JP4668248B2 - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置用のステージシステム、かかるステージシステムを含むリソグラフィ装置、及び、デバイス製造方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。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、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によってなされる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、及び、ある特定の方向（「スキャン」方向）の放射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0003] 米国特許出願第２００５／０２５５６２４号にはリソグラフィ装置の基板ステージが記載されている。この基板ステージは、平面上で移動できるようにモータによって駆動される。このモータは静止コイルを含み、この静止コイルによって、作動時に、基板テーブル内の磁石と相互作用して基板テーブル上に作用する力を発生させるフィールドが形成される。静止コイルは複数の静止コイル部分を含み、これらの静止コイル部分によって、２つのステージが同時かつ個別に駆動される。静止コイル部分が互いに重なり合うことでステージのスワップを可能にしている。各ステージの位置は、複数の干渉計によって測定される

[0004] 干渉計の測定精度は、コイルによって生じる熱に起因する熱効果の影響を受ける。干渉計による測定は、干渉計ビームの波長に基づくものである。干渉計ビームの波長は、干渉計ビームが通過する媒体の温度に依存する。干渉計ビームは、少なくとも部分的には、静止コイル上のパスに沿って移動する。したがって、ステージを駆動するためにモータに電力を供給することで生じるコイル内（又はコイル部分内）の熱放散は、干渉計ビームのパスの温度（temperature along the path）に影響する可能性があり、それによって、ビームの波長や、さらには干渉計読出し値に基づくステージの位置決定にも影響を与えてしまう。

[0005] リソグラフィ装置のステージの位置測定精度を高めることが望ましい。

[0006] 本発明の一実施形態によると、リソグラフィ装置用のステージシステムであって、可動ステージと、複数のコイルを含む静止モータコイルアセンブリであって、前記複数のコイルは、前記可動ステージの磁石アセンブリと相互作用することによって前記可動ステージを駆動するための移動磁気モータを形成する、静止モータコイルアセンブリと、前記可動ステージの動作エリア内での位置を測定するための位置測定システムであって、前記位置測定システムは、前記モータコイルアセンブリの一部の上方を前記ステージに向かって延在する測定ビームパスに沿って測定ビームを移動させ、前記モータコイルアセンブリは、前記モータを駆動するモータコイル間にコイルアセンブリパスを含み、前記コイルアセンブリパスは前記測定ビームパスの下方に延在する、位置測定システムとを含むステージシステムが提供される。

[0007] ある実施形態では、磁石アセンブリが複数の磁石を含む。別の実施形態では、磁石アセンブリが一つの磁石を含む。

[0008] 本発明の別の実施形態では、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスは、前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができる、サポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、前記基板のターゲット部分上に前記パターン付き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、を含むリソグラフィ装置であって、本発明の一実施形態に係るステージシステムをさらに含み、前記ステージシステムのステージが、少なくとも前記基板テーブル及び前記サポートのうちの一方を含むリソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明のさらに別の実施形態によると、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を使用して基板上にパターンを照射する工程と、前記照射された基板を現像する工程と、前記現像された基板からデバイスを製造する工程とを備えるデバイス製造方法が提供される。

[0010] ある実施形態では、リソグラフィ装置用のステージシステムであって、可動ステージと、前記可動ステージを位置決めするように構成された位置決めデバイスであって、前記位置決めデバイスはコイルアセンブリ及び磁石アセンブリを含み、前記コイルアセンブリは、前記磁石アセンブリと相互作用して前記可動ステージを位置決めするように構成されており、前記コイルアセンブリは少なくとも一対のコイルを含み、前記一対のコイルはその間にパスが画定できるように間隔をあけて配されている、位置決めデバイスと、前記可動ステージの位置を測定するように構成された位置測定システムであって、前記位置測定システムは、前記コイルアセンブリの一部の上方を前記可動ステージに向かって延在する測定ビームパスに沿って測定放射ビームを出すように構成されており、前記測定ビームパスは、前記一対のコイル間のパスとほぼ平行かつその上方に配置されている、位置測定システムと、を備える、ステージシステムが提供される。

[0011] ある実施形態では、コイルアセンブリが一対以上のコイルを含む。

[0012] 以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。

[0018] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はその他適切な放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第一位置決めデバイスＰＭに連結された、マスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを備える。リソグラフィ装置はまた、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、かつ、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二位置決めデバイスＰＷに連結された、基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴ又は「基板サポート」を備える。リソグラフィ装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを備える。

[0019] 照明システムとしては、放射を誘導し、形成し、あるいは制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せ等の様々な型の光コンポーネントを含み得る。

[0020] マスク支持構造は、パターニングデバイスを支持する、即ち、パターニングデバイスの重みを支えるものである。マスク支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、及び、例えば、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。マスク支持構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。マスク支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができる架台又はテーブルであってもよい。マスク支持構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書で使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えてよい。

[0021] 本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを創出するべく放射ビームの断面にパターンを付ける際に使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付けたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

[0022] パターニングデバイスは、透過型又は反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、Alternating位相シフト、及びAttenuated位相シフトなどのマスク型、並びに、種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配置が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向へ反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0023] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用されている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用又は真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学システム、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書で使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えてよい。

[0024] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述の型のプログラマブルミラーアレイ又は反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0025] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル又は「基板サポート」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスクサポート」）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブル又はサポートを並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のテーブル又はサポートで実行しつつ、別の１つ以上のテーブル又はサポートを露光用に使うこともできる。

[0026] また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって基板の少なくとも一部を覆うことができる型のものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の別の空間、例えば、マスクと投影システムの間、に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために使用することができる。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板のような構造を液体中に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板の間に液体があるということを意味するものである。

[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る。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別々の構成要素であってよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要であれば、ビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

[0028] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといった様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。

[0029] 放射ビームＢは、マスク支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第二位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を使って、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第一位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されない）を使って、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後又はスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢのパス経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第一位置決めデバイス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）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の移動も、第二位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは、固定されていてもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分に置かれているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分の間の空間内に置くこともできる（これらは、けがき線アライメントマークとして公知である）。同様に、１つ以上のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0030] 例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用できると考えられる。

[0031] １． ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は、その後、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一静止露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0032] ２． スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決定される。

[0033] ３． 別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しながらマスクテーブルＭＴ又は「マスクサポート」を基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を動かす又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0034] 上述の使用モードの組合せ及び／又は変形物、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0035] 図２は、いわゆるデュアルステージリソグラフィ装置のステージシステムを示しており、このステージシステムは、本例では、基板テーブルＷＴ１を含む第一ステージと、基板テーブルＷＴ２を含む第二ステージとを含んでいる。このデュアルステージリソグラフィ装置は二枚の基板を同時に処理することができ、例えば、第一基板テーブルＷＴ１を使用してパターン付き放射ビームを基板上に露光する一方で、第二基板テーブルＷＴ２を使用して基板測定（例えば、基板の露光面の平坦度の測定）を行うようにしてもよい。なお、ここではデュアルステージ構成を図示及び記載しているが、本発明の実施形態はデュアルステージ構成に限らずあらゆるステージ構成に適用することができる。図２及び図３中、基板テーブルの位置は点線により透過して示されている。

[0036] ステージシステムは、静止モータコイルアセンブリＣＬ１及びＣＬ２と、基板テーブルＷＴ１及びＷＴ２とを含み、各基板テーブルは図１の基板テーブルＷＴに関して記載した形及び型のものであってよい。基板テーブルＷＴ１及びＷＴ２はそれぞれ磁石（実際には複数の磁石）を含み、コイルＣＬ１及びＣＬ２の駆動時にコイルが作動することで生じる磁場によって、各基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２の磁石と相互作用するフィールドが生じ、それによって基板テーブル上に力を加える。ステージシステムははさらに、基板テーブルの位置を測定するための位置測定システムを含んでいる。位置測定の結果は、適切な制御システムを介して各モータを駆動するために使用され、それによって基板テーブルＷＴ１及びＷＴ２の正確な位置決め（及び／又は速度制御、加速度制御、等）が可能になる。位置測定システムは複数の干渉計（本実施形態では、基板テーブルＷＴ１の位置を測定する干渉計ＩＦ１Ａ、ＩＦ１Ｂ及びＩＦ１Ｃ、並びに、基板テーブルＷＴ２の位置を測定する干渉計ＩＦ２Ａ、ＩＦ２Ｂ及びＩＦ２Ｃ）を含んでいる。さらに、干渉計ＩＦ１２Ａ及びＩＦ１２Ｂを設けて、基板をスワッピングする際に、いずれか一方の基板テーブルの位置を測定するようにしてもよい。

[0037] 図２中、コイルアセンブリＣＬ１は四つのコイル、つまりコイルＣＬ１Ａ、ＣＬ１Ｂ、ＣＬ１Ｃ及びＣＬ１Ｄを含んでいる。同様に、コイルアセンブリＣＬ２はコイルＣＬ２Ａ、ＣＬ２Ｂ、ＣＬ２Ｃ及びＣＬ２Dを含んでいる。各コイル間にはパスが配されている。つまり、コイルＣＬ１Ａ−ＣＬ１Ｂ間及びコイルＣＬ１C−ＣＬ１D間には、コイルアセンブリパスＰＡ１Ａが配され、コイルＣＬ１Ａ−ＣＬ１C間及びコイルＣＬ１Ｂ−ＣＬ１Ｄ間にはコイルアセンブリパスＰＡ１Ｂが配されている。同様に、コイルＣＬ２Ａ−ＣＬ２Ｂ間及びコイルＣＬ２Ｃ−ＣＬ２Ｄ間にはコイルアセンブリパスＰＡ２Ａが配され、コイルＣＬ２Ａ−ＣＬ２Ｃ間及びコイルＣＬ２B−ＣＬ２D間にはコイルアセンブリパスＰＡ２Ｂが配されている。パスＰＡ１Ａは、干渉計ＩＦ１Ａ及びＩＦ１Ｃの干渉計ビームのパスの下方に延在している。パスＰＡ１Ｂは、干渉計ＩＦ１Ｂの干渉計ビームのパスの下方に延在している。コイル間にパスが存在することにより、コイルによる熱放散が各干渉計ビームパスの温度に与える影響が実質的に小さくなる。先に説明したように干渉計距離測定は干渉計ビームの波長に依存するものであるが、波長がいくらかの温度依存性を有することもある。そのため、干渉計による距離測定（これにより基板テーブルの位置が得られる）は、ある程度の温度依存性を呈する。かかる温度依存性は、一つには、例えば、干渉計ＩＦ１Ａ及びＩＦ１Ｃによる測定結果を組み合わせることで修正できるが、これは、これらの干渉計が測定する距離の合計が一定値を示すはずのものだからである。しかしそのような補償は干渉計ＩＦ１Ｂには適用できない。というのは、基板テーブルＷＴ１の反対側に別の干渉計が設けられていないからである。また、ＩＦ１Ａ及びＩＦ１Ｃの測定結果を組み合わせても局所的な温度差を考慮することはできない（例えば、干渉計ＩＦ１Ａのビームが通過するパスの温度が、干渉計ＩＦ１Ｃのビームが通過するパスの温度と異なる場合がある）ので、上記の補償技術では温度依存性を修正できず、従って、基板テーブルの位置決めエラーが生じてしまう。図２の実施形態では、基板テーブルＷＴの位置を正確に決定することができるが、これは、（部分的に）ほぼ直交する干渉計ビームの下方に延在するほぼ直交するパスによって干渉計の複数方向の測定が可能になるからであり、これによって、上述のコイルアセンブリパスによる効果を享受することができる。

[0038] コイルアセンブリＣＬ１及びＣＬ２はそれぞれ、ステージの移動範囲を提供する。本例では、コイルアセンブリＣＬ１が、基板テーブルＷＴ１によって保持される基板Ｗを露光する際の移動範囲を提供し、コイルアセンブリＣＬ２が、基板テーブルＷＴ２によって保持される別の基板Ｗの（平坦度測定のための）移動範囲を提供する。露光及び平坦度測定後はステージがスワップされる。例えば、基板テーブルＷＴ２がコイルアセンブリＣＬ１へ移動し、そこで平坦度測定済み基板が露光される一方、基板テーブルＷＴ１がコイルアセンブリＣＬ２へ移動して露光済み基板が次の基板と交換され、当該次の基板の平坦度測定が行われる。コイルアセンブリに追加コイルを設けてステージのスワップを行うようにしてもよいが、本記載のコイルアセンブリのコイルを適切に駆動することによってスワップするようにしてもよい。

[0039] コイル間のパスにはコイル巻線がなくてもよい。あるいは、非活性化された（例えば電源切断された）コイル巻線をパスに沿って設けるようにしてもよい。

[0040] 米国特許出願第２００５／０２５５６２４号には、２つのステージのコイルアセンブリ間、つまり、ステージのスワップエリアに、小さなギャップを形成するベース分離部が示されている。これらのステージは、通常の操作中、動作エリア内（本例では、露光プロセスエリア及び／又は測定プロセスエリア内）で移動され、これらのエリアはベース分離部から離れた所にある。また、スワップエリア内でのステージ位置を測定するための干渉計は、例えば露光中は、ステージがベース分離部から離れた場所にあるために、ステージの位置を測定するのに使用されない。ステージの正確な位置決めは、露光及び測定に必要なものである。したがって、露光及び測定が行われるエリアでは特に、正確な位置測定が望まれる。そのエリアではコイル間にギャップがない。また、ベース分離部によって提供されるギャップは小さいので、本記載のステージシステムで発生する効果を提供することはない。

[0041] 図３は、デュアルステージ構成の別の例を示している。なお、図３の実施形態は、その他のステージ構成（単一ステージ構成など）に適用することができる。基板テーブルＷＴ１を駆動するコイルアセンブリＣＬ１はコイルＣＬ１Ａ〜ＣＬ１Ｈを含み、基板テーブルＷＴ１の位置を測定するために干渉計ＩＦ１Ａ〜ＩＦ１Ｅが設けられている。同様に、基板テーブルＷＴ２を駆動するコイルアセンブリＣＬ２はコイルＣＬ２Ａ〜ＣＬ２Ｈを含み、基板テーブルＷＴ２の位置を測定するために干渉計ＩＦ２Ａ〜ＩＦ２Ｅが設けられている。図３に示すように、コイルＣＬ１Ａ〜ＣＬ１Ｈ及びＣＬ２Ａ〜ＣＬ２Ｈは、ｘ方向に二つのコイル、ｙ方向に四つのコイルを配したマトリックス状に配置されており、コイルの２×４マトリックスを形成している。図２に関して記載したものと同様に、コイル間にはコイルアセンブリパスが使用されない状態で配されている。コイルアセンブリＣＬ１の２×４コイルマトリックス構造は、ｘ方向に三本のパス、ｙ方向に１本のパスを有する。干渉計は、コイルアセンブリパス上に干渉計ビームパスを提供するように配置されているため、コイルアセンブリパスは実質的に干渉計ビームパスの下方に存在する。ｘ方向の干渉計ビームを有する三つの干渉計ＩＦ１Ｂ〜ＩＦ１Ｄは、基板テーブルＷＴ１の位置測定の際、三つ同時に適用されるのではなく、コイルアセンブリＣＬ１の表面によって決まる動作エリア内での基板テーブルの位置によって、一つ又は二つが適用される。基板テーブルＷＴ１の位置を同じ側から測定する干渉計ＩＦ１Ｂ〜ＩＦ１Ｄを設けることにより、基板テーブルＷＴ１の移動範囲を大きくすることができる。また、ｚ軸（図の平面に対して垂直）とほぼ平行に延在する軸を中心とする基板テーブルの回転は、三つの干渉計ＩＦ１Ｂ〜ＩＦ１Ｄのうち少なくとも二つの干渉計による測定から決定される。さらに、図２と同様に干渉計ＩＦ１２Ａ及びＩＦ１２Ｂが設けられており、これらの干渉計は、基板テーブルがスワップされる際、つまり、基板テーブルＷＴ１がコイルアセンブリＣＬ１からコイルアセンブリＣＬ２へ移動する際及び／又は基板テーブルＷＴ２がコイルアセンブリＣＬ２からコイルアセンブリＣＬ１へ移動する際に、基板テーブルの位置を測定する。また、図２に関して上述したものと同様、コイル間でかつ干渉計ＩＦ１２Ａ及びＩＦ１２Ｂの測定ビームのパスの下方に、パスを設けてもよい。

[0042] 図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれステージシステムの詳細を示す側断面図であり、コイルアセンブリＣＬ１のコイルＣＬ１Ａ及びコイルＣＬ１Ｂ、並びに、当該両コイル間のコイルアセンブリパスＰＡ１Ａを示している。また、干渉計ＩＦ１Ａ（図示されない）の干渉計ビームパスＩＦＰ１が点線で示されている。干渉計ＩＦ１ＡのビームＩＦＢ１は、図の平面に対して垂直方向に延在する。コイルＣＬ１Ａ及びＣＬ１Ｂ内での熱放散によってコイルアセンブリＣＬ１周囲のガスが加熱され、その結果、上方へのガス流が発生する。図４ＡのプレートＰＬ又は図４ＢのＶ字形プロファイルＶＰ等のガス流誘導デバイスＧＤを設けることにより、加熱されたガスを干渉計ビームパスから遠ざけるように誘導して、コイルＣＬ１Ａ及びＣＬ１Ｂ内の熱放散が干渉計ビームパスの温度に与える影響を低減するようにしてもよい。加熱されたガスを効果的に誘導するために、Ｖ次形プロファイルの頂点をコイルアセンブリパス方向へ配向させてもよい。あるいは／又はガス流誘導デバイスに加えて、上方方向（矢印ＧＦＵで示す）又は下方方向（矢印ＧＦＤで示す）へガス流を発生させるガス流発生デバイスを設けて、コイルからの熱放散によって加熱されたガスを干渉計ビームパスから遠ざけるようにしてもよい。

[0043] 図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃはそれぞれ、基板テーブル又はステージの実施形態の側断面図である。図５Ａ〜図５Ｃはそれぞれ、コイルアセンブリＣＬ１のコイルＣＬ１Ａ及びＣＬ１Ｂ、並びに、当該両コイル間のコイルアセンブリパスを示している。図５Ａ〜図５Ｃはそれぞれ、基板テーブルＷＴの異なる実施形態を示している。図５Ａでは、基板テーブルＷＴが磁石ＭＡＧのアレイを含み、それによって、基板テーブルが、コイルアセンブリＣＬ１のコイルＣＬ１Ａ−ＣＬ１Ｂ間のコイルアセンブリパス上を移動できるようになっている。符号ＲＳは、一本以上の干渉計ビームを反射する、基板テーブルの反射面を示している。

[0044] 図５Ｂでは、二つの磁石又は磁石アレイＭＡＧが用いられ、基板テーブルＷＴの端部に配されている。磁石ＭＡのサイズ及びコイルＣＬ１Ａ−ＣＬ１Ｂ間のパスのサイズによっては、本例の基板テーブルＷＴは、コイルＣＬ１Ａ−ＣＬ１Ｂ間のパスが提供する開口部を「渡る」ことができない。そのため、図５Ｂの実施形態では、磁石ＭＡと磁石ＭＡの間の距離を、少なくとも基板テーブルの光学的に使用可能なサイズ（ここでは露光される基板Ｗの寸法によって定義される）に等しくすることによって、基板テーブルの移動範囲（これは実質的には基板テーブルの使用可能なサイズに等しい）を提供している。図５Ｂは、上述のようなＶ字形プロファイルＶＰを示しており、凹部が基板テーブルの下側に配されているため、基板テーブルがＶ字形プロファイル上を移動することができる。符号ＲＳは、一本以上の干渉計ビームを反射する、基板テーブルの反射面を示している。

[0045] 図５Ｃでは、図示される基板テーブルＷＴの大部分が図５Ｂに示す基板テーブルと対応している。しかし、簡単な構造にするために基板テーブルＷＴの反射面ＲＳ同士が距離を空けて配されている。基板テーブルの両側にある反射面間の距離は、対応する磁石ＭＡの外側間の距離に実質的に等しい。なお、図５Ｂ及び図５Ｃにおいて、図示する実施形態の磁石がコイル間のパスを通過できない場合は、図に示す位置が、基板テーブルＷＴにとって移動範囲内における最右側の位置（図の面において）であってよい。

[0046] 例示した実施形態では位置測定デバイスとして干渉計が使用されているが、エンコーダ等の他の光位置測定デバイスを使用してもよい。したがって、干渉計ビームという用語が使用されている箇所では、そのようなビームとして、エンコーダビームや他の測定ビームも含まれると理解されたい。また、上記の例では、コイルアセンブリパスが、コイルアセンブリのコイルを個々のコイルに分割する連続パスとして記載されているが、コイルアセンブリパスが、コイルアセンブリ内に適切な凹所を形成するようにしてもよい。さらに、上記の例では基板ステージを例として挙げた。しかし、本明細書で提示された上記の実施形態及び開発点は、レチクルステージ等、リソグラフィ装置の他のステージにも適用可能であり、そうすることによって、上述と同様又は類似の利点及び／又は効果をもたらすことができる。コイル間のコイルアセンブリパスは、例えばガス流を通すために開放又は部分的に開放されていてよい。あるいは、パスを閉鎖して、例えばコイルアセンブリ構造の一体的な一部となるようにし、安定した機械構造としてもよい。コイルアセンブリにはあらゆる型のコイルを使用できるので、米国特許出願第２００５／０２５５６２４号に記載の斜め巻線を有するコイルに限定されない。さらに本発明の実施形態は、デュアルステージリソグラフィ装置だけでなく、単一ステージリソグラフィ装置や他の、基板テーブル又はマスクテーブル等の可動部分を駆動する静止コイルモータを使用するリソグラフィ装置等、あらゆる型のリソグラフィ装置に適用できる。

[0047] 本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの製造といった他の用途を有することが理解されるべきである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語がすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であると考えればよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後に、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又は、インスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板処理ツール及びその他の基板処理ツールに適用してもよい。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを作るために、複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語が、既に多層処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0048] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、本発明の実施形態は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使用してもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せを適用することによってレジストを硬化させる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

[0049] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長を有する）、及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0050] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのどれか１つ又は組合せを指すことができる。

[0051] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実行することも可能である。例えば、本発明の実施形態として、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能な指示のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又は、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態を含んでよい。

[0052] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えることもできる。

[0013]本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0014]本発明の一実施形態に係るステージ（図の例ではデュアルステージ）の概略上面図である。 [0015]本発明の別の実施形態に係るステージ（図の例ではデュアルステージ）の概略上面図である。 [0016]本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムの側断面図である。 [0016]本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムの側断面図である。 [0017]本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムの側断面図である。 [0017]本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムの側断面図である。 [0017]本発明のさらに別の実施形態に係るステージシステムの側断面図である。

Claims (12)

1. リソグラフィ装置用のステージシステムであって、
   可動ステージと、
   複数のコイルを含む静止モータコイルアセンブリであって、前記複数のコイルは、前記可動ステージの磁石アセンブリと相互作用することによって前記可動ステージを駆動するための移動磁気モータを形成する、静止モータコイルアセンブリと、
   前記可動ステージの動作エリア内での位置を測定するための位置測定システムであって、前記位置測定システムは、前記静止モータコイルアセンブリの一部の上方を前記ステージに向かって延在する測定ビームパスに沿って測定ビームを移動させるように構成されており、前記静止モータコイルアセンブリは、前記複数のコイル間でかつ前記測定ビームパスの下方に延在するコイルアセンブリパスを有する、位置測定システムと、を備え、
   前記測定ビームパスと前記コイルアセンブリパスの間には、ガス流を前記測定ビームパスから離れる方向に誘導するガス流誘導デバイスが設けられており、
   前記ガス流誘導デバイスは、ほぼＶ字形の断面を有するプロファイルを備え、前記Ｖ字形断面の頂点部分が前記コイルアセンブリパス方向に配向している、ステージシステム。
2. 前記ガス流誘導デバイスがプレートを備え、当該プレートの表面が前記モータコイルアセンブリの表面とほぼ平行に延在する、請求項１に記載のステージシステム。
3. 前記コイルアセンブリパスから前記測定ビームパスに向かって流れるガス流を提供するためのガス流発生デバイスを備える、請求項１に記載のステージシステム。
4. 前記ステージの移動方向における前記ステージの前記磁石間の距離が、少なくとも、前記ステージが保持するエレメントの光学的に使用可能なサイズに等しい、請求項１に記載のステージシステム。
5. 前記ステージがリソグラフィ装置の基板テーブルを備え、前記位置測定システムがほぼ直交する二本の測定ビームパスに沿って二本の測定ビームを移動させ、各測定ビームパスが前記モータコイルアセンブリの各部分上に延在し、前記コイルアセンブリが前記複数のコイル間に二本のパスを備え、各パスが各前記測定ビームパスの下方に延在する、請求項１に記載のステージシステム。
6. 前記可動ステージが、前記コイルアセンブリと相互作用する四つの磁石を備え、前記四つの磁石がそれぞれ前記可動ステージの各隅に配され、前記可動ステージの一側面に並ぶ二つの磁石間の距離が少なくとも前記側面の寸法に等しい、請求項４に記載のステージシステム。
7. 前記動作エリアが、露光エリア及び基板表面平坦度測定エリアの一方を備える、請求項１に記載のステージシステム。
8. 前記磁石アセンブリが、複数の磁石を備える、請求項１に記載のステージシステム。
9. リソグラフィ装置用のステージシステムであって、
   可動ステージと、
   前記可動ステージを位置決めするように構成された位置決めデバイスであって、前記位置決めデバイスはコイルアセンブリ及び磁石アセンブリを含み、前記コイルアセンブリは、前記磁石アセンブリと相互作用して前記可動ステージを位置決めするように構成されており、前記コイルアセンブリは少なくとも一対のコイルを含み、前記一対のコイルはその間にパスが画定できるように間隔をあけて配されている、位置決めデバイスと、
   前記可動ステージの位置を測定するように構成された位置測定システムであって、前記位置測定システムは、前記コイルアセンブリの一部の上方を前記可動ステージに向かって延在する測定ビームパスに沿って測定放射ビームを出すように構成されており、前記測定ビームパスは、前記一対のコイル間のパスとほぼ平行かつその上方に配置されている、位置測定システムと、
   前記測定ビームパスと前記一対のコイル間のパスとの間に配されたガス流誘導デバイスとを備え、
   前記ガス流誘導デバイスが、ガス流を前記測定ビームパスから離れる方向に誘導するように構成されており、前記ガス流誘導デバイスは、ほぼＶ字形の断面を有するプロファイルを備え、前記Ｖ字形断面の頂点部分が前記一対のコイル間のパスに向かって配向している、ステージシステム。
10. 前記ガス流誘導デバイスがプレートを備え、前記プレートの表面が前記コイルアセンブリの表面とほぼ平行に延在する、請求項９に記載のステージシステム。
11. 前記一対のコイル間のパスから前記測定ビームパスに向かって流れるガス流を提供するように構成されたガス流発生デバイスを備える、請求項９に記載のステージシステム。
12. 前記コイルアセンブリが一対以上のコイルを含む、請求項９に記載のステージシステム。

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