(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の露出ビームを使用してターゲットにパターンを書くためのリソグラフィシステムであり、
前記システムは、フィードバックコントロールシステムを備えており、それは、前記リソグラフィシステム内において前記ターゲットを変位させるためのアクチュエーターと、前記リソグラフィシステム内における前記ターゲットの位置を連続的に測定するための測定システムと、前記測定システムによって測定された位置に基づいて前記アクチュエーターをコントロールするように適合されたコントロールユニットを備えており、前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定することと、前記測定することに基づいて前記アクチュエーターを前記コントロールすることとの間の最大待ち時間として定められた第一の待ち時間を有しており、
前記システムはまた、前記測定された位置を格納するためのストレージシステムを備えており、前記ストレージシステムは、受信バッファーとストレージユニットを備えており、前記ストレージシステムは、測定された位置を受信バッファーに受信することと、前記測定された位置をストレージユニットに格納することとの間の平均待ち時間として定められた第二の待ち時間を有しており、
前記第一の待ち時間は前記第二の待ち時間よりも少なくとも一桁小さく、
前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための単方向コネクションを備えており、前記フィードバックコントロールシステムは、前記ストレージシステムから独立した連続動作に適している、リソグラフィシステム。
【請求項２】
前記ストレージシステムから前記フィードバックコントロールシステムにはデータまたは信号が送られない、請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項３】
前記ストレージシステムは、前記フィードバックコントロールシステムの外部にある、請求項１または請求項２に記載のリソグラフィシステム。
【請求項４】
前記単方向コネクションは、ネットワークコネクションを備えている、請求項１〜３のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項５】
マルチプルインプットと少なくとも一つのアウトプットを有しているネットワークスイッチをさらに備えており、前記インプットの少なくとも一つは、前記単方向コネクションを経由して前記フィードバックコントロールシステムに接続されており、前記アウトプットは、前記受信バッファーに接続されている、請求項４に記載のリソグラフィシステム。
【請求項６】
前記単方向コネクションは、前記測定システムから前記スイッチへのコネクション、および／または、前記フィードバックコントロールシステムから前記スイッチへのコネクションを備えている、請求項５に記載のリソグラフィシステム。
【請求項７】
前記マルチプルインプットの最大データ転送速度の合計は、前記少なくとも一つのアウトプットの最大データ転送速度よりも小さい、請求項５または請求項６に記載のリソグラフィシステム。
【請求項８】
前記第一の待ち時間は多くとも２００マイクロ秒であり、前記第二の待ち時間は少なくとも２０００マイクロ秒である、請求項１〜７のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項９】
前記測定システムによって測定された位置は、少なくとも二次元の位置である、請求項１〜８のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１０】
前記単方向コネクションを通して使用者データグラムプロトコルを使用するように適合されている、請求項１〜９のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１１】
前記ストレージシステムは、ターゲットを開始から終了まで処理するために必要とされる時間の少なくとも継続期間全体のあいだに、前記測定された位置を格納するように適合されている、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記位置は、５ｋＨｚ以上のサンプリング周波数で測定される、請求項１〜１１のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１３】
前記受信バッファーは、前記受信バッファーがいっぱいのとき、前記フィードバックコントロールシステムからのデータを破棄するように適合されている、請求項１〜１２のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１４】
前記受信バッファーは第一の記憶容量を有しており、前記ストレージユニットは第二の記憶容量を有しており、前記第二の記憶容量は、前記第一の記憶容量よりも少なくとも三桁大きい、請求項１〜１３のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１５】
前記フィードバックコントロールシステムはさらに、前記単方向コネクションを経由して前記ストレージシステムに、コントロールデータ、タイムスタンプ、シーケンス番号、前記コントロールユニットの内部状態のデータ代表およびコントロールユニットタイミングセッティングの一つ以上を送信するように適合されている、請求項１〜１４のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記ストレージシステムは、順序の乱れた前記データを受信するように適合されている、請求項１〜１５のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１７】
一つ以上の露出ビームを使用して、ターゲットにパターンを書くための光学カラムを備えており、前記光学カラムは、前記一つ以上の露出ビームを前記ターゲットに合焦させるための合焦アレイを備えている、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記測定システムは干渉計を備えている、請求項１〜１７のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項１９】
前記リソグラフィシステム内において前記ターゲットが移動されながら前記パターンを書くように適合されている、請求項１〜１８のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項２０】
前記一つ以上の露出ビームは、多くの荷電粒子ビームレットを備えている、請求項１〜１９のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項２１】
前記ストレージシステムの前記受信バッファーから前記ストレージユニットにデータが送信されるとき、前記ストレージシステムからデータを読むことは、前記フィードバックコントロールシステムの動作に影響を及ぼさない、請求項１〜２０のいずれか一つに記載のリソグラフィシステム。
【請求項２２】
リソグラフィシステム内において移動可能なターゲットの位置データを格納する方法であり、前記方法は、
前記リソグラフィシステム内における前記ターゲットの位置を連続的に測定するステップと、
前記ターゲットの測定された位置と希望の位置との間のずれを修正するように前記ターゲットの変位を連続的にコントロールするステップを有しており、前記測定することと、前記測定することに基づいて前記アクチュエーターをコントロールすることとの間の最大待ち時間として第一の待ち時間が定められ、前記方法はまた、
ストレージシステム中の前記測定された位置を格納するステップを有しており、測定された位置を受信バッファーに受信することと、前記測定された位置を前記ストレージユニットに格納することとの間の平均待ち時間として第二の待ち時間が定められ、
前記第一の待ち時間は前記第二の待ち時間よりも少なくとも一桁小さく、
前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための単方向コネクションを備えている、方法。
【請求項２３】
前記コントロールすることは、前記格納することと独立しておこなわれる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
測定された位置は、ターゲットを開始から終了まで処理するために必要とされる時間の少なくとも継続期間全体のあいだに格納される、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記フィードバックコントロールシステムは、前記ストレージシステムから独立した連続動作に適している、請求項２２〜２４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２６】
前記ストレージシステムから前記フィードバックコントロールシステムにはデータまたは信号が送られない、請求項２２〜２５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２７】
前記ストレージシステムは、前記フィードバックコントロールシステムの外部にある、請求項２２〜２６のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハなどの移動可能なターゲットにパターンを書くためのリソグラフィシステムに、また、システム内におけるターゲットの測定された位置を備えているデータを格納するためのストレージシステムに関する。本発明はさらに、そのような位置データを格納する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願２０１１／００２９６８５は、露出装置の動作を記録しているデータが、通信経路を経由して、前記データを格納するためのストレージユニットを備えている情報処理装置に出力される方法およびシステムと、一つ以上のターミナルによって要求されたデータを前記一つ以上のターミナルに送信するための通信ユニットを説明している。露出装置の動作を記録しているこのデータは、ウェーハの位置をコントロールするためにウェハーステージコントロールシステムによる使用のためのウェハーステージ測定システムによって測定された情報を備えていてよく、また、さらなる分析のためのターミナルの一つによって後に要求されるように何週または何日間も格納されてよい。
【０００３】
同様のシステムにおいて、ストレージユニットは、フィードバックコントロールループの一部を形成し、そのフィードバックコントロールループは、露出装置中のターゲットの位置を感知するための一つ以上のセンサーを備えており、前記感知された位置は、ストレージユニットに格納され、また、露出装置内において前記ターゲットを移動させるためのアクチュエーターと、前記ストレージユニットに格納された前記測定された位置に基づいて露出装置内においてターゲットを移動させるようにアクチュエーターをコントロールするためのコントロールユニットを備えている。
【０００４】
既知のシステムの欠点は、ストレージユニットは、それがデータの提供に遅れずについていくことができるために、ウェハーステージ測定システムと少なくとも同じ転送速度でデータを処理できなければならない、ということである。記録される位置データの量が非常に大きい場合、特にデータが実質的に同時にストレージシステムに格納され、またそこから読み出される場合、これは法外に高価である。
【０００５】
ターゲットの位置データを格納するためのよりコスト的に有効な方法を提供するリソグラフィシステムおよび方法を提供することが本発明の目的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願２０１１／００２９６８５
【発明の概要】
【０００７】
第一の側面によると、本発明は、一つ以上の露出ビームを使用してターゲットにパターンを書くためのリソグラフィシステムを提供し、前記システムは、フィードバックコントロールシステムを備えており、それは、前記リソグラフィシステム内において前記ターゲットを変位させるためのアクチュエーターと、前記リソグラフィシステムに対する前記ターゲットの位置を実質的に連続的に測定するための測定システムと、前記測定システムによって測定された位置に基づいて前記アクチュエーターをコントロールするように適合されたコントロールユニットを備えており、前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定することと、前記測定することに基づいて前記アクチュエーターを前記コントロールすることとの間の最大待ち時間として定められた第一の待ち時間を有しており、前記システムはまた、前記測定された位置を格納するためのストレージシステムを備えており、前記ストレージシステムは、受信バッファーとストレージユニットを備えており、前記ストレージシステムは、測定された位置を受信バッファーに受信することと、前記測定された位置をストレージユニットに格納することとの間の平均待ち時間として定められた第二の待ち時間を有しており、前記第一の待ち時間は前記第二の待ち時間よりも少なくとも一桁小さく、前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための単方向コネクションを備えている。
【０００８】
前記ストレージシステムの前記ストレージユニットが比較的高い待ち時間を有していてよいので、比較的安価なストレージユニットが使用されてよい。前記ストレージユニットは、より高価なトランジスターまたはソリッドステートメモリーの代わりに、たとえばハードディスクまたはテープドライブのアレイを備えていてよい。さらに、前記ストレージシステムの遅れまたは機能不全の場合に、フィードバックコントロールシステムの動作は、前記フィードバックコントロールシステムから前記ストレージシステムにのみに移動するデータには影響されないが、その反対はそうでない。
【０００９】
ある実施形態では、前記フィードバックコントロールシステムは、前記ストレージシステムから独立した実質連続動作に適している。したがって、前記ストレージシステムが残り空き容量を有していないか、故障するか、交換されるときでも、前記リソグラフィシステムは、ターゲットをパターニングするために使用され続けてもよい。いつ何時の前記測定された位置および／または他のデータの格納が前記フィードバックコントロールシステムの前記待ち時間よりも遅いときでも、したがって前記フィードバックコントロールシステムは影響されず、したがって、前記リソグラフィ中のターゲットの位置決めは影響されないままである。
【００１０】
ある実施形態では、前記ストレージシステムから前記フィードバックコントロールシステムにはデータまたは信号が送信されない。したがって前記フィードバックコントロールシステムは前記ストレージシステムから完全に独立して動作するので、データを前記ストレージシステムに格納する際のどんなエラーや遅れも、前記アクチュエーターと前記コントロールユニットによる前記リソグラフィシステム中のターゲットの位置決めに影響を及ぼさない。
【００１１】
ある実施形態では、前記ストレージシステムは、前記フィードバックコントロールシステムの外部にある。したがって、前記ストレージシステムは、前記フィードバックコントロールシステムの一部分を形成することなく、前記フィードバックコントロールシステムからのデータの長期間格納を提供する。
【００１２】
ある実施形態では、前記単方向コネクションはネットワークコネクションを備えており、前記ストレージシステムと、前記位置決めシステム、前記リソグラフィシステムの前記測定システムおよび／または前記フィードバックコントロールシステム内における通信のためのネットワークデバイスなどの前記リソグラフィシステムの他のモジュールとの間の容易な接続を可能にする。
【００１３】
モジュールの物理的結合を容易にするため、前記コネクションは好ましくは光ファイバーイーサネット（登録商標）ケーブルを備えている。データは、前記リソグラフィシステム中に電場を生成することなく、そのようなケーブルを通って高速で送信され得る。あるいは、シールド無しツイストペア（ＵＴＰ）、シールド付きツイストペア（ＳＴＰ）、または金属箔被覆ツイストペア（ＦＴＰ）ケーブルが使用されてもよい。
【００１４】
ある実施形態では、前記システムはさらに、マルチプルインプットと少なくとも一つのアウトプットを有しているネットワークスイッチを備えており、前記インプットの少なくとも一つは前記単方向コネクションを経由して前記フィードバックコントロールシステムに接続されており、前記アウトプットは受信バッファーに接続されている。したがって、同じストレージシステムが、いくつかのインプットからのデータを格納するために使用されてもよい。前記測定ユニットによって測定された位置データおよび／または前記アクチュエーターをコントロールするための前記コントロールユニットによって生成されたコントロールデータを含む前記フィードバックコントロールシステムからのデータに加えて、前記リソグラフィシステムの他のモジュールからのデータが、前記ストレージシステムによる長期間格納のために前記スイッチの他のインプットに供給されてよい。好ましくは、前記リソグラフィシステムの各モジュールは、個別の単方向コネクションを使用して、前記ネットワークスイッチに接続される。
【００１５】
ある実施形態では、前記単方向コネクションは、前記測定システムから前記スイッチへのコネクション、および／または、前記フィードバックコントロールシステムから前記スイッチへのコネクションを備えている。たとえば、前記フィードバックコントロールシステムは、前記スイッチの二つの異なるインプットへの二つの単方向コネクション、測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための前記測定ユニットから前記スイッチまでの一つのそのようなコネクションと、前記アクチュエーターをコントロールするための前記コントロールユニットによって生成されたコントロールデータを前記ストレージシステムに送信するための前記コントロールユニットから前記スイッチへのもう一つのそのようなコネクションを提供してよい。あるいは、前記コントロールユニットは前記測定された位置を前記測定ユニットから受信するので、前記単方向コネクションは、前記測定された位置と、前記アクチュエーターをコントロールするための前記コントロールユニットによって生成されたコントロールデータの両方を前記ストレージシステムに送信するための前記コントロールユニットからストレージシステムへの単一コネクションを備えていてもよい。
【００１６】
ある実施形態では、前記マルチプルインプットの最大データ転送速度の合計は、前記少なくとも一つのアウトプットの最大データ転送速度よりも小さい。たとえば、前記スイッチがおのおの多くともｎバイト／秒のデータ転送速度を有しているとき、前記スイッチのアウトプットは、少なくとも２＊ｎバイト／秒のデータ転送速度を有していなければならない。好ましくは、アウトプットの最大データ転送速度は、前記スイッチにおける混雑の機会を減らすためにインプットのデータ転送速度の合計よりも少なくとも５倍大きい。この実施形態では、インプットの合計データ転送速度が常に少なくとも一つのアウトプットの利用できるデータ転送速度よりも小さいので、前記スイッチへのすべてのデータインプットも前記スイッチから出力され、データ損失はスイッチ内で生じない。
【００１７】
ある実施形態では、前記第一の待ち時間は多くとも２００マイクロ秒であり、前記第二の待ち時間は少なくとも２０００マイクロ秒である。
【００１８】
ある実施形態では、前記測定システムによって測定された位置は、少なくとも二次元の位置である。したがって、前記ターゲットが、投影光学の下に正確に置かれ得る。前記ターゲットの表面が実質的に平面であるとき、これらの別個の二つの方向は、好ましくは前記平面に平行であり、好ましくは互いに直交している。
【００１９】
ある実施形態では、前記システムは、前記単方向コネクションを通して使用者データグラムプロトコルを使用するように適合されている。このプロトコルは、その受信を認めることなく、データを送信するのに特に適している。前記フィードバックコントロールシステムは送信するだけで前記単方向コネクションを通してデータを受信しないので、前記フィードバックコントロールシステムの動作は、前記ストレージシステムの動作によって影響されない。
【００２０】
ある実施形態では、前記ストレージシステムは、ターゲットを開始から終了まで処理するために必要とされる時間の少なくとも継続期間全体のあいだに、前記測定された位置を格納するように適合されている。開始から終了まで処理するあいだ、ターゲットは一般に、本発明によるリソグラフィに加えて、いくつかの個別のモジュール、たとえば、ターゲットをレジストでコーティングするための、ターゲットを露出ビームに露出するための、露出されたレジストを現像するための、ターゲットを検査するための、および／または、ターゲットをエッチングするためのモジュールによって処理される。前記モジュールの物理的結合を容易にするため、前記コネクションは好ましくは、シールド無しツイストペア（ＵＴＰ）、シールド付きツイストペア（ＳＴＰ）、または金属箔被覆ツイストペア（ＦＴＰ）、または光ファイバーイーサネットケーブルを備えている。
【００２１】
ターゲットを開始から終了まで処理するための時間の継続期間は、前記リソグラフィシステムにおいてターゲットを処理することの開始と、ターゲットが完全に処理された後のもうそれ以上はターゲットの処理が起こらない時刻の間の時間として定められる。したがって、ターゲットの処理のあいだのどの時間においても、前の処理ステップについての情報が入手可能である。したがって、単にターゲットの処理の終了の近くで明らかになるターゲットの欠陥の原因は、前記ストレージシステムに格納された前記ターゲットについてのデータからさかのぼって判断されてよい。実際、ターゲットを処理することの開始と、ターゲットの処理を終了することの間の時間は、少なくとも２か月であってよく、その時間のあいだ、たとえばターゲットの異なる層を露出するために、同じリソグラフィシステムにおいて繰り返し処理されてよい。
【００２２】
ある実施形態では、前記位置は、５ｋＨｚ以上のサンプリング周波数で測定され、各サンプルは好ましくは少なくとも５１２バイトのデータを備えている。
【００２３】
ある実施形態では、データが前記ストレージシステムの前記受信バッファーから前記ストレージユニットに送信されているでも、前記ストレージシステムからデータを読むことは、前記フィードバックコントロールシステムの動作に影響を及ぼさない。
【００２４】
ある実施形態では、前記受信バッファーは、前記受信バッファーがいっぱいのとき、前記フィードバックコントロールシステムからのデータを破棄するように適合されている。
【００２５】
ある実施形態では、前記受信バッファーは、ラストインファーストアウトまたはファーストインファーストアウトバッファー、または新しいデータが供給されたときにバッファー中に最も長く存在したデータが上書きされる循環バッファーを備えている。好ましくは、前記受信バッファーがいっぱいで、新しいデータが前記バッファーに供給されたとき、古いデータが新しいデータと交互配置されるように、新しいデータが格納される。したがって、あるデータはそれを前記ストレージシステムに格納する前に失われることがあるが、格納されるデータは、時が経過するにつれてより均等に記録されたデータに関する。たとえば、前記受信バッファーがいっぱいで、位置測定値ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が前記バッファー中にあるとき、次の新しい測定値ｄ５とｄ６は、それぞれ、測定値ｄ１とｄ３と置き換わる。
【００２６】
ある実施形態では、前記受信バッファーは、位置の測定値を備えているデータを前記フィードバックコントロールシステムから、少なくともそのデータが前記フィードバックコントロールシステムから前記受信バッファーに送信される転送速度で受信することができるソリッドステートメモリーを備えている。
【００２７】
ある実施形態では、前記受信バッファーは第一の記憶容量を有しており、前記ストレージユニットは第二の記憶容量を有しており、前記第二の記憶容量は、前記第一の記憶容量よりも少なくとも三桁、好ましくは少なくとも５桁大きい。
【００２８】
ある実施形態では、前記フィードバックコントロールシステムはさらに、前記単方向コネクションを経由して前記ストレージシステムに、コントロールデータ、タイムスタンプ、シーケンス番号、前記コントロールユニットの内部状態のデータ代表およびコントロールユニットタイミングセッティングの一つ以上を送信するように適合されている。
【００２９】
ある実施形態では、前記ストレージシステムは、順序の乱れた前記データを受信するように適合されている。シーケンス番号やタイムスタンプなどの情報に基づいて、前記データは後に、シーケンス順番で処理されてよい。
【００３０】
ある実施形態では、リソグラフィシステムは、一つ以上の露出ビームを使用して、ターゲットにパターンを書くための光学カラムを備えており、前記光学カラムは、前記一つ以上の露出ビームを前記ターゲットに合焦させるための合焦アレイを備えている。
【００３１】
ある実施形態では、前記測定システムは干渉計を備えている。
【００３２】
ある実施形態では、前記リソグラフィシステムは、前記リソグラフィシステム内において前記ターゲットが移動されながら前記パターンを書くように適合されている。そのようなシステムでは、複数の露出ビームによって一時に露出されるターゲットの面積は、実質的にターゲットの総露出表面面積よりも小さい。したがって、全ターゲット表面を露出することは比較的長い時間を要し、露出のあいだのターゲットの正確な位置決めは特に重要である。したがって、前記ストレージシステムは、ターゲットの露出のあいだに前記フィードバックコントロールシステム中で生成される非常に大量のデータを格納することができなければならない。
【００３３】
ある実施形態では、前記一つ以上の露出ビームは、多数の荷電粒子ビームレットを備えている。そのようなビームレットは、ナノメートルスケールでパターンにフィーチャを書くために使用され、正確な位置決めが特に重要である。
【００３４】
第二の側面によれば、本発明は、リソグラフィシステム内において移動可能なターゲットの位置データを格納する方法を提供し、前記方法は、
前記リソグラフィシステム内における前記ターゲットの位置を実質的に連続的に測定するステップと、
前記ターゲットの測定された位置と希望の位置との間のずれを修正するように前記ターゲットの変位を実質的に連続的にコントロールするステップを有しており、前記測定することと、前記測定することに基づいて前記アクチュエーターをコントロールすることとの間の最大待ち時間として第一の待ち時間が定められ、前記方法はまた、
ストレージシステム中の前記測定された位置を格納するステップを有しており、測定された位置を受信バッファーに受信することと、前記測定された位置を前記ストレージユニットに格納することとの間の平均待ち時間として第二の待ち時間が定められ、
前記第一の待ち時間は前記第二の待ち時間よりも少なくとも一桁小さく、
前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための単方向コネクションを備えている。
【００３５】
好ましくは、前記方法で使用されるリソグラフィシステムは、本発明によるリソグラフィシステムである。
【００３６】
ある実施形態では、前記コントロールすることは、前記格納することと独立しておこなわれる。
【００３７】
ある実施形態では、前記測定された位置は、ターゲットを開始から終了まで処理するために必要とされる時間の少なくとも継続期間全体のあいだに格納される。
【００３８】
明細書中に説明され示された種々の側面および特徴は、可能なところならどこにでも、個々に適用されることができる。これらの個々の側面、特に、付属の従属請求項に説明される側面および特徴は、分割特許出願の主題になることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明は、添付図面中に示される代表的実施形態に基づいて解明される。
【図１】図１は、本発明によるリソグラフィシステムの第一の実施形態を示している。
【図２】図２は、本発明によるリソグラフィシステムの第二の実施形態のフィードバックコントロールシステムとストレージシステムの詳細を示している。
【図３】図３は、本発明によるリソグラフィシステムの第三の実施形態のフィードバックコントロールシステムとストレージシステムの詳細を示している。
【図４】図４は、本発明によるリソグラフィシステムにおいてターゲットを処理するためのさまざまな処理ステップおよびモジュールを概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明によるリソグラフィシステムの実施形態が図１に示される。リソグラフィシステム１は、荷電粒子ビーム２を発する荷電粒子ビーム源１１を備えている光学カラム１０を備えている。荷電粒子ビーム２は、開口アレイ１４に衝突する前に、ダブルオクタポール１２とコリメータレンズ１３を横切る。開口アレイ１４は、荷電粒子ビーム２を、コンデンサーアレイ１５によって集中される多数の荷電粒子ビームレット３に分割する。ビームブランカーアレイ１６において、これらの個々のビームレットのいくつかが遮断される、すなわち、ビームレット４ａが、ビームストップアレイ１７の開口を通過する代わりに、それらの軌道上で後にビームストップアレイ１７に遭遇するように偏向される。遮断されなかったビームレット４ｂは、それから、ＸＹ方向の前記ビームレットの走査偏向を提供するように適合された偏向器ユニット１８を通過する。それらの軌道の終わりにおいて、ビームレット４ｂは、ターゲットキャリヤ３１に支持されたターゲット３０の表面上に前記ビームレットを合焦させるように適合されたレンズアレイ１９を通過する。ターゲットキャリヤ３１は、ターゲット３０を支持するための実質平坦表面３２と、ターゲット３０と実質的に同じ高さに上げられた反射性物質からなるエッジ３３を備えている。アクチュエーター４０は、ターゲットキャリヤ３１とその上のターゲット３０を、コントロールユニット６０からのコントロール信号にしたがって光学カラム１０に対してＸおよび／またはＹ方向に沿って変位させるように適合されている。ターゲット３０のパターニングのあいだ、ターゲットキャリヤ３１とターゲット３０は、光学カラム１０の下でアクチュエーター４０によって移動され、遮断されていないビームレット４ｂは、ターゲット上の異なる位置に機械的に走査され得る。測定システム５０は、リソグラフィシステム１中における好ましくは光学カラム１０に対するターゲット３０の位置を実質的に連続的に測定する。示された実施形態中では、測定システム５０は、ターゲットキャリヤ３１の反射面３３に測定ビーム５１を発し、その反射を測定してリソグラフィシステム１中におけるターゲット３０の位置を決定する干渉計５０を備えている。測定された位置は、単方向コネクション８０を経由してコントロールユニット６０に送信され、それは、リソグラフィシステム１中におけるターゲット３０の希望の位置と測定された位置との間の違いに基づいて、アクチュエーターに送られるコントロール信号を更新する。更新されたコントロール信号は、単方向コネクション８１を経由してアクチュエーター４０に送られる。
【００４１】
アクチュエーター４０と干渉計５０とコントロールユニット６０は一緒に、リソグラフィシステム１内におけるターゲット３０の位置を実質的に連続的に測定し更新するフィードバックコントロールシステム９０を形成する。示された実施形態において、測定システム５０による位置の測定と、更新されたコントロール信号をアクチュエーター４０に送ることとの間のフィードバックコントロールシステム９０内の最大待ち時間λ１は多くとも２００ミリ秒であり、測定システム５０によって位置が測定またはサンプリングされる周波数は、少なくとも５ないし１０ｋＨｚのオーダであるである。一般に、各位置測定は少なくとも５１２バイトのデータを備えており、その結果、少なくとも２．５６ＭＢの位置データが毎秒生成される。
【００４２】
アクチュエーター４０をコントロールすることに加えて、コントロールユニット６０はまた、測定された位置および／または測定され処理された位置を、単方向コネクション８２を経由して、ストレージシステム７０の受信バッファー７１に送信する。フィードバックコントロールシステム９０が中断されることなく連続動作することを保証するため、ストレージシステム７０からフィードバックコントロールシステム９０には、それらの間に単方向コネクションだけを設けることによって、データまたは信号が送信されないことが保証される。
【００４３】
受信バッファー７１は、多数の測定値を格納するために、たとえば２０ミリ秒の期間のあいだに取得されるすべての位置測定データを格納するために十分な容量を少なくとも有している。示された実施形態では、受信バッファー７０は、測定システム５０によって位置データが測定される転送速度と同じ転送速度、または、それよりも高い転送速度でデータを受信することができる。受信バッファー７１がいっぱいで、もはやフィードバックコントロールシステム９０からのデータを受信できないとき、フィードバックコントロールシステム９０から受信バッファー５０に送信されたあらゆるデータが破棄される。
【００４４】
ストレージシステムはさらに、リソグラフィシステムを使用してウェーハまたはウェーハのバッチを開始から終了まで処理するために必要とされる時間の少なくとも継続期間全体のあいだに測定された位置データを格納するに十分な容量のストレージユニット７２を備えている。要求されるストレージ容量Ｃは、Ｃ＝Ｔ＊Ｒとして計算されてよく、Ｔは、ウェーハまたはウェーハのバッチを開始から終了まで処理するために必要とされる秒での時間であり、Ｒは、測定システムによって毎秒生成されるデータの量である。たとえば、ウェーハを開始から終了まで処理するために必要とされる時間が６０日（すなわち５，１８４，０００秒）であるとき、毎秒生成される測定された位置データの量は２．５６ＭＢであり、要求される容量は、５，１８４，０００秒＊２．５６ＭＢ／ｓ＝１３，２７１，０４０ＭＢ＝１３．２７１０４ＴＢである。位置データを受信バッファー７１に受信することと、前記データをストレージユニット７２に格納することとの間のストレージシステム７０の平均待ち時間λ２は、フィードバックコントロールループ９０の最大待ち時間λ１よりも少なくとも一桁大きい。受信バッファー７１は、低い待ち時間をもつ比較的小さいメモリーを備えており、ストレージユニット７２は、より高い平均待ち時間をもつ比較的大きいがコストの低いメモリーを備えている。
【００４５】
図２は、本発明によるリソグラフィシステム１０１の別の実施形態に使用されるストレージシステム１７０とフィードバックコントロールシステム１９０の詳細を概略的に示している。リソグラフィシステム１０１は、ターゲット１３０上に光学カラム１０２から投影される一つまたは複数の光ビームを使用してターゲット１３０をパターニングするように適合されており、前記パターンは、レチクルまたはマスクを使用して、または複数の光ビームを変調するためのビーム変調器を使用して形成され得る。フィードバックコントロールシステム１９０は、リソグラフィシステム内においてターゲットすなわちウェーハを、特にリソグラフィシステムによって露出されるターゲットによってスパンされる平面に平行に変位させるように適合されたアクチュエーター１４０を備えているウェーハ位置決めシステム１１０を特に備えている。フィードバックコントロールシステム１９０はさらに、リソグラフィシステム内におけるターゲットの位置を実質的に連続的に測定するように適合された測定システム１５０を備えている。ウェーハ位置決めシステム１１０はまた、測定された位置に基づいてアクチュエーター１４０をコントロールするように適合されたコントロールユニット１６０を備えている。ループ１９１は、測定システム１５０とウェーハ位置決めシステム１１０の間の情報の交換を示しており、測定システムによって測定されたターゲット位置は、測定値に基づいてシステム中におけるターゲットの位置を次に適合させるウェーハ位置決めシステム１６０に結合される。フィードバックコントロールシステム１９０は、いわゆるリアルタイム制約の下で動作する。これは、作業するフィードバックコントロールシステムについて、条件が、ウェーハ位置決めシステム１１０のコントロールユニット１６０が、エラーの所定のマージンをプラスまたはマイナスした所定の時間の定点において、各位置測定値を測定システム１４０から受信し、また、コントロールユニット１６０が、エラーの所定のマージンをプラスまたはマイナスした所定の時間の定点において、それに基づいたコントロール信号をアクチュエーター１４０に供給することに合っていなければならないことを意味する。これらの条件のいずれにも合っていない場合、ターゲットの位置決めは失敗と見なされる。たとえば、ターゲットの露出のあいだの位置測定値が、要求されるよりも遅くコントロール１６０システムによって受信されるとき、コントロールシステムは、目標位置についてのいかなるエラーも修正するようにアクチュエーター１４０を間に合ってコントロールすることができず、ターゲットは、間違った位置で、露出ビームによって照明される。フィードバックコントロールシステム１９０は厳密なリアルタイム制約で動作しなければならないが、ストレージシステム１７０は、そのような制約なく、または少なくとも非常に厳密性の低いリアルタイム制約の下で動作してよい。
【００４６】
測定システム１５０は、第一の単方向コネクション１８０を経由して、ストレージシステム１７０のスイッチ１７３の第一のインプットに接続されている。ウェーハ位置決めシステム１１０は、第二の単方向コネクション１８２を経由して、スイッチ１７３の第二のインプットに接続されている。単方向コネクション１８０，１８２の両方は、光ファイバーイーサネットケーブルを備えているネットワークコネクションである。データは、使用者データグラムプロトコル（ＵＤＰ）を使用して、これらのコネクションを通してウェーハ位置決めシステム１１０と測定システム１５０からスイッチ１７３に送られてよいが、片方向通信に適している他の伝達プロトコルが代わりに使用されてもよい。単方向コネクション１８０，１８２にそれぞれ接続されたスイッチ１７３の第一および第二のインプットは、おのおの、１００ｍｂ／ｓの最大データ転送速度を有している。スイッチは、１Ｇｂ／ｓの最大データ転送速度を有している、スイッチから受信バッファー１７１へのコネクション１７４に接続されたアウトプットを備えており、スイッチ１７３のスループットは、そのアウトプットのデータ転送速度によって制限されない。位置は、５ｋＨｚの周波数で測定され修正され、フィードバックコントロールループの待ち時間λ１は２００マイクロ秒よりも小さく、一方、データを受信バッファー１７１に受信することと、データをストレージユニット１７２に格納することとの間の平均待ち時間λ２は、２１００マイクロ秒である。
【００４７】
図３は、本発明によるリソグラフィシステムの別の実施形態の詳細を概略的に示しており、それは、ストレージシステム２７０とフィードバックコントロールシステム２９０と測定コンピューター２３０とウェーハ位置決めコンピューター２２０を備えている。フィードバックコントロールシステム２９０は、システム内におけるウェーハの位置を測定するように適合された測定システム２５０と、リソグラフィシステム中においてウェーハを位置決めするように適合されたウェーハ位置決めシステム２１０を備えている。フィードバックコントロールシステム２９０はさらに、ネットワークデバイス２５１，２１１，２２１，２３１によって形成されたネットワークと、単方向コネクション２０１，２０２，２０３，２０４を備えている。ネットワークデバイス２５１，２１１，２２１，２３１は、双方向コネクション２５２，２１２，２２２，２３２を経由して、測定システム２５０とウェーハ位置決めシステム２１０と位置決めコントロールコンピューター２２０と測定コントロール２３０コンピューターをそれぞれネットワークに接続している。測定コンピューター２３０は、たとえばその校正値を初期化するための、基本コントロールデータを測定ユニットに送るように適合されている。ウェーハ位置決めコンピューター２２０は、ターゲットのための希望の位置に関するデータをウェーハ位置決めシステム２１０に間に合って供給する。コントロールユニット２６０は、希望の位置と測定された位置の間のずれを常に修正するようにアクチュエーターをコントロールする。
【００４８】
コネクション２０１，２０２，２０３，２０４は光ファイバーイーサネットケーブルを備えている。データは、コネクション２０１，２０２，２０３，２０４を通していずれかのネットワークデバイスから送られたデータは、それからデータが生じたネットワークデバイスに到達するまで、ネットワークを巡回する。したがって、測定システム２５０によって測定された位置データは、ネットワークデバイス２５１からデバイス２１１，２２１，２３１にそれぞれ送られ、その結果、ネットワーク中のすべてのネットワークデバイスは同じ情報を取得する。矢印２０５は、ターゲットの物理的位置が測定されたとき、アクチュエーターのコントロールによって引き起こされたターゲットの実際の位置の変化についての情報が、測定システム２５０に入手可能であることを示している。言いかえれば、測定システム２５０は、リソグラフィシステム中におけるターゲットの位置の測定値を取得するために、単方向ネットワークコネクション２０１，２０２，２０３，２０４に依存しない。
【００４９】
各ネットワークデバイス２１１，２２１，２３１，２５１は、ネットワーク中の次の目的地へのデータを送る前に、それに送信されるデータのローカルコピーをローカルメモリーの中に格納する。したがって、単方向コネクション２０１，２０２，２０３，２０４を通して送信されたあらゆるデータは、このデータをネットワークデバイス２３１またはネットワークデバイス２２１のローカルメモリーから読むことによって、フィードバックコントロールループ２９０の外部から読まれ得、ネットワークデバイス２３１または２２１のいずれか一つからデータを読むことは、位置を測定することと、前記測定された位置に基づいてコントロール信号をアクチュエーター２４０に送ることとの間のフィードバックコントロールシステム２９０における待ち時間を変化させない。
【００５０】
ストレージシステム２７０は、ここに説明されるような受信バッファーとストレージユニットを備えており、単方向コネクション２３３と２２３を経由して測定コンピューター２３０とウェーハコントロールコンピューター２２０にそれぞれ接続されており、ストレージシステム２７０の動作のどんな機能不全や遅れも、フィードコントロールシステム２９０や測定コンピューター２３０やウェーハ位置決めコンピューター２２０に影響しない。ストレージシステム２７０の受信バッファーにデータを受信することと、ストレージシステム２７０のストレージユニットにデータを格納することとの間の平均待ち時間は、ターゲットの位置を測定することと、前記測定位置に基づいてコントロール信号をアクチュエーターに送ることとの間のフィードバックコントロールシステム２９０の待ち時間よりも三桁大きい。
【００５１】
フィードバックコントロールシステム２９０は、厳密なリアルタイム要求の下で動作し、一方、少なくとも測定コンピューター２３０とそのストレージシステム２７０は、非常に厳密性の低いリアルタイム要求の下で動作してよい。
【００５２】
図４、ターゲットを処理するための処理ラインを概略的に示しており、それは、コーティング装置４０２と、本発明によるリソグラフィシステム４０３と、現像装置４０４、検査装置４０５と、エッチング装置４０７を備えており、それらのすべては、コントロールデータ４０２ｂ，４０３ｂ，４０４ｂ，４０５ｂ，４０７ｂをマスターコントロールユニット４０１から受信し得、また、フィードバックデータ４０２ａ，４０３ａ，４０４ａ，４０５ａ，４０７ａをマスターコントロールユニット４０１に送信し得る。処理ラインはさらに、処理のあいだに拒絶されたターゲットからレジストをはぎ取るためのはぎ取り装置４０６を備えている。
【００５３】
処理は、ターゲット、この場合、ウェーハ４１０で始まる。ターゲットは、ウェーハの露出面にレジストを塗布するコーティング装置４０２に挿入される。次に、コーティングされたウェーハは、リソグラフィシステム４０３の中に挿入され、それは本発明によるリソグラフィシステムである。リソグラフィシステム４０３は、上に説明されたようなフィードバックコントロールシステムとストレージシステムを備えている。リソグラフィシステムのフィードバックコントロールシステムはストレージシステムから実質的に独立して動作するので、保存されたフィードバックデータは、フィードバックコントロールシステムの動作に影響を及ぼすことなく、ストレージシステムから読まれ、マスターコントロールシステムに送信され得る。
【００５４】
次に、露出されたウェーハは、レジストが現像されるところである現像装置４０４に搬送される。露出のあいだの位置決めがエラーの所定のマージン内になかった場合、レジストは現像されずに、ウェーハは拒絶され、はぎ取り装置４０６に搬送される。はぎ取り装置４０６は、同じウェーハが再使用のためにコーティング装置４０２によって再びコーティングされるように、ウェーハからレジストをはぎ取るように適合されている。ウェーハの現像のあいだにエラーが確認された場合、そのウェーハもはぎ取り装置４０６に搬送される。
【００５５】
本質的なエラーが処理のあいだに検出されなかった場合、ウェーハは検査装置４０５において検査される。この装置は、走査電子顕微鏡または同様物を使用してレジスト中の露出された特徴の寸法が規格内にあるかどうかをチェックする。たとえば、特徴のライン幅が測定されてよい。レジスト中の検査された特徴が規格内になければ、ウェーハは拒絶され、レジストをウェーハからはぎ取り、再使用のためにウェーハを準備するはぎ取り装置４０６に搬送される。
【００５６】
露出されたパターンが規格内にあれば、ウェーハは、エッチング装置４０７に搬送され、エッチングおよび／または化学機械研磨される。
【００５７】
一般に、ウェーハから切り出された集積回路はマルチプル層を備えており、ウェーハは、それらの層を形成する対応回数、コーティング装置４０２とリソグラフィシステム４０５と現像装置４０４と検査装置４０５とエッチング装置４０７に通される。したがって、開始から終了までのターゲットの処理のあいだ、膨大な量の位置データが入手可能になり、それらは、少なくともターゲットが処理されながら格納されなければならない。ターゲットの処理ステップのいずれか一つのあいだにエラーが発生した場合、位置データは、エラーの原因を追跡することを助けるかもしれない。さらに、位置データは、処理を改善するために使用されてもよい。
【００５８】
要約すると、本発明は、ターゲットにパターンを書くためのリソグラフィシステムに関連しており、前記システムは、フィードバックコントロールシステムを備えており、それは、前記ターゲットを変位させるためのアクチュエーターと、前記ターゲットの位置を実質的に連続的に測定するための測定システムと、前記測定システムによって測定された位置に基づいて前記アクチュエーターをコントロールするように適合されたコントロールユニットを備えており、前記フィードバックコントロールシステムは、測定することと、前記測定することに基づいて前記アクチュエーターをコントロールすることとの間の最大待ち時間である第一の待ち時間を有しており、前記システムはまた、前記測定された位置を格納するためのストレージシステムを備えており、それは、受信バッファーとストレージユニットを備え、測定された位置を受信バッファーに受信することと、前記測定された位置をストレージユニットに格納することとの間の平均待ち時間である第二の待ち時間を有しており、前記第一の待ち時間は前記第二の待ち時間よりも少なくとも一桁小さく、前記フィードバックコントロールシステムは、前記測定された位置を前記ストレージシステムに送信するための単方向コネクションを備えている。
【００５９】
上記の説明は、好ましい実施形態の動作を示すために含まれており、本発明の範囲を限定することを意味していない、と理解されるべきである。上記の議論から、この分野の熟練者には、本発明の真意および範囲によって包含される多くの変形が明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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