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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lithographische Projektionsvorrichtung
mit
einem Strahlungssystem zur Bereitstellung eines Projektionsstrahls
aus Strahlung;
einem Maskenträger, um eine Maske auf einer
Fläche
zu halten, wobei die Maske dazu dient, den Projektionsstrahl gemäß einem
gewünschten
Muster zu bemustern;
einem Substrattisch zum Halten eines Substrats;
und
einem Projektionssystem, um den bemusterten Strahl auf
einen Zielabschnitt des Substrats zu projizieren.
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Lithographische
Projektionsvorrichtungen können
beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen
(ICs) verwendet werden. In einem solchen Fall können die Bemusterungseinrichtungen
ein Schaltkreismuster erzeugen, das einer einzelnen Schicht des
integrierten Schaltkreises (ICs) entspricht, und dieses Muster kann
dann auf einen Zielabschnitt (z.B. mit einem oder mehreren Plättchen)
auf einem Substrat (Silizium-Wafer) abgebildet werden, das mit einer
Schicht strahlungsempfindlichem Material (Resist) überzogen
wurde. Im allgemeinen besitzt ein einzelnes Wafer ein ganzes Netz
aneinander angrenzender Zielabschnitte, die nacheinander und einer
nach dem anderen über
das Projektionssystem bestrahlt werden. Bei den aktuellen Vorrichtungen,
in denen die Bemusterung durch eine Maske auf einem Maskentisch
erfolgt, kann man zwischen zwei verschiedenen Arten von Maschinen unterscheiden.
Bei einer Art einer lithographischen Projektionsvorrichtung wird
jeder Zielabschnitt bestrahlt, indem das gesamte Maskenmuster in
einem Durchgang dem Zielabschnitt ausgesetzt wird; ein solches Gerät wird im
allgemeinen Wafer Stepper genannt. Bei einer alternativen Vorrichtung – die allgemein
als Step-and-Scan-Vorrichtung bezeichnet wird – wird jeder Zielabschnitt
bestrahlt, indem das Maskenmuster unter dem Projektionsstrahl in
einer bestimmten Bezugsrichtung (der Abtastrichtung) zunehmend abgetastet
wird, während
gleichzeitig der Substrattisch parallel oder antipa rallel zu dieser
Richtung abgetastet wird; da das Projektionssystem im allgemeinen
einen Vergrößerungsfaktor
M (im allgemeinen < 1)
besitzt, beträgt
die Geschwindigkeit V, mit der der Substrattisch abgetastet wird,
Faktor M mal die Geschwindigkeit, mit der der Maskentisch abgetastet
wird. Weitere Informationen in Bezug auf lithographische Vorrichtungen
wie die hierin beschriebene können
beispielsweise in dem Dokument
US 6,046,792 nachgelesen
werden.
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In
einem Herstellungsverfahren, bei dem eine lithographische Projektionsvorrichtung
verwendet wird, wird ein Muster (beispielsweise in einer Maske)
auf ein Substrat abgebildet, das zumindest teilweise von einer Schicht
strahlungsempfindlichem Material (Resist) bedeckt ist. Vor diesem
Abbildungsschritt kann das Substrat verschiedenen Verfahren unterzogen
werden, wie einer Vorbereitung, einem Resist-Überzug und einem soft bake.
Nach der Belichtung kann das Substrat weiteren Verfahren unterzogen
werden wie einem bake nach der Belichtung (PEB), Entwickeln, hard
bake und Messung/Prüfung der
abgebildeten Merkmale. Diese Reihe von Verfahren wird als Grundlage
dafür verwendet,
um eine einzelne Schicht eines Bausteins, z.B. einer integrierten Schaltung
(IC), zu bemustern. Eine solche bemusterte Schicht kann dann verschiedenen
Verfahren unterzogen werden wie Ätzen,
Ionen-Implantation (Dotieren), Metallisieren, Oxidation, chemisch-mechanisches
Polieren etc., die alle dazu dienen, eine einzelne Schicht fertigzustellen.
Wenn mehrere Schichten erforderlich sind, muss das ganze Verfahren
oder eine Variante dieses Verfahrens für jede neue Schicht wiederholt
werden. Schließlich
wird eine Reihe von Bausteinen auf dem Substrat (Wafer) vorhanden
sein. Diese Bausteine werden dann durch eine Technik wie Dicing
oder Sawing (Auseinanderschneiden) voneinander getrennt. Danach
können
die einzelnen Bausteine auf einem Träger montiert werden, mit Stiften
verbunden werden, etc. Weitere Informationen über solche Verfahren sind beispielsweise
in dem Buch "Microchip
Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing", [Mikrochipherstellung:
Ein praktischer Leitfaden für
die Halbleiterverarbeitung], 3. Auflage, von Peter van Zant, McGraw
Hill Publishing Co., 1997, ISBN 0-07-067250-4 zu finden.
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Aus
Gründen
der Einfachheit wird das Projektionssystem nachfolgend auch als "Linse" bezeichnet; doch
dieser Begriff sollte umfassend interpretiert werden und beinhaltet
verschiedene Arten von Projektionssystemen wie beispielsweise lichtbrechende
Optik, reflektierende Optik und Katadioptriksysteme. Das Bestrahlungssystem
kann auch Komponenten umfassen, die nach einer dieser Konstruktionen
für das
Lenken, Gestalten oder Steuern des Projektionsstrahls der Strahlung
arbeiten, und diese Komponenten können nachstehend ebenfalls
zusammen oder einzeln als "Linsen" bezeichnet werden.
Das lithographische Gerät
kann außerdem
derart ausgeführt
sein, dass es zwei oder mehr Substrattische (und/oder zwei oder
mehr Maskentische) besitzt. Bei diesen "mehrstufigen" Vorrichtungen können die zusätzlichen
Tische parallel genutzt werden oder an einem Tisch oder an mehreren
Tischen können
Vorbereitungsschritte durchgeführt
werden, während
ein anderer Tisch oder mehrere andere Tische für die Belichtung verwendet
werden. Zweistufige lithographische Geräte werden beispielsweise in
den Dokumenten
US 5,969,441 und
WO 98/40791 beschrieben.
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Das
Konzept einer Maske ist in der Lithographie wohl bekannt und es
umfasst Maskenarten wie binäre
Masken, alternierende Phasenverschiebung und gedämpfte Phasenverschiebung sowie
verschiedene hybride Maskenarten. Je nach dem Maskenmuster verursacht
die Platzierung einer solchen Maske in dem Projektionsstrahl der
Strahlung eine selektive Übertragung
(bei einer lichtdurchlässigen
Maske) oder eine Reflexion (bei einer reflektierenden Maske) der
Strahlung, die auf die Maske auftrifft. Der Maskentisch sorgt dafür, dass
die Maske an einer gewünschten
Position in dem hereinkommenden Projektionsstrahl der Strahlung
gehalten werden kann, und dass sie in Bezug auf den Strahl bewegt
oder verschoben werden kann, wenn dies gewünscht wird.
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Bei
der herkömmlichen
Art wurde der Maskentisch so positioniert, dass die Strahlung vom
Beleuchtungssystem durch die Maske, das Projektionssystem und auf
das Substrat führt.
Diese Masken werden als lichtdurchlässige Masken bezeichnet, weil
sie selektiv erlauben, dass die Strahlung aus dem Beleuchtungssystem
durch sie hin durchgeht, so dass auf dem Substrat ein Muster abgebildet
wird. Diese Masken müssen
gehalten werden, so dass das Licht durch sie hindurchgehen kann.
Dies wurde auf herkömmliche
Art dadurch erreicht, dass in dem Tisch unter einer Umfangszone
der Maske ein Vakuum eingesetzt wurde, so dass die Maske durch den Luftdruck
am Tisch gehalten wird.
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In
einem lithographischen Gerät
ist die Größe der Merkmale,
die auf dem Wafer abgebildet werden können, durch die Wellenlänge der
Projektionsstrahlung begrenzt. Um integrierte Schaltkreise mit einer
Bausteindichte und damit höheren
Betriebsgeschwindigkeiten herzustellen, ist es wünschenswert, kleinere Merkmale
abzubilden. Während
die meisten lithographischen Projektionsvorrichtungen UV-Licht verwenden,
das durch Quecksilberlampen oder Excimer-Laser erzeugt wird, wurde
vorgeschlagen, eine Strahlung mit kürzerer Wellenlänge von
ca. 13 nm zu verwenden. Diese Strahlung wird als EUV-Strahlung (Extremultraviolettstrahlung)
oder Weichstrahl-Röntgenstrahlung
bezeichnet und zu möglichen
Quellen gehören
lasererzeugte Plasmaquellen, Entladequellen oder synchrotrone Strahlungsquellen.
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Die
Zusammenfassung von JP 09-306834 offenbart das Halten von Röntgenmasken
mit Hilfe elektrostatischer Kräfte.
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US 4,391,511 offenbart ein
Gerät für die Anwendung
einer Kraft auf die Rückseite
eines Substrats mit Hilfe eines Spannfutters, so dass das Substrat
verformt und das darauf projizierte Bild verbessert wird.
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Wenn
EUV-Strahlung verwendet wird, ist das Projektionssystem auf der
Objektseite nicht telezentrisch. Deshalb führen Veränderungen in der Maskenhöhe zu Veränderungen
in der horizontalen und vertikalen Position des Bildes auf dem Substrat.
Außerdem
muss in dem Lichtausbreitungspfad ein Vakuum verwendet werden, um
die Lichtabsorption zu vermeiden. Somit funktioniert die herkömmliche
Vakuumeinspannung nicht.
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Es
ist eine Zielsetzung der gegenwärtigen Erfindung,
ein lithographisches Gerät
mit einem Maskentisch zur Verfügung
zu stellen, das dazu verwendet werden kann, um eine Maske exakt
zu halten, so dass eine korrekte Positionierung und verbesserte Flachheit
erreicht wird.
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Diese
und weitere Zielsetzungen werden gemäß der Erfindung in einer lithographischen
Projektionsvorrichtung erreicht, die folgendes umfasst:
ein
Strahlungssystem zur Bereitstellung eines Projektionsstrahls aus
Strahlung;
ein Maskenträger,
um eine Maske auf einer Fläche
zu halten, wobei die Maske dazu dient, den Projektionsstrahl gemäß einem
gewünschten
Muster zu bemustern;
ein Substrattisch zum Halten eines Substrats;
und
ein Projektionssystem, um den bemusterten Strahl auf einen
Zielabschnitt des Substrats zu projizieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Maskenträger bzw.
Maskentisch folgendes umfasst:
eine weichelastische Membran
mit der maskentragenden Fläche;
und mindestens einen Stellantrieb, der eine Kraft auf die Membran
ausüben
kann, so dass die Membran im wesentlichen senkrecht zu der maskentragenden
Fläche
verformt wird.
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Auf
diese Art und Weise können
Veränderungen
in der Oberfläche
einer reflektierenden Maske leicht und genau korrigiert werden.
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Die
Stellantriebe wirken vorzugsweise auf der Rückseite der Membran gegenüber der
maskentragenden Fläche
und eine Reihe dieser Stellantriebe kann verwendet werden, um die
Präzision
zu erhöhen,
mit der die Membran verformt werden kann. Außerdem können Federn zwischen den Stellantrieben und
der Membran eingesetzt werden, so dass die angewendeten Kräfte streng
kontrolliert werden können.
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Um
die Maskenoberfläche
an einer Vielzahl von Punkten abzutasten, so dass man ein dreidimensionales
Bild der Maskenoberfläche
erhält,
kann vorteilhafterweise ein Masken-Höhensensor verwendet werden.
Mit Hilfe einer Steuereinrichtung wirken dann die Kräfte der
Stellantriebe derart auf die Membran, dass Unregelmäßigkeiten
in der Maskenoberfläche
reduziert werden.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird auch eine lithographische Projektionsvorrichtung
wie oben beschrieben zur Verfügung
gestellt, die außerdem eine
Einrichtung umfasst, mit der eine Maske mittels elektrostatischer
Kräfte
an der weichelastischen Membran befestigt wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
eines Bausteins bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen
eines Projektionsstrahls unter Verwendung eines Strahlungssystems;
Verwenden
einer Maske, um den Projektionsstrahl in seinem Querschnitt mit
einem Muster zu versehen; und
Projizieren des bemusterten Strahls
auf einen Zielabschnitt der Schicht aus strahlungsempfindlichem
Material,
dadurch gekennzeichnet, dass eine weichelastische Membran,
die eine maskentragende Fläche
aufweist, gegen die die Maske gedrückt wird, im wesentlichen senk recht
zu der maskentragenden Fläche
verformt wird, um die Maskenform zu kontrollieren.
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Auch
wenn in diesem Text insbesondere auf den Einsatz des Gerätes gemäß der Erfindung
bei der Herstellung von integrierten Schaltungen (ICs) verwiesen
wird, wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass es auch viele andere mögliche Anwendungen für dieses
Gerät gibt.
So kann es beispielsweise bei der Herstellung von integrierten optischen
Systemen, bei Führungs-
und Erkennungsmustern für
Magnetspeicher, Flüssigkristallanzeige-Panels,
Dünnfilm-Magnetköpfen etc.
Verwendung finden. Der Fachmann auf dem Gebiet wird verstehen, dass
in dem Kontext solcher alternativer Anwendungen die Verwendung der
Begriffe "Zwischenmaske/Retikel", "Wafer"" oder "Plättchen" in diesem Text als
durch die allgemeineren Begriffe "Maske", "Substrat" bzw. "Zielabschnitt" ersetzt angesehen
werden sollte.
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In
dem vorliegenden Dokument sollen die Begriffe "Strahlung" und "Strahl" sämtliche
Arten von elektromagnetischer Strahlung, einschließlich Ultraviolettstrahlung
(UV-Strahlung) (z.B.
mit einer Wellenlänge
von 365, 248, 193, 157 oder 126 nm) und Extrem-Ultraviolettstrahlung
(EUV-Strahlung) (z.B. mit einer Wellenlänge in dem Bereich zwischen
5–20 nm),
sowie Partikelstrahlen wie Ionenstrahlen oder Elektronenstrahlen,
umfassen.
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Es
werden nun Ausführungsarten
der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen
anhand von Beispielen beschrieben, wobei dieselben Teile mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet werden. Es zeigen:
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1 eine
lithographische Projektionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsart
der Erfindung;
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2 eine
Skizze zwei möglicher
Projektionsstrahlengänge,
die die Wirkung verschiedener Maskenhöhen zeigt; und
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3 einen
Querschnitt durch einen Maskentisch gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung eine lithographische Projektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Vorrichtung umfasst:
ein Strahlungssystem LA,
IL zur Bereitstellung eines Projektionsstrahls PB aus EUV-Strahlung;
einen
ersten Objekttisch (Maskentisch) MT zum Halten einer Maske MA (z.B.
eines Retikel), der im Hinblick auf eine korrekte Positionierung
der Maske in Bezug auf Teil PL mit ersten Positionierelementen PM
verbunden ist;
einen zweiten Objekttisch (Substrattisch) WT
zum Halten eines Substrats W (z.B. ein Silizium-Wafer, das mit einer
Schutzschicht bzw. einem Lack überzogen
ist), der mit zweiten Positionierelementen PW zum korrekten Positionieren
des Substrates in Bezug auf das Element PL verbunden ist;
ein
Projektionssystem ("Linse") PL zum Abbilden
eines bestrahlten Abschnittes der Maske MA auf einen Zielabschnitt
C (Plättchen)
des Substrates W. Wie hier dargestellt, handelt es sich um ein reflektierendes
Projektionssystem.
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Die
Strahlungsquelle LA (z.B. eine lasererzeugte Plasmaquelle, eine
Entladequelle oder ein Wellenumformer oder ein Wiggler, der um den
Strahlengang eines Elektronenstrahls herum in einem Speicherring
oder Synchrotron angeordnet ist) erzeugt einen Projektionsstrahl.
Dieser Strahl wird entweder direkt oder nach Durchquerung einer
Aufbereitungseinrichtung, wie beispielsweise ein Strahl-Expander
Ex, in ein Beleuchtungssystem (Illuminator) IL eingeführt. Der
Illuminator IL kann Verstelleinrichtungen zur Einstellung der äußeren und/oder
inneren radialen Reichweite (im allgemeinen als σ-outer bzw. σ-inner bezeichnet) der Intensitätsverteilung
in dem Strahl besitzen. Zusätzlich
besitzt er im allgemeinen verschiedene andere Komponen ten wie einen
Integrator und einen Kondensator. Auf diese Art und Weise besitzt
der Strahl PB, der auf die Maske MA auftrifft, eine gewünschte Gleichmäßigkeit
und Intensitätsverteilung
in seinem Querschnitt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 sollte darauf hingewiesen
werden, dass sich die Quelle LA innerhalb des Gehäuses der
lithographischen Projektionsvorrichtung befinden kann, doch dass
sie sich ebenso auch in einer Entfernung von der lithographischen Projektionsvorrichtung
befinden kann, wobei der Strahl, der erzeugt wird, in die Vorrichtung
hineingeführt
wird (z.B. mit Hilfe geeigneter Richtspiegel). Die gegenwärtige Erfindung
umfasst diese beiden Anordnungen.
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Der
Strahl PB fängt
anschließend
die Maske MA ab, die auf einem Maskentisch MT gehalten wird. Nachdem
er von der Maske MA selektiv reflektiert wurde, verläuft der
Strahl PB durch die Linse PL, die den Strahl PB auf einen Zielabschnitt
C des Substrates W fokussiert. Mit Hilfe des zweiten Positionierelementes
(und der interferometrischen Messeinrichtung IF) kann der Substrattisch
WT exakt bewegt werden, z.B. um die verschiedenen Zielabschnitte
C in dem Strahlengang des Strahls PB zu positionieren. In ähnlicher
Art und Weise kann das erste Positionierelement dazu verwendet werden,
um die Maske MA in Bezug auf den Strahlengang des Strahls PB exakt
zu positionieren, z.B. nach dem mechanischen Abruf der Maske MA
aus einer Maskenbibliothek oder während einer Abtastung. Im allgemeinen
erfolgt die Bewegung der Objekttische MT, WT mit Hilfe eines langhubigen
Moduls (grobe Positionierung) und eines kurzhubigen Moduls (Feinpositionierung), die
in 1 nicht ausdrücklich
dargestellt sind.
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Die
dargestellte Vorrichtung kann auf zwei verschiedene Arten verwendet
werden:
- 1. Im Step-Modus wird der Maskentisch
im wesentlichen stationär
gehalten und ein ganzes Maskenbild wird in einem Durchgang (d.h.
einem einzigen "Flash") auf einen Zielabschnitt
C projiziert. Der Substrattisch WT wird dann in die X- und/oder Y-Richtung
verschoben, so dass ein anderer Zielabschnitt C von dem Strahl PB
bestrahlt werden kann;
- 2. Im Scan-Modus gilt im wesentlichen das gleiche Szenario,
außer
dass ein vorgegebener Zielabschnitt C nicht in einem einzigen "Flash" belichtet wird.
Stattdessen kann der Maskentisch MT mit einer Geschwindigkeit v
in eine vorgegebene Richtung (die sogenannte "Scan-Richtung", z.B. die y-Richtung) bewegt werden,
so dass der Projektionsstrahl PB ein Maskenbild abtastet; gleichzeitig
wird der Substrattisch WT mit einer Geschwindigkeit V = Mv in die
gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wobei M die Vergrößerung der
Linse PL (meistens M = ¼ oder 1/5)
ist. Auf diese Art und Weise kann ein relativ großer Zielabschnitt
C belichtet werden, ohne dass die Auflösung beeinträchtigt wird.
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Die
vorliegende Erfindung verringert unter anderem das Problem, dass
Veränderungen
in der Maskenhöhe
Veränderungen
in der horizontalen Position des abschließenden Bildes auf dem Substrat verursachen
(was zu Overlay-Fehlern in Bezug auf die vorhergehenden und/oder
nachfolgenden Schichten eines hergestellten Bausteins führt).
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In 2 der
Begleitzeichnungen wird dieses Phänomen veranschaulicht. Die
Beleuchtungsstrahlen PB1 und PB2 treffen in einem festgelegten Winkel (von
6° in Bezug
auf die Oberflächensenkrechte
in der gezeigten Ausführungsart)
auf die Maske auf. Doch Veränderungen
in der Maskenhöhe
bedeuten, dass die resultierenden reflektierten Strahlen an einer
anderen Position in die Eintrittspupille des Projektionssystems
eintreten. Der reflektierte Strahl 1, der in 2 gezeigt
wird, ergibt sich, wenn der Strahl PB1 von der Maske reflektiert
wird, die sich an einer ersten vertikalen Position befindet. Wenn
sich die Höhenposition
der Maske verändern
würde (beispielsweise
um Δ1 =
500 nm, wie in 2 gezeigt), würde die
gleiche Stelle an der Maske von Strahl PB2 getroffen und der reflektierte
Strahl 2 würde
sich daraus ergeben. Die Veränderung
in der Höhe
der Maske bedeutet, dass sich das Bild an der Stelle der Maske, an
der die Beleuchtungsstrahlen PB1 und PB2 reflektiert werden, horizontal
an der Eintrittspupille des Projektionssystems (um Δ2 = 500 × tan(6°) = 50 nm in 2)
bewegt. Diese horizontale Bewegung wird in dem Projektionssystem
um einen Betrag skaliert, der dem Vergrößerungsfaktor des Projektionssystems
entspricht. Somit wird in 2 die horizontale Bewegung
auf dem Wafer als Δ3
= 50 × 0,25
= 13 nm gesehen, da der Vergrößerungsfaktor
in diesem Beispiel 0,25 beträgt.
Wenn viele Schichten auf dem Wafer mit einem Overlay-Fehler von
beispielsweise höchstens
3 nm bereitgestellt werden sollen, kann man sehen, dass es kritisch
ist, die Maskenhöhe
zu kontrollieren.
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Der
Maskentisch wird in 3 in größerem Detail gezeigt. Wie man
hier sehen kann, umfasst der Tisch selbst eine kastenförmige Einfassung 100 mit U-förmigem Querschnitt.
Eine flexible Membran 110 ist über der Öffnung in dem Maskentisch angeordnet und
die Maske MA ist an der Außenfläche (der
maskentragenden Fläche)
der Membran angeordnet. Da keine Vakuumkraft verwendet werden kann,
wird die Maske mittels elektrostatischer Kräfte an der Membran befestigt.
Mit anderen Worten, Maske und Membran sind entgegengesetzt aufgeladen,
um eine gegenseitige Anziehung zu erzeugen. Die Rückseite der
Membran ist an einem System von Federn 130 und Stellantrieben 140 befestigt,
die ihrerseits am Boden der kastenförmigen Einfassung 100 befestigt sind.
Die Membran lässt
sich aufgrund von Kräften, die
durch die Stellantriebe 140 angewendet werden können, verformen.
Bei den Stellantrieben kann es sich um lineare Stellantriebe wie
Kolben oder Linearmotoren handeln. Auch piezoelektrische Stellantriebe
sind geeignet. Passivkraft-Stellantriebe wie verstellbare Federn,
verstellbare Pneumatikzylinder oder verstellbare Ausgleichsmassen
können
verwendet werden, um eine Kraft auf einen Teil der Membran ohne
Wärmeableitung
auszuüben.
So können
diese Passivkraft-Stellantriebe bei dem Maskenhalter der vorliegenden
Erfindung vorteilhafterweise eingesetzt werden. Die Stellantriebe
werden durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung gesteuert, so
dass präzise
Kräfte
auf die Membran angewendet werden können, um sicherzustellen, dass
sich die Membran an der richtigen vertikalen Position befindet und
flach genug ist.
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Die
Membran und die Federanordnung bieten den Vorteil, dass eine Kontamination
der Maske auf der Partikelrückseite
durch die Flexibilität
der Membran kompensiert wird, und dass es relativ einfach ist, dieser
Konstruktion die richtige Verformung zu geben. In 3 werden
vier Satz Stellantriebe und Federn verwendet, doch dies soll keine
Einschränkung
darstellen. Es könnte
auch eine größere oder
geringere Zahl verwendet werden, doch im allgemeinen ist eine große Anzahl
von Stellantrieben vorteilhaft, da die Membran dann genauer verformt werden
kann.
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Masken
werden mit einem hohen Maß an Flachheit
hergestellt, aber dennoch kann die Maskenoberfläche so sehr von perfekter Flachheit
abweichen (als "Unflachheit" bezeichnet), dass
dies die Positioniergenauigkeit beeinflusst. Die "Unflachheit" kann beispielsweise
durch Veränderungen
in der Maskenstärke,
Verzerrung der Maskenform oder Schmutzstoffe auf dem Maskenhalter
verursacht werden. Wenn aus dem Kontext nichts anderes hervorgeht,
beziehen sich nachstehend Verweise auf "die Maskenoberfläche" auf die Maskenoberseite, auf die die
Strahlung auftrifft.
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Nicht
in
3 gezeigt ist ein Maskenhöhensensor, der die Einzelheiten
der Maskenhöhe
misst. Bei dem Höhensensor
kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor wie den in
US 5,191,200 beschriebenen
Sensor handeln, der durch Verweis in diese Patentbeschreibung integriert
ist, wobei der optische Sensor dort als Fokusfehler-Meldesystem
bezeichnet wird, oder wie in der europäischen Patentanmeldung
EP 1 037 117 (P-0128) beschrieben,
die durch Verweis in diese Patentbeschreibung integriert ist. Mit
dem Höhensensor
kann die vertikale Position an einer Vielzahl seitlicher Positionen
gleichzeitig sowie die Durchschnittshöhe eines kleinen Bereichs gemessen
und so die "Unflachheit" hoher räumlicher Frequenzen
im Durchschnitt ermittelt werden.
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Mit
dem optischen Höhensensor
kann die Höhe
eines zweidimensionalen Bereichs gemessen werden, indem ein Lichtstrahl
oder eine Gruppe solcher Strahlen über den Bereich bewegt wird.
Die Lichtstrahlen werden reflektiert und die reflektierten Strahlen
werden gemessen, um die Höhe
der Oberfläche
zu bestimmen, an der die Refle xion stattgefunden hat. Nur ein kleiner
Bereich der Oberfläche
wird jeweils abgebildet, doch da sich der Reflexionspunkt bewegt,
wenn sich der einfallende Lichtstrahl bewegt, kann die gesamte Oberfläche in einem
Abtastverfahren abgebildet werden.
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Die
Informationen aus dem Maskenhöhensensor
werden von einer Steuereinrichtung verwendet, um zu bestimmen, wie
die Stellantriebe arbeiten sollen. Wenn der Maskenhöhensensor
beispielsweise anzeigt, dass ein Teil der Maske zu hoch ist, würde die
Steuereinrichtung die Stellantriebe anweisen, sich zu bewegen, so
dass der Teil der Maske abgesenkt wird, wodurch sich die Flachheit
erhöht
und die Durchschnittshöhe
der Maske verbessert wird. Mit dem Maskenhöhensensor können an einer Vielzahl von
Punkten an der Maske Messungen vorgenommen werden, so dass die Steuereinrichtung
die Stellantriebe dazu bringen kann, Kräfte anzuwenden, damit sich
die Maske nicht nur an der richtigen vertikalen Position befindet,
sondern auch flacher ist. Außerdem
kann mit den Stellantrieben die Neigung der Maske korrigiert werden,
was bei einigen Anwendungen wichtig ist.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung würde
wie folgt ablaufen. Zunächst
wird der Maskenhöhensensor
verwendet, um die Außenfläche der
Maske abzubilden, so dass Unregelmäßigkeiten oder Fehler in der
Höhe festgestellt
werden können.
Danach berechnet die Steuereinrichtung, welche Kräfte von
jedem der Stellantriebe angewendet werden müssen und sie steuert die Stellantriebe dann
dementsprechend. Die Stellantriebe können selbst mit Sensoren versehen
sein, um festzustellen, ob sie die gegebenen Anweisungen erfüllt haben.
In diesem Fall kann die Steuereinrichtung die Sensoren an den Stellantrieben
abfragen, um festrustellen, ob sich die Stellantriebe um den richtigen
Umfang bewegt haben. Alternativ kann eine zweite Abtastung (scan)
der Maskenoberfläche
durchgeführt
werden, um festrustellen, ob die Anpassung ausreichend war, und
die Unregelmäßigkeiten
und Fehler in Flachheit, Neigung und Höhe beseitigt worden sind. Dieser
Prozess kann kontinuierlich durchgeführt werden, so dass die Steuereinrichtung
die Maskenoberfläche
mit dem Maskensensor ständig
kontrolliert und die Stellantriebe ständig aktualisiert, und externe
Veränderungen
(die beispielsweise durch Temperaturveränderungen verursacht wurden)
kontinuierlich überwacht
und korrigiert werden. Alternativ kann dieser Prozess auch nur ein
Mal vor der Wasserexposition durchgeführt werden.
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Die
oben beschriebene Erfindung wurde in dem Kontext beschrieben, in
dem eine Maske in einer lithographischen Projektionsvorrichtung
vor, während
und nach einer lithographischen Belichtung gehalten wird. Doch die
Erfindung ist allgemein auf jede Situation anwendbar, in der eine
Maske gehalten werden muss. Der Maskentisch (oder Maskenhalter) der
vorliegenden Erfindung kann beispielsweise vorteilhafterweise in
einer Vorrichtung zur Herstellung einer Maske (e-beam writer) verwendet
werden, weil die Maske während
der Herstellung der Maske dann völlig
flach ist. Es ist auch von Vorteil, den Maskentisch der vorliegenden
Erfindung in einer Maskenprüfvorrichtung
(Retikelprüfvorrichtung)
zu verwenden, mit der die Maske auf Staub, Schäden oder Fehler überprüft wird.
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Während oben
eine spezielle Ausführungsart
der Erfindung beschrieben worden ist, so wird man doch verstehen,
dass die Erfindung auch auf andere Art als in der beschriebenen
Art verwendet werden kann. Mit der Beschreibung soll die Erfindung nicht
eingeschränkt
werden.