(57)【要約】【課題】  リソグラフィ装置、基板非平坦性を補償する方法、パターニングデバイス非平坦性の影響を求める方法、およびパターニングデバイスへの熱負荷の影響を求める方法を提供する。【解決手段】  リソグラフィ装置は、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、サポート上に支持されたパターニングデバイスの表面の高さレベル、曲率、および／または角度を測定するように構成されたセンサとを含む。【選択図】      図１
2010123950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整する照明システムと、
前記放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、
前記サポート上に支持された前記パターニングデバイスの表面の高さレベル、または曲率、または角度、または前述のものの任意の組合せを測定するセンサと
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記センサが、前記パターニングデバイスの前記表面の前記高さレベル、または前記曲率、または前記角度、または前述のものの任意の組合せを、前記パターン付き放射ビームの投影中に測定する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記センサが、前記パターニングデバイスの高さレベルを、複数の測定位置で測定し、前記測定位置が、前記パターニングデバイスの曲率がそれに沿って求められる方向、またはライン上に位置付けられる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記センサが、複数対のトランスミッタおよびレシーバを備え、各対が、前記パターニングデバイスの高さレベルを、前記複数の測定位置のうち１つの測定位置で測定する、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
各トランスミッタが、測定ビームを前記複数の測定位置のうち１つの測定位置に向かって送出し、各レシーバが、反射された測定ビームを基準と比較して前記高さレベルを求めるためのディテクタを備える、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
各トランスミッタが投影格子を備え、前記投影格子の像が、前記複数の測定位置のうち１つの測定位置上に投影され、各レシーバが検出格子を備え、前記レシーバが、前記投影格子の反射された投影像を前記検出格子と比較して、前記複数の測定位置のうち前記１つの測定位置の前記高さレベルを求める、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記複数の測定位置が、前記パターニングデバイス上の、前記放射ビームが前記パターニングデバイスに当たる領域の近く、または前記領域内に位置付けられる、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記センサが、前記リソグラフィ装置のスキャン方向に実質的に垂直な方向の、前記パターニングデバイスの曲率を求める、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記パターニングデバイスを曲げるパターニングデバイスベンダと、
前記パターニングデバイスベンダを、前記パターニングデバイスの、前記センサによって測定された曲率と所望の曲率との差に基づいて制御するコントローラと
を備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記コントローラが、前記パターニングデバイスの前記測定された曲率と前記所望の曲率との前記差を計算するための減算器を備える、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記センサが、前記パターニングデバイスの前記表面の高さマップを求める、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
放射ビームの断面内にパターンを付与するパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、および前記パターン付き放射ビームを基板上に投影すること、を含むリソグラフィプロセスにおいて、基板非平坦性を補償する方法であって、
前記基板非平坦性を測定すること、
前記基板平坦性を補償するための、前記パターニングデバイスの所望の曲率を求めること、
前記パターニングデバイスの曲率を測定すること、
前記測定された曲率と前記所望の曲率を比較すること、および
前記比較することに基づいて、前記パターニングデバイスを曲げるパターニングデバイスベンダを制御して、前記基板非平坦性を補償すること
を含む方法。
【請求項１３】
放射ビームの断面内にパターンを付与するパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、および前記パターン付き放射ビームを基板上に投影すること、を含むリソグラフィプロセスにおいて、パターニングデバイス非平坦性の影響を求める方法であって、
前記リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、
前記リソグラフィプロセスにおける結像エラーを求めること、および
前記結像エラーと前記パターニングデバイス非平坦性との関係を分析すること
を含む方法。
【請求項１４】
放射ビームの断面内にパターンを付与するパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、および前記パターン付き放射ビームを基板上に投影すること、を含むリソグラフィプロセス中に、熱負荷がパターニングデバイスに及ぼす影響を求める方法であって、
前記リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、および
前記パターニングデバイス非平坦性の経時変化を求めること
を含む方法。
【請求項１５】
放射ビームを調整する照明システムと、
前記放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、
前記サポート上に支持された前記パターニングデバイスの表面特性を測定するセンサと、
前記センサによって測定された前記表面特性に基づいて、前記パターニングデバイスを曲げるベンダと
を備えるリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置、基板非平坦性を補償する方法、パターニングデバイス非平坦性の影響を求める方法、およびパターニングデバイスへの熱負荷の影響を求める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は基板のターゲット部分上に与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路の製造で使用することができる。そのような場合には、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分上に転写することができる。パターンの転写は一般に、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層上への結像によるものである。一般に、単一の基板は、連続して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。従来型のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分上に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、パターンを放射ビームによって所与の方向（「スキャン」方向）にスキャンしながら、それと同期して基板をその方向と平行に、または反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ある。パターンを基板上に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にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  基板またはパターニングデバイスの表面が、完全に平坦ではないことがある。基板またはパターニングデバイスのこの非平坦性は、リソグラフィプロセスの結像精度に大きな影響を及ぼす恐れがある。基板の非平坦性を考慮に入れるために、リソグラフィプロセス前に基板の高さマップを測定することが提案されている。スキャンタイプのリソグラフィでは、リソグラフィプロセス中にこの高さマップを使用して、基板の表面の高さの差を、基板サポートの位置を連続的に適合させることにより補正することができる。
【０００４】
[0004]  レベリングとも呼ばれるこの方法では、基板に関する投影スリット、すなわち（パターン付き）ビームが放射される領域の各位置について、基板の最適な高さおよび向きを実現することができる。しかし、投影スリットの領域内の高さの差に対しては、いかなる補正を行うことも不可能である。というのも、各投影スリットについて、投影ビームに対する基板の位置、すなわち高さおよび向きを１つしか使用できないためである。
【０００５】
[0005]  パターニングデバイス曲げ（bending）デバイスを使用して、パターニングデバイスの曲率に影響を及ぼすことが提案されている。そのようなパターニングデバイス曲げデバイスは、投影スリット領域内でのパターン付き放射ビームの最適化に使用することができる。そのようなパターニングデバイス曲げデバイスを使用して、パターニングデバイスの曲率を、基板、具体的には、パターン付き放射ビームが投影される基板の領域の曲率に適合させることができる。パターニングデバイス曲げデバイスは、米国特許出願第２００８−００１３０６８号に開示されており、その内容が本明細書に、参照によりその全体が組み込まれる。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  焦点エラーまたはオーバーレイエラーなどの結像エラーを減少させることができるリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
【０００７】
[0007]  本発明の一実施形態によれば、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、サポート上に支持されたパターニングデバイスの表面の高さレベル、または曲率、または角度、または前述のものの任意の組合せを測定するように構成されたセンサとを含むリソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
[0008]  本発明の一実施形態によれば、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、およびパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むリソグラフィプロセスにおいて、基板非平坦性を補償する方法であって、基板非平坦性を測定すること、基板非平坦性を補償するための、パターニングデバイスの所望の曲率を求めること、パターニングデバイスの曲率を測定すること、測定された曲率と所望の曲率を比較すること、および比較することに基づいて、パターニングデバイスを曲げるように構成されたパターニングデバイスベンダ（bender）を制御して、パターニングデバイス非平坦性を補償することを含む方法が提供される。
【０００９】
[0009]  本発明の一実施形態によれば、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、およびパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むリソグラフィプロセスにおいて、パターニングデバイス非平坦性の影響を求める方法であって、リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、リソグラフィプロセスにおける焦点エラーなどの結像エラーを求めること、および焦点エラーとパターニングデバイス非平坦性との関係を分析することを含む方法が提供される。
【００１０】
[0010]  本発明の一実施形態によれば、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、およびパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むリソグラフィプロセス中に、熱負荷がパターニングデバイスに及ぼす影響を求める方法であって、リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、およびパターニングデバイス非平坦性の経時変化を求めることを含む方法が提供される。
【００１１】
[0011]  本発明の一態様によれば、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、サポート上に支持されたパターニングデバイスの表面特性を測定するように構成されたセンサと、センサによって測定された表面特性に基づいて、パターニングデバイスを曲げるように構成されたベンダとを含むリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
[0012]  次に、本発明の諸実施形態を、ほんの一例として、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明する。
【００１３】
【図１】[0013]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0014]本発明の一実施形態による、センサデバイスの一実施形態の断面を示す図である。
【図３】[0015]本発明の一実施形態による、センサデバイスの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0016]  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示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または他の任意の適切な放射）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、かついくつか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の位置決めデバイスＰＭに接続された、パターニングデバイスサポートまたはサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、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、かついくつか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の位置決めデバイスＰＷに接続された、基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」も含む。この装置はさらに、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つまたは複数のダイを含む）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を含む。
【００１５】
[0017]  照明システムは、放射を誘導、整形、または制御するために、屈折タイプ、反射タイプ、磁気タイプ、電磁タイプ、静電タイプ、もしくは他のタイプの光学コンポーネント、またはそれらの任意の組合せなど、さまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１６】
[0018]  パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および例えばパターニングデバイスが真空環境内で保持されるか否かのような他の条件に応じる方式で、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サポートは、パターニングデバイスを保持するために、機械的クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法、または他のクランプ技法を使用することができる。パターニングデバイスサポートは、例えばフレームでも、テーブルでもよく、それは必要に応じて固定されても、可動でもよい。パターニングデバイスサポートは、確実にパターニングデバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあるようにすることができる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用している場合、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義語と見なすことができる。
【００１７】
[0019]  本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを形成するために、放射ビームの断面内にパターンを付与するのに使用することができる任意のデバイスを指すものとして、広義に解釈すべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャまたは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厳密に対応しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路など、ターゲット部分内に形成されているデバイス内の、特定の機能層に対応する。
【００１８】
[0020]  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には、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パネルがある。マスクは、リソグラフィにおいて公知であり、マスクには、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびにさまざまなハイブリッドマスクタイプがある。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型のミラーのマトリックス配列を使用しており、ミラーをそれぞれ、入射する放射ビームをさまざまな方向に反射するように個々に傾動することができる。傾動されたミラーにより、ミラーマトリックスによって反射された放射ビーム内にパターンが付与される。
【００１９】
[0021]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に適した、または液浸液の使用もしくは真空の使用など、他の要因に適した、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システム、および静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを含む、任意のタイプの投影システムを包含するものとして、広義に解釈すべきである。本明細書において、「投影レンズ」という用語を使用している場合、より一般的な用語である「投影システム」と同義語と見なすことができる。
【００２０】
[0022]  ここで示したように、この装置は、（例えば、透過マスクを使用する）透過型である。あるいは、装置は、（例えば、上記で言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する）反射型でもよい。
【００２１】
[0023]  このリソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルもしくは「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルもしくは「マスクサポート」）を有するタイプのものでもよい。そのような「マルチステージ」の機械では、追加のテーブルまたはサポートを同時に使用しても、１つまたは複数のテーブルまたはサポート上で予備段階を実施している間に、１つまたは複数の他のテーブルまたはサポートを露光に使用してもよい。
【００２２】
[0024]  このリソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を埋めるように、基板の少なくとも一部分を、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水で覆うことができるタイプのものでもよい。液浸液を、リソグラフィ装置内の他の空間、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）と投影システムの間に与えることもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を増大させるために使用することができる。「液浸」という用語は、本明細書では、基板などの構造が液体中に浸されなければならないことを意味するのではなく、露光中に、液体が投影システムと基板の間にあることを意味するにほかならない。
【００２３】
[0025]  図１を参照すると、イルミネータＩＬが、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源およびリソグラフィ装置は、例えば、放射源がエキシマレーザであるとき、別々のものとすることができる。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームが、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を用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに渡される。別の場合には、例えば放射源が水銀ランプであるとき、放射源をリソグラフィ装置の一部とすることができる。放射源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、放射システムと呼ぶことができる。
【００２４】
[0026]  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を含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の、少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯなど、他のさまざまなコンポーネントを含むことができる。イルミネータは、放射ビームがその断面内に、所望の均一性および強度分布を有するように調整するために使用することができる。
【００２５】
[0027]  放射ビームＢが、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ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。放射ビームＢは、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを経由して投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳが、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイス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）を用いて、例えばさまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路中に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび（図１には明示的に図示されていない）もう１つの位置センサを使用して、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成する、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）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成する、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使用して実現することができる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合には、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴをショートストロークアクチュエータだけに接続してもよく、固定してもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合せすることができる。図示の基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有しているが、ターゲット部分相互間の間隔内に配置することもできる（これは、けがき線アライメントマークとして知られる）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に２つ以上のダイが設けられている状況では、パターニングデバイスアライメントマークを、ダイ相互間に配置することができる。
【００２６】
[0028]  図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つのモードで使用することができる。
【００２７】
[0029]  １．ステップモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」、および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が基本的に固定されたまま、放射ビームに付与されたパターン全体が、ターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち、単一静止露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が、Ｘおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光で像形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２８】
[0030]  ２．スキャンモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」、および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が同期スキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの倍率（縮小率）および像の反転特性によって決まり得る。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅が制限され、スキャン運動の長さによって、ターゲット部分の（スキャン方向の）高さが決まる。
【００２９】
[0031]  ３．別のモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」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基本的に固定されたままであり、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が移動またはスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ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または「基板サポート」が移動する毎にその後で、またはスキャン中に連続する放射パルスと放射パルスの間に、プログラマブルパターニングデバイスが必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及したタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに、容易に適用することができる。
【００３０】
[0032]  上述の使用モードの組合せおよび／または変形、あるいは全く異なる使用モードを使用することもできる。
【００３１】
[0033]  基板ＷまたはパターニングデバイスＭＡの表面は、完全に平坦ではないことがある。基板Ｗおよび／またはパターニングデバイスＭＡのこの非平坦性は、リソグラフィプロセスの結像精度に大きな影響を及ぼす恐れがある。基板Ｗの非平坦性を考慮に入れるために、リソグラフィプロセス前に基板Ｗの高さマップを作成することができる。図１のスキャンタイプのリソグラフィ装置では、リソグラフィプロセス中にこの高さマップを使用して、基板Ｗの表面の高さの差を、基板Ｗの高さマップ情報に基づいて第２のポジショナＰＷを作動させることにより基板テーブルＷＴの位置および／または向きを連続補正することによって、補正することができる。このようにして、投影システムに対する基板の各位置について、投影システムＰＳに対する基板Ｗの最適な位置および向きを得ることができる。
【００３２】
[0034]  レベリングとも呼ばれるこの方法は、リソグラフィ装置の結像の質を向上させる。しかし、この方法では、投影領域、すなわちパターン付き放射ビームによって一度に投影される領域内の非平坦性を補正することが可能にはなり得ない。この領域は、リソグラフィ装置内の投影スリット（図３を参照されたい）により定義される。リソグラフィプロセス中、パターン付き放射ビームが、パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗ全体にわたってスキャンされ、それとともに、投影領域が基板Ｗの表面に沿って移動する。
【００３３】
[0035]  図１のリソグラフィ装置の結像の質をさらに高めるために、リソグラフィ装置に、パターニングデバイスＭＡを所望の曲率に曲げるように構成されたパターニングデバイス曲げデバイスＭＢＤ（以後、パターニングデバイスベンダとも呼ばれる）が設けられる。このパターニングデバイス曲げデバイスＭＢＤを用いると、パターニングデバイスＭＡを少なくとも投影領域内で、投影領域内の基板Ｗの曲率に少なくとも部分的に対応する曲率に曲げることが可能になる。例えば、基板Ｗの投影領域内で、基板が放物線状表面を有する場合、パターニングデバイスＭＡを、対応する放物線形状を有するように曲げることができる。パターニングデバイスベンダＭＢＤは、１つまたは複数の方向の所望の曲率を実現するように設計することができる。好ましくは、少なくともスキャン方向に垂直な方向の所望の曲率を実現することができる。
【００３４】
[0036]  パターニングデバイス曲げデバイスの一実施形態が、米国特許出願第２００８−００１３０６８号に開示されており、その内容が本明細書に、参照によりその全体が組み込まれる。
【００３５】
[0037]  スキャン移動中、パターニングデバイスＭＡの曲率を基板Ｗの曲率に連続的に適合させて、像の質を高めることができる。
【００３６】
[0038]  パターニングデバイスベンダＭＢＤは、パターニングデバイス曲げコントローラＭＢＣによって制御される。パターニングデバイス曲げコントローラＭＢＣには、投影領域の位置でのパターニングデバイスＭＡの好ましい曲率が少なくとも与えられる。この好ましい曲率は、別のデバイス、例えばメインコントローラによって与えることができ、またはパターニングデバイス曲げコントローラＭＤＣで基板Ｗの高さレベルマップに基づいて計算することができる。また、パターニングデバイス曲げコントローラＭＢＣは、リソグラフィ装置のメインコントローラの一部とすることもできる。コントローラは、パターニングデバイスの測定された曲率と所望の曲率との差を計算するための減算器を含むことができる。
【００３７】
[0039]  リソグラフィ装置内には、パターニングデバイスＭＡの曲率を求めるように設計されたセンサが設けられる。センサは、センサトランスミッタＳＴおよびセンサレシーバＳＲを含む。センサトランスミッタＳＴは、測定ビームをパターニングデバイスＭＡの上面に向かって送出するように構成される。センサレシーバＳＲは、パターニングデバイスＭＡの表面で反射した後の測定ビームを受信するように構成される。このセンサデバイスを使用して、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に支持されたパターニングデバイスＭＡの曲率または高さマップを作成することができる。このセンサの利点は、パターニングデバイスの曲率および／または高さマップを実リソグラフィプロセス中に求めることが、このセンサにより可能になることである。
【００３８】
[0040]  一般に、センサの測定値は、例えば、パターニングデバイスの非平坦性を求めるために使用することができる。この情報を使用して、パターニングデバイス非平坦性が結像の質に及ぼす影響を分析することができる。また、センサを使用して、例えばパターニングデバイス内の温度差によるパターニングデバイスの表面の経時変化を測定することもできる。例えばパターニングデバイスの形状の変化のそのような測定値を使用して、熱負荷がパターニングデバイスの形状に及ぼす影響を求めることができる。得られた情報は、リソグラフィ装置内での補正処置に使用することができる。
【００３９】
[0041]  図１のリソグラフィ実施形態では、パターニングデバイス曲げコントローラＭＢＣに、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ上のパターニングデバイスＭＡの実曲率に関するフィードバック情報を与えることができるように、センサがパターニングデバイス曲げコントローラＭＢＣに接続される。このようにして、パターニングデバイスＭＡの曲率に関するフィードバック制御ループが得られる。
【００４０】
[0042]  図２には、パターニングデバイスＭＡの高さレベルを測定位置ＭＬで測定するためのセンサの断面が、より詳細に示されている。センサトランスミッタＳＴおよびセンサレシーバＳＲが、点線で示されている。センサトランスミッタＳＴは、測定ビームを提供するビーム源ＭＳを含む。投影格子ＰＧおよびトランスミッタ光学系ＴＯを経由して、測定ビームがパターニングデバイスＭＡ上の測定位置ＭＬに向かって誘導される。測定ビームは、パターニングデバイスＭＡの表面によって反射されて、レシーバ光学系ＲＯで受領され、検出格子ＤＧを通り抜ける。次いで、測定ビームは、ディテクタ、例えばフォトセルＰＣ上で受領され、このディテクタが、投影格子ＰＧの投影像と検出格子ＤＧとの差に基づいて、測定位置でのパターニングデバイスＭＡの表面の高さレベルを求める。パターニングデバイスＭＡの表面に対する測定ビームの角度は、リソグラフィ装置の放射ビームが、センサデバイスの測定ビームによって妨害されないように選択される。
【００４１】
[0043]  図３を参照して、パターニングデバイスＭＡの曲率をどのように求めることができるかについて説明する。この実施形態では、（白抜き矢印で示される）スキャン方向に実質的に垂直な、かつ投影スリットＰＲＳ、すなわち投影領域でのパターニングデバイスの曲率を求めることが望ましい。９つの測定位置ＭＬが、スキャン方向に実質的に垂直なラインのところ、かつ投影スリットＰＲＳ内に配列される。
【００４２】
[0044]  各測定位置ＭＬ毎に、センサトランスミッタとレシーバの対（ペア）が設けられる。センサトランスミッタＳＴは、トランスミッタアレイの形で配列され、センサレシーバＳＲは、レシーバアレイの形で配列される。各測定位置ＭＬにおいて、パターニングデバイスの表面の高さレベルが測定される。
【００４３】
[0045]  測定位置ＭＬに沿ったパターニングデバイスＭＡの高さレベルが求められるので、これらの測定位置ＭＬに沿ったパターニングデバイスＭＡの曲率を、異なる測定位置ＭＬで測定された高さの差を比較することによって求めることができる。
【００４４】
[0046]  測定位置ＭＬの数は、パターニングデバイスＭＡの所望の曲率を求めることができるように選択される。図３の実施形態では、測定位置ＭＬが投影スリットＰＲＳ内に位置付けられる。パターニングデバイスの主表面に対する測定ビームの角度は、測定ビームが投影ビームにどんな影響も及ぼさないように選択されていることに留意されたい。
【００４５】
[0047]  代替実施形態では、測定位置ＭＬを投影スリットＰＲＳの隣に位置付けても良い。
【００４６】
[0048]  一実施形態では、２方向、例えば鞍形の曲率を求めることができるように、測定位置ＭＬを、パターニングデバイスＭＡの表面上に２つの実質的に垂直な方向に設けることができる。
【００４７】
[0049]  この説明において、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に、具体的に言及することがあるが、本明細書に記載のリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の誘導パターンおよび検出パターン、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など、他の適用分野があることを理解されたい。そのような代替適用分野の文脈では、本明細書において「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、より一般的な用語である「基板」または「ターゲット部分」と同義語と見なすことができることが、当業者には理解されよう。本明細書において言及される基板は、露光前または後に、例えばトラック（一般に、レジストの層を基板に与え、露光後の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することができる。適用可能な場合、本明細書における開示は、そのような基板処理ツール、および他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを形成するために、基板を２回以上処理することもでき、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済みの層をすでに含む基板を指すこともある。
【００４８】
[0050]  上記では、光リソグラフィの文脈における本発明の諸実施形態の使用に具体的に言及している可能性があるが、本発明を、他の適用分野、例えばインプリントリソグラフィで使用することができ、文脈が許容する場合は、光リソグラフィに限定されないことが理解されよう。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、基板上に形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は、基板に供給されたレジストの層へと押し込むことができ、その後すぐに、レジストが、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せを印加することによって硬化される。レジストが硬化された後、パターニングデバイスは、レジスト中にパターンを残した状態でそこから移動される。
【００４９】
[0051]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７もしくは１２６ｎｍの波長、またはその近くの波長を有する）紫外（UV）放射、および（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）極端紫外（EUV）放射、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。
【００５０】
[0052]  「レンズ」という用語は、文脈が許容する場合、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、および静電光学コンポーネントを含む、さまざまなタイプの光学コンポーネントのいずれか１つまたは組合せを指すことがある。
【００５１】
[0053]  一実施形態では、照明システムと、サポートと、基板テーブルとを備えるリソグラフィ装置が提供される。照明システムは、放射ビームを調整するように構成される。サポートは、放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された。基板テーブルは、基板を保持するように構築された。リソグラフィ装置はさらに、投影システムとセンサとを備える。投影システムは、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成される。センサは、サポート上に支持されたパターニングデバイスの表面の高さレベル、または曲率、または角度、または前述のものの任意の組合せを測定するように構成される。
【００５２】
[0054]  センサは、パターニングデバイスの表面の高さレベル、または曲率、または角度、または前述のものの任意の組合せを、パターン付き放射ビームの投影中に測定するように構成することができる。
【００５３】
[0055]  センサは、パターニングデバイスの高さレベルを、複数の測定位置で測定するように構成することができる。測定位置は、パターニングデバイスの曲率がそれに沿って求められる方向、またはライン上に位置付けることができる。
【００５４】
[0056]  センサは、複数対のトランスミッタおよびレシーバを備えることができる。各対は、パターニングデバイスの高さレベルを、複数の測定位置のうち１つの測定位置で測定するように構成することができる。
【００５５】
[0057]  各トランスミッタは、測定ビームを複数の測定位置のうち１つの測定位置に向かって送出するように構成することができる。各レシーバは、反射された測定ビームを基準と比較して高さレベルを求めるためのディテクタを備えることができる。
【００５６】
[0058]  各トランスミッタは、投影格子を備えることができる。投影格子の像を、複数の測定位置のうち１つの測定位置上に投影することができる。各レシーバは、検出格子を備えることができ、投影格子の反射された投影像を検出格子と比較して、複数の測定位置のうち１つの測定位置の高さレベルを求めるように構成することができる。
【００５７】
[0059]  複数の測定位置は、パターニングデバイス上の、放射ビームがパターニングデバイスにぶつかる領域の近く、またはその領域内に位置付けることができる。
【００５８】
[0060]  センサは、リソグラフィ装置のスキャン方向に実質的に垂直な方向の、パターニングデバイスの曲率を求めるように構成することができる。
【００５９】
[0061]  リソグラフィ装置はさらに、パターニングデバイスを曲げるように構成されたパターニングデバイスベンダと、コントローラとを備えることができる。コントローラは、パターニングデバイスベンダを、パターニングデバイスの、センサによって測定された曲率と所望の曲率との差に基づいて制御するように構成することができる。
【００６０】
[0062]  コントローラは、パターニングデバイスの測定された曲率と所望の曲率との差を計算するための減算器を備えることができる。
【００６１】
[0063]  センサは、パターニングデバイスの表面の高さマップを求めるように構成することができる。
【００６２】
[0064]  一実施形態では、リソグラフィプロセスにおいて基板非平坦性を補償する方法が提供される。リソグラフィプロセスは、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成することを含むことができる。方法はさらに、パターン付き放射ビームを基板上に投影することを含む。方法はさらに、基板非平坦性を測定すること、および基板非平坦性を補償するための、パターニングデバイスの所望の曲率を求めることを含む。方法はさらに、パターニングデバイスの曲率を測定すること、測定された曲率と所望の曲率を比較すること、および比較することに基づいて、パターニングデバイスを曲げるように構成されたパターニングデバイスベンダを制御して、基板非平坦性を補償することを含む。
【００６３】
[0065]  一実施形態では、リソグラフィプロセスにおいてパターニングデバイス非平坦性の影響を求める方法が提供される。リソグラフィプロセスは、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、およびパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むことができる。方法はさらに、リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、リソグラフィプロセスにおける結像エラーを求めること、および結像エラーとパターニングデバイス非平坦性との関係を分析することを含むことができる。結像エラーは、焦点エラーとすることができる。
【００６４】
[0066]  一実施形態では、リソグラフィプロセス中に熱負荷がパターニングデバイスに及ぼす影響を求める方法が提供される。リソグラフィプロセスは、放射ビームの断面内にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを使用して、パターン付き放射ビームを形成すること、およびパターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むことができる。方法はさらに、リソグラフィプロセス中にパターニングデバイス非平坦性を測定すること、およびパターニングデバイス非平坦性の経時変化を求めることを含むことができる。
【００６５】
[0067]  パターニングデバイス非平坦性の変化は、補正処置用の入力として使用することができる。
【００６６】
[0068]  一実施形態では、照明システムと、サポートと、基板テーブルと、投影システムとを備えるリソグラフィ装置が提供される。照明システムは、放射ビームを調整するように構成される。サポートは、放射ビームの断面内にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された。基板テーブルは、基板を保持するように構築された。投影システムは、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成される。リソグラフィ装置はさらに、センサとベンダとを備える。センサは、サポート上に支持されたパターニングデバイスの表面特性を測定するように構成される。ベンダは、センサによって測定された表面特性に基づいて、パターニングデバイスを曲げるように構成される。
【００６７】
[0069]  以上、本発明の具体的な諸実施形態について上記で説明してきたが、本発明を、説明した以外の方式で実施できることが理解されよう。例えば、本発明は、上記で開示した方法を記述した機械読取可能命令の１つもしくは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形、またはそのようなコンピュータプログラムが中に記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形をとることができる。
【００６８】
[0070]  上記の説明は、限定するものではなく、例示のためのものである。したがって、添付の記載した特許請求の範囲に記載の範囲から逸脱することなく、説明したように本発明に対して修正を行えることが、当業者には明らかであろう。
【図１】
2010123950.tif 000003
【図２】
2010123950.tif 000004
【図３】
2010123950.tif 000005
【外国語明細書】
2010123950000001.pdf