JP5379206B2

JP5379206B2 - アライメント方法及びリソグラフィ装置

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Publication number: JP5379206B2
Application number: JP2011235644A
Authority: JP
Inventors: デルウィスト，マルク，ウィルヘルムス，マリアヴァン
Original assignee: エーエスエムエルネザーランズビー．ブイ．
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: JP4856130B2; JP2009060088A; US20120013883A1; US20090027648A1; JP2012028815A; NL1035753A1

Description

[0001] 本発明は、線形時変信号とノイズとを含む原信号中のノイズを低減する方法、およびそのための処理デバイスに関する。本発明は、さらに対象の位置を表す位置信号中のノイズを低減する方法、および移動可能な対象の位置を測定するためのデバイスに関する。本発明は、さらにリソグラフィ装置の支持体のアライメント方法、および基板テーブルを位置合わせするアライメントシステムを含むリソグラフィ装置に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、基板の上に、通常は基板のターゲット部分の上に所望のパターンを与える装置である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、ＩＣの個別層上に形成されるべき回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルと二者択一的に呼ばれるパターニングデバイスを使用できる。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、ダイの一部、１つのダイ、または複数のダイを含む）の上に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に提供された放射感応性材料（レジスト）層の上に結像させることによる。一般に、単一の基板は、隣接する、順次パターニングされる隣接するターゲット部分のネットワークを含むことになる。従来のリソグラフィ装置には、ターゲット部分の上に全パターンを一度に露光することによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、放射ビームを通って所与の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンし、同時にこれと同期的に基板をこの方向と平行に、または非平行に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が含まれる。基板の上にパターンをインプリントすることによって、パターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。

[0003] 例えば、リソグラフィ装置内の基板のアライメントでは、放射ビーム発生システムによって発生され、時間にわたりシヌソイド放射強度信号を提供する放射ビームが、基板上にマーカーを配置するためにトレースされ、位置測定システム（例えば、干渉計システム）を使用して（普通、直線的に時間変化する）基板テーブル位置に対して関連付けられる。マーカー位置は、基板テーブル位置の関数として放射強度曲線を評価し、シヌソイド関数をこの曲線にフィッティングすることによって取得される。

[0004] 放射ビーム発生システムのコンポーネントが好ましくないことに振動するか、基板テーブル位置測定信号が、例えば振動する位置センサの結果として、好ましくない振動コンポーネントを有するか、あるいは望まれていない振動の両方の原因が存在する場合には問題が生じる。このような振動は、ノイズ源、リソグラフィ装置の部品の運動、冷却流体流等から生じることがある。このような場合、放射強度曲線は、振動によって乱され、シヌソイド関数が放射強度曲線に間違った位置でフィットされて、リソグラフィ装置にアライメント誤差を生じることがある。したがってアライメント誤差は、放射強度信号および／または基板テーブル位置測定信号中の１つまたは複数の望まれていない振動数によって実際に引き起こされる。

[0005] 一般に１つまたは複数の望まれていない振動数を信号からフィルタリングするのは通常、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ノッチフィルタ等を適用することによって為される。しかし、このようなフィルタは、１つまたは複数の所望の（望まれていない）振動数だけでなく他の１つまたは複数の振動数で信号に影響を与える。したがってこのようなフィルタを用いる信号のフィルタリングによって所望の信号が劣化される。

[0006] 例えば、リソグラフィ装置のアライメント手順において、望まれていない振動数を信号から、特にリソグラフィ装置の移動可能な支持体の位置信号などの位置信号から除去して、望まれていない振動数以外の他の振動数にある信号は実質的にそのままであるのが望ましい。

[0007] 本発明の一実施形態では、線形時変信号とノイズとを含む原信号中のノイズを低減する方法が提供されており、その方法は、原信号を微分して、微分原信号を取得するステップと、微分原信号をフーリエ変換して、微分原信号のパワースペクトル密度を取得するステップと、微分原信号の取得パワースペクトル密度のパワースペクトル密度スペクトル中のノイズ振動数を検出するステップと、ノイズ振動数について、対応するノイズコンポーネントを決定するステップと、原信号からノイズコンポーネントを減算してノイズを低減させた原信号を取得するステップとを含む。一実施形態では、このような機能を実行するための構成を有する信号処理デバイスも提供する。

[0008] 本発明のさらなる実施形態では、実質的に一定の速度で移動する対象の位置を表す位置信号中のノイズを低減する方法が提供されており、その方法は、位置信号を微分して、速度信号を取得するステップと、速度信号をフーリエ変換して、速度信号のパワースペクトル密度を取得するステップと、速度信号の取得パワースペクトル密度のパワースペクトル密度スペクトル中のノイズ振動数を検出するステップと、ノイズ振動数について、対応するノイズコンポーネントを決定するステップと、位置信号からノイズコンポーネントを減算して、ノイズを低減させた位置信号を取得するステップとを含む。本発明の一実施形態では、移動可能な対象の位置を測定する、このような機能を実行するための構成を有するデバイスも提供し、このようなデバイスは、対象が実質的に一定の速度で移動する間に、対象の位置を表す位置信号を生成するように構成された位置センサを含む。

[0009] 本発明のさらなる実施形態では、リソグラフィ装置の支持体のアライメント方法が提供されており、その方法は、実質的に一定の速度で支持体を移動するステップと、支持体の位置を表す位置信号を生成するステップと、位置信号を微分して、速度信号を取得するステップと、速度信号をフーリエ変換して、速度信号のパワースペクトル密度を取得するステップと、速度信号の取得パワースペクトル密度のパワースペクトル密度スペクトル中のノイズ振動数を検出するステップと、ノイズ振動数について、対応するノイズコンポーネントを決定するステップと、位置信号からノイズコンポーネントを減算して、ノイズを低減させた位置信号を取得するステップと、支持体が実質的に一定の速度で移動している間に、支持体に接続されたマークからの放射強度を測定して、放射強度測定信号を生成するステップと、ノイズ低減位置信号を放射強度測定信号と組み合わせて、位置信号に対する放射強度を取得するステップと、シヌソイド曲線を位置信号に対する放射強度にフィッティングするステップと、フィットされたシヌソイド曲線に基づいて支持体を位置合わせするステップとを含む。本発明の一実施形態では、基板を保持するために構成された基板テーブルと、基板テーブルを位置合わせするように構成され、基板テーブルに接続されたマークを照射するイルミネーションシステムと、マークからの放射を検出する放射強度検出システムとを有するアライメントシステムであって、前記機能を実行するよう構成された構造を有するアライメントシステムとを含むリソグラフィ装置も提供する。

[0010] 本発明のさらなる実施形態では、リソグラフィ装置の支持体のアライメント方法が提供されており、その方法は、実質的に一定の速度で支持体を移動するステップと、支持体の位置を表す位置信号を生成するステップと、支持体が実質的に一定の速度で移動している間に、支持体に接続されたマークからの放射強度を測定して、放射強度測定信号を生成するステップと、位置信号を放射強度測定信号と組み合わせて、位置信号に対する放射強度を取得するステップと、位置信号に対する放射強度をハニング窓によって重み付けして、位置信号に対するハニング重み付けされた放射強度を取得するステップと、シヌソイド曲線を位置信号に対するハニング重み付けされた放射強度にフィッティングするステップと、フィットされたシヌソイド曲線に基づいて支持体を位置合わせするステップとを含む。本発明の一実施形態では、基板を保持するために構成された基板テーブルと、基板テーブルを位置合わせするように構成され、基板テーブルに接続されたマークを照射するイルミネーションシステムと、マークからの放射を検出する放射強度検出システムとを有するアライメントシステムであって、前記機能を実行するよう構成された構造を備えるアライメントシステムとを含むリソグラフィ装置も提供する。

[0011] 次に、本発明の実施形態を、対応する参照符号が対応する部分を指す添付の概略図面を参照して、単に例として説明する。
[0012]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。 [0013]時間に関して測定した位置信号の曲線を示すグラフであり、測定した位置信号はノイズを含む。 [0014]時間に関する速度信号の曲線を示すグラフである。 [0015]速度信号のパワースペクトル密度図である。 [0016]実際の位置ノイズ信号の曲線と、フィットされた位置ノイズ信号の曲線のグラフである。 [0017]位置ノイズ信号に対するハニング窓の適用を示す曲線のグラフである。 [0018]本発明による装置または方法の実施形態においてハードウェアまたはソフトウェアで実施した機能を示すブロック図である。

[0019] 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図示する。その装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または任意の他の適切な放射）を調整するように構成されたイルミネーションシステム（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を支持するために構成され、一定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに接続されるパターニングデバイス支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。装置は、基板（例えば、レジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するために構成され、一定のパラメータに従って正確に基板を位置決めするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに接続される基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴも含む。装置は、さらに基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ、または複数のダイを含む）の上に、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、屈折式投影レンズシステム）ＰＳを含む。

[0020] イルミネーションシステムは、放射を誘導し、整形し、または制御する屈折式、反射式、磁気的、電磁気的、静電気的、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含んでよい。

[0021] パターニングデバイス支持構造は、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に保持されているか否かなどの他の条件により決まるやり方でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持構造は、パターニングデバイスを保持するために機械的、真空式、静電的、または他のクランプ技法を使用できる。パターニングデバイス支持構造は、例えば、必要に応じて固定することも移動することもできるフレームまたはテーブルであってよい。パターニングデバイス支持構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに関して確実に所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用語「レチクル」または「マスク」を用いる場合はどれも、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされてよい。

[0022] 本明細書で用いられる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを生成するために、その断面内にパターンを有する放射ビームを与えるために使用できる任意のデバイスを指すものと広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、つまりいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合がある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内に生成されるデバイス中の特定の機能層に一致することになる。

[0023] パターニングデバイスは、透過型でも反射型でもよい。パターニングデバイスの例は、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パネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプならびに様々な種類のハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、それぞれが入射してくる放射ビームを別の方向に反射するように個々に傾斜可能である小さなミラーのマトリックス配列を使用する。この傾斜したミラーが、ミラーマトリッ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。

[0024] 本明細書で用いられる用語「投影システム」は、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気的、電磁気的、および静電的光学システム、あるいは、使用される露光放射に適した、または液浸液を使用するのか、真空を使用するのかなど他の要因に適した、それらの任意の組合せをも含む、どんなタイプの投影システムも包含するものと広く解釈すべきである。本明細書で、用語「投影レンズ」を用いる場合はどれも、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。

[0025] 本明細書に図示したように、装置は透過タイプ（例えば、透過マスクを使用する）である。代替的に装置は反射タイプ（例えば、上で参照したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用するか、反射マスクを使用する）でもよい。

[0026] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）、または、それより多い基板テーブル（および／または、２つ以上のパターニングデバイス支持構造）を有するタイプでもよい。このような「マルチステージ」の機械では追加のテーブルまたは支持構造は並行して使用されてよく、つまり、予備的なステップが１つまたは複数のテーブルまたは支持構造上で実行されて、一方、他の１つまたは複数のテーブルまたは支持構造が露光のために使用されてよい。

[0027] リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすために、少なくとも基板の一部分が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆われることがあるタイプのものでもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間に与えられてもよい。液浸技法は、投影システムの開口数を増加させるために使用されてよい。本明細書で用いられる用語「液浸」は、基板などの構造物が、液体中に浸漬されなければならないことを意味するのでなく、むしろ露光の間、液体が投影システムと基板の間に配置されることだけを意味する。

[0028] 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。光源およびリソグラフィ装置は、例えば光源がエキシマレーザである場合は、別々の要素であってよい。そのような場合は、光源が、リソグラフィ装置の部分を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って光源ＳＯからイルミネータＩＬへ送達される。他の場合では、例えば、光源が水銀ランプである場合、光源は、一体型リソグラフィ装置の一部であってよい。光源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と共に、放射システムと呼ばれてよい。

[0029] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、イルミネータの瞳面内での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer、およびσ-innerと呼ばれる）が調整されてよい。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などの種々の他のコンポーネントを含んでよい。イルミネータは、その断面内に所望の均一性と強度分布を有するように放射ビームを調整するのに使用されてよい。

[0030] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されてい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ニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断して、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃの上にビームを焦点合わせする投影システムＰＳを通過する。第２位置決めデバイス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）を使って、基板テーブルＷＴが、例えば放射ビームＢの経路内に別のターゲット部分Ｃを位置決めするために、正確に移動されてよい。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されてない）が、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャンの間に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めするために使用されてよい。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの部分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）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決めデバイスＰＷの部分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用いて実現されてよい。ステッパの場合には（スキャナとは違って）支持構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータだけに接続されてもよく、あるいは固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合わせ可能である。図示したように基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占めているが、それらはターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい（これらは、スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイが提供される場合には、パターニングデバイスアライメントマークがダイの間に配置されてよい。

[0031] 図示した装置は以下のモードの少なくとも１つで使用できる。

[0032] １．ステップモードでは、支持構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴは本質的に静止状態に維持され、一方、放射ビームに与えられた全パターンが一挙にターゲット部分Ｃの上に投影される（すなわち、単一静止露光）。次いで、基板テーブルＷＴが、別のターゲット部分Ｃが露光可能となるようにＸおよび／またはＹ方向に位置を変えられる。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一静止露光で像を形成されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。

[0033] ２．スキャンモードでは、支持構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴは、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、単一動的露光）。支持構造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）率およびイメージ反転特性によって決定されてよい。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法は、単一動的露光内のターゲット部分の幅（非スキャン方向の）を制限し、一方、スキャン動作の長さが、ターゲット部分の高さ（スキャン方向の）を決定する。

[0034] ３．別のモードでは、支持構造ＭＴが、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で本質的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴが移動され、またはスキャンされ、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。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴの各移動後、あるいはスキャンの間の連続する放射パルスの合間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなど、プログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。

[0035] 前述の使用モードについての組合せ、および／または変形形態、あるいは全く異なる使用モードが利用されてもよい。

[0036] リソグラフィ装置が使用されて基板の上に所望のパターンを与えることが可能になる前に、基板テーブルＷＴ上の基板Ｗの位置が正確に分からなくてはいけない。互いに対して２つの対象の正確な位置決めを取得するプロセスは、普通、「アライメント」と呼ばれる。このために、基板と基板テーブルの両方が（透過または反射）回折格子を含むアライメントマークを備える。このマークは放射ビーム（例えばレーザビーム）によって照射されて、強度が検出可能である回折次数を生成する。この検出では、基準検出の格子が使用されて、アライメントマークの格子と同じか、類似の格子を有しており、基板テーブル、したがってアライメントマークをセンサに対して移動する間に、アライメントマークによって回折され、基準検出の格子によってフィルタされた放射次数の強度がセンサによって検出される。それと同時に基板テーブルの位置が、例えばレーザ干渉計システムを用いて検出される。

[0037] 基板テーブルの位置の関数として特定の回折次数の放射強度パターンは、反復性で、基本的にシヌソイド形状である。アライメントにおいて、基板テーブルまたは基板の正確な位置を取得するために、測定された放射強度パターンにシヌソイド曲線がフィットされる。以下に、ｘ方向に対してカーブフィッティング手順が与えられる。他の方向に対しても手順は同様である。

[0038] 上で説明したように、ｘ方向のアライメントスキャンの間に、強度Ｉのシヌソイド信号対位置ｘが測定される。この信号が次のモデルとフィットされることになる。

ここでｐは周期の次元である。強度データは、位置ｘ_ｎと、強度Ｉ_ｎのＮ個の測定からなる。誤差関数は式（１）のフィットパラメータＡ、ＢおよびＤＣに依存して定義される。

この誤差関数を最小にする、式（１）によるパラメータＡ、ＢおよびＤＣは、以下の式を解くことによって決定できる。

式（１）からのｆ（ｘ）の定義を代入すると、次の１組の方程式を与えられる。

ここで、

上記１組の方程式（４）は、次の行列方程式（６）で書き表すことができる。

行列方程式（６）の異なる行列要素に対し次の定義を用いる。

ここでＮはサンプル数であり、ＲはフィットするＭＣＣ値（Multiple Correlation Coefficient）を決定するときに後で必要になる。これらの式からフィッティングは２段階プロセスであることが分かる。アライメントスキャンの間に、上記和を計算しなければならない。アライメントスキャンの後、全ての和が計算されると、上記行列方程式（６）は、クラメル公式(Cramer's Rule)を適用して解けるはずである。

[0039] アライメントスキャンの間、基板テーブルの速度は実質的に一定に維持される。それでも、基板テーブルの位置測定において、例えば基板テーブルの位置測定のために使用された位置センサの振動動作によって引き起こされて、振動が導入される場合がある。したがって位置センサからの位置信号が少なくとも１つのノイズ振動数を含むことがある。この歪んだ位置信号が、シヌソイド放射強度信号と組み合わされると、位置の関数としてこの放射強度信号も歪むことになる。ある種のノイズを伴うと、放射強度信号は、その実際の位置と比べて全体的に位置がずれているように見えることがあり、その結果、式（１）〜（８）によって上で説明したフィットアルゴリズムの誤差が生じ、これがアライメント誤差になる場合があり、本発明の一実施形態ではこれを低減しようとしている。

[0040] 図２はノイズを含む位置信号を時間に関して図示している。横軸に時間ｔを表し、縦軸に基板テーブル位置ｘ_{ｔａｂｌｅ}を表す。基板テーブル速度ｖ_{ｔａｂｌｅ}は実質的に一定であり、理想的状態において、時間ｔと基板テーブル位置ｘ_{ｔａｂｌｅ}の間に直線的関係２０を与えることになる。しかし、基板テーブル測定に位置ノイズｘ_{ｎｏｉｓｅ}が導入された結果、測定される位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}２２が（単に例として）５００Ｈｚの主ノイズ振動数を含むことになると仮定する。さらに図２の例では、位置ノイズｘ_{ｎｏｉｓｅ}の振幅が任意に選択されていることに留意する。一般に、

または

[0041] 次のステップでは、図３に図示したように上記関係式（９）を微分すると次式が得られる。

ここで、ｖ_{ｔａｂｌｅ}は実質的に一定で、ｖ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}は測定された速度信号（つまり微分された測定位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）３０であり、ｖ_{ｎｏｉｓｅ}は微分された位置ノイズｘ_{ｎｏｉｓｅ}である。図３は時間ｔに対して測定された速度信号ｖ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}３０を示す。

[0042] 次のステップでは、図４に示したように測定された速度信号ｖ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}３０がフーリエ変換されて、測定された速度信号のパワースペクトル密度４０を取得する。図４は明らかに５００Ｈｚの所にピークパワースペクトル密度を示す。このフーリエ変換から、位置ノイズｘ_{ｎｏｉｓｅ}の１つまたは複数の成分の振幅Ａ_{ｎｏｉｓｅ}、位相ｐｈｉ_{ｎｏｉｓｅ}および振動数ｆ_{ｎｏｉｓｅ}を取得することができる。フィットされた位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ，ｆｉｔ}は次式によって決定される。

[0043] 次のステップでは、フィットされた位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ，ｆｉｔ}が測定位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}から減算される。図５を参照すると、実際の位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ}は曲線５０によって表すことができ、一方フィットされたノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ，ｆｉｔ}は曲線５２によって表すことができる。図５から、式（９）を用いて計算される修正された測定位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ，ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}では、実際の位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ}を高度に打ち消すことができる（言い換えれば、ノイズが高度に低減されて、後に小さな誤差だけを残す）ように見える。

[0044] フィットされたノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ，ｆｉｔ}が実際の位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ}に等しい場合、上で説明したステップによって所望の位置信号が修正された測定位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ，ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}から取得されることになり、関係式（１３）の誤差はゼロに等しいことになる。

[0045] リソグラフィ装置では、基板テーブル位置の関数として放射強度信号を構成するために修正された測定位置信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ，ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を用いることができ、その後、非常に精密であってよいアライメント調整が実行可能である。

[0046] 図示し、図４を参照して上で説明したようなフーリエ変換に代わって、測定位置信号（位置ノイズ信号を含む）の関数として放射強度信号が、周知のハニング窓(Hanning window)を適用することによって重み付けされて、重み付けされた放射強度信号を取得することもできる。図６に図示したように、放射強度信号６０がハニング窓６２を用いて重み付けされて、ハニング重み付けされた放射強度信号６４を取得する。

[0047] ハニング窓を適用することによって、位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ}がフィットされた放射強度曲線に及ぼす影響をかなりの程度打ち消すことができる（言い換えれば、前に説明したフィットされた位置ノイズ信号ｘ_{ｎｏｉｓｅ，ｆｉｔ}を計算する場合ほどでないが、かなりの程度までノイズを低減できる）。

[0048] 上でアライメントスキャンが本発明の適用例として取り上げられたが、本発明の実施形態は、線形時変信号への外乱を低減させる必要のある様々な他の分野に適用可能である。このような他の分野の例は、レベルセンサによって測定される基板の高さマップを測定することである。もちろん、基板および基板テーブルの他にパターニングデバイス、その支持構造など、他の支持体または対象を位置合わせすることも、または測定することもでき、したがって本発明の実施形態は、任意の他のタイプのアライメントまたは測定方法に適用されてよい。

[0049] 図７に示したように、図２〜５を参照して上で示したステップはハードウェアコンポーネントまたはソフトウェアルーチンによって実行可能である。図７は、ノイズで歪んだ原（線形時変）信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を微分するように構成されて、微分原信号を取得する微分器７０と、微分原信号をフーリエ変換するように構成されて、微分原信号のパワースペクトル密度を取得するフーリエ変換器７１と、微分原信号の取得パワースペクトル密度のパワースペクトル密度スペクトル中の少なくとも１つのノイズ振動数を検出するように構成されたディテクタ７２と、少なくとも１つのノイズ振動数に対するノイズコンポーネントを決定するように構成されたノイズアセンブラ７３と、原信号からノイズコンポーネントを減算するように構成されて、ノイズを低減させた原信号ｘ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ，ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を取得する減算器７４とを示す。

[0050] 本明細書では、ＩＣ製造でのリソグラフィ装置の使用に対し特定の参照がなされているかもしれないが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよびディテクションパターン、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など、他の適用例も有してよいことを理解されたい。そのような代替の適用例の文脈においては、本明細書で用語「ウェーハ」または「ダイ」を用いる場合は、どれもより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義と見なされてよいことを当業者は理解されよう。本明細書で言う「基板」は、露光前にまたはその後に、例えばトラック（一般的に基板にレジスト層を付け、露光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。適用可能である場合には、本発明の開示は、そのようなおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。さらに、基板は２回以上、例えば多層ＩＣを生成するために処理されてよく、したがって本明細書で用いられる用語、基板は、既に複数の処理された層を含む基板を指すこともある。

[0051] 本発明の実施形態の使用に対して光リソグラフィの文脈において特定の参照が上の方で為されたかもしれないが、本発明は他の適用例、例えばインプリントリソグラフィに使用されることがあり、また文脈が許せば光リソグラフィに限られていないことも理解されるであろう。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トポグラフィが基板上に生成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に供給されたレジスト層中に押し付けられ、レジストは電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを加えることによって硬化させられてよい。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、そこにパターンを残してレジストから取り外される。

[0052] 本明細書で用いられる用語「放射」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、もしくは１２６ｎｍ、あるいはその近辺の波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。

[0053] 用語「レンズ」は、文脈が許せば、屈折式、反射式、磁気的、電磁気的および静電的光学コンポーネントを含む任意の１つまたは種々のタイプの光学コンポーネントの組合せを指すことがある。

[0054] 本発明の特定の実施形態が前述されてきたが、本発明は説明されたのとは別の方法で実施できることを理解されるであろう。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述する機械読取可能な１つまたは複数のシーケンスの命令を含むコンピュータプログラム、あるいはそうした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、磁気もしくは光ディスク）の形をとることがある。プログラム、コンピュータプログラムまたはソフトウェアアプリケーションは、サブルーチン、ファンクション、手順、オブジェクト手法、オブジェクト実装、実行可能アプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／ダイナミックロードライブラリ、および／または、コンピュータシステム上で実行するために設計された命令の他のシーケンスを含むこともある。

[0055] 本明細書で用いる用語「１つの(a)(an)」は１つまたは２以上と定義される。本明細書で用いる用語、複数（plurality）は、２つ以上と定義される。本明細書で用いる用語「別の（another）」は、少なくとも２番目以降と定義される。本明細書で用いる用語「含む（including）」および／または「有する（having）」は、「包含する（comprising）」（つまり、オープンランゲージ）と定義される。本明細書で用いる用語「結合された（coupled）」は、必ずしも直接的ではなく、必ずしも機械的ではないが、接続されたとして定義される。

[0056] 前述の説明は、例示であることを意図したものであって、限定するものでない。したがって、別に詳述される特許請求の範囲を逸脱することなく、説明した本発明に対して変更が為され得ることは当業者には明らかであろう。

Claims

リソグラフィ装置の支持体のアライメント方法であって、
実質的に一定の速度で前記支持体を移動させるステップと、
前記支持体の位置を表す位置信号を生成するステップと、
前記支持体が前記実質的に一定の速度で移動している間に、前記支持体に接続されたマークからの放射強度を測定して、放射強度測定信号を生成するステップと、
前記位置信号を前記放射強度測定信号と組み合わせて、位置信号に対する放射強度を取得するステップと、
位置信号に対する前記放射強度をハニング窓によって重み付けして、位置信号に対するハニング重み付けされた放射強度を取得するステップと、
シヌソイド曲線を位置信号に対する前記ハニング重み付けされた放射強度にフィッティングするステップと、
前記フィットされたシヌソイド曲線に基づいて前記支持体を位置合わせするステップと
を含む方法。
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板テーブルに接続されたマークを照射するイルミネーションシステムと、前記マークからの放射を検出する放射強度検出システムとを有する、前記基板テーブルを位置合わせするアライメントシステムとを備え、前記アライメントシステムは、
前記基板テーブルを実質的に一定の速度で移動させ、
前記基板テーブルの位置を表す位置信号を生成し、
前記基板テーブルが前記実質的に一定の速度で移動している間に、前記マークからの放射強度を測定して、放射強度測定信号を生成し、
前記位置信号を前記放射強度測定信号と組み合わせて、位置信号に対する放射強度を取得し、
位置信号に対する前記放射強度をハニング窓によって重み付けして、位置信号に対するハニング重み付けされた放射強度を取得し、
シヌソイド曲線を位置信号に対する前記ハニング重み付けされた放射強度にフィットし、
前記フィットされたシヌソイド曲線に基づいて前記基板テーブルを位置合わせする、リソグラフィ装置。