重力補償器が提供されている。この実施例の場合、ブロック４６が必要である。この実施例では、ミラーと支持フレーム２０の間に重力補償器を提供することができる。別法としては、内部重力補償器が提供され、アクチュエータの各々が、独自の重力補償器、例えばスプリング、追加磁石若しくは空気アセンブリを備えており、或いはそのコイルを通して所定の特定の電流を提供することによって独自の重力補償器を備えている。この代替実施例の場合、ブロック４６は不要である。
【００６３】
図５は、投影光学系アセンブリをさらに詳細に示したものである。詳細には、２つのセグメント間のインターフェースに沿った断面を示したものである。膨張係数の小さいＩｎｖａｒ（Ｉｎｖａｒは商標である）などの材料でできていることが好ましいインサート５１が提供されている。インサート５１は、隣接するセグメント２１と２２の間に提供されている。Ｉｎｖａｒの膨張係数は小さいが、支持フレームの材料の１つであるＺｅｒｏｄｕｒなどの材料の膨張係数ほどには小さくないため、Ｉｎｖａｒの熱膨張によってシステムに常に導入されるあらゆる可能誤差を最小化するためには、インサート５１の寸法は可能な限り小さい寸法を維持することが望ましい。熱安定性に関して、リソグラフィック装置の典型的な走査には約５分を要するため、したがって５分程度の期間の間、投影光学系アセンブリＰＬの動的安定性及び熱安定性が維持されることが望ましい。２つのセグメント２１、２２を結合するべく２つのインサート５１が提供されている。第１のインサート５１が第１のセグメント２１とインターフェースし、第２のインサート５１が第２のセグメント２２とインターフェースしている。組立て済みの構造では、インサート５１は、使用中にインターフェース・ゾーンを形成するべく、セグメント間に配置するように適合されており、したがって組立て状態ではインサート５１は互いに接触し、接触しているインサートによって画定される表面の少なくとも一部が基準表面を形成している。インサート５１を接着剤５２で接着し、統合フレームを形成することができる。インサートの形状及び形態は、２つのセグメントの間のインターフェース領域のセグメントの特定の形状及び形態によって様々である。図に示す実施例の場合、インサートは、中空円錐形状のエレメントであり、円錐の広い方の底辺は囲われており、円錐の頂部には、やはり、ねじ付き金属ロッド３２（図２ａ参照）による締付け力の提供を可能にする孔が穿たれている。円錐は、インサート５１と支持フレーム２０の間に、できるだけ多くの表面積接触を得るべく三角形の垂直断面形状を有している。インターフェース平面の数であるセグメント中のインサートの数は、例えば３個若しくは４個にすることができる。三角形構造の場合、上記の観点から、図３に示すように３個のインサートが提供される。長方形構造の場合、上記の観点から４個のインサートが提供される。インサート５１は、さらに、例えば力Ｆの締付け力がインサートに印加されると、この力Ｆを支持フレーム２０中に伝達するのではなく、インサートを介して伝達するように適合されている。これは、支持フレーム材が、長期間に渡るフレームの安定性に影響を及ぼす可能性があり、最悪の場合、フレームが破壊する原因にもなる、例えばクリープ、リレーション若しくはクラックの形成に起因する過度の応力を全く受けない利点を提供している。インサートの好ましい材料の１つであるＩｎｖａｒの特性は、Ｚｅｒｏｄｕｒ或いは他のガラス材よりも最適に応力に耐える特性を有している。
【００６４】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。以上の説明は、本発明を何ら制限するものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１１  サポート
１２  弾性エレメント
２０、２００  支持フレーム（ビーム）
２１、２２、２３  セグメント
２４  基準表面
２５  センサ・ユニット
２６  アクチュエータ
２７  締付けデバイス
２８  支持フレーム空胴
３０、３１、４０、５０  インターフェース表面
３２  ロッド
３４  インターフェース・ゾーン
４２、４４、４６  ブロック
４８  中空ビーム
５１  インサート
５２  接着剤
Ｃ  目標部分
Ｆ  力
ＩＦ  干渉計
ＩＦ１、ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合せマーク
Ｍ１〜Ｍ６  光学アクティブ・ミラー
ＭＡ  パターン化手段
ＭＦ  度量衡学フレーム
ＭＴ  第１の支持構造
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合せマーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム（投影光学系アセンブリ）
ＰＭ  第１の位置決め手段
ＰＷ  第２の位置決め手段
ＳＯ  放射源
ＶＣ  真空チャンバ
ＶＰ  真空ポンプ
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2010004086.tif 000003
【図２ａ】
2010004086.tif 000004
【図２ｂ】
2010004086.tif 000005
【図３】
2010004086.tif 000006
【図４】
2010004086.tif 000007
【図５】
2010004086.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月7日(2009.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影放射ビームを提供するための照明システムと、
投影放射ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、前記アセンブリが、複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリとを備えたリソグラフィック装置であって、前記支持フレームが、相互接続された少なくとも２つのセグメントのアセンブリを備え、前記セグメントの各々が、前記複数の光学エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、前記複数のセンサ・ユニットのうちの少なくとも１つを固定して取り付け、相互接続された前記少なくとも２つのセグメントが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能することを特徴とするリソグラフィック装置。
【請求項２】
前記センサ・ユニットは、前記セグメントの中又は上の所定の位置に直接取り付けられる、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項３】
前記センサ・ユニットは、前記セグメントの中又は上に位置する基準表面に対するそれぞれの光学エレメントの位置及び／又は配向を感知し、前記セグメントは、前記セグメントの中に形成された、前記センサ・ユニットを受け入れるためのインターフェース表面を備え、前記インターフェース表面は、前記基準表面に対して予め決定された所定の位置に配置される、請求項２に記載のリソグラフィック装置。
【請求項４】
前記複数のセグメントは、互いにスタック配列で相互接続するようになっている、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項５】
前記支持フレームは、３つのセグメントを備え、前記複数の光学エレメントのうちの２つは、前記セグメントのうちの少なくとも２つのセグメントの各々中に取り付けられる、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項６】
前記支持フレームは、複数のインサートを備え、前記インサートは、使用中にインターフェース・ゾーンを形成するべく前記セグメント間に配置されるようになっており、組立て状態では、前記インサートが互いに接触し、前記接触しているインサートによって画定される表面の少なくとも一部が基準表面を形成する、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項７】
前記セグメントは、前記複数の光学エレメントのうちの１つに結合されたアクチュエータを固定して支持し、前記アクチュエータは、前記複数のセンサ・ユニットのうちの一つに応答して前記光学エレメントを所定の位置に移動させる、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項８】
前記セグメントは、実質的に水平面内で互いにインターフェースする、請求項１に記載のリソグラフィック装置。
【請求項９】
投影放射ビームを提供するための照明システムと、
投影ビームの断面をパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影光学系アセンブリであって、複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置された投影光学系アセンブリとを備えたリソグラフィック装置であって、前記光学エレメントが、前記支持フレーム上に移動可能に取り付けられ、かつ、前記センサ・ユニットが、前記支持フレーム上に固定して取り付けられ、前記支持フレームが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する１つのセグメントを備えることを特徴とするリソグラフィック装置。
【請求項１０】
前記センサ・ユニットは、前記セグメントの中又は上の所定の位置に直接取り付けられる、請求項９に記載のリソグラフィック装置。
【請求項１１】
前記セグメントは、前記複数の光学エレメントのうちの１つに結合されたアクチュエータを固定して支持し、前記アクチュエータは、前記複数のセンサ・ユニットのうちの一つに応答して前記光学エレメントを所定の位置に移動させる、請求項９に記載のリソグラフィック装置。
【請求項１２】
それぞれの光学エレメントが互いに間隔を隔てた関係で配置されるように複数の光学エレメントを複数の相互接続可能なセグメントの上に移動可能に取り付けるステップと、
前記複数の光学エレメントのうちの一つの位置及び／又は配向を感知するために少なくとも一つのセンサ・ユニットを前記複数のセグメントのうちの少なくとも一つに固定して取り付けるステップと、
内部に前記光学エレメントが間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する単一セグメント化可能支持フレームの少なくとも一部を形成するべく、前記セグメントを相互接続するステップと、
を備える、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法。
【請求項１３】
基準フレーム及び取付けフレームとして機能する一つのセグメントを備える単一支持フレームに、複数の光学エレメントを互いに間隔を隔てた関係で移動可能に取り付けるステップと、
前記複数の光学エレメントのうちの一つに関連するセンサ・ユニットであって、前記光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するセンサ・ユニットを前記支持フレームに固定して取り付けるステップと、
を備える、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリを組み立てる方法。
【請求項１４】
パターン化手段により投影放射ビームをパターン化するステップと、
パターン化された投影放射ビームを投影光学系アセンブリにより基板の目標部分に投影するステップであって、前記投影光学系アセンブリが複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置され、前記支持フレームが、相互接続された少なくとも２つのセグメントのアセンブリを備え、前記セグメントの各々が、前記複数の光学エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、前記複数のセンサ・ユニットのうちの少なくとも１つを固定して取り付け、相互接続された前記セグメントが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する、ステップと、
を備えるデバイス製造方法。
【請求項１５】
パターン化手段により投影放射ビームをパターン化するステップと、
パターン化された投影放射ビームを投影光学系アセンブリにより基板の目標部分に投影するステップであって、前記投影光学系アセンブリが複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、単一支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置され、前記光学エレメントが前記支持フレームに移動可能に取り付けられ、かつ、前記センサ・ユニットが前記支持フレームに固定して取り付けられ、前記支持フレームは、内部に前記光学エレメントが間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する一つのセグメントを備える、ステップと、
を備えるデバイス製造方法。
【請求項１６】
複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置され、前記支持フレームが、相互接続された少なくとも２つのセグメントのアセンブリを備え、前記セグメントの各々が、前記複数の光学エレメントのうちの少なくとも１つを移動可能に取り付け、かつ、前記複数のセンサ・ユニットのうちの少なくとも１つを固定して取り付け、相互接続された少なくとも二つの前記セグメントが、内部に前記光学エレメントが前記間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリ。
【請求項１７】
複数の可動光学エレメント及び対応する光学エレメントの位置及び／又は配向を感知するための複数のセンサ・ユニットを備え、前記可動光学エレメントが、単一支持フレーム上に間隔を隔てた関係で配置され、前記光学エレメントが前記支持フレームに移動可能に取り付けられ、かつ、前記センサ・ユニットが前記支持フレームに固定して取り付けられ、前記支持フレームは、内部に前記光学エレメントが間隔を隔てた関係で取り付けられる基準フレーム及び取付けフレームとして機能する一つのセグメントを備える、リソグラフィック装置のための投影光学系アセンブリ。