(57)【要約】【課題】リソグラフ投影装置で、ハウジング内にある露光システムの可動部、または同一ハウジング内にある他のシステムの可動部が作動することによって生じるこの露光システム周囲のガスの振動またはガス圧変化が基板位置に与える影響を最小にした投影装置を提供すること。【解決手段】この発明のリソグラフ装置は、基板１３を保持する基板ホルダ１９の位置の外乱を相殺する位置外乱補正システムを含む。この露光システムがあるスペース３は、孔あき壁５によって分離されると共に、他のシステムがあるスペース４からは可動壁１０によって分離されているので、ガスの振動または圧力変化を減衰または遮断する。このガス振動をスピーカ６１によって相殺してもよい。この発明は、この様なリソグラフ装置を使ったデバイス製造方法も提供する。【選択図】図１
2005197698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に位置する少なくとも一つの可動部を有する第１露光システムとを含むリソグラフィ投影装置であって、前記第１露光システムが、
（ｉ）  放射線のビームを提供するように構成した放射線システム、
（ii）  放射線のビームの断面にパターンを与えるのに役立つパターニング装置を支持するように構成した支持構造体、
（iii） 基板を保持するための第１基板ホルダ、
（iv）  前記基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、
（ｖ）  前記第１基板ホルダを前記投影システムに対して配置するように構成した位置決め装置、
（vi）  前記位置決め装置を制御するように構成した第１制御ユニット、
（vii） 前記第１基板ホルダの位置の外乱を相殺するように構成した位置外乱補正システム、を包含し、外乱は、前記少なくとも一つの可動部の運動が誘起するガス移動によって生じるリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つの可動部が前記支持構造体および前記第１基板ホルダの少なくとも一つを含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項３】
前記ハウジングが第２制御ユニットによって可動の追加の可動部を含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記追加の可動部が、少なくとも可動第２基板ホルダを有する第２露光ステージ並びに可動基板測定テーブルおよび可動測定ユニットの少なくとも一つを有する、基板の特性を測定するための測定ステージの少なくとも一つを含む請求項３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
前記位置外乱補正システムが、前記追加の可動部と前記第１基板ホルダおよび前記パターニング装置の少なくとも一つとの間に配置できる分離壁を含む請求項４に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
前記分離壁が音響減衰材料を含む請求項５に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
前記第１基板ホルダが前記ハウジング内の第１スペースにありおよび前記追加の可動部が第２スペース内にあり、そして、前記分離壁は、前記分離壁が前記第１スペースを前記第２スペースに関して実質的に封止する第１位置へ可動であり、且つ前記第１および第２基板ホルダの交換をできるようにするとき、第２位置へ可動である請求項５に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
前記第１および第２制御ユニットの少なくとも一つが、少なくともこのパターン化したビームの投影中に前記第１基板ホルダと前記追加の可動部の間に所定の最小距離を維持するように設計してある請求項３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項９】
所定の最小距離が、少なくともこのパターン化したビームの投影中、前記第１基板ホルダと前記追加の可動部の間の時間平均距離の少なくとも５０％に等しい請求項８に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１０】
所定の最小距離が実質的に前記時間平均距離に等しい請求項９に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
前記位置外乱補正システムは、前記第１基板ホルダと前記追加の可動部の間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、前記追加の可動部の速度を所定の最大速度値より小さい速度に減速するように構成してある請求項３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１２】
前記位置外乱補正システムは、前記第１基板ホルダと前記追加の可動部の間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、前記追加の可動部の加速度を所定の最大加速度値より小さい加速度に減速するように構成してある請求項３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１３】
前記第１露光システムでこのパターン化したビームを前記基板上へ投影中、最大速度値が前記追加の可動部の速度の時間平均値より小さい請求項１１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１４】
前記第１露光システムでこのパターン化したビームを前記基板上へ投影中、この最大加速度値が前記追加の可動部の加速度の時間平均絶対値より小さい請求項１２に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１５】
前記可動部が位置する第１スペースを少なくとも部分的に囲う壁が少なくとも一つの孔を含み、前記第１スペースが、前記可動部から見て、前記壁の後ろの第２スペースと通じている請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１６】
前記第２スペースがリソグラフィ投影装置の外部の環境を含む請求項１５に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１７】
前記基板上へのパターン化したビームの投影中に前記基板を通過するガスの流れを輸送するように構成したガス輸送機構をさらに含み、前記位置外乱補正システムは、この流れが前記基板を通過してから流れを外れたガスを吸引除去するように構成したガス吸引機構を含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１８】
前記位置外乱補正システムが前記少なくとも一つの可動部を動かすための平面モータを含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１９】
前記位置外乱補正システムが少なくとも前記可動部を囲むスペースでガスを動かすために少なくとも一つのラウドスピーカを含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２０】
前記位置外乱補正システムが、第１基板ホルダ駆動ユニット、および投影システムの少なくとも一部を前記ハウジングに関して動かすように構成した投影システム移動装置の少なくとも一つを含み、ガス移動による目標部分の投影ビームに関する変位を相殺するようにした請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２１】
投影装置に於いて、前記位置外乱補正システムが第３制御ユニットを含み、そのユニットが、
ガス圧感応装置並びにガス変位およびガス圧変化の少なくとも一つを測定するように構成した干渉計システムの少なくとも一つ、並びに
この測定システムの前記少なくとも一つの可動部の運動の関数として位置の補正について先に決めた情報を提供するように構成した位置補正情報検索システムを含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２２】
前記第３制御ユニットが、前記少なくとも一つの可動部に向いた方向のガス変位およびガス圧変化の少なくとも一つを測定するように構成した干渉計システムを含む請求項２１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２３】
投影装置に於いて、前記放射線が透過性光学素子を使える波長の電磁放射線を含み、および前記位置外乱補正システムが、少なくとも前記少なくとも一つの可動部の位置で、前記ハウジング内部のガス圧を減少するように構成した真空システムを含む請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２４】
投影装置に於いて、前記真空システムが前記ガス圧を大気圧のせいぜい９０％の値に減少するように構成してある請求項２３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２５】
投影装置に於いて、前記真空システムが前記ガス圧を大気圧のせいぜい５０％の値に減少するように構成してある請求項２３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項２６】
第１露光システムおよび第２システムを含むリソグラフィ投影装置と共に使うためのデバイス製造方法に於いて、
前記露光システムが放射線のビームを提供するように構成した放射線システム、この放射線のビームの断面にパターンを与えるのに役立つパターニング装置を支持するための支持構造体、基板を保持するための第１基板ホルダ、前記基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、前記基板ホルダをこの投影システムに対して位置決めするための位置決め装置、および前記位置決め装置を制御するように構成した第１制御ユニットを含み、そして
前記第２システムが対応する第２露光システムおよび測定システムの少なくとも一つを含み、前記測定システムは、第２基板を保持するための第２基板ホルダ、第２基板の目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定するために前記目標部分に測定ビームを投影するように構成した測定装置、およびこの第２基板がこの測定ビームに関して可動であるようにこの測定システムの可動部分を動かすように構成した第２制御ユニットを含み、前記方法が、
第１基板および第２基板を用意する工程、
放射線のパターン化したビームをこの第１基板の目標部分上に投影する工程、および
前記目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定する工程、を含み、
前記目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つの前記測定中、前記第１基板ホルダと前記第２基板ホルダの間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、前記第２基板ホルダの速度および加速度の少なくとも一つを、それぞれ所定の最大速度値および所定の最大加速度値より小さい、対応する速度値および加速度値に減速する方法。
【請求項２７】
デバイス製造方法であって、
露光システムおよび測定システムを含むリソグラフィ投影装置で、前記測定システムが、基板を保持するための基板ホルダ、この基板の目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定するために前記目標部分に測定ビームを投影するように構成した測定装置、および前記基板がこの測定ビームに関して可動であるように前記測定システムの可動部分を動かすように構成した制御ユニットを含む投影装置を用意する工程、
基板を用意する工程、
放射線のパターン化したビームを前記基板の目標部分上に投影する工程、
前記基板の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定する工程、を含み、
前記基板の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つの前記測定の少なくとも一部中に前記基板を加速する方法。
【請求項２８】
少なくとも一つの可動部を有する露光システムのためのデバイス製造方法であって、
放射線のパターン化したビームを基板の目標部分に投影する工程、および
前記投影中に前記基板の位置の外乱を補正する工程、を含み、位置外乱は、前記少なくとも一つの可動部の運動が誘起するガス移動によって生じる方法。
【請求項２９】
流れが前記基板を通過してからガス移動の流れを外れたガスを吸引除去する工程をさらに含む請求項２８に記載されたデバイス製造方法。
【請求項３０】
基板ホルダ駆動ユニット、および投影システムの少なくとも一部を中にそれが配置してあるハウジングに関して動かすように構成した投影システム移動装置の少なくとも一つを使うことによって、ガス移動によるこの目標部分のパターン化したビーム（１５）に関する変位を相殺する工程をさらに含む請求項２８に記載されたデバイス製造方法。
【請求項３１】
前記測定システムの前記少なくとも一つの可動部の運動の関数として位置の補正について先に決めた情報を検索する工程を含む請求項２８に記載されたデバイス製造方法。
【請求項３２】
リソグラフィ投影装置であって、
放射線のビームを提供するように構成した放射線システム、
放射線のビームの断面にパターンを与えるのに役立つパターニング装置を支持するように構成した支持構造体、
基板を保持するための基板ホルダ、
前記基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、
前記基板ホルダを前記投影システムに対して配置するように構成した位置決め装置、および
前記基板ホルダの位置の外乱を相殺する位置外乱補正システム、を含み、前記外乱は、前記支持構造体および前記基板ホルダの少なくとも一つの運動が誘起するガス移動によって生じる投影装置。
【請求項３３】
リソグラフィ投影装置であって、
放射線のビームを提供するように構成した放射線システム、
この放射線のビームの断面にパターンを与えるのに役立つパターニング装置を支持するように構成した支持構造体、
基板を保持するための基板ホルダ、
前記基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、
前記基板ホルダを前記投影システムに対して配置するように構成した位置決め装置、および
前記基板ホルダの位置の外乱を相殺するための手段、を含み、位置外乱がガス移動によって生じる投影装置。
【請求項３４】
デバイス製造方法であって、
放射線のパターン化したビームを第１基板ホルダが坦持する第１基板の目標部分に提供する工程、
第２基板ホルダが坦持する第２基板の目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定する工程、および
前記測定中、前記第１基板ホルダと前記第２基板ホルダの間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、前記第２基板ホルダの速度および加速度の少なくとも一つを、それぞれ所定の最大速度値および所定の最大化速度値より小さい、対応する速度値および加速度値に減速する工程、を含む方法。
【請求項３５】
デバイス製造方法であって、
放射線のパターン化したビームを基板の目標部分に投影する工程、
前記基板の目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定する工程、および
前記測定中、前記基板を加速する工程、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【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】
リソグラフィ装置は、基板の目標部分に所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。その場合、マスクのようなパターニング装置を使ってこのＩＣの個々の層に対応する回路パターンを創成してもよく、このパターンを、放射線感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウエハ）上の目標部分（例えば、一つまたは幾つかのダイの一部を含む）に結像することができる。
【０００３】
一般的に、単一基板が隣接する目標部分のネットワークを含み、それらを順次露光する。既知のリソグラフィ装置には、全パターンをこの目標部分上に一度に露光することによって各目標部分を照射する、所謂ステッパと、このパターンを投影ビームによって与えられた方向（“走査”方向）に走査することによって各目標部分を照射し、一方、この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、所謂スキャナがある。
【０００４】
ステージまたは基板ホルダ（即ち、基板ホルダ）の投影ビームに関する位置は、多くの状況下で乱されることが分っている。この外乱は、二段式装置の可動測定ステージのような、可動部が、例えば、取付け台の媒体、懸架装置を介して、そして、一般的には、この装置の（機械的）残部を介して、基板ホルダに力を及すだろうから、主として機械的影響によると考えられている。実際、懸架装置および機械的減結合技術は非常に向上したが、まだ残留外乱が残っている。この残留外乱は、投影中の最小形態サイズおよび最小オーバレイ誤差を制限するかも知れない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の原理は、ここに具体化し且つ広く説明するように、残留位置外乱が小さいリソグラフィ装置を提供することである。一実施例で、この装置は、ハウジングを含み、そのハウジングは、少なくとも一つの可動部を有する第１露光システムであって、放射線の投影ビームを提供するように構成した放射線システム、この放射線のビームパターン化するパターニング装置を支持するための支持構造体、基板を保持するための第１基板ホルダ、この基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、この第１基板ホルダを投影システムに対して配置するための位置決め装置、上記位置決め装置を制御するように構成した第１制御ユニット、を包含する露光システムを含み、この装置は、更に、第１基板ホルダの投影システムに関する位置の外乱を相殺するように構成した位置外乱補正システムを包含する露光システムを含み、その外乱は、可動部の運動が誘起するガス移動によって生じる。
【０００６】
本発明者は、このリソグラフィ装置内部の可動部の位置決めに与える残留影響の重要な原因がこの装置内部のガス圧の変化、または空気若しくはその他のガスの移動であることを発見した。この様に動き始めたガスは、例えば、摩擦によって、露光ステージまたは投影システムと相互作用する。これが、あるものの他に関する理想的計算位置からの偏差を生じる。
【０００７】
従って、この発明は、一般的に、基板ホルダの投影システムに関する位置へのこれらの空気移動の影響を最小にするように構成した手段に関する。それでこの発明は、そのようなガス移動、またはガス圧変化による位置外乱を相殺するために補正手段を提供することにある。この出願の目的で、および簡潔のために、ガス移動およびガス圧変化を互いに包含すると見做すことに言及する。
【０００８】
この可動部は、（第１）基板ホルダの投影システムに関する相互位置を妨害し得るガス圧変化を生じる、ハウジング内のどの可動部でもよい。特に、この少なくとも一つの可動部は、支持構造体および第１基板ホルダの少なくとも一つを含む。これらの可動部は、例えば、リソグラフィのステップアンドスキャン装置に存在し、これらは、特に、スループット要求、従って速度要求のために、比較的大きいガス移動を生じる。これらの運動の、即ち、この装置に固有に存在する可動部の影響は、無視できず、それでこの発明による対策で相殺する。
【０００９】
特定の実施例で、このハウジングは、ハウジングが第２制御ユニットによって可動の追加の可動部を含む。この装置で、そのような追加の可動部の存在は、例えば、第１基板ホルダの位置に影響を生じ、それは一般的に第１基板ホルダの運動またはその制御に関係しない。言換えれば、そのような追加の可動部、および勿論その実際の運動の存在は、更に一層予測不可能であるが、第１基板ホルダの位置に影響するかも知れない。従って、この影響を補正するための手段を設けることは、可動部が、例えば、第１基板ホルダそれ自体である場合に対してより更に重要でさえある。
【００１０】
この追加の可動部は、少なくとも可動第２基板ホルダを有する第２露光ステージ並びに可動基板測定テーブルおよび可動測定ユニットの少なくとも一つを有する、基板の特性を測定するための測定ステージの少なくとも一つを含むのが都合がよい。本出願全体を通じて、第２ステージが第２基板ホルダであろうが測定ステージであろうが、それを追加の可動部（またはその一つ）と考えるのが都合がよい。簡潔のために、まだ説明すべき他の全ての実施例には繰返さない。
【００１１】
この実施例は、二段式装置に関し、それはスループットの向上をもたらすが、二つのステージが存在するために位置外乱をより受け易い。特定の種類のリソグラフィ装置は、ウエハを処理するために二つのステージ、即ち、第１ウエハに所望のパターンを投影するための第１ステージおよび第２ウエハの表面特性を測定するための第２ステージを含む。
【００１２】
第１ステージ、即ち、投影ステージでは、所望のパターンをウエハ上に投影し、第２ステージでは、表面特性を測定し、特に、しかし排他的ではなく、ウエハの表面を走査することによって高さマップを決める。実際には、ウエハを最初第２ステージで測定し、次に第１ステージで照明するので、序数詞“第１”および“第２”は特定の時間的順序には関係がない。
【００１３】
この測定は、ウエハの表面の走査を伴い、それは、第２ステージを測定システムに対して動かすことを意味する。また、ウエハ上の基板マーカの位置は、整列システムによって決めてもよく、第２ステージの階段状運動を伴う。また、第１ウエハ上に所望のパターンを投影することは、投影システムに対する第１ステージの運動を意味する。本発明は、二つのステージを備えるこれらのような装置に対して効果的位置補正を提供することが出来る。それにも拘らず、例えば、二つの露光ステージを備える装置、または更に多くのステージとの組合せは、同様に本発明の利益を得るだろう。
【００１４】
好都合な実施例で、位置外乱補正システムは、追加の可動部と第１基板ホルダおよびパターニング装置の少なくとも一つとの間に配置できる分離壁を含む。ここで、‘間’という語は、動き出すガスが移動する経路をこの分離壁が横切る状態を含むと解釈すべきである。言換えれば、分離壁が“地理的に”上記二つのスペースの間の位置にある必要はないが、分離壁がこの装置内部の可動部によって生じる空気の流れの少なくとも一部を効果的に阻止できる位置にあるのが好ましい。従って、この分離壁は、第１および第２スペースの間のあるジグザグ案内の内部にあってもよい。そのようなジグザグ形状は、その内部の空気の移動を減衰する際に有用である。この第１および第２スペースは、一つの大きいスペースの部分であってもよく、第１スペースを分離壁の第１側に位置するこの大きいスペースの一部と考え、第２スペースをこの分離壁の第２側に位置する大きいスペースの別の部分と考えてもよいことに言及する。
【００１５】
この分離壁が音響減衰材料を含むのが都合がよい。そのような材料は、ガス移動を効果的に減衰できる。ガス移動を更に減少するために、この音響減衰材料をハウジング内の他の壁にも付けてよいことに言及する。
【００１６】
この分離壁の一般化版は、空気減衰システムである。これらの空気減衰システム、または音響減衰システムは、それらに沿って、または通って流れる空気から圧力変動を減速または除去するのに役立つ。そのような空気減衰システムは、カーテン、発泡材料、“羽毛”状物体等を含んでもよい。
【００１７】
好都合な実施例では、第１基板ホルダがこのハウジング内の第１スペースにあり、および追加の可動部が第２スペース内にあり、並びに分離壁は、上記分離壁が上記第１スペースを上記第２スペースに関して実質的に封止する第１位置へ可動であり、且つこの第１および第２基板ホルダの交換をできるようにする、第２位置へ可動である。そのような可動分離壁を設けることは、可動第１物体（例えば、第２基板ホルダまたはホルダ）によって生じた空気移動が第２物体（例えば、第１基板ホルダまたは（第１）パターニング装置）に達するのを非常に効果的方法で防ぐ。この分離壁、または更に一般的には分離システム、即ち、第１基板ホルダ周りのスペースと第２基板ホルダ周りのスペースの間の空気流通を減少できる何らかの物体は、空気移動がこの分離壁それ自体を通過できる程柔軟であるべきでないのが好ましい。
【００１８】
他の実施例で、この第１および／または第２制御ユニットは、少なくともこのパターン化したビームの投影中に第１基板ホルダと追加の可動部の間に所定の最小距離を維持するように設計してある。ここで、位置外乱を最小化するために、従って位置外乱を或る程度に補正するために、所定の最小距離を使う。ガス移動は、距離と共に衰え、それで距離が大きければ大きい程、これらの移動の消え去るのが多い。
【００１９】
この所定の最小距離は、少なくともこのパターン化したビームの投影中、第１基板ホルダと追加の可動部の間の時間平均距離の少なくとも５０％に等しいのが都合がよく、それが上記時間平均距離と実質的に等しいのが更に都合がよい。実際には、第１基板ホルダと追加の可動部が動き、屡々それらは互いに独立に動く。この場合、それらの相互距離は、時間と共に変る。それでこの時間平均距離は、基板上へのビームの投影中に、即ち、位置外乱が問題となる期間中に、この第１基板ホルダと追加の可動部の間の距離を測定することによって決めてもよい。この時間平均距離、従ってこの所定の距離もできるだけ大きく選ぶのが好ましく、この時間平均距離は、理論的最大値であり、それは後者の場合第１基板ホルダと追加の可動部の同期運動に対応する。
【００２０】
この位置外乱補正システムは、この第１基板ホルダと追加の可動部の間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、追加の可動部の速度を所定の最大速度値より小さい速度に減速するように構成してある。
【００２１】
これまで、第１基板ホルダと、第２基板ホルダのような追加の可動部の運動は、大部分独立であったことに言及する。これは、露光のある段階中、第１基板ホルダと第２基板ホルダが互いに非常に近く、この第２基板ホルダの影響が最大であるリスクがあり、一方別の段階中は、両基板ホルダが互いから非常に遠く離れていることが十分に可能であることを意味する。この第１および第２制御ユニットをこの距離が小さ過ぎるようになるのを防ぐように構成するのが都合がよいと考える。言換えれば、これらの基板ホルダの運動は、基板ホルダが互いに比較的近くなるのを防ぐように設計してある。
【００２２】
この第１および第２制御ユニットは、例えば、基板ホルダ用位置決めモータに接続したコンピュータを含む位置制御ユニットを含んでもよい。この第１および第２制御ユニットは、基板ホルダ間の距離をある最小距離に制限するように構成した或る機械的機構も含んでよい。
【００２３】
この位置外乱補正システムは、この第１基板ホルダと追加の可動部の間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、追加の可動部の速度および／または加速度をそれぞれ、所定の最大速度値、最大加速度値より小さい速度値、加速度値に減速するように構成してあるのが都合がよい。
【００２４】
第１露光システムでこのパターン化したビームを上記基板上へ投影中、この最大速度値が追加の可動部の速度の時間平均値より小さいのが都合がよい。同様に、第１露光システムでこのパターン化したビームを上記基板上へ投影中、この最大加速度値が追加の可動部の加速度の時間平均絶対値より小さいのが都合がよい。速度と加速度の両方に対して、これらの値を基板の露光時間全体にわたって平均してもよい。その背後の考え方は、可動部が第１基板ホルダ、または、これも位置外乱のないように保つべきである、パターニング装置に近いとき、それらの速度および／または加速度を減少することである。
【００２５】
ここで、この位置外乱補正システムは、それぞれ、第１基板ホルダ、第２基板ホルダ用に構成した第１および第２制御ユニットを含んでもよく、少なくともこの第１基板ホルダおよび第２基板ホルダの間の距離が或る最小距離値以下のとき、少なくとも第２基板ホルダの速度を或る所定の最大速度値に制限する方法を実施するように設計し且つ構成してある。この様にして、第２基板ホルダによって生じる空気移動の有り得る影響を、基板ホルダ間の距離が比較的小さいとき、最小にする。
【００２６】
同様な配慮を、第１基板ホルダと第２基板ホルダの間の距離が或る最小距離値以下のとき、この第２基板ホルダの加速度を或る所定の最大加速度値に制限する実施例に適用する。‘絶対加速度’という表現は、方向または符号（即ち、加速度か減速度か）を考えない、加速度の絶対値を指す。平均速度および平均加速度の両方とも第２基板の表面特性の測定中の運動および第２基板ホルダが行う全ての他の運動に関係する。
【００２７】
この発明の好都合な実施例で、中に可動部がある第１スペースを少なくとも部分的に囲う壁が、この可動部を通すことを意図しない少なくとも一つの孔を含み、この第１スペースが、この可動部から見て、その壁の後ろの第２スペースと通じている。この実施例で、第１および／または第２基板ホルダを囲むこの壁の孔を通って移動する空気が逃げる可能性がある。この様にして、基板ホルダへの移動空気の影響を減らす。更に一般的には、少なくとも基板ホルダが入っているスペースに関して、この装置の容積を増やすことが有益だろう。屡々、これがこれで可能でない。これらの場合、移動空気から見て容積を大きくするために、壁に一つ以上の孔を設けるのが有利である。空気移動の殆どが全体で第１基板ホルダに達するのを防ぐために、第２基板ホルダのような、追加の可動部の近くに孔を設けるのが有利である。第１基板ホルダ近くの孔は、局部的に増加または減少した空気圧の蓄積を防ぐ際に有利である。これらの孔は、少なくとも０．５ｃｍ２の断面積を有するのが有利であり、一方より大きな孔は、より積極的な影響を有する。しかし、多数の小さい孔は、一つまたは二三の大きい孔または開口と同じ効果を有するだろうから、表示した数は相対的である。本出願の全てで、空気という用語は、この装置内に存在するあらゆるガスまたはガス混合物、例えば、窒素、調和空気、希ガス等を包含する意図であることに言及する。
【００２８】
この壁の後ろに第２スペースがあり、その第２スペースが空気移動の影響の殆どを吸収できるので、それが一種のバッファとして作用するのが都合がよい。この第２スペースは、二重外壁の内部のスペースのように、この装置に既にある、またはこの装置に追加した、或る種のスペースでもよい。この第２スペースは、最大の可能な追加スペースを提供する、この装置の外部環境であるのが都合がよい。特に、この装置の中で第２スペース、特にこの装置の外部環境の圧力に関して過圧を維持する場合、この第２スペースとのそのような開放流通が塵進入等に関する問題を生じるとは限らない。
【００２９】
好都合な実施例で、このリソグラフ投影装置は、更に、基板上へのパターン化したビームの投影中にこの基板を通過するガスの流れを輸送するように構成したガス輸送機構を含み、位置外乱補正システムは、この流れが上記基板を通過してから流れを外れたガスを吸引除去するように構成したガス吸引機構を含む。この実施例は、一般的にこの装置内にガスの流れがある場合に関する。特に、上記ガス流は、基板を通過して存在するかも知れず、更に特別に第１基板を通過するかも知れない。そのような流れは、例えば、温度制御のため、またはガスの本体に基地の特性を与えるために使うことができ、それは、例えば、干渉計測定の場合に重要である。しかし、ガス流の他の立場も排除しない。そのような空気流がこの装置内部に蓄積するのを防ぐときが有利であり、そのようなガスをこの装置から吸出すときが更に有利である。例えば、基板を所定の位置に保持するためのもののような、既に存在する真空吸引システムを、吸引作用をもたらすために使ってもよい。
【００３０】
他の好都合な実施例は、位置外乱補正システムが少なくとも一つの可動部を動かすための平面モータを含むことを特徴とする。平面モータは、それ自体知られている、一種の駆動機構である。それは、電磁的原理の基づき、このモータは、ある部分、好ましくはこの装置のステータ板に（電）磁石を含み、他の部分、好ましくは基板ホルダのような可動部に一つ以上のコイルを含む。これらの（電）磁石の磁界を適当に制御することによって、この基板ホルダをある場所から他へ“引きずる”ことが可能である。幾つかの利点は、この種のモータは、空気抵抗を低くするために前面積をできるだけ小さくするように、非常に扁平に作れることである。しかし、他の種のモータも排除せず、小さい寸法の種類のモータが上記理由で好ましい。
【００３１】
更に一般的には、可動部、特に第１および／または第２基板ホルダの空気抵抗が低いのが有利である。一方で、これは空気移動を少なくし、従って、この装置の他の部品の位置の外乱を少なくし、他方で、そのようなガス移動に対する感受性も低下する。この第１および／または第２基板ホルダの少なくとも一つの外縁および／または角を実質的に丸めるのが好ましい。これは、上記縁または角の曲率半径と縁または角によって制限される対応する表面の寸法の比が好ましくは０．０５と１の間、更に好ましくは約０．１と１の間にあることを意味する。空気抵抗を下げるための他の手法、および特に抵抗係数もこれらの基板ホルダに適用してよい。
【００３２】
別の好適実施例では、この位置外乱補正システムが少なくともこの可動部、再び特に第１および／または第２基板ホルダを囲むスペースでガスを動かすために少なくとも一つのラウドスピーカを含む。この少なくとも一つのラウドスピーカを、よく知られる騒音防止の原理に従って、基板ホルダの運動によるガス流を相殺するガス流を作るために使ってもよい。理想的には、ガスのあらゆる運動を相殺すれば、正味ガス流はゼロに、または少なくとも非常に低いレベルに減少するだろう。それで、空間的に複雑なガス流の影響を補正できるために、複数のラウドスピーカが存在するのが好ましい。更に一般的に言えば、実際のガスの流れなしのガス圧の変化は、ガス流と同じ影響を生ずるかも知れず、それでこの出願で“ガス流”という用語または“ガス移動”のような相当語句を使うところはどこでも、“ガス圧変化”という用語およびその相当語句を包含することを理解すべきであることに言及する。
【００３３】
別の好適実施例では、この位置外乱補正システムが、第１基板ホルダ駆動ユニット、および投影システムの少なくとも一部をこのハウジングに関して動かすように構成した投影システム移動装置の少なくとも一つを含み、ガス移動による目標部分の投影ビームに関する変位を相殺するようにした。ここで、変位は常には防げないが、そのような変位が起るという知識がある限り、その影響を相殺し且つ補正できるという原理を使う。“変位”とは、実際の位置とこの装置の最適作動に要求される意図した位置とのあらゆる差を意味する。この最適作動に要求される意図した位置は、屡々第１基板ホルダの投影システムに関する位置、特に目標部分の投影ビームに関する位置に関係する。
【００３４】
この第１基板ホルダ駆動装置、および／またはこの投影システムの少なくとも一部を動かすように構成した投影システム移動装置は、目標部分の投影ビームに関する変位を相殺するように設計し且つ構成してもよい。この第１基板ホルダ駆動装置は、この第１基板ホルダをガス流による外乱を補正するために必要な距離に亘って動かすのに適したどんな装置でもよい。そのような駆動装置は、圧電モータ等を含んでもよい。
【００３５】
この投影システム移動装置は、投影システムおよび第１基板ホルダの少なくとも一つが変位したならば、および特に投影ビームの、第１基板の目標部分に関する正しい位置が再び得られるように、この投影システムの第１基板ホルダに関する位置を補正するように設計してある。小型電気モータのような、適当な種類のどんな移動装置も許容される。
【００３６】
この位置外乱補正システムは、第３制御ユニットを含むのが都合がよく、この第３制御ユニットは、少なくとも一つのガス圧感応装置、ガス変位および／またはガス圧変化の少なくとも一つを少なくとも少なくとも一つの可動部の位置で測定するように構成した干渉計システム、並びにこの少なくとも一つの可動部の運動の関数として位置の補正について先に決めた情報を提供するように構成した位置補正情報検索システムの少なくとも一つを含む。この実施例で、位置外乱補正システムは、第３制御装置を含み、それは、（第１）基板テーブルの変位を相殺するために存在する何らかの手段を制御するために接続してある。特に、この第３制御装置は、少なくとも第１基板ホルダの位置でガスを動かすために少なくとも一つのスピーカに接続してあり且つそれを制御し、および／または第１基板ホルダ駆動装置に、および／または投影システム移動装置に接続してある。
【００３７】
この第３制御装置は、第１および／または第２制御装置に組込んでもよく、または、例えば、コンピュータ若しくは他の処理ユニットの形で、別の制御装置でもよい。この第３制御装置は、ガス変位を測定するように構成した測定装置を含むのが都合がよく、その測定装置は、マイクロホンまたは圧力計のような、ガス圧感応装置を含んでもよい。他の第３制御装置は、干渉計システムのような、ガスの圧力変動または実際の変位を測定するように構成した装置を含む。そのような干渉計システムは、第１基板ホルダおよび／または第２基板ホルダの位置に少なくとも一つの測定ビームを含むのが好ましい。これは、実際のガス変位の正しい測定を、それらの影響が最大であり、且つそれらを高精度で決められる位置で保証する。この干渉計システムは、第２基板ホルダから第１基板ホルダの方向の、またはその逆の測定ビームを含むのが都合がよい。これは、ガスの変位の確実な測定を、それが、例えば、第１基板ホルダに最大に影響する方向で可能にする。
【００３８】
他の好都合な実施例で、この位置外乱補正システムは、この測定システムの可動部の運動の関数として位置の補正について先に決めた情報を提供するように構成した位置補正情報検索システムを含む。この実施例では、先に決めた情報を使って、変位を補正するために位置外乱補正システムを駆動する。この実施例の利点は、情報をテストランで決めてもよく、測定をできるだけ短時間に行う必要がないので、非常に正確な測定が可能になることである。もう一つのオプションは、この装置内の可動部の正確な動きを考慮に入れて、必要な補正をモデル計算に基づいて計算することだろう。実際の装置では、プログラムした動きが正確に分っているので、密度、温度等のような、このガスの特性を知れば、この装置内のガス流を予測することが可能である。
【００３９】
所定の情報を使う一般的利点は、この装置の作用中、時間の掛る測定もその処理も必要ないので、位置外乱補正システムの制御を遥かに迅速に行えることである。実際、あらゆる補正信号をフィードバック信号としてではなく、フィードフォワード信号として提供してもよい。あらゆる必要な動きのパターンに対して、新しい計算をしてもよいことに言及する。そこで、必要な情報を決めるための時間を考慮に入れても、全生産スループットと性能、例えば、精度の向上との間にバランスの改善が認められる。
【００４０】
この発明の他の好都合な実施例では、この放射線が透過性光学素子を使える波長の電磁放射線を含み、およびこの位置外乱補正システムが、少なくとも一つの可動部の位置で、このハウジング内部のガス圧を、好ましくは大気圧のせいぜい９０％の値に、更に好ましくは大気圧のせいぜい５０％の値に減少するように構成した真空システムを含むリソグラフィ投影装置が提供される。この実施例では、この装置内部のガス圧を、出来るだけ低い値に、好ましくは周囲大気圧のせいぜい５０％に下げることによって、ガスの影響を減少する。ガス圧が非常に低く、１Ｐａ未満位で、更に基板ホルダの最適な機械的減衰および減結合を備えるリソグラフ装置では、非常に高精度の露光が得られ、基板上に極微細部を高生産率で生産するだろう。
【００４１】
ここで、“透過性光学素子を使える”という表現は、以下に関係する。一般的に、波長が１００ｎｍより遥かに短い、例えば５ｎｍと３５ｎｍの間の超紫外線で作動するリソグラフ装置は知られている。これらの装置は、ともかくこの種の放射線を使えるために、真空で作動する。この種の放射線に対しては、現在透過性光学素子（即ち、レンズ等用の透明材料）が知られていない。約１２６ｎｍ以上の波長に対しては、透過性光学素子が知られている。しかし、これらの波長で作動するリソグラフ装置は、実際に真空下では作動しない。それは現在までそうする必要がなかったからである。本発明者は、ガス移動の影響を少なくしたので、真空がそのようなリソグラフ装置に利益を与えるのと同じことを実現する最初の者である。
【００４２】
低ガス圧のこの種のリソグラフ装置を、本発明の他の実施例による何か適当な技術的対策と組合わせてもよい。
【００４３】
この発明による好都合なデバイス製造方法は、少なくとも第１および第２基板ホルダを有するリソグラフ投影装置を用意する工程、この第１基板ホルダ上の第１基板を放射線のパターン化した投影ビームに露光する工程を含み、この第１基板を露光する工程の前に、リソグラフ投影装置内部のガス圧を大気圧に関して低下させる。
【００４４】
低ガス圧のために、そのあらゆる運動が第１基板の位置に少しの影響しか与えない。これが今度は露光の鮮鋭度を改善し、およびオーバレイ誤差を減少し等。
【００４５】
このガス圧は、好ましくは大気圧のせいぜい５０％の値に、更に好ましくは、大気圧のせいぜい１０％に低下し、それは、このシステム内に存在するガスの影響をなお更減少させる。
【００４６】
このリソグラフ投影装置は、本発明によるシステムで、露光中のこのシステムの鮮鋭度性能を更に改善するために、第１基板ホルダの位置を更に補正するための手段を含むのが好都合である。
【００４７】
原理的に、システム内部のガス圧の低下は、可動基板ホルダが一つしかないときでも、鮮鋭度および一般的性能を改善する。壁と衝突するガスは、もう跳ね返って基板ホルダに影響せず、ガスそれ自体の慣性は、少しの影響しか及さない。しかし、第２基板を露光または測定するための第２基板ホルダのような、少なくとも第２可動基板ホルダが存在すれば、上記第２基板ホルダの運動の影響も減少するだろうから、この効果は大きくさえある。
【００４８】
この発明は、一般的に、第１基板を備える、この発明によるリソグラフ投影装置を用意する工程、および上記第１基板をパターン化したビームに露光する工程を含み、この第１基板の上記露光中に、その上記投影システムに関する位置をこの位置外乱補正システムによって補正するデバイス製造方法にも関する。この位置外乱補正システムを使うことは、少なくともこのリソグラフ投影装置に他の可動部があるときに、良い露光結果をもたらす。この発明のよるシステムに関連して説明した全ての利点が同様に当てはまる。
【００４９】
この発明は、デバイス製造方法で、第１露光システムおよび少なくとも一つの第２システムを含むリソグラフィ投影装置を用意する工程を含み、この露光システムが、放射線の投影ビームを提供するように構成した放射線システム、この投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するのに役立つパターニング装置を支持するための支持構造体、基板を保持するための第１基板ホルダ、この基板の目標部分にパターン化したビームを投影するように構成した投影システム、この基板ホルダをこの投影システムに対して位置決めするための位置決め装置、および上記位置決め装置を制御するように構成した第１制御ユニットを含む製造方法にも関する。この第２システムは、対応する第２露光システムおよび測定システムの少なくとも一つを含み、この測定システムは、この第２基板の目標部分の表面特性および／または基板マーカ位置を測定するために上記目標部分に測定ビームを投影するように構成した測定装置、そして第２基板を保持するための第２基板ホルダ、この第２基板がこの測定ビームに関して可動であるようにこの測定システムの可動部分を動かすように構成した第２制御ユニットを含み、上記方法が、第１基板および第２基板を用意する工程、放射線のパターン化したビームをこの第１基板の目標部分上に投影する工程、この第２基板の表面特性および／または基板マーカ位置を測定する工程を含み、上記目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つの測定中、上記第１基板ホルダと上記第２基板ホルダの間の距離が所定の最小距離値より小さいとき、この第２基板ホルダの速度および加速度の少なくとも一つを、それぞれ所定の最大速度値および所定の最大加速度値より小さい速度値および加速度値に減速する。
【００５０】
対応するリソグラフ投影装置に関連して説明した利点が同様に当てはまり、それで簡潔のためにここでは繰返さない。
【００５１】
この発明は、デバイス製造方法であって、露光システムおよび測定システムを含むリソグラフィ投影装置にして、この測定システムが、基板を保持するための基板ホルダ、この基板の目標部分の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定するために上記目標部分に測定ビームを投影するように構成した測定装置、およびこの基板がこの測定ビームに関して可動であるようにこの測定システムの可動部分を動かすように構成した制御ユニット、を含む投影装置を用意する工程、基板を用意する工程、放射線のパターン化したビームをこの基板の目標部分上に投影する工程、この基板の表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つを測定する工程、を含み、表面特性および基板マーカ位置の少なくとも一つのこの測定工程の少なくとも一部中にこの基板を加速する製造方法にも関する。
【００５２】
これまで、表面特性または基板マーカ位置の測定は、常に第２基板ホルダの移動中に行い、そこでは速度が実質的に一定であった。これは、単純な測定準備を可能にし、そこでは表面を走査することが表面特性を或る一定頻度で単純に測定することを意味した。それは、測定中加速を要せず、測定中正確な位置決めを可能にするという利点もあった。しかし、欠点は、基板ホルダが所望の速度まで加速する間に移動する距離が測定用でなくなり、第２基板ホルダがその軌跡のその部分にあるときは、測定を行えないことであった。同じことがマイナス加速、または減速に関する部分にも当てはまる。実際には、この軌跡の別の部分、特に基板ホルダの動きが“整定”させられる部分を測定用には使わなかった。これは全て、測定した基板の所望のスループットを得るためには、必要な速度が比較的高いという付加的欠点があった。本発明者は、上に説明したように、これが第１基板ホルダの位置外乱を生じることを見付けた。
【００５３】
上に提案した測定、即ち、表面特性を測定する工程の少なくとも一部中に第２基板を加速することによって、全ての利用できるスペースを測定目的に使うことが可能である。測定位置の規則的グリッドを得るためには、測定頻度を制御するか、および／または測定頻度が変らなければ、基板上の中間位置に対する表面特性を内挿すれば十分である。リソグラフ装置では、一般的に容積が小さいことが非常に重要な設計基準であるので、利用できるスペースを全て使うことが有利であることに注目すべきである。代って、測定基板ステージに許容されるスペースが同じままなら、導入長さが小さいことが必要であるので、基板ステー時間の最小距離を増すことが出来る。
【００５４】
各測定が上記測定をするときに実際の測定位置を導出するに適した情報を含むのが都合がよい。この情報は、例えば、測定の数でもよい。測定頻度と速度が時間の関数として与えられると、実際の位置を推定してもよい。この情報は、例えば、干渉計のような、位置決定システムとの結合による、位置の直接測定値でもよい。
【００５５】
追加の利点は、基板の全表面を測定または走査するために比較的多くの有効時間を利用できるので、所望のスループットを得るために、今度は測定用に低（平均）速度および／または加速度を選ぶことが可能なことである。加速または減速のために時間を浪費することがなく、または更に厳密に言えば：加速および減速のための時間も測定用に使うのである。
【００５６】
この本文では、ＩＣの製造でリソグラフィ装置を使用することを具体的に参照するかも知れないが、ここで説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のような、他の用途があることを理解すべきである。当業者は、そのような代替用途の関係で、ここで使う“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“基板”または“目標部分”と同義と考えてもよいことが分るだろう。更に、ここで言及する基板は、露光の前または後に、例えば、トラック（典型的には基板にレジストの層を付け且つ露光したレジストを現像する器具）または計測若しくは検査器具で処理してもよい。該当すれば、この開示をそのようなおよび他の基板処理器具に適用してもよい。
【００５７】
ここで使用する“放射線”および“ビーム”という用語は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外（ＥＵＶ）放射線（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のような、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する。
【００５８】
ここで使う“パターニング装置”または“パターニング構造体”という用語は、投影ビームの断面に、この基板の目標部分に創るようなパターンを与えるために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきである。この投影ビームに与えたパターンは、基板の目標部分の所望のパターンと厳密には対応しないかも知れないことに言及する。一般的に、投影ビームに与えたパターンは、集積回路のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。
【００５９】
パターニング装置は、透過性でも反射性でもよい。パターニング装置の例には、マスク、プログラム可能ミラーアレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクは、リソグラフィでよく知られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラム可能ミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリックス配置を使用し、入射放射線ビームを異なる方向に反射するようにその各々を個々に傾斜することができ；この様にして反射ビームをパターン化する。パターニング装置の各例で、支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルでもよく、それらは必要に応じて固定または可動でもよく且つこのパターニング装置が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを保証してもよい。ここで使う“レチクル”または“マスク”という用語のどれも、より一般的な用語“パターニング装置”と同義と考えてもよい。
【００６０】
ここで使う“投影システム”という用語は、例えば使用する露光放射線に対して、または浸漬液の使用または真空の使用のような他の要因に対して適宜、屈折性光学システム、反射性光学システム、および反射屈折性光学システムを含む、種々の型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。ここで使う“レンズ”という用語のどれも、より一般的な用語“投影システム”と同義と考えてもよい。
【００６１】
この照明システムも放射線の投影ビームを指向し、成形し、または制御するための屈折性、反射性、および反射屈折性光学要素を含む、種々の型式の光学要素も包含してよく、そのような要素も以下で集合的または単独に“レンズ”とも呼ぶかも知れない。
【００６２】
このリソグラフィ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよい。そのような“多段”機械では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露光用に使ってもよい。
【００６３】
このリソグラフィ装置は、投影システムの最終素子と基板の間のスペースを埋めるように、この基板を比較的屈折率の高い液体、例えば水の中に浸漬する型式でもよい。浸漬液をこのリソグラフィ装置の他のスペース、例えば、マスクと投影システムの最初の素子との間にも加えてよい。浸漬法は、投影システムの開口数を増すためにこの技術でよく知られている。
【００６４】
次にこの発明の実施例を、例としてだけ、添付の概略図を参照して説明する。それらの図面で対応する参照記号は対応する部品を指す。
【実施例】
【００６５】
図１は、この発明によるリソグラフィ投影装置の第１実施例の概略断面図である。このリソグラフィ投影装置を全体として参照数字１で指す。このシステムは、ハウジング２を含み、それは第１区画室３と第２区画室４に細分してある。この第１および第２区画室３、４は、それぞれ、スペース６、６’から、それぞれ分離壁５、５’によって分離してあり、その分離壁に孔７、７’が設けてある。更なる孔８、８’がスペース６、６’を外界に接続する。スペース６に、制振材料９が設けてある。第１区画室３および第２区画室４は、追加の制振材料１１を備える、可動壁１０によって分離してもよい。
【００６６】
第１区画室３に、第１基板１３が設けてあり、その目標部分１４は、投影システム１６が提供するパターン化した放射線ビーム１５によって照明され、その投影システムは、線源１８から放射線のビーム１７を受ける。
【００６７】
第１基板１３は、第１基板ホルダ１９に保持してあり、そのホルダは、第１基板ホルダ駆動機構２０によって少なくとも矢印Ａ１の方向に可動であり、その機構は制御ユニット２１に接続してあり且つそれによって制御される。
【００６８】
第２区画室４に、表面２３を有する第２基板２２があり、その面を測定機構２５が提供する測定ビーム２４によって測定する。
【００６９】
第２基板２２は、第２基板ホルダ２６上に保持してあり、そのホルダは、第２基板ホルダ駆動機構２７によって少なくとも矢印Ａ２によって示す方向に可動であり、その機構も制御ユニット２１に接続してある。
【００７０】
図１に概略的に示す実施例は、この発明による異なる特徴の組合せを含み、それら全てがこの発明による効果を得るために同時にある必要はない。特に、図示する実施例は、二段装置に関係するがそれらは必ずしも十分に詳しくは図示してない。しかし、この発明は、一つの可動ステージ（第１基板ホルダ）だけの装置にも関係する。
【００７１】
図示するシステム１は、第１区画室３に露光部をおよび第２区画室４に測定部を含む。しかし、これらの部の数は２に限らず、一つの部だけでも、三つ以上の部でもよい。
【００７２】
ハウジング２は、リソグラフィステージを収容するのに適したどんなハウジングでもよい。特にハウジング２は、このハウジング２内部の雰囲気の質を制御できるために、四方を実質的に閉じた一種の箱である。特に、この内部雰囲気は、実質的に無塵に保つ。それに加えて、このハウジング２を屡々ガスパージ機構（図示せず）によってガスで浄化する。
【００７３】
第１区画室３に、露光ステージを概略的に示し、そこで第１基板１３、特にその目標部分１４をパターン化した放射線ビーム１５に露光する。パターン化したビーム１５は、投影システム１６が出し、次にそのシステムは、線源１８から放射線１７を受ける。線源１８および投影システム１６は、パターン化したビーム１５を提供するのに適したどんな装置でもよい。それらは、この真の発明の一部とはならないので、詳細には図示しない。
【００７４】
第１基板１３をパターン化した放射線ビーム１５に完全に露光するためには、異なる目標部分１４を照明しなければならない。それで、可動第１基板ホルダ１９によって第１基板１３をパターン化した放射線ビーム１５に関して動かす。可能な移動方向の一つを図１に矢印Ａ１によって示す。もう一つの可能な移動方向は、図の平面に垂直な方向（図示せず）である。第１基板ホルダ１９は、第１基板ホルダ駆動機構２０によって可動であり、その機構は、制御ユニット２１によって制御してもよい。
【００７５】
第１基板ホルダ駆動機構２０は、ローレンツ型または電磁アクチュエータ等のような、何か適当なアクチュエータでよい。この第１基板ホルダ１９の運動は、“衝撃波”２８によって示すように、、第１区画室３内部にガスの運動を誘起する。第１基板ホルダ１９と第１区画室３内部のガスの直接相互作用若しくは摩擦、または分離壁５のような、ハウジング２の壁に反射した移動ガスとの摩擦が、パターン化した放射線ビーム１５に関する第１基板ホルダ１９、従って第１基板１３の位置の乱れを生じるかも知れない。この発明によれば、位置精度向上を保証するために一つ以上の位置外乱補正システムがある。
【００７６】
存在する第１のそのような機構は、孔７であり、それを通って移動ガスが第１スペース６へ逃げることができる。孔７の相対サイズ、第１スペース６の寸法および第１基板ホルダ１９までの距離によって、孔７は、ガス波または‘衝撃波’に対するある種の“ブラックホール”としてしの機能を果し、それがそれらの運動を実質的に弱める。
【００７７】
第１スペース６の減衰力を更に増すために、上記スペースは、制振材料９を含んでもよく、その材料は、例えば、ファイバまたは発泡プラスチックのような、ふわふわした材料の形で入ってもよい。そのような減衰材料は、ガスのあらゆる運動を非常に効果的に減衰する。
【００７８】
もう一つの可能な対策は、ハウジング２の外壁に第２孔８、８’を設けることである。これらの第２孔は、システム１の環境へ開いているので、そのような第２孔に当るガス波は、実質的に１００％効果的に吸収される。制御した雰囲気を維持するためには、スシテム１の内部、特に第１区画室３の内部を、それぞれ、システム１、第１区画室３の外部のガス圧より高いガス圧に維持する場合に、第２孔８、８’を設けるのが有利である。
【００７９】
更にもう一つの可能な位置外乱補正システムは、矢印Ｂの方向に可動であるように示す、可動壁１０である。この可動壁の第１の効果は、第１区画室３と第２区画室４を互いに完全に結合するために、可動壁を上方に（図で）動かすとき、第１区画室３の有効容積を増すことである。特に第２区画室４で何も部品が動かないとき、この増加した容積がガス移動を減衰するためにより効果的に作用する。他方、もし第２区画室４に動く部品があれば（以下に説明）、第２区画室４を第１区画室３から効果的に切離す位置へ可動壁１０を動かすことが、第２区画室４内部の如何なる動きも区画室３、特にその中の第１基板ホルダ１９に影響しないことを保証する。
【００８０】
この可動壁１０は、例えば、カーテン、仕切り板等でもよく、且つ何か適当な、特に十分に堅い材料で作ってもよい。可動壁１０の材料は、布状材料のように、音響的にも減衰するのが都合がよい。
【００８１】
可動壁１０は、追加の制振材料１１を備えるのが都合がよく、それは制振材料９に類似でもよいが、よりコンパクト且つ安定であるのが都合がよい。
【００８２】
図１に示すように、第２区画室４は、多くの類似の位置外乱補正機構、特に第２区画室に向いた可動壁１０の対応する側面上の制振材料１１は勿論、第１孔７’および第２孔８’を備えるスペース６’を備える。
【００８３】
第２区画室４内に、第２基板２２の表面２３を測定する測定ビーム２４を出す測定機構２５を含む、測定ステージが図示してある。
【００８４】
第２基板２２は、第２基板ホルダ２６上に保持してあり、そのホルダは、第２基板ホルダ駆動機構２７によって少なくとも矢印Ａ２によって示す方向に可動である。第２基板ホルダ２６の運動は、２８’によって示すようなガス移動を生じるかも知れない。
【００８５】
第２基板ホルダ駆動機構２７は、制御ユニット２１に接続してあり且つそれによって制御されてもよい。第１基板ホルダ駆動機構２０および第２基板ホルダ駆動機構２７の両方の運動を相互依存性で制御するのが都合がよい。これを以下に更に詳しく説明する。
【００８６】
図２は、この発明によるリソグラフィ投影装置のもう一つの実施例の概略平面図を示す。これらの図を通じて類似の部品は同じ参照数字で表す。特に、十字１５は、パターン化した放射線ビームの中心を示し、一方十字２４は、測定ビームを示す。
【００８７】
更に、第１基板ホルダ１９および第２基板ホルダ２６は、実線で描いて第１位置で示し、更に破線で描いて第２位置で示す。
【００８８】
この第１位置で、第１基板ホルダは、矢印Ｖ１によって示す瞬間速度を有し、一方第２基板ホルダは、矢印Ｖ２によって示す瞬間速度を有する。この第１および第２基板ホルダの間の最小距離を矢印ｄによって示す。第２位置では、この最小距離を矢印ｄ’によって示す。
【００８９】
二つの基板ホルダ１９、２６を両極端位置で示す。第１位置では、距離ｄが最大で、二つの基板ホルダ１９、２６の相互影響は最小である。反対に、第２位置では、距離ｄ’が最小で、相互影響が最大である。図示するようなシステム１の通常動作中、両基板ホルダは、多かれ少なかれ複雑な運動を行い、それが時にはそれらを互いに近付け、時にはそれらを遠く離す。これまで、これらの運動は調整されることがなく、且つガス移動を通じて与える影響が大き過ぎたかも知れない。
【００９０】
しかし、第２基板ホルダ２６の運動の影響は、更に瞬間速度Ｖ２、およびその変化（加速度、ジャーク）にも依存する。従って、第２基板ホルダ２６と第１基板ホルダ１９の間の距離がある所定の距離より小さいとき、第２基板ホルダ２６の瞬間速度Ｖ２および／または加速度が低いと都合がよい。両基板ホルダ間の距離をできるだけ大きく、好ましくは少なくとも平均距離に等しく保つのが都合がよい。後者の状況は、例えば、両基板ホルダ１９、２６に完全に同期した運動を行わせることによって得られるかも知れない。しかし、基板ホルダを動かすための目的が異なるかも知れないので、これが常に可能とは限らない。
【００９１】
これら二つの対策、即ち、両基板ホルダ間の距離をできるだけ大きく保つことと、第１基板ホルダ１９までの距離が所定に値以下に落ちたとき、第２基板ホルダ２６の速度（およびその変化）を減らすことを組合わせて第１基板ホルダ１９の位置補正を更に改善してもよいことに言及する。
【００９２】
図３は、この発明によるリソグラフィ投影装置の更に他の実施例を概略断面図で示す。再び、類似の部品は同じ参照数字で表す。ここでは、第２ステージを第２基板ホルダ２６の形だけで示す。
【００９３】
基板ホルダ２６の形状は、周囲のガスにできるだけ少ない運動しか生じさせないために空力的特徴を有することに言及する。同様に、第１基板ホルダ１９も、ほぼ同じ趣旨で、空力的形状を有する。実際には、この空力的形状は、屡々角の丸めまたは面取りに関係するが、これらの形状の他の改作も可能である。
【００９４】
図３で、第１基板ホルダ１９は、平面モータによって動かす。その上、第１基板ホルダ１９は、一つ以上のコイルを含むが、詳しくは示さない。基板ホルダ１９の下に、多数の磁石３０が市松模様状に配置してある。支持するために、磁気的に導通性の受け板３１が設けてある。第１基板ホルダ１９は、磁石３０に関して特にＡ１の方向に動かされるかも知れない。これは、テーブル１９の中の適当に作動する種々のコイルによって達成されるかも知れない。それに、これらのコイルは、制御ユニット２１に接続してあり、それによって制御される。そのような平面モータは、比較的扁平に作ることができ、それによって移動ガスに対して小さい断面積しか示さない。それで、第１基板ホルダ１９は、ガス移動による小さい力しか受けず、且つ少しのガス移動しか生じない。同様に、テーブル２６も平面モータによって動かすことができる。
【００９５】
更に、第１基板ホルダ１９を流過するガス流３３を出すガス供給管３２が任意に設けてある。このガス流３３を、ガスタンク３６に接続したガス排出管３５の開口３４から吸出し、次にその排出管は、ガス状態調節機構３７に接続してあり、そこでポンプ３８がガスを供給管３２へ圧送する。
【００９６】
このガス流３３は、例えば、ある成分および温度を有し、特に粒子数が非常に少ない（即ち、相対的に無塵である）、状態調節したガスの流れでもよい。ガス流３３のガスをハウジング２の開口から漏すことは可能であり、且つ普通であるが、ハウジング２、または区画室内部に高過ぎる圧力が蓄積するのを防ぐために、このガスを開口３４から積極的に吸出すのが有利である。とりわけ、第１基板ホルダ１９付近で、高過ぎるガス圧、特に大気圧を超える圧力が第１基板ホルダ１９を周囲ガスの運動により影響され易くする。このガスを排出管３５から吸出すことによってこの圧力を下げると、この影響が減少する。開口３４の位置は、第１基板ホルダ１９に近いのが都合がよいが、これが必要ではない。第１基板ホルダ１９に近い位置は、ガスの効果的吸引を可能にし、ガスポケットが起るリスクを最小にする。また、テーブル１９および２６によって生じるガス移動をシステム３４、３５、３６によって吸収し、それによってテーブル１９上のガス移動の影響を減少する。
【００９７】
別の実施例では、積極的ガス供給がないが、それでもハウジング２内に存在するガスをポンプ３８によって開口３４から吸出す。それに、ポンプ３８がガスを外界へ排出してもよい（詳しくは示さず）。新しいガスを供給せずにガスを積極的に吸出すことは、ハウジング内部の圧力を低下させるだろう。特に、ガス圧が大気圧より低いかも知れず、できるだけ低いのが都合がよい。このガス圧が低ければ低い程、ハウジング２内部のガスの運動によって生じる影響が小さい。
【００９８】
位置外乱を補正するための更に他の対策は、レーザビーム４１を出す干渉計４０を含み、それを第１基板ホルダ１９近くのミラー４２によって反射する干渉計システムである。ミラー４２は、固定ミラーであるべきだが、ガス圧変化についての関連データを提供するために、それでも可動部、この場合は第１基板ホルダの近くにあるべきである。この干渉計システムは、第１基板テーブル１９と第２基板テーブル２６の間の圧力差を測定するのに役立つのが都合がよいが、これが唯一の測定可能な経路ではない。実測した圧力差は、この経路に沿うガスの移動の表示である。
【００９９】
この技術で知れているように、ガス圧差は、屈折率に、従ってレーザビーム４１の光路長に変化を生じ、それは干渉計４０で干渉縞によって測定することができる。干渉計４０の信号を制御ユニット２１に結合し、それが次に第１基板テーブル１９の位置外乱を計算してもよい。そこで第１基板ホルダ駆動機構、この場合は平面モータ３０、３１を適当に作動させることによって位置補正を得てもよい。平面モータ３０、３１は、現状技術でよく知られているので、この出願ではそれ以上説明しない。
【０１００】
第１基板ホルダ１９の位置外乱を補正するための更に他の対策をガス計４３の形で示す。このガス計４３は、例えば、ガス圧またはガス速度を測定するのに役立つ。実測値に基づき、その値を制御ユニット２１へ送り、第１基板ホルダ１９の位置へのガス移動の影響を制御ユニット２１によって計算してもよい。そこで制御ユニットは、第１基板ホルダ駆動機構を適当に作動することによって第１基板ホルダ１９の位置の補正を行ってもよい。ガス計４３は、何か既知のガス計、例えば、マイクロホン、マノメータまたは何か他の種類のガス計でもよい。
【０１０１】
第１基板ホルダ１９の位置外乱を補正するための更に他の対策を位置情報検索システム５０によって概略的にだけ示す。位置情報検索システム５０は、第２基板ホルダ２６の既知の運動によって生じる第１基板ホルダ１９の位置の外乱についての情報を含む。そのような情報は、例えば、先に、別のランで測定し、そこでは、例えば、任意の位置を非常に注意深く測定してもよい。この情報は、第２基板ホルダ２６の運動によって生じる位置外乱を、都合よくは上記外乱が生じる丁度その瞬間に、相殺するために、制御ユニット２１へのフィードフォワード信号を提供するために使ってもよい。これは、正味位置外乱を効果的に最小化するだろう。
【０１０２】
上記で、ハウジング２内部または外部の部品の位置は、殆どランダムであることに言及する。全ての部品の実際の位置は、望むときは何時でも、ハウジング２の内部にあってもよい。更に、制御ユニット２１は、コンピュータまたは情報を受け且つ処理できる何か他のシステムを含んでもよい。位置情報検索システム５０も同様に、コンピュータシステム、またはハードディスクユニット、ＣＤ−ＲＯＭユニット等のような、データ記憶および検索システムを含んでもよい。
【０１０３】
図４は、この発明によるリソグラフィ投影装置の更に他の実施例の断面図を示す。ここで、６０は投影システム作動機構を示し、６１は第１ラウドスピーカを示し、６２は第１マイクロフォンであり、６３は第２ラウドスピーカ、および６４は第２マイクロホンである。
【０１０４】
図示する実施例で、投影システム作動機構６０は、パターン化した放射線ビーム１５が第１基板１３に関して可動であるように、投影システムを動かすように構成してある。投影システム作動機構６０は、マイクロモータ、圧電モータ等のような、何か適当な種類のアクチュエータを含んでもよい。それらは、投影システム１６を平行的に動かし、または第１基板１３に関するその傾斜を変えるように、またはその組合せで設計し且つ構成してあってもよい。投影システム作動機構６０は、制御ユニット２１に接続してあり、且つそれによって制御される。投影システム作動機構６０を制御するための情報は、先に決めた位置外乱補正値によって制御ユニット２１へ提供してもよく、または測定システムによって提供してもよい。
【０１０５】
位置外乱補正システムの更に他の例は、任意にマイクロホン６２と結合した、第１ラウドスピーカ６１によって形成してある。このラウドスピーカは、ハウジング２内部のガスに圧力波を出し、その圧力波は、第２基板ホルダ２６の、例えば、矢印Ａ２の方向の運動によるガスの動きを相殺する。
【０１０６】
第１ラウドスピーカ６１は、制御命令を受けるために制御ユニット２１に接続してある。全ての他の図面同様、制御ユニット２１は、単一ユニットして図示してあるが、種々の位置外乱補正システムのために別の制御ユニットがあることも可能である。
【０１０７】
図示するスピーカの数、即ち四つは、任意数である。明らかに少なくとも一つのスピーカがなければならないが、数に上限はない。しかし、四つのラウドスピーカという数は、四つの異なる方向から第１基板ホルダ１９の方へガス圧力波を出すことによって満足な性能をもたらす。
【０１０８】
任意に一つ以上の第１マイクロホン６２またはその他の種類のガス圧力計が設けてある。三つの第１マイクロホンを図示するが、この数はそれに限らず、一つほどに少なくても、または理論的には数ダースほどに多くてもよい。マイクロホンの数が多ければ多い程、得られる情報の精度は高くなる。マイクロホンをガス圧力計として図示するが、圧力計（圧電計、マノメータ）等のような、そのような情報をもたらす他の種類の測定器具も適する。制御ユニット２１が実測情報を処理できるように、第１マイクロホン６２も制御ユニット２１に接続してある。
【０１０９】
第１ラウドスピーカ６１および第１マイクロホン６２は、第１基板ホルダ１９の近くに図示してある。それらは、第１基板ホルダ１９近くのガスの動きを補正し且つ弱めるのに役立つ。そのようなガスの動きをそれらの元、即ち、第２基板ホルダ２６の近くで相殺することも可能である。第２基板ホルダ２６の、例えば、矢印Ａ２の方向の運動を、測定情報を処理するために制御ユニット２１に接続した第２マイクロホン６４によって検出してもよい。制御ユニット２１は、第２ラウドスピーカ６３を制御してもよく、そのスピーカは、第２基板ホルダ２６の近くで起るガスの動きを相殺するガス圧力波、または音を出すことができる。ガスの動きをそれらの元の近くで相殺すれば、残留ガス移動が第１基板ホルダ１９に達する前に更に消失するので有利かも知れない。それによって得られる位置精度が更に増しさえする。
【０１１０】
マイクロホンおよびラウドスピーカを使う位置外乱補正システムは、現状技術で“騒音防止”システムとしてよく知られている。精度を上げるために有用な、この領域で知られているハードウェアまたはソフトウェアをこの実施例に同様に適用してもよい。
【０１１１】
図５ａは、基板上の例示的測定軌跡を示し、図５ｂは、図５ａの軌跡の一部中の対応する加速度ａ、速度ｖおよび位置ｘの例を示す。
【０１１２】
図５ａは、（第２）基板２２の表面を横切る測定ビームの軌跡の概略平面図を示す。この軌跡は、反転運動７０によって結合した、多数の平行ストローク７１を含む。全てのストロークの運動方向を矢印によって示した。基板２２の表面を走査するための可能な軌跡は、これに限らず、図示する軌跡は例に過ぎない。
【０１１３】
これまで、測定ビームが反転運動７０中の時だけ、基板２２を基板ホルダ等と共に所望の測定速度まで加速することが普通であった。全ての実際の測定軌跡中、速度はほぼ一定に保った。軌跡の終りで、基板を減速し、反転した。通常基板を固定測定ビームに関して動かすことに言及する。
【０１１４】
この方法の欠点は、反転運動のために必要なスペースが比較的大きいことである。この発明による方法は、この体積要件を軽減することを狙い、それに基板２２の表面の測定中、測定ビームに関する基板の速度を変えるという事実に特徴がある。
【０１１５】
実際に、これは、測定ビームが基板２２の表面に当ると直ぐ、測定を開始できるので、運動を反転するために非常に小さいスペースしか必要ないことを意味する。
【０１１６】
図５ｂは、図５ａの軌跡の一つの直線部中の対応する加速度ａ、速度ｖおよび位置ｘの値の例を示す。事実、図示するグラフを現状技術による測定中の値を説明するため、および本発明による方法での測定による値を説明するために使ってもよい。
【０１１７】
この図で、ｔ０とｔ１の間の時間中、基板２２にある速度を与えるためにこの基板に加速度を掛ける。この速度ｖは、ゼロからある値ｖｓ、走査速度まで増加する。時間ｔ１からｔ２までの間、このシステムは、この速度値を安定化するために、整定させられる。実際の測定は、時間ｔ２とｔ３の間に行われる。言換えれば、基板２２の表面の一部を時間ｔ２とｔ３の間に測定ビームが横切る。時間の関数としてのｘのグラフで、実際の走査がｘ１とｘ２の間で行われることが分る。括弧ｓによって示す距離、導入軌跡が通常測定のためには失われ、且つ反転運動の一部である距離である。
【０１１８】
本発明によれば、測定は、単純に遙かに早く、例えば、ｘ＝０で、速度ゼロで始る。明らかに、この場合、実際の走査範囲は、ｘ＝ｘ１とｘ＝ｘ２の間ではなく、ｘ＝０とｘ＝ｘｍａｘ（遠くまでは示さず）の間である。それにも拘らす、測定が直ちに始れば、この導入軌跡が実質的にないことが明らかだろう。この場合、この軌跡の最初の部分、即ち、ｘ＝０とｘ＝ｘ１（遠くまでは示さず）の間の測定は、この図で分るように、速度が変化し、従って測定値を正しく翻訳しなければならない。しかし、これは、簡単な数学的処理によって行うことができ、それを、例えば、測定時間の関数として測定値を評価するためのコンピュータプログラムに組込んでもよい。
【０１１９】
測定速度を非定値にする具体的利点は、基板２２の端から端まで測定することが可能であり、反転運動（図５ａ参照）が基板２２の外周またはその直ぐ近くで行われることである。これは、最少量のスペースと最少量の時間しか必要ない。付加的利点は、テーブル１９と２６の間の距離が大きく、従って移動ガスのために一つが他に与える影響が減少し、高スループットを維持しながら測定ステージに低い最大加速度および速度を使える可能性があることである。
【０１２０】
この発明の特定の実施例を上に説明したが、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。上に説明した実施例は、そうではなくて、図面に示した本質内のソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェアの異なる実施態様で実施してもよい。
【０１２１】
それで、この説明は、この発明を制限することを意図しない。詳細のレベルをここに示せば、実施例の修正および変形が可能であるという理解で、本発明の構成、作用、および動作を説明した。それで、先の詳細な説明は、この発明を何ら制限することを意味または意図せず − それどころかこの発明の範囲は、添付の請求項が決める。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明によるリソグラフィ投影装置の第１実施例の概略断面図である。
【図２】この発明によるリソグラフィ投影装置の実施例の概略平面図を示す。
【図３】この発明によるリソグラフィ投影装置の更に他の実施例を概略断面図で示す。
【図４】この発明によるリソグラフィ投影装置の更に他の実施例の概略断面図を示す。
【図５ａ】第１基板上の例示的測定軌跡を示す。
【図５ｂ】図５ａの軌跡の一部中の対応する加速度ａ、速度ｖおよび位置ｘの例を示す。
【符号の説明】
【０１２３】
２  ハウジング
３  第１スペース
４  第２スペース
５  壁
６  第２スペース
７  孔
１０  分離壁
１１  音響減衰材料
１３  （第１）基板
１４  目標部分
１５  パターン化したビーム
１６  投影システム
１７  放射線のビーム
１９  第１基板ホルダ
２０  第１基板ホルダ駆動ユニット
２１  第１制御ユニット
２２  （第２）基板
２５  測定装置
２６  第２基板ホルダ
３０  磁石
３１  受け板
３２  ガス供給管
３３  ガス流
３４  開口
３５  ガス排出管
３６  ガスタンク
３８  ポンプ
４０  干渉計
４１  レーザビーム
４２  ミラー
４３  ガス圧感応装置
５０  位置補正情報検索システム
６１  ラウドスピーカ
【図１】
2005197698.tif 000003
【図２】
2005197698.tif 000004
【図３】
2005197698.tif 000005
【図４】
2005197698.tif 000006
【図５ａ】
2005197698.tif 000007
【図５ｂ】
2005197698.tif 000008