(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット（１０）に１以上のビームを投影するための投影システム（１）であって、この投影システムは、
フレーム（２）と、
前記１以上のビーム（ｂ）を与えるためのビーム源と、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するための投影光学系とを有する投影モジュール（２０）と、
前記ターゲットを運ぶためのキャリア（３１）と、前記ターゲットを運んで位置決めするためのステージとを有するターゲット位置決めモジュール（３０）と、
前記キャリア（３１）に対する前記投影モジュール（２０）の位置を測定するための測定システム（２４）と、
前記測定された位置に基づいて前記投影モジュールの下に前記ターゲットを位置決めするために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用された制御器（８０）とを具備し、
前記投影モジュール（２０）は、前記フレーム（２）から前記投影モジュール（２０）への振動の伝搬を緩衝するためのフレキシブルカップリング（６１，６２，６３）を介して前記フレームに接続され、
前記ビーム源を含む前記投影モジュール（２０）は、前記キャリアのターゲット支持表面と平行な平面で前記フレームに対して移動可能であり、
前記制御器は、前記測定システムによって測定されるような残余振動を補正するために、前記フレーム（２）に対して前記ターゲット（１０）を移動させるための前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用されることを特徴とする、投影システム。
【請求項２】
前記投影モジュールは、前記フレキシブルカップリングの下に完全に配置されている、請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記フレキシブルカップリングは、吊るされているようにして、前記光学モジュールが前記フレームから自由に吊るされているように、前記フレームから垂下されている、請求項１又は２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記フレキシブルカップリングは、前記フレームの内部に配置された可撓性部分を有する、請求項１ないし３のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項５】
前記投影モジュールは、前記フレームによりも前記ターゲットに近くに位置された質量中心を有する、請求項１ないし４のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項６】
前記フレキシブルカップリングは、その中心線に沿って第１の所定の長さを有し、前記投影モジュールは、前記フレキシブルカップリングの前記中心線に平行にその中心線に沿った第２の所定の長さを有し、前記第２の所定の長さは、少なくとも４倍、第１の所定の長さよりも短い、請求項１ないし５のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項７】
前記フレーム、投影モジュール、フレキシブルカップリング及びターゲット位置決めモジュールを囲む真空チャンバをさらに具備する、請求項１ないし６のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項８】
前記フレキシブルカップリングは、緩いカップリングであるか、緩いカップリングを有する、請求項１ないし７のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項９】
前記フレキシブルカップリングは、前記水平面に垂直な方向に沿って硬質である、請求項１ないし７のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１０】
前記フレキシブルカップリングは、前記測定システムによって測定された前記残余振動に基づいた前記投影光学系の下で前記キャリアを移動させるように、前記ターゲット位置決めモジュールを制御することによって、高周波振動を緩衝するように適用され、前記制御器は、残余の低周波振動を補正するように適用される、請求項１ないし９のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１１】
前記フレキシブルカップリングは、５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい周波数を有する振動を緩衝するように適用される、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１２】
前記キャリアは、前記フレームから前記キャリアへの振動から分離される、請求項１ないし１１のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１３】
前記ターゲット位置決めモジュールは、前記キャリアを運んで移動させるためのローレンツモータを有する、請求項１２に記載の投影システム。
【請求項１４】
前記ターゲット位置決めモジュールは、前記キャリアが配置される微小動きステージを備え、前記ターゲット位置決めモジュールの前記微小動きステージは、前記残余振動を補正するために６の自由度でステージに対するターゲットの移動を与えるように適用される、請求項１ないし１３のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１５】
前記フレームから前記フレキシブルカップリングへの、及びその逆の振動を緩衝するための緩衝装置をさらに具備し、前記フレキシブルカップリングは、前記緩衝装置を介して前記フレームに接続されている、請求項１ないし１４のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１６】
前記緩衝装置は、前記キャリアの運搬面に垂直な平面内に曲がるように配置された１以上の板ばね（７３）を有する、請求項１５に記載の投影システム。
【請求項１７】
前記フレキシブルカップリングは、サスペンションを有する、請求項１ないし１６のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項１８】
前記サスペンションは、３つの平行なサスペンションロッドを有する、請求項１７に記載の投影システム。
【請求項１９】
前記３つサスペンションロッドの各々は、単一ピースとして形成されている、請求項１８に記載の投影システム。
【請求項２０】
前記サスペンションは、径方向の振動周波数を有する振り子式サスペンションであり、前記振り子式サスペンションは、前記径方向の振動周波数よりも高い周波数を有する振動の前記フレームから前記投影モジュールへの伝搬を緩衝するように適用される、請求項１７ないし１９のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２１】
前記径方向の振動周波数は、５Ｈｚに等しいかそれよりも小さい、請求項２０に記載の投影システム。
【請求項２２】
前記残余振動を測定するための測定システムは、前記投影モジュールに含まれるか、前記投影モジュールに固定して接続される、請求項１ないし２１のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２３】
前記測定システムは、前記残余振動を少なくとも測定するための１以上の干渉計を有する、請求項２２に記載の投影システム。
【請求項２４】
前記投影モジュールが前記フレームに対して移動している間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するように適用される、請求項１ないし２３のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２５】
前記投影モジュールは、前記フレームに対して前記ターゲットの移動の間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するためのマスクレスマルチプルビーム投影モジュールを有する、請求項１ないし２４のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２６】
前記フレキシブルカップリングは、一定の長さを保持するように適用される、請求項１ないし２５のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２７】
前記フレキシブルカップリングは、水平面に沿った前記ターゲット位置決めモジュールに対する前記投影モジュールの移動を与えるために、水平面に沿って緩い、請求項１ないし２６のいずれか１に記載の投影システム。
【請求項２８】
請求項１ないし２７のいずれか１に記載の投影システムを具備する、リソグラフィシステム。
【請求項２９】
前記１以上のビームは、前記ターゲットをパターニングするための描画ビームである、請求項２８に記載のリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに１以上のビームを投影するための投影システムに関し、前記システムは、ターゲットに対するシステムの投影モジュールの位置に対する残余振動の影響を減少させるように適用される。このようなシステムは、１以上のビームが、例えば、ナノメートルの精度内で、高精度でターゲットに投影されなければならないリソグラフィ及び顕微鏡装置のような用途で使用される。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願第１５７７９２９号は、電子ビームで試料を照射するためのカラムと、真空ポンプを有する試料チャンバと、試料を保持して移動させるために試料チャンバ内に配置されたステージと、試料チャンバに対してカラムを弾性的に支持するための装着部とを具備する電子ビーム露光装置が開示されている。試料チャンバの上側パーティションとカラムとの間の相対移動、及びカラムの加速を測定することによって、そして、上側パーティションとカラムとの間に設けられたアクチュエータのフィードバック制御によって、上側パーティションからの振動外乱の高周波成分がカラムに伝達することが防がれる。
【０００３】
既知の露光装置は、複雑な構造を有し、例えば、高周波振動がチャンバからカラムに伝達されるのを防ぐためにチャンバの上側パーティションとカラムとの間にアクチュエータを有する。さらに、装着部の弾性により、第１の方向へのフレームに対するカラムの移動は、装着部の弾性ポテンシャルの生成につながり、続いて、第１の方向とは反対の方向にチャンバに対してカラムを移動させるための復元力を与える。
【０００４】
米国特許出願第２００４／００４１１０１号は、ターゲットのためのステージと、ステージを移動させるための電磁アクチュエータと、電子ビームを偏向させるための偏向器と、ステージの位置を測定するためのレーザ干渉計と、レーザ干渉計によって得られた測定結果に基づいて電磁アクチュエータを制御する制御器とを具備し、測定値が偏向器に提供される露光装置を開示している。かくして、残余振動の影響は、ある程度まで、偏向器によって電子ビームに提供される偏差の量を変更するによって補正されることができる。しかしながら、電子ビームの偏差の変更によって、ビームの投影がターゲットにあるときのビームがターゲット表面に衝突する入射角が変更される。
【０００５】
さらに、先行技術の装置は、通信を必要とし、露光装置の異なるサブシステム間の交換を制御し、その設計及び開発をかなり複雑にし、従って、このような装置のコストを上げる。先行技術の装置は、通信を必要とし、ターゲット位置決め制御器、ステージシステム、計測システム及びビーム投影システムの間の分配を制御し、ビームの投影及び装置の設計をかなり複雑にする。
【０００６】
本発明の目的は、ターゲットへのビームに投影に対する残余振動の影響が実質的に減少された、好ましくは、上に示されるターゲット位置決め機能性の観点で複雑さが減少された投影システムを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願第１５７７９２９号
【特許文献２】米国特許出願第２００４／００４１１０１号
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、ターゲットに１以上のビームを投影するための投影システムであって、この投影システムは、フレームと、前記１以上のビームを与えるためのビーム源と、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するための投影光学系とを有する投影モジュールとを具備し、この投影システムは、さらに、前記ターゲットを運ぶためのキャリアと、前記ターゲットを運んで位置決めするためのステージとを有するターゲット位置決めモジュールを具備し、この投影システムは、さらに、前記キャリアに対する前記投影モジュールの位置を測定するための測定システムと、前記測定された位置に基づいて前記投影モジュールの下に前記ターゲットを位置決めするために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用された制御器とを具備し、前記投影モジュールは、前記フレームから前記投影モジュールへの振動の伝搬を緩衝する、又は防止するためのフレキシブルカップリングを介して前記フレームに接続され、前記制御器は、前記測定システムによって測定されるような残余振動を補正するために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用され、前記フレキシブルカップリングは、前記水平面に実質的に沿って前記ターゲット位置決めモジュールに対する前記投影モジュールの移動を与えるために、ほぼ水平面に沿って実質的に緩い、投影システムを提供する。残留振動は、代表的には、投影システムが載置される床から投影システムに伝搬され、例えば、床を歩いている近くの人によって引き起こされうる。効果的には、本発明による投影システムでは、ターゲット位置決めモジュールは、測定された残留振動を補正するためにキャリアを移動させるように適用され、一方、投影モジュールへのフレームのフレキシブルカップリングは、フレームからモジュールへの振動の少なくとも一部を伝搬しない。キャリア及びその上のターゲットに対する投影モジュールの位置決めの精度は、かくして改良される。フレキシブルカップリングは、フレームに対する投影モジュールの移動を可能にするカップリングを意味し、前記カップリングは、好ましくは、少なくとも前記水平面で、好ましくは、実質的に非弾性であり、例えば、復元力、即ち、重力による投影モジュールに対して実質的に中立位置に投影モジュールを戻す力は、実質的に、フレキシブルカップリングの弾性による復元力よりも大きい。カップリングは、好ましくは、少なくとも２つの水平面に沿って可撓性であるか緩い。一実施の形態では、それ故、フレキシブルカップリングもまた、可撓性か緩いかの少なくとも一方であるカップリングとして解釈されることができ、特に、カップリングは、前記水平面に沿って実質的に緩い。
【０００９】
一実施の形態では、前記投影モジュールは、例えば、重力が地面に向かってカップリングを引っ張る方向に沿って前記フレキシブルカップリングの下に、実質的に完全に配置されている。投影モジュールは、かくして、水平面において比較的大きな距離を移動することができるが、このような移動は比較的遅く、それ故、測定システム、制御器及びターゲット位置決めモジュールによって形成されたフィードバック制御ループによって容易に補正される。
【００１０】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、吊るされているようにして、好ましくは、前記光学モジュールが前記フレームから自由に吊るされているように、前記フレームから垂下されている。フレキシブルカップリングがかくしてフレームの一方の側に、例えば、フレームの内部に完全に配置されているので、フレームは、例えば、フレームの一方の側から他方の側に可撓性の接続部と投影モジュールとの少なくとも一方を通させるための孔を必要とすることのない単純な構造であることができる。
【００１１】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、前記フレームの内部に配置された可撓性部分を有する。前記可撓性部分は、好ましくは、前記フレームの内部に完全に配置されている。前記フレキシブルカップリングは、実質的に硬質部分を有し、また、可撓性か緩いかの少なくとも一方である部分を有することができる。前記可撓性であるか緩いかの少なくとも一方である部分は、前記実質的な水平面に沿って前記ターゲット位置決めモジュールに対しる投影モジュールの移動を可能にする。
【００１２】
一実施の形態では、前記投影モジュールは、実質的な硬質フレームを有し、前記フレキシブルカップリングが前記硬質フレームに接続される。投影モジュールの弾性か可撓性かの少なくとも一方の変形によりターゲットにビームが投影される精度に対する影響は、かくして減少される。
【００１３】
一実施の形態では、前記投影モジュールは、前記フレームによりも前記ターゲットに実質的に近くに位置された質量中心を有する。質量中心がターゲットに接近しているほど、前記水平面中の投影モジュールの移動は、前記制御器及びターゲット位置決めモジュールによって、残余の振動を形成する前記移動のよりよい補正を可能にする。
【００１４】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、その中心線に沿って第１の所定の長さを有し、前記投影モジュールは、前記フレキシブルカップリングの前記中心線にほぼ平行にその中心線に沿った第２の所定の長さを有し、前記第２の所定の長さは、好ましくは、少なくとも４倍、第１の所定の長さよりも実質的に短い。
【００１５】
一実施の形態では、前記投影システムは、前記フレーム、投影モジュール、フレキシブルカップリング及びターゲット位置決めシステムを囲む真空チャンバをさらに具備する。真空チャンバは、好ましくは、真空チャンバからフレームへの振動の伝搬を最小にするために、例えば、緩衝装置によって、フレームから離間されている。
【００１６】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、緩いカップリングであり、例えば、実質的に低剛性のカップリングである。このような緩いカップリングは、少なくとも緩く、前記水平面に沿って実質的に低剛性を与えることにより、水平面に沿った前記ターゲット位置決めモジュールに対する投影モジュールの移動を可能にする。しかしながら、緩いカップリングはまた、例えば、ケーブルかロープを含む、実質的に完全に緩いことができる。低剛性を有することによって、緩いカップリングは、例えば、１０Ｈｚ又は５Ｈｚ未満の閾値よりも低い振動によって引き起こされる歪みのみを伝搬する。このようにして、より高い周波数の歪みが、緩いカップリングによって効果的に緩衝される。
【００１７】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、実質的に非弾性である、即ち、前記カップリングの弾性により前記水平面においてターゲット投影モジュールに対する投影モジュールの移動を引き起こす、カップリングに対するいかなる力も、実質的に、カップリング及びそこに取り付けられた投影モジュールを引っ張る重力によるこのような移動を引き起こす力未満である。
【００１８】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、前記水平面に垂直な方向に沿って実質的に硬質である。Ｚ軸に沿ったカップリングの圧縮又は延伸は、かくして、実質的に完全に減少されるか、回避される。
【００１９】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、高周波振動を緩衝するように適用され、前記制御器は、残余の低周波振動を補正するように適用される。ターゲット位置決めは、かくして、ターゲットキャリアと投影モジュールとの間の相対位置に比較的ゆっくり生じる誤差を補正しなければならず、ターゲット位置決めシステムは、これらの誤差を補正するために比較的低速でターゲットキャリアを移動させることができる。
【００２０】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい、好ましくは、３．５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい、より好ましくは１Ｈｚ以上に実質的に等しいかそれよりも大きい周波数を有する振動を緩衝するように適用される。
【００２１】
一実施の形態では、前記キャリアは、前記フレームから前記キャリアへの振動から実質的に分離される。フレームからキャリアへの振動の伝搬は、かくして、実質的に減少されるか、完全に防がれる。
【００２２】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決めモジュールは、前記キャリアを運んで移動させるためのローレンツモータを有する。好ましくは、キャリアは、ローレンツモータによって実質的に支持され、フレームからキャリアへの振動のさらなる独立を与える。
【００２３】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決めモジュールは、残余振動を補正するために６の自由度でステージに対するターゲットの移動を与えるように適用される。投影モジュール及びターゲットキャリアの相対位置又は回転の小さな変化は、かくして、補正されることができる。特に、投影モジュールの投影光学系とターゲットとの間の距離の変化は、かくして、便利なように補正されることができる。
【００２４】
一実施の形態では、前記フレームから前記フレキシブルカップリングへの、及びその逆の振動を緩衝するための緩衝装置をさらに具備し、前記フレキシブルカップリングは、前記緩衝装置を介して前記フレームに接続されている。緩衝装置は、フレームから投影モジュールへの振動の、特に、フレキシブルカップリングの長手方向に沿った高周波振動のさらなる緩衝を与える。
【００２５】
一実施の形態では、前記緩衝装置は、好ましくは前記キャリアの運搬面にほぼ垂直な平面内に曲がるように配置された１以上の板ばねを有する。
【００２６】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、サスペンションを有する。投影モジュールは、このように、前記サスペンションによってフレームから吊るされ、ターゲットキャリアのターゲット支持表面とほぼ平行な平面でフレームに対して移動可能である。好ましくは、前記サスペンションは、１以上のサスペンションロッドを有し、これらの長手方向に沿って実質的に硬質なままである。投影モジュールの投影光学系とキャリアとの間の距離の変化は、かくして減少される。それらの長手方向に垂直な平面で１以上のロッドに可撓性を与えるために、１以上のロッドには、好ましくは、前記ロッドの端部の近くに、弱められた部分が設けられている。好ましくは、サスペンションは、１つ又は２つの水平面で実質的に緩い。
【００２７】
好ましい一実施の形態では、前記サスペンションは、３つのほぼ平行なサスペンションロッドを有する。平行なサスペンションロッドは、平行四辺形状の構造を形成し、ターゲットキャリアに対して投影モジュールの向きを抑制し、即ち、投影モジュールは、フレームに対して移動されることができ、フレームに対して実質的に回転しない。好ましくは、サスペンションロッドは、非共面に配置されている。
【００２８】
一実施の形態では、前記１以上のサスペンションロッドの各々は、単一ピースとして、好ましくはアルミニウムのような金属から実質的に形成されているので、潤滑剤は、フレームに対する投影モジュールの移動を容易にする必要がない。１以上のサスペンションロッドには、弱められた部分が、好ましくは、これらの点のまわりのロッドの撓みを促進するために、ロッドの各先端部の近くに弱められた部分が設けられている。
【００２９】
一実施の形態では、前記サスペンションは、径方向の振動周波数を有する振り子式サスペンションであり、前記振り子式サスペンションは、前記径方向の振動周波数よりも高い周波数を有する振動の前記フレームから前記投影モジュールへの伝搬を緩衝するように適用される。振り子式サスペンションの径方向の振動周波数は、ほぼ一定であり、高度に予測可能なフレームに関する投影モジュールの移動をする。投影モジュールの質量が通常知られているので、径方向の振動周波数が、例えば、１０Ｈｚ又は５Ｈｚ未満である所定の値よりも小さいサスペンション用の最小長を計算することが可能である。サスペンションの最大長は、例えば、サスペンションが配置されるフレームや真空チャンバのサイズによって制限されることができるが、サスペンションの長さが大きいほど、径方向の振動周波数は低くなる。
【００３０】
一実施の形態では、前記径方向の振動周波数は、５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも小さい、より好ましくは、３．５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも小さい、最も好ましくは、１Ｈｚに実質的に等しい。
【００３１】
一実施の形態では、前記残留振動を測定するための測定システムは、前記投影モジュールに含まれるか、前記投影モジュールに固定して接続される。従って、ターゲットキャリアに対して前記投影モジュールの実際の位置は、測定される。
【００３２】
一実施の形態では、前記測定システムは、前記残留振動を少なくとも測定するための１以上の干渉計を有する。好ましくは、測定システムは、デカルト座標系の直交軸に沿ってキャリアに対する投影モジュールの移動として残余振動を測定する。
【００３３】
一実施の形態では、前記投影モジュールが前記フレームに対して移動している間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するように適用される。特に、ターゲットがターゲットのビームの投影中に投影モジュールの投影光学系に対して移動されるとき、投影光学系に対するターゲットのかなり正確な位置決めを実質的に連続して与えることが重要である。
【００３４】
一実施の形態では、前記投影モジュールは、前記フレームに対して前記ターゲットの移動の間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するためのマスクレスマルチプルビーム投影モジュールを有する。
【００３５】
一実施の形態では、前記フレキシブルカップリングは、ほぼ一定の長さを保持するように適用される。ターゲットからの投影光学系への距離は、少なくともＺ方向で、このように実質的に予測可能であるかほぼ一定のままであるかの少なくとも一方である。
【００３６】
第２の態様によれば、本発明は、ターゲットに１以上のビームを投影するための投影システムであって、この投影システムは、フレームと、前記１以上のビームを与えるためのビーム源と、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するための投影光学系とを有する投影モジュールと、前記ターゲットを運ぶためのキャリアと、前記ターゲットを運んで位置決めするためのステージとを有するターゲット位置決めモジュールと、前記キャリアに対して前記投影モジュールの位置を測定するための測定システムと、前記所定の位置に基づいて前記投影モジュールの下に前記ターゲットを位置決めするために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用された制御器とを具備し、前記投影モジュールは、前記フレームから前記投影モジュールへの振動の伝搬を緩衝するための可撓性の（緩い）フレキシブルカップリングを介して前記フレームに接続され、前記制御器は、前記測定システムによって測定されるような残余振動を補正するために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用される投影システムを提供する。
【００３７】
第３の態様によれば、本発明は、前述の請求のいずれか１による投影システムを具備するリソグラフィシステムを提供する。効果的には、本発明によるリソグラフィシステムでは、投影光学系は、ターゲットに１以上のビームを集束させるために、ターゲットの非常に近くに、即ち、そのマイクロメートルの距離内に配置されることができる。好ましくは、リソグラフィシステムは、１以上のビームを発生させるためのビーム源と、前記１以上のビームを個々に変調させるための変調器アレイと、前記ターゲットに前記１以上のビームを個々に集束させるための集束アレイとを具備するマスクレスリソグラフィシステムである。
【００３８】
一実施の形態では、前記１以上のビームは、前記ターゲットをパターニングするための描画ビームであり、好ましくは、前記ビーム源は、荷電粒子ビーム源である。
【００３９】
本明細書に説明され図示されるさまざまな態様及び特徴は、可能なところならどこにでも、個々に適用されることができる。これらの個々の態様、特に、添付の従属請求項に規定される態様及び特徴は、分割特許出願の主題となることができる。
【００４０】
本発明が、添付図面に示される例示的な実施の形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による投影システムの概略的な側面を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、投影モジュール及びターゲット位置決めモジュールを示す、図１Ａの詳細を示す図である。
【図２】図２は、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線を通る投影システムの上面を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１Ａは、本発明による投影システム１の側面図である。投影システムは、フレーム２を有し、フレーム２は、真空チャンバ３の内部に配置され、投影モジュール２０に対してターゲット１０を正確に位置決めするように適用されたターゲット位置決めモジュール３０を支持する。投影システム１は、投影システムを実質的に完全に支持するベースプレート４に載置される。ベースプレート４は、床７から真空チャンバ３への、特に、投影モジュール２０とターゲット位置決めモジュール３０が装着されるフレーム２への高周波振動の伝搬を減少させるための大きなコンクリートスラブを有する。真空チャンバ３は、振動絶縁装置５によってベースプレート４に装着され、また、フレーム２は、振動絶縁装置６によって真空チャンバ３に装着される。
【００４３】
投影モジュール２０は、複数の荷電粒子小ビーム（図示されない）を発生させるための荷電粒子ビーム源２１を収容するハウジング２５と、前記複数の荷電粒子小ビームの個々の荷電粒子小ビームを選択的に変調するための変調器アレイ２２と、ターゲット１０の表面上に前記小ビームを集束させるための複数の静電レンズを有する投影光学系２３とを具備する。
【００４４】
ターゲット位置決めモジュール３０は、ターゲット１０を運ぶためのキャリア３１を有し、キャリア３１には、エッジで、投影モジュール２０に取り付けられた干渉計２４の形態の測定システム２４と協働するための反射面３２が設けられている。投影モジュール２０に対する反射面３２の位置は、干渉計２４によって測定され、ここでは真空チャンバ３の外部に示される制御器８０へと通される。制御器８０は、測定された位置に基づいて投影モジュール２０の下にターゲット１０の位置決めするためにターゲット位置決めモジュール３０を制御するように適用される。方向Ｘに沿って、及び方向Ｘに垂直な方向Ｙに沿って投影モジュール２０に対してターゲット１０の走査移動を与えるように位置決めモジュール３０を制御することに加えて、制御器８０もまた、位置決めモジュール３０と投影モジュール２０との間の低周波振動を補正するために位置決めモジュール３０を制御する。
【００４５】
投影モジュール２０は、ロッド６１、６２、６３を有するフレキシブルカップリングを介してフレーム２に接続され、ロッドの第１の端部６１ａ、６１ｂ、６１ｃはプレート６５に接続される。また、プレート６５は、板ばね７１、７２（図示されない）、７３に接続され、これらは、方向Ｚに沿って弾性的に撓むように適用され、従って、フレーム２から投影モジュール２０に向かって進行する振動を少なくとも緩衝する。ロッドは、これらの第２の端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂで投影モジュールハウジング２５に接続されている。各ロッドは、第１の端部６１ａ、６２ａ、６３ａの近くの第１の弱められた部分と、第２の端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂの近くの第２の弱められた部分とが設けられた単一ピースのアルミニウムロッドを有し、これらロッドは、Ｚ軸に実質的に垂直な平面でフレームに対して投影モジュールの移動を与えるが、Ｚ軸に沿ってフレームに対する投影モジュールの移動を阻止する。３つのロッド６１、６２、６３は、比較的低く、ほぼ一定の径方向の振動周波数を有する振り子式サスペンションを共に形成する。制御器８０は、既知の径方向の振動周波数、測定システム２４によって測定された位置と残余振動との少なくとも一方に基づいた、投影光学系２３の下でターゲットキャリア３１を移動させるようにターゲット位置決めシステムを制御することができる。
【００４６】
図１Ｂは、投影モジュール２０及び位置決めモジュール３０をより詳細に示す図である。ターゲット位置決めモジュール３０は、ターゲット１０のようなターゲットを運ぶためのキャリア３１を有し、キャリアは、微小動きステージ３３上に配置される。微小動きステージ３３は、６の自由度でターゲットキャリアの位置の小さな補正を、即ち、残余振動を補正するためにＸ、Ｙ、Ｚに沿った進行及びＸ、Ｙ、Ｚを中心とした回転を与えるように適用される。微小動きステージ３３は、ローレンツモータ３４を有し、ローレンツモータは、ターゲットキャリア３１の正確かつ迅速な位置決めを可能にし、また、フレーム２からターゲットキャリア３１への振動のさらなる緩衝を与える。ローレンツモータ上のターゲット１０及びターゲットキャリア３１の負荷を減少させるために、微小動きステージ３３には、負荷補正ばね３５が設けられている。
【００４７】
微小動きステージ３３は、Ｘ方向に沿ってその上で微小動きステージ３３、ターゲットキャリア３１及びターゲット１０を移動させるためにｘ−ステージ３６上に配置されている。また、ｘ−ステージ３６は、Ｙ方向に沿ってｘ−ステージ３６、微小動きステージ３３、ターゲットキャリア３１及びターゲット１０を移動させるためにｙ−ステージ３７上に配置されている。
【００４８】
微小動きステージ３３がｘ−ステージ３６に対するターゲットキャリア３１の６の自由度の位置決めのために適用されるので、制御器８０は、投影光学系２３とターゲットキャリア３１との間の距離がほぼ一定のままであるように投影光学系２３を制御することができ、これにより、ターゲット１０へのビームｂの投影はほぼ一定のままである。
【００４９】
図２は、図１のＩＢ−ＩＢ線に沿ったそのフレーム及び内部の平面図である。板ばね７１、７２、７３は、それぞれ、第１の端部で接続ブロック７４、７５、７６に接続され、接続ブロックは、フレーム２に静的に接続されている。反対の第２の端部７１ａ、７２ａ、７３ａで、板ばねが実質的な硬質プレート６５を介して互いに接続され、板ばねは互いに引張力を及ぼすことができる。板ばねは、Ｘ及びＹ方向に垂直な方向に沿ってプレート６５に運動の自由度を提供し、この結果、法線方向の振動が緩衝されることができる。カップリングの、即ち、ロッド６１、６２、６３の撓みは、ＸＹ平面に平行な平面で投影モジュール２０（図示されない）の移動を与える。
【００５０】
板ばねの第２の端部７１ａ、７２ａ、７３ａは、中心点６６のまわりに対称的に配置され、平面に投影されたとき、投影モジュール２０の質量中心にほぼ一致し、この結果、投影モジュール２０によって板ばね７１、７２、７３に及ぼされた負荷がほぼ均一に分配される。同様に、ロッドの第１の端部６１ａ、６２ａ、６３ａは、プレート６５に取り付けられ、同じ中心点６６のまわりに対称的に配置されている。図示される実施の形態では、プレート６５は３つの板ばねを介してフレームに接続されるが、緩衝要素の数及び種類が代わりに使用されることができる。
【００５１】
好ましい実施の形態の動作を例証するために上の記載がなされており、本発明の範囲を限定することを意図していないことが理解される。上の説明から、当業者にとって、本発明の意図及び範囲に包含される多くの変形例があることが自明である。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項をそのまま付記しておく。
［１］
ターゲットに１以上のビームを投影するための投影システムであって、この投影システムは、
フレームと、
前記１以上のビームを与えるためのビーム源と、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するための投影光学系とを有する投影モジュールと、
前記ターゲットを運ぶためのキャリアと、前記ターゲットを運んで位置決めするためのステージとを有するターゲット位置決めモジュールと、
前記キャリアに対する前記投影モジュールの位置を測定するための測定システムと、
前記測定された位置に基づいて前記投影モジュールの下に前記ターゲットを位置決めするために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用された制御器とを具備し、
前記投影モジュールは、前記フレームから前記投影モジュールへの振動の伝搬を緩衝するためのフレキシブルカップリングを介して前記フレームに接続され、前記制御器は、前記測定システムによって測定されるような残余振動を補正するために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用され、前記フレキシブルカップリングは、前記水平面に沿った前記ターゲット位置決めモジュールに対する前記投影モジュールの移動を与えるために、ほぼ水平面に沿って実質的に緩いことを特徴とする投影システム。
［２］
前記投影モジュールは、前記フレキシブルカップリングの下に実質的に完全に配置されている請求項１の投影システム。
［３］
前記フレキシブルカップリングは、吊るされているようにして、好ましくは、前記光学モジュールが前記フレームから自由に吊るされているように、前記フレームから垂下されている請求項１又は２の投影システム。
［４］
前記フレキシブルカップリングは、前記フレームの内部に配置された可撓性部分を有する請求項１ないし３のいずれか１の投影システム。
［５］
前記投影モジュールは、前記フレームによりも前記ターゲットに実質的に近くに位置された質量中心を有する請求項１ないし４のいずれか１の投影システム。
［６］
前記フレキシブルカップリングは、その中心線に沿って第１の所定の長さを有し、前記投影モジュールは、前記フレキシブルカップリングの前記中心線にほぼ平行にその中心線に沿った第２の所定の長さを有し、前記第２の所定の長さは、好ましくは、少なくとも４倍、第１の所定の長さよりも実質的に短い請求項１ないし５のいずれか１の投影システム。
［７］
前記フレーム、投影モジュール、フレキシブルカップリング及びターゲット位置決めシステムを囲む真空チャンバをさらに具備する請求項１ないし６のいずれか１の投影システム。
［８］
前記フレキシブルカップリングは、緩いカップリングであるか、緩いカップリングを有する請求項１ないし７のいずれか１の投影システム。
［９］
前記フレキシブルカップリングは、前記水平面に垂直な方向に沿って実質的に硬質である請求項１ないし７のいずれか１の投影システム。
［１０］
前記フレキシブルカップリングは、高周波振動を緩衝するように適用され、前記制御器は、残余の低周波振動を補正するように適用される請求項１ないし９のいずれか１の投影システム。
［１１］
前記フレキシブルカップリングは、５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい、好ましくは、３．５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい、より好ましくは１Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも大きい周波数を有する振動を緩衝するように適用される請求項１ないし１０のいずれか１の投影システム。
［１２］
前記キャリアは、前記フレームから前記キャリアへの振動から実質的に分離される請求項１ないし１１のいずれか１の投影システム。
［１３］
前記ターゲット位置決めモジュールは、前記キャリアを運んで移動させるためのローレンツモータを有する請求項１２の投影システム。
［１４］
前記ターゲット位置決めモジュールは、残余振動を補正するために６の自由度でステージに対するターゲットの移動を与えるように適用される請求項１ないし１３のいずれか１の投影システム。
［１５］
前記フレームから前記フレキシブルカップリングへの、及びその逆の振動を緩衝するための緩衝装置をさらに具備し、前記フレキシブルカップリングは、前記緩衝装置を介して前記フレームに接続されている請求項１ないし１４のいずれか１の投影システム。
［１６］
前記緩衝装置は、好ましくは前記キャリアの運搬面にほぼ垂直な平面内に曲がるように配置された１以上の板ばねを有する請求項１ないし１５のいずれか１の投影システム。
［１７］
前記フレキシブルカップリングは、サスペンションを有する請求項１ないし１６のいずれか１の投影システム。
［１８］
前記サスペンションは、１以上のサスペンションロッドを、好ましくは、３つのほぼ平行なサスペンションロッドを有する請求項１７の投影システム。
［１９］
前記１以上のサスペンションロッドの各々は、単一ピースとして、好ましくはアルミニウムのような金属から実質的に形成されている請求項１８の投影システム。
［２０］
前記サスペンションは、径方向の振動周波数を有する振り子式サスペンションであり、前記振り子式サスペンションは、前記径方向の振動周波数よりも高い周波数を有する振動の前記フレームから前記投影モジュールへの伝搬を緩衝するように適用される請求項１７ないし１９のいずれか１の投影システム。
［２１］
前記径方向の振動周波数は、５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも小さい、より好ましくは、３．５Ｈｚに実質的に等しいかそれよりも小さい、最も好ましくは、１Ｈｚに実質的に等しい請求項２０の投影システム。
［２２］
前記残留振動を測定するための測定システムは、前記投影モジュールに含まれるか、前記投影モジュールに固定して接続される請求項１ないし２１のいずれか１の投影システム。
［２３］
前記測定システムは、前記残留振動を少なくとも測定するための１以上の干渉計を有する請求項２２の投影システム。
［２４］
前記投影モジュールが前記フレームに対して移動している間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するように適用される請求項１ないし２３のいずれか１の投影システム。
［２５］
前記投影モジュールは、好ましくは、前記フレームに対して前記ターゲットの移動の間、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するためのマスクレスマルチプルビーム投影モジュールを有する請求項１ないし２４のいずれか１の投影システム。
［２６］
前記フレキシブルカップリングは、ほぼ一定の長さを保持するように適用される請求項１ないし２５のいずれか１の投影システム。
［２７］
ターゲットに１以上のビームを投影するための投影システムであって、この投影システムは、
フレームと、
前記１以上のビームを与えるためのビーム源と、前記ターゲットに前記１以上のビームを投影するための投影光学系とを有する投影モジュールと、
前記ターゲットを運ぶためのキャリアと、前記ターゲットを運んで位置決めするためのステージとを有するターゲット位置決めモジュールと、
前記キャリアに対して前記投影モジュールの位置を測定するための測定システムと、
前記所定の位置に基づいて前記投影モジュールの下に前記ターゲットを位置決めするために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用された制御器とを具備し、
前記投影モジュールは、前記フレームから前記投影モジュールへの振動の伝搬を緩衝するために可撓性の（緩い）フレキシブルカップリングを介して前記フレームに接続され、
前記制御器は、前記測定システムによって測定されるような残余振動を補正するために前記ターゲット位置決めモジュールを制御するように適用されることを特徴とする投影システム。
［２８］
請求項１ないし２７のいずれか１の投影システムを具備するリソグラフィシステム。
［２９］
前記１以上のビームは、前記ターゲットをパターニングするための描画ビームであり、好ましくは、前記ビーム源は、荷電粒子ビーム源である請求項２８のリソグラフィシステム。
【図１Ａ】
0005905581.tif 000002
【図１Ｂ】
0005905581.tif 000003
【図２】
0005905581.tif 000004