(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を固定する光学素子マウント、
光学素子マウント内に保持されている光学素子の移動を低減する、光学素子マウントに結合された１つまたは複数の渦電流式ダンパー、および
光学素子マウントにより固定されている光学素子
を備え、光学素子の運動は、光学素子の運動を制限する渦電流を１つまたは複数の渦電流式ダンパー内に発生し、
渦電流式ダンパーは、
光学素子に結合されたロッド、
光学マウントに取り付いており、光学素子がロッドの軸方向に移動するときロッドの力が加えられるダンパー運動増幅器、
ダンパー運動増幅器に結合された一連の導電性板であって、ロッドがダンパー運動増幅器に力を加えたときにダンパー運動増幅器が一連の導電性板の移動を引き起こす、一連の導電性板、および
層から層に交互に変わる磁界を持つ磁石の層
を備え、導電性板は、光学素子が導電性板内に渦電流を発生させるためにロッドに力を加えるときに、磁石層に相対的に移動し、渦電流は、光学素子の運動を減衰させる光学素子アセンブリ。
【請求項２】
光学素子は、放射ビームの誘導、整形、または制御用の屈折、反射、または反射屈折光学コンポーネントを備える請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項３】
光学素子は、レンズまたは鏡を備える請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項４】
渦電流式ダンパーは、さらに、ロッドを一連の導電性板に貼り付ける前端板を備える請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項５】
渦電流式ダンパーは、さらに、ロッド、一連の導電性板、および磁石層を収納する渦電流式ダンパーハウジングを備える請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項６】
渦電流式ダンパーハウジングは、前部ダンパーフレクシャーを備え、前部ダンパーフレクシャーは、渦電流式ダンパーハウジングの前端板および上部に貼り付けられる請求項５に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項７】
前部ダンパーフレクシャーは、ロッドが横方向に移動することができる柔軟な材料を含み、これにより一連の導電性板は、力がロッドに加えられたときに磁石層に相対的に移動する請求項６に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項８】
導電性板は、銅を含む請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項９】
磁石は、永久磁石および／または電磁石を含む請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項１０】
渦電流式ダンパーは、さらに、一連の導電性板および磁石層を収納する渦電流ハウジングを備える請求項１に記載の光学素子アセンブリ。
【請求項１１】
光学素子に結合されたロッド、
光学マウントに取り付いており、光学素子がロッドの軸方向に移動するときにロッドの力が加えられるダンパー運動増幅器、
ダンパー運動増幅器に結合された一連の導電性板であって、ロッドがダンパー運動増幅器に力を加えたときにダンパー運動増幅器が一連の導電性板の移動を引き起こす、一連の導電性板、および
層から層に交互に変わる磁界を持つ磁石の層
を備え、導電性板は、光学素子が導電性板内に渦電流を発生させるためにロッドに力を加えるときに、磁石層に相対的に移動し、渦電流は、光学素子の運動を減衰する渦電流式ダンパー。
【請求項１２】
導電性板は、銅を含む請求項１１に記載の渦電流式ダンパー。
【請求項１３】
磁石は、永久磁石および／または電磁石を含む請求項１１に記載の渦電流式ダンパー。
【請求項１４】
１つまたは複数の請求項１１乃至１３の何れかに記載の渦電流式ダンパーを備えるリソグラフィシステム。
【請求項１５】
リソグラフィシステムは、光学マスクレスリソグラフィシステムまたは従来のリソグラフィスキャナシステムである請求項１４に記載のリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  関連出願の相互参照
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２００５年１２月３０日に出願した米国仮特許出願第60/754,898号の優先権を主張するものである。
【０００２】
[0002]  本発明は、リソグラフィに関するものであり、より具体的には、光学素子ダンピングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィは、基板の表面上に特徴(フィーチャ features)を作成するために使用されるプロセスである。このような基板は、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）、回路基板、さまざまな集積回路などの製造で使用される基板を含むことができる。このような用途によく使用される基板は、半導体ウェーハまたはガラス基板である。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ実行時に、ウェーハステージ上に配置されているウェーハは、リソグラフィ装置内に配置されている露光光学系によりウェーハの表面上に投影された像に露光される。露光光学系は、フォトリソグラフィの場合に使用されるが、特定の用途に応じて異なるタイプの露光装置を使用することができる。例えば、Ｘ線、イオン、電子、または光リソグラフィは、それぞれ、当業者に知られているように、異なる露光装置を必要とする場合がある。フォトリソグラフィの特定の例は、ここで、例示の目的のみで説明する。
【０００５】
[0005]  投影された像は、ウェーハ表面上に堆積した層、例えばフォトレジストの特性を変化させる。これらの変化は、露光時にウェーハ上に投影される特徴に対応する。露光が行われた後、層をエッチングして、パターン層を生成することができる。パターンは、露光時にウェーハ上に投影される特徴に対応する。次いで、このパターン層を使用して、導電体、半導体、または絶縁体の層などのウェーハ内の下位構造層の露光された部分を除去するか、またはさらに加工する。次いで、このプロセスを、他の工程とともに、所望の特徴がウェーハの表面上、またはさまざまな層内に形成されるまで、繰り返す。
【０００６】
[0006]  ステップ＆スキャン方式は、狭イメージングスロットを持つ投影光学系と連携する。一度にウェーハ全体を露光するのではなく、個々のフィールドが一度に１つずつウェーハ上にスキャンされる。これは、ウェーハおよびレチクルを同時に移動することにより行われ、スキャン時にイメージングスロットがフィールド上を端から端まで移動する。次いで、ウェーハステージは、レチクルパターンの複数のコピーがウェーハ表面上に露光されるようにフィールド露光とフィールド露光の間に非同期に１ステップずつ移動されなければならない。この方法で、ウェーハ上に投影される像の質は最大化される。
【０００７】
[0007]  従来のリソグラフィシステムおよび方法は、半導体ウェーハ上に像を形成する。このシステムは、典型的には、半導体ウェーハ上で像形成プロセスを実行する装置を収納するように設計されたリソグラフィチャンバを備える。リソグラフィチャンバは、使用される光の波長に応じて異なる混合気および／または異なるグレードの真空を利用できるように設計することができる。レチクルは、リソグラフィチャンバの内部に配置される。光線は、半導体ウェーハと相互作用する前に、発光源（システムの外部に配置されている）から光学系、レチクル上の像輪郭、第２の光学系と通る。
【０００８】
[0008]  基板上にデバイスを加工するために、複数のレチクルが必要である。これらのレチクルは、特徴のサイズと小さな特徴のサイズに必要な厳しい許容誤差のせいで、次第に製造コストがかさみ、製造時間が長くなってきている。また、レチクルは、摩滅するまでのある期間しか使用できない。レチクルが特定の許容誤差内にない場合、またはレチクルが損傷した場合、日常的にコストの増大をまねく。そのため、レチクルを使用してウェーハを製造することは、次第に、また場合によってはひどく、費用がかかるようになってきている。
【０００９】
[0009]  これらの欠点を克服するために、マスクレス（例えば直接描画、デジタルなど）リソグラフィシステムが開発された。マスクレスシステムでは、レチクルを空間光変調器（spatial light modulator ＳＬＭ）（例えばデジタルマイクロミラーデバイス（digital micromirror device ＤＭＤ）、液晶ディスプレイ（liquid crystal display ＬＣＤ）など）で置き換える。ＳＬＭは、所望のパターンを形成するためにＯＮまたはＯＦＦのいずれかである能動的領域（例えば、ミラーまたは透過的領域）のアレイを含む。所望の露光パターンに基づく所定の、またすでに格納されているアルゴリズムは、能動領域のＯＮおよびＯＦＦを行うために使用される。
【００１０】
[00010]  従来のＳＬＭベースの描画システム（例えばMicronic’s Sigma  7000シリーズツール）では、１つのＳＬＭをパターンジェネレータとして使用している。線幅および線配置を指定するために、グレースケーリングが使用される。アナログＳＬＭでは、グレースケーリングは、鏡傾斜角（例えばMicronic ＳＬＭ）または偏光角（例えばＬＣＤ）を制御することにより行われる。デジタルＳＬＭ（例えばＴＩ  ＤＭＤ）では、グレースケーリングは、多数のパスまたはパルスにより行われ、その場合、パスまたはパルス毎に、所望の灰色階調に応じてピクセルをＯＮまたはＯＦＦにすることができる。プリントされる基板上の総面積、能動的領域の間の間隔、光パルスのタイミング、および基板の移動に関して、所望のすべての領域を露光するために基板の数回のパスが必要である。この結果、スループット（個々の光場に詰められたピクセルの数／基板上で必要な反復パスの数）が低下し、デバイスを加工する時間が長くなる。さらに、ＳＬＭを１つしか使用しないと、グレースケールを増大するのに必要な光パルスの数が増えるか、または露光時間が長くなる。これにより、スループットは受け入れがたいほど低いレベルに下がる可能性がある。
【００１１】
[00011]  マスクレスリソグラフィシステムでは、妥当なスループット条件を満たすために最低限度のパルス数を使用して線量を得る必要がある。したがって、レーザーのパルス間のバラツキを許容範囲に収めるために、従来のリソグラフィシステムのように平均５０個のパルスを使用することは可能でない。従来のリソグラフィシステムでは、それぞれの特徴を書き込むために３０〜５０個のパルスを使用する。典型的には、マスクレスリソグラフィでは、２〜４個のパルスを使用してそれぞれの特徴を書き込み、妥当なスループットを得る。パルスを平均する能力の低下があり、リソグラフィツール内レンズセルが結像を歪ませないことが要求される。
【００１２】
[00012]  リソグラフィツールのレンズセルは、堅く、けれども熱緩和されている接続部を持つ投影レンズまたは投影レンズ本体の残り部分に接続されるように設計される。接続部は、本体に対するレンズの相対運動を最小にして極めて重要なアライメントを維持するために堅くなければならない。この同じ接続部は、微細な温度変化が生じても超高精度レンズに歪みをもたらす過剰な制約を要素が受けないように熱緩和されていなければならない（運動学的）。レンズ形状は、剛性のある接続部であってもナノメートルレベルで保持されなければならない。
【００１３】
[00013]  レンズマウントは、金属製フレクシャーブレードまたは金属製スプリングアレイから作られており、これにより、当業者に知られているように、光学的歪みを引き起こすことなく剛性のある接続が可能である。本質的に、これらのマウントはごくわずかな減衰量を有する。その結果、マウントの共鳴時に励起されると、レンズは大きな（ナノメートルスケールで）振幅を発生しうる。
【００１４】
[00014]  現在のスキャニングリソグラフィシステムでは、これらの高周波振動は、上述のように、システムのスキャン平均化によりスミア除去され、ウェーハに測定にかかるプリント誤差を生じることがない。逆に、光マスクレスリソグラフィシステムなどの、極めて少ない量のスキャン平均化で動作するステッパおよび機械は、光学素子の一部の高周波振動によりパターン配置誤差を生じる。
【００１５】
[00015]  配置誤差量は、振動に対するそれぞれの光学素子の感度により異なる。どれかの光学素子の相互相対的な運動に対する感度をほとんど持たないか、または全く持たないという条件に束縛されている光学設計は、実用的でない。他方、レンズマウントにおける減衰量が大きい光学設計は、ヒステリシスがあるため安定しない。アライメントされた要素は、システム内に実質的な量の減衰があれば、輸送中の振動などの一時的な外乱の後、最適なアライメント済みの位置にバネじかけのように戻ることはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
[00016]  必要なのは、過剰制約されることと、減衰が多すぎることとの間のバランスをとる最適な光学系およびレンズマウントである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
[00017]  本発明は、光学素子ダンピングシステムを対象とする。特に、渦電流式ダンパーが開示される。渦電流式ダンパーは、ロッド、ロッドに結合された一連の導電性板、および交互に並ぶ磁石層を備える。交互に並ぶ層は、交番磁界を有する。光学素子が移動するとき、光学素子によりロッドに力が加わる。ロッドにより、導電性板は、交互に並ぶ磁石層に相対的に移動し、導電性板の各々の中に渦電流を発生し、渦電流が光学素子の運動を減衰する。他の実施形態では、運動増幅器を使用することで、与えられたダンパー体積について渦電流式ダンパーによりもたらされる減衰を著しく高める追加の機械的利点が得られる。
【００１８】
[00018]  本発明の他の態様では、光学素子および光学素子マウントに結合された１つまたは複数の渦電流式ダンパーを備える光学素子アセンブリが開示されている。
【００１９】
[00019]  本発明のさらに他の態様では、従来のスキャニングリソグラフィデバイスおよび光マスクレスリソグラフィデバイス内に渦電流式ダンパーを備え、光学素子運動を安定させることにより性能を改善する。
【００２０】
[00020]  本発明には、多数の利点がある。第１に、本発明では、光マスクレスリソグラフィシステムのオーバーレイ性能が改善される。第２に、本発明では、従来のリソグラフィスキャナシステムの像スミアリング性能が低下する。第３に、従来のリソグラフィステッパシステムのオーバーレイ性能が改善される。一般に、本発明では、リソグラフィシステム内の音響および台振動を許容するが、レンズの光学および光学機械設計を過剰制約することを避ける。
【００２１】
[00021]  以下では、本発明の他の実施形態、特徴、および利点、さらに本発明のさまざまな実施形態の構造および動作について、付属の図面を参照しつつ以下で詳しく説明する。
【００２２】
[00022]  本発明は、付属の図面を参照しつつ説明される。図面では、類似の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示す。要素が最初に出現する図面は、対応する参照番号の中の１番左側の数字により示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
[00035]  本発明は、特定の用途向けの例示的な実施形態を参照しつつ本明細書で説明されているが、本発明はそれに限定されないことは理解されるであろう。当業者であれば、本明細書で説明されている教示に従って、本発明が著しい有用性を有する範囲および追加の分野における追加の修正形態、応用例、および実施形態を理解するであろう。
【００２４】
[00036]  本文では集積回路（ＩＣ）の製造にリソグラフィ装置を使用することについて具体的に言及している場合があるが、本明細書で説明されているリソグラフィ装置および投影システムには、例えば、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学システム、磁気ドメインメモリのガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用例のありうることは理解されるであろう。当業者であれば、このような他のアプリケーションに関して、本明細書の「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用は、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の同義語であると考えられることを理解するであろう。ここで言及している基板は、露光前後に、例えばトラック（典型的にはレジストの層を基板に付けて、露光したレジストを現像するツール）またはメトロロジーもしくはインスペクションツール内で処理されるようにできる。該当する場合には、ここでの開示をそのような基板処理ツールおよび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を作製するために複数回処理することができ、したがって、ここで使用される基板という用語は、すでに複数の処理済み層を含む基板をも指すことができる。
【００２５】
[00037]  ここで使用されている「放射」および「光線」という用語は、紫外線（ultraviolet ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外線（extreme ultra-violet ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）、さらにはイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含む、あらゆる種類の電磁波放射を包含する。
【００２６】
[00038]  照明システムは、さらに、投影放射ビームを誘導するか、または整形するか、または制御するための屈折、反射、および反射屈折光学コンポーネントを含む、さまざまなタイプの光学コンポーネントも包含することができる。
【００２７】
[00039]  リソグラフィ装置は、２つ（例えば、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つまたはそれ以上のマスクテーブル）を持つ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」装置では、追加テーブルを並列で使用することができる、また、準備工程を１つもしくは複数のテーブル上で実行しながら１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用することもできる。
【００２８】
[00040]  リソグラフィ装置内は、比較的高い屈折率を持つ液体（例えば水）に浸して、投影システムの最終要素と基板との間の空間を埋める種類のものとすることもできる。液浸液は、さらに、例えば、マスクと投影システムの第１の要素との間の、リソグラフィ装置内の他の空間にも与えることもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための技術としてよく知られている。
【００２９】
[00041]  図１は、本発明の一実施形態による、リソグラフィ投影装置１００の図である。装置１００は、少なくとも放射システム１０２、パターンジェネレータ１０４、対物テーブル１０６（例えば基板テーブル）、および投影システム１０８を備える。後述の渦電流式ダンパー２００などの光学ダンピングシステムは、リソグラフィ投影装置１００内の光学素子の安定性を高めるために使用することができる。渦電流式ダンパーは、特定の光学素子の重要度に応じて、装置１００内の光学素子の全部または一部とともに使用することができる。それに加えて、１つまたは複数の渦電流式ダンパーは、特に光学素子、空間制約、および他の設計要素の重要度に応じて特定の光学素子に関連付けることができる。
【００３０】
[00042]  放射システム１０２は、投影放射ビーム１１０（例えばＵＶ放射）を供給するために使用することができ、この特定の場合において、放射源１１２も含む。
【００３１】
[00043]  パターンジェネレータ１０４（例えば空間光変調器）は、パターンを投影ビーム１１０に与えるために使用することができる。ここで使用されるような「パターンジェネレータ」という用語は、基板のターゲット部分に所望のパターンを作成できるように、パターン付き断面を入射放射ビームに与えるために使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広い意味で解釈すべきである。「光弁」(“light valve”)および「空間光変調器」（Spatial Light Modulator ＳＬＭ）という用語も、この文脈において使用することができる。このようなパターニングデバイスの例について以下で説明する。
【００３２】
[00044]  プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層および反射面を持つマトリクスアドレス指定可能な表面(matrix-addressable surface)を備えることができる。このような装置の背後にある基本原理は、例えば、反射面のアドレス指定領域は、入射光を回折光として反射するが、非アドレス指定領域は、入射光を非回折光として反射するというものである。適切な空間フィルタを使用し、非回折光を反射されたビームから除去し、回折光のみを残して、基板に到達するようにできる。このようにして、ビームは、マトリクスアドレス指定可能な表面のアドレス指定パターンに応じてパターン化される。
【００３３】
[00045]  代替として、フィルタを使用して、回折光を除去し、非回折光を残して、基板に到達するようにできる。回折光微小電気機械システム（micro electrical mechanical system ＭＥＭＳ）デバイスのアレイも、それに対応する方法で使用することができる。それぞれの回折光ＭＥＭＳデバイスは、互いに関して変形し入射光を回折光として反射する回折格子を形成することができる複数の反射リボンを含むことができる。
【００３４】
[00046]  さらに他の実施形態は、小さな鏡からなるマトリクス配列を採用し、それぞれ、適当な局部的電界を与えるか、または圧電作動手段を採用することにより、１本の軸を中心に個別に傾斜させることができるプログラマブルミラーアレイを備えることができる。前と同じように、鏡はマトリクスアドレス指定可能であり、アドレス指定された鏡は、入射ビームを異なる方向の非アドレス指定鏡に反射するが、このようにして、反射されたビームは、マトリクスアドレス指定可能な鏡のアドレス指定パターンに応じてパターン形成される。要求されるマトリクスアドレス指定は、適当な電子的手段を用いて実行することができる。
【００３５】
[00047]  上述の両方の状況において、パターンジェネレータは、１つまた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。ここで述べているようなミラーアレイの詳細については、例えば、米国特許第5,296,891号および第5,523,193号、ならびにＰＣＴ特許出願WO98/38597およびWO98/33096号から詳しく調べることができ、これらは全体が参照によりここに組み込まれている。
【００３６】
[00048]  プログラマブルＬＣＤアレイも使用することができる。このような構造の一例は、全体が参照によりここに組み込まれている、米国特許第5,229,872号で与えられている。
【００３７】
[00049]  例えば、特徴(フィーチャ features)の事前バイアス、光近接効果補正特徴、相変異技術、および多重露光技術が使用されている場合、パターンジェネレータ上に「表示される」パターンは、基板の層に、または基板上に最終的に転写されるパターンと実質的に異なることがあることは理解されるであろう。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、パターンジェネレータ上に任意の時点に同時に形成されるパターンに対応しないことがある。これは、基板のそれぞれの部分に形成される最終的パターンが、パターンジェネレータ上のパターンおよび／または基板の相対的位置が変化する所定の期間または所定の露光回数にわたって形成される場合である。
【００３８】
[00050]  一般に、パターンジェネレータ１０４の位置は、投影システム１０８に関して固定することができる。しかし、他の配置では、パターンジェネレータ１０４を位置決めデバイス（図示なし）に接続して、投影システム１０８に関して正確に位置決めするようにできる。ここに示されているように、パターンジェネレータ１０４は反射タイプである（例えば、個別に制御可能な要素の反射アレイを備える）。
【００３９】
[00051]  対物テーブル１０６は、基板１１４（例えば、レジストコートされたシリコンウェーハまたはガラス基板）を保持するための基板ホルダ（特に図示なし）を備えることができ、対物テーブル１０６を位置決めデバイス（図示なし）に接続し、投影システム１０８に関して基板１１４の位置を正確に決めることができる。
【００４０】
[00052]  投影システム１０８（例えば、石英および／またはＣａＦ２レンズ系もしくはそのような材料で作られたレンズ素子を備える反射屈折光学系、またはミラーシステム）は、ビームスプリッタ１１８から入射されたパターン形成ビームを基板１１４の標的部分１２０（例えば１つまたは複数のダイ）上に投影するために使用することができる。投影システム１０８は、パターンジェネレータ１０４の像を基板１１４上に投影することができる。それとは別に、投影システム１０８は、パターンジェネレータ１０４の要素がシャッターとして動作する二次放射源の像を投影することができる。投影システム１０８は、さらに、二次放射源を形成し、微小スポットを基板１１４上に投影するマイクロレンズアレイ（micro lens array ＭＬＡ）を備えることもできる。
【００４１】
[00053]  放射源１１２（例えばエキシマレーザー）は、放射ビーム１２２を発生することができる。ビーム１２２は、直接または例えばビームエキスパンダなどの調整デバイス１２６を横断した後に、照明システム（イルミネータ）１２４に送られる。イルミネータ１２４は、ビーム１２２内の強度分布の外側および／または内側半径範囲（それぞれσ-outerおよびσ-innerと一般に呼ばれる）を設定する調整デバイス１２８を備えることができる。それに加えて、イルミネータ１２４は、一般に、インテグレータ１３０およびコンデンサ１３２などのさまざまな他のコンポーネントを備えることができる。このようにして、パターンジェネレータ１０４に当たる投影ビーム１１０は、その断面において所望の均一性および強度分布を持つ。
【００４２】
[00054]  図１に関して、放射源１１２は、リソグラフィ投影装置１００のハウジング内に配置できる（例えば放射源１１２が水銀灯の場合に多い）ことに留意されたい。他の実施形態では、放射源１１２は、リソグラフィ投影装置１００から離れた場所に置くこともできる。この場合、放射ビーム１２２は、装置１００内に向けられるであろう（例えば適当な誘導ミラーの助けを借りて）。この後者のシナリオは、たいてい、放射源１１２がエキシマレーザーである場合である。これらのシナリオは両方とも、本発明の範囲内で考察されることは理解されるであろう。
【００４３】
[00055]  次いで、ビーム１１０は、ビームスプリッタ１１８を使用して誘導された後、パターンジェネレータ１０４をインターセプトする。パターンジェネレータ１０４により反射されたビーム１１０は、ビーム１１０を基板１１４のターゲット部分１２０に集束させる投影システム１０８を通過する。
【００４４】
[00056]  位置決めデバイス（および適宜、ビームスプリッタ１４０を介して干渉計測ビーム１３８を受けるベースプレート１３６に載っている干渉計測デバイス１３４）の助けを借りて、基板テーブル１０６を正確に移動することができ、これにより、ビーム１１０の経路内で異なるターゲット部分１２０の位置を決定することができる。使用される場合、パターンジェネレータ１０４用の位置決めデバイスを使用して、例えば、スキャン時に、ビーム１１０の経路に関してパターンジェネレータ１０４の位置を正確に補正することができる。一般に、対物テーブル１０６の移動は、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）の助けを借りて実現されるが、これらは図１には明示的に示されていない。パターンジェネレータ１０４の位置を決めるために、類似のシステムも使用できる。投影ビーム１１０は、代替として／追加として、移動可能であってよいが、対物テーブル１０６および／またはパターンジェネレータ１０４は、固定位置を持ち、必要な相対移動を行うようにできることは理解されるであろう。
【００４５】
[00057]  この実施形態の他の構成では、基板テーブル１０６は、固定することができ、基板１１４は基板テーブル１０６上で移動可能である。これが行われる場合、基板テーブル１０６は、平坦な一番上の表面に複数の開口部を備え、それらの開口部を通してガスが供給され、基板１１４を支えることができるガスクッションを実現する。これは、従来からエアベアリングアレンジと呼ばれている。基板１１４は、ビーム１１０の経路に関して基板１１４の位置を正確に決めることができる、１つまたは複数のアクチュエータ（図示なし）を使用して、基板テーブル１０６上を動く。それとは別に、基板１１４は、これらの開口部を通してガスの通過の始動および停止を選択することにより基板テーブル１０６上を移動できる。
【００４６】
[00058]  本発明によるリソグラフィ装置１００は、基板上のレジストを露光するためのものであるとして説明されているが、本発明は、この用途に限定されず、装置１００を使用して、パターン付き投影ビーム１１０を投影し、レジストのないリソグラフィで使用することができる。
【００４７】
[00059]  示されている装置１００は、以下の４つの好ましいモードで使用することができる。
【００４８】
[00060]  １．ステップモード：パターンジェネレータ１０４からのパターン全体が１回（つまり、単一の「フラッシュ」）でターゲット部分１２０に投影される。次いで、基板テーブル１０６は、ｘおよび／またはｙ方向で、パターン形成された投影ビーム１１０により照射される異なるターゲット部分１２０の異なる位置に移動される。
【００４９】
[00061]  ２．スキャンモード：与えられたターゲット部分１２０が単一の「フラッシュ」で露光されないことを除き、ステップモードと本質的に同じである。その代わりに、パターンジェネレータ１０４は、与えられた方向（いわゆる、「スキャン方向」、例えばｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、これによりパターン形成された投影ビーム１１０はパターンジェネレータ１０４をスキャンすることになる。同時に、基板テーブル１０６は、Ｍを投影システム１０８の倍率として速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向または反対方向に同時移動される。このようにして、分解能を損なうことなく比較的大きなターゲット部分１２０を露光することができる。
【００５０】
[00062]  ３．パルスモード：個々に制御可能な要素からなるアレイ１０４は、本質的に静止状態に保たれ、パルス放射システム１０２を使用してパターン全体が基板１１４のターゲット部分１２０上に投影される。基板テーブル１０６は、本質的に一定の速度で移動し、これによりパターン付き投影ビーム１１０に基板１０６上で１本のラインをスキャンさせる。パターンジェネレータ１０４上のパターンは、放射システム１０２のパルスからパルスまでの間に必要に応じて更新され、連続するターゲット部分１２０が基板１１４上の必要な場所で露光されるようにパルスのタイミングが決定される。その結果、パターン付き投影ビーム１１０は、基板１１４上をスキャンし、１片の基板１１４に対する完全なパターンを露光することができる。この処理工程は、基板１１４全体がライン毎に露光されるまで繰り返される。
【００５１】
[00063]  ４．連続スキャンモード：実質的に一定の放射システム１０２が使用され、パターン付き投影ビーム１１０が基板１１４上をスキャンし、それを露光するときにパターンジェネレータ１０４上のパターンが更新されるという点を除き、パルスモードと本質的に同じである。
【００５２】
[00064]  上述の使用モードまたは全く異なる使用モードにおいて組合せ形態および／または変更形態を使用することもできる。それに加えて、当業者によく知られているように、ここでの教示に基づき、本発明は、上述の例を超えるさまざまな従来のおよびマスクレスのリソグラフィシステム内で使用することができる。それに加えて、本発明は、過剰に制約されていない安定した光学素子を必要とする他の光学設計において使用することができる。
【００５３】
[00065]  光学素子をリソグラフィツール内に固定するために使用される光学素子マウントは、典型的には、金属製フレクシャーブレードまたは金属製スプリングアレイから作られており、これにより、当業者に知られているように、光学的歪みを引き起こすことなく剛性のある接続が可能になる。本質的に、これらのマウントはごくわずかな減衰量を有する。その結果、マウントの共鳴時に励起されると、光学素子は大きな（ナノメートルスケールで）振幅を発生しうる。
【００５４】
[00066]  現在のスキャニングリソグラフィシステムでは、これらの高周波振動は、上述のように、システムのスキャン平均化によりスミア除去され、ウェーハに測定にかかるプリント誤差を生じることがない。他方、光マスクレスリソグラフィシステムなどの、極めて少ない量のスキャン平均化で動作するステッパおよび機械は、光学素子の一部の高周波振動によりパターン配置誤差を生じる。
【００５５】
[00067]  配置誤差量は、振動に対するそれぞれの光学素子の感度により異なる。どれかの光学素子の相互相対的な運動に対する感度をほとんど持たないか、または全く持たないという条件に束縛されている光学設計は、実用的でない。他方、レンズマウントにおける減衰量が大きい光学設計は、ヒステリシスがあるため安定しない。アライメントされた要素は、システム内に実質的な量の減衰があれば、輸送中の振動などの一時的な外乱の後、最適なアライメント済みの位置にバネじかけのように戻ることはない。
【００５６】
渦電流式ダンパー
[00068]  本発明は、粘性減衰を実現するが、これは、運動が生じない限り仕事がなされないということを意味する。本発明は、システムを過剰に制約することなく必要なレベルの減衰を得るために渦電流式ダンパーを備える。このデバイスは、受動的であり、コストおよび複雑さの観点から望ましいものである。それに加え、このデバイスは、性能要件に一致するように、パラメータを変化させ、臨界減衰に関してさまざまな減衰比を得られるという点でチューニング可能である。
【００５７】
[00069]  渦電流式ダンパーは、レンズ本体に取り付けられた永久磁界とその磁界と相互作用するレンズセルに取り付けられている導体を備える。導体に対する磁界の相対的運動により、導体に電位が発生し、その結果電流が生じる。電流による熱損失により、システム内にエネルギーのわずかな不可逆的損失が発生し、その結果、臨界未満振動減衰(sub-critical vibration damping)が生じる。運動エネルギーは、熱に変換される。減衰がない場合、運動エネルギーは、弾力性のあるマウントハードウェアに蓄積されるポテンシャルエネルギーに変換され、後で、いつまでも続く発振ループ内で運動エネルギーに戻される。
【００５８】
[00070]  流体およびオリフィスを使用する典型的な粘性ダンパーは、抑制される極めて小さな振幅では有効でないことが知られている。このようなダンパーは、流体の不可逆的剪断が小さな振幅で発生するかどうかにより、可能である場合も可能でない場合もある。流体の何らかの弾性的挙動は、非常に小さな変位で予測可能であり、その結果減衰はない。ここで開示されている、渦電流式ダンパーを使用する磁気を使用した解決策は、知られているヒステリシスの欠如および小さな振幅での予想線形挙動のため好ましい。
【００５９】
[00071]  図２Ａは、本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパー２００の側面図である。渦電流式ダンパー２００は、ロッド２１０、交互に並ぶ磁石層２２０、一連の導電性板２３０、前端板２４０、後端板２４２、および前部ダンパーフレクシャー２５０、後部ダンパーフレクシャー２６０、および上板２７０を備えるハウジングを含む。図２Ａにおいて、ハウジングの側面パネルは、渦電流式ダンパーの内部要素を露出するために取り除かれている。ハウジングの側面パネルは、図２Ｂに示されている。
【００６０】
[00072]  図２Ｂは、一連の導電性板２３０内の金属板のそれぞれを示す渦電流式ダンパー２００の正面図である。板は、導電性板２３０Ａ、２３０Ｂ．．．２３０ｎで識別される。さらに、図２Ｂは、図２Ａで除去されたハウジングの側面パネルを例示している。このハウジングは、側面パネル２８０および２９０を備える。これらの側面パネルは、渦電流式ダンパーをリソグラフィツールまたは他のデバイスに貼り付けるための足を備える。図２Ｂ内では、前端板２４０は示されておらず、交互に並ぶ磁石層２２０および一連の金属板２３０が見える。
【００６１】
[00073]  図３は、どの部分も取り除いていない渦電流式ダンパー２００を示す渦電流式ダンパー２００の斜視図である。同様に、図４は、本発明の一実施形態の組立てをさらに例示する渦電流式ダンパー２００の分解斜視図である。
【００６２】
[00074]  図２Ａに戻って参照すると、ロッド２１０は、光学素子がロッド２１０の軸に平行な方向に移動するときに光学素子を押す。ロッド端２１２は、安定化されるべき光学素子に近い位置に置かれ、光学素子が振動したときに、ロッド端２１２を押す。
【００６３】
[00075]  この一連の導電性板２３０は、ロッド２１０に結合されている。特に、一連の導電性板２３０およびロッド２１０は、前端板２４０に貼り付けられる。導電性板２３０は、銅、銀、または他の導電性材料で作ることができるが、これは、当業者には知られている。光学素子がロッド２１０の軸方向に移動すると、この移動により、ロッドは、一連の導電性板２３０を交互に並ぶ磁石層２２０に関して前後に動かす。他の実施形態では、この一連の導電性板２３０は、固定することができるが、磁石層２２０は、ロッド２１０に結合することができ、ロッド２１０が磁石層２２０に力を加えたときに移動する。
【００６４】
[00076]  交互に並ぶ磁石層２２０は、一連の金属板２３０が磁石層２２０上で前後に移動するときに、渦電流が一連の導電性板２３０内の導電性板のそれぞれの中に形成されるように位置決めされる。図２Ｃは、導電性板２３０と交番磁石２２０との間の関係を例示する図である。
【００６５】
[00077]  図２Ｃでは、導電性板２３０は、ページを出入りするが、それぞれの行の磁石は、それに隣接する行内の磁界の反対方向に進む磁界を持つ。例えば、磁石の行２２２は、左から右へ行く磁界を持つが、磁石の行２２４は、右から左へ行く磁界を持つ。交番磁石に対する導電性板の配置により、図２Ｄに示されているように、磁界と導電性板との関係が形成される。図２Ｄ内では、５枚の導電性板２３０は、磁界のプロフィールに対して示されている。交互に並ぶ磁石層２２０は、永久磁石または電磁石により形成することができる。
【００６６】
[00078]  一般に、渦電流は、磁束の変動により伝導性質量物体中に電圧が誘起される結果として存在する電流である。磁束の変動は、変化する磁界の結果、または磁界に関する質量の相対運動の結果である。本発明の場合、磁石層２２０により発生する磁界に対する導電性板２３０の相対運動が、一連の導電性板２３０内の導電性板のそれぞれに電位を発生させ、その結果渦電流を生じさせる。渦電流による熱損失により、システム内にエネルギーのわずかな不可逆的損失が発生し、その結果、臨界未満振動減衰が生じる。渦電流は、光学素子の運動に対し減衰効果を有しており、それにより、光学素子が安定し、性能が改善される。
【００６７】
[00079]  一実施形態では、臨界減衰の２％に等しい減衰をシステムに加えることが目的である。典型的な光マスクレスリソグラフィレンズ素子に対しこの目標を達成するために、渦電流式ダンパーが、４８×５８ｍｍの面積を占有する銅板のアレイを備え、交互に並ぶ磁石層が、０．６Ｔに等しい磁界を発生する。それぞれの銅板の長さは、約４９ｍｍである。レンズ、マウント、およびダンパーを含む光学素子アセンブリ全体の重量は、約６ｋｇであり、そのうち銅は約１Ｋｇである。そのため、典型的なＯＭＬレンズ素子について１自由度を減衰する渦電流式ダンパーは約６０×６０×５０ｍｍのサイズとなる。この体積を有するダンパーについて、約７５０Ｎｓｅｃ／ｍの減衰が得られる。
【００６８】
[00080]  渦電流式ダンパーハウジングは、前部ダンパーフレクシャー２５０、後部ダンパーフレクシャー２６０、上板２７０、側板２８０、および側板２９０を含む。渦電流式ダンパーハウジングは、ロッド２１０、前端板２４０、後端板２４２、一連の導電性板２３０、および交互に並ぶ磁石層２２０を収納する。渦電流式ダンパーハウジングは、渦電流式ダンパーハウジングの前端板２４０および上板２７０に貼り付けられた、前部ダンパーフレクシャー２５０を含む。前部ダンパーフレクシャー２５０は、ロッド２１０が横方向に移動することができる柔軟な材料でできており、これにより一連の導電性板２３０は、ロッド２１０の軸に平行な力がロッドに加えられたときに交互に並ぶ磁石層２２０に相対的に移動する。後部ダンパーフレクシャー２６０も、ロッド２１０が横方向に移動することができる柔軟な材料でできており、これにより一連の導電性板２３０は、ロッド２１０の軸に平行な力がロッドに加えられたときに交互に並ぶ磁石層２２０に相対的に移動する。
【００６９】
[00081]  図５Ａは、本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリ５００の図である。光学素子アセンブリ５０５は、光学素子マウント５１０、光学素子５２０、渦電流式ダンパー２００、渦電流式ダンパーアタッチメント５４０、および一組の光学素子フレクシャー５５０を備える。光学素子マウント５１０は、当業者に知られているように、光学素子を適所に固定するものである。
【００７０】
[00082]  光学素子５２０は、放射ビームの誘導、整形、または制御用の屈折、反射、または反射屈折光学コンポーネントを備えることができる。例えば、光学素子５２０は、レンズまたは鏡を備えることができる。光学素子マウント５１０は、一組の光学素子フレクシャー５５０を通じて光学素子５２０を適所に固定する。光学素子フレクシャー５５０は、典型的には、当業者に知られているように、光学素子を適所に固定する金属製フレクシャーである。渦電流式ダンパーアタッチメント５４０は、渦電流式ダンパー２００を光学素子５２０および光学素子マウント５１０に結合し、上で説明されているように、光学素子５２０が渦電流式ダンパー２００のロッドの軸に平行な力を持つ方向に移動すると、ロッドが移動する。
【００７１】
[00083]  図５Ｂは、本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリ５０５の図である。光学素子アセンブリ５０５は、光学素子マウント５１０の回りに配置されている３つの渦電流式ダンパー２００を含む。複数の渦電流式ダンパーを使用すると、複数の方向の振動を減衰させることができ、光学素子の安定性が増す。一実施形態では、渦電流式ダンパーは、光学マウント５１０の外側の周りに等間隔で並べられる。光学素子アセンブリ５００および５０５は、渦電流式ダンパーの使い方を説明するため例示的であり、本発明の範囲を制限することを意図していない。例えば、光学素子５２０は、円形以外の幾何学的形状を有し、任意の数の渦電流式ダンパーを使用して、光学素子の減衰を行うことができる。
【００７２】
[00084]  図６は、光学素子アセンブリ６００の図である。光学素子アセンブリ６００は、他の種類の渦電流ダンパーが使用されることを除き、光学素子アセンブリ５００に類似している。光学素子アセンブリ６００は、光学素子マウント６１０、光学素子６２０、渦電流式ダンパー６３０、渦電流式ダンパーアタッチメント６６０、および一組の光学素子フレクシャー６８０を備える。
【００７３】
[00085]  光学素子マウント６１０は、当業者に知られているように、光学素子を適所に固定するものである。
【００７４】
[00086]  光学素子６２０は、放射ビームの誘導、整形、または制御用の屈折、反射、または反射屈折部品を備えることができる。例えば、光学素子６２０は、レンズまたは鏡を備えることができる。光学素子マウント６１０は、一組の光学素子フレクシャー６８０を通じて光学素子６２０を適所に固定する。光学素子フレクシャー６８０は、典型的には、当業者に知られているように、光学素子を適所に固定する金属製フレクシャーである。
【００７５】
[00087]  渦電流式ダンパーアタッチメント６６０は、ロッド６７０を光学素子６２０に結合し、光学素子６２０がロッド６７０の軸に平行な力を持つ方向に移動すると、ロッド６７０がダンパー運動増幅器６４０に力を加える。ダンパー運動増幅器６４０は、エクステンション６５０により渦電流ダンパーアタッチメント６６０に貼り付けられる。エクステンション６５０は、エクステンション６５０の残り部分に関してテーパーが付けられている、または狭められている部分を含み、テーパーが付けられている、または狭められている部分は、蝶番として働き、これにより、ダンパー運動増幅器６４０は、ロッド６７０が力を加えたときに移動する。
【００７６】
[00088]  ダンパー運動増幅器６４０は、渦電流を発生するために交互に並ぶ磁石層に相対的に移動する渦電流式ダンパー６３０内の一連の導電性板に貼り付けられている。そこで、渦電流が、渦電流式ダンパー２００に関して説明されているように、光学素子６２０の運動を減衰する。ダンパー運動増幅器６４０を使用することには、図２Ａにおいて渦電流式ダンパー２００により発生する減衰に関して減衰を高める、実際にレバーのように働く、機械的な利点がある。図７および８は、光学素子、光学素子マウント、および渦電流式ダンパーの結合を例示する光学素子アセンブリ６００の斜視図である。
【００７７】
ベローズベースの粘性ダンパー
[00089]  本発明の他の実施形態では、レンズセルの運動があった場合にベローズの圧縮および膨張を引き起こすような方法でレンズマウントに取り付けられているベローズは、非常に低い振幅であっても粘性減衰が得られるようにベローズの排気側の絞りとともに使用される。減衰を発生するのに十分な流体の剪断を引き起こすために、オリフィスの代わりに、ある長さのキャビラリーチューブを置き換えることができる。いくつかの実施形態では、流体は、気体または液体のいずれかとすることが可能である。
【００７８】
結論
[00090]  本発明の例示的な実施形態が説明された。本発明はこれらの例に限定されない。これらの例は、例示を目的としてここに取りあげられているのであって、制限することを目的としていない。代替物（ここで説明されているものの等価物、拡張形態、変更形態、逸脱物など）は、ここに含まれている教示に基づけば当業者には明白なことであろう。このような代替物は、本発明の範囲および精神のうちにある。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】[00023]本発明の一実施形態による、リソグラフィ投影装置の図である。
【図２Ａ】[00024]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパーの側面図である。
【図２Ｂ】[00025]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパーの正面図である。
【図２Ｃ】[00026]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパー内の導電性板と交番磁石との関係を示す図である。
【図２Ｄ】[00027]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパー内の導電性板と磁界との関係を示すグラフである。
【図３】[00028]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパーの斜視図である。
【図４】[00029]本発明の一実施形態による、渦電流式ダンパーの分解斜視図である。
【図５Ａ】[00030]本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリの図である。
【図５Ｂ】[00031]本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリの図である。
【図６】[00032]本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリの図である。
【図７】[00033]本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリの斜視図である。
【図８】[00034]本発明の一実施形態による、光学素子アセンブリの斜視図である。
【図１】
0004644652.tif 000002
【図２Ａ】
0004644652.tif 000003
【図２Ｂ】
0004644652.tif 000004
【図２Ｃ】
0004644652.tif 000005
【図２Ｄ】
0004644652.tif 000006
【図３】
0004644652.tif 000007
【図４】
0004644652.tif 000008
【図５Ａ】
0004644652.tif 000009
【図５Ｂ】
0004644652.tif 000010
【図６】
0004644652.tif 000011
【図７】
0004644652.tif 000012
【図８】
0004644652.tif 000013