JP2006148107A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーを備えたリソグラフィ装置において、そのアレーの部材すなわちピクセルがいずれかの位置に固着するような不具合を検出することのできるリソグラフィ装置を提供することである。
【解決手段】パターン形成アレー１０４と、そのアレー１０４に対して第一ビームを与える第一照射系１２４と、異なる方向から第二ビームを与える第二照射系３６０と、投影系１０８と、検出器３４２とを含む。検出器３４２はパターン形成アレー１０４によって偏向された第二ビームを受入れるように配置される。両ビームは補完形のパターンを有するようにパターン形成され、所望パターンとの比較および補完パターンとの重ね合わせに基づいてピクセルの不具合を検出する。
【選択図】図３

Description

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。

リソグラフィ装置は基板のターゲット箇所に所望のパターンを付与する機械である。例えば、リソグラフィ装置は集積回路（ＩＣ）、フラット・パネル・ディスプレイおよび微細構造を含む他のデバイスの製造に使用できる。従来のリソグラフィ装置においては、他にマスクやレチクルとも称されるパターン形成手段がＩＣ（または他のデバイス）の各個の層に対応する回路パターンを形成するために使用でき、このパターンは放射光感応物質（例えば、レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェーハまたはガラス・プレート）上のターゲット箇所（例えば、一つまたは幾つかの部分、すなわちダイを包含する）上に像形成することができる。マスクに替えて、パターン形成手段は回路パターンを形成する個々に制御可能な部材の配列を含むことができる。

一般に、一つの基板は隣接したターゲット箇所のネットワークを含み、それらのターゲット箇所が順次に露光される。既知のリソグラフィ装置は、一回の行程で一つのターゲット箇所に全パターンを露光することで個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるステッパと、ビームを通してパターンを所定の方向（「走査」方向）へ走査すると同時に、その方向と実質的に平行または非平行な方向へ基板を同期して走査し、これにより個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるスキャナとを含む。

通常のマスクまたは焦点板をプログラム可能なパターン形成装置（コントラスト装置としても知られている）で置き換えたマスク無しリソグラフィ装置においては、このプログラム可能装置またはその制御電子装置が故障を起こすことが常にあり得る。例えば、その装置のピクセルが「オン」または「オフ」の状態に固着し得るのであり、多数の、または連続したグレー・レベルを有する装置が適正なレベルを得られなくなる。

したがって、プログラム可能なパターン形成装置の不具合を検出することのできるリソグラフィ装置および方法が要求される。

本発明の実施例によれば、基板にパターンを投影するリソグラフィ装置が提供される。この装置は、基板のターゲット箇所へ向かう第一光路と、基板へ向かわない第二光路との間で選択的に入射光の向きを変えてビームに所望のパターンを与えるように作用する個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーを含む。この装置はまた、第二光路に備えられた放射光感応検出器も含む。

本発明の他の実施例によれば、基板にパターンを投影するリソグラフィ装置が提供される。この装置はパターン形成アレーと、第一および第二の照射系と、投影系と、検出器とを含む。パターン形成アレーは個別に制御可能な部材を含んでなる。第一照射系は第一放射ビームをパターン形成アレーへ向ける。パターン形成アレーはその第一放射ビームをパターン化する。第二照射系は異なる方向から第二放射ビームをパターン形成アレーへ向ける。パターン形成アレーは第一パターンの補完形となる第二パターンを第二ビームに与える。投影系は第一ビームを基板のターゲット箇所へ投影する。検出器２４２はパターン形成アレーにより偏向された第二ビームから放射光を受取るように配置され、それに感応する。

本発明の他の実施例によれば、以下の段階を含むデバイス製造方法が提供される。個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーを使用し、基板のターゲット箇所へ向かう第一光路と、基板へ向かわない第二光路との間で選択的に入射光の向きを変えることで放射ビームにパターンを与える。第二光路に備えられた検出器を使用して、パターン形成アレーの不具合を検出する。

本発明の他の実施例によれば、以下の段階を含むデバイス製造方法が提供される。ビームをパターン化する個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーに第一および第二の放射ビームを向ける。両ビームを異なる方向からパターン形成アレーへ向け、両ビームは補完形のパターンを有してパターン形成されるようになされる。第一放射ビームを基板のターゲット箇所に投影する。第二ビームの光路に備えられた検出器を使用して、パターン形成アレーのあらゆる不具合も検出する。

本発明のさらに他の実施例、特徴および利点、ならびに本発明のさまざまな実施例の構造および作動は、以下に添付図面を参照して詳細に説明される。

本明細書に組込まれてその一部を構成している添付図面は、本発明を図解しており、さらにまた、記載した説明と共に本発明の基本を明らかにして当業者が本発明を構成し使用できるようにする。

本発明は添付図面を参照して以下に説明される。図面において、同じ符号は同じか機能的に類似の部材を示している。

ここでは集積回路（ＩＣ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用を特に言及するが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置は、例えば、一体光学システム、ドメインチップメモリのガイドおよび検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、ミクロまたはマクロの流体装置などの他の応用例のあることを理解しなければならない。このような代替応用例に関して、本明細書における「ウェーハ」や「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な用語である「基板」または「ターゲット箇所」と同義語である考えられることを当業者は認識するであろう。本明細書で言及する基板は、露光前後に例えばトラック（基板に対して典型的にレジスト層を付与する、また露光したレジストを現像する工具）、冶金工具または検査工具で処理される。適用できるならば、本明細書による開示内容はそれらおよびその他の基板処理工具に適用できる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣを製造するために一回以上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、既に複数回処理された層を含む基板も表すことができる。

本明細書で使用する「個別に制御可能な部材よりなるアレー」という用語は、入射ビームにパターン化した横断面を与え、これにより基板のターゲット箇所に所望のパターン形成を可能にすることのできるいずれかの装置を表すものと広く解釈すべきである。これに関して「光弁」および「空間光変調器」（ＳＬＭ）という用語も使用できる。そのようなパターン形成装置の例が以下に説明される。

プログラム可能なミラー・アレーは粘弾性制御層を有するマトリックス−アドレス可能面および反射面を含むことができる。その基本的な原理は、例えば反射面のアドレスされた領域部分が入射光を回折光として反射するのに対し、アドレスされなかった領域部分は入射光を非回折光として反射する。適当な空間フィルタを使用することで、非回折光が反射ビームから除去されて回折光のみが基板に達するように残される。このようにして、ビームはマトリックス−アドレス可能面のアドレス指定パターンに応じてパターン化される。

代替例として、フィルタは回折光を除去し、非回折光のみが基板に達するように残されることができる。回折光学的なミクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）装置のアレーも対応する方法で使用できる。回折光学的な各ＭＥＭＳ装置は、入射光を回折光として反射する回折格子を形成するように互いに相対的に変形することができる複数の反射リボンを含むことができる。

他の代替実施例は、適当な局所電界をかけるか、または圧電作動手段を使用することによって、各々が軸線のまわりで個別に傾動できる微小ミラーのマトリックス配列を使用したプログラム可能なミラー・アレーを含むことができる。再度述べるが、これらのミラーはマトリックス配列されたアドレス可能なミラーであり、アドレスされたミラーはアドレスされていないミラーに対して別の方向へ入射ビームを反射して、これによりマトリックス−アドレス可能ミラーのアドレス指定パターンに応じて反射ビームがパターン化されるのである。要求されたマトリックスのアドレス指定は適当な電子手段を使用して実行できる。

上述した何れの状況においても、個別に制御可能な部材よりなるアレーは一つ以上のプログラム可能なミラー・アレーを含むことができる。本明細書で引用するようなミラー・アレーのさらなる情報は、例えば米国特許第５２９６８９１号および同第５５２３１９３号、およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６から収集でき、本明細書にその記載内容全体が援用される。

プログラム可能なＬＣＤアレーも使用できる。その構造の例は米国特許第５２２９８７２号に与えられており、本明細書にその記載内容全体が援用される。

例えば、フィーチャー（Ｆｅａｔｕｒｅｓ）の予備的な偏位、フィーチャーの光学的な近似修正、位相変化技術、および複数露光技術が使用される場合、個別に制御可能な部材上に「表示」されるパターンは基板の層または基板の上に最終的に伝えられるパターンとは実質的に異なり得ることを認識しなければならない。同様に、基板上に最終的に形成されるパターンは、個別に制御可能な部材のアレー上に瞬間的に形成されるいずれかのパターンと同じではない。これは、基板の各部分に形成される最終的なパターンが所定の時間または所定回数の露光にわたって形成され、その間に、個別に制御可能な部材よりなるアレー上のパターンおよび（または）基板の相対位置が変化するような構成の場合である。

ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及するが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置は、例えば、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、一体光学システム、ドメインチップメモリのガイドおよび検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例もあることを理解しなければならない。このような代替応用例に関して、当業者は本明細書の「ウェーハ」や「ダイ」という用語の使用が、それぞれより一般的な用語である「基板」または「ターゲット箇所」と同義語であると考えられることを認識するであろう。本明細書で言及する基板は、露光前後に例えばトラック（基板に対してレジスト層を典型的に付与する、また露光したレジストを現像する工具）、冶金工具または検査工具で処理することができる。適用できるならば、本明細書による開示内容はそれらおよびその他の基板処理工具に適用することができる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣの製造のために一回以上処理することができ、これにより本明細書で使用する基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板も表すことができる。

本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば、３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームのような粒子ビームを含む全ての形式の電磁放射線を包含する。

本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば使用される露光用放射光や、他の因子、例えば浸漬流体の使用や真空の使用に適当とされる屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語は、より一般的な「投影系」という用語と同意語と考えることができる。

照射系もまた、放射投影ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系の部材を含む各種形式の光学部材を包含し、それらの部材は以下に、集合体または単体で「レンズ」とも称される。

このリソグラフィ装置は二つ（二段）以上の基板テーブル（および（または）二段以上のマスク・テーブル）を有する形式とされることができる。そのような「多段」装置において、追加されるテーブルは平行して使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に残る一つ以上のテーブルで準備段階を遂行することができる。

このリソグラフィ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体（例えば、水）に浸漬されて、投影系の最終部材と基板との間隔空間が水で充満される形式の装置とすることができる。浸漬液体はリソグラフィ装置の他の空間、例えば基板と投影系の最初の部材との間にも与えることができる。浸漬技術は投影系の口径値を増大させるためにこの分野で知られている。

さらに、この装置は流体と基板の照射された部分との間の相互作用を可能にするために（例えば、化学物質を選択して基板に加えるか、基板の表面構造を選択して変更するために）、流体処理セルを備えることができる。

リソグラフィ投影装置
図１は本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１００を模式的に示している。装置１００は少なくとも放射系１０２と、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４と、物体テーブル１０６（例えば、基板テーブル）と、投影系（「レンズ」）１０８とを含む。

放射系１０２は放射光（例えばＵＶ放射線）のビーム１１０を供給するために使用でき、この特定例においては放射光源１１２も含む。

個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４（例えば、プログラム可能なミラー・アレー）はビーム１１０にパターンを与えるために使用できる。一般に、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４の位置は投影系１０８に対して固定することができる。しかしながら、代替構造においては、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４は投影系１０８に対して正確に位置決めするための位置決め装置（図示せず）に連結することができる。ここに示されるように、個別に制御可能な部材１０４は反射式（例えば、反射式の個別に制御可能な部材よりなるアレー）とされる。

物体テーブル１０６は基板１１４（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハまたはガラス基板）を保持する基板保持具（図示せず）を備えることができ、また物体テーブル１０６は投影系１０８に対して基板１１４を正確に位置決めする位置決め装置１１６に連結することができる。

投影系１０８（例えば、石英および（または）ＣａＦ_２レンズ系、またはそのような材料で作られたレンズ要素を含む屈折反射系、またはミラー系）は、ビーム分割器１１８から受入れたパターン形成済みビームを基板１１４のターゲット箇所１２０（例えば、一つ以上のダイ）に投影するために使用できる。投影系１０８は個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４が形成した像を基板１１４に投影することができる。これに替えて、投影系１０８は第二の光源の像を投影することができ、この場合には個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４の部材はシャッターとして作用する。投影系１０８はまた、第二の光源を形成し、基板１１４にマイクロスポットを投影するためにマイクロ・レンズ・アレー（ＭＬＡ）を含むこともできる。

光源１１２（例えば、励起レーザー）は放射ビーム１２２を発生できる。ビーム１２２は、直接に、または例えばビーム拡張器のような調整装置１２６を通った後に照射系（照射装置）１２４へ導かれる。照射系１２４はビーム１２２の強度分布の半径方向の外側および（または）内側の範囲（一般に、それぞれσ−アウターおよびσ−インナーと称される）を設定する調整装置１２８を含むことができる。さらに、照射装置１２４は一般に積分装置１３０およびコンデンサ１３２のようなさまざまな他の要素を含む。このようにして、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４に入射するビーム１１０は横断面に所望の一様性および強度分布を有する。

図１に関して、光源１１２はリソグラフィ投影装置１００のハウジング内に配置できる（光源１１２が例えば水銀ランプの場合はしばしばそうである）ことに留意しなければならない。代替例において、光源１１２はリソグラフィ投影装置１００から隔てられることもできる。この場合、放射ビーム１２２は装置１００内へ向けられる（例えば、適当な方向決めミラーによって行われる）。後者の方法は光源１１２が励起レーザーの場合にしばしばそのようになされる。これらの方法の何れもが本発明の範囲に含まれることを認識しなければならない。

ビーム１１０はその後、ビーム分割器１１８を使用して方向決めされた後、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４に遮られる。個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４で反射された後、ビーム１１０は投影系１０８を通過し、この投影系がビーム１１０を基板１１４のターゲット箇所１２０上に結像させる。

位置決め装置１１６（および任意であるがビーム分割器１４０を経た干渉ビーム１３８を受取るベース・プレート１３６上の干渉測定装置１３４）により、基板テーブル１０６は制御回路に移動されて別のターゲット箇所１２０をビーム１１０の光路内に位置決めする。使用される場合には、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４のための位置決め装置は、例えば走査時にビーム１１０の光路に対して個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４の位置を正確に修正するために使用できる。一般に、基板テーブル１０６の動きは長ストローク・モジュール（粗い位置決め用）と短ストローク・モジュール（微細な位置決め用）によって実現され、それらのモジュールは図１に明瞭には示されていない。同様なシステムが個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４の位置決め用に使用できる。ビーム１１０はこれに替えて／加えて移動可能とすることができ、この場合、物体テーブル１０６および（または）個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４は要求された相対移動を行わせるために固定する。

代替的な実施例の構造において、基板テーブル１０６を固定し、基板１１４が基板テーブル１０６上を移動可能にすることができる。これが行われる場合、基板テーブル１０６は平坦な最上面に多数の開口を備え、ガスがそれらの開口を通して給送されて基板１１４を支持することのできるガス・クッションを形成するようになされる。これは従来よりエア・ベアリング構造と称されている。基板１１４は一つ以上のアクチュエータ（図示せず）を使用して基板テーブル１０６上を移動される。これらのアクチュエータはビーム１１０の光路に対して基板１１４を正確に位置決めすることができる。これに替えて、基板１１４は開口を通るガスの流れを選択的に開始および停止させて基板テーブル１０６上を移動されることができる。

本発明によるリソグラフィ投影装置１００は基板上のレジストを露光するための装置として説明されるが、本発明はこの使用に限定されず、装置１００はレジストの無いリソグラフィで使用するために、パターン化されたビーム１１０を投影するのに使用できることが認識されるであろう。

図示装置１００は四つの好ましいモードで使用できる。

１．ステップ・モード：個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４における全体パターンが一回の行程でターゲット箇所１２０上に投影される（すなわち、一回の「静止露光」（フラッシュ））。その後基板テーブル１０６はその後ｘおよび（または）ｙ方向へと別の位置へ向かって移動されて、別のターゲット箇所１２０がパターン化されたビーム１１０で照射されるようになされる。

２．走査モード：所定のターゲット箇所１２０が一回の「フラッシュ」で露光されないこと以外はステップ・モードと基本的に同じである。その代わりに、個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４は速度ｖで所定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に移動可能とされ、パターン化されたビーム１００が個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４を走査するようになされる。同時に、基板テーブル１０６は速度Ｖ＝Ｍｖ、Ｍは投影系１０８における倍率、で同じまたは反対の方向へ移動される。このようにして、比較的大きなターゲット箇所１２０が解像度を低下することなく露光できる。

３．パルス・モード：個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４は基本的に静止され、全パターンがパルス放射系１０２を使用して基板１１４のターゲット箇所１２０に投影される。基板テーブル１０６は、パターン化したビーム１１０が基板テーブル１０６を横断するラインを走査するように基本的に一定の速度で移動される。個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４上のパターンは放射系１０２のパルスの間に必要に応じて更新され、連続するターゲット箇所１２０が基板１１４上の要求された箇所において露光されるようにパルスが時間を調整される。その後、パターン化されたビーム１１０は基板１１４を横断して走査し、基板１１４に完全なパターンを露光する。この手順は基板１１４が次々とラインに沿って露光し終わるまで繰返される。

４．連続走査モード：実質的に一定した放射系１０２が使用され、パターン化されたビーム１１０が基板１１４を横断して走査し、露光するときに個別に制御可能な部材よりなるアレー１０４上のパターンが更新される以外は、パルス・モードと基本的に同じである。

上述した使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび（または）変更されたモードも使用することができる。

例とする作動原理
図２は本発明の一実施例による作動原理を示している。図２を参照し、また引き続き図１を参照すれば、照射系１２４からの露出放射光１１０はビーム分割器１１８からプログラム可能なパターン形成装置１０４に入射する。プログラム可能なパターン形成装置１０４の個々のピクセルは、それぞれの状態に応じて、放射光を第一光路に沿って戻し、ビーム分割器１１８を通して基板１１４へ向けるか（図１）、または第二光路にてビーム分割器１１８から離れる方向へ向ける。後者の放射光は図面では便宜的に符号２４０で示されている。便宜的に、基板１１４へ放射光を向けるようにセットされたピクセルは「オン」、放射光を偏向させるピクセルは「オフ」と称する。偏向された放射光２４０はビーム・ストップに入射されて光の無用な動きを防止し、また熱影響を処理できるようにする。本発明のこの実施例によれば、偏向された放射光２４０は検出器２４２へ向けられ、検出器２４２の出力２４４はプログラム可能なパターン形成装置１０４の何らかの不具合があるか否かを決定するのに使用される。

最も簡単な形態において、検出器２４２は単純な強度検出器とすることができる。入射された照射ビーム１１０における偏向された放射光２４０の強度の比率が「オフ」状態にあるプログラム可能なパターン形成装置１０４のピクセルの比率と異なるならば、不具合が検出される。この例では、この構造は不具合のあるピクセルを識別するわけではないが、保守が必要であるという指示を与えるのに有用である。

一例において、故障したピクセルの識別を可能にするために、何らかの空間解像度を備えた検出器、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ像センサーを備えることができる。理想的には、不具合ピクセルを直接的に検出できるようにするために検出器２４２の解像度はプログラム可能なパターン形成装置１０４の解像度以上でなければならない。このために、プログラム可能なパターン形成装置１０４にパターンを与えるパターン供給源２４６は、検出器２４２の出力２４４を受取る制御システム２４８にもそのパターンを与える。制御システム２４８はそのパターンと検出器２４２の出力２４４の補完パターン（ｐａｔｔｅｒｎ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ）とを比較し、不具合ピクセルを識別する。これは数学的に等価な多くの方法により行なうことができる。例えばパターンおよび出力２４４のいずれか一方の補数をとり、それを他方に加算することにより、またはそのパターンと出力２４４とを加算し、各ピクセルから最大強度値を減算することによって実行できる。プログラム可能なパターン形成装置１０４が二通りの状態であるならば、比較の前に出力２４４を二値化するか、均等化することができる。例えば、非均等な検出器の応答に関しては、全体的またはピクセル毎の修正を行うこともできる。

検出器２４２の解像度がプログラム可能なパターン形成装置１０４のそれよりも劣る場合には、不具合ピクセルの識別は偏向された放射光２４０におけるプログラム可能なパターン形成装置１０４のエアリアル像を通して検出器２４２を走査することで実行できる。この代わりに、プログラム可能なパターン形成装置１０４の縮小像を検出器２４２に投影して、プログラム可能なパターン形成装置１０４のｎ＊ｍ（ｎはｍに等しいか、等しくない）個のピクセルのブロックが検出器２４２の一つのピクセル上に投影されるようにできる。光路内の部材または検出器２４２を移動させることで生じる像と検出器２４２との相対的な変位を繰返して測定することで、更なる位置同定および不具合ピクセルの恐らく正確な識別が達成できる。

一例において、露光放射光が紫外線か深紫外線（ＤＵＶ）である場合、その露光放射光に感応する適当な検出器を備えることは困難である。その場合、検出器の作用面に蛍光層を備えることで長波長の放射光、例えば可視光に感応する検出器を使用することができる。蛍光層は短波長の放射光を吸収し、損害を与えることなく検出器で検出することのできる長波長の放射光を放射する。検出器にとって検出された放射光が強すぎる場合、部分反射ミラー２５０または他のフィルタ部材を第二光路に取付けることができる。

図３は本発明の一実施例による作動原理を示す。この実施例において、露光放射ビームを発生する照射系１２４とともに第二の照射系３６０が備えられる。照射系１２４および第二の照射系３６０は異なる波長のビーム（実際にその色である必要はないが、便宜的にそれぞれ「青」および「赤」と称する）を発生し、それらのビームは反対方向からプログラム可能なパターン形成装置１０４に入射される。プログラム可能なパターン形成装置１０４の「オン」のピクセルは（投影系１０８を経て）「青」光を基板へ向け、「オフ」のピクセルは「赤」光を基板１１４へ向ける。「青」および「赤」のビームの波長は、「青」の放射光がレジストを露光するが、「赤」の放射光は感光させないように選定される。「青」および「赤」の放射光の幾分かはビーム分割器３６２によって検出器３４２へ偏向される。この代わりに、ビーム分割器３６２は「青」および「赤」の両放射光が基板１１４へ伝えられ、その基板１１４で反射された放射光が検出器３４２へ偏向されるように構成することもできる。

図２に示される第一の実施例におけるように、検出器３４２に記録された像の所望パターンに対する比較がプログラム可能なパターン形成装置１０４の不具合ピクセルの検出を可能にする。「赤」が予想される場所に「青」が見られるならば、ピクセルは「オン」に固着しており、「青」の代わりに「赤」が見られるならば、ピクセルは「オフ」に固着している。暗部は損傷したピクセルか、不明の状態にあるピクセルを示す。多段階のグレー・スケール状態が可能なパターン形成装置によれば、検出器３４２で検出された像の基準強度レベルは、固着以外によって誤ったグレー・レベルを与えるピクセルを検出することに使用できる。第一の実施例と同様に、検出器３４２は蛍光層を有することができ、プログラム可能なパターン形成装置１０４よりも解像度の低い検出器を使用するために同じ方法が使用できる。例えば、位置決めシステム３６４は検出器３４２を走査することに使用できる。

一例において、パターン形成されたビーム３６６は、投影系１０８および基板１１４の間に配置されたフィールド・レンズ３６８およびマイクロレンズ３７０を使用して基板１１４へ向けられることができる。

一例において、投影系ＰＬに進入するまえに「赤」放射光を検出器３４２へ向けるため、ビーム分割器３６２の代わりに干渉ミラーを使用できる。したがって検出器３４２によって見られる「赤」像は所望の像の補完像であり、不具合ピクセルは第一の実施例と同じ方法で検出することができる。

一例において、不具合ピクセルの検出は基板の露光と並行して実行され、処理能力の損失は生じない。不具合ピクセルの検出のために時間を割く必要はない。不具合ピクセルの識別すなわち位置の割り出しは修理に要する時間を短縮し、または製造を停止させない補償処置をとれるようにする。例えば、走査モードでは、少数の欠陥ピクセルは他のピクセルによって補償できる。また、欠陥ピクセルがパターンの重要でない領域部分にある場合には、修理することなく製造を続行できるように決めることもできる。

本発明の特定の実施例が上述で説明されたが、それらは例として与えられただけであり、限定を意図しないことが理解されねばならない。当業者には、形状および細部におけるさまざまな変形例が本発明の精神および範囲から逸脱せずになし得ることが明白となるであろう。したがって、本発明の見解および範囲は上述した例示実施例の何れにも限定されず、以下の請求項およびそれらの等価物によってのみ定められるのである。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す。 本発明の一実施例による作動原理を示す。 本発明の他の実施例による作動原理を示す。

符号の説明

１００ リソグラフィ投影装置
１０２ 放射系
１０４ プログラム可能なパターン形成装置
１０６ 基板テーブル
１０８ 投影系
１１０ ビーム
１１２ 放射光源
１１４ 基板
１１６ 位置決め装置
１１８ ビーム分割器
１２０ ターゲット箇所
１２２ 放射ビーム
１２４ 照射系
１２６，１２８ 調整装置
１３０ 積分装置
１３２ コンデンサ
１３４ 干渉測定装置
１３６ ベース・プレート
１３８ 干渉ビーム
１４０ ビーム分割器
２４０ 偏向された放射光
２４２ 検出器
２４４ 出力
２４６ パターン供給源
２４８ 制御システム
２５０ 部分反射ミラー
３６０ 第二の照射系
３６２ ビーム分割器
３６４ 位置決めシステム
３６６ パターン形成されたビーム
３７０ マイクロレンズ

Claims (21)

1. 基板にパターンを投影するリソグラフィ装置であって、
   基板のターゲット箇所に導かれる第一光路と基板へ導かれる第二光路との間で選択的に入射光を偏向させることでビームをパターン化する個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーと、
   第二光路に備えられた放射光に感応する検出器とを含むリソグラフィ装置。
2. 検出器の出力を所望パターンの補完パターンと比較して、個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーの不具合を検出する制御システムをさらに含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
3. パターンが二値化パターンであり、補完パターンが２の補数による補完パターンである請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
4. 検出器が空間センサーである請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
5. 検出器が電荷結合素子である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
6. 検出器がＣＭＯＳ像センサーである請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
7. 個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーと検出器との間で第二光路に配置された部分反射ミラーをさらに含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
8. パターン形成アレーがデジタル式ミラー装置である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
9. パターン形成アレーが回折格子の光弁である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
10. 基板にパターンを投影するリソグラフィ装置であって、
    個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーと、
    第一の放射ビームを個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーに向ける第一照射系であり、個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーは第一ビームを第一パターンでパターン形成する第一照射系と、
    第二の放射ビームを異なる方向から個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーに向ける第二照射系であり、個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーは第二ビームを第一パターンの補完パターンである第二パターンでパターン形成する第二照射系と、
    第一ビームを基板のターゲット箇所に投影する投影系と、
    パターン形成アレーによって反射された第二ビームからの放射光を受入れて感応する検出器とを含むリソグラフィ装置。
11. 検出器がパターン形成された第一ビームおよびパターン形成された第二ビームの両方を受入れるように配置された請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
12. 個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーと投影系との間に配置され、パターン形成された第一ビームの一部およびパターン形成された第二ビームの一部を検出器へ向けて偏向させるために配置されているビーム分割器をさらに含む請求項１１に記載されたリソグラフィ装置。
13. 検出器の出力を第一パターンと比較して、個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーのあらゆる不具合を検出する制御システムをさらに含む請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
14. 検出器が空間センサーである請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
15. 検出器が電荷結合素子である請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
16. 検出器がＣＭＯＳ像センサーである請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
17. 第一ビームの放射光が第二ビームの放射光よりも短い波長を有する請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
18. 個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーがデジタル式ミラー装置である請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
19. 個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーが回折格子光弁である請求項１０に記載されたリソグラフィ装置。
20. 個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーによって、基板のターゲット箇所に向かう第一光路および基板から離れる方向へ向かう第二光路の間で選択的に入射光を偏向させて放射ビームをパターン化させること、
    第二光路における偏向された入射光を検出して、パターン形成アレーのあらゆる不具合を検出することを含むデバイス製造方法。
21. ビームをパターン化する個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーへ第一および第二の放射ビームを向け、ビームは異なる方向から個別に制御可能な部材よりなるパターン形成アレーへ向けられて２つの補完パターンによってパターン形成されること、
    基板のターゲット箇所へ第一放射ビームを投影すること、および
    第二ビームの光路内に備えられた検出器を使用してパターン形成アレーのあらゆる不具合を検出することを含むデバイス製造方法。

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