(57)【要約】      （修正有）【課題】パターニングデバイスの熱的非一様性を補償するリソグラフィ装置内を提供する。【解決手段】パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーをパターニングデバイスに供給し、パターニングデバイスの所望の熱ひずみパターンを形成するように構成されたヒータと、パターンに対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、所望の熱ひずみパターンに対応する光学補正を装置内で実施するように構成されたコントローラとを有する。【選択図】図４
2007318131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームにパターンを付与するパターニングデバイスを保持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを前記基板のターゲット部分に投射する投影システムと、
前記パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーを前記パターニングデバイスに供給するヒータと、
前記パターンに対する前記パターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、装置内で光学補正を実施するコントローラと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記光学補正が前記投影システムの倍率調整を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ヒータが、前記パターニングデバイスへのエネルギーとして放射を供給する照明デバイスを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記照明デバイスが、空間的に分離された、個々に制御可能な複数の放射のビームを前記パターニングデバイスへ導く、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記照明デバイスが、それぞれ前記複数のビームのうちの１つに対応する複数の発光ダイオードを備える、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ヒータが、前記パターニングデバイス上の露光フィールドの直ぐ隣に隣接する領域にエネルギーを供給する、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ヒータが、前記パターニングデバイスが移動する方向の前記露光フィールドの前面および背面にエネルギーを供給する、
請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ヒータが、前記パターニングデバイスが移動する方向を横切る方向に変化するエネルギーを供給する、
請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記パターニングデバイスの熱ひずみパターンを決定するために前記パターニングデバイスの物理特性を測定する測定システムをさらに備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ヒータが、前記パターニングデバイスの熱ひずみパターンを形成するためのエネルギーを供給し、
前記熱ひずみパターンが、前記パターニングデバイスの露光フィールド内の実質的にすべてのひずみが１つの方向に展開する形状を有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
パターンを有するパターニングデバイスを保持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記パターンを転写する投影システムと、
前記パターニングデバイスの所望の熱ひずみパターンを形成するためのエネルギーを前記パターニングデバイスに供給するヒータと、
前記所望の熱ひずみパターンに対応する補正を装置内で実施するコントローラと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記補正が前記投影システムの倍率調整を含む、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ヒータが、空間的に分離された、個々に制御可能な複数の放射のビームを前記パターニングデバイスへ導く照明デバイスを備える、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記熱ひずみパターンが、前記パターニングデバイスの露光フィールド内の実質的にすべてのひずみが１つの方向に展開する形状を有する、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
パターニングデバイスのパターンの画像に対する前記パターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくする方法であって、
前記パターニングデバイスを加熱して前記パターニングデバイスの所望の熱ひずみパターンを形成するために、前記パターニングデバイスにエネルギーを供給するステップと、
前記パターンの画像に対する前記パターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、基板に向かう前記パターンの画像の光路に、前記所望の熱ひずみパターンに対応する光学補正を適用するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記光学補正を適用するステップが、前記パターンの画像を投影するために使用される投影システムの倍率調整を含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
熱を供給するステップが、空間的に分離された、個々に制御可能な複数の放射のビームを前記パターニングデバイスへ導くステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記パターニングデバイス上の露光フィールドの直ぐ隣に隣接する領域にエネルギーを供給するステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記パターニングデバイスを移動させ、かつ、前記パターニングデバイスが移動する方向の前記露光フィールドの前面および背面にエネルギーを供給するステップをさらに含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記パターニングデバイスの熱ひずみパターンを決定するために前記パターニングデバイスの物理特性を測定するステップをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板のターゲット部分に所望のパターンを付与するマシンである。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれているパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。生成されたパターンが、基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば部分的に１つまたは複数のダイが含まれている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射感応性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターニングされる隣接するターゲット部分の回路網（ネットワーク）が含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回でターゲット部分に露光することによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「スキャニング」方向）にスキャンし、かつ、基板をこの方向に平行または非平行に同期スキャンすることによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるスキャナがある。パターンを基板に転写することによってパターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  光リソグラフィでは、たとえば、必要な露光線量を達成するために、比較的エネルギーの大きい照明源、または比較的線束レベルが高い照明源が使用されており、また、パターニングデバイスは、このエネルギーのかなりの部分を吸収している。追加または別法として、とりわけ非光リソグラフィの場合、パターニングデバイスは、場合によっては電動機などの他の熱源からエネルギーを受け取っている。そのため、パターニングデバイスの温度が全体的に高くなるが、この温度上昇は、場合によっては非一様であり、また、パターンによって異なる。したがって、場合によってはオーバレイおよび／または焦点に起因する問題が生じ、延いてはリソグラフィ装置の性能に悪影響が及ぶことがある。たとえばパターニングデバイスの表面の高エネルギー照明フィールドがスキャンされるスキャニングリソグラフィシステムにおけるパターニングデバイスの加熱は複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]  したがって、たとえば、リソグラフィ装置内の加熱したパターニングデバイスを熱的に管理し、かつ、補償するシステムが提供されることが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によれば、
ビームにパターンを付与するパターニングデバイスを保持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを基板のターゲット部分に投射する投影システムと、
パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーをパターニングデバイスに供給するヒータと、
パターンに対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、装置内で光学補正を実施するコントローラと、
を備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０００６】
[0006]  本発明の他の態様によれば、
パターンを有するパターニングデバイスを保持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
基板のターゲット部分にパターンを転写する投影システムと、
パターニングデバイスの所望の熱ひずみパターンを形成するためのエネルギーをパターニングデバイスに供給するヒータと、
所望の熱ひずみパターンに対応する補正（修正）を装置内で実施するコントローラと、
を備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の他の態様によれば、パターニングデバイスのパターンの画像に対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくする方法が提供される。この方法には、
パターニングデバイスを加熱してパターニングデバイスの所望の熱ひずみパターンを形成するために、パターニングデバイスにエネルギーを供給するステップと、
パターンの画像に対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、基板に向かうパターンの画像の光路に、所望の熱ひずみパターンに対応する光学補正を適用するステップ、
が含まれている。
【０００８】
[0008]  以下、本発明の実施形態について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は、対応する部品を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
[0017]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。この装置は、
[0018]  放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を条件付けるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
[0019]  パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを保持するように構築された、特定のパラメータに従って該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１のポジショナＰＭに接続された支持構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴと、
[0020]  基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築された、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴと、
[0021]  パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば１つまたは複数のダイを備えている）に投影するように構成された投影システム（たとえば屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、
を備えている。
【００１０】
[0022]  照明システムは、放射を導き、整形し、あるいは制御するための、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントまたは他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。
【００１１】
[0023]  支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、たとえばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニングデバイスを保持している。支持構造には、パターニングデバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法または他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定または移動させることができるフレームまたはテーブルであってもよい。支持構造は、パターニングデバイスをたとえば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１２】
[0024]  本明細書に使用されている「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンに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が含まれている場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、ターゲット部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００１３】
[0025]  パターニングデバイスは、透過型であってもあるいは反射型であってもよい。パターニングデバイスの実施例には、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。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプが知られている。プログラマブルミラーアレイの実施例には、マトリックスに配列された、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう個々に傾斜させることができる微小ミラーが使用されている。この傾斜したミラーによって、ミラーマトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
【００１４】
[0026]  本明細書に使用されている「投影システム」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学システム、反射光学システム、カタディオプトリック光学システム、磁気光学システム、電磁光学システムおよび静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１５】
[0027]  図に示すように、この装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、反射型（たとえば上で参照したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用した、あるいは反射型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
【００１６】
[0028]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または複数の支持構造）を有するタイプの装置であってもよい。このような「マルチステージ」マシンの場合、追加テーブル／支持構造を並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数の他のテーブル／支持構造を露光のために使用している間、１つまたは複数のテーブル／支持構造に対して予備ステップを実行することができる。
【００１７】
[0029]  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取っている。放射源がたとえばエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。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しているとは見なされず、放射ビームは、たとえば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素にすることができる。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と共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００１８】
[0030]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを備えることができる。通常、イルミネータの瞳面内における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれている）は調整が可能である。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などの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００１９】
[0031]  放射ビームＢは、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスの、以下、露光フィールドとして参照される領域を照射する。パターニングデバイスＭＡは、支持構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴの上に保持されており、放射ビームＢは、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（たと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）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、たとえばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成してい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）を使用して実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成してい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を使用して実現することができる。ステッパの場合（スキャナではなく）、支持構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイス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を使用して整列させることができる。図には専用ターゲット部分を占有している基板アライメントマークが示されているが、基板アライメントマークは、ターゲット部分とターゲット部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメントマークは、スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にパターニングデバイスアライメントマークを配置することができる。
【００２０】
[0032]  図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
[0033]  １．ステップモード：支持構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃに１回で投影される（すなわち単一静的露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向にシフトされ、異なるターゲット部分Ｃが露光される。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、単一静的露光で画像化されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0034]  ２．スキャンモード：放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、支持構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期スキャンされる（すなわち単一動的露光）。支持構造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ＰＳの倍率（縮小率）および画像反転特性によって決まる。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、単一動的露光におけるターゲット部分の幅（非スキャン方向の幅）が制限され、また、スキャン運動の長さによってターゲット部分の高さ（スキャン方向の高さ）が決まる。
[0035]  ３．その他のモード：プログラマブルパターニングデバイスを保持するべく支持構造ＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされる。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、スキャン中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上で参照した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利用しているマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２１】
[0036]  上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態、あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００２２】
[0037]  上で説明したように、パターニングデバイスは、その温度が全体的に高くなることがある。この温度上昇は、場合によっては非一様であり、また、パターンによって異なるため、複雑で、かつ、場合によっては予測不可能なパターニングデバイスの熱ひずみが生じる。したがって、この熱ひずみによって、基板に転送されるパターンがひずむことになる。たとえばパターニングデバイスがマスクである場合、その影響は、場合によってはマスクの透過率で決まり、マスクの透過率は、マスク全体にわたって変化し、あるいはマスク毎に変化することが考えられる。さらに、露光中、マスクが移動すると（たとえばスキャンされると）、空間的な温度変化と時間的な温度変化の両方が生じる可能性がある。たとえば、スキャン中に照射されるのは常にパターニングデバイスの一部分のみであるため、パターニングデバイスは、パターニングデバイス内の非一様な加熱すなわち温度勾配によってひずむことがある。
【００２３】
[0038]  図２を参照すると、パターニングデバイスを整列させている間、および一連の露光シーケンスの間、パターニングデバイス１２上の測定マーク３２を使用して、少なくとも加熱によるひずみを測定することができる。たとえば、一実施形態では、複数のマーク、たとえば４個以上のマークをパターニングデバイス上に提供することができ、また、個々のマークの画像を、透過イメージセンサを使用して測定し、パターニングデバイスの変形を決定することができる。露光に適用することができる、パターニングデバイスの変形を反映したデータを得るためには、マークは、可能な限り、パターンを有するパターニングデバイス部分３４の近くに配置しなければならず、また、可能な限り、その部分の露光フィールド４０の近くに配置されることがより望ましい。また、可能な限り正確にひずみを測定するためには、可能な限り多くのマークを提供しなければならない。マークを使用したひずみの測定について説明したが、１つまたは複数の変位センサまたは温度センサの使用などの他の技法を使用して、測定を介してひずみを得、計算し、あるいはそれらの両方を組み合わせることも可能である。たとえば、パターニングデバイスの温度分布を測定することができ、また、パターニングデバイスの物理特性を使用して、パターニングデバイスの関連するひずみを計算することができる。パターニングデバイスの物理特性のみを使用して、あるいは支持構造ＭＴの物理特性と組み合わせてひずみを計算することができる（たとえばパターニングデバイスのクランプ力による変形寄与を考慮するために）。パターニングデバイスのひずみの空間分布は、本明細書においては、熱ひずみパターンとして参照されている。一実施形態では、熱ひずみパターンは、測定および／または計算されたパターニングデバイスのひずみの実際の値からなっている。一実施形態では、熱ひずみパターンは、測定および／または計算することができる、ひずみの代用として作用するパターニングデバイスの温度または他の特性の実際の値からなっている。
【００２４】
[0039]  パターニングデバイスの決定された熱ひずみパターンを使用して、様々な技法を使用してパターニングデバイスの熱ひずみを補正することができる。図２は、露光中のパターニングデバイスの典型的なひずみパターンを矢印で示したものである。ひずみは、露光放射のほとんどが累積するパターニングデバイスの中心から放射状に展開している。図２に示す熱ひずみの形状は、その形状が十分に分かっている場合、投影システムのＸ方向の倍率を変更し、かつ、投影システムのＹ方向の倍率を変更することによって補正することができる。この補正は、より高い次数の項が残ることになるため、十分に補正することができるのはごく一部にすぎず、それ以外の部分は、露光中、数ナノメートル以下の範囲の誤差をもたらす可能性がある。また、このような補正は、形状が図２に示すような形状である場合に適切に機能する。たとえばパターニングデバイス全体にわたって透過率が変化する場合、形状は必ずしも規則的ではなく、したがってこの補正は、場合によっては適切に機能しない。
【００２５】
[0040]  一実施形態では、補正可能な熱ひずみパターンを得るためにパターニングデバイスが加熱され、それにより補正可能な所望の熱ひずみパターンが生成される。したがって、たとえば、リソグラフィ装置の投影システムの倍率の変更など、リソグラフィ装置の複数の光学特性のうちの１つまたは複数の特性を変更することによって補正することができる所望の空間温度分布をパターニングデバイスに得ることができる。
【００２６】
[0041]  パターニングデバイスの熱ひずみパターンは、パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーを供給することによって、図２に矢印で示すひずみパターンから、図３に矢印で示すひずみパターンに変化させることができる。後者のひずみパターンは、前者のひずみパターンより高い補正の可能性を提供している。たとえば、図３に示すひずみパターンは、投影システムのＸ方向の倍率を変更することによって完全に補正することができる。非一様なパターニングデバイスの場合、たとえば、パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーを、露光中、エネルギーの空間分布、強度、時間またはそれらの任意の組合せが変化するように供給することができ、それにより、パターニングデバイス全体にわたってより一様な加熱が得られ、延いてはより高い次数の調整を必要としない良好な補正可能性を有する熱ひずみパターンが得られる。同様に、デュアルパターニング／デュアル露光の場合、デュアルパターニング／デュアル露光間のパターンの分割に応じて、２つのパターニングデバイスの特性（たとえば透過率）を全く異なるものにすることができる。類似したパターニングデバイス熱ひずみパターンを両方のパターニングデバイスに得るために、パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーを、露光中、パターニングデバイス毎にエネルギーの空間分布、強度、時間またはそれらの任意の組合せが変化するように供給することができ、それにより、類似した熱ひずみパターンを得ることができる。
【００２７】
[0042]  図４は、本発明の一実施形態を略図で示したものである。パターニングデバイス１２は、支持構造１４の上に配置されている。照明源ＩＬ（分かり易くするために図には示されていない）は、パターニングデバイス１２に放射２８を提供している。放射２８は、パターニングデバイス１２から投影光学系１８へ透過する。一実施形態では、パターニングデバイス１２は、透過型マスクまたは反射型マスクである。投影光学系１８によって、パターニングデバイス１２に関連するパターンが画像化され、画像化されたパターンが放射２８に付与され、基板テーブル２２の上に保持されている基板２０に投影される。投影光学系１８の倍率は、通常、１未満であり、パターニングデバイス１２のパターンの縮小画像を形成している。倍率は、４：１の縮小率であることがしばしばであるが、他の比率を使用することも可能である。支持構造１４および基板テーブル２２の移動は、ステージコントローラ２４によって制御される。一実施形態では、支持構造１４および基板テーブル２２が同期スキャンされ、したがってスキャン露光が得られ、パターニングデバイス１２に関連するパターンの画像全体が基板２０上に再生される。支持構造１４および基板テーブル２２の相対速度は、投影光学系１８の倍率に比例している。
【００２８】
[0043]  パターニングデバイス１２に隣接して、その上に配置されているヒータ１６は、パターニングデバイス１２中に熱を生成し、あるいはパターニングデバイス１２に熱を供給するために、パターニングデバイス１２にエネルギーを供給するように構成されている。供給されるエネルギーによって、パターニングデバイス１２の所望する熱ひずみパターンの生成が促進される。ヒータ１６は、迅速な応答を有していなければならず、一実施形態では、ヒータ１６は、熱質量が小さいヒータである。したがって、パターニングデバイスの迅速な温度変化、延いてはパターニングデバイスの迅速な熱ひずみを達成することができる。所望の熱ひずみパターンは、補正可能な任意の空間形状にすることができ、一実施形態では、その形状は、パターニングデバイスの露光フィールド内の実質的にすべてのひずみが１つの方向、たとえばＸ方向に展開している（図３に示す形状を参照されたい）。
【００２９】
[0044]  ヒータコントローラ２６は、ヒータ１６、ステージコントローラ２４、および任意選択で投影光学系１８および／またはイルミネータＩＬに結合されている。ヒータコントローラ２６は、ヒータ１６によってパターニングデバイス１２に供給されるエネルギーを制御するように構成されている。ヒータコントローラ２６は、測定した熱ひずみパターンに基づいて、ヒータ１６に、空間分布、強度、時間またはそれらの任意の組合せの形で変化させることができるエネルギーをパターニングデバイスに供給させることができる。たとえば、ヒータ１６が受け取るヒータコントローラ２６からの信号は、スキャン操作の間、たとえばステージコントローラ２４から受け取るデータに基づいて順番に配列することができ、したがって、パターニングデバイス１２が、スキャン方向における異なる位置に非一様な吸収を有している場合であっても、ヒータ１６を一時的に適切に制御して、パターニングデバイス１２上の個々の空間位置を補償することができる。追加または別法として、スキャン方向（たとえば露光フィールドに沿った長手方向）を横切る方向におけるパターニングデバイスのあらゆる吸収率の差を補償するために、スキャン方向を横切る方向に沿ったエネルギーの供給が空間的に差別されるようにヒータ１６を制御することも可能である。したがって、パターニングデバイス１２上の異なる熱吸収が補償されるようにヒータ１６を制御することができる。
【００３０】
[0045]  一実施形態では、所望の熱ひずみパターンを生成するために、パターニングデバイスに放射を供給するための照明デバイス１６が提供されている。一実施形態では、照明デバイス１６は、パターニングデバイスの上方に、投影光学系に対して配置されている。照明デバイスは、空間的に分離された複数の放射ビームをパターニングデバイスに供給するように構成することができ（たとえば図５に示す複数のビーム４２を参照されたい）、そのために、一連の放射アウトレット、たとえば発光ダイオードを備えることができる。一実施形態では、照明デバイスは、たとえば放射の複数のビームを提供するように構成されたレーザまたはランプであってもよい。一実施形態では、放射ビーム（たとえばアウトレット）は、パターニングデバイスに対する放射の供給を、空間分布、強度、時間またはそれらの任意の組合せの形で変化させることができるよう、たとえばビームの放射の強度および放射ビームを供給するタイミングを個別に処理することができなければならない。
【００３１】
[0046]  図５を参照すると、一実施形態では、照明デバイスは、パターニングデバイス１２上の露光フィールド４０の前面および矢印４４で示すスキャン方向の背面の領域に放射４２を供給している。この実施形態では、露光フィールドは長方形であるが、露光フィールドは、たとえば弓形などの他の任意の形状にすることができ、したがって放射は、その露光フィールドの形状と一致する方法で供給される。また、一実施形態では、露光フィールドに隣接し、かつ、スキャン方向に対して横方向に展開している領域に複数のビームが供給されている（たとえば図５に示す複数のビーム４２を参照されたい）。
【００３２】
[0047]  一実施形態では、照明デバイス１６によって伝送される放射は、パターニングデバイスの露光を大して妨害しない非化学線光である。放射の波長は、パターニングデバイスの該当する部分によって吸収される波長でなければならず、たとえばパターニングデバイスがマスクである場合、放射の波長は、水晶を透過し、かつ、クロムによって吸収されなければならない。
【００３３】
[0048]  ヒータコントローラ２６は、さらに、所望の熱ひずみパターンに対応する補正を実行して、パターニングデバイスのパターンに対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、投影光学系１８および／またはイルミネータＩＬへの信号を利用するように構成されている。一実施形態では、補正は、基板に向かうパターンの画像の光路に対する光学補正である。たとえば、ヒータコントローラ２６は、所望の熱ひずみパターンが特定の方向に実質的に整列したひずみを有している場合、その特定の方向の倍率を変更するために、投影光学系１８への信号を利用することができる。基板の選択的加熱などの他のタイプの補正も可能であり、本発明の一実施形態の範囲内である。一実施形態では、補正は、空間構造、適用の時期またはそれらの任意の組合せの形で変更することができる。たとえば、投影光学系１８および／またはイルミネータＩＬが受け取る信号は、スキャン操作の間、順番に配列することができ、したがってパターニングデバイス１２の空間位置に応じて異なる量およびタイプの補正を適用することができる。
【００３４】
[0049]  図６は、ヒータ１６の他の実施形態を略図で示したものである。ヒータ１６は、パターニングデバイス１２の上方に、露光フィールド４０の直ぐ隣に隣接して配置された物理構造である。一実施形態では、ヒータ１６は、サポート４６を介して装置のフレーム（分かり易くするために図には示されていない）に接続されており、支持構造１４は、そのフレームに対して移動する。ヒータ１６は、パターニングデバイス１２上の露光フィールド４０に隣接しているパターニングデバイス１２の一部に熱を提供している。図７は、図６に示すヒータ１６の平面図である。略図で示されているヒータ１６には、電熱器、放射源（たとえば１つまたは複数の発光ダイオード）、加熱流体が供給される構造などの任意の発熱体を使用することができる。
【００３５】
[0050]  図８は、本発明の一実施形態による方法をブロック図で示したものである。ブロック５２で、パターンを有するパターニングデバイスの熱ひずみパターンが決定される。ブロック５４で、パターニングデバイスを加熱するためのエネルギーがパターニングデバイスに供給され、所望の熱ひずみパターンが形成される。決定された熱ひずみパターンに基づいて、供給されるエネルギーの特定の量、位置およびタイミングを決定することができる。ブロック５６で、パターニングデバイスのパターンに対するパターニングデバイスの熱ひずみの影響を小さくするために、所望の熱ひずみパターンに対応する補正が適用される。一実施形態では、この補正は、基板に向かうパターンの画像の光路に対する光学補正である。ブロック５８で、パターニングデバイスがスキャンされ、基板を露光するべくパターニングデバイスに放射が供給される。
【００３６】
[0051]  本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が参照されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリのための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）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、かつ、露光済みのレジストを現像するツール）、計測（メトロロジー）ツールおよび／または検査（インスペクション）ツール中で、露光前または露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００３７】
[0052]  また、本発明による実施形態の使用について、とりわけ光リソグラフィが参照されているが、本発明は、他のアプリケーション、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、許容される場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。転写リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターニングデバイスのトポグラフィによって画定される。パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に供給されているレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターニングデバイスがレジストから除去され、後にパターンが残される。この実施形態では、投影システムは、パターニングデバイスと基板が接触するよう、パターニングデバイスおよび／または基板を移動させるように構成されたシステムであってもよい。
【００３８】
[0053]  また、リソグラフィ装置は、基板の表面が比較的屈折率の大きい液体中、たとえば水中に浸され、それにより投影システムの最終エレメントと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばパターニングデバイスと投影システムの第１のエレメントの間の空間に液浸液を付与することも可能である。液浸技法は、当分野では、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。
【００３９】
[0054]  本明細書に使用されている「放射」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長あるいはその近辺の波長の放射）、および極端紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００４０】
[0055]  コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネントおよび静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せを意味している。
【００４１】
[0056]  以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、上で説明した以外の方法で実践することができることは理解されよう。たとえば本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数の機械読取可能命令シーケンスを含んだコンピュータプログラムの形態をとることができ、あるいはこのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（たとえば半導体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態をとることができる。
【００４２】
[0057]  以上の説明は例示を意図したものであり、本発明を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】[0009]本発明の一実施形態による、パターニングデバイスヒータを有するリソグラフィ装置を示す略図である。
【図２】[0010]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスの熱ひずみパターンを示す略図である。
【図３】[0011]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスを加熱するためのエネルギーを供給することによって生成されるパターニングデバイスの熱ひずみパターンを示す略図である。
【図４】[0012]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスにエネルギーを供給するように構成されたパターニングデバイスヒータを備えたリソグラフィ装置を示す略側面図である。
【図５】[0013]パターニングデバイスへの図４に示すパターニングデバイスヒータを使用したエネルギー供給を示す略平面図である。
【図６】[0014]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスにエネルギーを供給するように構成されたパターニングデバイスヒータを備えたリソグラフィ装置を示す略側面図である。
【図７】[0015]図６に示すパターニングデバイスヒータを示す略平面図である。
【図８】[0016]本発明の一実施形態によるパターニングデバイスの熱ひずみパターンを補正する方法を示すブロック図である。
【図１】
2007318131.tif 000003
【図２】
2007318131.tif 000004
【図３】
2007318131.tif 000005
【図４】
2007318131.tif 000006
【図５】
2007318131.tif 000007
【図６】
2007318131.tif 000008
【図７】
2007318131.tif 000009
【図８】
2007318131.tif 000010
【外国語明細書】
2007318131000001.pdf