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
【課題】ステージの変形を最小限に抑えるか望ましくは避けるべきであるということを考慮に入れると、そのような過剰作動ステージの制御は困難であるため、過剰作動ステージの性能を向上させることを目的とする。
【解決手段】リソグラフィ装置向けのステージシステムは、ステージ、ステージに作用するように配置された過剰指定された数のアクチュエータ、およびこれらのアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を含み、これらのアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよびこれらのアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【解決手段】リソグラフィ装置向けのステージシステムは、ステージ、ステージに作用するように配置された過剰指定された数のアクチュエータ、およびこれらのアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を含み、これらのアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよびこれらのアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001] 本発明は、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含むリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002] リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。そのような場合には、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンは、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つまたはいく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、一般に基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）の層上へ結像することによって行われる。一般に、単一の基板は、次々とパターニングされる隣接したターゲット部分の回路網を含むことになる。従来のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させ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、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、同時に、基板をこの方向と平行または逆平行に同期してスキャンすることによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。基板上にパターンを刻印することによりパターニングデバイスから基板までパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003] リソグラフィ装置のスループット、例えばリソグラフィ装置によって一定期間に処理される基板の量に対する要求の増加によって、基板テーブルまたはパターニングデバイス（例えばマスク）テーブルなどのステージの速度および加速度を向上させることが必要になる。その上、リソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの分解能および精度に関する要求が増加し、このことは、基板上に必要なディテールのレベルをもたらすことができるように、投影光学系の縮小係数の向上と組み合わせて、パターニングデバイスのサイズを増大させる傾向に形を変える。他方では、速い走査速度に対する要求は、ステージの重量をできるだけ軽く保つことになり、その一方で、ステージが高剛性を得て共振モードの発生または励起を回避するよう構成するべきことなど、そのような高剛性が、大規模なステージ構造を招く結果になりがちである。さらに、高い内部剛性を実現することができるように、高剛性を有する材料が使用され、これは、あいにく相対的に低減衰であり、結果として内部振動の整定時間が長くなる。
【０００４】
[0004] 設計基準のうちいくつかをより詳細に調査して、フィードバック制御器による閉ループ制御システムの帯域幅を拡大することにより、サーボ系の外乱除去および追尾性能（整定動作）を改善することができる。ステージの内部構造の共振は常に存在するが、これによって、閉ループの帯域幅を拡大することができる範囲に厳しい制約が課せられる。この理由で、制御エンジニアは、ステージの設計中に、高帯域を与えつつこれらの共振周波数をできるだけ高くするように、機構を最適化するのにかなりの努力を注ぐ。一般に、プロセスの仕様を基に、必要最小限の帯域幅が選択される。次いで、この帯域幅より上のすべて共振を与えて機械設計が最適化される。一般に、これはアクチュエータとセンサ位置の間の堅い結合を意味し得て、比較的重い構造をもたらすことがある。堅い構造を設計するために高Ｅモジュール材料が使用され、元来これらは減衰が悪い。
【０００５】
[0005] ステージの動的性能を改善するために、いわゆる過剰作動されたステージを使用することが好まれることがある。そのようなステージは、少なくとも１つの自由度において過剰指定される。これは、ステージが剛体のときそのような自由度における動作に厳密に必要とされるはずのものより多くのアクチュエータを設けるものと理解されたい。一例として、１方向の並進運動をもたらすステージを動作させるためには、１つのアクチュエータ（またはそれぞれの側に１つのアクチュエータ）で十分なはずである。そのような方向に作動する、より多くのアクチュエータを設けることによって、ステージの共振、ねじりモードなどの場合には、これらのアクチュエータの適当な駆動によって打ち消すことができる効果がもたらされる。過剰作動は、「剛体」の運動の制御に必要とされるものより多くのアクチュエータ（および恐らくセンサも）を設けることおよび／または駆動することと定義することができる。したがって、過剰作動ステージには、過剰指定された数のアクチュエータ、すなわち「剛体」運動を制御する手法でステージを動作させる自由度の数より多くのアクチュエータが備わっていてよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006] ステージの変形を最小限に抑えるか望ましくは避けるべきであるということを考慮に入れると、そのような過剰作動ステージの制御は困難であると判明し得る。
【０００７】
[0007] したがって、例えば過剰作動ステージの性能を向上させることは有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008] 本発明の一実施形態によれば、ステージ、ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、およびアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を備える、リソグラフィ装置向けのステージシステムが提供され、複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【０００９】
[0009] 本発明の別の実施形態では、放射ビームを調節するように構成されたイルミネーションシステム、放射ビームの断面内にパターンを与えてパターニングされた放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するために構築されたパターニングデバイス支持体、基板を保持するように構成された基板支持体、および基板のターゲット部分上にパターニングされた放射ビームを投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置が提供され、支持体のうち少なくとも１つは、ステージ、ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、およびアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を備えるステージシステムによって支持され、複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【００１０】
[0010] 本発明の諸実施形態が、添付の概略図を参照しながら、単に例として、次に説明される。図では、同じ参照符号は同じ部品を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[0018] 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す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または何らかの他の適当な放射）を調節するように構成されたイルミネーションシステム（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、あるパラメータに正確に従ってパターニングデバイスを位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続されるパターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置は、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成され、あるパラメータに正確に従って基板を位置決めするように構成された第２の位置決め装置ＰＷに接続された基板支持体（例えばウェーハテーブル）ＷＴも含む。この装置は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）上に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投影するように構成された投影システム（例えば屈折性の投影レンズシステム）ＰＳも含む。
【００１２】
[0019] このイルミネーションシステムは、放射を導くか、形作るか、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学部品、または他のタイプの光学部品、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。
【００１３】
[0020] パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境中で保持されるかどうかなど他の条件に左右される形でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持体ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、または他のクランプ技法を用いることができる。パターニングデバイス支持体ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式かまたは可動式でよい。パターニングデバイス支持体ＭＴは、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望位置にあるようにすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のどんな使用も、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義とみなされ得る。
【００１４】
[0021] 本明細書に使用される用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを生成するように、その横断面内にパターンを備えた放射ビームを与えるために使用することができるあらゆるデバイスを指すものと広義に解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含むと、放射ビームに与えられたパターンが、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に一致しない可能性があることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイス内の特定の機能の層に対応するはずである。
【００１５】
[0022] パターニングデバイスは透過性かまたは反射性でよい。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およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、マスクタイプとして、バイナリ、レベンソン型（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトおよびハーフトーン型（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトなどならびに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は、入ってくる放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリクス配置を使用する。傾けられたミラーが、ミラーマトリクスによって反射される放射ビーム内にパターンを与える。
【００１６】
[0023] 本明細書に使用される用語「投影システム」は、屈折システム、反射システム、反射屈折システム、磁気システム、電磁気システム、および静電気光学システムあるいはそれらの任意の組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含し、使用される露光放射あるいは浸液の使用または真空の使用など他の要因に適切なものとして、広義に解釈されるべきである。本明細書における用語「投影レンズ」のどんな使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義とみなされてよい。
【００１７】
[0024] ここで記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でもよい。
【００１８】
[0025] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板支持体（および／または複数のパターニングデバイス支持体）を有するタイプでよい。そのような「マルチステージ」マシンでは、追加支持体が並行して使用され得るが、あるいは１つまたは複数の支持体が露光に使用されている間に、１つまたは複数の他の支持体上で準備ステップが行われ得る。
【００１９】
[0026] リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間のスペースを充填するように、基板の少なくとも一部分が比較的高屈折率を有する液体、例えば水によって包まれ得るタイプでもよい。リソグラフィ装置内の他のスペース、例えばマスクと投影システムの間にも浸液が適用されてよい。投影システムの開口数を増加させるために、液浸技術を用いることができる。本明細書に使用される用語「液浸」は、液体に基板などの構造体を沈めなければならないことを意味するのではなく、むしろ、露光の間投影システムと基板の間に液体が配置されることを意味するだけである。
【００２０】
[0027] 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取る。例えばこの放射源がエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置は別個の実体でよい。そのような例では、放射源がリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、例えば適当な方向づけミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビームデリバリシステムＢＤを用いて通される。他の例では、例えば放射源が水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置の一体型部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２１】
[0028] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度輝度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内輝度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）は調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯなど様々な他の構成要素を含んでよい。イルミネータは、放射ビームがその横断面内の所望の均一性および輝度分布を有するように調節するために使用されてよい。
【００２２】
[0029] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡを横切って、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般に、パターニングデバイス支持体ＭＴの動作は、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成する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）を用いて実現することができる。同様に、基板支持体ＷＴの動作は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合には（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体ＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてよく、または固定されてよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示された基板アライメントマーク（けがき線アライメントマークとして既知である）は専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイが与えられる状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に配置されてよい。
【００２３】
[0030] 図示された装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用され得る。
【００２４】
[0031] １．ステップモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴおよび基板支持体ＷＴは基本的に静止状態に保たれ、一方、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一の静的露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃが露光され得るように、基板支持体ＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。
【００２５】
[0032] ２．スキャンモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴと基板支持体ＷＴが同期してスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一の動的露光）。パターニングデバイス支持体ＭＴに対する基板支持体ＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性およびイメージ反転特性によって決定され得る。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が単一の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さがターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。
【００２６】
[0033] ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴが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保たれ、基板支持体ＷＴが移動またはスキャンされ、その一方で放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板支持体ＷＴの各動作後に、またはスキャン中連続した放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及された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無しリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２７】
[0034] 前述の使用モードまたは全く異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も使用されてよい。
【００２８】
[0035] 図２は、マスクテーブルまたは基板テーブルなどの支持体またはオブジェクトテーブルを位置決めするために、本発明の一実施形態によるステージで使用することができるアクチュエータを概略的に示す。アクチュエータは、磁気ヨーク１５を備える第１の部分１０を備える。アクチュエータの、コイル２０を備える第２の部分と協働するために配置された複数の永久磁石１８が、ヨークに取り付けられる。図示の装置では、電源によってコイル２０に電流が供給されるとき、第１の部分と第２の部分の間でＹ方向に（図２のページの中へ、また図２のページから外へ）力が発生する。複数のそのようなアクチュエータがオブジェクトテーブルに取り付けられたとき、アクチュエータに供給される電流を適当に制御することによって、オブジェクトテーブルの正確な６自由度の位置決めが可能になる。
【００２９】
[0036] 図３ａは、パターニングデバイスを保持するためのパターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）３０の多分に概略化された図を示す。図３ａでは上面図が示されており、すなわち、図３ａの面は、焦点面またはパターンが与えられているパターニングデバイスの表面に一致する。図３ａでは、スキャン方向は、示されたＹ方向でよい。Ｙ方向４０に沿って力を発生することができるように、パターニングデバイス支持体に２つのアクチュエータが取り付けられる。図２に関して説明したように、参照番号１０は、アクチュエータの第１の部分を示す。パターニングデバイス支持体にアクチュエータの第１の部分を取り付けるのでなく、パターニングデバイス支持体へアクチュエータの第２の部分（すなわちコイル）を取り付けることも可能であり得ることに留意されたい。図３ａは、両方のアクチュエータのコイルへ電流を供給するように配置された電源３０をさらに示す。両アクチュエータのコイルを直列接続することによって、各コイルに確実に同一の電流が供給される。各アクチュエータが異なる電源から給電される状況と比べて、そのような配置は好都合である。各電源は、例えばオフセット電流のために不完全なものとみなし得るので、個別の電源から各アクチュエータに給電すると個別のアクチュエータによって発生された力の差をもたらすことがあるため、これは有利なことである。結果として、パターニングデバイス支持体は変形しやすくなり得る。同一電源からアクチュエータに給電することにより、電源の不完全性によって発生力に差が生じるのを防ぐことができる。
【００３０】
[0037] 図３ｂは、オブジェクトテーブルに異なる力が作用するとき、オブジェクトテーブルに起こり得るいくつかの変形を概略的に示す。示されたオブジェクトテーブルは、Ｙ方向に力を発生するように構成された４つのアクチュエータ（Ｙアクチュエータ）およびＸ方向に力を発生するように構成された２つのアクチュエータが備わっていると仮定される。各Ｙアクチュエータは、個別の電源によって電力が供給されるものと仮定され、オブジェクトテーブルに取り付けられる。そのようなオブジェクトテーブルは、望ましくはゼロデュア（ｚｅｒｏｄｕｒ：登録商標）セラミックなどの低熱膨張係数を有する材料で作られる。オブジェクトテーブルがＹアクチュエータの間に配置されているので、Ｙアクチュエータがオブジェクトテーブルを変形させる可能性がある。これらの変形によって、オブジェクトテーブルに取り付けられた対象の位置決めに誤差が生じる可能性がある。オブジェクトテーブルが、リソグラフィ装置でパターニングデバイス（例えばレチクル）または基板を支持するために使用される場合、位置決めの誤差がオーバレイ誤差をもたらす恐れがある。
【００３１】
[0038] 図３ｂは、起こり得るいくつかのチャック変形を示す。
Ａは、Ｙアクチュエータの使用による直線状の変形である。
Ｂは、ＸアクチュエータおよびＹアクチュエータの使用によるダイヤモンド状の変形である。
Ｃは、Ｙアクチュエータの使用による不等辺四辺形の変形である。
【００３２】
[0039] 図４ａは、本発明の一実施形態による第２のステージを概略的に示す。パターニングデバイス支持体に対してスキャンするＹ方向へ力を作用させるように４つのアクチュエータが設けられており、Ｙ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａ、Ｙ２ｂによって示される。また、パターニングデバイス支持体に対してＸ方向へ力を作用させるように２つのアクチュエータＸ１、Ｘ２が設けられている。さらに、パターニングデバイス支持体に対して図４ａの面に垂直な方向（すなわちＺ方向）に力を作用させるように４つのアクチュエータＺ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４が設けられている。図示の構成は、Ｘ方向に関してＹ方向と同様に対称である。図４ａに示された実施形態では、動特性の改善が実現され得て、例えば共振周波数がより高くなり、動特性の位置依存性が低下して、結果としてより高い帯域幅が達成される。４つのＹアクチュエータ（Ｙ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａ、Ｙ２ｂ）によってＹ方向（すなわちスキャン方向）における高加速が可能になり、このことで高スループットが可能になる。
【００３３】
[0040] そのような構成において本発明の一実施形態を適用し、アクチュエータＹ１ａおよびＹ１ｂのコイルを直列に接続して同一の電源によってそれらを給電し、また、第２の電源を使用してアクチュエータＹ２ａおよびＹ２ｂのコイルの直列接続に電力を供給してよい。アクチュエータＹ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａおよびＹ２ｂの４つのコイルをすべて直列に接続し、それらに単一電源から給電してもよい。
【００３４】
[0041] 電源の選択に関してなおいっそうの柔軟性を保つために、アクチュエータに関連したコイルを複数の個別のコイルへ細分してよい。次いで、各アクチュエータ内の対応するコイルを直列に接続して、同一の電源から給電することができる。図４ｂは一例を示す。概略的に示されるように、図４ｂは、異なるＹアクチュエータのコイル配置を除けば、図４ａと同じステージレイアウトを示す。見られるように、図４ａのＹアクチュエータＹ１ａは、２つのアクチュエータＹ１１とＹ１２へさらに分割され、Ｙ１ａのアクチュエータコイルの細分化を表わす。破線によって示されるように、Ｙ１１およびＹ１３は同一の電源によって給電され、Ｙ１２およびＹ１４も同様である。結果として、使用される両電源間のいかなる差異にかかわらず、Ｙ１１＋Ｙ１３への電力供給はＹ１２＋Ｙ１４への電力供給と一致することになる。電源が三角形５０によって概略的に示されていることに留意されたい。
【００３５】
[0042] 結果として、パターニングデバイス支持体の左上および右上のＹアクチュエータは、左下および右下のものと同じく１つのモータとみなすことができる。そうすることによって、過剰作動または増幅器のオフセットによるパターニングデバイス支持体の変形を緩和するかまたは回避することができる。
【００３６】
[0043] パターニングデバイス支持体は、Ｙ軸のまわりで対称とみなすことができる。結果として、重心（ＣｏＧ）のＸ座標は、Ｙアクチュエータに対して対称である。一般に、パターニングデバイス支持体はＸ軸に対して対称でなく、したがって、重心のＸ座標はＸアクチュエータに対して対称でない。この偏差は、いわゆる利得バランスマトリクスを較正することにより補償することができる。
【００３７】
[0044] 望ましくは、水平アクチュエータの垂直の中心は、実質的に重心のＺ座標に位置し、したがって、この状況では、Ｙ方向の力はいかなるＲｘトルクも生成しないことになる。
【００３８】
[0045] 以下の仮定によって過剰作動を考慮に入れることができる。
【００３９】
[0046] Ｒｚダイナミクスを改善するためにＹアクチュエータによってＴｒｚが行われる。アクチュエータＸ１およびＸ２は、同一の設定値（Ｆｘ１＝Ｆｘ２）を与えられる。
【００４０】
[0047] パターニングデバイス支持体の変形を防止するために、パターニングデバイス支持体の両方のＹ側にＦｙが均一に分配される（アクチュエータＹ１およびＹ２に関してＦｙ＿ｌｅｆｔ＝Ｆｙ＿ｒｉｇｈｔ）。
【００４１】
[0048] すべてのＺアクチュエータに対してＴｒｘおよびＴｒｙが均一に分配され、パターニングデバイスの変形を防止する。アクチュエータＺ１およびＺ２は、Ｚ３およびＺ４と同じくＲｘトルクから同一の設定値を与えられる。アクチュエータＺ１およびＺ４は、Ｚ２およびＺ３と同じくＲｙトルクから同一の設定値を与えられる。このことは以下の式をもたらす。Ｆｚ４−Ｆｚ１＝Ｆｚ３−Ｆｚ２（Ｔｒｘ）およびＦｚ２−Ｆｚ１＝Ｆｚ３−Ｆｚ４。これらの式は次のように書くことができる。−Ｆｚ１＋Ｆｚ２−Ｆｚ３＋Ｆｚ４＝０
【００４２】
[0049] 上記の４つの制限は、１０のアクチュエータおよび６自由度の間の差異を補償する。
【００４３】
[0050] アクチュエータシステム部分では、１つだけのＸモータ（Ｘ１＋Ｘ２）、２つのＹモータ（Ｙ１およびＹ２）および４つのＺモータが定義される。ＸモータおよびＹモータは、アクチュエータインターフェイスにおいて分割される。
【００４４】
[0051] 利得バランスマトリクスは７行と６列を有する。利得バランスマトリクスのデフォルトは、以下のように導出される（用いられた記号（距離に対応する）は図４ｃに見ることができる）。
【００４５】
【数１】
【００４６】
[0052] 利得バランスマトリクスの使用に関するさらなる情報は、２００７年３月１日出願の米国特許出願第１１／７１２５５５号に見ることができ、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【００４７】
[0053] 本発明の一実施形態の実施例が、パターニングデバイス支持体の構造に関して論じられてきた。理解されるように、本明細書の教示は、基板テーブルまたは別の支持体など他の支持体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】[0011]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】[0012]本発明の一実施形態において使用され得るアクチュエータの概略図である。
【図３ａ】[0013]本発明の一実施形態による第１のステージの概略図である。
【図３ｂ】[0014]オブジェクトテーブルのいくつかの起こり得る変形モードを示す概略図である。
【図４ａ】[0015]本発明の一実施形態による第２のステージの概略図である。
【図４ｂ】[0016]本発明の一実施形態による第３のステージの概略図である。
【図４ｃ】[0017]本発明の一実施形態による第２のステージの、重心（ＣｏＧ）と様々なアクチュエータの位置関係を示す概略図である。
【技術分野】
【０００１】
[0001] 本発明は、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含むリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002] リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。そのような場合には、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンは、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つまたはいく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、一般に基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）の層上へ結像することによって行われる。一般に、単一の基板は、次々とパターニングされる隣接したターゲット部分の回路網を含むことになる。従来のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させ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、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、同時に、基板をこの方向と平行または逆平行に同期してスキャンすることによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。基板上にパターンを刻印することによりパターニングデバイスから基板までパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003] リソグラフィ装置のスループット、例えばリソグラフィ装置によって一定期間に処理される基板の量に対する要求の増加によって、基板テーブルまたはパターニングデバイス（例えばマスク）テーブルなどのステージの速度および加速度を向上させることが必要になる。その上、リソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの分解能および精度に関する要求が増加し、このことは、基板上に必要なディテールのレベルをもたらすことができるように、投影光学系の縮小係数の向上と組み合わせて、パターニングデバイスのサイズを増大させる傾向に形を変える。他方では、速い走査速度に対する要求は、ステージの重量をできるだけ軽く保つことになり、その一方で、ステージが高剛性を得て共振モードの発生または励起を回避するよう構成するべきことなど、そのような高剛性が、大規模なステージ構造を招く結果になりがちである。さらに、高い内部剛性を実現することができるように、高剛性を有する材料が使用され、これは、あいにく相対的に低減衰であり、結果として内部振動の整定時間が長くなる。
【０００４】
[0004] 設計基準のうちいくつかをより詳細に調査して、フィードバック制御器による閉ループ制御システムの帯域幅を拡大することにより、サーボ系の外乱除去および追尾性能（整定動作）を改善することができる。ステージの内部構造の共振は常に存在するが、これによって、閉ループの帯域幅を拡大することができる範囲に厳しい制約が課せられる。この理由で、制御エンジニアは、ステージの設計中に、高帯域を与えつつこれらの共振周波数をできるだけ高くするように、機構を最適化するのにかなりの努力を注ぐ。一般に、プロセスの仕様を基に、必要最小限の帯域幅が選択される。次いで、この帯域幅より上のすべて共振を与えて機械設計が最適化される。一般に、これはアクチュエータとセンサ位置の間の堅い結合を意味し得て、比較的重い構造をもたらすことがある。堅い構造を設計するために高Ｅモジュール材料が使用され、元来これらは減衰が悪い。
【０００５】
[0005] ステージの動的性能を改善するために、いわゆる過剰作動されたステージを使用することが好まれることがある。そのようなステージは、少なくとも１つの自由度において過剰指定される。これは、ステージが剛体のときそのような自由度における動作に厳密に必要とされるはずのものより多くのアクチュエータを設けるものと理解されたい。一例として、１方向の並進運動をもたらすステージを動作させるためには、１つのアクチュエータ（またはそれぞれの側に１つのアクチュエータ）で十分なはずである。そのような方向に作動する、より多くのアクチュエータを設けることによって、ステージの共振、ねじりモードなどの場合には、これらのアクチュエータの適当な駆動によって打ち消すことができる効果がもたらされる。過剰作動は、「剛体」の運動の制御に必要とされるものより多くのアクチュエータ（および恐らくセンサも）を設けることおよび／または駆動することと定義することができる。したがって、過剰作動ステージには、過剰指定された数のアクチュエータ、すなわち「剛体」運動を制御する手法でステージを動作させる自由度の数より多くのアクチュエータが備わっていてよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006] ステージの変形を最小限に抑えるか望ましくは避けるべきであるということを考慮に入れると、そのような過剰作動ステージの制御は困難であると判明し得る。
【０００７】
[0007] したがって、例えば過剰作動ステージの性能を向上させることは有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008] 本発明の一実施形態によれば、ステージ、ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、およびアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を備える、リソグラフィ装置向けのステージシステムが提供され、複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【０００９】
[0009] 本発明の別の実施形態では、放射ビームを調節するように構成されたイルミネーションシステム、放射ビームの断面内にパターンを与えてパターニングされた放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するために構築されたパターニングデバイス支持体、基板を保持するように構成された基板支持体、および基板のターゲット部分上にパターニングされた放射ビームを投影するように構成された投影システムを備えるリソグラフィ装置が提供され、支持体のうち少なくとも１つは、ステージ、ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、およびアクチュエータへ電流を供給するように構成された電源を備えるステージシステムによって支持され、複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに電流が供給される。
【００１０】
[0010] 本発明の諸実施形態が、添付の概略図を参照しながら、単に例として、次に説明される。図では、同じ参照符号は同じ部品を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[0018] 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す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または何らかの他の適当な放射）を調節するように構成されたイルミネーションシステム（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、あるパラメータに正確に従ってパターニングデバイスを位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続されるパターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置は、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成され、あるパラメータに正確に従って基板を位置決めするように構成された第２の位置決め装置ＰＷに接続された基板支持体（例えばウェーハテーブル）ＷＴも含む。この装置は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）上に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投影するように構成された投影システム（例えば屈折性の投影レンズシステム）ＰＳも含む。
【００１２】
[0019] このイルミネーションシステムは、放射を導くか、形作るか、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学部品、または他のタイプの光学部品、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。
【００１３】
[0020] パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境中で保持されるかどうかなど他の条件に左右される形でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持体ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、または他のクランプ技法を用いることができる。パターニングデバイス支持体ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式かまたは可動式でよい。パターニングデバイス支持体ＭＴは、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望位置にあるようにすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のどんな使用も、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義とみなされ得る。
【００１４】
[0021] 本明細書に使用される用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを生成するように、その横断面内にパターンを備えた放射ビームを与えるために使用することができるあらゆるデバイスを指すものと広義に解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含むと、放射ビームに与えられたパターンが、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に一致しない可能性があることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイス内の特定の機能の層に対応するはずである。
【００１５】
[0022] パターニングデバイスは透過性かまたは反射性でよい。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およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、マスクタイプとして、バイナリ、レベンソン型（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトおよびハーフトーン型（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトなどならびに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は、入ってくる放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリクス配置を使用する。傾けられたミラーが、ミラーマトリクスによって反射される放射ビーム内にパターンを与える。
【００１６】
[0023] 本明細書に使用される用語「投影システム」は、屈折システム、反射システム、反射屈折システム、磁気システム、電磁気システム、および静電気光学システムあるいはそれらの任意の組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含し、使用される露光放射あるいは浸液の使用または真空の使用など他の要因に適切なものとして、広義に解釈されるべきである。本明細書における用語「投影レンズ」のどんな使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義とみなされてよい。
【００１７】
[0024] ここで記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でもよい。
【００１８】
[0025] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板支持体（および／または複数のパターニングデバイス支持体）を有するタイプでよい。そのような「マルチステージ」マシンでは、追加支持体が並行して使用され得るが、あるいは１つまたは複数の支持体が露光に使用されている間に、１つまたは複数の他の支持体上で準備ステップが行われ得る。
【００１９】
[0026] リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間のスペースを充填するように、基板の少なくとも一部分が比較的高屈折率を有する液体、例えば水によって包まれ得るタイプでもよい。リソグラフィ装置内の他のスペース、例えばマスクと投影システムの間にも浸液が適用されてよい。投影システムの開口数を増加させるために、液浸技術を用いることができる。本明細書に使用される用語「液浸」は、液体に基板などの構造体を沈めなければならないことを意味するのではなく、むしろ、露光の間投影システムと基板の間に液体が配置されることを意味するだけである。
【００２０】
[0027] 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取る。例えばこの放射源がエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置は別個の実体でよい。そのような例では、放射源がリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、例えば適当な方向づけミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビームデリバリシステムＢＤを用いて通される。他の例では、例えば放射源が水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置の一体型部品でよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２１】
[0028] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度輝度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内輝度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）は調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯなど様々な他の構成要素を含んでよい。イルミネータは、放射ビームがその横断面内の所望の均一性および輝度分布を有するように調節するために使用されてよい。
【００２２】
[0029] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡを横切って、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般に、パターニングデバイス支持体ＭＴの動作は、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成する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）を用いて実現することができる。同様に、基板支持体ＷＴの動作は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合には（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体ＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてよく、または固定されてよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示された基板アライメントマーク（けがき線アライメントマークとして既知である）は専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイが与えられる状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に配置されてよい。
【００２３】
[0030] 図示された装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用され得る。
【００２４】
[0031] １．ステップモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴおよび基板支持体ＷＴは基本的に静止状態に保たれ、一方、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一の静的露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃが露光され得るように、基板支持体ＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。
【００２５】
[0032] ２．スキャンモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴと基板支持体ＷＴが同期してスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一の動的露光）。パターニングデバイス支持体ＭＴに対する基板支持体ＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性およびイメージ反転特性によって決定され得る。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が単一の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さがターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。
【００２６】
[0033] ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持体ＭＴが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保たれ、基板支持体ＷＴが移動またはスキャンされ、その一方で放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板支持体ＷＴの各動作後に、またはスキャン中連続した放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及された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無しリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２７】
[0034] 前述の使用モードまたは全く異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も使用されてよい。
【００２８】
[0035] 図２は、マスクテーブルまたは基板テーブルなどの支持体またはオブジェクトテーブルを位置決めするために、本発明の一実施形態によるステージで使用することができるアクチュエータを概略的に示す。アクチュエータは、磁気ヨーク１５を備える第１の部分１０を備える。アクチュエータの、コイル２０を備える第２の部分と協働するために配置された複数の永久磁石１８が、ヨークに取り付けられる。図示の装置では、電源によってコイル２０に電流が供給されるとき、第１の部分と第２の部分の間でＹ方向に（図２のページの中へ、また図２のページから外へ）力が発生する。複数のそのようなアクチュエータがオブジェクトテーブルに取り付けられたとき、アクチュエータに供給される電流を適当に制御することによって、オブジェクトテーブルの正確な６自由度の位置決めが可能になる。
【００２９】
[0036] 図３ａは、パターニングデバイスを保持するためのパターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）３０の多分に概略化された図を示す。図３ａでは上面図が示されており、すなわち、図３ａの面は、焦点面またはパターンが与えられているパターニングデバイスの表面に一致する。図３ａでは、スキャン方向は、示されたＹ方向でよい。Ｙ方向４０に沿って力を発生することができるように、パターニングデバイス支持体に２つのアクチュエータが取り付けられる。図２に関して説明したように、参照番号１０は、アクチュエータの第１の部分を示す。パターニングデバイス支持体にアクチュエータの第１の部分を取り付けるのでなく、パターニングデバイス支持体へアクチュエータの第２の部分（すなわちコイル）を取り付けることも可能であり得ることに留意されたい。図３ａは、両方のアクチュエータのコイルへ電流を供給するように配置された電源３０をさらに示す。両アクチュエータのコイルを直列接続することによって、各コイルに確実に同一の電流が供給される。各アクチュエータが異なる電源から給電される状況と比べて、そのような配置は好都合である。各電源は、例えばオフセット電流のために不完全なものとみなし得るので、個別の電源から各アクチュエータに給電すると個別のアクチュエータによって発生された力の差をもたらすことがあるため、これは有利なことである。結果として、パターニングデバイス支持体は変形しやすくなり得る。同一電源からアクチュエータに給電することにより、電源の不完全性によって発生力に差が生じるのを防ぐことができる。
【００３０】
[0037] 図３ｂは、オブジェクトテーブルに異なる力が作用するとき、オブジェクトテーブルに起こり得るいくつかの変形を概略的に示す。示されたオブジェクトテーブルは、Ｙ方向に力を発生するように構成された４つのアクチュエータ（Ｙアクチュエータ）およびＸ方向に力を発生するように構成された２つのアクチュエータが備わっていると仮定される。各Ｙアクチュエータは、個別の電源によって電力が供給されるものと仮定され、オブジェクトテーブルに取り付けられる。そのようなオブジェクトテーブルは、望ましくはゼロデュア（ｚｅｒｏｄｕｒ：登録商標）セラミックなどの低熱膨張係数を有する材料で作られる。オブジェクトテーブルがＹアクチュエータの間に配置されているので、Ｙアクチュエータがオブジェクトテーブルを変形させる可能性がある。これらの変形によって、オブジェクトテーブルに取り付けられた対象の位置決めに誤差が生じる可能性がある。オブジェクトテーブルが、リソグラフィ装置でパターニングデバイス（例えばレチクル）または基板を支持するために使用される場合、位置決めの誤差がオーバレイ誤差をもたらす恐れがある。
【００３１】
[0038] 図３ｂは、起こり得るいくつかのチャック変形を示す。
Ａは、Ｙアクチュエータの使用による直線状の変形である。
Ｂは、ＸアクチュエータおよびＹアクチュエータの使用によるダイヤモンド状の変形である。
Ｃは、Ｙアクチュエータの使用による不等辺四辺形の変形である。
【００３２】
[0039] 図４ａは、本発明の一実施形態による第２のステージを概略的に示す。パターニングデバイス支持体に対してスキャンするＹ方向へ力を作用させるように４つのアクチュエータが設けられており、Ｙ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａ、Ｙ２ｂによって示される。また、パターニングデバイス支持体に対してＸ方向へ力を作用させるように２つのアクチュエータＸ１、Ｘ２が設けられている。さらに、パターニングデバイス支持体に対して図４ａの面に垂直な方向（すなわちＺ方向）に力を作用させるように４つのアクチュエータＺ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４が設けられている。図示の構成は、Ｘ方向に関してＹ方向と同様に対称である。図４ａに示された実施形態では、動特性の改善が実現され得て、例えば共振周波数がより高くなり、動特性の位置依存性が低下して、結果としてより高い帯域幅が達成される。４つのＹアクチュエータ（Ｙ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａ、Ｙ２ｂ）によってＹ方向（すなわちスキャン方向）における高加速が可能になり、このことで高スループットが可能になる。
【００３３】
[0040] そのような構成において本発明の一実施形態を適用し、アクチュエータＹ１ａおよびＹ１ｂのコイルを直列に接続して同一の電源によってそれらを給電し、また、第２の電源を使用してアクチュエータＹ２ａおよびＹ２ｂのコイルの直列接続に電力を供給してよい。アクチュエータＹ１ａ、Ｙ１ｂ、Ｙ２ａおよびＹ２ｂの４つのコイルをすべて直列に接続し、それらに単一電源から給電してもよい。
【００３４】
[0041] 電源の選択に関してなおいっそうの柔軟性を保つために、アクチュエータに関連したコイルを複数の個別のコイルへ細分してよい。次いで、各アクチュエータ内の対応するコイルを直列に接続して、同一の電源から給電することができる。図４ｂは一例を示す。概略的に示されるように、図４ｂは、異なるＹアクチュエータのコイル配置を除けば、図４ａと同じステージレイアウトを示す。見られるように、図４ａのＹアクチュエータＹ１ａは、２つのアクチュエータＹ１１とＹ１２へさらに分割され、Ｙ１ａのアクチュエータコイルの細分化を表わす。破線によって示されるように、Ｙ１１およびＹ１３は同一の電源によって給電され、Ｙ１２およびＹ１４も同様である。結果として、使用される両電源間のいかなる差異にかかわらず、Ｙ１１＋Ｙ１３への電力供給はＹ１２＋Ｙ１４への電力供給と一致することになる。電源が三角形５０によって概略的に示されていることに留意されたい。
【００３５】
[0042] 結果として、パターニングデバイス支持体の左上および右上のＹアクチュエータは、左下および右下のものと同じく１つのモータとみなすことができる。そうすることによって、過剰作動または増幅器のオフセットによるパターニングデバイス支持体の変形を緩和するかまたは回避することができる。
【００３６】
[0043] パターニングデバイス支持体は、Ｙ軸のまわりで対称とみなすことができる。結果として、重心（ＣｏＧ）のＸ座標は、Ｙアクチュエータに対して対称である。一般に、パターニングデバイス支持体はＸ軸に対して対称でなく、したがって、重心のＸ座標はＸアクチュエータに対して対称でない。この偏差は、いわゆる利得バランスマトリクスを較正することにより補償することができる。
【００３７】
[0044] 望ましくは、水平アクチュエータの垂直の中心は、実質的に重心のＺ座標に位置し、したがって、この状況では、Ｙ方向の力はいかなるＲｘトルクも生成しないことになる。
【００３８】
[0045] 以下の仮定によって過剰作動を考慮に入れることができる。
【００３９】
[0046] Ｒｚダイナミクスを改善するためにＹアクチュエータによってＴｒｚが行われる。アクチュエータＸ１およびＸ２は、同一の設定値（Ｆｘ１＝Ｆｘ２）を与えられる。
【００４０】
[0047] パターニングデバイス支持体の変形を防止するために、パターニングデバイス支持体の両方のＹ側にＦｙが均一に分配される（アクチュエータＹ１およびＹ２に関してＦｙ＿ｌｅｆｔ＝Ｆｙ＿ｒｉｇｈｔ）。
【００４１】
[0048] すべてのＺアクチュエータに対してＴｒｘおよびＴｒｙが均一に分配され、パターニングデバイスの変形を防止する。アクチュエータＺ１およびＺ２は、Ｚ３およびＺ４と同じくＲｘトルクから同一の設定値を与えられる。アクチュエータＺ１およびＺ４は、Ｚ２およびＺ３と同じくＲｙトルクから同一の設定値を与えられる。このことは以下の式をもたらす。Ｆｚ４−Ｆｚ１＝Ｆｚ３−Ｆｚ２（Ｔｒｘ）およびＦｚ２−Ｆｚ１＝Ｆｚ３−Ｆｚ４。これらの式は次のように書くことができる。−Ｆｚ１＋Ｆｚ２−Ｆｚ３＋Ｆｚ４＝０
【００４２】
[0049] 上記の４つの制限は、１０のアクチュエータおよび６自由度の間の差異を補償する。
【００４３】
[0050] アクチュエータシステム部分では、１つだけのＸモータ（Ｘ１＋Ｘ２）、２つのＹモータ（Ｙ１およびＹ２）および４つのＺモータが定義される。ＸモータおよびＹモータは、アクチュエータインターフェイスにおいて分割される。
【００４４】
[0051] 利得バランスマトリクスは７行と６列を有する。利得バランスマトリクスのデフォルトは、以下のように導出される（用いられた記号（距離に対応する）は図４ｃに見ることができる）。
【００４５】
【数１】
【００４６】
[0052] 利得バランスマトリクスの使用に関するさらなる情報は、２００７年３月１日出願の米国特許出願第１１／７１２５５５号に見ることができ、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【００４７】
[0053] 本発明の一実施形態の実施例が、パターニングデバイス支持体の構造に関して論じられてきた。理解されるように、本明細書の教示は、基板テーブルまたは別の支持体など他の支持体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】[0011]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】[0012]本発明の一実施形態において使用され得るアクチュエータの概略図である。
【図３ａ】[0013]本発明の一実施形態による第１のステージの概略図である。
【図３ｂ】[0014]オブジェクトテーブルのいくつかの起こり得る変形モードを示す概略図である。
【図４ａ】[0015]本発明の一実施形態による第２のステージの概略図である。
【図４ｂ】[0016]本発明の一実施形態による第３のステージの概略図である。
【図４ｃ】[0017]本発明の一実施形態による第２のステージの、重心（ＣｏＧ）と様々なアクチュエータの位置関係を示す概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、
前記ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータと、
前記アクチュエータに電流を供給するように構成された電源とを備える、リソグラフィ装置向けのステージシステムであって、
前記複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび前記複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに前記電流が供給される、
ステージシステム。
【請求項２】
放射ビームを調節するように構成されたイルミネーションシステムと、
前記放射ビームの断面内にパターンを与えてパターニングされた放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するために構築されたパターニングデバイス支持体と、
基板を保持するように構成された基板支持体と、
前記基板のターゲット部分上に前記パターニングされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置であって、
前記支持体のうち少なくとも１つが、
ステージ、
前記ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、および
前記アクチュエータに電流を供給するように構成された電源を備えたステージシステムに支持され、
前記複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび前記複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに前記電流が供給される、
リソグラフィ装置。
【請求項１】
ステージと、
前記ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータと、
前記アクチュエータに電流を供給するように構成された電源とを備える、リソグラフィ装置向けのステージシステムであって、
前記複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび前記複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに前記電流が供給される、
ステージシステム。
【請求項２】
放射ビームを調節するように構成されたイルミネーションシステムと、
前記放射ビームの断面内にパターンを与えてパターニングされた放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するために構築されたパターニングデバイス支持体と、
基板を保持するように構成された基板支持体と、
前記基板のターゲット部分上に前記パターニングされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置であって、
前記支持体のうち少なくとも１つが、
ステージ、
前記ステージに作用するように配置され、かつアクチュエータの自由度において過剰指定されている複数の電磁式アクチュエータ、および
前記アクチュエータに電流を供給するように構成された電源を備えたステージシステムに支持され、
前記複数のアクチュエータの第１のアクチュエータに関連したコイルおよび前記複数のアクチュエータの第２のアクチュエータに関連したコイルに前記電流が供給される、
リソグラフィ装置。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【公開番号】特開２００８−３００８２８（Ｐ２００８−３００８２８Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−１３４９２０（Ｐ２００８−１３４９２０）
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【出願人】（５０４１５１８０４）エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． (1,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４９２０（Ｐ２００８−１３４９２０）
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【出願人】（５０４１５１８０４）エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． (1,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]