(57)【要約】【課題】パターニングデバイスの改良された曲げ機構によってパターニングデバイスの望ましくない曲がりを補正することができるリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】パターニングデバイスを支持するように構成された支持体を有するリソグラフィ装置が開示される。パターニングデバイスはパターン化された放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができ、支持体はパターニングデバイスを支持体にクランプするように構成された支持クランプを含む。リソグラフィ装置はさらに、クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加えるように構成された曲げ機構を有し、曲げ機構は支持クランプによってパターニングデバイスに加えられたクランプ力を実質的に減少させることなしにクランプされたパターニングデバイスに作用するよう構成された力／トルクアクチュエータを備える。【選択図】図２
2008021997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
パターニングデバイスを支持するように構成された支持体とを備え、前記パターニングデバイスはパターン化された放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができ、前記支持体は前記パターニングデバイスを前記支持体にクランプするように構成された支持クランプを備え、さらに、
前記クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加えるように構成された曲げ機構を備え、前記曲げ機構は前記支持クランプによって前記パターニングデバイスに加えられた前記クランプ力を実質的に減少させることなしに前記クランプされたパターニングデバイスに作用するように構成された力／トルクアクチュエータを備え、さらに、
前記基板を保持するように構成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ターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記曲げ機構が前記支持クランプとは別々である、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記力／トルクアクチュエータが、前記クランプされたパターニングデバイスの中立線に対してオフセットした高さで、引き力、押し力、または両方を加えるように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記オフセットした高さｅ＝ｈ／６であり、ｈが前記パターニングデバイスの高さである、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも２つの力／トルクアクチュエータが設けられ、第一力／トルクアクチュエータは、前記中立線の上で引き力、押し力、またはその両方を加えるように構成され、第二力／トルクアクチュエータは、前記中立線の下で引き力、押し力、またはその両用を加えるように構成される、
請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記力／トルクアクチュエータが、前記クランプされたパターニングデバイスの周側縁に引き力、押し力、またはその両方を加えるように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
２組の力／トルクアクチュエータが、前記クランプされたパターニングデバイスの２つの対向する周側縁に設けられる、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記曲げ機構がさらに、前記クランプされたパターニングデバイスと接続するよう構成されたコネクタを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コネクタが真空要素を備える、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コネクタが、前記クランプされたパターニングデバイスの周側縁と接続するように構成される、
請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記コネクタが前記支持クランプに組み込まれる、
請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記曲げ機構が押し／引きビームを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記力／トルクアクチュエータが押すタイプである、
請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記力／トルクアクチュエータがガスベローズを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記力／トルクアクチュエータがローレンツアクチュエータを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記力／トルクアクチュエータが圧電素子を備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記パターニングデバイスの周側縁に沿って相互に隣り合って配置された複数の力／トルクアクチュエータを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記力／トルクアクチュエータが別個に駆動可能である、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記支持体が、前記パターニングデバイスを支持するために３点サスペンションを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記力／トルクアクチュエータが、前記支持クランプに接続されたインタフェースに回転力／トルクを加えるように配置され、前記インタフェースが、前記クランプされたパターニングデバイスの中立線に配置された回転中心を有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記インタフェースが、回転自在に連結システムとして前記支持クランプに接続されたバーを備え、前記連結システムが、前記クランプされたパターニングデバイスの前記中立線に配置された回転中心を有する、
請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記支持クランプが、その底面、上面、または両方で前記パターニングデバイスをクランプするように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
支持クランプを使用してパターニングデバイスを支持体にクランプし、
前記支持クランプによって前記パターニングデバイスに加えられたクランプ力を実質的に減少させることなしに前記クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加え、
パターン化された放射ビームを形成するために前記パターニングデバイスを使用して放射ビームの断面にパターンを与え、
前記パターン化された放射ビームを基板に投影する、
ことを含むデバイス製造方法。
【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およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターン化される網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームで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、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置では、パターニングデバイスがその底面および／または上面でクランプによって支持されると、パターニングデバイスの曲がりが生じることがある。この曲がりは、例えば重力および加熱効果によって引き起こされる。この曲がりを補償する１つの方法は、１つまたは複数の投影システムの光学要素（例えば１つまたは複数のレンズ要素）を調節することである。しかし、調節可能なレンズ要素を使用することによっていわゆる「像面湾曲」を導入すると、非点収差という犠牲を払うことがある。つまり、パターンの水平線と垂直線の間の焦点が異なり、本質的にリソグラフィ装置の焦点性能を制限する。パターニングデバイスをその底側でクランプするリソグラフィ装置では、相互に部分的に相殺する２つの加熱効果が生じる。これは非点収差という不利益を制限する。加熱効果の一方は、パターニングデバイスを全体的に膨張させる（大域的）加熱であり、パターニングデバイスがクランプによって支持されているので、これはクランプに張力を引き起こし、パターニングデバイスが多少凸状に湾曲するという効果を有する。第二の加熱効果は、マスクタイプのパターニングデバイスの底側にクロム層が存在することに関係し、この層は、マスクタイプのパターニングデバイスの残りの材料（主に石英）ほど環境に熱を渡すことができない。これは、パターニングデバイスの底部から頂部への温度勾配を引き起こし、そのせいでもパターニングデバイスは（下方向に）多少凸状に湾曲する。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置では、パターニングデバイスを追加的または代替的に上側でクランプすることもできる。これは、例えばパターニングデバイスを下から装填できるか、クランプに使用可能な区域を大きくできる、あるいはその両方のせいで望ましいことがある。区域が大きくなると、場合によってはスループットの増大を可能にするように、加速／減速中にパターニングデバイスを所定の位置に保持するために使用可能な摩擦力が拡大する。しかし、上側をクランプした場合、上述した２つの加熱効果が基本的に同じ方向に働く。つまり両方の効果がパターニングデバイスを下方向に曲げる傾向がある。重力効果もパターニングデバイスを下方向に曲げる。したがって、パターニングデバイスに予想される下方向の曲がりは、パターニングデバイスに上側のクランプを使用すると、大幅に増大することがある。例えば像面湾曲に合わせて調節可能なレンズなどを使用することにより、この曲がりの大幅な増大を補償しようとすると、大幅な非点収差を導入し、高価で設計に時間がかかることがある。
【０００５】
[0005]  米国特許出願公開ＵＳ２００５／０１３４８２９号は、例えばリソグラフィ装置のパターニングデバイスなどを支持するクランプを開示しており、そのクランプには、パターニングデバイスを保持するために支持体の周囲に配置された複数の圧力ゾーンが設けられる。したがって、局所的曲げモーメントを提供して、パターニングデバイスを局所的に曲げるために、局所的に調節された圧力を発生させることができる。これで、パターニングデバイスの不均一さ、非平面度および傾斜を補正することができる。
【特許文献１】米国特許出願公開ＵＳ２００５／０１３４８２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  本発明の１つまたは複数の実施形態は、上述した欠点の１つまたは複数の少なくとも一部を解消するか、使用可能な代替物を提供することを目標とする。特に、本発明の実施形態は、パターニングデバイスの改良された曲げ機構によってパターニングデバイスの望ましくない曲がりを補正することができるリソグラフィ装置を提供することを目標とする。
【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、
放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
パターニングデバイスを支持するように構成された支持体とを備え、パターニングデバイスはパターン化された放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができ、支持体はパターニングデバイスを支持体にクランプするように構成された支持クランプを備え、さらに、
クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加えるように構成された曲げ機構を備え、曲げ機構は支持クランプによってパターニングデバイスに加えられたクランプ力を実質的に減少させることなしにクランプされたパターニングデバイスに作用するように構成された力／トルクアクチュエータを備え、さらに、
基板を保持するように構成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ターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
[0008]  本発明の一実施形態によれば、
支持クランプを使用してパターニングデバイスを支持体にクランプし、
支持クランプによってパターニングデバイスに加えられたクランプ力を実質的に減少させることなしにクランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加え、
パターン化された放射ビームを形成するためにパターニングデバイスを使用して放射ビームの断面にパターンを与え、
パターン化された放射ビームを基板に投影する、
ことを含むデバイス製造方法が提供される。
【０００９】
[0009]  次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[0019]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または任意の他の適切な放射）を調節するように構成された照明システム（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を支持するように構成され、特定のパラメータに従って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一位置決め装置ＰＭに接続された支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置は、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二位置決め装置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も含む。この装置はさらにパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１１】
[0020]  照明システムは、放射の誘導、成形、または制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、またはその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１２】
[0021]  パターニングデバイス支持構造体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイス支持構造体は、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式または可動式でよい。パターニングデバイス支持構造体は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１３】
[0022]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００１４】
[0023]  パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。パターニングデバイスの例には、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パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、Alternating位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００１５】
[0024]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、または液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システム、またはその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
【００１６】
[0025]  ここに示している本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する）。
【００１７】
[0026]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つまたは複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００１８】
[0027]  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充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆うことができるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に使用してもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造体を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００１９】
[0028]  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る。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。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すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じて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。
【００２０】
[0029]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側および／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）を調節することができる。また、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などの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２１】
[0030]  放射ビームＢは、支持構造体（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターン化される。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二位置決め装置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）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）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に、またはスキャン中に、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ことができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第一位置決めデバイスＰＭの部分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）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第二位置決め装置ＰＷの部分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の助けにより実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造体ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２２】
[0031]  図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２３】
[0032]  １．ステップモードにおいては、パターニングデバイス支持構造体ルＭＴおよび基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２４】
[0033]  ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイス支持構造体ＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。パターニングデバイス支持構造体ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）および像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の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）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２５】
[0034]  ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持構造体ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動またはスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、またはスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で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使用するマスクなしリソグラフィに容易に利用できる。
【００２６】
[0035]  上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも利用できる。
【００２７】
[0036]  図２には、図１のパターニングデバイス支持構造体ＭＴの本発明による実施形態が図示されており、これはパターニングデバイス１を支持するように構成された１つまたは複数の支持クランプ２を備える。支持クランプ２は、パターンが延在しているパターニングデバイス１の平面に実質的に平行に延在するその上面にてパターニングデバイス１をクランプする。この平面は、ここではＸ−Ｙ方向にある。クランプ２とは別個に、曲げ機構３が設けられる。曲げ機構３は力アクチュエータを備え、これはこの実施形態では、１つまたは複数のガス（例えば空気）ベローズ４によって形成される。ガスベローズ４は、クランプされたパターニングデバイス１の両側の縁部に配置され、クランプされたパターニングデバイス１のその両側の縁部に押し力を加えることができる。パターニングデバイス１の中立線７が点線で示されている。この中立線７も、ここではパターニングデバイス１のパターンが延在する平面に実質的に平行に、特にＸ方向に延在し、ここではパターニングデバイス１の中心軸線に実質的に一致する。ガスベローズ４は、その中心軸線が中立線７よりオフセット高さｅだけ下にある状態で配置される。
【００２８】
[0037]  したがってガスベローズ４を膨張させることによって、曲げトルクをパターニングデバイス１に、例えばＹ軸のまわりの曲げトルクを導入することが可能である。図３に示した状態であるガスベローズ４内のガス圧上昇は、パターニングデバイスを上方向に曲げるトルクを生成する。図３では、これは非常に誇張されている。実際には、変位は言うまでもなくこれより非常に小さく、ナノメートルの範囲である。にもかかわらず、パターニングデバイス１が、例えば重力および／または温度効果によって最初に下方向に曲がるとすると、この方法でこの初期曲がりを完全に、または少なくとも部分的に補償することができる。図３では、ガスベローズ４がＸ方向に長軸がある楕円形に変形するように図示されている。実際には、ベローズはＺ方向に長軸がある楕円形に向かって変形する可能性の方が高い。というのは、その方向の方が容易に膨張できるからである。これは、所望のオフセット高さｅが同じままである限り、問題にならない。
【００２９】
[0038]  ガスベローズ４のパターニングデバイス１の周側縁への特定的な配置は、クランプ２のＸ−Ｙ方向のクランプ力がこの補償的な曲げトルクの結果として減少しないようにパターニングデバイス１に曲げトルクを加えることを可能にする。図２の実施形態では、これはオフセットｅ＝ｈ／６を選択することによって達成され、ここでｈはパターニングデバイス１の高さ（厚さ）である。したがって、（ガスベローズ４に加えられた曲げトルクによって引き起こされた）クランプ２における局所的な法線応力は、実質的にゼロである。パターニングデバイス１のクランプ２の位置でのＸ方向への膨張は、そのポイントにおけるパターニングデバイス１のＸ方向での収縮を相殺する。このようなクランプ２の位置におけるＸ方向での実質的にゼロの法線応力は、高い加速度の間にクランプ２がパターニングデバイス１を保持できるために必要な摩擦のために有利である。
【００３０】
[0039]  ガスベローズ４は可撓性である、つまりガスベローズ４は純粋な力アクチュエータであるので、ガスベローズ４によってパターニングデバイス１に剛性が追加されない。つまり、曲げ機構３はパターニングデバイス１が自身の形状を維持することを許容する。パターニングデバイス１をＺ方向で支持する３点サスペンションとの組合せで、パターニングデバイス１は曲げトルクを導入することによって操作可能であり、これはリソグラフィ装置の性能、例えば焦点性能の改良を都合よく可能にすることができる。実施形態では、３つ以下の固定の支持ポイントが存在し、これはパターニングデバイスに、歪みの問題を招かずに所望の元の形状を維持する自由を与える。本発明の実施形態によるレベルまで、あるいは他方では２次の局所的基板非平面まで、パターニングデバイスを曲げると、非点収差という犠牲を回避することができる。さらに、像面湾曲を調節するための代替機構として、曲げ機構を使用することも可能である。これによって、レンズの設計に費用がかかる追加の要素を回避することが可能になる。
【００３１】
[0040]  図４は、追加の１つまたは複数のガスベローズ１０が設けられた実施形態を示す。ガスベローズ１０は、その中心軸線が中立線７より上にある状態で配置される。これによってパターニングデバイス１を所望の通りに上方向または下方向に曲げることが可能になる。例えば、基板縁部に近い基板の湾曲をこのように補償することができる。下部ガスベローズのみを使用することにより、それでもこの補償的な曲げトルクの結果としてクランプのＸ−Ｙ方向のクランプ力が減少しないように、パターニングデバイス１に曲げトルクを加えることが有利に可能である。図４でも、ガスベローズ１０は実際にＺ方向に長軸がある楕円形へと変形する可能性の方が高いことが分かる。この場合も、所望のオフセットが実質的に同じままである限り、これは問題にならない。
【００３２】
[0041]  図５は、パターニングデバイスを支持する別個の、つまりクランプとは別個の曲げ機構の実施形態を示す。ここでは、パターニングデバイス５０はその底面がクランプ膜５１およびＺ支持体５２で支持される。曲げ機構は、チャック５５に固定状に接続された力アクチュエータ５４からなる。力アクチュエータ５４は、パターニングデバイス５０の中立線５９より上のオフセット高さｅにて側縁５８に力を加えるように配置された押し／引きビーム５７を制御する。ここでもオフセットｅ＝ｈ／６である。押し／引きビーム５７の偏心は、パターニングデバイス５０の側縁５８に曲げトルクを加えるために使用される。条件ｅ＝ｈ／６により、クランプ膜５１のポイントで実質的にゼロに等しい法線応力分布６０が生じる。したがって、クランプ力に悪影響はない。
【００３３】
[0042]  図６は、複数のビーム５７が相互に隣り合わせて配置された図５の実施形態の斜視図を示し、複数のビーム５７は支持されたパターニングデバイス５０の側縁５８と接続するためにコネクタ６１に接続される。ここでは、コネクタ６１はバキュームストリップによって形成される。実施形態では、複数のビーム５７および対応する力アクチュエータが個々に駆動可能である。したがって、Ｙ軸に沿った力の分布を適用することができる。図６の実施形態では、１タイプの曲げトルクのみがパターニングデバイスに提供される。つまりＹ軸のまわりのトルクである。最大のパターニングデバイス非平面効果がＸ方向にあるので、これで恐らく十分である。
【００３４】
[0043]  図７は、２本ビームの押し／引き曲げ機構が設けられた実施形態を示す。この機構は、中立線５９の下に押し／引き力を加えるビーム７１、および中立線５９の上に押し／引き力を加える第二ビーム７２からなる。この２本ビームの押し／引き機構では、押し／引き力を個別に決定することができる。２つの力が合わされて、パターニングデバイスに導入されるトルクを決定する（モーメント＝（Ｆpush＋Ｆpull）×ｅ）。これらの２つの力の差は、実施形態では、クランプに摩擦力が生じないように選択される。これは下式によって達成することができる。
Ｆpush−Ｆpull＝モーメント／（ｈ／６）
【００３５】
[0044]  この場合、ｅは理論的に、−ｈ／２と＋ｈ／２の間の任意の値でよい。以上の２つの式から、押し／引きビーム毎に加えるべき力を決定することができる。
【００３６】
[0045]  図８では、パターニングデバイス８０がクランプ８１によってクランプされている。クランプ８１は、２本のアーム８３、８４を有するリンクシステムによってフレーム８２に接続される。アーム８３，８４は、相互に向かって傾斜し、パターニングデバイス８０の中立線８７にある虚の回転中心、いわゆる極８６を有する。アーム８３、８４は、時計回りまたは反時計回りに回転することができ、したがってクランプ８１によって補償的な曲げトルクをパターニングデバイス８０に導入することができる。極８６はパターニングデバイス８０の中立線８７にあるので、このように補償的な曲げトルクを導入しても、クランプ力をＸ−Ｙ方向で減少させない。したがって、補償的な曲げトルクは、既存のクランプ８１によって導入される。これはＺ方向の２つの力によって実行され、その一方は元のクランプ力に対して小さくなり、一方は元のクランプ力に対して大きくなって、特に他方の力の減少を補償するほど非常に大きくなる。したがって、Ｚ方向にはクランプ力の正味損失は生じず、Ｘ−Ｙ方向でもクランプ力の損失がない。さらに、導入された曲げトルクのせいで、パターニングデバイスが曲がり始めた場合、パターニングデバイスの中立線８７は同じままであり、クランプがあるパターニングデバイスの表面、ここでは上面が動作し始める。しかし、クランプ８１がそれと同時に中立線８７にある極８６の周囲で回転するので、クランプ８１がパターニングデバイスの上面とともに移動する。したがって摩擦力が発生せず、Ｘ−Ｙ方向のクランプ力に悪影響はない。このように、曲げ機構のコネクタを、クランプと統合し、パターニングデバイスを保持するので都合がよい。パターニングデバイスに剛性を追加せずに、純粋トルクを加えることができ、このトルクはクランプ自体にマイナスの副作用を与えないはずである。
【００３７】
[0046]  図９は、アーム８３、８４を回転させる力アクチュエータがガスベローズ９０、９１によって形成される図８の概念のために可能な実現化を示す。ガスベローズの１つをプラスのトルクに使用し、他方をマイナスのトルクに使用することができる。
【００３８】
[0047]  多くの代替実施形態が可能である。ガスベローズではなく、他の力／トルクアクチュエータを使用することができる。例えば１つまたは複数のローレンツアクチュエータまたは１つまたは複数の圧電素子、特にフィードバックループ内に統合されたものである。また、パターニングデバイスの４辺全部に力／トルクアクチュエータを設けることが可能である。上述したアクチュエータと組み合わせた押し／引きビームは、押しタイプまたは引きタイプでよいが、その瞬間にいずれが望まれていても押し、引くことができるように構成してもよい。
【００３９】
[0048]  本発明の実施形態によるリソグラフィ装置でのデバイス製造方法の開始時には、パターニングデバイスの現在の曲げ量を、ある時には特定の力／トルクを加え、別の時には別の力／トルクを加えて測定することができる。その結果、力／トルクアクチュエータの値と、パターニングデバイスに誘導された湾曲との間に関係が生じる。次に、ソフトウェアで、所望の形状のパターニングデバイスを獲得するために必要な最適の力／トルクを計算することができる。この情報で、必要な最適の力／トルクを推定し、加え、したがって数回の露光後にパターニングデバイスが非常に加熱しても、露光間および露光中にパターニングデバイスが所望の形状を維持するために、動的フィードフォワードパターニングデバイス（加熱）モデルを実現することができる。このパターニングデバイス（加熱）モデルは、パターニングデバイスに対するその後の形状補正測定をトリガするためにも使用することができ、例えばある時間が経過した後、予想された湾曲の値と最新の測定値との間の差が特定の閾値を超えた場合、次の適切な機会に新しい形状補正測定を予定することができる。
【００４０】
[0049]  実施形態では、露光スキャン中に曲げトルクを確実に変更できるように、力／トルクアクチュエータを非常に素早く、例えば２００Ｈｚの周波数で駆動することができる。例えば、露光スリットであるパターニングデバイスのその部分および／または基板のその部分を最適化することが可能である。パターニングデバイスのＹ長さ全体にわたって１つの曲げトルクを加え、変更するだけで、露光スキャン中に曲げトルクを調節することも可能である。パターニングデバイスで加えられる曲げトルクは、Ｙ位置の関数として変化する必要はなく、ちょうどよい時にのみ変化する１つの同じ曲げトルクでよい。
【００４１】
[0050]  パターンがＸ−Ｙ方向にある状態でパターニングデバイスをクランプする代わりに、パターニングデバイスを他の方向でクランプしてもよい。そのために、支持クランプおよび曲げ機構を相応して再配置する。
【００４２】
[0051]  本発明の実施形態による曲げ機構では、支持クランプの位置にて使用可能なクランプ力が、この加えられた補償的曲げトルクの結果として全く減少しないように、クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加えることが可能であるが、そうする必要はない。支持クランプの位置にて使用可能なクランプ力が、この加えられた補償的曲げトルクの結果として減少するように、クランプされたパターニングデバイスに曲げトルクを加えることも可能である。したがって、必ずしも大きなクランプ力の量を見捨てることなく、曲げトルクを加えることができる。本質的に、クランプ力は曲げトルクを加えることによって実質的に減少しない。例えば、５パーセント未満のクランプ力の減少が許容可能なことがある。
【００４３】
[0052]  重力および／または温度効果によって引き起こされた初期曲げを補償する代わりに、またはそれに加えて、パターニングデバイスを所望の方向にさらに曲げるために追加の曲げトルクを導入するために、本発明の実施形態による曲げ機構を使用することが可能である。というのは、例えばこの湾曲が、この特定の露光では基板表面の局所的湾曲にさらによく適合するからである。
【００４４】
[0053]  実施形態では、曲げ機構が透過性パターニングデバイスとの組合せで使用される。しかし、例えば極紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置のように、反射性パターニングデバイスとの組合せで使用してもよい。
【００４５】
[0054]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることは言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用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である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」または「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことは、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理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を生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００４６】
[0055]  以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
【００４７】
[0056]  本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００４８】
[0057]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、またはその組合せを指す。
【００４９】
[0058]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはその内部に記憶されたこのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。
【００５０】
[0059]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】[0010]  本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。
【図２】[0011]  曲げ機構としてのガスベローズとともに、パターニングデバイスを保持する支持体の実施形態を概略的に示した断面図である。
【図３】[0012]  膨張した位置で図２の実施形態を示した図である。
【図４】[0013]  ２つのガスベローズがある図３の実施形態を示した図である。
【図５】[0014]  曲げ機構として１組の力アクチュエータを有する実施形態を概略的に示した図である。
【図６】[0015]  図５の変形実施形態を概略的に示した斜視図である。
【図７】[0016]  ２組の力アクチュエータを有する図５による実施形態を示した図である。
【図８】[0017]  パターニングデバイスのクランプに接続されたリンクシステムを操作する力／トルクアクチュエータを有する実施形態の概念を概略的に示した図である。
【図９】[0018]  図８の概念に可能な実施形態を示した図である。
【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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【外国語明細書】
2008021997000001.pdf