(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置内のオブジェクトを位置決めする位置決めデバイスであって、
前記オブジェクトを支持する支持構造と、
それぞれの接続ポイントで前記支持構造に接続される接続部を各々有する少なくとも２つのショートストロークユニットと、
ロングストロークユニットと
を備え、
前記ショートストロークユニットの各々は、前記ショートストロークユニットの前記接続部と前記ロングストロークユニットとの間に少なくとも１つの作動力を独立して提供するショートストロークアクチュエータシステムを備え、
前記ロングストロークユニットは、前記ロングストロークユニットと前記リソグラフィ装置の基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供するロングストロークアクチュエータシステムを備え、
前記ロングストロークユニットから前記ショートストロークユニットの各々を離間させる、少なくとも２つの相対的に小さい領域と、前記支持構造と前記ロングストロークユニットとの間に提供される相対的に大きいギャップと、が存在する、位置決めデバイス。
【請求項２】
前記接続部が前記ショートストロークユニットの接続部に対する１つ、２つ及び３つの直交方向のうち１つの方向の前記接続ポイントの平行移動を防止するように、前記ショートストロークユニットの各々の前記接続部は、前記支持構造の前記それぞれの接続ポイントに接続される、請求項１に記載の位置決めデバイス。
【請求項３】
各ショートストロークユニットの前記ショートストロークアクチュエータシステムは、１つ、２つ及び３つの直交方向のうち前記１つの方向に前記ショートストロークユニットの接続部とロングストロークユニットとの間に作動力を提供する、請求項２に記載の位置決めデバイス。
【請求項４】
前記接続部が１つ、２つ及び３つの直交軸のうち１つを中心とする前記ショートストロークユニットの前記接続部に対する前記接続ポイントの回転運動を防止するように、前記ショートストロークユニットの各々の前記接続部は、前記支持構造の前記それぞれの接続ポイントに接続される、請求項２又は３に記載の位置決めデバイス。
【請求項５】
前記ショートストロークユニットは、前記支持構造に着脱可能に接続される、請求項１から４のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項６】
前記ショートストロークユニットの各々の前記接続部は、前記支持構造の表面を支持する複数のバールを有する受け面を備える、請求項１から５のいずれかに記載の位置決めデバイス。
【請求項７】
前記ロングストロークユニットは、ロングストロークフレームを備え、
前記ロングストロークアクチュエータシステムは、前記ロングストロークフレームと前記基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供し、
各ショートストロークユニットの前記ショートストロークアクチュエータシステムは、前記ショートストロークユニットと前記ロングストロークフレームとの間にその少なくとも１つの作動力を提供する、請求項１から６のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項８】
前記ロングストロークユニットは、前記ショートストロークユニットの各々に対応するサブフレームを備え、
前記ロングストロークアクチュエータシステムは、前記それぞれのサブフレームと前記基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供する各サブフレームに対応するサブフレームアクチュエータシステムを備え、
各ショートストロークアクチュエータシステムは、前記それぞれのショートストロークユニットとそれぞれのサブフレームとの間にその少なくとも１つの作動力を提供する、請求項１から６のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項９】
前記ショートストロークアクチュエータシステムを独立して制御して前記支持構造の位置を制御するコントローラをさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項１０】
前記リソグラフィ装置内の基準構造に対する前記支持構造の位置を測定する位置測定システムをさらに備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項１１】
前記ショートストロークユニットの各々は、前記リソグラフィ装置内の基準構造に対する前記ショートストロークユニットの位置を測定する位置測定システムを備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項１２】
第１のショートストロークユニットは、前記リソグラフィ装置内の基準構造に対する前記ショートストロークユニットの位置を測定する位置測定システムを備え、
前記第１のショートストロークユニット以外の前記ショートストロークユニットは各々、前記第１のショートストロークユニットに対する前記ショートストロークユニットの位置を測定する位置測定システムを備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項１３】
前記支持構造と前記オブジェクトとが同じである、請求項１から１２のいずれか１項に記載の位置決めデバイス。
【請求項１４】
リソグラフィ装置内のオブジェクトを位置決めする位置決め方法であって、
前記オブジェクトを支持する支持構造を提供するステップと、
それぞれの接続ポイントで前記支持構造に接続される接続部を各々有する少なくとも２つのショートストロークユニットを提供するステップと、
ロングストロークユニットを提供するステップと、
ロングストロークアクチュエータシステムを用いて前記ロングストロークユニットと前記リソグラフィ装置の基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供するステップと、
それぞれのショートストロークアクチュエータシステムを用いて前記ショートストロークユニット各々の前記接続部と前記ロングストロークユニットとの間に少なくとも１つの作動力を独立して提供するステップと
を含み、
前記ロングストロークユニットから前記ショートストロークユニットの各々を離間させる、少なくとも２つの相対的に小さい領域と、前記支持構造と前記ロングストロークユニットとの間に提供される相対的に大きいギャップと、が存在する、方法。
【請求項１５】
リソグラフィ装置を用いてパターニングデバイスから基板にパターンを転写するステップと、
請求項１４に記載の方法を用いて前記パターニングデバイスと前記基板のうち少なくとも一方を位置決めするステップと
を含む、デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、オブジェクトをリソグラフィ装置内に位置決めする位置決めデバイス、リソグラフィ装置、オブジェクトをリソグラフィ装置内に位置決めする位置決め方法及びデバイス製造方法に関する。
【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、順次パターンが与えら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。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]  オブジェクトをリソグラフィ装置内で移動してオブジェクトの位置を正確に制御するように構成された位置決めデバイスをリソグラフィ装置内に提供することが望ましい。
【０００４】
[0004]  本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内のオブジェクトを位置決めする位置決めデバイスであって、
オブジェクトを支持するように構成された支持構造と、
それぞれの接続ポイントで支持構造に接続する接続部を各々有する少なくとも２つのショートストロークユニットと、
ロングストロークユニットと
を備え、
ショートストロークユニットの各々は、ショートストロークユニットの接続部とロングストロークユニットとの間に少なくとも１つの作動力を独立して提供するように構成されたショートストロークアクチュエータシステムを備え、
ロングストロークユニットは、ロングストロークユニットとリソグラフィ装置の基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供するように構成されたロングストロークアクチュエータシステムを備える位置決めデバイスが提供される。
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によれば、そのような位置決めデバイスを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０００６】
[0006]  本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内にオブジェクトを位置決めする位置決め方法であって、
オブジェクトを支持する支持構造を提供するステップと、
それぞれの接続ポイントで支持構造に接続する接続部を各々有する少なくとも２つのショートストロークユニットを提供するステップと、
ロングストロークユニットを提供するステップと、
ロングストロークアクチュエータシステムを用いてロングストロークユニットとリソグラフィ装置の基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供するステップと、
それぞれのショートストロークアクチュエータシステムを用いてショートストロークユニット各々の接続部とロングストロークユニットとの間に少なくとも１つの作動力を独立して提供するステップとを含む方法が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置を用いてパターニングデバイスから基板にパターンを転写するステップと、上記方法を用いてパターニングデバイスと基板のうち少なくとも一方を位置決めするステップとを含むデバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]  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。
【図１】[0009]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0010]本発明のある実施形態による位置決めデバイスの一構成を示す。
【図３】[0011]図２の位置決めデバイスの詳細な部分図である。
【図４】[0012]本発明のある実施形態による位置決めデバイスのオプションの構成の平面図である。
【図５】[0012]本発明のある実施形態による位置決めデバイスのオプションの構成の平面図である。
【図６】[0012]本発明のある実施形態による位置決めデバイスのオプションの構成の平面図である。
【図７】[0013]本発明のある実施形態による位置決めデバイスの一部として使用可能な位置感知システムの構成を示す。
【図８】[0013]本発明のある実施形態による位置決めデバイスの一部として使用可能な位置感知システムの構成を示す。
【図９】[0013]本発明のある実施形態による位置決めデバイスの一部として使用可能な位置感知システムの構成を示す。
【図１０】[0014]本発明のある実施形態による位置決めデバイスの変形形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0015]  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、
[0016]  −  放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＥＵＶ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、
[0017]  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ＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造又はパターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
[0018]  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Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された第２の支持構造、特に基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
[0019]  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つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００１０】
[0020]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１１】
[0021]  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、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。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。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に対して確実に所望の位置にくるようにできる。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。
【００１２】
[0022]  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与え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、放射ビームに与えられるパターンは、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、放射ビームに与えられるパターンは、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。
【００１３】
[0023]  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。
【００１４】
[0024]  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、電磁光学システム及び静電光学システム、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。
【００１５】
[0025]  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）。
【００１６】
[0026]  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（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）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つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００１７】
[0027]  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、例えばパターニングデバイス（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。
【００１８】
[0028]  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を用いて、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ＳＯ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。
【００１９】
[0029]  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。
【００２０】
[0030]  放射ビームＢは、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ＭＡによってパターニングされる。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、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサ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）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナ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の経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び／又は基板テーブルＷＴの移動は、第１及び第２のポジショナＰＭ、ＰＷの部分を形成するロングストロークアクチュエータシステム（粗動位置決め）及びショートストロークアクチュエータシステム（微動位置決め）を用いて実現できる。これを以下にさらに詳細に説明する。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造（例えば、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。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイス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Ｃ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知られている）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２１】
[0031]  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．ステップモードにおいては、支持構造（例えば、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る一方、放射ビームに与えたパターン全体が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、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えら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）。支持構造（例えば、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Ｃ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Ｃ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、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ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。
【００２２】
[0032]  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。
【００２３】
[0033]  図２は、本発明のある実施形態による位置決めデバイス１のある実施形態を概略的に示す。位置決めデバイスを用いてリソグラフィ装置内のオブジェクト１０の位置を制御できる。したがって、位置決めデバイスをパターニングデバイスＭＡ又は基板Ｗの位置を制御する上記ポジショナＰＭ、ＰＷの一方又は両方として使用できる。そのような位置決めデバイス１を用いてリソグラフィ装置内の１つ又は複数の他のオブジェクトの位置も制御できることを理解されたい。
【００２４】
[0034]  図示のように、位置決めデバイス１は、オブジェクト１０を支持する支持構造１１を含む。したがって、オブジェクト１０がパターニングデバイスＭＡの場合、支持構造１１は、上記パターニングデバイスＭＡを支持する支持構造ＭＴであってもよく、又は支持構造ＭＴを支持してもよい。オブジェクト１０が基板Ｗである場合、支持構造１１は、上記基板テーブルＷＴであってもよく、又は基板テーブルＷＴを支持してもよい。
【００２５】
[0035]  ２つ以上の別個のショートストロークユニット１２、１３が提供され、支持構造１１の微細位置決めを制御するように配置される。図２に示すように、ショートストロークユニット１２、１３は、支持構造１１を支持するだけでなく、その位置を制御するために支持構造１１に接続されてもよい。しかし、ガスベアリング又は磁気／電気機械重力補償器などのその重量の少なくとも一部を支える別の構成を含んでもよい。
【００２６】
[0036]  ショートストロークユニット１２、１３は各々、支持構造上のそれぞれの接続ポイント１１ａ、１１ｂに接続する接続部１２ａ、１３ａを含む。
【００２７】
[0037]  位置決めデバイス１は、オブジェクト１０の粗位置決めを提供するロングストロークユニット１５をさらに含む。特に、ロングストロークユニット１５は、リソグラフィ装置のベースフレームなどの基準構造に対するロングストロークユニット内のフレーム又はテーブルの位置を制御するように構成されたアクチュエータシステム１６を備えてもよい。特に、ロングストロークアクチュエータシステム１６は、ロングストロークユニット１５内のフレーム又はテーブルと基準構造との間に少なくとも１つの作動力を提供してもよい。これはロングストロークユニット１２、１３のうち少なくとも一方に対するロングストロークユニット１５のフレーム又はテーブルの位置の測定値に基づいて制御可能である。
【００２８】
[0038]  ショートストロークユニット１２、１３の各々は、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３を含んでもよい。ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３の各々は、ロングストロークユニット１５、例えば、ロングストロークフレームに対するそれぞれのショートストロークユニット１２、１３の位置を制御するように構成されてもよい。特に、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３の各々は、それぞれのショートストロークユニット１２、１３とロングストロークユニット１５との間に少なくとも１つの作動力を提供するように構成されてもよい。これは、基準構造、例えば、リソグラフィ装置のメトロロジーフレームに対するオブジェクト１０、支持構造１１及びショートストロークユニット１２、１３、又はその一部のうち少なくとも１つの位置の測定値に基づいて制御可能である。メトロロジーフレームは、リソグラフィ装置内のその他の品目の位置を測定する基準として使用できる。
【００２９】
[0039]  ロングストロークアクチュエータシステム１６は、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３と比較して比較的広範囲の移動を提供できるが、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３はロングストロークアクチュエータシステム１６よりも高精度の位置決めを有することができることを理解されたい。したがって、組合せ位置決めデバイス１は、ロングストロークアクチュエータシステム１６の移動範囲とショートストロークアクチュエータシステム２２、２３の位置決め精度の両方を有してもよい。
【００３０】
[0040]  図２に示すように、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３と、ロングストロークアクチュエータシステム１６とを、すなわち、位置決めデバイス１のすべてのアクチュエータシステムを制御するコントローラ２５を提供することができる。しかし、代替的に、ショートストロークアクチュエータシステムとロングストロークアクチュエータシステムに別々のコントローラを提供してもよいことを理解されたい。
【００３１】
[0041]  本発明のある実施形態の位置決めデバイス１でショートストロークユニット１２、１３の位置決めを独立して制御するために、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３を独立して制御することができる。これによって、支持構造１１の移動の制御、したがって、オブジェクト１０の位置決めの精度が大幅に改善される。
【００３２】
[0042]  特に、パターニングデバイスＭＡを支持する、又は基板Ｗを支持するような支持構造１０は極めて剛性に設計されることが望ましいが、達成可能な剛性には限度があることを理解されたい。特に、例えば、３００ｍｍの直径ではなく４５０ｍｍの直径を有する基板を処理するリソグラフィ装置内で支持構造１１のサイズを大きくする場合、固有の剛性は低減する。例えば、支持構造１１の厚さを増加させればこの限りでない。しかし、この方法は質量が増大するため、不可能な場合がある。質量の増大によって、所与のレベルの作動力による加速度が低減し、又は利用可能な作動力を増大させる必要が生じるが、このいずれも望ましくない。しかし、支持構造１１の剛性を低減すると支持構造１１の機械的共振周波数が低減し、コントローラの帯域幅が低減する。
【００３３】
[0043]  支持構造１１の微細位置決めを提供するためにショートストロークユニット１２、１３の各々を独立して制御できるため、本発明のある実施形態の位置決めデバイス１は上記問題を低減することができる。したがって、制御システムが支持構造１１（又はその等価物）を剛体として扱わなければならない単一のショートストロークアクチュエータシステムを有するロングストロークアクチュエータシステムの従来の構成のように、支持構造１１を剛体として扱うことなく、コントローラ２５によってショートストロークユニット１２、１３を制御することができる。
【００３４】
[0044]  したがって、本発明のある実施形態の位置決めデバイス１を用いて、より大きいコントローラ帯域幅を提供することができる。
【００３５】
[0045]  さらに、複数のショートストロークアクチュエータシステム２２、２３が所与の自由度で支持構造１１を駆動できるように位置決めデバイス１を構成できるため、非剛体制御が可能になる。これによって、位置決めデバイス１は、独立して制御されるショートストロークユニットを用いて支持構造１１の共振周波数に対応する１つ又は複数の非剛性モード形状を制御することができる。
【００３６】
[0046]  ロングストロークアクチュエータシステムと単一のショートストロークアクチュエータシステムとの以前の既知の組合せと比較した位置決めデバイス１の別の利点は、いわゆるエアスクイーズ効果の低減である。これは、相対的に移動するショートストロークユニットとロングストロークユニットとの間の小さい離間距離の存在によって引き起こされる。ショートストロークユニットが支持構造１１の幅全体にわたって延在することがある以前の既知のシステムの場合、相対的に移動するショートストロークユニットとロングストロークユニットとの間に空気の薄い膜が捕捉される広い領域が存在することがある。その結果、ショートストロークユニット上に擾乱力が発生し、位置決め誤差を引き起こすことがある。これと対照的に、図２に示すように、薄い空気の膜がロングストロークユニット１５からショートストロークユニット１２、１３を離間させる小さい領域３２、３３と、支持構造１１とロングストロークユニット１５との間に比較的大きいギャップが提供されるその間の領域３１とが存在することがある。
【００３７】
[0047]  ショートストロークユニット１２、１３が駆動される方法に応じて、支持構造１１にショートストロークユニット１２、１３を接続する適当な方法を選択できる。ある実施形態では、１つ、２つ又は３つの平行移動方向に剛性を提供するために、すなわち、これらの方向の支持構造１１に対するショートストロークユニット１２、１３の移動を実質的に防止するために、ショートストロークユニット１２、１３の各々を簡単なばね棒又は複数のばね棒の装置によって支持構造１１のそれぞれの接続ポイント１１ａ、１１ｂに接続することができる。
【００３８】
[0048]  上記方向は、支持構造１１の上面に平行な平面内の２つの直交する方向の１つ以上及び支持構造１１の上面に実質的に垂直な方向であってもよいことを理解されたい。そのような構成は、上記１つ又は複数の平行移動方向に平行な軸などの１つ又は複数の軸を中心とする、ショートストロークユニット１２、１３に対する支持構造１１の回転運動の剛性が比較的小さくなるように構成できる。
【００３９】
[0049]  ある実施形態では、支持構造１１は、接続が上記回転軸などの１つ又は複数の軸を中心とする回転方向の剛性をさらに提供するようにショートストロークユニット１２、１３に接続されてもよい。上記のように、これによって支持構造１１の追加の制御が可能になる。代替実施形態では、支持構造１１とオブジェクトは同じ塊であってもよい。
【００４０】
[0050]  図３は、支持構造１１をショートストロークユニット１２に接続できる構成を示す。図示のように、ショートストロークユニット１２の接続部１２ａは、支持構造１１の表面を支持構造１１の接続ポイント１１ａで支持する受け面を形成する複数のバール４０を含んでもよい。バリア４１が複数のバール４０を取り囲んで、真空クランプを形成するためにガス導管４５によって真空源４４に接続された１つ又は複数の開口４３によって排気できる空間４２を画定できる。そのような接続は、平行移動及び回転方向の両方に高い剛性を提供することができる。
【００４１】
[0051]  さらに、そのような構成によって、ショートストロークユニット１２から支持構造１１を取り外すことが可能になり、所望であれば支持構造１１を交換することができる。ショートストロークユニット１２と支持構造１１との間の熱伝導は、バール４０とバリア４１との間に限定されたショートストロークユニット１２と支持構造１１との物理的接触が最小であるために最小限にされる。
【００４２】
[0052]  しかし、ショートストロークユニット１２、１３から支持構造１１を必要に応じて取り外すことが可能な代替アレンジメントを含む代替機構を用いて支持構造１１を複数のショートストロークユニット１２、１３に接続できることを理解されたい。
【００４３】
[0053]  さらに、ショートストロークアクチュエータユニット２２、２３は任意の便利な方法で形成できることを理解されたい。特に、ショートストロークアクチュエータユニット２２、２３は、例えば、支持構造１１の上面に平行な平面内の各方向の、また、所望であれば、支持構造１１の上面に垂直な軸を中心とする回転方向のショートストロークユニット１２、１３の位置を制御する作動力を提供するように構成できる平面モータを含んでもよい。
【００４４】
[0054]  ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３は、さらに、必要に応じて、支持構造１１の上面に実質的に垂直な方向にショートストロークユニット１２、１３に対して作動力を提供する１つ又は複数のアクチュエータを含んでもよい。支持構造１１の上面に実質的に垂直な方向に作動力を提供するアクチュエータは上記平面モータ内に含んでもよいことを理解されたい。したがって、支持構造１１の上面に実質的に垂直な方向のショートストロークユニット１２、１３の位置制御を提供でき、所望であれば、支持構造１１の上面に実質的に平行な平面内の１つ又は複数の軸を中心とするショートストロークユニット１２、１３の回転位置制御を提供できる。
【００４５】
[0055]  したがって、ショートストロークユニット１２、１３の各々の６自由度の位置制御を提供できる。上記のように、ショートストロークユニットの各々の制御は他のショートストロークユニットの制御から独立して実行できる。
【００４６】
[0056]  図４は、本発明のある実施形態による位置決めデバイス１の概略平面図である。図示のように、ロングストロークユニット１５に対する支持構造１１の位置を制御するための２つのショートストロークユニット１２、１３を提供できる。しかし、任意の数の追加のショートストロークユニットを提供してもよいことを理解されたい。
【００４７】
[0057]  例えば、図５は、ロングストロークユニット１５に対する支持構造１１の位置を制御する３つのショートストロークユニット１２、１３、１８が提供された本発明のある実施形態による位置決めデバイス１の概略平面図である。同様に、図６は、ロングストロークユニット１５に対する支持構造１１の位置を制御する４つのショートストロークユニット１２、１３、１８、１９が提供された本発明のある実施形態による位置決めデバイス１の概略平面図である。
【００４８】
[0058]  一般に、使用するショートストロークユニットの数を増やすにつれて支持構造１１の制御が向上することを理解されたい。特に、支持構造１１の非剛体挙動は、使用するショートストロークユニットの数を増やすことで制御の幅を広げることができる。しかし、使用するショートストロークユニットの数が増えるにつれて、ショートストロークユニットの制御も複雑になる。
【００４９】
[0059]  コントローラ２５がショートストロークユニット１２、１３、１８、１９を適当に制御し、次に、支持構造１１、したがって、オブジェクト１０の位置を制御するために、コントローラ２５を１つ又は複数の位置測定システムに接続して位置決めデバイス１の１つ又は複数の要素の位置に関する情報を提供できることを理解されたい。
【００５０】
[0060]  本発明の実施形態で、任意の好適な位置測定システムを使用できることを理解されたい。特に、位置測定システムは、干渉計デバイス又はリニアエンコーダに基づいてもよい。したがって、以下に詳述するように、位置決めデバイスのコンポーネント上に位置センサ５１を提供し、リソグラフィ装置内の基準フレームなどの基準構造５３上のターゲット５２に対する位置センサ５１の位置を測定するように構成してもよい。
【００５１】
[0061]  しかし、上の手順を逆にしてもよい。すなわち、位置センサ５１を基準構造５３に装着し、ターゲットを位置決めデバイス１のコンポーネント上に提供してもよい。その他の位置センサシステムも使用できる。
【００５２】
[0062]  図７に示すように、本発明のある実施形態の構成では、リソグラフィ装置の基準構造５３に対する支持構造１１の位置を決定するために、１つ又は複数の位置センサ５１を支持構造１１に提供し、使用することができる。この情報をアクチュエータシステムの制御に直接使用できる。支持構造５３の位置を決定する位置センサを有する支持構造５３の一構成が、参照により本明細書に組み込むものとする、米国仮出願第６１／４７４，１１９号に開示されている。
【００５３】
[0063]  代替的に又は追加的に、この情報を用いて、コントローラ２５は、ショートストロークユニット１２、１３の位置を決定できる。しかし、上記のように、支持構造１１は剛体として挙動しないと考えられ得る。したがって、そのような構成では、支持構造１１上に提供された１つ又は複数の位置センサ５１は、支持構造１１の非剛体挙動によって導入される誤差を最小限にするためにショートストロークユニット１２、１３が接続される接続ポイント１１ａ、１１ｂのできるだけ近くに配置することができる。
【００５４】
[0064]  代替的に又は追加的に、図８に示すように、リソグラフィ装置の基準構造５３に対するショートストロークユニット１２、１３の位置を直接測定するために、ショートストロークユニット１２、１３の各々に１つ又は複数の位置センサ５１を提供することができる。リソグラフィ装置の基準構造５３に対する支持構造１１の位置を直接測定するために位置センサ５１が支持構造１１に提供されない構成では、コントローラ２５は、ショートストロークユニット１２、１３の実測位置から支持構造１１、したがって、オブジェクト１０の位置を決定することができる。
【００５５】
[0065]  代替的に又は追加的に、図９に示すように、リソグラフィ装置の基準構造５３に対する第１のショートストロークユニット１２の位置を直接測定するために、１つのショートストロークユニットに１つの位置センサ５１を提供することができる。第１のショートストロークユニット１２以外のショートストロークユニット１３の各々は、第１のショートストロークユニット１２上に提供されたターゲット５２に対する関連付けられたショートストロークユニット１３の位置を決定するように構成された位置センサ５１を有してもよい。
【００５６】
[0066]  上記構成の任意の組合せを用いてコントローラ２５に必要な位置データを提供して複数のショートストロークユニット１２、１３のアクチュエータシステムを制御できることを理解されたい。
【００５７】
[0067]  図１０は、本発明の上記任意の構成と組み合わせて使用できる本発明のある実施形態の位置決めシステム１の別の変形形態を示す。共通部分の説明は繰り返さない。
【００５８】
[0068]  図１０に示すように、ロングストロークユニットが各々のショートストロークユニット１２、１３に関連付けられた別々のロングストロークモジュールに分割されているというテンプレートで、この構成は、上記構成とは異なる。特に、ロングストロークユニットは、各々のショートストロークユニット１２、１３に関連付けられたサブフレーム６２、６３を含む。この構成では、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３は、ロングストロークユニット１５のそれぞれのサブフレーム６２、６３に対するショートストロークユニット１２、１３の位置を制御するように構成されている。ロングストロークユニット１５は、リソグラフィ装置の基準フレーム１７に対するそれぞれのサブフレーム６２、６３の位置を制御するように構成されたそれぞれのサブフレームアクチュエータシステム６４、６５をさらに含む。
【００５９】
[0069]  図２に示す構成のロングストロークアクチュエータシステム１６と同様に、サブフレームアクチュエータシステム６４、６５の各々は、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３と比べて比較的大きい範囲の運動を有するように構成できるが、ショートストロークアクチュエータシステム２２、２３と同じ位置決め精度を有する必要はない。したがって、有効なことには、ショートストロークユニット１２、１３の各々に別々のロングストロークシステムを提供して独立して制御することができる。
【００６０】
[0070]  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。
【００６１】
[0071]  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。
【００６２】
[0072]  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、３５５ｎｍ、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。
【００６３】
[0073]  「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。
【００６４】
[0074]  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。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００６５】
[0075]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、下記に示す特許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。
【図１】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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