(57)【要約】      （修正有）【課題】精度およびデバイス製造方法を改善した、露光装置と測定装置とを備えるリソグラフィ投影装置を提供する。【解決手段】露光装置は、第１の基板の目標部分にパターン化されたビームを投影し、一方、測定装置は、第２の基板の目標部分に測定ビームを投影する。装置の可動部分が移動すると、例えば、空気の変位により装置の他方の可動部分の位置に外乱が発生する。この誤差は、可動部分の一方または両方の状態の関数である修正信号を計算することにより修正できる。【選択図】図１
2005045227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置および測定装置を含むリソグラフィ投影装置であって、前記露光装置が、
放射線の投影ビームを供給するための放射線装置と、
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働きをするパターン化手段を支持するための支持構造体と、
第１の基板を保持するための基板テーブルと、
前記第１の基板の目標部分への投影を制御するための投影制御手段を含む、前記第１の基板の目標部分にパターン化されたビームを投影するための投影装置と、
前記露光装置の可動部分を移動させ、それにより前記パターン化されたビームを前記第１の基板に対して移動可能とする第１の制御手段とを含み、
前記測定装置が、
第２の基板の目標部分に測定ビームを投影し、その表面特性を測定するための光学測定装置と、
前記第２の基板を保持するための第２の基板テーブルと、
前記測定装置の可動部分を移動させ、それにより前記測定ビームを前記第２の基板に対して移動可能とする第２の制御手段とを含むリソグラフィ投影装置において、前記リソグラフィ投影装置が、
前記露光装置および前記測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差であって、前記露光装置および前記測定装置のうちの他方の可動部分の移動による誤差の少なくとも一部を修正するための修正信号を決定するための修正決定手段と、
前記露光装置および前記測定装置のうちの一方の位置の少なくとも一部を修正するために、前記第１および第２の制御手段に前記修正信号を供給するための供給手段とをさらに含むことを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記修正決定手段が、前記可動部分の一方または両方の状態から前記修正信号を決定することのできる請求項１に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項３】
前記修正決定手段が、情報から前記修正信号を計算することができ、該情報が、好ましくは、前記露光装置および前記測定装置のうちの他方の可動部分の加速度、および前記測定装置の可動部分と前記露光装置の可動部分との距離である請求項１または請求項２に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記情報が加速度を含み、該加速度が、前記第１または第２の制御手段に含まれる加速度検出装置により提供され、前記距離が前記露光装置および前記測定装置の可動部分のそれぞれの位置から計算され、それぞれの位置が前記露光装置および前記測定装置に含まれるそれぞれの位置検出装置により提供される請求項３に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
ｘ軸およびｙ軸が、前記露光装置および前記測定装置の前記可動部分の移動できる平面内に規定され、前記修正決定手段が、前記情報のｘ軸成分から、前記露光装置および前記測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｘ軸に沿って修正するためのｘ修正信号を決定することができ、また前記情報のｙ軸成分から、前記露光装置および前記測定装置の一方の可動部分の位置の誤差をｙ軸に沿って修正するためのｙ修正信号を決定することのできる請求項３または請求項４に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
前記制御手段が、下式
【数１】
2005045227.tif 000008
により前記修正信号を計算することができ、ここで、Ｆｘ，ｙは、それぞれｘおよびｙ方向の修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘｙは、前記露光装置の可動部分と前記測定装置の可動部分との距離である請求項５に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
前記修正決定手段が、前記情報のｙ軸成分から、前記露光装置および前記測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｘ軸に沿って修正するためのｘ−ｙ修正信号を決定することができ、かつ、前記情報のｘ軸成分から、前記露光装置および前記測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｙ軸に沿って修正するためのｙ−ｘ修正信号を決定することのできる請求項５または請求項６に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
前記制御手段が、下式
【数２】
2005045227.tif 000009
によりｘ−ｙまたはｙ−ｘ修正信号を計算することができ、ここで、Ｆｘ  ｔｏ  ｙ，ｙ  ｔｏ  ｘは、それぞれｘ−ｙ修正信号およびｙ−ｘ修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘは、前記露光装置の可動部分と前記測定装置の可動部分とのｘ方向の距離であり、Ｄｙは、前記露光装置の可動部分と前記測定装置の可動部分とのｙ方向の距離である請求項７に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項９】
前記供給手段が、前記または各修正信号を遅延させるための遅延装置を含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１０】
前記供給手段が、閉回路フィードバック制御回路のレギュレータの出力において、制御信号に前記または各修正信号を追加することのできる請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載されたリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
デバイス製造方法であって、
放射線感知材料の層によって少なくともその一部が被覆されている第１の基板を提供する段階と、
放射線装置により放射線の投影ビームを提供する段階と、
パターン化手段を使用して、前記投影ビームの断面にパターンを与える段階と、
放射線感知材料の層の目標部分に前記放射線のパターン化されたビームを投影する段階と、
前記パターン化されたビームを前記第１の基板に対して移動させる段階と、
第２の基板を提供する段階と、
前記第２の基板の目標部分に測定ビームを投影して、その表面特性を測定する段階と、
前記測定ビームを前記第２の基板に対して移動させる段階とを含むデバイス製造方法において、
前記第１および第２の基板のうちのそれぞれの一方に対する前記パターン化されたビームおよび前記測定ビームのうちの一方の位置の誤差であって、前記第１および第２の基板の他方に対して、前記パターン化されたビームおよび前記測定ビームの他方を移動させるための装置の移動による誤差の少なくとも一部を修正するための修正信号を決定する段階と、
前記修正信号により、前記第１および第２の基板のうちのそれぞれの一方に対する前記パターン化されたビームおよび前記修正ビームのうちの一方の位置を修正する段階とを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置および測定装置を含むリソグラフィ投影装置に関するものである。その露光装置は、放射線の投影ビームを供給するための放射線装置と、所望のパターンに従って投影ビームをパターン化する働きをするパターン化手段を支持するための支持構造体と、第１の基板を保持するための基板テーブルと、第１の基板の目標部分への投影を制御するための投影制御手段を含む、第１の基板の目標部分にパターン化されたビームを投影するための投影装置と、露光装置の可動部分を移動させ、それによりパターン化されたビームが第１の基板に対して移動可能とする第１の制御手段とを含むものである。
そして、測定装置は、第２の基板の目標部分に測定ビームを投影し、その表面特性を測定するための光学測定装置と、第２の基板を保持するための第２の基板テーブルと、測定装置の可動部分を移動させ、それにより測定ビームが第２の基板に対して移動可能とする第２の制御手段とを含むものである。
【０００２】
さらに、本発明はデバイス製造方法に関するものである。該方法は、放射線感知材料の層により少なくともその一部が被覆されている第１の基板を提供する段階と、放射線装置によって放射線の投影ビームを提供する段階と、パターン化手段を使用して、投影ビームの断面にパターンを与える段階と、放射線感知材料の層の目標部分に放射線のパターン化したビームを投影する段階と、パターン化したビームを第１の基板に対して移動させる段階と、第２の基板を提供する段階と、第２の基板の目標部分に測定ビームを投影して、その表面特性を測定する段階と、測定ビームを第２の基板に対して移動させる段階とを含むものである。
【背景技術】
【０００３】
本明細書において使用する「パターン化手段」という用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分に形成されるパターンに対応するパターン化された断面を与えるために使用することのできる手段を指すものとして広義に解釈されるべきである。「光弁（ｌｉｇｈｔ  ｖａｌｖｅ）」という用語もこの意味で使用することができる。一般的に、前記パターンは、集積回路または他のデバイス（下記の説明を参照）などの目標部分に形成するデバイスの特定の機能層に対応する。このようなパターン化手段としては下記のものがある。
マスク。
マスクの概念は、リソグラフィにおいて周知のものであり、バイナリ・マスク式、レベンソン・マスク式、減衰位相シフト・マスク式および種々のハイブリッド・マスク式等がある。放射線ビーム内にこのようなマスクを置くと、マスクのパターンにより、マスクに入射する放射線が選択的に透過（透過式マスクの場合）または選択的に反射（反射式マスクの場合）される。マスクの場合には、支持構造体は、一般的にマスク・テーブルであり、マスク・テーブルは確実にマスクを入射放射線ビーム内の所望する位置に保持することができ、所望の場合には、ビームに対してマスクが移動できるようにする。
プログラム制御可能ミラー・アレイ（配列）。
このような装置の一例としては、粘弾性制御層および反射面を有するマトリックス状にアドレス指定可能な面がある。このような装置の基本的原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された領域が入射光を回折光として反射し、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という原理である。適当なフィルタを使用することにより、反射ビームから非回折光をろ過して回折光だけを後に残すことができる。このようにして、ビームは、マトリックス状にアドレス指定可能な面のアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。プログラム制御可能ミラー・アレイの他の実施形態は、それぞれが、適当な集中した電界を加えることにより、または圧電作動手段を使用することにより、軸を中心にして個々に傾斜することのできる小さなミラーのマトリックス配置を使用する。ここでもまた、ミラーは、マトリックス状にアドレス指定することができ、アドレス指定されたミラーが、アドレス指定されないミラーへの方向と異なる方向に入力放射線ビームを反射する。このようにして、反射したビームは、マトリックス状にアドレス指定することのできるミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。必要なマトリックス状のアドレス指定は、適当な電子手段により行うことができる。前記両方の状況において、パターン化手段は、１つまたはそれ以上のプログラム制御可能ミラー・アレイを含むことができる。本明細書に記載したミラー・アレイの、より詳細な情報については、例えば、引用によって本明細書の記載に援用する米国特許第５２９６８９１号、米国特許第５５２３１９３号、ＰＣＴ特許出願第ＷＯ９８／３８５９７号およびＷＯ９８／３３０９６号を参照されたい。プログラム制御可能ミラー・アレイの場合には、前記支持構造体を、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることのできるフレームまたはテーブルの形で実施できる。
プログラム制御可能ＬＣＤアレイ。
このような構造体の一例は、引用によって本明細書の記載に援用する米国特許第５２２９８７２号に記載されている。すでに説明したように、この場合の支持構造体は、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることのできる架台またはテーブルの形で実施できる。
【０００４】
説明を簡単にするために、本明細書の以下の部分のいくつかの箇所では、マスクおよびマスク・テーブルを含む例について集中的に説明する。しかし、このような例において説明する一般的原理は、すでに説明したように、パターン化手段の広義な意味として理解されたい。
【０００５】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造の際に使用することができる。このような場合、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形成することができ、このパターンを、放射線感光材料（レジスト）の層で被覆された基板（シリコン・ウェハ）の目標部分（例えば、１つまたはそれ以上のダイを含む）に像として形成することができる。一般的に、１つのウェハは、１回に１つずつ、投影装置により連続的に照射される隣接する目標部分の全ネットワークを含む。１つのマスク・テーブル上の１つのマスクによりパターン形成を行う現在の装置の場合、２種類の異なる種類がある。このリソグラフィ投影装置の１つの種類では、１回の動作で目標部分に全マスク・パターンを露光することにより各目標部分を照射することができる。このような装置は、通常、ウェハ・ステッパまたはステップ・アンド・リピート装置と呼ばれる。通常、ステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる別の装置の場合には、所与の基準方向（「走査」方向）に投影ビーム下のマスク・パターンを順次走査し、一方、この方向に平行または非平行に基板テーブルを同期させて走査することにより、各目標部分が照射される。一般的に、投影装置は、倍率係数Ｍ（一般的に、１より小さい）を有しているので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度に係数Ｍを掛けたものになる。本明細書に記載するリソグラフィ装置についてのより詳細な情報は、例えば、引用によって本明細書の記載に援用する米国特許第６０４６７９２号から得ることができる。
【０００６】
リソグラフィ投影装置を使用する製造工程の場合には、（例えば、マスクの）パターンは、放射線感光材料（レジスト）の層で少なくとも一部が覆われている基板に像形成される。この像形成する段階を行う前に、下地処理（プライミング）、レジスト被覆およびソフト・ベークなどの種々の処理を基板に対して行うことができる。露光後、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベークおよび像形成特性の測定／検査などの他の種々の処理を基板に対して行うことができる。このような一連の処理は、例えば、ＩＣのようなデバイスの個々の層をパターン形成する際の基準として使用される。次に、このようにパターン化された層に対して、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化、化学機械的研磨などの種々の処理を行うことができる。これらすべての処理は、個々の層を仕上げるためのものである。いくつかの層が必要な場合には、全処理またはそれを修正したものを新しい各層に対して行わなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェハ）に形成される。次に、これらのデバイスは、方形切断（ダイシング）またはのこ切断（ソーイング）のような技術により相互に切り離され、それにより、個々のデバイスを担体に装着することもできるし、ピン等に接続することもできる。このような処理工程に関する、より詳細な情報は、例えば、引用によって本明細書の記載に援用する１９９７年にマグローヒル出版社より刊行されたピータ・ファン・ザント（Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ）著、「マイクロチップ製造：半導体処理に対する実用ガイド（“Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”）」の第３版、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４より得ることができる。
【０００７】
説明を簡単にするために、今後は投影装置を「レンズ」と呼ぶ。しかし、この用語は、例えば、屈折光学装置、反射光学装置、反射屈折光学装置を含む種々の投影装置を含むものと広義に解釈されるべきである。放射線装置は、また、放射線の投影ビームの誘導、成形または制御のために設計されたもののうちのどれかにより作動する構成要素を含むこともできる。これらの構成要素も、以下の説明においては、集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ぶ。さらに、リソグラフィ装置は、２つまたはそれ以上の基板テーブル（および／または２つまたはそれ以上のマスク・テーブル）を有する種類のものであってもよい。このような「マルチ・ステージ」装置の場合には、追加テーブルを並列に使用することもできるし、または１つまたはそれ以上のテーブルを露光のために使用している間に、１つまたはそれ以上のテーブルで準備段階を実行することもできる。２ステージリソグラフィ装置については、引用によって本明細書の記載に援用する米国特許第５９６９４４１号および国際特許出願第ＷＯ９８／４０７９１号に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記周知のリソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法に関連する１つの問題は、測定装置の可動部分の移動により、露光装置の可動部分の位置が影響を受けることであり、また、露光装置の可動部分の移動により、測定装置の可動部分の位置が影響を受けることである。一般的に、所望されるパターンの解像度は非常に高いので、リソグラフィ装置の精度要件は非常に厳しく、僅かな外乱でもリソグラフィ装置の精度を劣化させる虞があり、および／または装置の製造歩留まりに影響を与える虞がある。
【０００９】
本発明の１つの目的は、リソグラフィ装置の精度およびデバイス製造方法を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記および他の目的は、装置が、さらに、露光装置および測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差であって、露光装置および測定装置のうちの他方の可動部分の移動による誤差の少なくとも一部を修正するための修正信号を決定するための修正決定手段と、露光装置および測定装置の一方の位置の少なくとも一部を修正するための第１および第２の制御手段に修正信号を供給するための供給手段とをさらに含むことを特徴とする、冒頭に記載したリソグラフィ装置の本発明により達成される。リソグラフィ投影装置は、それぞれが各基板に対して各ビームを移動させるための可動部分を有する測定装置および露光装置を含む。本発明者は、可動部分の一方の位置の誤差は、可動部分の他方の移動により生じた空気の変位による、可動部分の他方の移動によるものであることを発見した。本発明によれば、修正信号を決定し、この修正信号を一方の可動部分、すなわち、可動部分の外乱を受けた方の位置を制御する制御手段に供給することにより、空気の変位による誤差が修正されるか、または少なくともその一部が修正される。
【００１１】
第１および第２の制御手段は、アナログ電子制御装置のような専用のハードウェアを含むことができるが、制御手段の一方または両方を、この機能専用のマイクロプロセッサのような処理手段、または装置内で１つまたはそれ以上の他の機能を実行する装置の処理手段により実行されるソフトウェアでプログラムすることもできる。
【００１２】
露光装置の可動部分は、例えば、投影装置またはその一部、第１の基板を保持するための基板テーブル、または任意の他の適当な部材であって、それにより、可動部分を移動させると、第１の基板のある部分に投影されたパターン化されたビームが、第１の基板の他の部分に移動するようにできる。同様に、測定装置の可動部分は、第２の基板テーブルまたは光学測定装置（の一部）、または任意の他の要素を含むことができ、それにより、可動部分が移動すると、測定ビームの投影されている第２の基板の目標部分が基板に対して変位するようにできる。
【００１３】
光学測定装置は、第２の基板の表面特性（平面度など）を測定する働きをすることが有利であり、そのため、作動中に第２の基板の目標部分に測定ビームの投影されている。
【００１４】
露光装置の可動部分の位置の誤差、すなわち、光学測定装置の可動部分の移動による誤差の少なくとも一部を修正するための修正信号を決定することができる。しかし、測定装置の可動部分の位置の誤差、すなわち、露光装置の可動部分の移動による誤差を、修正信号により修正または少なくとも部分的に修正することもできる。もちろん、また、両方の修正を同時に、順次に、または交互に行うこともできる。
【００１５】
露光装置および／または測定装置の可動部分は、それぞれ１つの可動部分を含むことができることを理解されるだろう。しかし、可動部分の一方または両方が、それぞれが、同じ方向または異なる（対向方向のような）方向に移動する２つまたはそれ以上の可動補助部分を含むこともできる。
【００１６】
また、誤差は、装置が作動している空気、他の雰囲気またはガスの変位により起こるばかりでなく、代わりにまたはさらに、機械振動等のような外乱の動きのような全ての他の原因でも発生することを理解されるだろう。
【００１７】
供給手段は、例えば、修正信号を修正力に変換するための信号から力への変換装置を含むことができる。しかし、供給手段は、また、装置内で修正信号を任意の他の適当な信号と結合するためのアナログまたはデジタル加算装置、減算装置等のような任意の他の適当な手段を含むこともできる。
【００１８】
有利なことに、修正決定手段は、可動部分の一方または両方の種々の状態（機械的状態、位置、運動等またはこれらの任意の組合わせなど）から修正信号を決定することができる。
【００１９】
有利なことに、修正決定手段は情報から修正信号を計算することができる。情報は、露光装置および測定装置の他方の可動部分の加速度、および測定装置の可動部分と露光装置の可動部分との間の距離であることが好ましい。本発明者は、測定装置および露光装置の他方の可動部分の移動による測定装置および露光装置の一方の可動部分に対する影響は、これらの可動部分間の距離が広くなると低減し、外乱およびそれによる誤差は、可動部分の加速度に関連することを発見した。この好ましい実施形態の場合には、外乱の精度の高い推定値、およびそれによる修正信号の適当な値を決定することができる。
【００２０】
有利なことに、この情報は、第１および第２の制御手段（露光装置および測定装置の他方に含まれる）に含まれる加速度検出装置の供給する加速度を含む。前記距離は、露光装置および測定装置の可動部分の各位置から計算され、各位置は露光装置および測定装置に含まれる各位置検出装置により供給される。それ故、装置にハードウェアを追加する必要はほとんどないか全くない。何故なら、装置内にすでに存在する検出装置からの加速度情報および位置情報を、修正信号を計算するために使用できるからである。
【００２１】
有利なことに、露光装置および測定装置の可動部分が移動することのできる平面内にｘ軸およびｙ軸が規定され、修正決定手段は、情報のｘ軸成分から、露光装置および測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｘ軸に沿って修正するためのｘ修正信号を決定することができ、情報のｙ軸成分から、露光装置および測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｙ軸に沿って修正するためのｙ修正信号を決定することができる。それ故、ある方向に可動部分の他方が移動すると、同じ方向の空気の変位による誤差が生じるが、この誤差は前記のように修正することができる。
【００２２】
有利なことに、制御手段は、下式により修正信号を計算することができる。
【００２３】
【数１】
2005045227.tif 000003
ここで、Ｆｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘｙは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分との距離である。定数Ｃは、ｘ方向の修正とｙ方向の修正とで等しくてもよいが、異なる値であってもよい。
【００２４】
有利なことに、修正決定手段は、情報のｙ軸成分から、露光装置および測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｘ軸に沿って修正するためのｘ−ｙ修正信号を決定することができ、情報のｘ軸成分から、露光装置および測定装置のうちの一方の可動部分の位置の誤差をｙ軸に沿って修正するためのｙ−ｘ修正信号を決定することができる。このようにして、より正確な修正を行うことができ、ｘ方向またはｙ方向に可動部分の一方が移動した場合、他の（すなわち、ｙまたはｘ）方向の他方の可動部分も修正される。
【００２５】
有利なことに、制御手段は、下式によりｘ−ｙまたはｙ−ｘ修正信号を計算することができる。
【００２６】
【数２】
2005045227.tif 000004
ここで、Ｆｘ  ｔｏ  ｙ，ｙ  ｔｏ  ｘはそれぞれｘ−ｙおよびｙ−ｘ修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘは露光装置可動部分と測定装置の可動部分とのｘ方向の距離であり、Ｄｙは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分とのｙ方向の距離である。また、この場合には、定数Ｃは、ｘ−ｙ修正とｙ−ｘ修正とで異なる値を有することができるが、これら２つの修正に対して同じ値を有することもできる。また定数Ｃの値は、Ｆｘ，ｙ修正信号を計算するための定数Ｃの値と同じものであってもよいし、異なる値であってもよい。
【００２７】
この装置は、前記または各修正信号を遅延させるための遅延装置を含み、制御手段で行われたデジタル処理による遅延を考慮に入れることができる。
【００２８】
有利なことに、供給手段は、閉回路（ループ）フィードバック制御回路（ループ）のレギュレータの出力において、強制信号のような制御信号に前記または各修正信号を追加することができる。制御出力は可動部分を変位させるための位置決め装置の制御入力部に接続しているので、修正信号は、外乱も働いている位置に最もよく似ている制御回路の位置に追加され、そのため誤差をうまく修正することができる。
【００２９】
本発明の方法は、第１および第２の基板のそれぞれに対するパターン化されたビームおよび測定ビームのうちの一方の位置の誤差であって、第１および第２の基板のうちの他方に対してパターン化されたビームおよび測定ビームの他方を移動させるための装置の移動による誤差の少なくとも一部を修正するための修正信号を決定する段階と、修正信号により、第１および第２の各基板に対してパターン化されたビームおよび測定ビームのうちの一方の位置を修正する段階とを特徴とする。
【００３０】
当業者であれば、本発明の装置を参照して前記の有利な実施形態を、本発明の方法に適用することができることを理解することができるだろう。
【００３１】
本発明による修正は、測定装置および露光装置の他方の可動部分の移動による誤差を修正するために使用することもでき、装置の任意の他の可動部分による外乱を修正するためにも使用することができる。
【００３２】
本明細書において、ＩＣを製造する際の本発明による装置について特に記載したが、このような装置は多くの他の可能な用途を有することをはっきりと理解されたい。例えば、本発明の装置は、集積光学装置、磁区メモリ用の案内および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することができる。当業者であれば、このような他の用途の場合、本明細書内の「レチクル」、「ウェハ」または「ダイ」という用語は、それぞれ、より一般的な用語である「マスク」、「基板」および「目標部分」で置き換え得ることが理解されるだろう。
【００３３】
本明細書においては、「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、極紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、およびイオン・ビームまたは電子ビームのような粒子ビームを含むすべての種類の電磁放射線を含む。
【００３４】
添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について以下に説明するが、これは単に例示としてのものにすぎない。図面中、対応する参照符号は対応する部材を示す。
【実施例】
【００３５】
図１のリソグラフィ投影装置は、露光装置２および測定装置３を含む。露光装置２は、放射線５の投影ビームを生成するための光源およびプリズム（または他の偏向手段）４ａのような放射線装置４、レチクルのようなパターン化手段６ａ用の支持構造体、第１の基板８を保持するための基板テーブル７、第２の基板１３の目標部分にパターン化されたビームを投影するための投影装置９を含む。光学測定装置は、例えば、放射線装置１１ａと、投影装置１１ｂと、反射、幾何学的変化、吸収、回折または第２の基板１３の目標部分への測定ビーム１２の投影による任意の他の物理的現象による第２の基板１３の目標部分の表面特性を測定するためのもう１つの構成要素（図示せず）とを含むことができる。測定装置２は、さらに、第２の基板１３を保持するための第２の基板テーブル１４と、測定ビームが基板１３上を移動できるように、測定装置２の少なくとも一部を移動させるための第２の制御手段１５とを含む。露光装置２は、第１の基板の目標部分を露光し、したがって、パターン化手段６ｃの供給するパターンを第１の基板８に投影する。この実施形態の場合には、第１の制御手段１０の制御により基板テーブル７が動かされ、それにより、パターン化されたビームが第１の基板８に対して移動し、そのため、第１の基板を走査し、第１の基板の所望の各場所を露光することが可能になる。露光装置２の可動部分（この例の場合には、基板８である可動部分）の移動と同時に、測定装置３は、第２の基板１３の平面度のような表面特性を測定する。第２の基板の関連部分の表面特性を測定しなければならないので、第２の基板１３に対する測定ビーム１２の走査運動は、すでに説明したように、第２の基板１３および修正ビーム１２を相互に移動することにより行われる。
【００３６】
リソグラフィ投影装置１を使用すれば、第１の基板８の露光、および第２の基板１３（例えば、半導体ウェハである基板）の測定を同時に行うことができる。この例の場合には、基板テーブル７および基板テーブル１４である各可動部分は、各基板テーブル７、１４の位置を制御する各制御手段１０、１５により制御される。制御手段１０、１５は、それぞれ位置センサ、加速度センサ等のような各位置検出手段７ａ、１４ａと一緒に閉回路制御回路を形成する。第１および第２の制御手段の構造については、以下にさらに詳細に説明する。この装置は、修正信号を決定するための修正決定手段１６をさらに含む。修正信号は供給手段１７を通して、第１の制御手段１０に送られる。修正決定手段１６は、第１および第２の基板テーブルの位置に関する位置情報を供給される。位置情報は、第１および第２の基板テーブル７および１４の各位置センサ７ａおよび１４ａにより供給される。計算決定手段は、センサ７ａおよび１４ａの供給する情報から修正信号を計算する。修正信号は、外乱に対する修正を提供し、その結果、測定装置３の可動部分（この例の場合は、可動基板テーブル１４）の移動による露光装置の位置の誤差を提供する。可動部分の移動により、各可動部分の周囲の空気内に圧力波が発生するが、この圧力波は、他の装置（この例の場合には、露光装置２）に外乱を引き起こす傾向がある。このような空気の変位による誤差は、最初は絶対的に小さいものであり、ナノメートルまたはミクロン程度の大きさであるが、影響を受ける装置で有意な誤差を生じる虞がある。何故なら、投影装置１の精度要件は、一般的に、厳しいからである。この実施形態の修正決定手段１６は、測定装置の可動部分（すなわち、第２のテーブル１４）の加速度、およびこの例の場合には第１および第２の基板テーブル７および１４である各可動部分間の距離から修正信号を計算する。それ故、この例の場合には、センサ１４ａは、基板テーブル１４の加速度を測定するための加速度センサ、および第２の基板テーブル１４の位置を検出するための位置センサを含む。この例の場合、センサ７ａは第１の基板テーブル７の位置を検出するための少なくとも１つの位置センサを含む。それ故、両方の基板テーブル７および１４の位置、および第２の基板テーブル１４の加速度は、修正決定手段に提供される。第１および第２の基板テーブル７および１４の位置から、これら基板テーブル間の距離が修正決定手段１６により計算され、この距離は修正信号を計算するために使用される。この例の場合には、修正信号は、下式により計算される。
【００３７】
【数３】
2005045227.tif 000005
ここで、Ｆは修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃは加速度であり、Ｄは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分との距離である。この例の場合には、露光装置の可動部分の位置が修正されるので、Ａｃｃは他方の可動部分の加速度である。すなわち、Ａｃｃは測定装置の可動部分の加速度である。
【００３８】
図２ａおよび図２ｂは、測定装置の可動部分１００および露光装置の可動部分１０１の非常に簡単な上面図である。図２ａおよび図２ｂも、ｘ軸およびｙ軸を含む座標装置を示す。ｘ軸およびｙ軸は、可動部分１００および１０１の移動することのできる平面内に規定される。可動部分１００が矢印１００ａで示す方向に移動すると、空気の変位により、点線の矢印１０１ａで示す方向に作動している第２の可動部分１０１に外乱が生じる。本発明によれば、外乱１０１ａの影響の少なくとも一部を打ち消す修正信号は、修正決定手段により計算される。上記実施形態のこの計算のために下式が使用される。
【００３９】
【数４】
2005045227.tif 000006
ここで、Ｆｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘｙは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分との距離である。
【００４０】
図２ｂの場合には、１００ａで概略的に示す可動部分１００の変位により周囲の空気内に圧力波が発生して、可動部分１０１に影響を与え、矢印１０１ａおよび１０１ｂで示す外乱を引き起こす。矢印１０１ａで示す外乱は、ｙ軸方向を向いており、一方、矢印１０１ｂで示す外乱は、ｘ軸方向を向いている。従って、ｙ軸方向を向いている変位１００ａは、可動部分１０１にｘ軸方向およびｙ軸方向の外乱を生じさせる。この例の場合には、このような外乱が起こるのは、可動部分１００と１０１とがｘ軸方向に離れているからである。しかし、周囲の幾何学的形状等のような任意の他の原因による場合もある。修正決定手段は、ｙ方向の外乱１０１ａの少なくとも一部を修正するための成分と、ｘ方向の外乱１０１ｂの少なくとも一部を修正するための成分とを含む修正信号を計算できる。この実施形態の場合には、修正信号の各成分は、下式により計算される。
【００４１】
【数５】
2005045227.tif 000007
ここで、Ｆｘ  ｔｏ  ｙ，ｙ  ｔｏ  ｘはそれぞれｘ−ｙおよびｙ−ｘ修正信号であり、Ｃは定数であり、Ａｃｃｘ，ｙは、それぞれｘ方向およびｙ方向の加速度であり、Ｄｘは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分とのｘ方向の距離であり、Ｄｙは露光装置の可動部分と測定装置の可動部分とのｙ方向の距離である。従って、Ｆｘ  ｔｏ  ｙは、ｘ方向の他方の可動部分の移動によるｙ方向の修正を示す。その逆の場合も同様である。図２ｂは、距離ＤｘおよびＤｙを示す。従って、図２ａに示すように、ｘ方向の距離Ｄｘがゼロである場合には、ｘ−ｙおよびｙ−ｘ修正を計算すると修正値はゼロになる。一方、距離Ｄｘが大きくなればなるほど（図２ａと比較した図２ｂ）、ｘ−ｙおよび／またはｙ−ｘ修正信号は大きくなる。
【００４２】
図３は、図１に示すような第１の制御手段１０を含む閉回路制御回路の、より詳細な略図である。第１の制御手段は、２つの入力を有するレギュレータ２００を含む。レギュレータ２００の第１の入力は、設定点を提供する設定点信号Ｓに接続している。すなわち、信号は可動部分の所望の位置を表す。レギュレータ２００の他の入力は、可動部分２０２の位置または加速度を検出する位置センサまたは加速度センサのようなセンサ２０１に接続している。非常に簡単な略図で示されている可動部分は、アクチュエータのような位置決め手段２０３により位置決めされる。位置決め手段２０３は、レギュレータ２００の出力信号により駆動される。レギュレータ２００としては、例えば、アナログ電子レギュレータを使用することができるが、レギュレータ２００をマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータで稼働させる適当なソフトウェア命令により実施することもできる。レギュレータ２００は、積分、比例規制、微分または任意の適当な演算を含むことができる。位置決め手段２０３およびセンサ２０１を横切る点線は、「電子的」部分または「制御」部分と、「物理的」部分との境界を示す。投影装置の他方の可動部分の変位による外乱が増大すると、空気圧の変動またはこの変位による圧力波により、可動部分２０２の外乱が発生する。可動部分２０２の外乱（少なくとも一部）を修正するために、修正信号２０４がレギュレータ２００の出力信号に追加され、そのため制御回路内に修正信号が供給される。制御手段が、専用のハードウェアを含むまたはソフトウェアでプログラムされたデジタル・レギュレータを含む場合には、制御手段に修正信号を供給するための供給手段は、例えば、ハードウェアまたはソフトウェアで実施されたデジタル加算装置または減算装置を含む。しかし、供給手段は、電圧または電流を追加するアナログ加算装置、任意の適当な手段、または修正信号を制御手段に供給する任意の他の方法のような、各制御手段に修正信号を供給するための任意の他の適当な手段を含むこともできる。第１および／または第２の制御手段がデジタル制御手段を含む場合には、この実施形態の供給手段は、修正信号を遅延させるための遅延装置を含む。この例の場合の遅延は、デジタル制御手段の遅延と一致し、例えば、修正信号による初期修正による反対の影響がほとんど除去される。そのため、供給手段は、閉回路制御のレギュレータの出力において制御信号に修正信号を追加する。
【００４３】
図４は、本発明によるデバイス製造方法を示す。段階３００において、第１の基板が供給される。第１の基板は、少なくともその一部が放射線感知材料の層で被覆されている。次に、段階３０１において、放射線装置により投影ビームが供給される。段階３０２において、投影ビームをその断面の形状にパターン化するためのパターン化手段が使用される。段階３０３において、パターン化されたビームが第１の基板の放射線感知材料の層の目標部分に投影される。段階３０４において、パターン化されたビームが第１の基板に対して移動する。段階３０５において、第２の基板が供給される一方、段階３０６において、測定ビームが第２の基板の目標部分に投影され、第２の基板の目標部分の表面特性が測定される。次に、段階３０７において、測定ビームが第２の基板の表面の関連部分上を移動する。各基板に対して各ビームを移動させることにより、各ビームは、走査のように、各基板の関連部分に対して移動できる。従って、パターン化されたビームは第１の基板の関連部分を走査し、一方、測定ビームは第２の基板の関連部分を走査する。段階３０８において、第１の基板上のパターン化されたビームの位置の誤差、すなわち、第２の基板に対して測定ビームを移動させるための装置の移動による誤差の少なくとも一部を修正するために修正信号が決定される。もちろん、段階３０８は、第２の基板上の測定ビームの位置の誤差、すなわち、第１の基板に対するパターン化されたビームの移動のための装置の移動による誤差の少なくとも一部を修正するために、修正信号を決定する段階を含むこともできる。段階３０９において、第１の基板に対するパターン化されたビームの位置が修正信号により修正される。段階３０８において、第２の基板に対する測定ビームの位置が修正信号により修正されることが理解できるだろう。さらに、当業者であれば、１つまたはそれ以上の段階または段階の部分、またはすべての段階を同時に、任意の適当な順序で順次実行することができることも理解できるだろう。
【００４４】
従って、本発明を使用すれば、リソグラフィ装置の可動部分の移動による空気の変位による誤差、すなわち、リソグラフィ装置のもう１つの可動部分の移動による空気の変位または空気内の圧力波による誤差を修正できる。この修正は、外乱を生じる可動部分の加速度、および各可動部分間の距離（より好適には、平方距離の逆数）に基づいて計算される。
【００４５】
以上、本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は、前記以外の方法でも実行できることが理解されるだろう。上記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】
【００４６】
【図１】本発明のある実施形態によるリソグラフィ投影装置の略図。
【図２ａ】露光装置および測定装置の可動部分の上面略図。
【図２ｂ】露光装置および測定装置の可動部分の上面略図。
【図３】本発明による装置の可動部分の中の１つの位置を制御するための閉回路制御回路の略図。
【図４】本発明による方法の流れ図。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005045227000001.pdf