(57)【要約】【課題】複数の放射源を制御するように構成された新規かつ独創的なコントローラを提供する。【解決手段】各制御回路が基板上に投影するための放射のパルスを発生させるように構成された複数の放射源のうちの関連付けられた放射源に接続されるように構成され、かつ、各制御回路が前記関連付けられた放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御するように構成された、複数の制御回路を有するリソグラフィ装置が開示されている。【選択図】図３
2008047897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各制御回路が基板上に投影するための放射のパルスを発生させるように構成された複数の放射源のうちの関連付けられた放射源に接続されるように構成され、かつ、各制御回路が前記関連付けられた放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御するように構成された、複数の制御回路と、
前記基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記放射パルスをパターンのとおりに前記基板上に転写するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
各制御回路が調整可能な値を有するコンポーネントを含み、該値が前記関連付けられた放射源の１つ以上の特定の特性を考慮するために調節可能である、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記複数の放射源をさらに備える、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
少なくともいくつかの前記放射源が同じタイプのものであり、該いくつかの放射源に関連付けられた制御回路が同じ構成を有する、
請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記放射源がすべてエキシマレーザ、固体レーザまたは放電ランプである、
請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
少なくとも１つの前記放射源が異なるタイプのものである、
請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
異なる構成を有する制御回路が前記異なるタイプの放射源に関連付けられている、
請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
各制御回路が基準となる入力に接続されている、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
各制御回路がフィードフォワード部およびフィードバック部を含む、
請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記制御回路の動作を制御する信号を前記制御回路に送るように構成された監視コントローラをさらに備える、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記監視コントローラが、前記制御回路に適切な信号を送ることにより、前記放射源の各々に、実質的に同じエネルギーを有するパルスを発生させるように構成されている、
請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記監視コントローラが、前記制御回路の動作を制御することにより、少なくとも１つの前記放射源に、少なくとも１つの他の前記放射源によって発生されたパルスよりも小さいエネルギーを有するパルスを発生させるように構成されている、
請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記制御回路がインテグレータおよび関連付けられたアンプを備える、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記制御回路が、２つのインテグレータと、該インテグレータのうちの１つと並列接続されているアンプとを備える、
請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記インテグレータがリーキングインテグレータである、
請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
リソグラフィ装置用の放射源であって、
放射のパルスを発生するように構成された複数の放射源と、
各制御回路が該複数の放射源のうちの関連付けられた放射源に接続されかつ該関連付けられた放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御するように構成された複数の制御回路と、
を備える放射源。
【請求項１７】
前記関連付けられた放射源の１つ以上の特定の特性を考慮するために調整可能な値を有するコンポーネントを含む、
請求項１６に記載の放射源。
【請求項１８】
少なくともいくつかの前記放射源が同じタイプのものであり、該いくつかの放射源に関連付けられた制御回路が同じ構成を有する、
請求項１６に記載の放射源。
【請求項１９】
前記制御回路の動作を制御する信号を前記制御回路に送るように構成された監視コントローラを備える、
請求項１６に記載の放射源。
【請求項２０】
各々が関連付けられた放射源による放射のパルスの発生を制御するように構成された複数の制御回路を備える、
リソグラフィ装置用の放射源コントローラ。
【請求項２１】
各制御回路が、前記関連付けられた放射源の１つ以上の特定の特性を考慮するために調整可能な値を有するコンポーネントを備える、
請求項２０に記載の放射源コントローラ。
【請求項２２】
前記複数の制御回路が同じ構成を有する、
請求項２０に記載の放射源コントローラ。
【請求項２３】
前記制御回路の動作を制御する信号を前記制御回路に送るように構成された監視コントローラをさらに備える、
請求項２０に記載の放射源コントローラ。
【請求項２４】
リソグラフィ基板を露光するための複数の放射源を制御する方法であって、
少なくともいくつかの前記放射源について、１つ以上の特性を判定することと、
前記判定された１つ以上の特性を使用して、前記いくつかの放射源の各々を制御するように構成されている関連付けられた制御回路のコンポーネントの値を制御することと、
前記制御回路を使用して前記いくつかの放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御することと、
を含む方法。
【請求項２５】
監視コントローラを使用して前記制御回路の各々を制御することをさらに含む、
請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置、照明システム、パルス放射源を制御するコントローラおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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（patterning device）を用いることができる。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１つのダイの一部、１つまたはいくつかのダイを含む）に転写される。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）層上での結像を介してなされる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の照射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上に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にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置では、多くのその他の用途における場合と同様に、基板（たとえば、ウェーハ）表面などの表面がパルス放射源によって照射される。パルス放射源は連続する放射パルスが同じエネルギーまたは一定の耐性内のエネルギー差を有するようにコントローラによって制御される。１つ以上のパルス放射源を使用して基板表面を照射することが望ましい場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]  たとえば、複数の放射源を制御するように構成された新規かつ独創的なコントローラを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]  本発明の一実施形態によると、各制御回路が基板上に投影するための放射のパルスを発生させるように構成された複数の放射源のうちの関連付けられた放射源に接続されるように構成され、かつ、各制御回路が該関連付けられた放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御するように構成された、複数の制御回路と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、放射パルスをパターンのとおりに基板上に転写するように構成された投影システムとを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０００６】
[0006]  本発明の別の実施形態によると、リソグラフィ装置用の放射源であって、放射のパルスを発生するように構成された複数の放射源と、各制御回路が該複数の放射源のうちの関連付けられた放射源に接続されかつ該関連付けられた放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御するように構成された複数の制御回路とを備える放射源が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明のさらなる実施形態によると、各々が関連付けられた放射源による放射のパルスの発生を制御するように構成された複数の制御回路を備える、リソグラフィ装置用の放射源コントローラが提供される。
【０００８】
[0008]  本発明のさらなる別の実施形態によると、リソグラフィ基板を露光するための複数の放射源を制御する方法であって、少なくともいくつかの放射源について、１つ以上の特性を判定することと、該判定された１つ以上の特性を使用して、該いくつかの放射源の各々を制御するように構成されている関連付けられた制御回路のコンポーネントの値を制御することと、制御回路を使用して該いくつかの放射源によって発生された放射パルスのエネルギーを制御することとを含む方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
[0009]以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。
【００１０】
[0015]  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している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＰＢ（たとえば、ＵＶ放射またはあらゆるその他の適切な放射）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成され、特定のパラメータに従って該パターニングデバイスを正確に位置づけするように構成された第１の位置決めデバイスに接続されたパターニングデバイスサポート構造（たとえば、マスクテーブル）ＭＴを備える。また、この装置は、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成され、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置づけするよう構成された第２の位置決めデバイスに接続された基板テーブル（たとえば、ウェーハテーブル）ＷＴも備える。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ＰＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば、１つまたは複数のダイ）に投影するように構成された投影システム（たとえば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳを備える。
【００１１】
[0016]  照明システムとしては、放射を誘導し、形成し、あるいは制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１２】
[0017]  パターニングデバイスサポート構造は、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内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイスサポート構造は、たとえば、必要に応じて固定または可動式に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。パターニングデバイスサポート構造は、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、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とよい。
【００１３】
[0018]  本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように放射ビームの断面にパターンを付けるために使うことができるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付けたパターンは、たとえば、その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、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
【００１４】
[0019]  パターニングデバイスは、透過型または反射型であってよい。パターニングデバイスの例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、Alternating位相シフト、および減衰型位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームがさまざまな方向に反射するように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００１５】
[0020]  本明細書において使われる用語「投影システム」は、使われている露光放射にとって、あるいは浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。
【００１６】
[0021]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（たとえば透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（たとえば、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイを採用しているか、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００１７】
[0022]  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２つ以上のパターニングデバイスサポート構造）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルまたはサポート構造を並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
【００１８】
[0023]  また、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のものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえば、マスクと投影システムとの間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術を使えば、投影システムの開口度を増加させることができる。本明細書において使われている用語「液浸」は、基板などの構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００１９】
[0024]  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場合、別個の構成要素であってもよい。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みなされず、また、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、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含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。別の場合においては、放射源は、たとえば、放射源が水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。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とともに放射システムと呼んでもよい。一実施形態において、放射源ＳＯは複数のパルス放射源を備えてもよい。
【００２０】
[0025]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節することができるように構成されたアジャスタ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、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といったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調節すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。イルミネータＩＬは、放射ビームの偏光を調節することもできる。イルミネータＩＬは、イルミネータを通過する放射パルスのエネルギーをモニターするディテクタ（図示されず）を含み、また、出力信号をコントローラＣＲに送る。コントローラＣＲは、複数のパルス放射源（併せて放射源ＳＯを構成するもの）の動作を調節するように構成されており、それによって、所望のエネルギーを有する放射パルスを生成する。
【００２１】
[0026]  放射ビームＰＢは、パターニングデバイスサポート構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ上に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上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＰＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束させる。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば、干渉デバイス、リニアエンコーダまたは静電容量センサ）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＰＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、パターニングデバイスサポート構造ＭＴの移動は、第１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）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も第２位置決めデバイス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って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイスサポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは、固定されていてもよい。パターニングデバイス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を使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分に置かれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間（これらは、けがき線(scribe-lane)アライメントマークとして公知である）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。
【００２２】
[0027]  例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。
【００２３】
[0028]  １．  ステップモードにおいては、パターニングデバイスサポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴは、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２４】
[0029]  ２．  スキャンモードにおいては、パターニングデバイスサポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート構造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（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光領域の最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００２５】
[0030]  ３．  別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ、パターニングデバイスサポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、または、スキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらに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の移動後ごとに、またはスキャン中、連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２６】
[0031]  上述の使用モードの組み合わせおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００２７】
[0032]  図２は、照射される基板Ｗの表面の一部（またはオブジェクトの他の表面）の上面図を概略的に示しており、パルスウインドウＰＷ１、パルスウインドウＰＷ２、パルスウインドウＰＷ３によって示されている連続する放射パルスの形状を示している。スキャン方向は矢印ＡＲＲによって示されている。スキャンはパルス放射源に対して基板Ｗを移動させることによって行うことができる。選択として、あるいは、追加として、スキャンは図１に示される投影システムＰＳといった光学保護システムにおいて適切な操作を行うことによって、または、たとえば、基板Ｗに対してパルス放射源を移動させることによって行うことできる。スキャンは矢印ＡＲＲによって示される方向に行われるので、第１のパルスは、たとえば、ウィンドウＰＷ１を、第２のパルスはウィンドウＰＷ２を、第３のパルスは、ウィンドウＰＷ３を照射する。図２に示されるとおり、ウィンドウＰＷ１、ＰＷ２、ＰＷ３にはある程度の重複がある。実際には、多かれ少なかれ、重複は存在しうる。たとえば、リソグラフィ装置の一実施形態において、数十のパルス、たとえば、２０、４０、６０または８０のパルスが重複し合うことが考えられる。図２に示される概略的な説明では、３つのパルスの重複が示されている。
【００２８】
[0033]  図２では、パルスウインドウＰＷ１、ＰＷ２、ＰＷ３は矩形を有するものとして示されているが、あらゆる形状とすることが可能であり、たとえば、円状、楕円状、三角形、正方形またはあらゆるその他の形状であってよい。
【００２９】
[0034]  連続する放射パルスは異なるパルス放射源によって生成されている。たとえば、２つのパルス放射源、３つのパルス放射源、４つのパルス放射源またはそれ以上があってよい。
【００３０】
[0035]  図３は、図１のリソグラフィ装置の制御図を概略的に示す。放射源ＳＯは、各々が放射パルスを発生させる複数のレーザＬ１…Ｌｎを備える。各レーザの放射パルスは、それぞれエネルギーＥｐ１…Ｅｐｎを有しており、ビームデリバリシステムＢＤおよびイルミネータＩＬ（例示を分かりやすくするために１つのボックスとして図３に示されている）に進む。ビームデリバリシステムおよびイルミネータは、放射のパルスを結合させて単一のビームを形成する。単一のビームのパルスのエネルギー総量をＥＰｃｏｍｂｉｎｅｄとする。結合された放射ビームは、パターニングデバイスＭＡ、投影システムＰＬおよび基板Ｗを通過する。
【００３１】
[0036]  イルミネータＩＬは、それぞれのレーザＬ１…Ｌｎによって発生されたパルスのエネルギーを検出するように構成された複数のディテクタＤ１…Ｄｎを含む。ディテクタは、あらゆるタイプの光センサ、たとえば、フォトダイオード、または光伝導素子を備えてよい。一般に、ディテクタは、光エネルギーを電気信号または光信号といった信号に変換するように構成されたあらゆる測定デバイスまたはコンポーネントを備えることができる。ディテクタＤ１…Ｄｎは、ビームデリバリシステムＢＤおよびイルミネータＩＬの外側に示されているが、たとえば、イルミネータまたはビームデリバリシステム内の適切な位置に配置されてもよい。ディテクタＤ１…Ｄｎからの出力Ｅｐ１…Ｅｐｎは、監視コントローラ（supervisory controller）ＳＲに進む。
【００３２】
[0037]  別個のディテクタＤＣは、結合された放射ビームのパルスのエネルギーを検出するように構成されている（以下、これを結合ディテクタＤＣという）。結合ディテクタＤＣは上述のいずれかの形態を取りうる。結合ディテクタＤＣからの出力ＥＰｃｏｍｂｉｎｅｄは監視コントローラＳＲに進む。監視コントローラＳＲは、複数のレーザコントローラＬＣ１...ＬＣｎに接続されている。各レーザＬ１…ＬｎはそれぞれのレーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎによって制御される。監視コントローラＳＲおよびレーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎはともに図１に関連して上述したコントローラＣＲを構成する。
【００３３】
[0038]  ディテクタＤ１…Ｄｎは必須のものではない。結合ディテクタＤＣを、異なるレーザによって生成されたパルスを区別するように構成してもよい。これは、たとえば、結合ディテクタＤＣをレーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎに接続することによって実現される。この接続は、レーザコントローラがレーザにパルスを発生させる度に、結合ディテクタＤＣがレーザコントローラ特定信号を受信し、検出した各パルスについて当該パルスを発生させたレーザを特定するように構成することができる。
【００３４】
[0039]  結合ディテクタＤＣは必須のものではない。たとえば、ディテクタＤ１…Ｄｎから出力された信号を結合させて、結合ディテクタＤＣから出力される信号に相当する信号を供給することができる。
【００３５】
[0040]  一般に、各レーザＬ１…Ｌｎによって生成されたパルスエネルギーを知ることが望まれており、当該情報を発生させる具体的な手段は問われない。
【００３６】
[0041]  監視コントローラＳＲは、パルスごとの望ましいエネルギーを示す参照信号ＥＰｒｅｆを受信する。参照信号ＥＰｒｅｆは、たとえば、リソグラフィ装置に関連付けられたソフトウエアによって発生させることができる。たとえば、事前に実験を行って、特定のエネルギー量が基板上のレジストを露光させるために必要となることを判定しておいてよい。この参照信号ＥＰｒｅｆは、動作中、リソグラフィ装置がこの量のエネルギーを基板に実質的にもたらすように設定することができる。
【００３７】
[0042]  参照信号ＥＰｒｅｆは時間とともに変化しうる。たとえば、リソグラフィ装置の投影システムＰＳは、温まるにつれて吸収性が高まり、その結果、基板にもたらされるエネルギー量が徐々に減少する場合がある。本例において、その場合は、ＥＰｒｅｆが徐々に増加してこの影響を補正する（すなわち、基板にもたらされるエネルギー量が実質的に一定のままとなる）。
【００３８】
[0043]  レーザＬ１…Ｌｎのうち１つ以上は外乱の影響を受けやすくなる場合がある。この外乱については、当該制御図にそれぞれ入力ｄ１……ｄｎとして示されている。外乱は、同様にレーザの特性と考えてよい。外乱は図３において追加的なものとして記載されているが、これは単に例示を分かりやすくするためのものであり、外乱は別の形態であってよい。たとえば、外乱は増倍要素を含んでよい。この増倍要素は当該レーザのゲインを変化させることによって発生させることができる。外乱は、当該レーザ自体以外の１つ以上の位置で生じうる。
【００３９】
[0044]  各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎは、それぞれが制御するレーザＬ１…Ｌｎの１つ以上の特性（および場合によっては当該レーザに関連付けられた別の外乱）を考慮するように構成することができる。レーザは、たとえば、それぞれがわずかに異なる特性を有しうるエキシマレーザであってよい。たとえば、１つのエキシマレーザは、別のエキシマレーザよりもわずかに効率性が高いものであってよく、または、別のエキシマレーザよりも加熱によってパルスエネルギーがドリフトする傾向が強いものであってよい。レーザＬ１…Ｌｎは、レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎをそれぞれが制御するレーザの１つ以上の特性を考慮するように構成することによって、正確に制御することができる。これら１つ以上の特性は、たとえば、キャリブレーション測定中に判定してもよく、その際、レーザの出力は、当該レーザに入力された１つ以上の信号の関数として綿密にモニターされる。
【００４０】
[0045]  監視コントローラＳＲは、出力信号ＥＰｃｏｍｂｉｎｅｄおよび／またはＥｐ１…Ｅｐｎを参照信号ＥＰｒｅｆと比較し、適切な制御信号ＥＰｒｅｆ１…ＥＰｒｅｆｎおよびＥｐ１…ＥｐｎをそれぞれのレーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎに送信するように構成することができる。監視コントローラＳＲによって送信された１つ以上の制御信号は、たとえば、各レーザが実質的に同じエネルギーのパルスをもたらすように構成することができる。このエネルギーは上述の所望のエネルギーに相当するものである。監視コントローラＳＲはまた、１つ以上の点火トリガ（すなわち、パルスを発するようにレーザを誘導するもの）を供給することができる。あるいは、１つ以上の点火トリガは、別のコントローラによって供給されてもよい。
【００４１】
[0046]  各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎは、関連付けられたレーザＬ１…Ｌｎの動作を制御して各レーザによって発生されたパルスの必要とされるエネルギーが所定の許容できる精度内となるように制御される。別の構成では、１つ以上のレーザは、たとえば、異なるエネルギー、たとえば、大幅に低いエネルギーを有するパルスを発生させるように故意に構成することができる。このことについて以下に詳述する。各レーザＬ１…Ｌｎは、自らに関連付けられたコントローラＬＣ１…ＬＣｎを有するので、各レーザによって発生されたパルスのエネルギーを、各レーザの特性を考慮しながら、正確に制御することができる。
【００４２】
[0047]  図４は、レーザコントローラを示す制御図である。レーザコントローラは、第１のインテグレータステージＩ１および第２のインテグレータステージＩ２を備える。第１のアンプＧＩ１は、第１のインテグレータステージに直列接続されており、第２のアンプＧＩ２は、第２のインテグレータステージに直列接続されている。第２のインテグレータステージＩ２および第２のアンプＧＩ２を迂回するバイパスアンプＧＰが設けられている。バイパスアンプＧＰの出力は加算器ＡＤＤ１によって第２のインテグレータステージＩ２に加算される。インテグレータステージＩ１およびＩ２はそれぞれ単一のインテグレータを備えてもよく、これによってそれぞれが積算を行ってもよい。
【００４３】
[0048]  レーザコントローラは、レーザによって発生された先行のパルスの測定エネルギーＥｐｉを受け取る。参照信号ＥＰｒｅｆｉは、監視コントローラＳＲによって供給されるものであり、タイムディレイＺ−１にかけられる。減算器ＳＵＢを使用して、タイムディレイが行われた参照信号ＥＰｒｅｆｉから測定されたパルスエネルギーＥｐｉが減算される。タイムディレイＺ−１は、測定されたパルスエネルギーＥｐｉが、当該パルスを発生させた参照信号ＥＰｒｅｆｉから減算されるように配置して、。
【００４４】
[0049]  アンプＧＦは、レーザコントローラの他のコンポーネントに並列接続されており、これによって、参照信号ＥＰｒｅｆｉを第１のインテグレータの出力にフィードフォワードすることができる。加算器ＡＤＤ２は、第１のインテグレータＩ１によって出力された信号をアンプＧＦによって出力された信号から減算するように配置されている。
【００４５】
[0050]  結果として生じる制御信号は、レーザ（図示されず）に接続されているアンプＧＬおよびオフセットＯＬに進む。アンプＧＬおよびオフセットＯＬは、必要に応じて高出力パルスをレーザに供給し、これによって、レーザは、放射のパルスを生成することができる。アンプＧＬおよびオフセットＯＬを使用して、たとえば、特定のレーザに特有の影響を補正することができる。これによって、レーザコントローラの残りの部分の構成をすべてのレーザにみられる影響に合わせて調整することが可能になる。
【００４６】
[0051]  レーザに供給される電力は制御信号によって決まる。この制御信号は、参照信号ＥＰｒｅｆｉおよび先行のパルスの測定パルスエネルギーから得られる。これにより、制御信号は、レーザパルスを一定の範囲のエネルギー内にとどめる。
【００４７】
[0052]  制御信号は、アンプＧＩ１、ＧＩ２、ＧＰおよびＧＦによってもたらされる増幅によって決まる（これらは適切な増幅係数を持つことができる）。たとえば、制御信号は、二回積算されたエネルギーエラー信号（すなわち、必要とされるパルスエネルギーＥｐｒｅｆｉから測定パルスエネルギーを減算したものを２回積算したもの）であってよい。これは、第１および第２のインテグレータステージＩ１、Ｉ２と第１および第２のアンプＧＩ1、ＧＩ２とを直列接続することによって実現される。
【００４８】
[0053]  あるいは、この制御信号は一回積算されたエネルギー信号であってもよく、その場合、この信号は、バイパスアンプＧＰ、第１のインテグレータＩ１、第１のアンプＧＩ１を備えるパスを経由して供給される。
【００４９】
[0054]  一実施形態において、増幅は０に設定してもよく、その場合、各アンプを省いてもよい。アンプＧＩ１、ＧＩ２およびＧＰの各々のゲインを選択することによって、一回積算されたエネルギー信号と二回積算されたエネルギー信号の混合物を得ることができる。たとえば、ＧＰがゼロに設定されている場合、インテグレータ出力信号は、二回積算されたエネルギー信号のみを備える。本例において、ＧＩ１およびＧＩ２は、ゼロ以外のあらゆる値、すなわち、コントローラおよびパルス放射源によって形成された制御ループのループゲインに影響を与えるアンプのゲインに設定することができる（図３を参照）。ＧＩ２がゼロに設定される場合、ＧＰおよびＧＩ１を経由するパスのみがインテグレータ出力信号を供給する。また、本例におけるインテグレータ出力信号は、一回積算されたエネルギー信号を備える。
【００５０】
[0055]  図４に示される制御回路は、エキシマレーザを正確に制御することができるように構成されている。アンプＧＩ１、ＧＩ２、ＧＰ、ＧＦの値は、エキシマレーザの１つ以上の測定されたパラメータに基づいて選択することができる。たとえば、所定のエキシマレーザの１つ以上の特性は、二回積算された弱エネルギー信号のみが必要とされるものである場合、アンプＧＩ２に低いゲインを与え、アンプＧＰにこれより高いゲインを与えることができる。
【００５１】
[0056]  複数のエキシマレーザを使用する場合、各エキシマレーザについて個別の制御回路があるので、アンプＧＩ１、ＧＩ２、ＧＰ、ＧＦの値は各エキシマレーザについて異なりうる。これによって、各レーザの１つ以上の特定の特性を考慮しながら、それぞれのレーザの動作を正確に制御することが可能になる。各制御回路の構成、すなわち、コンポーネントが相互接続されている態様は同じである。コンポーネント（たとえば、アンプおよびオフセット）の値のみが制御回路によって異なる。
【００５２】
[0057]  各エキシマレーザについて個別の制御回路を使用することにより、各レーザをより正確に制御することができる。たとえば、以前は、各レーザについて調節可能なパラメータがゲインＧＬおよびオフセットＯＬのみであることが一般的であった。通常、新しい基板がリソグラフィ装置に導入される度に（たとえば、１分間につき約６０から１２０回）、ゲインＧＬおよびオフセットＯＬを調節することができる。本発明の一実施形態では、各レーザを個別のレーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎを使用して、より正確に制御することができる。さらに、レーザコントローラは、各基板の処理後に１つ以上のレーザを単に調節する代わりに、レーザＬ１…Ｌｎを継続的に（たとえば、各レーザパルス発生後に）制御することを可能にする。
【００５３】
[0058]  アンプＧＩ１、ＧＩ２、ＧＰ、ＧＰの値は、各レーザＬ１…Ｌｎの１つ以上の特性から生じる影響以外の影響を考慮することができる。たとえば、アンプの値は、レーザパルスと基板との相互作用（たとえば、基板上の所定の位置が２０のパルスまたは８０のパルスあるいは他の数のパルスを受けるか）を考慮することができる。
【００５４】
[0059]  インテグレータステージＩ１、Ｉ２の少なくとも１つは、リーキングインテグレータステージである場合がある。すなわち、時間の経過とともにある種の減衰を含むおそれがある。これによって、飽和またはワインドアップが、たとえば、インテグレータに入力が高い値を持つ状態、あるいは、当該入力が平均時間を超える時間継続する状態において起こりうる。
【００５５】
[0060]  当然のことながら、エキシマレーザの代わりに他の適切な光源を使用してもよい。その場合は、異なる制御回路構成が必要となる可能性がある（「構成(configuration)」という語は、制御回路のコンポーネントが相互接続されている態様を示すことを意図するものである）。たとえば、制御回路の特定の構成は固体レーザに適するものとなりうるが、制御回路の別の構成は、放電ランプに適するものとなりうる。また、制御回路の特定の構成が複数のタイプの光源に適するものとなる場合もある。
【００５６】
[0061]  一定のタイプの光源が複数設けられている場合、各光源について個別の制御回路を設けることができる。各制御回路は、同じ構成であってもよいが、（各光源の特定の特性を考慮するために）各制御回路のコンポーネントに異なる値を与えてもよい。
【００５７】
[0062]  使用時、監視コントローラＳＲは、所望のパルスエネルギーを示す参照信号ＥＰｒｅｆを受信する。参照信号ＥＰｒｅｆは、たとえば、リソグラフィ装置に関連付けられたソフトウエアによって生成され、（上述のとおり）時間とともに変化しうる。これに基づいて、監視コントローラＳＲは各レーザＬ１…Ｌｎによって生成されるパルスのエネルギーを決定する（たとえば、異なるレーザコントローラ全体にわたってＥＰｒｅｆを分割する）。また、監視コントローラＳＲは、レーザＬ１…Ｌｎの繰り返し率を決定し、１つ以上の点火トリガを供給することもできる。点火トリガはそれぞれレーザパルスを発するレーザを点弧するものである。監視コントローラは、各レーザについての所望のパルスエネルギーおよび現在のパルスエネルギーを示す信号ＥＰｒｅｆｉおよびＥｐｉを繰り返し率とともに各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎに送る。各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎは、各レーザの１つ以上の特性にしたがって既に構成されているものであり、次に、所望のエネルギーおよび所望の繰り返し率のパルスを発生するように各レーザを制御する。各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎは、参照信号ＥＰｒｅｆｉおよび自らが制御するレーザが発したパルスの測定エネルギーＥｐｉに基づいて、他のレーザコントローラから独立して動作する。各レーザコントローラＬＣ１…ＬＣｎは自らが制御するレーザが生成するパルスＥｐｉのエネルギーのみを考慮し、他のレーザが生成するパルスのエネルギーを考慮しない。
【００５８】
[0063]  別の構成として、監視コントローラＳＲは、最近発生したパルスのエネルギーと所望のエネルギーの差を判定して、この差の補正分を含む参照信号ＥＰｒｅｆｉを次のレーザコントローラＬＣｉに送る。これを拡大して、参照信号ＥＰｒｅｆｉが１つ以上の先行のレーザが生成したパルスを考慮した補正分を含むようにすることができる。
【００５９】
[0064]  さらなる別の構成において、光源は、１つ以上のエキシマレーザによって発生されたものよりも大幅に低いエネルギーを持つパルスを発生させるように構成することができる。光源は、たとえば、固体レーザまたは放電ランプであってよい。光源の繰り返し率は、１つ以上のエキシマレーザのものより高くしてよく、それによって、光源は、各エキシマレーザがパルスを発生させたあとにパルスを生成する。監視コントローラＳＲは、一定のエキシマレーザによって生成されたパルスのエネルギーエラーＥＰｒｅｆ,ｉを受信し、全エネルギーを所望の水準にするために追加のパルスにおいて必要とされるエネルギー量を決定することができる。たとえば、エキシマレーザは、所望のエネルギーの約９５％を有するパルスを生成するように構成してよく、また、この低電力の光源を所望のエネルギーの不足分である５％を有するパルスを生成するように構成してよい。別の構成においては、低電源は、一連の低電力パルスを供給することによってエネルギーの不足分である５％を供給することもできる。さらなる別の構成においては、低電源は、全てのエキシマレーザがパルスを発した後に１つ以上の低電力パルスを供給し（エキシマレーザパルスの不足分のエネルギーを供給する）ことができる。
【００６０】
[0065]  低電源の繰り返し率は、１つ以上のエキシマレーザの繰り返し率と異なってよい。監視コントローラＳＲは所望の繰り返し率を決定し、必要に応じて１つ以上の点火トリガを発生させることができる。たとえば、監視コントローラは、各エキシマレーザがパルスを発生させた後にパルスを発するように低電力レーザを制御することができる。あるいは、監視コントローラは、すべてのエキシマレーザがパルスを発した後にパルス（または連続するパルス）を発するように低電力レーザを制御することができる。監視コントローラは、各レーザについて適切な繰り返し率を決定するソフトウエアを含んでもよい。
【００６１】
[0066]  上記の本発明の実施形態ではエキシマレーザを使用しているが、当然のことながら、他の適切なレーザまたは他の光源を使用してもよい。
【００６２】
[0067]  各レーザＬ１…Ｌｎが連続して点弧されると効果的であるが、そうすることは必須なことではない。
【００６３】
[0068]  図４に示される制御回路は、図５に示されるより一般的なタイプの制御回路の一例である。図５に示される制御回路は、フィードフォワードコンポーネントＦＦを含み、フィードバックコンポーネントＦＢを含む。フィードバックコンポーネントは、フィードバックされた測定パルスエネルギーＥｐｉを、パルスを発生させた参照信号ＥＰｒｅｆｉと同期させるように構成されたタイムディレイＺ−１を含む。
【００６４】
[0069]  フィードバックコンポーネントＦＢは、たとえば、レーザによって発生されるパルスのエネルギーを予測し、これを発生したパルスのエネルギーレベルと比較するモデルを含むことができる。これによって、レーザ上（および場合によっては当該レーザ自体以外の１つ以上の箇所）において作用する１つ以上の外乱を予測することが可能となる。予測された外乱は補償子を介してフィードバックされる。補償子は、さまざまな構成を取ってよく、たとえば、一定数のサンプルに対する予測エラーの移動平均に一定の制御ゲインを乗じたものを計算するように構成することができる。
【００６５】
[0070]  一般に、フィードフォワードコンポーネントＦＢは、１つまたは２つのインテグレータを含むもの、バイパスアンプがあるもの／ないもの、あるエラーまたはパラメータの移動平均を含むもの、すべて異なる制御ゲインで増幅されたものといったいくつかの形態のうちの１つを取りうる。フィードバックコンポーネントは、ノッチフィルタまたはローパスフィルタといったフィルタを含むことができる。
【００６６】
[0071]  フィードフォワードコンポーネントＦＦは、レーザによって生成されたパルスの初期トランジェントを予測し、これに対する補正を供給するモデルを含むことができる。予測された初期トランジェントは、従前に測定された初期トランジェントに基づくものであってよい。
【００６７】
[0072]  フィードフォワードコンポーネントＦＦおよびフィードバックコンポーネントＦＢ間の接続は、図５に示される形態とする必要はない。フィードフォワードコンポーネントＦＦおよびフィードバックコンポーネントＦＢ間のタイミングを修正することもできる。
【００６８】
[0073]  特定の状況において使用される制御回路の構成（すなわち、コンポーネントが相互接続されている態様）は、制御されるレーザのタイプやリソグラフィのその他のパラメータによって決まる。
【００６９】
[0074]  本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス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他の用途を有することは、明らかである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている用語「ウェーハ」または「ダイ」はすべて、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であると考えてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後に、たとえば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、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で処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、たとえば、積層ＩＣを作るために、複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語が、既に多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００７０】
[0075]  本明細書で使われている用語「放射」および「ビーム」には、紫外線（ＵＶ）放射（たとえば、約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長を有するもの）などのあらゆる種類の電磁放射および極端紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５ｎｍから２０ｎｍの範囲の波長を有するもの）ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームが含まれる。
【００７１】
[0076]  用語「レンズ」は、状況が許すのであれば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電型光学コンポーネントを含むさまざまな種類の光学コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すものとしてよい。
【００７２】
[0077]  上述の記載は、レーザパルスのエネルギーについて言及したものである。これは、従来の意味、たとえば、レーザパルスの測定エネルギーＥｐ１は当該パルスのエネルギーの総量であるという意味で解釈してよい。通常、ディテクタ、たとえば、ディテクタＤ１は、パルスのエネルギーのごく一部を測定する。ディテクタはキャリブレートされているので、該測定された一部に基づいてパルスのエネルギー総量を判定することができる。線量測定について言及している文献もある。「線量」という用語は、加算された一連のパルスのエネルギーを意味するものとして一般に使用される。たとえば、上記にさらに言及しているように、２０パルスを使用して基板の一領域を露光することができる。基板の当該領域に付与された線量は２０パルスのエネルギーの合計となる。
【００７３】
[0078]  本発明の実施形態について既に具体的に説明してきたが、言うまでもなく、本発明は、記載される以外の態様で実施することができる。たとえば、本発明は、上記に開示されている方法を記載する機械読取可能な指示の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムが記憶されているデータ記憶媒体（たとえば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取ってもよい。
【００７４】
[0079]  上記の説明は、限定ではなく例示を目的としたものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】[0010]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0011]  図２は、パルスウインドウおよび基板を概略的に示す。
【図３】[0012]  図３は、図１のリソグラフィ装置用の制御図を概略的に示す。
【図４】[0013]  図４は、本発明の一実施形態による制御回路を示す制御図を概略的に示す。
【図５】[0014]  図５は、本発明の一実施形態による制御回路を大まかに示す制御図を概略的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008047897.tif 000006
【図５】
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【外国語明細書】
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