(57)【要約】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法が開示される。リソグラフィ装置は、支持ステージ（１６）と、センサ部（１３）及び基準部（１２，１４）を含む測定システム（１２〜１４）と、を含み、前記測定システムは、基準部（１２，１４）と相互作用するセンサ部（１３）を用いて、基準フレーム（６，８，１０）に対する、支持ステージ（１６）又は支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を決定するように構成され、基準フレーム（６，８，１０）は、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体のシステムとして挙動するように結合されたＮ個のサブフレーム（６，８）を備え、Ｎは１より大きい整数である。【選択図】図１
2015515758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
支持ステージと、
センサ部及び基準部を備える測定システムであって、基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を、前記基準部と相互作用する前記センサ部を用いて決定する測定システムと、を備え、
前記基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体のシステムとして挙動するようにともに結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、リソグラフィ装置。
【請求項２】
１）前記センサ部が、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載された前記コンポーネントに固定的に搭載され、かつ、前記基準部が、前記基準フレームに固定的に搭載される又は前記基準フレームと一体である、若しくは、
２）前記基準部が、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載された前記コンポーネントに固定的に搭載される又は前記コンポーネントと一体であり、かつ、前記センサ部が前記基準フレームに固定的に搭載される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の基準周波数が、１５〜６０Ｈｚの範囲内にあり、前記第２の基準周波数以下である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の基準周波数が、１５〜６０Ｈｚの範囲内にあり、前記第１の基準周波数以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の基準周波数が、前記基準フレームが全周波数で単一の剛体として挙動する場合、前記基準フレームに関連付けられる最小の内部固有振動数より低い、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
Ｎ＝２である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
パターン付放射ビームを提供するパターニングデバイスと、
前記パターン付放射ビームを基板上に投影する投影システムと、をさらに備え、
前記支持ステージが、前記基板、前記パターニングデバイス、前記投影システムの光学要素のうち１つを支持する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の基準周波数が、前記基板のための前記支持ステージが前記リソグラフィ装置によってスキャン可能な最大周波数より高い、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
１）基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向の決定を、２）同じ前記基準フレームに対するさらなるコンポーネントの位置及び／又は配向の決定と組み合わせることによって、前記リソグラフィ装置の前記さらなるコンポーネントに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を決定する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記支持ステージが、投影システムによってその上にパターン付放射ビームが投影される基板を保持する基板テーブルであり、前記さらなるコンポーネントが前記投影システム又はそのコンポーネントである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
Ｎ個のサブフレーム間の結合を提供する結合システムをさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記結合システムが能動的である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記結合システムが、複数の前記サブフレームのうち２つのサブフレーム間の相対力を測定する力センサと、前記力センサからの出力に基づいて前記２つのサブフレーム間の前記結合を適合させるコントローラと、を備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記結合システムが、複数の前記サブフレームのうち２つのサブフレーム間の相対移動を測定する移動センサと、前記移動センサからの出力に基づいて前記２つのサブフレーム間の前記結合を適合させるコントローラと、を備える、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記結合システムが、弾性復元力を提供する弾性部材と、エネルギーを放散させる減衰部材と、を備える、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記結合システムが、前記２つのサブフレーム間の結合の適合を実行するために前記弾性部材及び前記減衰部材の一方又は両方の挙動を変化させる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記結合システムが受動的である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記センサ部と前記基準部との間の前記相互作用が、前記基準部から反射した放射を検出することを含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
デバイス製造方法であって、
リソグラフィ装置のための支持ステージを提供するステップと、
センサ部及び基準部を備える測定システムを用いて、基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を、前記基準部と相互作用する前記センサ部を用いることによって決定するステップと、を含み、
前記基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体のシステムとして挙動するように結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本出願は、２０１２年４月２６日出願の米国仮出願第６１／６３８，８８９号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  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、代替的にマスク又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つ又は幾つかのダイの一部を含む）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、連続してパターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「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、を含む。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。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置の様々な素子の相対位置及び／又は配向の正確な制御は、高い性能（例えば、正確なオーバレイ）が確実に得られることが望ましい。振動は、測定の精度を低下させ、及び／又は、制御対象の物体の望ましくない移動を引き起こすことでそのような制御に干渉する場合がある。エンコーダシステムを用いて位置及び／又は配向測定を実行することができる。１つの物体上のセンサ部は、別の物体（基準部とも呼ぶ）上のパターン又は格子から反射した放射線を検出するように構成されることができる。干渉法が使用されてもよい。センサ部又は反射体の振動は、測定の精度を低下させることがある。
【０００５】
[0005]  測定システム（例えば、エンコーダシステム）を用いて、基準フレームに対する、基板、基板上に形成されたパターン、又は基板テーブルの位置及び／又は配向を測定することができる。測定システムは、アライメントセンサ又はレベルセンサ若しくはその両方を備えていてもよい。本明細書では、基準フレームを「メトロフレーム」と呼ぶことがある。格子（格子板とも呼ばれる）を、センサ部を基板テーブルに装着した状態でメトロフレームに装着可能であり、又はその逆も可能である。生産性の理由から、これまで最も普通に使用されている基板よりも大きい基板、例えば、直径が３００ｍｍ以下ではなく４５０ｍｍ以上の基板を使用することが望ましい。そのような基板は、以前と比べて横方向（すなわち、基板面に平行な方向）に大きい基板テーブル、メトロフレーム及び格子板を必要とする。横方向に大きい格子板の十分な剛性を維持するために、場合によって格子板の厚さを増大させることが必要である。しかしながら、厚さ方向（基板面に垂直な方向）に利用可能な空間が限られている可能性がある。従って、より厚い格子板を収容するために基準フレームを薄くする必要がある。
【０００６】
[0006]  基準フレームの横方向のサイズを増大させ、基準フレームの厚さを低減すると、基準フレームの固有の内部振動モード又は共振モードの周波数（固有振動数とも呼ばれる）が低下する傾向がある。より低い固有振動数は、基準フレームと相互作用する測定システムにとってより有害な振動に対して有利である。従来、内部固有振動数を上げるために単一の基準フレームではなく、より小さい基準フレームを使用することが提案されている。しかしながら、基準フレームが小型化すると軽量となり、容易に加速されるため、変位する結果となり、位置制御エラーを引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  リソグラフィ装置のエレメントの位置及び／又は配向制御の精度を向上させることが望ましい。
【０００８】
[0008]  ある実施形態によれば、リソグラフィ装置であって、支持ステージと、センサ部及び基準部を備える測定システムであって、基準フレームに対する、支持ステージ又は支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を、基準部と相互作用するセンサ部を用いて決定するように構成された測定システムと、を備え、基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体からなるシステムとして挙動するように結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、リソグラフィ装置が提供される。
【０００９】
[0009]  ある実施形態によれば、リソグラフィ装置の支持ステージを提供するステップと、センサ部及び基準部を備える測定システムを用いて、基準フレームに対する、支持ステージ若しくは支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を基準部と相互作用するセンサ部によって決定するステップと、を含むデバイス製造方法であって、基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体からなるシステムとして挙動するように結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、デバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【００１１】
【図１】[0011]本発明のある実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0012]本発明のある実施形態に係る、２つのサブフレームを有する基準フレームと、サブフレームを動的に結合する結合システムと、を備えるリソグラフィ装置を示す。
【図３】[0013]本発明のある実施形態に係る、力センサを備える例示の能動的な結合システムを示す。
【図４】[0014]本発明のある実施形態に係る、移動センサを備える例示の能動的な結合システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0015]  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放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構築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１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、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つ以上のダイを含む）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と、を備える。
【００１３】
[0016]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合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。
【００１４】
[0017]  支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造は、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。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、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することができる。本明細書において「レチクル」又は「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。
【００１５】
[0018]  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又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定の機能層に相当する。
【００１６】
[0019]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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、及びプログラマブル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、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）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させることができる。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。
【００１７】
[0020]  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、又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、例えば屈折型光学システム、反射型光学システム、反射屈折型光学システム、磁気型光学システム、電磁型光学システム及び静電型光学システム、又はそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含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すことができる。
【００１８】
[0021]  本明細書で示すように、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、又は反射マスクを使用する）。
【００１９】
[0022]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は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つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２０】
[0023]  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タイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムとの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。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との間に液体が存在するというほどの意味である。
【００２１】
[0024]  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、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及び／又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を用いて、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及びイルミネータ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。
【００２２】
[0025]  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及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサ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。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、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。
【００２３】
[0026]  放射ビームＢは、支持構造（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ニングされる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）とを用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めすることができるように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）とを用いて、パターニングデバイスライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１のポジショナ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）及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の部分を形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を用いて実現することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造（例えば、マスクテーブル）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、又は固定してもよい。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマーク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メントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（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）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２４】
[0027]  図示の装置は、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。
１．ステップモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えられたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動させられる。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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブル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るパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及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、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。
３．別のモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）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を移動又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を移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、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利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２５】
[0028]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、若しくは、全く異なる使用モードも利用することができる。
【００２６】
[0029]  上記のように、リソグラフィ装置のエレメントの位置及び／又は配向の測定は、基準フレームに接続されたコンポーネントから放射線を反射させることで実行できる。基準フレームが、比較的低い内部固有振動数を有する場合、通常のリソグラフィプロセスから基準フレームに到達する振動雑音は、測定に干渉し、その精度を低下させる。本明細書では、基準フレームを複数のサブフレームに分割することが提案されているが、これは各サブフレームの重量を低減する。各サブフレームの重量を低減することで、各サブフレームは容易に加速し、サブフレームに到達する外乱力によって引き起こされる位置決めエラーを増加させやすい。
【００２７】
[0030]  ある実施形態によれば、基準フレームはＮ個のサブフレームに分割され、Ｎ個のサブフレームは、Ｎ個のサブフレームが第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、また第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体からなるシステムとして挙動するように結合される。
【００２８】
[0031]  発明者らは、リソグラフィ装置内に通常存在する基準フレームの位置及び／又は配向の有害な偏向を引き起こすのに十分な振幅を有する振動が、一般に比較的低い周波数を有することを確認した。例えば、スキャン中の基板テーブルの移動による圧力波は、１０Ｈｚ程度の周波数を有する振動源を提供することがある。Ｎ個のサブフレームが単一の剛体として挙動するように、これらの周波数でのＮ個のサブフレーム間の結合を極めて堅固に構成することで、Ｎ個のサブフレームは、大きい有効質量を有し、容易に加速できない。従って、これらの低周波振動によって引き起こされる位置及び／又は配向エラーは最小限にされる。同時に、高周波数でＮ個のサブフレームがＮ個の物体からなるシステムとして挙動するように結合は構成される。ある実施形態では、Ｎ個のサブフレームの各々は、そのような周波数では残りのサブフレームから切り離される。このようにして、基準フレームの主要な内部共振周波数又は固有振動数は、個々の隔離されたサブフレームの固有振動数と同じ周波数である。サブフレームの寸法は、概して基準フレームの寸法よりも小さいため、固有振動数はＮ個のサブフレームのすべてが一体状態に結合した場合（全周波数でＮ個のサブフレームが単一の剛体として挙動するように）、基準フレームに関連付けられる固有振動数より高い。固有振動数を増加させると、基準フレームを用いた位置及び／又は配向の測定にとって有害な周波数で基準フレームが振動する大きさを低減することができる。
【００２９】
[0032]  ある実施形態では、基準フレームは、支持ステージ（又は支持ステージ上に搭載されたコンポーネント、又はコンポーネント上に形成されたパターン）の位置及び／又は配向の測定の基礎として使用される。ある実施形態では、支持ステージは基板を支持するように構築され、構成された基板テーブル、パターニングデバイスを支持するように構築され、構成されたマスクテーブル、又は光学要素、例えば、投影システムの光学要素を保持するように構築され、構成された光学要素支持体である。従って、基板、パターニングデバイス及び光学要素は、支持ステージ上に搭載することができるコンポーネントの例である。以下、支持ステージの位置及び／又は配向の決定に言及する場合、基板ステージ上に搭載されたコンポーネント及び／又はコンポーネント上に形成されたパターンの位置及び／又は配向の決定を包含すると理解すべきである。
【００３０】
[0033]  ある実施形態では、基準フレームに対する支持ステージの位置及び／又は配向の測定を用いて、リソグラフィシステムの別のコンポーネントに対する支持ステージの位置及び／又は配向が決定される。ある実施形態では、これは、同じ基準フレームに対する別のコンポーネントの位置及び／又は配向を測定する別の手順を実行することで達成される。ある実施形態では、支持ステージは基板テーブルであり、別のコンポーネントは投影システムである。
【００３１】
[0034]  図２は、基準フレーム６、８を用いて基板及び／又は基板テーブル１６の位置及び／又は配向が測定される例示的構成を示す。ここで、基板テーブル１６は、基準フレーム６、８に対してＸ−Ｙ平面内でスキャンされる（矢印１５）ように構成される。ある実施形態では、基準フレーム６、８は、振動隔離システム（図示せず）によって周囲の環境及び／又はベースフレーム１８に対して機械的に隔離されている。ある実施形態では、基板テーブル１６は、平面モータを用いてベースフレーム１８の上部に浮遊している。ある実施形態では、基板テーブル１６は、投影システム４の下の様々な位置の間を、及び／又は、投影システム４の下でなくてもよいメトロロジー測定を実行可能な位置へ移動するように構成されている。
【００３２】
[0035]  ある実施形態では、基板及び／又は基板テーブル１６の位置及び／又は配向を測定する測定システム（例えば、エンコーダシステム）が提供される。測定システムは、センサ部１３と、基準部１２、１４と、を備える。図示の実施形態では、センサ部１３は基板テーブル１６上に搭載され、基準部１２、１４は基準フレーム６、８上に搭載される。別の実施形態では、基準部は基準フレーム上に搭載されず、基準フレームと一体である。別の実施形態では、センサ部は基準フレーム上に搭載され、基準部は、基板テーブル上に搭載されるか又はそれと一体である。ある実施形態では、基準部は、基準パターン又は格子を備える。
【００３３】
[0036]  センサ部１３は、基準部１２、１４から反射した電磁放射線１７を検出するように構成されている。検出された放射線は、分析され、基準フレーム６、８に対する基板又は基板テーブル１６の位置及び／又は配向を決定するか又はその決定に寄与するために使用される。
【００３４】
[0037]  基準フレーム６、８は、複数のＮ個のサブフレーム６、８に分割される。図示の例では、Ｎ＝２である。２つのサブフレーム６、８は、結合システム１０によって結合する。結合システム１０は、サブフレーム６、８が第１の基準周波数より下の振動に対して主に単一の剛体として、また第２の基準周波数を超える振動に対して主に２つの物体からなるシステムとして挙動するように構成されている。このようにして、上記のように、基準フレーム６、８は、第１の基準周波数より低い周波数での入力振動に対して重いオブジェクトとして挙動する。大きい慣性は加速に抵抗し、基準フレーム６、８の変位を制限する。ある実施形態では、第１の基準周波数は、１５〜６０Ｈｚ、好ましくは３０〜５０Ｈｚの範囲にあり、第２の基準周波数以下である。ある実施形態では、基板テーブル１６のスキャン運動から発生する振動のパワーの大半が第１の基準周波数より低い。通常、そのような振動は、１０Ｈｚ前後の周波数で発生する。
【００３５】
[0038]  同時に、サブフレームは、第２の基準周波数より高い周波数では別々のサブフレームとして挙動するため、基準フレーム６、８の内部共振モード又は固有振動数は、主に第２の基準周波数より高い個々のサブフレームの内部共振モード又は固有振動数によって決定される。ある実施形態では、第２の基準周波数は１５〜６０Ｈｚの範囲内、例えば、本発明のある実施形態では３０〜５０Ｈｚの範囲内であり、第１の基準周波数以上である。ある実施形態では、第２の基準周波数は、結合が全周波数で完全に堅固であれば、基準フレームに関連付けられる主要な内部共振周波数又は固有振動数より低い。これによって、基準フレーム６、８の固有振動数は、比較的高く維持され、従って、基板及び／又は基板テーブル１６の位置及び／又は配向の測定に干渉しにくくなる。
【００３６】
[0039]  一例では、基準フレームを２つの同等な部分に分割すると、第１の（すなわち、最も低い）固有振動数は４倍に増加する。そのような構成では、第１の固有振動数の加振によるオーバレイエラーへの影響は、基準フレームが分割されない例と比較して１／１６に低減すると予想される。
【００３７】
[0040]  ある実施形態では、結合システム１０は「能動的」である。そのようなシステムでは、減衰力のサイズは、基準フレームの状態の測定を参照することで制御される。ある実施形態では、異なるサブフレーム間の力、相対加速度及び／又は相対速度が測定される。図３及び図４は、サブフレーム６をサブフレーム８に結合する能動的な結合システム１０の例を示す。
【００３８】
[0041]  図３の例では、結合システム１０は、弾性部材２６と、減衰部材２２と、を含む。そのような実施形態の一例では、弾性部材２６は、弾性変形して弾性部材２６の変形の程度の関数として増加する復元力を提供するように構成される。ある実施形態では、減衰部材２２は、弾性部材２６の変形に関連付けられたエネルギーを放散させるように構成される。図示の実施形態では、弾性部材２６は、減衰部材２２とは別の素子として提供される。別の実施形態では、弾性部材及び減衰部材は一体のユニットとして提供される。
【００３９】
[0042]  結合システム１０の動作を能動的に変調する制御システム２０を提供してもよい。図３に示す例では、制御システム２０は、減衰部材２２によって提供される減衰力の量を制御する。制御システム２０は力センサ２３からの入力を受ける。力センサ２３は、２つのサブフレーム６、８の間の相対力を測定する。測定された力に基づいて、制御システム２０は入力端子２４に制御信号を提供する。結合システム１０によって提供される減衰力は、入力端子２４に供給される制御信号に従って変化する。
【００４０】
[0043]  図４は、代替結合システム１０を示す。図４の結合システム１０は、力センサの代わりに移動センサ２８、３０が提供されることを除いて、図３に示す結合システム１０に対応する。ある実施形態では、移動センサ２８、３０は相対速度又は加速度を測定する。ある実施形態では、移動センサ２８、３０は、電磁放射線３４を交換する（例えば、エミッタとレシーバとの間で、又はエミッタ／センサと反射型パターン又は格子との間で）素子２８及び３０を備える。制御システム２０は、移動センサ２８、３０からの入力３２を受ける。入力３２に基づいて制御信号が生成され、減衰部材２２の入力端子２４に提供される。結合システム１０によって提供される減衰力は、制御信号に従って変化する。
【００４１】
[0044]  能動的減衰を使用することで、純粋な受動システムよりも高いレベルの減衰が容易にできる。しかしながら、能動的減衰と組み合わせて受動的減衰を提供するか、又は受動的減衰のみを提供するように結合システム１０を構成してもよい。ある実施形態では、受動的減衰は、天然又は合成ゴムなどの減衰材料を異なるサブフレーム間に提供することで達成される。
【００４２】
[0045]  ある実施形態では、結合システム１０によって提供される減衰力は、圧電素子、ローレンツアクチュエータの１つ以上によって提供される。
【００４３】
[0046]  図３及び図４に示す実施形態では、制御システム２０は、弾性部材２６ではなく減衰部材２２の動作を制御するように構成される。別の実施形態では、制御システム２０は、減衰部材２２と弾性部材２６との両方の動作を制御するように構成される。さらに別の実施形態では、制御システム２０は、弾性部材２６の動作のみを制御するように構成される。上記の詳細な例では、基準フレームは２つのサブフレームのみを備え、結合システムはこれらの２つのサブフレーム間でのみ動作する。別の実施形態では、基準フレームを３つ以上のサブフレームに分割してもよい。そのような実施形態の例では、結合システムは複数のサブシステムを備え、各サブシステムは、複数のサブフレームの異なる２つのサブフレーム間で動作する。ある実施形態では、各サブフレームは同一である。ある実施形態では、各サブシステムは同一である。別の実施形態では、サブフレームは互いに異なり、及び／又は、サブシステムは互いに異なる。
【００４４】
[0047]  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を理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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製造である。このような代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「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が、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、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）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及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、従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。
【００４５】
[0048]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明はその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、文脈によっては光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００４６】
[0049]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極紫外線（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。
【００４７】
[0050]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
【００４８】
[0051]  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つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００４９】
[0052]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、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１】
2015515758.tif 000003
【図２】
2015515758.tif 000004
【図３】
2015515758.tif 000005
【図４】
2015515758.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月19日(2014.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
支持ステージと、
センサ部及び基準部を備える測定システムであって、基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を、前記基準部と相互作用する前記センサ部を用いて決定する測定システムと、を備え、
前記基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体のシステムとして挙動するようにともに結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、リソグラフィ装置。
【請求項２】
１）前記センサ部が、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載された前記コンポーネントに固定的に搭載され、かつ、前記基準部が、前記基準フレームに固定的に搭載される又は前記基準フレームと一体である、若しくは、
２）前記基準部が、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載された前記コンポーネントに固定的に搭載される又は前記コンポーネントと一体であり、かつ、前記センサ部が前記基準フレームに固定的に搭載される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の基準周波数が、１５〜６０Ｈｚの範囲内にあり、前記第２の基準周波数以下である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の基準周波数が、１５〜６０Ｈｚの範囲内にあり、前記第１の基準周波数以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の基準周波数が、前記基準フレームが全周波数で単一の剛体として挙動する場合、前記基準フレームに関連付けられる最小の内部固有振動数より低い、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
パターン付放射ビームを提供するパターニングデバイスと、
前記パターン付放射ビームを基板上に投影する投影システムと、をさらに備え、
前記支持ステージが、前記基板、前記パターニングデバイス、前記投影システムの光学要素のうち１つを支持する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の基準周波数が、前記基板のための前記支持ステージが前記リソグラフィ装置によってスキャン可能な最大周波数より高い、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
１）基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向の決定を、２）同じ前記基準フレームに対するさらなるコンポーネントの位置及び／又は配向の決定と組み合わせることによって、前記リソグラフィ装置の前記さらなるコンポーネントに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を決定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
Ｎ個のサブフレーム間の結合を提供する結合システムをさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記結合システムが能動的である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記結合システムが、複数の前記サブフレームのうち２つのサブフレーム間の相対力を測定する力センサと、前記力センサからの出力に基づいて前記２つのサブフレーム間の前記結合を適合させるコントローラと、を備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記結合システムが、複数の前記サブフレームのうち２つのサブフレーム間の相対移動を測定する移動センサと、前記移動センサからの出力に基づいて前記２つのサブフレーム間の前記結合を適合させるコントローラと、を備える、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記結合システムが、弾性復元力を提供する弾性部材と、エネルギーを放散させる減衰部材と、を備える、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記結合システムが受動的である、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
デバイス製造方法であって、
リソグラフィ装置のための支持ステージを提供するステップと、
センサ部及び基準部を備える測定システムを用いて、基準フレームに対する、前記支持ステージ又は前記支持ステージ上に搭載されたコンポーネントの位置及び／又は配向を、前記基準部と相互作用する前記センサ部を用いることによって決定するステップと、を含み、
前記基準フレームが、第１の基準周波数より低い振動に対して主に単一の剛体として、かつ、第２の基準周波数より高い振動に対して主にＮ個の物体のシステムとして挙動するように結合されたＮ個のサブフレームを備え、Ｎが１より大きい整数である、デバイス製造方法。
【国際調査報告】
2015515758.tif 000007
2015515758.tif 000008