JP4340270B2 - リソグラフィ装置、パターニング組立体および汚染推定法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置、パターニング組立体および汚染推定法に関する。

リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板の目標部分上に、所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ぶ、パターニング装置を使ってこのＩＣの個々の層上に作るべき回路パターンを創成してもよい。このパターンを基板（例えば、シリコンウエハ）上の目標部分（例えば、一つまたは幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。このパターンの転写は、典型的には基板上に設けた放射線感応材料（レジスト）の層への結像による。一般的に、単一基板が、順次パターン化する隣接目標部分のネットワークを含む。従来のリソグラフィ装置には、全パターンをこの目標部分上に一度に露光することによって各目標部分を照射する、所謂ステッパと、このパターンを放射線ビームによって、与えられた方向（“走査”方向）に走査することによって各目標部分を照射し、一方、この基板をこの方向と平行または逆平行に同期して走査する、所謂スキャナがある。このパターンを基板上に印写することによってこのパターンをパターニング装置から基板へ転写することも可能である。

このリソグラフィ装置は、パターン化した放射線ビームを作るために放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を含む。このパターニング装置は、パターニング装置を交換可能にし、それでこのパターニング装置を交換することによって種々のパターンを得られるようにする、パターン支持体によって支持してある。リソグラフィ装置は、通常、清浄環境、即ち、汚染物質、埃、またはその他の種類の汚染を最少限まで減少した環境で作動する。そのような汚染物質は、あらゆる種類の粒子を含むかも知れず、且つその厚さの大きさのオーダがナノメートル範囲からマイクロメートル範囲にあるかも知れない。この汚染の結果、パターニング装置の形状が変形し、露光中の位置誤差（Ｘ／Ｙ）および／または合焦低下（Ｚ）に繋がる。そのような汚染の更なる悪影響は、パターン支持体を動かすとき、パターニング装置がこのパターン支持体に関してずれを生じるかも知れないことである。リソグラフィ装置は、頻繁に、パターニング装置を使用し、それが走査運動を行い、それでパターニング装置とパターン支持体が加速力および減速力を受ける。これらの力がパターン支持体に作用する（パターニング装置とパターン支持体を動かすためのアクチュエータがこのパターン支持体に作用する）と、パターン支持体に関するパターニング装置のずれが生じるかも知れない。その上、真空吸引装置を使ってこのパターニング装置をパターン支持体上に保持してもよい。汚染は、それでパターン支持体によってパターニング装置を保持する有効力を減少する結果になるかも知れない。

パターニング装置および／またはパターン支持体の汚染を推定することが望ましい。

この発明の一実施例によれば、リソグラフィ装置で、パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を支持するように構成したパターン支持体、このパターニング装置の少なくとも一つの参照マークの位置の第１位置測定および第２位置測定を行うようの構成した位置測定システム、およびこのパターニング装置とこのパターン支持体の少なくとも一つの汚染を、この第１および第２位置測定の間の位置差から推定するための汚染モニタを含むリソグラフィ装置が提供される。

この発明の別の実施例では、光投影装置用パターニング組立体で、パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を支持するように構成したパターン支持体、このパターニング装置の少なくとも一つの参照マークの第１位置測定および第２位置測定を行うように構成した位置測定システム、およびこのパターニング装置とこのパターン支持体の少なくとも一つの汚染を、この第１および第２位置測定の間の位置差から推定するための汚染モニタを含むパターニング組立体が提供される。

この発明の更なる実施例によれば、パターニング装置とパターン支持体の少なくとも一つの汚染を推定する方法であって、このパターン支持体がこのパターニング装置を支持するように構成してあり、このパターニング装置は、パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成してあり、この方法が、このパターニング装置の少なくとも一つの参照マークの第１および第２位置測定を行う工程、およびこの第１および第２位置測定の間の位置差から汚染を推定する工程を含む方法が提供される。

次に、この発明の実施例を、例としてだけ、添付の概略図を参照して説明し、それらの図面で対応する参照記号は対応する部品を指す。

図１は、この発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射線ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線または何か他の適当な放射線）を調整するように構成した照明システム（照明器）ＩＬ、パターニング装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築してあり且つあるパラメータに従ってこのパターニング装置を正確に位置決めするように構成した第１位置決め装置ＰＭに結合してあるマスク支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴを含む。この装置は、基板（例えば、レジストを被覆したウエハ）Ｗを保持するように構築してあり且つこの基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第２位置決め装置ＰＷに結合してある基板テーブル（例えば、ウエハテーブル）ＷＴまたは“基板支持体”も含む。この装置は、更に、パターニング装置ＭＡによってこの放射線ビームＢに与えたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に投影するように構成してある投影システム（例えば、屈折性投影レンズシステム）ＰＳを含む。

この照明システムは、放射線を指向し、成形し、または制御するための、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式若しくはその他の種類の光学部品、またはその任意の組合せのような、種々の型式の光学部品も包含してよい。

このマスク支持構造体は、パターニング装置を支持し即ち、その重量を坦持する。それは、パターニング装置を、その向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えば、パターニング装置が真空環境に保持されているかどうかのような、その他の条件に依る方法で保持する。このマスク支持構造体は、機械、真空、静電またはその他のクランプ手法を使ってパターニング装置を保持することができる。このマスク支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルでもよく、それらは必要に応じて固定または可動でもよい。このマスク支持構造体は、パターニング装置が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを保証してもよい。ここで使う“レチクル”または“マスク”という用語のどれも、より一般的な用語“パターニング装置”と同義と考えてもよい。

ここで使う“パターニング装置”という用語は、放射線ビームの断面に、この基板の目標部分に創るようなパターンを与えるために使うことができるあらゆる装置を指すと広く解釈すべきである。この放射線ビームに与えたパターンは、例えば、もしこのパターンが位相シフト形態または所謂補助形態を含むならば、基板の目標部分の所望のパターンと厳密には対応しないかも知れないことに注目すべきである。一般的に、放射線ビームに与えたパターンは、集積回路のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。

このパターニング装置は、透過性でも反射性でもよい。パターニング装置の例には、マスク、プログラム可能ミラーアレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクは、リソグラフィでよく知られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型がある。プログラム可能ミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリックス配置を使用し、入射放射線ビームを異なる方向に反射するようにその各々を個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、このミラーマトリックスによって反射した放射線ビームにパターンを与える。

ここで使う“投影システム”という用語は、使用する露光放射線に対して、または浸漬液の使用または真空の使用のような他の要因に対して適宜、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式および静電式光学システム、またはその任意の組合せを含む、あらゆる型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。ここで使う“投影レンズ”という用語のどれも、より一般的な用語“投影システム”と同義と考えてもよい。

ここに描くように、この装置は、透過型（例えば、透過性のマスクを使用する）である。その代りに、この装置は、反射型（例えば、上に言及した型式のプログラム可能ミラーアレイを使用する、または反射性マスクを使用する）でもよい。

このリソグラフィ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブルまたは“基板支持体”（および／または二つ以上のマスクテーブルまたは“マスク支持体”）を有する型式でもよい。そのような“多段”機械では、追加のテーブルまたは支持体を並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルまたは支持体で行い、一方他の一つ以上のテーブルまたは支持体を露光用に使ってもよい。

この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埋めるように、この基板の少なくとも一部を比較的屈折率の高い液体、例えば水によって覆う型式でもよい。浸漬液をこのリソグラフィ装置の他のスペース、例えば、マスクと投影システムの間にも加えてよい。浸漬法は、投影システムの開口数を増すためにこの技術でよく知られている。ここで使う“浸漬”という用語は、基板のような、構造体を液体の中に沈めなければならないことを意味するのではなく、それどころか露光中に投影システムと基板の間に液体があることを意味するだけである。

図１を参照して、照明器ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。この線源とリソグラフィ装置は、例えば、線源がエキシマレーザであるとき、別々の存在であってもよい。そのような場合、この線源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射線は、線源ＳＯから、例えば適当な指向ミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビーム送出システムＢＤを使って、照明器ＩＬへ送られる。他の場合、例えば、線源が水銀灯であるとき、線源がこの装置の一部分であってもよい。この線源ＳＯと照明器ＩＬは、もし必要ならビーム送出システムＢＤと共に、放射線システムと呼んでもよい。

照明器ＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するように構成した調整装置ＡＤを含んでもよい。一般的に、この照明器の瞳面での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外側およびσ内側と呼ぶ）を調整できる。その上、照明器ＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の部品を含んでもよい。この照明器は、その断面に所望の均一性および強度分布を有するように、この放射線ビームを調節するために使ってもよい。

放射線ビームＢは、マスク支持構造体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニング装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、このパターニング装置によってパターン化される。マスクＭＡを横断してから、放射線ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計測装置、線形エンコーダまたは容量式センサ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう一つの位置センサ（図１にはっきりとは示さず）を使ってマスクＭＡを放射線ビームＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”の移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストロークモジュールおよび短ストロークモジュールを使って実現してもよい。ステッパの場合は（スキャナと違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整列マークＭ１、Ｍ２および基板整列マークＰ１、Ｐ２を使って整列してもよい。図示する基板整列マークは、専用の目標部分を占めるが、それらは目標部分の間のスペースにあってもよい（それらは、スクライブレーン整列マークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に二つ以上のダイが設けてある場合は、マスク整列マークがダイの間にあってもよい。

図示する装置は、以下のモードの少なくとも一つで使うことができる。
ステップモード：放射線ビームに与えた全パターンを目標部分Ｃ上に一度に（即ち、単一静的露光で）投影しながら、マスクテーブルＭＴまたは“マスク支持体”および基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”を本質的に固定して保持する。次に基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”をＸおよび／またはＹ方向に移動して異なる目標部分Ｃを露光できるようにする。ステップモードでは、露光領域の最大サイズが単一静的露光で結像する目標部分Ｃのサイズを制限する。
走査モード：放射線ビームの与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影（即ち、単一動的露光）しながら、マスクテーブルＭＴまたは“マスク支持体”および基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”を同期して走査する。マスクテーブルＭＴまたは“マスク支持体”に対する基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”の速度および方向は、投影システムＰＳの（縮）倍率および像反転特性によって決る。走査モードでは、露光領域の最大サイズが単一動的露光での目標部分の幅（非走査方向の）を制限し、一方走査運動の長さが目標部分の高さ（走査方向の）を決める。

もう一つのモード：プログラム可能パターニング装置を保持するマスクテーブルＭＴまたは“マスク支持体”を本質的に固定し、放射線ビームに与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影しながら、基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”を動かしまたは走査する。このモードでは、一般的にパルス化した放射線源を使用し、プログラム可能パターニング装置を基板テーブルＷＴまたは“基板支持体”の各運動後または走査中の連続する放射線パルスの間に必要に応じて更新する。この作動モードは、上に言及した型式のプログラム可能ミラーアレイのような、プログラム可能パターニング装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用できる。
上に説明した使用モードの組合せおよび／または変形または全く異なった使用モードも使ってよい。

図２は、図２に一部を示す、パターニング支持体ＭＴによって保持したパターニング装置ＭＡを示す。このパターニング装置ＭＡは、複数の整列マークＭ１およびＭ２を含むが、それらは参照マークとして示してもよい。図２は更に、例えば、照明源ＩＳ、センサＳＮＳおよび処理装置ＰＲＯＣを含む、位置測定システムを示す。照明源ＩＳは、この処理装置ＰＲＯＣの制御の下で照明ビームを参照マークの一つ（図２に示す位置では、参照マークＭ２の一つ）へ送り、それがセンサＳＮＳによって検出されるビームとなる。参照マークＭ１、Ｍ２は、格子を含み、センサＳＮＳによって検出される干渉縞（またはその一部）を生じてもよい。この発明の実施例に使用できる、照明源ＩＳ、参照マークＭ１、Ｍ２およびセンサＳＮＳを含む位置測定システムの例は、参考までにここに援用する、ＥＰ１５１０８７０Ａ１に見出すことができる。処理装置ＰＲＯＣは、センサデータを、ことによるとパターニング装置、パターニング支持体等の位置を表す位置データのような他のデータと組合わせて処理し、得たデータから位置を計算するようになっている。この処理装置は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または適当なソフトウェア命令でプログラムした何か他のプログラム可能装置を含む電子処理装置のような、データを処理するように構成した、どんな種類の装置を含んでもよい。図２は、更に、やはり処理装置ＰＲＯＣに関して上に説明した種類の電子処理装置のようなデータ処理装置を含んでもよい、汚染モニタを示す。更に、この汚染モニタは、位置測定を行うために位置測定システムを駆動するようになっていてもよい。この汚染モニタおよび位置測定の処理装置は、別々の処理装置を含んでもよいが、しかし、これらの両装置の機能を単一データ処理装置で適当なソフトウェアによって実施することも可能である。

汚染は、このパターニング装置の少なくとも一つの参照マークの位置を得る第１位置測定を行い、このパターニング装置の参照マークの少なくとも一つの位置を得る第２位置測定を行い、およびこの第１位置測定と第２位置測定の間の位置差を計算することによって推定する。汚染がない場合、パターニング装置ＭＡがパターニング支持体ＭＴに関して正しく配置してある限り、この第１および第２位置測定を行うとき、このまたは各参照マークに対して同じ位置が検出されるだろう。しかし、この第１および第２位置測定の間に位置の差が検出される場合、一つ以上の参照マークＭ１、Ｍ２で実測したこの位置差は、上に配置したパターニング装置ＭＡと接触しているパターン支持体ＭＴの一部上の、および／または、このパターニング支持体上に配置したとき、それと接触しているこのパターニング装置ＭＡの領域の一部でのこのパターニング装置それ自体上の汚染を示す。現在の実施では、汚染が数ナノメートル（例えば、１０ないし１００ナノメートル）以上の範囲で見付かるかも知れない。従って、第１測定と第２測定の間のパターニング装置の位置差が生じるかも知れず、それはパターニング装置ＭＡに垂直な平面での、従って図２に示すｚ方向の位置の差を示す。この第１および第２位置測定は、時間間隔を置いて、同じ参照マークに対する位置測定を行ってもよく、それでこの時間間隔での汚染の累積を示す。また、複数の第２位置測定を行うことが可能で、この位置差は結局位置ドリフトを含む。利点は、位置誤差になるかも知れない、変動またはその他の原因が平均化され、それでこの汚染推定の信頼性を増す。

このリソグラフィ装置は、第１位置測定と第２位置測定の間にパターニング装置に外乱力（図２にＦで示す）を働かせるようになっていてもよい。パターニング装置ＭＡおよび／またはパターン支持体ＭＴの上に汚染物質がある場合、パターン支持体ＭＴの加速を生じるこの外乱力は、パターン支持体ＭＴに関するパターニング装置ＭＡのある程度のずれに繋がるかも知れない。そのようなずれは、それで位置差に、図２に示す実施例では、多分走査方向の位置差に変る。しかし、もしずれが片側だけに起るならば、パターニング装置に平行な平面内の位置差が起るかも知れない。それで、この様な変位の量が汚染の量の推定をもたらす。更に、このリソグラフィ装置がパターニング装置をパターン支持体によって保持する保持力を減少するようになっていることが可能で、この外乱力を働かせるとき、この保持力が減少する。普通の実施では、この保持力を真空によって発生してもよく、それでパターニング装置ＭＡを真空吸引によってパターン支持体ＭＴに保持する。真空を減らすことによって、保持力が減る。低レベルの汚染の場合、ずれは、保持力を減少した瞬間に起るかも知れず、且つ減少した保持力で既にある程度のずれを生じているが、保持力を減少した状態での第１および第２測定の間の参照マークの位置差（例えば、ｘ方向の）が、この保持力がその公称の、作動値であるときにずれを起すに十分高くない汚染の量を示すかも知れないので、この様にして、低レベルの汚染を検出してもよい。ある実施例では、複数の第２測定を行い、外乱力を働かせる度毎に段々に保持力を減らす。外乱力を働かせる前に、参照マークの位置差が所定のレベルに達するまで、保持力を段々に減らすことが可能である。それ故、ずれ、従ってパターニング装置の変位、が起こり始める外乱力の値から、実測ずれ量、従って実測位置差と組合わせて汚染レベルを推定してもよい。

また、外乱力を掛け且つ減少した保持力でのパターニング装置の形状の偏差を測定することなく、正確な測定が可能である。そこで、例えば、スクイジングのために公称保持力では現れないが、減少した保持力では、スクイジングが少ないか全く起らないので既に現れるかも知れず、先の測定の、好ましくは同じ減少した保持力でのその位置に比べて参照マークの位置差になるかも知れない汚染を検出できる。

“位置測定を行うときに保持力を減らす”という文言は、位置測定を行う前に保持力を減少し、即ち、減少した保持力を加え、この保持力をそれぞれの位置測定中この減少した値に保つと理解すべきであることを注記する。

図３は、複数の瞬間での単一参照マークの位置のグラフである。ある数の位置測定の後に、位置ドリフトが実測され、それがパターニング装置ＭＡとパターン支持体ＭＴの間の汚染の蓄積を示すことを注記する。それでこれらの位置測定は、第１位置測定（初期位置測定）および同じ参照マークに関する複数の第２位置測定を含む。

図４は、複数の参照マークに対する第２および第１測定の間の複数の位置差を示す。参照マークの一つに対して、その位置差が他の参照マークからずれていることが観察される。この例では、これらの位置が各々パターニング装置ＭＡの平面と垂直方向の位置を含む。図４で得たような測定データから、六番目のマークの位置差が他の位置差からずれているので、汚染がこの六番目のマークに近くにあるかも知れないと結論づけることができる。また、図３と図４に描く測定法を組合わせることが可能で、ドリフトを複数の位置マークに対して決めてもよく、そして一方他の参照マークに比べて一つ以上の参照マークのドリフトが比較的強いことは、それらの参照マークの近くに強い汚染があることを示す。

汚染を推定するために付けた参照マークは、このパターン支持体のクランプ領域の近く、従ってパターニング装置ＭＡがパターン支持体ＭＴと接触している、およびパターニング装置ＭＡをパターン支持体ＭＴ上に保持するための保持力働かせる、パターニング装置の領域の近くにあってもよい。これは、そのような実施例では参照マークがクランプ領域に比較的近いので、汚染の推定がより正確な結果となる。

更なる実施例では、第１および第２位置測定の間の位置差が所定の位置差レベルを超えるとき、このパターニング装置の平面度または形状を再較正するために再較正メッセージを出すようにこの汚染モニタをプログラムすることが可能である。一実施例では、リソグラフィ装置がパターニング装置の平面度（形状）を補正できるように、このリソグラフィ装置のパターニング装置を較正する。再較正メッセージを出すことによって、再較正が行われるかも知れず、それによって参照マークの位置の差、従ってパターニング装置の表面の部品の位置の差が不正確さまたは投影誤差を生じるかも知れないのを防ぐ。一実施例では、この発明による汚染推定で位置測定のために使用する参照マークをパターニング装置の平面度の較正のために使用する。

更に、位置差から推定した汚染が所定のレベルを超えるとき、パターニング装置およびパターン支持体の少なくとも一つを掃除するために掃除メッセージを出すようにこの汚染モニタをプログラムすることが可能である。この掃除は、手動で行ってもよい。しかし、リソグラフィ装置で自動掃除を実行することも可能で、それでこの掃除メッセージがそのような自動掃除機械による掃除を始動する。この掃除メッセージは、パターン支持体を掃除するためのパターン支持体掃除メッセージおよび／またはパターニング装置を掃除するためのパターニング装置掃除メッセージを含んでもよい。この最初のものは、所定のレベルを超える位置差をかなりの数のパターニング装置、従って例えば所定数のパターニング装置または付けたパターニング装置の総数のある割合に対して検出されたときに出してもよい。また、位置差のある量の相関が付けた複数のパターニング装置に対して見付かったときにパターン支持体掃除メッセージを出すことも可能である。このパターニング装置掃除メッセージは、所定のレベルを超える位置差が単一パターニング装置にしか見付からなかったときに出してもよい。それで、位置差が付けたパターニング装置の総数の内の単一または少数のパターニング装置に見付かったときは、多分問題のパターニング装置が汚染されていて、それで掃除メッセージを出したのだろうから、一方位置差間の高度の相関がパターニング装置の複数、例えば大多数に観察される場合は、多分このパターン支持体がある程度の汚染を示し、それである掃除を要するのだろう。

上に説明したような汚染推定は、リソグラフィ投影装置に適用できるだけでなく、光学投影装置用のどんなパターニング組立体に適用してもよい。それで上の説明は、そのようなパターニング組立体にも同様に当てはまる。

この発明の一実施例による方法を次に図２を参照して説明する。一実施例によれば、パターニング装置ＭＡおよびパターン支持体ＭＴの少なくとも一つの汚染を推定し、この方法は、パターニング装置ＭＡの少なくとも一つの参照マークＭ１、Ｍ２の第１位置測定を行う工程、パターニング装置ＭＡの少なくとも一つの参照マークＭ１、Ｍ２の第２位置測定を行う工程およびこの第１および第２位置測定の間の位置差から汚染を推定する工程を含む。

この発明によるリソグラフィ装置を参照して説明した全ての実施例および実例は、パターニング組立体およびこの発明による汚染推定法にも“必要な変更を加えて”適用できる。

上に説明したように汚染を推定することによって、マスクテーブルＭＴに関するパターニング装置ＭＡのずれを生じるかも知れない汚染の蓄積を、このパターニング装置とパターン支持体の一つまたは両方の掃除のような適切な行動を、そのようなずれに繋がるかも知れないかなりの量の汚染が起る前に始めることができるので、防ぐことができる。更に、パターニング装置ＭＡおよび／またはパターン支持体ＭＴの汚染の結果としてのこのパターニング装置ＭＡの位置誤差を、ある量の汚染を検出する、即ち、ある量の位置偏差を検出する瞬間に、このパターニング装置とパターン支持体の一つ若しくは両方の掃除またはパターニング装置ＭＡの姿勢の再較正（例えば、平面度または形状の再較正）のような適切な行動を採れるので、防ぐことができる。

この本文では、ＩＣの製造でリソグラフィ装置を使用することを具体的に参照するかも知れないが、ここで説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のような、他の用途があることを理解すべきである。当業者は、そのような代替用途の関係で、ここで使う“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“基板”または“目標部分”と同義と考えてもよいことが分るだろう。ここで言及する基板は、露光の前または後に、例えば、トラック（典型的には基板にレジストの層を付け且つ露光したレジストを現像する器具）、計測器具および／または検査器具で処理してもよい。該当すれば、この開示をそのようなおよび他の基板処理器具に適用してもよい。更に、この基板を、例えば、多層ＩＣを創るために、一度を超えて処理してもよく、それでここで使う基板という用語は既に多重処理した層を含む基板も指すかも知れない。

これまでは、この発明の実施例を光リソグラフィの関係で使うことを具体的に参照したかも知れないが、この発明を他の用途、例えば、印写リソグラフィで使ってもよく、従って事情が許せば、光リソグラフィに限定されないことが分るだろう。印写リソグラフィでは、パターニング装置の微細構造が基板上に創るパターンを決める。このパターニング装置の微細構造を基板に供給するレジストの層に押付け、そこで電磁放射線、熱、圧力またはその組合せを加えることによってこのレジストを硬化してもよい。このレジストが硬化してから、パターニング装置をレジストから外へ移動させ、それにパターンを残す。

ここで使用する“放射線”および“ビーム”という用語は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ付近の波長を有する）および超紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームまたは電子ビームのような、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する。

“レンズ”という用語は、事情が許せば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式光学要素を含む、種々の型式の光学要素の何れか一つまたは組合せを指してもよい。

この発明の特定の実施例を上に説明したが、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。例えば、この発明は、上に開示した方法を記述する機械可読命令の一つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気若しくは光ディスク）を含んでもよい。

以上の説明は、例示であることを意図とし、限定を意図としていない。それで、当業者には以下に示す請求項の範囲から逸脱することなく、この説明した発明に修正を施すことができることが明白だろう。

本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す。 本発明の実施例によるリソグラフィ装置のパターニング装置、位置測定システムおよび汚染モニタを示す概略図である。 本発明の実施例によるリソグラフィ装置での時間の関数としての位置ドリフトのグラフ表示を示す。 本発明の実施例によるリソグラフィ装置での複数の参照マークの位置測定結果を示す。

符号の説明

Ｂ 放射線ビーム
Con.mon. 汚染モニタ
ＩＳ 照明源
Ｍ１ 参照マーク
Ｍ２ 参照マーク
ＭＡ パターニング装置
ＭＴ パターン支持体
ＰＲＯＣ 処理装置
ＳＮＳ センサ

Claims (17)

1. リソグラフィ装置であって、
   パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を支持するように構成したパターン支持体、
   前記パターニング装置の参照マークの位置の第１位置測定および第２位置測定を行うように構成した位置測定システム、および
   前記第１位置測定および第２位置測定の間の位置差から前記パターニング装置と前記パターン支持体の少なくとも一つの汚染を推定するように構成した汚染モニタ、を含み、
   前記第１位置測定および第２位置測定の間に前記パターニング装置に外乱力を加えるとき、前記パターン支持体によって前記パターニング装置を保持する保持力を減少するようになっているリソグラフィ装置。
2. 請求項１に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記第１位置測定および前記第２位置測定が同じ参照マークに関連し、前記第１位置測定および第２位置測定を、時間間隔を置いて行うリソグラフィ装置。
3. 請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタが複数の第２位置測定を行うようになっていて、各第２位置測定の間に前記外乱力を加え且つ前記外乱力を加える前に前記保持力を減少するようになっているリソグラフィ装置。
4. 請求項２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタが複数の第２位置測定を行うようになっていて、この位置差が位置ドリフトを含むリソグラフィ装置。
5. 請求項１乃至４いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタが複数の参照マークに対して前記第１位置測定および第２位置測定を行うようになっていて、ある参照マークの位置の、隣接参照マークの位置の変化に比べた変化が汚染スポットの位置に付いての表示をもたらすリソグラフィ装置。
6. 請求項１乃至５いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記第１位置測定および第２位置測定が前記パターニング装置の平面と実質的に垂直方向の前記参照マークの位置の測定を含むリソグラフィ装置。
7. 請求項１乃至６いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記第１位置測定および第２位置測定が前記パターニング装置の平面と実質的に平行方向の前記参照マークの位置の測定を含むリソグラフィ装置。
8. 請求項１乃至７いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記参照マークが前記パターン支持体のクランプ領域近くの参照マークを含むリソグラフィ装置。
9. 請求項１乃至８いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタは、前記第１位置測定および第２位置測定の間の位置差が所定の位置差レベルを超えるとき、前記パターニング装置の形状を再較正するために再較正メッセージを出すようにプログラムしてあるリソグラフィ装置。
10. 請求項１乃至９いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタは、前記位置差から推定した汚染が所定のレベルを超えるとき、前記パターニング装置および前記パターン支持体の少なくとも一つを掃除するために掃除メッセージを出すようにプログラムしてあるリソグラフィ装置。
11. 請求項１０に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタは、所定のレベルを超える位置差を所定数のパターニング装置に対して検出したとき、前記パターン支持体を掃除するためにパターン支持体掃除メッセージを出すように構成してあるリソグラフィ装置。
12. 請求項１０に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記汚染モニタは、所定のレベルを超える位置差を単一パターニング装置に対して検出したとき、前記パターニング装置を掃除するためにパターニング装置掃除メッセージを出すように構成してあるリソグラフィ装置。
13. 請求項１乃至１２いずれか１項に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記位置測定が光位置測定を含むリソグラフィ装置。
14. 請求項１３に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記参照マークが格子を含むリソグラフィ装置。
15. 光投影装置に使うためのパターニング組立体であって、
    パターン化した放射線ビームを作るために該放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を支持するように構成したパターン支持体、
    前記パターニング装置の参照マークの第１位置測定および第２位置測定を行うように構成した位置測定システム、および
    前記第１位置測定および第２位置測定の間の位置差から前記パターニング装置と前記パターン支持体の少なくとも一つの汚染を推定するための汚染モニタ、を含み、
    前記第１位置測定および第２位置測定の間に前記パターニング装置に外乱力を加えるとき、前記パターン支持体によって前記パターニング装置を保持する保持力を減少するようになっているパターニング組立体。
16. パターニング装置とパターン支持体の少なくとも一つの汚染を推定する方法であって、前記パターン支持体が前記パターニング装置を支持するように構成され、前記パターニング装置が、パターン化した放射線ビームを作るために放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成されている方法が、
    前記パターニング装置の参照マークの第１位置測定および第２位置測定を行う工程、
    前記第１位置測定および第２位置測定の間に前記パターニング装置に外乱力を加えるとき、前記パターン支持体によって前記パターニング装置を保持する保持力を減少する工程、および
    前記第１位置測定と第２の位置測定の間の位置差から汚染を推定する工程を含む方法。
17. リソグラフィ装置であって、
    パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるように構成したパターニング装置を支持するように構成したパターン支持体、
    前記パターニング装置の参照マークの位置の第１位置測定および第２位置測定を行うように構成した位置測定システム、および
    前記第１位置測定および第２位置測定の間の位置差から前記パターニング装置と前記パターン支持体の少なくとも一つの汚染を推定するように構成した汚染モニタ、を含み、
    前記汚染モニタが複数の第２位置測定を行うようになっていて、各第２位置測定の間に前記外乱力を加え且つ前記外乱力を加える前に前記保持力を減少するようになっているリソグラフィ装置。

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