(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するための基板テーブルと、
前記基板に像を形成するように前記基板の目標領域に放射ビームを投影するための投影システムであって、第１レンズ要素を有するレンズ要素配列を備える投影システムと、
前記第１レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第１圧力センサと、
リソグラフィ装置の動作中において、
前記圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第１レンズ要素及び／または前記投影システムの更なるレンズ要素の面に隣接する第１空間における第１圧力と前記投影システムの第２空間における第２圧力の圧力差の第１変化を決定し、
決定された第１変化に基づいて前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方の位置への１つまたは複数の調整を決定し、
前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせるように動作可能なコントローラと、を備え、
前記第１レンズ要素は、前記投影システムのハウジングにシールを介して取り付けられ、前記シールは、前記第１レンズ要素の周囲環境に少なくとも部分的に透過性を有するリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記コントローラはさらに、前記第１レンズ要素及び／または前記投影システムの更なるレンズ要素の変位を決定し、決定された変位に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定するように動作可能である請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記コントローラはさらに、決定された圧力差の第１変化に基づいて１つまたは複数の像誤差特性を決定し、決定された像誤差特性に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定するように動作可能である請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記投影システムの第２レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第２圧力センサをさらに備え、
前記コントローラは、
前記第２圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第２圧力と前記投影システムの第３空間における第３圧力の圧力差の第２変化を決定し、
決定された第２変化に応答して前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせるように動作可能である請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記基板テーブルは、圧力波が伝搬しうる媒体を介して前記投影システムの少なくとも一部と連通している請求項１から４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
第２基板を保持し移動させるための第２基板テーブルをさらに備え、
前記第２基板テーブルは、圧力波が伝搬しうる媒体を介して前記投影システムの少なくとも一部と連通している請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記リソグラフィ装置は、液浸媒体を保持する液浸槽を備える液浸装置である請求項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】
前記第１レンズ要素は、前記投影システムの最終レンズ要素である請求項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】
前記シールは、前記第１レンズ要素の前記周囲環境内の圧力波にローパスフィルタとして働き、前記第１変化は、前記第１レンズ要素に隣接するレンズ要素上の圧力差の変化である請求項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】
前記第１圧力センサに追加または代替して、前記更なるレンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた更なる圧力センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記第１圧力センサ及び／または前記更なる圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第１変化を決定するように動作可能である請求項１から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
リソグラフィ装置を動作中に制御する方法であって、前記リソグラフィ装置は、基板を保持するための基板テーブルと、前記基板に像を形成するように前記基板の目標領域に放射ビームを投影するための投影システムであって、第１レンズ要素を有するレンズ要素配列を備える投影システムと、を備え、前記方法は、
前記第１レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第１圧力センサから信号を受け取ることと、
前記圧力センサから受け取る信号に基づいて、前記基板に像誤差をもたらす前記第１レンズ要素の面に隣接する第１空間における第１圧力と前記投影システムの第２空間における第２圧力の圧力差を決定することと、
決定された圧力差に基づいて前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方の位置への１つまたは複数の調整を決定することと、
前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせることと、を備え、
前記第１レンズ要素は、前記投影システムのハウジングにシールを介して取り付けられ、前記シールは、前記第１レンズ要素の周囲環境に少なくとも部分的に透過性を有する方法。
【請求項１２】
前記第１レンズ要素及び／または前記投影システムの前記レンズ要素配列の更なるレンズ要素の変位を決定することと、
決定された変位に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定することと、をさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
決定された圧力差に基づいて１つまたは複数の像誤差特性を決定することと、
決定された像誤差特性に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定することと、をさらに備える請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記投影システムの前記レンズ要素配列の第２レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第２圧力センサから受け取る信号に基づいて、前記基板に像誤差をもたらす前記第２圧力と前記投影システムの第３空間における第３圧力の圧力差を決定することと、
前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせることと、をさらに備える請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記シールは、前記第１レンズ要素の前記周囲環境内の圧力波にローパスフィルタとして働き、
前記圧力差を決定することは、前記第１レンズ要素に隣接するレンズ要素上の圧力差の変化を決定することを備える請求項１１から１４のいずれかに記載の方法。
【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１１月２０日に出願された欧州出願第１５１９５５１７．６号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置における像誤差の補正のための方法およびシステムに関する。
【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）の製造に用いられうる。この場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個別の層に対応する回路パターンを生成するために使用され、このパターンは、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上の目標部分（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）に結像されることができる。一般に一枚の基板には網目状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各目標部分は照射を受ける。
【０００４】
本書またはその他において特定されているか否かにかかわらず先行技術の１つ又は複数の問題を防止しまたは緩和するリソグラフィ装置を提供することが望まれる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様によると、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、基板を保持するための基板テーブルと、前記基板に像を形成するように前記基板の目標領域に放射ビームを投影するための投影システムであって、第１レンズ要素を有するレンズ要素配列を備える投影システムと、を備える。リソグラフィ装置はさらに、前記第１レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第１圧力センサと、コントローラとを備える。前記コントローラは、リソグラフィ装置の動作中において、前記圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第１レンズ要素上での圧力差を決定するように動作可能である。決定された圧力差は、基板に像誤差をもたらしうる前記第１レンズ要素上での圧力差の変化を表してもよい。前記コントローラは、決定された圧力差に基づいて前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方の位置への１つまたは複数の調整を決定し、前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせる。
【０００６】
このようにすれば、第１レンズ要素上での圧力差及び／または当該圧力差の変化による結果が決定され緩和されるので、基板での像の品質が改良される。また、こうした決定および緩和は、圧力操作デバイスのような投影システムにとって複雑で高価な構成要素を付加する必要無く実行されうる。さらに、この緩和は、既存の構成要素、すなわち基板テーブルおよび投影システムに既に設けられているアクチュエータを使用して実行されうる。
【０００７】
前記コントローラはさらに、前記第１レンズ要素及び／または前記投影システムの更なるレンズ要素の変位を決定し、決定された変位に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定するように動作可能であってもよい。
【０００８】
前記コントローラはさらに、決定された圧力差に基づいて１つまたは複数の像誤差特性を決定し、決定された像誤差特性に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定するように動作可能であってもよい。
【０００９】
前記装置は、前記投影システムの第２レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第２圧力センサをさらに備えてもよい。前記コントローラは、前記第２圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第２レンズ要素上での圧力差の変化を決定するように動作可能であってもよい。前記コントローラは、前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせてもよい。
【００１０】
前記基板テーブルは、圧力波が伝搬しうる媒体を介して前記投影システムの少なくとも一部と連通していてもよい。
【００１１】
前記リソグラフィ装置は、第２基板を保持し移動させるための第２基板テーブルをさらに備えてもよい。前記第２基板テーブルは、圧力波が伝搬しうる媒体を介して前記投影システムの少なくとも一部と連通していてもよい。よって、第２基板テーブルの移動は圧力波を伝搬させ第１及び／または第２レンズ要素上で圧力差に変化を生じさせうる。
【００１２】
前記第１レンズ要素は、前記投影システムの最終レンズ要素であってもよい。前記第１レンズは、前記投影システムのハウジングにシールを介して取り付けられ、前記シールは、前記第１レンズ要素の周囲環境に少なくとも部分的に透過性を有してもよい。
【００１３】
前記シールは、前記第１レンズの前記周囲環境内の圧力波にローパスフィルタとして働くものでもよい。この場合、前記第１変化は、前記第１レンズ要素に隣接するレンズ要素上の圧力差の変化であってもよい。
【００１４】
本書に説明される第２の態様によると、リソグラフィ装置を動作中に制御する方法が提供され、前記リソグラフィ装置は、基板を保持するための基板テーブルと、前記基板に像を形成するように前記基板の目標領域に放射ビームを投影するための投影システムであって、第１レンズ要素を有するレンズ要素配列を備える投影システムと、を備える。前記方法は、前記第１レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第１圧力センサから信号を受け取ることと、前記圧力センサから受け取る信号に基づいて前記第１レンズ要素上での圧力差を決定することと、を備える。決定された圧力差は、前記第１レンズ要素上での圧力差の変化を表してもよい。前記方法はさらに、決定された圧力差に基づいて前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方の位置への１つまたは複数の調整を決定することと、前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせることと、を備える。
【００１５】
前記方法は、前記第１レンズ要素及び／または前記投影システムの前記レンズ要素配列の更なるレンズ要素の変位を決定することと、決定された変位に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定することと、をさらに備えてもよい。
【００１６】
前記方法は、決定された圧力差に基づいて１つまたは複数の像誤差特性を決定することと、決定された像誤差特性に基づいて前記１つまたは複数の調整を決定することと、をさらに備えてもよい。
【００１７】
前記方法は、前記投影システムの前記レンズ要素配列の第２レンズ要素に隣接して少なくとも１つの圧力値を測定するように設けられた第２圧力センサから受け取る信号に基づいて、第２レンズ要素上での圧力差を決定することをさらに備えてもよい。決定された前記第２レンズ要素上での圧力差は、前記第２レンズ要素上での圧力差の変化を表してもよい。圧力差及び／または圧力差の変化は、基板に像誤差をもたらしうる。前記方法は、前記基板テーブルと前記投影システムの少なくとも一方への前記１つまたは複数の調整を１つまたは複数のアクチュエータに行わせることをさらに備えてもよい。
【００１８】
前記第１レンズ要素は、前記投影システムの最終レンズ要素であってもよい。前記第１レンズは、前記投影システムのハウジングにシールを介して取り付けられ、前記シールは、前記第１レンズ要素の周囲環境に少なくとも部分的に透過性を有してもよい。
【００１９】
前記シールは、前記第１レンズの前記周囲環境内の圧力波にローパスフィルタとして働くものでもよい。この場合、前記第１変化は、前記第１レンズ要素に隣接するレンズ要素上の圧力差の変化であってもよい。
【００２０】
上述または後述の本発明の様々な態様および特徴は、本発明の他の様々な態様および特徴と組み合わされてもよいことは、当業者にとって明白であろう。
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】
【００２１】
【図１】本発明の少なくとも一つの実施の形態とともに使用するのに適するリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図２】図１のリソグラフィ装置の投影システムおよび基板テーブルの詳細を概略的に示す。
【図３】本発明のある実施の形態に係る誤差補正システムを概略的に示す。
【図４】図３の誤差補正システムのコントローラによって実行されうる処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の更なる実施の形態に係る更なる誤差補正システムを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
本書に使用される「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。
【００２４】
本書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用されうる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。放射ビームに付与されるパターンが基板の目標部分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、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分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。
【００２５】
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。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種々の方向に反射するように個別に傾斜可能であり、それにより反射されたビームにパターンが付与されるというものがある。
【００２６】
支持構造は、パターニングデバイスを保持し、とくに、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の設計、あるいは、例えばパターニングデバイス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を保持する。支持部は、機械的固定、真空固定、または、真空条件下での静電固定など他の固定技術を用いうる。支持構造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く、パターニングデバイスが例えば投影システム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。
【００２７】
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応じて、あるいは液浸液の使用または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる、屈折光学系、反射光学系、および反射屈折光学系を含むいかなる形式の投影システムをも包含するよう広く解釈されるべきである。本書では「投影レンズ」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「投影システム」に同義であるとみなされうる。
【００２８】
照明システムは、放射の方向や形状の調整、または放射の制御のために、屈折光学素子、反射光学素子、および反射屈折光学素子を含む各種の光学素子を包含しうるものであり、こうした構成要素は以下で、総称または単独で「レンズ」と称されうる。
【００２９】
リソグラフィ装置は、基板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の最終素子と基板との間の空間を満たすように浸される形式のものであってもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増大させるために関連技術において周知である。
【００３０】
図１Ａは、本発明のある特定の実施の形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。本装置は、
−  放射ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射、またはＤＵＶ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、
−  フレームＭＦと、
−  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持する支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  各々が基板（例えば、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ保持するための２つの基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ１、ＷＴ２と、
−  パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＰＢに付与されたパターンを２つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の一方により保持された基板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と、を備える。
【００３１】
フレームＭＦは、振動などの外部影響から実質的に絶縁された振動絶縁フレームである。例えば、フレームＭＦは、地面上のベースフレーム（図示せず）によって音響減衰マウント（図示せず）を介して支持されてもよく、それにより、ベースフレームの振動からフレームＭＦが絶縁される。こうした音響減衰マウントは、ベースフレーム及び／または絶縁フレームＭＦそれ自体によって導入される振動を絶縁するように能動的に制御されてもよい。
【００３２】
図１Ａに示されるデュアルステージリソグラフィ装置の例においては、アライメントシステムＡＳおよびトポグラフィ測定システムＴＭＳが左側に設けられ、投影システムＰＬ
右側に設けられている。投影システムＰＬ、アライメントシステムＡＳおよびトポグラフィ測定システムＴＭＳは、絶縁フレームＭＦに接続されている。
【００３３】
支持構造ＭＴは、第１位置決め装置ＰＭを介してフレームＭＦに移動可能に搭載されている。第１位置決め装置ＰＭは、パターニングデバイスＭＡを移動させ、これをフレームＭＦ（およびフレームＭＦに接続されている投影システムＰＬ）に対して正確に位置決めするために使用されてもよい。
【００３４】
基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２はそれぞれ、第１および第２基板位置決め装置ＰＷ１、ＰＷ２を介してフレームＭＦに移動可能に搭載されている。第１および第２基板位置決め装置ＰＷ１、ＰＷ２はそれぞれ、基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２により保持された基板Ｗ１、Ｗ２を移動させ、基板Ｗ１、Ｗ２をフレームＭＦ（およびフレームＭＦに接続されている投影システムＰＬ、アライメントシステムＡＳおよびトポグラフィ測定システムＴＭＳ）に対して正確に位置決めするために使用されてもよい。支持構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２は物体テーブルと総称されてもよい。第１および第２基板位置決め装置ＰＷ１、ＰＷ２はそれぞれ、放射ビームが基板Ｗの目標部分Ｃを走査するように走査経路に沿って基板テーブルＷＴ２を放射ビームに対して移動させるように動作可能な走査機構とみなされうる。
【００３５】
よって、図１Ａに示されるリソグラフィ装置は、２つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２を有する形式であり、デュアルステージ装置とも称されうる。こうした多重ステージ型の装置においては、２つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２は並行して使用され、一方のテーブルが露光のために使用されている間に他方のテーブルで準備工程が実行される。
【００３６】
図１Ａにおいては、基板テーブルＷＴ１は左側に配置され、基板テーブルＷＴ２は右側に配置されている。この構成においては、基板テーブルＷＴ１は、そこに保持される基板Ｗ１の露光に先行してアライメントシステムＡＳおよびトポグラフィ測定システムＴＭＳを使用して基板Ｗ１に関して各種の準備工程を実行するために使用されることができる。同時に、基板テーブルＷＴ２は、基板テーブルＷＴ２により保持された他の基板Ｗ２の露光のために使用されることができる。基板テーブルＷＴ２により保持された基板Ｗ２が露光され、基板テーブルＷＴ１により保持された基板Ｗ１に関して準備工程が実行されると、２つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の交換が行われる。続いて、基板テーブルＷＴ１により保持された基板Ｗ１が放射で露光され、基板テーブルＷＴ２により保持され先に放射で露光された基板Ｗ２が新たな基板と交換され、その新たな基板に関して各種の準備工程が実行される。
【００３７】
したがって、２つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の各々は図１Ａの左側または右側のいずれかに配置されることができる。そうではないと述べない限り、以下では、基板テーブルＷＴ１とは概してその時点で左側に配置された基板テーブルを指し、基板テーブルＷＴ２とは概してその時点で右側に配置された基板テーブルを指す。
【００３８】
図１Ｂは、図１Ａの２つの基板Ｗ１、Ｗ２のいずれかを表しうる基板Ｗの平面図を示す。そうではないと述べない限り、以下では、リソグラフィ装置の左側および右側にある両方の基板を、基板Ｗという。図１Ｃは、パターニングデバイスアライメントマーク（箱Ｍ１、Ｍ２として概略的に示す）が設けられたパターニングデバイスＭＡの平面図を示す。
【００３９】
図示されるように、本装置は、（例えば透過型マスクを用いる）透過型である。これに代えて、本装置は、（例えば、上述の形式のプログラマブルミラーアレイを用いる）反射型であってもよい。
【００４０】
イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合には、放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは、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ビーム搬送系ＢＤを介して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと受け渡される。あるいは放射源が例えば水銀ランプである場合には、放射源は本装置に一体の部分であってもよい。イルミネータＩＬは放射システムと称されてもよい。あるいは、放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤ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。
【００４１】
イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を変更しうる。イルミネータは、イルミネータＩＬの瞳面における環状領域内で強度分布が非ゼロとなるように放射ビームの径方向範囲を制限するように構成されていてもよい。それに加えてまたはそれに代えて、イルミネータＩＬは、瞳面において複数の等間隔に配置された扇形において強度分布が非ゼロとなるようにビームの分布を制限するように動作可能であってもよい。イルミネータＩＬの瞳面における放射ビームの強度分布は、照明モードとも称されうる。
【００４２】
イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を調整する調整手段ＡＭを備えてもよい。一般には、イルミネータ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。イルミネータＩＬは、イルミネータの瞳面におけるビームの角度分布を変化させるように動作可能であってもよい。例えば、イルミネータＩＬは、強度分布が非ゼロである瞳面における扇形の数および角度範囲を変更するように動作可能であってもよい。イルミネータの瞳面におけるビームの強度分布を調整することによって、様々な照明モードが実現されうる。例えば、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の径方向範囲および角度範囲を制限することによって、強度分布は、例えば双極、四極または六極分布など公知の多極分布を有しうる。所望の照明モードは、その照明モードをイルミネータＩＬに提供する光学系を挿入することによって得られてもよい。
【００４３】
イルミネータＩＬは、ビームの偏光を変更するように動作可能であってもよく、調整手段ＡＭを使用して偏光を調整するように動作可能であってもよい。イルミネータＩＬの瞳面を横切る放射ビームの偏光状態は、偏光モードとも称されうる。様々な偏光モードを使用することによって、より大きいコントラストを基板Ｗに形成される像に実現することが許容されうる。放射ビームは、非偏光であってもよい。あるいは、イルミネータＩＬは、放射ビームを直線偏光とするように構成されていてもよい。放射ビームの偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面にわたって変化していてもよく、すなわち、イルミネータＩＬの瞳面において領域が異なれば放射の偏光方向が異なっていてもよい。放射の偏光状態は、照明モードに依存して選択されてもよい。
【００４４】
加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ等その他の各種構成要素を備える。イルミネータＩＬは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を有するように調整された放射ビームＰＢを提供する。
【００４５】
イルミネータＩＬを出射した放射ビームＰＢは、支持構造ＭＴに保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射する。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを横切って、ビームＰＢは、基板Ｗの目標部分Ｃにビームを合焦する投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷ２と位置センサＩＦ（例えば、干渉計装置）により、例えばビームＰＢ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ＷＴ２をフレームＭＦに対して正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサ（図１Ａには明示されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的な検索後または走査中に、パターニングデバイスＭＡをフレームＭＦに対して正確に位置決めするために使用することができる。一般に物体テーブルＭＴ、ＷＴ１、ＷＴ２の移動は、位置決め装置ＰＭ、ＰＷ１、ＰＷ２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。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＡ１、Ａ２を用いて位置合わせされてもよい。
【００４６】
投影システムＰＬは、ある縮小率を放射ビームＰＢに適用して、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャをもつ像を形成しうる。例えば、４の縮小率が適用されてもよい。
【００４７】
スキャンモードにおいては、第１位置決め装置ＰＭは、イルミネータＩＬによって調整された放射ビームＰＢに対して走査経路に沿って支持構造ＭＴを移動させるように動作可能である。イルミネータＩＬはパターニングデバイスＭＡの露光領域を放射ビームＰＢで照明し、投影システムＰＬは当該放射を基板Ｗの平面において露光領域に合焦させる。
【００４８】
基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２が配置された領域を本書では基板コンパートメント１５と称する。露光および測定動作の間の基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の動きによって、基板コンパートメント１５内を伝搬する圧力波が生成されうる。こうした圧力波は、例えば１０Ｐａ程度でありうるが、リソグラフィ装置内の各種の構成要素に影響を及ぼしうる。とくに、圧力波は、投影システムＰＬ内のレンズ要素に働く力をもたらしうる。すなわち、投影システムＰＬは、圧力波が伝搬しうる媒体を介して基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２と連通している。
【００４９】
基板コンパートメント１５内で圧力波からもたらされる力は、投影システムＰＬのレンズ要素に働き、それらの意図される（またはセットポイント）位置からのレンズ要素の傾斜及び／または鉛直（即ちｚ方向）変位などの移動をもたらしうる。このような鉛直変位は、基板Ｗに投影される像（「空間像）とも称される）に誤差をもたらしうる。投影システムＰＬ内のレンズ要素の変位から生じる基板に投影される像における具体的な誤差は、変位を受けるレンズ要素の光学的感度に依存すると理解される。こうした光学的感度は、投影システムに実行される実証試験を通じて決定され、または、それらレンズ要素の物理特性に基づいてレンズ要素の供給業者によって提供されうる。
【００５０】
図２は、第１から第５のレンズ要素２１〜２５が示された例示的な投影システムＰＬを概略的に示す。５個のレンズ要素の図示は単なる例示にすぎず、投影システムＰＬはいくつのレンズ要素を備えてもよいものと理解されたい。図２においては、レンズ要素２５が「最後」のレンズ要素であり、すなわち、基板Ｗ２（図２には図示せず）に最も近いレンズ要素である。レンズ要素２５の面２６は、基板Ｗ２と直接向かい合っている。第１圧力Ｐ１が面２６に隣接する第１領域に広がっている。第１領域は、基板コンパートメント１５によって範囲を定められ、または、他の構成要素（リソグラフィ装置が液浸システムである場合には液浸槽など）によって範囲を定められてもよい。レンズ要素２４は、レンズ要素２５の上流で隣接している。レンズ要素２５の面２９は、レンズ要素２４の面３０と向かい合っている。面２９、３０は投影システムＰＬのハウジング２７とともに第２圧力Ｐ２が広がる第２空間の範囲を定めている。
【００５１】
第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２の差を本書ではＤＰ１２と表記する。ＤＰ１２のセットポイント（すなわち、意図される、またはベースレベルの）値は、リソグラフィ装置の要件及び／または構成に基づいて選択され及び／または決定されうる。ある実施の形態においては、投影システムＰＬは、開口数を増加してリソグラフィ装置の解像度を高めるべく液浸媒体（例えば超純水）を収容する液浸槽がレンズ要素２５と基板Ｗ２との間に設けられうる液浸リソグラフィシステムの一部である。こうしたシステムにおいては、レンズ要素２５は、レンズ要素２５上での圧力勾配を低減するために透過可能（または漏れのある）シール２８によって投影システムのハウジング２７に接続されてもよい。とくに、レンズ要素２５は、例えば、レンズ要素２４よりも高い光学的感度を有し、より低い剛性でハウジング２７に取り付けられていてもよい。この場合、ＤＰ１２のセットポイント値はゼロに等しくてもよい。
【００５２】
しかし、シール２８は、第１領域内を進む圧力波が第１レンズ要素２５上での圧力差ＤＰ１２に変化を生じさせることを許容しうる。シール２８の特性は、基板コンパートメント１５における圧力波がレンズ要素２５上での圧力差ＤＰ１２をどのように変更するかを決定する。例えば、シール２８が実質的に「開放」されている場合、Ｐ１とＰ２は実質的に同じになり、Ｐ１の変化は等しくＰ２の変化に反映される。このように、十分に「開放」された構成では、基板コンパートメント１５内の圧力波はＤＰ１２の変化をほぼ生じさせない。しかし、シール２８が十分に「閉鎖」されている場合、シール２８は、圧力波にローパスフィルタとして働き、基板テーブルＷＴの移動の結果生成される高周波数の圧力波がレンズ要素２５の下側に働いてレンズ要素２５上での圧力ＤＰ１２の変化の原因となりうる。
【００５３】
上述のように、ＤＰ１２の変化はレンズ要素２５の変位をもたらし、その結果基板での像誤差となる。図３を参照すると、投影システムＰＬのある実施の形態が示され、ここでは圧力センサ３１が第１領域に配置され、第２圧力センサ３２が第２領域に配置されている。圧力センサ３１、３２はそれぞれ、Ｐ１およびＰ２の測定及び／またはＤＰ１２の測定に適するいかなる圧力センサであってもよい。圧力センサ３１、３２は、Ｐ１およびＰ２、及び／またはＤＰ１２を表す信号を圧力センサ３１、３２から受け取るように構成されたコントローラ３３に接続されている。コントローラ３３がＰ１およびＰ２を表す信号を受け取る場合には、コントローラ３３は、ＤＰ１２を決定するように構成されていてもよい。コントローラ３３は、圧力センサ３１、３２から受け取る信号に基づいて、１つ又は複数の像誤差特性を決定するように構成されている。例えば、コントローラ３３は、オーバレイおよびフォーカスの像誤差特性を決定するように構成されていてもよい。
【００５４】
図４は、コントローラ３３によって実行されうる処理を示すフローチャートである。ステップＳ１では、コントローラ３３は、センサ３１、３２から信号を受け取る。上述のように、コントローラ３３は、ステップＳ２で、センサ３１、３２から受け取る信号を使用して、レンズ要素２５上での圧力差ＤＰ１２の変化を決定する。上述のように、圧力センサ３１、３２は、圧力差ＤＰ１２を直接表す信号を提供してもよく、その場合、ステップＳ２での決定は、受け取る信号の適切な処理のみを必要としてもよい。ステップＳ３では、コントローラは、決定された圧力差に基づいてレンズ要素２５の変位を決定する。ステップＳ３での変位の決定は、レンズ２５についての保存された圧力挙動モデルに基づいてもよい。レンズの圧力挙動モデルは、レンズ要素２５とハウジング２７との間のシール２８の剛性などいかなる適切な性質に基づいてもよい。
【００５５】
ステップＳ３から処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、コントローラ３３は、ステップＳ３で決定されたレンズ配置に基づいて１つ又は複数の像誤差特性を決定する。例えば、既知のレンズ特性に基づいて、コントローラは、ある大きさの変位が、とくに、フォーカス及び／またはオーバレイ誤差をもたらすことを決定してもよい。具体的な変位に起因する像誤差は投影システムＰＬのレンズ要素の構成に依存すると理解される。レンズ要素２５の変位と決定される像誤差特性との関係は、予め決定され、コントローラ３３によりアクセス可能なメモリに保存されていてもよい。
【００５６】
処理はステップＳ５に進む。ステップＳ５では、コントローラは、決定された像誤差を補正するように１つ又は複数の調整を決定する。例えば、コントローラは、（例えば、基板位置決め装置ＰＷ２を制御することによって）基板テーブルＷＴの位置に対して行われる調整、及び／または投影システムＰＬのレンズ要素の位置に対して行われる調整を決定してもよい。決定された像誤差に応答して行われる調整はリソグラフィ装置の構成に依存するものと理解される。しかし、一例として、具体的な変位が像の不所望の拡大をもたらす場合、コントローラ３３は、その不所望の拡大を低減または除去するように投影システムＰＬのレンズ要素に対して行われる１つ又は複数の調整を決定してもよい。同様に、具体的な変位がフォーカス誤差をもたらすと決定された場合には、コントローラ３３は、そのフォーカス誤差を低減または除去するために、投影システムＰＬが再び焦点合わせされるべきか、及び／または、基板テーブルが（図１の）ｚ方向に移動されるべきかを決定してもよい。
【００５７】
ステップＳ５で補正の調整が決定されると、処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、コントローラ３３は、決定された調整を行わせる。例えば、コントローラ３３は、図３に示される接続３４、３５を介して関連するアクチュエータに直接信号を送ってもよい。あるいは、コントローラ３３は、決定された調整を行わせるように他のコントローラまたはシステムと通信してもよい。図４の処理は、基板の露光中にリソグラフィ装置の動作によって引き起こされる圧力波に応じてリアルタイムに像誤差が補正されることを許容するように、リアルタイムに実行されてもよい。すなわち、図４の処理は、リソグラフィ装置の動作の結果として生成される圧力波に起因する像誤差のリアルタイム補正を提供するように露光及び／または測定動作中に実行する制御ループを提供してもよい。
【００５８】
図４の処理は例示にすぎず、他の処理も実行されうるものと理解されるべきである。例えば、図４の例示的な実施の形態においては、コントローラ３３は、レンズ要素２５上での圧力についての決定された変化に基づいて変位を決定しているが、他の実施の形態においては、コントローラ３３は単に、レンズ要素２５上での圧力差についての決定された変化から直接に像誤差特性を決定してもよい。例えば、コントローラ３３は、圧力についての具体的な変化と１つ又は複数の像誤差特性との対応関係を提供するメモリ内のデータにアクセスしてもよい。こうしたデータはいかなる形式であってもよいが、例えば、ルックアップテーブルの形式で提供されてもよい。同様に、いくつかの実施の形態においては、コントローラ３３は単に、レンズ要素２５上での圧力差についての決定された変化から直接に、補正のための１つ又は複数の調整を決定してもよい。
【００５９】
投影システムＰＬは、投影システムＰＬ内のレンズ要素への調整を容易にするアクチュエータを備えるものと理解される。また、基板位置決め装置ＰＷ２は、基板テーブルＷＴ２の位置を調整するためのアクチュエータを備えるものと理解される。例えば、基板テーブルＷＴ２は、六自由度で移動可能とされていてもよい。このようにすれば、いま説明している実施の形態においては、レンズ要素２５上の圧力の変化に起因する像誤差を補正するために追加のアクチュエータを設ける必要がない。したがって、本書に説明される方法およびシステムは、既存のリソグラフィ装置においてほとんど変更無く容易に実装されうる。
【００６０】
いくつかの実施の形態においては、圧力センサは、投影システムＰＬの内部及び／または周囲において、追加の位置または代替の位置に設けられていてもよい。一つの例示的な実施の形態が図５に概略的に示される。ここでは、追加の圧力センサ５３が、ハウジング２７とともにレンズ要素２３および２４によって範囲を定められた第３空間に設けられている。第３圧力Ｐ３は第３空間内に広がっている。したがって、図５の構成においては、コントローラ３３は、レンズ要素２４上での圧力差ＤＰ２３の変化も決定し（例えば、図４のＳ２にて）、さらに、レンズ要素２４のセットポイント位置からの変位を決定するように適応されていてもよい。このようにすれば、像誤差特性および対応する補正のための調整の決定にはレンズ要素２４の変位も考慮されることができる。
【００６１】
センサは投影システムＰＬ内の任意の他の位置に設けられてもよいものと理解される。圧力波は露光中の基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の移動の結果として発生すると上述したが、リソグラフィ装置の他の動作も同様に投影システム内のレンズ要素の不所望の変位につながる高周波数の圧力波を発生させうる。例えば、マスクテーブルＭＴの移動は、マスク（レチクル）に近いレンズ要素に働く圧力波を発生させうる。例えば、図２、図３、図５を再び参照すると、圧力センサは、レンズ要素２１の上方に、及び／または、レンズ要素２１とレンズ要素２２との間に、追加的にまたは代替的に配置されてもよい。
【００６２】
同様に、図３の実施の形態は２つの圧力センサ３１、３２を示すが、これより少ない圧力センサを使用しうることは上述の開示から当業者に直ちに明らかであろう。例えば、単一の圧力センサが、第１要素２５と基板コンパートメント１５の壁とによって定められる第１空間に、または、第１および第２要素２４、２５とハウジング２７によって定められる第２空間に設けられていてもよい。単一の圧力センサからのデータは、レンズ要素２５上での圧力差ＤＰ１２の変化を決定しまたは推測するために使用されてもよい。例えば、圧力差ＤＰ１２の変化は、リソグラフィ装置内での先行する測定結果及び／または構成要素の既知の特性から生成された、予め保存された圧力モデルに基づいて推測されてもよい。
【００６３】
以上では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の実施形態を実施しうることが理解される。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。とくに、上述の説明はデュアルステージ液浸リソグラフィシステムを使用する例示的な実施の形態に言及しているが、本発明はより後半に適用可能であるものと容易に理解される。実際、上記によれば、投影システムが圧力波を生成するリソグラフィ装置の他の構成要素と連通しているいかなるリソグラフィ装置にも本発明が適用可能であることは明らかである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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