(57)【要約】  本発明は、基板の、また基板上に設けられた光学アライメント用のマーカ構造に関する。マーカ構造は、第１のレベルにある第１の反射表面と、第２のレベルにある第２の反射表面とを有する。第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定する。マーカ構造は、追加の構造をさらに有する。追加の構造は、マーカ構造の製造中に離隔距離を修正するように構成されている。さらに本発明は、そのようなマーカ構造を形成する方法に関する。
2011507229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の、また基板上に設けられた光学アライメント用のマーカ構造において、
第１のレベルにある第１の反射表面と、
第２のレベルにある第２の反射表面であって、前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定する、第２の反射表面と、
マーカ構造の製造中に前記離隔距離を修正する追加の構造と
を備えるマーカ構造。
【請求項２】
前記追加の構造が、前記第１の反射表面および前記第２の反射表面両方の１つの側で配置される充填材料の層を備える、請求項１に記載のマーカ構造。
【請求項３】
前記充填材料がタングステンを含む、請求項２に記載のマーカ構造。
【請求項４】
前記追加の構造が、前記第１の反射表面と前記第２の反射表面との間のレベルで配置される、請求項１に記載のマーカ構造。
【請求項５】
前記追加の構造が、前記第２の反射表面によって覆われるように配置される、請求項４に記載のマーカ構造。
【請求項６】
前記追加の構造が、充填材料で充填されたキャビティを備える、請求項４に記載のマーカ構造。
【請求項７】
前記追加の構造が、タングステンおよびポリシリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のマーカ構造。
【請求項８】
前記第１の反射表面が、マーカ構造が設けられる前記基板の表面に対応する、請求項４に記載のマーカ構造。
【請求項９】
前記第２の反射表面の上部上に追加の層が設けられ、前記追加の層の上部上に機能層が設けられる、請求項４に記載のマーカ構造。
【請求項１０】
前記追加の層が記憶ノード誘電体であり、前記機能層がハードマスク層である、請求項９に記載のマーカ構造。
【請求項１１】
前記ハードマスク層が非晶質炭素マスク層である、請求項１０に記載のマーカ構造。
【請求項１２】
前記追加の層が追加のコンタクト層であり、前記機能層がカラーフィルタである、請求項９に記載のマーカ構造。
【請求項１３】
前記カラーフィルタが、６２０ｎｍと７８０ｎｍの間の波長を有する放射に対して実質的に透過性である、請求項１２に記載のマーカ構造。
【請求項１４】
基板上でマーカ構造を形成する方法であって、
基板上で第１の層を形成し、間にトレンチを有する一連のラインを含む周期構造を含む第１のパターンを前記第１の層内に作成すること
前記第１の層内の前記第１のパターンの上部上に第２の層を形成し、前記第１の層内の前記一連のラインが現れるまで前記第２の層を研磨すること、
ある波長の放射に対して反射性である第３の層を、前記第２の層の上部上に形成することを含み、
前記第２の層の厚さが、前記一連のラインの上部上の前記第３の層の表面と、前記間にあるトレンチの底部における前記第３の層の表面との間で、ある離隔距離が確立されるように選択される方法。
【請求項１５】
前記第２の層が、タングステンおよびポリシリコンからなる群から選択された材料を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３の層が金属層である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記研磨することが、化学的機械的研磨を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のパターンが複数のホールをさらに含んでおり、前記第２の層を設ける前に前記複数のホールを充填材料で充填することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記充填材料が、タングステンおよびポリシリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
基板上でマーカ構造を形成する方法であって、
ある波長を有する放射に対して反射性の表面を有する基板を用意し、前記基板の前記表面が前記マーカ構造の第１の反射表面を含むこと、
電気絶縁層を含む第１の層を前記基板の前記反射性の表面上に設けること、
前記第１の層内に追加の構造を形成すること、
充填材料を含む第２の層を前記第１の層の上部上に形成すること、
実質的に平坦な表面を形成するように、前記追加の構造が現れるまで前記第２の層を研磨すること、
前記実質的に平坦な表面の上部上に第３の層を形成し、第１のパターンを前記第３の層内に形成し、前記第１のパターンが、前記ある波長を有する放射に対して反射性のエレメントを含む周期構造を備えかつ前記マーカ構造の第２の反射表面を含む
ことを含む方法。
【請求項２１】
前記周期構造の前記反射性のエレメントが、実質的に前記追加の構造を覆うように配置される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記追加の構造が、少なくとも１つの充填キャビティを備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記追加の構造が、タングステンおよびポリシリコンのうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のパターンを備える前記第３の層の上部上に、追加のコンタクト層として第４の層を形成し、前記第４の層上に第５の層として機能層を形成することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記追加の層が記憶ノード誘電体であり、前記機能層がハードマスク層である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ハードマスク層が非晶質炭素マスク層である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記追加の層が追加のコンタクト層であり、前記機能層がカラーフィルタである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記カラーフィルタが、６２０ｎｍと７８０ｎｍの間の波長を有する放射に対して実質的に透過性である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
放射ビームを提供する照明システムと、
前記放射ビームにその断面でパターンを与えるパターニングデバイスを支持するサポート構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン付きビームを前記基板上で露光する投影システムと、
前記パターニングデバイスの位置に対する前記基板の位置を検出する基板アライメントシステムと
を備えており、前記基板が少なくとも１つのマーカ構造を備え、前記マーカ構造が、
第１のレベルにある第１の反射表面と、
第２のレベルにある第２の反射表面であって、前記第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定する、第２の反射表面と、
マーカ構造の製造中に前記離隔距離を修正する追加の構造と
を備える、リソグラフィ投影装置。
【請求項３０】
基板をリソグラフィ投影装置内で位置合わせする方法であって、前記リソグラフィ投影装置が、
放射ビームにその断面でパターンを与えるパターニングデバイスを支持するサポート構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン付きビームを前記基板上で露光する投影システムと、
少なくとも１つの光源、センサデバイス、およびプロセッサを備え、前記パターニングデバイスの位置に対する前記基板の位置を検出する基板アライメントシステムと
を備えており、前記基板アライメントシステムによって実施される方法において、
第１のレベルにある第１の反射表面と、
第２のレベルにある第２の反射表面であって、前記第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定する、第２の反射表面と、
マーカ構造の製造中に前記離隔距離を修正する追加の構造と
を備えるマーカ構造を狙う少なくとも１つのアライメント放射ビームを生成すること、
前記マーカ構造から反射された光信号を検出すること、
前記基板の位置を前記センサデバイスに関連付ける情報を含むアライメント情報を前記光信号から決定すること
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２００７年１２月５日に出願された米国特許仮出願第６０／９９６，７８４号の利益を主張するものであり、この特許出願を、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【０００２】
[0002]  本発明は、基板の、また基板上に設けられた光学アライメント用のマーカ構造、そのようなマーカ構造を形成する方法、そのようなマーカ構造を備える基板上でパターン付きビームを露光するように構成されたリソグラフィ投影装置、および、そのようなマーカ構造を備える基板をリソグラフィ投影装置内で位置合わせする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与えるマシンである。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。その例では、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は、ＩＣの個々の層上に形成するべき回路パターンを生成するために使用することができる。このパターンは、基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は、一般に基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）の層上に結像することによって行われる。一般に、単一の基板は、網状の隣り合うターゲット部分を含むことになり、これらのターゲット部分が次々とパターニングされる。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させ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、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、一方、基板をこの方向と平行または逆平行に同期して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。基板上にパターンをインプリントすることによりパターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法では、歩留まり、すなわち正しく製造されるデバイスの割合における重要な要素が、形成済みの層に対して層をその範囲内でプリントする精度である。これはオーバーレイとして知られており、オーバーレイエラーバジェットは、しばしば１０ｎｍ以下となる。そのような精度を達成するために、基板を、転写されるマスクパターンに対して非常に高い精度で位置合わせすべきである。
【０００５】
[0005]  現在、アライメントマークおよび／またはオーバーレイターゲットは、それぞれのマークの位相深さを考慮することなしに、バックエンド（ｂａｃｋ  ｅｎｄ  ｏｆ  ｌｉｎｅ）金属層内に画定される。チップ製造者が使用する層厚さは、設計によって固定されており、アライメントマーク性能の改善に有利なように変更することが極めて困難である。場合によっては、典型的な位相深さの値が、低い信号強度しか示されないようなものであり、そのため、十分正確なアライメント測定を実施するのがより困難になる。そのような場合には、位置合わせが実施されるとき用いる波長を切り替えることにより、性能を改善することができる。しかし、そのような波長切替えが常に可能なわけではなく、十分でないおそれがある。さらに、マークは、位置合わせ後の位置が位相深さばらつきに対して非常に敏感な状態で働く可能性がある。これもまた、正確な位置合わせを妨げるおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  修正することができる位相深さ条件を有するマーカ構造を提供することができることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の一実施形態は、基板の、また基板上に設けられた光学アライメント用のマーカ構造において、
−  第１のレベルにある第１の反射表面と、
−  第２のレベルにある第２の反射表面であって、第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定する、第２の反射表面とを備え、
マーカ構造の製造中に離隔距離を修正するように構成されている追加の構造をさらに備えるマーカ構造を提供する。
[0007]  一実施形態では、本発明は、そのようなマーカ構造を基板上で形成する方法であって、
−  基板を用意すること、
−  基板上に第１の層を設け、間にトレンチを有する一連のラインの周期構造を含む第１のパターンを第１の層内で作成すること、
−  第１の層内の第１のパターンの上部上に第２の層を設け、第１の層内の一連のラインが現れるまで第２の層を研磨すること、
−  ある波長の放射に対して反射性である第３の層を、第２の層の上部上に設けることを含み、
第２の層の厚さが、一連のラインの上部上の第３の層の表面と、間にあるトレンチの底部における第３の層の表面との間で、ある離隔距離が確立されるように選択される方法をさらに提供する。
【０００８】
[0008]  一実施形態では、本発明は、そのようなマーカ構造を基板上で形成する方法であって、
−  マーカ構造の第１の反射表面として働くようにある波長を有する放射に対して反射性の表面側を有する基板を用意すること、
−  電気絶縁層である第１の層を基板の反射性の表面側に設け、第１の層内で追加の構造を作成すること、
−  その中に追加の構造を備える第１の層の上部上に、充填材料を含む第２の層を設けること、
−  実質的に平坦な表面を形成するように、追加の構造が現れるまで第２の層を研磨すること、
−  実質的に平坦な表面の上部上に第３の層を設け、マーカ構造の第２の反射表面として働くようにある波長を有する放射に対して反射性のエレメントを含む周期構造を備える第１のパターンを、第３の層内に設けること
を含む方法をさらに提供する。
【０００９】
[0009]  一実施形態では、本発明は、
−  放射ビームをもたらすように構成された照明システムと、
−  放射ビームにその断面でパターンを与えるように働くパターニングデバイスを支持するように構成されたサポート構造と、
−  基板を保持するように構成された基板テーブルと、
−  パターン付きビームを基板上で露光するように構成された投影システムと、
−  パターニングデバイスの位置に対する基板の位置を検出するように構成された基板アライメントシステムであって、前記基板が、少なくとも１つの上述のマーカ構造を備える、基板アライメントシステムと
を備えるリソグラフィ投影装置をさらに提供する。
【００１０】
[0010]  最後に、一実施形態では、本発明は、基板をリソグラフィ投影装置内で位置合わせする方法であって、リソグラフィ投影装置が、
−  放射ビームにその断面でパターンを与えるように働くパターニングデバイスを支持するように構成されたサポート構造と、
−  基板を保持するように構成された基板テーブルと、
−  パターン付きビームを基板上で露光するように構成された投影システムと、
−  少なくとも１つの光源、センサデバイス、およびプロセッサを備え、パターニングデバイスの位置に対する基板の位置を検出するように構成された基板アライメントシステムと
を備えており、基板アライメントシステムによって実施される方法において、
−  上述のマーカ構造を狙う少なくとも１つのアライメント放射ビームを送ること、
−  マーカ構造から反射された光信号を検出すること、
−  基板の位置をセンサデバイスに関連付ける情報を含むアライメント情報を光信号から決定すること
を含む方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]  次に、例示にすぎないが、本発明の諸実施形態について、対応する参照記号が対応する部分を示す添付の概略図面を参照して述べる。
【図１】[0012]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】[0013]位相深さの概念を例示するための、既知のマーカ構造の概略横断面図である。
【図３】[0014]トレンチが間にある一連のラインを含む周期パターンを有するマーカ構造の一例の横断面の概略図である。
【図４ａ】[0015]マーカ位相深さの関数としての、ｎｍを単位とする位置合わせ後位置偏差（Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ／ＡＰＤ）の典型的なグラフである。
【図４ｂ】[0016]ＡＰＤに対する約±５ｎｍの位相深さばらつきの影響の概略図である。
【図４ｃ】[0017]位相深さφ１を有するマーカ構造に関するＡＰＤに対する約±２５ｎｍの位相深さばらつきの影響の概略図である。
【図４ｄ】位相深さφ２を有するマーカ構造に関するＡＰＤに対する約±２５ｎｍの位相深さばらつきの影響の概略図である。
【図５ａ】[0018]位相深さφ１を有する、基板上に設けられた第１のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図５ｂ】修正された位相深さφ２を有する、基板上に設けられた第１のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図６ａ】[0019]位相深さφ１を有する、基板上に設けられた第２のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図６ｂ】[0020]修正された位相深さφ２を有するマーカ構造の概略横断面図である。
【図６ｃ】修正された位相深さφ３を有するマーカ構造の概略横断面図である。
【図７ａ】[0021]位相深さφ１を有する、基板上に設けられた第３のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図７ｂ】修正された位相深さφ２を有する、基板上に設けられた第３のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図８ａ】[0022]位相深さφ１を有する、基板上に設けられた第４のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【図８ｂ】修正された位相深さφ２を有する、基板上に設けられた第４のタイプのマーカ構造の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0023]  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（たとえばUV放射またはEUV放射）を調節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（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構築され、ある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ポジショナＰＭに接続されるサポート構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、ある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ポジショナＰＷに接続された基板ホルダ、たとえば基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴと、
−  基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つまたは複数のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
【００１３】
[0024]  照明システムは、放射の誘導、整形、または制御を行うために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型または他の型の光学コンポーネント、またはそれらの任意の組合せなどの様々な型の光学コンポーネントを含むことがある。
【００１４】
[0025]  サポート構造は、パターニングデバイスの重さを支持する、すなわち支える。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、および、たとえばパターニングデバイスが真空環境中に保持されるか否かなどの他の条件に依存したやり方で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械技術、真空技術、静電技術または他のクランプ技術を使用して、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、たとえばフレームまたはテーブルであってもよく、これは、必要に応じて固定されても、または可動であってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスが、たとえば投影システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書での「レチクル」または「マスク」という用語の使用はどれも、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えることができる。
【００１５】
[0026]  本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを作成するなどためにパターンを放射ビームの断面に与えるように使用することができる任意のデバイスを意味するものとして、広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンは、基板のターゲット部分の所望のパターンに正確に対応していないことがあることに留意されたい。たとえばパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合が、そうである。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に作られる、デバイスの特定の機能層に対応する。
【００１６】
[0027]  パターニングデバイスは、透過型でも、反射型でもよい。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公知であり、マスクには、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（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がある。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型のミラーのマトリックス配列を使用しており、ミラーをそれぞれ、入射する放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾動することができる。傾動されたミラーにより、ミラーマトリックスによって反射された放射ビーム内にパターンが付与される。
【００１７】
[0028]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に適した、または液浸液の使用もしくは真空の使用など、他の要因に適した、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含む、任意のタイプの投影システムを包含するものとして、広義に解釈すべきである。本明細書において、「投影レンズ」という用語を使用している場合、より一般的な用語である「投影システム」と同義語と見なすことができる。
【００１８】
[0029]  図に示されているように、この装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、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マブルミラーアレイを使用した、あるいは反射型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
【００１９】
[0030]  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（および／または複数のマスクテーブル）を有するタイプの装置であってもよい。このような「マルチステージ」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、あるいは１つまた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つまた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。
【００２０】
[0031]  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、たと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、たと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。液浸技法が当技術分野では投影システムの開口数を増大させることでよく知られている。本明細書で使用されるとき「液浸」という用語は、基板などの構造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に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。
【００２１】
[0032]  図１を参照すると、イルミネータＩＬが、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源およびリソグラフィ装置は、たとえば、放射源がエキシマレーザであるとき、別々のものとすることができる。そのような場合には、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、放射ビームが、たと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備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに渡される。別の場合には、たとえば放射源が水銀ランプであるとき、放射源をリソグラフィ装置の一部とすることができる。放射源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、放射システムと呼ぶことができる。
【００２２】
[0033]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒとそれぞれ呼ばれる）を調整することができる。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などの様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使用して、断面内に所望の一様性および強度分布を持つように放射ビームを条件付けすることができる。
【００２３】
[0034]  放射ビームＢは、サポート構造（たとえば、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（たとえば、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のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば、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、たとえば、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のポジショナ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、たと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のポジショナ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。
【００２４】
[0035]  図示の装置は、下記のモードのうちの少なくとも１つで使用することができる。
【００２５】
[0036]  １．ステップモードでは、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るが、一方で、放射ビームに与えられた全パターンは一度にターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、単一静的露光）。次に、異なるターゲット部分Ｃが露光されるように、基板テーブルＷＴは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によって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２６】
[0037]  ２．スキャンモードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期してスキャンされる（すなわち、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の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）および像反転特性によって決定されることがある。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光でのターゲット部分の（非スキャン方向の）幅が制限されるが、スキャン移動の長さによってターゲット部分の（スキャン方向の）縦幅が決定される。
【００２７】
[0038]  ３．他のモードでは、マスクテーブルＭＴは、プログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に保たれ、そして基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、動かされるか、スキャンされる。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、そして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の各移動の後で、またはスキャン中に連続した放射パルスの間で、必要に応じて更新される。この動作モードは、先に言及したような型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できる。
【００２８】
[0039]  上述の使用モードの組合せおよび／または変形、またはまったく異なる使用モードを使用することもできる。
【００２９】
[0040]  位置センサＩＦは、典型的には、レーザなど光源（図示せず）と、基板Ｗまたは基板ステージＷＴなど測定されるオブジェクトに関する何らかの情報（たとえば、位置、アライメントなど）を決定するための１つまたは複数の干渉計とを備える。光源（レーザ）は、１つまたは複数のビームマニピュレータによって干渉計に送られるメトロロジービームＭＢを生成することができる。複数の干渉計が存在する場合、たとえばメトロロジービームを干渉計ごとに様々な別個のビームに分割する光学系を使用することによって、メトロロジービームを干渉計間で共用することができる。
【００３０】
[0041]  さらに、図１では、テーブルＷＴ上の基板Ｗをパターニングデバイス、たとえばマスクテーブルＭＴ上のマスクＭＡと位置合わせするための基板アライメントシステムＭＳが概略的に示されている。基板アライメントシステムＭＳは、基板テーブルＭＴに近接する例示的な場所に示されている。基板アライメントシステムＭＳは、基板Ｗ上の１つまたは複数のマーカ構造、たとえば基板アライメントマークＰ１を狙う光ビームを生成する少なくとも１つの光源と、マーカ構造から反射された光信号を検出する少なくとも１つのセンサデバイスとを備える。さらに、基板アライメントシステムＭＳは、マーカ構造から反射され少なくとも１つのセンサデバイスによって検出された光信号からアライメント情報を決定するように構成されたプロセッサを備える。アライメント情報は、センサデバイスに対する基板の位置に関する情報を含む。基板アライメントシステムＭＳの場所は、リソグラフィ投影装置の実際のタイプと共に変わる可能性がある設計条件によって決まることに留意されたい。
【００３１】
[0042]  図２は、位相深さの概念を例示するための、既知のマーカ構造の横断面図を概略的に示す。光学マーカ構造は、典型的には、周期パターン、すなわち波長λを有する入射放射を回折するのに適した周期性Ｐを有する回折格子１を備える。回折格子は、間にトレンチ５を有する一連のライン３からなる。トレンチ５は、ライン３の上面に対する深さｄｔを有する。回折格子１の周期性Ｐは、ライン幅ＷＬおよびトレンチ幅ＷＴ、すなわちＰ＝ＷＬ＋ＷＴで構成される。
【００３２】
[0043]  図２では、波長λを有する放射ビーム７ａ、７ｂが、回折格子１が設けられている基板の表面に対して実質的に直交する方向で、回折格子１に向かって送られる。別法として、入射する放射ビームを非直交に傾けて使用することができる。図の回折格子１は、いわゆる位相格子である。放射ビーム７ａ、７ｂは、図２に２つの入射する放射ビーム７ａ、７ｂに関して概略的に示されているように、この位相格子上で回折され、回折された放射ビームレット９ａ、９ｂを生じ、各回折されたビームレット９ａ、９ｂは、基板の表面に対する回折角θを有する。
【００３３】
[0044]回折されたビームレット９ａ、９ｂが、たとえばセンサデバイス内の感応性スクリーン上に投影されたとき、いわゆる回折パターン、すなわち放射強度最大値および最小値を交互パターンで含むパターンが現れる。この回折パターンでは、強度最大値および最小値の位置が回折格子１の周期性によって支配される。
【００３４】
[0045]  回折格子１から十分な回折された放射を得るために、また明確な回折最大値および最小値を有する、すなわち回折パターンを背景放射より高くするのに十分な回折パターンを得るために、回折格子１は、入射する放射ビーム７ａ、７ｂによって最小限の数のライン３および間にあるトレンチ５が照明されるべきである。
【００３５】
[0046]  回折されたビームレット９ａ、９ｂの強度は、さらに、ライン３の上面に対するトレンチ５の深さｄｔによって決定される。回折された放射のある方向では、ライン３の上面で回折された放射ビーム７、およびトレンチ５の底部において回折された放射ビーム７ａ、７ｂは、その方向でこれらの放射ビーム間の正の干渉を得るために、周期性Ｐとは独立して、ある位相関係を必要とする。ライン３の上面に対するトレンチ５の深さｄｔは、正の干渉が発生することになるようなものとすることができる。しかし、別の深さｄｔが、前述の干渉を負にする可能性がある。後者の場合には、放射ビームレット９ａ、９ｂの強度の減衰が発生することになる。散乱された放射ビームの強度と、ライン３の上面に対するトレンチ５の深さｄｔとの間の依存性を、位相深さ条件と称する。
【００３６】
[0047]  次に、図２を参照すると、位相格子によって引き起こされる回折パターン内の干渉は、以下のように推定することができる。第１の放射ビームを形成する第１の組の光子、図２では左の放射ビーム７ａは、ライン３の上面上で反射する。同時に、第２の放射ビームを形成する第２の組の光子、図２では放射ビーム７ｂは、トレンチ５の底部において反射する。回折角θによって示されている所与の方向で強度最大値または最小値が発生することになるかどうか判定するために、ライン３の上面から始まる光子とトレンチ５の底部から始まる光子の位相差を、伝播フロントＰＦで比較する。この位相差が実質的にゼロであるとき、強度最大値が存在する。この位相差が半波長であるとき、最小の強度が発生する。
【００３７】
[0048]  集積回路などを形成するために半導体基板の処理ステップにおいてその基板を位置合わせするために使用されるマーカ構造は、概して様々な変形にさらされる。そのような変形の結果として、位相深さ条件は、製造中に変化する可能性がある。
【００３８】
[0049]  図３は、トレンチ５が間にある一連のライン３を含む周期パターン１を有するマーカ構造の一例を示す。トレンチ５の底部の向きは、ライン３の上面の向きに対して平行でない。換言すれば、マーカ構造１の位相深さｄｔは、明確でない。したがって、マーカ構造のところで放射ビームが当たったとき回折される、＋１および−１の回折次数から構成される空間像が、明確なマーカ構造に関するその位置に対してシフトされる。その結果、そのようなマーカ構造上で実施されるアライメント測定はアライメント位置エラーをもたらすことになり、これはオーバーレイの増大に通じるおそれがある。そのようなアライメントエラーが大きすぎると、マーカ構造１は、使用不能として認定される可能性がある。最悪の場合のシナリオでは、歩留まりがごくわずかになるため、基板全体がＩＣ処理中に不合格にされる。したがって、位相深さ変動によって引き起こされるアライメント位置偏差による歩留まり低下の機会を最小限に抑えることが望ましい。
【００３９】
[0050]  図４ａは、マーカ位相深さ、すなわちあるタイプの周期構造に関する、ｎｍを単位とするマーカ構造の典型的な位相深さの関数としての、ｎｍを単位とする位置合わせ後位置偏差（ＡＰＤ）の典型的なグラフを示す。様々なタイプの依存性が可能であることを理解されたい。図４ａに、また図４ｂ〜４ｄに示されているグラフは、前述の依存性に関する問題を例示するためのものにすぎない。
【００４０】
[0051]  図４ａのグラフでは、それぞれφ１、φ２によって示されている２つの位相深さが考慮されている。マーカ構造は、一般に、位相深さを考慮することなしに、ＢＥＯＬ（ｂａｃｋ−ｅｎｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｎｅ）層内に画定される。ＩＣ製造者によって処理レシピ内で使用される層厚さは、一般に、設計によって固定されており、アライメントマーカ構造性能の改善に有利なように変更することが極めて困難である。図４ａに概略的に示されているケースでは、位相深さφ１を有するマーカ構造の場合のＡＰＤが、位相深さφ２を有するマーカ構造の場合のＡＰＤより著しく大きい。
【００４１】
[0052]  さらに、図４ｂに概略的に示されているように、位相深さφ１を有するマーカ構造は、明らかに、位相深さφ２を有するマーカ構造より位相深さばらつきに対して敏感な状態で働く。図４ｂは、ＡＰＤに対するする約±５ｎｍの位相深さばらつきの影響を概略的に示す。すなわち、望むように、グラフ内の位相深さφ１、φ２の周りの破線が、マーカ構造位相深さの変動に関係する。わかるように、ＡＰＤのばらつきは、位相深さφ２の場合より位相深さφ１に関してはるかに大きい。
【００４２】
[0053]  位相深さばらつきがより大きい、たとえば約±２５ｎｍである場合、位相深さφ１を有するマーカ構造に関する状況を示す図４ｃに概略的に示されているように、アライメント位置偏差は符号が逆になる可能性さえある。位相深さのばらつきが同様に増大しても、位相深さφ２を有するマーカ構造の場合には、図４ｄに概略的に示されているように、アライメント偏差の偏差に対して限られた影響があるにすぎない。
【００４３】
[0054]大きなＡＰＤは、プロセス補正によって補正することができるが、ＡＰＤの変動は、このようにして補正することができない。特に、重大な可能性として図４ｄに概略的に示されているように、ＡＰＤの符号が逆になる場合には、プロセス補正は不可能である。したがって、ＡＰＤ変動を最小限に抑えることが望ましい。
【００４４】
[0055]  最小限に抑えることは、より良好な位相深さを開始点として選択することによって実施することができる。たとえば、図４ａ〜４ｄでは、位相深さφ２の方が、位相深さφ１より良好な開始点として働く。これは、好都合な波長を選択することによって行うことができる。しかし、この最小化技法は、しばしば限られた数の波長しか使用することができないため制限される。その結果、波長選択による最小化は、常に満足の行く結果をもたらすわけではない。本発明の実施形態では、ＡＰＤ変動の最小化をさらに最適化することを可能にする方法が提示される。
【００４５】
[0056]  位相深さばらつきがアライメント位置偏差に対して、したがってＩＣ処理におけるオーバーレイに対して限られた影響を有するように準備するために、基板の光学アライメント用のマーカ構造の実施形態は、第１のレベルにある第１の反射表面と、第２のレベルにある第２の反射表面とを備え、第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件を決定するだけでなく、マーカ構造が追加の構造をさらに備える。この追加の構造は、マーカ構造の製造中に離隔距離を修正するように構成されている。
【００４６】
[0057]  本発明についてさらにわかりやすくするために、望ましくない位相深さφ１が、本発明の一実施形態によるマーカ構造、すなわち望ましい位相深さφ２、または適用可能な場合φ３を有するマーカ構造を形成するように修正されるマーカ構造のいくつかの実施形態について論じる。
【００４７】
[0058]  図５ａ、５ｂは、それぞれ望ましくない位相深さφ１、および望ましい位相深さφ２を有する、基板５０上に設けられた第１のタイプのマーカ構造の横断面図を示す。このマーカ構造は、トレンチ５３が間にあるライン５１の周期パターンを備える。充填材料５５の層が、トレンチ５３の側部および底部を覆っている。ライン５１もトレンチ５３も、反射性の層５７で覆われている。
【００４８】
[0059]  その結果、図５ａに概略的に示されているマーカ構造は、第１のレベル、すなわちトレンチ５３の底部における反射性の層５７の表面の上部レベルにある第１の反射表面と、第２のレベル、すなわちライン５１の上部上の反射性の層５７の表面の上部レベルにある第２の反射表面とを備える。第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件、すなわち位相深さφ１を決定する。
【００４９】
[0060]  図５ｂでは、マーカ構造が追加の構造をさらに備える。この実施形態では、追加の構造は、充填材料の追加の層である。わかりやすくするために、追加の構造は、左のトレンチ内で概略的に示されている。点線の輪郭の外側の層は、図５ａに概略的に示されているマーカ構造に使用されている層厚さに対応する。点線の輪郭の内側の層は、追加の構造に対応し、符号５９によって示されている。充填材料は、タングステンまたはポリシリコンとすることができる。充填材料の追加の層がある結果として、第１のレベルが第２のレベルに対して高くなり、マーカ構造の位相深さ条件を修正する、すなわち、図５ｂでは位相深さを位相深さφ２に向かって減少させる。
【００５０】
[0061]  図５ｂに示されているマーカ構造は、以下のように製造することができる。最初に基板５０を用意する。続いて、第１の層を基板上に設け、第１の層内で第１のパターンを作成する。第１のパターンは、ライン５１およびトレンチ５３の前述の周期構造を含む。次いで、第２の層５５を、第１の層内の第１のパターンの上部上に設ける。第２の層５５は、充填材料の層である。充填材料は、タングステンまたはポリシリコンを含むことができる。第２の層５５は、図５ａのマーカ構造内の充填材料の層の厚さを位相条件の所望の減少量に対応する厚さだけ増大したものに対応する所定の厚さを有する。元の位相深さφ１が１００ｎｍであり、一方、７００ｎｍの位相深さφ２が望ましいと考えられる場合、第２の層の望ましい厚さは、元のマーカ構造内に存在する充填材料の層の厚さをφ１とφ２との位相深さの差、すなわち１０００−７００＝３００ｎｍだけ増大したものに対応する。続いて、第２の層５５を、たとえば化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によって、第１の層内の第１のパターンが現れるまで研磨する。最後に、第３の層５７を第２の層５５の上部上に設け、第３の層５７は、ある波長の放射に対して反射性である。第３の反射性の層５７は、金属層とすることができ、アルミニウム（Ａｌ）、ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）、または、タングステン（Ｗ）もしくはタングステンと窒化ケイ素（Ｗ＋Ｓｉ３Ｎ４）のようなビットラインスタックでの使用に適した材料を含むことができる。
【００５１】
[0062]  この実施形態では、第２の層５５の厚さが、確立される位相深さを決定する。すなわち、前記第２の層５５の厚さは、一連のライン５１の上部上の前記第３の層５７の表面と、間にあるトレンチ５３の底部における第３の層５７の表面との間で、ある離隔距離が確立されるように選択することができる。
【００５２】
[0063]  図５ａに示されている元のマーカ構造内のものに比べて増大された第２の層５５の厚さは、その構造を研磨するために必要とされる時間の増加により、処理時間の増加をもたらすことになる。しかし、位相深さ条件が改善されるにつれてオーバーレイエラーが減少し、場合によっては、基板上で製造されるＩＣ構造の歩留まりが改善される。当然ながら、一実施形態では、位相深さ条件の改善は、第２の層５５の層厚さを削減することによって達成することもできることを理解されたい。
【００５３】
[0064]  図６ａは、望ましくない位相深さφ１を有する、基板５０上に設けられた第２のタイプのマーカ構造の横断面図を示す。図６ｂ、６ｃは、修正された位相深さ条件、すなわち、それぞれ位相深さφ２および位相深さφ３を有する同様のマーカ構造の横断面図を概略的に示す。この場合も、マーカ構造は、第１のレベルにある第１の反射表面と、第２のレベルにある第２の反射表面とを備える。しかし、この実施形態では、第１の反射表面と第２の反射表面は、異なる層内に位置する。第１の反射表面は、基板５０の上面である。第２の反射表面は、反射性のエレメント６３を備えるパターン付きの層６１の上面に対応する。今度はマーカ構造を測定するために使用される放射に対して実質的に透過性である、酸化ケイ素のような誘電媒体内に埋め込まれている第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が、やはり位相深さ条件、すなわち位相深さφ１を決定する。マーカ構造は、以下で述べるように、第２の反射表面の上部上にいくつかの追加の層６５、６７をさらに備えることができる。
【００５４】
[0065]  異なる位相深さ条件、すなわち図６ｂにおける位相深さφ２、または図６ｃにおける位相深さφ３を得るために、マーカ構造は、追加の構造６９をさらに備える。追加の構造６９は、第１の反射表面と第２の反射表面との間に配置される。追加の構造６９は、第２の反射表面によって、上方からマーカ構造上に入射する放射から遮蔽される。追加の構造６９は、少なくとも１つの充填キャビティ７１、すなわち、たとえばトレンチのように、または集積回路構造の一部となる場合、コンタクトホールもしくはビアのように形作られた明確な構造を備える。図６ｂでは、各追加の構造６９が複数の充填キャビティ７１を備える。キャビティ７１のサイズおよび／または数は、図６ｂおよび図６ｃに概略的に示されているように、位相深さ条件に対して影響を及ぼす。図６ｃに示されている実施形態における充填キャビティ７１の数は、図６ｂでの実施形態における充填キャビティの数より多い。その結果、位相深さφ２は、位相深さφ３より大きい。位相深さの差は、ＣＭＰに対する、基板５０とパターン付きの層６１との間の層内の材料の材料特性の変化により、充填キャビティのサイズ／および数に関係し、これについては下記でより詳細に論じる。
【００５５】
[0066]  キャビティ７１は、タングステンまたはポリシリコンのような充填材料で充填することができる。
【００５６】
[0067]  図６ｂ、６ｃに示されているマーカ構造は、以下のように製造することができる。最初に基板５０を用意する。基板５０の上面は、第１の反射表面として働く。続いて、第１の層７５を基板５０上に設け、第１の層７５は、透過性の電気絶縁層である。第１の層７５において、追加の構造６９、すなわち１つまたは複数の充填キャビティ７１を作成する。これは、当業者には知られているように、コンタクトホールおよび／またはビアの作成と同様の仕方で行うことができる。追加の構造が設けられた第１の層７５の上部上に、第２の層を設ける。第２の層は、充填材料を含む。第２の層の材料が、第１の層７５内に作成されたキャビティ７１を充填する。「充填材料」は、タングステンまたはポリシリコンを含むことができる。充填キャビティ７１がある結果として、第１の層の研磨抵抗が弱くなる。引き続きチップ構造を構築することができるように実質的に平坦な表面を得るために、第１の層７５内の追加の構造６９が現れるまで、第２の層を研磨する。一実施形態では、研磨技法としてＣＭＰが使用される。そのような場合には、研磨抵抗は、材料の異なる硬度、すなわち機械抵抗の結果として必ずしも低下せず、研磨される層の研磨抵抗を低下させるためにＣＭＰ中に使用される化学成分に対する感度の増大によって低下される。
【００５７】
[0068]  より低い研磨抵抗をもたらす充填材料で充填されたキャビティ７１があるため、第１の層７５の厚さは、第１の層がマーカ構造の場所でパターニングされない状況、すなわち図６ａに概略的に示されている状況に比べて減少する。上述の厚さの減少の結果、作成されるマーカ構造の位相条件が異なるものになる。すなわち、位相深さもまた減少し、図６ａにおけるφ１が図６ｂにおけるφ２になる。確立されている実質的に平坦な表面の上部上に、第３の層６１を設ける。第３の層６１において、当業者に知られている仕方で、たとえばリソグラフィパターニング、現像、エッチング、メタライゼーション、および研磨という後続の諸ステップによって、第１のパターンを設ける。
【００５８】
[0069]  この第１のパターンは、ある波長の放射に対して反射性であるエレメント６３を備える。反射性のエレメント６３は、マーカ構造の第２の反射表面として働く。これらの反射性のエレメントは、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）を含むことができ、後者は、Ｃｕシングルダマシンプロセスフローを使用し基板５０上で集積構造を製造する場合に使用することができる。
【００５９】
[0070]  図６ｂおよび図６ｃに示されている実施形態では、前述のエレメント６３が１つまたは複数の充填キャビティ７１を覆っている。その結果、キャビティは、入射放射から遮蔽される。平坦な表面の上部上には、いくつかの追加の層を設けることができ、それらの数および厚さは、手元の処理レシピによって決まる。示されていない実施形態では、キャビティ７１がエレメント６３によって覆われていなくてもよい。しかし、覆われていることには、マーカ構造の性能に対するキャビティ７１の影響が最小限に抑えられるという利点がある。
【００６０】
[0071]  一応用例では、前述の研磨によって形成された平坦な表面が追加の層６５で覆われ、その層６５の上部上に機能層６７が設けられる。ビットラインに対する記憶ノードモジュールの接続に関係する応用例では、そのような機能層は、ハードマスク層、たとえば非晶質炭素マスク層とすることができよう。そのような応用例では、追加の層６５が記憶ノード誘電体であり、一方、第３の層６１がビットライン層であり、そのビットライン層では、ビットラインが第３の層６１内の反射性のエレメント６３として働く。そのような実施形態では、１つまたは複数の充填キャビティ７１が、ビットラインコンタクトおよび／またはいわゆるランディングプラグコンタクトとして働くことができる。
【００６１】
[0072]  別の応用例では、ハードマスク層で覆われるのではなく、追加のコンタクト層６５が、異なる機能層６７、すなわちカラーフィルタで覆われる。そのようなカラーフィルタを備えるマーカ構造は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）応用例、およびＣＭＯＳイメージセンサ応用例で使用することができる。一実施形態では、カラーフィルタは、６２０ｎｍと７８０ｎｍの間の波長を有する放射、すなわち「赤色」光に対して実質的に透過性である。同時に、カラーフィルタは、異なる波長を有する放射、たとえば４９０ｎｍと５７０ｎｍの間の波長を有する放射、すなわち「緑色」光に対して実質的に不透明である。赤色光は、アライメント応用例で広く使用されている。
【００６２】
[0073]  本発明の実施形態は、カラーフィルタを備える構造に適用されたとき非常に有用となり得ることを理解されたい。結局、カラーフィルタは、カラーフィルタが実質的に透過性である範囲内の波長にアライメントを制限する。位相深さがそのような波長に対して最適でない場合、異なる波長、すなわちカラーフィルタが実質的に不透明である波長に切り替えても、アライメントは改善されない。そのような場合には、本発明の実施形態を適用し、異なる波長へのシフトとして位相深さを修正することができる。
【００６３】
[0074]  本発明の実施形態では、層６１が層７５の上部上に直接あることは不可欠でないことに留意されたい。上述の層７５の研磨後、層６１を設ける前に、１つまたは複数の実質的に透過性の層を層７５の上部上に配置することができる。
【００６４】
[0075]  図７ａ、７ｂは、それぞれ位相深さφ１、および修正された位相深さφ２を有する、基板上に設けられた第３のタイプのマーカ構造の横断面図を示す。図７ａに示されている、基板５０上に設けられたマーカ構造の実施形態は、図５ａに概略的に示されているマーカ構造と同様である。すなわち、このマーカ構造は、トレンチ５３が間にある一連のライン５１の周期パターンを備える。充填材料５５の層が、トレンチ５３の側部および底部を覆っている。ライン５１もトレンチ５３も、反射性の層５７で覆われている。この場合も、マーカ構造は、第１のレベルにある第１の反射表面と、第２のレベルにある第２の反射表面とを備える。第１のレベルと第２のレベルとの間の離隔距離が位相深さ条件、すなわち位相深さφ１を決定する。
【００６５】
[0076]  異なる位相深さ条件、すなわち図７ａに示されている位相深さφ１ではなく図７ｂに示されている位相深さφ２を得るために、図７ａのマーカ構造は、図６ｂ、６ｃに概略的に示されているものと同様の仕方で修正される。すなわち、追加の構造７９として、１つまたは複数の充填キャビティ８１が使用される。１つまたは複数の充填キャビティ８１は、最前のように一実施形態では、コンタクトホール、ビア、トレンチ、または別のタイプの２次元セグメンテーションとして同様に形作られ、周期パターン内のライン内に位置する。図６ｂ、６ｃに関連して述べたように、１つまたは複数の充填キャビティ８１があるため、位相深さ条件は、その製造プロセス内の研磨ステップの影響を受けて修正される。
【００６６】
[0077]  この場合も、キャビティは、タングステンまたはポリシリコンのような充填材料で充填することができる。
【００６７】
[0078]  図８ａ、８ｂは、それぞれ位相深さφ１、および修正された位相深さφ２を有する、基板５０上に設けられた第４のタイプのマーカ構造の横断面図を示す。このタイプのマーカ構造では、マーカ構造の第１の反射表面が基板５０の上面に対応しない。
【００６８】
[0079]  前述の技法による修正されたマーカ構造の一実施形態の横断面図が、図８ｂに概略的に示されている。この実施形態では、追加の構造６９が、やはり複数の充填キャビティ７１である。キャビティ７１は、タングステンまたはポリシリコンのような充填材料で充填される。キャビティ７１は、コンタクトホール、ビア、トレンチ、または別のタイプの２次元セグメンテーションと同様の形状を有する。追加の構造６９は現在の層９５であり、さらに第１のビア層とも呼ばれる。第１のビア層９５の上部上に、第２の金属層９７を設ける。第２の金属層９７は、第１のパターンを備え、この第１のパターンは、図６ａ〜６ｃに概略的に示されているマーカ構造内の層６１内にある第１のパターンと同様の仕方で製造される。このパターンは、第２の反射表面として働くいくつかの反射エレメント９９を備える。
【００６９】
[0080]  第２の金属層９７の上部上には、追加の層を設けることができる。層の数および種類は、応用例および／または手元のプロセスレシピによって決まる。図８ｂに概略的に示されているマーカ構造は、ＣＣＤおよびＣＭＯＳイメージセンサ応用例で使用することができる。これらの応用例では、第２の金属層の上部上に追加のコンタクト層１０１が設けられ、その層１０１の上部上には、機能層１０３、すなわちカラーフィルタが設けられる。一例として、現在一般的なプロセスと共に使用されたとき、追加の構造６９の充填キャビティ７１は、充填材料としてタングステンで充填することができる。さらに、第２の金属層９７内の反射性のエレメント９９は、アルミニウムを含むことができる。
【００７０】
[0081]  本文中では、ＩＣの製造時におけるリソグラフィ装置の使用を具体的に参照することがあるが、本明細書で述べられている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ガイド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）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用分野があり得ることを理解されたい。そのような代替の応用分野の文脈において、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用することがあればそれは、それぞれより一般的な用語である「基板」および「ターゲット部分」と同義と見なすことができることを、当業者なら理解するであろう。本明細書で参照されている基板は、露光の前後に、たとえば、トラック（一般に、レジストの層を基板に付け、露光された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することができる。適用可能な場合、本明細書における開示は、そのような、また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、たとえば多層ＩＣを作成するために複数回処理することができ、その結果、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済みの層をすでに含む基板を指すこともある。
【００７１】
[0082]  本明細書において使用されている「放射」および「ビーム」という用語には、紫外線（UV）放射（たとえば３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長を有する放射またはその近辺の波長を有する放射）を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００７２】
[0083]  「レンズ」という用語は、状況において可能な場合、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含めて、様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか１つ、または組合せを指すことがある。
【００７３】
[0084]  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。たとえば、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（たとえば、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。
【００７４】
[0085]  上記の説明は、制限するものでなく、例示的なものであるものとする。したがって、以下で述べられている特許請求の範囲から逸脱することなしに、述べられている本発明に修正を加えることができることが、当業者には明らかであろう。
【図１】
2011507229.tif 000003
【図２】
2011507229.tif 000004
【図３】
2011507229.tif 000005
【図５ａ】
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【図５ｂ】
2011507229.tif 000007
【図６ａ】
2011507229.tif 000008
【図６ｂ】
2011507229.tif 000009
【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【国際調査報告】
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