JP3983488B2 - リソグラフィ投影装置のためのオブジェクト位置決め方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にリソグラフィ投影装置のための位置決め方法および装置に関する。より詳細には、本発明は、マスクや基板などのオブジェクトをリソグラフィ投影装置内のオブジェクト・テーブル上の要求された位置に位置決めする方法であって、
放射投影ビームを供給するための放射システムと、
所望のパターンによる投影ビームをパターニングすることが可能なパターニング手段を保持するための第１のオブジェクト・テーブルと、
基板を保持するための第２のオブジェクト・テーブルおよび
パターニングされたビームを基板の目標部分上に投影するための投影システムとを備えている方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「パターニング手段」という用語は、入射する放射ビームにパターニング断面を与えるのに使用できる手段を表すものとして広く解釈され、基板の目標部分で生成されるべきパターンに対応する。「光値」という用語もまたこの文脈で使用される。一般に、前記パターンは目標部分で生成された、集積回路デバイスまたは他のデバイス（以下参照）などのデバイス内の特定の機能を持つ層に対応する。このようなパターニング手段は、以下のものを含む。
【０００３】
前記第１のオブジェクト・テーブルにより保持されたマスク。マスクの概念は、リソグラフィでは良く知られており、バイナリ、交番位相シフト、減衰位相シフトと同様に様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。このようなマスクの投影ビーム内への配置は、マスク上のパターンに従って、マスク上にあたる照射の選択透過（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）による。第１のオブジェクト・テーブルはマスクが入射する投影ビーム内の所望の位置に保持されることができ、望まれればビームに関して移動可能なことを確実にする。
【０００４】
プログラマブル・ミラー・アレイは構造により保持され、第１のオブジェクト・テーブルと呼ばれる。このような装置の一例は、粘弾性を持つ制御層および反射面を有するマトリックス・アドレス指定可能表面である。このような装置の背後にある基本的原理は、（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うことである。適切なフィルタを用いると、前記非回折光は回折ビームからフィルタされ、後方の回折光のみが残ることができる。この方法で、ビームはマトリクス・アドレス指定可能面のアドレス・パターンに従ってパターン化される。要求されたマトリクス・アドレシングは適切な電子手段を用いて行うことができる。このような鏡面アレイについてのより多くの情報は、例えば、ここで参照により組み込まれている米国特許ＵＳ５，２９６，８９１およびＵＳ５，５２３，１９３から収集することができる。
【０００５】
第１のオブジェクトと呼ばれる構造により支持されたプログラマブルＬＣＤアレイ。そのような構造の一例は、ここで参照により組み込まれている米国特許ＵＳ５，２２９，８７２で示されている。
【０００６】
単純化のため、本文章の残りの部分は、ある位置で、特にマスクを含む例それ自体を指す。しかしながら、そのような例の中で議論された一般的な例は上で述べたようなパターニング手段についてのより広い文脈で見られるべきである。
【０００７】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣｓ）の製造に使用される。このような場合、パターニング手段は、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンは一層の放射感受性材料（レジスト）をコートされた基板（シリコン・ウエハ）の上の目標部分（１つまた複数のダイ）上に結像される。一般に、単一のウエハは、一度に投影システムにより連続的に照射された近接した目標部分の全ネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターニングを取り入れた現在の装置では、２つの異なるタイプの機械の区別をすることができる。１つのタイプのリソグラフィ投影装置では、１回に目標部分上の全マスク・パターンを露光することにより各目標部分が照射される。このような装置は一般にウエハ・ステッパと呼ばれる。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれるもう１つの装置では、各目標部分は、所与の参照方向（「スキャン」方向）に投影ビームの下のマスク・パターンを徐々にスキャンする一方、この方向と平行あるいは平行でない基板テーブルを同時にスキャンすることにより照射される。一般に、投影システムは倍率Ｍ（一般に＜１）を有し、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖがマスク・テーブルがスキャンされる速度の係数Ｍ倍であるからである。ここで説明したリソグラフィ装置に関するさらなる情報は、例えばここで参照して組み込んだＵＳ６，０４６，７９２から収集できる。
【０００８】
本発明によるリソグラフィ投影装置を用いた製造工程では、マスク内のパターンは一層の放射感受性材料（レジスト）により少なくとも部分的に覆われた基板上に結像される。この結像ステップに先立って、基板は下塗り、レジスト塗布、ソフト・ベーキングなどの様々な工程を受ける。露光後、基板は露光後焼き付け（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーキングおよび結像特性の測定／点検などを受ける。この一連の工程は、ＩＣなどのデバイスの個々の層をパターニングする基礎として使用される。このようなパターニングされた層は、その後イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨などの、すべてが個々の層を仕上げるように意図された全ての様々な工程を受ける。複数の層が必要な場合、全工程、またはその異型を新しい各層のために繰り返さなければならないことになる。結局、デバイスの列は基板（ウエハ）上に存在することになる。その後、これらのデバイスはダイシング、ソーイングなどの技術により互いから分離され、そこから個々のデバイスはキャリア上に取付けられ、ピンなどに結合される。このような工程に関するさらなる情報は、例えば書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、第３版、Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ著、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，１９９７，ＩＳＢＮ ００７−０６７２５０−４から得られる。
【０００９】
屈折光学、反射光学を備えている様々な型の投影系を含む投影系を以下で「レンズ」と呼ぶ。しかしながら、この用語は広く、例えば反射屈折系として解釈されるべきである。放射系は、さらに投影ビームを方向付ける、形成するまたは制御するためのこれらの法則のいかなるものにでも従って操作する要素を備え、および、このような要素もまた以下で集合的にまたは特に「レンズ」と呼ばれる。これに加えて、第１のおよび第２のオブジェクト・テーブルはそれぞれ「マスク・テーブル」、および「基板テーブル」と呼ばれる。
【００１０】
一般的に、このタイプの装置は単一の第１のオブジェクト（マスク）テーブルおよび単一の第２のオブジェクト（基板）テーブルを含む。しかしながら、少なくとも２つの独立に移動できる基板テーブルがある機械が利用可能になりつつある。例えばここで参照により本明細書に組み込まれたＵＳ５，９６９，４４１およびＷＯ９８／４０７９１に記載された多段式装置を参照されたい。このような多段式装置の背後にある基本的な操作法則は、そのテーブル上に位置した第１の基板を露光させるために第１の基板テーブルが投影システムの下にある一方、第２の基板テーブルはローディング位置に移動して、露光された基板を排出し、新しい基板を拾い上げ、新しい基板上で初期の測定学ステップを実行し、第１の基板の露光が完成されてすぐに投影システムの下の露光位置にこの新しい基板を移動させるために準備することができ、このようにサイクルそれ自体を繰り返す。この方法により、最後までの機械の実質的な増加と、代わりに機械の所有のコストの改善を達成することができる。
【００１１】
リソグラフィ投影装置を使用する製造工程において、マスク中のパターンは、放射感受性材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板上に結像される。この工程についてお互いに関しておよびテーブルに関しての両方で高い精度でそれぞれのオブジェクト・テーブル上に基板およびマスクを置くことが必要である。
【００１２】
基板１のようなオブジェクト（図２を参照）が、基板テーブル５のようにオブジェクト・テーブル上の正しい回転位置に置かれない場合、それに続く基板１のマスクへの整合の間、位置測定誤差が生じる。整合の間、基板１はマスクと同じ回転方向にされ、そのために基板テーブル５を回転させることが必要である。センサ・システム７に使用される干渉計９はこの回転に敏感であり、テーブル５上の側鏡に横方向にあたるレーザ・ビーム１１を用いて測定された方向の誤差を与える。前記誤差はいわゆるビーム・ポイント誤差であり、テーブル５の回転の増加に伴い一般に増加する。このように起こる測定誤差は、基板１上の連続する層に露光されると同時に発生する２つの結像のスーパー位置決めの誤差として与えることができる。この同時に発生する２つの結像のスーパー位置決めの誤差は、一般にオーバーレイ誤差と呼ばれる。
【００１３】
ビーム・ポイント誤差は鏡面の干渉計ビームへの直角性の不一致に起因する。図３ａは、鏡Ｔに向けられた光線を用いて、干渉計Ｉと鏡Ｔとの間の距離Ｌを測定する干渉計Ｉを示す。ここに描いたように、鏡Ｔは、名目上の入射ビームに関してｄＳ回転され、その結果、入射ビームと反射ビームとの間の角は、２ｄＳである。その場合、干渉計ビームの全長は、Ｂ＝Ｌ＋Ｌ／（ｃｏｓ ２ｄＳ）である。したがって、距離Ｌは干渉計Ｉにより測定された全長Ｂと既知の回転ｄＳから計算できる。最適には、干渉計ビームは所与の参照座標系のＸ方向と平行になるように方向付けられる。しかしながら、熱不安定性および機械的な作用などの要素により、ビーム・ポイント誤差と呼ばれるこの平行性からの一時的なずれが起こる。図３ｂは、回転ｄＳ＝０でのビーム・ポイント誤差ｄＥを示す。ビームの全長は、Ｂ＝Ｌ／（ｃｏｓ ｄＥ）＋Ｌ／（ｃｏｓ ｄＥ）である。この定式は、小さなビーム・ポイント誤差ｄＥについては、全ビーム長に与える影響は小さいが、鏡ＴがｄＳ回転した場合ビームポイントの誤差の影響は増加することを示す。図３ｃは、図３ｂの誤差ｄＥおよび図３ａの回転ｄＳを結合する。ビームの全長は、Ｂ＝Ｌ／（ｃｏｓ ｄＥ）＋Ｌ／ｃｏｓ（ｄＥ＋２ｄＳ）である。この関数を微分し、ｄＥおよびｄＳに微小角近似を適用して（ｄＥは一般に５〜１００μｒａｄ程度である）、ｄＢ／ｄＥ≒Ｌ＊ｄＳ＊ｄＥという式が得られる。これにより、かなり高いｄＳの値にとっては、Ｂのビーム・ポイント誤差ｄＥへの敏感性が増加することが明らかになる。
【００１４】
鏡Ｔの回転位置の誤差（すなわち図２の基板テーブル５の横に取り付けられた場合）もまた測定距離に影響するという問題はさらに示される。この誤差の影響は、ビーム・ポイント誤差より２倍大きい。図３ａ示したように、鏡の回転は反射ビームの方向に２倍の影響を持つからである。鏡の回転中の誤差ｄＥ_mは、式ｄＢ／ｄＥ_m≒２＊Ｌ＊ｄＳ＊ｄＥ_mに従って測定されたビームの全長Ｂに影響を持つ。かなり高いｄＳの値について、鏡Ｔの回転位置の誤差ｄＥ_mへの敏感性が増加することは明らかである。
【００１５】
両誤差は、一次元の誤差として示される。しかしながら、実際には、これらの誤差は二次元であるので、誤差は図３ａ〜３ｃ（示された）の平面内に、さらに前記平面に垂直な方向中にある可能性がある。同様の考察を図２中のオブジェクト１がマスクである、およびオブジェクト・テーブル５がマスク・テーブルである場合に適用する。
【００１６】
ビーム・ポイント誤差に起因する問題とは別にオブジェクトが各オブジェクト・テーブル上に誤って配置される場合にさらなる問題が発生する。図４ａは、真空生成表面１３上に正しく配置された基板１を示す。基板１は、真空生成表面１３の境界１５と基板１の縁部２との間の小さな重なりのみで、真空生成表面１３全体を覆う。真空源１７からの真空化が、基板１上に真空力Ｆを発生させる真空分散手段１９および真空チャンバ２１により真空生成表面１３に適用される。
【００１７】
図４ｂは、真空生成表面１３上に不正確に配置された基板１を示す。基板１は真空生成表面１３全体を覆うが一端で、基板１の縁部２と真空生成表面１３の境界１５との間に多すぎる重なりが生じる。前記一端で、縁部２により小さい真空力Ｆが適用される。基板１は、特に縁部２で変形する可能性がある。基板上の露光は、非平面な縁部上での結像の変形のために失敗する可能性がある。
【００１８】
図４ｃは、また真空生成表面１３上に不正確に配置された基板１を示す。基板１は真空生成表面１３全体を覆わないので空気Ａが真空チャンバ２１内に入り真空力Ｆが最適よりも小さくなる。露光中に、悪く付着された基板１は、真空生成表面１３上を移動する可能性があり、悪い露光を生じさせる。基板１が全体的に緩くなると、基板１が真空生成表面１３から離れ、また周辺の装置を破損する可能性がある。同様の考慮が基板１がオブジェクト・テーブル５上に静電気力により保持される場合に当てはまる。本発明が真空中で使用される装置に適用される場合に後者は必要かもしれない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題を少なくとも部分的に緩和することである。したがって、本発明は開始パラグラフに従ったリソグラフィ投影装置のオブジェクト・テーブル上の要求された位置にオブジェクトを置く方法であって、
オブジェクトをテーブル上の第１の位置に置く第１の配置ステップと、
オブジェクトの第１の位置とオブジェクトの要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
オブジェクトをテーブルから外し、除去する除去ステップと、
テーブルの平面に実質的に平行な方向に、オブジェクトとテーブルを互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
オブジェクトを実質的にテーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップを備えていることを特徴とする方法を提供する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、マスクおよび基板が整合中に同じ回転方向にされる場合、テーブルの要求された回転の使用された干渉計システムに関する回転が制限されるように、基板またはマスクなどのオブジェクトを高い精度で、基板テーブルまたはマスク・テーブルなどのオブジェクト・テーブル上に位置決めすることを可能にする。オブジェクト・テーブルの鏡面の干渉計ビームに対する直角度が増すと、ビーム・ポイント誤差およびオブジェクト・テーブルの鏡面の回転位置誤差の敏感性が減少する。本発明の別の利点は、オブジェクトが真空生成表面上によりよく位置決めされるということである。オブジェクトの変形は回避され、また、結像の露光が改善されることになる。またオブジェクトが真空生成表面全体を覆わないという危険は、オブジェクトのテーブルへのよりよい位置決めによって減少される。
【００２１】
測定ステップは第１のマークをオブジェクトに関する既知の位置で第２のマークに対して整合することにより達成することができる。整合は、第２のマークが、オブジェクトが置かれ、オブジェクトの要求された位置に関する既知の位置を有するオブジェクト・テーブル上に（すなわち信頼された形で）位置するように行われる。もう１つの可能性は、オブジェクトが１つのオブジェクト・テーブル上に位置すること、第２のマークがもう１つのオブジェクト・テーブル上に位置することである。アライメントは、また第１のマークが基板上にあり第２のマークがマスク上にあるように、または他の方法により行われる。有利なことに、オブジェクト上の複数の第１のマークを複数の第２のマークに整合することができる。測定ステップはまたテーブル上のオブジェクトの第１の位置に関する情報を得るのに結像手段を使用して達成することができる。前記結像手段はカメラ・システムあるいはＣＣＤアレイである可能性があり、テーブル上のオブジェクトの第１の位置を必要な精度で測定することができる。このように得られたテーブル上のオブジェクトの第１の位置についての情報は、テーブル上のオブジェクトの要求された位置を考慮した情報とともに、前記変位を計算するための計算手段で処理することができる。テーブル上のオブジェクトの前記要求された位置は前もって決定し、必要時に検索できるメモリ装置に格納することができる。前記変位はテーブルの真空生成表面の平面内で線形であるおよび／または前記表面の垂直軸の回りに角度を持つ可能性がある。オブジェクトは、例えばハンドラ・アーム上の真空クランプ手段の援助によってオブジェクト・テーブル上に置かれることがある。
【００２２】
精度を増加させるためには、オブジェクトがテーブル上の要求された位置上にあるまで、方法を繰り返すことが必要となる。
【００２３】
本発明は、また基板を基板テーブル上の要求された位置に位置決めする方法であって、
基板をテーブル上の第１の位置に置く第１の配置ステップと、
基板の第１の位置と基板の要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
基板をテーブルから外し、除去する除去ステップと、
テーブルの平面に実質的に平行な方向に、基板とテーブルを互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
基板を実質的にテーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップを備えていることを特徴とする方法に関する。
【００２４】
本発明はまた、
（ａ）少なくとも部分的に放射感受性材料の層に覆われた基板を有する第２のオブジェクト・テーブルを備えているステップと、
（ｂ）投影ビームにその断面におけるパターンを与えるパターニング手段を使用するステップと、
（ｃ）放射感受性材料の層の目標部分にパターニングビームを投影するステップを含んでいるデバイス製造方法であって、ステップ（ｃ）の前に、
基板を第２のオブジェクト・テーブル上の第１の位置に置く第１の配置ステップと、
基板の第１の位置と基板の要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
基板を第２のオブジェクト・テーブルから外し、除去する除去ステップと、
第２のオブジェクト・テーブルの平面に実質的に平行な方向に、基板と第２のオブジェクト・テーブルを互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
基板を実質的に第２のオブジェクト・テーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップとが実行されるデバイス製造方法に関する。
【００２５】
上記でＩＣ製造において本発明による装置の使用について特定の参照が行われるが、このような装置が他の多くの可能な適用例を持つことが明らかに理解されるべきである。例えば、集積光学装置、磁気ドメイン・メモリの誘導および検知パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に採用することができる。このような別法の適用例の文脈において、本文中の「レチクル」、「ウエハ」、「ダイ」という用語の任意の使用は、それぞれより一般的な用語「マスク」、「基板」、「目標領域」に置き換えて考慮されるべきであることを当業者には理解されたい。
【００２６】
本発明およびその利点は例示の実施形態および付随する概略図の援助によりさらに明らかにされるであろう。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施形態１ 図１は、本発明によるリソグラフィ投影装置の概略を示す。装置は以下のものを備えている。
紫外線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍまたは１５７ｎｍの波長）ＥＵＶ、Ｘ線、電子、イオンなどの放射投影ビームＰＢを供給する放射システムＥｘ，ＩＮ，ＣＯ；
マスクＭＡ（レチクルなど）を保持するためのマスク・ホルダを備えている第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ；基板Ｗ（レジストを塗布されたシリコン・ウエハなど）を保持するための基板ホルダを備えた第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴ；基板Ｗの目標部分Ｃ（ダイ）上にマスクＭＡの照射された部分を結像するための投影システムＰＬ（レンズまたは反射屈折（ｃａｔａｄｉｏｐｔｒｉｃ）システム、ミラー・グループまたは電界デフレクタの列など）：ここに示すように、装置は反射要素を備えている。しかしながら、別法として１つまたは複数の反射要素をそなえてもよい。
【００２８】
別法として、装置は上述のタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなどの他の種類のパターニング手段を採用してもよい。
【００２９】
光源ＬＡ（水銀ランプ、エキシマ・レーザ、熱イオン銃、イオン光源、電子ビーム光源、またはストレージ・リングまたはシンクロトロン内の電子ビームの通過路まわりに位置する振動子／波動子など）は放射ビームを供給する。このビームは、直接にまたは調節手段（例えばビーム・エキスパンダＥｘなど）を横切った後に照明システム（イルミネータ）に供給される。イルミネータは、外部のおよび／または内部の放射範囲（普通σアウタおよびσインナと呼ばれる）のビームの強さ分布を設定する調節手段を備えてもよい。それに加えて、一般に積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他の要素を備えている。このようにして、マスクＭＡ上に衝突するビームＰＢは、その断面における所望の均一性および強さ分布を有する。
【００３０】
図１に関して、光源ＬＡは、リソグラフ投影装置のハウジング内にあるかもしれないが（例えば多くの場合光源ＬＡが水銀ランプである）、リソグラフ投影装置から離れていて、その発生する放射ビームが装置内に導かれるかもしれない（適切に鏡を方向付けするために）ということに注意するべきである；この後者のシナリオは、多くの場合光源ＬＡがエキシマーレーザである。本発明および請求の範囲はこれらのシナリオを両方とも包含する。
【００３１】
ビームＰＢは、実質的にマスク・テーブルＭＴ上のマスク・ホルダーに保持されたマスクＭＡを遮断する。ビームＰＢはマスクＭＡを通過して、基板Ｗの目標領域Ｃ上にビームＰＢの焦点を合わせる投影システムＰＬを通過する。干渉変位測定手段ＩＦの援助により、正確に、すなわち異なる目標領域ＣをビームＰＢの通り道に位置付けるように基板テーブルＷＴを動かすことができる。同様に、マスク・テーブルＭＴをビームＰＢに関して極めて正確に位置付けることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１で図により説明されていない、長ストローク・モジュール（コース位置決め）および短ストローク・モジュール（ファイン位置決め）の援助により実現されることになる。
図示された装置は異なる２つのモードで使用できる。
ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは実質的に静止しつづけ、次いで目標部分Ｃ上に１回の実行（すなわち、単一の「フラッシュ）で全マスク・イメージが投影される。基板テーブルＷＴはその後異なる目標部分Ｃが（静止した）ビームＰＢにより照射されることができるようにＸおよび／またはＹ方向に移動される。
スキャン・モードでは、所与の目標部分Ｃが単一の「フラッシュ」に露光される以外は実質的に同じシナリオがあてはまる。代わりに、マスク・テーブルＭＴは投影ビームＰＢがマスク・イメージ上のスキャンによるように、所与の方向（いわゆる「スキャン方向」、すなわちＸ方向に）速度νで移動できる。同時に、基板テーブルＷＴは同時に同じまたは反対の方向に速度Ｖ＝Ｍνで移動する。ここで、Ｍは投影システムＰＬの大きさ（一般にＭ＝１／４または１／５）である。この方法で、かなり大きな目標部分Ｃが解像度を損なうことなしに露光されることができる。
【００３２】
図５は、本発明によるオブジェクト・テーブルの好ましい一実施形態を示す。図から、次の項目を見ることができる。
縁部２を有する基板（ウエハ）１
真空隙間２４により境界１５を有する真空生成表面１３に接続された真空チャンバ２１を備えている基板テーブル５。
アクチュエータ２７、中空チューブ２９および基板１を配置し、保持し、取り上げる真空クランプ手段３１を備えているハンドラ２５であって、テーブル隙間３０を通り可動である前記ハンドラ２５。
柔軟な真空チューブ２０によりハンドラ２５または真空チャンバ２１に真空を適用するための真空源１７および真空配置手段１９。および
テーブル５を動かすための、ベース・フレーム３５に接続されたテーブル・アクチュエータ３３。
【００３３】
第１の配置ステップにおいて、基板１は基板移動手段により（基板移動手段に関するより多くの情報は欧州特許出願ＥＰ１０５２５４６から収集できる。）ハンドラ２５の真空クランプ手段３１上に置かれる。真空源１７と真空クランプ手段３１とを中空チューブ２９および柔軟な真空チューブ２０で接続する真空分配手段１９内のバルブを開けることにより、真空クランプ手段３１に真空が適用される。真空は、基板１を真空クランプ手段３１に吸引し、そこで基板移動手段は基板１から解放され、引きこまれる。アクチュエータ２７は、ハンドラ２５および基板１を真空生成表面１３へと低下させ、真空分配手段１９内のバルブを開けることにより、真空隙間２４および真空チャンバ２１により前記表面に真空が適用される。この真空は、基板１を基板テーブル５上の真空生成表面１３に固定する真空力を、基板１へ適用することになる。真空クランプ手段３１上の真空は真空分配手段１９内で緩和され（圧力はテーブルの周囲の圧力に上げられる）、ハンドラ２５は、アクチュエータ２７によりさらに低下される。ハンドラ２５は、テーブル５の外から全体に動くことができるか、またはハンドラ２５はテーブル５の少し下に動き次いで内部に留まる。
【００３４】
この第１の配置ステップの後に測定ステップが続く。そのステップで、テーブル５上の基板１の位置が測定され、この基板の第１の位置とテーブル５上の基板１の要求された位置との間の変位が決定される。これは、基板１上の１つ以上のマークのテーブル５上の１つ以上の参照マークに対する位置を測定するオフアクシス・アライメント・ユニット（オフアクシス・アライメントに関するさらなる情報は、例えば国際特許出願ＷＯ９８／３９６８９から収集できる。）で行われる。これは、テーブル５上の基板１の第１の位置に関する極めて正確な情報を提供する。計算ユニット（示されていない）が基板１の前記第１の位置と基板１の要求された位置との間の変位を計算できる。テーブル上の基板の要求された位置は、あらかじめ測定され、メモリ・デバイスに格納される。この要求された位置で、干渉計ビームは基板テーブル５の側部につけられた鏡（示されていない）に垂直に向けられ、基板１は基板テーブル５の真空生成表面上に正確に配置される。他の可能性は、基板１上の１つ以上のマークがマスク上の１つ以上のマークに整合させられることである。この手順、ならびにいわゆるオンアクシス・アライメント（オンアクシス・アライメントに関するさらなる情報は、例えばＵＳ４，７７８，２７５を参照）の間、マスクを保持するテーブルを回転しおよび／または基板テーブル５を回転してマスクおよび基板を同じ回転方向に持っていくことが必要となる。干渉計はこの回転を極めて正確に測定し、計算ユニットにマスクに関する基板の位置についての情報を提供し、第１の位置と要求された位置との間の変位が決定されることができる。オンアクシス・アライメント手段により、基板上のマークをマスク・テーブル上のマークに整合し、マスク上のマークを基板テーブル上に位置するマークに整合することもまた可能である。別法として、カメラなどの結像手段がテーブル上の基板の第１の位置に情報を計算ユニットに伝える。
【００３５】
この測定ステップの後、除去ステップが基板１を基板テーブル５から解放し除去するために適用されることができる。ハンドラ２５は、真空クランプ手段３１が基板１に接触するようにアクチュエータ２７により上昇され、これを達成することになる。この後、真空分配手段１９内のバルブを空けることにより、柔軟な真空チューブおよび中空チューブ２９から真空クランプ手段３１に真空源１７から真空が適用される。その後、真空生成表面１３の真空が真空分配手段１９内の真空を開放することにより解放され、アクチュエータ２７がハンドラ２５および基板１を上昇させる。
【００３６】
この除去ステップの後に、テーブル５は計算された変位だけ移動されるが、ハンドラ２５により支持された基板１は同じ位置に留まる。テーブル５が静止させられ、ハンドラ２５が計算された変位だけ移動されることも可能である。代わりとして、テーブル５およびハンドラ２５は互いに関して計算された同じ変位を達成するために移動される。一般に、プリアライメント・ユニットがテーブル５上の基板１の良好なコース配置を確実にするために使用される。そのようにして、移動ステップでの大きな変位を使用する必要を避け、ハンドラがテーブルを通って移動するテーブル隙間３０はそれによりかなり小さく維持される。プリアライメント・ユニットに関するさらなる情報は、例えば米国特許ＵＳ５，０２６，１６６を参照されたい。
【００３７】
この移動ステップの後、第２の配置ステップが基板１をテーブル５上に再び置くために用いられる。これは第１の配置ステップについてと同じ方法で行われる。基板１はテーブル５上の真空生成表面１３に吸引され、現在要求された位置にある。
【００３８】
「真空」により解放されたガス圧は、もちろん例えば５．５＊１０4Ｐａなどの、過度の外圧が基板１および真空生成表面１３または真空クランプ手段３１を互いに保持する通常力を提供する。真空生成表面の平面内の基板とテーブルとの間の相対運動は、通常力の増加により増加する２つの要素間の摩擦により妨害される。基板と真空生成表面間の摩擦係数は、もちろん接触面の材料の選択により選択できる。
【００３９】
上記で説明し図示された本発明の実施形態の特徴は、独立にあるいはどんな組み合わせででも使用できる。図は単なる概略にすぎず、縮尺されておらず、各図における要素の相対的な大きさは互いに縮尺される必要はない。
【００４０】
以上、特定の実施形態について説明したが、説明とは違って実施されることがありうることを理解されたい。例えば、オブジェクトがマスクであり、本発明がマスク・テーブル上のマスクを位置決めするために使用される場合、前記マスクのハンドラがマスクへの損傷を避けるためにマスクを側部で支持することが好ましいことを除けば、方法はまったく同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリソグラフィ投影装置の概略図である。
【図２】オブジェクト・テーブルの回転方向に対する、オブジェクト・テーブル上でのオブジェクト位置決めにおける回転誤差の影響の説明図である。
【図３ａ】テーブルの干渉計ビームに関する回転によるビーム・ポイント誤差の発生の説明図である。
【図３ｂ】テーブルの干渉計ビームに関する回転によるビーム・ポイント誤差の発生の説明図である。
【図３ｃ】テーブルの干渉計ビームに関する回転によるビーム・ポイント誤差の発生の説明図である。
【図４ａ】オブジェクト・テーブル上に様々に位置決めされたオブジェクトの概略図である。
【図４ｂ】オブジェクト・テーブル上に様々に位置決めされたオブジェクトの概略図である。
【図４ｃ】オブジェクト・テーブル上に様々に位置決めされたオブジェクトの概略図である。
【図５】本発明によるオブジェクト・テーブルの好ましい実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 縁部
３ テーブル隙間
５ テーブル
７ センサシステム
９ 干渉計
１１ レーザ・ビーム
１３ 真空生成表面
１５ 境界
１７ 真空源
１９ 真空分散手段
２０ 真空チューブ
２１ 真空チャンバ
２４ 真空隙間
２５ ハンドラ
２７ アクチュエータ
２９ 中空チューブ
３０ テーブル隙間
３１ 真空クランプ手段
３３ テーブル・アクチュエータ
３５ ベース・フレーム
Ｂ 全長
Ｃ 目標部分
ＣＯ コンデンサ
ｄＳ 回転
ｄＥ ビーム・ポイント誤差
ｄＥｍ 鏡の回転中の誤差
Ｅｘ ビーム・エキスパンダ
Ｉ 干渉計
ＩＦ 干渉変位測定手段
ＩＮ 積分器
Ｌ 干渉計と鏡との距離
ＬＡ 光源
ＭＡ マスク
ＭＴ マスク・テーブル
ＰＢ ビーム
ＰＬ 投影システム
Ｔ 鏡
Ｗ 基板

Claims (21)

1. オブジェクトをリソグラフィ投影装置内のオブジェクト・テーブル上の要求された位置に位置決めする方法であって、
   放射投影ビームを供給するための放射システムと、
   パターニング手段を保持するための第１のオブジェクト・テーブルと、
   基板を保持するための第２のオブジェクト・テーブルと、
   基板の目標部分上にパターニングビームを投影するための投影システムとを備えており、
   前記パターニング手段または前記基板を前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブル上の第１の位置に配置する第１の配置ステップと、
   前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブル上の前記パターニング手段または前記基板の第１の位置と前記パターニング手段または前記基板の要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
   前記パターニング手段または前記基板を前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブルから外し、除去する除去ステップと、
   前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブルの平面に実質的に平行な方向に、除去された前記パターニング手段もしくは前記基板、または前記第１のオブジェクト・テーブルもしくは前記第２のオブジェクト・テーブル、または除去された前記パターニング手段もしくは前記基板と前記第１のオブジェクト・テーブルもしくは前記第２のオブジェクト・テーブルとの両方を互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
   除去された前記パターニング手段または前記基板を実質的に前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップとを含んでいることを特徴とする方法。
2. 前記測定ステップが、前記パターニング手段または前記基板上の第１のマークを第２の参照マークに整合させることを備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のマークが、前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブル上に位置することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の配置ステップ、前記測定ステップ、前記除去ステップ、前記移動ステップ、および前記第２の配置ステップにおいて、前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブルは第１のオブジェクト・テーブル、前記パターニング手段または前記オブジェクトはパターニング手段であり、該パターニング手段はマスクであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
5. 前記第２のマークが、パターニング手段または基板上にあることを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記測定ステップが、前記パターニング手段または前記基板の第１の位置と前記パターニング手段または前記基板の要求された位置との間の変位を決定するための結像手段を使用して達成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記測定ステップが、前記パターニング手段または前記基板の要求された位置に関する情報とともに前記パターニング手段または前記基板の第１の位置に関する情報を計算手段で処理し、前記変位を決定することを備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
8. 前記変位の偏差が、前記第１のオブジェクト・テーブルまたは前記第２のオブジェクト・テーブルの平面に垂直な軸周りに回転することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記パターニング手段または前記基板が、真空生成表面を使用して位置に保持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 放射システムが、放射源を備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の方法。
11. 前記パターニング手段または前記基板の第１の表面は、前記第１または第２のオブジェクト・テーブルに接触し、前記要求された位置は、前記第１または前記第２のオブジェクト・テーブル上の前記パターニング手段または前記基板をクランプするクランプ力が前記パターニング手段または前記基板の第１の表面上で実質的に均一であるような前記パターニング手段または前記基板の位置に対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 移動が線形移動であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法。
13. 線形移動が、前記パターニング手段もしくは前記基板、または前記第１もしくは第２のオブジェクト・テーブル、または前記パターニング手段もしくは前記基板と前記第１もしくは第２のオブジェクトとの両方を互いに相対的に二つの方向に線形移動させることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 基板を基板テーブル上の要求された位置に位置決めする方法であって、
    基板をテーブル上の第１の位置に配置する第１の配置ステップと、
    テーブル上の基板の第１の位置と基板の要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
    基板をテーブルから解放し、除去する除去ステップと、
    テーブルの平面に実質的に平行な方向に、除去された基板、またはテーブル、またはその両方を互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
    除去された基板を実質的にテーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップとを含んでいる位置決め方法。
15. 前記測定ステップが、基板上の第１のマークを第２のマークに整合させることを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記測定ステップが、前記基板の第１の位置と前記基板の要求された位置との間の変位を決定するための結像手段を使用して達成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
17. 前記測定ステップが、前記基板の要求された位置に関する情報とともに前記基板の第１の位置に関する情報を計算手段で処理し、前記変位を決定することを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
18. 基板の第１の表面は、基板テーブルに接触し、要求された位置は、基板テーブル上の基板をクランプするクランプ力が基板の第１の表面上で実質的に均一であるような基板の位置に対応することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
19. 移動が線形移動であることを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれかに記載の方法。
20. 線形移動が、基板、または基板テーブル、またはその両方を互いに相対的に二つの方向に線形移動させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. （ａ）少なくとも部分的に放射感受性材料の層に覆われた基板を有するオブジェクト・テーブルを備えているステップと、
    （ｂ）投影ビームにその断面におけるパターンを与えるパターニング手段を使用するステップと、
    （ｃ）放射感受性材料層の目標部分にパターニングビームを投影するステップを含んでいるデバイス製造方法であって、ステップ（ｃ）の前に、
    基板をオブジェクト・テーブル上の第１の位置に置く第１の配置ステップと、
    基板の第１の位置と基板の要求された位置との間の変位を決定する測定ステップと、
    基板をオブジェクト・テーブルから外し、除去する除去ステップと、
    オブジェクト・テーブルの平面に実質的に平行な方向に、除去された基板、またはオブジェクト・テーブル、またはその両方を互いに相対的に、実質的に前記変位だけ移動する移動ステップと、
    除去された基板を実質的にオブジェクト・テーブル上の要求された位置に置く第２の配置ステップとが実行されるデバイス製造方法。

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