(57)【要約】【解決手段】可動ステージと、可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するエミッタと、エンコーダビームと相互作用する第１回折格子と、第１回折格子との相互作用後のエンコーダビームを検出する検出器と、を有し、エンコーダビームは動作中光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、パージングエリア内にパージング媒体を供給するパージング媒体供給デバイスと、を備えるステージシステム。【選択図】図１
2015531879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動ステージと、
前記可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するエミッタと、前記エンコーダビームと相互作用する第１回折格子と、前記第１回折格子との相互作用後の前記エンコーダビームを検出する検出器と、を有し、前記エンコーダビームは動作中光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、
前記光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、
前記パージングエリア内にパージング媒体を供給するパージング媒体供給デバイスと、
を備えるステージシステム。
【請求項２】
前記第１回折格子は、前記可動ステージの可動部と静止部の一方に接続され、前記エミッタ、前記検出器および前記パージングキャップは、前記可動ステージの可動部と静止部の他方に接続されることを特徴とする請求項１に記載のステージシステム。
【請求項３】
前記エンコーダ型位置測定システムは、動作中に前記エンコーダビームと相互作用する第２回折格子をさらに有し、該第２回折格子は、前記可動ステージの可動部と静止部の他方に接続されることを特徴とする請求項２に記載のステージシステム。
【請求項４】
前記パージングキャップは側壁を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項５】
前記パージングキャップは側壁とカバーとを有し、該カバーは前記第１回折格子と実質的に平行に延びることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項６】
前記カバーは、前記エンコーダビームを通過させる開口部を有することを特徴とする請求項５に記載のステージシステム。
【請求項７】
前記パージング媒体はパージングガスを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項８】
前記パージング媒体は部分真空の真空を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項９】
前記パージング媒体供給デバイスは、前記パージングキャップの側壁に沿ってキャップの上部に向かって延びるパージング媒体供給ダクトを有することを特徴とする請求項４または５に記載のステージシステム。
【請求項１０】
前記パージング媒体供給ダクトは、前記カバーに沿って前記開口部に向かってさらに延びることを特徴とする請求項６に記載のステージシステム。
【請求項１１】
前記パージングキャップは調節可能な開口部を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１２】
前記パージングキャップの前記開口部は、円形、楕円形、スロットまたは十字形であることを特徴とする請求項６に記載のステージシステム。
【請求項１３】
前記パージングキャップは透明カバーを有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１４】
前記パージングキャップは前記パージングエリアを実質的に閉鎖することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１５】
前記パージングキャップの少なくとも一部が格納式であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１６】
前記パージングキャップの前記側壁がベローズ形であることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１７】
前記パージングキャップは、前記パージングキャップの位置とガス圧との少なくとも一つを測定するセンサを有することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１８】
前記パージング媒体はパージングガスを含み、前記パージング媒体供給デバイスは、前記パージングガスのガス供給速度を制御するガス供給コントローラを有し、該ガス供給コントローラは、前記センサに接続されるとともに該センサから提供される測定結果を使用して前記ガス供給を制御するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載のステージシステム。
【請求項１９】
前記センサは位置センサと圧力センサとを含み、前記ガス供給コントローラは、前記位置センサによって測定される位置および前記圧力センサによって測定される圧力を使用して前記ガス供給速度を制御するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載のステージシステム。
【請求項２０】
前記パージングキャップの少なくとも一部が、前記パージングエリアと周囲との間の圧力差によって移動可能であり、前記ガス供給コントローラは、前記ガス供給速度を制御して前記パージングキャップの位置を制御するように構成されることを特徴とする請求項１８または１９に記載のステージシステム。
【請求項２１】
請求項１ないし２０のいずれかに記載の前記可動ステージを備える、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置。
【請求項２２】
前記可動ステージが前記基板を保持するように構成された基板テーブルであることを特徴とする請求項２１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２３】
可動ステージと、
前記可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するように構成されたエミッタと、前記エンコーダビームと相互作用するように構成された回折格子と、前記回折格子との相互作用後の前記エンコーダビームを検出するように構成された検出器と、を有し、前記エンコーダビームは使用時に光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、
前記光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、
前記パージングエリア内にパージング媒体を供給するように構成されたパージング媒体供給デバイスと、
を備えるステージシステム。
【請求項２４】
放射ビームにパターンを付与してパターン付与後放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイス支持部と、
基板を支持するように構成された基板支持部と、
前記基板上に前記パターン付与後放射ビームを投影するように構成された投影系と、
ステージシステムと、
を備えるリソグラフィ装置であって、
前記ステージシステムは、
前記支持部の一つを位置決めするように構成された可動ステージと、
前記可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するように構成されたエミッタと、前記エンコーダビームと相互作用するように構成された回折格子と、前記回折格子との相互作用後の前記エンコーダビームを検出するように構成された検出器と、を有し、前記エンコーダビームは使用時に光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、
前記光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、
前記パージングエリア内にパージング媒体を供給するように構成されたパージング媒体供給デバイスと、
を有する、リソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１２年９月１８日に出願された米国仮出願第６１／７０２，６３４号の利益を要求し、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、ステージシステム、およびステージシステムを備えるリソグラフィ装置に関する。
【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、通常は基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えば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、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは一つまたは複数のダイからなる）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。従来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（スキャン方向）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スキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
【０００４】
基板を保持するように構成された基板テーブルなどのリソグラフィ装置の可動ステージの位置は、位置センサによって測定される。通常、位置測定のためにエンコーダ型の位置センサが使用される。例えば、リソグラフィ装置の基準構造に静止した回折格子が接続される一方、基板テーブルには複数のエンコーダヘッドが接続される。各エンコーダヘッドは、静止した回折格子と協働して、（一つ以上の方向で）位置の量を測定するように構成されており、静止した回折格子に対する基板テーブルの位置を測定することができる。このようなエンコーダ型の位置センサでは、エンコーダビームは光路に沿って伝搬する。光路は、空気、合成空気、あるいは別のガスまたはガス混合物などの媒体を部分的に通って広がる。エンコーダ型位置センサから取得される位置測定は、そのような媒体の伝搬特性（例えば屈折率）に依存するので、エンコーダ型位置測定は、温度、湿度などの要因に依存する。パージングガスによるリソグラフィ装置のパージングが提案されている。しかしながら、圧力変動、温度変動、湿度変動などの要因に起因して、不正確さが大きくなりすぎるおそれがある。
【発明の概要】
【０００５】
ステージ位置が高精度に測定されるステージシステム、およびそのようなステージシステムを備えるリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
【０００６】
本発明の一実施形態によると、可動ステージと、可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムと、を備えるステージシステムが提供される。エンコーダ型位置測定システムは、エンコーダビームを放射するエミッタと、エンコーダビームと相互作用する第１回折格子と、第１回折格子との相互作用後のエンコーダビームを検出する検出器と、を有し、前記エンコーダビームは動作中光路に沿って伝搬する。ステージシステムは、光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、パージングエリア内にパージング媒体を供給するパージング媒体供給デバイスと、をさらに備える。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、本発明の一実施形態に係る可動ステージを備える、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
対応する参照符号が対応する部分を指し示す添付の模式図を参照して、例示のみを目的として本発明の実施形態について以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【００１０】
【図２】本発明の一実施形態に係るステージシステムのエンコーダタイプの位置測定システムの模式的な側面図である。
【００１１】
【図３】本発明の別の実施形態に係るステージシステムのエンコーダタイプの位置測定システムの模式的な側面図である。
【００１２】
【図４】本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムのエンコーダタイプの位置測定システムの模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を通して、同一のまたは同様の参照符号は、同一のまたは同様の部分を指す。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。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）を調整するよう構成されている照明系（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構成されている第１の位置決めデバイスＰＭに接続されている支持構造またはパターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を備える。装置は、基板（例えばレジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決めデバイスＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持部」も備える。装置は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば一つまたは複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ）ＰＳをさらに備える。
【００１５】
照明系は、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００１６】
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る。支持構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいは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など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。支持構造は、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。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、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。本明細書では「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るものとする。
【００１７】
本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば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。放射ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。このような場合には例えば、放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。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の特定の機能層に対応する。
【００１８】
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、例えば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パネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、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、さら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異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。
【００１９】
本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられうる。
【００２０】
ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。
【００２１】
リソグラフィ装置は二つ以上（二つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルまたは「基板支持部」（及び／または二つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持部」）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルまたはサポートが並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたはサポートで露光が行われている間に他の１以上のテーブルまたはサポートで準備工程を実行するようにしてもよい。
【００２２】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が、比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体で覆われて投影系と基板との間の空間を満たすものであってもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）と投影系の間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増大させるために使用することができる。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光中に投影系と基板の間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００２３】
図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源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、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤ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んで構成される。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源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、放射系または放射システムと総称される。
【００２４】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤ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半径方向外径及び／または内径の大きさ（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）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００２５】
放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）を通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。第２の位置決めデバイスＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビーム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。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭ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）により実現される。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の移動は、第２ポジショナＰＷの一部を構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される。ステッパでは（スキャナとは異なり）、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに複数のダイがある場合にはパターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２６】
図示の装置は例えば次のうちの少なくとも一つのモードで使用されうる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持部」及び基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」は実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」がｘ方向及び／またはｙ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持部」及び基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」は同期して走査される。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持部」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
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または「マスク支持部」がプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」が移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴまたは「基板支持部」の毎回の移動後、または走査中の連続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、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能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。
【００２７】
上記で記載したモードの組み合わせおよび／または変形例を使用してもよいし、全く別のモードを使用してもよい。
【００２８】
図２は、エンコーダ型位置測定システムの一部の模式的な側面図である。この文書では、エンコーダ型位置測定システムはエンコーダと呼ばれてもよいことに注意する。エンコーダ型位置測定システムは、光ビーム（本文書ではエンコーダビームと呼ぶ）を発生するように構成された光源ＳＲＣを備える。光源は例えばレーザであってもよく、例えば単色のレーザビームを発射する。図示のエンコーダの実施形態では、エンコーダビームは二つの回折格子、すなわち第１回折格子ＧＲ１と第２回折格子ＧＲ２によって回折される。他の構成も可能であり、例えばＮＬ２００６２２０およびＵＳ２０１１／０３０４８３９  Ａ１に記載されている。図２に示すようなエンコーダ構成では、エンコーダビームは第２回折格子ＧＲ２によって回折され、一次およびマイナス一次の回折ビームが第１回折格子に向かって伝搬する。第１回折格子ＧＲ１においてこれらのビームが回折され、ゼロ次の０ＯＲＤ、一次の＋１ＯＲＤ、およびマイナス一次の−１ＯＲＤの回折ビームが再び第２回折格子に向かって伝搬する。ビームは第２回折格子から同様の経路に沿って戻り、エンコーダ型位置測定システムの検出器ＤＥＴに到達するビームを提供する。図示の実施形態では、第１回折格子は基準構造に接続される一方、第２回折格子、光源および検出器は可動ステージに接続されている。したがって、可動ステージが第１回折格子に対して移動すると、検出器によって受け取られるビーム内の変化が観察される。検出器は、フォトダイオードなどの任意の適切なタイプの光検出器であってよい。回折によって、エンコーダビームは、光路に沿って伝搬するエンコーダビームをともに形成する複数のビームに分割されてもよい。
【００２９】
本発明の一態様によると、少なくとも部分的に光路を含むパージングエリアＰＡを包囲するパージングキャップＰＣが設けられる。パージング媒体供給デバイス（図示の実施形態では、パージングガス供給ダクトＧＩを備える）が、パージングエリア内にパージングガスなどのパージング媒体を供給する。こうすると、光路に沿った媒体の伝搬挙動をより一定なものとすることができ、その結果、エンコーダの位置検出がより正確になる。
【００３０】
図２の実施形態では二つの回折格子を備えているが、例えば第２回折格子を省略するなどの他の構成も可能であることに注意する。さらに、第１回折格子を（静止している）基準構造に接続し、光源、検出器および第２回折格子を可動ステージに接続する代わりに、この構成を逆にしてもよいこと、すなわち、第１回折格子を可動ステージに接続し、光源、検出器および第２回折格子を（静止している）基準構造に接続してもよいことに注意する。光学分野の当業者であれば、エンコーダベースの位置検出（例えば、非ステージ関連のエンコーダシステム、または終端効果を阻害する環境外乱にさらされる任意の他の光伝搬ビーム）以外の応用形態における、上記のパージキャップによって作り出されるミニ環境を理解するだろう。
【００３１】
パージング媒体は、空気、合成空気、あるいは別のガスまたはガス混合物などのパージングガスを含んでもよい。代替的に、パージング媒体は、真空または部分真空を含んでもよい。
【００３２】
図２に示すような実施形態では、パージングキャップは、側壁ＳＷとカバーＣＶとを有する。カバーは第１回折格子と実質的に平行に延びてもよい。これによって、周囲のガスから受ける影響（ヒース（heath）、圧力、湿度、ガス流）に対して伝搬経路を高度に遮断することができる。代替的に、パージングキャップが側壁のみを有しキャップの上側が開いていてもよい。こうすると、パージングキャップがエンコーダビームと干渉するリスクなしに、例えば格納や高さの調整が容易になる。
【００３３】
カバーはエンコーダビームの通過を可能にする開口部を備えてもよく、これによりエンコーダビームとパージングキャップとの相互作用が回避される。カバー（すなわち、開口部の外側のカバーの部分）は、いくつかの目的を果たしてもよい。一つは、パージングガス入口でパージングエリアに入るパージングガスは、パージングキャップのカバーと第１回折格子との間の隙間を通してパージングキャップから放出される。キャップのカバーは、具体的には第１回折格子と平行に延びるとき、第１回折格子とともに、第１回折格子と平行に延びる放出流路を形成し、パージングガスの放出を減少させる空気抵抗を提供する。したがって、パージングガスの供給速度を下げることが可能になり、これによって、パージングガス流および／またはパージングガス圧力の結果として可動ステージ上の潜在的な力が減少する。他方、パージングキャップのカバーは、パージングキャップの外側からのガスが開口部を通してパージングキャップに入るのをある程度防止することができ、したがって、パージングエリア内の湿度、温度、圧力または他の変動のリスクを場合により減少させる。図示の実施形態では、開口部はカバーの中心にあり、全ての方向に向かって実質的に同一の空気抵抗を与える。その結果、パージングキャップおよび／または回折格子上に実質的に対称の力プロファイルを与えるパージングガスの流れが生じ、これによって潜在的な外乱の影響が減少する。さらに、図示のエンコーダ構成では、エンコーダビームを形成する回折されたビームが第１格子の近傍で互いに接近する一方、第２格子の近傍では互いから遠ざかる。これは、エンコーダビームの光路に沿って不均一性を生じさせ、回折されたビームが互いからより遠くなる場所でさらなる効果を発揮する。開口部は、すなわち均一性の潜在的な外乱は、ビームが互いに接近する場所に位置するので、その影響は小さくなる。
【００３４】
図２に示す実施形態では、パージング媒体供給デバイスのパージングガス供給ダクトＧＩは、パージングエリアの底側、言い換えると放出開口部の反対側のパージングエリアの側面でガスを放出し、パージングエリア全体のパージングが可能になっている。別の実施形態が図３に模式的に示されている。この実施形態では、パージングガス供給ダクトＧＩは、側壁の上部に向けてパージングキャップの側壁に沿って延びている。これによって、回折されたビームが互いから離れているパージングエリアの部分（ゆえに不均一性のために位置測定の局所感度がより高くなる）が可能な限り静かに保たれるが、これは、パージングガスの流れの大部分が、エンコーダビームが接近する場所である重要さが少ないエリアに向けて案内されるからである。図３に示すように、パージングガス供給ダクトは、開口部に向かってカバーに沿って延び、開口部内でガスを放出してもよい。こうすると、最も感度の高いエリアでのパージングガス流の大部分を回避することができ、この感度の高いエリアが静かで安定的に保たれる。図４は、図３に示したのと同様の実施形態を示す。ここでは、パージングガス供給ダクトが、パージングキャップと第１回折格子との間の隙間内にガスを放出し、パージングエリアを外部の影響から効果的に遮蔽している。
【００３５】
代替的な実施形態（図示せず）では、パージングキャップは調節可能な開口部（例えば、開口部を形成するダイアフラム）を備えてもよいことに注意する。高さ方向に移動可能なキャップとの組み合わせでは、ダイアフラムは、回折ビームの収束／発散ジオメトリを考慮するために、下降したときに例えばより広く開いてもよい。こうすると、ビームとの干渉を回避しつつ、開口部が不必要に大きくなるのを避けることができる。
【００３６】
さらなる実施形態では、パージングキャップの開口部がスロットまたは十字形であってもよい。こうすると、パージングキャップの開口部の全有効サイズをできる限り小さく保つ一方、回折されたビームを開口部のスロット状の開口部分で通過させることができる。代替的な形状は、円形または楕円形の開口部を含んでもよい。
【００３７】
一般に、パージングキャップの開口部を小さく保つと、パージングガス供給速度を減少させることができる。したがって、パージングガスの流れに起因する可動ステージ上の潜在的な力が減少すると同時に、開口部を通したパージングエリアの外乱のリスクが減少する。
【００３８】
別の実施形態では、パージングキャップは透明カバーを備えてもよい。カバーを通したエンコーダビームの通過が可能になる一方、パージングガス供給速度をさらに減少することができる。
【００３９】
パージングキャップが実質的に閉じられ、パージングエリアを実質的に閉鎖してもよい。こうすると、パージングキャップ外側の外乱を大規模に防止して、光路に沿った媒体の伝搬特性に影響を与えることができる。さらに、実質的に閉じられたパージングキャップにより、その中の部分真空の真空の適用が可能になり、光路に沿って規定の伝搬特性を与えることができる。
【００４０】
パージングキャップのカバーは、第１回折格子に沿ってパージングエリアから離れて延びてもよい。これによって、干渉計ビームとカバーの干渉を防止できると同時に、パージングエリアから外乱の影響を遠ざける遮蔽の形態を提供するか、および／またはパージングエリアからのパージングガスの放出流に対して空気抵抗を提供することができる。より詳細には、パージングキャップが移動可能（例えば、第１回折格子に向かう方向および離れる方向における移動範囲にわたり移動可能）であるとき、この形態のカバーにより、カバーがエンコーダビームと干渉することなく、比較的大きな移動範囲とすることが可能になる。
【００４１】
一実施形態では、例えば問題になっているエンコーダが投影レンズを通過するときに、パージングキャップを格納することができるように、パージングキャップが格納式となっている。これにより、パージングキャップがリソグラフィ装置の投影レンズを損傷するおそれが回避される。キャップを格納する適切なアクチュエータが設けられてもよい。一実施形態では、パージング媒体供給デバイスによってアクチュエータが提供されてもよい。例えば、パージング媒体供給デバイスからの大きなガス流によってアクチュエータキャップが上昇し、パージング媒体供給デバイスからのパージングガス流が減少したときに重力によってパージングキャップが下降してもよい。
【００４２】
格納能力のために、キャップの側壁がベローズ形であり柔軟な材料で形成されていてもよい。多くの他の実施形態が可能である。
【００４３】
リソグラフィ装置の基板テーブルが、投影系の焦平面内の基板の露光部分を維持するように移動してもよい。その結果、エンコーダの第１回折格子と第２回折格子の間の距離が変化してもよい。この高さ変動は、キャップと第１回折格子の間の隙間を変動させる。したがって、隙間のサイズに応じてパージングガスの放出が変化するので圧力変動が生じるか、あるいは、隙間を通してパージングガス流が放出する結果、基板テーブル上の力が変動するおそれがある。したがって、高さおよび／または圧力を測定することが望ましく、一実施形態では、パージングキャップは、パージングキャップの位置とガス圧の少なくとも一方を測定するセンサを備えている。位置センサは、例えば容量位置センサを用いて、例えばパージングキャップと第１回折格子の間のガスを測定するように構成されてもよい。パージングエリア内、またはパージングキャップと第１回折格子の間の隙間にあるセンサによって、ガス圧が測定されてもよい（高い圧力を示すほどパージングガスの放出が少なくなる）。センサの出力に基づき、安全管理が行われてもよい。センサの出力が、パージングキャップと第１回折格子との間の距離が所定の最小値未満となったことを示すときに、パージングキャップを第１回折格子から離す方向に移動させるアクチュエータが設けられてもよい。
【００４４】
さらに、センサ出力に基づきパージングキャップの位置を正確に制御する制御システムまたはコントローラが設けられてもよい。パージングエリアとパージングキャップの周囲との間の圧力差によって、パージングキャップの少なくとも一部が移動可能であってもよい。パージングキャップの位置を制御するために、パージング媒体供給デバイスは、ガス供給速度を制御するガス供給コントローラを備えている。ガス供給コントローラは、センサに接続された測定入力を有している。ガス供給コントローラは、センサによって提供される測定結果を使用してガス供給を制御するように構成される。したがって、パージングキャップを所望の位置に保持するようにガス供給速度を調整することができる。センサは、パージングキャップと第１回折格子との間の距離を特定の範囲内に維持するために、その距離を表す信号を提供する位置センサを含んでもよい。代替的に、センサは、パージングガス圧を特定の範囲内に維持するように、圧力信号を提供してもよい（パージングガス圧を下げると、重力によってパージングキャップを下げることができる。逆も同様である）。また、位置と圧力が測定される組み合わせ制御を適用して、そのような制御の設計にさらなる自由度を与えてもよい。例えば、パージングガス圧と隙間を所定の範囲に保持することができる。例えば制御弁によってガス供給速度が制御されてもよい。
【００４５】
ガス供給デバイスのガス供給速度を制御する代わりに、電気モータなどの任意の適切なアクチュエータによって、パージングキャップの位置を駆動することも可能である。
【００４６】
上記では、基板テーブルのエンコーダ型位置測定システムの文脈でパージングキャップについて説明したが、マスクステージ（すなわちマスクテーブル、パターニングデバイスを保持する支持部とも呼ばれる）などの、リソグラフィ装置の任意の他のステージに対しても、同じ概念を適用することができる。
【００４７】
ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について本文書において特に言及をしてきたが、本明細書で述べたリソグラフィ装置は、他の応用形態も有していることを理解すべきである。例えば、集積された光学システム、磁気領域メモリ用の誘導及び検出パターン（guidance and detection pattern）、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といった応用である。当業者は、このような代替的な応用形態の文脈において、本明細書における「ウェハ」または「ダイ」という用語のいかなる使用も、それぞれより一般的な用語である「基板」または「目標部分」と同義とみなすことができることを認められよう。本明細書で参照された基板は、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に付加し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール及び／または検査ツールで露光の前後に加工されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、そのような基板処理工具または他の工具に対しても適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために二回以上基板が加工されてもよく、その結果、本明細書で使用された基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板のことも指してもよい。
【００４８】
光学的リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用についてに特定の言及をしてきたが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなどの他の応用形態にも使用可能であり、文脈が許す限り光学的リソグラフィに限定されないことは理解されるだろう。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トポグラフィーが基板に生成されるパターンを定める。パターニングデバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射、熱、圧力、またはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化した後、パターニングデバイスがレジストから外されてパターンが残る。
【００４９】
本明細書で使用される「照射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）照射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）、極端紫外線（ＥＵＶ）照射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並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む、あらゆるタイプの電磁気照射を包含する。
【００５０】
「レンズ」という用語は、文脈の許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気光学部品、電磁光学部品および静電光学部品を含む様々なタイプの光学部品のうちの任意の一つまたはその組み合わせを指す場合もある。
【００５１】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の一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の形式をとってもよいし、そのコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）であってもよい。
【００５２】
上述の説明は例示であり限定することを意図していない。よって、当業者であれば以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく本発明の変形例を実施することが可能であろう。
【図１】
2015531879.tif 000003
【図２】
2015531879.tif 000004
【図３Ａ】
2015531879.tif 000005
【図３Ｂ】
2015531879.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月17日(2015.4.17)
【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】
可動ステージと、
前記可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するエミッタと、前記エンコーダビームと相互作用する第１回折格子と、前記第１回折格子との相互作用後の前記エンコーダビームを検出する検出器と、を有し、前記エンコーダビームは動作中光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、
前記光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、
前記パージングエリア内にパージング媒体を供給するパージング媒体供給デバイスと、
を備えるステージシステム。
【請求項２】
前記第１回折格子は、前記可動ステージの可動部と静止部の一方に接続され、前記エミッタ、前記検出器および前記パージングキャップは、前記可動ステージの可動部と静止部の他方に接続されることを特徴とする請求項１に記載のステージシステム。
【請求項３】
前記パージングキャップは側壁を有することを特徴とする請求項１または２に記載のステージシステム。
【請求項４】
前記パージング媒体はパージングガスを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項５】
前記パージング媒体は部分真空の真空を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項６】
前記パージングキャップは調節可能な開口部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項７】
前記パージングキャップは透明カバーを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項８】
前記パージングキャップは前記パージングエリアを実質的に閉鎖することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項９】
前記パージングキャップの少なくとも一部が格納式であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１０】
前記パージングキャップの側壁がベローズ形であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１１】
前記パージング媒体はパージングガスを含み、前記パージング媒体供給デバイスは、前記パージングガスのガス供給速度を制御するガス供給コントローラを有し、該ガス供給コントローラは、センサに接続されるとともに該センサから提供される測定結果を使用して前記ガス供給を制御するように構成されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のステージシステム。
【請求項１２】
前記センサは位置センサと圧力センサとを含み、前記ガス供給コントローラは、前記位置センサによって測定される位置および前記圧力センサによって測定される圧力を使用して前記ガス供給速度を制御するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載のステージシステム。
【請求項１３】
前記パージングキャップの少なくとも一部が、前記パージングエリアと周囲との間の圧力差によって移動可能であり、前記ガス供給コントローラは、前記ガス供給速度を制御して前記パージングキャップの位置を制御するように構成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のステージシステム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の前記可動ステージを備える、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置。
【請求項１５】
可動ステージと、
前記可動ステージの位置を測定するエンコーダ型位置測定システムであって、エンコーダビームを放射するように構成されたエミッタと、前記エンコーダビームと相互作用するように構成された回折格子と、前記回折格子との相互作用後の前記エンコーダビームを検出するように構成された検出器と、を有し、前記エンコーダビームは使用時に光路に沿って伝搬する、エンコーダ型位置測定システムと、
前記光路を少なくとも部分的に含むパージングエリアを包囲するパージングキャップと、
前記パージングエリア内にパージング媒体を供給するように構成されたパージング媒体供給デバイスと、
を備えるステージシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2015531879.tif 000011
2015531879.tif 000012
2015531879.tif 000013