(57)【要約】      （修正有）【課題】デュアル・ステージ・リソグラフ装置を使用してリソグラフ・プロセスの結像性能を改良する。【解決手段】第１のパターンが結像された基板に第２のパターンを結像するときに２つの基板ホルダー間の差の影響を低減するように結像を制御する手段を備える。結像を制御するための手段は、第１のパターンが結像されている基板に、２つの基板ホルダーのうちの同じものを使用して、第２のパターンを結像することを保証する手段を備える。基板ホルダー間の差を補償することで、数ナノメートルの重ね合せ性能向上を達成することができた。【選択図】      図２
2004165610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン化するのに役立つパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための第１の基板ホルダーと、
基板を保持するための第２の基板ホルダーと、
前記パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えたリソグラフ投影装置において、
第１のパターンの像が形成された基板に第２のパターンを結像するときに、前記２つの基板ホルダー間の差の影響が低減されるように結像を制御するための手段をさらに備えることを特徴とするリソグラフ投影装置。
【請求項２】
使用時に、複数の基板のうちの１つの基板は、前記第１の基板ホルダーで保持され、かつ前記複数の基板の別の基板が前記第２の基板ホルダーで保持されている間に、結像される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記結像を制御するための手段は、前記第１のパターンが結像された基板が、前記２つの基板ホルダーのうちの同じものを使用して、前記第２のパターンが結像されることを保証するための手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４】
前記結像を制御するための手段は、前記基板ホルダー間の差を補償するように前記結像を調整するための手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
さらに、結像前に基板識別情報を決定するように基板を検査するための識別手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記識別手段が、前記装置の位置合せシステムを備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記識別手段が、バー・コード・リーダ、機械視覚システム、ビデオ・カメラ、顕微鏡およびそれらの組合せのうちの少なくとも１つを備える、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記リソグラフ投影装置の外部のソースからの基板識別情報を受け取るための手段をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
関連した基板ホルダー情報とともに基板識別情報を格納するように構成された記憶手段をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記基板識別情報が、基板のバッチの第１の基板に関する情報を含む、請求項５から請求項９までのいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記基板に前記第２のパターンを結像するときに、どちらの基板ホルダーを使用しなければならないかを示す命令、または前記基板ホルダー間の差を補償するように結像を調整する方法を示す命令を受け取るための手段をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
デバイス製造方法であって、
放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われてた基板を、少なくとも第１および第２の基板ホルダーを有するリソグラフ装置の第１の基板ホルダーに供給するステップと、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
前記投影ビームの断面にパターンを与えるためにパターン化手段を使用するステップと、
放射線感応材料の前記層の目標部分に前記パターン化された放射のビームを投影して第１のパターンを結像するステップとを含み、
前記基板に第２のパターンを結像するステップ、および
前記２つの基板ホルダー間の差の影響を低減するように、前記第２のパターンの結像を制御するステップを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１３】
さらに、前記第２の基板ホルダーで保持された第２の基板に第１のパターンおよび第２のパターンを結像するステップと、
前記２つの基板ホルダー間の差の影響を低減するように、前記第２の基板への前記第２のパターンの結像を制御するステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御するステップが、前記基板が前記第１の基板ホルダーに保持されている間に前記基板に前記第２のパターンが結像されることを保証することをさらに含む、請求項１２および請求項１３の一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御するステップが、前記第２のパターンの結像の前に前記基板の識別情報を検査することをさらに含む、請求項１２から請求項１４までの一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記検査された識別情報が、前記基板が以前どちらの基板ホルダーで結像されたかを決定するように使用される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記決定後、前記結像が、
前記基板が以前結像された前記基板ホルダーに前記基板を配置すること、および、
前記第１と第２の基板ホルダー間の差を補償するように前記結像を調整すること、のうちの１つをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記検査することが、格納された識別情報を検査することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記検査することが、前記基板が以前に前記２つの基板ホルダーのどちらで処理されたかを決定すること、およびその基板ホルダーで前記基板を処理することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記検査することが、前記基板の物理的な識別標識を検査することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記物理的な識別標識が、バー・コード、英数字文字、１つまたは複数の記号、およびそれらの組合せの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記物理的な識別標識が、所定の間隔を有する位置合せマークの対を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記保証することは、各基板が、それが以前に処理された前記基板ホルダーのそれぞれものと関連付けられるようなやり方で処理されるように、バッチの基板を順序づけることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記制御するステップが、前記基板が前記第２の基板ホルダーに保持されている間に前記基板に前記第２のパターンを結像すること、および前記第１と第２の基板ホルダー間の差を補償するように前記結像を調整することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記調整することが、前記第１と第２の基板ホルダー間の差を特徴明確化する一組の格納されたパラメータに基づいて行われる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１２に記載の方法に従って製造されたデバイス。
【請求項２７】
基板が複数の基板ホルダーのうちのどちらで以前に結像されたかを決定する方法であって、
少なくとも１対の位置合せマークの像を超小型回路のパターンを含まない前記基板の領域に形成するステップであって、前記対の位置合せマークが互いに間隔を空けて配置され、前記間隔が前記複数の基板ホルダーの特定の１つに対応しているものであるステップと、
その後の結像プロセス中に、前記間隔を測定するステップと、
前記間隔を、前記複数の基板ホルダーのうちの特定の基板ホルダーと関係づけるステップとを含む方法。
【請求項２８】
少なくとも１対の位置合せフィーチャを含む基板であって、前記対の位置合せフィーチャが互いに間隔を空けて配置され、前記間隔の検査と同時に、前記基板が前記複数の基板ホルダーの特定の１つと関連づけられるように、前記間隔が前記複数の基板ホルダーの前記特定の１つに対応するものである基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射の投影ビームを供給するための放射システムと、所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するのに役立つパターン化手段を支持するための支持構造と、基板を保持するための基板ホルダーと、パターン化されたビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラフ投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここで使用されるような「パターン化手段」という用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応するパターン化された断面を、入射放射ビームに与えるために使用することができる手段を称するものとして、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」は、この文脈で使用することができる。一般に、前記のパターンは、集積回路または他のデバイスのような、目標部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応する（下を参照されたい）。そのようなパターン化手段の例は、次のものを含む。
マスク。マスクの概念は、リソグラフではよく知られており、２進位相シフト、交番位相シフト、および減衰位相シフト、ならびに様々な混成マスクの種類のようなマスクの種類を含む。そのようなマスクを放射ビーム内に配置することで、マスクのパターンに応じて、マスクに当たる放射の選択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、マスクは確実に入射放射ビーム内の所望の位置に保持され、さらに、望むならば、マスクをビームに対して移動させることができる。
プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイスの一例は、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリック・アドレス指定可能表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射するが、アドレス指定されていない領域は入射光を非回折光として反射する。適切なフィルタを使用して、前記の非回折光を、反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残すことができる。このようにして、マトリックス・アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビームはパターン化される。プログラム可能ミラー・アレイの他の実施形態では、小さなミラーのマトリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々は、適当な局部電界を加えることで、または圧電作動手段を使用することで、軸線のまわりに個々に傾斜させることができる。やはり、アドレス指定されたミラーが、アドレス指定されていないミラーに対して異なる方向に入射放射ビームを反射するように、ミラーはアドレス指定可能なマトリックである。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに応じてパターン化される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適当な電子的な手段を使用して行うことができる。上記の両方の状況で、パターン化手段は１つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。本明細書で言及するミラー・アレイについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号および米国特許第５，５２３，１９３号、ならびにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６からより多くの情報を収集することができる。これらの特許は、参照により本明細書に組み込む。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構造の一例は、米国特許第５，２２９，８７２号に与えられている。この特許は、参照により本明細書に組み込む。上記のように、この場合の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
簡単にするために、本明細書の残りは、特定の配置による、具体的には、マスクおよびマスク・テーブルを含む例を対象とする。しかし、そのような例で述べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン化手段のより広い環境の中で理解すべきである。
【０００３】
リソグラフ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場合、パターン化手段は、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る。このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは複数のチップで構成される）に結像される。一般に、単一のウェーハは全体として網の目状の隣接する目標部分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムにより、一度に１つずつ、連続的に照射される。マスク・テーブル上のマスクによるパターン化が使用される現在の装置では、２つの異なる種類の機械を区別することができる。一方の種類のリソグラフ投影装置では、全マスク・パターンを一括して目標部分に露出させることで、各目標部分が照射される。そのような装置は、通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当たるマスク・パターンを所与の基準方向（「走査」方向）に漸進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平行または逆平行に基板ホルダーを走査することで、各目標部分が照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板ホルダーが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度の因数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラフ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号から、もっと多くの情報を収集することができる。この特許は、参照により本明細書に組み込む。
【０００４】
リソグラフ投影装置を使用する製造プロセスでは、放射線感応材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板に、パターン（例えば、マスク内の）が結像される。この結像ステップの前に、基板は、下塗り、レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手順を経ることができる。露出後に、基板は、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成された像のフィーチャの測定／検査のような他の手順を受けることができる。この手順の配列は、デバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン化する基礎として使用される。次に、そのようなパターン化された層は、エッチング、イオン打込み（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などのような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様々なプロセスを経ることができる。いくつかの層が必要な場合には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイシングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイスを互いに分離し、それから、個々のデバイスを、ピンなどに接続されたキャリアに取り付けることができる。そのようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：半導体処理への実用的入門書）」、Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、ｂｙ  Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本から得ることができる。この本を参照により本明細書に組み込む。
【０００５】
簡単にするために、投影システムを以下で「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、およびカタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。また、放射システムは、これらの設計方式のいずれかに従って動作して放射の投影ビームを方向付け、整形し、または制御する構成部品を含むことができる。さらに、そのような構成部品もまた、下で一括してまたは単独で、「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフ装置は、２つ以上の基板ホルダー（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類のものであることがある。そのような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブルは、並列に使用されることがあり、または、他の１つまたは複数の他のテーブルを露出に使用しながら、１つまたは複数のテーブルで準備ステップが行われることがある。デュアル・ステージ・リソグラフ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，４４１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されている。これらを参照により本明細書に組み込む。
【０００６】
本発明者は、デュアル・ステージ・リソグラフ装置の性能について調査し、同じ機械内の異なるステージで行われるステップで単一基板に結像することに関して、性能の問題があることを確認した。例えば、本発明者は、重ね合せ誤差の１つの成分はステージ間の誤差であることを明らかにした。非常に高精度に整合のとれたステージでも、この誤差成分はほぼ１〜１０ｎｍであることを実験で知った。重ね合せ性能に対する要求が高くなるにつれて、数ナノメートルの誤差でもなくすることは、非常に価値のあることであろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、デュアル・ステージ・リソグラフ装置を使用してリソグラフ・プロセスの結像性能の改良を可能にすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的および他の目的は、第１のパターンが結像された基板に第２のパターンを結像するときに２つの基板ホルダー間の差の影響を低減するように結像を制御する手段を備えることを特徴とする、冒頭のパラグラフで明示したようなリソグラフ装置で本発明に従って達成される。
【０００９】
基板ホルダー間の差を補償することで、本発明に従った装置は結像性能の改良を達成することができる。本発明者は、数ナノメートルの重ね合せ性能向上を達成することができた。このレベルのステージ間重ね合せ性能を示すステージの製造は、かりに可能であるとしても、非常に高価になるであろう。したがって、本発明は、技術および製造費用の追加なしに性能の向上を可能にする。
【００１０】
結像を制御するための手段は、例えば、第１のパターンが結像されている基板に、２つの基板ホルダーのうちの同じものを使用して、第２のパターンを結像することを保証する手段を備えることができる。
【００１１】
あるいは、結像を制御する手段は、例えば、２つの基板ホルダー間の差を補償するように結像を調整するための手段を備える。
【００１２】
本発明のさらに他の態様にしたがって、放射線感応材料の層で少なくとも部分的に覆われている基板を供給するステップと、放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、投影ビームの断面にパターンを与えるパターン化手段を使用するステップと、パターン化された放射のビームを放射線感応材料の層の目標部分に投影するステップと、結像中に基板を保持する第１および第２の基板ホルダーを供給するステップとを含み、２つの基板ホルダー間の差の影響を低減するように第１のパターンを含む基板への第２のパターンの結像を制御することを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００１３】
結像の制御は、例えば、基板が第１のパターンの結像中に保持されていたところの２つの基板ホルダーのうちの一方に保持されている間に、その基板に第２のパターンが結像されることを保証することを含む。
【００１４】
この明細書では、ＩＣの製造で本発明に従った装置を使用することを特に参照するかもしれないが、そのような装置は他の多くの可能な用途を有することは明確に理解すべきである。例えば、集積光システム、磁気ドメイン・メモリの誘導および検出、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド、その他の製造で使用することができる。当業者は理解するであろうが、そのような他の用途の環境では、この明細書での用語「レチクル」、「ウェーハ」または「チップ」の使用は、より一般的な用語「マスク」、「基板」および「目標部分」でそれぞれ置き換えられるものとして考えるべきである。
【００１５】
本文献において、用語「放射」および「ビーム」は、紫外線放射（例えば波長が、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍである）およびＥＵＶ（極端紫外線放射、例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲にある）ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含んだ、全ての種類の電磁放射を包含するように使用される。
【００１６】
本発明の実施形態は、ただ単なる実施例として添付の概略図面を参照して説明する。
【００１７】
図において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の特定の実施形態に従ったリソグラフ投影装置１を模式的に示す。本装置は、
放射（例えば、ＵＶ、ＤＵＶ、ＥＵＶ放射、電子、またはイオン）の投影ビームＰＢを供給するための放射システムＥｘ、ＩＬであって、特定の場合には、放射源ＬＡも備える、放射システムＥｘ、ＩＬと、
マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダーを備え、かつ要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続され、かつフレームＢＦで支持された第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えば、レジスト塗布シリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダーを備え、かつ要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段に接続された第２のオブジェクト・テーブル（基板ホルダー）ＷＴと、
マスクＭＡの放射照射部分の像を、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のチップを含む）に形成するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、反射屈折システムまたは屈折システムのような光学システムや、ミラー配列またはフィールド・デフレクタの組）とを備える。
【００１９】
ここに示すように、この装置は透過型（すなわち、透過マスク）である。しかし、一般に、例えば、反射型であることもできる（反射マスクを用いる）。もしくは、本装置は、上で言及したような型のプログラマブル・ミラー・アレイのような別の型のパターン化手段を使用することができる。本装置は全体としてベース・プレートＢＰで支持されている。
【００２０】
放射源ＬＡ（例えば、ランプまたはレーザ、電子加速器の経路中に設けられたアンジュレータ、プラズマ源、電子ビーム源またはイオン・ビーム源）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接か、または、例えば、ビーム拡大器Ｅｘのような条件付け手段を通過した後かに照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビームの強度分布の外側および／または内側の半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般に、積分器ＩＮおよび集光装置ＣＯのような様々な他の部品を備える。このようにして、マスクＭＡに当たるビームＰＢは、その断面に所望の一様性および強度分布を有する。
【００２１】
図１に関して注意すべきことであるが、放射源ＬＡはリソグラフ投影装置のハウジング内にあってもよいが（例えば、放射源が水銀ランプである場合にしばしばそうであるように）、また、放射源はリソグラフ装置から離れており、放射源の生成する放射ビームが装置内に導かれてもよい（例えば、適切な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合にしばしばそうである。この発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオの両方を含む。
【００２２】
ビームＰＢは、その後、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡを横切る。マスクＭＡを通過した後で、ビームＰＢはレンズＰＬを通り抜け、このレンズがビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃに収束させる。第２の位置決め手段（および、干渉測定手段ＩＦ）を使って、例えば、ビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、基板ホルダーＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１の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を機械的に取出した後でまたは走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１に明示的に示されていない長ストローク・モジュール（粗い位置決め）と短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して行われる。しかし、ウェーハ・ステッパの場合（走査ステップ式装置に対立するものとして）、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータにつながれてもよいか、または、固定されてもよい。結像中に、レチクルおよび基板は、レチクル位置合せマークＭ１、Ｍ２および基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合せすることができる。
【００２３】
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は基本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（すなわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように、基板ホルダーＷＴがｘおよび／またはｙ方向に移動される。
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、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、その結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査することができるようになる。これと並行して、基板ホルダーＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じ方向または反対方向に同時に移動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露出させることができる。
【００２４】
図２は、本発明に従って２個の基板ホルダーを有するリソグラフ投影装置１’の特定の実施形態を示す。あるシステムは図１に比べて簡略化されるが、他のものはさらに細部を追加して示されることは理解されるであろう。図１の装置のものと似ている２つの基板ホルダー・システムのその部分は、同じ参照符号を用いて示す。図２に示す装置は２個の基板ホルダーと２枚の基板を含むので、ＷＴ１、ＷＴ２、Ｗ１およびＷ２として添字を用いて示す。
【００２５】
図２に示すように、第１のオブジェクト・テーブルＭＴは、上で述べたような走査を行うために移動可能であるように構成する。しかし、理解されることであるが、図１の単一ステージ装置のように、図２のデュアル・ステージ装置はステップ・モードか走査ステップ・モードかで動作することができる。
【００２６】
図２の装置は、さらに、他方の基板Ｗ１が結像位置１４にある間に、特徴明確化位置１２で一方の基板Ｗ２の特徴明確化を行うために使用することができる特徴明確化ユニット１０を含む。特徴明確化ユニット１０を使用して、例えば、局部的な凹凸およびチップ位置のような基板Ｗ２の様々な特性を測定し、かつ基板をそれぞれの基板ホルダーに対して位置合せすることができる。他方の基板Ｗ２を特徴明確化している間に、基板Ｗ１に結像を行うことで、全体的なスループットを向上することができる。
【００２７】
各基板ホルダーＷＴ１、ＷＴ２は、装置の動作中に基板ホルダーを動かすためのそれぞれのアクチュエータ１６、１８を有するものとして示す。一実施形態では、２個のアクチュエータ１６、１８は、結像位置および特徴明確化位置の範囲内でテーブルを動かし、一方から他方に基板ホルダーを受け渡すように相互に作用する。特徴明確化中も結像中も基板はそれぞれの基板ホルダーにとどまっているので、結像中、特徴明確化情報は有効であり続ける。
【００２８】
バッチ・プロセスでは、いくつかの基板を連続して装置の中に取り込む。第１の基板Ｗ１は、特徴明確化位置１２で特徴明確化された後、結像のために結像位置１４に移動される。第１の基板Ｗ１の結像中に、第２の基板Ｗ２が特徴明確化位置１２で特徴明確化される。この一連の動作が任意の数の基板Ｗｎに対して続く（図示しない）。
【００２９】
全バッチを結像した後で、一般に、それらはさらに処理される。例えば、レジストを現像し、エッチングし、それから、例えば、金属化層または誘電体層をウェーハに付ける。次に、レジストの新しい層を塗り、第２の（または、次の）パターンを基板に結象する。特に努力しなければ、第１の基板Ｗ１は装置に入り第２の基板ホルダーＷＴ２で保持されることが可能である。同様に、第１の基板Ｗ１が結像位置１４に移動するとき、第２の基板は装置に入り第１の基板ホルダーＷＴ１で保持される。このようにして、各基板は、結局は、第１の結像プロセス中に支持されていたそのテーブルとは違ったテーブルに支持されながら、特徴明確化されかつ結像されることになる。
【００３０】
２個の基板ホルダーは全くそっくりでないかもしれないので、ある程度の誤差が特徴明確化および結像の各プロセスに入る可能性がある。全体としては、この誤差によって、第１と第２（または、次の）の結像プロセスの間の像重ね合せの誤差が生じることがある。さらに、一般的なチップ製造プロセスでは、２０層以上の結像がある可能性がある。これらの層のいくつかは一方のテーブルで結像され、その他の層のいくつかは他方のテーブルで結像される。したがって、任意の特定の層が任意の他の特定の層に対して最適の重ね合せであるという保証はなにもないかもしれない。
【００３１】
本発明の実施形態に従って、投影装置１’は、２個の基板ホルダー間の差の影響を低減する手段を含む。特定の実施形態では、この装置は、各基板Ｗｎがリソグラフ処理ステップごとに基板ホルダーＷ１またはＷ２のうちのそれぞれもので処理されることを保証する手段を含む。もしくは、全ての層の間では重ね合せが決定的ではない場合には、最高の性能が要求される「クリティカル」な層であると決定されている各層については、基板ホルダーのうちのそれぞれもので各基板Ｗｎが処理されることを保証するように、プロセスを制御することができる。
【００３２】
特定の基板が特定の基板ホルダーで処理されることを装置で保証する１つの方法は、図３に示すように処理を行うために複数の基板を格納することができる基板カセット３０または他の保管構造を含むべきである。例えば、第１の基板Ｗ１が常に最初に処理され、第２の基板Ｗ２が常に２番目に処理され、Ｗｎまでの基板に対してそのように続くように所定の順序で、基板カセット３０は基板を含んでいる。理解できることであるが、基板の順序が知られている方法で維持されている限り、常に、各基板を処理用のそれぞれの基板ホルダーに一致させることができる。例として、カセットは、処理すべき一連の基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５．．．、Ｗｎを含む得る。そして、各奇数番目の基板は第１の基板ホルダーＷＴ１で処理し、各偶数番目の基板は第２の基板ホルダーＷＴ２で処理する。次の結像プロセスで、偶数および奇数の基板が交互になっている限り、適切な基板をそれぞれのホルダーに一致させることができる。明らかなように、特定の保管構造を使用することは必要でなく、基板の知られている順序を維持する様々な方法を使用することができる。
【００３３】
基板を物理的に交互にする代わりに、ホルダーと基板との間の関係を維持するために必要な任意の順序の保管位置から適切な基板を選ぶように、リソグラフ装置の１つまたは複数のハンドリング・アームをプログラムすることができる。この場合、どちらの基板ホルダーを使用して各基板を処理するかを前もって使用者が識別することができるのが好ましい。このことは、例えば管理システムによって、バッチ識別の一部として、または設定手順の一部として行うことができ、この管理システムは、トラックおよび熱処理装置とともに１つまたは複数のリソグラフ投影装置を備える製造施設のコンピュータ制御システムであってよい。
【００３４】
露光に続いて、基板の処理が連続しているのがよくあることである。言い換えれば、処理の後で基板が露光直後と同じ順序Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５．．．、Ｗｎであるように、先入れ先出しの方法で処理の各ステップは動作する。基板のバッチに行われる処理ステップが連続していることが分かっている場合、上で述べたような保管構造は必要とされない。連続処理の直接の結果として、基板の順序は変わらないでそのまま残っている。基板は、保管場所に保持しないで（すなわち、処理後直ちに）、リソグラフ投影装置に戻すことができる。または、従来の保管構造に保持することができる（基板の順序が保管構造で変わらないという前提で）。基板をリソグラフ投影装置に戻したときに、第１の基板が正しい基板ホルダーＷＴに送られることが必要である。これが行われるならば、その後の全ての基板は正しい基板ホルダーＷＴに送られる。第１の基板のために正しい基板ホルダーを識別することができる方法はいくつかある。例えば、全てのバッチの第１の基板を第１の基板ホルダーＷＴ１で処理するように、リソグラフ投影装置を構成することができる。このことは、バッチがリソグラフ投影装置に戻ってくるたびに、バッチの第１の基板が再び第１の基板ホルダーＷＴ１で処理されることを意味する。他の方法では、各バッチに関する情報を露光の後で保管して、このバッチがリソグラフ装置に戻って来たときに取り出すことができる。この情報は、バッチに使用された第１の基板ホルダーの記録とともにバッチ識別子を含むことができ、さらに、例えば、リソグラフ投影装置に保管することができる。これが行われた場合、管理システムは、バッチの位置を追跡し、それがリソグラフ投影装置に戻ったときに、リソグラフ投影装置にバッチの識別情報を知らせることができる。情報がリソグラフ投影装置に保管された状態で、バッチの識別情報を使用して、バッチの第１の基板が送られるべき基板ホルダーを決定する。さらに他の方法では、管理システムがバッチに使用された第１の基板ホルダーの記録と一緒にバッチ識別子を保管することができ、バッチがリソグラフ投影装置に戻って来たときに、管理システムが、これを使用して、リソグラフ投影装置に第１の基板を正しい基板ホルダーに送るように命令することができる。
【００３５】
本発明の上記の実施形態では、基板がリソグラフ投影装置に進む順番が変更されないことにいくらか依存している。この順番が変更される例がいくつかある。例えば、基板検査中に欠陥のある基板が識別された場合である。従来のリソグラフ処理では、欠陥のある基板は取り除かれるので、順番が変更され、本発明の実施形態が正しく機能するのが妨げられる。この問題は、いくつかのやり方で解決することができる。例えば、欠陥のある基板をバッチのそれの場所に維持することができる。すなわち、欠陥のある基板を通常のように処理し、全てのリソグラフ・プロセスが完了したら（すなわち、全ての層を露光したら）直ぐに取り除く。もしくは、欠陥のある基板を取り出し、ダミー基板と取り替える。第３の他の方法では、基板は、従来のやり方で取り除くことができるが、基板を順番から取り除いたという記録が保管される。この記録をリソグラフ投影装置で使用して、直接か、または管理システムからの命令を介して、状況に応じて基板ホルダーが使用される順番を修正する。さらに他の代替方法では、バッチの基板が順番から取り除かれたとき、基板と基板ホルダーの間の適切な関係を維持するように、残っている基板を新たに順序づけることができる。
【００３６】
代替の実施形態では、各基板は識別マークを付けている。図４は、基板を識別するために使用することができるいくつかの代替の表示を示す。図示の表示は網羅的でなく、様々な識別表示が使用され得る。バー・コードまたは他の機械読取り可能コード４０を、図４に示すように、基板に印刷することができる。図示の例では、完全には像が形成されないために使用されないチップ４１に、コード４０を印刷することができる。基板浪費のために好ましくないかもしれないが、完全なチップが使用される。コード４０は、この基板がどの基板ホルダーに割り当てられているかを示す情報を簡潔に含むことができる。または、機械識別子、バッチ番号、プロセスの種類、または基板と関連つけるのに望ましい任意の他の情報のような追加の情報を、コード４０は含むことができる。
【００３７】
コードは、適切な検出器および光文字認識ソフトウェアを使用して認識することができる一連の文字として書かれた基板識別コードであってもよい。この検出器は、リソグラフ投影装置の外部に、例えば装置に近接したトラックに位置づけされてもよく、この状態で、基板識別コードが特定され、次にリソグラフ投影装置に送られて、装置がその基板のために適切な基板ホルダーを選ぶことができるようにする。リソグラフ投影装置は、その基板のために以前どちらの基板ホルダーが使用されたかを示す、投影装置に保管された記録を使用して、適切な基板ホルダーを選ぶ。もしくは、必要な記録はシステム・アドミニストレータが保管し、システム・アドミニストレータは、基板識別コードを受け取ると、適切な基板ホルダーを決定し、それに応じてリソグラフ投影装置に命令を発する。
【００３８】
コードのための１つの代替位置は、２つのチップ４２、４４の間のスペースである。一般的なリソグラフ・プロセスでは、チップは、スクライブ・ラインと呼ばれる線で分離されており、このスクライブ・ラインは、パターン化されるチップの分を含んでいない。スクライブ・ラインのスペース内に、リソグラフ・プロセスを制御する際に使用するために、様々な位置合せマーク４６が結像される。前に述べたようなコード４０を挿入するために、このスペースが使用されてよいことが判るであろう。
【００３９】
リソグラフ投影装置の位置合せ検出器を使用して読み取ることができるコードが有利である。その理由は、例えばトラックまたはシステム・アドミニストレータからの外部入力に依拠しないで、基板に関する情報をリソグラフ投影装置の内部で内部的に決定できるようになるからである。リソグラフ投影装置内に適切な専用検出器を設けることができることは理解されるであろう（さらに以下を参照されたい）。
【００４０】
他の実施形態では、位置合せマークＰ１およびＰ２が識別情報でコード化される。例えば、マーク間の距離ｄは、適切な基板ホルダーが識別されるように変えることができる。このようにして、距離ｄ１に関して、装置は、その基板を第１の基板ホルダーＷＴ１で処理すべきであると決定することができ、一方で、異なる距離ｄ２に関して、装置は、その基板を第２の基板ホルダーＷＴ２で処理すべきであると決定する。位置合せマークの位置の変化量は、ある場合には、機械の要求条件で制限されると、本発明者は考える。例えば、ある機械では、位置合せシステムは、マークを検出できる制限された「捕獲範囲」を有する。したがって、そのようなシステムでは、マークは捕獲範囲内でシフトすべきである。さらに、位置合せマークにはいくらかの位置のばらつきがあるために、また、検出された位置にしばしばいくらかのばらつきがあるために、マークは、位置合せ測定の不確実性の予期されるレベルよりも多くシフトすべきである。例として、このシフトは数ミクロンの範囲にあるかもしれない（例えば、１〜２μｍ）。
【００４１】
その上、他の位置合せフィーチャがウェーハを識別するように使用され得る。例えば、単一位置合せマークの部分間の距離、または１つの位置合せマークの特定の部分と別の位置合せマークの対応する部分の間の距離が使用され得る。例として、位置合せマークが回折格子を含んでいる場合、回折格子間隔は、複数の基板ホルダーから選ばれた特定の基板ホルダーと基板の関連付けを可能にするように変えられ得る。
【００４２】
基板上にコード化された識別情報を使用する前述の実施形態で、リソグラフ装置１に、適切な検出手段を組み込むことができる。いくつかの例は、別個のバー・コード読取りシステム、ビデオ・カメラ、顕微鏡、または位置合せシステムを含む。結像システム（例えば、照明システムおよび／または投影システム）、特徴明確化ユニット１０（例えば、位置合せシステム）のような装置の他の部分に、またはリソグラフ装置の中に入れる前に基板を検査する他のシステムに、検出システムを組み込むことができる。使用される識別情報の種類に依存して、他の検出手段が適切であるかもしれない。
【００４３】
処理または保管の間に基板の順番が変わっていないことが分かっている場合、バッチの第１の基板を識別することだけが必要で、その後の基板は適切なウェーハ・ホルダーを使用して自動的に処理できることは理解されるであろう。同様に、知られているやり方で基板の順番が変更された場合、再び、バッチの第１の基板を識別することだけが必要である。基板の順番が全く知られていない場合、各基板を個々に識別しなければならない。
【００４４】
「識別された」という用語は、各基板の固有識別情報が決定されることを意味するかもしれないし、または、単に、各基板の適切な基板ホルダーが決定されることを意味するかもしれない。
【００４５】
特定の実施形態の動作では、処理を行うために任意の基板Ｗｎが選ばれる。選ばれた基板が識別されて、適切な基板ホルダーがどちらかが決定される。次に、識別された基板は、適切な基板ホルダーに移され、処理される。基板が既にホルダーに取り付けられている間に、識別が行われる場合には（特徴明確化ユニットを使用して基板を識別するときのような）、基板は既に正しいホルダーにある。この場合は、基板は動かされないで、直接処理される。
【００４６】
代わりに、識別された基板が他方の基板ホルダー、すなわち以前この基板が処理されなかったホルダーで処理されるかもしれない。この場合、基板ホルダー間の差の影響を低減するために、結像に対して結像補正が適用される。
【００４７】
結像補正は、当業者が理解するような様々な技法を含むことができる。例えば、特定の対の基板ホルダー間に観察される重ね合せ問題を特徴づけることが可能であろう。すなわち、一方の基板ホルダーで形成された像に適用した場合、他方の基板ホルダーで形成されたかのような同じ像を形成する一組の位置ベクトルが決定できるということが可能である。そのような関係を決定することができる場合、ホルダー間の差の影響を低減するために、結像プロセスを修正することができる。一実施形態では、ベクトル・マップまたは他の特性差情報をリソグラフ装置のメモリに格納し、基板上の次の層の処理中に使用することができる。
【００４８】
ある場合には、基板ホルダーの干渉計ミラーとこのホルダーに支持される基板との間の位置関係は、基板ホルダー間で違っている。これは、ミラー位置決め誤差、ホルダーの握持部（ピンプル・テーブルのような）の位置決め誤差、または同様なものに起因するかもしれない。この場合、特定の基板が２つの異なる基板ホルダーに保持されたときに、位置の差または回転の差が認められる。これは比較的一定した物理的な誤差を示すので、適切な補正を加えることができる。同様に、２つの基板ホルダー間に関係した凹凸または傾きがある場合、結像動作の適切なプログラミングでうまく重ね合せ誤差を減少させることができる。
【００４９】
本発明は２つの基板ホルダーを有するリソグラフ装置に関して説明したが、本発明は任意の数（すなわち、１以外の任意の数）の基板ホルダーを有するリソグラフ装置に適用することができる。
【００５０】
本発明の特定の実施形態を上で説明したが、本発明は、説明したようなものとは別の方法で実施できることが高く評価されるであろう。この説明は本発明を制限する意図ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に従ったリソグラフ投影装置を示す。
【図２】本発明の実施形態に従ったデュアル・ステージ・リソグラフ投影装置を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に従って使用するための順序づけられた基板のバッチを示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に従った識別表示を有するウェーハを示す模式図である。
【符号の説明】
ＬＡ  放射源
ＩＬ  照明装置
ＩＬ、Ｅｘ  放射システム
ＰＬ  投影システム
ＭＡ  マスク（レチクル）
ＭＴ  マスク・テーブル
Ｃ  目標部分
ＰＢ  投影ビーム
Ｗ  基板
ＷＴ  基板ホルダー（基板テーブル）
ＣＯ  集光装置
Ｅｘ  ビーム拡大器
１’  リソグラフ投影装置
Ｍ１、Ｍ２  レチクル位置合せマーク
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合せマーク
１０  特徴明確化ユニット
１２  特徴明確化位置
１４  結像位置
１６、１８  アクチュエータ
３０  基板カセット
４０  バー・コード
４１  チップ
４２、４４  チップ
４６  位置合せマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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