(57)【要約】【課題】保護すべき区域の周囲など、非長方形区域で基板上の構造をより短期間で露光する方法を提供すること。【解決手段】基板の縁で標的部分を走査露光する間に、基板テーブルに放射線が当たるのを防止するか、その放射線を減少させる、またはＬ字形区域を露光するよう、照明フィールドの縁の位置を変更する。この方法で、基板テーブルへの熱負荷を減少させることができ、アライメント・マークと重複することなく、ダミー構造がマウス・バイトを充填することができる。【選択図】図３
2004200700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス製造方法で、
−基板を設けることと、
−照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供することとを含み、オブジェクト面における前記投影ビームの断面が、ビーム・マスキング・デバイスによって画定され、さらに、
−投影ビームの断面にパターンを与えるため、前記オブジェクト面にてパターニング手段を使用することと、
−走査方向で前記基板を走査しながら、パターニングした放射線ビームを基板の標的部分に投影することとを含み、
−前記投影ステップ中に、前記走査方向に対して直角の方向で、前記投影ビームの前記断面の縁を位置変更することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記投影ステップ中に、走査方向（Ｙ）に対して直角の方向（Ｘ）で断面の幅を変更するよう、投影ビームの縁の位置を変更する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記投影ステップ中の前記露光基板の区域がほぼＬ字形である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記投影ステップ中の前記露光基板の区域が、前記走査方向に対して鋭角で延在する少なくとも１つの縁を有する、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記断面の縁の位置変化から影響を受ける区域にて前記標的部分の露光するパターンが、方法で作成する機能的デバイスの部分ではないダミー構造を形成する、請求項１から４いずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ダミー構造が、前記基板上でアライメント・マークに隣接する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ダミー構造が前記基板の縁に隣接する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１つに記載の方法で製造したデバイス。
【請求項９】
デバイスを製造するリソグラフィ装置を制御するためのコンピュータ・プログラムで、プログラム・コード手段を備え、これは前記リソグラフィ装置の制御システムが実行すると、リソグラフィ装置に命令して、
−照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供させ、オブジェクト面における前記投影ビームの断面が、ビーム・マスキング・デバイスによって画定され、さらに、
−投影ビームの断面にパターンを与えるため、前記オブジェクト面でパターニング手段を使用させ、
−基板を走査方向で走査する間に、前記基板の標的部分にパターン形成した放射線ビームを投影させ、コード手段が装置に命令して、
−前記投影ステップ中に、前記走査方向に対して直角の方向で、前記投影ビームの前記断面の縁を位置変更させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
リソグラフィ投影装置で、
−放射線の投影ビームを提供する放射線システムと、
−パターニング手段を支持する支持構造とを備え、パターニング手段が、所望のパターンに従い投影ビームにパターン形成する働きをし、さらに、
−基板を保持する基板テーブルと、
−前記投影ビームに対して第１方向で基板テーブルを走査する間に、パターン形成したビームを基板の標的部分に投影する投影システムと、
−基板の外側に投影された投影ビームの部分の一部を遮断するよう配置されたビーム遮断器とを備え、
−前記投影ビームを前記基板に投影している間に、前記第１方向に対して直角の第２方向で前記パターン形成ビームの縁の位置を変更するため、ビーム遮断器を制御する制御手段を特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
前記ビーム遮断器が、透明な内部区域を囲むブレードを備え、ブレードは、囲まれた内部区域の寸法および形状を変化させて、投影ビームのどの部分が遮断されているか判断するよう回転可能である、請求項１０に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１２】
前記ビーム遮断器がレチクル・マスキング・ブレードを備える、請求項１０または１１に記載のリソグラフィ投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデバイス製造方法、それにより製造したデバイス、リソグラフィ装置を制御するコンピュータ・プログラムおよびリソグラフィ装置に関する。
【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標的部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その状況で、マスクなどのパターニング手段を使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを、放射線感受性材料の層（レジスト）を有する基板（例えばシリコン・ウェハ）の標的部分（例えば１つまたは複数のダイを備える）に撮像することができる。概して、１つの基板は連続的に露光される隣接した標的部分のネットワークを含むことになる。既知のリソグラフィ装置は、標的部分に１回でパターン全体を露光することにより標的部分を照射するいわゆるステッパ、および所与の方向（「走査」方向）で投影ビームを通してパターンを走査しながら、同時にこの方向に平行または逆平行で基板を走査することにより各標的部分を照射するいわゆるスキャナを含む。
【０００３】
（平坦部を設けた場合は、それを除き）円形の基板上に複数の長方形ダイを露光する場合は、全ての基板を全体のダイで充填できるわけではなく、縁の周囲では、いわゆるマウス・バイトが露光されないままであることが理解される。基板処理の均一性を確保するため、完全なダイが適合できない区域にはダミー構造の露光を実行することが普通である。その目的は、基板の縁付近の完全なダイが、基板の中心にあるダイの近傍と同様に見える近傍を有し、したがってその後の処理がさらに類似することである。さもなければ、非露光区域には何も構造が構築されず、非露光区域が平滑なままとなり、数プロセス層の後、露光区域と異なるレベルになってしまう。こうすると、平滑な非露光区域では、レジストがより簡単に流出するので、縁でレジストの厚さが変動したり、レベル測定が不正確になったり、走査中に望ましくないような突然のレベリング動作があったりする。マスクが複数のデバイスを含み、縁のダイでデバイス全体または複数のデバイスに対応できるが、マスク像全体には対応できない場合は、基板の縁と重複するダイを露光することも望ましいことがある。この方法で作成する追加のデバイスは生産量を増加させる。
【０００４】
しかし、基板の縁と重複する露光を実行すると、投影ビームが基板テーブル上に射し、その望ましくない加熱をもたらす。基板テーブルは、基板テーブルの動作を測定する干渉計変位測定システムのミラーを担持し（この理由で、ミラー・ブロックと呼ばれることが多い）、このミラーは、非常に高い正確度まで平坦に維持しなければならない。熱膨張をもたらす基板テーブルの局所的加熱は、ミラーを歪め、基板テーブルの位置測定に誤差をもたらして、露光のオーバレイ誤差を招くことがある。米国特許第６，２３２，０５１号および米国特許第５，３３１，３７１号は、ステップ・アンド・リピート・タイプのリソグラフィ装置にマスキング・ブレードを使用して、縁ダイの露光中に望ましくない放射線が基板テーブルに射すことを防止することを開示しているが、走査露光にて問題を克服する方法は示唆していない。
【０００５】
また、場合によってはアライメント・マークをマウス・バイトに配置することができ、これをその後の露光から保護しなければならない。添付図面の図２で示すように、マウス・バイトのアライメント・マーカＰ２が占有していない部分でダミー構造を露光しながら、アライメント・マーカを露光しないようにするには、２つの露光１１、１２で、全ダイＣと境界を接するがアライメント・マーカＰ２を覆わない基板のＬ字形区域を露光する必要がある。２つの露光を実行する必要があるので、スループットに望ましくない損失がある。米国特許第５，７６０，８８１号は、基板上で移動してアライメント・マークを保護することができる基板レベルでのシールドを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
保護すべき区域の周囲など、非長方形区域で基板上の構造をより短期間で露光する方法を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、デバイス製造方法で、
−基板を設けることと、
−照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供することとを含み、オブジェクト面における前記投影ビームの断面が、ビーム・マスキング・デバイスによって画定され、さらに、
−投影ビームの断面にパターンを与えるため、前記オブジェクト面にてパターニング手段を使用することと、
−走査方向で前記基板を走査しながら、パターニングした放射線ビームを基板の標的部分に投影することとを含み、
前記投影ステップ中に、前記走査方向に対して直角の方向で、前記投影ビームの前記断面の縁の位置を変更することを特徴とする方法が提供される。
【０００８】
走査露光中に走査方向（Ｙ）に対して直角の方向（Ｘ）で投影ビームの縁の位置を変更することにより、１つの露光ステップにてほぼＬ字形の区域を露光することが可能であり、これは、第２露光のために基板を再配置する際のオーバヘッドが減少するので、２つの別個の露光ステップより迅速に実行することができる。アライメント・マークなどの保護すべき区域の周囲ではあるが、これと重複せずに、ダミー構造を生成することができる。また、さらに完全に「マウス・バイト」を充填するダミー構造を生成することができる。
【０００９】
Ｘ方向で投影ビームの縁の位置を変更することは、通常は想定されない。走査のうちの縁が移動する部分で露光する区域が、露光量の漸進的変化を呈するからである。したがって、遷移領域の構造が適切に露光されず、クリーンに終了しないで、予測できずに消失する可能性が高い。しかし、露光する構造が完全なダイの部分ではなくダミー構造である場合、これは問題にならない。構造はなお、基板の縁にあるダイの近傍を中央にあるダイのそれとさらに類似させるという作業を実施する。
【００１０】
本発明の方法は、露光フィールド全体が複数のデバイスを含む有用な構造にも使用することができ、１つまたは複数のデバイスを、露光量が不均一な遷移区域から離れた不規則な形状の露光で対応することができる。さらに、本発明は、保護すべきマーカがない場合でも、基板の縁で使用することができる。露光放射線が基板テーブルに入射するのを回避しながら、基板にさらによく適合する不規則な形状の区域を露光することができ、それによりテーブルを保護して、基板の部分への望ましくない露光をもたらすような迷光を減少させることができる。
【００１１】
言うまでもなく、走査を開始するのがＬ字形の「頂部」か「底部」かに応じて、走査中にビームの幅を増加または減少させることができる。
【００１２】
本発明は、さらに、デバイスを製造するリソグラフィ装置を制御するためのコンピュータ・プログラムを提供し、プログラムはプログラム・コード手段を備え、これは前記リソグラフィ装置の制御システムが実行すると、リソグラフィ装置に命令して、
−照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供させ、オブジェクト面における前記投影ビームの断面が、ビーム・マスキング・デバイスによって画定され、さらに、
−投影ビームの断面にパターンを与えるため、前記オブジェクト面でパターニング手段を使用させ、
−基板を走査方向で走査する間に、前記基板の標的部分にパターン形成した放射線ビームを投影させ、コード手段が装置に命令して、
−前記投影ステップ中に、前記走査方向に対して直角の方向で、前記投影ビームの前記断面の縁を位置変更させることを特徴とする。
【００１３】
このようなコンピュータ・プログラムは、新しく構築した装置に設けるか、既存の装置にアップグレードとして設けることができる。
【００１４】
本明細書では、リソグラフィ装置をＩＣの製造に使用すること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は、他の多くの用途が可能であることを明示的に理解されたい。例えば、集積光学システム、磁気ドメイン・メモリの案内および検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどである。このような代替用途の状況では、本明細書で「ウェハ」または「ダイ」という用語を使用すると、それはそれぞれより一般的な「基板」または「標的部分」という用語に置換するものと考えるべきことが当業者には理解される。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（通常はレジストの層を基板に適用し、露光したレジストを現像するツール）または計量または検査ツールなどで処理することができる。適宜、本明細書の開示を、上記および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などを生成するため、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、既に複数の処理層を含む基板も言及することがある。
【００１５】
本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長）および極紫外線（ＥＵＶ）（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）などのあらゆるタイプの電磁放射線、さらにイオン・ビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むよう使用されている。
【００１６】
本明細書で使用する「パターニング手段」という用語は、基板の標的部分にパターンを生成するなど、投影ビームの断面にパターンを与えるために使用できる手段を指すよう、広義に解釈されたい。投影ビームに与えるパターンは、基板の標的部分にある望ましいパターンに正確に対応しなくてもよいことに留意されたい。通常、投影ビームに与えるパターンは、集積回路など、標的部分に生成されるデバイスの特定の機能層に対応する。
【００１７】
パターニング手段は透過性または反射性でよい。パターニング手段の例には、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でよく知られ、バイナリ、交互位相ずれ、および減衰位相ずれ、さらに様々な複合マスク・タイプなどのマスク・タイプを含む。プログラマブル・ミラー・アレイの例は、小さいミラーのマトリックス構成を使用し、各ミラーを、入射放射線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、この方法で、反射したビームにパターンを形成する。パターニング手段の各例で、支持構造は例えばフレームまたはテーブルでよく、これは必要に応じて固定するか可動式でよく、パターニング手段が例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「レチクル」または「マスク」という用語を使用すると、それはさらに一般的な「パターニング手段」という用語と同義であると見なすことができる。
【００１８】
本明細書で使用する投影システムという用語は、適宜、例えば使用する露光放射線、または浸漬液の使用や真空の使用などの他の要素のため、例えば屈折光学系、反射光学系および反射屈折光学系など、様々なタイプの投影システムを含むものと広義に解釈されたい。本明細書で「レンズ」という用語を使用したら、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すことができる。
【００１９】
照明システムも、放射線の投影ビームを配向、成形、または制御する屈折、反射、および反射屈折光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントも含むことができ、このようなコンポーネントは、以下で集合的または単独で「レンズ」とも呼ぶことができる。
【００２０】
リソグラフィ装置は、２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプでもよい。このような「複数ステージ」の機械では、追加テーブルを平行して使用するか、１つまたは複数のテーブルで予備ステップを実施しながら、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用することができる。
【００２１】
リソグラフィ装置は、投影レンズの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、水などの比較的高い屈折率を有する液体に基板を浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの最終要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加するため、当技術分野でよく知られている。
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、対応する参照記号が対応する部品を示す添付概略図を参照しながら、例示によってのみ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の方法の実行に使用できるリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は、
−放射線の投影ビームＰＢ（ＵＶ放射線またはＤＵＶ放射線など）を供給する照明システム（照明装置）ＩＬと、
−パターニング手段（例えばマスク）ＭＡを支持するため、さらにアイテムＰＬに対してパターニング手段を正確に位置決めするために第１位置決め手段ＰＭに接続された第１支持構造（マスク・テーブルなど）ＭＴと、
−基板（レジスト被覆したシリコン・ウェハなど）Ｗを保持するため、およびアイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２位置決め手段ＰＷに接続された基板テーブル（ウェハ・テーブルなど）ＷＴと、
−パターニング手段ＭＡによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを、基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを備える）に撮像する投影システム（屈折投影レンズなど）ＰＬとを備える。
【００２４】
本明細書で示すように、装置は透過性タイプ（例えば透過性マスクを有する）である。あるいは、装置は、屈折性タイプ（例えば上述したようなタイプのプログラマブル・ミラー・アレイを含む）でもよい。
【００２５】
照明装置ＩＬは、放射線ソースＳＯから放射線のビームを受ける。ソースおよびリソグラフィ装置は、例えばソースがエキシマ・レーザの場合、別個の構成要素でよい。このような場合、ソースは、リソグラフィ装置の部分を形成するとは見なされず、放射線ビームは、例えば適切は配向ミラーおよび／またはビーム拡張器などを備えるビーム送出システムＢＤの助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと通過する。他の場合には、例えばソースが水銀灯である場合、ソースは装置の一体部品でよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム送出システムＢＤとともに、放射線システムと呼ぶことができる。
【００２６】
照明装置ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節する調節手段ＡＭを備えることができる。通常、照明装置の瞳面における強度分布の少なくとも外径および／または内径範囲（一般にそれぞれ外部σおよび内部σと呼ぶ）を調節することができる。また、照明装置ＩＬは通常、集積器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提供する。照明装置は、断面に所望の均一性および強度分布を有する投影ビームＰＢと呼ばれる調整済みの放射線ビームを提供する。
【００２７】
照明装置ＩＬには、照明されるパターニング手段上の区域を画定するマスキング・デバイスＲＭが含まれる。マスキング・デバイスは、４枚のブレードを備えてよく、その位置は、ビームの断面を画定できるよう、ステッパ・モータなどにより制御可能である。マスキング・デバイスは、パターニング手段の近傍に位置決めする必要はなく、概してパターニング手段に撮像される面（パターニング手段の共役平面）に配置されることに留意されたい。マスキング手段の開放区域は、照明されるパターニング手段上の区域を画定するが、例えば介入する光学系が１とは異なる倍率を有している場合など、その区域と全く同じでなくてもよい。
【００２８】
ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭＡを横切ると、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、これはビームを基板Ｗの標的部分Ｃに集束する。第２位置決め手段ＰＷおよび位置センサＩＦ（干渉計デバイスなど）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えばビームＰＢの路の異なる標的部分Ｃに位置決めするよう、正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め手段ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的には図示せず）を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後、または走査中などに、ビームＰＢの路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。概して、オブジェクト・テーブルＭＴおよびＷＴの動作は、位置決め手段ＰＭおよびＰＷの部分を形成する長ストローク・モジュール（粗い位置決め）および短ストローク・モジュール（微細位置決め）の助けにより実現される。しかし、ステッパの場合、（スキャナとは異なり）マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータに接続するだけ、またはこれに固定すればよい。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。
【００２９】
図示の装置は、以下の好ましいモードで使用することができる。
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維持し、投影ビームに与える全パターンを１回で（つまり１回の静止露光で）標的部分Ｃに投影する。次に、異なる標的部分Ｃを露光できるよう、基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向にシフトさせる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で撮像される標的部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードでは、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同時に走査する一方、投影ビームに与えたパターンを標的部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。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ＰＬの倍率（縮小率）および画像逆転特徴によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光における標的部分の（非走査方向での）幅を制限し、走査動作の長さが、標的部分の（走査方向での）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスク・テーブルが基本的に静止状態に維持され、プログラマブル・パターニング手段を保持し、基板テーブルＷＴを移動または走査する間に、投影ビームに与えたパターンを標的部分Ｃに投影する。このモードでは、概ねパルス情報放射線源を使用し、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、または走査中の相次ぐ放射線パルスの間に必要に応じてプログラマブル・パターニング手段を更新する。この動作モードは、上述したようなタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、プログラマブル・パターニング手段を使用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３０】
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使用することができる。
【００３１】
図２に示すように、従来の方法では、マウス・バイトにダミー構造をプリントしながら、その区域内のアライメント・マークを保護するため、２つの露光１１、１２が必要である。これは、ダミー構造のＬ字形領域を増大させる。本発明によると、１回の走査露光１３を実行し、走査中に、傾斜した１つの縁があるものの、ほぼＬ字形の領域を露光するよう、走査方向（Ｙ）に対して直角な方向（Ｘ）で照明フィールドの幅を減少させる。
【００３２】
図４は、これを遂行するのに使用するマスキング・デバイスＲＭを示す。デバイスは４枚のブレードで構成され、２枚のブレードＲＭＹ１、ＲＭＹ２は、それぞれプラスおよびマイナスＹ方向から投影ビームＰＢに突入し、２枚のブレードＲＭＸ１、ＲＭＸ２は、それぞれプラスおよびマイナスＸ方向からビームに突入する。走査中、ＹブレードＲＭＹ１、ＲＭＹ２は速度Ｖｓで走査方向に動作し、パターニング手段を掃引する細長い照明フィールドを生成するよう、一定間隔を維持する。マスキング・デバイスとパターニング手段との間にある光学系に応じて、照明フィールドは長方形ではなく、湾曲してもよく、マスキング・デバイスの開放区域に対して拡大縮小してもよい。これは従来通りである。
【００３３】
本発明によると、照明フィールドの幅またはＸ方向におけるその位置が走査中変化するよう、Ｘマスキング・ブレードＲＭＸ１、ＲＭＸ２の一方または両方を走査中に移動させる。図示の例では、マスキング・ブレードＲＭＸ１が走査開始時、つまり時間Ｔ１では後退位置にあり、特定の時点、つまり時間Ｔ２では外側に移動して、Ｌ字形の細い部分で照明フィールドを閉じる。時間Ｔ３で必要な最大範囲に到達したら、ブレードはＴ４の走査終了時まで静止状態を維持する。図４では、ブレードの初期および最終位置を点線で図示し、中間位置を実線で示す。走査全体の間に照明される区域ＩＦ−Ｔは、１つの斜めハッチングで図示され、一時的照明フィールドＩＦ−Ｍはクロスハッチングで図示されている。図５は、走査中における照明フィールドの幅のグラフであり、照明フィールドが開閉する初期および最終期間を含む。
【００３４】
照明フィールドの幅の変更を使用して、縁が傾斜したダミー・パターンの区域を生成し、図３の１４で示すように、マウス・バイトをさらに密接に充填しながら、投影ビームが基板の縁から溢れるのを防止できることも理解される。図２に示すように、不規則な形状の区域に構造を設けるには、従来は露光を基板の縁から溢れられるようにする。この方法で基板テーブルを保護することができ、これは露光放射線によって、または投影ビームの集中熱負荷によって損傷することがあり、さらに迷光の生成を減少させることができる。照明フィールドの幅を変更する必要なく、両方のブレードを移動させて、ダミー構造の対角領域を生成することができる。
【００３５】
図６は、本発明の第２実施形態によるリソグラフィ投影装置２０を概略的に示す。装置は、
−この特定のケースでは放射線源ＬＡも含む、放射線の投影ビームＰＢ（ＥＵＶ放射線など）を供給する放射線システムＥｘ、ＩＬと、
−マスクＭＡ（レチクルなど）を保持するためにマスク・ホルダを設け、アイテムＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１位置決め手段ＰＭに接続された第１オブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
−基板Ｗ（レジスト被覆したシリコン・ウェハなど）を保持するために基板ホルダを設け、アイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２位置決め手段ＰＷに接続された第２オブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
−マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを備える）に撮像する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（投影光学ボックスなど）とを備える。
【００３６】
本明細書で示すように、装置は屈折性タイプ（つまり屈折性マスクを有する）である。しかし、概して例えば透過性タイプ（透過性マスクを有する）でもよい。あるいは、装置は、上述したようなタイプのプログラマブル・ミラー・アレイのような別種のパターン形成手段を使用してもよい。
【００３７】
ソースＬＡは放射線ビームを生成する。このビームを、直接、または例えばビーム拡張器Ｅｘなどの調整手段を横断した後、照明システム（照明装置）ＩＬに供給する。照明装置ＩＬは、ビームの強度分布の外径および／または内径範囲（一般にそれぞれ外部σおよび内部σと呼ぶ）を設定する調節手段ＡＭを備えてもよい。また、これは概して、集積器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備える。この方法で、マスクＭＡに衝突するビームＰＢは、その断面に所望の均一性および強度分布を有する。
【００３８】
リソグラフィ投影装置はさらに、以下で説明するようにビーム遮断器２１０を備える。ビーム遮断器２１０は、照明システムＩＬの部分でもよいが、リソグラフィ投影装置の投影ビームの路に沿って他の位置に配置してもよい。
【００３９】
図６を参照すると、ソースＬＡは、（ソースＬＡが例えば水銀灯の場合によくあるように）リソグラフィ投影装置のハウジング内でよいが、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、これが生成する放射線ビームを（例えば適切な配向ミラーの助けで）装置内に導いてもよく、後者の場合は、往々にして、ソースＬＡがエキシマ・レーザであることに留意されたい。本発明および請求の範囲は、これらのシナリオ両方を含む。
【００４０】
ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡと交差する。マスクＭＡで選択的に反射したら、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、これはビームＰＢを基板Ｗの標的部分Ｃに集束する。第２位置決め手段（および干渉計測定手段ＩＦ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えばビームＰＢの路の異なる標的部分Ｃに位置決めするよう、正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め手段を使用して、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後、または走査中に、ビームＰＢの路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。概して、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの動作は、図１には明示的に図示されていない長ストローク・モジュール（粗い位置決め）および短ストローク・モジュール（微細位置決め）の助けにより実現される。しかし、ウェハ・ステッパの場合、（走査ステップ式装置とは異なり）マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータに接続するだけ、またはこれに固定すればよい。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。
【００４１】
図示の装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止状態に維持し、マスク像全体を１回で（つまり１つの「フラッシュ」で）標的部分Ｃに投影する。次に、ビームＰＢで異なる標的部分Ｃを照射できるよう、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向にシフトさせる。
２．走査モードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、１つの「フラッシュ」で所与の標的部分Ｃを露光しない。代わりに、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に動作可能であり、これにより投影ビームＰＢがマスク像を走査して、それと同時に基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで同方向または逆方向に同時に移動し、ここでＭはレンズＰＬの倍率（通常はＭ＝１／４または１／５）である。この方法で、解像度を妥協することなく、比較的大きい標的部分Ｃを露光することができる。
【００４２】
図７は、長方形のダイまたは標的部分Ｃに分割された基板Ｗの部分を示す。図は、基板Ｗの縁にある標的部分Ｃが、部分的にしか基板Ｗ上にないことを明白に示す。これらの標的部分Ｃを露光すると、露光エネルギがオブジェクト・テーブルＷＴまたは位置決め手段または干渉計変位測定手段、例えば測定ミラーにかかり、これらの部分を加熱する。
【００４３】
本発明の実施形態によると、放射線システムＥｘ，Ｉｌには、図８に示すように投影ビームＰＢの部分を遮断するよう配置された不透明ブレード２１１、２１２、２１３、２１４を備えるビーム遮断器２１０を設ける。ブレード２１１、２１２、２１３、２１４は、マスクＭＡ上で、したがって標的部分Ｃ上で露光投影ビームＰＢのサイズおよび形状を操作する。これらのブレード２１１、２１２、２１３、２１４は、２枚の第１ブレード２１１、２１２、および第１ブレード２１１、２１２に対してほぼ直角の方向にある２枚のさらなるブレード２１３、２１４で形成することが好ましい。ブレード２１１、２１２、２１３、２１４は、図８で明白に描かれているように、半透明でほぼ長方形の内部区域を囲み、放射線システムＥｘ、Ｉｌに可動状態で装着される。図８の矢印で示すように、第１ブレード２１１、２１２は第１方向に動作することができ、さらなるブレード２１３、２１４は、第１ブレード２１１、２１の動作に対してほぼ直角の第２方向に動作することができる。
【００４４】
ブレード２１１、２１２、２１３、２１４の動作および配置は、制御システム２２０によって制御される。制御システム２２０は、基板のサイズ、投影プロセスの開始位置、その後の標的部分Ｃの投影順序などに関する情報を受信するため、リソグラフィ投影装置の残りの部分を制御するさらなる制御システム（図示せず）と通信するよう構成される。この情報に基づき、制御システム２２０は、投影された標的部分Ｃが完全に基板Ｗ上に位置するか否かを決定することができる。否の場合、制御システム２２０は、この特定の標的部分Ｃに対して新しいサイズを画定し、それに応じてビーム遮断器２１０を起動するよう構成される。これにより、図９に関して以下で説明するように、過度の露光が最少になる。制御システム２２０は、リソグラフィ投影装置を全体として制御するさらなる制御システム（図示せず）の一体部品として形成することもできる。言うまでもなく、ブレード２１１、２１２、２１３、２１４を動作させるための手段を設ける必要がある。この手段の組み込みについては、さらに説明したり、図で図示したりしない。これらの技術が、例えばＸ線技術などで知られており、したがって組み込みは当業者には明白だからである。
【００４５】
図９ａは、基板Ｗの縁の一部を示す。実線で描かれた正方形は、基板Ｗ上に一部しかない標的部分Ｃの寸法を示す。図から分かるように、標的部分Ｃの有意の部分が基板Ｗの外側に位置する。本発明によると、制御システム２２０は、点線で示した小さい方の正方形のみが投影ビームＰＢで露光されるような方法で、ビーム遮断器２１０を起動する。これは、標的部分Ｃの（図９に対して）左上隅に対応するブレードを、投影ビームＰＢの左上縁が点線に対応するような位置にすることによって実行することができる。ブレード２１１、２１２、２１３、２１４は、投影を開始する前に制御システム２２０によって自動的に位置決めされる。これにより、図９ａで見られるように、過度な露光が大幅に減少する。
【００４６】
図９ｂおよび図９ｃは、他に可能な状況を示し、ここではブレード２１１、２１２、２１３、２１４のうち１つのみを使用して、容易に理解されるように投影ビームＰＢの部分を遮断することができる。図９ｄで示す状況は、投影ビームのどの部分も全く遮断することができない。
【００４７】
他の実施形態（図示せず）も想定することができる。ビーム遮断器１０に、例えばさらなるブレードを設けることができ、これを相互に対して対角位置に配置する。特定の方向に動作するよう配置されるだけでなく、回転するようにも配置されたブレードを設けることもできる。このような実施形態は、さらに過度の露光を最少にする。
【００４８】
図９ｅは、本発明によるさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、投影ビームＰＢをその後のスライドで標的部分Ｃに投影する。どのスライドも、標的部分Ｃのさらなる部分に投影する。各スライドの露光間に、ビーム遮断器がブレード２１１、２１２、２１３、２１４の位置を自動的に調節する。当業者には容易に理解されるように、図９ｅで示すような点線の左側にある標的部分Ｃの部分のみが投影ビームＰＢに露光される。
【００４９】
各標的部分Ｃを露光する前に、制御システム２２０は、標的部分Ｃがウェハ上に完全に配置されているか否かを決定し、否の場合、制御システム２２０は、過度のエネルギ曝露を最少にするためにどのブレードをどの位置に配置する必要があるか決定する。最後に、制御システム２２０はブレード２１１、２１２、２１３、２１４を起動して、適切な位置をとらせる。制御システム２２０に検出システムを設けて、どの標的部分Ｃが投影ビームＰＢの下にあり、基板Ｗの正確な位置がどれか検出することができる。しかし、開始位置、標的部分Ｃの投影順序、基板Ｗの寸法は全て既知のパラメータであるので、制御システム２２０は、このような検出システムから取得した情報を使用せずに、ビーム遮断器２１０を起動することもできる。
【００５０】
標的部分Ｃにブレード２１１、２１２、２１３、２１４の鮮明な像を提供するため、ビーム遮断器２１０を投影ビームＰＢの焦点面に配置することが好ましい。これは、図１に示すように、放射線システムＥｘ、ＩＬ内でもよい。しかし、ブレードは、例えばレンズＰＬ内など、投影ビームＰＢの別の焦点面に配置してもよい。
【００５１】
ビーム遮断器２１０は、基板Ｗ上のマスクＭＡに近い位置に配置することもできる。この場合、ブレード２１１、２１２、２１３、２１４は厳密には投影ビームＰＢの焦点面にはなく、投影がぼける。したがって、ブレード２１１、２１２、２１３、２１４は基板上に鮮明に投影されず、そのため広い余白を考慮に入れる必要がある。しかし、ブレード２１１、２１２、２１３、２１４はなお、過度な露光を大幅に減少させることができる。
【００５２】
大抵のリソグラフィ投影装置には、ＲＥＭＡブレードとして知られるレチクル・マスキング・ブレードも設ける。ＲＥＭＡブレードは当業者にはよく知られ、露光される標的部分Ｃの部分のサイズを画定するために使用する。一連の標的部分Ｃを露光する前に、このＲＥＭＡブレードの位置を調節して、標的部分Ｃのサイズに対応する投影ビームＰＢを生成する。このＲＥＭＡブレードは、上述したビーム遮断器２１０とほぼ同様の方法で形成する。したがって、好ましい実施形態では、既知のＲＥＭＡブレードをビーム遮断器２１０として使用することができる。
【００５３】
上述したように、標的部分Ｃは幾つかのモードで露光することができ、その一つは走査モードである。走査モードでは、標的部分Ｃの表面上で光のスリットを移動させる。これを実行するため、ＲＥＭＡブレードは、ステップ・モードの場合のように１回のフラッシュで標的部分Ｃ全体を露光するのではなく、光のスリットのみを投影するような方法で起動する必要がある。スリットは、長方形またはアーチ形を有することが好ましく、例えばその幅は標的部分Ｃの幅に対応し、高さは標的部分Ｃの高さよりはるかに小さい。標的部分Ｃ全体を露光するため、投影ビームを標的部分Ｃの表面上で移動させる。これは図１０で図示され、ここでスリットは斜めハッチングで図示されている。標的部分Ｃの表面上で投影ビームＰＢを移動させることは、これに応じてマスクＭＡおよび基板Ｗを移動させて実行することができるが、ＲＥＭＡブレードを移動させても実行することができる。両方の場合で、スリットが標的部分Ｃの頂部または底部分に到達すると、当業者には容易に理解されるように、隣接する標的部分Ｃの露光を防止するため、水平のＲＥＭＡブレードを相互に近づける必要がある。
【００５４】
好ましい実施形態では、ビーム遮断器２１０のブレード２１１、２１２、２１３、２１４、または例えばＲＥＭＡブレードの位置を、走査プロセス中にブレードが基板Ｗの輪郭に従うような方法で変更する。これは図１１に関して説明される。図１０に関して説明したように、標的部分Ｃ上をスリットが移動する間、（図１１による）投影ビームＰＢの左縁に対応するビーム遮断器２１０のブレードを、投影ビームＰＢの左縁が基板Ｗの縁に従うような方法で移動させることができる。当業者には理解されるように、スリットの高さの結果として、余白を考慮に入れる必要がある。投影ビームＰＢは、図１１に示す点線を辿る。これを実行するため、制御システム２０を配置して、動的かつ正確な方法でブレード２１１、２１２、２１３、２１４を起動しなければならない。この技術は、走査モードを使用するリソグラフィ投影装置でのみ使用することができる。
【００５５】
本発明の特定の実施形態について以上で説明してきたが、本発明は記述以外の方法で実践できることが理解される。説明は、本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の方法の実行に使用できるリソグラフィ装置を示す。
【図２】先行技術の方法で実行するアライメント・マークの周囲の露光を示す。
【図３】本発明の方法で実行するアライメント・マークの周囲の露光を示す。
【図４】本発明の方法の実行に使用するマスキング・デバイスを示す。
【図５】本発明の方法にてある時間にわたったマスキング・デバイスの位置のグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態によるリソグラフィ投影システムを示す。
【図７】ほぼ長方形の標的部分に分割された基板の部分を示す。
【図８】本発明の実施形態によるビーム遮断器を示す。
【図９】図９ａ、図９ｂ、図９ｃ、図９ｄおよび図９ｅは、ビーム遮断器の様々なモードを示す。
【図１０】標的部分に投影した光のスリットを示す。
【図１１】本発明の第３実施形態を示す。
【符号の説明】
【００５７】
１１、１２  露光
１３  走査露光
２０  リソグラフィ投影装置
２１０  ビーム遮断器
２１１、２１２、２１３、２１４  ブレード
２２０  制御システム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004200700.tif 000012
【図１１】
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【外国語明細書】
2004200700000001.pdf