(57)【要約】【課題】ミラーの位置を測定する干渉計を有するリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】ミラーの非平坦度を測定するため、干渉計は、干渉計の入力ビームの位置を変調する変調器と、干渉した変調ビームを同期検出する同期検出器と、入力ビームの位置変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響からミラーの区域の非平坦度を計算する計算器とを有する。【選択図】図２
2005134400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置で、
−  放射線の投影ビームを提供する照明システムと、
−  パターン付与手段を支持する支持構造とを有し、パターン付与手段は、投影ビームの断面にパターンを与える働きをし、さらに、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  パターン付けしたビームを基板の目標部分に投影する投影システムと、
を有し、リソグラフィ装置のミラーの干渉計測定位置を有するリソグラフィ装置であって、
干渉計が、
−  干渉計の入力ビームの位置を変調する変調器と、
−  干渉計の位置を変調した干渉ビームを同期検出する同期検出器と、
−  入力ビームの位置変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響からミラーの区域の非平坦度を計算する計算器と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
変調器が回転可能で傾斜したプランプレートを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
回転可能で傾斜したプランプレートがモータによって駆動可能である、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
変調器が、回転可能なプレートの位置を測定する角度センサを有する、請求項３または４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
角度センサが、カムディスクの位置を検出するために、相互から９０°離れたスロット付きの２つの光学スイッチを有し、角度センサが、変調周波数基準信号を生成する、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
干渉計が、２つの別個の区域でミラーに到達する測定ビームのためのコーナキューブを有する、請求項１から５いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
同期検出器が、位相検出器の出力信号と変調周波数基準信号と乗算して、乗算信号を獲得する乗算器と、
乗算信号を低域フィルタリングして低域フィルタリング信号を獲得する低域フィルタとを有し、低域フィルタリングした信号が、ミラー上の１つまたは複数の変調区域の少なくとも一部で、ミラー表面の傾斜の測定値を提供する、請求項１から６いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
計算器が、
ミラー上の線に沿って低域フィルタリングした信号を積分して、線に沿った積分信号を獲得する積分器と、
線の開始点における平坦度を提供する基準値入力部と、
平坦度を決定したポイントにおける平坦度へと積分信号の値を合計することにより、ミラー上の２つの別個のポイント間の距離に等しい距離だけ平坦度を決定したポイントから離れて位置した線上の後続ポイントで、平坦度を反復的に決定する反復的差決定器とを有する、請求項１から７いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
変調器の変調周波数が、ミラーの位置制御システムまたはこれに接続したリソグラフィシステムの要素の帯域幅より高いか、位置制御システムが、位置制御システムの入力信号から変調周波数を抑制するノッチフィルタを有する、あるいはその両方である、請求項１から８いずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
ミラーの位置を測定する干渉計で、
干渉計の入力ビームの位置を変調する変調器と、
干渉計の位置変調した干渉ビームを同期検出する同期検出器と、
入力ビームの位置の変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響から、ミラーの区域の平坦度を計算する計算器と、
を有することを特徴とする干渉計。
【請求項１１】
デバイス製造方法で、
−  基板を提供するステップと、
−  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ステップと、
−  投影ビームの断面にパターンを与えるために、パターン付与手段を使用するステップと、
−  放射線のパターン付与したビームを基板の目標部分に投影するステップとを含み、
方法が、干渉計でリソグラフィ装置のミラーの位置を測定することを含み、
−  干渉計の入力ビームの位置を変調することと、
−  干渉計の位置変調した干渉ビームを同期検出することと、
−  入力ビームの位置の変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響から、ミラーの区域の非平坦度を計算することと、
を特徴とする方法。
【請求項１２】
同期検出が、
乗算した信号を獲得するために、同期検出器の出力信号を変調周波数基準信号と乗算することと、
低域フィルタリングした信号を獲得するために、乗算した信号を低域フィルタリングすることとを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
計算が、
線に沿って積分信号を獲得するため、ミラー上の線に沿って低域フィルタリングした信号を積分することと、
線の開始ポイントで平坦度を決定することと、
平坦度を決定したポイントにおける平坦度と積分信号との値を合計することにより、ミラー上の２つの別個のポイント間の距離に等しい距離だけ平坦度を決定したポイントから離れて位置した線上の後続ポイントで、平坦度を反復的に決定することとを含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置、干渉計およびデバイス製造方法に関する。
【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目標部分に適用する機械である。リソグラフィ投影装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この状況では、マスクなどのパターン付与手段はＩＣの個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができ、このパターンを、放射線感光原料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいは幾つかのダイの部分を有する）に描像することができる。一般的に、１つの基板は、順次照射される近接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、パターン全体を目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される所謂ステッパと、所定の基準方向（「走査」方向）にパターンを投影ビームで走査し、これと同時に基板をこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される所謂スキャナを含む。
【０００３】
このようなリソグラフィ装置では、高い正確さで変位を測定するために干渉計を使用することができる。米国特許第４７８４４９０号は、典型的な高安定性平面鏡干渉計を開示している。干渉計（干渉計システムと呼ぶこともある）は、測定ビームと基準ビーム中のビームを分割する偏光ビームスプリッタ、基準ビームと測定ビームをそれぞれ反射する基準ミラーおよび測定ミラー、および測定ビームおよび基準ビームの結果生じた干渉ビームを検出する位相検出器を有する。測定ミラーの変位により、測定ビームが進行する測定路の全長が変化し、その結果、位相検出器で位相がシフトする。干渉ビーム（測定ビームおよび基準ビームを有する）に特有の位相シフトによる変化は、位相検出器によって検出される。
【０００４】
このような干渉計は、非常に正確な測定値を提供するが、問題は、測定ミラーの非平坦性により測定誤差が生じることである。測定ミラーが、例えば測定ミラーに達する測定ビームに直角な方向で変位すると、測定ビームはミラーの異なる区域でミラーに達する。したがって、ミラーの非平坦性の結果、干渉計による距離測定に誤差が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
干渉計測定の正確さを改善することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様によると、リソグラフィ装置で、
−  放射線の投影ビームを提供する照明システムと、
−  パターン付与手段を支持する支持構造とを有し、パターン付与手段は、投影ビームの断面にパターンを与える働きをし、さらに、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  パターン付与したビームを基板の目標部分に投影する投影システムと、
を有し、リソグラフィ装置のミラーの干渉計測定位置を有するリソグラフィ装置であって、
干渉計が、
−  干渉計の入力ビームの位置を変調する変調器と、
−  干渉計の位置で変調した干渉ビームを同期検出する同期検出器と、
−  入力ビームの位置変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響からミラーの区域の非平坦度を計算する計算器と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
変調器を使用して、干渉計の入力ビームの位置を変調し、こうすると測定ミラーにおける測定ビームの位置が変調される。同様に、基準ミラー上の基準ビームの位置も、位置変調される。測定ビームおよび基準ビームの結果生じた干渉ビームも、その結果、位置変調される。この干渉変調ビームを、同期検出器が（位相検出器を介して）検出し、同期検出器の出力信号から、ミラーの区域の非平坦度、つまり測定誤差を計算する。測定ミラーに達した時の測定ビームに対して直角の方向で測定ミラーを連続的に、または段階的に並進運動させることにより、非平坦度の複数の測定を実行することができ、そこからミラーの全測定区域の非平坦度マップが導かれる。厳密に言うと、干渉計は測定ミラーの相対位置を測定する。位置は、基準位置と組み合わせた相対位置から決定される。本明細書でミラーの位置に言及する場合、これは絶対位置ばかりでなく相対位置も含むと理解されたい。
【０００８】
変調器は、回転可能で傾斜したプランプレートを備えると有利であり、これはモータで駆動可能であると有利である。干渉計の入力ビームがプレートを通過すると、その位置は、プレートの回転のせいで、したがって入力ビームがミラーを通る位置でプランプレートの方向が変化するせいで変調される。プランプレートを使用する利点は、両側の面が相互に対して平行である限り、ビームの指示方向がプランプレートの影響を受けないことである。
【０００９】
変調器は、同期検出で使用する変調周波数の基準信号を生成するため、回転式プレートの位置を測定する角度センサを有するので有利である。より好ましい実施形態では、角度センサは、カムディスクと、カムディスクの位置を検出するために相互から９０°分離した２つのスロット付き光学式スイッチを有し、角度センサは変調周波数の基準信号を生成する。この方法で、単純であるがそれでも非常に正確な変調周波数基準信号を生成することができ、基準信号は方形波の形態を有する。あるいは、角度センサは、正弦状信号を生成するような構成にすることができる。
【００１０】
有利な実施形態で非常に正確な結果が獲得され、ここで干渉計は、測定ビームが２つの別個の区域でミラーに達するためにコーナキューブを有する。当業者には知られているように、コーナキューブを有する干渉計は、幾何学的形状の偏差からそれほど影響を受けない機構を提供する。本発明による変調と組み合わせると、ミラーに１回達する測定ビームも、この２つの位置で変調される。したがって、非平坦度を測定するたびに、測定ビームがミラーに達する２つの個々の位置について、測定値の合計が達成される。また、ミラーに２回達することにより、以下でさらに詳細に説明するように、測定ミラーの角度変位を容易に決定することができる。したがって、本明細書で位置の測定または変位の測定という表現は、直線の位置または変位の測定ばかりでなく、角度がある測定にも言及する。
【００１１】
好ましい実施形態では、同期検出器は、位相検出器の出力信号と変調周波数基準信号と乗算して、乗算信号を獲得する乗算器と、乗算信号を低域フィルタリングして低域フィルタリング信号を獲得する低域フィルタとを有し、低域フィルタリングした信号は、ミラー上の変調区域の少なくとも一部で、ミラー表面の傾斜の測定値を提供する。したがって、位置変調による出力信号の成分のみがフィルタリングで除去される。変調したビームが、位置変調で決定された区域でミラーに達すると、変調した測定ビームが到達した区域の少なくとも一部で、ミラー表面の傾斜の測定値を提供する信号がここで生じる。ミラーに２回達する上述のケースでは、信号は、ビームが到達した測定ミラーの２つの区域における傾斜の組合せに関する情報を提供する。
【００１２】
好ましい実施形態では、計算器は、ミラー上の線に沿って低域フィルタリングした信号を積分して、線に沿った積分信号を獲得する積分器と、線の開始点における平坦度を提供する任意選択の基準値入力部と、平坦度を決定したポイントにおける平坦度へと積分信号の値を合計することにより、ミラー上の２つの別個のポイント間の距離に等しい距離だけ平坦度を決定したポイントから離れて位置した線上の後続ポイントで、平坦度を反復的に決定する反復的差決定器とを有する。ミラーのある区域（例えば線）のミラーマップを獲得するには、同期検出器の出力信号を、線に沿って積分する。任意選択で、線上の（任意）ポイントにおける平坦度の基準値を提供することにより、線上の他のポイントにおける平坦度を計算することができる。基準値が提供されない場合は、好ましくはゼロの任意値を（相対的）平坦度の計算に使用することができる。測定ビームが２つの別個の位置で測定ミラーに達する干渉計を使用する場合、平坦度を決定するポイントは、２つの別個のポイント間距離に等しい距離だけ離れる。というのは、測定ビームが達するミラーの２つのポイントに関する平坦度情報の合計（一次結合）が、各測定値で効果的に提供されるからである。
【００１３】
変調器の変調周波数は、ミラーの位置制御システムまたはこれに接続したリソグラフィシステムの要素の帯域幅より高いと有利である。代替的または追加的に、位置制御システムは、位置制御システムの入力信号から変調周波数を抑制するノッチフィルタを有することが可能である。この方法で、位置制御システムが変調に反応することが防止され、したがって変調周波数との同期の有無にかかわらず、ミラーの望ましくない動作が生じることが防止される。
【００１４】
本発明による干渉計およびデバイス製造方法で、同じ、または同様の目的および利点が達成される。
【００１５】
干渉計の入力ビームの位置を変調する本発明による変調器は、干渉計の位置変調した干渉ビームを同期検出する同期検出器と、入力ビームの位置の変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響から、ミラーの区域の平坦度を計算する計算器とを有する。
【００１６】
本発明による方法は、
−  基板を提供するステップと、
−  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ステップと、
−  投影ビームの断面にパターンを与えるために、パターン付与手段を使用するステップと、
−  放射線のパターン付与したビームを基板の目標部分に投影するステップとを含み、
方法が、干渉計でリソグラフィ装置のミラーの位置を測定することを含み、
−  干渉計の入力ビームの位置を変調することと、
−  干渉計の位置変調した干渉ビームを同期検出することと、
−  入力ビームの位置の変調が同期検出器の出力信号に及ぼす影響から、ミラーの区域の非平坦度を計算することと、
を特徴とする。
【００１７】
方法は、乗算信号を獲得するために、同期検出器の出力信号を変調周波数基準信号と乗算することと、低域フィルタリングした信号を獲得するために乗算信号を低域フィルタリングすることとを有するので有利である。
【００１８】
さらに、方法は、線に沿って積分信号を獲得するため、ミラー上の線に沿って低域フィルタリングした信号を積分することと、線の開始ポイントで平坦度を決定することと、平坦度を決定したポイントにおける平坦度と積分信号の値を合計することにより、ミラー上の２つの別個のポイント間の距離に等しい距離だけ平坦度を決定したポイントから離れて位置した線上の後続ポイントで、平坦度を反復的に決定することとを含む。
【００１９】
リソグラフィ装置の使用法に関して、本明細書ではＩＣの製造において詳細なる参照説明を行うものであるが、本明細書に記載されたリソグラフィ装置が他の用途を有することは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本明細書にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることは当業者にとって明らかである。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塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測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。
【００２０】
本明細書では、「放射線」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）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（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線を網羅するものとして使用される。
【００２１】
本明細書において使用する「パターン付与手段」なる用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分に作り出されるべきパターンと一致するパターン付与断面を与えるために使用し得る手段に当たるものとして広義に解釈されるべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に作り出されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００２２】
パターン付与手段は透過性または反射性でよい。パターン付与手段の例には、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において周知のものであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったような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は小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを反射するよう個々に傾斜することができる。このようにして、反射されたビームはパターン付与される。パターン付与手段の各例では、支持構造はフレームもしくはテーブルでよく、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となり、パターン付与手段が例えば投影システムなど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。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「パターン付与手段」なる用途と同義と見なすことができる。
【００２３】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体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、および反射屈折光学システムを含むさまざまな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「レンズ」なる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」なる用語と同義と見なされる。
【００２４】
照明システムは、放射線の投影ビームを誘導、成形または制御するために、屈折、反射、および反射屈折光学構成要素を含むさまざまなタイプの光学構成要素も網羅し、こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。
【００２５】
リソグラフィ装置は２つ（２段）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される、もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００２６】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に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初の要素間など、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させるため、当技術分野で周知である。
【００２７】
本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明の独自の実施形態に基づく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、
−  放射線の投影ビームＰＢ（例えばＵＶまたはＥＵＶ放射線）を供給する放射線システム（照明装置）ＩＬと、
−  パターン付与手段（例えばマスク）ＭＡを支持するために、品目ＰＬに対して正確にパターン付与手段の位置決めを行う第一位置決め手段ＰＭに連結を行った第一支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（例えばレジスト塗布ウェハ）Ｗを保持するために、品目ＰＬに対して正確に基板の位置決めを行う第二位置決め手段ＰＷに連結を行った基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、
−  パターン付与手段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の目標部分Ｃ（例えば１つあるいはそれ以上のダイから成る）に描像する投影システム（例えば反射性投影レンズ）ＰＬとを有する。
【００２９】
ここで示しているように、本装置は反射タイプである（例えば反射マスクまたは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有する）。しかしながら装置は（例えば透過マスクを有する）透過タイプのものでもよい。
【００３０】
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取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがエキシマレーザである場合に、別個の存在でよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な配向ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどを有す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へと渡される。他の場合、例えばソースが水銀ランプの場合は、ソースが装置の一体部品でもよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じて放射線システムと呼ぶことができる。
【００３１】
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を有する。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の少なくとも外部および／あるいは内部放射範囲（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。照明装置は、投影ビームＰＢと呼ばれ、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する調整された放射線のビームを供給する。
【００３２】
投影ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。投影ビームＰＢはマスクＭＡを通過して、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームＰＢの焦点を合わせるレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段ＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば干渉計測装置）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め手段ＰＭおよび位置センサＩＦ１は、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、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ように使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの運動は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）の助けにより実現される。これは位置決め手段ＰＭおよびＰＷの一部を形成する。しかし、ステッパの場合（走査装置とは対照的に）、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータに連結されるだけであるか、あるいは固定される。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を使用して位置を合わせることができる。
【００３３】
ここに表した装置は以下の好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、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ている間に、投影ビームに与えたパターン全体が１回の作動（すなわち１回の静止露光）で目標部分Ｃに投影される。次に基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期走査する一方、投影ビームに与えられたパターンを目標部分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の拡大（縮小）および像反転特性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回の動的露光で目標部分の（非走査方向における）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターン付与手段を保持し、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する間に、基板テーブルＷＴが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルＷＴを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、プログラム可能なパターン付与手段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ム可能なパターン付与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。
【００３４】
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。
【００３５】
図２は、測定ミラーＭＭの位置を測定する干渉計を示す。干渉計に入射ビームＢを供給し、これは偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過する。入射ビームＢの一部は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して基準ミラーＲＭに達し、ビームＢの別の部分は、偏光ビームスプリッタＰＢＳによって測定ミラーＭＭへと指向される。基準ミラーＲＭおよび測定ミラーＭＭのビームは両方とも、偏光ビームスプリッタＰＢＳに取り付けたコーナキューブＣＣのために反射し、測定ビームが、測定ミラーＭＭの第二位置にて測定ミラーＭＭに達する一方、基準ビームは、基準ミラーＲＭの第二位置にて基準ミラＲＭに達する。両方のビームは、ビームの干渉を測定する位相検出器ＰＤに達する。測定ミラーＭＭの変位の結果、測定ビームの光路の長さが変化し、したがって測定ビームは、位相検出器に達した時に位相が変化し、これによって結果として位相検出器で検出された干渉ビームが変化する。図２では、図の面がｘおよびｙ次元を表し、第三のｚ次元は図の面に対して直角に延在する。図３ａ、図３ｂおよび図３ｃに関して以下でさらに詳細に説明するように、入射ビームＢは、位置変調され、それぞれが位置変調したビームの最終的位置を表す、入射ビームＢを表す線の両側にある点線によって概略的に示している。ビームの位置変調を達成するため、干渉計は、（まだ変調していない）ビームＢｉｎが供給される変調器ＭＯを有する。この実施形態の変調器ＭＯはさらに、以下で説明するように同期検出器ＳＤが使用する基準周波数信号ＲＦも提供する。入射ビームＢが位置変調されているので、測定ビームは測定ミラーＭＭで位置変調され、基準ビームも同様に基準ミラーＲＭ上で位置変調される。また、位相検出器ＰＤに到達するビームが位置変調される。位置変調の結果、測定ビームは、測定ビームの静止位置、つまり非変調位置を囲む個々の区域で測定ミラーに達する。その結果、位相検出器が検出する信号は、ビームの変調のために到達したミラーの区域にわたる測定ビームの光路の長さに関する情報を含む。この情報は、同期検出器ＳＤにより位相検出器ＰＤの出力信号から導き出される。同期検出器ＳＤは、位相検出器ＰＤの出力信号を基準周波数（基準信号）ＲＦと乗算し、乗算の出力信号の低域フィルタリングを提供する。その結果生じた信号を、同期検出器から計算器ＣＡへと供給する。同期検出器ＳＤによって提供された信号は、変調した測定ビームが達した測定ミラーＭＭの個々の区域におけるミラーの傾斜（つまり非平坦度）の一次結合を測定する。計算器は、同期検出器の出力信号からミラーの区域の非平坦度を計算する。最初に、計算器は同期検出器によって供給された信号を積分する。さらに、この実施形態の計算器に、線の開始ポイントにおけるミラーの平坦度が提供された基準値入力ＲＥＦを提供する。ミラーは、ｙ軸に沿った方向に（水平）移動し、ビームは反復的に位相検出器で測定し、同期検出器ＳＤで同期検出する。次に、計算器に供給した信号をｙ軸に沿って積分し、線上の開始ポイントにおける平坦度を提供する基準値から開始して、以前のポイントから距離２ｄに位置する線上の後続ポイントにおける平坦度を、後続ポイントと（平坦度を決定したばかりの）前のポイントとの平均距離と等しい距離における積分位置の値を合計することにより、反復的に決定する。したがって、基準値から開始して、開始ポイントから距離２ｄにあるポイントにおける平坦度を、（距離ｄで積分した信号を使用して）計算し、そこから開始ポイントからポイント４ｄにおける平坦度を、（距離３ｄにおける積分信号を使用して）計算し、その後にポイント６ｄで計算し、以下同様である。ミラーの平坦度は、平坦性の関数と理解されたい。つまり、一定の値を有する平坦度は、ミラーがいかなる凹凸も示さず、したがって理論的に全く平坦なミラーを表すことを意味する。
【００３６】
要するに、図２の干渉計は、その同期検出器の出力部にて、測定ビームが到達し、相互から距離２ｄだけ離れた２つの区域におけるミラーの傾斜の（一次）結合に関する情報を提供し、ミラーを例えばｙ方向などに変位することにより、ミラー表面に関する複数の測定を実行する。各測定値は、ミラーの傾斜を示す。ミラーの１ポイントにおける基準値を決定することにより、他の測定ポイントにおけるミラーの平坦度を基準値から計算することができる。単純な計算の場合、測定ミラーは、ｙ方向にて距離２ｄだけ反復的に移動し、これによってポイント０、２ｄ、４ｄ、６ｄなどにおけるミラーの平坦度を単純に計算することができる。
【００３７】
次に、図３ａを参照しながら変調器に関して説明する。変調器は、傾斜したプランプレートＰを有し、これはモータＭによって軸線を中心に回転する。入射ビームＢｉｎが傾斜したプランプレートＰを通過する。図３ａは、右側に傾斜した場合のプランプレートＰの位置を示し、図３ｂは、左側に傾斜した、つまり図３ａで示した位置に対して１８０°回転した場合のプランプレートＰの位置を示す。プレートＰでの反射のために、入射ビームＢｉｎは並進する。モータＭが傾斜プランプレートＰを回転するにつれ、ビームは、振幅ｍ0だけ中心軸ＣＡに対して変調される。図３ａおよび図３ｂで示したような変調器は、カムディスクＣを有し、これはモータＭの回転軸に接続され、図３ａおよび図３ｂでは側面図で図示されている。図３ｃは、カムディスクの実施形態を前面図で示す。さらに、図３ｃは、例えば光学センサなどの光スロットのような２つのセンサを示すが、磁気センサ、近接センサなどの代替センサも想定可能である。カムディスクＣが回転すると、センサＳは、異なる直径を有するディスクＣの２つの部分のために、カムディスクによって定期的にカバーされたり、カバーされなくなったりする。当業者には理解されるように、基準周波数信号は、センサＳの個々の出力から導出され、したがって単純であるが非常に正確な方法で変調基準周波数信号を提供する。図３で体系的に図示されたようなセンサは、方形波信号を供給するが、例えば異なるカムを使用するサイン信号またはコサイン信号などの他の形状、または本質的に知られているような他の任意の適切な角度センサを使用することもできる。干渉計の動作状態におけるミラーの位置測定を変調が妨害するのを防止するため、ミラーまたはそれに接続した要素の位置を制御する位置制御センサへ干渉計が供給する信号の変調周波数を抑制するためのノッチフィルタを設けることができる。代替的または追加的に、変調器の変調周波数は、このような位置制御システムの帯域幅より上になるよう選択することができる。
【００３８】
リソグラフィ装置では、線形変位と回転変位との両方を、一般的に干渉計で測定することができる。これは、相互から特定の距離にある別個の干渉計によって実行するか、代替的に角度干渉計を使用することができる。補正の計算は、最初にミラーの平坦度を計算し、次に角度測定に及ぼす影響を計算することによって実行することができる。より直接的に実行することもできる。干渉計の角度測定は、常に２つの別個のポイントにおける変位を（光学的または数値的に）引き算することにあるので、角度補正は、上述したような積分信号から直接計算することができ、これはそれ自体が、測定ビームが２回到達した場合の測定ミラー上の２つの別個のポイントまたは区域における平坦度の差でもある。数学的に、２つの方法の間に実質的な違いはない。
【００３９】
図３のビーム変調器は、入力ビームを名目ビームの周囲で円形に動作させる。図３で概略的に図示したような変調の水平部分は、本発明の重要な部分であるが、垂直方向（したがって図１のｙ方向に対して直角の方向でミラーに達するビームの位置の変調）も、関連するミラーの平坦度の情報を提供する。これは、水平位置の関数としてミラーの垂直傾斜を決定するのに使用することができる。通常、リソグラフィで使用するステージは、少なくとも１方向での大きい水平範囲、および小さい垂直範囲を有する。垂直方向で非平坦度の測定を補正すると有利である。これは、ミラーの非平坦度の仕様を緩和することもでき、これはミラーの製造費を削減する。
【００４０】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、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。本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】
【００４１】
【図１】リソグラフィ装置を示したものである。
【図２】本発明による干渉計を示したものである。
【図３】図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは、図２による干渉計のビーム変調器、およびビーム変調器の角度センサの詳細図を示したものである。
【図１】
2005134400.tif 000003
【図２】
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【図３】
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