(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−位置決めステージと、
−前記位置決めステージを支持する支持フレームと、
−絶縁フレームと、
−力フレームと、センサフレームと、を備える投影システムと、
−第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、
前記力フレームと前記支持フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結され、
前記絶縁フレームは、前記力フレームによって支持され、
前記投影システムは、複数の光学素子をさらに備え、前記複数の光学素子が前記力フレームに取り付けられているリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記絶縁フレームのある要素の絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を決定するステージ位置測定システムを備える請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記投影システムは、前記センサフレームに対する前記光学素子の位置を決定する光学素子位置測定システムをさらに備える請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
−位置決めステージと、
−前記位置決めステージを支持する支持フレームと、
−絶縁フレームと、
−力フレームと、センサフレームと、を備える投影システムと、
−第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、
前記力フレームと前記支持フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結され、
前記絶縁フレームは、前記力フレームによって支持され、
前記センサフレームは、前記絶縁フレームに設置されているリソグラフィ装置。
【請求項５】
−位置決めステージと、
−前記位置決めステージを支持する支持フレームと、
−絶縁フレームと、
−力フレームと、センサフレームと、を備える投影システムと、
−第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、
前記力フレームと前記支持フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結され、
前記絶縁フレームは、前記力フレームによって支持され、
前記センサフレームは、第３振動絶縁システムを介して前記力フレームに設置されているリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記センサフレームに対する前記絶縁フレームの１つ又は複数の自由度における位置を決定する絶縁フレーム位置測定システムをさらに備える請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記力フレーム、前記絶縁フレーム、前記第１振動絶縁システム、および前記第２振動絶縁システムは、第１共振モードを第１固有振動数に、かつ第２共振モードを第２固有振動数に有する力学系を形成し、
前記第１共振モードにおいて前記力フレームが前記支持フレームに対して共振し、
前記第２共振モードにおいて前記絶縁フレームが前記力フレームに対して共振し、
前記第１固有振動数が前記第２固有振動数とは異なる請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
更なる振動絶縁システムを介して前記支持フレームに連結された更なる絶縁フレームと、
前記更なる絶縁フレームに設置された更なる絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージに設置されたステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定する更なるステージ位置測定システムと、をさらに備える請求項１から７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記力フレームに連結されたイルミネータをさらに備える請求項１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
支持フレームによって支持された位置決めステージに基板を設けることと、
第１振動絶縁システムを使用して前記支持フレームと投影システムの力フレームとの間の振動を絶縁することと、
第２振動絶縁システムを使用して前記力フレームと前記力フレームに連結された絶縁フレームとの間の振動を絶縁することと、
前記絶縁フレームのある要素の絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定することと、
放射ビームに前記投影システムを通過させることと、
前記投影システムからの前記放射ビームを前記基板の表面に照射することと、を備え、
前記絶縁フレームは、前記力フレームによって支持され、
前記投影システムは、複数の光学素子をさらに備え、前記複数の光学素子が前記力フレームに取り付けられているデバイス製造方法。
【請求項１１】
−位置決めステージと、
−前記位置決めステージを支持する支持フレームと、
−絶縁フレームと、
−力フレームと、センサフレームと、を備える投影システムと、
−第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、
前記力フレームと前記支持フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレーム、前記絶縁フレーム、前記第１振動絶縁システム、および前記第２振動絶縁システムは、第１共振モードを第１固有振動数に、かつ第２共振モードを第２固有振動数に有する力学系を形成し、
前記第１共振モードにおいて前記力フレームが前記支持フレームに対して共振し、
前記第２共振モードにおいて前記絶縁フレームが前記力フレームに対して共振し、
前記第１固有振動数が前記第２固有振動数とは異なるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
−位置決めステージと、
−前記位置決めステージを支持する支持フレームと、
−絶縁フレームと、
−力フレームと、センサフレームと、を備える投影システムと、
−第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、
前記力フレームと前記支持フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、
前記力フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結され、
更なる振動絶縁システムを介して前記支持フレームに連結された更なる絶縁フレームと、
前記更なる絶縁フレームに設置された更なる絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージに設置されたステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定する更なるステージ位置測定システムと、をさらに備えるリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年３月３日に出願された欧州出願第１５１５７３８１．３号および２０１５年５月１３日に出願された欧州出願第１５１６７６４６．７号の優先権を主張し、それらの全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通例は基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。
【０００４】
投影システムから放射ビームを基板に照射することによって、所望のパターンが基板に転写されうる。基板は位置決めステージによって支持されるとともに投影システムに対して位置決めされる。所望のパターンを基板上の正しい場所に与えるには基板を投影システムに正確に位置合わせする必要がある。そのため、投影システムの少なくとも１つの光学素子に対する基板の位置が１つ又は複数の自由度において測定される。
【０００５】
位置決めステージの動きは、投影システムの少なくとも１つの光学素子に対する基板の位置が測定される間に使用されるいくつかの構成要素に共振を引き起こしうる。こうした共振は、投影システムの少なくとも１つの光学素子に対する位置決めステージの不正確に測定された位置に起因する位置決めステージの位置における誤差、すなわち、ステージ位置決め誤差をもたらす。
【０００６】
望まれるのは、ステージ位置決め誤差を低減することである。
【発明の概要】
【０００７】
本発明のある態様によると、位置決めステージと、絶縁フレームと、第１フレームと第２フレームとを備える投影システムと、前記位置決めステージを支持する支持フレームと、第１振動絶縁システムおよび第２振動絶縁システムと、を備え、前記支持フレームと前記第１フレームが前記第１振動絶縁システムを介して連結され、ステージ位置測定システムが前記絶縁フレームのある要素の絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定し、前記第１フレームと前記絶縁フレームが前記第２振動絶縁システムを介して連結されているリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
本発明のある態様によると、支持フレームによって支持された位置決めステージに基板を設けることと、第１振動絶縁システムを使用して前記支持フレームと投影システムの第１フレームとの間の振動を絶縁することと、第２振動絶縁システムを使用して前記第１フレームと前記第１フレームに連結された絶縁フレームとの間の振動を絶縁することと、前記絶縁フレームのある要素の絶縁フレーム基準に対する前記位置決めステージのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定することと、放射ビームに前記投影システムを通過させることと、前記投影システムからの前記放射ビームを前記基板の表面に照射することと、を備えるデバイス製造方法が提供される。
【０００９】
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【００１１】
【図２】リソグラフィ装置の図である。
【００１２】
【図３】図２の絶縁フレームの性能を示す累積パワースペクトル密度である。
【００１３】
【図４】図２の位置決めステージについて累積誤差対振動数を示すグラフである。
【００１４】
【図５】リソグラフィ装置の第１の実施の形態の概略図である。
【００１５】
【図６】図２のリソグラフィ装置の第２フレームの累積パワースペクトル密度である。
【００１６】
【図７】リソグラフィ装置の第２の実施の形態の概略図である。
【００１７】
【図８】図５のシステムがどのように実装されうるかを概略的に示す。
【００１８】
【図９】図７のシステムがどのように実装されうるかを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置１００を概略的に示す。リソグラフィ装置１００は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、または、他の適する放射）を調整するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、いくつか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構成されている第１位置決め装置ＰＭに接続されているマスク支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。またリソグラフィ装置１００は、基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつか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構成されている第２位置決め装置ＰＷに接続されている位置決めステージ（例えばウェーハテーブル）ＷＴを含む。リソグラフィ装置１００は、さらに、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。
【００２０】
照明システムＩＬは、放射の方向や形状の調整、または放射の制御のために、各種の光学素子、例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはその他の形式の光学素子、若しくはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００２１】
マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持する（すなわち、パターニングデバイスの重量を支える）。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向きやリソグラフィ装置１００の設計、あるいはパターニングデバイスＭＡが真空環境下で保持されるか否か等その他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。マスク支持構造ＭＴは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いることができる。マスク支持構造ＭＴは例えばフレームまたはテーブルであってよく、固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを保証してもよい。本書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされうる。
【００２２】
本書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを形成すべく放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用可能ないかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合のように、放射ビームＢに付与されるパターンが基板Ｗの目標部分Ｃに所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよいことに留意すべきである。一般には、放射ビームＢに付与されるパターンは、目標部分Ｃに形成される集積回路などのデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００２３】
パターニングデバイスＭＡは反射型であるものとして図示されているが、透過型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィの分野で周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜可能であるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。
【００２４】
本書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に関して又は液浸液や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影システムＰＳをも包含するよう広く解釈されるべきであり、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む。本書における「投影レンズ」との用語の使用はいかなる場合も、より一般的な用語である「投影システム」と同義とみなされうる。
【００２５】
照明システムＩＬは、放射ビームＢの角強度分布を調整するよう構成されたアジャスタを含んでもよい。一般には、照明システムＩＬの瞳面における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「シグマ−アウタ（σ-outer）」、「シグマ−インナ（σ-inner）」と呼ばれる）を調整することができる。加えて照明システムＩＬは、インテグレータおよびコンデンサ等その他の各種構成要素を含んでもよい。照明システムＩＬは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームＢを調整するために使用されてもよい。照明システムＩＬは、リソグラフィ装置１００の一部を構成するとみなされてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、照明システムＩＬは、リソグラフィ装置１００に一体の部分であってもよいし、リソグラフィ装置１００とは別体であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置１００は照明システムＩＬを搭載可能に構成されていてもよい。照明システムＩＬは取り外し可能とされ、（例えば、リソグラフィ装置の製造業者によって、または他の供給業者によって）別々に提供されてもよい。
【００２６】
図示されるように、リソグラフィ装置１００は、（例えば、上述の形式のプログラマブルミラーアレイ、または反射型マスクを用いる）反射型である。これに代えて、リソグラフィ装置１００は、（例えば透過型マスクを用いる）透過型であってもよい。
【００２７】
リソグラフィ装置１００は、２つ（デュアルステージ）又はそれより多くの位置決めステージＷＴ（及び／または２つ以上のマスク支持構造ＭＴ、例えばマスクテーブル）を有する形式のものであってもよい。このような多重ステージ型のリソグラフィ装置１００においては、追加された位置決めステージＷＴ及び／またはマスク支持構造ＭＴは並行して使用されるか、あるいは１以上の位置決めステージＷＴ及び／またはマスク支持構造ＭＴが露光のために使用されている間に１以上の他の位置決めステージＷＴ及び／またはマスク支持構造ＭＴで準備工程が実行されてもよい。
【００２８】
パターニングデバイスＭＡは、マスク支持構造ＭＴに保持される。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡに入射する。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡによりパターン形成される。パターニングデバイスＭＡからの反射後に放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦する。第１位置決め装置ＰＭと第１位置センサ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）ＰＳ１は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）により、例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。
【００２９】
一般にマスク支持構造ＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスク支持構造ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２を用いてアライメントされてもよい。基板Ｗは、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークＰ１、Ｐ２が専用の目標部分Ｃを占拠しているが、それらは目標部分Ｃ間の配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡに複数のダイがある場合にはマスクアライメントマークＭ１、Ｍ２がダイ間に配置されてもよい。
【００３０】
液浸技術は投影システムＰＳの開口数ＮＡを増大させるために使用することができる。ある実施の形態ではリソグラフィ装置１００は、基板Ｗの少なくとも一部が例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を満たすよう覆われうる形式のものであってもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間などのリソグラフィ装置１００の他の空間に適用されてもよい。本書で使用される「液浸」との用語は、基板Ｗ等の構造体が液体に浸されなければならないことを意味するのではなく、液体が投影システムＰＳと基板Ｗとの間に露光中に配置されることを意味するにすぎない。
【００３１】
図１を参照すると、イルミネータＩＬはソースモジュールＳＯから放射ビームを受ける。例えば放射源がエキシマレーザである場合には、ソースモジュールＳＯとリソグラフィ装置１００とは別体であってもよい。この場合、ソースモジュールＳＯはリソグラフィ装置１００の一部を構成しているとはみなされなく、放射は、ビーム搬送系を介してソースモジュールＳＯから照明システムＩＬへと受け渡される。ある実施の形態においては、ビーム搬送系は例えば、適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいはソースモジュールＳＯが例えば水銀ランプである場合には、ソースモジュールＳＯはリソグラフィ装置１００に一体に構成されていてもよい。ソースモジュールＳＯと照明システムＩＬとは、またビーム搬送系が必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと総称されてもよい。
【００３２】
先行のリソグラフィ装置の構成を概略的に示す図２をこれより参照する。装置１００の支持フレーム１０は可能な限り高い剛性で床面５に設置されている。装置１００の支持フレーム１０は、位置決めステージＷＴを支持する。基板（図２には示されていない）は、位置決めステージＷＴに支持される。
【００３３】
投影システムＰＳは、第１フレーム２１０と第２フレーム２２０とを備える。投影システムＰＳの１つ又は複数の光学素子１５０は、第１フレーム２１０に取り付けられている。概略的に図示される光学素子位置測定システム２３０の複数のセンサが、第２フレーム２２０に対する光学素子１５０の位置を測定するよう使用される。
【００３４】
第１フレーム２１０は、力フレームであり、すなわち、ある力が少なくとも１つの光学素子１５０を移動させるように当該光学素子に与えられるときの反作用力を支えるとともに、当該少なくとも１つの光学素子１５０の重量を支える。第２フレーム２２０は、センサフレームであり、すなわち、当該少なくとも１つの光学素子１５０の位置を測定するために使用される複数の構成要素を支持する。当該少なくとも１つの光学素子１５０の位置は、第２フレーム２２０に対して少なくとも１つの自由度において測定される。
【００３５】
第２位置センサＰＳ２の機能の仕方を説明する。位置決めステージＷＴの位置が、概略的に図示されるステージ位置測定システム４００を使用して絶縁フレーム３００に対して測定される。ステージ位置測定システム４００は、図２の装置において、放射ビームＢにより基板Ｗを照明する間、および位置決めステージＷＴに装着された基板Ｗのフィーチャを測定する測定段階の間、位置決めステージＷＴの位置を測定するために使用される。たとえば、基板の表面トポグラフィが測定され（レベリングと呼ばれることもある）、位置決めステージＷＴ上の基板Ｗの位置が測定される。
【００３６】
ステージ位置測定システム４００はいかなる形式であってもよい。ステージ位置測定システム４００は、絶縁フレーム３００のある要素の絶縁フレーム基準に対して位置決めステージＷＴのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定する。この位置測定は、位置決めステージと絶縁フレームの第１要素と第２要素との間の直接測定であり、位置決めステージＷＴまたは絶縁フレーム３００のいずれかの一部ではない物体を介した第１要素と第２要素の間での測定とは対照的という点で、直接的である。ステージ基準および絶縁基準はそれぞれ、位置決めステージＷＴおよび絶縁フレーム３００の当該要素に対する任意の位置である。ステージ基準は、位置決めステージＷＴの当該要素に対して静止している。絶縁基準は、絶縁フレーム３００の当該要素に対して静止している。ある実施の形態においては、ステージ位置測定システム４００は、リニアエンコーダシステムである。リニアエンコーダシステムにおいては、エミッタおよびレシーバが位置決めステージＷＴと絶縁フレーム３００のうち一方に設置され、反射回折格子が位置決めステージＷＴと絶縁フレーム３００のうち他方に設置される。よって、エミッタ／レシーバは、位置決めステージＷＴまたは絶縁フレーム３００のある要素であり、反射回折格子は、位置決めステージＷＴと絶縁フレーム３００のうち他方のある要素である。放射ビームがエミッタにより反射回折格子に向けて発せられて、反射／回折された放射がレシーバによって検出される。検出された反射／回折放射に基づいて反射回折格子に対するエミッタ／レシーバの位置を決定することができる。よって、ステージ位置測定システム４００は、絶縁フレーム３００のある要素の絶縁フレーム基準に対して位置決めステージＷＴのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定することができる。反射回折格子は、絶縁フレーム３００または位置決めステージＷＴに強固に設置され、または、格子振動絶縁システムを介して設置されてもよい。後者の場合、反射回折格子を設置した位置決めステージＷＴまたは絶縁フレーム３００に対する反射回折格子の位置を、絶縁基準に対するステージ基準の位置が決定される前に決定するためのセンサが必要とされうる。リニアエンコーダシステムは、絶縁フレーム３００に対して位置決めステージＷＴを決定する干渉計デバイスと組み合わせて、またはそれに代えて、使用されてもよい。
【００３７】
絶縁フレーム位置測定システム５００（概略的に図示される）は、投影システムＰＳの第２フレーム２２０との１つ又は複数の自由度における絶縁フレーム３００の相対位置を測定するために使用される。絶縁フレーム位置測定システム５００は、干渉計デバイスであってもよい。
【００３８】
少なくとも１つの光学素子１５０に対する位置決めステージＷＴ上の基板Ｗの相対位置は、位置決めステージＷＴのステージ基準に対する基板Ｗの位置を知ることによって、光学素子位置測定システム２３０、ステージ位置測定システム４００、および絶縁フレーム位置測定システム５００の結果から計算することができる。
【００３９】
第１フレーム２１０は、支持フレーム１０に支持されている。第１フレーム２１０は、第１振動絶縁システム２５０（概略的に図示される）を介して支持フレーム１０に支持されている。第１振動絶縁システム２５０の、支持フレーム１０に対する第１フレーム２１０の共振は、低振動数の第１固有振動数に生じる。第１振動絶縁システム２５０は、エアマウントであってもよい。第１振動絶縁システム２５０により、ある低い振動数（例えば、１０Ｈｚ未満、または５Ｈｚ未満、または２Ｈｚ未満、または１Ｈｚ未満、または０．５Ｈｚ未満）にて振動絶縁が始まるので、第１フレーム２１０は支持フレーム１０のより高い振動数から絶縁される。
【００４０】
第２フレーム２２０は、第１フレーム２１０に連結されている。ある実施の形態においては、第２フレーム２２０は、第１フレーム２１０によって支持されている。第２フレーム２２０は、第２フレーム振動絶縁システム２６０（概略的に示される）を直接的に介して第１フレーム２１０に連結されている。第２フレーム振動絶縁システム２６０は、磁気的重力補償器であってもよい。第２フレーム振動絶縁システム２６０により、第１フレーム２１０に対する第２フレーム２２０の共振は、第２の低固有振動数（例えば、１０Ｈｚ未満、または５Ｈｚ未満）に生じる。低振動数の第１固有振動数は、低振動数の第２固有振動数とは異なる。ある実施の形態においては、低振動数の第１固有振動数が、低振動数の第２固有振動数より小さい。
【００４１】
図２の装置においては、絶縁フレーム３００は、支持フレーム１０によって直接的に支持されている。絶縁フレーム３００は、絶縁フレーム振動絶縁システム２８０を介して支持フレーム１０に接続されている。絶縁フレーム３００と支持フレーム１０との間の絶縁フレーム振動絶縁システム２８０は、第１振動絶縁システム２５０と同様または類似のものであってもよい。
【００４２】
図２の振動絶縁システム２５０、２６０、２８０は、並列のバネおよびダンパーと機能的に等価として図示されているが、能動的な減衰を採用する形式を含むいかなる形式の振動絶縁システムが使用されてもよい。振動絶縁システムは、より高い振動数での振動絶縁が存在するように振動絶縁システムが当該絶縁システムの固有振動数より高い振動数をフィルタにより除去するという点で、振動低減システムとは異なる。振動低減システムは、振動を弱めるものであり、通例、振動絶縁システムよりも高い振動数で有効である。
【００４３】
図２には示されていないが、イルミネータＩＬが第１フレーム２１０に連結されてもよい。これが有利でありうるのは、それによりイルミネータＩＬの位置が少なくとも１つの光学素子１５０により近くなるためである。ある代替的な実施の形態においては、イルミネータＩＬは、第１フレーム２１０へのそれとは別個の振動絶縁器を用いて支持フレーム１０から懸架されてもよい。
【００４４】
支持フレーム１０、第１フレーム２１０、第２フレーム２２０、絶縁フレーム３００、および本書に説明されるその他のフレームは、それぞれが一体形成されたフレームであってもよい。あるいは、それらフレームのそれぞれが、共に強固に固定された二以上の要素を備える複合フレームであってもよい。フレームとの用語は、たとえばボルト結合によって、または接着によって、強固な方法で共に固定された要素の数がいくつの場合でも包含する。２つのフレームが相互に強固な方法で設置されると記述される場合、それら２つのフレームは、単一の構成要素から一体形成されてもよく、または、強固な方法で共に固定された二以上の構成要素から形成されてもよい。
【００４５】
図３は、図２の装置についての累積パワースペクトル密度グラフであり、Ｘ軸に沿って振動数およびＹ軸に沿って絶縁フレーム３００の３σ加速度が増加している。最も下方の線が示すのは、位置決めステージＷＴが静止している状態であり、それより上方の各線は、位置決めステージＷＴの様々な走査移動からひとつを選択している間に存在する累積の加速度を示す。理解されるように、いくつかの振動数で絶縁フレーム３００の共振が生じている。
【００４６】
図３は、絶縁フレーム３００の共振のかなりの部分が、位置決めステージＷＴの走査移動によって形成されるとともに、それにより位置決めステージＷＴのどの位置誤差でもその大半を形成することを示す。図４は、位置決めステージＷＴの振動数対累積位置誤差のグラフを示す。位置誤差が劇的に増加する振動数は図３に示される共振振動数に相当する。
【００４７】
将来の機種では位置決めステージＷＴの加速度が高まるだろう。加速度の増加は、支持フレーム１０の励起レベルを一桁増加させるだろう。この増加した支持フレーム１０の励起の一部は、絶縁フレーム振動絶縁システム２８０を介して絶縁フレーム３００に運ばれるだろう。これは、第２フレーム２２０に対する位置決めステージＷＴの位置の測定における誤差を増加させるだろう（すなわち、ステージ位置誤差の増加）。加えて、新機種での結像中の走査速度の増加とスリットのサイズ減少は、位置決めステージＷＴ上に位置する基板ＷとのマスクＭＡの位置合わせをより困難にするであろう。
【００４８】
本発明のある実施の形態は、位置決めステージＷＴの走査移動から生じる絶縁フレーム３００の共振を低減し、それにより少なくとも１つの光学素子に対する位置決めステージＷＴの位置測定における誤差を低減する。
【００４９】
ある実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、図２のように支持フレーム１０に連結されるのではなく、第１フレーム２１０へと第２振動絶縁システム２７０を介して連結されている。ある実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、第１フレーム２１０によって支持されている。たとえば、絶縁フレーム３００は、第１フレーム２１０へと第２振動絶縁システム２７０を介して直接的に連結されている。したがって、２つの振動絶縁システム（２５０と２７０）が支持フレーム１０と絶縁フレーム３００との間に直列に存在する。第１振動絶縁システム２５０は、図２の装置とまったく同様に支持フレーム１０と第１フレーム２１０との間にある。第２振動絶縁システム２７０は、第１フレーム２１０と絶縁フレーム３００との間にある。よって、絶縁フレーム３００は、（位置決めステージＷＴの移動により誘起される）支持フレーム１０の移動からの二重の絶縁を有する。
【００５０】
ある実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、支持フレーム１０の移動からの三重またはそれより多くの絶縁を有してもよい。これは、たとえば、第１フレーム２１０と絶縁フレーム３００の間に更なるフレームを、この更なるフレームと絶縁フレーム３００との間の第２振動絶縁システム２７０およびこの更なるフレームと第１フレーム２１０との間の更なる（第３の）振動絶縁システムとともに設けることによって、実現されてもよい。二重より多くの絶縁は、複雑さの増加を代償として、ステージ位置決め誤差をさらに低減するであろう。
【００５１】
図５は、第１の実施の形態を示す。図５の実施の形態は、後述の点を除いて図２の装置と同様である。図５の実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、ステージ位置測定システム４００によって、投影ビームＢによる基板Ｗの露光の間に少なくとも１つの光学素子１５０に対する位置決めステージＷＴの位置を測定するために使用される。更なる絶縁フレーム６００が、上記測定段階の間に位置決めステージＷＴの位置を測定するために設けられている。この更なる絶縁フレーム６００は、図２の絶縁フレーム３００と同様または類似の方法で配設されている（たとえば、絶縁フレーム振動絶縁システム２８０を介して支持フレーム１０に支持されている）。
【００５２】
図５の実施の形態の絶縁フレーム３００は、第２フレーム２２０に設置されている。絶縁フレーム３００は、第２フレーム２２０に強固に設置されている。絶縁フレーム３００と第２フレーム２２０は一体形成されていてもよい。第２フレーム２２０と絶縁フレーム３００は、第２振動絶縁システム２７０を介して第１フレーム２１０に直接的に連結されている。第２フレーム２２０と絶縁フレーム３００は、第１フレーム２１０によって支持されている。第２振動絶縁システム２７０は、図２の第２フレーム振動絶縁システム２６０と同様または類似であってもよい。
【００５３】
第２フレーム２２０との絶縁フレーム３００の相対位置が固定されているので、絶縁フレーム位置測定システム５００は不要である。第２フレーム２２０に対する少なくとも１つの光学素子１５０の位置は、光学素子位置測定システム２３０から既知となる。それにより、当該少なくとも１つの光学素子１５０との位置決めステージＷＴの相対位置を計算することができる。
【００５４】
第１振動絶縁システム２５０と第２振動絶縁システム２７０が支持フレーム１０と絶縁フレーム３００の間に直列となっていることの結果として、絶縁フレーム３００の共振は、図２の装置において第２フレーム２２０によって観察される典型的な共振レベルに低減されると考えることができる。図６は、図３と同様の累積パワースペクトル密度グラフを示すが、第２フレーム２２０の共振（最下方）を、位置決めステージＷＴの様々な異なる走査移動の間における図２の装置についての絶縁フレーム３００の共振（最上方）と対比して示す。第２フレーム２２０の共振の振幅は、絶縁フレーム３００のそれよりもだいぶ小さい。図５の実施の形態の絶縁フレーム３００の共振特性は、図６に示されるように図２の第２フレーム２２０と同等であると予想することができる。よって、図５の装置におけるステージ位置決め誤差は、図２の装置と比べて改善される。
【００５５】
ある実施の形態においては、第１フレーム２１０、絶縁フレーム３００、第１振動絶縁システム２５０、および第２振動絶縁システム２７０は、第１固有振動数に第１共振モードに有し、第２固有振動数に第２共振モードを有する力学系を形成する。第１共振モードにおいては、第１フレーム２１０が支持フレーム１０に対して共振する。第２共振モードにおいては、絶縁フレーム３００が第１フレーム２１０に対して共振する。第１固有振動数は、第２固有振動数と異なる（例えば低い）。たとえば、第１固有振動数は、０．３〜０．８Ｈｚの間にあり、第２固有振動数は、１〜５Ｈｚの間にある。第１振動絶縁システム２５０と第２振動絶縁システム２７０の能動的な減衰制御は、結果としてより簡単となり、それ故に、有利である。
【００５６】
図５に示されるように、絶縁フレーム３００は、位置決めステージＷＴに装着された基板Ｗの結像の間に位置決めステージＷＴの位置を測定するよう使用される。更なる絶縁フレーム６００は、測定段階の間に位置決めステージの位置決めを測定するために使用される。絶縁フレーム３００と更なる絶縁フレーム６００との相対位置が更なる絶縁フレーム位置測定システム５５０を使用して測定されるので、位置決めステージＷＴが測定位置から結像位置へと移動するとき２つのステージ位置測定システム４００間での引継が可能となる。
【００５７】
図７は、第２の実施の形態を示し、これは後述の点を除いて図５の第１の実施の形態と同様である。図７の実施の形態においては、第２フレーム２２０と絶縁フレーム３００は直接的に共に連結されていない。そうではなく、絶縁フレーム３００と第２フレーム２２０がそれぞれ個別に第１フレーム２１０に直接的に連結されている。絶縁フレーム３００は、第２振動絶縁システム２７０を介して第１フレーム２１０に直接的に連結されるとともに第１フレーム２１０によって支持されている。第２フレーム２２０は、図２の装置と同様に第２フレーム振動絶縁システム２６０を介して第１フレーム２１０に連結されている。第２振動絶縁システム２７０と第２フレーム振動絶縁システム２６０は同様または類似であってもよい。
【００５８】
図２の装置と同様に、第２フレーム２２０と絶縁フレーム３００が強固に共に接続されていないので、絶縁フレーム位置測定システム５００が（図２の装置と同様に）第２フレーム２２０との絶縁フレーム３００の相対位置を測定するために使用される。
【００５９】
図７の実施の形態は、支持フレーム１０と絶縁フレーム３００との間の２つの振動絶縁システム２５０，２７０から導かれる図５の実施の形態と同様の利点を有する。
【００６０】
すべての実施の形態において振動絶縁システム２５０，２６０，２７０，２８０は上記フレームの位置制御のために使用されてもよい。たとえば、第２振動絶縁システム２７０は、図７の実施の形態において、第２フレーム２２０との絶縁フレーム３００の相対位置を予め定められた範囲内に維持するよう使用することができる。よって、ひとつのフレームの位置が別のフレームの位置を概ね追跡することもできる。
【００６１】
図８および図９は、図５および図７のシステムがＥＵＶ装置においてどのように実装されうるかを示す。ＥＵＶ装置においては投影システムＰＳは非常に清浄な真空に保たれる。基板Ｗはアウトガスを出しうるから、位置決めステージＷＴは、別個の位置決めステージ真空チャンバー８００内に保持される。投影システムＰＳからの放射ビームＢが基板Ｗ上へと通過しうるように、位置決めステージ真空チャンバー８００の壁８１０に非常に小さい開口部が設けられている。投影システムの非常に清浄な真空チャンバーから位置決めステージ真空チャンバー８００内へとこの開口部を通るガス流れが提供されているので、基板Ｗのアウトガス放出に由来する汚染物質が投影システム真空チャンバーの非常に清浄な真空への進入経路を見出すことができないようになっている。
【００６２】
図８の実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、図５の実施の形態と同様に第２フレーム２２０に設置されている。干渉計デバイス及び／またはリニアエンコーダデバイス４００ａ，４００ｂは、ステージ位置測定システム４００によって、絶縁フレーム３００のある要素の絶縁フレーム基準に対する位置決めステージＷＴのある要素のステージ基準の１つ又は複数の自由度における位置を直接的に決定するよう使用される。多数の封止された窓が、位置決めステージ真空チャンバー８００の壁８１０を放射ビームに通過させられるように設けられている。
【００６３】
図９に示される代替的な実施の形態においては、絶縁フレーム３００は、位置決めステージ真空チャンバー８００内に位置し、図７の実施の形態と同様に第２振動絶縁システム２７０を介して第１フレーム２１０に連結されている。この実施の形態においては、ベローズ１０００が第２振動絶縁システム２７０と第１フレーム２１０との間で壁８１０に設けられている。第２フレーム２２０と絶縁フレーム３００の相対位置を測定する絶縁フレーム位置測定システム５００については、壁８１０に単一の測定窓のみが必要とされるにすぎない。
【００６４】
本発明のある実施の形態においては、適切な同調質量ダンパーが、絶縁フレームの少なくとも１つの共振の振幅を低減するよう絶縁フレーム３００及び／または６００に接続されている。これが位置決めステージ性能に有利であるのは、たとえば位置決めステージＷＴの動きによって誘起される外乱力および流れに誘起される振動に、絶縁フレームがより鈍感となるからである。代替的に、または追加的に、ロバストなマスダンパー、すなわち、特定の振動数に同調されていないマスダンパーであって、剛性に関するパラメータ変動についてより鈍感なロバストなダンパー機構および広帯域の共振振動数にわたってモード減衰の増加を有する減衰をもたらす過臨界減衰値をもつダンパーが使用されてもよい。
【００６５】
ある代替的な装置（図示せず）においては、その他については図７の実施の形態と同様であるが、絶縁フレーム３００が、第１フレーム２１０とは異なる力フレームである更なる力フレームに設置されている。この更なる力フレームは、第１フレーム２１０が第１振動絶縁システム２５０によって支持フレーム１０から絶縁されているのと同様にして、支持フレーム１０から絶縁されている。そして、絶縁フレーム３００は、図７の実施の形態における第１フレーム２１０に設置されているのと同様にして、更なる力フレームに設置されている。このようにして２つの振動絶縁器が直列に支持フレーム１０と絶縁フレーム３００との間にあるので、図６に関して上記に説明した性能を期待することができる。
【００６６】
露光波長をより短くして最小の印刷サイズを低減するために、極紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、１０〜２０ｎｍの範囲内たとえば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに、１０ｎｍ未満、たとえば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍといった５〜１０ｎｍの範囲内の波長をもつＥＵＶ放射が使用されることもありうることも提案されている。こうした放射は極紫外放射または軟Ｘ線放射とも呼ばれる。実現可能な光源は例えばレーザ生成プラズマソース、放電プラズマソース、又は電子蓄積リングから供給されるシンクロトロン放射に基づくソースを含む。
【００６７】
本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に説明されたリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、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他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。当業者であればこれらの他の適用に際して、本書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及される基板は、露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本書における基板という用語は処理済みの多数の層を既に含む基板をも意味する。
【００６８】
本書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）及び極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）含むあらゆる種類の電磁放射、さらにはイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを包含する。
【００６９】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。
【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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