(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線感光材料の層により少なくとも部分的に覆われた基板を提供し、
放射線システムを用いて放射線の投影ビームを供給し、
支持構造に保持され且つ走査方向に並んで配置された第一パターンおよび第二パターンを供給し、
前記第一パターンおよび前記第二パターンのうちの一方を用いて投影ビームのその断面にパターンを与え、
放射線感光材料の層の目標部分に放射線のパターン化されたビームを投影することから成るデバイス製造方法において、
前記支持構造を、前記走査方向に前記第一パターンを走査するように移動させながら、前記第一パターンを前記目標部分に投影し、
前記支持構造を前記走査方向に減速させ、
前記支持構造を前記走査方向とは反対方向に加速させ、
続いて、前記第一パターンおよび前記第二パターンのうちの一方を他の目標部分に投影する前に、前記支持構造を、前記走査方向とは反対方向に前記第二パターンを走査するように移動させながら、同じ前記目標部分に前記第二パターンを投影する、諸工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記放射線システムはダイポール照明を配備することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法に従って製造されたデバイス。
【請求項４】
放射線の投影ビームを供給する放射線システムと、
走査方向に並んで配置され、且つ所望するパターンに従い投影ビームをパターン化する第一パターンおよび第二パターンを支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投影する投影システムと、を含むリソグラフィ投影装置において、
前記投影装置は、
前記支持構造を、前記走査方向に前記第一パターンを走査するように移動させながら、前記第一パターンを前記目標部分に投影し、次に、前記走査方向に前記支持構造を減速し、次に、前記走査方向とは反対方向に前記支持構造を加速し、続いて、他の目標部分に前記第一又は第二パターンを投影する前に、前記支持構造を、前記走査方向とは反対方向に前記第二パターンを走査するように移動させながら、同じ前記目標部分に前記第二パターンを投影するような、構成及び配置を有することを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記放射線システムはダイポール照明を配備することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の実施の形態は次のステップから成るデバイスの製造方法に関するものである。すなわち、
−  放射線感光材料の層により少なくとも部分的に覆われた基板を提供し、
−  放射線システムを用いて放射線の投影ビームを供給し、
−  支持構造に保持された第一パターニング手段および第二パターニング手段を配備し、
−  第一パターニング手段および第二パターニング手段のうちの１つを用いて、投影ビームのその断面にパターンを与え、
−  放射線感光材料の層の目標部分に放射線のパターン化されたビームを投影するステップから成る。
【０００２】
ここに使用する「パターニング手段」なる用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分に作り出されるべきパターンと一致するパターン化断面を与えるために使用し得る手段に当たるものとして広義に解釈されるべきである。また、「ライトバルブ」なる用語もこうした状況下で使用される。一般的に、上記のパターンは、集積回路や他のデバイス（以下を参照）であるような、デバイスにおいて目標部分に作り出される特別な機能層に相当する。そのようなパターニング手段には以下が含まれる。すなわち、
−  マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいてよく知られているところであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、交番移相マスク、減衰位相シフトマスクといったようなマスクタイプも含まれる。放射線ビームにこのようなマスクを配置することにより、マスクに照射する放射線の、マスクパターンに従う選択的透過（透過性マスクの場合）や選択的反射（反射性マスクの場合）を可能にする。マスクの場合、その支持構造は一般的に、入射する放射線ビームの所望する位置にマスクを保持しておくことが可能であり、かつ、必要な場合、ビームに対して運動させることの可能なマスクテーブルである。
−  プログラマブルミラーアレイ。このようなデバイスの例に、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクスアドレス可能面がある。こうした装置の基本的原理は、（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ったことである。適切なフィルタを使用することにより、回折光のみを残して上記非回折光を反射ビームからフィルタすることが可能である。この方法において、ビームはマトリクスアドレス可能面のアドレスパターンに従ってパターン形成される。必要とされるマトリクスアドレッシングは適切な電子手段を用いて実行される。このようなミラーアレイに関するより多くの情報は、参照までにここに引用を行うと、例えば、米国特許第ＵＳ５，２９６，８９１号および同第ＵＳ５，５２３，１９３号から得ることが出来る。プログラマブルミラーアレイの場合、上記支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
−  プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構成の例が、参照までにここに引用を行うと、米国特許第ＵＳ５，２２９，８７２号に開示されている。上記同様、この場合における支持構造も、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これも必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。簡潔化の目的で、これ以降本文では、特定の箇所において、マスクおよびマスクテーブルを必要とする例に限定して導くものとする。しかし、こうした例において論じられる一般的な原理は、既に述べたようなパターニング手段のより広範な状況において理解されるべきである。
【０００３】
リソグラフィ投影装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この場合、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。そして、放射線感光原料（レジスト）の層が塗布された基板（シリコンウェーハ）上の目標部分（例えば１つあるいはそれ以上のダイから成る）にこのパターンを像形成することが出来る。一般的に、シングルウェーハは、投影システムを介して１つずつ順次照射される隣接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを用いる現在の装置は、異なる２つのタイプのマシンに区分される。リソグラフィ投影装置の一タイプでは、全体マスクパターンを目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される。こうした装置は一般的にウェーハステッパと称されている。ステップアンドスキャン装置と称されている別の装置では、所定の基準方向（「スキャニング」方向）にマスクパターンを投影ビーム下で徐々にスキャニングし、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行にスキャニングすることにより、各目標部分が照射される。一般的に、投影装置は倍率係数Ｍ（一般的に、＜１）を有することから、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスクテーブルが走査される速度の係数Ｍ倍となる。ここに記載を行ったリソグラフィデバイスに関するさらなる情報は、参考までにここに引用を行うと、例えば、米国特許第ＵＳ６，０４６，７９２号から得ることが出来る。
【０００４】
リソグラフィ投影装置を使用する製造工程において、パターン（例えばマスクにおける）は少なくとも部分的に放射線感光材（レジスト）の層で覆われた基板上に像形成される。この像形成ステップに先立ち、基板は、プライミング、レジスト塗布、およびソフトベークといったような各種の工程を経る。露光後、基板は、ポストベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および結像フィーチャの測定／検査といったような他の工程を通る。この工程の配列は、例えばＩＣといったような素子の個々の層をパターン化するための基準として使用される。このようなパターン形成された層は、それから、全て個々の層を仕上げる目的である、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった種々のプロセスを経る。数枚の層が必要とされる場合には、全体工程、もしくはその同種の工程をそれぞれの新しい層に繰り返す必要がある。最終的に、素子のアレイが基板（ウェーハ）上に形成される。次に、これらの素子はダイシングやソーイングといったような技法で相互より分離される。それから個々の素子は、キャリアに装着されたり、ピンに接続されたりし得る。こうした工程に関するさらなる情報は、例をあげると、１９９７年にマグローヒル出版会社より刊行された、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、「マイクロチップ製造：半導体処理に対する実用ガイド」という名称の書籍（“Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”）の第３版、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４より入手可能である。これは参考までにここに引用を行った。
【０００５】
簡潔化の目的で、これより投影システムを「レンズ」と称するものとする。しかし、この用語は、例えば屈折光学システム、反射光学システム、および反射屈折光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。放射線システムはまた、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う、こうした設計タイプのいずれかに応じて稼動する構成要素も備える。そして、このような構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。さらに、リソグラフィ装置は２つあるいはそれ以上の基板テーブル（および／あるいは２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」デバイスにおいては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つあるいはそれ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つあるいはそれ以上のテーブルにて実行される。例えば、参考までに引用を行うと、デュアルステージリソグラフィク装置について、米国特許第ＵＳ５，９６９，４４１号および国際特許出願第ＷＯ９８／４０７９１号において記載がなされている。
【０００６】
リソグラフィにおいて、パターニング手段上のパターンのより小さいフィーチャおよびラインを基板に投影することは益々重要になっている。フィーチャサイズを減じるための１つの方法に、商業的に入手可能なリソグラフィ装置において現在可能である波長よりもさらに短い波長の放射線を使用するものがある。また、フィーチャサイズを減じるための別の方法に、例えばダイポール照明との組み合わせにおける多重露光といった拡張技法を用いるものがある。ダイポール照明を使用することにより、例えば環状あるいは四極型といったような従来の照明モードを使用して達せられる精度に比較し、比較的高精度で特定方向のフィーチャのみが基板に投影される。
【０００７】
ダイポール照明による露光では一般に一方向だけのより小さいフィーチャへと導くため、パターニング手段のパターンは２つのパターンに分割されなくてはならない。一般にこれらのパターンは２つのパターニング手段上に置かれ、それにより、第一パターニング手段は、例えば水平方向といったような、第一方向におけるフィーチャのみを構成し、かつ、第二パターニング手段は、例えば垂直方向といったような、第一方向にほぼ垂直な第二方向に伸長するフィーチャを構成する。水平方向および垂直方向の両方はパターン面にある。最初に水平フィーチャを投影し、次に垂直フィーチャを投影することにより、全体フィーチャサイズは、例えば環状もしくは四極照明といった従来の照明モードによる全体パターン（水平フィーチャおよび垂直フィーチャを含む）の露光に比較して小さくなる。
【０００８】
第一パターンと第二パターンの露光の間に第一パターニング手段と第二パターニング手段を交換する必要があるが、これには時間を要し、スループットを低減させる。スループットの低減を減じるため、一般的に第一パターニング手段により全体バッチ（２つないしはそれ以上の基板から成る）を露光し、それから第二パターニング手段により同一バッチを露光することが望ましい。これの長所は、第一パターニング手段と第二パターニング手段の交換が全体バッチにおいて２回のみで済むことである。よって、これらの２回の交換は基板の全体バッチで割り当てられる。
【０００９】
また他の方法は、第一パターニング手段にて第一基板を露光し、次に、第二基板を露光する前に第二パターニング手段にて同一基板を露光することである。こうした場合、パターニング手段は基板ごとに２回交換がなされる。もちろんこれは、全体バッチごとにパターニング手段を２回交換するのに比較し、スループットを損失することになる。欧州特許第０８５５  ６２３  Ａ２号において、１つのマスクテーブルに２つのマスクを配置することが提案されている。それにより、マスクは走査方向に沿い一列に配列される。走査方向とは、基板の露光中、マスク上のパターンが投影ビームにより走査される方向に沿った方向をいう。こうした配列を用いることにより、全体基板上の各目標部分は第一マスク上のパターンにて露光される。そして次に各目標部分が第二マスク上のパターンにて露光される。第一マスクと第二マスクの両方が１つのマスクテーブル上に配置されていることから、単一マスクだけから成るマスクテーブルにおけるマスク交換に比較し、マスク交換がかなり迅速に行われる。従い、マスク交換に必要な時間が削減され、スループットを向上する。
【００１０】
上記に提示を行った多重露光の方法において、第二パターニング手段による露光が行われる前に、第一パターニング手段にて少なくとも１つの全体基板が露光されることから、第一露光と第二露光との間の時間は比較的長い。従い、例えば周辺ガスあるいは基板テーブルといったような基板をとりまく環境における、例えば温度変化により、第一パターニング手段と第二パターニング手段の露光間において基板の温度が異なることがある。一般的に温度が異なることで基板の拡張もしくは収縮を引き起こすことから、基板上の第一パターニング手段の投影パターンに対し、第二パターニング手段の投影パターンの位置（オーバーレイともいう）はドリフトする。ドリフトの範囲はオーバーレイ精度によって定義出来る。ドリフトが大きいと低オーバーレイ精度となり、この逆も同様である。第一パターニング手段と第二パターニング手段の露光間における基板の温度変化は当然ながら非常に望ましからざる低オーバーレイ精度をまねく。
【００１１】
本発明は、改善されたオーバーレイ精度を可能にする、多重露光を行うデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本目的ならびに他の目的は、さらに次のステップから成る方法に特徴を有する、冒頭の段落にて説明を行ったようなデバイス製造方法に基づいて達成される。すなわち、第一パターニング手段における第一パターンを目標部分に投影し、そして次に第二パターニング手段における第二パターンを同一目標部分に投影するステップを有する。
【００１３】
このような方法により、他の目標部分を露光する前に、両方のパターニング手段により目標部分が露光される。従い、目標部分への第一パターンの投影と第二パターンの投影との間の時間が最小限になる。第一露光と第二露光との間の時間が最小限になることにより、基板の温度変化による影響もまた低減される。よって、第一露光および第二露光中に投影されるフィーチャの位置間のドリフトが減じられ、かつオーバーレイ精度を改善する。
【００１４】
さらに、同一シーケンスにより各目標部分に第一マスクと第二マスクを露光することが望ましい。異なる露光シーケンスでは、放射線感応層の固有特性により、フィーチャサイズが異なったり、オーバーレイ問題をまねくことがあるが、同一のシーケンスに従って各目標部分を照射することにより各目標部分のパターンの再現性を向上することが出来る。
【００１５】
さらに、２つのパターニング手段を保持することの可能な支持構造を用いることが望ましい。支持構造上の両パターニング手段は、走査方向にほぼ垂直な方向に隣接して並んで配列される。この配列により、次のステップから成る方法を実行することが可能となる。すなわち、第一パターンの投影に続き、走査方向に支持構造を減速するステップと、第二パターンの投影に先だって、走査方向と反対方向に支持構造を加速するステップと、第二パターンが走査方向と反対方向と整合するように、支持構造を減速かつ／または加速する間、走査方向にほぼ垂直な方向に支持構造を移動するステップである。
【００１６】
上記の方法により、第一パターンを露光した後に、第二パターンの露光が第一露光後すぐに可能であるように支持構造が動作する。１つのパターニング手段のみを備えた従来のリソグラフィ装置においては、ある一定速度にてパターンを走査しながら、該手段上のパターンが目標部分に露光される。露光後に支持構造は減速を行い、そして静止する。そして、こんどは走査方向と反対方向において、パターンを他の目標部分に露光するために該速度に加速する。本発明の方法において、支持構造は減速かつ／または加速しながら、走査方向と垂直な方向に移動される。それにより、加速ステップの後すぐに第二パターンを露光することが可能となる。このように、減速と加速がいずれにしても実行される必要があることから、パターニング手段を交換するための特別な時間を要しない。とりわけ、本方法は、高精度のオーバーレイにて、スループットを損失することなく多重露光を行う方法を提供するものである。
【００１７】
本発明のさらなる態様に基づいて、以下により構成されるリソグラフィ投影装置が提供される。すなわち、
−  放射線の投影ビームを供給する放射線システムと、
−  所望するパターンに従い投影ビームをパターン化する少なくとも２つのパターニング手段を支持する支持構造と、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  パターン化されたビームを基板の目標部分に投影する投影システムにより構成され、ここで、支持構造上のパターニング手段は走査方向とほぼ垂直な方向に並んで配列されることを特徴とする。
【００１８】
本発明による装置の使用法に関して、本文ではＩＣの製造において詳細な参照説明を行うものであるが、こうした装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、本発明による装置は、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「レチクル」、「ウェーハ」、「ダイ」といった用語は、それぞれ「パターニング手段」、「基板」、「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることは当該技術分野の専門家にとって明らかである。
【００１９】
本明細書において使用した「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）、およびＥＵＶ（極紫外線、例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む、あらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものである。
【００２０】
本発明の実施の形態についての詳細説明を、添付の図面を参照に、例示の方法においてのみ行うものとする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の特別な実施形態に基づいたリソグラフィ投影装置を示したものである。この装置は以下により構成される。すなわち、
・  放射線の投影ビームＰＢ（例えば放射線）を供給する放射線システムＥｘ、ＩＬ。この特別なケースにおいては放射線源ＬＡも備える。
・  第一マスクＭＡ１、および第二マスクＭＡ２（例えばレクチル）を保持するマスクホルダーを備え、かつ、品目ＰＬに対して正確にマスクの位置合わせを行う第一位置決め手段に連結を行った第一オブジェクト・テーブル（マスクテーブル）ＭＴ。
・  基板Ｗ（例えば、レジスト塗布シリコンウェーハ）を保持する基板ホルダーを備え、かつ、品目ＰＬに対して正確に基板の位置合わせを行う第二位置決め手段に連結を行った第二オブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴ。
・  マスクＭＡ１かマスクＭＡ２のうち１つの照射部分を、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つあるいはそれ以上のダイから成る）に像形成する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、屈折あるいは反射屈折光学システム、ミラー群、または磁場偏向器のアレイ）とにより構成されている。ここで示しているように、この装置は透過タイプ（すなわち、透過マスクを有する）である。しかし、一般的には、例えば反射マスクを有する反射タイプのものも可能である。あるいは、本装置は、上記に関連するタイプであるプログラマブルミラーアレイといったような、他の種類のパターニング手段も使用し得る。
【００２２】
ソースＬＡ（例えば、Ｈｇランプ、エキシマレーザ、ストレージ・リングあるいはシンクロトロンにおいて電子ビームの経路の周辺に設けられたアンジュレータあるいはウィグラ、レーザ生成プラズマソース、放電ソース、または、電子ビームソースあるいはイオンビームソース）は放射線のビームを作り出す。このビームは、直接的に、あるいは、例えばビームエキスパンダーＥｘといったようなコンディショニング手段を横断した後に、照明システム（照明装置）ＩＬに供給される。照明装置ＩＬは、ビームにおける強度分布の外部かつ／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒに相当する）を設定する調整手段ＡＭから成る。さらに、照明装置ＩＬは一般的に積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯといったような、他のさまざまな構成要素を備える。このようにして、マスクＭＡに照射するビームＰＢは、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する。
【００２３】
図１に関して、ソースＬＡはリソグラフィ装置のハウジング内にある（これは例えばソースが水銀ランプである場合に多い）が、しかし、リソグラフィ投影装置から離して配置することも可能であることを注記する。この場合、ソースＬＡが作り出す放射線ビームは（適した誘導ミラーにより）装置内に導かれる。この後者のシナリオでは、ソースＬＡがエキシマレーザである場合が多い。本発明および請求項はこれら両方のシナリオを網羅するものである。
【００２４】
続いてビームＰＢはマスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡ１（あるいはＭＡ２）に入射する。ビームＰＢはマスクＭＡ１を通過し、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームＰＢの焦点を合わせるレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段（および干渉計測手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め手段は、例えばマスクライブラリからマスクＭＡ１を機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡ１を正確に位置決めするように使用可能である。図１には明示を行っていないが、一般的に、オブジェクト・テーブルＭＴおよびオブジェクト・テーブルＷＴの運動はロングストロークモジュール（粗調整の位置合わせ）およびショートストロークモジュール（微調整の位置合わせ）にて行われる。
【００２５】
ここに表した装置は２つの異なるモードにて使用可能である。
１．  ステップモードにおいて、マスクテーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれている。そして、マスクの像全体が１回の作動（すなわち１回の「フラッシュ」）で目標部分Ｃに投影される。次に基板テーブルＷＴがｘ方向および／あるいはｙ方向にシフトされ、異なる目標部分ＣがビームＰＢにより照射され得る。
２．  スキャンモードにおいて、基本的に同一シナリオが適用されるが、但し、ここでは、所定の目標部分Ｃは１回の「フラッシュ」では露光されない。その代わり、マスクテーブルＭＴが、速度ｖにて所定方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に運動可能であり、それによってビームＰＢがマスクの像を走査する。これと同時に、基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで、同一方向あるいは反対方向に運動する。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（一般的にＭ＝１／４あるいは１／５）である。このように、解像度を妥協することなく、比較的大きな目標部分Ｃを露光することが可能となる。
【００２６】
図２は、第一マスクＭＡ１および第二マスクＭＡ２を保持するマスクテーブルＭＴを示したものである。上述したように、このようなマスクテーブルは多重露光の目的に使用が可能である。ダイポール照明セッティングが使用される場合、例えば水平方向あるいは垂直方向といったような特別な方向のフィーチャだけが、より小さいサイズで、すなわち、より小さい臨界寸法で像形成され得る。一般に、投影されるパターンの水平フィーチャと垂直フィーチャは２つの異なるマスクＭＡ１、ＭＡ２に分離される。
【００２７】
従い、水平フィーチャと垂直フィーチャは２つの露光ステップにて露光されねばならない。多重露光方法におき、異なるマスクフィーチャのオーバーレイ、および基板上のこれらフィーチャの臨界寸法の再現性は重要である。この目的において、マスクＭＡ１とマスクＭＡ２の両方は、次の目標部分の露光前に、目標部分（あるいはフィールド）にすぐに次々に投影されなくてはならない。すなわちこの方法はフィールド毎の２重露光にも当たる。
【００２８】
ステップアンドスキャン装置において、比較的高精度のオーバーレイを達成するフィールド毎の２重露光方法を適合させるために、２重露光の間に行うステップを慎重に選択する必要がある。その一方法を図３に示している。ステップＡにおいて、マスクＭＡ１（静止状態にある）はまず所望の速度に加速される。必要とされる一定速度に達すると、マスクＭＡ１は露光され、基板上の第一目標部分に投影される。マスクテーブルＭＴの動作方向は走査方向である。マスクＭＡ１の露光後、マスクテーブルＭＴは同一速度にて動作を続け、マスクＭＡ２を通過する。この後、テーブルＭＴは減速し、そして完全に静止する。このステップをステップＢにおいて矢印で示している。ステップＣにおいて、テーブルＭＴは最初に所望の速度に加速を行い、次にこの速度でマスクＭＡ２が走査方向と反対方向に照射される。マスクＭＡ２のパターンは、ステップＡにて前に照射された目標部分と同一の目標部分に投影される。マスクＭＡ２の露光に続き、マスクテーブルＭＴは一定の速度で動作を続け、ステップＢと同様、マスクＭＡ１を通過する。マスクＭＡ１の通過の後、マスクテーブルは減速し、そして静止する。このステップＡからステップＤが第二目標部分に対して繰り返し可能である。
【００２９】
同時に、ステップＢがマスクレベルにて行われる間、基板テーブルＷＴ（図１に示す）は減速し、静止するのみである。その後、基板上の第一目標部分が、ステップＣと同時、かつ同期して後方に照射される。ステップＤの間、基板テーブルＷＴは減速し、そして静止する。その後、上記のステップのサイクルに従って第二目標部分が照射される位置から所望の位置へと動作する。
【００３０】
オーバーレイの精度がマスクか基板のどちらかの位置決め精度にもよることから、マスクと基板の両方の動作は位置合わせの誤差をまねくことがある。基板レベルにおける位置合わせの誤差は一般には比較的大きいが、マスクレベルにおける位置合わせの誤差は、投影レンズの倍率で基板レベルにて減じられ、それは一般に１／４もしくは１／５である。言い換えると、基板テーブルＷＴの動作はマスクレベルにおける動作よりもさらに４倍ないしは５倍正確に実行される必要がある。ゆえに、基板レベルでの動作数および動作範囲を最小現に抑えることが望ましい。上述の方法により、基板の動作量を最小限にすることが可能となり、それによりオーバーレイエラーが比較的少なくなる。
【００３１】
上述の方法により、ステップＢおよびステップＤにおけるマスクテーブルの動作が、１つのマスクだけの従来の繰り返し露光に比較し、追加の時間を必要とするように、マスクＭＡ１からマスクＭＡ２への交換（あるいはこの逆）に時間を要することは明らかである。これによりスループットの損失をまねくことは避けられない。また別の実施形態において、スループット損失無しに、各目標部分が２つのマスクにて照射される方法を提示する。
【００３２】
本発明の第二実施形態を図４において示している。この実施形態は以下の内容を除いて第一実施形態と同様である。この場合、マスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡ１とマスクＭＡ２は、走査方向にほぼ垂直な方向に並んで配列されている。このような方法で、第一実施形態のステップＢとは異なるステップＢの実行が可能である。マスクテーブルＭＴはマスクＭＡ１の露光後すぐに減速を行いながら、同時にマスクＭＡ２方向に動作する（図４の下方への動作）。マスクＭＡ２の照射が可能であり、かつ、目標部分への投影が可能な所望の位置に到達するため、マスクＭＡ２方向への動作が続けられる。マスクテーブルが（走査方向と反対方向において）露光に必要な速度に加速される前に、所望の位置に（マスクＭＡ２の露光に先立ち）達する必要がある。上記の動作を、図４のステップＢにおける矢印で示す。同様に、ステップＤが実行され、マスクテーブルの位置合わせが可能となる。これにより、マスクテーブルが必要な一定速度に加速されるとすぐに第一マスクの露光が可能となる。
【００３３】
走査方向にほぼ垂直な方向におけるマスクテーブルの移動は、走査方向における減速あるいは加速中のどの段階でも行われる。移動は減速中に開始、かつ終了するか、または加速中に開始、かつ終了することが可能である。最も望ましいのは、移動がマスクテーブルの減速中に開始し、マスクテーブルの加速中に終了することである。なぜならば、そうすることで、この移動の最中の高速での加速により、または高速での減速によりマスクにかけられる、不要、かつ望ましからざる衝撃や振動を最小限に抑えることが出来るからである。
【００３４】
マスクＭＡ２の露光のための右位置への動作が、テーブルＭＴの減速、加速と同時に起こるため、１つだけのマスクパターンの従来の繰り返し露光と比較し、マスクを交換するための追加時間を要しない。従い、高スループットが維持される。
【００３５】
上記において、２つのマスクから成るマスクテーブルだけに関して詳細説明を行ってきたが、マスクテーブルが複数のマスクから成ることも考えられ、さらには、マスクテーブルが第一マスクと第二マスクのうちの一方のマスクのパターンと同じくらいのサイズの少なくとも２つのパターンから成る比較的大きな１つのマスクから成ることも考えられる。以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく他の方法でも具体化できることは当業者にとって明らかである。本詳細説明は本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】リソグラフィ投影装置を図示したものである。
【図２】本発明の実施の形態に基づいて２つのマスクを備えたマスクテーブルを図示したものである。
【図３】本発明の実施の形態に基づく、ステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、およびステップＤから成る、多重露光の第一方法を図示したものである。
【図４】本発明の実施の形態に基づく、ステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、およびステップＤから成る、多重露光の第二方法を図示したものである。
尚、図面において、一致する参照符合は、その対応する部分を示すものとする。
【図１】
0003619513.tif 000002
【図２】
0003619513.tif 000003
【図３】
0003619513.tif 000004
【図４】
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