(57)【要約】      （修正有）【課題】多重露光のアライメントを決定するのに使用できるアライメントマークを設ける。【解決手段】第１の露光時に投影された第１のアライメントパターン２と、第２の露光時に投影された第２のアライメントパターン４と、前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、少なくとも１つのサブマーク７，８の前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光と第２の露光のアライメントをミクロレベルで表す。【選択図】図２
2011199282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルおよび／またはミクロレベルで決定するアライメントマークであって、前記第１の露光時に投影された第１のアライメントパターンと、前記さらなる露光時に投影された第２のアライメントパターンと、
前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が前記マクロレベルで得られ、少なくとも１つのサブマークが、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定され、
前記イメージラインの一部分が前記第１の露光時に投影され、前記イメージラインの一部分が前記さらなる露光時に投影され、
前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が前記ミクロレベルで得られる、アライメントマーク。
【請求項２】
前記少なくとも１つのサブマークが前記第１のサブマークまたは前記第２のサブマークである、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項３】
前記第１のサブマークおよび前記第２のサブマークのそれぞれが、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって画定される、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項４】
前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが他方のアライメントパターンのイメージラインを囲む、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項５】
前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが長方形セルのアレイを画定し、前記第１および第２の他方のアライメントパターンのイメージラインが、前記長方形セルのそれぞれの中にラインを画定する、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項６】
前記第１の露光および前記さらなる露光がダブルパターニング法の一部である、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項７】
前記ミクロレベルが前記基板上の投影解像度とほぼ同じである、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項８】
前記ミクロレベルが、１５０ｎｍより小さい範囲、好ましくは５ｎｍから１００ｎｍの範囲内にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項９】
前記マクロレベルが、２００ｎｍより大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５０μｍの範囲内にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項１０】
請求項１に記載のアライメントマークを備える基板。
【請求項１１】
リソグラフィ法で使用するパターニングデバイスの組であって、
第１の露光時にアライメントマークの一部として基板上に投影される第１のアライメントパターンを有する第１のパターニングデバイスと、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第２のアライメントパターンを有する第２のパターニングデバイスとを含み、
前記第１のアライメントパターンが前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで決定するのに適しており、
前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定される少なくとも１つのサブマークを画定し、
前記第１の露光時に前記イメージラインの一部分が投影され、前記さらなる露光時に前記イメージラインの一部分が投影され、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンとの前記イメージラインの相対位置が、前記第１の露光と前記さらなる露光のアライメントをミクロレベルで決定するのに適している、パターニングデバイスの組。
【請求項１４】
第１の露光時にパターンを第１のパターニングデバイスから基板上に転写する工程と、
さらなる露光時にパターンを第２のパターニングデバイスから前記基板上に転写する工程とを含み、
前記第１のパターニングデバイスが、前記第１の露光時にアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第１のアライメントパターンを備え、前記第２のパターニングデバイスが、前記さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として投影される第２のアライメントパターンを備え、
前記第１のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって少なくとも１つのサブマークを画定し、さらに、
前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置の比較によって決定する工程と、
前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマーク内の前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置の比較によって決定する工程とを含む、デバイス製造方法。
【請求項１５】
前記第１の露光およびさらなる露光がダブルパターニング法の一部である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメントマーク、基板、パターニングデバイスの組、およびデバイスを製造する方法に関する。
【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上に、通常は基板のターゲット部分の上に付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（IC）の製造の際に使用することができる。このような場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層の上に形成されるべき回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）の上に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層の上への結像による。一般に、単一の基板が、連続的にパターニングされる、網状の隣接するターゲット部分を含む。従来のリソグラフィ装置は、全パターンをターゲット部分の上に一度に露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームによってスキャンすると同時に、この方向に対し平行または逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターンをパターニングデバイスから基板に転写することもまた可能である。
【０００３】
実際には、複数のパターンを上に積み重ねて投影して三次元製品構造物を得ることができる。これら複数のパターンは、互いに適正に位置合わせされることが重要である。この重ね合わせ要件は、解像度が高まるに伴いますます重要になっている。
【０００４】
リソグラフィ工程では、リソエッチ（Litho Etch）、リソフリーズ（Litho Freeze）などのダブルパターニング法を用いることがある。このような技法を用いる重要な理由は、基板上のフィーチャの密度を向上させることである。
【０００５】
これらの技法では、製品解像度レベルの第１の露光と第２の露光のアライメントがなおいっそう重要になってきている。したがって、例えば従来のアライメント測定ツールで使用されるマクロレベルと、例えば製品解像度レベルであるミクロレベルの両方で第１の露光と第２の露光のアライメントを決定するシステムおよび方法が必要とされている。
【０００６】
いくつかの方法および測定ツールが、多重露光の重ね合わせを測定するのに使用可能である。しかし、それぞれ異なる測定範囲には異なる方法およびツールが適しており、異なる方法およびツールの各測定技法を（直接）比較することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
単一の位置において２つの強度レベル（例えば、マクロレベルおよびミクロレベル）で多重露光のアライメントを決定するのに使用できるアライメントマークを設けることが望ましい。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、基板上の第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルおよび／またはミクロレベルで決定するように構成され配置されるアライメントマークが提供され、前記アライメントマークは、第１の露光時に投影された第１のアライメントパターンと、さらなる露光時に投影された第２のアライメントパターンと、前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで表し、少なくとも１つのサブマークが、前記第１のアライメントパターンおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定され、イメージラインの一部分が第１の露光時に投影され、イメージラインの一部分が第２の露光時に投影され、 前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光と第２の露光のアライメントをミクロレベルで表す。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、基板上の第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルおよび／またはミクロレベルで決定するためのアライメントマークを備える基板が提供され、前記アライメントマークは、第１の露光時に投影された第１のアライメントパターンと、さらなる露光時に投影された第２のアライメントパターンと、前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで表し、少なくとも１つのサブマークが、前記第１のアライメントパターンおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって部分的に画定され、イメージラインの一部分が第１の露光時に投影され、イメージラインの一部分が第２の露光時に投影され、前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光と第２の露光のアライメントをミクロレベルで表す。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、リソグラフィ法で使用するパターニングデバイスの組が提供され、この組は、
第１の露光時にアライメントマークの一部として基板上に投影されるべき第１のアライメントパターンを有する第１のパターニングデバイスと、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として前記基板上に投影されるべき第２のアライメントパターンを有する第２のパターニングデバイスとを含み、
前記第１のアライメントパターンが前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記基板上の第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで決定するのに適しており、
前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定される少なくとも１つのサブマークを画定し、第１の露光時にイメージラインの一部分が投影され、さらなる露光時にイメージラインの一部分が投影され、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで決定するのに適している。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、デバイス製造方法が提供され、この方法は、
第１の露光時にパターンを第１のパターニングデバイスから基板上に転写する工程と、
さらなる露光時にパターンを第２のパターニングデバイスから前記基板上に転写する工程とを含み、
前記第１のパターニングデバイスが、前記第１の露光時にアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第１のアライメントパターンを備え、前記第２のパターニングデバイスが、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として投影される第２のアライメントパターンを備え、
前記第１のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって少なくとも１つのサブマークを画定し、さらに、
第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで、前記基板上の第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置の比較によって決定する工程と、
第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマーク内の前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置の比較によって決定する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
次に、本発明の諸実施形態を、ほんの一例として、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明する。
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明によるアライメントマークを基板上に形成するための、パターニングデバイスの組の上にあるターゲットマークの２つのアライメントパターンの基板上への投影を概略的に示す図である。
【図３】従来技術のマクロレベルアライメントマークの例を示す図である。
【図４】図３のアライメントマークに基づく本発明によるアライメントマーク設計を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はダブルパターニング法における第２の露光前の基板断面を示す図である。
【図６】従来技術のマクロレベルアライメントマークの別の例を示す図である。
【図７】図６のアライメントマークに基づく本発明によるアライメントマーク設計を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または他の任意の適切な放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持する構造になっており、かついくつかのパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続された、マスクサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持する構造になっており、かついくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決めデバイスＰＷに接続された、基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」も含む。この装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１５】
この照明システムは、放射を導くか、整形するか、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプのコンポーネント、または他のタイプのコンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せを含んでよい。
【００１６】
マスクサポート構造は、パターニングデバイスを支持する、すなわちパターニングデバイスの重量を支承する。マスクサポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、また、例えばパターニングデバイスが真空環境内で保持されるか否かなど他の条件によって決まる仕方でパターニングデバイスを保持する。マスクサポート構造は、機械式、真空、静電気、または他のクランプ技法を使用し、パターニングデバイスを保持することができる。マスクサポート構造は、例えば必要に応じて固定または可動とすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。マスクサポート構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望の位置にあるようにすることができる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用することがあればそれは、「パターニングデバイス」という、より一般的な用語と同義と見なすことができる。
【００１７】
本明細書において使用される「パターニングデバイス」という語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用することが可能な任意のデバイスを指すものとして、広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフティングフィーチャすなわちいわゆるアシストフィーチャを含む場合には、基板のターゲット部分の所望のパターンと正確には一致しないことがある点に留意すべきである。一般的には、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、ターゲット部分中に生成されるデバイスにおける特定の機能層に一致する。
【００１８】
パターニングデバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの諸例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィで周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、小さな鏡の行列構成を使用し、鏡のそれぞれは、入来放射ビームを様々な方向で反射するように個別に傾けることができる。傾斜式鏡は、鏡行列によって反射される放射ビーム内にパターンを与える。
【００１９】
本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用する露光放射、あるいは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システム、および静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを始めとする、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。本明細書における用語「投影レンズ」のいかなる使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。
【００２０】
本明細書で記述されるように、装置は透過タイプ（例えば透過性マスクを使用するタイプ）である。あるいは、装置は反射タイプ（例えば上記で言及されたプログラマブルミラーアレイを使用するタイプまたは反射性マスクを使用するタイプ）でよい。
【００２１】
リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルまたは「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有するタイプのものとすることができる。そのような「マルチステージ」機では、追加のテーブルまたはサポートを同時に使用することができ、あるいは、１つまたは複数の他のテーブルまたはサポートが露光用に使用されている間に、１つまたは複数のテーブルまたはサポート上で準備ステップを実施することができる。
【００２２】
リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプとすることもできる。液浸液は、リソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に適用することもできる。液浸技法を使用して投影システムの開口数を増加させることができる。本明細書で使用されるような「液浸」という用語は、基板などの構造体が液体中に沈められなければならないことを意味せず、むしろ液体が露光中投影システムと基板との間に置かれていることを単に意味する。
【００２３】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。光源およびリソグラフィ装置は、例えば光源がエキシマレーザである場合は、別々の要素であってよい。そのような場合、光源はリソグラフィ装置の部分を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って光源ＳＯからイルミネータＩＬへ送達される。他の場合では、例えば、光源が水銀ランプである場合、光源はリソグラフィ装置の一体の部分であってよい。光源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２４】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内輝度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）は調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなど様々な他のコンポーネントを含んでよい。イルミネータは、放射ビームがその横断面において所望の均一性および輝度分布を有するように調節するのに使用されてよい。
【００２５】
放射ビームＢは、マスクサポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上で保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを横切って、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）の助けにより、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内で位置決めするように、正確に移動することができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと（図１には明示的に図示されない）別の位置センサを使用し、マスクＭＡを、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後で、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。（スキャナではなく）ステッパの場合には、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータだけに接続することも、固定とすることもできる。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図の基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有しているが、ターゲット部分間の空間内に位置してもよい（これらは、スクライブレーンアライメントマークとして知られる）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられる状況では、マスクアライメントマークは、ダイ間に位置してもよい。
【００２６】
図１に２つのマスクＭＡの組が示されている。これら２つのマスクは、例えばダブルパターニング技法で使用することができ、第１の露光時に第１のマスクのパターンが基板Ｗ上に投影され、第２の露光時に第２のマスクのパターンが基板Ｗ上に投影される。それぞれのマスクＭＡは、アライメントマークＭ１、Ｍ２に加えて、アライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂを備える。アライメントパターンＭ３ａとＭ３ｂは異なっていてもよい。アライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂは、基板上に投影されてアライメントマークＭ３ｐを形成する。アライメントマークＭ３ｐに投影されたアライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂの相対位置の比較により、第２の露光時に投影されたパターンに対する第２の露光時に投影されたパターンの相対位置の情報が得られる。
【００２７】
アライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂによって形成されたアライメントマークＭ３ｐにより、マクロレベルのアライメントの情報が得られるが、ミクロレベルのアライメントの情報もまた得られる。「マクロレベル」および「ミクロレベル」という用語は、アライメントが決定される２つのレベルの間の相対関係を示すのに用いられるが、絶対範囲とは必ずしも関係がない。「マクロレベル」および「ミクロレベル」という用語は、多重露光のアライメントを決定するために使用されるアライメントマークのフィーチャを含む測定範囲の大きさを示すために用いられる。しかし、マクロレベル設計もミクロレベル設計も、露光のアライメントを同じ精度で、例えば製品解像度で決定するのに用いることができる。
【００２８】
マクロレベルは、例えば２００ｎｍよりも大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５μｍの範囲内とすることができる。ミクロレベルは、好ましくは製造解像度とほぼ同じである。この製造解像度は、１５０ｎｍよりも小さい範囲、好ましくは５ｎｍから１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【００２９】
さらに、アライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂは、光学または回折をベースとする技法など、任意の実行可能な技法を用いることによってマクロレベルアライメントおよびミクロレベルアライメントを決定できるように選択される。
【００３０】
マクロレベルアライメントは、例えばスキャトロメトリ技法（例えば、分光スキャトロメトリまたは角度分解スキャトロメトリ）によって、またはリソグラフィ装置を使用する方法によって決定することができ、ミクロレベルアライメントは、ＣＤ−ＳＥＭ（クリティカルディメンション−走査型電子顕微鏡）で実施される測定を用いる方法によって決定することができる。
【００３１】
アライメントパターンＭ３ａ、Ｍ３ｂ、および結果として得られるアライメントマークは、図２、４または７で示されるように実現することができるが、他の適切なアライメントパターンもまた適用することができる。
【００３２】
本発明の一実施形態では、既知のマクロレベルターゲットマーク設計が用いられる。このような既知のターゲットマーク設計は、第１の露光時に投影された第１のサブマークと、第２の露光時に投影された第２のサブマークとを少なくとも含むことができ、投影された第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置により、アライメント情報がマクロレベルで得られる。
【００３３】
本発明によるターゲットマークでは、既知のターゲットマークのサブマークの少なくとも１つが複数のイメージラインにサブセグメント化され、これらイメージラインの一部分が第１の露光時に投影され、イメージラインの一部分が第２の露光時に投影される。その結果、それぞれのサブマークを使用して、アライメント情報をミクロレベルで得ることができるようになる。したがって、１つのサブマークをマクロレベルとミクロレベルの両方のアライメント情報を得るために使用することができる。
【００３４】
一般に、本発明によるアライメントターゲットの一実施形態では、イメージラインの一部分が第１の露光時に投影され、さらなる露光時にイメージラインの一部分が投影されることに留意されたい。当業者には理解されるように、ダブルパターニング法では、前述のさらなる露光が通常は第２の露光になる。
【００３５】
「イメージライン」という用語は、アライメントパターンの一部を描写するために用いられることに注意されたい。これらのイメージラインは、細長いラインである必要がなく、アライメントパターンで使用されるのに適した他の任意の形状を有することもできる。本発明によるアライメントマークの一実施形態は、第１のアライメントパターンのイメージラインおよび第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定される少なくとも１つのサブマークを含む。言い換えると、本発明によるアライメントマークは、前記第１のアライメントパターンによって、または前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された少なくとも１つのサブマークを備え、このサブマークは、第２のアライメントパターンまたは第１のアライメントパターンそれぞれからのイメージラインによってサブセグメント化される。
【００３６】
一実施形態では、上述のようにサブセグメント化サブマークは、マクロレベルアライメント情報を得るために使用される１つまたは複数のサブマークであり、すべてのサブマークがサブセグメント化されていることが好ましい。しかし、本発明によるターゲットマークはまた、マクロレベルアライメント情報を得るための２つ以上のサブマークと、ミクロレベルアライメント情報を得るための１つまたは複数の他のサブセグメント化サブマークとを含むこともできる。
【００３７】
一実施形態では、サブセグメント化サブマークの外周は、この外周がマクロアライメント情報を決定するのに使用されるので、主に、好ましくは完全に、一方のアライメントパターンのイメージラインによって形成される。このような実施形態では、前記第１および第２のアライメントパターンの一方のイメージラインが長方形セルのアレイを画定し、前記第１および第２のアライメントパターンの他方のラインが、前記長方形セルのそれぞれの中にラインを画定する。
【００３８】
図１に示されたリソグラフィ装置は、以下のモードの少なくとも１つにおいて使用することが可能である。
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が、実質的に静止状態に保たれ、放射ビームに与えられた全パターンが、一度でターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一静止露光）。次いで、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、別のターゲット部分Ｃを露光することが可能となるようにＸ方向および／またはＹ方向にシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、単一静止露光においてイメージングされるターゲット部分Ｃのサイズを限定する。
２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が、同期してスキャンされ、放射ビームに与えられたパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大率（縮小率）および像反転特性により決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャニング方向の）幅を限定し、スキャニング動作の長さが、ターゲット部分の（スキャニング方向の）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」が、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ実質的に静的状態に保たれ、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が、移動されまたはスキャンされるとともに、放射ビームに与えられたパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般的にはパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の各移動の後で、またはスキャン中の連続放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この作動モードは、上述の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レスリソグラフィに容易に応用することが可能である。
【００３９】
上で説明した使用モードの組合せおよび／または変形形態、ある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。
【００４０】
図２は、本発明によるアライメントターゲットの実現可能な一実施形態を示す。図２の左上側は、第１のアライメントパターン２を備えるパターニングデバイス１の円形部分を示す。図２の右上側は、第２のアライメントパターン４を備えるパターニングデバイス３の円形部分を示す。パターニングデバイス１、３の組はさらに、いくつかの基板５の上に投影されるべき投影パターンも備える。パターニングデバイス１、３は、ダブルパターニング法に適するものとすることができる。ダブルパターニング法は、基板上のフィーチャの密度を高めるために用いることができる。
【００４１】
第１のパターニングデバイス１の第１の露光と、第２のパターニングデバイス３の第２の露光との互いのアライメントを検査するために、アライメントパターン２、４が用意される。パターニングデバイス１のアライメントパターン２とパターニングデバイス３のアライメントパターン４との間の違いが見えるように、アライメントパターン４は破線で示されていることに注意されたい。実際のアライメントパターン４は、実線を備えることができる。
【００４２】
第１および第２の露光時、アライメントパターン２、４は、図２の下側に示されるように基板５の一部分の上に投影されて、マクロレベルとミクロレベルの両方で第１の露光と第２の露光のアライメントを表すアライメントマーク６を形成する。
【００４３】
アライメントパターン２、４は、２つのサブマーク７、８を形成する。サブマーク７の外周はアライメントパターン２によって形成され、第２のサブマーク８の外周は第２のアライメントパターン４によって形成される。サブマーク７のアライメントパターン２のイメージライン内に、第２のアライメントパターン４のイメージラインが得られ、サブマーク８のアライメントパターン４のイメージライン内に、第１のアライメントパターン２のイメージラインが得られる。したがって、第１のアライメントパターン２のイメージラインは、サブマーク７の中に第２のアライメントパターン４のイメージラインを囲み、逆も同様に、第２のアライメントパターン４のイメージラインは、サブマーク８の中に第１のアライメントパターン２のイメージラインを囲む。
【００４４】
測定領域範囲９、すなわちマクロレベル測定範囲内で、第１の露光と第２の露光のアライメントは、２つのサブマーク７、８の相対位置を比較することによってマクロレベルで決定することができる。通常はサブマーク７の外周とサブマーク８の外周とが比較されるので、サブマーク７、８の相対位置を比較することは、第１のアライメントパターン２の位置と第２のアライメントパターン４の位置とを比較することに相当する。
【００４５】
測定領域１０内、すなわちミクロレベル測定範囲内で、第１の露光と第２の露光のアライメントは、サブマーク８内のアライメントパターン２と４を比較することによってミクロレベルで決定することができる。それに対応して、第１の露光と第２の露光の間のアライメントもまた、サブマーク７内のアライメントパターン２と４を比較することによって決定することができる。サブマーク７、８内のアライメントパターン２、４の相対位置は、例えばＣＤ−ＳＥＭで実施される測定を用いる方法によって決定することができる。
【００４６】
図３は、従来技術による従来のバーインバーアライメントマーク１００を示し、これは、各サブマークの相対位置を比較することによってアライメントをマクロレベルで決定するのに使用される。このようなバーインバー設計は、２つ続きの露光のアライメントを決定する測定方法において用いることができる。
【００４７】
アライメントマーク１００は、第１の露光で投影された４つの外側バー形サブマーク１０１と、第２の露光で投影された４つの内側バー形サブマーク１０２とから形成される。サブマーク１０１とサブマーク１０２の相対位置を測定して、第１の露光と第２の露光のアライメントを決定することができる。基板のバーの太さは約２μｍであり、したがって、アライメントを決定できるマクロレベル範囲は、ほぼ同じ範囲の例えば２〜１０μｍになる。
【００４８】
図示のバーインバー設計の代わりに、アライメントマークはまた、相対位置が第１の露光と第２の露光のアライメントを表すように、別々の露光で投影されたいくつか別々の配置のサブマークを含むこともできる。
【００４９】
本発明の一実施形態では、このような従来の設計を本発明のアライメントマークの設計に用いることができる。
【００５０】
図４は、図３の従来の設計に基づくアライメントマーク設計２０を示す。
【００５１】
図４の実施形態では、サブマーク２１、２２のそれぞれが、第１の露光時に投影される部分（実線で示す）と、第２の露光時に投影される部分（破線で示す）とにサブセグメント化される。各サブセグメント化は、各サブマークの外周が露光の一方によって形成されるように選択される。好ましくは主に、より好ましくは完全に１つの露光からサブマークの外周を該当する側に生成することによって、サブマーク２１、２２の相対位置が比較される従来の測定方法を高い信頼性で維持することができる。
【００５２】
サブマーク２１、２２内のイメージラインの寸法は、実際の製品の製品解像度に似るように、例えば１０ｎｍから１５０ｎｍの範囲で選択される。その結果、製品解像度レベル、すなわちミクロレベルの第１の露光と第２の露光のアライメントは、サブマーク２１、２２それぞれの中で決定することができるようになる。したがって、一代替実施形態では、従来の設計のサブマーク２１、２２の一部分だけ、または一方だけでもサブセグメント化して、本発明によるアライメントマークを得ることができる。
【００５３】
図４のアライメントマークにより、同じアライメントマークによる同じ場所でのマクロレベルおよびミクロレベルのアライメント測定が可能になる。
【００５４】
一代替実施形態では、いくつかのサブマークを含む他の任意の従来のアライメントマークを本発明によるアライメントマークの設計で使用することができる。第１の露光で投影される部分、および第２の露光で投影される部分のサブマークのうちの少なくとも１つをサブセグメント化することによって、従来のアライメントマークは、各サブマークの相対位置を比較することによるマクロレベルの従来の重ね合わせ測定と、サブマーク内の第１の露光と第２の露光のアライメントパターンの相対位置を比較することによるミクロレベルのさらなる重ね合わせ測定とに適するものにすることができる。
【００５５】
図５ａ、５ｂおよび５ｃを参照して、サブマーク２１、２２のサブセグメント化の別の利点について論じる。いくつかのダブルパターニング法では、２つの露光の間にフォトレジスト層が基板上に設けられる。この層は通常、第１の露光の後にフォトレジスト層材料を基板表面の上で回転させることによって基板上にもたらされる。フォトレジスト材料は、パターン付きビームが投影される基板の各部分、すなわち基板上に投影されるパターンによって引き寄せられる。隣り合う投影されたラインの間の間隔が、製品パターンの場合では通常であるように相対的に小さいとき、フォトレジスト層は平坦になる。この間隔が従来のアライメントターゲットの場合のように大きいときは、フォトレジスト層は高さの違いを示すことがある。
【００５６】
図５ａは、第１の露光時にパターン５２が投影される第１のフォトレジスト層５１を有する基板５０の一部分を示す。第２のフォトレジスト層５３が、第２の露光前に基板上に設けられる。第２の露光のパターンは図示されていない。製品パターンの解像度が相対的に高いので、第２のフォトレジスト層は、基板の表面の上で同様に引き寄せられ、そのため平坦になる。第２の露光での第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層の組合せに対する最適焦点高さＦは、図５ａに破線で示されている。
【００５７】
図５ｂに、図３の従来のターゲットの第１の露光後の断面が線Ａ−Ａに沿って示されている。すなわち、サブマーク１０１は投影されているが、サブマーク１０２はまだ基板５０上に投影されていない。第１のフォトレジスト層５１への露光後、第２のフォトレジスト層５３が基板５０上に設けられる。サブマーク１０２が投影されるべき位置は基板５０上であるので、第２のフォトレジスト層５３は、この位置でかなり低く、あるいは存在することさえない。その結果、サブマーク１０２の第２の露光に対する最適焦点高さＦは、製品フィーチャに対する最適焦点高さよりもかなり低くなる。最良焦点露光条件は製品フィーチャによって決まるので、アライメントターゲットの第２の露光は焦点がずれて印刷され、その結果、信頼性が低いアライメント測定になる。
【００５８】
図５ｃでは、図４のアライメントマークの第１の露光後の基板５０上の同様な断面が線Ｂ−Ｂに沿って示されている。第１のフォトレジスト層５１への第１の露光後、全サブマーク２１、２２の一部分が投影される。その結果、第２のフォトレジスト層５３が、サブマーク２１、２２のすべての位置に設けられることになる。それゆえに、第２の露光時にサブマーク２１、２２のさらなる部分が投影される領域内に、平坦な第２のフォトレジスト層５３が設けられることになり、これは、基板の製品パターン上の第２のフォトレジスト層５３とほぼ同じ高さを有する。したがって、アライメントマークの第２の露光に対する最適焦点高さＦは、製品パターンの最適焦点高さＦとほぼ一致し、アライメントマークの第２の露光は、基板上に正確に印刷することができる。
【００５９】
それゆえに、第１の露光時に投影される部分、および第２の露光で投影される部分それぞれのサブマークのサブセグメント化は、製品の第２のフォトレジスト層の高さと、いくつかのダブルパターニング法における基板のアライメントマーク領域の高さとの違いによる焦点の問題を未然に防ぐ。この焦点の問題はまた、従来は第１の露光で投影されるだけのサブマークのサブセグメント化によって取り除くこともできることに注意されたい。
【００６０】
図６は、別の従来技術による従来のマクロレベルアライメントマーク１１０を示す。この既知の設計は、２つ続きの露光のアライメントを決定する測定方法において用いることができる。
【００６１】
アライメントマーク１１０設計は、第１の露光で投影されるバー形サブマーク１１１と、第２の露光で投影されるバー形サブマーク１１２とを含む。サブマーク１０１とサブマーク１０２の相対位置を測定して、第１の露光と第２の露光のアライメントをマクロレベルで決定することができる。
【００６２】
図示のバーインバー設計の代わりに、アライメントマークはまた、相対位置が別々の露光の互いのアライメントを表すように、別々の露光で投影されたいくつかの別々の配置のサブマークを含むこともできる。
【００６３】
図７は、図６の従来の設計に基づくアライメントマーク設計３０を示す。
【００６４】
図７の実施形態では、サブマークのそれぞれが、第１の露光時に投影される部分（実線で示す）と第２の露光時に投影される部分（破線で示す）とにサブセグメント化される。各サブセグメント化は、各サブマークの外周が露光の１つによって形成されるように選択される。好ましくは主に、より好ましくは完全に１つの露光からサブマークの外周を該当する側に生成することによって、サブマーク３１、３２の相対位置が比較されるマクロレベルの従来の測定方法を高い信頼性で維持することができる。
【００６５】
サブマーク３１、３２内のイメージラインの寸法は、実際の製品の製品解像度に似るように、例えば５ｎｍから１５０ｎｍの範囲で選択される。その結果、第１の露光と第２の露光のミクロレベルのアライメントは、サブマーク３１、３２それぞれの中で決定することができるようになる。したがって、一代替実施形態では、従来の設計のサブマーク３１、３２の一部分だけ、または１つだけでもサブセグメント化して、本発明によるアライメントマークを得ることができる。
【００６６】
図７のアライメントマークにより、同じアライメントマークによる同じ場所でのマクロレベルおよびミクロレベルのアライメント測定が可能になる。
【００６７】
本発明はまた、以下の諸実施形態によって説明することもできる。
【００６８】
１．基板上の第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルおよびミクロレベルで決定するためのアライメントマークであって、第１の露光時に投影された第１のアライメントパターンと、さらなる露光時に投影された第２のアライメントパターンと、前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで表し、少なくとも１つのサブマークが、前記第１のアライメントパターンおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定され、イメージラインの一部分が第１の露光時に投影され、イメージラインの一部分がさらなる露光時に投影され、前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで表す。
【００６９】
２．前記少なくとも１つのサブマークが前記第１のサブマークまたは前記第２のサブマークである、実施形態１のアライメントマーク。
【００７０】
３．前記第１のサブマークおよび前記第２のサブマークのそれぞれが、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって画定される、実施形態１のアライメントマーク。
【００７１】
４．前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが他方のアライメントパターンのイメージラインを囲む、実施形態１のアライメントマーク。
【００７２】
５．前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが長方形セルのアレイを画定し、前記第１および第２の他方のアライメントパターンのイメージラインが、前記長方形セルのそれぞれの中にラインを画定する、実施形態１のアライメントマーク。
【００７３】
６．前記第１の露光および前記さらなる露光がダブルパターニング法の一部である、実施形態１のアライメントマーク。
【００７４】
７．前記ミクロレベルが前記基板上の投影解像度とほぼ同じである、実施形態１のアライメントマーク。
【００７５】
８．前記ミクロレベルが、１５０ｎｍより小さい範囲、好ましくは５ｎｍから１００ｎｍの範囲内にある、実施形態１のアライメントマーク。
【００７６】
９．前記マクロレベルが、２００ｎｍより大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５０μｍの範囲内にある、実施形態１のアライメントマーク。
【００７７】
１０．前記第１および第２のサブマークの幅が、２００ｎｍより大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５０μｍの範囲内にある、実施形態１のアライメントマーク。
【００７８】
１１．前記サブマークの幅が０．５μｍと５μｍの間にある、実施形態１のアライメントマーク。
【００７９】
１２．実施形態１〜１１のいずれかのアライメントマークを備える基板。
【００８０】
１３．リソグラフィ法で使用するパターニングデバイスの組であって、
第１の露光時にアライメントマークの一部として基板上に投影されるべき第１のアライメントパターンを有する第１のパターニングデバイスと、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として前記基板上に投影されるべき第２のアライメントパターンを有する第２のパターニングデバイスとを含み、
前記第１のアライメントパターンが前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記基板上の第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで決定するのに適しており、
前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定される少なくとも１つのサブマークを画定し、第１の露光時にイメージラインの一部分が投影され、さらなる露光時にイメージラインの一部分が投影され、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が、第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで決定するのに適している、パターニングデバイスの組。
【００８１】
１４．アライメントマークが実施形態１〜１１の特徴のいずれかを備える、実施形態１３のパターニングデバイスの組。
【００８２】
１５．第１の露光時にパターンを第１のパターニングデバイスから基板上に転写する工程と、
さらなる露光時にパターンを第２のパターニングデバイスから前記基板上に転写する工程とを含み、
前記第１のパターニングデバイスが、前記第１の露光時にアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第１のアライメントパターンを備え、前記第２のパターニングデバイスが、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として投影される第２のアライメントパターンを備え、
前記第１のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって少なくとも１つのサブマークを画定し、さらに、
第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで、前記基板上の第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置の比較によって決定する工程と、
第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマーク内の前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置の比較によって決定する工程とを含むデバイス製造方法。
【００８３】
１６．前記第１の露光およびさらなる露光がダブルパターニング法の一部である、実施形態１５の方法。
【００８４】
１７．アライメントマークが実施形態１〜１１の特徴のいずれかを備える、実施形態１５の方法。
【００８５】
１９．フォトレジスト層が、第１の露光と第２の露光の間に基板上に配置される、実施形態１５の方法。
【００８６】
本文中では、ＩＣ製造時におけるリソグラフィ装置の使用に具体的に言及することがあるが、本明細書で説明したリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の誘導パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（LCD）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他の用途があり得ることを理解されたい。当業者なら、そのような代替用途の文脈では、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のいかなる使用も、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義なものと見なしてよいことを理解するであろう。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（一般に基板にレジストの層を与え、露光後のレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されてよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理されてよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理層を含む基板も意味してよい。
【００８７】
本発明の実施形態の使用に対して、光リソグラフィの文脈において上記で特定の参照がなされていても、本発明は、他の用途、例えばインプリントリソグラフィおよび状況が許すところで使用されてよく、光リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内の微細構成が、基板上に作成されるパターンを画定する。パターニングデバイスの微細構成は、基板に与えられたレジストの層へ押しつけられてよく、その後、レジストは、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを与えることによって硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後、レジスト中にパターンを残してレジストから離される。
【００８８】
本明細書に使用される用語「放射」および「ビーム」は、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子線と同様に紫外線（UV）放射（例えば３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの、またはそのくらいの波長を有する）および超紫外線（EUV）放射（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。
【００８９】
文脈によって許される場合、「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およ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つまたは組合せを意味している。
【００９０】
上記では、本発明の特定の実施形態について述べたが、本発明は、述べられているものとは別の方法で実施することができることが理解されるであろう。例えば、本発明は、上述の方法について説明する機械可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、あるいは、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形態をとることができる。
【００９１】
上記の記述は、例示を意図したものであり、限定するものではない。したがって、以下に詳述される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明された本発明に対して変更形態が作成され得ることが当業者には明白であろう。
【図１】
2011199282.tif 000003
【図２】
2011199282.tif 000004
【図３】
2011199282.tif 000005
【図４】
2011199282.tif 000006
【図５】
2011199282.tif 000007
【図６】
2011199282.tif 000008
【図７】
2011199282.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルおよび／またはミクロレベルで決定するアライメントマークであって、前記第１の露光時に投影された第１のアライメントパターンと、前記さらなる露光時に投影された第２のアライメントパターンと、
前記第１のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第１のサブマークと、前記第２のアライメントパターンによって少なくとも部分的に画定された第２のサブマークとを含み、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が前記マクロレベルで得られ、少なくとも１つのサブマークが、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定され、
前記イメージラインの一部分が前記第１の露光時に投影され、前記イメージラインの一部分が前記さらなる露光時に投影され、
前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置が前記ミクロレベルで得られる、アライメントマーク。
【請求項２】
前記少なくとも１つのサブマークが前記第１のサブマークまたは前記第２のサブマークである、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項３】
前記第１のサブマークおよび前記第２のサブマークのそれぞれが、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび前記第２のアライメントパターンのイメージラインによって画定される、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項４】
前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが他方のアライメントパターンのイメージラインを囲む、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項５】
前記少なくとも１つのサブマークで、前記第１および第２の一方のアライメントパターンのイメージラインが長方形セルのアレイを画定し、前記第１および第２の他方のアライメントパターンのイメージラインが、前記長方形セルのそれぞれの中にラインを画定する、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項６】
前記第１の露光および前記さらなる露光がダブルパターニング法の一部である、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項７】
前記ミクロレベルが前記基板上の投影解像度とほぼ同じである、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項８】
前記ミクロレベルが、１５０ｎｍより小さい範囲、好ましくは５ｎｍから１００ｎｍの範囲内にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項９】
前記マクロレベルが、２００ｎｍより大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５０μｍの範囲内にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項１０】
前記第１および第２のサブマークの幅が、２００ｎｍより大きい範囲、好ましくは０．５μｍから５０μｍの範囲内にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項１１】
前記サブマークの幅が０．５μｍと５μｍの間にある、請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載のアライメントマークを備える基板。
【請求項１３】
リソグラフィ法で使用するパターニングデバイスの組であって、
第１の露光時にアライメントマークの一部として基板上に投影される第１のアライメントパターンを有する第１のパターニングデバイスと、さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第２のアライメントパターンを有する第２のパターニングデバイスとを含み、
前記第１のアライメントパターンが前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置が、前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで決定するのに適しており、
前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって、前記第１のアライメントパターンのイメージラインおよび第２のアライメントパターンのイメージラインによって少なくとも部分的に画定される少なくとも１つのサブマークを画定し、
前記第１の露光時に前記イメージラインの一部分が投影され、前記さらなる露光時に前記イメージラインの一部分が投影され、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマークの前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンとの前記イメージラインの相対位置が、前記第１の露光と前記さらなる露光のアライメントをミクロレベルで決定するのに適している、パターニングデバイスの組。
【請求項１４】
第１の露光時にパターンを第１のパターニングデバイスから基板上に転写する工程と、
さらなる露光時にパターンを第２のパターニングデバイスから前記基板上に転写する工程とを含み、
前記第１のパターニングデバイスが、前記第１の露光時にアライメントマークの一部として前記基板上に投影される第１のアライメントパターンを備え、前記第２のパターニングデバイスが、前記さらなる露光時に同じアライメントマークの一部として投影される第２のアライメントパターンを備え、
前記第１のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第１のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第２のアライメントパターンが、前記アライメントマークの第２のサブマークを少なくとも部分的に画定し、前記第１のアライメントパターンと前記第２のアライメントパターンが組み合わさって少なくとも１つのサブマークを画定し、さらに、
前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをマクロレベルで、前記基板上の前記第１のサブマークと第２のサブマークの相対位置の比較によって決定する工程と、
前記第１の露光とさらなる露光のアライメントをミクロレベルで、前記基板上の前記少なくとも１つのサブマーク内の前記第１のアライメントパターンのイメージラインと前記第２のアライメントパターンのイメージラインとの相対位置の比較によって決定する工程とを含む、デバイス製造方法。
【請求項１５】
前記第１の露光およびさらなる露光がダブルパターニング法の一部である、請求項１４に記載の方法。
【外国語明細書】
2011199282000001.pdf