JP2007281458A - デバイス、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の裏側にアライメントマーカを生成できるリソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】基板の裏面に局所的に閉環境を形成するためのエンクロージャ、エンクロージャと基板の間の閉環境を密閉するためのシール、レジストを供給するレジスト供給システム（１２、１３）、現像液を供給する現像システム（１４、１５）、１つまたは複数のマーカを局所的にエッチングするエッチングシステム（１６、１７）などを備える。さらに、マスク位置決めシステム、露光システムも備える。
【選択図】図２

Description

[0001] 本発明は、デバイス、リソグラフィ装置、およびさらなるデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成するために使用され得る。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたはいくつかのダイの一部を構成する）に転写することができる。パターンの転写は、一般に放射感応性材料（レジスト）の層の上へ結像することによって基板上に与えられる。一般に、単一の基板は、次々とパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含むことになる。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、同時に、基板を、この方向と平行または逆平行に同期してスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。基板上にパターンを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までパターンを転写することも可能である。

[0003] リソグラフィ装置を含むがそれだけには限定されない装置では、基板は、いずれにせよ化学物質によって処理され得る。例えば、リソグラフィ装置では、基板は、基板上のアライメントマーカを生成するように処理されてよい。従来の装置においては、マーカの生成は煩わしく、高価であり得る。具体的には、基板裏側を処理するとき、例えば基板裏側のアライメントマーカを生成するとき問題が生じ得る。

[0004] 基板の処理に関連したこれらの問題に対処することが望ましい。基板裏側のアライメントマーカを生成するためのアライメントマーカ生成装置および方法を提供することはさらに望ましい。

[0005] 本発明の一態様によれば、基板を局所的に処理するためのデバイスが提供され、デバイスは、基板上の位置に閉環境を形成するためのエンクロージャを備え、この環境内で１つまたは複数のプロセス、特に化学反応が行われ得て、このエンクロージャがエンクロージャと基板の間にシールを備え、デバイスは、前記位置に化学反応物質を供給するための供給チャネルおよび閉環境から化学物質を除去するための除去チャネルをさらに備える。プロセスに必要であれば、チャンバ内に機械デバイスも追加されてよい。

[0006] 一実施形態では、局所的に基板を処理するためのデバイスが提供される。このデバイスは、基板上の位置に閉環境を形成するためのエンクロージャ、エンクロージャと基板の間の閉環境を密閉するためのシール、この位置に化学反応物質を供給するための供給チャネルおよび閉環境から化学物質を除去するための除去チャネルを含む。

[0007] 本発明の一態様によれば、基板のターゲット部分上にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影システムと、ターゲット部分が配置された表側の反対に設けられた裏側を有する基板を保持するように構成された基板テーブルと、その中で１つまたは複数の化学処理が局所的に行われて基板裏側上に１つまたは複数のマーカを形成する閉環境を局所的に形成するためのデバイスを備え、基板裏側上に１つまたは複数のマーカを形成するためのアライメントマーカ生成システムとを備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0008] 本発明の一態様によれば、その上で露光作用が行われるべき表側の反対に設けられた裏側を有する基板上に１つまたは複数のマーカを形成するためのアライメントマーカ生成システムが提供され、このシステムは、その中で１つまたは複数の化学処理が局所的に行われて基板の表側上または裏側上に１つまたは複数のマーカを形成する閉環境を局所的に形成するためのデバイスを備える。

[0009] 本発明の一態様によれば、基板の裏側を局所的に化学処理することを含む、基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法が提供される。

[0010] 一実施形態では、この方法は基板の裏側へマスクを位置決めすることを含む。

[0011] 別の実施形態では、マスクは、基板上で生成されるべき１つまたは複数のマーカを備える。

[0012] 別の実施形態では、マスクは、露光ビームに対して透過性であり、所定の深さを有してその中に１つまたは複数のマーカが設けられるくぼみを備える。

[0013] 別の実施形態では、この方法は、基板の裏側を露光させて１つまたは複数のマーカを露光させることを含む。

[0014] 別の実施形態では、この方法は、１つまたは複数のマーカが基板から所定距離にあるように基板をマスクと接触させることと、くぼみを通して基板上に露光ビームを導くことにより１つまたは複数のマーカを露光させることとを含む。

[0015] 本発明の一態様によれば、パターニングデバイスからのパターンを基板上へ転写するように配置されたリソグラフィ装置が提供され、リソグラフィ装置は、閉環境を基板上の位置に形成するためのエンクロージャと、エンクロージャと基板の間の閉環境を密閉するためのシールと、この位置へ化学反応物質を供給するための供給チャネルと、閉環境から化学物質を除去するための除去チャネルとを備える。

[0016] 本発明の一態様によれば、基板の裏側を局所的に化学処理することにより基板裏側上に１つまたは複数のアライメントマーカを生成することと、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写することとを含むデバイス製造方法が提供される。

[0017] 本発明の一態様によれば、本明細書に説明された装置または方法のうち任意のものを使用して製造されたデバイスが提供される。

[0018] 本発明の諸実施形態が、添付の概略図を参照しながら、単に例として、今や説明されるであろう。図では、同じ参照符号は同じ部品を示す。

[0025] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調節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、あるパラメータに正確に従ってパターニングデバイスを位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続される支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、あるパラメータに正確に従って基板を位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数ダイを備える）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば屈折性の投影レンズシステム）ＰＳとを備える。

[0026] 照明システムは、放射の誘導、成形、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学部品、または他のタイプの光学部品、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。

[0027] 支持構造体は、パターニングデバイスを支え、すなわちその重量を担う。支持構造体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境中で保持されるかどうか等、他の条件に左右される形でパターニングデバイスを保持する。支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、または他のクランプ技法を使用することができる。支持構造体は、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式かまたは可動式でよい。支持構造体は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望位置にあるようにすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のどんな使用も、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされ得る。

[0028] 本明細書に使用される用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作成するなど、その断面内にパターンを備えた放射ビームを与えるために使用することができるあらゆるデバイスを指すものと広義に解釈されるべきである。例えばパターンが位相シフト特徴またはいわゆるアシスト特徴を含むと、放射ビームに与えられたパターンが、基板のターゲット部分内の所望のパターンと正確に一致しないであろうということに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に作成されるデバイス内の特定機能層に対応するはずである。

[0029] パターニングデバイスは透過性かまたは反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイおよびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、マスクタイプとして、バイナリ、Alternating位相シフトおよび減衰位相シフトなどのほかに様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は、入ってくる放射ビームを様々な方向に反射するようにそれぞれを個々に傾斜させることができる小さなミラーのマトリクス配置を使用する。傾けられたミラーが、ミラーマトリクスによって反射される放射ビーム内にパターンを与える。

[0030] 本明細書に使用される用語「投影システム」は、屈折システム、反射システム、反射屈折システム、磁気システム、電磁気システム、および静電気光学システムあるいはそれらの任意の組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含し、使用される露光放射あるいは浸液の使用または真空の使用など他の要因に適切なものとして、広義に解釈されるべきである。本明細書における用語「投影レンズ」のどんな使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。

[0031] ここで記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でもよい。

[0032] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブル（および／または複数のマスクテーブル）を有するタイプでよい。そのような「マルチステージ」マシンでは、追加テーブルが並行して使用され得るが、あるいは１つまたは複数のテーブルが露光に使用されている間に、１つまたは複数の他のテーブル上で準備ステップが行われることができる。

[0033] リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間のスペースを充填するように、基板の少なくとも一部分が比較的高屈折率を有する液体、例えば水によって覆われるタイプでもよい。リソグラフィ装置内の他のスペース、例えばマスクと投影システムの間にも液浸液が与えられてよい。投影システムの開口数を増加させるための技術において、液浸技法が周知である。本明細書に使用される用語「液浸」は、液体に基板などの構造体を沈めなければならないことを意味するのではなく、むしろ、露光の間中投影システムと基板の間に液体が存在することを意味するだけである。

[0034] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えばこの放射源がエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置が別体であってよい。そのような例では、放射源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、例えば適当な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて通される。他の例で、放射源が水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置と一体であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてよい。

[0035] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布の調節のためにアジャスタＡＤを備えてよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内強度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ−outerおよびσ−innerと呼ばれる）は調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなど様々な他の構成要素を備えてよい。イルミネータは、放射ビームがその断面内に所望とする均一性および強度分布を有するように調節するために使用されてよい。

[0036] 放射ビームＢは、支持構造体（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）上に入射し、パターニングデバイスによってパターン化される。放射ビームＢは、マスクＭＡを横切って、基板Ｗのターゲット部分Ｃの上にビームを集中させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢの経路内へ個別のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般に、マスクテーブルＭＴの動作は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの動作は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合には（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴがショートストロークアクチュエータのみに接続されてよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示された基板アライメントマーク（けがき線（scribe-lane）アライメントマークとして既知である）は専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、複数のダイがマスクＭＡの上に与えられる状況では、マスクアライメントマークはダイ間に配置されてよい。

[0037] 図示された装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用され得る。

[0038] １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保たれ、一方、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃの上に一度に投影される（すなわち単一の静的露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃが露光され得るように、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一の静的露光で結像されたターゲット部分Ｃの寸法を制限する。

[0039] ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴと基板テーブルＷＴが同期してスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される（すなわち単一の動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性によって決定され得る。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が単一の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さがターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。

[0040] ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴがプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に保たれ、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされ、その一方で放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各動作後に、またはスキャン中連続した放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及されたタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0041] 上記で説明された使用モードまたは全く異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も使用されてよい。

[0042] 図２は、アライメントマーカ生成システムで使用される本発明の一実施形態によるデバイスを示すが、これは、本発明の別の実施形態によれば、アライメントマーカ生成器と称されても良い。デバイス１は、基板を局所的に処理するためのものであり、以下でより詳細に説明される。

[0043] 示された実施形態では、アライメントマーカ生成システム２が、基板Ｗ上にアライメントマーカを生成する。基板は、表側３および裏側４を有する。使用にあたっては、投影ビームＰＢが表側３に当る。裏側４は、表側３の反対に設けられる。一般に、使用時、表側３が最上部であり裏側４は下方に向く。本文では、「表側」、「裏側」という用語は、使用中の基板の方向を意味する。投影ビームＰＢを受けるために配置された基板の面に関して特に言及されたように、すなわち、表側３が投影ビームＰＢを受け、裏側４は表側３の反対の面である。この実施形態は、図１を参照しながら説明されたリソグラフィ装置で使用されるアライメントマーカ生成システムを示す。しかし、本発明はこの点に限定されるものではなく、１つまたは複数のアライメントマーカの生成が望まれる他の用途に適用され得る。本発明は、基板の裏側４上のマーカ生成に限定されるものでもない。代替実施形態では、本システムは、基板の表側上にマーカを生成するために使用されてもよい。特定の実施形態では、デバイスは、隔壁内でプロセスを実行するための機械デバイスを備えてよい。

[0044] 裏側アライメントとも呼ばれる、表側から裏側までのアライメントは、表側だけのアライメントに対して利点を提供する。しかし、前述のように、従来のやり方で裏側マーカを与えるのは、提供することが煩わしく、かつ／または高価である。本発明の一実施形態によれば、露光作用が行われるべき表側３の反対に設けられた裏側４を有する基板Ｗ上に１つまたは複数のマーカを形成するために、アライメントマーカ生成システム２が提供される。このシステムは、基板Ｗの裏側４上に１つまたは複数のマーカを局所的に形成するために、その中で１つまたは複数の化学処理など１つまたは複数のプロセスが行われる閉環境６を局所的に形成するためのデバイス１を備える。システム２が、デバイス１を含んでよい。デバイス１は、基板Ｗを局所的に処理するのに適している。このデバイスは、基板Ｗ上の位置１０で閉環境６を形成するためのエンクロージャ８を備える。閉環境６内で、１つまたは複数のプロセス、特に化学反応および物理反応が行われ得る。エンクロージャ８は、エンクロージャ８ｃ、８ｄと基板Ｗとの間にシールを提供するための、シール８ａ、８ｂを備える。一実施形態では、シール８ａ、８ｂは真空シールである。このデバイスは、位置１０に化学反応物質を供給するための供給チャネル２２および閉環境６から化学物質を除去するための除去チャネル２４をさらに備える。このようにして、基板は、周辺領域を化学物質で汚染することなく、小さな囲まれた領域で処理され得る。その上、供給チャネルは、複数の処理システム１２〜２０（以下、より詳細に説明される）に接続することができ、その結果、１つまたは複数の化学反応が同じエンクロージャ内で行われ得る。したがって、単一のバウル（bowl）を使用して複数のプロセスを行うことができる。その上、本発明の一実施形態によるデバイスを使用して、局所的処理を行うことができる。さらに少量の化学物質が使用されてよく、これによって例えば運転コストが低減され、廃棄物を減量させる。エンクロージャ内に（微小な）機械デバイスが一体化されてもよく、物理的作業を実行する。

[0045] エンクロージャ８ａ〜８ｄは、外部構造体８ｃおよび外部構造体８ｃ内に設けられた内部構造体８ｄを備える２重構造体を備えてよい。外部構造体８ｃは、真空８ｂによって基板の表面４と接続するように配置されてよい。内部構造体８ｄは、例えば基板Ｗの裏側である面４に対して開かれるように配置されてよい。このようにして、バウル内の化学物質と位置１０の間の化学的接触が実現される。内部構造体８ｄは、供給チャネル２２および除去チャネル２４に対して流体接触してよい。このようにして、エンクロージャによって形成される閉環境は、処理と処理の間で洗い流すことができる。その上、環境を洗い流せることによって、内部構造体８ｄ内の化学物質のリフレッシュ速度が高速となり得るので、このことによって高速処理がもたらされる。一実施形態では、除去チャネルに少なくとも部分的な真空を適用するために真空源２６が与えられ、閉環境から化学物質を除去する。このようにして、この環境から化学反応の生成物を除去することができる。２重構造体は、２重バウル、２重バウル状の構造体、または２重筒状構造体を備えてよい。一実施形態では、内部構造体８ｄ、供給チャネル２２および除去チャネル２４が必要な大きさにされて、実質的に一様な処理領域が形成される。バウル、供給チャネルおよび除去チャネルの寸法を必要な大きさにして、化学反応が速く起こるような環境を実現する。迅速な反応を実現するためには、閉環境の容量が比較的小さい。供給チャネルは、閉環境６の中心にある領域２８に化学反応物質を供給することができる。これは、供給チャネルの流出口を内部バウル８ｄの下側中心部内に設けられることにより実現される。さらに、真空シール８ａ、８ｂは、真空源３０によって生成された力によってエンクロージャ８ｃ、８ｄを基板Ｗの表面４ａ上に保持するように配置されてよい。その上、このシールは、真空３０が与えられる内部構造体８ｃおよび外部構造体８ｄの間に位置する領域を画定するシール部分８ａを備えてよい。

[0046] このデバイスは、その内部で、反応を含む様々な化学処理が行われ得る閉環境を提供するために使用されてよい。デバイスに供給され、またデバイスから取り除かれる化学物質は、化学反応物質、化学的生成物、化学的副生成物、化学生成廃棄物および流体の少なくとも１つであってよい。流体は、液体、気体またはその混合物を含んでいてよい。デバイスは、ＰＴＦＥまたはガラスなど化学的に無感応な材料を含んでいてよい。

[0047] 前述のように、デバイス１は、アライメントマーカ生成システム２に含まれてよい。このシステムは、リソグラフィ装置内で、またはリソグラフィ装置とともに使用される個別の装置でよい。システム２によって処理された基板は、装置内に移送される。

[0048] あるいは、システム２は、リソグラフィ装置とは別々に提供されてよい。そのような実施形態では、マーカが生成される基板は、リソグラフィ装置に移送される。

[0049] アライメントマーカは、基板の裏側および／または表側上に与えられてよい。本明細書で説明される、図２に示されるような裏側マーカを与えるための技術が、基板表側にも適用されてよい。本発明の実施形態は、この点に限定されるわけではない。アライメントマーカ生成システムを別個の装置として与えることによって、高額の構成要素を含む投影システムＰＳによる露光時間の損失を被ることなく、アライメントマーカを作成することが可能な、基板ステッパ／スキャナ内（またはリソクラスタ内）のオプションが提供される。したがって、使用者は、ステッパ／スキャナ（またはリソクラスタ）のスループットに影響することなく、スキャナにブランク基板（blank substrate）を送り、マーカの生成を含め、“ゼロ”層を処理する可能性を用い得る。本発明の一実施形態によるアライメントマーカ生成システムは、製品の適切なコストと相まって限定された容量を有する。その機能性は、基板ステッパ／スキャナの中で使用され得る。表側マーカを生成するためのオプションの構造は、図２に例示された裏側マーカツールの構成とは異なることが理解されよう。

[0050] アライメントマーカ生成システム２は、使用にあたって、表側３が最上部であり裏側４が下になるように基板Ｗを保持するための、基板ホルダＷＨを備えてよい。

[0051] アライメントマーカ生成システム２は、アライメントマーカの製作におけるステップを行うために、１つまたは複数のサブシステムを備えてよい。レジスト供給システム１２および現像システム１４など、サブシステムには、例えばこのデバイスを使用して化学反応を行うことを含むものがある。マスク位置決めシステムＰＳおよび露光システムなど他のサブシステムは、化学反応の実行を含まない。図２では、化学処理などのプロセスの実行を含んだサブシステムのみが示されている。

[0052] 具体的には、アライメントマーカ生成システムは、デバイス内の供給チャネル２２にレジストを供給するためのレジスト供給システム１２を備えてよく、レジスト供給システム１２は、レジストが基板Ｗの裏側４上にコーティングとして局所的に噴霧されるようにレジストの供給を制御するための制御装置１３を備える。代替実施形態では、レジストは、基板上にレジストが直接噴霧される噴霧プロセスによって付けられる。そのような代替実施形態では、レジスト供給システムおよび制御装置は、デバイスと一緒には使用されない。というよりはむしろ、レジストは基板Ｗ上に直接噴霧される。基板の裏側へマスクを位置決めするためのマスク位置決めシステムＰＳが提供されてもよい。マスクは、基板上で複製される１つまたは複数のマーカを備え得る。マスク位置決めシステムＰＳは、接触法またはそれに近い技法を使用してマスクを位置決めするために配置されてよい。さらなるサブシステムは、マスク上の１つまたは複数のマーカを露光させるための露光システムを含んでよい。アライメントマーカ生成システムは、基板Ｗの裏側４のマーカを局所的に現像するための現像システム１４、１５をさらに備えてよい。現像システム１４、１５は、デバイス１内の供給チャネル２２に現像液を供給するための現像液供給システム１４を備えてよい。現像液供給システムは、現像液が基板Ｗの裏側４の１つまたは複数のマーカ上へ局所的に噴霧されるように、現像液の供給を制御するための制御装置１５をさらに備えてよい。アライメントマーカ生成システムは、基板Ｗの裏側４上の１つまたは複数のマーカを局所的にエッチングするためのエッチングシステム１６、１７を備えてよい。エッチングシステム１６は、１つまたは複数のデバイス内で実行されるウェットエッチングシステム、プラズマエッチングシステムまたはデバイス１内の供給チャネル２２に化学的エッチャ（chemical etcher）を供給するためのエッチ液供給システム（etch supply system）１６を備えてよい。エッチ液供給システム１６、１７は、エッチャが基板Ｗの裏側４上の１つまたは複数のマーカ上へ局所的に噴霧されるように、化学的エッチャの供給を制御するための制御装置１７を備える。アライメントマーカ生成システムは、レジストを消去するため消去システム１８をさらに備えてよい。前述のように、消去システム１８は、エンクロージャを備えるデバイスを備えてよい。消去システム１８に含まれるデバイスは、他のシステムの中で使用されるデバイスより大きくてよい。このようにして、基板Ｗは清浄化され得る。このサブシステムは、基板Ｗ上にレジストのコーティングを与える前に基板Ｗの裏側４を局所的に研磨するための研磨システム２０をさらに備えてよい。代替実施形態では、研磨は、デバイス１と一緒には行われないが、デバイスを使用せずに行われてもよい。

[0053] このデバイスに関して前述したように、例えば、レジスト供給システム、現像システム、エッチングシステム、消去システムおよび研磨システムなど、化学処理が含まれるサブシステムでは、処理のための反応物質がデバイスに供給される。具体的には、それらの反応物質は内部構造体８ｄに供給され、閉環境６内で反応する。シール８ａ、８ｂは、反応物質または生成物が閉環境を離れてリソグラフィ装置または外部環境を汚染するのを防ぐ。その上、除去チャネル２４に与えられた真空は、一旦反応が完了すれば、閉環境から過剰な反応物質、副生成物などを確実に除去する。これらのサブシステムは、各サブシステムが供給チャネル２２にその反応物質を独立して供給できるように配置される。

[0054] 化学処理の間、閉環境を清浄化する目的で、アライメントマーカ生成システムが閉環境６を洗い流すため、環境６にフラッシング液を供給するフラッシング液供給システム１１も備えていてもよい。このようにして、処理間の汚染が低減される。

[0055] 図３は、本発明の一実施形態によって基板を局所的に処理するためのデバイスの詳細を示す。具体的には、図３は、本発明の一実施形態によるデバイスを通るｘ−ｚ面における断面を示す。供給チャネル２２は、エンクロージャ６の中心にある領域２８に化学反応物質を供給する。供給チャネル２２をサブシステム１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、それぞれに取り付けるために、接続機構３２が与えられてよい。エンクロージャは、内部構造体８ｄおよび外部構造体を８ｃ備える。図示の実施形態では、諸構造体は、実質的に同心の壁を有する。内部構造体８ｄは、外部構造体８ｃ内に設けられる。内部構造体８ｄと外部構造体８ｃの間の領域内に流出口３４を与えることにより、シール８ａが形成される。デバイス内に流出口が与えられ、デバイスを通って真空源３０へ延び、これに接続される。エンクロージャ６から化学物質を除去するために、内部構造体８ｄの構造内に流出口３６が与えられる。除去チャネル２４内に流出口３６が含まれる。除去チャネルは、真空源２６（図３において図示せず）に接続される。

[0056] 図４は、本発明の一実施形態によって基板を局所的に処理するためのデバイスのさらなる詳細を示す。具体的には、図４は、図３に示されたデバイスの上面図を示す。内部構造体８ｄと外部構造体８ｃの間の領域に真空を与えることができるように、外部構造体８ｃの底３８に流出口３４が設けられてシール８ａを提供することがお解かり頂けよう。閉環境６から、過剰反応物質、副生成物、および過剰生成物ばかりでなくフラッシングガスをも取り除かれ得るように、内部構造体８ｄの底４０にさらなる流出口３６が提供され、真空源２６に接続される。供給チャネル２２に接続する比較的小さい開口４２も、内部構造体８ｄ内に提供される。この小さな開口によって、反応物質が閉環境６に入り得るようになる。

[0057] 図５は、本発明の一実施形態によるアライメントマーカ生成システムの詳細を示す。具体的には、図５は、アライメントマーカ生成システム２で使用される露光システムを示す。示された実施形態では、露光システム５０は、基板Ｗの裏側４上で生成されるべきマーカを露光させるために配置される。露光システム５０は、近接露光と接触露光の組合せを有する露光を行うために配置される。露光は局所的に発生し、したがって、露光される像の全体が比較的小さいので、このことが可能である。本発明の一実施形態によれば、マスクＭは、１つまたは複数のマーカ５４が設けられる、所定の深さｄを有するくぼみ５２を備えてよい。マスクＭは、１つまたは複数のマーカ５４が基板Ｗから所定の距離に設けられるように基板Ｗ上に設けられて良い。これは、くぼみの深さが既定であることで実現される。一実施形態では、アライメントマーカの２つのパターンがマスクに配置されるが、これは１片のガラスから形成され得る。露光されるべきアライメントマーカは、ガラスの表面上ではなく、ガラス内にエッチングされたくぼみ５２の内部に配置される。一実施形態では、この方法は、１つまたは複数のマーカが基板から所定の距離にあるように基板とマスクを接触させることと、くぼみを通して基板上に露光ビームを導くことにより１つまたは複数のマーカを露光させることとを含んでよい。露光は、基板上のレジストにガラスを押しつけることを含んでよく、露光ランプ５６などの放射源によるマーカの露光がそれに続く。所定の深さを有するくぼみを与えることによって、結像がコントロールされる。具体的には、比較的小さな深さを与えることによって、結像が最適化される。従来の接触露光が、個別の露光の間に像を損傷する不都合を有する恐れがあるのに対して、本発明の一実施形態によれば、パターン損傷の危険性という不都合を伴うことなく接触プリントの利点が実現される。したがって、本発明の一実施形態による近接マスクは、比較的長い寿命である。近接露光については、所定のくぼみ深さｄのためにパターンがレジストから所定の距離にあるので、露光の再現性に優れている。図５は、基板Ｗに対してマスクＭを位置決めするためのマスク位置決めシステムＭＳをさらに示す。

[0058] 図６Ａ〜図６Ｆは、本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す。従来は、裏側マーカを有する基板を提供することは煩わしく、また高価なものであった。本発明の実施形態によれば、裏側マーカは比較的安価かつ容易に生成され得る。この方法は、基板の裏側を局所的に化学処理することを含んでよい。この方法は、その中で化学反応が生じる閉環境を基板の裏側上の位置に形成することをさらに含んでもよい。この方法は、エンクロージャと基板の間にシールを与えるために真空シールを含むエンクロージャを基板に局所的に与えることにより、閉環境を形成することをさらに含んでもよい。この方法は、閉環境に化学反応物質を供給し、閉環境から化学物質を除去するステップをさらに含んでもよい。図６に示される実施形態では、この方法は表側が最上部であり裏側が下になるように基板を支持するステップを含む。

[0059] 図６Ａを参照すると、裏側マーカを生成するためのプロセスは、基板Ｗの裏側４上にレジスト６０を局所的に噴霧することを含んでよく、基板は、表側３を上にして設けられる。図６Ｂを参照すると、このプロセスは基板の裏側へマスクを位置決めすることを含んでよい。マスクは、基板上で生成される１つまたは複数のマーカを備えてよい。その上、マスクは、露光ビームに対して透過性でよく、所定の深さを有して１つまたは複数のマーカが設けられたくぼみを備える。図６Ｃを参照すると、この方法は、１つまたは複数のマーカを露光させるために、基板Ｗの裏側４を露光させることを含んでよい。図６Ｄを参照すると、この方法は、基板Ｗの裏側４上のマーカを局所的に現像することを含んでよい。現像は、基板Ｗの裏側４上に局所的に現像液を噴霧することを含んでよい。図６Ｅを参照すると、この方法は、基板の裏側に化学的エッチャを塗布することにより局所的にマーカをエッチングすることを含んでよい。エッチングは、図２に関して説明された１つまたは複数デバイスを使用するかまたはエッチ液噴霧法を使用して、ウェットエッチングすることを含んでよい。図６Ｆを参照すると、この方法はレジストを消去することを含んでよい。消去は、標準的な清浄またはレジストストリップ技術によるものでよい。このステップは、別装置上で実行されても良い。さらには、エッチングステップの代わりとしてプラズマエッチングが実行されてもよい。さらに、片面研磨（ＳＳＰ）された基板が使用されるなら、レジストを噴霧する前に局所的に研磨することを含むことが望ましいであろう。したがって、この方法は、基板Ｗの上にレジストを噴霧する前に局所的に基板を研磨することを含んでよい。

[0060] ＩＣの製造でリソグラフィ装置の使用に対して本説明に特定の参照がなされてもよいが、本明細書に説明されたリソグラフィ装置が、磁気ドメインメモリ用誘導パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなど向けの集積光学システムの製造など他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者であれば、そのような代替の用途では、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のどんな使用も、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義なものと見なしてよいことがご理解頂けよう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を与え、露出したレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されてよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。加えて、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理されても良いので、本明細書に使用される用語の基板は、既に複数の処理層を含んでいる基板も意味してよい。

[0061] 本発明の実施形態の使用に対して、光リソグラフィとの関連で上記に特定の参照がなされていても、本発明は、他の用途、例えばインプリントリソグラフィおよび状況が許すところで使用されてよく、光リソグラフィには限定されないことがご理解頂けよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内の微細構成が、基板上に作成されるパターンを画定する。パターニングデバイスの微細構成は、基板に与えられたレジストの層へ押しつけられてよく、その後、レジストは、電磁放射、加熱、加圧またはそれらの組合せを適用することによって硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後、レジスト中にパターンを残してレジストから離される。

[0062] 本明細書に使用される用語「放射」および「ビーム」は、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子線と同様に紫外線（ＵＶ）放射（例えば３６５、３５５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの、またはその周辺の波長を有する）および極紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。

[0063] 用語「レンズ」は、条件が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品の任意のもの、またはその組合せを意味してよい。

[0064] 本発明の特定の実施形態が上記に説明されてきたが、本発明は、説明とは異なる方法で実行され得ることが理解されるであろう。例えば、本発明は、上記に開示された方法を記述した機械読取可能な命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形式、またはそのようなコンピュータプログラムが格納されているデータ格納媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形式をとってよい。

[0065] 上記の記述は、説明を意図したものであり、限定しようとするものではない。したがって、以下に詳述される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明された本発明に対して変更形態が作成され得ることが当業者には明白であろう。

[0019]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の図である。 [0020]本発明の別の実施形態によるアライメントマーカ生成システムで使用される、本発明の一実施形態によるデバイスの図である。 [0021]本発明の一実施形態によって局所的に基板を処理するためのデバイスの縮尺した詳細図である。 [0022]本発明の一実施形態によって局所的に基板を処理するためのデバイスの別の縮尺した詳細図である。 [0023]本発明の一実施形態によるアライメントマーカ生成システムの詳細図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。 [0024]本発明の一実施形態によって基板の裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法のステップを示す図である。

Claims (35)

1. 基板を局所的に処理するためのデバイスであって、
   前記基板上の位置に閉環境を形成するためのエンクロージャと、
   前記エンクロージャと前記基板との間の前記閉環境を密閉するためのシールと、
   前記位置に化学反応物質を供給するための供給チャネルと、
   前記閉環境から化学物質を除去するための除去チャネルと
   を備えるデバイス。
2. 前記閉環境は、その中で１つまたは複数のプロセスが生じるように構成される請求項１に記載のデバイス。
3. 前記１つまたは複数のプロセスが、１つまたは複数の化学反応を含む請求項２に記載のデバイス。
4. 前記エンクロージャは前記シールを備える請求項１に記載のデバイス。
5. 前記エンクロージャは２重構造体であって、外部構造体、および前記外部構造体内に設けられた内部構造体を有し、前記外部構造体が真空によって基板表面に密閉されるように配置され、前記内部構造体が前記基板表面に対して開いているように配置される２重構造体を備える請求項４に記載のデバイス。
6. 前記内部構造体は、前記供給チャネルおよび前記除去チャネルと流体接触する請求項５に記載のデバイス。
7. 前記内部構造体、前記供給チャネル、および前記除去チャネルが、実質的に一様な処理領域が形成される大きさである、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記閉環境から前記化学物質を除去するために、前記除去チャネルに少なくとも部分的な真空を与えるための真空源をさらに備える請求項５に記載のデバイス。
9. 前記２重構造体は、２重バウル、２重バウルと同様な構造体、または２重筒状構造体を含む請求項５に記載のデバイス。
10. 前記シールは、前記内部構造体と真空が与えられる前記外部構造体との間の領域を画定するシール部分を備える請求項５に記載のデバイス。
11. 前記供給チャネルは、前記閉環境の中心にある領域に前記化学反応物質を供給する請求項１に記載のデバイス。
12. 前記シールは、真空源によって生成される力で前記エンクロージャを前記基板の表面上へ保持するように配置される請求項１に記載のデバイス。
13. 前記化学物質は、化学反応物質、化学生成物、化学的副生成物、化学生成廃棄物、および流体の少なくとも１つである請求項１に記載のデバイス。
14. 前記デバイスは、化学的に無感応な材料を含む請求項１に記載のデバイス。
15. 前記化学的に無感応な材料が、ＰＴＦＥまたはガラスである請求項１４に記載のデバイス。
16. 前記エンクロージャ内でプロセスを実行するための機械デバイスをさらに備える請求項１に記載のデバイス。
17. 基板のターゲット部分上にパターン化された放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
    前記ターゲット部分が配置された表側の反対に設けられた裏側を有する前記基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    その中で１つまたは複数の化学処理が局所的に実行されて、前記基板の前記裏側上に１つまたは複数のマーカを形成する閉環境を局所的に形成するためのエンクロージャデバイスを備える、前記基板の前記裏側上に前記１つまたは複数のマーカを形成するアライメントマーカ生成システムとを備えるリソグラフィ装置。
18. その中で１つまたは複数の化学処理が局所的に実行されて、基板の表側上または裏側上に１つまたは複数のマーカを形成する閉環境を局所的に形成するためのデバイスを備え、その上で露光作用が行われるべき前記表側の反対に設けられた前記裏側を有する前記基板上に前記１つまたは複数のマーカを形成するためのアライメントマーカ生成システム。
19. 使用するとき、前記表側が最上部であり前記裏側が下になるように、また、前記裏側上で１つまたは複数の化学処理が局所的に行われるように前記基板を保持するための基板ホルダをさらに備える請求項１８に記載のアライメントマーカ生成システム。
20. 前記システムは、リソグラフィ装置内で、またはリソグラフィ装置とともに使用される個別のユニットである、請求項１８に記載のアライメントマーカ生成システム。
21. 基板の裏側を局所的に化学処理することを含む、前記基板の前記裏側に１つまたは複数のアライメントマーカを生成する方法。
22. その中で化学反応が生じる閉環境を前記基板の前記裏側上の位置に形成することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
23. エンクロージャと前記基板の間にシールを与えるための真空シールを有する前記エンクロージャを前記基板に局所的に与えることにより、前記閉環境を形成することをさらに含む請求項２２に記載の方法。
24. 前記閉環境に化学反応物質を供給することと、前記閉環境から化学物質を除去することとをさらに含む請求項２１に記載の方法。
25. 前記表側が最上部であり前記裏側が下になるように前記基板を支持することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
26. 前記基板の前記裏側上で局所的にレジストを噴霧することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
27. 前記基板の前記裏側上の前記マーカを局所的に現像することをさらに含む請求項２６に記載の方法。
28. 前記現像することは、前記基板の前記裏側に現像液を局所的に配置することを含む請求項２７に記載の方法。
29. 前記基板の前記裏側上に化学的エッチャを適用することにより前記マーカを局所的にエッチングすることをさらに含む請求項２１に記載の方法。
30. 前記レジストを消去することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
31. 前記基板上に前記レジストを噴霧する前に、前記基板を局所的に研磨することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
32. パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように配置されたリソグラフィ装置であって、
    前記基板上の位置に、閉環境を形成するためのエンクロージャと、
    前記エンクロージャと前記基板の間の前記閉環境を密閉するためのシールと、
    前記位置に化学反応物質を供給するための供給チャネルと、
    前記閉環境から化学物質を除去するための除去チャネルとを備えるリソグラフィ装置。
33. パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように配置されたリソグラフィ装置であって、
    その上で露光作用が行われるべき表側の反対に設けられた裏側を有する前記基板上に１つまたは複数のマーカを形成するためのアライメントマーカ生成システムを備え、前記システムが、その中で１つまたは複数の化学処理が局所的に行われて前記基板の前記表側上または前記裏側上に前記１つまたは複数のマーカを形成する閉環境を形成するためのデバイスを備えるリソグラフィ装置。
34. 基板の裏側を局所的に化学処理することにより前記基板の前記裏側上に１つまたは複数のアライメントマーカを生成することと、
    パターニングデバイスから前記基板上にパターンを転写することと
    を含むデバイス製造方法。
35. 請求項３４によって製造されるデバイス。

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