(57)【要約】【課題】リソグラフィ投影装置のビーム路を横切る所定の面で、平面を有する品目を保持する支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法を提供する。【解決手段】装置は、放射線の投影ビームを提供し、ビームにパターンを形成して、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成されたビーム生成システム、および品目の平面が投影ビームの伝搬方向を横切る所定の面にあるように、品目を支持する支持テーブルを含む。支持テーブルは、支持表面と、品目を支持するように構築され、配置構成された、支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有する。位置選択的材料表面溶融デバイスは、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、個々の突起に作用するように構成され、したがって突起の上面の局所的区域が溶融して、その後に冷め、それによって局所的区域が突起の上面に対して隆起する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置のビーム路を横切る所定の面で、平面を有する品目を保持する支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法であって、突起は、支持表面に配置され、自身上に品目を支持するようにアレイ状であり、少なくとも１つの突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけるステップを含み、したがって突起の上面の局所的区域が溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起する方法。
【請求項２】
突起は均質が材料で形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
突起が、第一材料の領域と第二材料の領域を含む複合材料で形成され、第二材料の領域を、第一材料の基質内に設け、第一材料は第二材料より高い融点を有する、請求項１に記載の方法
【請求項４】
突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけるステップが、表面の温度を第二材料の融点より高いが第一材料の融点よりは低い温度まで上昇させることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
溶融した第二材料が、毛管作用および／または表面張力によって突起の上面へと移送される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
さらに、表面要素をチャックに装着した場合に、品目の平面の表面平面度に影響する突起の高さ偏差を測定するステップと、測定の結果に従って少なくとも１つの突起を局所的表面熱処理にかけるステップとを含み、表面熱処理は、表面要素がチャックに装着されたままの間に測定した高さの偏差に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
支持テーブルがリソグラフィ投影装置の動作可能位置にある間に、測定および表面熱処理を実行する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記測定は、品目がアレイ状の突起によって支持されるように、品目を支持テーブルに配置することと、突起に面していない側で品目の平面の高さ輪郭を測定することと、高さ輪郭から突起の高さの偏差を計算することとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
支持テーブルが非複合材料で作成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、突起の上面に延在する暗いフィールドと明るいフィールドのマトリクスで、少なくとも１つの突起を照明することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
リソグラフィ装置のビーム路を横切る所定の面で、平面を有する品目を保持する支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法であって、突起は、支持表面に配置され、自身上に品目を支持するようにアレイ状であり、少なくとも１つの突起を研磨装置にかけるステップを含み、したがって突起の上面が研磨装置で研磨され、それによって研磨装置と少なくとも１つの突起の上面との間に加えられる接触圧力が、前記上面の縁部付近で増加する方法。
【請求項１２】
研磨装置が、５ｎｍと５０ｎｍの間、特に１５ｎｍと３５ｎｍの間、さらに約２０ｎｍの粗さＲａを有する洗浄砥石を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
リソグラフィ装置であって、
放射線のビームを提供し、ビームにパターンを形成して、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成されたビーム生成システムと、
品目の平面が投影ビームの伝搬方向を横切る所定の面にあるように、品目を支持する支持テーブルとを有し、支持テーブルは、突起上で品目を支持するように、支持表面、および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有し、さらに、
支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、個々の突起に作用するように構成された位置選択的材料表面溶融デバイスを有し、したがって突起の上面の局所的区域が溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起する装置。
【請求項１４】
溶融デバイスが、レーザおよび／または電子ビーム放射線のソースを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ソースが単独の波面を提供する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ソースが、少なくとも１つの突起の全表面に入射する単独の広い波面を提供する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
ソースが、狭い走査ビームおよび／または少なくとも１つの突起の上面にわたって移動するドットビームを提供するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
ソースが、複数の狭いビームおよび／または複数のドットを提供するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
溶融デバイスが、突起の上面に約５０ｍＪ／ｃｍ２から約４００ｍＪ／ｃｍ２を提供するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
溶融デバイスは、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、個々の突起上で独立して作用するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項２１】
溶融デバイスが、個々の突起から突起材料の一部を溶融するのに十分なエネルギを提供するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項２２】
品目が基板である、請求項１３に記載の装置。
【請求項２３】
品目が、ビームにパターンを形成するために使用するレチクルまたはマスクである、請求項１３に記載の装置。
【請求項２４】
さらに、溶融する材料の量を制御するために、溶融デバイスの間に結合された制御ユニットを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項２５】
溶融デバイスが、放射線のビームを提供するように構成されたソースを有し、制御ユニットは、選択された突起で測定した高さの偏差に基づいて、ソースが選択した突起に送出する個々の累積出力線量を制御するように構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
さらに、所定の高さの輪郭から突起の高さの偏差を計算するように構成された計算ユニットを有し、制御ユニットは、高さの偏差に基づいて溶融デバイスを制御する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
支持テーブルおよび／または溶融デバイスが、制御ユニットの制御下で他方に対して移動可能である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
リソグラフィ装置であって、
放射線のビームを提供し、ビームにパターンを形成して、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成されたビーム生成システムと、
品目の平面が投影ビームの伝搬方向を横切る所定の面にあるように、品目を支持する支持テーブルを有し、支持テーブルは、支持表面、および支持表面に配置され、品目を支持するように構成され、配置されたアレイ状の突起とを有し、さらに、
突起の上面を研磨するように、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、少なくとも１つの突起に作用するように構成された研磨装置を有し、それによって突起の上面が凸状になる装置。
【請求項２９】
さらに、研磨装置が突起の上面の縁部付近に位置決めされた場合に、研磨装置と突起の上面との間に加えられる圧力を制御する制御装置を有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
研磨装置が、５ｎｍと５０ｎｍの間、特に１５ｎｍと３５ｎｍの間、さらに約２０ｎｍの粗さＲａを有する洗浄砥石を有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
品目の平面が所定の面にあるように、リソグラフィ装置内で品目を支持する支持テーブルであって、支持テーブルは、支持表面および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有し、突起は、突起の上面上で品目を支持するように構成され、少なくとも１つの突起の上面の局所的な区域が溶融して、その後に冷め、したがって局所的な区域が突起の上面に対して隆起するものである支持テーブル。
【請求項３２】
品目の平面が所定の面にあるように、リソグラフィ装置内で品目を支持する支持テーブルであって、支持テーブルは、支持表面および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有し、突起は、突起の上面上で品目を支持するように構成され、少なくとも１つの突起の上面の局所的な区域が溶融して、その後に冷め、したがって局所的な区域が突起の上面に対して隆起するものである支持テーブル。
【請求項３３】
品目の平面が所定の面にあるように、リソグラフィ装置内で品目を支持する支持テーブルであって、支持テーブルは、支持表面および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有し、突起は、突起の上面上で品目を支持するように構成され、少なくとも１つの突起の上面が研磨装置を使用して研磨され、したがって突起に凸状の上面が設けられるものである支持テーブル。
【請求項３４】
支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法であって、支持テーブルは、支持表面、および突起上に品目を支持するように、支持表面に配置したアレイ状の突起を有し、少なくとも１つの突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけることを含み、したがって突起の上面の局所的な区域が溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起するものである方法。
【請求項３５】
支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法であって、支持テーブルは、支持表面、および支持表面に配置され、品目を支持するように構成され、配置されたアレイ状の突起を有し、突起の上面が凸状になるように、少なくとも１つの突起を研磨プロセスにかけることを含むものである方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置およびデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この状況で、マスクなどのパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができ、このパターンを、放射線感光原料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいはそれ以上のダイの一部を有する）に描像することができる。一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標部分のネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、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、いわゆるステッパと、所定の方向（「走査」方向）にマスクパターンを投影ビームで走査し、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。
【０００３】
欧州特許出願第１０９３０２２号および対応する米国特許第６，３９２，７３８号は、基板支持テーブルの洗浄に関する。リソグラフィに使用する基板支持テーブルは、表面からほぼ直角に延在する突起がある支持表面を有する。動作時には、基板の裏側が、基板テーブルの支持表面から小さい距離にて、投影ビームの伝搬方向に対してほぼ直角の姿勢で突起上に支持される。したがって、ウェハテーブルの支持表面ではなく、突起の頂部が基板の有効支持表面を画定する。
【０００４】
欧州特許第１０９３０２２号および米国特許第６，３９２，７３８号によると、基板の裏側と突起との間に存在する汚染物質が、基板の表面の変形を生成し、描像に有害な影響があり得る。この問題を解決するために、これらの文書は、汚染の存在を認識する検出器を開示している。汚染物質の存在は、基板支持テーブル上の基板の表面のむらから認識することが好ましい。基板のレベルを感知するために適切なデバイスは既に入手可能である。露光中に基板の高さおよび傾斜を調節するために使用されているからである。
【０００５】
この文書は、突起から汚染物質を除去する洗浄ツールも開示する。これらの洗浄ツールはセラミックの洗浄ブロックを含み、これは支持表面に当てて位置決めし、それに平行に移動させて、摩擦性洗浄によって汚染物質を除去することができる。洗浄ツールの別の実施形態は、汚染物質を除去するための溶剤を設けたスポンジを含む。さらなる実施形態は、熱処理によって汚染物質を除去するレーザを含む。
【０００６】
欧州特許第１０９３０２２号および米国特許第６，３９２，７３８号は、汚染の除去時には突起自体を損傷しないように措置を執ることを強調している。洗浄ブロックの実施形態では、例えば洗浄ブロックによって加えられた力が、突起を損傷するほど過剰であってはならない。
【０００７】
支持表面のむらは、突起自体を構成する材料の高さの相違からも引き起こされる。これは通常、新しい基板支持テーブルを製造した場合である。不均一な摩耗もむらにつながる可能性がある。基板支持テーブルは通常、チャックを含み、その上で突起を有するテーブルが支持される。むらは、突起の高さの違いの結果であるか、またはテーブルまたはチャックの裏側にあることもある。したがって、これらの要素は慎重に平坦にする。にもかかわらず、チャックおよび支持テーブル（および他の要素）を組み立てるか、設置した結果、むらが生じることがあることが判明している。
【０００８】
突起を含む従来の支持テーブルのさらなる問題は、ウェハが突起に固着することがあることである。これはウェハ取り扱いの信頼性を損なう。
【０００９】
反射性マスクまたは透過マスクのように、ビーム路にまたがって明瞭に画定された面で支持すべき他の品目の支持テーブルでも、同様の問題に遭遇することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のリソグラフィ装置で特定されたこれらの問題に対処することが望ましい。特に、支持テーブルの突起のむら、およびそれへのウェハの固着の問題に対処するべく改良されたリソグラフィ投影装置、およびこのような装置を動作させる方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の態様によると、リソグラフィ投影装置のビーム路を横切る所定の面で、平面で品目を保持する支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法が提供され、突起は、支持表面に配置され、自身上に品目を支持するようにアレイ状である。方法は、少なくとも１つの突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけることを含み、したがって突起の上面の局所的区域が溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起する。この方法で、少なくとも３００ｎｍまでの突起の補正が達成される。さらに、突起への品目の総接触面積が減少するので、品目は、突起の上面に固着しにくくなる。
【００１２】
実施形態では、突起は均質な材料で形成される。この方法で、突起の均質な材料に局所的な隆起区域が形成される。
【００１３】
実施形態では、突起は、第一材料の領域と第二材料の領域を含む複合材料で形成される。第二材料の領域を、第一材料の基質内に設け、第一材料は第二材料より高い融点を有する。この方法で、突起材料の特性を活用して、突起の高さの量におけるさらなる増加を提供し、これを調節することができる。
【００１４】
実施形態では、方法は突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけることを含み、これは、表面の温度を第二材料の融点より高いが第一材料の融点よりは低い温度まで上昇させることを含む。この方法で、第二材料が隆起部分を形成する。
【００１５】
実施形態では、溶融した第二材料が、毛管作用と表面張力のうち少なくとも一方によって突起の上面へと移送される。この方法で、突起材料の特性をさらに活用して、突起の高さの量をさらに増加させ、これを調節することができる。
【００１６】
実施形態では、方法は、表面要素をチャックに装着した場合に、品目の平面の表面平面度に影響する個々の突起の高さ偏差を測定することと、測定の結果に従って突起を局所的表面熱処理にかけることとを含む。表面熱処理は、表面要素がチャックに装着されたままの間に、個々の突起から選択的に検出した高さの偏差に対応する。この方法で、フィードバックによって調節を実行することができる。
【００１７】
実施形態では、方法は、表面要素をチャックに装着した場合に品目の平面の表面平面度に影響する個々の突起の高さ偏差を測定することと、測定の結果に従って少なくとも１つの突起を局所的表面熱処理にかけることとを含み、表面熱処理は、表面要素がチャックに装着されたままの間に、測定した高さの偏差に対応するものとする。
【００１８】
実施形態では、支持テーブルがリソグラフィ投影装置の動作可能位置にある間に、測定および表面熱処理を実行する。この方法で、重大な再構成を必要とせずに、現場で調節を実行することができる。
【００１９】
実施形態では、測定は、突起によって支持された支持テーブル上に品目を配置することと、突起に面していない側で品目の平面の高さ輪郭を測定することと、高さ輪郭から突起の高さの偏差を計算することとを含む。
【００２０】
本発明の態様によると、リソグラフィ装置のビーム路を横切る所定の面で、平面を有する品目を保持する支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法が提供され、突起は、支持表面に配置され、自身上に品目を支持するようにアレイ状である。方法は、少なくとも１つの突起を研磨装置にかけることを含み、したがって突起の上面が研磨装置で研磨され、それによって研磨装置と少なくとも１つの突起の上面との間に加えられる接触圧力が、前記上面の縁部付近で増加する。
【００２１】
実施形態では、方法は５ｎｍと５０ｎｍの間、特に１５ｎｍと３５ｎｍの間、さらに約２０ｎｍの粗さＲａを有する洗浄砥石で研磨することを含む。
【００２２】
本発明のさらなる態様によると、リソグラフィ投影装置が提供される。装置は、放射線の投影ビームを提供し、ビームにパターンを形成して、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成されたビーム生成システム、および品目の平面が投影ビームの伝搬方向を横切る所定の面にあるように、品目を支持する支持テーブルを含む。支持テーブルは、支持表面、および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を有し、突起上で品目を支持するようにする。装置は、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、個々の突起に作用するように構成された位置選択的材料表面溶融デバイスも含み、したがって突起の上面の局所的区域を溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起する。この方法で、少なくとも３００ｎｍまでの突起の補正が達成される。さらに、突起への品目の総接触面積が減少するので、品目は、突起の上面に固着しにくくなる。
【００２３】
実施形態では、溶融デバイスは、レーザおよび／または電子ビーム放射線のソースを含む。この方法で、効果的で制御可能かつ汎用性がある溶融効果を達成することができる。
【００２４】
実施形態では、ソースは単独の波面を提供する。この方法で、突起の単独の区域を目標にすることができる。
【００２５】
実施形態では、ソースは、少なくとも１つの突起の全表面に入射する単独の広い波面を提供する。この方法で、全突起を１回で調節することができる。
【００２６】
実施形態では、ソースは、狭い走査ビームおよび／または少なくとも１つの突起の上面にわたって移動するドットビームを提供するように構成される。この方法で、突起は順次操作する方法で調節することができる。
【００２７】
実施形態では、ソースは、複数の狭いビームおよび／または複数のドットを提供するように構成される。この方法で、複数の突起を同時に調節することができる。
【００２８】
実施形態では、溶融デバイスは、突起の上面に約５０ｍＪ／ｃｍ２から約４００ｍＪ／ｃｍ２を提供するように構成される。この方法で、突起を損傷せずに、突起の少なくとも一部を溶融することができる。
【００２９】
実施形態では、溶融デバイスは、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、個々の突起上で独立して作用するように構成される。この方法で、その場にて調節を実行することができる。
【００３０】
実施形態では、溶融デバイスは、個々の突起から突起材料の一部を溶融するのに十分なエネルギを提供するように構成される。この方法で、突起の一部を選択的に目標に設定することが可能である。
【００３１】
実施形態では、装置は、溶融する材料の量を制御するために、溶融デバイスとの間に結合された制御ユニットを含む。
【００３２】
実施形態では、溶融デバイスは、放射線のビームを提供するように構成されたソースを含む。制御ユニットは、個々の突起で測定した高さの偏差に応じて、ソースが個々の突起に送出する個々の累積出力線量を制御するように構成される。この方法では、調節を正確に制御することができる。
【００３３】
実施形態では、溶融デバイスは、放射線のビームを提供するように構成されたソースを含む。制御ユニットは、選択された突起で測定した高さの偏差に応じて、ソースが選択した突起に送出する個々の累積出力線量を制御するように構成される。
【００３４】
実施形態では、装置は、所定の高さの輪郭から突起の高さの偏差を計算するように構成された計算ユニットを含む。制御ユニットは、高さの偏差に応じて溶融デバイスを制御する。この方法で、調節の正確さをさらに改良することができる。
【００３５】
実施形態では、支持テーブルおよび／または溶融デバイスが、制御ユニットの制御下で他方に対して移動可能である。
【００３６】
本発明のさらなる態様によると、放射線のビームを提供し、ビームにパターンを形成して、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成されたビーム生成システムを有するリソグラフィ装置が提供される。装置はさらに、品目の平面が投影ビームの伝搬方向を横切る所定の面にあるように、品目を支持する支持テーブルを有し、支持テーブルは、支持表面、および支持表面に配置され、品目を支持するように構成され、配置されたアレイ状の突起とを有する。さらに突起の上面を研磨するように、支持テーブルが装置内で動作可能である場合に、少なくとも１つの突起に作用するように構成された研磨装置を設け、それによって突起の上面が凸状になる。
【００３７】
実施形態では、装置に、研磨装置が突起の上面の縁部付近に位置決めされた場合に、研磨装置と突起の上面との間に加えられる圧力を制御する制御装置を設ける。
【００３８】
本発明のさらなる態様によると、リソグラフィ装置内で品目を支持する支持テーブルが提供され、したがって品目の平面が所定の面にある。支持テーブルは、支持表面および支持表面上に配置されたアレイ状の突起を含む。突起は、突起の上面上で品目を支持するように構成され、したがって少なくとも１つの突起の上面の局所的な区域が溶融して、その後に冷め、局所的な区域が突起の上面に対して隆起する。この方法で、少なくとも３００ｎｍまでの突起の補正が達成される。さらに、突起への品目の総接触面積が減少するので、品目は、突起の上面に固着しにくくなる。
【００３９】
本発明のさらなる態様によると、品目の平面が所定の面にあるように、リソグラフィ装置内で品目を支持する支持テーブルが提供される。支持テーブルは、支持表面および支持表面に配置されたアレイ状の突起を有し、突起は、上面で品目を支持するように構成され、研磨装置を使用して少なくとも１つの突起の上面を研磨し、したがって突起に凸状の上面を設ける。
【００４０】
本発明のさらなる態様によると、支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法が提供される。支持テーブルは、支持表面、および突起上に品目を支持するように、支持表面に配置したアレイ状の突起を有する。方法は、少なくとも１つの突起を局所的な表面熱処理のプロセスにかけることを含み、したがって突起の上面の局所的な区域が溶融して、その後に冷め、それによって区域が突起の上面に対して隆起する。この方法で、より平坦な支持表面を有する支持テーブルを製造することができる。
【００４１】
本発明のさらなる態様によると、支持テーブルの支持表面上にある突起の高さを調節する方法が提供される。支持テーブルは、支持表面、および支持表面に配置され、品目を支持するように構成され、配置されたアレイ状の突起を有する。方法は、突起の上面が凸状になるように、少なくとも１つの突起を研磨プロセスにかけることを含む。
【００４２】
本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ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理解されるべきである。例えば、これは、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（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造にも使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語の同義語と見なしてよいことが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も含む。
【００４３】
本明細書で使用する、「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（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（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として使用される。
【００４４】
本明細書において使用する「パターニングデバイス」なる用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分にパターンを生成するよう、投影ビームの断面にパターンを与えるために使用し得るデバイスまたは構造を指すものとして広義に解釈されるべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００４５】
パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。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周知のものであり、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、レベンソンマスク、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。プログラマブルミラーアレイの一例は小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを反射するよう個々に傾斜することができる。このようにして、反射されたビームはパターン形成される。パターニングデバイスの各例では、支持構造はフレームもしくはテーブルでよく、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り、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「パターニングデバイス」なる用途と同義と見なすことができる。
【００４６】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、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。本明細書において「レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」なる用語と同義と見なされる。
【００４７】
照明システムは、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う屈折、反射、および反射屈折光学構成要素などの様々なタイプの光学構成要素も含むことができ、こうした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。
【００４８】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または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」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に準備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００４９】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの第一要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させるため、当技術分野で周知である。
【００５０】
本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射線（例えばＵＶ放射線、ＤＵＶ、ＥＵＶまたはＸ線放射線）の投影ビームＰＢを供給する照明システム（照明装置）ＩＬと、パターニングパターニング（例えばマスク）ＭＡを支持し、かつ、品目ＰＬに対して正確にパターニングデバイスの位置決めを行う第一位置決め装置に連結を行った第一支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジスト塗布したシリコンウェハ）Ｗを支持し、かつ、品目ＰＬに対して正確に基板の位置決めを行う第二位置決め装置ＰＷに連結を行った基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを基板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）に描像する投影システム（例えば反射性投影レンズ）ＰＬを有する。
【００５２】
ここで示しているように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する）。
【００５３】
照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線のビームを受け取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがエキシマレーザである場合に、別個の存在でよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラーおよび／またはビーム拡大器などを含むビーム送出システムＢＤの助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと渡される。他の場合、例えばソースが水銀ランプの場合は、ソースが装置の一体部品でもよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム送出システムＢＤとともに放射線システムと呼ぶことができる。照明装置ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節する調節装置ＡＭを含んでよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の外部および／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と呼ばれる）を調節することができ、照明装置ＩＬは一般的に、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような他の様々な構成要素を含む。照明装置は、投影ビームＰＢと呼ばれ、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する、調整された投影ビームを提供する。
【００５４】
投影ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。投影ビームＰＢはマスクＭＡを通り抜けてから、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを集束するレンズＰＬを通過する。第二位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス）の助けにより、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、第一位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサＩＦ（図１には明示的に図示せず）を使用して、例えばマスクライブラリから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ＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの運動は、位置決め装置ＰＭおよびＰＷの部分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）にて行われる。しかし、ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータに連結されるだけであるか、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００５５】
ここに表した装置は以下の好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保たれている。そして、投影ビームに与えたパターン全体が１回の作動（すなわち１回の静止露光）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が照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期走査する一方、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光で目標部分の（非走査方向における）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターニングデバイスを保持し、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する間に、基板テーブルＷＴが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルＷＴを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００５６】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００５７】
図２は、基板テーブルＷＴの一部の断面図を示す（等しい縮尺ではない）。基板テーブルＷＴは、自身上にテーブル２２がある可動式チャック２０を含む。投影ビームＰＢの伝搬方向２６は、テーブル２２の表面に対して横断する方向である。テーブル２２の表面に突起２４（膨れまたは節と呼ぶこともある）のパターンを設ける。突起２４の頂部２５は支持表面を画定する。動作時には、基板Ｗをテーブル２２の頂部に配置し、ここで基板の背面ＷＢを突起２４によって支持し、したがって基板の背面ＷＢが支持表面に従う。同様に、テーブル２２の背面２２Ｂにさらなる突起２８を設け、これを介してテーブル２２がチャック２０に載る。本発明の実施形態によると、突起２４を局所的な表面熱処理のプロセスにかけ、したがって突起の上面の局所的区域６２が溶融して、その後に冷め、それによって区域６２が突起２４の上面２５に対して隆起する。
【００５８】
突起２４は通常、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方にミリメートルのオーダーのサイズを有し、数ミリメートルのオーダーの相互距離で設けられる。通常、これはＺ方向に１５０ミリメートルのオーダーの高さを有する。通常、テーブル２２および突起２４は両方とも、セラミック材料で作成することができる。本発明の特定の実施形態では、図７ａおよび図７ｂに関して以降で述べるように、突起は複合材料である。特に、複合材料は、異なる融点を有するシリコンおよびシリコンカーバイドのような２つの材料を含む。複合材料は、融点が低い方の材料を融点が高い方の材料の間に挟むように構成する。
【００５９】
しかし、これらの寸法およびこれらの材料は、単に適切な例であり、本発明を制限しないことを理解されたい。
【００６０】
図３は、リソグラフィ装置内にある照明テーブル３０の上面図を示し、そこに基板テーブルが配置される。照明区域３２および準備区域３４を示す。各区域３２、３４に基板テーブルＷＴを示す。動作時には、投影ビームが照明区域３２の領域３６に入射する。自身上に基板Ｗがある１つのテーブルＷＴを、照明区域３２内で投影ビームＰＢで照明し、その間に他のテーブルＷＴを準備区域３４で準備する。したがって、テーブルＷＴはフォトリソグラフィ装置内に留まる。
【００６１】
異なる突起２４の頂部の高さの差が、基板ＷＴの表面のむらを誘発し、これは投影ビームＰＢでの照明中に描像エラーを生じさせる。現代のフォトリソグラフィ機器では、数十ナノメートルのオーダーという高さの非常に小さい差が、無視できないことがある。高さの差は、突起２４とさらなる突起２８のサイズの本質的な差、およびチャック２０のむらに由来するが、様々な構成要素の相互作用にも由来する。したがって、基板テーブルＷＴを組み立てた後、つまりテーブル２２をチャック２０上に配置した後に、高さ調節ステップを実行することが望ましいことが判明している。
【００６２】
実施形態では、突起２４の高さの数十ナノメートル以上のサイズの調節は、選択した突起２４の材料の一部を溶融することによって実行する。本発明の一態様によると、突起２４の高さの調節は、フォトリソグラフィ装置内で照明テーブル３０に対して実行し、ここには通常の動作中に基板テーブルＷＴも配置される。
【００６３】
図４は、材料溶融（または除去）デバイス５４の実施形態を示す。図は、基板テーブルＷＴを側面図で示す（突起は図の尺度では見えないほど小さいので、突起は図示されていない）。材料除去デバイス５４は、レーザ４０およびミラー４２を含む。ミラー４２は、レーザ４０のビームをテーブルＷＴの表面に配向するために使用される。ミラー４２を回転したり、基板テーブルＷＴを移動したりすることにより、レーザ４０のビームを基板テーブルＷＴ上の様々な突起の位置に配向することができる。ビームは、例えば突起の頂部を加熱することによって、突起の材料を溶融するために使用され、したがってその突起の材料の一部が溶融する。ビームは集束されるか、ビームが配向された単独の突起から材料を溶融するのに十分なほどビームの強度が高い場合に、例えば他の突起から材料を溶融するには強度が不十分なせいで、他の突起のビーム強度が非常に低く、これらの他の突起では実質的に材料が溶融しないほど、ビームが狭い幅か、適切なドットのサイズである。さらに図５ａおよび図５ｂを参照すると、突起の材料を溶融させると、突起の高さが増大することが分かる。溶融した材料の表面張力により、溶融した材料が突起の塊から移動して、突起の表面に高さが上昇した領域、つまり膨らみを形成し、それによって突起の高さを局所的に増大させることが判明している。実施形態では、複合材料は、適切に加熱すると、複合材料内に形成された毛管作用および表面張力のうち少なくとも一方のために溶融材料が移動するように配置され、融点が異なる少なくとも２つの材料を含む。突起の高さが増大する位置は、図４で示す溶融デバイス５４によって決定されるような加熱目標などの要因によって決定される。突起の高さが増大する位置は、さらに複合物の構造および複合構成要素の相対的寸法によって決定される。通常、膨らみは、低い方の融点を有し、溶融デバイスからの十分な加熱に曝露している複合材料の領域に配置される。溶融材料の表面張力は、材料が突起の表面上を流出するのを防止することが判明している。加熱を停止すると、溶融した材料が固化して、その位置に一様な高さの増大を形成する。
【００６４】
通常、レーザ４０はパルス状に動作し、突起に対して決定されている高さの増加に比例した「ショット」の数で、特定の突起を照射する。言うまでもなく、ミラー４２の代わりに、基板テーブルＷＴまたはレーザ４０自体を移動するなど、レーザビームが基板テーブルＷＴに当たる位置を変更する他の方法を使用することができる。
【００６５】
図５は、本発明の実施形態による突起を示す。特に、図５はテーブル２２に配置された状態の突起を３次元で示す。突起２４は複合材料で作成する。複合材料は、第一材料の領域６０および第二材料の領域６１を含む。第二材料の融点は第一材料の融点より低い。第一および第二材料の領域は、第二材料が溶融デバイス５４によって溶融された場合、これが溶融デバイス５４の熱を受け取るように配置された突起２４の表面を除いて第一材料に含まれるように配置され、溶融材料が、表面６３のＺ方向に高さｈを有する局所的な高さの増加を形成する。高さの増加は、突起の表面上の膨らみとして見える。図５では、放射線ビーム２６の形態で熱を提供する。例えば、複合材料はサンドイッチ構造を含んでよく、第二材料６１が第一材料６０の層に挟まれる。図５ではサンドイッチ構造が図示され、これはほぼＹ方向に沿って延在し、Ｚ方向に約１５０マイクロメートルの高さ、およびＸ方向に約１００から５００マイクロメートルの幅を有する第一材料６０の要素を含む。第一材料６０の２つの隣接する要素の間には、第二材料６１の要素に類似した構造を有する第二材料６１の要素が挟まれる。１つの実施形態では、第二方向の要素の幅は、第一材料の要素のそれより小さくてよい。代替実施形態では、要素は、Ｘ方向の長手方向に延在する。この実施形態は、図５に示した構造に制限されないことが理解される。本発明の範囲でその他の構造も想定できる。例えば、突起２４は、第一材料６０の領域に囲まれた第二材料６１の領域を含む。
【００６６】
第一材料６０は、２８３０℃の融点を有するシリコンカーバイドでよい。第二材料６１は、１４１２℃の融点を有するシリコンでよい。テーブル２２は、クォーツ、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）、およびコーディエライトなどの他の材料を含むことができるが、それに制限されない。さらに、テーブル２２は窒化チタンのコーティングを含んでよい。
【００６７】
図４で示すような溶融デバイス５４は、特定の１つまたは複数の突起の表面または表面の一部、または１つまたは複数の突起の区域を加熱するように配置される。材料が溶融した領域では、突起の高さｈの局所的増加が達成される。突起の高さｈは、パルス数、放射線の波長などの要素によって決定され、図６から図８に関してさらに詳細に検討する。例えば、２６６ｎｍから１０６４ｎｍの波長の範囲を有するＹＡＧレーザを使用すると、シリコンの薄い層が突起２４の表面で溶融することが判明している。望ましくない熱効果を引き起こすような、突起２４の塊の有意な加熱を引き起こすことなく、突起の効果的な表面加熱を引き起こすので、レーザソースが特に適切であることが判明している。したがって、加熱効果は充分に制御可能であり、局所化されている。
【００６８】
ＹＡＧレーザは、かなり調整可能であるので、特に適切であることが判明している。あるいは、複合ＳｉＳｉＣ構造の場合、熱源は、１９３ｎｍの波長を有するエキシマレーザを含んでよい。レーザソースのさらなる利点は、レーザソースが通常はリソグラフィ装置内に設けられていることである。したがって、溶融デバイス５４は、リソグラフィ装置内の既存のレーザを組み込むように配置することができる。例えば、リソグラフィ装置の基板テーブルを洗浄するために設けたレーザを、溶融デバイス５４にも組み込んでよい。しかし、本発明はこの点に制限されず、少なくとも突起２４の領域を溶融するのに適切な任意の加熱装置を含んでもよい。適切なエネルギビームは、電子ビームを含む。
【００６９】
前述したように、例えばシリコンなどの溶融した第二材料の表面張力により、シリコンが移動して、膨張し、したがって突起の高さを局所的に増加させる。少なくとも３００ナノメートルまでのスポット補正が達成可能であることが判明している。特定の位置で突起の高さを局所的に増加させることにより、ウェハの固着が減少することがさらに判明している。突起の表面上で局所的に形成された膨らみ、特にシリコンで形成された膨らみは、弾性変形可能であることが判明している。さらに突起２４に膨らみを設けると、ウェハとテーブル２２との合計接触面積が減少する。これらの要素の少なくとも１つが、テーブル２２へのウェハの固着効果を軽減することに寄与し、したがってリソグラフィ装置内でウェハを扱う容易さを改良することが判明している。加熱を終了すると、溶融した材料が固化して、突起の上面に対して増加した高さを有する局所的な中実領域を形成する。溶融した材料が固化すると、ウェハまたはレチクルを、例えばウェハまたはレチクル（またはマスク）テーブルとしての支持テーブル上に配置することができる。
【００７０】
レーザ放射線の波長は、放射線が入射する突起２４の表面における温度に多大な影響を及ぼすことが、さらに判明している。２６６ｎｍの波長の場合、突起の高さは、約５０〜１００ｍＪ／ｃｍ２の閾値を超えて増加してよいことが判明している。３５５ｎｍの波長の場合、突起の高さは、約１００ｍＪ／ｃｍ２の閾値を超えて増加してよい。５３２ｎｍの波長の場合、突起の高さは、約１００〜２００ｍＪ／ｃｍ２の閾値を超えて増加してよい。１０６４ｎｍの波長の場合、突起の高さは、約４００ｍＪ／ｃｍ２の閾値を超えて増加してよい。
【００７１】
図６ａおよび図６ｂは、３５５ナノメートルの波長で８ナノ秒の継続時間の放射線のパルス数に対する突起の成長に関するグラフである。突起（節）が複数のショット（パルスとも呼ぶ）に曝露すると、Ｚ方向での突起の高さが増加し、その結果、ウェハマップにホットスポットが生成されることが判明している。ウェハマップを決定するために実行するウェハマッピング手順については、図１０に関して以下で詳細に説明する。図６ａおよび図６ｂに関して、突起の高さの増加（ナノメートル単位）を、放射線のパルス数に対してプロットする。図６ａおよび図６ｂで示した例では、パルスの波長は３５５ｎｍで、継続時間は８ｎｓであった。放射線パルスの単位面積当たりのエネルギは４００ｍＪ／ｃｍ２であった。手順は、リソグラフィ装置内の窒素パージ済み雰囲気内の突起で実行した。獲得した結果を図６ａおよび図６ｂで示し、以下の表１でも示す。前述したように、図６ａおよび図６ｂおよび表１で示した結果を獲得するためにウェハをマッピングする手順については、図１０に関して説明する。
【表１】
2006024954.tif 000003
【００７２】
上述したように突起を熱源に曝露することにより、突起の高さが正確に制御されることが判明している。さらに、成長速度は、パルス数の増加とともに低下することが判明している。さらに、成長速度は、リソグラフィ装置のパージ環境から影響されることが判明している。例えば、窒素またはアルゴンでパージした装置における１５０〜２６０ｎｍの高さの増加に対して、空気でパージした環境では５００〜６００ｎｍの高さの増加を達成できることが判明している。
【００７３】
さらに、パージ環境の品質も、特定の放射線量にかけた場合、突起の高さの増加に影響することが判明している。例えば、ジェットでのパージは、パージフードでのパージと比較して、減少量が少ない。さらに、突起の成長速度はパルス当たりのエネルギからも影響されることが判明している。例えば、４００ｍＪ／ｃｍ２で１００００パルスでは、ホットスポットの成長が約１５０〜２６０ｎｍである。増加した高さの領域は、２００ｍＪ／ｃｍ２で１００００パルスでは約６０ｎｍである。生長は、１００ｍＪ／ｃｍ２の１００００パルス以上で生ずる。このような照射は、レーザソースを使用してテーブルの少なくとも一部の汚染物質を洗浄するために必要な露光より少ないことが分かる。したがって、テーブルの洗浄とは別個に突起の高さを増加させることが可能である。さらに、テーブルの洗浄に空気を使用する場合は、サイクリングのせいで、増加する高さがわずかに減少することがあることが判明している。しかし、突起の高さの増加が最初に減少した後、継続した処理および洗浄の間、高さは安定したままである。実施形態では、高さの増加分は、機械的洗浄ツールで除去することができる。この場合も、突起に例えば１００００ショットなどを放射すると、全体的に同じ成長になる。さらに、１から１５Ｈｚの放射周波数では、成長に有意の影響がないことが判明している。
【００７４】
図７ａ、図７ｂおよび図７ｃは、３５５ナノメートルの様々な程度の放射線に照射した突起を上から見た平面図を示す。特に、図７ａ、図７ｂおよび図７ｃは、加熱放射線が入射した突起の上面の区域の２０２０ｘの走査電子顕微鏡像を示す。図７ａ、図７ｂおよび図７ｃでは、突起はＳｉＳｉＣ複合材料である。Ｅｄａｘのような材料分析を実施した。図７ａ、図７ｂおよび図７ｃでは、より明るいグレーの区域７０を分析して、シリコンを含むことが判明し、斑の区域７１を分析して、ＳｉＣを含むことが判明した。分析では、さらなる元素が存在しないことが判明した。特に、図７ａは、まだ本発明による加熱を受けていない突起を示す。図７ｂは、リソグラフィ装置内の窒素パージした雰囲気中で３５５ｎｍの放射線の４００ｍＪ／ｃｍ２の放射線１パルスを受けた突起を示す。図７ｃは、リソグラフィ装置内の窒素パージした雰囲気中で３５５ｎｍの放射線の４００ｍＪ／ｃｍ２の放射線１００００パルスを受けた突起を示す。
【００７５】
図８ａおよび図８ｂは、それぞれ本発明の実施形態による突起、および従来の突起を示す。特に、図８ａおよび図８ｂは、Ｘ−Ｚ面で突起の断面図を示す。図８ａは、本発明の実施形態による突起を示し、突起の高さは高さｈだけ局所的に増加している。図８ａでは、高さの増加ｈは、リソグラフィ装置内の窒素パージした雰囲気中で３５５ｎｍの放射線の４００ｍＪ／ｃｍ２の放射線１００００パルスを使用して達成した。局所的に高さが増加した２つの区域Ａ、Ｂが見られることが分かる。局所的に高さが増加したこれらの領域Ａ、Ｂは、本明細書ではホットスポットまたは小型節とも呼ぶことができ、ウェハＷの支持表面として働く。対照的に、図８ｂは本発明の加熱デバイスにかけていない突起を示す。
【００７６】
図９は、リソグラフィ装置の制御サブシステム４８を示す。制御サブシステムは、プロセッサ５２に結合した測定デバイス５０を含み、プロセッサは材料除去デバイス５４に結合される。
【００７７】
図１０は、本発明の実施形態により突起を測定する測定デバイスを示す。この測定デバイスは、基板の照明中に集束補正を制御するために、投影ビームＰＢで基板を照明する前に基板Ｗのむらを求めるために使用する従来のデバイスである。したがって、測定デバイスについては、詳細に説明しない。特に、測定デバイスはウェハのむら、特にウェハの表面にわたるウェハの高さの輪郭を求める。デバイスは、背面ＢＳを基板テーブルＷＴ上にした状態で配置された基板Ｗのレベルを測定する。放射線ソースＳが基板Ｗの表面にスポットＳＰを生成し、そこから放射線が検出器ＤＥへと反射して、これはスポットＳＰおよび基板Ｗが相互に対して移動した場合に、反射した放射線の高さの変化を測定するように構築される。測定デバイスは、照明中に集束補正を制御するために基板を照明する前に、基板Ｗのむらを求めるように装置の通常の動作中にも使用することが好ましい。言うまでもなく、機械的センサまたは空気圧センサのような異なる種類の測定デバイスを使用してもよい。
【００７８】
動作時には、新しい基板テーブルＷＴをリソグラフィ装置に設置した場合、プロセッサ５２が突起の高さを調節するプログラムを実行するようにする。このプログラムは、任意選択で摩耗を補正するためにその後に実行してもよい。プログラムを実行する場合は、高さの平坦さの基準基板を最初に基板テーブルＷＴに配置する。突起は、基板を突起に配置する前に洗浄して、突起から全ての汚染物質を除去することが好ましい。これは、任意の知られている方法で実行することができる。
【００７９】
プログラムによって、プロセッサ５２は測定装置５０から一連の測定結果を獲得し、これは基板テーブルＷＴ上の基準基板の高さ輪郭ｈ（ｒ）を特徴とする。プロセッサ５２は、これらの測定結果を記憶する。このプロセスを、基板テーブルＷＴ上の様々な位置に配置された基準基板および／または様々な基準基板で何回か繰り返す。特定の位置で高さを増加させることによって、本発明による高さの増加を提供することが望ましい場合は、望ましい輪郭を選択するか、入力する。その後、プロセッサ５２によって溶融デバイスが関連する突起に関して、このような選択または入力輪郭を提供する。
【００８０】
次に、プロセッサ５２は、選択または入力した輪郭から高さが偏差した突起２４があるか、またどの突起２４がそれであるか判断し、そして好ましくは輪郭からの偏差のサイズも計算する。通常、これは特定の突起ごとに、特定の突起に重なる基準基板の表面上にある位置「ｒ」の個々の領域で、高さの輪郭ｈ（ｒ）の高さ値を導出することによって実行する。高さ値は任意の方法で求めることができる。１つの実施形態では、例えば突起に対する所定の位置ｒ＝ｒｐ（好ましくは突起の真上）にて高さの輪郭ｈ（ｒ）をサンプリングすることによって、偏差を求める。別の実施形態では、突起に重なる所定の領域にわたって測定した基板の高さの輪郭ｈ（ｒ）を積分（または合計）し、他の突起は入れず、任意選択で重み関数ｗｐ（ｒ）で高さの輪郭ｈ（ｒ）を重み付けすることによって、過剰分を求める。
【００８１】
プロセッサ５２は、突起の高さ値から最低値を決定する。つまり基板の露光表面が基板テーブルに最も近い突起の高さ値である。特定の突起の高さ値とこの最低値との差を、特定の突起に関する輪郭の過剰高さと呼ぶ。
【００８２】
基板のむらによる効果を低下させるか、解消させるように、幾つかの異なる測定値からの高さ輪郭ｈ（ｒ）を組み合わせることが好ましく、異なる輪郭は、異なる位置にある基準基板で、または異なる基板で測定されたものである。例えば、プロセッサ５２は、この方法で獲得した異なる輪郭ｈｉ（ｒ）（ｉ＝１、２・・・）の平均ｈａｖから、高さの偏差を求めることができる。
【００８３】
特定の突起について計算した輪郭の高さの偏差から、プロセッサ５２は、下にある突起２４の高さの偏差を計算する。この目的には、経験的に求めた関係、例えば試験突起の任意の量の材料を溶融した後に、または突起２４に所定の数のレーザショットを発射した後に、毎回繰り返して基板の高さを測定することによって求めた関係を使用する。経験的関係は、例えば溶融した材料の量の計算値または特定のレーザソースのレーザショット数を突起の組成に関連させた表によって表される。特定のソースについて、パルス数をある位置での高さの増加に関連させたさらなる表も提供することができる。表の代わりに、例えば経験的に決定した係数で、多項式関数を使用することができる。
【００８４】
その後、突起２４が露出するように、基準基板を除去する。これで、プロセッサ５２は材料溶融デバイス５４を制御して、高さの偏差が検出されている一連の突起２４を連続的に狙う。材料溶融デバイス５４がこのような突起２４を狙ったら、プロセッサ５２が材料溶融デバイス５４を制御し、突起の高さを増加させることによって偏差を補正するように、突起を溶融すると予想される数のショットを発射する。ショットの発射中のレーザ４０の出力レベルは、突起の材料を溶融するのに十分なレベルに設定する。
【００８５】
必要なショット数に関して、高さの偏差を直接計算したら、特定の高さの増加を提供することは単純である。さもなければ、ショット数と高さの変化の量との経験的関係を使用して、ショット数を決定する。一連のショットを使用する代わりに、連続的パルスを使用することができ、プロセッサ５２が、突起の高さの偏差に従って、例えば突起の高さの増加を継続時間および／または強度に関係させる表に従って、パルスの継続時間および／または強度を選択する。同様に、パルスと様々な継続時間および／または強度との組み合わせを使用してもよい。実施形態では、個々の突起の高さの偏差を測定し、これは表面要素をチャックに装着した場合に、品目の平面の表面平坦さに影響する。突起は、測定の結果に従って局所的な表面熱処理にかけ、表面熱処理は、表面要素をチャックに装着したままの間に、個々の突起から選択的した個々の突起の検出した高さの偏差に対応する。この方法で、フィードバックで調節を実行することができる。例えばシリコンウェハを透過して放射線がウェハテーブルによって吸収されるように、１０６４ｎｍなどの波長を選択することにより、高さの増加をその場で実行することができる。あるいは、例えばクォーツウェハなどの透明なウェハを設けてよい。このような場合は、ウェハテーブルの表面を加熱するために、より広い範囲の波長を使用することができる。高さの調節をその場で実行する間、締め付け力を減少させてもよい。これは、ウェハに加える真空力を一時的に低下させることによって達成される。
【００８６】
本発明は、レーザを材料溶融デバイスとして使用することに制限されないが、レーザはリソグラフィ装置と都合よく組み合わせることができるので、特に有利であることを理解されたい。代替の材料溶融デバイスには、表面加熱デバイスがある。
【００８７】
突起の過剰な高さが存在すると判断された場合は、ウェハテーブルに対して位置決めできる十分に小さい研磨ヘッドを有する研磨装置で除去することができ、したがって各位置で、個々の突起を研磨して、他の突起の高さにほぼ影響を及ぼさずに、その突起から材料を除去することができる。この場合、研磨装置が研磨ヘッドを突起に押しつける力は、突起の材料除去を可能にするレベルに設定する。力および／または研磨継続時間は、その突起について求めてある過剰な高さに従って設定される。図１１（等しい縮尺ではない）で概略的に示したように、個々の突起２４を研磨する可能性を使用して、個々の突起に凸状の上面２５を設けることができる。特に、約２０ｎｍの粗さＲａを有するいわゆる洗浄砥石を使用する研磨装置を使用する場合は、洗浄砥石が突起２４の上面２５の縁部２４ａに近づいた時に、研磨中の突起２４に加える圧力を増加させることができる。このプロセスは、適切な制御装置（図示せず）の制御下であってよい。この方法で、凸状の上面２５を有する突起をテーブル２２上に設けることができ、これによって基板Ｗ（図示せず）と突起２４との間の実際の接触面積が減少する。これにより、基板Ｗは、突起２４の上面２５に、したがってテーブル２２に固着しにくくなる。なぜなら合計接触面積が減少するからである。また、突起を作成している材料の弾性特性のために、テーブル２２の基板Ｗを持ち上げるために必要な力も減少する。突起２４内に発生する弾性力が、突起２４の基板Ｗを押す傾向があるからである。
【００８８】
突起に凸状の上面を設けることの別の利点は、基板とテーブル２２との間の接触剛性が減少するので、オーバレイ仕様が改良されることである。
【００８９】
レーザを使用する代わりに、個々の突起に向けることができる他の材料除去技術を使用することができる。例えば電子ビームによる摩耗である。
【００９０】
個々の突起から溶融する材料の量が独立して制御できる限り、突起の材料を個々に溶融する必要さえない。例えば、溶融デバイスを異なる勾配に設定し、１回に複数の突起から材料を溶融するが、突起の位置の関数として溶融材料の勾配がある場合、異なる連続的勾配設定を使用して、異なる突起の除去量を相互に独立して制御することができる。
【００９１】
本発明を材料の除去に関して説明してきたが、本発明から逸脱することなく、選択した突起に材料を付着させることによっても突起の高さを調節できることを理解されたい。ソースを突起に近づけた状態で、スパッタリングなどの既知の局所的な付着技術を使用してもよい。この場合は、突起の付近に奪取ユニットまたはゲッタシールドを設けて、突起に付着しない過剰な材料を捕捉することが好ましい。言うまでもなく、材料除去デバイスと材料添加デバイスとの任意の組み合わせを使用することができる。
【００９２】
材料を添加する場合は、高さ値が最低の突起を、過剰な高さ値を求めるための基準として使用する必要はない。代わりに、材料の添加のみが可能である場合は、最高の高さ値を使用して、最高の高さ値を有する突起に他の突起を同一水準にするために必要な付着量を決定しなければならない。添加および除去が可能である場合は、任意の基準高さを使用して、突起を同一水準にすることができる。この高さは、例えば突起の所定の小さい部分のみが材料添加を必要とするように選択することができる。
【００９３】
突起の高さ偏差を計算する上記方法の代わりに、突起の高さ偏差を求める他の方法を使用できることも理解されたい。例えば、高さの輪郭を高さの輪郭のモデルに当てはめることができ、ここで突起の高さは、測定した輪郭を最善に近似するように当てはめる自由パラメータである（モデルの一例は、高さの輪郭が合計ｈ（ｒ）＝Σｈｉ（ｒ＋ｒｉ）であり、ここで合計は突起の合計であり、「ｉ」とラベルされ、ｈｉは突起の高さであり、ｉおよびｂ（ｒ）は単位高さの突起の高さ輪郭であり、これは実験で、または理論的に決定することができる）。他の関連する統計学的推定技術も使用することができる。同様に、例えば基準基板を第一位置に対してオフセット「ｄ」で、基準基板を基板テーブルに対して変位している場合に、第一位置の測定輪郭ｈ１（ｒ）および第二測定輪郭ｈ２（ｒ）の状態で、モデルΣｈｉ｛ｂ（ｒ＋ｒｉ）−ｂ（ｒ＋ｄ＋ｒｉ）｝を、同じ基準基板について獲得した２つの輪郭の測定値差ｈ１（ｒ）−ｈ２（ｒ＋ｄ）に当てはめることによって、様々な位置で同じ基板の高さの輪郭を使用する方法で、単に平均化を伴うのではない方法を使用することができる。
【００９４】
さらに、本発明を、基板テーブルＷＴに配置した基板を使用した高さの測定に関して説明してきたが、プロセッサ５２は、突起が覆われていない場合に、突起から直接獲得した高さの測定値も使用することができる。基板を測定する利点は、通常の動作時に使用するためにリソグラフィ装置で既に使用可能な機器を使用できることである。
【００９５】
さらに、例示によって単一のプロセッサ５２を示してきたが、必要な計算および制御動作は、言うまでもなく幾つかのプロセッサで実行してもよいことを理解されたい。同様に、測定および調節を連続的動作として説明してきたが、言うまでもなく、調節は測定後の自由裁量による時に実行し、その間に他の動作を実行することができる。
【００９６】
また、本発明を透過タイプの装置について説明してきたが、本発明は、マスクを使用してビームを反射する装置にも適用可能であることを理解されたい。さらに、本発明を基板テーブルについて説明してきたが、本発明は、マスクまたはレチクルを支持するテーブルのように、リソグラフィ投影装置内の別の品目の支持テーブルに適用可能であることを理解されたい。さらに、本発明を複合材料で作成した突起について説明してきたが、本発明は、全体を１つの材料で作成した突起、あるいは例えば少なくとも各突起の頂部にコーティング層を設け、突起のその下にある部分に取り付けた突起にも適用可能であることを理解されたい。
【００９７】
以上、本発明の特定の実施形態を説明してきたが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。本説明は本発明を制限する意図ではない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示したものである。
【図２】図１の装置の支持テーブルの断面図を示したものである。
【図３】図１の装置の照明テーブルの上面図を示したものである。
【図４】図１の装置の材料溶融デバイスの実施形態を示したものである。
【図５】本発明の実施形態による突起を示したものである。
【図６ａ】３５５ナノメートルの波長で８ナノ秒の継続時間の放射線のパルス数に対する突起の成長に関するグラフである。
【図６ｂ】３５５ナノメートルの波長で８ナノ秒の継続時間の放射線のパルス数に対する突起の成長に関するグラフである。
【図７ａ】３５５ナノメートルの様々な程度の放射線に露光した突起を示したものである。
【図７ｂ】３５５ナノメートルの様々な程度の放射線に露光した突起を示したものである。
【図７ｃ】３５５ナノメートルの様々な程度の放射線に露光した突起を示したものである。
【図８ａ】本発明の実施形態による突起および従来の突起を示したものである。
【図８ｂ】本発明の実施形態による突起および従来の突起を示したものである。
【図９】図１のリソグラフィ装置の制御サブシステムを示したものである。
【図１０】図１のリソグラフィ装置の測定デバイスを示したものである。
【図１１】代替突起を断面図で示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【外国語明細書】
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