(57)【要約】【課題】測定システムの欠陥の効果を補償する改良された較正プロセスを提供する。【解決手段】リソグラフィ内の基板テーブルの位置を較正する較正方法は、２次元配置のパターンがある基板を基板テーブル上に設け、位置決めシステムで基板テーブルを位置決めし、位置測定システムで、少なくとも２つの次元で基板テーブルの位置を測定し、パターン読み出しシステムで、基板テーブルの測定位置の関数として基板上のパターンの配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得し、パターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、位置誤差を使用して、位置決めシステムを較正することを含み、較正が、位置決めシステムのドリフトの影響を決定し、決定したドリフトの影響と対応する基板テーブルの２次元位置の関数として、位置誤差を補正し、補正した位置誤差で位置決めシステムを較正することを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ内の基板テーブルの位置を較正する較正方法であって、
表面にパターンの２次元配置を含む基板を前記基板テーブル上に設け、
位置決めシステムで前記基板テーブルを位置決めし、
位置測定システムで、少なくとも２つの次元で前記基板テーブルの位置を測定し、
パターン読み出しシステムで、前記基板テーブルの測定位置の関数として前記基板上のパターンの配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得し、
前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、
前記位置誤差を使用して、前記位置決めシステムを較正することを含み、前記較正が、前記位置決めシステムのドリフトの影響を決定することを含み、決定されたドリフトの影響を使用して、前記基板テーブルの前記対応する２次元位置の関数として、前記位置誤差を補正し、前記補正された位置誤差を、前記位置決めシステムの較正に使用する方法。
【請求項２】
基板を前記基板テーブル上に設けることが、基板を前記基板テーブルに配置し、前記基板の前記表面に前記パターンの２次元配置を生成するように、前記基板の前記表面にパターンを繰り返し露光することを含み、前記繰り返し露光することが、連続する露光と露光の間で、前記基板テーブルを変位して、前記基板の前記表面の様々な位置に前記パターンを露光することを含む、請求項１に記載の較正方法。
【請求項３】
パターンを繰り返し露光することが、少なくとも１セットの基準パターンを前記基板の前記表面の相互に近接する位置に露光することを含み、個々のセットの個々の基準パターンが、２次元配置の他のパターンの露光間の様々な瞬間に露光され、前記基準パターンを使用して、前記基準パターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定し、前記基準パターンについて決定した前記ドリフトの影響を使用して、前記２次元配置の全露光パターンの前記位置誤差を補正する、請求項２に記載の較正方法。
【請求項４】
少なくとも２セットの基準パターンが、前記基板の前記表面の様々な位置に設けられた個々の専用区域に露光される、請求項３に記載の較正方法。
【請求項５】
パターンを繰り返し露光することが、前記パターンの少なくとも一部をランダムな順序で露光することを含み、
前記ランダムに露光されるパターンが、前記ランダムに露光されたパターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記ランダムに露光されたパターンについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の全露光パターンの前記位置誤差の補正に使用される、請求項２に記載の較正方法。
【請求項６】
前記２次元配置の前記パターンが全て、ランダムな順序で露光される、請求項５に記載の較正方法。
【請求項７】
パターンを繰り返し露光することが、数セットの隣接するパターンを、前記基板の前記表面の対応する数の様々な区域に露光することを含み、
前記２次元配置の前記パターンが全て露光されるまで、パターンが各区域で連続的に露光され、
セットの隣接パターンが、その隣接パターンのセットの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記隣接パターンのセットについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の前記露光パターンの全てについて前記位置誤差を補正するために使用される、請求項２に記載の較正方法。
【請求項８】
前記２次元配置の前記パターンが全て露光されるまで、各区域のパターンを連続的に露光することが、前記様々な区域に対してランダムな順序で繰り返される、請求項７に記載の較正方法。
【請求項９】
パターンを繰り返し露光することが、パターンの少なくとも第一セットを第一順序で、前記第一セットに隣接する第二セットのパターンを、前記第一順序とは異なる第二順序で露光することを含み、
隣接するセットのパターンが、前記隣接するセットのパターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記隣接するセットのパターンについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の露光パターンの全てについて前記位置誤差を補正するために使用される、請求項２に記載の較正方法。
【請求項１０】
前記第一セットのパターンの前記露光が、前進順序で実行され、前記第一セットに隣接する前記第二セットのパターンの前記読み出しが、前記前進順序とは反対の後退順序で実行される、請求項９に記載の較正方法。
【請求項１１】
基板を前記基板テーブルに設けることが、既にその表面に２次元配置のパターンが設けられている前記基板テーブルに基準基板を配置することを含む、請求項１に記載の較正方法。
【請求項１２】
前記基板テーブルの前記測定位置の関数として前記基板のパターンの配置を読み出すことが、そのパターンの前記ドリフトの影響を決定するように、前記パターンの少なくとも１つを様々な瞬間に繰り返し読み出すことを含む、請求項１に記載の較正方法。
【請求項１３】
前記パターンの少なくとも１つを様々な瞬間に繰り返し読み出すことが、較正中に定期的に実行される、請求項１２に記載の較正方法。
【請求項１４】
前記パターンが全て、様々な瞬間に少なくとも２回読み出される、請求項１２に記載の較正方法。
【請求項１５】
パターンを繰り返し読み出すことが、前記パターンを様々な順序で少なくとも２回読み出すことを含む、請求項１２に記載の較正方法。
【請求項１６】
パターンを繰り返し読み出すことが、前進および後退順序で読み出すことを含む、請求項１５に記載の較正方法。
【請求項１７】
パターンを読み出すことが、基準パターンの少なくとも１セットを、前記基板の前記表面の相互に近接する位置で読み出すことを含み、
前記個々のセットの個々の基準パターンが、前記２次元配置の他のパターンの読み出し間に、様々な瞬間で読み出され、
前記基準パターンが、前記基準パターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記基準パターンについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の全ての読み出しパターンについて、前記位置誤差を補正するために使用される、請求項１に記載の較正方法。
【請求項１８】
少なくとも２セットの基準パターンが、前記基板の前記表面の様々な位置に設けられた個々の専用区域で読み出される、請求項１７に記載の較正方法。
【請求項１９】
パターンを読み出すことが、前記パターンの少なくとも一部をランダムな順序で読み出すことを含み、
前記ランダムに読み出されたパターンが、前記ランダムに読み出されたパターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記ランダムに読み出されたパターンについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の全読み出しパターンの前記位置誤差の補正に使用される、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２０】
前記２次元配置の前記パターンが全て、ランダムな順序で読み出される、請求項１９に記載の較正方法。
【請求項２１】
パターンを読み出すことが、数セットの隣接するパターンを、前記基板の前記表面の対応する数の様々な区域で読み出すことを含み、
前記２次元配置の前記パターンが全て読み出されるまで、パターンが各区域で連続的に読み出され、
セットの隣接パターンが、その隣接パターンのセットの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記隣接パターンのセットについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の前記露光パターンの全てについて前記位置誤差を補正するために使用される、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２２】
前記２次元配置の全てのパターンが読み出されるまで、各区域でのパターンの連続的な読み出しが、前記様々な区域についてランダムな順序で繰り返される、請求項２１に記載の較正方法。
【請求項２３】
パターンを読み出すことが、パターンの少なくとも第一セットを第一順序で、前記第一セットに隣接する第二セットのパターンを、前記第一順序とは異なる第二順序で読み出すことを含み、
隣接するセットのパターンが、前記隣接するセットのパターンの前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、前記ドリフトの影響を決定するために使用され、
前記隣接するセットのパターンについて決定された前記ドリフトの影響が、前記２次元配置の読み出しパターンの全てについて前記位置誤差を補正するために使用される、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２４】
前記第一セットのパターンの前記読み出しが、前進順序で実行され、前記第一セットに隣接する前記第二セットのパターンの前記読み出しが、前記前進順序とは反対の後退順序で実行される、請求項２３に記載の較正方法。
【請求項２５】
前記基板が、前記パターンの露光および／または読み出し中に、約９０°の角度にわたって少なくとも１回回転される、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２６】
前記位置測定システムが前記位置決めシステムの一部を形成する、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２７】
前記パターン読み出しシステムが前記位置決めシステムの一部を形成する、請求項１に記載の較正方法。
【請求項２８】
放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
基板テーブルを位置決めするように構成された位置決めシステムと、を備え、
前記位置決めシステムが、
少なくとも２次元で前記基板テーブルの位置を測定するように構成された測定システム、
前記基板テーブルの前記測定位置の関数として前記基板テーブル上に保持された基板のパターンの２次元配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得するように構成されたパターン読み出しシステム、および
制御システムを含み、
前記制御システムが、
前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、
前記位置決めシステムのドリフトの影響を決定し、
前記決定したドリフトの影響に基づいて、前記基板テーブルの前記対応する２次元位置の関数として位置誤差を補正し、
前記補正した位置誤差に基づいて、前記位置決めシステムを較正するように構成された
リソグラフィ装置。
【請求項２９】
リソグラフィ装置の制御システムにロードされると、前記リソグラフィ装置に基板テーブルの位置を較正する較正方法を実行させるように構成された機械読み取り式命令を含むコンピュータ製品であって、前記方法が、
表面にパターンの２次元配置を含む基板を前記基板テーブル上に設け、
位置決めシステムで前記基板テーブルを位置決めし、
位置測定システムで、少なくとも２つの次元で前記基板テーブルの位置を測定し、
パターン読み出しシステムで、前記基板テーブルの前記測定位置の関数として前記基板上のパターンの前記構成を読み出して、パターン読み出し結果を取得し、
前記パターン読み出し結果と比較した前記基板テーブルの前記測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、
前記位置誤差を使用して、前記位置決めシステムを較正することを含み、前記較正は、前記位置決めシステムのドリフトの影響を決定することを含み、決定されたドリフトの影響を使用して、前記基板テーブルの前記対応する２次元位置の関数として、前記位置誤差を補正し、前記補正された位置誤差を、前記位置決めシステムの較正に使用するコンピュータ製品。
【請求項３０】
前記位置測定システムが前記位置決めシステムの一部を形成する、請求項２９に記載のコンピュータ製品。
【請求項３１】
前記パターン読み出しシステムが前記位置決めシステムの一部を形成する、請求項２９に記載のコンピュータ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置を較正する較正方法に関する。さらに、本発明は、装置を較正する制御システムを含むリソグラフィ装置に、さらに較正方法を実行するコンピュータ製品に関する。
【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に、通常は基板のターゲット部分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）の製造に使用可能である。このような場合、代替的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を使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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１つまたは幾つかのダイの一部を備える）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、パターンが順次与えられる網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で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、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は基板テーブルを含んでいる。基板テーブルの位置は、位置センサを含む測定システムによって測定される。位置センサは、例えば干渉計および／またはエンコーダを含んでよい。干渉計は、一般的にミラーまたは他の反射表面である基準に向かって距離を測定するタイプの光学測定器具である。エンコーダは、光ビームと基準上のパターンとの相互作用を検出することによって基準の位置を測定するタイプの光学測定器具である。基準の位置に応じて、様々な反射、回折などが生じ、それが検出、測定され、それによって基準に関する位置情報を提供する。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置の既存の設計では、基板テーブルは反射側を含む。干渉計は、測定ビームを反射側に誘導することによって、これをミラーとして使用する。基板テーブルの様々な側に誘導された複数の干渉計を使用する。少なくとも２つの干渉計を基板テーブルの同じ反射側に誘導し、それによって干渉計と基板テーブルの反射側間の光学部分の長さに関する情報を提供することが好ましい。それによって、基板テーブルによって保持された基板の表面に実質的に平行な面で、基板テーブルの位置を測定することができる。この面は一般的に、Ｘ面、Ｙ面として示され、これに直角の次元をＺ次元と呼ぶ。このような干渉計の組合せにより、基板テーブルの位置をＸおよびＹ方向で、さらにＺ軸に対して回転して提供することができる。
【０００５】
[0005]  しかし、反射側は欠陥を有する。特に、その表面に平面度の凹凸を示すことがあり、凹凸は位置に依存し、基板テーブルの位置測定の誤差をもたらす。この誤差は、干渉計のビームが反射側で反射する位置にも依存する。例えば、Ｘ方向で基板テーブルの位置を測定する干渉計の誤差は、基板テーブルのＹ方向の位置に依存し、その逆でもある。２つ以上の干渉計を、Ｙ軸に平行な基板テーブルの側に向かって誘導することによって、回転を測定すると仮定すると、Ｚ軸に対する基板テーブルの回転の測定誤差は、Ｙ方向での基板テーブルの位置に依存する。
【０００６】
[0006]  これらの誤差を補償するために、連続する照射と照射の間で変位する基板の表面にパターンを繰り返し照射し、それによって相互に隣接する、または部分的に重なるパターンを照射する較正プロセスを実行して、基板の表面に、好ましくはＸ方向またはＹ方向に延在するパターンの１次元構成を形成することが知られている。パターンを読み出し、読み出した隣接（例えば重なった）パターンから、インクリメンタル位置偏差を導き出す。そこから、位置誤差を導き出し、これを使用して、問題の次元で基板テーブルの位置を較正することができる。
【０００７】
[0007]  この較正は、測定システムを別個に較正せず、位置決めシステムを全体として較正し、これは基板テーブル、その位置決めシステムの部分を形成する測定システムの位置決めを提供することが分かる。
【０００８】
[0008]  最近の設計では、基板テーブルの位置測定システムの正確さに関する要件が上がり、基板テーブル上に設けた２次元回折構成を使用している。基板テーブルには複数のセンサを設け、これは、適切な測定ビームをグリッドまたは回折格子に向かって誘導することによって、位置情報を提供する。測定センサは、特定のセンサから取得すべき位置情報に応じて、例えば干渉計、エンコーダ、またはその任意の組合せを含むことができる。これらの構成では、各センサが、Ｘ方向とＹ方向の両方で基板テーブルの位置に依存する誤差を生じやすい。これは、回折格子板の凹凸が局所的位置誤差ももたらすという事実によって引き起こされる。したがって、個々のセンサによって提供される信号から、これらの自由度それぞれで測定される基板テーブルの位置は、位置依存の誤差（テーブルの実際の位置からの偏差）も示す。
【０００９】
[0009]  その結果、ここでは、測定システムの欠陥の効果を補償する較正プロセスも望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
[0010]  リソグラフィ装置の改良された較正を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
[0011]  本発明の実施形態によれば、表面にパターンの２次元配置を含む基板を基板テーブル上に設け、位置決めシステムで基板テーブルを位置決めし、位置決めシステムの一部を形成する位置測定システムで、少なくとも２つの次元で基板テーブルの位置を測定し、位置決めシステムの一部を形成するパターン読み出しシステムで、基板テーブルの測定位置の関数として基板上のパターンの配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得し、パターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、位置誤差を使用して、位置決めシステムを較正することを含む較正方法が提供され、位置決めシステムのドリフトの影響が割り出され、決定されたドリフトの影響を使用して、基板テーブルの対応する２次元位置の関数として、位置誤差を補正し、補正された位置誤差を、位置決めシステムの較正に使用する。
【００１２】
[0012]  本発明の実施形態では、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えて、パターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、基板テーブルを位置決めするように構成され、少なくとも２次元で基板テーブルの位置を測定するように構成された測定システム、および基板テーブルの測定位置の関数として基板テーブル上に保持された基板のパターンの２次元配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得するように構成されたパターン読み出しシステムを含む位置決めシステムと、パターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、位置誤差を使用して位置決めシステムを較正するように構成された制御システムと、を含むリソグラフィ装置が提供される。制御システムはさらに、位置決めシステムのドリフトの影響を決定し、決定したドリフトの影響を使用して、基板テーブルの対応する２次元位置の関数として位置誤差を補正し、補正した位置誤差を使用して、位置決めシステムを較正するように構成される。
【００１３】
[0013]  本発明の実施形態では、リソグラフィ装置の制御システムにロードされると、リソグラフィ装置に基板テーブルの位置を較正する較正方法を実行させるように構成された機械読み取り式命令を含むソフトウェアプログラムまたはコンピュータ製品が提供され、方法は、表面にパターンの２次元配置を含む基板を基板テーブル上に設け、位置決めシステムで基板テーブルを位置決めし、位置決めシステムの一部を形成する位置測定システムで、少なくとも２つの次元で基板テーブルの位置を測定し、位置決めシステムの一部を形成するパターン読み出しシステムで、基板テーブルの測定位置の関数として基板上のパターンの配置を読み出して、パターン読み出し結果を取得し、パターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、位置誤差を導き出し、位置誤差を使用して、位置決めシステムを較正することを含み、較正は、位置決めシステムのドリフトの影響を決定することを含み、決定されたドリフトの影響を使用して、基板テーブルの対応する２次元位置の関数として、位置誤差を補正し、補正された位置誤差を、位置決めシステムの較正に使用する。
【００１４】
[0014]  次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
[0022]  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たものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または任意の他の適切な放射）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（例えばマスク）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一位置決め装置ＰＭに接続された支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。装置は、基板（例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基板を正確に位置決めするように構成された第二位置決め装置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「基板支持体」も含む。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に与えら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）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。
【００１６】
[0023]  照明システムは、放射の誘導、成形、または制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、またはその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１７】
[0024]  支持構造体は、パターニングデバイス（例えばマスク）を支持、つまりその重量を支えている。該支持構造体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式または可動式でよい。支持構造体は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１８】
[0025]  本明細書において使用する「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し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、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に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００１９】
[0026]  パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００２０】
[0027]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、または液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システム、またはその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
【００２１】
[0028]  ここに示している本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する）。
【００２２】
[0029]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブルまたは「基板支持体」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持体」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つまたは複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２３】
[0030]  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充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に使用してもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために使用することができる。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造体を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００２４】
[00031]  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。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。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ぶことができる。
【００２５】
[0032]  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アジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強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）を調節することができる。また、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などの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２６】
[0033]  放射ビームＢは、支持構造体（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターンが与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第一位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動は、第二位置決め装置ＰＷの部分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の助けにより実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２７】
[0034]  図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２８】
[0035]  １．ステップモードにおいては、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「パターニングデバイス支持体」および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」がＸ方向および／またはＹ方向に移動される。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、１回の静止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。
【００２９】
[0036]  ２．スキャンモードにおいては、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「パターニングデバイス支持体」および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「パターニングデバイス支持体」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」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求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００３０】
[0037]  ３．別のモードでは、支持構造体（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスク支持体」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維持され、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」を移動またはスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」を移動させる毎に、またはスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクなしリソグラフィに容易に利用できる。
【００３１】
[0038]  上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも利用できる。
【００３２】
[0039]  リソグラフィ装置の性能を改良可能にするために、その基板テーブルＷＴの位置決めシステムを較正するための較正プロセスを実行する。較正方法は、基板テーブルＷＴ上に、その表面上にパターンの２次元配置がある基板Ｗを設けることを含む。その後、基板テーブルＷＴを位置決めシステムで位置決めし、基板テーブルＷＴの位置を、位置決めシステムの一部でもよい位置測定システムで、少なくとも２次元で測定する。次に、基板Ｗのパターンの配置を、パターン読み出しシステム、例えばレンズ座標システムで、基板テーブルＷＴの測定した位置の関数として読み出す。パターン読み出しシステムは、位置決めシステムの一部でよい。基板テーブルＷＴの測定位置をパターン読み出し結果と比較することによって、位置の誤差が導き出され、これを使用して位置決めシステムを較正することができる。
【００３３】
[0040]  しかし、このような較正プロセスは、較正すべき局所的位置誤差が大量であるので、時間がかかることがある。したがって、装置は安定したままであることが望ましい。さらに、較正の正確さに対する高い要求は、多数の露光および測定につながる。これも較正の継続時間を延ばす。最大１４時間以上も続くことがある長い継続時間のせいで、リソグラフィ装置内のドリフトが生じることがある。例えば、温度変化は基板Ｗ、基板テーブルＷＴ、基板テーブルＷＴの位置決めシステムなどに影響し、したがって較正プロセスを妨害することがある。
【００３４】
[0041]  本発明の実施形態によれば、較正プロセスの一部としてパターンの露光および／または読み出し中に生じるこれらのドリフトの影響を考慮に入れ、基板テーブルの対応する２次元位置の関数として、間に合うように位置誤差を補正するために使用する。例えば、図２は、較正プロセス中に特定の順序で基板Ｗの表面に露光されたパターンの配置を示す。パターンはＸ方向、さらにＹ方向でも繰り返される。基板テーブルが、パターンの連続する照射と照射の間に変位して、パターンの２次元配置を生成する。パターンはそれぞれ、連続する基準記号Ａ１、Ａ２、・・・、Ｊ１４、Ｊ１５で示される。上述したドリフトの影響を補正可能にするために、４セットの基準パターンＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、・・・、ＩＶ−Ｉ、ＩＶ−Ｊを、相互に近接した位置で対応する専用区域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶに露光する。専用区域は、基板Ｗの周囲で分割される。個々の基準パターンＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、・・・、ＩＶ−Ｉ、ＩＶ−Ｊは、他のパターンＡ１、Ａ２、・・・、Ｊ１４、Ｊ１５の露光と露光の間に、様々な瞬間に露光される。例えば、露光の順序は以下のようになる。
Ｉ−Ａ、ＩＩ−Ａ、ＩＩＩ−Ａ、ＩＶ−Ａ
Ａ１、Ａ２、…、Ａ１５
Ｉ−Ｂ、ＩＩ−Ｂ、ＩＩＩ−Ｂ、ＩＶ−Ｂ
Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂ１５
…
Ｉ−Ｊ、ＩＩ−Ｊ、ＩＩＩ−Ｊ、ＩＶ−Ｊ
Ｊ１、Ｊ２、…、Ｊ１５
特定の専用区域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶにある基準パターンの各セットを、有益に使用して、その特定区域についてドリフトの影響を決定することができる。基板テーブルＷＴの位置を測定し、それを基準パターンのセットのパターン読み出し結果と比較することによって、そのドリフトの影響を導き出し、残りのパターンについて測定される位置誤差を補正するために使用することができる。
【００３５】
[0042]  それに加えて、または代替方法として、特定の順序でパターンの２次元配置を読み出すことによって、同様のドリフトの決定および補正を実行することができる。図３は、その例を示す。ここでも、パターンはそれぞれ、連続する基準記号Ａ１、Ａ２、・・・、Ｊ１４、Ｊ１５で示される。上述したドリフトの影響を補正可能にするために、４つのいわゆる基準パターンＩ、Ｉ、ＩＩＩ、ＩＶを繰り返し読み取る。基準パターンは、基板Ｗの周囲で分割され、他のパターンＡ１、Ａ２、・・・、Ｊ１４、Ｊ１５の読み取り間に、様々な瞬間に読み出される。例えば、読み出しの順序は以下のようになる。
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ
Ａ１、Ａ２、…、Ａ１５
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ
Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂ１５
…
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ
Ｊ１、Ｊ２、…、Ｊ１５
基準パターンを呼び出す度に基板テーブルＷＴの位置を測定することによって、そのドリフトの影響を導き出し、残りのパターンについて測定される位置誤差を補正するために使用することができる。
【００３６】
[0043]  図４は、パターンが連続する数字１、２、３・・・で示された基板の実施形態を示す。各基準数は順序を示し、したがって較正プロセス中にパターンが露光かつ／または読み出された瞬間を示す。図で見られるように、パターンは完全にランダムな順序で露光／読み取られる。そのせいで、ドリフトの影響は、例えば隣接するパターンの測定結果を相互に綴じ合わせることによって補正することができる。
【００３７】
[0044]  図５は、数セットの隣接するパターンが、対応する数の様々な区域で基板の表面に露光／読み出される実施形態を示す。この区域は、想像上の点線で示されている。露光／読み出しは、幾つかの期間で実行される。各期間中に、露光／読み出しは、期間毎に各区域が１回カバーされるように、ややランダムな順序で実行される。図５に示す例では、第一期間が１Ａ、１Ｂ、・・・、１Ｕで描かれ、第二期間が２Ａ、・・・２Ｕ、第三期間が３Ａ、・・・、３Ｕ、および第四期間が４Ａ、・・・、４Ｕで描かれている。各区域の隣接するパターンを使用して、そのセットの隣接パターンのパターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、ドリフトの影響を決定することができる。
【００３８】
[0045]  図６および図７は、第一セットのパターン＊が前進方向で露光／読み出され、第一セットに隣接する第二セットのパターン＊が反対の後退順序で露光／読み出される実施形態を示す。これは矢印で示されている。図６は、２セットの隣接パターンが後退および前進方向に蛇行するレイアウトで露光／読み出されることを示し、図７は、２セットの隣接パターンが、円形の後退および前進のレイアウトで露光／読み出されることを示す。したがって、隣接するセットのパターン＊は、様々な瞬間に露光／読み出され、隣接するセットのパターンのパターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として、ドリフトの影響を決定し、平均化するために使用することができる。
【００３９】
[0046]  図示の実施形態以外に、多くの変形が可能であることが認識される。例えば、パターンの読み出しおよび露光は、最新技術から知られる多くの方法で実行することができる。隣接するパターンは、相互に、つまりＸ方向、さらにＹ方向で重なっても、重ならなくてもよい。以上の説明は、ｄＸ（Ｘ，Ｙ）、ｄＹ（Ｘ，Ｙ）およびｄＲｚ（Ｘ，Ｙ）である３自由度の補正に的を絞っている。基準パターンを繰り返し読み出すのではなく、１つまたは複数、さらには全部の２次元配置のパターンを、これらのパターンについてドリフトの影響を決定するために、様々な瞬間に繰り返し読み出すことも可能である。このようにパターンの少なくとも１つを様々な瞬間に繰り返し読み出すことを、較正プロセス中に周期的に実行する、かつ／または全てのパターンについて様々な瞬間に少なくとも２回実行する、かつ／または様々な順序で、例えば前進および後退順序で少なくとも２回実行することができる。ここで較正の一部として基板にパターンを照射することは、較正の目的のみに使用される半導体ウェーハなどの基板を使用して実行することができる。また、本明細書で説明する較正を、他のパターンも適用される基板で実行する場合もある。
【００４０】
[0047]  本明細書で説明するような較正は、基板テーブルＷＴ自体の位置センサ（例えばエンコーダ、基板テーブルＷＴの位置を測定する干渉計）を較正しない。しかし、本明細書で説明するような較正は、代わりにセンサ、制御システム、アクチュエータなどを含む基板テーブルの位置決めを全体として較正する。
【００４１】
[0048]  露光中にドリフトの効果を最小限に抑えるために、例えばダミー露光を実行することにより、多少安定した状態を生成する、つまり一定のレンズ温度を達成することができる。
【００４２】
[0049]  露光／読み出し中に基板を約９０°の倍数だけ回転することも可能である。この方法で、Ｘ方向をＹ方向に結合し、１方向の正確さを他の方向に関連づけることができる。この方法で、較正プロセスの全体的正確さが改善される。さらに、この方法で、非直交度および拡大縮小を較正することができる。基板を回転する場合、較正の目的で、基板テーブルと基板の変形の差を識別することができる。
【００４３】
[0050]  それぞれが基板テーブルを有する二重チャック、さらには様々な機械のチャック／基板テーブルを有するリソグラフィ装置で、較正方法を実行することも可能である。
【００４４】
[0051]  リソグラフィ装置では、パターン読み出し結果と比較した基板テーブルの測定位置の関数として位置誤差を導き出し、位置誤差を使用して位置決めシステムを較正するように構成された制御システムによって、較正方法を制御することができる。制御システムはさらに、位置決めシステムのドリフトの影響を決定し、決定したドリフトの影響を使用して、基板テーブルの対応する２次元位置の関数として位置誤差を補正し、補正した位置誤差を使用して、位置決めシステムを較正するように構成することが好ましい。制御システムは、基板テーブルの位置を測定するセンサから信号を受信する１つまたは複数の入力部、およびアクチュエータを駆動して、基板テーブルを位置決めする駆動出力部を含んでよい。さらに、制御システムは、パターニングデバイスの支持体の位置決めを駆動し、基板へのパターンの照射を構成するように適応させることができる。
【００４５】
[0052]  本発明の実施形態による上述の較正方法は、ソフトウェアプログラムに有益に収容することができる。このソフトウェアプログラムは、基板テーブルへの基準基板のローディングの開始および操作、または基板への２次元配置のパターンの露光の開始および操作を含むことができる。ソフトウェアプログラムまたはコンピュータプログラムは、以前に検討したような較正方法を実行する機械読み取り式命令を含む。
【００４６】
[0053]  リソグラフィ装置は、本明細書で説明したような較正を実行した後、２次元の較正を使用して、複数の基板を処理することができる。中間位置、つまりこのようなパターンの間の位置に対応する基板テーブルの位置に関する較正は、任意の適切な補間によって獲得することができる。
【００４７】
[0054]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることは言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導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である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」または「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことは、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００４８】
[0055]  以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
【００４９】
[0056]  本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００５０】
[0057]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、またはその組合せを指す。
【００５１】
[0058]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の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、またはその内部に記憶されたこのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。
【００５２】
[0059]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】[0015]  本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。
【図２】[0016]  本発明の実施形態により、間に露光基準パターンのセットがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図３】[0017]  本発明の実施形態により、間に読み出した基準パターンがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図４】[0018]  本発明の実施形態によりランダムに露光／読み出しパターンがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図５】[0019]  本発明の実施形態により様々な区域にランダムに周期的に露光／読み出しパターンがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図６】[0020]  本発明の実施形態により反対の順序で露光／読み出した２セットのパターンがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図７】[0021]  本発明の代替実施形態により反対の順序で露光／読み出した２セットのパターンがあるパターンの配置を示した上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2008219005000001.pdf