(57)【要約】  リソグラフィ投影装置が開示される。この装置は、パターン形成装置を照射するのに使用される放射ビームを提供するための照射系と、パターン形成装置を支持する第１の支持台とを備える。パターン形成装置は、放射ビームをパターン形成することができる。この装置はまた、基板を支持する第２の支持台と、パターン形成した放射ビームを、基板の目標部分上に投影するための投影系と、投影系の速度と加速度の少なくとも一方に基づいて投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御する、投影系の位置決めモジュールとを備える。
2007513503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成装置を照射するのに使用される放射ビームを提供するための照射系と、
前記放射ビームをパターン形成することのできる前記パターン形成装置を支持する第１の支持台と、
基板を支持する第２の支持台と、
前記パターン形成された放射ビームを、前記基板の目標部分上に投影するための投影系とを備えるリソグラフィ投影装置において、
前記投影系の速度と加速度の少なくとも一方に基づいて、前記投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御する、投影系の位置決めモジュールを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記投影系の前記速度と前記加速度の少なくとも一方を測定し、それを表す検出信号を出力するための複数のセンサをさらに備え、前記複数のセンサが慣性の原理を使用する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記投影系の前記速度を測定するための前記複数のセンサが受振器である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記投影系の位置決めモジュールが、
駆動制御信号に応答して、前記投影系の前記位置と前記向きの少なくとも一方を調整するための複数の接続部分と、
前記投影系の前記速度と前記加速度の前記少なくとも一方について補正するために、前記検出信号に応答して前記駆動制御信号を発生するコントローラとを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
基礎フレームをさらに備え、前記投影系が前記複数の接続部分を用いて前記基礎フレーム上に取り付けられている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記投影系が６自由度で取り付けられている、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のセンサが、前記投影系の前記速度と前記加速度の少なくとも一方を６自由度で決定するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の接続部分が、前記投影系の前記位置と前記向きの少なくとも一方を６自由度で調整するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の接続部分が、ばねとダンパの組合せとして機能するローレンツ・アクチュエータを有する、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の接続部分が、重力補償器として機能する複数の静的ばねを有する、請求項４に記載の装置。
【請求項１１】
支持台位置決めモジュールをさらに備え、前記支持台位置決めモジュールが、
前記第１と前記第２の支持台の少なくとも一方の、位置と向きの少なくとも一方を決定し、それを表す支持台検出信号を出力するように構成された複数の支持台センサと、
支持台駆動信号に応答して、前記第１と前記第２の支持台の少なくとも一方の、前記位置と前記向きの少なくとも一方を調整するように構成された複数の支持台駆動装置と、
前記第１と前記第２の支持台の少なくとも一方の、前記位置と前記向きの少なくとも一方について補正するために、前記支持台検出信号に応答して前記支持台駆動信号を発生させるコントローラとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の支持台センサが、前記第１と第２の支持台の少なくとも一方の、前記投影系に対する相対的な位置と向きの少なくとも一方を決定するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
パターン形成装置を照射するのに使用される放射ビームを提供するための照射系と、
前記放射ビームをパターン形成することのできる前記パターン形成装置を支持する第１の支持台と、
基板を支持する第２の支持台と、
前記パターン形成された放射ビームを、前記基板の目標部分上に投影するための投影系とを備えるリソグラフィ投影装置において、
前記パターン形成された放射ビームを前記基板の前記目標部分上に投影する間に、前記投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御する、投影系の位置決めモジュールを特徴とする、リソグラフィ投影装置。
【請求項１４】
放射ビームを提供することと、
前記放射ビームをパターン形成することと、
前記パターン形成された放射ビームを、放射感応材料の層の目標部分上に投影することを含むデバイス製造方法において、
前記投影系の速度と加速度の少なくとも一方を測定することと、
前記速度と前記加速度の少なくとも一方に基づいて、前記投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御することによって、前記投影系を位置決めすることとを特徴とする、デバイス製造方法。
【請求項１５】
第１と第２の支持台の少なくとも一方の、前記投影系に対する相対的な位置と向きの少なくとも一方を決定することと、
前記第１と前記第２の支持台の少なくとも一方の、前記投影系に対する相対的な前記位置と前記向きの少なくとも一方の変化が最小限に抑えられるように、前記第１と前記第２の支持台の少なくとも一方の、前記位置と前記向きの少なくとも一方を調整することとをさらに含む、請求項１４に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概ねリソグラフィの分野に関する。より詳細には、本発明はリソグラフィ投影装置の投影系の取付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで使用する「パターン形成装置」という用語は、入射する放射ビームに、基板の目標部分内に作成すべきパターンに対応する、パターン形成した断面を与えるために使用することのできる装置を指しているものとして、広義に解釈すべきである。この文脈では、「ライトバルブ」という用語を使用することもできる。一般に、前記パターンは、集積回路や他のデバイス（下記参照のこと）など、目標部分内に形成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。こうしたパターン形成装置の例には以下のものがある。
マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいて公知であり、マスクには、バイナリ・マスク、交番位相シフト・マスク、減衰位相シフト・マスクなどのマスク類、及び様々なハイブリッド・マスク類がある。こうしたマスクを放射ビーム中に配置すると、マスク上のパターンに従って、マスクに衝突する放射の選択的透過（透過型マスクの場合）又は反射（反射型マスクの場合）が引き起こされる。極紫外（ＥＵＶ）放射を使用する場合は、当分野の技術者には周知の理由から、反射型マスクだけが適切である。マスクの場合、支持構造は一般に、入射する放射ビーム中でマスクが所望の位置に保持されることを保証する及び、必要ならば、マスクがビームに対して相対的に移動されることを保証する、マスク・テーブルとなる。
プログラマブル・ミラー・アレイ。このような装置の一例が、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリックス・アドレス可能面である。こうした装置の根底にある基本原理は、例えば、反射面のアドレス指定される領域が、入射光を回折光として反射するのに対して、アドレス指定されない領域が入射光を非回折光として反射するということである。適切なフィルタを使用して、前記非回折光を反射されたビームから濾光し、回折光だけを後に残すことができる。このようにして、マトリックス・アドレス可能面のアドレス指定パターンに従って、ビームがパターン形成された状態となる。プログラマブル・ミラー・アレイの一代替実施例では、適切な局所的電界を印加することによって、又は圧電作動手段を使用して、それぞれが軸線まわりに個々に傾動させることのできる、極小ミラーのマトリックス・アレイを使用する。この場合も同様に、ミラーはマトリックス・アドレス指定可能であり、アドレス指定されたミラーが入射する放射ビームをアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、マトリックス・アドレス可能ミラーのアドレス指定パターンに従って、反射されたビームがパターン形成される。必要なマトリックスのアドレス指定は、適切な電子装置を使用して実施することができる。先に記載のいずれの場合にも、パターン形成装置は１つ又は複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。ここで言及されたミラー・アレイに関する詳細は、例えば米国特許第５２９６８９１号及び第５５２３１９３号、並びにＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９８／３８５９７及びＷＯ９８／３３０９６から収集することができる。これらを参照により本明細書に援用する。プログラマブル・ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとして実施することができ、それは必要に応じて固定又は可動とすることができる。
プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構造の一例は、米国特許第５２２９８７２号に記載されており、これを参照により本明細書に援用する。上記と同様に、この場合の支持構造も、例えばフレーム又はテーブルとして実施することができ、それは必要に応じて固定又は可動とすることができる。
話を簡単にするために、本明細書の残りの部分では、一部の場所で、具体的にマスク及びマスク・テーブルが関わる例について説明することがある。しかしながら、そうした例で論じられる一般原理は、先に記載のパターン形成装置のより広い文脈の中でとらえるべきである。
【０００３】
リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場合、パターン形成装置によって、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンは、放射感応材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコン・ウエハー）上の、（例えば１つ又は複数のダイからなる）目標部分上に結像させることができる。一般に、単一のウエハーは、投影系を介して一度に１つずつ連続して照射される隣接する目標部分のネットワーク全体を含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用する現在の装置では、２つの異なるタイプの機械を区別することができる。リソグラフィ投影装置の１つのタイプでは、マスク・パターン全体を目標部分上に一度に露光することによって、各目標部分が照射される。こうした装置は一般に、ウエハー・ステッパ装置又はステップ・アンド・リピート装置と呼ばれる。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる別の装置では、投影ビームの下で所与の基準方向（「走査する」方向）にマスク・パターンを順次走査しながら、それと同期して基板テーブルをその方向と平行に、又は逆平行に走査することによって、各目標部分が照射される。一般に、投影系は倍率Ｍ（一般に＜１）を有しているので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度のＭ倍となる。ここに記載のリソグラフィ装置に関する詳細は、例えば米国特許第６０４６７９２号から収集することができる。これを本明細書に参照により援用する。
【０００４】
リソグラフィ投影装置を使用した製造工程においては、（例えばマスク内の）パターンが、放射感応材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板上に結像される。この結像工程の前に、下塗、レジスト被覆、ソフト・ベークなど、様々な処置を基板に施すことができる。露光後は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、結像されたフィーチャの測定／検査など、別の処置を基板に施すことができる。この一連の処置が、デバイスの、例えばＩＣの個々の層のパターンを形成するための基礎として使用される。次いでそうしたパターン形成済みの層に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学的機械研磨など、全て個々の層を完成させるための様々な工程を施すことができる。いくつかの層が必要とされる場合には、処置全体又はその変形を、新しい層毎に繰り返す必要がある。最終的には、デバイスのアレイが、基板（ウエハー）上に存在することになる。次いでそれらのデバイスは、ダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離され、その後個々のデバイスをキャリア上に取り付け、ピンに接続するなどすることができる。こうした工程に関する詳細は、例えば書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、第３版、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ  ０  ０７  ０６７２５０  ４から得ることができる。これを参照により本明細書に援用する。
【０００５】
話を簡単にするために、投影系を以下「レンズ」と呼ぶことがある。しかしながらこの用語は、例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系など、様々なタイプの投影系を網羅するものとして、広義に解釈すべきである。放射システムもやはり、これらの設計のうちいずれかに従って放射の投影ビームを誘導、成形、又は制御するように動作する構成要素を含むことがあり、そうした構成要素も以後、総称して又は単独で、「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフィ装置は、２つ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）を有するタイプのものでもよい。そうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを同時に使用することができ、或いは、１つ又は複数のテーブル上で予備工程を実施している間に、１つ又は複数の別のテーブルを露光に使用することもできる。２ステージのリソグラフィ装置は、例えば米国特許第５９６９４４１号及び国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されている。ともに、参照により本明細書に援用する。
【０００６】
上述のような投影系は通常、１つ又は複数の、例えば６つの、レンズ及び／又はミラーなどの光学素子を備える。これらの光学素子は、投影系を通して投影ビームを目標部分に誘導し、その上に投影する。放射システムがＥＵＶ放射の投影ビームを供給する場合は、投影ビームを誘導するために、レンズではなくミラーを使用すべきであるが、これはレンズがＥＵＶ放射に対して半透明ではないためである。
【０００７】
比較的小さなパターンの投影に極紫外の投影ビームを使用する場合、投影系に対する、精度に関する要求はかなり高い。例えば、１ｎｍの傾斜誤差でミラーが位置決めされると、ウエハー上で約４ｎｍの投影誤差が生じ得る。
【０００８】
極紫外の投影ビームを投影するための投影系は、例えば６枚のミラーを備える。通常、ミラーの１つは空間的な向きが固定されるが、他の５つは、例えばローレンツ力で作動されるマウント上に取り付けられる。これらのマウントは、ミラー毎に６つのローレンツ力モータを使用して、ミラーの向きを６自由度（６−ＤｏＦ−マウント）で調整できることが好ましい。投影系はさらに、ミラーの空間的な向きを測定するためのセンサを備える。
【０００９】
投影系は基準フレーム、又は計測フレーム上に、例えばコンプライアント取付け装置を用いて取り付けられる。こうした取付け装置はローパス特性を示し、例えば約３０Ｈｚのカットオフ振動数又は固有振動数を有する。これは投影系を安定させ、隣接するシステムなどの環境から来る振動や外乱から投影系を切り離すために行われる。基準フレームは、従来のリソグラフィ装置で「エア・マウント」と呼ばれる、非常に軟らかいマウントによって、いわゆる基礎フレーム上に取り付けられる。こうしたマウントは、ローパス特性を有し、また約０．５Ｈｚの固有振動数を有してよい。特に基準フレーム上に、干渉計ウエハー・ステージ位置測定システムが取り付けられる。投影系内のミラーは、互いに、非常に正確に位置決めする必要があるが、ウエハー・ステージ及びレチクル・ステージもやはり、この１組のミラーに対して非常に正確に位置決めする必要がある。
【００１０】
現在、ミラー相互の相対的な位置決めは、投影系のフレーム（以下、投影光学ボックス又はＰＯＢと呼ぶ）に１つを固定して取り付けることによって行われている。他のミラーは、ＰＯＢに対して相対的に能動的に位置決めされる。位置決め精度は、とりわけＰＯＢの外乱のレベルに依存する。現在、ＰＯＢを基準フレームに固定して取り付けるには、ＰＯＢの外乱のレベルは高すぎる。外乱の考えられる原因には以下のものがある。
基礎フレームの動き。基準フレームは、非常に軟らかいがそれでも剛性が有限なばねによって、この基礎フレーム上に取り付けられる。そのため、基礎フレームの振動が力外乱を基準フレームに引き起こす。この基礎フレームは、床の上に置かれているだけであり、したがって床の振動を受ける。また、バランスを取った後に残ったステージ加速力がこの基礎フレームに加わり、やはり振動が引き起こされる。
エア・マウント・ノイズ。エア・マウント・ノイズにより、基準フレームにノイズ様の力外乱が加わる。
水冷からのノイズ。基準フレームの冷却が必要とされる又は望まれることが予想される。冷却は水冷によって行われる。パイプ及びチューブを通る水の流れによってもまた、基準フレームに力ノイズが加わる。
基準フレームの、又は基準フレームに取り付けられた他のモジュールの動力学的内部モード。
現在の位置決めシステムでは、投影系内の振動を抑制するために、ソフト・マウントのような受動的要素を使用しているので、基準フレーム又は計測フレームから生じる振動もやはり、その上に取り付けられている投影系に影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の諸実施例の一態様は、周囲の振動及び外乱の影響をより受けにくい投影系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この態様及びその他の諸態様は、放射の投影ビームを提供するための照射系と、マスクを支持するための第１の支持台と、基板を支持するための第２の支持台と、基板の目標部分上にマスクの照射された部分を結像させるための投影系と、投影系を位置決めするための位置決めモジュールとを含む、リソグラフィ投影装置に関する本発明の諸実施例によって実現される。
【００１３】
少なくとも１つの実施例では、リソグラフィ投影装置は、投影系の位置と向きの少なくとも一方を能動的に制御するように、位置決めモジュールが構成されることを特徴とする。投影系の位置及び／又は向きを能動的に制御することによって、投影系を任意のフレーム上に取り付けることもでき、作業床上に取り付けることさえできるようになる。さらに、投影系が振動しないようにされている場合には、ミラー及びレンズのような個々の投影装置の位置及び／又は向きを調整する必要はない。
【００１４】
本発明の諸実施例の他の態様は、パターン形成装置の照射に使用される放射ビームを提供するための照射系と、そのパターン形成装置を支持する第１の支持台とを備える、リソグラフィ投影装置を提供することである。パターン形成装置は、放射ビームをパターン形成することができる。この装置はまた、基板を支持する第２の支持台と、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分上に投影するための投影系と、投影系の速度と加速度の少なくとも一方に基づいて、投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御する投影系の位置決めモジュールとをも備える。
【００１５】
本発明の諸実施例の他の一態様は、パターン形成装置を照射するのに使用される放射ビームを提供するための照射系と、パターン形成装置を支持する第１の支持台とを備えるリソグラフィ装置を提供することである。パターン形成装置は、放射ビームをパターン形成することができる。この装置はまた、基板を支持する第２の支持台と、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分上に投影するための投影系と、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分上に投影する間に、投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御する、投影系の位置決めモジュールとをも備える。
【００１６】
本発明の諸実施例の他の態様は、デバイス製造方法を提供することであり、この方法は、放射ビームを提供すること、放射ビームをパターン形成すること、パターン形成された放射ビームを放射感応材料層の目標部分上に投影すること、前記投影系の速度と加速度の少なくとも一方を測定すること、及び前記速度と加速度の少なくとも一方に基づいて、前記投影系の位置と向きの少なくとも一方を制御することによって前記投影系を位置決めすることを含む。
【００１７】
一実施例では、この装置は、投影系の速度と加速度の少なくとも一方を測定し、それを表す検出信号を出力するための、慣性の原理を使用するセンサを備える。個々の速度センサ及び／又は加速度センサ、例えば受振器及び加速度計は、ちょうど投影系上に取り付けることができる。こうしたセンサを使用することで、投影系の絶対的で固定された位置決めがもたらされ、装置の他の構成要素の、投影系に対する相対的な位置の制御が容易になる。
【００１８】
他の実施例では、上述の位置決めモジュールが、駆動制御信号に応答して、投影系の位置と向きの少なくとも一方を調整するように構成された接続部分と、投影系の速度及び／又は加速度について補正するために、検出信号に応答して駆動制御信号を発生する第１のコントローラとを備える。
【００１９】
他の実施例では、上述の装置がさらに、接続部分を用いて投影系がその上に取り付けられる基礎フレームを備える。この場合、基準フレームの振動を補償する必要はない。
【００２０】
好ましくは、上述の投影系は６自由度で取り付けられ、センサが投影系の速度及び／又は加速度を６自由度で決定するように構成される。
【００２１】
本発明の他の態様では、投影系の位置及び／又は向きを６自由度で調整するように、接続部分が構成される。
【００２２】
本発明はさらに、投影系の速度と加速度の少なくとも一方を測定すること、及び投影系の位置と向きの少なくとも一方を能動的に制御することによって、投影系を位置決めすることを特徴とする、上述のデバイス製造方法に関する。
【００２３】
少なくとも１つの実施例では、投影系をその環境に連結するのにローレンツ・アクチュエータが使用される、投影系用の動的取付けモジュールが提供される。ローレンツ・アクチュエータは、コントローラにより投影系からの速度データ及び／又は加速度データを使用して、制御することができる。「絶対速度」を測定するために、受振器のような、いわゆる慣性センサを使用することができる。このようにして、投影系は、その（恐らく振動している）環境へのどんな参照もなしに制御することができる。
【００２４】
本明細書では、ＩＣの製造における、本発明による装置の使用に対して具体的な言及を行うことがあるが、そうした装置には可能な用途が他にも多数あることを明確に理解されたい。例えば、集積光学系、磁気ドメインメモリ向けの誘導パターン及び検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に用いられることもある。そうした代替用途の文脈では、本明細書で「レチクル」、「ウエハー」、又は「ダイ」という用語を使用している場合、それを、より一般的な用語である「マスク」、「基板」、及び「目標部分」で置き換えられるものと見なすべきことが、当業者には理解されよう。
【００２５】
本明細書では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍの波長を有する）や極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）など、あらゆるタイプの電磁放射、及びイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを網羅するものとして使用する。
【００２６】
次にほんの一例として、本発明の諸実施例について、添付の概略図を参照して説明する。それらの概略図では、対応する参照記号は対応する部分を示す。
【実施例】
【００２７】
図１は、リソグラフィ投影装置の特定の一実施例による、リソグラフィ投影装置１を概略的に示す。この装置は、放射（例えばＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための放射システムＥｘ、ＩＬを備える。この特定のケースでは、放射システムは放射光源ＬＡも備える。さらにこの装置は、パターン形成装置を支持する第１の支持台ＭＴ、及び基板を支持する第２の支持台ＷＴを備える。第１の支持台ＭＴ及び第２の支持台ＷＴはそれぞれ、任意のタイプのパターン形成装置及び基板を支持する任意の構造を含むものとして、広義に解釈すべきである。例えば、第１の支持台は、マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備えたマスク・テーブルとすることができ、第２の支持台は、基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウエハー）を保持するための基板ホルダを備えた基板テーブルとすることができる。パターン形成された放射ビームを、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）上に結像させるための投影系ＰＳ（例えばミラーの集合）もまた提供される。マスク・テーブルＭＴが、投影系ＰＳに対してパターン形成装置を正確に位置決めするための第１の位置決め装置ＰＭに連結され、基板テーブルＷＴが、投影系ＰＳに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め装置ＰＷに連結される。
【００２８】
ここで示したように、この装置は反射型である（すなわち、反射型マスクを備える）。ただし、一般には、例えば（透過型マスクを備えた）透過型でもよい。或いは、この装置は、上述のようなタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、別の種類のパターン形成装置を使用してもよい。
【００２９】
光源ＬＡ（例えばＥＵＶ光源）が、放射ビームを発生させる。このビームは、直接に、又は例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整装置を通過した後に、照射系（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビーム中の強度分布の外側及び／又は内側の径方向の広がり（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための、調整手段ＡＭを備えてもよい。さらに、インテグレータＩＮや集光レンズＣＯなど、他の様々な構成要素を一般に備える。このようにして、マスクＭＡに衝突するビームＰＢが、その断面において所望の均一性及び強度分布を有するようになる。
【００３０】
図１に関して、光源ＬＡは、（光源ＬＡが、例えば水銀ランプである場合によく見られるように）リソグラフィ投影装置のハウジング内に置くことができるが、光源をリソグラフィ投影装置から離して置き、それが発生させる放射ビームを（例えば適切な誘導ミラーを利用して）この装置に導いてもよいことに留意されたい。この後者のシナリオは、光源ＬＡがエキシマ・レーザである場合によく見られる。
【００３１】
その後、ビームＰＢが、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡを遮る。ビームＰＢは、マスクＭＡによって選択的に反射されて投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳにより基板Ｗの目標部分Ｃ上に合焦される。第２の位置決め装置ＰＷ（及び干渉型測定手段ＩＦ）を利用して、基板テーブルＷＴを正確に、例えば、ビームＰＢの経路内に異なる目標部分Ｃが位置決めされるように、移動することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭを使用して、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後に、又は走査中に、ビームＰＢの経路に対して、マスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、対象物用テーブルＭＴ、ＷＴの動きは、図１には明確に示されていない長行程モジュール（粗い位置決め）及び短行程モジュール（微細な位置決め）を利用して実現することができる。ただし、（ステップ・アンド・スキャン装置とは対照的に）ウエハー・ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短行程のアクチュエータに単に連結することもでき、或いは固定することもできる。マスクＭＡをマスクの位置合せマークＭ１、Ｍ２を使用して、また基板Ｗを基板の位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して、位置合せすることもできる。
【００３２】
図示の装置は２つの異なる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が本質的に固定されたままであり、マスク全体の像が、目標部分Ｃ上に一度（すなわち１回の「フラッシュ」）で投影される。次いで、ビームＰＢによって異なる目標部分Ｃを照射することができるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
２．スキャン・モードでは、本質的に同じシナリオが適用されるが、所与の目標部分Ｃが１回の「フラッシュ」では露光されない。その代わりに、投影ビームＰＢがマスクの像の上を走査するように、マスク・テーブルＭＴは、所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に速度ｖで移動可能である。それと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ又は反対の方向に同時に移動される。ただし、Ｍは、投影系ＰＳの倍率（一般にＭ＝１／４又は１／５）である。このようにして、解像度を損なわずに、比較的広い部分Ｃを露光することができる。
【００３３】
図２は、すでに上記で論じたような、既知の投影系ＰＳを示す。投影系ＰＳは、図示していないいくつかのミラーを備える投影光学ボックス（以下ＰＯＢと呼ぶ）８からなる。投影系ＰＳ全体を、いわゆる「ソフト・マウント」、すなわち３０Ｈｚの取付け装置２１によって、基準フレーム又は計測フレーム２０上に取り付ける。基準フレーム２０は、いわゆる「エア・マウント」２５を介して基礎フレーム２４によって支持されている。このエア・マウント２５は、非常に軟らかい緩衝手段からなる。エア・マウント２５の振動数範囲は、例えば、約０．５〜約１．０Ｈｚとすることができる。基礎フレーム２４は、作業床２６によって直接支持されている。作業環境の下では、作業床２６から生じる振動でさえ、製造工程を妨害する恐れがある。このため、極めて軟らかいエア・マウントを使用する必要がある。
【００３４】
図３は、本発明の一実施例による、リソグラフィ装置のＰＯＢ３０を示す。ＰＯＢ３０は、例えばローレンツ・アクチュエータなどの接続部分３２を用いて、基礎フレーム３８によって支持されている。話を簡単にするために、図３では２つの方向ＸとＹでの取付けのみを示している。しかしながら、ＰＯＢ３０はＺ方向でも取り付けられていることに留意されたい。ＰＯＢ３０上に、ＰＯＢ３０の速度及び／又は加速度を測定するための慣性センサ３４、３６が置かれている。
【００３５】
一実施例によれば、センサ３４、３６が、ＰＯＢ３０の速度及び／又は加速度を測定するように構成される。特定の一実施例では、センサ３４、３６が、６自由度で速度及び／又は加速度を測定するように構成される。センサ３４、３６は、ＰＯＢ３０の速度を測定するための受振器であってもよく、ＰＯＢ３０の加速度を測定するための加速度計（図示せず）であってもよい。受振器３４、３６はそれぞれハウジングを備え、その中では、複数個の磁石の中心で、コイルがばねから吊るされている。ハウジングが移動すると、コイルの質量は留まろうとする傾向があり（慣性的）、それによりコイルが磁界中を進むにつれて、コイル内に小電流が誘導される。このようにして、受振器３４、３６は、ＰＯＢ３０の動く速度を測定する。受振器は（外乱を生じている可能性が高い）周囲に固定する必要がないので、ＰＯＢ３０の速度を測定するのに特に適している。
【００３６】
投影系の速度は、慣性の原理を使用して測定するので、「絶対」速度（すなわち「天空」に対する速度）が測定されたかのように見える。この「絶対」速度を、駆動制御信号によって接続部分３２、例えばローレンツ・アクチュエータにフィードバックすると、「スカイフック・ダンパ」が得られる。この原理は、当業者には公知である。実際のダンパと違って、スカイフック・ダンパは、ＰＯＢ３０に一方の側で取り付けられただけであり、他方の側では、「絶対的」で静止した参照基準、すなわちこの「天空」に取り付けられたように見える。
【００３７】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、本発明の好ましい一実施例の、ＰＯＢ３０の様々な図である。ＰＯＢ３０は、方形の上面及び下面を有する。図４ａは、ＰＯＢ３０の上面図である。図４ｂはＰＯＢ３０の側面図である。ＰＯＢ３０は、箱形の中間部分を備える。ＰＯＢ３０の上部及び下部に向かって、ＰＯＢ３０の全ての壁はわずかに近づいている。ＰＯＢ３０はその上部で、それぞれがＰＯＢ３０上面の平面内に配置された、３つのローレンツ・アクチュエータ４２、４３、４４によって取り付けられている。ローレンツ・アクチュエータ４２、４３、４４は、異なる３方向に向いている。アクチュエータの方向に直角な平面間の角度αが約１２０°であることが好ましい。
【００３８】
ＰＯＢ３０上面の３つのアクチュエータ４２、４３、４４に加えて、別の３つのアクチュエータ４６、４７、４８がＰＯＢ３０に連結されている。図４ｂはＰＯＢ３０の側面図であり、図中では２つのアクチュエータ、すなわちアクチュエータ４６と４７が見える。アクチュエータ４６、４７、４８は、ＰＯＢ３０の側壁にある連結点に連結されている。重力を補償するために、これらのアクチュエータと平行に、３つの重力補償器５６、５７、５８が置かれている。重力補償器５６、５７、５８は、非常に軟らかい静的ばねからなる。或いは、補償器は、実際は空気圧式又は磁気式でもよい。これらは、ＰＯＢ３０に作用する重力の大部分を補償する。追加の重力補償器を使用することによって、ローレンツ・アクチュエータ４６、４７、４８が負担を軽減されるので、ローレンツ・アクチュエータ内で発生する熱がより少なくなる。図４ｃは、ＰＯＢ３０の下面図である。この図では、ローレンツ・アクチュエータ４８及び重力補償器５８も見える。
【００３９】
ＰＯＢ３０の底部に取り付けられた３組の接続部分４６と５６、４７と５７、４８と５８がそれぞれ、図４ｂに示す同一の点Ｆを指していることが好ましい。点Ｆは、第２の対象物用テーブル上のウエハー上の焦点に対応する。さらに、上部から見ると、放射ビームの方向に対応する光軸の方向において、この３組は等間隔で配置される。
【００４０】
一実施例では、ＰＯＢ３０の速度及び／又は加速度について補正するために、投影装置の位置決めモジュールは、図５に示すように、駆動制御信号を発生するコントローラ６０を備えている。図５では、すでに図３に示したＰＯＢ３０が示してある。センサ３４及び３６は、検出信号を出力するように構成されている。これらの検出信号は、コントローラ６０に入力される。コントローラ６０は、駆動制御信号を発生するように構成され、その信号は接続部分３２に送られる。センサ３４、３６は、ＰＯＢ３０の速度及び／又は加速度を測定する。コントローラ６０は、検出信号を使用して、駆動制御信号を決定する。コントローラ６０は、全てのセンサ３４、３６から検出信号を受け取り、６つの自由度（ＤｏＦ）全てに対する駆動信号を決定することが好ましい。コントローラ６０は、当分野の技術者に明白な方法で、コンピュータ装置として構成することができる。コントローラ６０は、メモリ装置及び入出力装置と通信するように構成されたマイクロ・プロセッサを備えることができる。入出力装置は、上述の信号を送受するように構成される。メモリ装置は、ＰＯＢ３０の理想的な空間的な向きについてのデータを含んでおり、したがって処理装置は、連続する時点で、投影装置１０の空間的な向きの理想と実際の間のずれを計算することができる。
【００４１】
図６は、本発明の別の実施例を示す。マスク７９を保持するマスク・テーブル７８、及びウエハー７３（すなわち基板）を保持するウエハー・テーブル７２の位置決めが、それぞれ駆動装置８０、７５によってなされる。駆動装置７５、８０は、例えばローレンツ・モータとすることができる。ウエハー・テーブル７３及びマスク・テーブル７８を正確に位置決めするために、コントローラ９０はこれらのテーブル７２、７８の位置についてのデータを含んでいる。したがって、テーブル７２、７８の位置はそれぞれ、支持台センサ８２、７４によって測定される。図６では、支持台センサ８２、７４が、テーブル７２、７８のＰＯＢ３０に対する相対位置を測定する。支持台センサ８０、７４は、ＰＯＢ３０の上面に対するマスク・テーブル７８の位置、及びＰＯＢ３０の底面に対するウエハー・テーブルの位置を測定する干渉計であってもよい。或いは、マスク・テーブルの位置を直接測定する追加のセンサをＰＯＢ３０に取り付けてもよい。
【００４２】
ＰＯＢ３０が完全に静止するように動的に制御されるので、ＰＯＢ３０に対してテーブル７２、７８を適合させるのが、従来技術と比べて簡単になる。
【００４３】
以上、本発明の特定の諸実施例を説明してきたが、本発明が記載された以外の方法でも実施できることが理解されよう。この説明は本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の少なくとも１つの実施例による、リソグラフィ投影装置の概略図である。
【図２】従来技術に従って取り付けた、投影系の概略図である。
【図３】本発明の一実施例に従って取り付けた、リソグラフィ投影装置の投影系の概略図である。
【図４】６自由度で位置決め可能な、図３の投影光学ボックスの概略図である。
【図５】図３に示す投影系の、別の実施例の概略図である。
【図６】図３に示す投影系の、さらなる実施例の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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