(57)【要約】【課題】多数の位置調整装置を備えるリソグラフィ装置及び位置調整測定方法の提供。【解決手段】リソグラフィ装置は、第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成し、第１の検出器とは異なる方法の位置調整測定を使用して、第２の検出器によって同じ第１のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成し、第１の検出器から第１の位置調整信号を受信し、第１の位置調整信号に基づき少なくとも第１のマークの第１の位置を算出し、第２の検出器から第２の位置調整信号を受け、第２の位置調整信号に基づき少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出することによって、同じマークに関する位置調整測定を行うために使用される、複数の異なる位置調整装置を有する。【選択図】図１４
2006186374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に配置された少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成するように構成された第１の検出器を備える第１の位置調整装置と、
前記第１の位置調整装置とは異なる方法の位置調整測定を使用し、前記と同じの少なくとも第１のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成するように構成された第２の検出器を備える第２の位置調整装置と、
前記第１の検出器及び前記第２の検出器に連結されたプロセッサであって、該プロセッサが、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信し、
前記第１の位置調整信号に基づき前記少なくとも第１のマークの第１の位置を算出し、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信し、
前記第２の位置調整信号に基づき前記少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出するように構成されたプロセッサとを備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記第１の位置調整装置が、
第１の光ビームを生成する第１の光源と、
前記第１の光ビームを受け、第１の位置調整ビームを生成し、前記第１の位置調整ビームを前記対象物に配置された前記少なくとも第１のマークに方向付け、前記少なくとも第１のマークから戻る第１の位置調整放射を受け、前記第１の位置調整放射を前記第１の検出器に伝達する第１の光学装置とを備える請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記第２の位置調整装置が、
第２の光ビームを生成する第２の光源と、
前記第２の光ビームを受け、第２の位置調整ビームを生成し、前記第２の位置調整ビームを前記対象物に配置された前記と同じの少なくとも第１のマークに方向付け、前記少なくとも第１のマークから戻る第２の位置調整放射を受け、前記第２の位置調整放射を前記第２の検出器に伝達する第２の光学装置とを備える請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記対象物が、基板及び基板テーブルの一方である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記第１及び別の第１の位置を組み合わせて、前記少なくとも第１のマークの計算された第１の位置を算出するように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記リソグラフィ装置が、前記対象物を移動させるアクチュエータを備え、前記プロセッサが、
前記第１及び別の第１の位置を組み合わせて、前記少なくとも第１のマークの計算された第１の位置を算出し、
前記アクチュエータを制御して、少なくとも第２及び第３のマークが連続して前記第１の位置調整ビームを受けるように前記対象物を移動させ、
前記第１、第２、及び第３のマークに関する位置情報とともに、前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信し、
前記第１の位置調整信号に基づき、前記第２のマークの第２の位置及び前記第３のマークの前記第３の位置も算出し、
前記アクチュエータを制御して、前記少なくとも第２及び第３のマークが前記第２の位置調整ビームを受けるように前記対象物を移動させ、
前記第１、第２、及び第３のマークに関する別の位置情報とともに、前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受け、
前記第２の位置調整信号に基づき、前記第２のマークの別の第２の位置及び前記第３のマークの別の第３の位置も算出し、
前記第２及び別の第２の位置を組み合わせて、前記少なくとも第２のマークの計算された第２の位置を算出し、前記第３及び別の第３の位置を組み合わせて、前記少なくとも第３のマークの計算された第３の位置を算出し、
前記計算された第１の位置、前記計算された第２の位置、及び前記計算された第３の位置に基づいて座標系を算出するように構成されている請求項３に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記第１又は前記第２の位置調整装置を選択して、前記第１及び第２の位置調整信号の少なくとも一方に関連する少なくとも１つの品質インジケータの値に基づき、別の位置調整測定を行うように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記品質インジケータが、前記第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質のうちの少なくとも１つである請求項７に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項９】
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、
放射ビームの断面にパターンを与えて、パターンの付与された放射ビームを形成することの可能なパターン付与装置を支持するように構成された支持体と、
基板の目標部分に前記パターンの付与された放射ビームを投影するように構成された投影システムとを備える請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記位置調整測定の方法が、レーザ・ステップ位置調整測定、レーザ干渉計位置調整測定、及び領域画像位置調整測定のうちの１つに基づくものである請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記プロセッサ（６）が、前記第１のマークの前記第１の位置及び前記別の第１の位置を算出するように構成され、
前記第１のマークが、所定の方向に延びる複数の棒状構造体を備える第１のマーク、第１の方向に延びる第１の複数の棒状構造体及び前記第１の方向に実質的に垂直である第２の方向に延びる第２の複数の棒状構造体を備える第２のマーク、及び複数の列及び複数の行に規則的パターンで配置された複数の四角形状の構造体を備える第３のマークのうちの１つから選択される請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２の位置調整装置の両方が、前記同じ第１のマークで、第１の方向及び前記第１の方向に垂直な第２の方向で位置調整測定を行うように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１３】
浸漬リソグラフィを行うように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記対象物が、前記リソグラフィ装置によって露光される上側部、及び底側部を有する基板であり、前記少なくとも第１の位置調整用マークが前記底側部に配置されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１５】
対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成するように構成された第１の検出器を備える第１の位置調整装置と、
前記対象物の第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成するように構成された第２の検出器を備える第２の位置調整装置と、
前記第１の検出器及び前記第２の検出器に連結されたプロセッサであって、該プロセッサが、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信し、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出し、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信し、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出し、
前記第１又は第２の位置調整装置のいずれかを選択して、品質インジケータに基づき別の位置調整測定を行うために、前記第１及び第２の位置を評価するように構成されたプロセッサとを備えるリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記品質インジケータが、前記第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質の品質インジケータの群のうちの１つ又は複数である請求項１５に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の位置調整装置が、レーザ・ステップ位置調整測定、レーザ干渉計位置調整測定、及び領域画像位置調整測定の１つを行うように構成されている請求項１５に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１８】
浸漬リソグラフィを行うように構成されている請求項１５に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記対象物が、前記リソグラフィ装置によって露光される上側部、及び底側部を有する基板であり、前記第１及び第２の位置調整用マークが前記底側部に配置されている請求項１５に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２０】
対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成するように構成された第１の検出器を備える第１の位置調整装置と、
前記対象物の第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成するように構成された第２の検出器を備える第２の位置調整装置と、
前記第１の検出器及び前記第２の検出器に連結されたプロセッサであって、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信し、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出し、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信し、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出し、
インジケータによって決まる前記第１又は第２の位置の何れかに関する少なくとも１つの重み係数を使用しながら、前記第１及び第２の位置を組み合わせて、計算された位置を算出するように構成されたプロセッサとを備えるリソグラフィ装置。
【請求項２１】
前記品質インジケータが、前記第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質の品質インジケータ群のうちの１つ又は複数である請求項２０に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２の位置調整装置が、レーザ・ステップ位置調整測定、レーザ干渉計位置調整測定、及び領域画像位置調整測定の１つを行うように構成されている請求項２０に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２３】
浸漬リソグラフィを行うように構成されている請求項２０に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２４】
前記対象物が、前記リソグラフィ装置によって露光される上側部、及び底側部を有する基板であり、前記第１の位置調整用マークが前記底側部に配置されている請求項２０に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２５】
第１の検出器によって、対象物に配置された少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器とは異なる方法の位置調整測定を使用して、前記同じ少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出する段階とを含む、リソグラフィ装置での位置調整測定方法。
【請求項２６】
前記第１及び別の第１の位置を組み合わせて、前記少なくとも第１のマークの計算した第１の位置を算出する段階を含む請求項２５に記載された位置調整測定方法。
【請求項２７】
前記第１及び別の第１の位置を組み合わせて、前記少なくとも第１のマークの計算した第１の位置を算出する段階と、
前記アクチュエータを制御して、少なくとも第２及び第３のマークが連続して前記第１の位置調整ビームを受けるように前記対象物を移動させる段階と、
前記第１、第２、及び第３のマークに関する位置情報とともに前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置及び前記第３のマークの第３の位置も算出する段階と、
前記アクチュエータを制御して、前記少なくとも第２及び第３のマークが前記第２の位置調整ビームを受けるように前記対象物を移動させる段階と、
前記第１、第２、及び第３のマークに関する別の位置情報とともに前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの別の第２の位置及び前記第３のマークの別の第３の位置も算出する段階と、
前記第２及び別の第２の位置を組み合わせて、前記少なくとも第２のマークの計算した第２の位置を算出し、前記第３及び別の第３の位置を組み合わせて、前記少なくとも第３のマークの計算した第３の位置を算出する段階と、
前記計算した第１の位置、前記計算した第２の位置、及び前記計算した第３の位置に基づき座標系を算出する段階とを含む請求項２５に記載された位置調整測定方法。
【請求項２８】
前記対象物が基板であり、前記方法が、前記第２の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出する前記動作の後に、
前記対象物の目標部分にパターンを付与した放射ビームを与える段階と、
前記対象物からデバイスを作製する段階とを含む請求項２５に記載された位置調整測定方法。
【請求項２９】
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出して、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
前記第１又は第２の位置調整装置のいずれかを選択して、品質インジケータに基づき別の位置調整測定を行うために、前記第１及び第２の位置を評価する段階とを含む、リソグラフィ装置での位置調整測定方法。
【請求項３０】
前記対象物が基板であり、前記方法が、前記第１又は第２の位置調整装置のいずれかを選択して品質インジケータに基づき別の位置調整測定を行うために前記第１及び第２の位置を評価する前記動作の後に、
前記対象物の目標部分にパターンを付与した放射ビームを与える段階と、
前記対象物からデバイスを作製する段階とを含む請求項２９に記載された位置調整測定方法。
【請求項３１】
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
インジケータによって決まる前記第１又は第２の位置の何れかに関する少なくとも１つの重み係数を使用しながら、前記第１及び第２の位置を組み合わせて、計算された位置を算出する段階とを含む、リソグラフィ装置での位置調整測定方法。
【請求項３２】
前記対象物が基板であり、前記方法が、前記第１又は第２の位置の何れかに関する少なくとも１つの重み係数を使用しながら、前記第１及び第２の位置を組み合わせて、計算された位置を算出する前記動作の後に、
前記対象物の目標部分にパターンを付与した放射ビームを与える段階と、
前記対象物からデバイスを作製する段階とを含む請求項３１に記載された位置調整測定方法。
【請求項３３】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって、対象物に配置された少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器とは異なる方法の位置調整測定を使用して、前記と同じの少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３４】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出して、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
前記第１又は第２の位置調整装置のいずれかを選択して、品質インジケータに基づき別の位置調整測定を行うために、前記第１及び第２の位置を評価する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３５】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
インジケータによって決まる前記第１又は第２の位置の何れかに関する少なくとも１つの重み係数を使用しながら、前記第１及び第２の位置を組み合わせて、計算された位置を算出する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３６】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって、対象物に配置された少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器とは異なる方法の位置調整測定を使用して、前記同じ少なくとも第１の位置調整用マークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき、前記少なくとも第１のマークの別の第１の位置を算出する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体。
【請求項３７】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出して、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
前記第１又は第２の位置調整装置のいずれかを選択して、品質インジケータに基づき別の位置調整測定を行うために、前記第１及び第２の位置を評価する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体。
【請求項３８】
リソグラフィ装置のプロセッサによってロードされるデータ及び指示を含むコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体において、前記リソグラフィ装置が、
第１の検出器によって対象物に配置された第１の位置調整用マークを検出し、第１の位置調整信号を生成する段階と、
第２の検出器によって前記対象物に配置された第２のマークを検出し、第２の位置調整信号を生成する段階と、
前記第１の検出器から前記第１の位置調整信号を受信する段階と、
前記第１の位置調整信号に基づき前記第１のマークの第１の位置を算出する段階と、
前記第２の検出器から前記第２の位置調整信号を受信する段階と、
前記第２の位置調整信号に基づき前記第２のマークの第２の位置を算出する段階と、
インジケータによって決まる前記第１又は第２の位置の何れかに関する少なくとも１つの重み係数を使用しながら、前記第１及び第２の位置を組み合わせて、計算された位置を算出する段階とを含む位置調整測定方法を行うことが可能になるように構成されたコンピュータ・プログラム製品を含むデータ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の位置調整装置を備えるリソグラフィ装置、及び位置調整測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板、通常は基板の目標部分に所望のパターンを形成する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。例えば、マスク又は焦点板とも呼ばれるパターン付与装置を使用して、ＩＣの個別の層に形成される回路パターンを作製できる。このパターンは、基板（例えば、シリコン・ウェハ）の（例えば、１つ又はいくつかのダイの一部を備える）目標部分に転写できる。パターンの転写は通常、基板に設けられた放射感受材料（レジスト）の層での画像化により行われる。普通、単一の基板は連続してパターンの形成される隣接する目標部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、目標部分にパターン全体を露光することによって１回で各目標部分が露光される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「走査」方向）と平行又は非平行に同時に走査しながら、この方向に放射ビームによりパターンを走査することによって各目標部分が露光される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板に押印することによって、パターン付与装置から基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
複数の位置調整装置を使用するリソグラフィ装置が知られている。参照文献としては、例えば、Ｋ．Ｏｔａ他の、「Ｎｅｗ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｗａｆｅｒ  Ｓｔｅｐｐｅｒ（ウェハ・ステッパの新たな位置調整センサ）」、ＳＰＩＥ、第１４６３巻、Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ  Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ＩＶ（１９９１年）、第３０４〜３１４頁、及びＮ．Ｒ．Ｆａｒｒａｒ他の、「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｔｈｒｏｕｇｈ−ｔｈｅ−ｌｅｎｓ／ｏｆｆ−ａｘｉｓ  ｌａｓｅｒ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  ａｌｉｇｈｍｅｎｔ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｏｎ  Ｎｉｋｏｎ  ｗａｆｅｒ  ｓｔｅｐｐｅｒｓ（ニコン・ウェハでのレンズ経由／オフ・アクシスのレーザ位置調整システムの性能および位置調整アルゴリズム）」、ＳＰＩＥ、第１６７３巻、Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＶＩ（１９９２年）、第３６９〜３８０頁がある。位置調整装置はすべて、例えば、露光される基板、及び／又は基板を支持する基板テーブルの独自の別個のマークを使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術を参照すると、改良された性能を有する複数の位置調整装置を備えたリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、第１の観点では、本発明は、特許請求の範囲の独立請求項１に規定された、多数の位置調整装置を備えるリソグラフィ装置を提供する。
【０００６】
第２及び第３の観点では、本発明は特許請求の範囲の独立請求項１３及び請求項１６に規定された、多数の位置調整装置を備えるリソグラフィ装置を提供する。
【０００７】
さらに、本発明は、特許請求の範囲の独立請求項１９、請求項２３及び請求項２５で請求する位置調整測定方法、特許請求の範囲の独立請求項２７、請求項２８及び請求項２９で請求するコンピュータ・プログラム製品、及び特許請求の範囲の独立請求項３０、請求項３１、及び請求項３２で請求するデータ記憶媒体を提供する。
【実施例】
【０００８】
次に、本発明の実施例を添付の略図を参照して、例としてのみ説明する。対応する参照符号は、対応する部品を示す。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図的に示す。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（照明器）ＩＬと、
パターン付与装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターン付与装置を正確に位置決めするように構成された第１の位置決め装置ＰＭに連結された支持構造体（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構成され、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の位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、
基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを備える）にパターン付与装置ＭＡによってパターンを加えられた放射ビームＢを放射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とを備えている。
【００１０】
照明システムは、放射を案内、成形、又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁、静電などの様々な種類の光学構成要素、又は他の種類の光学構成要素、又はそのあらゆる組合せを含むことができる。
【００１１】
支持構造体は、パターン付与装置を支持する、即ちその重量を支承する。支持構造体は、パターン付与装置の方向性、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターン付与装置が真空環境に保持されるかどうかなどの他の条件に左右される方法で、パターン付与装置を保持する。支持構造体は、パターン付与装置を保持するように、機械的、真空、静電又は他の締付け技術を使用できる。支持構造体は、例えば、所望により固定又は移動できる枠台（フレーム）又はテーブルであってもよい。支持構造体は、パターン付与装置が、例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証できる。本明細書中の「焦点板」又は「マスク」という用語の使用は、「パターン付与装置」というより一般的な用語と同義であると考えることができる。
【００１２】
本明細書で使用される「パターン付与装置」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成するために、断面にパターンを付与された放射ビームを与えるために使用できるあらゆる装置を言うものとして広範囲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、パターンが位相特性、又はいわゆるアシスト特性を含む場合、基板の目標部分内の所望のパターンに正確には対応するものではないことに留意すべきである。通常、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などの、目標部分に形成される装置内の特定の機能層に対応する。
【００１３】
パターン付与装置は透過性又は反射性であってもよい。パターン付与装置の例としては、マスク、プログラム可能ミラー配列（アレイ）、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィではよく知られており、二値、交互位相、及び減衰位相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能ミラー・アレイの実施例は、小さなミラーの行列配置を利用し、各ミラーは入射放射ビームを異なる方向に反射させるように個別に傾斜させることができる。傾斜したミラーは、ミラー行列によって反射される放射ビームのパターンを与える。
【００１４】
本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用されている露光放射、又は浸漬液体の使用、或いは真空の使用などの他の要因に適当な屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁、及び静電光学システムを含むあらゆる種類の投影システム、又はその組合せを含むものとして広範囲に解釈すべきである。本明細書中の「投影レンズ」という用語の使用は、「投影システム」というより一般的な用語と同義であると解釈できる。
【００１５】
ここに示すように、この装置は（例えば、透過性マスクを使用する）透過型である。別の方法では、装置は（例えば、上記に言及するような種類のプログラム可能ミラー・アレイを使用する、又は反射性マスクを使用する）反射型である。
【００１６】
リソグラフィ装置は、２つ（二重ステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類であってもよい。このような「多段」機械では、追加のテーブルを並列に使用できる。即ち１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用しながら、１つ又は複数のテーブルの上で準備工程を行うことができる。
【００１７】
リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を比較的大きい屈折率を有する液体、例えば水で覆うことのできる種類であってもよい。浸漬液体はまた、例えばマスクと投影システムとの間のリソグラフィ装置内の他の空間に加えることができる。投影システムの開口数を増やす浸漬技術が当業界ではよく知られている。本明細書で使用される「浸漬」という用語は、基板などの構造体が液体に沈められなければならないということを意味するのではなく、単に液体が露光中に投影システムと基板との間に配置されることを意味する。
【００１８】
図１を参照すると、照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば放射源がエキシマ・レーザの場合に、放射源及びリソグラフィ装置は別個の物体であってよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するようには考えられず、放射ビームは、例えば適切な方向付けミラー及び／又はビーム拡大器を備えるビーム伝達システムＢＤの助けにより、放射源ＳＯから照明器ＩＬまで通過される。他の場合では、例えば放射源が水銀灯の場合、放射源はリソグラフィ装置の一体部であってもよい。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要に応じてビーム伝達システムＢＤと共に、投影システムと呼ばれることができる。
【００１９】
照明器ＩＬは、放射ビームの角強度分配を調節する調節器ＡＤを備えることができる。通常、照明器の瞳孔平面内の強度分配の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（普通、それぞれσ外側及びσ内側と呼ばれる）を調節できる。さらに、照明器ＩＬは通常、積分器ＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他の構成部品を備える。照明器は、断面に所望の均一性及び強度分配を有するように放射ビームを調整するために使用できる。
【００２０】
投影ビームＢは、支持構造体（例えば、マスク・テーブルＭＴ）に保持されたパターン付与装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターン付与装置によってパターンを付与される。マスクＭＡを通過するので、投影線ビームＢは、基板Ｗの目標部分Ｃにビームの焦点を合わせる投影システムＰＳを通過する。第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計装置、リニア・エンコーダ又は容量センサ）の助けにより、例えば異なる目標部分ＣをビームＢの経路内に位置決めするために、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の位置決め装置ＰＭ及び別の位置センサ（図１には特に図示せず）を、例えば、マスク・ライブラリからの機械的検索後、又は走査中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用できる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置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）及び短ストローク・モジュール（微細位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールの助けにより実現できる。（スキャナに対して）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは短ストローク・アクチュエータのみに連結、又は固定されていてもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置調整用マークＭＭ１、ＭＭ２及び基板位置調整用マークＰ１、Ｐ２を使用して、位置調整できる。図示するような基板位置調整用マークは専用の目標部分を占めているが、目標部分（これらは、スクライブ列位置調整用マークとして知られている）間の空間に配置できる。同様に、２つ以上のダイがマスクＭＡに設けられる状況では、マスク位置調整用マークをダイの間に配置できる。
【００２１】
図示する装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用できる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは基本的に固定して保持されており、投影ビームに加えられるパターン全体は１回（即ち、単一の静的露光）で目標部分Ｃに投影される。基板テーブルＷＴはその後、Ｘ方向及び／又はＹ方向に移動され、それによって異なる目標部分Ｃが露光される可能性がある。ステップ・モードでは、露光領域の最大寸法が、単一の静的露光で画像化される目標部分Ｃの寸法を制限する。
２．走査モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査され、投影ビームに加えられるパターンが目標部分Ｃ（即ち、単一の動的露光）に投影される。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び画像反転特徴によって決まる。走査モードでは、露光領域の最大寸法が、単一の動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向の）高さを決める。
３．別のモードでは、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能パターン付与装置を基本的に固定して保持したままであり、基板テーブルＷＴは移動又は走査され、放射ビームに加えられたパターンが目標部分Ｃに投影される。このモードでは、通常はパルス状の放射源が使用され、プログラム可能パターン付与装置が、基板テーブルＷＴの各移動の後に、又は走査中の連続放射パルスの合間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記で言及した種類のプログラム可能ミラー・アレイなどの、プログラム可能パターン付与装置を利用するマスクレス・リソグラフィに簡単に適用できる。
【００２２】
上記の使用モード又はまったく異なる使用モードに関する組合せ及び／又は変更形態も利用できる。
【００２３】
図２は、レーザ・ステップ位置調整装置の実施例を示す。図２に示す装置は、レーザ源２、ミラー１０、半透明ミラー１２、ミラー１４、検出器４、およびプロセッサ（処理装置）６を備えている。また、投影システムＰＳ、基板Ｗ、基板テーブルＷＴ、及びアクチュエータ８が図２に示されている。
【００２４】
使用中、レーザ源２は、ミラー１０に向かって方向付けられるレーザ・ビーム１６を発生させる。ミラー１０は、第２のミラー１２に対してレーザ・ビーム１６を反射させる。ミラー１２によって反射されたレーザ・ビーム１６は、ミラー１４に向かって方向付けられる。ミラー１４によって反射されたレーザ・ビーム１６は、位置調整ビーム１８として基板ＷのマークＭ１（図３参照）に向かって方向付けられる。マークＭ１によって受光される位置調整ビーム１８は、マークＭ１によって回折された放射１６’としてミラー１４に回折し戻される。ミラー１４は、回折された放射１６’をミラー１２に反射させる。ミラー１２は半透明であり、回折された放射１６’の一部を検出器４に通過させる。検出器４は回折された放射１６’を受け、プロセッサ６に対する出力信号を発生する。
【００２５】
図２に示すアクチュエータ８は、基板テーブルＷＴを、マークＭ１が位置調整ビーム１８と位置調整できる位置に移動させることができることを示すものである。さらに、アクチュエータ８は、当業者に知られているように、投影システムＰＳを通る露光による基板Ｗの露光が可能になるように、基板テーブルＷＴを移動させるように配置されている。アクチュエータ８はプロセッサ６によって制御されている。もちろん、実際は、複数の方向への基板テーブルＷＴの移動を可能にする２つ以上のアクチュエータがある。プロセッサ６は、検出器４およびアクチュエータ８の両方に連結された単一のプロセッサ・ユニットとして示されていることに留意されたい。しかし、所望の場合、プロセッサ６の多数の異なる機能を異なるプロセッサ内で実施できる。これらのプロセッサは必ずしもリソグラフィ装置内にある必要はなく、リソグラフィ装置の外側に配置できる。
【００２６】
図３は、位置調整の目的で基板Ｗに配置できるマークＭ１の実施例を示している。しかし、マークＭ１は、また、基板テーブルＷＴ、又は位置調整されるあらゆる他の対象物に配置できる。
【００２７】
図３はマークＭ１の上面図である。マークは、行及び列に配置された複数の四角形状の構造体１９を備えている。四角形状の構造体１９は、その周囲から識別可能である材料又は構造体でできている。四角形状の構造体１９は、例えば、マークＭ１の残りの表面より高くても又は低くてもよい。四角形状の構造体１９の代わりに、他の形状を使用することもできる。四角形状の構造体１９は長さＬ１及び幅Ｗ１を有する。列内の隣接する四角形状の構造体はピッチＰ１を有し、列内の隣接する四角形状の構造体同士の中間距離はＳ１と呼ばれる。行内の隣接する四角形状の構造体１９はピッチＰ２を有する。
【００２８】
位置調整ビーム１８は、幅Ｗｓ及び長さＬｓを備える実質的に矩形形状のスポット（小領域）１７を作るように示されている。図示する実施例では、位置調整ビームのスポット１７の位置は固定されている。マークＭ１は、図３に示すように走査方向に、マークＭ１の列と垂直な方向に移動させることができる。マークＭ１を走査方向に移動させることによって、位置調整ビームのスポット１７は、１つの列内の四角形状の構造体１９上に位置することができる。移動はアクチュエータ８によって行われる。
【００２９】
使用できる測定の実施例は以下の通りである。
Ｗ１＝Ｌ１＝４μｍ
Ｐ１＝８μｍ
Ｓ１＝４μｍ
Ｐ２＝２０μｍ
Ｗｓ＝２μｍ
Ｌｓ＝７０μｍ
【００３０】
しかし、所望の場合、他の数字を使用することもできる。
【００３１】
位置調整ビームのスポット１７が図３に示すように四角形状の構造体１９の列の１つに向って方向付けられると、当業者に知られているように、複数の次数で回折パターンが生じる。
【００３２】
図４は、このような回折パターンの断面図を示している。図４は、マークＭ１：１６’（ｉ）（ｉ＝−３，−２，−１，０，１，２，３、ここでｉは回折次数）によって、回折される位置調整放射の回折パターンの次数を示している。回折次数１６’（０）だけは点線で示されている。この理由は、図４が２つの穴２０、２２を備える板２１をも示しているからである。板２１は、次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３だけが穴２０、２２を通過することが可能となるように配置されている。回折次数１６’（０）は板２１によって遮断される。回折次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３は、検出器４に向かって方向付けられる。
【００３３】
穴２０及び２２を通過する回折次数は、四角形状の構造体の寸法及び期間に左右されることが当業者には明らかである。本発明は、回折次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３が検出器４に方向付けられる状況に限るものではない。検出器４に方向付けられた多少の回折次数１６’（ｉ）はまた、本発明の範囲内にある。
【００３４】
図５は、回折次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３を受ける場合の、検出器４の出力信号を示す。受けられた回折次数の光強度は、検出器４によって積算される。穴２０、２２ができるだけたくさん回折次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３を通している場合に、検出器４の出力信号はＩｍａｘの最大値を有する。基板テーブルＷＴが走査方向に移動されると、検出器４の出力信号の強度は、位置調整ビームのスポット１７が回折強度を制限する四角形状の構造体１９同士の間の領域を優先的に照らしている場合にＩｍｉｎの最小値まで小さくなる。基板テーブルＷＴがさらに走査方向に移動すると、検出器４の出力信号の強度は、四角形状の構造体１９の次の列の回折次数１６’（ｉ），ｉ＝−３，−２，−１，１，２，３が検出器４によって受けられるまで、再び増加する。このパターンは、四角形状の構造体１９のすべての列が検出器４によって検出されるまで繰り返される。図５に示す信号の周期的性質は、ゼロ次数１６’（０）が板２１によって遮断される場合に、最適な信号／雑音比を有することが分かる。
【００３５】
プロセッサ６によって受信される図５の信号は、マークＭ１の配置されている対象物を位置調整するために、プロセッサ６によって使用できる。この目的のため、当業者に知られている様々なアルゴリズムを使用できる。例えば、図５に示す信号から生成される図３に示す四角形状の構造体１９の列の位置は、マークＭ１の位置のより優れた評価に到達するために平均化できる。
【００３６】
図６は、レーザ干渉計位置調整装置の概略図を示す。前の図と同じ参照番号は同じ構成要素を示す。
【００３７】
図６による位置調整装置は、光源、例えばレーザ源２を備えている。さらに、図６の位置調整装置は、２つの位置調整ビームを形成するいくつかの光学構成要素を備えている。図示した光学構成要素は、半透明ミラー２３と、ミラー２５と、ミラー３０、３４とを備える。さらに、光学構成要素は、２つの周波数変調装置２４、２６、及びレンズ３２を備えている。マークから戻る位置調整放射を受けるために、図６による位置調整装置は、ミラー３４とは別に、ミラー３５及び検出器３６を備えている。周波数変調装置２４、２６は、駆動装置２８に連結されている。検出器３６は、プロセッサ６に連結されている。
【００３８】
使用中、図６による位置調整装置は以下の方法で作動する。
【００３９】
レーザ源２は、ミラー２３に向かって方向付けられた光ビーム１６を発生させる。光ビーム１６の第１の部分３８は、ミラー２３によって周波数変調装置２４に反射される。光ビーム１６の第２の部分４０は、半透明ミラー２３によってミラー２５に通過され、ミラー２５によって周波数変調装置２６に反射される。周波数変調装置２４、２６は、音響光学変調装置であることが好ましい。駆動装置２８によって制御されるように、周波数変調装置２４、２６はそれぞれ、比較的高い周波数であるが、小さな周波数差で変調されるように、光ビーム３８、４０を変調する。典型的な変調周波数は、数十から数百ＭＨｚ、例えば約８０ＭＨｚである。２つの変調周波数の差は２５ｋＨｚであってもよい。しがって、変調周波数の一方は８０，０００ｋＨｚであってもよく、もう一方は８０，０２５ｋＨｚであってもよい。これらの数字は単に、ここで例として示されているだけである。他の数字を使用できる。差動周波数はより高い、例えば約１００ｋＨｚ程度であってもよい。
【００４０】
周波数変調装置２４、２６はそれぞれ、光ビーム４２、４４を発生し、上記のような差動周波数を有する。光ビーム４２、４４は両方とも、ミラー３０によってレンズ３２に向かって反射される。レンズ３２は、これらの光ビーム４２、４４をミラー３４に伝達する。ミラー３４は、光ビーム４２、４４を基板ＷのマークＭ２（図７参照）に反射させる。マークＭ２は、受けた光ビーム４２、４４を回折し、ミラー３４に送り戻される回折次数を形成する。これらの次数の一方が、図６に参照番号４６で示されている。回折次数４６は、ミラー３４によってミラー３５に向かってレンズ３２を通して反射され、検出器３６によって受光される。検出器３６は、受光された回折次数４６によって、適切な出力信号を発生させる。
【００４１】
図７は基板Ｗ上のマークＭ２を示す。マークＭ２は、基板Ｗの表面から延びる複数の、例えば７個の棒状構造体を備えている。基板Ｗ及びマークＭ２に対する垂線は、参照番号４５で示されている。位置調整ビーム４２、４４は、マークＭ２に衝突する。上記で言及した光学構成要素は、位置調整ビーム４２、４４が両方とも角度αでマークＭ２に衝突するように設計されている。位置調整ビーム４２及び位置調整ビーム４４は両方とも、マークＭ２によって回折される。したがって、位置調整ビーム４２、４４は、いくつかの位置調整次数を作る。角度αは、一次回折の光ビーム４２が、垂線４５と角度αでマークＭ２を離れる、即ち、位置調整ビーム４４もこれに沿って伝搬する経路に沿って反対方向にマークＭ２から離れるように伝搬するように選択される。このゼロ次回折は、４２（０）で示される。さらに、マークＭ２から離れるように垂線４５に沿って伝搬する（ａ−１）次回折４２（−１）が作られる。（ａ−２）次回折４２（−２）は、位置調整ビーム４２がこれに沿って伝搬する経路に沿って反対方向にマークＭ２から離れるように伝搬する。同時に、入射位置調整ビーム４４によるゼロ次回折４４（０）は、位置調整ビーム４２がこれに沿って伝搬する経路に沿って反対方向にマークＭ２から離れるように案内される。したがって、ビーム４８は、入射位置調整ビーム４４によるゼロ次回折４４（０）及び入射位置調整ビーム４２による−２次回折４２（−２）の組合せであるマークＭ２から離れるように伝搬している。入射位置調整ビーム４２、４４による回折次数の組合せである他のビームは、図７に参照番号４６、５０、５２、５４で示されている。これらの内容は以下のことから始まる。
ビーム４６＝４４（１）及び４２（−１）
ビーム５０＝４４（−１）及び４２（−３）
ビーム５２＝４４（２）及び４２（０）
ビーム５４＝４４（３）及び４２（１）
【００４２】
図６の装置は、ビーム４６がミラー３４、３５、及びレンズ３２を介して検出器３６に方向付けられるようになっている。マークＭ２はアクチュエータ８によって変位されると、位相差は回折次数４４（１）と４２（−１）との間に生じる。変調された周波数及び位置調整ビーム４２、４４の間の周波数差により、検出器３６は拍子信号を検出する。既知の位置（図示せず）で基準マークを測定する基準ビームは、マークＭ２の位置調整された位置の決定に使用される。さらなる詳細については、上記に言及したＳＰＩＥ第１４６３巻のＯｔａによる記事を参照されたい。
【００４３】
図８は、棒状構造体５５を備えるマークＭ２の上面図を示している。棒状構造体５５は、幅Ｗ２及び長さＬ２を有する。これらの寸法の典型的な値は、Ｗ２＝４μｍ、Ｌ＝７０μｍである。棒状構造体５５はピッチＰ２を有する。ピッチＰ２の典型的な値は、Ｐ２＝８μｍである。位置調整ビーム４２、４４は、図８の参照番号５６で示すように、矩形の断面を有することが好ましい。
【００４４】
図２の位置調整システムだけが、動的測定に基づいている、即ち、１つ又は複数の位置調整ビームに対するマークの移動に基づいている。図６及び図９の位置調整システムは、静的測定に基づく位置調整装置を示している。図９に示す位置調整装置は、広帯域源である光源５８を備えている。光源５８は、ファイバ６０の一端部でファイバ６０に連結されている。伝達装置６２は、ファイバ６０の反対側の端部に連結されている。マークＭ３（図１０参照）に向かって位置調整ビームを与える光学素子は、半透明ミラー６８及びミラー６９を備えている。マークＭ３からの位置調整放射を受け、出力信号を検出器、好ましくはＣＣＤカメラ７２に与えるように、画像化光学装置７０が設けられている。検出器７２は、プロセッサ６に連結されている。
【００４５】
使用中、光源５８は、ファイバ６０を介して伝達装置６２に出力される広帯域光ビームを発生させる。伝達装置６２は、ミラー６８によってミラー６９に反射される広帯域光ビーム６４を与える。ミラー６９は、基板ＷのマークＭ３に方向付けられる広帯域位置調整ビームを作る。マークＭ３に衝突する広帯域光ビームは、ミラー６９に位置調整放射として反射される。ミラー６９は、受けた光の少なくとも一部を画像化光学装置７０に通過させる半透明ミラー６８に受けた光を反射させる。画像化光学装置７０は、受けた位置調整放射を収集し、適切な光学画像を検出器７２に提供するように配置されている。検出器７２は、画像化光学装置７０から受ける光学画像の内容に依存するプロセッサに出力信号を与える。
【００４６】
有利に使用できる基板Ｗに存在するマークＭ３が、図１０に示されている。これは、図８に示すマークＭ２と同様の形状をしている。これは、幅Ｗ３、長さＬ３、及びピッチＰ３を有する複数の棒状構造体７３を備えている。これらの寸法の典型的な値は、Ｗ３＝６μｍ、Ｌ３＝７５μｍである。棒状構造体７３はピッチＰ３を有する。ピッチＰ３の典型的な値は、Ｐ３＝１２μｍである。
【００４７】
図１１は、画像化光学装置７０から受けるようなマークＭ３の光学画像に基づいてプロセッサ６に伝達される検出器７２の出力信号を示している。図１１に示す曲線は、マークＭ３での位置の関数としての信号の強度を示している。曲線は、Ｉ１の強度レベルで絶対最大値、Ｉ２の強度レベルで極大値、及びＩ３の強度レベルで絶対最小値を示している。絶対最大値Ｉ１は、それぞれの棒状構造体７３の中心に対応している。極大値Ｉ２は、隣接する棒状構造体７３同士の間の空間の中心に対応している。絶対最小値Ｉ３は、棒状構造体の間の中間空間に向かって、棒状構造体７３の移行するわずかに横の位置に対応している。したがって、絶対最大値Ｉ１と絶対最小値Ｉ３との間の曲線の傾斜は、棒状構造体７３の間の移行及び棒状構造体７３の間の中間空間によるものである。これらの移行、即ち棒状構造体の側面では、ほとんど光が反射しない。
【００４８】
したがって、検出器７２はマークＭ３の二次元画像を受け、プロセッサへの検出器７２の出力信号は一次元情報を含む。受けた画像情報から図１１に示すような強度信号に到達するために、様々なアルゴリズムを使用できる。例えば、検出器７２は行及び列に配置されたＣＣＤ素子を備えるＣＣＤカメラであってもよく、列内のＣＣＤ素子によって受けられる信号が平均化される。さらなる詳細については、上記で言及したＳＰＩＥ第１４６３巻のＯｔａによる記事を参照されたい。
【００４９】
図２、図６及び図９に示すような位置調整装置では、別個の異なるマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３が使用されている。これらの従来技術の装置では、３つの位置調整装置の１つを使用したい場合、異なるマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の１つを選択し、選択したマークを予め対象物（例えば、基板又は基板テーブル）に設ける。図２、図６、及び図９による３つの位置調整装置の複数を使用したい場合、多数の異なる位置調整用マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３を位置調整する対象物に設ける。多数の異なる位置調整用マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３を対象物に使用したい場合、１つの位置調整装置から別の位置調整装置に極めて簡単に切り換えることができる。位置調整用マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３が基板Ｗで使用されている場合、これらは通常、基板Ｗのスクライブ列内に配置されている。特に多数の異なる位置調整用マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３を使用したい場合、これは不利である。なぜなら、今日、多くの他のデバイス／回路がスクライブ列で占められた空間に配置されているからである。スクライブ列内の十分な空間の利用可能性は、今日ますます重要な問題である。
【００５０】
したがって、図２〜図１１を参照して示した位置調整装置の改良をここに提示する。
【００５１】
「実施例１」
本発明の第１の実施例では、異なる方法の位置調整測定、例えば上記の測定を使用して多数の異なる位置調整装置によって使用されるのに適した位置調整用マークが提供される。多数の異なる位置調整装置に適したこのような位置調整用マークを提供することにより、基板Ｗの製造中の柔軟性が増大する。
【００５２】
このような１つの位置調整用マークが、図１２に位置調整用マークＭ４として示されている。図１２に示す位置調整用マークＭ４は、ｘ方向の位置を測定する１つの部分Ｍ４ｘ、及びｙ方向の位置を測定する１つの部分Ｍ４ｙを有する。マークの部分Ｍ４ｘは、マークＭ２及びＭ３と同様である。この部分は、幅Ｗ４ｘ、長さＬ４ｘ、及びピッチＰ４ｘを有する複数の棒状構造体を備えている。マークの部分Ｍ４ｙはマークＭ４ｘと同様であるが、９０度回転している。マークの部分Ｍ４ｙは、幅Ｗ４ｙ、長さＬ４ｙ、及びピッチＰ４ｙを有する棒状構造体を備えている。幅Ｗ４ｘ、Ｗ４ｙ、長さＬ４ｘ、Ｌ４ｙ、及びピッチＰ４ｘ、Ｐ４ｙはそれぞれ、マークＭ２及びＭ３の幅Ｗ２、Ｗ３、長さＬ２、Ｌ３、及びピッチＰ２、Ｐ３と同様の値を有する。マークＭ４は有利には、図６に示すようなレーザ干渉計位置調整装置、及び図９に示すような領域画像位置調整装置の両方によって使用できる。さらに、ｘ方向の位置を配置するスポットをマークの部分Ｍ４ｘに方向付けすべきであり、ｙ方向の位置を測定するスポットをマークの部分Ｍ４ｙに方向付けすべきであることに留意すべきである。マークの部分Ｍ４ｘ及びＭ４ｙは、できる限り互いに近くに配置される。
【００５３】
１方向のみの位置を測定したい場合、マークの部分Ｍ４ｘ又はマークの部分Ｍ４ｙのみの提供で十分である。マークの部分Ｍ４ｘ、Ｍ４ｙの少なくとも一方で、図６及び図９に示すような位置調整装置の両方を使用できる。多数の異なる位置調整装置に対してマークを１つだけ使用することにより、スクライブ列空間が節約され、ユーザに基板の製造中に位置調整装置を変更する自由が与えられる。両方の位置調整装置が適用可能である場合、精度改良のために両方の信号を使用することが可能である。さらに、異なる位置調整装置が同じ位置調整用マークを使用する場合、これらの異なる位置調整装置が同一の座標系を有することを保証できる。このような位置調整用マークＭ４が基板テーブルＷＴに設けられると、位置調整用マークＭ４はオンライン較正の目的で使用できる。
【００５４】
図１３は、多数の位置調整装置に使用できる位置調整用マークＭ５の別の実施例を示す。位置調整用マークＭ５は、図３に示す位置調整用マークＭ１と同様又は同一である。位置調整用マークＭ５は複数の列を有する。各列には、複数の四角形状の構造体７４が配置される。四角形状の構造体７４は、ｘ方向に幅Ｗ５ｘ及びｙ方向に幅Ｗ５ｙを有する。ｘ方向のマークＭ５の長さはＬ５ｘであり、ｙ方向のマークＭ５の長さはＬ５ｙである。マークＭ５は、ｘ方向の隣接する行の間にピッチＰ５ｘ、及びｙ方向の行の間にピッチＰ５ｙを有する。幅Ｗ５ｘ、Ｗ５ｙの典型的な値は、４μｍである。長さＬ５ｘ、Ｌ５ｙの典型的な値は、４０〜１００μｍである。ピッチＰ５ｘ、Ｐ５ｙの典型的な値は８μｍである。
【００５５】
図１３に示すようなマークＭ５は、図２〜図１１を参照して説明したように、３つの位置調整装置のすべてで位置調整用マークとして使用できる。図２に示す位置調整装置での位置調整用マークＭ５の使用は、自明である。
【００５６】
しかし、図６に示す位置調整装置の位置調整ビーム４２、４４の断面５６が幅Ｗ５ｘ、Ｗ５ｙより小さい幅を有する場合、位置調整用マークＭ５は図１３に示すように、ｘ方向及びｙ方向両方の測定のため、図６による位置調整装置で使用することもできる。位置調整ビーム４２、４４の断面５６の幅は約２μｍであるので、これは極めて実現可能な選択肢である。
【００５７】
マークＭ５はまた、図９に示す装置で使用することもできる。図９による装置で使用される場合、図１１に示すものと同様の強度信号が、検出器７２によってプロセッサ６に対して作られる。マークＭ５は、信号／雑音比がより小さいため、図９による位置調整装置用のマークＭ３又はＭ４ほど最適ではない可能性がある。しかし、広帯域光源５８を使用することにより、これは大きな問題にならないと予想される。なぜなら、広帯域光源５８を使用することにより、使用された帯域幅のいくつかの部分で積極的な干渉につながるからである。
【００５８】
したがって、位置調整用マークＭ５は、図１２のマークＭ４と同様の利点を有する。さらに、位置調整用マークＭ５は基本的に、ｘ方向及びｙ方向の両方で使用することもできる。
【００５９】
図１４及び図１５は、第１の実施例のプロセッサ６の機能性に関するフロー・チャートを示す。
【００６０】
プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって第１のマークが第１の位置調整ビームを受光する。第１のマークは、２つ以上の異なる位置調整装置で使用されるのに適した位置調整用マークの１つである。第１の位置調整ビームは、第１の位置調整装置によって作られる。これは、動作１０１によって行われる。
【００６１】
動作１０３では、プロセッサ６は、第１の位置調整装置の第１の検出器から第１の位置調整信号を受信する。この第１の位置調整信号は、第１の位置調整装置の第１の検出器によって、第１のマークから受光する位置調整放射に関するものである。
【００６２】
動作１０５では、プロセッサ６は、第１の検出器から受信する第１の位置調整信号に基づき、第１のマークの第１の位置を算出する。
【００６３】
動作１０７では、プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって同じ第１のマークが第２の位置調整ビームを受光する。第２の位置調整ビームは、第１の位置調整装置とは異なる第２の位置調整装置によって作られる。
【００６４】
動作１０９では、プロセッサ６は、第２の位置調整装置に存在する第２の検出器から第２の位置調整信号を受信する。
【００６５】
動作１１１では、プロセッサ６は、第２の位置調整信号に基づき、第１のマークの別の第１の位置を算出する。
【００６６】
動作１０１〜１１１を使用することにより、１つの同じマークが異なる位置調整装置によって使用され、異なる位置調整装置は位置調整測定の異なる方法を使用するという利点が提供される。同じ位置調整用マークを使用することによって、例えば基板Ｗのスクライブ列内の空間を節約できる。
【００６７】
動作１１３は、プロセッサ６によって行われる別の選択肢、即ち可能な別の動作を選択することを示している。図１４では、別の２つの可能な動作が示されている。プロセッサ６によって行うことのできる第１の別の動作が動作１１５に示されており、第１及び別の第１の位置が、プロセッサ６によって組み合わされ、第１のマークの計算した第１の位置を算出する。第１及び別の第１の位置のこのような組合せは、様々な方法で行うことができる。１つの方法は、第１及び別の第１の位置を平均化することである。そうすることによって、計算された第１の位置はより正確な値を有する。動作１１５の後、プロセッサ６は、図１４に参照番号１１７で示すように、図１７に示す他の任意の動作を行うことができる。
【００６８】
動作１１５の代わりに、プロセッサ６は動作１１３の後に動作１１９を行うことができ、プロセッサ６は、所定の品質インジケータ（表示）に基づき別の位置調整測定を行うように、第１又は第２の位置調整装置の何れかを選択する。このような所定の品質インジケータは、第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質の少なくとも１つであってもよい。
【００６９】
図１５は、動作１１７（図１４参照）でプロセッサ６によって行うことができる動作のフロー・チャートを示す。
【００７０】
動作１２１では、プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって第２及び第３のマークは連続して、第１の位置調整装置によって作られる第１の位置調整ビームを受光する。
【００７１】
動作１２３では、プロセッサ６は、第１、第２、及び第３のマークに関する位置情報を備える第１の検出器から第１の位置調整信号を受信する。したがって、動作１２３では、少なくとも３つのマークが第１の位置調整装置で測定される。
【００７２】
動作１２５では、プロセッサ６は、第１の位置調整信号に基づき、第１のマークの第１の位置、第２のマークの第２の位置、及び第３のマークの第３の位置を算出する。
【００７３】
動作１２７では、プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって第２及び第３のマークが第２の位置調整装置から第２の位置調整ビームを受光する。
【００７４】
動作１２９では、プロセッサ６は、第１、第２、及び第３のマークに関する別の位置情報を備える第２の位置調整装置内の第２の検出器から第２の位置調整信号を受信する。
【００７５】
動作１３１では、プロセッサ６は動作１１１ですでに計算した第１のマークの別の第１の位置とは別に、第２の位置調整信号に基づき、第２のマークの別の第２の位置及び第３のマークの別の第３の位置も算出する。
【００７６】
動作１３３では、プロセッサ６は、第２及び別の第２の位置を組み合わせて、少なくとも第２のマークの計算した第２の位置を算出し、第３及び別の第３の位置を組み合わせて、第３のマークの計算した第３の位置を算出する。様々なアルゴリズム、例えば平均化をここで使用できる。
【００７７】
動作１３５では、プロセッサ６は、計算した第１の位置、計算した第２の位置、及び計算した第３の位置に基づき座標系を算出する。このような座標系は、単一の位置調整装置のみによる３つのマークに関する位置調整測定に基づく座標系よりも信頼性がある。異なる測定方法、例えば結果の平均化に基づき、２つ以上の位置調整装置で３つの位置調整用マークに関して測定することによって、位置調整結果を改善できる。
【００７８】
「実施例２」
図１６は、本発明の第２の実施例を示す。図１６は、プロセッサ６で作動するプログラムのフロー・チャートを示している。
【００７９】
動作２０１では、プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって第１のマークが第１の位置調整装置の第１の位置調整ビームを受光する。
【００８０】
動作２０３では、プロセッサ６は、第１の位置調整装置内の第１の検出器から第１の位置調整信号を受信する。
【００８１】
動作２０５では、プロセッサ６は、受信した第１の位置調整信号に基づき、第１のマークの第１の位置を算出する。
【００８２】
動作２０７では、プロセッサ６は、基板テーブルＷＴを移動させるようにアクチュエータ８を制御し、それによって第２のマークが第２の位置調整装置から第２の位置調整ビームを受光する。
【００８３】
動作２０９では、プロセッサ６は、第２の位置調整装置内の第２の検出器から第２の位置調整信号を受信する。
【００８４】
動作２１１では、プロセッサ６は、第２の位置調整信号に基づき、第２のマークの第２の位置を算出する。
【００８５】
この第２の実施例では、第１の位置調整装置は、行われる位置調整測定方法において第２の位置調整装置と異なる。したがって、１つの例では、第１の位置調整装置は、図２〜図１１を参照して説明した位置調整装置のいずれであってもよく、第２の位置調整装置はまた、これらの位置調整装置の１つであるが、第１の位置調整装置とは異なるものである。ここで、使用される位置調整装置はそれぞれ、上記に説明したように、考えられる位置調整装置専用のマークに関する位置調整測定を行う。
【００８６】
動作２１３では、プロセッサ６は、品質インジケータ（表示）に基づき別の位置調整測定を行うために、第１及び第２の位置を組み合わせて、第１又は第２の位置調整装置の何れかを選択する。このような品質インジケータは、第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質の品質表示の群からの１つ又は複数であってもよい。このような品質表示は、上記の異なる位置調整装置によって行われた位置調整測定からこれらの品質インジケータを得る方法が、このような当業者に知られている。
【００８７】
別の実施例では、プロセッサ６は、前記第１又は第２の位置の何れかで少なくとも１つの重み係数を使用して計算した位置を算出するように、第１及び第２の位置を組み合わせる。これは、動作２１３に対する代替動作２１３ａとして図１６に示されている。重み係数は、このような計算において、第１及び第２の位置に対する乗法因数として使用される。また、このようなインジケータは、第１及び第２の位置調整信号の信号強度、騒音レベル、及び適合品質などの品質インジケータの群からの１つ又は複数であってもよい。重み係数は例えば、以下の方法でこのようなインジケータによって決めることができる。
【００８８】
計算した位置（Ｐ）は、第１の重み係数（ｗ１）で乗算した第１の測定（Ｐ１）、及び第２の重み係数（ｗ２）で乗算した第２の測定（Ｐ２）に基づき算出される。
Ｐ＝ｗ１＊Ｐ１＋ｗ２＊Ｐ２
【００８９】
重み係数ｗ１及びｗ２は、以下の式によって決めることができ、第１の測定の品質インジケータはＩ１で特定され、Ｉ２は第２の測定の品質インジケータを示す。
【００９０】
【数１】
2006186374.tif 000003
【００９１】
別の実施例では、プロセッサ６は、品質インジケータの値に基づき最適な測定を選択する。
Ｉ１≧Ｉ２の場合、ｗ１＝１；ｗ２＝０
Ｉ１＜Ｉ２の場合、ｗ１＝０；ｗ２＝１
【００９２】
さらに別の実施例では、プロセッサ６は、インジケータが同様の値を有する場合に両方の測定に重みをおき、インジケータが明らかに単一の測定を好む場合に単一の測定を選択する。これは、以下の式で示すことができる。
【００９３】
【数２】
2006186374.tif 000004
ここで、Ｓは、１．１から９９．９までの範囲の所定の値を有する因数であり、通常は１０である。
【００９４】
両方の実施例とも性能及び／又はローバスト性（堅牢性）を良くする。
【００９５】
上記に説明した実施例は、特定の実施によって、従来技術を凌ぐいくつかの利点を提供できる。これらの利点は以下の通りである。
１．改善された位置調整精度
２．改善された位置調整ローバスト性
３．少ないスクライブ列使用
【００９６】
集積回路の製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して、この本文では特定の言及を行ったが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は、集積光学システムの製造、磁気領域メモリ用案内及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例を有することができることを理解すべきである。当業者は、このような代替応用例の内容で、ここでの「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれ「基板」又は「目標部」というより一般的な用語と同義であると考える得ることが分かるだろう。ここで言う基板は、露光の前後に、例えばトラック（普通、基板にレジスト層を塗布し、露光したレジストを現像する器具）、測定器具、及び／又は検査器具内で加工できる。適用可能である場合、本明細書の開示を、このような他の基板加工器具に適用できる。さらに、例えば多層集積回路を作り出すために、基板を複数回加工することもでき、それによって本明細書で使用される基板という用語は、多数の加工された層をすでに含む基板を言うこともある。
【００９７】
光学リソグラフィの内容において、本発明の実施例の使用の特定の言及を上記で行ったが、本発明は、他の応用例、例えば押印（インプリント）リソグラフィ又は浸漬リソグラフィで使用することができ、内容が許す限り、光学リソグラフィに限るものではないことが分かるだろう。押印リソグラフィでは、パターン付与装置内のトポグラフィが基板に形成されるパターンを規定する。パターン付与装置のトポグラフィは、基板に供給されるレジスト層内に押圧することができ、レジストは、電磁放射、熱、圧力、又はその組み合わせを加えることによって硬化される。パターン付与装置は、レジストが硬化された後に、パターンをそこに残してレジストから移動される。
【００９８】
上側位置調整の内容で、本発明の実施例の使用に対して上記の特定の言及を行ったが、本発明は位置調整用マークがウェハの底部側に配置される応用例で使用できることが分かるだろう。
【００９９】
特定の位置調整用マーク寸法の実施例の使用に対して上記の特定の言及を行ったが、ＣＭＰ（化学機械研磨）、ＰＶＤ（物理的気相成長法）、又はエッチングのような特定の過程に対する位置調整用マークの感度を小さくするマーク寸法調節を、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。
【０１００】
本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）、及び超紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）と、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む、すべての種類の電磁放射を含んでいる。
【０１０１】
「レンズ」という用語は、内容が許す限り、屈折、反射、磁気、電磁、及び静電光学構成要素を含む様々な種類の光学構成要素のいずれか１つ又は組合せのことを言うことができる。
【０１０２】
本発明の特定の実施例を上記で説明したが、説明した方法以外で本発明を実施できることを理解されたい。例えば本発明は、上記に開示するような方法を説明する１つ又は複数の一連の機械読取可能な指示を含むコンピュータ・プログラム、又は中にこのようなコンピュータ・プログラムを記憶するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形を取ってもよい。
【０１０３】
代替実施例では、位置調整装置の１つ又は複数は、図２〜図１１に説明した位置調整装置とは異なる。例えば、本発明は、例えばいわゆる「アテネ」センサを備える他の種類の位置調整設備でも適用可能である。この位置調整センサは、位置調整用マークの位置を測定する。ここで、位置調整中に、位置調整用マークは位置調整放射ビームで照射される。位置調整放射ビームは、位置調整用マークによって、＋１、−１、＋２、及び−２などのいくつかの回折次数に回折される。光学素子を使用して、対応する回折次数（例えば、＋１及び−１）の組がそれぞれ、基準板に位置調整用マークの画像を形成するために使用される。基準板は、測定される対応する回折次数の組のそれぞれに対する基準格子を備えている。各基準格子の後に、基準格子を通過する画像内で放射の強度を測定するために、別個の検出器が配置される。基準板に対して位置調整用マークを移動させることによって、１つ又は複数の画像に対して最も大きい強度を有する位置が求められ、位置調整された位置が与えられる。性能を高めるため、いくつかの画像の強度を測定することができ、位置調整放射ビームは多数の色からなることができる。
【０１０４】
容量又は音響測定に基づくセンサのような、他の種類のセンサの使用は除く。
【０１０５】
さらに、図２を参照して示した装置は、基板Ｗにわたって位置調整ビーム１８の移動を作るように、アクチュエータ８が基板テーブルＷＴを移動させることを示しているが、位置調整ビーム１８は適切な装置、例えば基板Ｗにわたって位置調整ビーム１８を走査するように作動されたミラーによって移動させることができ、そのとき、基板テーブルＷＴ、及び基板Ｗは固定位置にあることを理解すべきである。さらに別の実施例では、基板テーブル及び位置調整ビームは両方とも、測定を行いながら移動できる。
【０１０６】
上記の説明は例示的ものであり、限定するものではない。したがって、特許請求の範囲から逸脱することなく、上記の発明に変更を加えることができることは当業者には自明のことであろう。例えば、図は１つの装置から他の装置へ信号を伝達運ぶするための物理的接続を示すこともできる。しかし、すべての通信接続は無線であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図。
【図２】レーザ・ステップ位置調整装置の略図。
【図３】図２のレーザ・ステップ位置調整装置で使用できるマークを示す図。
【図４】図２の位置調整装置内のマークによって伝達される位置調整放射の例を示す図。
【図５】図４に示すように、位置調整放射を受ける検出器の出力信号を示す図。
【図６】レーザ干渉計位置調整装置の概略例を示す図。
【図７】どのように位置調整ビームが図６による装置内の基板のマークによって案内され、回折されるかの例を示す図。
【図８】図６による装置で使用できるマークの上面図。
【図９】フィールド画像位置調整装置の概略例を示す図。
【図１０】図９の位置調整装置で使用できるマークの例を示す図。
【図１１】図９の位置調整で使用される、マークから戻る位置調整放射を受ける検出器の出力信号を示す図。
【図１２】本発明による装置で有利に使用できるマークの例を示す図。
【図１３】本発明による装置で有利に使用できるマークの例を示す図。
【図１４】本発明による測定方法のフロー・チャート。
【図１５】本発明による測定方法のフロー・チャート。
【図１６】本発明による測定方法のフロー・チャート。
【図１】
2006186374.tif 000005
【図２】
2006186374.tif 000006
【図３】
2006186374.tif 000007
【図４】
2006186374.tif 000008
【図５】
2006186374.tif 000009
【図６】
2006186374.tif 000010
【図７】
2006186374.tif 000011
【図８】
2006186374.tif 000012
【図９】
2006186374.tif 000013
【図１０】
2006186374.tif 000014
【図１１】
2006186374.tif 000015
【図１２】
2006186374.tif 000016
【図１３】
2006186374.tif 000017
【図１４】
2006186374.tif 000018
【図１５】
2006186374.tif 000019
【図１６】
2006186374.tif 000020