JP3978191B2 - 傾斜感度が低減されたウェハアライメント装置および方法 - Google Patents
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Description
− マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったようなマスクタイプも含まれる。放射線ビームにこのようなマスクを配置することにより、マスクに照射する放射線の、マスクパターンに従う選択的透過(透過性マスクの場合)や選択的反射(反射性マスクの場合)を可能にする。マスクの場合、その支持構造は一般的に、入射する放射線ビームの所望する位置にマスクを保持しておくことが可能であり、かつ、必要な場合、ビームに対して運動させることの可能なマスクテーブルである。
− プログラマブルミラーアレイ。このようなデバイスの一例として、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクスアドレス可能面があげられる。こうした装置の基本的原理は、(例えば)反射面のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射するが、アドレスされていない領域は入射光を非回折光として反射するといったことである。適切なフィルタを使用することにより、回折光のみを残して上記非回折光を反射ビームからフィルタすることが可能である。この方法において、ビームはマトリクスアドレス可能面のアドレスパターンに従ってパターン形成される。プログラマブルミラーアレイのまた別の実施形態では小さな複数のミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、適した局部電界を適用することによって、もしくは圧電作動手段を用いることによって、軸を中心に個々に傾けられている。もう一度言うと、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、それによりアドレスされたミラーはアドレスされていないミラーとは異なる方向に入射の放射線ビームを反射する。このようにして、反射されたビームはマトリクスアドレス可能ミラーのアドレスパターンに従いパターン形成される。必要とされるマトリクスアドレッシングは適切な電子手段を用いて実行される。前述の両方の状況において、パターニング手段は1つ以上のプログラマブルミラーアレイから構成可能である。ここに参照を行ったミラーアレイに関するより多くの情報は、例えば、米国特許第US5,296,891号および同第US5,523,193号、並びに、PCT特許種出願第WO98/38597および同WO98/33096から得ることが出来る。これらの内容を本明細書に引用したものとする。プログラマブルミラーアレイの場合、上記支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
− プログラマブルLCDアレイ。このような構成の例が米国特許第US5,229,872号に開示されている。この内容を本明細書に引用したものとする。上記同様、この場合における支持構造も、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これも必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
− 少なくとも1つの格子に適用された傾斜の関数として、少なくとも1つの格子上で第一入射ビームによって生じた少なくとも1つの回折次数の像の第一シフトを計測し、
− 少なくとも1つの格子に適用された傾斜の関数として、少なくとも1つの格子上で、第一入射ビームとは異なる直径を有した第二入射ビームによって生じた少なくとも1つの回折次数の像の第二シフトを計測し、
− 第一シフトと第二シフトから、少なくとも1つの格子のデフォーカス値を決定し、
− 少なくとも1つの格子からなる表面と傾斜のピボット位置間の距離であるアッベアーム値を該デフォーカス値から決定することからなる。
少なくとも1つの回折次数の像の第一シフトが、第一タイプの少なくとも1つの格子に適用された傾斜の関数として、第一タイプの少なくとも1つの格子上で生じ、少なくとも1つの回折次数の像の第二シフトが、第二タイプの少なくとも1つの格子に適用された傾斜の関数として、第二タイプの少なくとも1つの格子上で生じ、第一タイプの少なくとも1つの格子は、入射光ビームのビームサイズよりも実質的に小さい第一回折長を有し、第二タイプの少なくとも1つの格子は、第一回折長よりも実質的に大きい第二回折長を有することをさらなる特徴とする。
− 特別な本実施形態において放射線システムに放射線源LAも備えた、放射線の投影ビームPB(例えばUV放射線)を供給する放射線システムEx、ILと、
− マスクMA(例えばレクチル)を保持するマスクホルダーw備え、かつ、品目PLに対して正確にマスクの位置決めを行う第一位置決め手段PMに連結を行った第一オブジェクト・テーブル(マスクテーブル)MTと、
− それぞれ基板W(例えば、レジスト塗布シリコンウェハ)を保持する基板ホルダを備え、かつ、それぞれテーブル位置決め手段(図示せず)に連結した第二および第三オブジェクト・テーブル(基板テーブル)WTaおよびWTbとから構成され、ここで、第二オブジェクト・テーブルは、品目PLに対して正確に基板の位置決めを行うように配設されたそのテーブル位置決め手段と共に投影システムPLの下に配置されており、第三オブジェクト・テーブルは品目MSに対して正確に基板の位置決めを行うように配設されたそのテーブル位置決め手段と共に計測システムMSの下に配置されている。そして、さらに、
− マスクMAの照射部分を、基板Wの目標部分C(例えば、1つあるいはそれ以上のダイから成る)に像形成する投影システム(「レンズ」)PLとによって構成されている。
1. ステップモードにおいて、マスクテーブルMTは基本的に静止状態に保たれている。そして、マスクの像全体が1回の作動(すなわち1回の「フラッシュ」)で目標部分Cに投影される。次に基板テーブルWTがx方向および/あるいはy方向にシフトされ、異なる目標部分CがビームPBにより照射され得る。
2. スキャンモードにおいて、基本的に同一シナリオが適用されるが、但し、ここでは、所定の目標部分Cは1回の「フラッシュ」では露光されない。代わって、マスクテーブルMTが、速度vにて所定方向(いわゆる「走査方向」、例えばy方向)に運動可能であり、それによってビームPBがマスクの像を走査する。これと同時に、基板テーブルWTが速度V=Mvで、同一方向あるいは反対方向に運動する。ここで、MはレンズPLの倍率(一般的にM=1/4あるいは1/5)である。このように、解像度を妥協することなく、比較的大きな目標部分Cを露光することが可能となる。
Claims (13)
- − 使用時に、所望するパターンに従って、パターン化ビームとして投影ビームをパターン化するパターニング手段と、
− 基板を保持する基板テーブル(WS)と、
− 該パターニング手段の位置に対して該基板の位置を検出する基板アライメントシステム(MS)とを有し、
− 前記基板は、回折長を有し、かつ、使用時に、該回折長により入射光ビーム(IB;IB2)との相互作用による構成回折ビーム(DB1、DB2)の少なくとも1つの回折次数を生成するように配置された少なくとも1つの格子(MAR)を有し、
− 前記基板アライメントシステム(MS)は、該入射光ビーム(IB;IB2)を生成する光源と、少なくとも1つの該回折次数をセンサ装置(DET)にて結像する光学装置(1)とから構成され、
− 前記光学装置(1)は、該構成回折ビーム(DB1、DB2)を通過させるよう、所定位置にアパーチャ(PH1、PH2)を有するアパーチャ手段(TA)を備えたリソグラフィ投影装置において、該構成回折ビーム(DB1、DB2)の各々は該アパーチャ(PH1、PH2)のレベルにて回折ビーム直径(BD1、BD2)を有し、該構成回折ビーム(DB1、DB2)各々の該回折ビーム直径(BD1、BD2)は該アパーチャ(PH1、PH2)直径よりも大きいことを特徴とするリソグラフィ投影装置。 - 上記の光学装置(1)は、上記構成回折ビーム(DB1、DB2)を拡大するために配置されていることを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の構成回折ビーム(DB1、DB2)を拡大するために、上記光学装置は、上記光ビームとして、低減された入射光ビーム(IB2)を生成する手段を備え、この減じられた入射光ビーム(IB2)は上記格子(MAR)の部分を照射する低減されたビームサイズを有することを特徴とする請求項2に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の減じられた入射光ビーム(IB2)のビームサイズは上記の格子(MAR)の部分よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の構成回折ビーム(DB1、DB2)を拡大するために、上記の光学装置(1)は、上記入射光ビーム(IB)の上記ビームサイズよりも実質的に小さい第一回折長を有する少なくとも1つの上記格子(MAR)の第一タイプから成ることを特徴とする請求項2に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の構成回折ビーム(DB1、DB2)を拡大するために、上記の光学装置(1)は、上記第一回折長よりも実質的に大きい第二回折長を有する少なくとも1つの上記格子(MAR)の第二タイプから成ることを特徴とする請求項5に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の光学装置(1)は傾斜2.0μm/度未満の位置エラーを有することを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 上記の光学装置(1)は傾斜400μm/度未満の位置エラーを有することを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載のリソグラフィ投影装置。
- − 使用時に、所望するパターンに従って、パターン化ビームとして投影ビームをパターン化するパターニング手段と、
− 基板を保持する基板テーブル(WS)と、
− 該パターニング手段の位置に対して該基板の位置を検出する基板アライメントシステム(MS)とを有し、
− 前記基板は、回折長を有し、かつ、使用時に、該回折長により入射光ビーム(IB;IB2)との相互作用による構成回折ビーム(DB1、DB2)の少なくとも1つの回折次数を生成するように配置された少なくとも1つの格子(MAR)を有し、
− 前記基板アライメントシステム(MS)は、該入射光ビーム(IB;IB2)を生成する光源と、少なくとも1つの該回折次数をセンサ装置(DET)にて結像する光学装置(1)とを有し、
− 前記光学装置は、該構成回折ビーム(DB1、DB2)を通過させるよう、所定位置にアパーチャを有するアパーチャ手段(TA)を備えたリソグラフィ投影装置の基板アライメント方法において、該構成回折ビーム(DB1、DB2)の各々は該アパーチャ(PH1、PH2)のレベルにて回折ビーム直径(BD1、BD2)を有し、該構成回折ビーム(DB1、DB2)各々の該回折ビーム直径(BD1、BD2)は該アパーチャ(PH1、PH2)直径よりも大きいことを特徴とするリソグラフィ投影装置における基板のアライメントの方法。 - 上記の方法には、
− 上記の構成回折ビーム(DB1、DB2)を拡大することが含まれることを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 上記の方法はさらに、
− 上記の第一タイプの少なくとも1つの上記格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、該第一タイプの少なくとも1つの格子(MAR)によって生成された上記の少なくとも1つの回折次数の像の第一シフト(△xS)を計測し、
− 上記の第二タイプの少なくとも1つの上記格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、該第二タイプの少なくとも1つの格子(MAR)によって生成された上記の少なくとも1つの回折次数の像の第二シフト(△xL)を計測し、
− 該第一シフト(△xS)および該第二シフト(△xL)から、該第一タイプおよび該第二タイプの少なくとも1つの格子のデフォーカス値(△f)を決定し、
− 該デフォーカス値(△f)から、該第一タイプおよび第二タイプの少なくとも1つの格子(MAR)から成る表面と、上記傾斜(△Ry,WS)のピボット位置間の距離であるアッベアーム値(aAbbe)を決定することからなることを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 少なくとも1つの上記格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、少なくとも1つの該格子(MAR)における第一入射ビームにより、上記の少なくとも1つの回折次数の像の上記第一シフト(△xS)が生じ、そして、少なくとも1つの該格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、少なくとも1つの該格子(MAR)における第二入射ビームにより、上記の少なくとも1つの回折次数の像の第二シフト(△xL)が生じ、ここで、該第二入射ビームの直径は該第一入射ビームの直径とは異なることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 上記の第一タイプの少なくとも1つの格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、該第一タイプの少なくとも1つの格子(MAR)にて、上記の少なくとも1つの回折次数の像の第一シフト(△xS)が生じ、上記の第二タイプの少なくとも1つの格子(MAR)に適用された傾斜(△Ry,WS)の関数として、該第二タイプの少なくとも1つの格子(MAR)にて、上記の少なくとも1つの回折次数の像の第二シフト(△xL)が生じ、該第一タイプの少なくとも1つの格子(MAR)は、上記の入射光ビーム(IB)ビームサイズよりも実質的に小さい第一回折長を有し、該第二タイプの少なくとも1つの格子(MAR)は、該第一回折長よりも実質的に大きい第二回折長を有していることを特徴とする請求項11に記載の方法。
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