(57)【要約】      （修正有）【課題】フォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法、及びそれを用いたリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】パターン化装置を作成する段階において目標となる寸法及び配向を画定し、この放射の有効影角度を複数ポイントで計算し、これに基づいて所望画像の変位及び寸法誤差を補償するようにパターン化装置の吸収体層の厚さもしくは吸収体の強度減衰を調整する。該パターン化装置を用いた投影露光装置であって、前記画像の目標一を決定するために用いられる測定装置を備え、検出器の結果に応じて目標画像の一及び寸法誤差が補償されるように構成したリソグラフィ装置。【選択図】図１
2006259699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法であって、
前記パターン化装置中に形成された前記パターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、
画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度を前記パターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、
計算した有効影角度に基づいて前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、前記画定されたフィーチャを調整する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記画定されたフィーチャが、
−前記フィーチャを画定するために使用される吸収体層の厚さ
−前記吸収体の強度減衰
のうちの少なくとも１つを使用して調整される、請求項１に記載のフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法。
【請求項３】
装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法であって、
前記装置中に形成された前記パターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、
露光スリット内の前記フィーチャの位置と相互に関連する前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、前記画定されたフィーチャを調整する段階とを含む方法。
【請求項４】
前記画定されたフィーチャが、
−前記フィーチャを画定するために使用される吸収体層の厚さ
−前記吸収体の強度減衰
のうちの少なくとも１つを使用して調整される、請求項３に記載のフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法。
【請求項５】
コンピュータによる読出しが可能な記録媒体と、前記記録媒体に記録された、コンピュータによる実行が可能なコードとを備えたコンピュータを制御し、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を使用して基板に光転送するためのパターン化装置を生成するために使用する調整モデルを生成するべく前記コンピュータを導くコンピュータ・プログラムであって、前記調整モデルの生成に、
パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャの表現を解析する段階と、
画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度を前記パターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、
計算した有効影角度に基づいて前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、前記画定されたフィーチャを調整する段階とが含まれているコンピュータ・プログラム。
【請求項６】
コンピュータによる読出しが可能な記録媒体と、前記記録媒体に記録された、コンピュータによる実行が可能なコードとを備えたコンピュータを制御し、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を使用して基板に光転送するためのパターン化装置を生成するために使用する調整モデルを生成するべく前記コンピュータを導くコンピュータ・プログラムであって、前記調整モデルの生成に、
前記パターン化装置中に形成された前記パターン中の、パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを解析する段階と、
露光スリット内の前記フィーチャの位置と相互に関連する前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、前記フィーチャを調整する段階とが含まれているコンピュータ・プログラム。
【請求項７】
パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのパターン化装置であって、
前記パターン化装置中に形成された前記パターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、
画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度を前記パターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、
計算した有効影角度に基づいて前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、前記フィーチャを調整する段階とを含む方法によって製造されたパターン化装置。
【請求項８】
パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのパターン化装置であって、
前記パターン化装置中に形成された前記パターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が前記基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、
露光スリット内の前記フィーチャの位置と相互に関連する前記所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、前記フィーチャを調整する段階とを含む方法によって製造されたパターン化装置。
【請求項９】
リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定する方法であって、
前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定する段階と、
前記パターン化装置の前記フィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、前記目標画像の測定位置を調整する段階とを含む方法。
【請求項１０】
リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定する方法であって、
前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定する段階と、
露光スリット内の前記パターン化装置上の前記フィーチャの位置と相互に関連する変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、前記目標画像の測定位置を調整する段階とを含む方法。
【請求項１１】
リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するための測定装置であって、前記測定装置が、
前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定するようになされた検出器を備え、前記検出器によって、パターンを転送している間、前記パターン化装置の前記フィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される前記目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される測定装置。
【請求項１２】
リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するための測定装置であって、前記測定装置が、
前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定するように構成され、且つ、配置された検出器を備え、前記検出器によって、パターンを転送している間、露光スリット内の前記パターン化装置上の前記フィーチャの位置と相互に関連する前記目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される測定装置。
【請求項１３】
リソグラフィ投影装置であって、
放射のビームを条件付けるようになされた照明システムと、
所望のパターンに従って前記放射のビームをパターン化するようになされたパターン化装置を支持するようになされた支持部と、
基板を保持するようになされた基板テーブルと、
パターン化された放射のビームを基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、
リソグラフィ投影装置内の前記基板上若しくは前記基板の近傍の、前記パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するようになされた測定装置であって、前記測定装置が、前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定するようになされた検出器を備え、前記検出器によって、パターンを転送している間、前記パターン化装置の前記フィーチャに対する前記放射のビームの有効影角度によって導入される前記目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される測定装置とを備えたリソグラフィ投影装置。
【請求項１４】
リソグラフィ投影装置であって、
放射のビームを条件付けるようになされた照明システムと、
所望のパターンに従って前記放射のビームをパターン化するようになされたパターン化装置を支持するようになされた支持部と、
基板を保持するようになされた基板テーブルと、
パターン化された放射のビームを基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、
前記基板上若しくは前記基板の近傍の、前記パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するようになされた測定装置であって、前記測定装置が、前記基板上若しくは前記基板の近傍の前記目標画像の位置を測定するように構成され、且つ、配置された検出器を備え、前記検出器によって、パターンを転送している間、露光スリット内の前記パターン化装置上の前記フィーチャの位置と相互に関連する前記目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される測定装置とを備えたリソグラフィ投影装置。
【請求項１５】
パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのパターン化装置であって、定義済みの構造を有する、ガラス及びガラス・セラミックスのうちの少なくともいずれかを使用して構築された吸収体層を備えたパターン化装置。
【請求項１６】
前記吸収体層がＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）を使用して構築された、請求項１５に記載のパターン化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法、コンピュータ・プログラム、パターン化装置、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を決定する方法、測定装置及びリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスク或いはレチクルとも呼ばれているパターン化装置を使用してＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成され、生成されたパターンが基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば１つ又は複数のダイの一部が含まれている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射線感応材料（レジスト）の層への画像化を介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化される目標部分に隣接する回路網が含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射されるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、基板をこの方向に平行に、或いは非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射されるスキャナがある。パターンを基板に転写することによってパターン化装置から基板へパターンを転送することも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
所望のパターンを基板の目標部分に正確に適用するためには、レチクルと基板を整合させなければならない。したがって、従来技術によれば、相対位置を測定し、且つ、調整することによって基板に対するレチクルの相対位置が正確に設定されている。現況技術によれば、基板に対するパターン化装置のアライメントは、２つのアライメント処置を用いて実施されている。
【０００４】
第１の処置で基板と基板を支えている基板ステージが整合し、第２の処置でレチクルと基板ステージが整合する。この２つの処置の結果、レチクルと基板が望みどおりに整合する。
【０００５】
単一ステージ機械を使用する場合、露光位置で第１及び第２の処置が実行される。また、二重ステージ機械を使用する場合は、露光位置から離れた第１の位置で第１の処置が実行され、次に、基板が配置された基板ステージが露光位置に搬送され、そこで第２の処置が実行される。
【０００６】
第１の処置は、２つのセンサを使用して実行される。第１のセンサは、基板ステージに対する基板のＸ、Ｙ及びＲｚ方向の相対位置を測定している。ＸＹ平面は、基板の表面に実質的に平行の平面として画定されており、Ｘ及びＹ方向は、互いに実質的に直角である。Ｚ方向は、Ｘ及びＹ方向に対して実質的に直角であり、したがってＲｚは、Ｚ方向の周りのＸＹ平面の回転を表している。このセンサについては、たとえば米国特許第６，２９７，８７６号により詳細に記述されている。一般にレベル・センサと呼ばれている第２のセンサは、露光すべき基板上の位置に依存する基板表面の高さを測定し、決定された高さに基づいて高さマップを作成し、且つ、Ｘ及びＹ軸の周りの回転Ｒｘ、Ｒｙを決定している。
【０００７】
次に、第２の処置でレチクルと基板ステージが整合する。この整合は、当業者に知られている透過イメージ・センサ（ＴＩＳ）などのイメージ・センサを使用して実施される。ＴＩＳ測定は、投影システム（レンズ）を介してレチクル上に提供される第１のアライメント・パターン（マスク・アライメント・マーク）を、基板ステージ上に提供されている第２のアライメント・パターンに対して画像化することによって実行される。アライメント・パターンには多数の孤立線を含めることができる。基板ステージ内には、第２のアライメント・パターンの背後に、感光センサ、たとえば画像化された第１のアライメント・パターンの光強度を測定するダイオードが設けられている。第１のアライメント・パターンの投影画像と第２のアライメント・パターンが厳密に整合すると、センサによって最大強度が測定される。センサが最大強度を測定している間、基板ステージが異なるＺレベル上をＸ及びＹ方向に移動する。したがってＴＩＳは、実際には空中イメージ・センサであり、複数の走査スリットが孤立線の空中画像を精査している。これらの測定に基づいて基板ステージの最適相対位置を決定することができる。以下で図１４を参照して典型的なＴＩＳセンサについてより詳細に説明する。透過イメージ・センサの代わりに反射イメージ・センサを使用することも可能であることは理解されよう。反射イメージ・センサを使用する場合、基板ステージに提供される第２のアライメント・パターンは反射型であり、感光センサは、ウェハ・ステージ内には配置されない。したがって、本明細書においては透過イメージ・センサを参照しているが、一般的には任意のタイプのイメージ・センサを使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法であって、
パターン化装置中に形成されたパターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、
画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度をパターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、
計算した有効影角度に基づいて所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、画定されたフィーチャを調整する段階と
を含む方法が提供される。
【０００９】
本発明の他の実施例によれば、露光スリット内のフィーチャの位置と相互に関連する所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、画定されたフィーチャが調整される。
【００１０】
一実施例によれば、コンピュータによる読出しが可能な記録媒体と、記録媒体に記録された、コンピュータによる実行が可能なコードとを備えたコンピュータを制御し、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を使用して基板に光転送するためのパターン化装置を生成するために使用する調整モデルを生成するべくコンピュータを導くコンピュータ・プログラムであって、調整モデルの生成に、
パターンを転送している間に所望の画像が基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャの表現を解析する段階と、
画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度をパターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、
計算した有効影角度に基づいて所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、画定されたフィーチャを調整する段階とが含まれているコンピュータ・プログラムが提供される。
【００１１】
他の実施例では、コンピュータ・プログラムは、露光スリット内のフィーチャの位置と相互に関連する所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、フィーチャを調整するようになされている。
【００１２】
さらに他の実施例では、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのパターン化装置は、上で説明した方法によって製造されている。
【００１３】
他の実施例では、リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定する方法には、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定する段階と、パターン化装置のフィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、目標画像の測定位置を調整する段階が含まれている。
【００１４】
また、目標画像の位置を決定する方法には、露光スリット内のパターン化装置上のフィーチャの位置と相互に関連する変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、目標画像の測定位置を調整する段階を含めることも可能である。
【００１５】
また、他の実施例では、リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するための測定装置が提供される。測定装置は、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するようになされた検出器を備えている。この検出器によって、パターンを転送している間、パターン化装置のフィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される。
【００１６】
また、この検出器は、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するように構成し、且つ、配置することも可能であり、この検出器によって、パターンを転送している間、露光スリット内のパターン化装置上のフィーチャの位置と相互に関連する目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される。
【００１７】
最後に、
放射のビームを条件付けるようになされた照明システムと、
所望のパターンに従って放射のビームをパターン化するようになされたパターン化装置を支持するようになされた支持部と、
基板を保持するようになされた基板テーブルと、
パターン化された放射のビームを基板の目標部分に投射するようになされた投影システムと、
リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するようになされた測定装置であって、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するようになされた検出器を備え、この検出器によって、パターンを転送している間、パターン化装置のフィーチャに対する放射ビームの有効影角度によって導入される目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される測定装置とを備えたリソグラフィ投影装置が提供される。
【００１８】
また、リソグラフィ投影装置内のこの測定装置は、基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するように構成することも可能である。測定装置は、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するように構成され、且つ、配置された検出器を備えており、この検出器によって、パターンを転送している間、露光スリット内のパターン化装置上のフィーチャの位置と相互に関連する目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される。
【００１９】
パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのパターン化装置であって、定義済みの構造を有する、ガラス及びガラス・セラミックスのうちの少なくともいずれかを使用して構築された吸収体層を備えたパターン化装置が少なくとも提供される。
【００２０】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。
【実施例】
【００２１】
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で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射）を条件付けるようになされ、さらに放射源ＳＯから放射を受け取るようになされたイルミネータＩＬを備えている。支持部（たとえばマスク・テーブル）ＭＴは、パターン化装置（たとえばマスク）ＭＡを支持するようになされており、特定のパラメータに従って該パターン化装置を正確に位置決めするようになされた第１の位置決め装置ＰＭに接続されている。基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴは、基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するようになされており、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするようになされた第２の位置決め装置ＰＷに接続されている。投影システム（たとえば屈折投影システム）ＰＳは、パターン化装置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の目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイが含まれている）に投影するようになされている。
【００２２】
パターン化装置の前段の放射経路は、放射源ＳＯとイルミネータＩＬに任意に分割することができる。この分割は、技術的な特徴に関連しているか、或いは部品及びユニットが異なるメーカによって供給されることに関連している。たとえば放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置は、異なるメーカのものにすることが可能であり（レーザ源の場合に広く実践されているように）、或いは放射源ＳＯをリソグラフィ装置に統合することも可能である（水銀灯を備えたＵＶシステムの場合に広く実践されているように）。以下の説明では、便宜上、「照明システム」という用語を使用して、パターン化装置の前段の光路に配置される部品及びユニットが集合的に記述されている。したがって図１に示すリソグラフィ装置の場合、照明システムには、放射源ＳＯとイルミネータＩＬが含まれている。
【００２３】
照明システムは、放射を導き、整形し、或いは制御するための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、静電光学コンポーネント或いは他のタイプの光学コンポーネント、若しく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備えることができる。
【００２４】
リソグラフィ装置の場合、照明システムは、投影すべきパターン化装置上の構造（たとえば線或いはコンタクト・ホール）と整合する照明ひとみを生成することができる。イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するようになされた調整装置を備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータＩＬを使用して放射ビームＢを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００２５】
サポートＭＴは、パターン化装置ＭＡを支持しており、たとえばパターン化装置ＭＡの重量を支えている。サポートＭＴは、パターン化装置ＭＡの配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターン化装置が真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン化装置ＭＡを保持している。サポートには、パターン化装置を保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法或いは他のクランプ技法を使用することができる。サポートＭＴは、たとえば必要に応じて固定若しくは移動させることができるフレームであっても、或いはテーブルであっても良い。サポートＭＴは、たとえば投影システムＰＳに対してパターン化装置ＭＡを確実に所望の位置に配置することができる。本明細書における「レチクル」或いは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化装置」という用語の同義語と見なすことができる。
【００２６】
本明細書に使用されている「パターン化装置」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができる任意の装置を意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンが移相フィーチャ若しくはいわゆる補助フィーチャを備えている場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成される、たとえば集積回路などの装置中の特定の機能層に対応している。
【００２７】
パターン化装置ＭＡは、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン化装置の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができる。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
【００２８】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、若しくはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００２９】
図に示すように、この装置は反射型（たとえば上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した、或いは反射型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００３０】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備工程を実行することができる。
【００３１】
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数ＮＡを大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、たとえば投影システムと基板の間に液体が充填されることを意味しているにすぎない。
【００３２】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受け取っている。既に言及したように、放射源がたとえばエキシマ・レーザである場合、放射源及びリソグラフィ装置は個別の構成要素にすることができる。その場合、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、放射は、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えたビーム引渡しシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。
【００３３】
支持部（たとえばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されているパターン化装置（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターン化装置によってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投射する投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉装置、直線エンコーダ若しくは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及びもう１つの位置センサＩＦ１（たとえば干渉装置、直線エンコーダ若しくは容量センサ）を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、若しくは走査中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用し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の位置決め装置ＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現することができる。スキャナの場合とは異なり、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接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には、専用目標部分を占有している基板アライメント・マークが示されているが、基板アライメント・マークは、目標部分と目標部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメント・マークは、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、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークを配置することができる。
【００３４】
図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
１．段階・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（即ち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。段階・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モード：放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（即ち単一動的露光）。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の倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決まる。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の非走査方向の幅が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
３．その他のモード：プログラム可能パターン化装置を保持するべくマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動若しくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化装置が更新される。この動作モードは、上で参照したタイプ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化装置を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００３５】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００３６】
図２は、ＥＵＶレンジの放射との使用に適したリソグラフィ装置を側面図でより詳細に示したものである。放射源ＳＯは、たとえばＸｅガス若しくはＬｉ蒸気などのガス若しくは蒸気を使用することができる放射源ＬＡを備えている。非常に熱い放電プラズマがこのガス若しくは蒸気中に生成され、それにより電磁放射スペクトルのＥＵＶレンジの放射が放出される。放電プラズマは、部分的にイオン化した電気放電プラズマを光軸ＯＡ上に崩壊させることによって生成される。放射を効率的に生成するためには、０．１ミリバールのＸｅ、Ｌｉ蒸気或いは他の適切な任意のガス若しくは蒸気の分圧が必要である。放射源ＬＡによって放出された放射は、放射源チャンバ７からガス障壁即ちホイル・トラップ９を介してコレクタ・チャンバ８へ引き渡される。ガス障壁構造は、たとえば、参照により本明細書に援用する米国特許第６，６１４，５０５号及び第６，３５９，９６９号に詳細に記載されているようなチャネル構造を備えている。
【００３７】
コレクタ・チャンバ８は、たとえばすれすれ入射コレクタによって形成された放射コレクタ１０を備えている。コレクタ１０によって引き渡された放射は、回折格子スペクトル純度フィルタ１１で反射し、コレクタ・チャンバ８内の開口部の仮想ソース・ポイント１２に集束する。コレクタ・チャンバ８から射出した放射ビームＢは、照明システムＩＬ内の垂直入射反射器１３、１４で、マスク・テーブルＭＴ上に配置されているマスクＭＡに向かって反射する。パターン化されたビーム１７が形成され、投影システムＰＳの反射エレメント１８、１９によって基板テーブルＷＴ上に画像化される。通常、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳ内には、図に示す数より多いエレメントが存在している。
【００３８】
図３ａは、ＥＵＶ波長に適したマスクＭＡの構造を示したものである。マスクＭＡは、パターン化された吸収体層５０及びバッファ層５１を多層スタック５２の頂部に備えている。多層スタックは、ＥＵＶ放射を反射する表面を生成するために、たとえば４０層以上のＭｏ／Ｓｉ層若しくはＭｏ／Ｂｅ層を備えることができる。たとえばＣｒ或いはＴａＮ若しくはＴａＢＮ層である吸収体層５０は、放射ビームを強力に吸収するように選択されており、パターン化された吸収体層５０と反射多層スタックが相俟ってマスクＭＡを形成している。バッファ層５１は、吸収体層５０をエッチングする際の多層スタック５２へのエッチングを防止するために、マスクを製造している間、エッチ停止として使用される。ＳｉＯ２、ＳｉＯ３及びＣｒは、バッファ層に適した材料の一例である。
【００３９】
図３ｂは、マスクＭＡのもう１つの可能構造を示したものである。この場合、ＥＵＶ放射を反射する多層スタック５２は、トラフ５４を形成するために選択的にエッチングされている。多層膜５２による放射は、強めあう反射に依存しているため、エッチングによって多層膜５２が損傷すると、ＥＵＶ放射を反射する代わりに、トラフ５４の領域でＥＵＶ放射が吸収されることになる。図３ｂに示す構造は、反射領域と吸収領域が相俟ってマスクＭＡを形成している。
【００４０】
マスク及び装置パラメータを使用して、マスク上のフィーチャと基板に投影される画像の間の相互作用を解析するためのモデルを構築することができる。
【００４１】
ＥＵＶ波長、たとえば１３．５ｎｍでは、多層コーティングを備えた、入射角（ＡＯＩ）がゼロではない反射光学系が必要である。また、視野の広いリソグラフィ・スキャナ・システムの場合、光学系はオフアクシスであり、マスクＭＡに入射する放射ビームＢが湾曲したスリットを形成することを意味している。様々な設計のオフアクシス光学系が可能であるが、ほとんどの設計に共通の特性は、すべての主光線が光軸ＯＡで同じ高さになる共心光学ひとみである（図４を参照されたい）。つまり、環状視野内のすべてのポイントの光路が同じ光学ひとみを通過している。図４は、マスクＭＡレベルにおけるこの状態を示したもので、湾曲したスリットの中心が光軸ＯＡ上に位置している。任意の半径のスリットに対して、入射する光の入射角は同じである（図５を参照されたい）。
【００４２】
マスクの座標系は直交座標系であるが、円形のスリットと組み合わせた座標系は、極座標系で最も良好に表される。
【００４３】
共心ひとみであり、且つ、スリットの位置がオフアクシス（軸外れ）であるため、図５に示すように、半径及び方位角によって視野の位置を表すことができる。境界における最大方位は、約３０°まで設計することができる。スリットの高さによって角度が最小から最大照明視野半径まで若干変化する。リソグラフィ・段階・アンド・スキャン装置の場合、走査によってスリットの高さが積分されるため、角度変化が除去され、すべての方位に対して１つの有効角度が得られる。この有効角度は、主光線入射角（ＣＲＡＯ）を意味しており、その典型的な値は６°である。
【００４４】
既に言及したように、このマスク構造は、特定の吸収体スタック高さを有する吸収体スタックを備えており（図６参照）、主入射角はゼロではない。したがって図６に示すように、マスク構造を照明することによって影が生成される。図６には、同じく、マスクＭＡのパターンと相互作用する平面を特性化しているビーム部分を表す投射ビームが示されている。マスクＭＡ上の構造は直交座標系で配向されているが、入射表面はスリットの半径を追従しているため、構造部分の影は、構造配向及びスリット内の位置によって変化する。図７ａ及び７ｂは、この有効影投影を示したものである。図７ａには、構造の垂直及び水平側壁への主光線の投射が示されている。これらは、サジタル平面及びメリジオナル平面への投射と同じである。マスク座標では、垂直線は、走査方向と同じ方向であるＹ方向に沿っており、水平線は、走査方向に直角のＸ方向と平行である。図７ｂには、光ビームが、ビームに対してたとえば４５°回転した、スリット位置上の構造に対するマスクＭＡ層における投射として示されている。
【００４５】
有効影角度（ＥＳＡ）は、
ＥＳＡ＝ＣＲＡＯ．ｃｏｓ（方位＋ω）      （１）
で表される。ＣＲＡＯは、スリットの中心半径によって画定される角度であり、方位は、スリット内の現在位置を画定している。ωは、マスク座標系に従った構造の回転である。Ｘ方向（図４参照）がスリットに対して直角であり、したがって走査方向に対して直角である標準のマスク座標系を使用すると、水平線（つまりＸ方向の線）は、式（１）では、０°の値を有し、垂直線は、９０°の値を有することになる。ＣＲＡＯが６°の垂直線では、方位に沿ったＥＳＡは、３．０°から直線的に減少して−３．０°までの範囲を示す。水平線に対しては、ＥＳＡは、スリットの左右５．０°の付近に２つの極小を有する、ＣＲＡＯの周りの二次挙動を示す。図８は、様々な構造配向ωに対するＥＳＡの概要を示したものである。
【００４６】
照明及び関連する光円錐に沿った角度分布をより完全に理解するためには、図４に使用されている図から、マスクＭＡが２つのひとみの間の光学エレメントである断面へ歩を進めることが有効である。投影システムＰＳの共心ひとみ及びマスクＭＡは、互いに平行に配向されている。しかしながら照明システムによって形成されるひとみは、マスクと平行ではない。図９ａ及び９ｂは、マスクＭＡから見た入口ひとみ及び出口ひとみを示したものである。マスクＭＡの鏡映機能は、多層膜ＭＬによって実行される。マスクＭＡ上の吸収体層の三次元特性は、マスクＭＡのパターンを画定している構造９０１及び９０２の高さによって決まる。図９ａ及び９ｂには、入口ひとみ及び出口ひとみに関する様々な状態を示すために、円錐の境界光線及びＥＳＡによって構造９０１及び９０２の縁に画定された中心光線が示されている。照明円錐は、すべての視野ポイントで全く同じであるが、視野の位置によってその中心が変化している。出口ひとみにおける最大角度は、構造のサイズによって決まる回折によって画定されている。
【００４７】
理解を容易にするために、マスク反射特性は、等価透過率に置き換えられている。図１０は、ＥＳＡの変化による光と吸収体の相互作用の変化の様子を示したものである。図１０には、光円錐が最下部及び入口側で吸収体の縁に当たる２つの境界の事例が示されている。吸収体の左側の入口角（図１０には示されていない）は、ＥＳＡだけ傾斜した照明開口ＮＡｉｌｌによって画定される。出口側（つまり図１０の右側）では、入口角は、回折角、ＥＳＡ及び照明開口ＮＡｉｌｌによって画定される。多層膜ＭＬは、吸収体を通る経路長を画定し、したがって光の出口ポイントを画定している頂点層（即ち仮想焦点）に含まれている。
【００４８】
以上、照明及びスリットの幾何学、マスク及びシステムの座標系、マスク構造によって生成される有効影、及びマスク吸収体の幾何学について紹介した。図８に示すように、ＥＳＡの変化は、構造配向及びスリット内の位置によって決まる。構造によって生成される影は、吸収体の高さ及び有効影角度ＥＳＡに直接関係している（たとえば図６を参照されたい）。この影によってマスクＭＡ上延いては基板Ｗ上の臨界距離（ＣＤ）が短くなる。したがって、本発明の一態様によれば、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのフォトリソグラフィ・パターン化装置、たとえばマスクを生成する方法が提供され、フィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される所望の画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、マスクのパターンのフィーチャが調整される。パターンのフィーチャは、たとえばフィーチャのサイズ若しくは位置を調整することによって調整することができる。
【００４９】
吸収体がＴａＮ若しくはＣｒなどの金属である場合、その吸収体は、ＥＵＶに対して完全に不透明ではなく、選択される材料及び厚さに応じて多少なりとも吸収体を通ってＥＵＶ光が移動する（同じく図９ａ及び９ｂを参照されたい）。吸収体の材料は、移相δ及び強度減衰によって特性化される。現在のＥＵＶマスク上の吸収体の厚さは、１００ｎｍ程度若しくはそれ未満である。また、吸収体を通る光路の様々な長さは、図９ａ及び９ｂに示すように、光円錐の角度及びＥＳＡによって画定される。
【００５０】
この光−マスク・システムの相互作用を説明するために、角度がＮＡ＝０．０３１２５と等価のイルミネータＩＬから入射する光円錐に対するＥＵＶシステムの計算を実行することができる。第１の例として、４×システムのマスク・レベルで２００ｎｍ若しくはウェハで５０ｎｍの垂直線に対して、異なるすべての光路に対する平均強度が計算されている。平均は、照明を非干渉性と仮定し、且つ、微小な角度変化を仮定した近似値である。図１１は、スリット内の３つの異なる位置（つまり３つの異なる方位）に対する、２つの構造９０１と９０２（図９ａ参照）の間の距離に沿った位置１を関数とした構造の強度分布を示したものである。これらの位置は、スリットの左側（方位＝−３０°）、中心（方位＝０°）及び右側（方位＝３０°）に位置している。計算に際しては、多層膜ＭＬ内の反射光の仮想焦点が多層膜ＭＬの頂部の真下の８０ｎｍであることが仮定されている。
【００５１】
図１１には、照明−マスク・システムの相互作用の２つの効果が示されている。第１の効果は、線の重心が方位によってシフト（移動）することであり、そのためにシステムの性能が構造とスリット位置の重畳項になることである。線の重心は、左側から右側へ直線的にシフトし、所与の実施例の場合、マスク・レベルで５ｎｍ程度シフトする。第２の効果は、スリットの極限位置と比較すると、構造に対して方位０°の位置（スリットの中心）により多くのエネルギーが含まれることである。これは、パターンを通して転送される光のＥＳＡ依存変化が存在していることを意味している。転送される光のこの変化によってウェハ・レベルのＣＤが変化する様子は、画像化すべき線が孤立線であるか或いは稠密線であるかによって様々である。稠密線と孤立線の間の相異は、ひとみにおける強度スペクトルを理解することによって説明することができる。孤立線の場合、スペクトルは、連続スペクトルであると仮定される。ひとみカット・オフまでのすべての周波数が転送される。図９ａ、９ｂ及び１０に示す所与の実施例の場合のように太い孤立線（つまり幅の広い線）の場合、マスク上のパターンの強度は、一対一で基板Ｗに転送される。しかし、稠密線の場合、ひとみにおける標本化が離散的であり、且つ、１つの離散次数、つまりＮＡが０．２５であり、使用波長が１３．５ｎｍの投影光学系の場合、５４ｎｍを超える離散次数ないし２つの離散次数に限定される。離散的標本化は、強度曲線の形が転送されず、周期的に無限に拡大したパターンが正弦パターンまで減少し、また、図１１に示すようにデューティ・サイクルが変化することを意味している。稠密線のデューティ・サイクルは１：１ではなく、０．９：１．１であることが大いに期待される（４００ｎｍピッチ及び明るい部分が４０ｎｍだけ劣化する）。この比率の変化は、線量の変化と見なすことができる。したがって、基板ＷにおけるＣＤに対するこのエネルギー変化の効果は、露光寛容度によって様々である。もう一度図１１を参照すると、構造の縁に対する吸収体の効果は、構造のサイズには無関係であることが分かる。吸収体の高さ（つまり透過率）を適切に変化させることなく構造のサイズを短縮することは、スリットを通して拡大するＣＤ変化がより顕著になることを意味している。図１２ａは、これを説明するために、垂直に配向された孤立線（つまりＹ方向の一本の線）に対するＣＤ変化の傾向を示したものである。図１２ａには、方位を関数としたＣＤ変化の計算値（即ちデルタＣＤ）が小さい正方形で示されている。計算値を通る線が破線で示されている。最大ＣＤ変化、つまり図１２ａに示すオフセットは、マスクＭＡで１０ｎｍ程度である。
【００５２】
図１２ｂは、スリットの位置を関数とした、ＣＤが２００ｎｍに等しい垂直線に対する臨界寸法位置シフトの傾向を示したものである。図１２ｂには、（修正すべき位置シフトである）ＣＤの重心が５ｎｍ程度であることを示す下降直線が示されている。
【００５３】
吸収体を介した位相変化の場合、入口ひとみ及び出口ひとみにおける光円錐内の角度に対する位相を計算するためには重畳が必要である。３つのスリット位置に対して、スリットに沿った変化を目に見えるようにするために、２００ｎｍの線構造に沿った位相が照明光円錐の両方の最大角度に対して計算されている。図１３ａないし１３ｃは、これを示したものである。図１３ａ〜１３ｃには、光円錐（同じく図１０を参照されたい）の左側の位相が白い点で示され、光円錐の右側の位相が黒い点で示されている。
【００５４】
射出する光波の位相変化の総量は、構造のサイズによって決まる。吸収体の厚さが一定の場合、線の幅が細くなると、光波に対する位相の影響が大きくなる。また、パターン転送に対する位相の効果は、位相の変化と同時にパターンの縁で急激に劣化するエネルギーの量即ち強度によって決まる。
【００５５】
上で考察したように、スリット幾何学或いは入射する光の角度などのＥＵＶ照明システムの光学設計フィーチャには、マスク幾何学の調整が必要である。光学設計フィーチャによってマスクＭＡ上の構造の影が変化する。また、この変化は、マスクＭＡ上に構造を構築するために使用される吸収体材料の透明性の程度によって決まる。したがって、一実施例によれば、フィーチャを画定するために使用される吸収体の厚さ及び／又は吸収体の強度減衰を使用してマスクのフィーチャが調整される。
【００５６】
構造の影の変化は、スリットの位置と構造配向に依存する有効影角度ＥＳＡを使用して記述することができる。構造の強度変化は、構造配向に依存するスリットに沿ったＣＤの変化及びＣＤ位置の変化を示している。マスクＭＡにおける線の幅を吸収体の特性である高さ及び透過率を変化させることなく細くすると、この依存性が大きくなる。したがって、基板Ｗ上に投影される最終画像のサイズ及び位置を予測するためには、マスク上のフィーチャのサイズ及び位置を知り、投影システムのリダクションを知るだけでは不十分である。マスクＭＡのフィーチャの調整は、マスクを使用した露光の前に実施されることが有利である。
【００５７】
本発明の一実施例では、ＣＤの変化及びＣＤ位置の変化は、リソグラフィ装置内でマスクを使用して露光する際に、マスク自体の上で、スリット内で占有することになるフィーチャの寸法、位置及び配向に応じてフィーチャのサイズ及び位置を変化させることによって修正される。実際には、この修正は、投影すべきマスク上のダイ領域のサイズがスリットの長さと常に同じであるか、或いはそれより短いため、マスク上のフィーチャを投影する方法に対する制約ではない。したがってマスク上のダイ領域は、常に、放射のスリットが特定のマスクのフィーチャによる方法と同じ方法で常にパターン化されるように配置することができる。必要な修正計算のほとんどは、ＥＳＡに基づいて単純に実行される。
【００５８】
遭遇するもう１つの問題は、アライメントにイメージ・センサが使用されていることである。既に上で説明したように、基板Ｗに対するマスクＭＡのアライメントは、２つのアクションで実施される。第１のアクションで基板Ｗと基板テーブルＷＴが整列し、第２のアクションでマスクＭＡと基板テーブルＷＴが整列する。この２つのアクションの結果、マスクと基板の相対位置が分かり、パターン化装置による所望の画像化を保証するべく相対位置を設定することができる。
【００５９】
本明細書において説明されている本発明の複数の実施例のうちの少なくともいくつかを適用することにより、第２のアクション、つまり基板ステージＷＴに対するマスクＭＡのアライメントに関連する問題の解決法を提供することができる。したがって、このアライメントのために従来使用されているセンサ即ちＴＩＳセンサについて、図１４を参照してさらに説明する。
【００６０】
図１４は、ＴＩＳセンサの一部を簡易略図で示したものである。図１４では、投影システムＰＬは、説明及び図面を簡潔にするために透過型の投影システムとして示されている。図１４には、マスク・アライメント・マーカＭ１を備えたマスクＭＡが示されている。図には、さらに、基板テーブルＷＴ及びレチクルＭＡと基板テーブルＷＴの間に提供された投影システムＰＬが示されている。投影システムＰＬは、単一のレンズとして示されているが、投影システムＰＬは、複数のレンズであっても良いことを理解されたい。投影システムＰＬは、以下の説明では、便宜上、レンズＰＬと呼ぶ。
【００６１】
基板テーブルＷＴは、基板テーブル・アライメント・マーカＷ１を備えたＴＩＳセンサを備えている。基板テーブル・アライメント・マーカＷ１の背後には、ダイオードなどの感光センサＳが提供されている。感光センサＳは、測定したデータをプロセッサ２０に送信するためのケーブルＣを備えることができる。プロセッサ２０は、記憶装置２１と通信するようになされている。以下、ＴＩＳセンサ及びプロセッサ２０を同じく検出器と呼ぶ。
【００６２】
アライメントの測定は、マスク・アライメント・マーカＭ１にアライメント・ビームＡＢを提供し、マスク・アライメント・マーカＭ１をレンズＰＬを介して基板テーブル・アライメント・マーカＷ１上に画像化することによって実行される。アライメント・ビームＡＢは、基板Ｗを露光するために使用される放射源ＳＯ（図１４には示されていない）と同じ放射源から放出されることが好ましい。
【００６３】
基板テーブル・アライメント・マーカＷ１は、透過型のアライメント・マーカであり、マーカＭ１及びＷ１はいずれも、レンズＰＬによって基板テーブル・アライメント・マーカＷ１上に投影されるマスク・アライメント・マーカＭ１のパターンと、基板テーブル・アライメント・マーカＷ１のパターンが整合するよう、対応する所定のパターンを有している。これは、レチクルＭＡと基板テーブルＷＴの相対位置が適切である場合に、最大量の光が基板テーブル・アライメント・マーカＷ１を透過することを意味している。その場合に、センサＳは、最大量の光を知覚する。
【００６４】
アライメントは、基板テーブルＷＴを３つのすべての方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に移動させることによって実行され、たとえば基板テーブルＷＴをＸ及びＹ方向に走査運動させ、且つ、これらの走査をＺ方向の異なる位置で実行し、その間、センサＳが受け取る光の強度を連続的に測定することによって実行される。基板テーブルＷＴの移動は、図１を参照して説明した第２の位置決め装置ＰＷ（図１４には示されていない）などの位置決め装置を使用して実行される。これらの位置決め装置ＰＷは、プロセッサ２０によって制御されている。
【００６５】
センサＳが最大量の光を測定する基板テーブルＷＴの位置が、レチクルＭＡに対する基板テーブルＷＴの最適相対位置と見なされる。
【００６６】
オフアクシス環状視野リソグラフィ装置にイメージ・センサ測定を使用することにはいくつかの問題がある。第１のアライメント・パターンは、基板上に画像化されるパターン化構造のフィーチャとは異なるフィーチャ、配向及び寸法を有している。ＣＤのサイズ及び位置に対するスリット位置の依存性は、投影システムがパターン化構造のフィーチャとは異なる位置のアライメント・パターンを投影することを意味している。また、投影される第１のアライメント・パターンのＣＤは、スリット内の位置に極めて依存している。これらのいずれもが、測定した整列位置が（ＸＹ平面内を）横方向にオフセットし、且つ、軸方向（Ｚ方向）にオフセットする原因になる。
【００６７】
また、第２のアライメント・パターンにも問題が存在している。上で言及したように、センサによる最大強度の測定は、第１のアライメント・パターンと第２のアライメント・パターンが厳密に整合した時点であることが仮定されているが、第１のアライメント・パターンのフィーチャ、配向及び寸法は、第１のアライメント・パターンが位置しているスリット内の位置に極めて依存している。
【００６８】
アライメント・シーケンスには、通常、複数の単一ポイント・アライメントが含まれている。単一ポイント・アライメントの結果と、整列したＸ、Ｙ及びＺは一致する。複数のポイントが整列すると、ポイントとポイントの間の相対位置に基づいて回転を計算することができる。測定した位置が位置毎に異なるため、イメージ・センサによる単一ポイント・アライメントに対する影響は、スリットの位置によって様々である。したがって、すべてのパラメータにオフセットが生じる可能性がある。
【００６９】
したがって、本発明の一態様によれば、上で記述した検出器は、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するように構成され、且つ、配置されており、この検出器によって、パターンを転送している間、露光スリット内のパターン化装置上のフィーチャの位置と相互に関連する目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される。この実施例では、リソグラフィ装置内でマスクを使用して露光する際に、スリット内で占有することになるフィーチャの寸法、位置及び配向、及びそれらのフィーチャとパターン化構造上のフィーチャの間の寸法及び配向の差に応じてフィーチャのサイズ及び位置を変化させることによって、マスク自体の上でアライメント・パターンを修正することによってアライメント・パラメータのオフセットが小さくなっている。
【００７０】
一実施例によれば、アライメント・パラメータの修正は、ＥＳＡに基づいて実行される。
【００７１】
本発明の他の実施例では、スリット内のマスク・アライメント・マークの位置、マスク・アライメント・フィーチャの寸法及び配向、及びパターン化装置上のフィーチャとマスク・アライメント・フィーチャの間の寸法及び配向の差に基づいて誤差を計算することによって、測定したアライメント位置が修正される。
【００７２】
また、マスク上のフィーチャ・サイズのいくつかの修正が実行されることが望ましく、また、柔軟性が向上するため、露光中に修正が実施されることが望ましい。
【００７３】
本発明の他の実施例では、より有効な吸収体（たとえば、マスク自体及び光学系／ミラーの寿命及び汚染の面で危険なスパイスであるガスを必然的に放出することのないガラス或いはガラス・セラミックスのような非導電性材料）を使用することによってスリット位置の依存性が小さくなっている。この吸収体には、たとえば、多層表面にスパッタリングすることができ、且つ、エッチングを施してフィーチャを生成することができるＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）を使用することができる。別法としては、多層膜の上に成長させた後、エッチングを施すことも可能である。
【００７４】
一態様によれば、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を利用して基板に転送するためのフォトリソグラフィ・パターン化装置を生成する方法が提供される。この方法には、パターン化装置中に形成されたパターン中に、パターンを転送している間に所望の画像が基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャを画定する段階と、パターンを転送している間、フィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される所望の画像の変位及び寸法誤差を補償するために、或いはパターンを転送している間、露光スリット内のフィーチャの位置と相互に関連する所望の画像の変位及び寸法誤差を補償するために、フィーチャの寸法を調整する段階が含まれている。また、リソグラフィ投影装置内の基板上若しくは基板の近傍の、パターン化装置上のフィーチャによって形成される目標画像の位置を決定するためのＴＩＳなどの測定装置が提供される。測定装置は、基板上若しくは基板の近傍の目標画像の位置を測定するようになされた検出器を備えており、この検出器によって、パターンを転送している間、パターン化装置のフィーチャに対する放射の有効影角度によって導入される目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償され、或いはパターンを転送している間、露光スリット内のフィーチャの位置と相互に関連する目標画像の測定位置の変位及び寸法誤差が補償される。また、上で説明した測定装置を備えたリソグラフィ装置が提供される。
【００７５】
他の態様によれば、コンピュータによる読出しが可能な記録媒体と、記録媒体に記録された、コンピュータによる実行が可能なコードとを備えたコンピュータを制御し、パターン化装置中に形成されたパターンをリソグラフィ投影装置を使用して基板に光転送するためのパターン化装置を生成するために使用する調整モデルを生成するべくコンピュータを導くコンピュータ・プログラムが提供される。調整モデルの生成には、パターンを転送している間に所望の画像が基板上に生成されるように選択された寸法及び配向を有するフィーチャの表現を解析する段階と、画定されたフィーチャに対する放射の有効影角度をパターン化装置上の複数のポイントで計算する段階と、計算した有効影角度に基づいて所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、画定されたフィーチャを調整する段階が含まれている。
【００７６】
また、コンピュータ・プログラムは、露光スリット内のフィーチャの位置と相互に関連する所望する画像の変位及び寸法誤差を補償するために、パターンを転送している間、フィーチャを調整するように構成することも可能である。
【００７７】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を参照しているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の適用例を有していることを理解されたい。このような代替適用例の関係においては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることを理解されたい。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ、露光済みレジストを現像するツール）、度量衡学ツール及び／又は検査ツール中で、露光前若しくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回に渡って処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００７８】
また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィの関係で参照しているが、本発明は、他の適用例、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、また、関連が許容する場合、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。転写リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン化装置のトポグラフィによって画定される。パターン化装置のトポグラフィが、基板に供給されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力若しくはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン化装置がレジストから除去され、後にパターンが残る。
【００７９】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば波長が３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ或いは１２６ｎｍの放射若しくはその近辺の波長の放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００８０】
関連が許容する場合、「レンズ」という用語は、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及び静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つ或いは組合せを意味している。
【００８１】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。たとえば上で説明した修正は、非湾曲スリットを使用して実行することも可能であることを理解されたい。その場合も同様の修正が必要である。また、ＴＩＳセンサを使用する代わりに、他の種類の検出器、たとえば散乱技法に基づく検出器を使用することができることに留意されたい。
【００８２】
以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【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である。
【図２】図１に示すリソグラフィ装置の側面図である。
【図３ａ】本発明の実施例によるパターン化装置を示す図である。
【図３ｂ】本発明の実施例によるパターン化装置を示す他の図である。
【図４】湾曲したスリットの中心が光軸上に位置しているマスク・レベルにおける共心ひとみの状態を示す図である。
【図５】半径及び方位角で表したスリットの実施例を示す図である。
【図６】影を生成するマスク構造の照明を示す図である。
【図７ａ】有効影投影を示す図である。
【図７ｂ】有効影投影を示す他の図である。
【図８】異なる構造配向に対する有効影角度を示すグラフである。
【図９ａ】マスクから見た入口ひとみを示す図である。
【図９ｂ】マスクから見た出口ひとみを示す図である。
【図１０】有効影角度の変化による光と吸収体の相互作用の変化の様子を示す図である。
【図１１】スリット内の３つの異なる位置に対する稠密線の強度分布を示すグラフである。
【図１２ａ】スリットの位置を関数とした、垂直に配向された孤立線に対する臨界寸法の変化の傾向を示すグラフである。
【図１２ｂ】スリットの位置を関数とした、垂直線に対する臨界寸法位置シフトの傾向を示すグラフである。
【図１３ａ】あるスリット位置に対する、スリットに沿った吸収体を通した位相変化を示すグラフである。
【図１３ｂ】別のスリット位置に対する、スリットに沿った吸収体を通した位相変化を示すグラフである。
【図１３ｃ】さらに別のスリット位置に対する、スリットに沿った吸収体を通した位相変化を示すグラフである。
【図１４】本発明との使用が可能な透過イメージ・センサを示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
ＡＢ  アライメント・ビーム
Ｂ  放射ビーム
ＢＤ  ビーム引渡しシステム
Ｃ  基板の目標部分
Ｃ  ケーブル
ＩＦ１、ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  イルミネータ（照明システム）
ＬＡ、ＳＯ  放射源
ＭＡ  パターン化装置（マスク、レチクル）
ＭＬ  多層膜
ＭＴ  支持部（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２  マスク・アライメント・マーク
ＯＡ  光軸
ＰＬ、ＰＳ  投影システム（レンズ）
ＰＭ  第１の位置決め装置
ＰＷ  第２の位置決め装置
Ｐ１、Ｐ２  基板アライメント・マーク
Ｓ  感光センサ
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
Ｗ１  基板テーブル・アライメント・マーカ
７  放射源チャンバ
８  コレクタ・チャンバ
９  ホイル・トラップ
１０  放射コレクタ
１１  回折格子スペクトル純度フィルタ
１２  仮想ソース・ポイント
１３、１４  垂直入射反射器
１７  パターン化されたビーム
１８、１９  反射エレメント
２０  プロセッサ
２１  記憶装置
５０  パターン化された吸収体層
５１  バッファ層
５２  多層スタック
５４  トラフ
９０１、９０２  マスクのパターンを画定している構造
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2006259699000001.pdf