JP6095786B2 - 位置測定装置、位置測定方法、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
[0001] 本出願は、2012年10月2日に出願された米国仮出願第61/709,042号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
−該装置の瞳にわたって照明プロファイルを有する放射を供給するように構成された照明構成と、
−前記照明構成によって供給された放射を用いて放射をマーク上に誘導するように構成された対物レンズと、
−前記マークによって回折かつ鏡面反射された放射を受けるように構成された光学構成であって、第1像及び第2像を提供するように構成され、第1像は、鏡面反射放射と正の回折放射とをコヒーレントに(部分的にコヒーレントに)加算することによって形成され、第2像は、鏡面反射放射と負の回折放射とをコヒーレントに(部分的にコヒーレントに)加算することによって形成され、正及び負の回折放射の強度又は振幅は互いに実質的に等しい、光学構成と、
−第1像及び第2像の放射強度の変動を検出し、かつ、検出された変動から少なくとも測定方向のマークの位置を計算するように構成された検出構成と、を備える装置が提供される。
−対物レンズを介して前記マークを放射で照明することと、
−鏡面反射放射と、正の回折放射と、対応する負の回折放射とを受けることであって、正の回折放射及び対応する負の回折放射の次数は互いに実質的に等しい、受けることと、
−鏡面反射放射を正の回折放射にコヒーレントに(部分的にコヒーレントに)加算することによって第1像を形成することと、
−鏡面反射放射を負の回折放射にコヒーレントに(部分的にコヒーレントに)加算することによって第2像を形成することと、
−第1像及び第2像の放射強度の変動を検出することと、
−検出された変動から前記マークの位置を計算することと、を含む方法が提供される。
−放射ビームB(例えば、UV放射又はEUV放射)を調整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築され、かつ、特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ポジショナPMに連結されたサポート構造(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築され、かつ、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第2ポジショナPWに連結された基板テーブル(例えば、ウェーハテーブル)WTa又はWTbと、
−パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付与されたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)上に投影するように構成された投影システム(例えば、屈折投影レンズシステム)PSと、を備える。
ここで、λは照明照射の波長を示し、Pはマークのピッチを示し、θは、入射する放射ビームR0、R0’と、対物レンズの光軸OAに実質的に平行であることが理想的なマークに対する法線との間の角度を示す。
として表すことができる。ここで、xは測定方向を示し、Φはx=0の場合の鏡面反射放射と正及び負の1次回折放射との位相差を示す。
となる。
Claims (13)
- マークの位置を測定する装置であって、
放射をマーク上に誘導する対物レンズと、
前記マークによって回折かつ鏡面反射された放射を受ける光学構成であって、前記光学構成は第1像及び第2像を提供し、前記第1像は、鏡面反射放射と正の回折放射とをコヒーレントに加算することによって形成され、前記第2像は、鏡面反射放射と負の回折放射とをコヒーレントに加算することによって形成され、前記正及び負の回折放射の強度又は振幅は互いに実質的に等しい、光学構成と、
前記第1像及び第2像の放射強度の変動を検出し、かつ、検出された前記変動から測定方向の前記マークの位置を計算する検出構成と、を備え、
前記マークは、位相格子であり、
前記検出構成は、前記第1像の放射強度を検出する第1ディテクタと、前記第2像の放射強度を検出する第2ディテクタと、前記第1ディテクタからの出力を前記第2ディテクタの出力から減算する減算デバイスと、を備え、
前記検出構成は、前記減算デバイスの出力から前記測定方向の前記マークの位置を計算する、装置。 - 前記第1像は、鏡面反射放射と正の1次回折放射とをコヒーレントに加算することによって形成され、前記第2像は、鏡面反射放射と負の1次回折放射とをコヒーレントに加算することによって形成される、請求項1に記載の装置。
- 前記マークは振幅格子であり、前記検出構成は、前記第1像の放射強度を検出する第1ディテクタと、前記第2像の放射強度を検出する第2ディテクタと、前記第1ディテクタからの出力を前記第2ディテクタの出力に加算する加算デバイスと、を備え、前記検出構成は、前記鏡面反射放射の強度を検出する第3ディテクタをさらに備え、前記検出構成は、前記加算デバイスの出力から、かつ、前記第3ディテクタの出力から前記第1測定方向の前記マークの位置を計算する、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記対物レンズに放射を供給する照明構成をさらに備え、前記照明構成及び前記対物レンズは、鏡面反射放射の円錐が1次回折放射の各円錐に重なるのに十分な幅を有するオンアクシス照明プロファイルを提供する、請求項1から3の何れか1項に記載の装置。
- 前記対物レンズに放射を供給する照明構成をさらに備え、前記照明構成及び前記対物レンズは、前記マーク上に形成された2つの放射スポットを有するオフアクシス照明プロファイルを提供し、一方のスポットの鏡面反射放射は、他方のスポットの1次回折放射に対してコヒーレントに加算されて前記第1像を形成し、前記他方のスポットの鏡面反射放射は、前記一方のスポットの1次回折放射に対してコヒーレントに加算されて前記第2像を形成する、請求項1から3の何れか1項に記載の装置。
- 少なくとも第1方向に周期的なフィーチャを含むマークの位置を測定する方法であって、
対物レンズを介して前記マークを放射で照明することと、
鏡面反射放射と、正の回折放射と、対応する負の回折放射とを受けることであって、前記正の回折放射及び対応する負の回折放射の強度又は振幅は互いに実質的に等しい、受けることと、
鏡面反射放射を正の回折放射にコヒーレントに加算することによって第1像を形成することと、
鏡面反射放射を負の回折放射にコヒーレントに加算することによって第2像を形成することと、
前記第1像及び第2像の放射強度の変動を検出することと、
検出された前記変動から前記マークの位置を計算することと、を含み、
前記マークは、位相格子であり、
検出された前記変動から前記マークの位置を計算することは、前記第1像の放射強度の検出された前記変動と前記第2像の放射強度の検出された前記変動の差を特定することと、特定された前記差に基づいて前記マークの位置を計算することと、を含む、方法。 - 前記鏡面反射放射、正の回折放射及び対応する負の回折放射は、前記対物レンズを介して受けられる、請求項6に記載の方法。
- 前記第1像は、鏡面反射放射を正の1次回折放射に対してコヒーレントに加算することによって形成され、前記第2像は、鏡面反射放射を負の1次回折放射に対してコヒーレントに加算することによって形成される、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記マークは、オフアクシス照明プロファイルを用いて前記対物レンズを介して2つの放射スポットによって照明され、一方のスポットの鏡面反射放射は、他方のスポットの1次回折放射に対してコヒーレントに加算されて前記第1像を形成し、前記他方のスポットの鏡面反射放射は、前記一方のスポットの1次回折放射に対してコヒーレントに加算されて前記第2像を形成する、請求項6から8の何れか1項に記載の方法。
- 前記マークは振幅格子であり、前記方法は、前記鏡面反射放射の放射強度を特定することをさらに含み、前記マークの位置を計算することは、前記第1像及び第2像の放射強度の前記変動を加算することと、前記鏡面反射放射の特定された前記強度に基づいて、加算された前記変動に対する前記鏡面反射放射の寄与を除去することと、前記鏡面反射放射の寄与の除去後に、加算された前記変動に基づいて前記マークの位置を計算することと、を含む、請求項6から8の何れか1項に記載の方法。
- 前記マークは、オンアクシス照明プロファイルを用いて放射スポットで照明され、前記照明プロファイルは、前記第1像が、鏡面反射放射の円錐を正の1次回折放射の円錐に重ねることによって形成され、かつ、前記第2像が、前記鏡面反射放射の円錐を負の1次回折放射に重ねることによって形成される程度に十分な幅を有する、請求項6から10の何れか1項に記載の方法。
- パターンをパターニングデバイスから基板上へ転写するリソグラフィ装置であって、
基板を保持する基板テーブルと、
該リソグラフィ装置の基準に対するマークの位置を測定するアライメントセンサと、を備え、
前記アライメントセンサは、請求項1から5の何れか1項に記載の測定装置を備え、
前記測定装置を用いて測定された前記マークの位置への参照によって前記基板上へのパターンの転写を制御する、リソグラフィ装置。 - リソグラフィ装置を用いてパターンをパターニングデバイスから基板上へ転写するデバイスを製造する方法であって、
前記基板上へのパターンの転写は、請求項6から11の何れか1項に記載の方法を用いて測定されたマークの位置への参照によって制御される、方法。
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