(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置の基板ステージまたはレチクルステージのショートストロークモジュールを制御するための方法を提供する。【解決手段】第１の自由度において可動物体を作動させる方法であって、ａ）第１のタイプの１つまたは複数のモータを含む第１のモータアセンブリおよび第２のタイプの１つまたは複数のモータを含む第２のモータアセンブリを設ける工程であって、第１および第２のモータアセンブリの各々が第１の自由度において可動物体を移動するように構成されている工程、ｂ）フィードフォワード参照信号に基づき第１のモータアセンブリにフィードフォワードユニットのフィードフォワード信号を供給する工程、およびｃ）位置制御参照信号に基づき第２のモータアセンブリに位置制御ユニットの制御信号を供給する工程、を含む方法。【選択図】図２
2008060563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の自由度において可動物体を位置決めする方法であって、
第１のタイプの１つまたは複数のモータを含む第１のモータアセンブリおよび第２のタイプの１つまたは複数のモータを含む第２のモータアセンブリを設ける工程であって、前記第１および第２のモータアセンブリの各々が前記第１の自由度において前記可動物体を移動するように構成されている、工程、
前記第１のモータアセンブリにフィードフォワードユニットのフィードフォワード信号を供給する工程であって、前記フィードフォワード信号がフィードフォワード参照信号に基づいている、工程、および
前記第２のモータアセンブリに制御ユニットの制御信号を供給することであって、前記制御信号が制御参照信号と前記可動物体の実際の位置を表す信号との差に基づいている、工程、
を含む方法。
【請求項２】
前記フィードフォワード参照信号に関して前記位置制御参照信号を遅延させる工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のモータアセンブリは、前記可動物体の両側に配列された１対のリラクタンスモータを含み、前記方法は、前記フィードフォワード信号を正の部分と負の部分に分割させる工程と、前記正の部分を前記１対のリラクタンスモータの一方に供給し、かつ、前記負の部分を前記１対のリラクタンスモータの他方に供給する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フィードフォワード信号を前記第１のモータアセンブリに供給する前に前記フィードフォワード信号に線形性補償を行う工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記可動物体の実際の位置を表す前記信号は、位置センサにより測定された実際位置の信号または速度センサにより測定された実際速度の信号である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも第１の自由度において可動物体の位置を制御するように構成された位置決めシステムであって、
前記第１の自由度において前記可動物体を移動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリ、
前記第１の自由度において前記可動物体を移動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリ、
フィードフォワード参照信号に基づき前記第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニット、および
制御参照信号と前記可動物体の実際の位置を表す信号との差に基づき前記第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニット、
を含む位置決めシステム。
【請求項７】
前記第１のタイプのモータは比較的に高効率かつ低精度であり、前記第２のタイプのモータは比較的に低効率かつ高精度である請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項８】
前記フィードバック制御ユニットはタイムラグユニットを含む請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項９】
前記第１のモータアセンブリは、前記可動物体の両側上に配列された１対のリラクタンスモータを含む請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１０】
前記フィードフォワードユニットは、前記フィードフォワード信号を正の部分と負の部分に分割させるように構成された分割ユニットを含み、前記正の部分は前記１対のリラクタンスモータの一方に供給され、かつ、前記負の部分は前記１対のリラクタンスモータの他方に供給される請求項９に記載の位置決めシステム。
【請求項１１】
前記フィードフォワードユニットは１つまたは複数の線形性補償ユニットを含み、前記１つまたは複数の線形性補償ユニットの各々は、対応する第１のタイプのモータと連動している請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１２】
前記位置決めシステムは、第２の自由度において前記可動物体の前記位置を制御するための第１および第２のモータアセンブリの第２の組合せを含む請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１３】
前記第１のモータアセンブリは１つまたは複数のリラクタンスモータまたはＥ−Ｉコアアクチュエータを含む請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１４】
前記第２のモータアセンブリは１つまたは複数のローレンツモータ、ボイスコイルモータ、または、他のタイプのリニアモータを含む請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１５】
前記可動物体の前記実際の位置を表す前記信号は実際位置の信号または実際速度の信号である請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項１６】
（ａ）放射ビームを条件調整するように構成された照射システム、
（ｂ）パターニングデバイスを支持するように構築されたパターニングデバイスステージであって、前記パターニングデバイスが、パターン付き放射ビームを形成するために前記放射ビームの断面において前記放射ビームにパターンを与えることができるパターニングデバイス、
（ｃ）基板を保持するように構築された基板ステージ、
（ｄ）前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システム、および
（ｅ）少なくとも第１の自由度において前記基板または前記パターニングデバイスの１つを保持するように構成されたショートストロークモジュールの位置を制御するように構成された位置決めシステムであって、
（ｉ）前記第１の自由度において前記ショートストロークモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリ、
（ｉｉ）前記第１の自由度において前記ショートストロークモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリ、
（ｉｉｉ）フィードフォワード参照信号に基づき前記第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニット、および
（ｉｖ）制御参照信号と前記ショートストロークモジュールの実際の位置を表す信号との差に基づき前記第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニット、を備える位置決めシステム、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項１７】
第１の自由度において可動物体を位置決めする方法であって、
１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリを使用して前記第１の自由度において前記可動物体を移動する工程、
１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリを使用して前記第１の自由度において前記可動物体を移動する工程、
フィードフォワードユニットにより前記第１のモータアセンブリに出力されたフィードフォワード信号を供給する工程であって、前記フィードフォワード信号が前記フィードフォワードユニットに入力されたフィードフォワード参照信号に基づく、工程、および
制御ユニットにより前記第２のモータアセンブリに出力された制御信号を供給する工程であって、前記制御信号が制御参照信号と前記可動物体の現在の位置を表す信号との差に基づく、工程、
を含む方法。
【請求項１８】
リソグラフィ装置においてステージモジュールを位置決めするように構成された位置決めシステムであって、前記ステージモジュールは少なくとも第１の自由度において基板またはパターニングデバイスの１つを保持するように構成され、前記位置決めシステムは、
（ｉ）前記第１の自由度において前記ステージモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリ、
（ｉｉ）前記第１の自由度において前記ステージモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリ、
（ｉｉｉ）フィードフォワード参照信号に基づき前記第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニット、および
（ｉｖ）制御参照信号と前記ステージモジュールの現在の位置を表す信号との差に基づき前記第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニット、を含む位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明はリソグラフィ装置のための可動物体の位置を制御するための方法、および、位置決めシステムに関する。さらに詳細には本発明はリソグラフィ装置の基板ステージまたはレチクルステージのショートストロークモジュールを制御するための方法および位置決めシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は基板、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。この事例において、マスクまたはレチクルとも代わりに呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成されるべき回路パターンを生成するために使用することができる。このパターンは基板（例えば、シリコンウェーハ）上の（例えば、ダイの一部、１つのダイ、または、いくつかのダイを含めた）ターゲット部分上に転写することができる。パターンの転写は、典型的に、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層上へのイメージングを介する。一般に、単一の基板は、続いてパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含む。知られているリソグラフィ装置は、一度にターゲット部分上にパターン全体を露光することにより各ターゲット部分が照射される所謂ステッパ、および、特定の方向（「スキャン」方向）において放射ビームを介してパターンがスキャンされる一方、これと同期して、この方向と平行または逆平行に基板を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所謂スキャナを含む。基板にパターンを刻印することによりパターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  知られているリソグラフィ装置は、比較的大きな加速度および高い精度で作動されなければならない多くの可動物体を含んでいる。このような可動物体の例は、投影プロセスの間、ウェーハを支持しているウェーハステージである。このウェーハステージはロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを含むことができる。ロングストロークモジュールはショートストロークモジュールを支持する一方、ショートストロークモジュールはウェーハを搬送するように構成されている。ロングストロークモジュールはウェーハステージの粗動位置決めのために使用される一方、ショートストロークモジュールは投影システムに関したウェーハの微動位置決めのために使用されている。知られているリソグラフィ装置において、ショートストロークモジュールの作動のためにローレンツモータが使用されている。このようなローレンツモータは、ショートストロークモジュールを正しい位置に高精度で定置することができる非常に正確なモータであるとして知られている。しかし、ローレンツモータはさほど高効率ではなく、かつ、このモータの使用中には比較的大量の熱が放散される。このような熱の放散は一般に、特に、大きな力がショートストロークモジュールの加速中にモータにより生成されなければならない時には望ましくない。生成された熱は、ローレンツモータの制御精度に、および、リソグラフィ装置内の他のシステムの性能に悪影響を及ぼすことがある。
【０００４】
[0004]  ショートストロークモジュールのアクチュエータ装置のために、１つのタイプは高効率だが比較的不正確であり、他のタイプは高度に正確だが低効率である２つのタイプのモータを設けることが提案されている。例えば、米国特許出願公開第２００６／００６１２１８Ａ１号明細書は、ショートストロークモジュールの位置制御のための２つのタイプのモータを含むアクチュエータ装置を提案している。このアクチュエータ装置において、ショートストロークモジュールを所望の位置の近傍に運ぶための加速力および減速力を発生させるためにＥ−Ｉアクチュエータの使用が提案されている。ショートストロークモジュールが所望の位置の近傍に運ばれると、ショートストロークモジュールの位置を精密に制御するための加速力および減速力を生成するために使用されるボイスコイルモータにより、制御が行われる。そのため、ショートストロークモジュールが第１のタイプのモータにより作動される粗動位置決め段階、および、ショートストロークモジュールが第2のタイプのモータにより作動される微動制御段階が、ショートストロークモジュールに対して実行される。これらの段階の間では、２つのタイプのモータがオフおよびオンに切換えられる。
【０００５】
[0005]  特に、ショートストロークモジュールの微動位置決め中、Ｅ−Ｉアクチュエータは、Ｅ−Ｉアクチュエータにより発生された制御力とボイスコイルモータとの間の相互作用が、リソグラフィ装置のスループットおよび／または精度に悪影響を及ぼすセトリング現象(settling phenomena)につながることを回避するために、オフに切換えられていなければならない。しかし、異なったタイプのモータのオフとオンの切換えは、この切換えがアクチュエータ装置の制御をより複雑にするために望ましくない。さらに、異なったタイプのモータのオンとオフの切換えは、それ自体が望ましくない可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  可動物体のための、特に、２つのタイプのモータが同じ可動物体の作動のために使用され、かつ、両モータのオンとオフの切換えが必要とされないウェーハステージまたはレチクルステージのショートストロークモジュールのためのアクチュエータ装置を提供することが所望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]  本発明の一実施形態によれば、第１の自由度において可動物体を位置決めするための方法が提供され、同方法は、第１のタイプの１つまたは複数のモータを含む第１のモータアセンブリおよび第２のタイプの１つまたは複数のモータを含む第２のモータアセンブリを設ける工程であって、第１および第２のモータアセンブリがともに、第１の自由度において可動物体を作動するように構成されている、工程と、フィードフォワード参照信号に基づきフィードフォワードユニットのフィードフォワード信号を第１のモータアセンブリに供給する工程と、制御参照信号と可動物体の実際の位置を表す信号との差に基づき制御ユニットの制御信号を第２のモータアセンブリに供給する工程と、を含む。
【０００８】
[0008]  本発明の一実施形態によれば、第１の自由度において可動物体の位置を制御するように構成された位置決めシステムが提供され、同システムは、第１の自由度において可動物体を作動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリと、同じ第１の自由度において可動物体を作動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリと、フィードフォワード参照信号に基づき第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニットと、制御参照信号と可動物体の実際の位置を表す信号との差に基づき第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニットと、を備える。
【０００９】
[0009]  本発明の一実施形態によれば、放射ビームを条件調整するように構成された照射システムと、パターニングデバイスを支持するように構築されたレチクルステージであって、パターニングデバイスが、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面において放射ビームにパターンを与えることができるレチクルステージと、基板を保持するように構築された基板ステージと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、を含み、基板ステージまたはレチクルステージは、ロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを含み、ショートストロークモジュールは基板またはパターニングデバイスをそれぞれ搬送するように構成され、かつ、ロングストロークモジュール上に可動に支持されており、リソグラフィ装置は位置決めシステムをさらに含み、可動物体はショートストロークモジュールであるリソグラフィ装置が提供される。位置決めデバイスは、第１の自由度において可動物体の位置を制御するように構成され、第１の自由度において可動物体を作動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリと、同じ第１の自由度において可動物体を作動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリと、フィードフォワード参照信号に基づき第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニットと、制御参照信号と可動物体の実際の位置を表す信号との差に基づき第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニットと、を含む。
【００１０】
[0010]  一実施形態において、リソグラフィ装置においてステージモジュールを位置決めするように構成された位置決めシステムが提供され、ステージモジュールは、少なくとも第１の自由度において基板またはパターニングデバイスの１つを保持するように構成され、位置決めシステムは、（ｉ）第１の自由度においてステージモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリと、（ｉｉ）第１の自由度においてステージモジュールを移動するように構成された１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリと、（ｉｉｉ）フィードフォワード参照信号に基づき第１のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードフォワードユニットと、（ｉｖ）制御参照信号とステージモジュールの現在の位置を表す信号との差に基づき第２のモータアセンブリに制御信号を供給するように構成されたフィードバック制御ユニットと、を含む。
【００１１】
[0011]  本発明のさらに他の実施形態において、第１の自由度において可動物体を位置決めする方法が提供され、同方法は、１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリを使用して第１の自由度において可動物体を移動する工程と、１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリを使用して第１の自由度において可動物体を移動する工程と、フィードフォワードユニットにより第１のモータアセンブリに出力されたフィードフォワード信号を供給する工程であって、フィードフォワード信号はフィードフォワードユニットに入力されたフィードフォワード参照信号に基づく工程と、制御ユニットにより第２のモータアセンブリに出力された制御信号を供給する工程であって、制御信号は制御参照信号と可動物体の現在の位置を表す信号との差に基づく工程と、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
[0012]  対応する参照番号が対応する部分を示す添付の該略図を参照して、例示の方法のみにより、本発明の実施形態が説明される。
【００１３】
[0016]  図１は本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略を示す図である。この装置は、放射ビームＢ（例えば、紫外放射または他の放射）を条件調整するように構成された照射システム（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を支持するように構築され、かつ、特定のパラメータによりパターニングデバイス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に接続されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ、特定のパラメータにより基板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に接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射型投影レンズシステム）を含む。
【００１４】
[0017]  照射システムは、放射を誘導し、整形し、または、制御するための屈折性、反射性、磁性、電磁性、静電性、もしくは、他のタイプの光コンポーネント、または、それらの何らかの組合せなどの様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１５】
[0018]  サポート構造はパターニングデバイスの重量を支持、すなわち、持ち応える。同構造体は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境において保持されているか否かなどの他の条件に依存する方法でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空、静電的、または、他のクランプ技術を使用することができる。サポート構造は、必要に応じて固定または可動とすることができる、例えばフレームまたはテーブルとすることができる。サポート構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを確実にすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のいずれの使用も、より全体的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えることができる。
【００１６】
[0019]  本明細書において使用されている用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを作成するなどのために、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるいずれのデバイスも指すと広く解釈されたい。例えば、パターンが位相シフトフィーチャまたは所謂アシストフィーチャを含む場合など、放射ビームに与えられたパターンが基板のターゲット部分において所望のパターンに正確に対応しない可能性があることも注意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に作成されつつあるデバイスにおける特定の機能層に対応している。
【００１７】
[0020]  パターニングデバイスは透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの例は、マスク、プログラマブルミラーアレイ、および、プログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィにおいて良く知られており、マスクには、二値、Alternating位相シフト、およびAttenuated位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに、様々な混合マスクタイプがある。プログラマブルミラーアレイの例は、小型ミラーのマトリクス配列を採用しており、同ミラーの各々は、入来する放射ビームを異なった方向に反射するように個別に傾けることができる。傾けられたミラーは、ミラーマトリクスにより反射された放射ビーム内にパターンを与える。
【００１８】
[0021]  本明細書において使用されている用語「投影システム」は、使用されている露光用放射に対して、または、液浸用液体の使用もしくは真空の使用などの他の要因に対して適切であるような屈折性、反射性、反射屈折性、磁性、電磁性、および、静電性の光学系、または、それらの何らかの組合せを含むいずれのタイプの投影システムも包含するとして広く解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいずれの使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えることができる。
【００１９】
[0022]  本明細書に示されたように、装置は（例えば、透過型マスクを採用している）透過型のものである。代案として、装置は（例えば、上記に言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを採用したか、または、反射型マスクを採用した）反射型のものとすることができる。
【００２０】
[0023]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはこれより多くの基板テーブル（および／または、２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものとすることができる。このような「マルチステージ」機においては、追加のテーブルは並行して使用することができるか、または、１つまたは複数のテーブルが露光のために使用されている間に、予備工程を１つまたは複数の他のテーブル上で実行することができる。
【００２１】
[0024]  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満たすために、基板の少なくとも一部が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水により覆われることが可能なタイプのものとすることもできる。液浸用液体は、例えばマスクと投影システムの間などのリソグラフィ装置における他の空間にも適用することができる。液浸技術は投影システムの開口数を大きくするために当技術分野では良く知られている。本明細書において使用されている用語「液浸」は、基板などの構造体が液体中に沈下していなければならないことは意味していないが、むしろ、露光中に液体が投影システムと基板との間に所在することのみを意味している。
【００２２】
[0025]  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光する。例えば放射源がエキシマレーザであると、放射源およびリソグラフィ装置は別個の実体とすることができる。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しているとは考えられず、かつ、放射ビームは、例えば適した誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどを含むビームデリバリシステムＢＤの支援を得て、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに通過される。他の場合、例えば放射源が水銀ランプであると、放射源は、リソグラフィ装置の一体化された一部とすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であれば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。
【００２３】
[0026]  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ためのアジャスタＡＤを含むことができる。全般的に、イルミネータの瞳面強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）は調整が可能である。さらにイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータは、放射ビームの断面における所望の均一度および強度分布を有するように、放射ビームを条件調整するために使用することができる。
【００２４】
[0027]  放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、かつ、パターニングデバイスによりパターニングされる。マスクＭＡを横切って、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを合焦させる投影システムＰＳを通過する。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または、容量センサ）の支援を得て、基板テーブルＷＴは、放射ビームＢの経路内に異なった各ターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび（図１には明示的に描かれていない）他の位置センサは、例えばマスクライブラリからの機械式取出しの後、または、スキャン中に、放射ビームＢの経路に関してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。全般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の支援を得て実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。（スキャナに対抗するものとしての）ステッパの場合、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータのみに接続することができるか、または、固定することができる。マスクＭＡおよび基板ＷはマスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントすることができる。示されている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しているが、これらのマークはターゲット部分間の各空間（これら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）に所在することができる。同様に、２個以上のダイがマスクＭＡ上に設けられている状況では、マスクアライメントマークはダイ間に所在することができる。
【００２５】
[0028]  示されている装置は以下のモードの少なくとも１つにおいて使用することができる。
【００２６】
[0029]  １．ステップモードにおいて、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止に保たれる一方、放射ビームに与えられたパターン全体が一度にターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一静止露光）。続いて、基板テーブルＷＴは、異なったターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズは単一静止露光においてイメージングされるターゲット部分Ｃのサイズを制限している。
【００２７】
[0030]  ２．スキャンモードにおいて、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期してスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴを基準とした基板テーブルＷＴの速度および方向は投影システムＰＳの拡大（縮小）倍率およびイメージ反転特性により決定することができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅を制限しているのに対し、スキャン移動の長さはターゲット部分の（スキャン方向における）高さを決定している。
【００２８】
[0031]  ３．他のモードにおいて、マスクテーブルＭＴは基本的に静止に保たれ、プログラマブルパターニングデバイスを保持し、基板テーブルＷＴは移動されるか、または、スキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードにおいて、全般に、パルス放射源が採用され、かつ、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各移動の後に、または、スキャン中の連続した放射パルス間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記に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利用したマスクレスリソグラフィに直ちに適用することができる。
【００２９】
[0032]  上記に説明した使用のモードまたは完全に異なった使用のモードの組合せおよび／またはそれらへの変形も採用することができる
【００３０】
[0033]  図２は本発明の実施形態によるウェーハステージおよび位置決めシステムを示す。ウェーハステージは参照番号１で全体が示され、かつ、ロングストロークモジュール２およびショートストロークモジュール３を含んでいる。ロングストロークモジュール２はショートストロークモジュール３により搬送することができるウェーハの粗動位置決めのために使用される。ショートストロークモジュール３はこれ自身により搬送されるウェーハの微動位置決めのために使用される。ショートストロークモジュール３はロングストロークモジュール２上に支持デバイスにより可動に支持されている。ショートストロークモジュール３の支持デバイスは、好ましくは、摩擦を全く持たず（または、非常に僅かに持ち）、かつ、例えば、エアベッドとすることができる。ロングストロークモジュールはフレームにより可動に支持されており、かつ、ロングストロークモジュールの粗動位置決めのための何らかの適したアクチュエータ、例えば、平面磁気モータにより作動することができる。
【００３１】
[0034]  Ｘ方向においてショートストロークモジュール３を作動するために、第１のモータアセンブリ４および第２のモータアセンブリ５の組合せが設けられている。第１のモータアセンブリ４は、ショートストロークモジュール３の両側に配列された２つのリラクタンスモータ６および７を含んでいる。このようなリラクタンスモータは、好ましくはロングストロークモジュール２に接続されたコイル、および、好ましくはショートストロークモジュール３上に配列された鉄材料、例えば鉄棒の本体を含んでいる。
【００３２】
[0035]  ショートストロークモジュールの各側面にリラクタンスモータ６、７を設けることは望ましい。なぜなら、これらのリラクタンスモータ６、７がショートストロークモジュール３を引き寄せるためにのみ使用できるからである。したがって、リラクタンスモータ６を使用して、ショートストロークモジュール３を図の左に移動することができるが、ショートストロークモジュール６を逆の方向、すなわち、図では右に移動させるためには、ショートストロークモジュール３の逆の側面にあるリラクタンスモータ７を使用しなければならない。
【００３３】
[0036]  第２のモータアセンブリ５はショートストロークモジュール３の下側に配列されたローレンツモータ８を含んでいる。このようなローレンツモータは、好ましくはロングストロークモジュール２上に配列されたコイル、および、ショートストロークモジュール３上に配列された磁石を含んでいる。
【００３４】
[0037]  リラクタンスモータ６および７は高効率のモータであると知られており、多量の熱を比較的発生しない。これらのリラクタンスモータ６および７はショートストロークモジュール３の加速および減速のために非常に有用である。なぜなら、ショートストロークモジュール３の加速／減速中に発生される熱が少量だからである。しかし、リラクタンスモータ６および７は比較的低精度であり、かつ、したがって、ショートストロークモジュール３の微動位置決めには適していない。
【００３５】
[0038]  リラクタンスモータ６および７の代わりに、Ｅ−Ｉコアアクチュエータなどのいずれかの他のタイプの比較的高効率のモータも、第１のモータアセンブリ４において使用できることが理解されよう。
【００３６】
[0039]  ローレンツモータ８はショートストロークモジュール３を微動位置決めするうえで比較的正確である。しかし、ローレンツモータ８は比較的低効率であり、かつ、したがって、このモータがショートストロークモジュール３を加速／減速するために使用されると、かなりの量の熱が発生する。ショートストロークモジュール３の高度に正確な位置決めを可能にするいずれかの他のタイプのモータも、第２のモータアセンブリ５のモータとして使用することができる。例えば、ボイスコイルモータまたは他のリニアモータが適していることがある。
【００３７】
[0040]  １つの自由度においてショートストロークモジュール３を作動するために、高効率だが比較的低精度の１つまたは複数の第１のタイプのモータを含む第１のモータアセンブリ、および、低効率かつ高精度の１つまたは複数の第２のタイプのモータを含む第２のモータアセンブリの組合せを使用することにより、第１および第２のモータアセンブリの各タイプのモータの便益をショートストロークモジュール３の作動において利用することができる。
【００３８】
[0041]  知られているリソグラフィ装置の一実施形態において、第１のモータアセンブリおよび異なったタイプのモータを有する第２のモータアセンブリの組合せは、参照により内容が本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２００６／００６１２１８号明細書から知られている。この実施形態において、第１のモータアセンブリは、ショートストロークモジュールの位置を制御するための第１の工程において、所望の位置の方向において、または、所望の速度の近傍においてショートストロークモジュール３を加速するために使用される。ショートストロークモジュール３が所望の位置または速度の近傍に来ると、ショートストロークモジュールの作動は第２のモータアセンブリによって引き継がれ、同アセンブリを使用して、ショートストロークモジュールは所望の位置に正確に運ばれることが可能であるか、または、所望の速度に保持されることが可能である。ショートストロークモジュール３の微動位置決め中、第１のモータアセンブリは、ショートストロークモジュール３の微動位置決めにおいて第１のモータアセンブリのモータのいかなる干渉も回避するためにスイッチを切られる。
【００３９】
[0042]  しかし、ショートストロークモジュール３の制御中にモータのスイッチを入り切りすることは望ましくない。図３は本発明による位置決めシステムの制御方式を示し、同図において、位置決めシステムのモータのスイッチの入り切りは最早必要ではない一方、それでも、第１のアセンブリ４および第２のモータアセンブリ５の両タイプのモータの便益は使用することができる。
【００４０】
[0043]  図３の制御方式は、全体が参照番号９で示されているフィードフォワード部分、および、フィードバック制御部分１０を有する。制御方式のフィードフォワード部分９において、リラクタンスモータ６、７を含む第１のモータアセンブリ４のみが作動される。制御方式のフィードフォワード部分９はフィードフォワードユニット１２を含み、同ユニット１２はフィードフォワード参照信号に基づき第１のモータアセンブリ４にフィードフォワード信号をフィードフォワードすることができる。フィードフォワード参照信号は参照信号発生器１１により発生され、かつ、例えば、位置、速度、または、加速の設定点信号、または、それらの組合せとすることができる。フィードフォワードユニットは、フィードフォワードのゲインを使用して増倍するなど、フィードフォワード参照信号に対するいずれかのフィードフォワード操作を行うために使用することができる。
【００４１】
[0044]  フィードフォワードユニットの出力信号は、フィードフォワードユニットの出力信号を正の部分と負の部分に分割させるように構成された分割ユニット１３に送られる。正の部分は２つのリラクタンスモータの一方６のために使用される一方、負の部分はリラクタンスモータの他方７のために使用される。リラクタンスモータ６、７が上記で説明したようにショートストロークモジュール３を一方向のみにおいて作動するためにのみ使用できるため、フィードフォワード信号の分割が所望される。
【００４２】
[0045]  正の部分および負の部分がリラクタンスモータ６、７を別個に作動するために使用される前に、信号は、先ず、個々の線形化ユニット１４、１５に送られる。分割ユニット１３の正の部分および負の部分の線形化は、リラクタンスモータ６および７の挙動が線形でない可能性があるために、望ましいことがある。線形性の補償は、例えば、ロングストロークモジュール２とショートストロークモジュール３の間の距離に基づくことができる。加えて、リラクタンスモータ６、７により発生される力は同モータ６、７を介して供給された電流に２次で依存することがあり、同電流は線形化ユニット１４および１５の供給を望ましいものにもすることができる。リラクタンスモータ６、７の（非）線形的挙動が重要とは考えらない時、例えばショートストロークモジュール３が非常に小さな範囲でのみ移動する時などは、線形化ユニット１４および１５は省略することができる。
【００４３】
[0046]  正の部分および負の部分の線形化の後、線形化ユニット１４、１５の出力信号はリラクタンスモータ６および７に誘導することができる。実際には、リラクタンスモータ６、７に送られた信号は電流の形態を有することができ、この電流は線形化ユニット１４、１５により発生された信号に応じて増幅器により発生されるものである。しかし、これらの増幅器は図３には示されていない。
【００４４】
[0047]  制御方式のフィードバック制御部分１０において、ローレンツモータ８を含む第２のモータアセンブリ５のみが作動されている。フィードバック制御部分１０には参照信号発生器１１において発生された参照信号が与えられる。好ましくは位置設定点信号であり、かつ、好ましくは加速成分を含んでいないこの参照信号はタイムラグユニット１６に送られる。このタイムラグユニット１６において、または、多くのサンプル用のデジタル制御システムにおいて、信号は、フィードバック制御部分１０の参照信号をフィードフォワード部分９の参照信号に関してずらせるために、特定の時間にわたり保持されることが可能である。タイムラグユニット１６は、制御ユニット１７に送られた信号をフィードフォワード部分９により達成された移動に同期させることを可能にする。したがって、フィードフォワード部分９に対するシステムの反応のいかなる遅れも、フィードバックループ内の位置エラーにはつながらない。上述の遅れがそれ自身で十分小さければ、タイムラグユニット１６は省略することができる。
【００４５】
[0048]  タイムラグユニット１６を出る参照信号は、位置測定センサ１８により測定されたショートストロークモジュール３の実際の位置と比較される。このようなセンサ１８は、個々の自由度においてショートストロークモジュール３の位置を測定でき、かつ、当技術分野で良く知られているいずれの位置センサともすることができる。参照信号と実際の位置の差は制御ユニット１７に送られる。制御ユニット１７は、所望の位置とショートストロークモジュール３の測定された実際の位置との差に基づきローレンツモータ８に制御信号を供給する。同じく、ローレンツモータ８に送られた信号は電流の形態を有することができ、この電流は制御ユニット１７により発生された制御信号に応じて（図３には示されていない）増幅器により発生される。比較的正確なローレンツモータ８を含むフィードバック制御ループを使用して、ショートストロークモジュール３の正確な微動位置決めを得ることができる。制御ユニット１７は、ＰＩまたはＰＩＤコントローラなどの当技術分野で知られているいずれかのタイプの適したコントローラとすることができる。
【００４６】
[0049]  第１のモータアセンブリ４がフィードフォワードユニット９においてのみ作動され、かつ、第２のモータアセンブリ５がフィードバック制御部分１０においてのみ作動されるため、第１および第２のモータアセンブリ４、５の作動は互いを干渉しない。その結果、第１および第２のモータアセンブリ４および５の双方とも、第２のモータアセンブリ５によりフィードバック制御部分１０において行われる微動位置決めを第１のモータアセンブリが妨害せずに、継続的に作動されることが可能であり、かつ、両タイプのモータの典型的な特性から便益を受けるために両モータアセンブリ間で切換える必要はない。
【００４７】
[0050]  上記の説明において、位置決めシステムは単一の自由度に対して説明された。実際には、異なったタイプのモータを含む第１および第２のモータアセンブリの対応する組合せも、１つまたは複数のさらなる自由度に対して適用することができる。例えば、ウェーハステージのショートストロークモジュール３の位置制御のための位置決めシステムは、ｘ方向およびｙ方向の双方において適用することができる。
【００４８】
[0051]  本発明の各実施形態における位置決めシステムは、非常に短時間内に加速され／減速されなければならず、結果的に高い精度で制御されなければならない可動物体の位置制御のために特に適している。本位置決めシステムを使用すると、異なったモータタイプ間での干渉により引き起こされるセトリング現象を有せずに、かつ、ショートストロークモジュール３の位置の制御の特定の段階中に１つまたは複数のモータタイプをオフに切換える必要なく、このことを短時間内で達成することができる。
【００４９】
[0052]  上述の位置決めシステムはショートストロークモジュールを特定の所望の位置まで作動させるために提案された実用例において使用されている。実際には、位置決めシステムは特定の一定速度で、または、より一般的には、特定の位置または速度軌跡に沿って、ショートストロークモジュールまたはいずれか他の可動物体を移動させるためにも使用される。一定速度の実施形態において、制御方式のフィードフォワードユニット９は、所望の速度に近い速度にショートストロークモジュールを加速するために使用することができる一方、フィードバック制御１０部分はショートストロークモジュールを同じ速度に保つ。フィードフォワード参照信号は参照加速とすることができる。位置参照信号は変更位置設定点または速度設定点とすることができ、かつ、ショートストロークモジュールの実際の位置を表す信号は、位置センサの位置信号または速度センサの速度信号とすることができる。
【００５０】
[0053]  上記に、ウェーハステージのショートストロークモジュールの作動のために使用される位置決めシステムの実施形態が説明された。同じ位置決めシステムは、例えば、ショートストロークモジュールとロングストロークモジュールに分割されないレチクルステージもしくはその一部、または、ウェーハステージなどのいずれか他の可動物体に対しても使用することができる。
【００５１】
[0054]  ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して、本文書においては特定の参照を行うことができるが、本明細書において説明されたリソグラフィ装置が、集積光学システムの製造、磁気ドメインメモリのための誘導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）、薄膜磁気ヘッドなどの他の実用例を有することができることを理解されたい。当業者は、そのような代案実用例の状況において、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のいずれの使用も、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」それぞれと同義であると考えられることを理解されよう。本明細書において言及された基板は、例えば、トラック（典型的に、基板にレジストの層を塗布し、かつ、露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／または、インスペクションツールにおいて、露光の前または後にプロセスすることができる。適用される場合、本明細書における開示はこのような、および、他の基板プロセス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を作成するために、２回以上プロセスすることができ、そのため、本明細書において使用されている用語「基板」はプロセス済みの多数の層を既に含む基板を指すこともできる。
【００５２】
[0055]  光リソグラフィの状況において本発明の実施形態の使用に対して、上記に特定の参照を行うことができたが、本発明が他の実用例、例えば、インプリントなどに使用でき、かつ、状況が許容する場合には光リソグラフィに限定されないことを理解されよう。インプリントにおいて、パターニングデバイスにおける微細構造は基板上に作成されるパターンを規定する。パターニングデバイスの微細構造は、基板に供給されたレジストの層内に押圧することができ、その基板上でレジストは、電磁放射、熱、圧力、または、それらの組合せを与えることにより硬化される。パターニングデバイスはレジストから出され、レジストが硬化された後にレジスト内にパターンを残す。
【００５３】
[0056]  本明細書において使用されている用語「放射」および「ビーム」は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または、１２６ｎｍの、または、その付近の波長を有する）紫外（ＵＶ）放射および（例えば、５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外（ＥＵＶ）放射、ならびに、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射を包含する。
【００５４】
[0057]  状況が許容すれば、用語「レンズ」は、屈折性、反射性、磁性、電磁性、および、静電性の光コンポーネントを含めて様々なタイプの光コンポーネントのいずれか１つまたは組合せを指すことができる。
【００５５】
[0058]  本発明の特定の実施形態が上記に説明された一方、本発明が説明されたもの以外に実施できることを理解されよう。例えば、本発明は、上記に開示された方法を記述した機械読取可能な指令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータープログラム、または、内部にそのようなコンピュータープログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁性または光学ディスク）の形態を取ることができる。
【００５６】
[0059]  上記の説明は限定的ではなく例示的であることを意図されている。したがって、当業者には、冒頭に述べられた特許請求の範囲から逸脱せずに、説明された本発明に、修正を行えることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】[0013]図１は本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0014]図２は本発明の実施形態による位置決めシステムを含むウェーハステージの概略を示す図である。
【図３】[0015]図３は図２の位置決めシステムの制御方式の概略を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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