JP4857505B2 - 電気的制御系と空気圧制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法及び装置 - Google Patents
電気的制御系と空気圧制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は振動分離の装置と方法とに関する。本発明は、特に、空気圧制御系と電気的制御系との組み合わせを用いて質量体を支持し、該質量体を振動等の外的擾乱から分離させる能動的振動分離システム(Active Vibration Isolation System、以下、AVISという。)に係る方法と装置とに関する。このAVISはフォトリソグラフィープロセスにおいて使用することができる。
【0002】
【従来の技術】
フォトリソグラフィーは、集積回路を製造するために用いられている。光が、レチクル即ちフォトマスク上のパターンの非不透明部、そして投影露光装置を透過し、特殊コートされたシリコン又はその他の半導体材料からなるウエハ上に達する。コート中の遮光されずに光に曝された部分は硬化する。次いで、非硬化部は酸浴槽によって除去される。かくして、露出したシリコン層は変質されて集積回路の一つの層を形成する。従来のシステムでは、このプロセスに可視光や紫外光が使用されている。しかし最近では、可視光や紫外光の代りに、電子線やエックス線やレーザ光線が使用されて、より微小なパターンの形成が可能になってきている。
【0003】
回路パターンの微細化が進むにつれて、投影露光装置の焦点深度は非常に小さくなる。したがって、フォトリソグラフィーシステムの全体の設計における主要検討事項の一つとしては、小さな許容誤差を維持することによって精度が達成される、該システムの構成部品を組上げることにある。外的擾乱即ち環境擾乱に起因するいかなる振動、歪み、又はミスアライメントも最小限に抑えなければならない。個々の構成部品に作用するこれらの外的擾乱は、全体として、フォトリソグラフィーシステムのフォーカス特性を変化させる。
【0004】
環境からの影響は、とりわけ、ウエハ載置ステージ装置を駆動する電気モータから発生する熱に由来する。該モータから発生するこの熱は、周囲環境に拡がって周囲の気体の屈折率を変化させる。加えて、熱は隣接する部品に作用し、フォトリソグラフィーシステムの構成部品をその熱膨張率に従って膨張させる。
【0005】
環境からの影響はまた、移動部品や地面等の振動にも由来する。従って、半導体ウエハを製造するためのリソグラフィーシステム等の、アライメント精度が不可欠なデリケートなシステムにおいては、振動を十分に低減するための分離システムが求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のAVISでは、空気圧制御系は、熱を発生することなく質量体を支持するための大きい空圧力を発生することは可能であるが、高周波応答性を有していない。また、電気的制御系は、高周波応答性を有してはいるが、質量体を支持するために、熱を発生し多大な電力を消費する。従来のAVISの他の欠点は、空気圧制御系と電気的制御系とが互いに独立して動作することである。加えて、空気圧システムの固有周波数に律速されるため、空気圧制御系が空圧力を発生する応答時間は大きい。従って、空気圧制御系の遅い応答を補償するために、電気的力を電気的制御系が発生しなければならないことになる。電気的制御系が電気的力を発生すれば、必然的に熱が発生する。従来の技術の記載において述べたように、この発生した熱によって、周囲の空気及びリソグラフィー装置の部品の熱的状態の変化が起こり、その結果、リソグラフィーシステムのフォーカス精度が悪くなってしまう。
【0007】
そこで本発明は、高周波の振動制御を実現し、熱散逸を無くし、かつ電気的アクチュエータと空気圧アクチュエータとが互いに抗して作用しないようにするために、空気圧制御系と電気的制御系との個々の出力を最大利用可能なAVIS制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本明細書においてその実施態様が述べられ概括的に記載されている、上記目的を実現するための本発明の思想に従った本発明の第1の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法である。この方法は、質量体を支持するために上記空気圧制御系中に空圧力を発生させるステップを含んでいる。この空圧力は、空圧追従装置(コンプライアンスチャンバー)内の圧力レベルに依って発生させられる。この圧力レベルは、圧力誤差信号に応じて制御されている。この方法は又、上記圧力誤差信号を上記電気的制御系に伝達するステップと、上記電気的制御系中の上記質量体の運動誤差信号をモニターするステップとを含んでいる。この運動誤差信号は、上記質量体を振動から分離するための電気的力を発生するために使用されている。この電気的力は、上記圧力誤差信号と上記運動誤差信号との結合に基づいて決定されている。
【0009】
本発明の第2の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法である。この方法は、上記電気的制御系中の、質量体の運動誤差信号をモニターするステップを含んでいる。この運動誤差信号は、電気的誤差信号を発生させるために使用されている。この方法は又、上記電気的誤差信号を上記空気圧制御系に伝達するステップと、上記質量体を支持するために上記空気圧制御系中に空圧力を発生させるステップとを含んでいる。上記空圧力は、上記電気的誤差信号と空圧追従装置内の圧力レベルとの結合に基づいて決定されている。この圧力レベルは、圧力誤差信号に応じて制御されている。この方法は更に、上記質量体を振動から分離するために上記電気的制御系中に電気的力を発生させるステップとを含んでいる。この電気的力は、上記圧力誤差信号に基づいて決定されている。
【0010】
本発明の第3の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法である。この方法は、空圧追従装置の圧力信号と、基準圧力信号とに基づいて上記空気圧制御系中に圧力誤差信号を発生させるステップと、この圧力誤差信号に応じて上記空圧追従装置内の圧力レベルを制御して、上記空圧追従装置がこの制御された圧力レベルに比例した空圧力を、質量体を空気圧で支持するために発生するステップとを含んでいる。この方法は又、上記圧力誤差信号を上記電気的制御系に伝達するステップと、運動誤差信号を発生させるために上記電気的制御系中の上記質量体の運動信号と基準運動信号とを比較するステップと、上記運動誤差信号と上記圧力誤差信号とを結合するステップとを含んでいる。この方法は更に、上記の結合された運動及び圧力誤差信号に基づいて上記質量体を振動から分離させるための電気的力を決定するステップを含んでいる。
【0011】
本発明の第4の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法である。この方法は、運動誤差信号を発生させるために上記電気的制御系中の質量体の実運動信号と基準運動信号とを比較するステップと、上記運動誤差信号に基づいて電気的誤差信号を決定するステップと、この電気的誤差信号を上記空気圧制御系に伝達するステップとを含んでいる。この方法は又、上記空気圧制御系中の空圧追従装置の圧力信号と基準圧力信号とを比較し、これに、圧力誤差信号を発生させるために、上記電気的誤差信号を結合するステップと、上記空圧追従装置内の圧力レベルを上記圧力誤差信号に応じて制御するステップとを含んでいる。上記空圧追従装置は、上記質量体を空気圧で支持するために、上記制御された圧力レベルに比例した空圧力を発生する。この方法は更に、上記圧力誤差信号を上記電気的制御系に伝達するステップと、上記質量体を振動から分離させるために、上記圧力誤差信号に基づいて上記電気的制御系中の電気的力を決定するステップとを含んでいる。
【0012】
本発明の第5の態様は、圧力誤差信号に基づいて質量体を支持する、空圧力を発生するための空圧追従装置を有する空気圧制御系と、上記質量体の運動誤差信号を発生するための運動センサーを有する電気的制御系とを含んだ振動分離システムである。この振動分離システムは又、上記空気圧制御系と上記電気的制御系とに接続された力発生器を含んでいる。この力発生器は、上記質量体を振動から分離させるために、上記圧力誤差信号と上記運動誤差信号との結合結果に基づいて電気的力を発生する。
【0013】
本発明の第6の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムである。この振動分離システムは、運動センサーと、空圧追従装置と、圧力センサーと、空圧力発生器と、電気的力発生器とを含んでいる。上記運動センサーは、質量体の運動誤差信号を上記電気的制御系中に発生させる。この運動誤差信号は、電気的誤差信号を発生するために使用されている。上記空圧追従装置及び上記圧力センサーは、上記空気圧制御系内に具備されている。上記圧力センサーは、圧力誤差信号を発生するために上記空圧追従装置内の圧力レベルを管理する。上記空圧力発生器は、上記空圧追従装置及び電気的制御系に接続されている。上記空圧力発生器は、上記電気的誤差信号と上記空圧追従装置内の上記圧力レベルとの結合結果に基づいて、上記質量体を支持する空圧力を発生する。上記電気的力発生器は、上記空気圧制御系に接続されている。上記電気的力発生器は、上記圧力誤差信号に基づいて、上記質量体を振動から分離させる電気的力を発生する。
【0014】
本発明の第7の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムである。この振動分離システムは、圧力センサーと第1の制御器とを含んでいる。上記圧力センサーは、空圧追従装置の圧力情報と基準圧力情報とに基づいて、圧力誤差信号を発生する。上記第1の制御器は、上記圧力誤差信号に応じて上記空圧追従装置内の圧力レベルを制御するために、上記圧力センサーに接続されている。この振動分離システムは又、空圧力発生器と、第2の制御器と、電気的力発生器とを含んでいる。上記空圧力発生器は、質量体を空気圧で支持すべく、制御された圧力レベルに基づいて決定される空圧力を発生するために上記第1の制御器に接続されている。上記第2の制御器は、上記質量体の運動情報と基準運動信号とを比較して運動誤差信号を発生することと、この運動誤差信号と上記圧力誤差信号とに基づいて電気的力を発生することとのために、上記第1の制御器に接続されている。上記電気的力発生器は、上記運動誤差信号と上記圧力誤差信号とに基づいて、上記質量体を振動から分離させる電気的力を発生するために上記第2の制御器に接続されている。
【0015】
本発明の第8の態様は、空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムであって、4個の制御器を含んだものである。第1の制御器は、上記電気的制御系中の質量体の実運動信号と基準運動信号とを比較して運動誤差信号を発生し、この運動誤差信号に基づいて電気的誤差信号を決定する。第2の制御器は、上記空気圧制御系中の空圧追従装置の圧力信号と基準圧力信号とを比較し、これに、圧力誤差信号を発生させるために、上記電気的誤差信号を結合する。第3の制御器は、上記空圧追従装置内の圧力レベルを上記圧力誤差信号に応じて制御する。上記空圧追従装置は、上記質量体を空気圧で支持するために、上記制御された圧力レベルに比例した空圧力を発生する。第4の制御器は、上記質量体を振動から分離させるために、上記圧力誤差信号に基づいて上記電気的制御系中の電気的力を決定する。
【0016】
本発明の更なる態様は、上記本発明の態様で要約された方法を用いた振動分離システムである。加えて尚、本発明の更なる態様は、この振動分離システムを含んだリソグラフィーシステム、及び、このリソグラフィーシステムによって像がその上に形成された物体である。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、具体的例が添付の図面に示されている本発明による方法及び装置の幾つかの実施態様を詳述する。本発明の典型例として意図されている以下の実施例によって、本発明は更に明確となる。
【0018】
本発明の原理による振動分離システムは、能動的振動分離システム(Active Vibration Isolation System、以下、AVISという。)とも呼ばれている。このシステムは、個別の部分であることもあるし、個別の部分の集合体であることもあるし、また、さらにはシステム全体のこともある。例えば、このシステムは、リソグラフィーシステムの場合には、ステージ装置であることもあるし、投影露光装置であることもあるし、また、それら装置中のシステムであることもある。しかしながら、本発明は、何らかの特定用途に限定されているものではない。そうではなくて、本明細書中に開示されている方法及びシステムは、振動分離を必要とする任意のシステム中で使用することができるものである。
【0019】
図1に図示されたAVIS200は、空気圧制御系202と電気的制御系330とを含んでいる。空気圧制御系202は質量体220を支持し高周波擾乱から質量体220を分離するのに対し、電気的制御系330は低周波擾乱から上記質量体を分離する。電気的制御系330は「主」制御器として機能するのに対し、空気圧制御系202は「従」制御器として機能する。本例では、質量体220は花崗岩製ベースであって、その上でウエハステージ装置260が移動するものである。
【0020】
空気圧制御系202は、空気圧で質量体220を支持するために流体が充填された空圧追従装置210を含んでいる。空圧追従装置210は図8中にも図示されており、ここではAVISは露光装置21における振動分離用に用いられている。空圧追従装置210の圧力レベル信号204は、質量体220を支持する空圧力276に比例している。空気圧制御系202は又、上記空圧追従装置内の圧力レベルを測定するための圧力センサー212を含んでいる。空気圧制御系202は更に、空圧追従装置210の圧力レベルを一定に制御する、空気圧フィードバック系214及び空気圧アクチュエータ280(図3及び6中に図示)を含んでいる。図1の空気圧アクチュエータ280は、供給量レギュレータ224に接続された流体供給源222とアクチュエータ232に接続されたベローズ230との組み合わせで構成されている。供給量レギュレータ224とアクチュエータ232とは、それぞれ、空圧追従装置210及び流体供給源222間の流量、空圧追従装置210及びベローズ230間の流量を制御することによって空圧追従装置210内の圧力レベルを制御する。
【0021】
空気圧制御装置202は又、低周波信号206に基づいて空圧追従装置210の基準圧力信号228を決定するコンピュータ等からなる空気圧フィードフォワード系240を含んでいる。低周波信号206は、質量体220の重量と質量体220の重心位置とに基づいている。基準圧力信号228は、質量体220を一定位置に保つために必要な上記圧力レベルを表している。空気圧制御装置202は又、基準圧力信号228と測定された圧力信号226との差を計算して、圧力誤差信号244を発生するための加算器242を含んでいる。圧力誤差信号244に応じて、空気圧アクチュエータ280は、圧力レベル信号204が基準圧力信号228と実質的に等しくなるように、空圧追従装置210内の圧力レベルを制御する。
【0022】
電気的制御系330は、位置センサー352、位置フィードバック系360、及び電気的アクチュエータ350を含んでいる。位置フィードバック系360及び電気的アクチュエータ350は、図8中にも図示されており、ここではAVISは露光装置21における振動分離用に用いられている。位置センサー352は、質量体220が外的擾乱によって振動又は移動する際の、基準332(例えば地面82)を基準点とした質量体220の位置356を検出する。位置フィードバック系360は、この実位置356を受領すると、位置信号364を発生する。
【0023】
また、電気的制御系330に、速度センサー354及び速度フィードバック系362(図8も参照)も含ませるようにしてもよい。速度センサー354は、上記外的擾乱によって起こされる実速度358を測定する。速度フィードバック系362は、この実速度358を受領すると、速度信号366を発生する。
【0024】
更には、電気的制御系330は、AVIS200のコンピュータ上の数学的モデルを用いて、既知の擾乱を補償するために質量体220に作用させるべき力を表した擾乱補償力信号368を発生する電気的フィードフォワード系372を含んでいる。
【0025】
位置信号364、速度信号366、及び擾乱補償力信号368は、電気的誤差信号370を計算してそれを電気的アクチュエータ350に伝達する加算器374に入力する。次いで、電気的アクチュエータ350は、擾乱によって起こされる質量体220の基準332を基準点とした位置ドリフト、及び振動を補償するために、電気的誤差信号370に対応した電気的力376を質量体220に作用させる。
【0026】
図2に示されている実施例においては、ステージ装置100が、複数(通常、少なくとも3個)の図1に示されているようなAVIS200を具備することによって、支持され振動から分離されている。ステージ装置100は、AVIS200a及び200bを含んでおり、また、ステージ装置100を支持しZ軸に平行な振動を減殺するための力を発生するために、AVIS200aには空気圧制御系202aと電気的制御系330aとが含まれ、AVIS200bには空気圧制御系202bと電気的制御系330bとが含まれている。第3のAVIS(不図示)が、AVIS200a及び200bの反対側であってY軸の正方向に略一致するステージ装置100の端部に配設されている。ステージ装置100は更に、Y軸に平行な振動を減殺する力を発生するための少なくとも一つの電気的制御系150を含んでいる。更には、ステージ装置100にX軸に平行な振動を減殺する力を発生するための少なくとも一つの電気的制御系152が含まれているのが好ましい。ステージ装置100は、一連の位置センサー352a、352b、352cと速度センサー354a、354b、354cとを有するものとして図示されている。
【0027】
図1、3、及び6に図示されているように、本発明の原理によるAVISは、空気圧制御系202及び電気的制御系330をも含んでいる。図8は、このAVISが露光装置における振動分離に用いられた場合を示している。
電気的制御系330は、少なくとも一つの運動センサー、少なくとも一つのフィードバック系、電気的アクチュエータ350、及びフィードフォワード系を有している。
【0028】
AVISの動作を最適化するための本発明の原理による方法及び装置について記載する。上記空気圧制御系202中において、圧力センサー212は空圧追従装置210の圧力レベル204を測定する。空気圧フィードバック系214は、この測定された圧力レベル204に基づいて測定された圧力信号226を決定し、この測定された圧力信号226を加算器242に伝達する。
【0029】
加算器242は、圧力誤差信号244を発生するために、負値化された測定された圧力信号226と正値の基準圧力信号228とを結合する。圧力誤差信号244は次に、空気圧制御系202及び電気的制御系330で使用される。
図3に示されているように、電気的制御系330の運動センサーには、便宜上単一の要素として示されている位置センサー352及び速度センサー354が含まれている。位置センサー352は、地面82等の基準点を基準として質量体220の位置を測定し、位置信号364を発生する。位置信号364は、加算器374に伝達される。速度センサー354は、外的擾乱によって引き起こされる質量体220の振動を表す絶対速度を測定して、速度信号366を発生する。速度信号366は、加算器374に伝達される。
【0030】
位置センサー352及び速度センサー354の一方のみを使用するようにすることもできる。但し、位置センサー352及び速度センサー354の両者が使用されるときには、加算器374は、位置信号364と速度信号366との和と、基準位置信号(不図示)と基準速度信号(不図示)とを含んだ基準運動信号342とを比較する。この位置信号364と速度信号366との和は加算器374への負値入力であるのに対し、基準運動信号342は正値入力である。基準運動信号342は、AVIS200の数学的モデルをシミュレーションするコンピュータ等からなる第1の運動制御器340によって決定されている。加算器374は、以上の信号に応答して、運動誤差信号375を発生する。
【0031】
運動誤差信号375に基づいて、第2の運動制御器377は、位置センサー352によって検出された質量体220の位置ドリフト及び速度センサー354によって検出された質量体220の振動を埋め合わせるのに必要な力を表す運動力誤差信号379を決定する。第2の運動制御器377は、運動力誤差信号379を計算できればどのようなものであってもよい。例えば、第2の運動制御器377は、ループ制御フィルターによる数学的演算が実行可能なプログラマブルコンピュータとすることができる。
【0032】
電気的制御系330には、擾乱補償力信号368を発生する電気的フィードフォワード系372も含まれている。電気的フィードフォワード系372は、質量体220の重量と質量体220の重心位置とに基づいて数学的モデルをシミュレーションして、位置センサー352及び速度センサー354のいずれによっても検出されない他の擾乱を補償する擾乱補償力信号368を決定するコンピュータによって構成することもできる。
【0033】
加算器384は、運動力誤差信号379と擾乱補償力信号368とを結合して、電気的誤差信号370を発生させる。
本発明の原理に従い、空気圧制御系202からの圧力誤差信号244は、電気的制御系330にフィードフォワード入力される。空気圧制御系202の応答時間は、電気的制御系330に比べて、比較的に遅い。圧力誤差信号244を電気的制御系330に与えることによって、AVIS200は電気的アクチュエータ350の高速応答を使うことができるようになり、従ってシステム帯域幅が最大化されAVIS200の広帯域動作周波数が実現する。
【0034】
加算器381は、圧力誤差信号244と電気的誤差信号370の和を取って、電気的アクチュエータ350に伝達する。例えばモータである電気的アクチュエータ350はこの和を電気的力376に変換する。電気的力376は、質量体220を支持し分離するために電気的制御系330が発生する物理的な力を表している。電気的力376と空圧力276とは一体となって、質量体220を支持し振動から分離するための全力383として質量体220に作用する。
【0035】
図4及び5は、上記第1の実施例によるAVIS200のシミュレーション結果を示している。図4には、ニュートンを単位とする電気的力376をY軸に、秒を単位とする経過時間をX軸に示している。図5には、ニュートンを単位とする空圧力276 をY軸に、秒を単位とする経過時間をX軸に示している。空圧力276と電気的力376との和が、上記外的擾乱から質量体220を分離するために一定値であるべき全力383である。
【0036】
この第1の実施例では、圧力誤差信号244を電気的制御系330にフィードフォワード入力することによって、空気圧制御系202の応答時間の遅れが低減させられている。従って、圧力センサー212、位置センサー352、及び速度センサー354で測定される全誤差が一挙に補正される。しかしながら、この第1の実施例によるAVIS200においてはなお、電気的制御系330が空気圧制御系202の遅い応答に起因する誤差を補償するために使用されているので、熱に敏感なリソグラフィーシステム等のシステムに対しては過剰な熱を発生してしまう。圧力誤差信号244を受領すると、電気的制御系330は、空気圧制御系202の遅延を相殺するための電気的力376、即ち-20ニュートンの直流力を発生する。この直流力のため、問題となる熱が発生する。
【0037】
本発明の図6に示された第2の実施例は、空気圧制御系の応答時間を短縮して、上記熱問題を無くすか実質的に解消するAVISの動作を最適化するための方法及び装置を主題としている。本発明の原理に従って、能動的振動分離システムの動作を最適化するための方法及び装置が提供される。上記第1の実施例と同様に、空気圧制御系202中において、圧力センサー212は空圧追従装置210の圧力レベル204を測定する。圧力センサー212は測定された圧力信号226を発生するために圧力レベル204を測定し、次いでこの測定された圧力信号226は加算器242に伝達される。
【0038】
加算器242は、空圧追従装置210の測定された圧力信号226と基準圧力信号228とを比較する。コンピュータ等からなる空気圧フィードフォワード系240を使用して、加算器242に伝達される基準圧力信号228を計算するようにできる。
【0039】
この第2の実施例では、電気的制御系330からの電気的誤差信号370が空気圧制御系202の加算器242に伝達される。加算器242は、正値としての電気的誤差信号370と、負値としての測定された圧力信号226と、正値としての基準圧力信号228との和を取って、圧力誤差信号244を発生する。上記第1の実施例と同様に、この圧力誤差信号244は、次に、空気圧制御系202と電気的制御系330との双方において使用される。
【0040】
空気圧制御系202中では、圧力誤差信号244に応じて、空気圧アクチュエータ280は、一定圧力レベル204を維持するために、空圧追従装置210内の圧力レベルを制御する。空圧追従装置210は、質量体220を支持するための、この圧力レベル204に比例した空圧力276を発生させる。
【0041】
上記第1の実施例と同様に、電気的制御系330には、便宜上単一の要素として示されている位置センサー352及び速度センサー354等の運動センサーが含まれている。位置センサー352は、地面82等の基準点を基準として質量体220の位置を測定し、位置信号364を発生する。位置信号364は、加算器374に伝達される。速度センサー354は、外的擾乱によって引き起こされる質量体220の振動を表す絶対速度を測定して、速度信号366を発生する。速度信号366は、加算器374に伝達される。
【0042】
位置センサー352及び速度センサー354の一方のみを使用するようにすることもできる。但し、位置センサー352及び速度センサー354の両者が使用されるときには、加算器374は、位置信号364と速度信号366との和と、基準位置信号と基準速度信号とを含んだ基準運動信号342とを比較する。この位置信号364と速度信号366との和は加算器374への負値入力であるのに対し、基準運動信号342は正値入力である。基準運動信号342は、AVIS200の数学的モデルをシミュレーションするコンピュータ等からなる第1の運動制御器340によって決定されている。加算器374は、以上の信号に応答して、運動誤差信号375を発生する
運動誤差信号375に基づいて、第2の運動制御器377は、位置センサー352によって検出された質量体220の位置ドリフト及び速度センサー354によって検出された質量体220の振動を埋め合わせるのに必要な力を表す運動力誤差信号379を決定する。第2の運動制御器377は、運動力誤差信号379を計算できればどのようなものであってもよい。例えば、第2の運動制御器377は、ループ制御フィルターによる数学的演算が実行可能なプログラマブルコンピュータとすることができる。
【0043】
これも上記第1の実施例と同様に、電気的制御系330には、擾乱補償力信号368を発生する電気的フィードフォワード系372が含まれている。電気的フィードフォワード系372は、質量体220の重量と質量体220の重心位置とに基づいて数学的モデルをシミュレーションして、位置センサー352及び速度センサー354のいずれによっても検出されない他の擾乱を補償する擾乱補償力信号368を決定するコンピュータによって構成することもできる。
【0044】
加算器384は、運動力誤差信号379と擾乱補償力信号368とを結合して、電気的誤差信号370を発生させる。
上記第1の実施例とは異なり、電気的誤差信号370は次に、空気圧制御系202の加算器242にフィードフォワード入力される。従って、この第2の実施例によれば、加算器242は、負値としての測定された圧力信号226と、正値としての基準圧力信号228と、正値としての電気的誤差信号370とを結合して、圧力誤差信号244を発生する。
【0045】
上記第1の実施例と同様に、圧力誤差信号244は、空気圧制御系202と電気的制御系330との双方において使用される。しかしながら、この第2の実施例においては、圧力誤差信号244には電気的誤差信号370が含まれているので、センサー212、352、及び354では検出されない圧力誤差、位置誤差、速度誤差、及びその他の誤差を補正するために空気圧制御系202が使用されている。従って、電気的アクチュエータ350によって発生する電気的力376が小さくなり、このことから、関連する熱の発生が抑えられる。
【0046】
この第2の実施例においても、電気的制御系330中で、圧力誤差信号244は電気的アクチュエータ350にフィードフォワード入力される。従って、電気的制御系330は、電気的アクチュエータ350の高速応答を用いて、空気圧制御系202では遅すぎて補正できない圧力、位置、及び残余速度誤差を補償することができることになる。電気的アクチュエータ350は、圧力誤差信号244を電気的力376に変換する。電気的力376と空圧力276とは一体となって、質量体220を支持し振動から分離するための全力383として質量体220に作用する。
【0047】
図7は、上記第1の実施例の条件と同様な条件下での、この第2の実施例によるAVIS200のシミュレーションを示している。図7は、ニュートンを単位とするの電気的力376をY軸に、秒を単位とする経過時間をX軸に示している。電気的力376は、短い時間の経過後に零となって一定する。従って、電気的制御系330は、空気圧基準信号228の定常誤差を補償するための直流力を、仮に在ったとしても、殆ど発生せず、従って、上記熱問題が克服されることになる。
【0048】
AVIS200は、リソグラフィープロセスに係る露光装置のステージ装置の分離に役立つ。図8に示された露光装置21は、レチクル80上の集積回路パターンをレチクル80から半導体ウエハ68上に転写する動作をする。露光装置21は、基礎82上に、即ち床、地面、又は他の支持構造上に載置されるか、或いは或るAVISによって支持されている。
【0049】
装置フレーム72は堅牢にできており、露光装置21の構成要素を支持している。装置フレーム72は、露光装置21の他部分の設計上の要請に合わせた形態とすることができる。図8に示された装置フレーム72は、レチクルステージ76、レンズ組品78、及び照明系74をベース64の上方に支持している。ウエハステージ66は、装置フレーム72とは別個に、AVIS200によって支持されている。例えば、ウエハステージ66、レチクルステージ76、照明系74、及びレンズ組品78を基礎82の上方に支持する一体化構造(不図示)とすることもできる。
【0050】
照明系74には、照明光源84及び照明光学系86が含まれている。照明光源84は、光エネルギービーム(放射)を発する。照明光学系86は、照明光源84からのこの光エネルギービームをレンズ組品78に導く。このビームは、レチクル80の異なった部分を選択的に照明し、ウエハ68を露光する。図8では、照明光源84は、レチクルステージ76の上方に支持されたものとして図示されている。しかしながら、通常は、照明光源84は装置フレーム72の側面のうちの一つに固定され、照明光学系86によって照明光源84からの上記エネルギービームがレチクルステージ76の上部に導かれる構成となっている。
【0051】
レンズ組品78は、レチクル80を通った光を、ウエハ68に投影し、かつ/又は結像する。装置21の設計によって決まるが、レンズ組品78は、レチクル80上で照明される像を拡大するようにすることも縮小するようにすることもできる。
【0052】
ウエハステージ66及び/又はレチクルステージ76は、本発明の原理によるAVIS200(不図示)によって振動から分離されている。レチクルステージ76は、レチクル80を保持し、レンズ組品78及びウエハ68に対して正確に位置決めする。これと似たように、ウエハステージ66は、ウエハ68を保持し、レチクル80の上記照明された部分の投影像に対して位置決めする。図8に示された実施例では、ウエハステージ66及びレチクルステージ76は、複数のモータ10によって位置決めされている。設計次第であるが、ウエハステージ66及びレチクルステージ76を移動させるために、装置21には更に、サーボ駆動装置、リニアーモータ、及び平面モータを含ませるようにすることもできる。
【0053】
フォトリソグラフィー装置には多くのタイプがある。例えば、露光装置21は、レチクル80とウエハ68とを同期移動させて、レチクル80のパターンをウエハ68上に露光するスキャニングタイプのフォトリソグラフィーシステムとして使用することができる。スキャニングタイプのリソグラフィーシステムでは、レチクル80はレチクルステージ76によってレンズ組品78の光軸に直交して移動させられ、ウエハ68はウエハステージ66によってレンズ組品78の光軸に直交して移動させる。レチクル80及びウエハ68の走査は、レチクル80とウエハ68とが同期移動している時になされる。
【0054】
露光装置21は、レチクル80及びウエハ68静止している時にレチクル80を露光するステップアンドリピートタイプのフォトリソグラフィーシステムとすることもできる。このステップアンドリピートプロセスでは、個々の視野の露光中には、ウエハ68はレチクル80及びレンズ組品78に対して一定位置にある。次いで、一連の露光ステップ間において、半導体ウエハ68の次の視野がレンズ組品78及びレチクル80に対して露光のための定位置にくるように、ウエハ68がウエハステージ66によってレンズ組品78の光軸に直交して逐次移動させられる。このプロセスに次いで、レチクル80上の像がウエハ68の視野上に順次露光される。
【0055】
しかしながら、本明細書記載の露光装置21は、半導体製造のためのフォトリソグラフィーシステムのみにその用途が限れている訳ではない。例えば、露光装置21は、液晶表示素子パターンを長方形のガラスプレートに露光するLCDフォトリソグラフィーシステムや薄膜磁気ヘッドを製造するためのフォトリソグラフィーシステムとして使用することができる。更に、本発明は、マスクと基板とを近接して配置してマスクパターンをレンズ組品を用いずに露光するプロキシミティーフォトリソグラフィーシステムに適用することもできる。加えて、本明細書記載の本発明は、他の半導体プロセス装置、機械工具、金属切断機、及び検査機械を含む他の装置にも使用することができる。
【0056】
照明光源84は、g線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、及びF2レーザ(157nm)とすることができる。また、照明光源84として、エックス線、電子ビーム等の荷電粒子ビームとすることもできる。例えば、電子ビームを使用する場合には、電子銃として熱電子放出タイプの六ホウ化ランタノイド(LaB6)又はタンタル(Ta)を使用することができる。更に、電子ビームを使用する場合には、マスクを使用する構成又はマスクを使用しないでパターンを基板上に直接形成する構成とすることができる。
【0057】
フォトリソグラフィーシステムに含まれるレンズ組品78の倍率に関しては、レンズ組品78は縮小システムに限る必要はない。レンズ組品78は等倍系でも拡大系でもよい。
レンズ組品78に関して、エキシマレーザのような遠紫外線が使用されるときには、遠紫外線を透過させる石英、螢石等の硝材を使用するのが好ましい。F2タイプのレーザやエックス線を使用するときにはレンズ組品78は反射屈折系又は屈折系とするのが好ましく(レチクルも反射タイプとするのが好ましい)、電子ビームを使用するするときには電子光学系を電子レンズと電子偏向器で構成するのが好ましい。電子ビームの光路は真空にしなければならない。
【0058】
また、波長が200 nm以下の真空紫外放射(VUV)を使用する露光装置では、反射屈折タイプの光学系の使用が考えられる。反射屈折タイプの光学系の例の開示は、公開特許公報に掲載された日本国特許公開公報8-171054号及び対応米国特許第5,668,672号並びに日本国特許公開公報10-20195号及び対応米国特許第5,835,275号にある。これらでは、反射光学装置として、ビームスプリッターと凹面ミラーとが入った反射屈折光学系の構成が記載されている。公開特許公報に掲載された日本国特許公開公報8-334695号及び対応米国特許第5,689,377号並びに日本国特許公開公報10-3039号及び対応米国特許第873,606号(出願日1997年6月12日)でも、凹面ミラー等が入った、但しビームスプリッターは入っていない、反射屈折タイプの光学系が用いられており、本発明と併せて使用することができる。許容される限りにおいて、上記の米国特許及び公開特許公報に掲載された日本国特許公開公報の内容は本出願に引用されて含まれるものである。
【0059】
更に、フォトリソグラフィーシステムにおいてリニアーモータ(米国特許第5,623,853号又は第5,528,118号参照)をウエハステージ又はマスクステージに使用する場合、そのリニアーモータはエアーベアリングを用いた空気浮上タイプのものでもよいし、ローレンツ力又はリアクタンス力を用いた磁気浮上タイプのものでもよい。加えて、当該ステージはガイドに沿って動くタイプにすることもできるし、ガイドを全く使用しないガイドレスタイプのステージとすることもできる。許容される限りにおいて、米国特許第5,623,853号及び第5,528,118号の開示内容は本出願に引用されて含まれるものである。
【0060】
また、上記ステージの内の一つを、二次元に配列された磁石を持つ磁石ユニットと、これに対向する位置に二次元に配列されたコイルを持つ電機子コイルユニットとによって発生する電磁力によってステージを駆動する平面モータによって、駆動するように構成することもできる。このタイプの駆動システムでは、磁石ユニット及び電機子コイルユニットのいずれか一方がステージに接続され、他方のユニットがステージの移動平面側に取り付けられる。
【0061】
上述のステージの運動は、リソグラフィーシステムの性能に悪影響をあたえる可能性がある反力を発生させる。米国特許第5,528,118号及び日本国特許公開公報8-166475号に記載されているように、ウエハ(基板)ステージの運動によって発生する反力をフレーム部材を用いて床(地面)に機械的に逃がすことができる。また、米国特許第5,874,820号及び日本国特許公開公報8-330224号に記載されているように、レチクル(マスク)ステージによって発生する反力をフレーム部材を用いて床(地面)に機械的に逃がすことができる。許容される限りにおいて、米国特許第5,528,118号及び第5,874,820号並びに日本国特許公開公報8-330224号の開示内容は本出願に引用されて含まれるものである。
【0062】
上述のように、上記実施例によるフォトリソグラフィーシステムは、予め定められた機械的、電気的、及び光学的精度が維持されるように、添付の請求項中に挙げられた各要素を含む様々なサブシステムを組み込むことによって組上げることができる。上記各種精度を維持するために、組み込み前及び組み込み後において、各光学系はその光学的精度を満足するように調整される。同様に、各機械系及び各電気系もそれぞれの機械的精度及び電気的精度を満足するように調整される。各サブシステムをフォトリソグラフィーシステムに組上げるプロセスには、各サブシステム間の、機械的接続、電気回路配線の接続、及び空圧配管の接続が含まれる。言うまでもないが、上記各サブシステムをフォトリソグラフィーシステムに組上げる前には、各サブシステムの組み立てプロセスがある。上記各サブシステムを用いてフォトリソグラフィーシステムが組上げるられると、このフォトリソグラフィーシステム全体の精度の維持を確保するための総合調整が実施される。なお、温度及び清浄度が管理されたクリーンルーム内で露光システムを製造するのが好ましい。
【0063】
更に、図9にその概略を示したプロセスによって、上記のシステムを用いて半導体デバイスを製造することができる。ステップ301では、デバイスの機能及び性能特性が設計される。次ぎに、ステップ302ではパターンを持つマスク(レチクル)の設計が前設計ステップに基づいてなされ、これと並行するステップ303ではシリコン材料からウエハが製作される。ステップ304では、本発明による本明細書で上記したフォトリソグラフィーシステムによって、ステップ302で設計されたマスクパターンがステップ303からのウエハ上に露光される。ステップ305では、上記半導体デバイスが組み立てられ(ダイシングプロセス、ボンディングプロセス、及びパッキングプロセスを含む)、そして最後にステップ306において検査される。
【0064】
図10には、半導体デバイスを製造する場合の上記ステップ304の詳細なフローチャートの例が示されている。ステップ311(酸化ステップ)でウエハ表面が酸化される。ステップ312(CVDステップ)では、ウエハ表面に絶縁膜が形成される。ステップ313(電極形成ステップ)では、蒸着によってウエハ上に電極が形成される。ステップ314(イオン注入ステップ)では、イオンがウエハ内に注入される。上記ステップ311-314は、全ウエハ処理工程の中の前処理工程を形成しており、各ステップはプロセス要求に応じて選択的に実施される。
【0065】
ウエハ処理の各段階において上記前処理ステップが完了すると、次ぎの後処理ステップが実行される。後処理工程では、先ず、ステップ315(フォトレジスト形成ステップ)においてフォトレジストがウエハに塗布される。次いで、ステップ316(露光ステップ)において、マスク(レチクル)の回路パターンをウエハに転写するために上述の露光装置が使用される。次ぎに、ステップ317(現像ステップ)において露光されたウエハが現像され、ステップ318(エッチングステップ)において残留レジスト以外の部分(被露光材料面)がエッチングによって除去される。ステップ319(フォトレジスト除去ステップ)では、エッチング後に残っている不必要なフォトレジストが除去される。
【0066】
これらの前処理及び後処理ステップを繰り返すことによって多数の回路パターンが形成される。
本発明の範囲と精神とを逸脱することなく、記載された方法、ステージ装置、本発明のために選択された材料、フォトリソグラフィーシステムの構成、及びその他本発明の様態に対して、様々な改造や変更をなすことができることは当業者にとって明らかであろう。
【0067】
本発明の他の実施態様は、本明細書を参酌し本明細書記載の本発明を実施することによって、当業者にとって明らかとなるであろう。本明細書記載事項及び実施例は単に典型的なものであって、本発明の真の範囲及び精神は以下の請求項とそれらの均等物とによって示されるものである。
【0068】
【発明の効果】
本発明に係る第1の態様の振動分離システム動作方法によれば、空気圧制御系からの圧力誤差信号を、電気的制御系に与えることによって、振動分離システムは電気的アクチュエータの高速応答を使うことができるようになり、従ってシステム帯域幅が最大化され振動分離システムの広帯域動作周波数を実現することができる。
【0069】
また、本発明に係る第2の態様の振動分離システム動作方法によれば、圧力誤差信号には電気的誤差信号が含まれ、圧力誤差、位置誤差、速度誤差、及びその他の誤差を補正するために空気圧制御系が使用されているので、電気的アクチュエータによって発生する電気的力を小さくすることができ、電気的アクチュエータに関連する熱の発生が抑えられる。
【0070】
本発明に係る露光装置は、広帯域にわたって振動分離システムが動作するので、振動を十分に低減して移動部品や地面等の振動に由来する環境からの影響を受けにくく、高度なアライメント精度を維持することが可能となる。
また、本発明に係る露光装置は、電気的アクチュエータによる熱の発生が抑えられるため、当該熱が周囲環境に拡がって周囲の気体の屈折率を変化させるたり、隣接する部品に作用し、フォトリソグラフィーシステムの構成部品をその熱膨張率に従って膨張させるたりすることがないので、アライメント精度やフォーカス特性が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理による能動的振動分離システム(AVIS)の第1の実施例の線図である。
【図2】上記AVISが組み込まれたステージ装置の斜視図である。
【図3】本発明の原理による上記AVISの第1の実施例の詳細線図である。
【図4】上記第1のAVISの実施例のシミュレーションにおける電気的アクチュエータによって発生される電気的力のグラフである。
【図5】上記第1のAVISの実施例のシミュレーションにおける空気圧アクチュエータによって発生される空圧力のグラフである。
【図6】本発明の原理によるAVISの第2の実施例の線図である。
【図7】上記第2のAVISの実施例のシミュレーションにおける電気的力のグラフである。
【図8】本発明の特徴を有するAVISを使用した露光装置の正面図である。
【図9】本発明による半導体デバイスの製造するためのプロセスの概略を示したフローチャートである。
【図10】より詳細に半導体デバイス製造プロセスの概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
21…露光装置、66…ウェハステージ、68…半導体ウェハ、72…装置フレーム、74…照明系、76…レチクルステージ、78…レンズ組品、80…レチクル、100…ステージ装置、200…能動的振動分離システム(AVIS)、202…空圧制御系、210…空圧追従装置、220…質量体、276…空圧力、330…電気的制御系、340…第1運動制御器、350…電気的アクチュエータ、376…電気的力、377…第2運動制御器、
Claims (63)
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法において、
質量体を支持するための空圧力を前記空気圧制御系中に発生させ、前記空圧力は空圧追従装置内の圧力レベルに依って発生させられており、前記圧力レベルは圧力誤差信号に応じて制御されているステップと、
前記圧力誤差信号を前記電気的制御系に伝達するステップと、
前記電気的制御系中で前記質量体の運動誤差信号をモニターし、前記運動誤差信号は前記質量体を振動から分離するための電気的力を発生するために使用されており、前記電気的力は前記圧力誤差信号と前記運動誤差信号との結合に基づいて決定されているステップとを含む方法。 - 請求項1記載の方法であって、前記空気圧制御系中に空圧力を発生させる前記ステップは更に、
圧力信号を発生させるために前記空圧追従装置の前記圧力レベルを測定することと、
前記圧力信号と基準圧力信号とに基づいて前記圧力誤差信号を発生させることと、
前記圧力誤差信号に応じて前記空圧追従装置内の前記圧力レベルを制御することとを含む方法。 - 請求項2記載の方法であって、前記圧力レベルを測定する前記ステップは更に、前記測定された圧力レベルに基づいて前記圧力信号を決定することを含む方法。
- 請求項2記載の方法であって、前記圧力誤差信号を発生させる前記ステップは更に、前記基準圧力信号を決定することを含む方法。
- 請求項2記載の方法であって、前記圧力誤差信号を発生させる前記ステップは更に、前記圧力信号と前記基準圧力信号とを比較することを含む方法。
- 請求項2記載の方法であって、前記圧力レベルを制御する前記ステップは更に、前記空圧追従装置内で一定圧力レベルを維持することを含む方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記電気的制御系中で前記質量体の運動誤差信号をモニターする前記ステップは更に、
運動信号を発生させるために前記質量体の運動を測定することと、
前記運動信号と基準運動信号とに基づいて前記運動誤差信号を発生させることとを含む方法。 - 請求項7記載の方法であって、前記質量体の運動を測定する前記ステップは更に、前記質量体の位置を測定することを含む方法。
- 請求項8記載の方法であって、前記運動誤差信号を発生させる前記ステップは更に、
前記測定された位置に基づいて位置信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記位置信号と基準位置信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項7記載の方法であって、前記質量体の運動を測定する前記ステップは更に、前記質量体の速度を測定することを含む方法。
- 請求項10記載の方法であって、前記運動誤差信号を発生させる前記ステップは更に、
前記測定された速度に基づいて速度信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記速度信号と基準速度信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項7記載の方法であって、更に、前記基準運動信号を決定することを含む方法。
- 請求項12記載の方法であって、更に、前記運動誤差信号に基づいて運動力誤差信号を決定することを含む方法。
- 請求項13記載の方法であって、更に、
前記運動力誤差信号を減殺するための擾乱補償力信号を発生し、電気的誤差信号を生むことと、
前記電気的力を発生させるために前記電気的誤差信号と前記圧力誤差信号とを結合させることとを含む方法。 - 請求項14記載の方法であって、擾乱補償力信号を発生させる前記ステップは更に、前記擾乱補償力信号を決定することを含む方法。
- 請求項7記載の方法であって、運動誤差信号をモニターする前記ステップは更に、前記圧力誤差信号と前記運動誤差信号との結合に基づいて前記電気的力を決定することを含む方法。
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法において、
前記電気的制御系中で質量体の運動誤差信号をモニターするステップであって、前記運動誤差信号は電気的誤差信号を発生させるために使用されているステップと、
前記電気的誤差信号を前記空気圧制御系に伝達するステップと、
前記質量体を支持するための空圧力を前記空気圧制御系中に発生させ、前記空圧力は前記電気的誤差信号と空圧追従装置内の圧力レベルとの結合に基づいて決定されており、前記圧力レベルは圧力誤差信号に応じて制御されているステップと、
前記質量体を振動から分離するために前記電気的制御系中に電気的力を発生させ、前記電気的力は前記圧力誤差信号に基づいて決定されているステップとを含む方法。 - 請求項17記載の方法であって、前記電気的制御系中で運動誤差信号をモニターするステップは更に、
運動信号を発生させるために前記質量体の運動を測定することと、
前記運動信号と基準運動信号とに基づいて前記運動誤差信号を発生させることとを含む方法。 - 請求項18記載の方法であって、運動を測定する前記ステップは更に、前記質量体の位置を測定することを含む方法。
- 請求項19記載の方法であって、前記運動誤差信号を発生させる前記ステップは更に、
前記測定された位置に基づいて位置信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記位置信号と基準位置信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項18記載の方法であって、運動を測定する前記ステップは更に、前記質量体の速度を測定することを含む方法。
- 請求項21記載の方法であって、前記運動誤差信号を発生させる前記ステップは更に、
前記測定された速度に基づいて速度信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記速度信号と基準速度信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項18記載の方法であって、更に、前記基準運動信号を決定することを含む方法。
- 請求項23記載の方法であって、更に、前記運動誤差信号に基づいて運動力誤差信号を決定することを含む方法。
- 請求項24記載の方法であって、更に、前記運動力誤差信号を減殺するための擾乱補償力信号を発生し、電気的誤差信号を生ずることを含む方法。
- 請求項25記載の方法であって、擾乱補償力信号を発生させる前記ステップは更に、前記擾乱補償力信号を決定することを含む方法。
- 請求項17記載の方法であって、前記空気圧制御系中に空圧力を発生させる前記ステップは更に、
前記空圧追従装置の前記圧力レベルを測定することと、
前記測定された圧力レベルに基づいて圧力信号を決定することとを含む方法。 - 請求項27記載の方法であって、空圧力を発生させる前記ステップは更に、
前記圧力信号と基準圧力信号とを比較して、これに、圧力誤差信号を発生させるために前記電気的誤差信号を結合させることを含む方法。 - 請求項28記載の方法であって、空圧力を発生させる前記ステップは更に、前記圧力誤差信号に応じて前記空圧追従装置内の前記圧力レベルを制御することを含む方法。
- 請求項28記載の方法であって、空圧力を発生させる前記ステップは更に、前記基準圧力信号を決定することを含む方法。
- 請求項17記載の方法であって、前記空気圧制御系中に空圧力を発生させる前記ステップは更に、前記空圧追従装置内で一定圧力レベルを維持することを含む方法。
- 請求項17記載の方法であって、前記電気的制御系中に電気的力を発生させるステップは更に、前記圧力誤差信号に基づいて前記電気的力を決定することを含む方法。
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法において、
空圧追従装置の圧力信号と、基準圧力信号とに基づいて前記空気圧制御系中に圧力誤差信号を発生させるステップと、
前記圧力誤差信号に応じて前記空圧追従装置内の圧力レベルを制御し、前記空圧追従装置は前記制御された圧力レベルに比例した空圧力を、質量体を空気圧で支持するために発生するステップと、
前記圧力誤差信号を前記電気的制御系に伝達するステップと、
運動誤差信号を発生させるために前記電気的制御系中の前記質量体の運動信号と、基準運動信号とを比較するステップと、
前記運動誤差信号と前記圧力誤差信号とを結合するステップと、
前記の結合された運動及び圧力誤差信号に基づいて前記質量体を振動から分離させるための電気的力を決定するステップとを含む方法。 - 請求項33記載の方法であって、前記空気圧制御系中の前記発生ステップは更に、
前記空圧追従装置内の前記圧力レベルを測定することと、
前記測定された圧力レベルに基づいて前記圧力信号を決定することとを含む方法。 - 請求項33記載の方法であって、前記空気圧制御系中の前記発生ステップは更に、前記基準圧力信号を決定することを含む方法。
- 請求項33記載の方法であって、前記空気圧制御系中の前記制御ステップは更に、前記空圧追従装置内で一定圧力レベルを維持することを含む方法。
- 請求項33記載の方法であって、前記電気的制御系中の前記比較ステップは更に、
前記質量体の位置を測定することと、
前記測定された位置に基づいて位置信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記位置信号と基準位置信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項33記載の方法であって、前記電気的制御系中の前記比較ステップは更に、
前記質量体の速度を測定することと、
前記測定された速度に基づいて速度信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記速度信号と基準速度信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項33記載の方法であって、前記電気的制御系中の前記比較ステップは更に、前記運動誤差信号に基づいて運動力誤差信号を決定することを含む方法。
- 請求項39記載の方法であって、更に、
既知又は推定される擾乱を減殺するための擾乱補償力信号を発生することと、
前記電気的力を発生させるために、前記擾乱補償力信号、前記電気的誤差信号、及び前記圧力誤差信号を結合させることとを含む方法。 - 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムを動作させる方法において、
運動誤差信号を発生させるために前記電気的制御系中の質量体の実運動信号と基準運動信号とを比較するステップと、
前記運動誤差信号に基づいて電気的誤差信号を決定するステップと、
前記電気的誤差信号を前記空気圧制御系に伝達するステップと、
前記空気圧制御系中の空圧追従装置の圧力信号と基準圧力信号とを比較し、これに、圧力誤差信号を発生させるために、前記電気的誤差信号を結合するステップと、
前記圧力誤差信号に応じて前記空圧追従装置内の圧力レベルを制御するステップであって、前記空圧追従装置は前記制御された圧力レベルに比例した空圧力を、質量体を空気圧で支持するために発生するステップと、
前記圧力誤差信号を前記電気的制御系に伝達するステップと、
前記質量体を振動から分離させるために、前記圧力誤差信号に基づいて上記電気的制御系中の電気的力を決定するステップとを含む方法。 - 請求項41記載の方法であって、前記電気的制御系中の質量体の実運動信号の比較ステップは更に、
前記質量体の位置を測定することと、
前記測定された位置に基づいて位置信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記位置信号と基準位置信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項41記載の方法であって、前記電気的制御系中の質量体の実運動信号の比較ステップは更に、
前記質量体の速度を測定することと、
前記測定された速度に基づいて速度信号を決定することと、
前記運動誤差信号を発生させるために前記速度信号と基準速度信号とを比較することとを含む方法。 - 請求項41記載の方法であって、前記電気的制御系中の前記電気的誤差信号を決定する前記ステップは更に、
前記運動誤差信号に基づいて運動力誤差信号を決定することを含む方法。 - 請求項44記載の方法であって、前記電気的制御系中の前記電気的誤差信号を決定する前記ステップは更に、
前記運動力誤差信号を減殺するための擾乱補償力信号を発生し、電気的誤差信号を生むことを含む方法。 - 請求項41記載の方法であって、前記空気圧制御系中の測定された圧力信号の比較ステップは更に、
圧力信号を発生させるために前記空圧追従装置内の前記圧力レベルを測定することと、
前記測定された圧力レベルに基づいて前記圧力信号を決定することとを含む方法。 - 請求項41記載の方法であって、前記空気圧制御系中で圧力レベルを制御する前記ステップは更に、
前記空圧追従装置内で一定圧力レベルを維持することを含む方法。 - 圧力誤差信号に基づいて質量体を支持する、空圧力を発生するための空圧追従装置を有する空気圧制御系と、
前記質量体の運動誤差信号を発生するための運動センサーを有する電気的制御系と、
前記記空気圧制御系と前記電気的制御系とに接続された力発生器であって、前記質量体を振動から分離させるために前記圧力誤差信号と前記運動誤差信号との結合結果に基づいて電気的力を発生する力発生器とを含んだ振動分離システム。 - 請求項1記載の方法を使用した振動分離システム。
- 請求項49記載の振動分離システムを含んだリソグラフィーシステム。
- 請求項50のリソグラフィーシステムによって、像がその上に形成されている物体。
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムであって、
質量体の運動誤差信号を前記電気的制御系中に発生させ、前記運動誤差信号は電気的誤差信号を発生するために使用されている運動センサーと、
前記空気圧制御系内にある空圧追従装置と、
前記空気圧制御系内にあり圧力誤差信号を発生するために前記空圧追従装置内の圧力レベルを管理する圧力センサーと、
前記空圧追従装置及び前記電気的制御系に接続され、前記電気的誤差信号と前記空圧追従装置内の前記圧力レベルとの結合結果に基づいて前記質量体を支持する空圧力を発生する空圧力発生器と、
前記空気圧制御系に接続され、前記圧力誤差信号に基づいて前記質量体を振動から分離させる電気的力を発生する電気的力発生器とを含む振動分離システム。 - 請求項17記載の方法を使用した振動分離システム。
- 請求項52記載の振動分離システムを含んだリソグラフィーシステム。
- 請求項54のリソグラフィーシステムによって、像がその上に形成されている物体。
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムであって、
空圧追従装置の圧力情報と基準圧力情報とに基づいて圧力誤差信号を発生するための圧力センサーと、
前記圧力センサーに接続され、前記圧力誤差信号に応じて前記空圧追従装置内の圧力レベルを制御する第1の制御器と、
前記第1の制御器に接続され、質量体を空気圧で支持するために制御された圧力レベルに基づいて決定される空圧力を発生する空圧力発生器と、
前記第1の制御器に接続され、前記質量体の運動情報と基準運動信号とを比較して運動誤差信号を発生し、前記運動誤差信号と前記圧力誤差信号とに基づいて電気的力を発生する第2の制御器と、
前記第2の制御器に接続され、前記運動誤差信号と前記圧力誤差信号とに基づいて前記質量体を振動から分離させる電気的力を発生する電気的力発生器とを含む振動分離システム。 - 請求項34記載の方法を使用した振動分離システム。
- 請求項56の振動分離システムを含んだリソグラフィーシステム。
- 請求項58のリソグラフィーシステムによって、像がその上に形成されている物体。
- 空気圧制御系と電気的制御系とを有する振動分離システムであって、
前記電気的制御系中の質量体の実運動信号と基準運動信号とを比較して運動誤差信号を発生し、前記運動誤差信号に基づいて電気的誤差信号を決定するための第1の制御器と、
前記空気圧制御系中の空圧追従装置の圧力信号と基準圧力信号とを比較し、これに、圧力誤差信号を発生させるために、前記電気的誤差信号を結合するための第2の制御器と、
前記空圧追従装置は前記質量体を空気圧で支持するために前記空圧追従装置内の圧力レベルに比例した空圧力を発生し、前記圧力レベルを前記圧力誤差信号に応じて制御する第3の制御器と、
前記質量体を振動から分離させるために、前記圧力誤差信号に基づいて前記電気的制御系中の電気的力を決定するための第4の制御器とを含む振動分離システム。 - 請求項42記載の方法を使用した振動分離システム。
- 請求項61記載の振動分離システムを含んだリソグラフィーシステム。
- 請求項62のリソグラフィーシステムによって、像がその上に形成されている物体。
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