(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポーネントと、
前記コンポーネントに動作可能に結合される位置決めシステムであって、第１の軸に沿って前記コンポーネントを移動させ、第２の軸に沿って前記コンポーネントの位置を測定する位置決めシステムと、
を備え、
前記位置決めシステムは、前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、前記コンポーネントの移動を制御し、
前記位置決めシステムは、
前記第１の軸に沿って前記コンポーネントを移動させるように第１の力を加える第１の位置決めモジュールと、
前記第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させるように第２の力を加える第２の位置決めモジュールあって、サーボ機構帯域幅を有する第２の位置決めモジュールと、を備え、
前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記影響は、前記第２の位置決めモジュールの前記サーボ機構帯域幅より上である、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記位置決めシステムは、前記第１の力に基づいて、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記影響を予測するモデリングユニットをさらに備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記第２の位置決めモジュールは、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記予測された影響に基づいて、前記第２の力の大きさ及び方向を調節する、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記位置決めシステムは、さらに、第３の軸に沿って前記コンポーネントの位置を測定し、
前記位置決めシステムは、さらに、前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第３の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、前記コンポーネントの移動を制御する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記位置決めシステムは、さらに、前記第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させ、前記第１の軸に沿って前記コンポーネントの位置を測定し、
前記位置決めシステムは、さらに、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、前記コンポーネントの移動を制御する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記第１の軸は、前記第２の軸に直交し、前記位置決めシステムは、前記第１の軸に沿って前記コンポーネントを並進させる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
第１の軸に沿ってリソグラフィ装置のコンポーネントを移動させることと、
第２の軸に沿って前記コンポーネントの位置を測定することと、
前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第２の軸の沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、位置決めモジュールを用いて前記第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させることと、を含み、
前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記影響は、前記位置決めモジュールのサーボ機構帯域幅より上である、方法。
【請求項８】
前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第２の軸の沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の前記影響を補償することは、前記第１の軸に沿って前記コンポーネントを移動させるように前記コンポーネントに加えられる第１の力に基づいて、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記影響を予測することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の前記影響を補償するように、前記第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させることは、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置への固有モード結合の前記予測された影響に基づいて前記コンポーネントに第２の力を加えることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
第３の方向における前記コンポーネントの位置を測定することと、
前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第３の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、前記第３の軸に沿って前記コンポーネントを移動させることと、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させることと、
前記第１の軸に沿って前記コンポーネントの位置を測定することと、
前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの前記測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、前記第１の軸に沿って前記コンポーネントを移動させることと、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の軸は、前記第２の軸に直交し、前記第１の軸に沿って前記リソグラフィ装置の前記コンポーネントを移動させることは、前記コンポーネントを並進させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
第１の軸に沿ってリソグラフィ装置のコンポーネントを移動させるために、第１の補償済みサーボ機構誤差信号に応答して、第１の制御力を生成する、前記第１の軸に関連付けられた第１のサーボ機構コントローラであって、サーボ機構帯域幅を有する第１のサーボ機構コントローラと、
第２の軸に沿って前記コンポーネントを移動させるために、第２の補償済みサーボ機構誤差信号に応答して、第２の制御力を生成する、前記第２の軸に関連付けられた第２のサーボ機構コントローラと、
前記第１及び第２のサーボ機構コントローラに動作可能に結合された結合補償器であって、前記第１及び第２の軸間の機械的結合を示す補償モデルを有し、結合信号を生成するように前記補償モデルと併せて前記第２の制御力を用いる結合補償器と、
前記結合信号を受信し、前記第１の補償済みサーボ機構誤差信号を生成するように、前記結合信号を第１のサーボ機構誤差信号と合計する加算器と、を備え、
前記第１及び第２の軸間の機械的結合によって引き起こされた前記第１の軸上に結果として生じる動作は、前記第１のサーボ機構コントローラの前記サーボ機構帯域幅より上である、多自由度制御システム。
【請求項１４】
前記結合補償器は、前記第２の軸に沿った前記コンポーネントの前記移動と前記第１の軸に沿った前記コンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償する、請求項１３に記載の多自由度制御システム。
【請求項１５】
前記結合補償器は、前記第１のサーボ機構コントローラに誤差を無視させ且つ該誤差を増幅させないことによって、結合動作の結果を前記第１のサーボ機構コントローラから隠す、請求項１３に記載の多自由度制御システム。
【請求項１６】
前記補償モデルは、補償されることが望まれる１つ以上の固有モードを記述するモデル構造を含む、請求項１３に記載の多自由度制御システム。
【請求項１７】
当該制御システムは、前記第１の補償済みサーボ機構誤差信号を、前記第１のサーボ機構誤差信号と前記結合信号の前記合計として提供することによって、関心点における真のサーボ機構誤差を提供する、請求項１３に記載の多自由度制御システム。
【請求項１８】
当該制御システムは、前記第１の軸を前記第２の軸から動的に切り離し、前記コンポーネントは、前記リソグラフィ装置のステージである、請求項１３に記載の多自由度制御システム。
【請求項１９】
前記ステージは、レチクルステージ又はウェーハステージであり、
当該制御システムは、前記第１及び第２のサーボ機構コントローラに動作可能に結合される第２の結合補償器をさらに備え、
前記第２の結合補償器は、前記第１の軸に沿った前記ステージの移動と前記第２の軸の沿った前記ステージの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償する、請求項１８に記載の多自由度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明の実施形態は、固有モード結合を補償するリソグラフィ装置に関し、また、固有モード結合を補償する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[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、マスク又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１つ以上のダイの一部を含む）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。従来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、及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、この方向に平行又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】
[0003]  リソグラフィ装置を用いたＩＣ及び他のデバイスの製造には、通常、非常に高度な位置精度を必要とする極めて微細なサブミクロンパターンの複写が関与する。したがって、例えば基板ハンドリングコンポーネント及びパターニングデバイスハンドリングコンポーネントである、リソグラフィ装置の可動コンポーネントを正確に位置決めすることが望ましい。このような位置決めを達成するために、リソグラフィ装置は、一般的に、コンポーネントを移動させる１つ以上の位置決めモジュールと、コンポーネントの位置を測定する１つ以上の位置センサとを有する多自由度位置決めシステムを使用する。一般的に、センサは、コンポーネントの剛体運動と非剛体運動とを区別することができない。したがって、位置決めシステムは、センサ位置において、コンポーネントの動作を、当該コンポーネントの他の部分が動いていないのにも関わらず、検出する。例えば、センサは、センサ位置において、パターニングデバイスサポート構造の動作を、パターニングデバイスサポート構造に結合されているパターニングデバイスは動いていないにも関わらず、検出できる。この場合、リソグラフィ装置は、パターニングデバイス自体の運動ではなく、検出された動作に基づいてパターニングデバイスサポート構造の運動制御を調節し、これにより、パターニングデバイスの実際動作及び位置決め誤差をもたらす。
【０００４】
[0004]  非剛体運動源の１つは、固有モード振動である。多自由度位置決めシステムでは、１つの軸方向に沿った（力又は位置入力といった）入力は、固有モードの形状に応じて１つ以上の他の軸方向に沿った非剛体固有モード結合動作を引き起こす。この固有モード結合は、利得バランシング（gain balancing）及び利得スケジューリング（gain scheduling）といった既存の補償方法では補償されない。したがって、このような固有モード結合を補償できる改良型リソグラフィ装置及び制御方法が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、コンポーネントと、コンポーネントに動作可能に結合され且つ第１の軸に沿ってコンポーネントを移動させるように構成される位置決めシステムとを含みうる。位置決めシステムは、第２の軸に沿ってコンポーネントの位置を測定するようにさらに構成されうる。また、位置決めシステムは、第１の軸に沿ったコンポーネントの移動と第２の軸に沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、コンポーネントの移動を制御するように構成されうる。いくつかの実施形態では、コンポーネントは、レチクルステージ又はウェーはステージである。
【０００６】
[0006]  別の実施形態では、方法は、第１の軸に沿ってリソグラフィ装置のコンポーネントを移動させることと、第２の軸に沿ってコンポーネントの位置を測定することとを含む。かかる方法は、第１の軸に沿ったコンポーネントの移動と第２の軸の沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、第２の軸に沿ってコンポーネントを移動させることをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、コンポーネントは、レチクルステージ又はウェーはステージである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
[0007]  本明細書に組み込まれ且つ本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明を解説し、以下の記載とともに、本発明の原理をさらに説明し、且つ、当業者が本発明を作り、利用できるようにする。
【図１Ａ】[0008]  図１Ａは、本発明の一実施形態による反射型リソグラフィ装置を示す。
【図１Ｂ】[0008]  図１Ｂは、本発明の一実施形態による透過型リソグラフィ装置を示す。
【図２】[0009]  図２は、一実施形態によるフィードバック制御システムのブロック図を示す。
【図３】[0010]  図３は、別の実施形態によるフィードバック制御システムのブロック図を示す。
【図４】[0011]  図４は、さらに別の実施形態によるフィードバック制御システムのブロック図を示す。
【図５】[0012]  図５は、別の実施形態によるフィードバック制御システムのブロック図を示す。
【図６】[0013]  図６は、例示的な固有モードモデル記述の周波数応答を示す。
【０００８】
[0014]  本発明の特徴及び利点は、これらの図面と併せて以下に記載される詳細な説明からより明らかになるであろう。図面において、同じ参照記号は、全体を通じて対応する要素を特定する。図面において、同じ参照番号は、基本的に、同一の、機能的に同様な、及び／又は構造的に同様な要素を示す。ある要素が初めて登場する図面は、対応する参照番号における左端の数字によって示される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0015]  本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ実施形態を開示する。開示される実施形態は本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は開示される実施形態に限定されない。
【００１０】
[0016]  説明される実施形態、及び明細書中の「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、説明される実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含み得ることを示すが、必ずしもすべての実施形態がその特定の特徴、構造、又は特性を含んでいなくてもよい。また、かかる表現は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。また、特定の特徴、構造、又は特性がある実施形態に関連して説明される場合、かかる特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連においてもたらすことは、それが明示的に説明されているか否かにかかわらず、当業者の知識内のことであると理解される。
【００１１】
[0017]  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」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「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、且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、及び／又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及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。
【００１２】
[0018]  いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、ＥＵＶリソグラフィ用の極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームを発生するように構成されたＥＵＶ源を含みうる。一般に、ＥＵＶ源は、放射システム（下記参照）内に構成され、また、対応する照明システムが、ＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するように構成される。
【００１３】
[0019]  本明細書において記載される実施形態において、「レンズ」及び「レンズ要素」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことができる。
【００１４】
[0020]  さらに、本明細書において使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長λを有する）、極端紫外線（ＥＵＶ又は軟Ｘ線）（例えば、１３．５ｎｍといった５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）、又は５ｎｍ以下で機能する硬Ｘ線、ならびにイオンビームや電子ビームといった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。一般に、約７８０〜３０００ｎｍ（又はそれ以上）の波長を有する放射は、ＩＲ放射とみなされる。ＵＶは、約１００〜４００ｎｍの波長を有する放射を指す。リソグラフィでは、通常、水銀放電ランプによって生成可能な波長、すなわち、Ｇ線：４３６ｎｍ、Ｈ線：４０５ｎｍ、及び／又はＩ線：３６５ｎｍにも適用される。真空ＵＶ、すなわちＶＵＶ（すなわち、空気によって吸収されるＵＶ）は、約１００〜２００ｎｍの波長を有する放射を指す。深ＵＶ（ＤＵＶ）は、一般に、１２６ｎｍから４２８ｎｍの範囲内の波長を有する放射を指し、また、ある実施形態では、エキシマレーザが、リソグラフィ装置内で使用されるＥＵＶ放射を発生しうる。なお、例えば５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射とは、特定の波長帯域を有する放射であって、そのうちの一部が５〜２０ｎｍの範囲内である放射に関することを理解すべきである。
【００１５】
[0021]  このような実施形態をより詳細に説明する前に、本発明の実施形態が実施され得る例示的な環境を提示することが有益である。
【００１６】
[0022]  図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’を概略的に示す。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’のそれぞれは、放射ビームＢ（例えば、ＤＵＶ又は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、レチクル、又はダイナミックパターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、且つサポート構造ＭＴ及び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の位置決めシステムＰＭに接続されたサポート構造（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、且つ基板テーブルＷＴ及び基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２の位置決めシステム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とを含む。リソグラフィ装置１００及び１００’はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付け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）上に投影するように構成された投影システムＰＳを有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは反射型であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。
【００１７】
[0023]  照明システムＩＬとしては、放射Ｂを誘導し、整形し、又は制御するために、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み合せ等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。
【００１８】
[0024]  サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００及び１００’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等の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。
【００１９】
[0025]  「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内にパターンを作り出すように、放射ビームＢの断面にパターンを付与す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。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路等のターゲット部分Ｃ内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応しうる。
【００２０】
[0026]  パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’において見られるような）透過型であっても（図１Ａのリソグラフィ装置１００において見られるような）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知であり、バイナリ、レべンソン型（alternating）位相シフト、及びハーフトーン型（attenuated）位相シフト等のマスク型、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、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように各小型ミラーを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た放射ビームＢにパターンを付与する。
【００２１】
[0027]  「投影システム」ＰＳという用語は、用いられる露光放射に、又は、液浸液の使用もしくは真空の使用といった他の要素に適切な屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含しうる。他のガスは放射又は電子を吸収し過ぎることがあるので、ＥＵＶ又は電子ビーム放射には真空環境が用いられうる。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供されうる。
【００２２】
[0028]  リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ及び／又は２つ以上のサポート構造ＭＴを有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加の基板テーブルＷＴ又はサポート構造ＭＴを並行して使うことができ、すなわち予備工程を１つ以上の基板テーブルＷＴ又はサポート構造ＭＴ上で実行しつつ、別の１つ以上の基板テーブルＷＴ又はサポート構造ＭＴを露光用に使うこともできる。
【００２３】
[0029]  図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置１００又は１００’は、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってよい。この場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームＢは、放射源ＳＯから、例えば、適切な誘導ミラー及び／又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（図１Ｂ）を用いて、イルミネータＩＬへと渡される。その他の場合においては、例えば、放射源ＳＯが水銀ランプである場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００又は１００’の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータ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。
【００２４】
[0030]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタＡＤ（図１Ｂ）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及び／又は内側半径範囲（通常、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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといった様々な他のコンポーネント（図１Ｂ）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Ｂを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布を持たせることができる。
【００２５】
[0031]  図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル又はレチクルステージ）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢは、パターニングＭＡから反射される。パターニングデバイスＭＡから反射された後、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上に放射ビームＢの焦点を合わせる。いくつかの実施形態では、１つ以上の力アクチュエータ（例えば、サーボ機構、又は、任意の他の適切な力アクチュエータ）と、１つ以上の位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコダーダ、静電容量センサ、又は任意の他の適切な位置感知デバイス）とを含みうる第２の位置決めシステムＰＷを用いて、例えば、様々なターゲット部分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及び基板Ｗを正確に動かすことができる。同様に、いくつかの実施形態では、１つ以上の力アクチュエータ（例えば、サーボ機構、又は、任意の他の適切な力アクチュエータ）と、１つ以上の位置センサＩＦ１（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコダーダ、静電容量センサ、又は任意の他の適切な位置感知デバイス）とを含みうる第１の位置決めシステムＰＭを用いて、サポート構造ＭＴ及び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もできる。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と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って位置合わせされうる。
【００２６】
[0032]  いくつかの実施形態では、位置決めシステムＰＷ及びＰＭは、それぞれ、例えば３つの垂直軸に沿って及び１つ以上の軸周りの回転である多自由度で、基板テーブルＷＴ及び基板Ｗと、サポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡを移動させるように構成されうる。
【００２７】
[0033]  図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル又はウェーハステージ）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）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。パターニングデバイスＭＡを横断した後、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合わせる。いくつかの実施形態では、１つ以上の力アクチュエータ（例えば、サーボ機構、又は、任意の他の適切な力アクチュエータ）と、１つ以上の位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコダーダ、静電容量センサ、又は任意の他の適切な位置感知デバイス）とを含みうる第２の位置決めシステムＰＷを用いて、例えば、様々なターゲット部分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及び基板Ｗを正確に動かすことができる。同様に、いくつかの実施形態では、１つ以上の力アクチュエータ（例えば、サーボ機構、又は、任意の他の適切な力アクチュエータ）と、１つ以上の位置センサ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコダーダ、静電容量センサ、又は任意の他の適切な位置感知デバイス（図１Ｂには図示せず））とを含みうる第１の位置決めシステムＰＭ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、サポート構造ＭＴ及び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もできる。
【００２８】
[0034]  通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１の位置決めシステム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）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２の位置決めシステム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って実現することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、サポート構造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、又は固定されてもよい。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と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２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知られている）。同様に、複数のダイがパターニングデバイス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】
[0035]  リソグラフィ装置１００及び１００’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。 
１．ステップモードでは、サポート構造（例えば、マスクテーブル又はウェーハステージ）ＭＴと基板テーブルＷＴとを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームＢ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及び／又はＹ方向に移動され、それにより別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
２．スキャンモードでは、サポート構造ＭＴと基板テーブルＷＴとを同期的にスキャンする一方で、放射ビームＢ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）。サポート構造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ＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。
３．別のモードでは、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、サポート構造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、又はスキャンする一方で、放射ビームＢ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。パルス放射源ＳＯ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、又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、本明細書において言及されたタイプ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。
【００３０】
[0036]  上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、或いは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３１】
[0037]  図２は、ある実施形態によるフィードバック制御システム２００のブロック図を示す。いくつかの実施形態では、制御システム２００は、多自由度制御システムであってよい。制御システム２００は、例えば図１Ａ及び図１Ｂに示されるリソグラフィ装置１００又は１００’の位置決めシステムＰＭ又は位置決めシステムＰＷである、位置決めシステム２０１を含む。位置決めシステム２０１は、リソグラフィ装置のコンポーネント２０３を移動させる。例えば、コンポーネント２０３は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるリソグラフィ装置１００又は１００’のサポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡ、又は基板テーブルＷＴを含みうる。いくつかの実施形態では、位置決めシステム２０１は、例えば３軸、４軸、５軸、６軸、又は７軸以上である２つ以上の軸に沿って、コンポーネント２０３を移動させるように構成されうる。本願では、「軸に沿って移動させる」、「軸に沿った移動」、「軸に沿って移動させられた」、又は同様の表現は、軸に沿った並進、又は、軸周りの回転を意味する。いくつかの実施形態では、位置決めシステム２０１は、互いに垂直な６軸に沿ってコンポーネント２０３を移動させるように構成されうる。例えば、位置決めシステム２０１は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿ってコンポーネント２０３を並進させ、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸周りにコンポーネント２０３を回転させるように構成されうる。
【００３２】
[0038]  図２は、コンポーネント２０３が２軸に沿って移動される位置決めシステムを示すが、位置決めシステム２０１は、追加の軸に沿ってコンポーネントを位置決めする追加のセンサ及び位置決めモジュールを含んでよい。
【００３３】
[0039]  いくつかの実施形態では、位置決めシステム２０１は、コンポーネント２０３を、１軸以上に沿って及び／又は１軸以上の周りを移動させるように構成される１つ以上の位置決めモジュールを含む。例えば、図２に示されるように、位置決めシステム２０１は、第１の位置決めモジュール２１０及び第２の位置決めモジュール２２６を含みうる。位置決めモジュール２１０は、コンポーネント２０３を第１の軸に沿って移動させるように構成され、位置決めモジュール２２６は、コンポーネント２０３を第２の軸に沿って移動させるように構成されうる。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール２１０及び位置決めモジュール２２６は、それぞれ、例えばデジタルプロセッサ、ディスクリート回路、アナログ回路、又は任意の他の適切な制御デバイスである制御ユニットと、例えばサーボ機構又は任意の他の適切な力アクチュエータである１つ以上の力アクチュエータ（図示せず）とを含みうる。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール２１０及び位置決めモジュール２２６の制御ユニットは、同じ制御ユニットである。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール２１０及び位置決めモジュール２２６は、別個の制御ユニットを有してもよい。制御ユニットは、コンポーネント２０３の所望の移動を達成するために、コンポーネント２０３に力アクチュエータによって加えられる１つ以上の力の大きさ及び方向を制御する。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール２１０及び２２６は、１つ以上の信号コンディショナ又はフィルタを含みうる。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール２１０又は２２６は、制御ユニット及び１つ以上のサーボ機構を含むサーボ機構コントローラを含みうる。各サーボ機構コントローラは、それが動作する帯域幅を有しうる。
【００３４】
[0040]  いくつかの実施形態では、位置決めシステム２０１は、コンポーネント２０３の位置を測定するように構成された１つ以上の位置センサ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、静電容量センサ、又は、任意の他の適切な位置感知デバイス）を含む。図２に示されるように、位置決めシステム２０１は、第１の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置（２１５に概略的に示される位置Ａ１）を測定し、一次フィードバック信号２０４を生成するように構成された第１の位置センサ２１６を含みうる。一次フィードバック信号２０４は、第１の軸に沿ったコンポーネント２０３の測定位置に応じた信号である。位置決めシステム２０１は、さらに、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置（位置Ａ２、２２９に概略的に示される）を測定し、一次フィードバック信号２２０を生成するように構成された第２の位置センサ２３０も含みうる。一次フィードバック信号２２０は、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の測定位置に応じた信号である。
【００３５】
[0041]  図２に示されるように、位置決めシステム２０１は、第１の軸に沿ったコンポーネント２０３の所望の位置を表す信号である設定点信号２０２を受信する。位置決めシステム２０１は、設定点信号２０２を、一次フィードバック信号２０４と比較して、作動信号２０８（例えば、サーボ機構誤差信号）を生成する。いくつかの実施形態では、作動信号２０８は、設定点信号２０２と一次フィードバック信号２０４との差である。
【００３６】
[0042]  位置決めモジュール２１０は、作動信号２０８を受信し、当該作動信号２０８に基づく特定の大きさ及び方向を有する１つ以上の制御力（２１２に概略的に示される力Ａ１）を加える。位置決めモジュール２１０は、力Ａ１（２１２）が、第１の軸に沿ってコンポーネント２０３を移動させるように構成される。位置センサ２１６は、第１の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置Ａ１（２１５）を測定し、一次フィードバック信号２０４を生成する。
【００３７】
[0043]  位置決めシステム２０１は、さらに、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の所望の位置を表す信号である設定点信号２１８も受信しうる。位置決めシステム２０１は、設定点信号２１８を、一次フィードバック信号２２０と比較して、作動信号２２４（例えば、サーボ機構誤差信号）を生成する。いくつかの実施形態では、作動信号２２４は、設定点信号２１８と一次フィードバック信号２２０との差である。
【００３８】
[0044]  位置決めモジュール２２６は、作動信号２２４を受信し、当該作動信号２２４に基づく特定の大きさ及び方向を有する１つ以上の制御力（２２８に概略的に示される力Ａ２）を加える。位置決めモジュール２２６は、力Ａ２（２２８）が第２の軸に沿ってコンポーネント２０３を移動させるように構成される。位置センサ２３０は、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置Ａ２（２２９）を測定し、一次フィードバック信号２２０を生成する。
【００３９】
[0045]  図２は、センサ２１６及びセンサ２３０の両方について、単一のセンサを示すが、位置決めシステム２０１は、第１及び第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置を検出するために複数のセンサ２１６及びセンサ２３０を含んでよい。いくつかの実施形態では、センサ２１６及びセンサ２３０は、同じセンサであってよい。
【００４０】
[0046]  設定点信号２０２、設定点信号２１８、作動信号２０８、一次フィードバック信号２０４、作動信号２２４、及び一次フィードバック信号２２０は、それぞれ、１つ以上のアナログ又はデジタル信号を含んでよく、これは、当業者には明らかとなる実施上の詳細である。
【００４１】
[0047]  第１の軸と第２の軸との間の非剛体の機械的結合は、自励固有モード振動から生じうる。例えば、第１の軸に沿った作動と、第２の軸に沿ったフィードバックセンシングとの間に固有モード結合がありうる。換言すれば、力Ａ１（２１２）によって第１の軸に沿ってコンポーネント２０３を移動させると、非剛体の位置変動（２３２に概略的に示される）を引き起こしうる。この位置変動はセンサ２３０によって検出される。位置決めモジュール２１０及び２２６がサーボ機構コントローラであるいくつかの実施形態では、変動２３２は、サーボ機構コントローラの帯域幅よりも上である。
【００４２】
[0048]  いくつかの実施形態では、センサ２３０は、剛体運動と非剛体運動とを区別することができないため、生成された一次フィードバック信号２２０は、コンポーネント２０３の他の部分が動いていないにも関わらず、変動２３２を含むことになる。したがって、位置決めモジュール２２６は、一次フィードバック信号２２０に基づいて、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の移動制御を調節する。一次フィードバック信号２２０は変動２３２を含みうるので、第２の軸に沿ったコンポーネント２０３の位置誤差が生じてしまいうる。いくつかの実施形態では、位置決めシステム２０１が、例えば基板サポートＷＴからのフィードフォワード信号である、リソグラフィ装置の別の動いているコンポーネントからの高性能フィードフォワード信号を使用する場合、この位置誤差は増幅してしまう。
【００４３】
[0049]  したがって、いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、第１の軸に沿ったコンポーネントの移動と、第２の軸に沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、リソグラフィ装置のコンポーネントの移動を制御するように構成された位置決めシステムを含みうる。図３は、１つのそのような実施形態によるフィードバック制御システム３００のブロック図を示す。
【００４４】
[0050]  制御システム３００は、第１の軸に沿ったコンポーネント３０３の移動と、第２の軸に沿ったコンポーネント３０３の測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、リソグラフィ装置のコンポーネント３０３の移動を制御するように構成された位置決めシステム３０１を含む。制御システム３００は、上記制御システム２００と同様の特徴を含む。これらの同様の特徴は、同様の番号が付され、制御システム２００においてそれらが機能するのと実質的に同じに機能する。すなわち、位置決めシステム３０１は、第１の軸及び第２の軸にそれぞれ沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成されうる位置決めモジュール３１０及び３２６を含む。位置決めシステム３０１は、さらに、第１及び第２の軸にそれぞれ沿ったコンポーネント３０３の位置を検出するための位置センサ３１６及び３３０も含みうる。いくつかの実施形態では、コンポーネント３０３は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるリソグラフィ装置１００又は１００’のサポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡ、又は、基板テーブルＷＴである。位置決めシステム３０１は、例えば３軸、４軸、５軸、６軸、又は７軸以上である２つ以上の軸に沿って、コンポーネント３０３を移動させるように構成されうる。いくつかの実施形態では、位置決めシステム３０１は、６軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成されうる。例えば位置決めシステム３０１は、垂直ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿ってコンポーネント３０３を並進させ、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸周りにコンポーネント３０３を回転させるように構成されうる。
【００４５】
[0051]  図３に示されるように、制御システム３００は、第１の軸と第２の軸との間の機械的結合を補償するモデリングユニット３３６を含みうる。例えばモデリングユニット３３６は、第１の軸と第２の軸との間の非剛体の機械的結合を示す補償モデルを含みうる。いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６は、位置センサ３３０によって検出される変動（３３２に概略的に示される）を予測しうる。変動３３２は、位置決めモジュール３１０によって加えられた１つ以上の制御力（３１２に概略的に示される力Ａ１）によって、第１の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させることによってもたらされる自励固有モード機械的共振によって引き起こされうる。
【００４６】
[0052]  いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６は、モデル化変動信号３３４（例えば、結合信号）を生成しうる。モデリングユニット３３６は、第１の軸と第２の軸との間の機械的結合を記述する任意の適切な補償モデルを用いてよい。いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６は、第１の軸に沿ったコンポーネント３０３の移動（例えば、第１の軸に沿ったコンポーネント３０３の並進）と、第２の軸に沿ったコンポーネント３０３の測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように構成されうる。具体的には、モデル化変動信号３３４は、センサ３３０によって検出可能である、固有モード変動３３２に起因する第２の軸に沿った予測位置変位を示しうる。例えばモデリングユニット３３６は、補償される１つ以上の固有モード変動のモデル記述を用いうる。当業者には様々な固有モードモデル記述が知られている。いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６は、モデル化変動信号３３４を生成するように、補償モデルと併せて、第１の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させる制御力Ａ１（３１２）を用いるように構成されうる。いくつかの実施形態では、第２の軸に沿った固有モード結合に起因する予測位置変位は、第１の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるようにコンポーネント３０３に加えられる力Ａ１（３１２）の関数であってよい。いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６は、図６に示されるような周波数応答を有するモデル記述を用いてよい。いくつかの実施形態では、モデリングユニット３３６によって用いられるモデル記述は、いくつか知られている較正方法のうち、周波数領域又は時間領域最適化方法を用いて較正されうる。
【００４７】
[0053]  いくつかの実施形態では、モデル化変動信号３３４は、補償済み作動信号３４０（例えば、補償済みサーボ機構誤差信号）を生成するように、作動信号３２４（例えば、サーボ機構誤差信号）と組み合わされる。いくつかの実施形態では、モデル化変動信号３３４は、補償済み作動信号３４０を生成するように、（図３に示されるように）加算器を用いて作動信号３４８と合計されてもよい。位置決めモジュール３２６は、補償済み作動信号３２４を受信し、当該補償済み作動信号３４０に基づく特定の大きさ及び方向を有する１つ以上の制御力（３２８に概略的に示される力Ａ２）を加える。したがって、いくつかの実施形態では、変動３３２及びその結果もたらされる動作は、位置決めモジュール３２６から隠される。位置決めモジュール３２６は、センサ３３０によって検出される変動３３２を補償するように、力Ａ２（３２８）が、第２の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成されうる。このような実施形態では、位置決めモジュール３２６は、当該位置決めモジュール３２６が任意の位置誤差を増幅しないように、変動３３２に起因する一次フィードバック信号３２０の一部を無視しうる。したがって、位置決めシステム３０１は、第２の軸に沿ったコンポーネント３０３の真の位置誤差を、位置決めモジュール３２６に提供するように構成されうる。したがって、非剛体の変動３３２に起因する位置誤差は、減少されるか又は除去されうる。
【００４８】
[0054]  いくつかの実施形態では、位置決めシステム３０１及びモデリングユニット３３６は、第１の軸を第２の軸から動的に切り離すように構成されうる。
【００４９】
[0055]  図３には示されないが、いくつかの実施形態では、位置決めシステム３０１は、第３の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成された第３の位置決めモジュールを含んでもよい。例えば位置決めシステム３０１は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成されうる。いくつかの実施形態では、図３における第１の軸は、焦点に関連するｚ軸であり、第２の軸は、結像及びオーバーレイに関連するｘ軸である。
【００５０】
[0056]  以下の表１は、（１）設定点信号２０２及び２１８が標準性能フィードフォワード信号に基づいている図２に示されるものと同様の制御システムと、（２）設定点信号２０２及び２１８が高性能フィードフォワード信号に基づいている図２に示されるものと同様の制御システムと、（３）設定点信号３０２及び３１８が高性能フィードフォワード信号に基づいている図３に示されるものと同様の制御システムとを用いて、レチクルステージを移動させた場合に得られるｘ軸及びｚ軸に沿った並進位置決め誤差の大きさを示す。値はすべてナノメートル単位である。
【００５１】
[0057]  移動平均ＭＡ(moving average)は、位置決め誤差の低周波部分であり、移動標準偏差ＭＳＤ(moving standard deviation)は、位置決め誤差の高周波部分である。ｘ軸及びｙ軸に沿った並進と、ｚ軸周りの回転について、ＭＡ誤差は、オーバーレイ誤差と相関関係にある。ｚ軸に沿った並進について、ＭＡ誤差は、焦点性能と相関関係にある。ｘ軸及びｙ軸に沿った並進について、ＭＳＤ誤差は、画像ぶれと相関関係にあり、また、クリティカルディメンションユニットに影響を及ぼす。ｘ軸及びｙ軸に沿ったＭＳＤ並進誤差は、像に縞模様（image streaking）ももたらしうる。ｚ軸に沿った並進について、ＭＳＤ誤差も、焦点性能と相関関係にある。
【表１】
0005587450.tif 000002
【００５２】
[0058]  以下の表２は、以下の制御システム、すなわち、（１）設定点信号２０２及び２１８が標準性能フィードフォワード信号に基づいている図２に示される制御システムと、（２）設定点信号２０２及び２１８が高性能フィードフォワード信号に基づいている図２に示される制御システムと、（３）設定点信号３０２及び３１８が高性能フィードフォワード信号に基づいている図３に示される制御システムとを用いて、レチクルステージを移動させた場合に６つの異なるウェーハに生じる垂直の縞模様（vertical streaks）の数を示す。垂直の縞模様はｘ軸における高ＭＳＤ誤差によって引き起こされうる。
【表２】
0005587450.tif 000003
【００５３】
[0059]  表１及び表２に示すように、図３に示されるものと同様の制御システムは、性能フィードフォワード信号を用いることによって、ｘ軸におけるＭＳＤ誤差を減少するのに役立つ一方で、ｚ軸における向上された性能を実質的に維持することができる。
【００５４】
[0060]  モデル化変動信号３３４及び補償済み作動信号３４０は、それぞれ、１つ以上のデジタル又はアナログ信号を含んでよく、これは、当業者には明らかとなる実施上の詳細である。
【００５５】
[0061]  いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、第１の軸に沿ったコンポーネントの移動と、第２の軸及び第３の軸に沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、リソグラフィ装置の当該コンポーネントの移動を制御するように構成された位置決めシステムを含みうる。図４は、１つのそのような実施形態によるフィードバック制御システム４００のブロック図を示す。
【００５６】
[0062]  制御システム４００は、第１の軸に沿ったコンポーネント４０３の移動と、第２の軸に沿った及び第３の軸に沿ったコンポーネント４０３の測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように、リソグラフィ装置の当該コンポーネント４０３の移動を制御するように構成された位置決めシステム４０１を含む。制御システム４００は、上記制御システム２００及び３００と同様の特徴を含む。これらの同様の特徴は、同様の番号が付され、制御システム２００及び３００においてそれらが機能するのと実質的に同じに機能する。
【００５７】
[0063]  図４に示されるように、位置決めシステム４０１は、第３の軸に沿ったコンポーネント４０３の所望の位置を表す信号である設定点信号４４２を受信しうる。位置決めシステム４０１は、設定点信号４４２を、一次フィードバック信号４４４と比較する。一次フィードバック信号４４４は、第３の軸に沿ったコンポーネント４０３の測定位置の関数である信号である。いくつかの実施形態では、作動信号４４８は、設定点信号４４２と一次フィードバック信号４４４との差である。
【００５８】
[0064]  制御システム４００は、第１の軸と第３の軸との間の機械的結合を補償する第２のモデリングユニット４６２を含む。例えばモデリングユニット４６２は、第１の軸と第３の軸との間の非剛体の機械的結合を示す補償モデルを含みうる。いくつかの実施形態では、モデリングユニット４６２は、センサ４６０によって検出される変動（４６４に概略的に示される）を予測しうる。変動４６４は、位置決めモジュール４１０によって加えられた１つ以上の制御力（４１２に概略的に示される力Ａ１）によって、第１の軸に沿ってコンポーネント４０３を移動させることによってもたらされる自励固有モード機械的共振によって引き起こされうる。
【００５９】
[0065]  いくつかの実施形態では、モデリングユニット４６２は、モデル化変動信号４５０（例えば、結合信号）を生成しうる。モデリングユニット４６２は、第１の軸と第３の軸との間の機械的結合を記述する任意の適切な補償モデルを用いてよい。いくつかの実施形態では、モデリングユニット４６２は、第１の軸に沿ったコンポーネント４０３の移動と、第２の軸に沿ったコンポーネント４０３の測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように構成されうる。具体的には、モデル化変動信号４５０は、固有モード変動４６４に起因する第３の軸に沿った予測位置変位を示しうる。モデリングユニット４６２は、例えば変動４６４である、補償されている１つ以上の固有モード変動の任意のモデル記述を用いうる。いくつかの実施形態では、モデリングユニット４６２は、モデル化変動信号４５０を生成するように、補償モデルと併せて、第１の軸に沿ってコンポーネント４０３を移動させる制御力Ａ１（４１２）を用いるように構成されうる。いくつかの実施形態では、第３の軸に沿った測定位置変位の予測は、コンポーネント４０３に加えられた力Ａ１（４１２）に基づくことができる。当業者には様々な固有モードモデル構造が知られている。いくつかの実施形態では、モデリングユニット４６２によって用いられるモデル記述は、いくつか知られている較正方法のうち、周波数領域又は時間領域最適化方法を用いて較正されうる。
【００６０】
[0066]  いくつかの実施形態では、モデル化変動信号４５０は、補償済み作動信号４５４（例えば、補償済みサーボ機構誤差信号）を生成するように、作動信号４４８と組み合わされる。例えばいくつかの実施形態では、モデル化変動信号４５０は、補償済み作動信号４５４を生成するように、（図４に示されるように）加算器を用いて作動信号４４８と合計されてもよい。位置決めシステム４０１はさらに、補償済み作動信号４５４を受信し、当該補償済み作動信号４５４に基づく特定の大きさ及び方向を有する１つ以上の制御力（４５８に概略的に示される力Ａ３）を加える位置決めモジュール４５６も含む。したがって、いくつかの実施形態では、変動４６４及びその結果もたらされる動作は、位置決めモジュール４５６から隠される。位置決めモジュール４５６は、センサ４６０において変動４６４を補償するように、力Ａ３（４５８）が、第３の軸に沿ってコンポーネント４０３を移動させるように構成されうる。このような実施形態では、位置決めモジュール４５６は、当該位置決めモジュール４５６が任意の位置誤差を増幅しないように、変動４６４に起因する一次フィードバック信号４４４の一部を無視しうる。したがって、位置決めシステム４０１は、第３の軸に沿ったコンポーネント４０３の真の位置誤差を、位置決めモジュール４５６に提供するように構成されうる。したがって、非剛体の変動４６４に起因する位置誤差は、減少されるか又は除去されうる。
【００６１】
[0067]  いくつかの実施形態では、位置決めシステム４０１及びモデリングユニット４６２は、第１の軸を第３の軸から動的に切り離すように構成されうる。
【００６２】
[0068]  いくつかの実施形態では、位置決めモジュール４５６、４２６、及び４１０は、それぞれ、例えばデジタルプロセッサ、ディスクリート回路、アナログ回路、又は任意の他の適切な制御デバイスである制御ユニットと、例えばサーボ機構又は任意の他の適切な力アクチュエータである１つ以上のアクチュエータとを含みうる。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール４１０、４２６、及び４５６の制御ユニットは、同じ制御ユニット、例えば同じデジタルプロセッサである。いくつかの実施形態では、位置決めモジュール４１０、４２６、及び４５６は、別個の制御ユニットを有してもよい。制御ユニットは、コンポーネント４０３の所望の移動を達成するために、コンポーネントの４０３にアクチュエータによって加えられる力の大きさ及び方向を制御する。
【００６３】
[0069]  いくつかの実施形態では、位置決めシステム４０１は、第３の軸に沿ったコンポーネント４０３の位置（４５９に概略的に示される位置Ａ３）を測定し、一次フィードバック信号４４４を生成するように構成された位置センサ４６０も含む。
【００６４】
[0070]  いくつかの実施形態では、コンポーネント４０３は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるリソグラフィ装置１００又は１００’のサポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡ、又は、基板テーブルＷＴであってよい。位置決めシステム４０１は、例えば３軸、４軸、５軸、６軸、又は７軸以上である３つ以上の軸に沿って、コンポーネント４０３を移動させるように構成されうる。いくつかの実施形態では、位置決めシステム４０１は、６軸に沿ってコンポーネント４０３を移動させるように構成されうる。例えば位置決めシステム４０１は、垂直ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿ってコンポーネント４０３を並進させ、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸周りにコンポーネント４０３を回転させるように構成されうる。
【００６５】
[0071]  いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、第１の軸に沿ったコンポーネントの移動と、第２の軸に沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響と、第２の軸に沿ったコンポーネントの移動と、第１の軸に沿ったコンポーネントの測定位置との間の固有モード結合の影響も補償するように、リソグラフィ装置の当該コンポーネントの移動を制御するように構成された位置決めシステムを含みうる。図５は、１つのそのような実施形態によるフィードバック制御システム５００のブロック図を示す。
【００６６】
[0072]  制御システム５００は、第１の軸に沿ったコンポーネント５０３の移動と、第２の軸に沿ったコンポーネント５０３の測定位置との間の固有モード結合の影響と、第２の軸に沿ったコンポーネント５０３の移動と、第１の軸に沿ったコンポーネント５０３の測定位置との間の固有モード結合の影響とを補償するように、リソグラフィ装置の当該コンポーネント５０３の移動を制御するように構成された位置決めシステム５０１を含む。制御システム５００は、上記制御システム２００、３００、及び４００と同様の特徴を含む。これらの同様の特徴は、同様の番号が付され、制御システム２００、３００、及び４００においてそれらが機能するのと実質的に同じに機能する。
【００６７】
[0073]  図５に示されるように、位置決めシステム５０１は、モデリングユニット５７２を含みうる。モデリングユニット５７２は、位置決めモジュール５２６によって加えられた１つ以上の制御力（５２８に概略的に示される力Ａ２）によって、第２の軸に沿ってコンポーネント５０３を移動させることによってもたらされる自励固有モード機械的共振によって引き起こされる、位置センサ５１６によって検出される変動（５７３に概略的に示される）を予測しうる。いくつかの実施形態では、モデリングユニット５７２は、モデル化変動信号５６６（例えば、結合信号）を生成しうる。モデリングユニット５７２は、第１の軸と第２の軸との間の機械的結合を記述する任意の適切な補償モデルを用いうる。いくつかの実施形態では、モデリングユニット５７２は、第２の軸に沿ったコンポーネント５０３の移動と、第１の軸に沿ったコンポーネント５０３の測定位置との間の固有モード結合の影響を補償するように構成されうる。具体的には、モデル化変動信号５６６は、固有モード変動５７３に起因する第１の軸に沿った予測位置変位を示しうる。モデリングユニット５７２は、例えば変動５７３である、補償されている１つ以上の固有モード変動の任意の適切なモデル記述を用いてよい。いくつかの実施形態では、モデリングユニット５７２は、モデル化変動信号５６６を生成するように、補償モデルと併せて、第２の軸に沿ってコンポーネント５０３を移動させる制御力Ａ２（５２８）を用いるように構成されうる。いくつかの実施形態では、第１の軸に沿った測定位置変位の予測は、コンポーネント５０３に加えられる力Ａ２（５２８）に基づきうる。当業者には様々な固有モードモデル構造が知られている。いくつかの実施形態では、モデリングユニット５７２によって用いられるモデル記述は、いくつか知られている較正方法のうち、周波数領域又は時間領域最適化方法を用いて較正されうる。
【００６８】
[0074]  モデル化変動信号５６６は、補償済み作動信号５７０（例えば、補償済みサーボ機構誤差信号）を生成するように、作動信号５０８と組み合わされる。いくつかの実施形態では、モデル化変動信号５６６は、補償済み作動信号５７０を生成するように、（図５に示されるように）加算器を用いて作動信号５０８と合計されてもよい。位置決めモジュール５１０は、補償済み作動信号５７０を受信し、補償済み作動信号５７０に基づく特定の大きさ及び方向を有する１つ以上の制御力（５１２に概略的に示される力Ａ１）を加える。したがって、いくつかの実施形態では、変動５７３及びその結果もたらされる動作は、位置決めモジュール５１０から隠される。位置決めモジュール５１０は、センサ５１６において変動５７３を補償するように、力Ａ１（５１２）が、第１の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成されうる。このような実施形態では、位置決めモジュール５１０は、当該位置決めモジュール５１０が任意の位置誤差を増幅しないように、変動５７３に起因する一次フィードバック信号５０４の一部を無視しうる。したがって、位置決めシステム５０１は、第１の軸に沿ったコンポーネント５０３の真の位置誤差を、位置決めモジュール５１０に提供するように構成される。したがって、非剛体の変動５７３に起因する位置誤差は、減少されるか又は除去されうる。
【００６９】
[0075]  いくつかの実施形態では、リソグラフィ装置は、制御システム３００、４００、及び５００の１つ以上の態様を組み込む。例えばリソグラフィ装置は、第１の軸、第２の軸、及び第３の軸に沿ってコンポーネント３０３を移動させるように構成された位置決めシステムを含みうる。また、リソグラフィ装置は、これらの軸の各対間の固有モード結合の影響を補償するように構成されうる。
【００７０】
[0076]  本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのあらゆる組合せにおいて実施され得る。本発明の実施形態はまた、機械可読媒体に記憶され、１つ又は複数のプロセッサにより読み出され実行され得る命令として実施されてもよい。機械可読媒体は、機械（例えばコンピュータデバイス）によって読み取りが可能な形態で情報を記憶又は送信するためのあらゆるメカニズムを含み得る。例えば、機械可読媒体は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、又は電気、光、音、もしくはその他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、などを含み得る。また、本明細書において、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令が何らかの動作を行うと説明されることがある。しかし、そのような説明は単に便宜上のものであり、かかる動作は実際には、コンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスによるものであることが理解されるべきである。
【００７１】
[0077]  発明の概要及び要約の項目は、発明者が想定するような本発明の１つ又は複数の例示的実施形態について述べることができるが、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本発明及び添付の特許請求の範囲をいかなる意味でも制限しないものとする。
【００７２】
[0078]  本発明の実施形態は、特定の機能の実施とそれらの関係を示す機能的構成要素を用いて上に説明された。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜上任意に定義されている。特定の機能及びそれらの関係が適切に行われる限り別の境界が定義されてもよい。
【００７３】
[0079]  特定の実施形態の上記の説明は、本発明の一般的性質を十分に明らかにし、それにより、当業者の知識を適用することによって、他の人が、必要以上の実験を行うことなく、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、特定の実施形態の様々な適用を容易に修正及び／又は適応することができるようにする。したがって、このような適応及び修正は、本明細書に提示する教示及び指導内容に基づいて、開示された実施形態の等価物の意味及び範囲内であることを意図するものである。本明細書における表現及び用語は、説明のためであって限定を目的とせず、したがって本明細書の用語及び表現は教示及び指導内容を鑑みて当業者によって解釈されるべきであることを理解すべきである。
【００７４】
[0080]  本発明の大きさ及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれにも限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその等価物に応じてのみ定義されるべきである。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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