(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】リソグラフィ装置は、放射ビームを条件付けるようになされた照明システムと、パターン化デバイスを支持するように構築された支持構造とを備えている。パターン化デバイスは、パターン化された放射ビームを形成するべく放射ビームの断面にパターンを付与する。基板テーブルは、基板を保持するように構築されており、投影システムは、パターン化された放射ビームを基板の目標部分に投射する。干渉計システムは、基板テーブルの位置を測定し、且つ、オプティカル・フィードバックによって妨害周波数を生成する。位置制御システムは、干渉計システムの位置測定に基づいて支持構造及び基板テーブルの位置を制御する。位置制御システムは、妨害周波数による位置決め誤差を防止するべく基板テーブル速度を選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを条件付けるようになされた照明システムと、
パターン化された放射ビームを形成するべく前記放射ビームの断面にパターンを付与することができるパターン化デバイスを支持するように構築された支持構造と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン化された放射ビームを前記基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、
前記基板テーブルの位置を測定するようになされた干渉計システムと、
前記干渉計システムの位置測定に基づいて前記支持構造及び前記基板テーブルの位置を制御するようになされた位置制御システムとを備えたリソグラフィ装置であって、
前記位置制御システムが基板テーブル速度を選択するようになされ、それにより前記干渉計システムのオプティカル・フィードバックによって生成される妨害周波数による位置決め誤差が防止されるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記位置制御システムが前記妨害周波数をサンプル周波数でサンプリングするようになされ、それによりｆが前記妨害周波数であり、ｆｓが前記サンプル周波数であるｆモジュロｆｓに実質的に等しい基板テーブル誤差信号の周波数が生成される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記妨害周波数が、ｖｂが前記テーブル速度であり、λａｉｒが前記干渉計システムによって使用される放射の波長である（２＊ｖｂ）／λａｉｒに実質的に等しい、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記サンプル周波数が約２．５ｋＨｚである、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記基板テーブル誤差信号の前記周波数が閾値周波数未満である、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記閾値周波数が約３００Ｈｚである、請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
放射ビームを条件付けるようになされた照明システムと、
パターン化された放射ビームを形成するべく前記放射ビームの断面にパターンを付与することができるパターン化デバイスを支持するように構築された支持構造と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン化された放射ビームを前記基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、
サンプリング周波数で前記基板テーブルの位置を測定するための干渉計システムと、
前記干渉計システムの位置測定に基づいて前記支持構造及び前記基板テーブルの位置を制御するようになされた位置制御システムであって、基板テーブル位置誤差のための基板テーブル位置コントローラから支持構造位置コントローラまでの制御経路を含み、前記基板テーブル位置誤差と支持構造位置誤差との間の差が閾値周波数未満の周波数に対する前記基板テーブル位置誤差より小さい位置制御システムとを備えたリソグラフィ装置であって、
前記位置制御システムが、前記干渉計システムのオプティカル・フィードバックによって生成されるサンプル妨害周波数が前記閾値周波数を超えないように基板テーブル速度を選択するようになされたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記閾値周波数が約３００Ｈｚである、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記位置制御システムが、前記サンプル妨害周波数が前記閾値周波数に等しくなるように基板テーブル速度を選択するようになされた、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記妨害周波数が、ｖｂが前記テーブル速度であり、λａｉｒが前記干渉計システムによって使用される放射の波長である（２＊ｖｂ）／λａｉｒに実質的に等しい、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
パターン化デバイスから基板へパターンを転送するステップと、
支持構造を使用して前記パターン化デバイスを支持するステップと、
前記基板を基板テーブル上で保持するステップと、
干渉計システムを使用して前記基板テーブルの位置を測定するステップと、
前記干渉計システムの位置測定に基づいて前記支持構造及び前記基板テーブルの位置を制御するステップと、
前記干渉計システムのオプティカル・フィードバックによって生成される妨害周波数による位置決め誤差を防止するべく基板テーブル速度を選択するステップと
を含むデバイス製造方法。
【請求項１２】
前記選択ステップが前記妨害周波数をサンプル周波数でサンプリングするステップを含み、それによりｆが前記妨害周波数であり、ｆｓが前記サンプル周波数であるｆモジュロｆｓに実質的に等しい基板テーブル誤差信号の周波数が生成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記妨害周波数が、ｖｂが前記テーブル速度であり、λａｉｒが前記干渉計システムによって使用される放射の波長である（２＊ｖｂ）／λａｉｒに実質的に等しい、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
パターン化デバイスから基板へパターンを転送するステップと、
支持構造を使用して前記パターン化デバイスを支持するステップと、
前記基板を基板テーブル上で保持するステップと、
干渉計システムを使用してサンプリング周波数で前記基板テーブルの位置を測定するステップと、
前記干渉計システムの位置測定に基づいて前記支持構造及び前記基板テーブルの位置を制御するステップであって、位置制御システムが、基板テーブル位置誤差のための基板テーブル位置コントローラから支持構造位置コントローラまでの制御経路を含み、前記基板テーブル位置誤差と支持構造位置誤差との間の差が閾値周波数未満の周波数に対する前記基板テーブル位置誤差より小さいステップと、
前記干渉計システムのオプティカル・フィードバックによって生成されるサンプル妨害周波数が前記閾値周波数を超えないように基板テーブル速度を選択するステップと
を含むデバイス製造方法。
【請求項１５】
基板テーブル速度が、前記サンプル妨害周波数が前記閾値周波数に実質的に等しくなるように選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記閾値周波数が約３００Ｈｚである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記妨害周波数が、ｖｂが前記テーブル速度であり、λａｉｒが前記干渉計システムによって使用される放射の波長である（２＊ｖｂ）／λａｉｒに実質的に等しい、請求項１４に記載の方法。
【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】
リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスク或いはレチクルとも呼ばれているパターン化デバイスを使用してＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成され、生成されたパターンが基板（例えばシリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば部分的に１つ又は複数のダイが含まれている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射線感応材料（レジスト）の層への画像化を介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化される目標部分に隣接する回路網が含まれている。従来のリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、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が照射される、いわゆるスキャナとがある。パターンを基板に転写することによってパターン化デバイスから基板へパターンを転送することも可能である。
【０００３】
リソグラフィ装置では、運動制御システムの制御の下に、ポジショナによってマスクがマスク・テーブル即ちレチクル・ステージＲＳ上に配置され、且つ、移動する。同様に、運動制御システムの制御の下に、ポジショナによって基板が基板テーブル即ちウェハ・ステージＷＳ上に配置され、且つ、移動する。基板の所望の目標部分をマスクからの所望のパターンで照射するために、レチクル・ステージＲＳ及びウェハ・ステージＷＳの移動は統制されている。通常、投影システムは倍率係数Ｍ（通常、１未満）を有しているため、ウェハ・ステージＷＳの走査速度は、レチクル・ステージＲＳの走査速度を係数Ｍ倍した速度になる。ウェハ・ステージＷＳ誤差は、とりわけオン・ザ・フライ・レベリング・アクションによってレチクル・ステージＲＳ誤差より大きくなる傾向があるため、ウェハ・ステージＷＳの残りの位置誤差ｅＷＳがレチクル・ステージＲＳにフィードフォワード結合され、その結果、フィードスルー係数ｅＷＲＳ／ｅＷＳ（ウェハ・ステージ位置誤差に関連したウェハ・ステージ対レチクル・ステージ誤差）が得られる。このフィードスルー係数は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，７２７，９７７号に開示されているように最適化することができる。その他の利点は、画像化誤差に対するレチクル・ステージＲＳの位置決め誤差の寄与がＭ分の１でしかないことである。
【０００４】
従来、フィードスルーの遅れを克服するために、フィードスルーは、この特定の実施例では３００〜３５０Ｈｚである閾値周波数未満の周波数に対して最適化されているが、より低い周波数に対するフィードスルー係数のこの改善によって、より高い周波数利得が犠牲になっている。したがって、より高い周波数が増幅され、そのためにシステムの総合的な性能が妨げられ、基板に対する画像化性能を著しく損なうことになるＭＳＤ（移動標準偏差）誤差が生じる原因になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
システムの総合性能に対する微小ウェハ・ステージＷＳ誤差の影響が低減されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例によれば、放射ビームを条件付けるようになされた照明システムと、パターン化された放射ビームを形成するべく放射ビームの断面にパターンを付与することができるパターン化デバイスを支持するように構築された支持構造と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン化された放射ビームを基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、基板テーブルの位置を測定するようになされた、オプティカル・フィードバックによって妨害周波数を生成する干渉計システムと、干渉計システムの位置測定に基づいて支持構造及び基板テーブルの位置を制御するようになされた位置制御システムとを備えたリソグラフィ装置であって、位置制御システムが、妨害周波数による位置決め誤差を防止するべく基板テーブル速度を選択するようになされたリソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
本発明の一実施例によれば、放射ビームを条件付けるようになされた照明システムと、パターン化された放射ビームを形成するべく放射ビームの断面にパターンを付与することができるパターン化デバイスを支持するように構築された支持構造と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン化された放射ビームを基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、サンプリング周波数で基板テーブルの位置を測定するための、オプティカル・フィードバックによって妨害周波数を生成する干渉計システムと、干渉計システムの位置測定に基づいて支持構造及び基板テーブルの位置を制御するようになされた位置制御システムであって、基板テーブル位置誤差のための基板テーブル位置コントローラから支持構造位置コントローラまでの制御経路を含み、基板テーブル位置誤差と支持構造位置誤差の間の差が閾値周波数未満の周波数に対する基板テーブル位置誤差より小さい位置制御システムとを備えたリソグラフィ装置であって、位置制御システムが、サンプル妨害周波数が閾値周波数を超えないように基板テーブル速度を選択するようになされたリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、位置制御システムは、サンプル妨害周波数と閾値周波数が等しくなるように基板テーブル速度を選択するようになされている。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、パターン化デバイスから基板へパターンを転送するステップを含んだデバイス製造方法が提供される。この方法には、支持構造を使用してパターン化デバイスを支持するステップと、基板を基板テーブル上で保持するステップと、オプティカル・フィードバックによって妨害周波数を生成する干渉計システムを使用して基板テーブルの位置を測定するステップと、干渉計システムの位置測定に基づいて支持構造及び基板テーブルの位置を制御するステップと、妨害周波数による位置決め誤差を防止するべく基板テーブル速度を選択するステップが含まれている。
【００１０】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、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。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射或いはＥＵＶ放射）を条件付けるようになされた照明システム（イルミネータ）ＩＬ、及びパターン化デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された、特定のパラメータに従って該パターン化デバイスを正確に位置決めするようになされた第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴを備えている。このリソグラフィ装置は、さらに、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするようになされた第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴ、及びパターン化デバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイが含まれている）に投影するようになされた投影システム（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳを備えている。
【００１２】
照明システムは、放射を導き、整形し、或い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、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネント或いは他のタイプの光学コンポーネント、若しくはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。
【００１３】
支持構造は、パターン化デバイスを支持している。つまり、支持構造は、パターン化デバイスの重量を支えている。支持構造は、パターン化デバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、例えばパターン化デバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン化デバイスを保持している。支持構造には、パターン化デバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法或いは他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定若しくは移動させることができるフレームであっても、或いはテーブルであっても良い。支持構造は、例えば投影システムに対してパターン化デバイスを所望の位置に確実に配置することができる。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「パターン化デバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１４】
本明細書に使用されている「パターン化デバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、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任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、例えばそのパターンが移相フィーチャ若しくはいわゆる補助フィーチャを備えている場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射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、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。
【００１５】
パターン化デバイスは、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン化デバイスの実施例には、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、並びに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、入射する放射ビーム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。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
【００１６】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、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、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、若しくはそれらの任意の組合せを始めとする任意の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「投影レンズ」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。
【００１７】
図に示すように、この装置は透過型（例えば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、反射型（例えば上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した、或いは反射型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００１８】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）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。
【００１９】
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、例えば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間の空間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、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。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板との間に液体が充填されることを意味しているにすぎない。
【００２０】
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取っている。放射源が例えばエキシマ・レーザである場合、放射源及びリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えたビーム引渡しシステムＢＤ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、リソグラフィ装置の一構成部品にすることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムＢＤと共に放射システムと呼ぶことができる。
【００２１】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤ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。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などの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００２２】
支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されているパターン化デバイス（例えばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターン化デバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉デバイス、直線エンコーダ若しくは容量センサ）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を放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及びもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）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を放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭ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。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現されている。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・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を使用して整列させることができる。図には、専用目標部分を占有している基板アライメント・マークが示されているが、基板アライメント・マークは、目標部分と目標部分との間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメント・マークは、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、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイとの間にマスク・アライメント・マークを配置することができる。
【００２３】
図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（即ち単一静止露光）。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。
走査モード：放射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（即ち単一動的露光）。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ＰＳの倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決まる。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（非走査方向の幅）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（走査方向の高さ）が決まる。
その他のモード：プログラム可能パターン化デバイス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、放射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との間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。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デバイス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。
【００２４】
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まったく異なる使用モードを使用することも可能である。
【００２５】
次に、制御システムの挙動について、リソグラフィ装置の例示的制御システムと共に説明するが、他の様々な制御システムを使用することができることを観察されたい。
【００２６】
周波数が高くなると（システムの総合性能を妨害してＭＳＤ（移動標準偏差）が生成されることになる）、ウェハ・ステージＷＳの位置測定に使用されるレーザ干渉計システムの不完全性による誤差が生じることになる。干渉計システムでは、偏光ビームスプリッタを使用して、異なる測定ビーム中のレーザから放出される光を分割することができる。測定ビームの各々は、ステージまで２回移動する（ツー・パス）が、干渉計の光学不完全性が干渉計の光学コンポーネントの光リーク、例えば偏光ビームスプリッタなどの光リークからなっている場合、光は、反射してレーザに戻ることになる。このいわゆるオプティカル・フィードバックは、主として第１のパスからステージへ戻る（この戻りは、多重パスによっても生じることになる）。単一パスの場合、このオプティカル・フィードバックはステージまで一度移動しているため、オプティカル・フィードバックの周波数は、ステージの速度によって変調されることになる。この変調によってレーザの出力が妨害され、そのためにナノメートル程度の微小な測定誤差が生じることになる。
【００２７】
一例として、ステージの速度を０．３２ｍ／ｓと仮定すると、妨害周波数は１０１０８００Ｈｚになる。２．５ｋＨｚのサンプリング周波数によってエイリアシングされた後の残りの妨害は８００Ｈｚである（測定システムの周波数範囲は、０〜１２５０Ｈｚである）。この妨害は、ウェハ・ステージＷＳに及ぶことはなく、フィードスルーを介してレチクル・ステージＲＳに結合される。妨害の周波数が３００Ｈｚよりかなり高いため、レチクル・ステージＲＳにおけるＭＳＤ誤差が極めて大きくなるように誤差を増幅することができる。したがって微小なウェハ・ステージＷＳ誤差によって大きなウェハ・ステージ対レチクル・ステージ（ＷＳ−ＲＳ）誤差がもたらされることになる。
【００２８】
図２は、本発明による装置に使用することができる制御システムの制御理論線図を示したものである。一番上のループは、機械式トランスファＨＲＳ及びコントローラＧＲＳからなるマスク・テーブル（即ちレチクル・ステージ）ＲＳを表している。一番下のループは、機械式トランスファＨＷＳ及びコントローラＧＷＳからなる基板テーブル（即ちウェハ・ステージ）ＷＳである。マスク・テーブルは、基板テーブルのセットポイントＳＰＷをｎ倍したセットポイントＳＰＲを受け取り、一方、その出力は、関連するＷＳ／ＲＳ誤差中の１／ｎのみをカウントしており、倍率がＭ＝１／ｎの投影システムＰＳによってパターン画像が投影され、また、マスク・テーブルが基板の速度のｎ倍の速度で走査していることを反映している。
【００２９】
プレディクタ１０を介して基板テーブル誤差ｅＷＳがマスク・テーブル・セットポイントＳＰＲに加算され、基板テーブル加速誤差が生成される。この誤差は、マスク・テーブル・コントローラＧＲＳの出力に結合され、マスク・ステージに印加されると基板テーブルの加速のｎ倍になる余分な力が生成される。この力がマスク・テーブル自体に印加されると、マスク・テーブル・コントローラＧＲＳは、この力を妨害と見なし、フィードフォワードの効果を減少させるべく反応し、且つ、試行することになる。この問題は、予測基板テーブル誤差ｅＷＳをマスク・テーブル・セットポイントに追加供給することによって解決される。ここで、マスク・テーブルがトランスファ１／ｍｓ２としてこの余分なフィードフォワード力に反応すると、マスク・ステージ誤差ｅＲＳはゼロを維持し、したがってマスク・ステージ・コントローラは、余分な力の印加に何ら「気がつかない」ままである。図２では、Ｈｆは、プレディクタ１０の出力を洗練するために使用することができる１つ又は複数のフィルタを表しており、また、ブロック１４及び１６は、それぞれ低域通過フィルタを表している。
【００３０】
図３は、フィードフォワード係数ｅＷＲＳ／ｅＷＳを示したものである。この図では、０が理想であり、１未満の値は改善を表し、１を超える値は悪化を表している。図から分かるように、グラフｃに基づくプレディクタを使用することにより、（従来のグラフａ及びｂに基づくフィードフォワード係数と比較して）この実施例では３５０Ｈｚである閾値周波数までの周波数におけるフィードフォワード係数を改善することができ（グラフｃ）、一方、より高い周波数ではフィードフォワード係数が悪化する（グラフｃ）。
【００３１】
したがって、最適制御システム挙動は、閾値周波数を超えないウェハ・ステージ誤差周波数で得られる。
【００３２】
図４は、干渉計システムを使用してステージ３２の位置を測定するためのレーザ３０及び干渉計６０ａ、６０ｂを示したもので、干渉計６０ａ及び６０ｂは、それぞれ偏光ビームスプリッタ３６ａ、３６ｂ、基準ミラー３７、４分の１波長板３８及び逆反射体３９を備えている。レーザ３０によって放出されたレーザ・ビームは、その一部がミラー３４で反射し、干渉計６０ａに向かって導かれる。干渉計６０ａでは、ビーム（の一部）を個々に測定軸４０、４２を形成する多数のビームに分割することができ、或いは分割させないことも可能である（通常は１つ又は複数の測定ビームが使用されるが、図には２つのビームが示されている）。ビームの各々は、ステージ３２のｘ方向３１の位置を測定するために、ステージ３２まで２回移動する。同様に、レーザ３０によって放出されたレーザ・ビームは、その一部がミラー３４を通過し、干渉計６０ｂに向かって導かれる。干渉計６０ｂでは、ビーム（の一部）を個々に測定軸４４、４６を形成する多数のビームに分割することができ、或いは分割させないことも可能である（通常は１つ又は複数の測定ビームが使用されるが、図には２つのビームが示されている）。ビームの各々は、ステージ３２のｙ方向３３の位置を測定するために、ステージ３２まで２回移動する。
【００３３】
ビームの第１のパスの後の光路に光リークが存在する場合、光の一部が直接レーザに戻ることになる。実例として、４分の１波長板３８の不完全性のため、第１のパスの戻りビームが偏光オフセットすることがあり、偏光ビームスプリッタの後段におけるこの偏光オフセットは、微小光学項が反射してレーザに戻る原因になることがある。このいわゆるオプティカル・フィードバックは、ステージ３２まで一度移動しており、ステージの速度によってその周波数が変調されることになる。ビーム５０及び５２は、オプティカル・フィードバックを示している。したがってこの変調はレーザの出力を妨害し、干渉計システムの測定誤差の原因になっている。
【００３４】
妨害周波数は、次の関係から計算することができる。
【００３５】
【数１】
2006179927.tif 000003
ｆは妨害周波数［Ｈｚ］
ｖｂは、レーザ・ビームの方向の（部分）ステージ速度［ｍ／ｓ］
λａｉｒは空気中の波長［ｍ］
である。
【００３６】
妨害周波数は、位置制御システムのサンプル周波数ｆＳでサンプリングされるため、誤差信号ｅＷＳの周波数は（ｆモジュロｆｓ）である。上で説明したように、誤差信号周波数が閾値周波数未満に維持されると、制御システム挙動が改善される。
【００３７】
一例として、ステージの速度ｖｂを３２０．００ｍｍ／ｓと仮定すると、妨害周波数は１０１０８００Ｈｚになる。サンプリング周波数ｆＳが２．５ｋＨｚの場合、誤差信号周波数は（１０１０８００モジュロ２５００）＝８００Ｈｚであり、３００Ｈｚの閾値周波数よりはるかに高いが、誤差信号周波数が閾値周波数未満であることが望ましく、例えば２００Ｈｚであることが望ましい場合、ウェハ・ステージの速度ｖｂを３２０．００ｍｍ／ｓから３１９．６８ｍｍ／ｓ、３１９．８１ｍｍ／ｓ、３２０．４７ｍｍ／ｓ或いは３２０．６０ｍｍ／ｓ等に変更することができる。したがって、ウェハ・ステージの速度をわずかに変化させることによって、リソグラフィ装置のステージの位置決めに対する干渉計システム・コンポーネントの不完全性の影響が緩和される。
【００３８】
これが、通常、誤差信号周波数をステージ・アクチュエータのサーボ帯域幅より高くなるように選択することによってその影響を抑制している従来技術との主な相違である。
【００３９】
以上から明らかなように、ウェハ・ステージの速度の大きさ或いはリソグラフィ装置の他のパラメータ（例えば線量）に重大な影響を及ぼすことなく、干渉計システムの１つ又は複数の光路の不完全性に起因する妨害の制御システムの性能に対する影響がほとんどないか、或いはまったくないようにウェハ・ステージの公称走査速度を選択することができる。閾値周波数になるようにウェハ・ステージの速度を選択すると、測定誤差が持続し、位置制御システムはその誤差をフォローしない。他の速度では、誤差が大きくなるか或いは小さくなる。
【００４０】
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装置の使用が参照されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、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、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などの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ことができることは当業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、且つ、露光済みレジストを現像するツール）、度量衡学ツール及び／又は検査ツール中で、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を生成するために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。
【００４１】
また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で参照したが、本発明は、他のアプリケーション、例えば転写リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。転写リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン化デバイスのトポグラフィによって画定される。パターン化デバイスのトポグラフィが、基板に供給されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力若しくはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン化デバイスがレジストから除去され、後にパターンが残る。
【００４２】
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（ＵＶ）放射（例えば波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ或いは１２６ｎｍの放射若しくはその近辺の波長の放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、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。
【００４３】
コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント及び静電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のうちの任意の１つ或いは組合せを意味している。
【００４４】
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。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述した１つ又は複数の機械可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態を取ることができ、或いはこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されているデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスク若しくは光ディスク）の形態を取ることができる。
【００４５】
以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す略図である。
【図２】従来の制御理論回路を示す図である。
【図３】図２に示す制御システムのフィードスルー係数及び２つの他の従来の制御システムのフィードスルー係数を示すグラフである。
【図４】オプティカル・フィードバック現象を説明するためのレーザ干渉計位置測定システムを示す略図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＡＤ  放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタ
Ｂ  放射ビーム
ＢＤ  ビーム引渡しシステム
Ｃ  基板の目標部分
ＣＯ  コンデンサ
ＩＦ  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
ＩＮ  インテグレータ
ＭＡ  パターン化デバイス（マスク）
ＭＴ  支持構造（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２  マスク・アライメント・マーク
ＰＭ  第１のポジショナ
ＰＳ  投影システム
ＰＷ  第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２  基板アライメント・マーク
ＳＯ  放射源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
１０  プレディクタ
１３  フィルタ
１４、１６  低域通過フィルタ
３０  レーザ
３１  ｘ方向
３２  ステージ
３３  ｙ方向
３４  ミラー
３６ａ、３６ｂ  偏光ビームスプリッタ
３７  基準ミラー
３８  ４分の１波長板
３９  逆反射体
４０、４２、４４、４６  測定軸
５０、５２  オプティカル・フィードバックを示すビーム
６０ａ、６０ｂ  干渉計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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