JP2002100564A - リソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
リソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線源からの投影ビームでマスク上のパタ
ーンを基板上へ結像するリソグラフィ投影装置では、投
影ビームの強度変動が結像したパターンの線幅を変動さ
せ、不良品を作るので、マスク上の強度変動が非常に少
ない投影装置を提供すること。 【解決手段】 マスクＭＡの照射強度変動の主因は、支
持フレームＨＰの振動等による、投影ビームＰＢの伝播
方向と垂直な相対移動であることが分っているので、測
定手段ＭＭによってこの投影ビームＰＢの動きまたは部
品の移動を測定し、この測定手段ＭＭからの出力に応じ
て制御手段ＣＭによって線源ＬＡを制御し、または調整
手段を介して部品の位置を調整することによって、この
基板Ｗが受ける上記投影ビームＰＢの線量を均一にす
る。
ーンを基板上へ結像するリソグラフィ投影装置では、投
影ビームの強度変動が結像したパターンの線幅を変動さ
せ、不良品を作るので、マスク上の強度変動が非常に少
ない投影装置を提供すること。 【解決手段】 マスクＭＡの照射強度変動の主因は、支
持フレームＨＰの振動等による、投影ビームＰＢの伝播
方向と垂直な相対移動であることが分っているので、測
定手段ＭＭによってこの投影ビームＰＢの動きまたは部
品の移動を測定し、この測定手段ＭＭからの出力に応じ
て制御手段ＣＭによって線源ＬＡを制御し、または調整
手段を介して部品の位置を調整することによって、この
基板Ｗが受ける上記投影ビームＰＢの線量を均一にす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ投影
装置であって、伝播方向のある放射線の投影ビームを供
給するための放射線システム、所望のパターンに従って
この投影ビームをパターン化するのに役立つパターニン
グ手段を支持するための支持構造体、基板を保持するた
めの基板テーブル、およびこのパターン化したビームを
この基板の目標部分上に投影するための投影システムを
含む投影装置に関する。
装置であって、伝播方向のある放射線の投影ビームを供
給するための放射線システム、所望のパターンに従って
この投影ビームをパターン化するのに役立つパターニン
グ手段を支持するための支持構造体、基板を保持するた
めの基板テーブル、およびこのパターン化したビームを
この基板の目標部分上に投影するための投影システムを
含む投影装置に関する。
【０００２】ここで使う“パターニング”という用語
は、入射放射線ビームに、この基板の目標部分に創成す
べきパターンに対応する、パターン化した断面を与える
ために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきで
あり；“光バルブ”という用語もこのような関係で使う
ことができる。一般的に、上記パターンは、集積回路ま
たはその他のデバイス（以下参照）のような、この目標
部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。
そのようなパターニング手段の例には次のようなものが
ある。マスク。マスクの概念は、リソグラフィでよく知
られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトの
ようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を
含む。そのようなマスクを放射線ビーム中に置くと、こ
のマスク上のパターンに従って、このマスクに入射する
放射線の選択透過（透過性マスクの場合）または選択反
射（反射性マスクの場合）を生ずる。マスクの場合、こ
の支持構造体は、一般的にマスクテーブルであり、それ
がこのマスクを入射放射線ビームの中の所望の位置に保
持できること、およびもし望むなら、それをこのビーム
に対して動かせることを保証する。プログラム可能ミラ
ーアレイ。そのような装置の例は、粘弾性制御層および
反射面を有するマトリックスアドレス可能面である。そ
のような装置の背後の基本原理は、（例えば）この反射
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、一方アドレス指定されない領域が入射光を未回折
光として反射するということである。適当なフィルタを
使って、上記未回折光を反射ビームから濾過して取除
き、回折光だけを後に残すことができ；この様にして、
このビームがマトリックスアドレス可能面のアドレス指
定パターンに従ってパターン化されるようになる。必要
なアドレス指定は、適当な電子手段を使って行える。そ
のようなミラーアレイについての更なる情報は、例え
ば、ＵＳ５，２９６，８９１およびＵＳ５，５２３，１
９３から集めることができ、それらを参考までにここに
援用する。プログラム可能ミラーアレイの場合、上記支
持構造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でも
よい、フレームまたはテーブルとして具体化してもよ
い。プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構成の例
は、ＵＳ５，２２９，８７２で与えられ、それを参考ま
でにここに援用する。上記のように、この場合、支持構
造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でもよ
い、フレームまたはテーブルとして具体化してもよい。
簡単のために、この本文の残りは、ある場所で、マスク
およびマスクテーブルを伴う例を具体的に指向するかも
知れないが、しかし、そのような場合に議論する一般原
理は、上に示すようなパターニング手段の広い文脈で見
るべきである。
は、入射放射線ビームに、この基板の目標部分に創成す
べきパターンに対応する、パターン化した断面を与える
ために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきで
あり；“光バルブ”という用語もこのような関係で使う
ことができる。一般的に、上記パターンは、集積回路ま
たはその他のデバイス（以下参照）のような、この目標
部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。
そのようなパターニング手段の例には次のようなものが
ある。マスク。マスクの概念は、リソグラフィでよく知
られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトの
ようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を
含む。そのようなマスクを放射線ビーム中に置くと、こ
のマスク上のパターンに従って、このマスクに入射する
放射線の選択透過（透過性マスクの場合）または選択反
射（反射性マスクの場合）を生ずる。マスクの場合、こ
の支持構造体は、一般的にマスクテーブルであり、それ
がこのマスクを入射放射線ビームの中の所望の位置に保
持できること、およびもし望むなら、それをこのビーム
に対して動かせることを保証する。プログラム可能ミラ
ーアレイ。そのような装置の例は、粘弾性制御層および
反射面を有するマトリックスアドレス可能面である。そ
のような装置の背後の基本原理は、（例えば）この反射
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、一方アドレス指定されない領域が入射光を未回折
光として反射するということである。適当なフィルタを
使って、上記未回折光を反射ビームから濾過して取除
き、回折光だけを後に残すことができ；この様にして、
このビームがマトリックスアドレス可能面のアドレス指
定パターンに従ってパターン化されるようになる。必要
なアドレス指定は、適当な電子手段を使って行える。そ
のようなミラーアレイについての更なる情報は、例え
ば、ＵＳ５，２９６，８９１およびＵＳ５，５２３，１
９３から集めることができ、それらを参考までにここに
援用する。プログラム可能ミラーアレイの場合、上記支
持構造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でも
よい、フレームまたはテーブルとして具体化してもよ
い。プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構成の例
は、ＵＳ５，２２９，８７２で与えられ、それを参考ま
でにここに援用する。上記のように、この場合、支持構
造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でもよ
い、フレームまたはテーブルとして具体化してもよい。
簡単のために、この本文の残りは、ある場所で、マスク
およびマスクテーブルを伴う例を具体的に指向するかも
知れないが、しかし、そのような場合に議論する一般原
理は、上に示すようなパターニング手段の広い文脈で見
るべきである。
【０００３】
【従来の技術】リソグラフィ投影装置は、例えば、集積
回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。そのような場
合、パターニング手段がこのＩＣの個々の層に対応する
回路パターンを創成してもよく、このパターンを、放射
線感応性材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコ
ンウエハ）の目標部分（例えば、一つ以上のダイを含
む）上に結像することができる。一般的に、単一ウエハ
が隣接する目標部分の全ネットワークを含み、それらを
この投影システムを介して、一度に一つずつ、順次照射
する。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを
使う現在の装置では、機械の二つの異なる種類を区別す
ることができる。一つの種類のリソグラフィ投影装置で
は、全マスクパターンをこの目標部分上に一度に露出す
ることによって各目標部分を照射し、そのような装置を
普通ウエハステッパと呼ぶ。代替装置−普通ステップ・
アンド・スキャン装置と呼ぶ−では、このマスクパター
ンを投影ビームの下で与えられた基準方向（“走査”方
向）に順次走査し、一方、一般的に、この投影システム
が倍率Ｍ（一般的に＜１）であり、この基板テーブルを
走査する速度Ｖが、倍率Ｍ掛けるマスクテーブルを走査
する速度であるので、この基板テーブルをこの方向に平
行または逆平行に同期して走査することによって各目標
部分を照射する。ここに説明したようなリソグラフィ装
置に関する更なる情報は、例えば、参考までにここに援
用するＵＳ６，０４６，７９２から収集することができ
る。
回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。そのような場
合、パターニング手段がこのＩＣの個々の層に対応する
回路パターンを創成してもよく、このパターンを、放射
線感応性材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコ
ンウエハ）の目標部分（例えば、一つ以上のダイを含
む）上に結像することができる。一般的に、単一ウエハ
が隣接する目標部分の全ネットワークを含み、それらを
この投影システムを介して、一度に一つずつ、順次照射
する。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを
使う現在の装置では、機械の二つの異なる種類を区別す
ることができる。一つの種類のリソグラフィ投影装置で
は、全マスクパターンをこの目標部分上に一度に露出す
ることによって各目標部分を照射し、そのような装置を
普通ウエハステッパと呼ぶ。代替装置−普通ステップ・
アンド・スキャン装置と呼ぶ−では、このマスクパター
ンを投影ビームの下で与えられた基準方向（“走査”方
向）に順次走査し、一方、一般的に、この投影システム
が倍率Ｍ（一般的に＜１）であり、この基板テーブルを
走査する速度Ｖが、倍率Ｍ掛けるマスクテーブルを走査
する速度であるので、この基板テーブルをこの方向に平
行または逆平行に同期して走査することによって各目標
部分を照射する。ここに説明したようなリソグラフィ装
置に関する更なる情報は、例えば、参考までにここに援
用するＵＳ６，０４６，７９２から収集することができ
る。
【０００４】リソグラフィ投影装置を使う製造プロセス
では、パターン（例えば、マスクの中の）を、少なくと
も部分的に放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた
基板上に結像する。この結像工程の前に、この基板は、
例えば、下塗り、レジスト塗布およびソフトベークのよ
うな、種々の処理を受けるかも知れない。露出後、基板
は、例えば、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベ
ークおよび結像形態の測定／検査のような、他の処理を
受けるかも知れない。この一連の処理は、デバイス、例
えばＩＣの個々の層をパターン化するための基礎として
使用する。そのようにパターン化した層は、次に、エッ
チング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化
処理、化学・機械的研磨等のような、全て個々の層の仕
上げを意図した種々の処理を受けるかも知れない。も
し、幾つかの層が必要ならば、全処理またはその変形を
各新しい層に反復しなければならないだろう。結局、デ
バイスのアレイが基板（ウエハ）上にできる。次に、こ
れらのデバイスをダイシングまたは鋸引のような手法に
よって互いから分離し、そこから個々のデバイスをキャ
リヤに取付け、ピンに接続し等できる。そのようなプロ
セスに関する更なる情報は、例えば、参考までにここに
援用する、ピータ・バン・ザントの“マイクロチップの
製作：半導体加工の実用ガイド”、第３版、マグロウヒ
ル出版社、1997年、ISBN0-07-067250-4という本から得
ることができる。
では、パターン（例えば、マスクの中の）を、少なくと
も部分的に放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた
基板上に結像する。この結像工程の前に、この基板は、
例えば、下塗り、レジスト塗布およびソフトベークのよ
うな、種々の処理を受けるかも知れない。露出後、基板
は、例えば、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベ
ークおよび結像形態の測定／検査のような、他の処理を
受けるかも知れない。この一連の処理は、デバイス、例
えばＩＣの個々の層をパターン化するための基礎として
使用する。そのようにパターン化した層は、次に、エッ
チング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化
処理、化学・機械的研磨等のような、全て個々の層の仕
上げを意図した種々の処理を受けるかも知れない。も
し、幾つかの層が必要ならば、全処理またはその変形を
各新しい層に反復しなければならないだろう。結局、デ
バイスのアレイが基板（ウエハ）上にできる。次に、こ
れらのデバイスをダイシングまたは鋸引のような手法に
よって互いから分離し、そこから個々のデバイスをキャ
リヤに取付け、ピンに接続し等できる。そのようなプロ
セスに関する更なる情報は、例えば、参考までにここに
援用する、ピータ・バン・ザントの“マイクロチップの
製作：半導体加工の実用ガイド”、第３版、マグロウヒ
ル出版社、1997年、ISBN0-07-067250-4という本から得
ることができる。
【０００５】簡単のために、この投影システムを、以後
“レンズ”と呼ぶかも知れないが；この用語は、例え
ば、屈折性光学素子、反射性光学素子、および反射屈折
性光学素子を含む、種々の型式の投影システムを包含す
るように広く解釈すべきである。この放射線システムも
放射線のこの投影ビームを指向し、成形しまたは制御す
るためにこれらの設計形式の何れかに従って作用する部
品を含んでもよく、そのような部品も以下で集合的また
は単独に“レンズ”と呼ぶかも知れない。更に、このリ
ソグラフィ装置は、二つ以上の基板テーブル（および／
または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよ
い。そのような“多段”装置では、追加のテーブルを並
列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブ
ルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露出に使って
もよい。二段階リソグラフィ装置は、例えば、参考まで
にここに援用する、ＵＳ５，９６９，４４１およびＷＯ
９８／４０７９１に記載してある。
“レンズ”と呼ぶかも知れないが；この用語は、例え
ば、屈折性光学素子、反射性光学素子、および反射屈折
性光学素子を含む、種々の型式の投影システムを包含す
るように広く解釈すべきである。この放射線システムも
放射線のこの投影ビームを指向し、成形しまたは制御す
るためにこれらの設計形式の何れかに従って作用する部
品を含んでもよく、そのような部品も以下で集合的また
は単独に“レンズ”と呼ぶかも知れない。更に、このリ
ソグラフィ装置は、二つ以上の基板テーブル（および／
または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよ
い。そのような“多段”装置では、追加のテーブルを並
列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブ
ルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露出に使って
もよい。二段階リソグラフィ装置は、例えば、参考まで
にここに援用する、ＵＳ５，９６９，４４１およびＷＯ
９８／４０７９１に記載してある。
【０００６】露出中、放射線システムが放射線の投影ビ
ームを供給してマスク（またはその他のパターニング手
段）の一部を照射し、投影システムがこのマスクの被照
射部分を基板の目標部分に結像する。このマスクの平面
上の投影ビームの強度変動は、線量の変動、従って結像
した基板の目標部分の品質の変動を生ずるだろう。この
強度変動は、決定的寸法（即ち、結像した線の線幅）を
変動させ、それは望ましくない。そのような決定的寸法
が変動する基板は、製造工程で品質管理中にはねられる
かも知れない。もし、この照射強度がマスクのある部分
での通常の強度より高ければ、その部分から投影した像
の決定的寸法は、その部分で通常の強度を使ったときよ
り小さいだろう。
ームを供給してマスク（またはその他のパターニング手
段）の一部を照射し、投影システムがこのマスクの被照
射部分を基板の目標部分に結像する。このマスクの平面
上の投影ビームの強度変動は、線量の変動、従って結像
した基板の目標部分の品質の変動を生ずるだろう。この
強度変動は、決定的寸法（即ち、結像した線の線幅）を
変動させ、それは望ましくない。そのような決定的寸法
が変動する基板は、製造工程で品質管理中にはねられる
かも知れない。もし、この照射強度がマスクのある部分
での通常の強度より高ければ、その部分から投影した像
の決定的寸法は、その部分で通常の強度を使ったときよ
り小さいだろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、少
なくとも部分的に、上記の問題を解決することである。
更に詳しくは、この発明の目的は、マスク（またはその
他のパターニング手段）の平面上の強度変動が非常に少
ない装置を提供することである。
なくとも部分的に、上記の問題を解決することである。
更に詳しくは、この発明の目的は、マスク（またはその
他のパターニング手段）の平面上の強度変動が非常に少
ない装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、冒頭
の段落によるリソグラフィ投影装置で、更に、この投影
ビームのその伝播方向に実質的に垂直な動きを測定する
ように構成し且つ配列した測定手段および上記測定手段
からの出力に応じてこの基板の目標部分が受ける上記投
影ビームの線量を制御するように構成し且つ配列した制
御手段を含むことを特徴とする装置を提供する。受ける
線量は、基板の目標部分が受ける強度の積分として定義
する。
の段落によるリソグラフィ投影装置で、更に、この投影
ビームのその伝播方向に実質的に垂直な動きを測定する
ように構成し且つ配列した測定手段および上記測定手段
からの出力に応じてこの基板の目標部分が受ける上記投
影ビームの線量を制御するように構成し且つ配列した制
御手段を含むことを特徴とする装置を提供する。受ける
線量は、基板の目標部分が受ける強度の積分として定義
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】マスクの照射強度変動の主な原因
の一つは、投影ビームのその伝播方向に垂直な移動であ
ることが確定している。この移動は、投影システムに関
して機械的に動く放射線システムまたは投影システムに
関して動く投影ビーム源によって生ずるかも知れない。
後者は、例えば、もしプラズマ源を使えば有り得ること
である。投影ビームを放射するプラズマは、その伝播方
向に垂直に動くことがある。このプラズマの移動がこの
リソグラフィ装置の放射線システムを介して投影され、
この投影ビームを投影システムに関して動かすだろう。
の一つは、投影ビームのその伝播方向に垂直な移動であ
ることが確定している。この移動は、投影システムに関
して機械的に動く放射線システムまたは投影システムに
関して動く投影ビーム源によって生ずるかも知れない。
後者は、例えば、もしプラズマ源を使えば有り得ること
である。投影ビームを放射するプラズマは、その伝播方
向に垂直に動くことがある。このプラズマの移動がこの
リソグラフィ装置の放射線システムを介して投影され、
この投影ビームを投影システムに関して動かすだろう。
【００１０】この発明は、上記支持構造体がこの伝播方
向と実質的に垂直な走査方向に可動で、上記測定手段が
上記走査方向に対応する方向の上記投影ビームの移動を
測定するようにされた、リソグラフィ投影装置に都合よ
く使える。
向と実質的に垂直な走査方向に可動で、上記測定手段が
上記走査方向に対応する方向の上記投影ビームの移動を
測定するようにされた、リソグラフィ投影装置に都合よ
く使える。
【００１１】先の段落で説明したようなリソグラフィ投
影装置は、マスク（またはその他のパターニング手段）
に関する投影ビームの相対移動がこのマスクの移動に投
影ビームの移動を加えて決るので、上記走査方向の移動
に非常に敏感なことがある。このマスクに関する投影ビ
ームの相対移動は、マスクの一部分上の照射強度を決め
るだろう。もし、例えば、マスクが投影ビームと同じ方
向に動くと、そのビームのマスクに関する相対移動は小
さく、従って照射強度がマスクのその部分で大きいだろ
う。もし、逆に、投影ビームがマスクと反対方向に動く
と、この相対移動は大きく、照射強度は、マスクのその
部分で小さいだろう。この制御手段は、マスクと基板テ
ーブルの速度を調整することによって、上記基板の目標
部分が受ける上記投影ビームの線量を制御できるので、
上記支持構造体および基板テーブルの走査方向の移動を
制御するようにしてもよい。
影装置は、マスク（またはその他のパターニング手段）
に関する投影ビームの相対移動がこのマスクの移動に投
影ビームの移動を加えて決るので、上記走査方向の移動
に非常に敏感なことがある。このマスクに関する投影ビ
ームの相対移動は、マスクの一部分上の照射強度を決め
るだろう。もし、例えば、マスクが投影ビームと同じ方
向に動くと、そのビームのマスクに関する相対移動は小
さく、従って照射強度がマスクのその部分で大きいだろ
う。もし、逆に、投影ビームがマスクと反対方向に動く
と、この相対移動は大きく、照射強度は、マスクのその
部分で小さいだろう。この制御手段は、マスクと基板テ
ーブルの速度を調整することによって、上記基板の目標
部分が受ける上記投影ビームの線量を制御できるので、
上記支持構造体および基板テーブルの走査方向の移動を
制御するようにしてもよい。
【００１２】制御手段は、上記制御手段からの調整信号
に応じて投影ビームの強度を調整するために、上記測定
手段および調整手段に接続できる。この制御手段は、投
影システムに関する投影ビームの移動についての測定手
段の情報に応じて調整した放射線強度を計算できる。こ
の調整した放射線強度（例えば、調整信号）を放射線ビ
ーム源へ送り、それが続いてそのビームの強度を調整す
るだろう。もし、この投影ビームがパルス化している
（例えば、この線源がパルスで放射する）なら、上記制
御手段は、そのビームの強度を調整するためにパルスの
反復率または周波数を調整できる。その代りに、上記制
御手段をパルス当りのエネルギーを調整するように構成
および配列してもよい。
に応じて投影ビームの強度を調整するために、上記測定
手段および調整手段に接続できる。この制御手段は、投
影システムに関する投影ビームの移動についての測定手
段の情報に応じて調整した放射線強度を計算できる。こ
の調整した放射線強度（例えば、調整信号）を放射線ビ
ーム源へ送り、それが続いてそのビームの強度を調整す
るだろう。もし、この投影ビームがパルス化している
（例えば、この線源がパルスで放射する）なら、上記制
御手段は、そのビームの強度を調整するためにパルスの
反復率または周波数を調整できる。その代りに、上記制
御手段をパルス当りのエネルギーを調整するように構成
および配列してもよい。
【００１３】もし、放射線システムと投影システムの間
の機械的移動が投影ビームの移動を生ずるなら、この測
定手段を機械的移動を測定するようにしてもよい。その
ような測定には、加速度測定手段を使うことが有利かも
知れない。測定手段のための放射線システムと投影シス
テムの間の直接の機械的結合をこの方法で避けてもよ
い。
の機械的移動が投影ビームの移動を生ずるなら、この測
定手段を機械的移動を測定するようにしてもよい。その
ような測定には、加速度測定手段を使うことが有利かも
知れない。測定手段のための放射線システムと投影シス
テムの間の直接の機械的結合をこの方法で避けてもよ
い。
【００１４】もし、投影ビームの線源の移動が投影ビー
ムの移動を生ずるならば、測定手段がそのビームの強度
を測定するための強度測定手段を含んでもよい。これ
は、投影ビーム内の固定位置にあって、示差測定に使用
する、二つ以上の光強度測定センサを使うことによって
行える。もし、第１センサでの光強度が第２センサが受
けた光強度に対して増えているならば、この投影ビーム
は、第１センサの方向に動いているだろう。
ムの移動を生ずるならば、測定手段がそのビームの強度
を測定するための強度測定手段を含んでもよい。これ
は、投影ビーム内の固定位置にあって、示差測定に使用
する、二つ以上の光強度測定センサを使うことによって
行える。もし、第１センサでの光強度が第２センサが受
けた光強度に対して増えているならば、この投影ビーム
は、第１センサの方向に動いているだろう。
【００１５】上記測定手段は、線源測定手段に接続する
ことができ、上記線源測定手段は、上記投影ビームの線
源の、基準点に関する、動きを測定することができる。
この線源測定手段は、この線源（例えば、プラズマ）の
近くに置くことができ、この線源測定手段の結果を、こ
の投影ビームの投影システムに関する動きを計算できる
ように、制御手段で処理することができる。
ことができ、上記線源測定手段は、上記投影ビームの線
源の、基準点に関する、動きを測定することができる。
この線源測定手段は、この線源（例えば、プラズマ）の
近くに置くことができ、この線源測定手段の結果を、こ
の投影ビームの投影システムに関する動きを計算できる
ように、制御手段で処理することができる。
【００１６】パルス線源の場合、この測定手段は、投影
ビームの線源がパルスを出すとき、測定信号を出すだろ
う。もし、上記動きが揺動運動ならば、各パルス中の投
影ビームの位置を測定し、投影ビームの投影システムに
関する未来位置をこの制御手段によって決定できる。こ
のため、この制御手段は、上記投影ビームの未来位置を
計算するための計算手段を備えてもよい。この揺動運動
が分り、計算手段が未来位置を計算するとき、この制御
手段は、後のパルスのための投影ビームの位置を予測で
きる。上記後のパルスは、投影ビームが投影システムに
関して必要な位置にある瞬間にトリガされるだろう。線
源が照射した最初のパルスの間、この揺動運動は分ら
ず、従ってこれらのパルスはランダムに位置するだろ
う。これらの最初のパルスによって生ずる強度の有り得
る不均一性を緩和するために、上記測定手段および上記
制御手段に接続したデータ記憶装置を使うことができ
る。このデータ記憶装置は、ランダムに放射した最初の
パルス中、投影ビームの強度および位置についての情報
を記憶するだろう。例えば、最初の五つのパルスを放射
した後に、この揺動運動が分ったとき、最初のパルス中
の強度変動を後のパルス中で補正するように、この投影
ビームの次のパルスをトリガするためにこのデータを使
うことができる。
ビームの線源がパルスを出すとき、測定信号を出すだろ
う。もし、上記動きが揺動運動ならば、各パルス中の投
影ビームの位置を測定し、投影ビームの投影システムに
関する未来位置をこの制御手段によって決定できる。こ
のため、この制御手段は、上記投影ビームの未来位置を
計算するための計算手段を備えてもよい。この揺動運動
が分り、計算手段が未来位置を計算するとき、この制御
手段は、後のパルスのための投影ビームの位置を予測で
きる。上記後のパルスは、投影ビームが投影システムに
関して必要な位置にある瞬間にトリガされるだろう。線
源が照射した最初のパルスの間、この揺動運動は分ら
ず、従ってこれらのパルスはランダムに位置するだろ
う。これらの最初のパルスによって生ずる強度の有り得
る不均一性を緩和するために、上記測定手段および上記
制御手段に接続したデータ記憶装置を使うことができ
る。このデータ記憶装置は、ランダムに放射した最初の
パルス中、投影ビームの強度および位置についての情報
を記憶するだろう。例えば、最初の五つのパルスを放射
した後に、この揺動運動が分ったとき、最初のパルス中
の強度変動を後のパルス中で補正するように、この投影
ビームの次のパルスをトリガするためにこのデータを使
うことができる。
【００１７】この発明の更なる態様によれば、デバイス
製造方法にして： − 少なくとも部分的に放射線感応性材料の層で覆わ
れた基板を用意する工程； − 放射線システムを使って伝播方向のある放射線の
投影ビームを作る工程； − この投影ビームの断面にパターンを付けるために
パターニング手段を使う工程； − この放射線のパターン化したビームをこの放射線
感応性材料の層の目標部分上に投影する工程を含む方法
であって：この投影ビームのその伝播方向と実質的に垂
直な動きを測定手段によって測定し、その測定手段が上
記測定手段からの出力に応じて上記投影ビームの強度を
調整するための制御手段に接続してあることを特徴とす
る方法が提供される。
製造方法にして： − 少なくとも部分的に放射線感応性材料の層で覆わ
れた基板を用意する工程； − 放射線システムを使って伝播方向のある放射線の
投影ビームを作る工程； − この投影ビームの断面にパターンを付けるために
パターニング手段を使う工程； − この放射線のパターン化したビームをこの放射線
感応性材料の層の目標部分上に投影する工程を含む方法
であって：この投影ビームのその伝播方向と実質的に垂
直な動きを測定手段によって測定し、その測定手段が上
記測定手段からの出力に応じて上記投影ビームの強度を
調整するための制御手段に接続してあることを特徴とす
る方法が提供される。
【００１８】この本文では、ＩＣの製造に於けるこの発
明による装置の使用を具体的に参照してもよいが、その
ような装置は、他の多くの可能な用途があることを明確
に理解すべきである。例えば、それを集積光学システ
ム、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレイ
パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使ってもよい。当業
者は、そのような代替用途の関係では、この本文で使う
“レチクル”、“ウエハ”または“ダイ”という用語の
どれも、それぞれ、より一般的な用語“マスク”、“基
板”および“目標領域”で置換えられると考えるべきで
あることが分るだろう。
明による装置の使用を具体的に参照してもよいが、その
ような装置は、他の多くの可能な用途があることを明確
に理解すべきである。例えば、それを集積光学システ
ム、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレイ
パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使ってもよい。当業
者は、そのような代替用途の関係では、この本文で使う
“レチクル”、“ウエハ”または“ダイ”という用語の
どれも、それぞれ、より一般的な用語“マスク”、“基
板”および“目標領域”で置換えられると考えるべきで
あることが分るだろう。
【００１９】本文書では、“放射線”および“ビーム”
という用語を紫外放射線（例えば、３６５、２４８、１
９３、１５７または１２６ｎｍの波長の）およびＥＵＢ
（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する超紫外放
射線）、並びにイオンビームまたは電子ビームのよう
な、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含
するために使用する。
という用語を紫外放射線（例えば、３６５、２４８、１
９３、１５７または１２６ｎｍの波長の）およびＥＵＢ
（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する超紫外放
射線）、並びにイオンビームまたは電子ビームのよう
な、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含
するために使用する。
【００２０】この発明およびそれに付随する利点を、実
施例および添付の概略図を使って更に説明する。
施例および添付の概略図を使って更に説明する。
【００２１】
【実施例１】図１は、この発明の特別の実施例によるリ
ソグラフィ投影装置を概略的に描く。この装置は： − 放射線（例えば、波長３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、
１９３ｎｍ若しくは１５７ｎｍのＵＶ線、またはＥＵＶ
線、Ｘ線、電子若しくはイオン）の投影ビームＰＢを供
給するための放射線システムＥｘ、ＩＬ。この特別の場
合は、放射線システムが放射線源ＬＡも含み、この放射
線源ＬＡは勿論、この放射線システムが支持フレームＨ
Ｐにしっかりと固定してある； − マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するため
のマスクホルダを備え、このマスクを部材ＰＬに関して
正確に位置決めするために第１位置決め手段に結合され
た第１物体テーブル（マスクテーブル）ＭＴ； − 基板Ｗ（例えば、レジストを塗被したシリコンウ
エハ）を保持するための基板ホルダを備え、この基板を
部材ＰＬに関して正確に位置決めするために第２位置決
め手段に結合された第２物体テーブル（基板テーブル）
ＷＴ； − マスクＭＡの被照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ
（例えば、一つ以上のダイを含む）上に結像するため
の、支持フレームＨＯにしっかりと固定した投影システ
ム（“レンズ”）ＰＬ（例えば、レンズ若しくは反射屈
折システム、またはミラーシステム）を含む。ここに描
くように、この装置は、透過型である（即ち、透過性の
マスクを有する）。しかし、一般的に、それは、例え
ば、（反射性のマスクを備える）反射型でもよい。その
代りに、この装置は、上に言及した種類のプログラム可
能ミラーアレイのような、他の種類のパターニング手段
を使ってもよい。
ソグラフィ投影装置を概略的に描く。この装置は： − 放射線（例えば、波長３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、
１９３ｎｍ若しくは１５７ｎｍのＵＶ線、またはＥＵＶ
線、Ｘ線、電子若しくはイオン）の投影ビームＰＢを供
給するための放射線システムＥｘ、ＩＬ。この特別の場
合は、放射線システムが放射線源ＬＡも含み、この放射
線源ＬＡは勿論、この放射線システムが支持フレームＨ
Ｐにしっかりと固定してある； − マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するため
のマスクホルダを備え、このマスクを部材ＰＬに関して
正確に位置決めするために第１位置決め手段に結合され
た第１物体テーブル（マスクテーブル）ＭＴ； − 基板Ｗ（例えば、レジストを塗被したシリコンウ
エハ）を保持するための基板ホルダを備え、この基板を
部材ＰＬに関して正確に位置決めするために第２位置決
め手段に結合された第２物体テーブル（基板テーブル）
ＷＴ； − マスクＭＡの被照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ
（例えば、一つ以上のダイを含む）上に結像するため
の、支持フレームＨＯにしっかりと固定した投影システ
ム（“レンズ”）ＰＬ（例えば、レンズ若しくは反射屈
折システム、またはミラーシステム）を含む。ここに描
くように、この装置は、透過型である（即ち、透過性の
マスクを有する）。しかし、一般的に、それは、例え
ば、（反射性のマスクを備える）反射型でもよい。その
代りに、この装置は、上に言及した種類のプログラム可
能ミラーアレイのような、他の種類のパターニング手段
を使ってもよい。
【００２２】この放射線源ＬＡ（例えば、水銀灯、エキ
シマレーザ、レーザ誘起プラズマまたは放電プラズマ
源、または貯蔵リング若しくはシンクロトロンの電子ビ
ームの経路の周りに設けたウィグラ／アンジュレータ）
が放射線のビームを作る。このビームを直接か、また
は、例えば、ビーム拡大器Ｅｘのような、状態調節手段
を通してから、照明システム（照明器）ＩＬの中へ送
る。この照明器ＩＬは、このビームの強度分布の外側お
よび／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外
側および／またはσ内側と呼ぶ）を設定するための調整
手段ＡＭを含んでもよい。その上、それは、一般的に、
積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の
部品を含む。この様にして、マスクＭＡに入射するビー
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。
シマレーザ、レーザ誘起プラズマまたは放電プラズマ
源、または貯蔵リング若しくはシンクロトロンの電子ビ
ームの経路の周りに設けたウィグラ／アンジュレータ）
が放射線のビームを作る。このビームを直接か、また
は、例えば、ビーム拡大器Ｅｘのような、状態調節手段
を通してから、照明システム（照明器）ＩＬの中へ送
る。この照明器ＩＬは、このビームの強度分布の外側お
よび／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外
側および／またはσ内側と呼ぶ）を設定するための調整
手段ＡＭを含んでもよい。その上、それは、一般的に、
積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の
部品を含む。この様にして、マスクＭＡに入射するビー
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。
【００２３】図１に関して、放射線源ＬＡは、（この放
射線源ＬＡが、例えば、水銀灯、または例えば、レーザ
励起プラズマ源である場合によくあることだが）このリ
ソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、
このリソグラフィ投影装置から遠く離れていて支持フレ
ームＨＰと別で、作った放射線ビームをこの装置に（例
えば、適当な指向ミラーを使って）導いてもよいことに
注意すべきで；この後者のシナリオは、放射線源ＬＡが
エキシマレーザである場合によくあることである。本発
明および請求項は、これらのシナリオの両方を包含す
る。
射線源ＬＡが、例えば、水銀灯、または例えば、レーザ
励起プラズマ源である場合によくあることだが）このリ
ソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、
このリソグラフィ投影装置から遠く離れていて支持フレ
ームＨＰと別で、作った放射線ビームをこの装置に（例
えば、適当な指向ミラーを使って）導いてもよいことに
注意すべきで；この後者のシナリオは、放射線源ＬＡが
エキシマレーザである場合によくあることである。本発
明および請求項は、これらのシナリオの両方を包含す
る。
【００２４】ビームＰＢは、次に、マスクテーブルＭＴ
上にマスクホルダで保持されたマスクＭＡを横切る。マ
スクＭＡを横断してから、ビームＰＢは、レンズＰＬを
通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集
束する。第２位置決め手段（および干渉計測定手段Ｉ
Ｆ）の助けをかりて、基板テーブルＷＴを、例えば、異
なる目標部分ＣをビームＰＢの経路に配置するように、
正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクＭ
Ａをマスクライブラリから機械的に検索してから、また
は走査中に、第１位置決め手段を使ってマスクＭＡをビ
ームＰＢの経路に関して正確に配置することができる。
一般的に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１には
っきりは示さないが、長ストロークモジュール（粗位置
決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）
の助けをかりて実現する。しかし、ウエハステッパの場
合は（ステップアンドスキャン装置と違って）、マスク
テーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合する
だけでもよく、または固定してもよい。
上にマスクホルダで保持されたマスクＭＡを横切る。マ
スクＭＡを横断してから、ビームＰＢは、レンズＰＬを
通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集
束する。第２位置決め手段（および干渉計測定手段Ｉ
Ｆ）の助けをかりて、基板テーブルＷＴを、例えば、異
なる目標部分ＣをビームＰＢの経路に配置するように、
正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクＭ
Ａをマスクライブラリから機械的に検索してから、また
は走査中に、第１位置決め手段を使ってマスクＭＡをビ
ームＰＢの経路に関して正確に配置することができる。
一般的に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１には
っきりは示さないが、長ストロークモジュール（粗位置
決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）
の助けをかりて実現する。しかし、ウエハステッパの場
合は（ステップアンドスキャン装置と違って）、マスク
テーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合する
だけでもよく、または固定してもよい。
【００２５】図示する装置は、二つの異なるモードで使
うことができる：ステップモードでは、マスクテーブル
ＭＴを本質的に固定して保持し、全マスク像を目標部分
Ｃ上に一度に（即ち、単一“フラッシュ”で）投影す
る。次に基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向に
移動して異なる目標部分ＣをビームＰＢで照射できるよ
うにする；走査モードでは、与えられた目標部分Ｃを単
一“フラッシュ”では露出しないことを除いて、本質的
に同じシナリオを適用する。その代りに、マスクテーブ
ルＭＴが与えられた方向（所謂“走査方向”、例えば、
ｙ方向）に速度ｖで動き得て、それで投影ビームＰＢが
マスク像の上を走査させられ；同時に、基板テーブルＷ
Ｔがそれと共に同じまたは反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで動
かされ、このＭはレンズＰＬの倍率（典型的には、Ｍ＝
１／４または１／５）である。この様にして、比較的大
きい目標部分Ｃを、解像度について妥協する必要なく、
露出できる。
うことができる：ステップモードでは、マスクテーブル
ＭＴを本質的に固定して保持し、全マスク像を目標部分
Ｃ上に一度に（即ち、単一“フラッシュ”で）投影す
る。次に基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向に
移動して異なる目標部分ＣをビームＰＢで照射できるよ
うにする；走査モードでは、与えられた目標部分Ｃを単
一“フラッシュ”では露出しないことを除いて、本質的
に同じシナリオを適用する。その代りに、マスクテーブ
ルＭＴが与えられた方向（所謂“走査方向”、例えば、
ｙ方向）に速度ｖで動き得て、それで投影ビームＰＢが
マスク像の上を走査させられ；同時に、基板テーブルＷ
Ｔがそれと共に同じまたは反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで動
かされ、このＭはレンズＰＬの倍率（典型的には、Ｍ＝
１／４または１／５）である。この様にして、比較的大
きい目標部分Ｃを、解像度について妥協する必要なく、
露出できる。
【００２６】この発明によれば、投影ビームＰＢの投影
システムＰＬに関する動きを測定するために測定手段Ｍ
Ｍを使う。もし、これらの動きが線源ＬＡおよび放射線
システムＥｘ、ＩＬの投影システムＰＬに関する機械的
動作（例えば、支持フレームＨＰの移動による）によっ
て生ずるならば、これらの動きを、支持フレームＨＰの
支持フレームＨＯに関する動きを測定手段ＭＭ（例え
ば、干渉計、容量センサ、光センサまたは空気圧セン
サ）で測定することによって測定できる。その代りに、
フレームＨＰの投影システムＰＬに関する加速度を測定
するための測定手段を使ってもよい。
システムＰＬに関する動きを測定するために測定手段Ｍ
Ｍを使う。もし、これらの動きが線源ＬＡおよび放射線
システムＥｘ、ＩＬの投影システムＰＬに関する機械的
動作（例えば、支持フレームＨＰの移動による）によっ
て生ずるならば、これらの動きを、支持フレームＨＰの
支持フレームＨＯに関する動きを測定手段ＭＭ（例え
ば、干渉計、容量センサ、光センサまたは空気圧セン
サ）で測定することによって測定できる。その代りに、
フレームＨＰの投影システムＰＬに関する加速度を測定
するための測定手段を使ってもよい。
【００２７】ステップアンドスキャン装置でのマスクの
投影ビームＰＢに関する時間依存相対移動Ｍｒ（ｔ）
は、次のように与えられる： Ｍｒ（ｔ）＝Ｍｍ（ｔ）−Ｍｐｂ（ｔ） ここでもし、投影ビームＭｐｂ（ｔ）の移動とマスクＭ
ｍ（ｔ）の移動が同方向ならば、投影ビームの移動Ｍｐ
ｂ（ｔ）は、正の符号を得、それが反対方向のとき、負
の符号を得ると仮定する。マスクの移動Ｍｍ（ｔ）は、
所定の値を有し、投影ビームの移動Ｍｐｂ（ｔ）は、制
御手段ＣＭに接続した測定手段ＭＭによって測定する。
両方の移動を投影システムＰＬに関して測定する。
投影ビームＰＢに関する時間依存相対移動Ｍｒ（ｔ）
は、次のように与えられる： Ｍｒ（ｔ）＝Ｍｍ（ｔ）−Ｍｐｂ（ｔ） ここでもし、投影ビームＭｐｂ（ｔ）の移動とマスクＭ
ｍ（ｔ）の移動が同方向ならば、投影ビームの移動Ｍｐ
ｂ（ｔ）は、正の符号を得、それが反対方向のとき、負
の符号を得ると仮定する。マスクの移動Ｍｍ（ｔ）は、
所定の値を有し、投影ビームの移動Ｍｐｂ（ｔ）は、制
御手段ＣＭに接続した測定手段ＭＭによって測定する。
両方の移動を投影システムＰＬに関して測定する。
【００２８】実施例１によるリソグラフィ投影装置は、
パルス化した線源ＬＡを含む。制御手段ＣＭは、計算し
た相対移動に応じて投影ビームＰＢの強度を調整するた
めに、次の式によってこのパルス化した線源ＬＡの反復
率の調整値を計算できる： ｆｌ（ｔ）＝ｆｌｎ×［Ｍｒ（ｔ）／Ｍｍ（ｔ）］ ＝ｆｌｎ×［１−Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ（ｔ）］ 但し、ｆｌ（ｔ）は、制御手段ＣＭが制御する線源ＬＡ
の反復率およびｆｌｎは、線源ＬＡ（例えば、レーザ）
の公称反復率である。もし、投影ビームＰＢの投影シス
テムＰＬに関する測定した移動Ｍｐｂに応じてパルス間
の時間間隔Δｔを調整したいなら、次の式が使える： Δｔ（ｔ）＝Δｔ０×［１＋Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ
（ｔ）］ ここでΔｔ（ｔ）は、時間ｔでのこの線源のパルスとこ
の線源の次のパルスの間の時間であり、Δｔ０＝１／ｆ
ｌｎである。この式では、投影ビームＰＢの移動がパル
ス間ではそれ程変らない、即ち、ｆｌｎが投影ビームＰ
Ｂの投影システムＰＬに関する揺動運動の振動数より遙
かに大きいと仮定する。
パルス化した線源ＬＡを含む。制御手段ＣＭは、計算し
た相対移動に応じて投影ビームＰＢの強度を調整するた
めに、次の式によってこのパルス化した線源ＬＡの反復
率の調整値を計算できる： ｆｌ（ｔ）＝ｆｌｎ×［Ｍｒ（ｔ）／Ｍｍ（ｔ）］ ＝ｆｌｎ×［１−Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ（ｔ）］ 但し、ｆｌ（ｔ）は、制御手段ＣＭが制御する線源ＬＡ
の反復率およびｆｌｎは、線源ＬＡ（例えば、レーザ）
の公称反復率である。もし、投影ビームＰＢの投影シス
テムＰＬに関する測定した移動Ｍｐｂに応じてパルス間
の時間間隔Δｔを調整したいなら、次の式が使える： Δｔ（ｔ）＝Δｔ０×［１＋Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ
（ｔ）］ ここでΔｔ（ｔ）は、時間ｔでのこの線源のパルスとこ
の線源の次のパルスの間の時間であり、Δｔ０＝１／ｆ
ｌｎである。この式では、投影ビームＰＢの移動がパル
ス間ではそれ程変らない、即ち、ｆｌｎが投影ビームＰ
Ｂの投影システムＰＬに関する揺動運動の振動数より遙
かに大きいと仮定する。
【００２９】投影ビームＰＢの放射強度を調整するため
のもう一つの可能性は、測定手段ＭＭからの測定信号に
応じて制御手段ＣＭによってパルス当りのエネルギーを
調整することである。以下の式は、投影ビームＰＢの移
動を補償するために、パルス当りのエネルギーを如何に
調整できるかを示す： Ｅｌ（ｔ）＝Ｅｌｎ×［１−Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ
（ｔ）］ 但し、Ｅｌ（ｔ）は、時間（ｔ）でのパルス当りのエネ
ルギーおよびＥｌｎは、パルス当りの公称レーザエネル
ギーである。
のもう一つの可能性は、測定手段ＭＭからの測定信号に
応じて制御手段ＣＭによってパルス当りのエネルギーを
調整することである。以下の式は、投影ビームＰＢの移
動を補償するために、パルス当りのエネルギーを如何に
調整できるかを示す： Ｅｌ（ｔ）＝Ｅｌｎ×［１−Ｍｐｂ（ｔ）／Ｍｍ
（ｔ）］ 但し、Ｅｌ（ｔ）は、時間（ｔ）でのパルス当りのエネ
ルギーおよびＥｌｎは、パルス当りの公称レーザエネル
ギーである。
【００３０】
【実施例２】図２は、実施例１によるリソグラフィ装置
に使える、この発明の実施例２による放射線システムを
描く。この放射線システムは： ・ ＵＶ線（例えば、波長３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１
９３ｎｍ、若しくは１５７ｎｍの）ＵＶ線、またはＥＵ
Ｖ線のような放射線の投影ビームＰＢを作るパルス放射
線源ＬＡ； ・ 必要な強度および方向の投影ビームＰＢ’を作るた
めのビーム成形光学素子Ｅｘ； ・ この投影ビームＰＢの形を決めるためのマスキング
手段ＭＢ； ・ １対の強度測定センサＩＭおよび比較手段ＤＭを含
む、測定手段ＭＭ； ・ 制御手段ＣＭ；並びに ・ パルストリガ手段ＴＭからのパルストリガ信号ＴＳ
を調整するためのパルス調整手段ＡＭを含む。
に使える、この発明の実施例２による放射線システムを
描く。この放射線システムは： ・ ＵＶ線（例えば、波長３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１
９３ｎｍ、若しくは１５７ｎｍの）ＵＶ線、またはＥＵ
Ｖ線のような放射線の投影ビームＰＢを作るパルス放射
線源ＬＡ； ・ 必要な強度および方向の投影ビームＰＢ’を作るた
めのビーム成形光学素子Ｅｘ； ・ この投影ビームＰＢの形を決めるためのマスキング
手段ＭＢ； ・ １対の強度測定センサＩＭおよび比較手段ＤＭを含
む、測定手段ＭＭ； ・ 制御手段ＣＭ；並びに ・ パルストリガ手段ＴＭからのパルストリガ信号ＴＳ
を調整するためのパルス調整手段ＡＭを含む。
【００３１】この線源ＬＡは、安全または汚染の理由
で、リソグラフィ投影装置から離して置くことができ、
それで光ガイドを通してこの装置に投影ビームＰＢを供
給できる。この投影ビームＰＢは、ビーム成形光学素子
Ｅｘを横切ってマスキング手段ＭＢへ向い、その手段
は、そのビームＰＢが（描いてない）マスク（またはそ
の他のパターニング手段）の領域で、矩形断面を有する
ように、このビームＰＢを部分的に暗くすることができ
る。次に、必要な形状および方向を有するこの投影ビー
ムＰＢ’をこのマスク上に投影する。
で、リソグラフィ投影装置から離して置くことができ、
それで光ガイドを通してこの装置に投影ビームＰＢを供
給できる。この投影ビームＰＢは、ビーム成形光学素子
Ｅｘを横切ってマスキング手段ＭＢへ向い、その手段
は、そのビームＰＢが（描いてない）マスク（またはそ
の他のパターニング手段）の領域で、矩形断面を有する
ように、このビームＰＢを部分的に暗くすることができ
る。次に、必要な形状および方向を有するこの投影ビー
ムＰＢ’をこのマスク上に投影する。
【００３２】測定手段ＭＭを使って投影ビームＰＢのマ
スキング手段ＭＢに関する移動を測定することができ
る。強度測定センサＩＭが線源ＬＡから受けた放射線に
応じて強度信号を出し、比較手段ＤＭが両強度測定セン
サＩＭからの強度信号を互いに比較して、投影ビームＰ
Ｂのマスキング手段ＭＢに関する移動を決定できるよう
にする。例えば、もし投影ビームＰＢが二つの強度測定
センサＩＭ（例えば、ＣＣＤアレイ、フォトダイオード
または光電子増倍管を含む）の一つの方へ動くならば、
比較手段ＤＭが上記一つの強度測定センサＩＭでの測定
強度の増加および他の強度測定センサＩＭでの測定強度
の減少に気付くだろう。この比較手段ＤＭは、投影ビー
ムＰＢのマスキング手段ＭＢに関する位置および移動を
決定することができ、上記位置および移動に対応する信
号を制御手段ＣＭへ出す。この制御手段ＣＭは、調整放
射線強度を計算でき、パルストリガ手段ＴＭから来るパ
ルスＴＳを調整したパルスＡＴに調整するために、調整
手段ＡＭへ信号を送ることができる。これらのパルスＡ
Ｔが線源ＬＡからの放射線のパルスをトリガして投影ビ
ームＰＢを作る。
スキング手段ＭＢに関する移動を測定することができ
る。強度測定センサＩＭが線源ＬＡから受けた放射線に
応じて強度信号を出し、比較手段ＤＭが両強度測定セン
サＩＭからの強度信号を互いに比較して、投影ビームＰ
Ｂのマスキング手段ＭＢに関する移動を決定できるよう
にする。例えば、もし投影ビームＰＢが二つの強度測定
センサＩＭ（例えば、ＣＣＤアレイ、フォトダイオード
または光電子増倍管を含む）の一つの方へ動くならば、
比較手段ＤＭが上記一つの強度測定センサＩＭでの測定
強度の増加および他の強度測定センサＩＭでの測定強度
の減少に気付くだろう。この比較手段ＤＭは、投影ビー
ムＰＢのマスキング手段ＭＢに関する位置および移動を
決定することができ、上記位置および移動に対応する信
号を制御手段ＣＭへ出す。この制御手段ＣＭは、調整放
射線強度を計算でき、パルストリガ手段ＴＭから来るパ
ルスＴＳを調整したパルスＡＴに調整するために、調整
手段ＡＭへ信号を送ることができる。これらのパルスＡ
Ｔが線源ＬＡからの放射線のパルスをトリガして投影ビ
ームＰＢを作る。
【００３３】もし、パルス線源ＬＡを使うなら、制御手
段ＣＭは、線源ＬＡがパルスを放射するときにだけ、測
定手段ＭＭから測定信号を受け；これらのパルスの間で
は、強度測定センサに放射線がないので、移動または位
置を測定できない。しかし、投影ビームＰＢの移動が揺
動運動であり、それで最初のパルスの後に、そのビーム
ＰＢの揺動を計算でき、且つそのビームＰＢの未来位置
を計算できることを期待されることが屡々ある。この制
御手段ＣＭは、投影ビームＰＢの未来位置を計算でき、
マスクを均一な強度で照射するようにパルスＴＳを調整
できる。最初に照射したパルス（即ち、揺動を決めるた
めに必要なパルス）によって生じた不均一強度を示す情
報を、パルス当りのこの投影ビームＰＢの強度および位
置に関するデータを記憶することによって、データ記憶
装置に記憶できる。このデータ記憶装置を測定手段ＭＭ
および制御手段ＣＭに接続する。後に、揺動が決ったと
き、このデータをデータ記憶装置から検索でき、後のパ
ルスが最初に照射したパルスによって生じた不均一性を
補正できるように、調整手段ＡＭ用にパルスの調整タイ
ミングを計算するために制御手段ＣＭが使うことができ
る。
段ＣＭは、線源ＬＡがパルスを放射するときにだけ、測
定手段ＭＭから測定信号を受け；これらのパルスの間で
は、強度測定センサに放射線がないので、移動または位
置を測定できない。しかし、投影ビームＰＢの移動が揺
動運動であり、それで最初のパルスの後に、そのビーム
ＰＢの揺動を計算でき、且つそのビームＰＢの未来位置
を計算できることを期待されることが屡々ある。この制
御手段ＣＭは、投影ビームＰＢの未来位置を計算でき、
マスクを均一な強度で照射するようにパルスＴＳを調整
できる。最初に照射したパルス（即ち、揺動を決めるた
めに必要なパルス）によって生じた不均一強度を示す情
報を、パルス当りのこの投影ビームＰＢの強度および位
置に関するデータを記憶することによって、データ記憶
装置に記憶できる。このデータ記憶装置を測定手段ＭＭ
および制御手段ＣＭに接続する。後に、揺動が決ったと
き、このデータをデータ記憶装置から検索でき、後のパ
ルスが最初に照射したパルスによって生じた不均一性を
補正できるように、調整手段ＡＭ用にパルスの調整タイ
ミングを計算するために制御手段ＣＭが使うことができ
る。
【００３４】
【実施例３】この発明による実施例３では、測定手段
（例えば、図２の測定手段ＭＭ）が、放射線源ＬＡの近
くに位置してその線源ＬＡの動きを測定するための線源
測定手段を含んでもよい。この線源測定手段ＭＭからの
データは、計算装置によって投影ビームＰＢの移動のた
めのデータに変換する必要があり、その装置は、制御手
段ＣＭが含んでもよい。この制御手段ＣＭは、測定手段
ＭＭからの測定信号に応じて調整放射線強度を計算で
き、パルストリガ手段ＴＭから来るパルスＴＳを調整し
たパルスＡＴに調整するために、調整手段ＡＭへ信号を
送ることができる。後者は、実施例１および実施例２で
説明した方法と同様に行うことができる。上に説明した
ように測定手段ＭＭが線源測定手段を含むとき、実施例
２の強度測定センサＩＭおよび比較手段ＤＭを実施例か
ら除外してもよい。
（例えば、図２の測定手段ＭＭ）が、放射線源ＬＡの近
くに位置してその線源ＬＡの動きを測定するための線源
測定手段を含んでもよい。この線源測定手段ＭＭからの
データは、計算装置によって投影ビームＰＢの移動のた
めのデータに変換する必要があり、その装置は、制御手
段ＣＭが含んでもよい。この制御手段ＣＭは、測定手段
ＭＭからの測定信号に応じて調整放射線強度を計算で
き、パルストリガ手段ＴＭから来るパルスＴＳを調整し
たパルスＡＴに調整するために、調整手段ＡＭへ信号を
送ることができる。後者は、実施例１および実施例２で
説明した方法と同様に行うことができる。上に説明した
ように測定手段ＭＭが線源測定手段を含むとき、実施例
２の強度測定センサＩＭおよび比較手段ＤＭを実施例か
ら除外してもよい。
【００３５】
【実施例４】図３に示し且つ以下に説明することを除い
ては実施例１と同じでもよい、この発明による実施例４
では、アクチュエータＡＣを導入してフレームＨＰのフ
レームＨＯに関する位置調整を行う。制御手段ＣＭは、
アクチュエータＡＣを制御するようにしてある。上記位
置調整は、少なくとも、投影ビームＰＢの伝播方向と実
質的に垂直な方向の調整を含む。一般的に、フレームＨ
Ｏは、例えば、このリソグラフィ投影装置を支持する床
の振動の影響を緩和するために、空気台座によって支持
する。この実施例では、フレームＨＰが、フレームＨＯ
と同様に、空気台座（図３には示さず）によって支持し
てあり、アクチュエータＡＣは、例えば、空気台座アク
チュエータでもよい。フレームＨＯの移動は、原理的
に、フレームＨＰのフレームＨＯに対する移動を生ずる
だろう。そのような移動は、原理的に、投影ビームＰＢ
の投影システムＰＬに関する移動を生じ、上に説明した
ように、これが露出線量変動に繋がるかも知れない。制
御手段ＣＭは、この実施例では、フレームＨＰが実質的
にフレームＨＯの移動に追従するように、アクチュエー
タＡＣへ信号を出すようになっている。すると、原理的
に、投影ビームＰＢの投影システムＰＬに関する位置が
実質的に時間に安定であり、露出線量変動の問題が多少
とも解決する。
ては実施例１と同じでもよい、この発明による実施例４
では、アクチュエータＡＣを導入してフレームＨＰのフ
レームＨＯに関する位置調整を行う。制御手段ＣＭは、
アクチュエータＡＣを制御するようにしてある。上記位
置調整は、少なくとも、投影ビームＰＢの伝播方向と実
質的に垂直な方向の調整を含む。一般的に、フレームＨ
Ｏは、例えば、このリソグラフィ投影装置を支持する床
の振動の影響を緩和するために、空気台座によって支持
する。この実施例では、フレームＨＰが、フレームＨＯ
と同様に、空気台座（図３には示さず）によって支持し
てあり、アクチュエータＡＣは、例えば、空気台座アク
チュエータでもよい。フレームＨＯの移動は、原理的
に、フレームＨＰのフレームＨＯに対する移動を生ずる
だろう。そのような移動は、原理的に、投影ビームＰＢ
の投影システムＰＬに関する移動を生じ、上に説明した
ように、これが露出線量変動に繋がるかも知れない。制
御手段ＣＭは、この実施例では、フレームＨＰが実質的
にフレームＨＯの移動に追従するように、アクチュエー
タＡＣへ信号を出すようになっている。すると、原理的
に、投影ビームＰＢの投影システムＰＬに関する位置が
実質的に時間に安定であり、露出線量変動の問題が多少
とも解決する。
【００３６】
【実施例５】以下に説明することを除いては実施例１お
よび実施例４と同じでもよい実施例５では、線源ＬＡお
よび放射線システムＥｘ、ＩＬが二つの対応する、別々
の支持フレームにしっかりと固定してあり、各フレーム
は、アクチュエータによって位置が調整可能である。そ
のような支持フレームのモジュール型構成は、保守の観
点から、単一支持フレームＨＰを使うより実用的であ
る。すると、測定手段ＭＭが上記二つ支持フレームのフ
レームＨＯに関する位置を測定し、且つ制御手段ＣＭ
が、上記二つ支持フレームの少なくとも一つの位置をフ
レームＨＯの移動に追従するように調整するために、ア
クチュエータに信号を出すようにすることが可能であ
る。同様に、この放射線システムＥｘ、ＩＬが含み、且
つこの投影ビームが横切る、一つ以上の個々の光学素
子、例えばミラーを、対応する光学素子位置アクチュエ
ータによって、位置を調整可能にできる。投影ビームＰ
Ｂの投影システムＰＬに対する位置の変化を上記個々の
光学素子の位置の対応する調整に関係付ける係数を計算
して表に保存することができる。そこで制御手段ＣＭ
が、上記係数を使って、上記個々の光学素子の少なくと
も一つの位置の必要な調整値を計算し、対応する光学素
子位置アクチュエータのために対応する信号を出し、投
影ビームＰＢの投影システムＰＬに関する位置が実質的
に時間に安定であるようにできる。
よび実施例４と同じでもよい実施例５では、線源ＬＡお
よび放射線システムＥｘ、ＩＬが二つの対応する、別々
の支持フレームにしっかりと固定してあり、各フレーム
は、アクチュエータによって位置が調整可能である。そ
のような支持フレームのモジュール型構成は、保守の観
点から、単一支持フレームＨＰを使うより実用的であ
る。すると、測定手段ＭＭが上記二つ支持フレームのフ
レームＨＯに関する位置を測定し、且つ制御手段ＣＭ
が、上記二つ支持フレームの少なくとも一つの位置をフ
レームＨＯの移動に追従するように調整するために、ア
クチュエータに信号を出すようにすることが可能であ
る。同様に、この放射線システムＥｘ、ＩＬが含み、且
つこの投影ビームが横切る、一つ以上の個々の光学素
子、例えばミラーを、対応する光学素子位置アクチュエ
ータによって、位置を調整可能にできる。投影ビームＰ
Ｂの投影システムＰＬに対する位置の変化を上記個々の
光学素子の位置の対応する調整に関係付ける係数を計算
して表に保存することができる。そこで制御手段ＣＭ
が、上記係数を使って、上記個々の光学素子の少なくと
も一つの位置の必要な調整値を計算し、対応する光学素
子位置アクチュエータのために対応する信号を出し、投
影ビームＰＢの投影システムＰＬに関する位置が実質的
に時間に安定であるようにできる。
【００３７】上にこの発明の特定の実施例を説明した
が、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよい
ことが判るだろう。この説明は、この発明を制限するこ
とを意図しない。
が、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよい
ことが判るだろう。この説明は、この発明を制限するこ
とを意図しない。
【図１】本発明によるリソグラフィ投影装置を図示す
る。
る。
【図２】本発明によるリソグラフィ投影装置に使うため
の放射線システムを図示する。
の放射線システムを図示する。
【図３】本発明によるリソグラフィ投影装置を図示し、
この装置における制御手段は、放射線システムを保持す
るための支持フレームおよび投影ビームを提供するため
の線源の、位置を調整するためのアクチュエータを含
む。
この装置における制御手段は、放射線システムを保持す
るための支持フレームおよび投影ビームを提供するため
の線源の、位置を調整するためのアクチュエータを含
む。
ＡＣ アクチュエータ Ｃ 目標部分 ＣＭ 制御手段 Ｅｘ ビーム拡大器 ＨＰ 支持フレーム ＩＬ 照明システム ＬＡ 放射線源 ＭＡ パターニング手段、マスク ＭＭ 測定手段 ＭＴ 支持構造体、マスクテーブル ＰＢ 投影ビーム ＰＬ 投影システム Ｗ 基板 ＷＴ 基板テーブル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月３０日（２００１．７．３
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図１】
【図３】
フロントページの続き (72)発明者 オスカル フランシスクス ヨゼフス ノ ールトマン オランダ国 アイントホーフェン、ケルカ ッケルシュトラート (72)発明者 ミハエル ヨゼファ マチユス レンケン ス オランダ国 ゲレーン、ダッセンクイラー ン 84 (72)発明者 エリク ロエロフ ロープシュトラ オランダ国 ヘーツェ、アトラス ７ (72)発明者 ファディム イエフゲニエビッチ バニー ン オランダ国 ヘルモント、ニエルスラーン ２ (72)発明者 ヨハネス フベルトウス ヨゼフィナ モ ールス オランダ国 ヘルモント、ディエルドンク ラーン 56 (72)発明者 アントニウス ヨハネス ヨゼフス ファ ン ディユスセルドンク オランダ国 ハペルト、フェンブロエク 22 Ｆターム(参考） 2F069 AA06 GG06 GG07 HH30 5F046 BA07 CC15 DA02 DB01 DB04
Claims (16)
- 【請求項１】 リソグラフィ投影装置であって、 伝播方向のある放射線の投影ビームを供給するための放
射線システム、 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
に役立つパターニング手段を支持するための支持構造
体、 基板を保持するための基板テーブル、およびパターン化
したビームを基板の目標部分上に結像するための投影シ
ステムを含む投影装置において、 投影ビームのその伝播方向と実質的に垂直な動きを測定
するように構成し且つ配列した測定手段、および前記測
定手段からの出力に応じて基板の目標部分が受ける前記
投影ビームの線量を制御するように構成し且つ配列した
制御手段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】 請求項１によるリソグラフィ投影装置に
おいて、前記制御手段が前記投影ビームの強度を制御す
るようになっているリソグラフィ投影装置。 - 【請求項３】 請求項１によるリソグラフィ投影装置に
おいて、前記支持構造体および前記基板テーブルが伝播
方向と実質的に垂直な走査方向に可動であり、および前
記測定手段が前記投影ビームの前記走査方向に対応する
方向の動きを測定するようになっているリソグラフィ投
影装置。 - 【請求項４】 請求項３によるリソグラフィ投影装置に
おいて、前記制御手段が前記支持構造体および前記基板
テーブルの走査方向の動きを制御するようになっている
リソグラフィ投影装置。 - 【請求項５】 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において、前記投影ビームが反復頻
度で照射される放射線のパルスを含み、そして、前記制
御手段が前記反復頻度を調整するようになっているリソ
グフィ投影装置。 - 【請求項６】 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において、前記放射線の投影ビーム
がパルス当りにあるエネルギーを有する放射線のパルス
を含み、および前記制御手段がパルス当りのエネルギー
を調整するようになっているリソグフィ投影装置。 - 【請求項７】 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において、前記制御手段が、放射線
システム、該放射線システムに投影ビームを提供するた
めの線源、前記放射線システムの光学素子、前記放射線
システムを保持するための支持フレーム、前記線源を保
持するための支持フレーム、および前記放射線システム
および前記線源を保持するための支持フレームから成る
構成要素のグループから選択した少なくとも一つの構成
要素の、投影システムに関連する基準点に関する位置を
調整するためのアクチュエータを少なくとも一つを含む
リソグフィ投影装置。 - 【請求項８】 請求項１から請求項７までの何れか１項
に記載されたリソグラフィ投影装置において、前記測定
手段が、放射線システム、該放射線システムに投影ビー
ムを提供するための線源、放射線システムを保持するた
めの支持フレーム、前記線源を保持するための支持フレ
ーム、および放射線システムおよび前記線源を保持する
ための支持フレームから成る構成要素のグループから選
択した少なくとも一つの構成要素の、前記投影システム
に関連した基準点に関する動きを測定するようになって
いるリソグフィ投影装置。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８までの何れか１項
に記載されたリソグラフィ投影装置において、前記測定
手段が加速度測定手段を含むリソグフィ投影装置。 - 【請求項１０】 請求項１から請求項４までの何れか１
項に記載されたリソグラフィ投影装置において、前記測
定手段が前記投影ビームの強度を測定するための強度測
定手段を含むリソグフィ投影装置。 - 【請求項１１】 請求項７から請求項１０までの何れか
１項に記載されたリソグラフィ投影装置において、前記
制御手段が、前記投影ビームの未来位置を計算するよう
になっていて、パルス放射線源からの投影ビームをトリ
ガするために、出力としてパルストリガ信号を有するリ
ソグフィ投影装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載されたリソグラフィ
投影装置において、既に放射したパルスの間、前記投影
ビームの強度および位置についての情報を記憶するため
に、前記測定手段および前記制御手段に接続したデータ
記憶装置を含むリソグラフィ投影装置。 - 【請求項１３】 請求項１から請求項１２までの何れか
１項に記載されたリソグラフィ投影装置において、支持
構造体がマスクを保持するためのマスクテーブルを含む
リソグラフィ投影装置。 - 【請求項１４】 請求項１から請求項１３までの何れか
１項に記載されたリソグラフィ投影装置において、放射
線システムが線源を含むリソグラフィ投影装置。 - 【請求項１５】 デバイス製造方法にして、 少なくとも部分的に放射線感応性材料の層で覆われた基
板を用意する工程、 放射線システムを使って伝播方向のある放射線の投影ビ
ームを作る工程、 投影ビームの断面にパターンを付けるためにパターニン
グ手段を使う工程；この放射線のパターン化したビーム
をこの放射線感応性材料の層の目標部分上に投影する工
程を含む方法であって：前記投影ビームのその伝播方向
と実質的に垂直な動きを測定手段によって測定し、前記
測定手段が上記測定手段からの出力に応じて上記投影ビ
ームの強度を調整するための制御手段に接続してあるこ
とを特徴とするデバイス製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１５の方法によって製造したデ
バイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00202457 | 2000-07-10 | ||
| EP00202457.8 | 2000-07-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100564A true JP2002100564A (ja) | 2002-04-05 |
| JP3983506B2 JP3983506B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=8171784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001205962A Expired - Fee Related JP3983506B2 (ja) | 2000-07-10 | 2001-07-06 | リソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6597431B2 (ja) |
| JP (1) | JP3983506B2 (ja) |
| KR (1) | KR100554259B1 (ja) |
| DE (1) | DE60125105T2 (ja) |
| TW (1) | TW554257B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013026621A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Asml Netherlands Bv | 放射源、放射源を制御する方法、リソグラフィ装置およびデバイスを製造する方法 |
| JP2017531203A (ja) * | 2014-09-15 | 2017-10-19 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置及び方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7015491B2 (en) * | 2001-06-01 | 2006-03-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby, control system |
| US6737662B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, control system, computer program, and computer program product |
| WO2017008951A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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