荷電粒子ビームリソグラフィシステム及びターゲット位置決め装置
【課題】荷電粒子ビームリソグラフィシステム、及びターゲットの荷電粒子ビーム露光のために最適化されたターゲット位置決め装置を使用する動作方法を提供する。
【解決手段】ターゲット３上に荷電粒子ビーム２を投影するための真空チャンバ５０に配置され、荷電粒子ビーム２を偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラム４と、ターゲット３を保持するためのキャリア及び偏向方向とは異なる第１の方向に沿ってキャリアを保持し移動させるためのステージ５２を有するターゲット位置決め装置５と、を具備し、このターゲット位置決め装置５は、荷電粒子光学カラム４に対する第１の方向にステージ５２を移動させるための第１のアクチュエータ５３を有し、キャリアは、ステージ５２に移動可能に配置されており、ターゲット位置決め装置５は、第１の相対位置にステージ５２に対してキャリアを保持するための保持手段を有する。
【解決手段】ターゲット３上に荷電粒子ビーム２を投影するための真空チャンバ５０に配置され、荷電粒子ビーム２を偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラム４と、ターゲット３を保持するためのキャリア及び偏向方向とは異なる第１の方向に沿ってキャリアを保持し移動させるためのステージ５２を有するターゲット位置決め装置５と、を具備し、このターゲット位置決め装置５は、荷電粒子光学カラム４に対する第１の方向にステージ５２を移動させるための第１のアクチュエータ５３を有し、キャリアは、ステージ５２に移動可能に配置されており、ターゲット位置決め装置５は、第１の相対位置にステージ５２に対してキャリアを保持するための保持手段を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクレス画像投影、走査及び非走査電子顕微鏡などのリソグラフィシステムのような荷電粒子ビーム露光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームマスクレスリソグラフィシステムのような、荷電粒子ビームリソグラフィシステムが、一般的に知られており、これは、従来のマスクベースのリソグラフィシステムに比べて、マスク又はレチクルを変更したり設置したりする必要がないことにより、いわば、オンデマンド製造という利点を有する。代わりに、集積回路の製造のために投影されるイメージは、マスクレス露光システムを制御するコンピュータのメモリに格納される。
【０００３】
既知の荷電粒子ビーム露光システムは、通例、真空チャンバに置かれた荷電粒子カラムを有する。荷電粒子カラムは、ウェーハのようなターゲット上で、及びそのターゲットの上方で荷電粒子ビームを１つに、又は複数に集束させ、かつ偏向させる目的のために、荷電粒子抽出手段及び静電レンズ構造体を含む荷電粒子源を有する。さらに、荷電粒子カラムは、投影されるイメージが所定の位置での露光を必要とするかどうかに依存して、荷電粒子ビームの１つ、又は複数を調節するための調節手段を有する。
【０００４】
このような投影中、ターゲットは、ターゲットを支持しているステージによって、前記荷電粒子カラムの投影領域に対して案内される。この新しいタイプのマスクレスリソグラフィに関して、適切なステージはほとんど設計されておらず、少なくとも商用に入手可能でない。これら既知のステージがマスクレスリソグラフィに適合される限り、これらステージは、少なくとも、例えば、サイズ、コスト、真空に対する適合性の意味において、ほとんど不適切である。
【０００５】
アクチュエータ、特に、電磁アクチュエータに通例存在するような電磁分散場（electromagnetic dispersion field）は、このようなシステムで通常望ましくない。なぜならば、磁場のいかなる電気的変化も荷電粒子ビームの位置に影響を及ぼし得るからである。電磁アクチュエータによる電磁場の変動は、ターゲットの支持面から離れた所定の位置に電磁アクチュエータを配置することによって、及び電磁アクチュエータに複数のシールドを設けることによって、減少されることができることが知られている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、荷電粒子ビームリソグラフィシステム、及びターゲットの荷電粒子ビーム露光のために最適化されたターゲット位置決め装置を使用する動作方法を提供することである。
【０００７】
第１の態様によれば、本発明は、
ターゲット上に荷電粒子ビームを投影するための真空チャンバに配置され、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラムと、
前記ターゲットを保持するためのキャリアと、第１の方向に沿って前記キャリアを保持し移動させるためのステージと、を有するターゲット位置決め装置と、を具備し、前記第１の方向は、前記偏向方向と異なっており、前記ターゲット位置決め装置は、前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に前記ステージを移動させるための第１のアクチュエータを有し、
前記キャリアは、前記ステージに移動可能に配置されており、前記ターゲット位置決め装置は、前記ステージに対して前記キャリアを保持するための保持手段を有する荷電粒子リソグラフィシステムを提供する。
【０００８】
本発明に係るリソグラフィシステムでのターゲットの露光中、このターゲットは、前記第１のアクチュエータを駆動させることによって、少なくとも１つの荷電粒子ビームに対して前記第１の方向に移動され、同時に、前記光学カラムの前記偏向手段が、前記少なくとも１つの荷電粒子ビームを前記偏向方向に偏向させるために駆動される。このような露光に関して、ターゲットの細長い領域が、この領域に投影されるイメージを投影するために露光されることができる。この細長い領域の長さは、前記ステージの進行範囲により決定され、また、この細長い領域の幅は、偏向の範囲により決定される。この細長い領域の照射中、キャリアの上部のターゲットは、実質的に同じ位置上に維持される。この細長い領域が照射された後、上部にターゲットを備えたキャリアは、移動されることができ、この結果、新しい領域が荷電粒子ビームに露光されることができる。少なくとも投影中、少なくとも前記偏向方向に沿って、ステージに対するキャリアの位置を維持するために、本発明のターゲット位置決め装置は、ステージに対してキャリアを保持するための保持手段を有する。前記保持手段は、特に、前記第１の方向への前記ステージの駆動中、前記ステージを安定して保持することができる。
【０００９】
好ましくは、前記保持手段は、前記ステージが保持されたとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方がないか、少なくとも最小にするように配置されている。この場合、軌道の妨害と干渉との少なくとも一方がなく、従って、荷電粒子ビームの位置の妨害と干渉との少なくとも一方がない。
【００１０】
一実施の形態では、前記キャリアは、第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なっており、好ましくは、前記第２の方向は、前記偏向方向とほぼ同じである。さらなる実施の形態では、前記第２の方向は、前記第１の方向にほぼ垂直であり、従って、直交ターゲット位置決めを与える。
【００１１】
一実施の形態では、前記ステージは、第１のステージであり、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアと前記第１のステージと間に第２のステージを有し、前記第２のステージは、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために配置されており、前記保持手段は、前記第２のステージの移動を保持する、又はブロックするために配置されている。
【００１２】
第１の実施の形態では、前記保持手段は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための圧電モータを有する。圧電モータ、特に、共振圧電モータは、少なくとも投影中、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための駆動動作と、前記ステージに対する前記キャリアの位置を保持するための保持動作との両方を与えることができる。前記圧電モータは、好ましくは、前記第２のステージのアクチュエータとして配置される。本発明に係るリソグラフィシステムでこのような圧電モータの使用に関して、このモータは、少なくとも保持動作中、荷電粒子光学カラムから遮蔽されることを必要としない。このような圧電モータは、上部のキャリア及びターゲットの近くに配置されることができ、これは、前記ステージに対する前記キャリアの位置決めの精度を高めることができる。さらに、このような圧電モータは、周囲磁場（ambient magnetic field）と周囲電場（ambient electric field）との少なくとも一方から荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するためのシールド手段の内部に配置されることができる。
【００１３】
一実施の形態では、前記キャリアは、２つの対向している圧電モータの間に介在されているか、制限されているかの少なくとも一方である。この場合、いかなる力、もしくは圧電モータの一方によってキャリアに及ぼされる運動量も、２つの対向している圧電モータの他方によって及ぼされる力、もしくは運動量によって、少なくとも部分的に相殺されることができる。これは、例えば、後に続く露光の間に、ターゲットの露光中のキャリアの非常に正確で安定した保持と、偏向方向に沿ったキャリアの非常に正確で安定した移動との少なくとも一方を与える。
【００１４】
第２の実施の形態では、前記保持手段は、延長可能かつ退避可能なクランプ手段を有する。このクランプ手段は、留めるための、従って、前記ステージに対して前記キャリアを保持するための伸張位置（extended position）と、前記ステージに対して前記キャリアを解放して、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための収縮位置（retracted position）とに置かれることができる。前記クランプ手段は、前記キャリアと前記ステージとの間に機械的なインターロックを与えることができる。
【００１５】
一実施の形態では、前記保持手段は、前記ステージに対して前記キャリアの位置をロックするための、及び、ロック手段が解放されたとき、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための解放可能なロック手段を有する。これらのロック手段は、前記キャリアと前記ステージとの間に機械的なインターロックを与えることができる。
【００１６】
一実施の形態では、前記クランプ手段又はロック手段は、圧電素子を有する。このような圧電素子は、電気信号によって駆動されることができ、リソグラフィシステムに通常必要とされるようなクリーンな超真空環境での使用にかなり適している。
【００１７】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための、好ましくは、前記クランプ手段、又はロッキング手段から離れた第２のアクチュエータを有する。この実施の形態では、前記キャリアの位置が前記保持手段によって前記ステージに対して保持されたとき、この第２のアクチュエータから必要とされる運動量を保持しない。前記キャリアが保持されたとき、前記第２のアクチュエータは、少なくとも画像投影中、磁場と電場との少なくとも一方をさらに減少させるために停止されることができる。
【００１８】
一実施の形態では、少なくとも前記第２のアクチュエータのスイッチが切られたとき、前記第２のアクチュエータは、電磁分散場のような、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を減少させるか最小にするかの少なくとも一方のために配置されている。
【００１９】
磁場と電場との少なくとも一方の漏出を減少させるために、前記第２のアクチュエータには、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場と少なくとも一方の漏出に対して少なくとも部分的に遮蔽するためのシールド手段が設けられている。
【００２０】
代わって、もしくはさらに、一実施の形態では、前記第２のアクチュエータは、誘導モータを有する。一実施の形態では、前記誘導モータは、非強磁性材料のコアを有する。一実施の形態では、前記非強磁性材料は、アルミニウムを含む。このようなアクチュエータは、いかなる磁性材料からも実質的に自由であり、それ故、少なくとも停止されたとき、アクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を示さない。本発明に係るリソグラフィシステムでのこのような第２のアクチュエータの使用に関して、この第２のアクチュエータは、荷電粒子光学カラムから遮蔽されることを必要としない。このような第２のアクチュエータは、上部のキャリアとターゲットとに近接して配置されることができ、これは、ステージに対するキャリアの位置決めの精度を高めることができる。さらに、このような第２のアクチュエータは、周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するために、シールド手段の内部に配置されることができる。
【００２１】
対照的に、ターゲット上への荷電粒子ビームの投影中に駆動される第１のアクチュエータは、好ましくは、周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するために設けられることができる光学カラムシールド手段の外部に配置されている。代わって、もしくはさらに、前記第１のアクチュエータは、前記ステージから離れた所定の距離のところに配置されることができる。一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、真空チャンバ中に配置されており、前記第１のアクチュエータは、第１の真空チャンバの外部に配置されている。一実施の形態では、前記光学シールド手段は、前記第１の真空チャンバのライニングとして配置されるか、前記第１の真空チャンバの壁と一体的にされる。
【００２２】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２のアクチュエータに取り外し可能に結合させるためのカップリング手段を有する。これらのカップリング手段により、前記キャリアは、例えば、前記第２のアクチュエータが前記ステージに対する保持位置にあるとき、前記第２のアクチュエータから分離されることができる。この場合には、第２のアクチュエータからのいかなる運動量もキャリアに伝達されない。より重要なことは、この実施の形態では、第２のアクチュエータが使用されることができ、これは、前記ステージに対して前記キャリアを移動させるために、短い、好ましくは正確なストロークを与えるために配置されるということである。実質的に、上述の保持手段及びカップリング手段の組合せは、短いストロークの第２のアクチュエータを使用する可能性を与える。前記ステージに対して前記キャリアを移動させるために、本方法は、
ａ．前記カップリング手段を駆動させる（activating）、及び、好ましくは、前記保持手段を非駆動にさせる（deactivating）工程と、
ｂ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、
ｃ．前記第２のアクチュエータを非駆動にさせる、及び、好ましくは、前記保持手段を駆動させる工程と、
ｄ．前記カップリング手段を非駆動にさせる工程と、
ｅ．前記第２のアクチュエータを、特に、前記第２のアクチュエータの駆動部材を、前記第２の方向の後方に戻すために、前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する。前記第２の方向へのさらなる工程を構築するために、前記カップリング手段は再び駆動され、また、前記保持手段は非駆動にされ、さらに、さらなる上述の工程が繰り返される。
【００２３】
一実施の形態では、前記カップリング手段は、圧電素子を有する。一実施の形態では、前記圧電素子は、前記圧電素子の伸張位置で前記キャリアを前記第２のアクチュエータに結合させるために、及び前記圧電素子の収縮位置で前記キャリアを前記アクチュエータから分離するために配置される。一実施の形態では、前記圧電素子は、少なくとも前記キャリアが前記第２のアクチュエータに結合されたとき、前記キャリアが前記第２のアクチュエータ上にあるように配置される。
【００２４】
第２の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステムのためのターゲット位置決め装置を提供する。
【００２５】
第３の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法を提供する。特に、本方法は、
ｉ．前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ．前記第１の方向への前記ターゲットの移動から前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるために前記偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に前記荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にさせる工程と、の少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記保持手段を非駆動にさせる工程と、を具備する。
【００２６】
第４の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法に関する。特に、ターゲット位置決め装置は、前記ステージを前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に移動させるために第１のアクチュエータを有し、また、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために圧電モータを有する。本方法は、
ｉ．前記第２の方向への移動に対して前記キャリアの位置を保持するための前記圧電モータを制御する工程と、
ｉｉ．前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲットに前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動する工程と、の少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記圧電モータを制御する工程と、を具備する。
【００２７】
第５の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法に関する。特に、ターゲット位置決め装置は、前記ステージを前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に移動させるために第１のアクチュエータを有し、また、ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために第２のアクチュエータを有する。本方法は、
ｉ．前記第２のアクチュエータの非駆動にさせ、かつ前記第２の方向への移動に対して前記キャリアの位置を保持するための保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ．前記ターゲットを前記第１の方向に移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるために前記偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に前記荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にさせる工程との少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記保持手段を非駆動し、かつ前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する。
【００２８】
一実施の形態では、上述の方法は、さらに、
ｖ．前記第２の方向に、前記偏向手段によって前記荷電粒子ビームの前記偏向の範囲以下の距離にわたって前記第２の方向に前記キャリアを移動させる工程を有する。
【００２９】
一実施の形態では、前記ｉ、ｉｉ、ｉｉｉ、ｉｖ及びｖの工程が繰り返される、好ましくは、連続して繰り返される。
【００３０】
上述の方法の一実施の形態では、前記荷電粒子光学カラムは、前記荷電粒子ビームが前記ターゲットに達するのを防ぐことによって、非駆動にされる。上述の方法の一実施の形態では、前記粒子光学カラムの各々は、前記カラムの前記荷電粒子源のスイッチを切ることにより、又は前記荷電粒子源の陰極をより高い正電位に、及び前記荷電粒子源の陽極を切り替えることによって非駆動にされ、前記荷電粒子源は、好ましくは、電子源である。
【００３１】
可能であるものであれば、明細書に記載され示されたさまざまな態様並びに特徴が、個々に適用されることができる。これらの個々の態様、特に、添付の従属請求項に規定された態様並びに特徴は、分割特許出願の主題となり得る。
【００３２】
本発明が、添付図面に示される例示的な実施の形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、荷電粒子リソグラフィシステムの概略図である。
【図２】図２は、本発明によるターゲット位置決め装置のＸＹステージの第１の例示的な実施の形態の概略的な平面図である。
【図３】図３は、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面での概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の、すなわちＸ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の、すなわちＸ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図５】図５（Ａ）ないし（Ｅ）は、第２の、すなわちＹ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図６】図６は、Ｘ方向への移動中のＸＹステージの断面を概略的に示している。
【図７】図７は、Ｙ方向への移動中のＸＹステージの断面を概略的に示している。
【図８】図８は、本発明によるターゲット位置決め装置のＸＹステージの第２の例示的な実施の形態を概略的に示している。
【図９】図９は、図８のＸＹステージの概略的な拡大図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８のＹステージの概略的な平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図８のＹステージの概略的な平面図である。
【図１１】図１１は、図１０ＡのＡ−Ａ線に沿った断面を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、平行な荷電粒子ビームの大規模なアレイ、いわゆるｃｐビームを使用する、荷電粒子ビームリソグラフィのためのシステム１を概略的に示している。この例では、荷電粒子ビームは、電子ビームである。このようなｃｐビーム２の１つが、図１に示されている。
【００３５】
全てのｃｐビームは、既知のやり方でモジュレータによって個別に制御され、この場合にはウェーハであるターゲット３上への所望のパターンの描画を可能にする。通例使用される光学系と比較したこのシステムの主な利点は、非常に小さな構造の描画及び高価なマスクがいらないことである。後者は、特に、バッチの操業開始のコストを減少させ、プロトタイプを作成するのに非常に効果的なこのシステム、及び媒体の大量生産を可能にする。
【００３６】
本発明によるシステムは、３つの主要なサブシステム、すなわち、データパスサブシステム（図１には示されない）と、例えば、電子光学カラムである荷電粒子光学カラム４と、ターゲット位置決め装置５と、からなる。
【００３７】
荷電粒子光学カラム４は、カラム４の底部から出現する集束されたｃｐビーム２の主に平行な大規模なアレイを発生させる。各ｃｐビームは、前記データパスによって制御される。それ自身既知のやり方で、ｃｐビームは、オンとオフとで切り替えられ、また、ｃｐビームの位置は、データに従って小さな範囲内に調節される。荷電粒子光学カラムの最終的な部分では、実際には、投影レンズ４１のところで、ｃｐビーム２が、ターゲット３上にフィーチャ、代わって規定された構造の描画を可能にするように、ターゲットかウェーハモジュール５１の移動の第１の方向Ｘに、前後に、実質的に横手方向に偏向される。
【００３８】
ｃｐビーム２の性質により、これらの軌道は、磁場と電場との少なくとも一方によって変化されることができる。荷電粒子光学カラム４では、これは、ｃｐビーム２を制御し、かつターゲット３上にｃｐビーム２を投影するために使用される。周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために、これらは、ｃｐビーム２の軌道を妨害することができ、従って、ターゲット３上にｃｐビーム２の所望の位置からの偏向を引き起こし、少なくとも前記荷電粒子カラム４には、マイクロメタルの少なく十１つの層を有するシールド６が設けられている。図１に示されるような例では、ターゲット位置決め装置５もまた、シールド６の内部に配置されている。シールド６は、便利なやり方で、荷電粒子光学カラム４の真空チャンバ及びターゲット位置決め装置５の真空チャンバのライニングとして配置される。このようなシールドは、かなりの範囲で地磁場を減少させるために配置される。杭（stake）のところの構成体では、およそ１０００のファクタだけの減衰が実現される。
【００３９】
ターゲット位置決め装置５は、荷電粒子光学カラム４の焦点面にターゲット３を置き、それを真下に移動させる。このターゲット位置決め装置５は、ターゲットを保持するためのターゲットモジュール５１と、ｘステージ５２としてここにさらに参照されるステージによってステージを第１のＸ方向に、及びｙステージ５４としてここにさらに参照されるキャリアによって第２のｙ方向にステージを移動させるためのステージアセンブリと、を有する。この例示的な実施の形態では、Ｘ方向は、Ｙ方向にほぼ垂直であり、また、Ｘ方向及びＹ方向は、荷電粒子光学カラム４にほぼ垂直な平面を形成する。
【００４０】
上で述べられたように、パターンの描画中、ｃｐビーム２はＸ方向に対して横手方向に前後に偏向され、また、ターゲット３は、第１のアクチュエータ５３を使用してｘステージ５２を移動させることによって、Ｘ方向に沿って真下に移動される。このような走査は、偏向方向へのｃｐビーム２の偏向の範囲によって決定される幅、及びｘステージ５２の進行の長さによって決定される長さに関する描画パスをもたらす。特に、描画パスの長さは、ターゲット３の領域全体にわたって広がることができる。
【００４１】
各描画パスの描画中、実質的に、第１のアクチュエータのみが駆動される必要がある。パターンの描画中、第１のアクチュエータ５３からの電場と磁場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために、第１のアクチュエータ５３は、シールド６の外部に配置されている。従って、光学カラム４のためのシールド手段６もまた、第１のアクチュエータ５３からの磁場と電場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために使用されることができる。
【００４２】
図１に示されるような例示的な実施の形態において、第１のアクチュエータ５３は、ターゲット位置決め装置５の真空チャンバ５０の内部に配置されている。代わって、第１のアクチュエータ５３は、ターゲット位置決め装置５の真空チャンバ５０の外部に配置されることができる。
【００４３】
さらに、第１のアクチュエータ５３とステージ５２との両方が、互いに緊密に接続されている。図１に示される例では、第１のアクチュエータ５３とステージ５２との両方が、ベースプレート５０３に緊密に接続されている。この緊密な接続は、ステージ５２に対してアクチュエータ又はモータ５３の適切なアライメントが維持されることを確実にする。一実施の形態では、ベースプレート５０３は、非常にやっかいな構造、好ましくは、低い熱膨脹係数を供給するために配置されている。一実施の形態では、ベースプレート５０３は、花崗岩スラブ（granite slab）又は花崗岩テーブルの上部を有する。
【００４４】
従って、描画パスの描画中、ｃｐビーム２がターゲット３上に投影されたとき、実質的に、（おそらく、ＸＹ平面にほぼ垂直であるＺ方向への小さな補正を行うことを除いて）第１のアクチュエータ５３のみが駆動される。描画中以外の他の動作中、磁場と電場との少なくとも一方及びその変動が可能である。従って、Ｙ方向とＺ方向との少なくとも一方にターゲット位置決め装置５を移動させるためのアクチュエータが、光学カラム４のシールド６の内部に配置される。
【００４５】
例えば、前の描画パスが描画された後に次の描画パスに向かってターゲット３を移動させるために、Ｙ方向に沿ってターゲット３を移動させたとき、ｃｐビーム２は、例えば、ビーム２のスイッチを切ることによって、ターゲット３に到達するのが防がれることができるか、ターゲット３が、ｃｐビーム２がｃｐビーム２によって照射されるターゲット３上の領域の外部にある位置に移動されることができるか、の少なくとも一方である。Ｙ方向へのこの移動中、磁場、電場及びその変動が可能である。
【００４６】
例えば、ターゲット位置決め装置５は、Ｘ方向に移動されることができ、この結果、図１に示されるように、ターゲットテーブル５１に隣接しているｘステージ５２に置かれたｃｐビーム２がビームセンサ７に落ちる。Ｙ方向への移動中、ビームセンサ７は、次の描画パスを描画するのに先立って、ｃｐビーム２の特性を測定するために使用されることができる。
【００４７】
ターゲット位置決め装置５の例示的な実施の形態が、図２並びに図３により詳細に示される。この実施の形態では、ターゲット位置決め装置５は、Ｘ方向に延びた２つのリニア支持体（linear bearing）５６を備えた支持フレーム５５を有する。ターゲット位置決め装置５の重心の高さ５７は、これら支持体５６を通る平面にある。
【００４８】
これら支持体５６は、ｘステージ５２を支持しており、Ｘ方向に沿ったｘステージ５２の滑らかな移動を可能にする。ｘステージ５２を駆動させるために、２つの第１の、すなわちｘアクチュエータ５３が設けられている。これらｘアクチュエータ５３は、シールド６の外部に配置されている。ｘアクチュエータ５３の各々は、シールド６を通って延び、ｘステージ５２に接続しているプッシュプルロッド５８を有する。図３に示されるように、プッシュプルロッド５８を介してｘアクチュエータ５３がｘステージ５２に力を加える作用点は、ターゲット位置決め装置５の重心５７の高さに位置されている。
【００４９】
ｘステージ５２の上部には、ｙステージ５４が配置されている。このｙステージ５４は、以下でより詳しく述べられる短いストロークのアクチュエータ５９を有する。
【００５０】
ｙステージ５４の上部には、ターゲットモジュール５１が配置されている。このターゲットモジュール５１は、ターゲットを保持するために配置されたターゲットテーブルの上部には、６の自由度を備えた短いストロークのステージが設けられることができる。
【００５１】
図４Ａ並びに図４Ｂに示されるように、ターゲットモジュール５１は、第１のアクチュエータ５３によってプッシュプルロッド５８を延長させるか収縮させることによって、Ｘ方向に沿って移動されることができる。
【００５２】
図５（Ａ）ないし（Ｅ）は、ｙステージ５４の短いストロークのアクチュエータ５９の機能を概略的に示している。図６並びに図７は、図５（Ａ）ないし図５（Ｅ）のＩＩ−ＩＩ線に沿ったｙステージの断面を概略的に示している。駆動される圧電素子は、これら図で影が付けられた、又はハッチングされた領域で示されている。
【００５３】
ｘステージ５２がパターンの描画を行うために駆動されたとき、ｙステージ５４上のターゲットモジュール５１の位置は、固定され、保持される。ｘステージ５２に対してＹ方向にｙステージ５４上のターゲットモジュール５１の位置を保持するために、ｙステージ５４には、図６並びに図５Ａに示されるような保持位置に置かれることができる第１の圧電素子５４１が設けられており、この圧電素子５４１は、ｘステージ５２の側壁５２１間にｙステージ５４を留めている。Ｚ方向で正確な位置を与えるために、ｙステージ５４は、図６並びに図５（Ａ）に示されるような支持位置に置かれることができ、圧電素子５４２はｘステージ５２にある。
【００５４】
ｙステージ５４をＹ方向に移動させるために、第１の圧電素子５４１は、図７並びに図５（Ｂ）に示されるような解放位置に配置されており、この圧電素子５４１は、収縮され、ｘステージ５２の側壁５２１上にクランプ力を与えない。さらに、ｙステージ５４には、図７並びに図５（Ｂ）に示されるような支持位置に置かれることができる第３の圧電素子５４３が設けられており、この圧電素子５４３、及び、従って、ｙステージ５４は、短いストロークのアクチュエータ５９上にあり、また、ｙステージ５４は、カップリング手段５４３によってアクチュエータ５９に結合される。図６並びに図５（Ａ）に示されるような保持位置又はロック位置では、第３の圧電素子５４３は収縮され、また、ｙステージ５４は短いストロークのアクチュエータ５９で支持されないことに注意する。
【００５５】
図５（Ｂ）に示されるように、ｙステージ５４が短いストロークのアクチュエータ５９にあるとき、アクチュエータ５９は、図５（Ｃ）に示されるように、Ｙ方向に短いストロークをなすことができる。従って、このストローク中、アクチュエータ５９は、ｙステージ５４上でＹ方向にターゲットモジュール５１を移動させる。
【００５６】
所望の距離Ｙ＋にわたってＹ方向にｙステージ５４を移動させた後、第２の圧電素子５４２が延長され、第３の圧電素子５４３が収縮され、また、ｙステージ５４は、第２の圧電素子５４２によるｘステージ５４によって支持され、短いストロークのアクチュエータ５９がない。続いて、第１の圧電素子５４１は、保持位置に置かれており、圧電素子５４１は、図５Ｄに示されるように、ｘステージ５２の側壁５２１の間のｙステージ５４を留めている。
【００５７】
続いて、短いストロークのアクチュエータ５９は、距離Ｙ−にわたって逆向きに移動することによってその元の位置に戻ることができ、これは、図５Ａに示される短いストロークのアクチュエータ５９と同じ状況をもたらす。
【００５８】
この手順の繰り返しによって、ｙステージ５４は、Ｙ方向に沿って階段状に移動されることができる。短いストロークのアクチュエータ５９が当初左側に配置されたとき、図５（Ａ）に示されるように、ｙステージ５４は、右に階段状に移動されることができる。また、短いストロークのアクチュエータ５９が当初右側に配置されたとき、図５（Ｄ）に示されるように、ｙステージ５４は、左に階段状に移動されることができる。
【００５９】
図８に示されるような第２の例示的な実施の形態では、ＸＹステージは、２つのＸステージベース８６を有し、これら両方が、共通ベースプレート８５の上部に配置されている。各Ｘステージベース８６は、Ｘステージキャリッジ８６１を支持している。Ｘステージキャリッジ８６１は、Ｙビーム（梁）８４をＸステージキャリッジ８６１に接続するために、撓み部８６２（図９参照）を備えている。Ｙビーム８４は、Ｘステージの間のスペースにかかり、また、Ｙビームには、撓み部８６２に接続するためにインターフェース部材８４２が設けられている。
【００６０】
Ｙビームは、ターゲットモジュール（図示されない）を保持するために、Ｙキャリッジ８４４又はキャリアを有するＹステージを有する。特に、使用時には、ターゲットは、ターゲットモジュールの上部に配置されており、また、ターゲットモジュールは、インターフェースプレート８１によってＹステージの上部に配置されている。Ｙキャリッジ８４４、又はキャリアには、図１０Ｂに示されるように、インターフェースピン８４３が設けられており、インターフェースプレート８１は取り除かれている。
【００６１】
特に、インターフェースピン８４３は、キャリア又はＹキャリッジ８４４にターゲットモジュールを正確に位置決めするために、運動マウント（kinematic mount）を与えることができる。このマウントは、自由度（自由運動の軸）の数、及び物理的な制限の数がマウント全体で６として与えられたとき、運動学的であると言われている。それ故、Ｙキャリッジ８４４に面しているインターフェースプレート８１の側には、図１０Ａに概略的に示される１つの「錐、溝、平坦」であるマウントが設けられることができ、インターフェースピン８４３は、弾性部材、すなわちばね８１１によって溝及び錐にそれぞれ保持される。
【００６２】
図１１の断面に示されるように、Ｙビーム８４は、２つの平行に配置されたリニアステージ８４５、８４６のための共通ベースプレートを与える。これらステージ８４５、８４６のキャリッジは、予め圧力が加えられ、構造体の必要なスチフネスを与えている。
【００６３】
この実施の形態では、Ｙキャリッジ８４４は、一方では、厳密なインターフェース８４７によって第１のステージ８４６のキャリッジに緊密に接続され、他方では、ステージ８４５、８４６とＹキャリッジ８４４との少なくとも１つのいかなる熱膨張も吸収するために、撓み部８４８によってステージ８４５のキャリッジに接続されている。
【００６４】
さらに、ステージ８４５が使用されるこの実施の形態では、ステージ８４５、８４６の少なくとも１つには、ルーラ９６が設けられており、これは、リニアエンコーダヘッド９５と協働して、第２の、すなわちＹ方向にＹキャリッジの位置情報を与えることができる。
【００６５】
この実施の形態では、Ｙ方向に沿って延びたＹビーム８４の両対向側には、圧電モータ９１、９１’が設けられており、これらは、両方とも、圧電素子によって駆動される延伸部材９２、９２’を有する。延伸部材９２、９２’は、隣接しているセラミック駆動プレート９３、９３’で動作することができ、これらは、Ｙキャリッジ８４４の対向側面に配置されており、一方は、Ｙビーム８４に対するＹキャリッジ８４４の位置を保持するためのものであり、他方は、Ｙビームのステージ８４５、８４６に沿ったＹキャリッジ８４４を移動させるためのものである。この例示的な実施の形態では、Ｙキャリッジ８４４又はキャリアは、２つの対向している圧電モータ９１、９１’の間に介在され、制限される。
【００６６】
好ましい実施の形態の動作を説明するために、上述の説明がなされており、本発明の範囲を限定することを目的とするものではないことが理解される。上述の説明から、本発明の意図及び範囲によって含まれるであろう多くの変形が、当業者にとって明らかである。
【００６７】
例えば、圧電素子の使用に代わって、ステージにキャリアを留めて保持するために他のアクチュエータが使用されることができる。このような代わりのアクチュエータは、空気圧タイプ、水力タイプ、又は他のタイプの機械式のアクチュエータであることができる。
【００６８】
従って、本発明による保持手段を備えたターゲット位置決め装置は、荷電粒子ビームの軌道を乱し得る磁場の電気的変化を最小にするために、従って、マスクレス画像投影のためのリソグラフィシステム、特に、マルチビーム荷電粒子露光システムのような、荷電粒子露光システムでの使用のためのターゲット位置決め装置を最適化するために、適切に配置されることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクレス画像投影、走査及び非走査電子顕微鏡などのリソグラフィシステムのような荷電粒子ビーム露光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームマスクレスリソグラフィシステムのような、荷電粒子ビームリソグラフィシステムが、一般的に知られており、これは、従来のマスクベースのリソグラフィシステムに比べて、マスク又はレチクルを変更したり設置したりする必要がないことにより、いわば、オンデマンド製造という利点を有する。代わりに、集積回路の製造のために投影されるイメージは、マスクレス露光システムを制御するコンピュータのメモリに格納される。
【０００３】
既知の荷電粒子ビーム露光システムは、通例、真空チャンバに置かれた荷電粒子カラムを有する。荷電粒子カラムは、ウェーハのようなターゲット上で、及びそのターゲットの上方で荷電粒子ビームを１つに、又は複数に集束させ、かつ偏向させる目的のために、荷電粒子抽出手段及び静電レンズ構造体を含む荷電粒子源を有する。さらに、荷電粒子カラムは、投影されるイメージが所定の位置での露光を必要とするかどうかに依存して、荷電粒子ビームの１つ、又は複数を調節するための調節手段を有する。
【０００４】
このような投影中、ターゲットは、ターゲットを支持しているステージによって、前記荷電粒子カラムの投影領域に対して案内される。この新しいタイプのマスクレスリソグラフィに関して、適切なステージはほとんど設計されておらず、少なくとも商用に入手可能でない。これら既知のステージがマスクレスリソグラフィに適合される限り、これらステージは、少なくとも、例えば、サイズ、コスト、真空に対する適合性の意味において、ほとんど不適切である。
【０００５】
アクチュエータ、特に、電磁アクチュエータに通例存在するような電磁分散場（electromagnetic dispersion field）は、このようなシステムで通常望ましくない。なぜならば、磁場のいかなる電気的変化も荷電粒子ビームの位置に影響を及ぼし得るからである。電磁アクチュエータによる電磁場の変動は、ターゲットの支持面から離れた所定の位置に電磁アクチュエータを配置することによって、及び電磁アクチュエータに複数のシールドを設けることによって、減少されることができることが知られている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、荷電粒子ビームリソグラフィシステム、及びターゲットの荷電粒子ビーム露光のために最適化されたターゲット位置決め装置を使用する動作方法を提供することである。
【０００７】
第１の態様によれば、本発明は、
ターゲット上に荷電粒子ビームを投影するための真空チャンバに配置され、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラムと、
前記ターゲットを保持するためのキャリアと、第１の方向に沿って前記キャリアを保持し移動させるためのステージと、を有するターゲット位置決め装置と、を具備し、前記第１の方向は、前記偏向方向と異なっており、前記ターゲット位置決め装置は、前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に前記ステージを移動させるための第１のアクチュエータを有し、
前記キャリアは、前記ステージに移動可能に配置されており、前記ターゲット位置決め装置は、前記ステージに対して前記キャリアを保持するための保持手段を有する荷電粒子リソグラフィシステムを提供する。
【０００８】
本発明に係るリソグラフィシステムでのターゲットの露光中、このターゲットは、前記第１のアクチュエータを駆動させることによって、少なくとも１つの荷電粒子ビームに対して前記第１の方向に移動され、同時に、前記光学カラムの前記偏向手段が、前記少なくとも１つの荷電粒子ビームを前記偏向方向に偏向させるために駆動される。このような露光に関して、ターゲットの細長い領域が、この領域に投影されるイメージを投影するために露光されることができる。この細長い領域の長さは、前記ステージの進行範囲により決定され、また、この細長い領域の幅は、偏向の範囲により決定される。この細長い領域の照射中、キャリアの上部のターゲットは、実質的に同じ位置上に維持される。この細長い領域が照射された後、上部にターゲットを備えたキャリアは、移動されることができ、この結果、新しい領域が荷電粒子ビームに露光されることができる。少なくとも投影中、少なくとも前記偏向方向に沿って、ステージに対するキャリアの位置を維持するために、本発明のターゲット位置決め装置は、ステージに対してキャリアを保持するための保持手段を有する。前記保持手段は、特に、前記第１の方向への前記ステージの駆動中、前記ステージを安定して保持することができる。
【０００９】
好ましくは、前記保持手段は、前記ステージが保持されたとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方がないか、少なくとも最小にするように配置されている。この場合、軌道の妨害と干渉との少なくとも一方がなく、従って、荷電粒子ビームの位置の妨害と干渉との少なくとも一方がない。
【００１０】
一実施の形態では、前記キャリアは、第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なっており、好ましくは、前記第２の方向は、前記偏向方向とほぼ同じである。さらなる実施の形態では、前記第２の方向は、前記第１の方向にほぼ垂直であり、従って、直交ターゲット位置決めを与える。
【００１１】
一実施の形態では、前記ステージは、第１のステージであり、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアと前記第１のステージと間に第２のステージを有し、前記第２のステージは、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために配置されており、前記保持手段は、前記第２のステージの移動を保持する、又はブロックするために配置されている。
【００１２】
第１の実施の形態では、前記保持手段は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための圧電モータを有する。圧電モータ、特に、共振圧電モータは、少なくとも投影中、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための駆動動作と、前記ステージに対する前記キャリアの位置を保持するための保持動作との両方を与えることができる。前記圧電モータは、好ましくは、前記第２のステージのアクチュエータとして配置される。本発明に係るリソグラフィシステムでこのような圧電モータの使用に関して、このモータは、少なくとも保持動作中、荷電粒子光学カラムから遮蔽されることを必要としない。このような圧電モータは、上部のキャリア及びターゲットの近くに配置されることができ、これは、前記ステージに対する前記キャリアの位置決めの精度を高めることができる。さらに、このような圧電モータは、周囲磁場（ambient magnetic field）と周囲電場（ambient electric field）との少なくとも一方から荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するためのシールド手段の内部に配置されることができる。
【００１３】
一実施の形態では、前記キャリアは、２つの対向している圧電モータの間に介在されているか、制限されているかの少なくとも一方である。この場合、いかなる力、もしくは圧電モータの一方によってキャリアに及ぼされる運動量も、２つの対向している圧電モータの他方によって及ぼされる力、もしくは運動量によって、少なくとも部分的に相殺されることができる。これは、例えば、後に続く露光の間に、ターゲットの露光中のキャリアの非常に正確で安定した保持と、偏向方向に沿ったキャリアの非常に正確で安定した移動との少なくとも一方を与える。
【００１４】
第２の実施の形態では、前記保持手段は、延長可能かつ退避可能なクランプ手段を有する。このクランプ手段は、留めるための、従って、前記ステージに対して前記キャリアを保持するための伸張位置（extended position）と、前記ステージに対して前記キャリアを解放して、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための収縮位置（retracted position）とに置かれることができる。前記クランプ手段は、前記キャリアと前記ステージとの間に機械的なインターロックを与えることができる。
【００１５】
一実施の形態では、前記保持手段は、前記ステージに対して前記キャリアの位置をロックするための、及び、ロック手段が解放されたとき、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための解放可能なロック手段を有する。これらのロック手段は、前記キャリアと前記ステージとの間に機械的なインターロックを与えることができる。
【００１６】
一実施の形態では、前記クランプ手段又はロック手段は、圧電素子を有する。このような圧電素子は、電気信号によって駆動されることができ、リソグラフィシステムに通常必要とされるようなクリーンな超真空環境での使用にかなり適している。
【００１７】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための、好ましくは、前記クランプ手段、又はロッキング手段から離れた第２のアクチュエータを有する。この実施の形態では、前記キャリアの位置が前記保持手段によって前記ステージに対して保持されたとき、この第２のアクチュエータから必要とされる運動量を保持しない。前記キャリアが保持されたとき、前記第２のアクチュエータは、少なくとも画像投影中、磁場と電場との少なくとも一方をさらに減少させるために停止されることができる。
【００１８】
一実施の形態では、少なくとも前記第２のアクチュエータのスイッチが切られたとき、前記第２のアクチュエータは、電磁分散場のような、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を減少させるか最小にするかの少なくとも一方のために配置されている。
【００１９】
磁場と電場との少なくとも一方の漏出を減少させるために、前記第２のアクチュエータには、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場と少なくとも一方の漏出に対して少なくとも部分的に遮蔽するためのシールド手段が設けられている。
【００２０】
代わって、もしくはさらに、一実施の形態では、前記第２のアクチュエータは、誘導モータを有する。一実施の形態では、前記誘導モータは、非強磁性材料のコアを有する。一実施の形態では、前記非強磁性材料は、アルミニウムを含む。このようなアクチュエータは、いかなる磁性材料からも実質的に自由であり、それ故、少なくとも停止されたとき、アクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を示さない。本発明に係るリソグラフィシステムでのこのような第２のアクチュエータの使用に関して、この第２のアクチュエータは、荷電粒子光学カラムから遮蔽されることを必要としない。このような第２のアクチュエータは、上部のキャリアとターゲットとに近接して配置されることができ、これは、ステージに対するキャリアの位置決めの精度を高めることができる。さらに、このような第２のアクチュエータは、周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するために、シールド手段の内部に配置されることができる。
【００２１】
対照的に、ターゲット上への荷電粒子ビームの投影中に駆動される第１のアクチュエータは、好ましくは、周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するために設けられることができる光学カラムシールド手段の外部に配置されている。代わって、もしくはさらに、前記第１のアクチュエータは、前記ステージから離れた所定の距離のところに配置されることができる。一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、真空チャンバ中に配置されており、前記第１のアクチュエータは、第１の真空チャンバの外部に配置されている。一実施の形態では、前記光学シールド手段は、前記第１の真空チャンバのライニングとして配置されるか、前記第１の真空チャンバの壁と一体的にされる。
【００２２】
一実施の形態では、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２のアクチュエータに取り外し可能に結合させるためのカップリング手段を有する。これらのカップリング手段により、前記キャリアは、例えば、前記第２のアクチュエータが前記ステージに対する保持位置にあるとき、前記第２のアクチュエータから分離されることができる。この場合には、第２のアクチュエータからのいかなる運動量もキャリアに伝達されない。より重要なことは、この実施の形態では、第２のアクチュエータが使用されることができ、これは、前記ステージに対して前記キャリアを移動させるために、短い、好ましくは正確なストロークを与えるために配置されるということである。実質的に、上述の保持手段及びカップリング手段の組合せは、短いストロークの第２のアクチュエータを使用する可能性を与える。前記ステージに対して前記キャリアを移動させるために、本方法は、
ａ．前記カップリング手段を駆動させる（activating）、及び、好ましくは、前記保持手段を非駆動にさせる（deactivating）工程と、
ｂ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、
ｃ．前記第２のアクチュエータを非駆動にさせる、及び、好ましくは、前記保持手段を駆動させる工程と、
ｄ．前記カップリング手段を非駆動にさせる工程と、
ｅ．前記第２のアクチュエータを、特に、前記第２のアクチュエータの駆動部材を、前記第２の方向の後方に戻すために、前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する。前記第２の方向へのさらなる工程を構築するために、前記カップリング手段は再び駆動され、また、前記保持手段は非駆動にされ、さらに、さらなる上述の工程が繰り返される。
【００２３】
一実施の形態では、前記カップリング手段は、圧電素子を有する。一実施の形態では、前記圧電素子は、前記圧電素子の伸張位置で前記キャリアを前記第２のアクチュエータに結合させるために、及び前記圧電素子の収縮位置で前記キャリアを前記アクチュエータから分離するために配置される。一実施の形態では、前記圧電素子は、少なくとも前記キャリアが前記第２のアクチュエータに結合されたとき、前記キャリアが前記第２のアクチュエータ上にあるように配置される。
【００２４】
第２の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステムのためのターゲット位置決め装置を提供する。
【００２５】
第３の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法を提供する。特に、本方法は、
ｉ．前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ．前記第１の方向への前記ターゲットの移動から前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるために前記偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に前記荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にさせる工程と、の少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記保持手段を非駆動にさせる工程と、を具備する。
【００２６】
第４の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法に関する。特に、ターゲット位置決め装置は、前記ステージを前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に移動させるために第１のアクチュエータを有し、また、前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために圧電モータを有する。本方法は、
ｉ．前記第２の方向への移動に対して前記キャリアの位置を保持するための前記圧電モータを制御する工程と、
ｉｉ．前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲットに前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動する工程と、の少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、前記圧電モータを制御する工程と、を具備する。
【００２７】
第５の態様によれば、本発明は、上で述べられたような荷電粒子ビームリソグラフィシステム中のターゲットの領域上にイメージを投影する方法に関する。特に、ターゲット位置決め装置は、前記ステージを前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に移動させるために第１のアクチュエータを有し、また、ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために第２のアクチュエータを有する。本方法は、
ｉ．前記第２のアクチュエータの非駆動にさせ、かつ前記第２の方向への移動に対して前記キャリアの位置を保持するための保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ．前記ターゲットを前記第１の方向に移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるために前記偏向手段を駆動させる工程と、の組合せを使用して前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ．前記領域の外部に前記荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にさせる工程との少なくとも一方の工程と、
ｉｖ．前記保持手段を非駆動し、かつ前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する。
【００２８】
一実施の形態では、上述の方法は、さらに、
ｖ．前記第２の方向に、前記偏向手段によって前記荷電粒子ビームの前記偏向の範囲以下の距離にわたって前記第２の方向に前記キャリアを移動させる工程を有する。
【００２９】
一実施の形態では、前記ｉ、ｉｉ、ｉｉｉ、ｉｖ及びｖの工程が繰り返される、好ましくは、連続して繰り返される。
【００３０】
上述の方法の一実施の形態では、前記荷電粒子光学カラムは、前記荷電粒子ビームが前記ターゲットに達するのを防ぐことによって、非駆動にされる。上述の方法の一実施の形態では、前記粒子光学カラムの各々は、前記カラムの前記荷電粒子源のスイッチを切ることにより、又は前記荷電粒子源の陰極をより高い正電位に、及び前記荷電粒子源の陽極を切り替えることによって非駆動にされ、前記荷電粒子源は、好ましくは、電子源である。
【００３１】
可能であるものであれば、明細書に記載され示されたさまざまな態様並びに特徴が、個々に適用されることができる。これらの個々の態様、特に、添付の従属請求項に規定された態様並びに特徴は、分割特許出願の主題となり得る。
【００３２】
本発明が、添付図面に示される例示的な実施の形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、荷電粒子リソグラフィシステムの概略図である。
【図２】図２は、本発明によるターゲット位置決め装置のＸＹステージの第１の例示的な実施の形態の概略的な平面図である。
【図３】図３は、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面での概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の、すなわちＸ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の、すなわちＸ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図５】図５（Ａ）ないし（Ｅ）は、第２の、すなわちＹ方向へのＸＹステージの移動を概略的に示している。
【図６】図６は、Ｘ方向への移動中のＸＹステージの断面を概略的に示している。
【図７】図７は、Ｙ方向への移動中のＸＹステージの断面を概略的に示している。
【図８】図８は、本発明によるターゲット位置決め装置のＸＹステージの第２の例示的な実施の形態を概略的に示している。
【図９】図９は、図８のＸＹステージの概略的な拡大図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８のＹステージの概略的な平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図８のＹステージの概略的な平面図である。
【図１１】図１１は、図１０ＡのＡ−Ａ線に沿った断面を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、平行な荷電粒子ビームの大規模なアレイ、いわゆるｃｐビームを使用する、荷電粒子ビームリソグラフィのためのシステム１を概略的に示している。この例では、荷電粒子ビームは、電子ビームである。このようなｃｐビーム２の１つが、図１に示されている。
【００３５】
全てのｃｐビームは、既知のやり方でモジュレータによって個別に制御され、この場合にはウェーハであるターゲット３上への所望のパターンの描画を可能にする。通例使用される光学系と比較したこのシステムの主な利点は、非常に小さな構造の描画及び高価なマスクがいらないことである。後者は、特に、バッチの操業開始のコストを減少させ、プロトタイプを作成するのに非常に効果的なこのシステム、及び媒体の大量生産を可能にする。
【００３６】
本発明によるシステムは、３つの主要なサブシステム、すなわち、データパスサブシステム（図１には示されない）と、例えば、電子光学カラムである荷電粒子光学カラム４と、ターゲット位置決め装置５と、からなる。
【００３７】
荷電粒子光学カラム４は、カラム４の底部から出現する集束されたｃｐビーム２の主に平行な大規模なアレイを発生させる。各ｃｐビームは、前記データパスによって制御される。それ自身既知のやり方で、ｃｐビームは、オンとオフとで切り替えられ、また、ｃｐビームの位置は、データに従って小さな範囲内に調節される。荷電粒子光学カラムの最終的な部分では、実際には、投影レンズ４１のところで、ｃｐビーム２が、ターゲット３上にフィーチャ、代わって規定された構造の描画を可能にするように、ターゲットかウェーハモジュール５１の移動の第１の方向Ｘに、前後に、実質的に横手方向に偏向される。
【００３８】
ｃｐビーム２の性質により、これらの軌道は、磁場と電場との少なくとも一方によって変化されることができる。荷電粒子光学カラム４では、これは、ｃｐビーム２を制御し、かつターゲット３上にｃｐビーム２を投影するために使用される。周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために、これらは、ｃｐビーム２の軌道を妨害することができ、従って、ターゲット３上にｃｐビーム２の所望の位置からの偏向を引き起こし、少なくとも前記荷電粒子カラム４には、マイクロメタルの少なく十１つの層を有するシールド６が設けられている。図１に示されるような例では、ターゲット位置決め装置５もまた、シールド６の内部に配置されている。シールド６は、便利なやり方で、荷電粒子光学カラム４の真空チャンバ及びターゲット位置決め装置５の真空チャンバのライニングとして配置される。このようなシールドは、かなりの範囲で地磁場を減少させるために配置される。杭（stake）のところの構成体では、およそ１０００のファクタだけの減衰が実現される。
【００３９】
ターゲット位置決め装置５は、荷電粒子光学カラム４の焦点面にターゲット３を置き、それを真下に移動させる。このターゲット位置決め装置５は、ターゲットを保持するためのターゲットモジュール５１と、ｘステージ５２としてここにさらに参照されるステージによってステージを第１のＸ方向に、及びｙステージ５４としてここにさらに参照されるキャリアによって第２のｙ方向にステージを移動させるためのステージアセンブリと、を有する。この例示的な実施の形態では、Ｘ方向は、Ｙ方向にほぼ垂直であり、また、Ｘ方向及びＹ方向は、荷電粒子光学カラム４にほぼ垂直な平面を形成する。
【００４０】
上で述べられたように、パターンの描画中、ｃｐビーム２はＸ方向に対して横手方向に前後に偏向され、また、ターゲット３は、第１のアクチュエータ５３を使用してｘステージ５２を移動させることによって、Ｘ方向に沿って真下に移動される。このような走査は、偏向方向へのｃｐビーム２の偏向の範囲によって決定される幅、及びｘステージ５２の進行の長さによって決定される長さに関する描画パスをもたらす。特に、描画パスの長さは、ターゲット３の領域全体にわたって広がることができる。
【００４１】
各描画パスの描画中、実質的に、第１のアクチュエータのみが駆動される必要がある。パターンの描画中、第１のアクチュエータ５３からの電場と磁場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために、第１のアクチュエータ５３は、シールド６の外部に配置されている。従って、光学カラム４のためのシールド手段６もまた、第１のアクチュエータ５３からの磁場と電場との少なくとも一方から荷電粒子光学カラム４を遮蔽するために使用されることができる。
【００４２】
図１に示されるような例示的な実施の形態において、第１のアクチュエータ５３は、ターゲット位置決め装置５の真空チャンバ５０の内部に配置されている。代わって、第１のアクチュエータ５３は、ターゲット位置決め装置５の真空チャンバ５０の外部に配置されることができる。
【００４３】
さらに、第１のアクチュエータ５３とステージ５２との両方が、互いに緊密に接続されている。図１に示される例では、第１のアクチュエータ５３とステージ５２との両方が、ベースプレート５０３に緊密に接続されている。この緊密な接続は、ステージ５２に対してアクチュエータ又はモータ５３の適切なアライメントが維持されることを確実にする。一実施の形態では、ベースプレート５０３は、非常にやっかいな構造、好ましくは、低い熱膨脹係数を供給するために配置されている。一実施の形態では、ベースプレート５０３は、花崗岩スラブ（granite slab）又は花崗岩テーブルの上部を有する。
【００４４】
従って、描画パスの描画中、ｃｐビーム２がターゲット３上に投影されたとき、実質的に、（おそらく、ＸＹ平面にほぼ垂直であるＺ方向への小さな補正を行うことを除いて）第１のアクチュエータ５３のみが駆動される。描画中以外の他の動作中、磁場と電場との少なくとも一方及びその変動が可能である。従って、Ｙ方向とＺ方向との少なくとも一方にターゲット位置決め装置５を移動させるためのアクチュエータが、光学カラム４のシールド６の内部に配置される。
【００４５】
例えば、前の描画パスが描画された後に次の描画パスに向かってターゲット３を移動させるために、Ｙ方向に沿ってターゲット３を移動させたとき、ｃｐビーム２は、例えば、ビーム２のスイッチを切ることによって、ターゲット３に到達するのが防がれることができるか、ターゲット３が、ｃｐビーム２がｃｐビーム２によって照射されるターゲット３上の領域の外部にある位置に移動されることができるか、の少なくとも一方である。Ｙ方向へのこの移動中、磁場、電場及びその変動が可能である。
【００４６】
例えば、ターゲット位置決め装置５は、Ｘ方向に移動されることができ、この結果、図１に示されるように、ターゲットテーブル５１に隣接しているｘステージ５２に置かれたｃｐビーム２がビームセンサ７に落ちる。Ｙ方向への移動中、ビームセンサ７は、次の描画パスを描画するのに先立って、ｃｐビーム２の特性を測定するために使用されることができる。
【００４７】
ターゲット位置決め装置５の例示的な実施の形態が、図２並びに図３により詳細に示される。この実施の形態では、ターゲット位置決め装置５は、Ｘ方向に延びた２つのリニア支持体（linear bearing）５６を備えた支持フレーム５５を有する。ターゲット位置決め装置５の重心の高さ５７は、これら支持体５６を通る平面にある。
【００４８】
これら支持体５６は、ｘステージ５２を支持しており、Ｘ方向に沿ったｘステージ５２の滑らかな移動を可能にする。ｘステージ５２を駆動させるために、２つの第１の、すなわちｘアクチュエータ５３が設けられている。これらｘアクチュエータ５３は、シールド６の外部に配置されている。ｘアクチュエータ５３の各々は、シールド６を通って延び、ｘステージ５２に接続しているプッシュプルロッド５８を有する。図３に示されるように、プッシュプルロッド５８を介してｘアクチュエータ５３がｘステージ５２に力を加える作用点は、ターゲット位置決め装置５の重心５７の高さに位置されている。
【００４９】
ｘステージ５２の上部には、ｙステージ５４が配置されている。このｙステージ５４は、以下でより詳しく述べられる短いストロークのアクチュエータ５９を有する。
【００５０】
ｙステージ５４の上部には、ターゲットモジュール５１が配置されている。このターゲットモジュール５１は、ターゲットを保持するために配置されたターゲットテーブルの上部には、６の自由度を備えた短いストロークのステージが設けられることができる。
【００５１】
図４Ａ並びに図４Ｂに示されるように、ターゲットモジュール５１は、第１のアクチュエータ５３によってプッシュプルロッド５８を延長させるか収縮させることによって、Ｘ方向に沿って移動されることができる。
【００５２】
図５（Ａ）ないし（Ｅ）は、ｙステージ５４の短いストロークのアクチュエータ５９の機能を概略的に示している。図６並びに図７は、図５（Ａ）ないし図５（Ｅ）のＩＩ−ＩＩ線に沿ったｙステージの断面を概略的に示している。駆動される圧電素子は、これら図で影が付けられた、又はハッチングされた領域で示されている。
【００５３】
ｘステージ５２がパターンの描画を行うために駆動されたとき、ｙステージ５４上のターゲットモジュール５１の位置は、固定され、保持される。ｘステージ５２に対してＹ方向にｙステージ５４上のターゲットモジュール５１の位置を保持するために、ｙステージ５４には、図６並びに図５Ａに示されるような保持位置に置かれることができる第１の圧電素子５４１が設けられており、この圧電素子５４１は、ｘステージ５２の側壁５２１間にｙステージ５４を留めている。Ｚ方向で正確な位置を与えるために、ｙステージ５４は、図６並びに図５（Ａ）に示されるような支持位置に置かれることができ、圧電素子５４２はｘステージ５２にある。
【００５４】
ｙステージ５４をＹ方向に移動させるために、第１の圧電素子５４１は、図７並びに図５（Ｂ）に示されるような解放位置に配置されており、この圧電素子５４１は、収縮され、ｘステージ５２の側壁５２１上にクランプ力を与えない。さらに、ｙステージ５４には、図７並びに図５（Ｂ）に示されるような支持位置に置かれることができる第３の圧電素子５４３が設けられており、この圧電素子５４３、及び、従って、ｙステージ５４は、短いストロークのアクチュエータ５９上にあり、また、ｙステージ５４は、カップリング手段５４３によってアクチュエータ５９に結合される。図６並びに図５（Ａ）に示されるような保持位置又はロック位置では、第３の圧電素子５４３は収縮され、また、ｙステージ５４は短いストロークのアクチュエータ５９で支持されないことに注意する。
【００５５】
図５（Ｂ）に示されるように、ｙステージ５４が短いストロークのアクチュエータ５９にあるとき、アクチュエータ５９は、図５（Ｃ）に示されるように、Ｙ方向に短いストロークをなすことができる。従って、このストローク中、アクチュエータ５９は、ｙステージ５４上でＹ方向にターゲットモジュール５１を移動させる。
【００５６】
所望の距離Ｙ＋にわたってＹ方向にｙステージ５４を移動させた後、第２の圧電素子５４２が延長され、第３の圧電素子５４３が収縮され、また、ｙステージ５４は、第２の圧電素子５４２によるｘステージ５４によって支持され、短いストロークのアクチュエータ５９がない。続いて、第１の圧電素子５４１は、保持位置に置かれており、圧電素子５４１は、図５Ｄに示されるように、ｘステージ５２の側壁５２１の間のｙステージ５４を留めている。
【００５７】
続いて、短いストロークのアクチュエータ５９は、距離Ｙ−にわたって逆向きに移動することによってその元の位置に戻ることができ、これは、図５Ａに示される短いストロークのアクチュエータ５９と同じ状況をもたらす。
【００５８】
この手順の繰り返しによって、ｙステージ５４は、Ｙ方向に沿って階段状に移動されることができる。短いストロークのアクチュエータ５９が当初左側に配置されたとき、図５（Ａ）に示されるように、ｙステージ５４は、右に階段状に移動されることができる。また、短いストロークのアクチュエータ５９が当初右側に配置されたとき、図５（Ｄ）に示されるように、ｙステージ５４は、左に階段状に移動されることができる。
【００５９】
図８に示されるような第２の例示的な実施の形態では、ＸＹステージは、２つのＸステージベース８６を有し、これら両方が、共通ベースプレート８５の上部に配置されている。各Ｘステージベース８６は、Ｘステージキャリッジ８６１を支持している。Ｘステージキャリッジ８６１は、Ｙビーム（梁）８４をＸステージキャリッジ８６１に接続するために、撓み部８６２（図９参照）を備えている。Ｙビーム８４は、Ｘステージの間のスペースにかかり、また、Ｙビームには、撓み部８６２に接続するためにインターフェース部材８４２が設けられている。
【００６０】
Ｙビームは、ターゲットモジュール（図示されない）を保持するために、Ｙキャリッジ８４４又はキャリアを有するＹステージを有する。特に、使用時には、ターゲットは、ターゲットモジュールの上部に配置されており、また、ターゲットモジュールは、インターフェースプレート８１によってＹステージの上部に配置されている。Ｙキャリッジ８４４、又はキャリアには、図１０Ｂに示されるように、インターフェースピン８４３が設けられており、インターフェースプレート８１は取り除かれている。
【００６１】
特に、インターフェースピン８４３は、キャリア又はＹキャリッジ８４４にターゲットモジュールを正確に位置決めするために、運動マウント（kinematic mount）を与えることができる。このマウントは、自由度（自由運動の軸）の数、及び物理的な制限の数がマウント全体で６として与えられたとき、運動学的であると言われている。それ故、Ｙキャリッジ８４４に面しているインターフェースプレート８１の側には、図１０Ａに概略的に示される１つの「錐、溝、平坦」であるマウントが設けられることができ、インターフェースピン８４３は、弾性部材、すなわちばね８１１によって溝及び錐にそれぞれ保持される。
【００６２】
図１１の断面に示されるように、Ｙビーム８４は、２つの平行に配置されたリニアステージ８４５、８４６のための共通ベースプレートを与える。これらステージ８４５、８４６のキャリッジは、予め圧力が加えられ、構造体の必要なスチフネスを与えている。
【００６３】
この実施の形態では、Ｙキャリッジ８４４は、一方では、厳密なインターフェース８４７によって第１のステージ８４６のキャリッジに緊密に接続され、他方では、ステージ８４５、８４６とＹキャリッジ８４４との少なくとも１つのいかなる熱膨張も吸収するために、撓み部８４８によってステージ８４５のキャリッジに接続されている。
【００６４】
さらに、ステージ８４５が使用されるこの実施の形態では、ステージ８４５、８４６の少なくとも１つには、ルーラ９６が設けられており、これは、リニアエンコーダヘッド９５と協働して、第２の、すなわちＹ方向にＹキャリッジの位置情報を与えることができる。
【００６５】
この実施の形態では、Ｙ方向に沿って延びたＹビーム８４の両対向側には、圧電モータ９１、９１’が設けられており、これらは、両方とも、圧電素子によって駆動される延伸部材９２、９２’を有する。延伸部材９２、９２’は、隣接しているセラミック駆動プレート９３、９３’で動作することができ、これらは、Ｙキャリッジ８４４の対向側面に配置されており、一方は、Ｙビーム８４に対するＹキャリッジ８４４の位置を保持するためのものであり、他方は、Ｙビームのステージ８４５、８４６に沿ったＹキャリッジ８４４を移動させるためのものである。この例示的な実施の形態では、Ｙキャリッジ８４４又はキャリアは、２つの対向している圧電モータ９１、９１’の間に介在され、制限される。
【００６６】
好ましい実施の形態の動作を説明するために、上述の説明がなされており、本発明の範囲を限定することを目的とするものではないことが理解される。上述の説明から、本発明の意図及び範囲によって含まれるであろう多くの変形が、当業者にとって明らかである。
【００６７】
例えば、圧電素子の使用に代わって、ステージにキャリアを留めて保持するために他のアクチュエータが使用されることができる。このような代わりのアクチュエータは、空気圧タイプ、水力タイプ、又は他のタイプの機械式のアクチュエータであることができる。
【００６８】
従って、本発明による保持手段を備えたターゲット位置決め装置は、荷電粒子ビームの軌道を乱し得る磁場の電気的変化を最小にするために、従って、マスクレス画像投影のためのリソグラフィシステム、特に、マルチビーム荷電粒子露光システムのような、荷電粒子露光システムでの使用のためのターゲット位置決め装置を最適化するために、適切に配置されることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット上に荷電粒子ビームを投影するために真空チャンバに配置され、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラムと、
前記ターゲットを保持するためのキャリアと、第１の方向に沿って前記キャリアを保持し移動させるためのステージと、を有するターゲット位置決め装置と、を具備し、前記第１の方向は、前記偏向方向とは異なっており、前記ターゲット位置決め装置は、前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に前記ステージを移動させるための第１のアクチュエータを有し、
前記キャリアは、前記ステージに移動可能に配置され、前記ターゲット位置決め装置は、前記ステージに対して前記キャリアを第１の相対位置に保持するための保持手段を有する荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項２】
前記キャリアは、第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向は、前記偏向方向とほぼ同じである請求項１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項３】
前記保持手段は、少なくとも前記キャリアが前記ステージに保持されたとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方を少なくとも最小にするように配置されている請求項１又は２の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項４】
前記保持手段は、前記ステージに対して前記キャリアを留めて保持するための伸張位置と、前記ステージに対して前記キャリアを解放して、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための収縮位置と、に置かれることができる伸張可能かつ収縮可能なクランプ手段を有する請求項１ないし３のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項５】
前記クランプ手段は、圧電素子を有する請求項４の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項６】
前記保持手段は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための圧電モータを有する請求項１ないし５のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項７】
前記キャリアは、２つの対向している圧電モータの間に介在されているか、制限されているかの少なくとも一方である請求項６の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項８】
前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、第２のアクチュエータを有する請求項１ないし５のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項９】
前記第２のアクチュエータは、少なくとも前記第２のアクチュエータのスイッチが切られたとき、電磁分散場のような、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を最小にするために配置されている請求項８の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１０】
前記第２のアクチュエータは、誘導モータを有する請求項８又は９の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１１】
前記誘導モータは、非強磁性材料のコアを含む請求項１０の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２のアクチュエータに取り外し可能に結合させるためのカップリング手段を有する請求項８ないし１１のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１３】
前記カップリング手段は、少なくとも前記キャリアが前記第２のアクチュエータに結合されていないとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方を少なくとも最小にするために配置されている請求項１２の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１４】
前記カップリング手段は、圧電素子を有する請求項１２又は１３の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１５】
周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するための光学カラムシールド手段をさらに具備する請求項１ないし１４のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記第１のアクチュエータは、前記光学カラムシールド手段の外部に配置されており、また、前記保持手段は、前記シールド手段の内部に配置されている請求項１５の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１７】
前記第２のアクチュエータは、前記シールド手段の内部に配置されている請求項８に従属する請求項１６の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記光学カラムシールドは、前記真空チャンバのライニングとして配置されている請求項１ないし１７のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１９】
前記第１のアクチュエータは、前記真空チャンバの外部に配置されている請求項１ないし１８のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのためのターゲット位置決め装置。
【請求項２１】
ｉ． 前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記保持手段を非駆動にする工程と、を具備する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２２】
ｉ． 前記第２の方向への移動に対する前記ステージの位置を保持するために前記圧電モータを制御する工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記圧電モータを制御する工程と、を具備する請求項６又は７に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２３】
ｉ． 前記第２の方向への移動に対する前記ステージの位置を保持するために、前記第２のアクチュエータを非駆動にさせ、かつ前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために、前記保持手段を非駆動にさせ、かつ前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する請求項８に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２４】
ａ． 前記カップリング手段を駆動させる工程と、
ｂ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、
ｃ． 前記第２のアクチュエータを非駆動にさせる工程と、
ｄ． 前記カップリング手段を非駆動にさせる工程と、
ｅ． 前記第２の方向の後方に、特に、第２のアクチュエータの駆動部材にアクチュエータを後ろに返すために第２のアクチュエータを駆動させる工程と、をさらに具備する、請求項１２に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムの請求項２３の方法。
【請求項２５】
ｖ． 前記第２の方向に前記偏向手段による前記荷電粒子ビームの偏向量以下の距離にわたって、前記第２の方向に前記キャリアを移動させる工程をさらに具備する請求項２３又は２４の方法。
【請求項２６】
前記ｉ、ｉｉ、ｉｉｉ、ｉｖ及びｖの工程が繰り返される請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記ｉｉｉの工程において、前記荷電粒子光学カラムは、前記荷電粒子ビームが前記ターゲットに達するのを防ぐことによって非駆動にされる請求項２１ないし２６のいずれか１の方法。
【請求項２８】
前記荷電粒子光学カラムは、前記カラムの荷電粒子源のスイッチを切ることによって、又は前記荷電粒子源の陰極を前記荷電粒子源の陽極よりも高い正電位に切り替えることによって非駆動にされる請求項２７の方法。
【請求項１】
ターゲット上に荷電粒子ビームを投影するために真空チャンバに配置され、前記荷電粒子ビームを偏向方向に偏向させるための偏向手段を有する荷電粒子光学カラムと、
前記ターゲットを保持するためのキャリアと、第１の方向に沿って前記キャリアを保持し移動させるためのステージと、を有するターゲット位置決め装置と、を具備し、前記第１の方向は、前記偏向方向とは異なっており、前記ターゲット位置決め装置は、前記荷電粒子光学カラムに対して前記第１の方向に前記ステージを移動させるための第１のアクチュエータを有し、
前記キャリアは、前記ステージに移動可能に配置され、前記ターゲット位置決め装置は、前記ステージに対して前記キャリアを第１の相対位置に保持するための保持手段を有する荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項２】
前記キャリアは、第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向は、前記偏向方向とほぼ同じである請求項１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項３】
前記保持手段は、少なくとも前記キャリアが前記ステージに保持されたとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方を少なくとも最小にするように配置されている請求項１又は２の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項４】
前記保持手段は、前記ステージに対して前記キャリアを留めて保持するための伸張位置と、前記ステージに対して前記キャリアを解放して、前記ステージに対する前記キャリアの移動を可能にするための収縮位置と、に置かれることができる伸張可能かつ収縮可能なクランプ手段を有する請求項１ないし３のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項５】
前記クランプ手段は、圧電素子を有する請求項４の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項６】
前記保持手段は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるための圧電モータを有する請求項１ないし５のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項７】
前記キャリアは、２つの対向している圧電モータの間に介在されているか、制限されているかの少なくとも一方である請求項６の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項８】
前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２の方向に移動させるために、第２のアクチュエータを有する請求項１ないし５のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項９】
前記第２のアクチュエータは、少なくとも前記第２のアクチュエータのスイッチが切られたとき、電磁分散場のような、前記第２のアクチュエータの外部の磁場と電場との少なくとも一方の漏出を最小にするために配置されている請求項８の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１０】
前記第２のアクチュエータは、誘導モータを有する請求項８又は９の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１１】
前記誘導モータは、非強磁性材料のコアを含む請求項１０の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記ターゲット位置決め装置は、前記キャリアを前記第２のアクチュエータに取り外し可能に結合させるためのカップリング手段を有する請求項８ないし１１のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１３】
前記カップリング手段は、少なくとも前記キャリアが前記第２のアクチュエータに結合されていないとき、磁場と電場との少なくとも一方の漏出と、このような場の変動との少なくとも一方を少なくとも最小にするために配置されている請求項１２の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１４】
前記カップリング手段は、圧電素子を有する請求項１２又は１３の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１５】
周囲磁場と周囲電場との少なくとも一方から前記荷電粒子光学カラムを少なくとも部分的に遮蔽するための光学カラムシールド手段をさらに具備する請求項１ないし１４のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記第１のアクチュエータは、前記光学カラムシールド手段の外部に配置されており、また、前記保持手段は、前記シールド手段の内部に配置されている請求項１５の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１７】
前記第２のアクチュエータは、前記シールド手段の内部に配置されている請求項８に従属する請求項１６の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記光学カラムシールドは、前記真空チャンバのライニングとして配置されている請求項１ないし１７のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項１９】
前記第１のアクチュエータは、前記真空チャンバの外部に配置されている請求項１ないし１８のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステム。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのためのターゲット位置決め装置。
【請求項２１】
ｉ． 前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記保持手段を非駆動にする工程と、を具備する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２２】
ｉ． 前記第２の方向への移動に対する前記ステージの位置を保持するために前記圧電モータを制御する工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記圧電モータを制御する工程と、を具備する請求項６又は７に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２３】
ｉ． 前記第２の方向への移動に対する前記ステージの位置を保持するために、前記第２のアクチュエータを非駆動にさせ、かつ前記保持手段を駆動させる工程と、
ｉｉ． 前記第１の方向に前記ターゲットを移動させるために前記第１のアクチュエータを駆動させる工程と、
前記ターゲット上に前記荷電粒子ビームを投影するために前記荷電粒子光学カラムを駆動させる工程と、
偏向方向に前記荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段を駆動させる工程と、
の組合せを使用することによって、前記領域の少なくとも一部に前記イメージの少なくとも一部を投影する工程と、
ｉｉｉ． 前記領域の外部の荷電粒子光学ビームを移動させる工程と、前記荷電粒子光学カラムを非駆動にする工程との少なくとも一方と、
ｉｖ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために、前記保持手段を非駆動にさせ、かつ前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、を具備する請求項８に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムのターゲットの領域にイメージを投影する方法。
【請求項２４】
ａ． 前記カップリング手段を駆動させる工程と、
ｂ． 前記第２の方向に前記キャリアを移動させるために前記第２のアクチュエータを駆動させる工程と、
ｃ． 前記第２のアクチュエータを非駆動にさせる工程と、
ｄ． 前記カップリング手段を非駆動にさせる工程と、
ｅ． 前記第２の方向の後方に、特に、第２のアクチュエータの駆動部材にアクチュエータを後ろに返すために第２のアクチュエータを駆動させる工程と、をさらに具備する、請求項１２に従属する請求項１ないし１９のいずれか１の荷電粒子ビームリソグラフィシステムの請求項２３の方法。
【請求項２５】
ｖ． 前記第２の方向に前記偏向手段による前記荷電粒子ビームの偏向量以下の距離にわたって、前記第２の方向に前記キャリアを移動させる工程をさらに具備する請求項２３又は２４の方法。
【請求項２６】
前記ｉ、ｉｉ、ｉｉｉ、ｉｖ及びｖの工程が繰り返される請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記ｉｉｉの工程において、前記荷電粒子光学カラムは、前記荷電粒子ビームが前記ターゲットに達するのを防ぐことによって非駆動にされる請求項２１ないし２６のいずれか１の方法。
【請求項２８】
前記荷電粒子光学カラムは、前記カラムの荷電粒子源のスイッチを切ることによって、又は前記荷電粒子源の陰極を前記荷電粒子源の陽極よりも高い正電位に切り替えることによって非駆動にされる請求項２７の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３８４２６（Ｐ２０１３−３８４２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１８１４２１（Ｐ２０１２−１８１４２１）
【出願日】平成２４年８月２０日（２０１２．８．２０）
【分割の表示】特願２０１１−５２３７５７（Ｐ２０１１−５２３７５７）の分割
【原出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（５０５１５２４７９）マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８１４２１（Ｐ２０１２−１８１４２１）
【出願日】平成２４年８月２０日（２０１２．８．２０）
【分割の表示】特願２０１１−５２３７５７（Ｐ２０１１−５２３７５７）の分割
【原出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（５０５１５２４７９）マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． (55)
【Ｆターム（参考）】
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