JP2007123872A - リソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はリソグラフィ装置用の高さ検出装置を提供する。
【解決手段】この高さ検出装置は、リソグラフィ装置の放射線ビーム内に置かれる対象物の上面の少なくとも１つの高さマップを作成する高さマップ作成ユニットを含み、対象物は、対象物に印加される保持力によって、対象物を支持するように構成された支持体上に保持される。高さ検出装置は、少なくとも２つの異なる保持圧力レベルに対して対象物の少なくとも１つの高さマップを作成するように高さマップ作成ユニットを制御する制御ユニットも備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置とリソグラフィ装置用の高さ検出装置に関する。

リソグラフィ装置は基板上、通常は基板の目標箇所に所望のパターンを付与する機器である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。この場合には、ＩＣの個々の層に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスが使用される場合がある。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上の目標箇所（例えば、１つまたはいくつかのダイの一部を含む）に転写できる。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた放射線感応性物質（レジスト）の層への像形成による。一般に、１つの基板には、複数の目標箇所が隣接しているネットワークが含まれ、これらの目標箇所に順次パターニングが施される。公知のリソグラフィ装置には、パターン全体を１度に１つの目標箇所に露光することで各目標箇所を照射するいわゆるステッパと、放射線ビームによりパターンを所定の方向（「スキャン」方向）へスキャンすると同時に、その方向と実質的に平行または非平行な方向へ基板をスキャンすることで各目標箇所を照射するいわゆるスキャナなどがある。パターンを基板上にインプリントすることによってパターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

現状の設計では、ウェーハの平坦性不足およびウェーハ上の汚れまたは放射線ビーム内に一般に置かれる物体上（限定的ではないが、基板、ウェーハ、基準マークおよびマスクなどを含む）の汚れが、基板の目標位置に結像される微細パターンの結像品質に悪影響を及ぼす。同様に、照射中に対象物とこの対象物を支持する支持体の間に汚れがあると、結像品質に重大な影響を及ぼして基板の歪みを引き起こす可能性がある。

解像度に影響を及ぼす別の問題は、損傷した支持構造の場合がある。損傷した支持構造は、磨耗や些細なことが原因で、平坦な支持体を規定する基準を外れる領域すなわち独特なスポット箇所を備えることがある。しかし、そのような非平坦性を検出することはきわめて困難で時間がかかる。

従来、結像ビームの焦点面を動かして焦点の合った像を所望の高さに形成するために高さマップが使用されてきた。しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載されているように、（テスト）基板の上面から作られた高さマップを不純物の検出に用いることも可能である。ただし、支持構造表面上の特定の小型不純物は、高さ変化の不足を生じさせるため検出することができない。しかも、これらの不純物は、重ね合わせ精度および結像品質に影響を及ぼすウェーハの歪みの原因となる場合がある。

特許文献３は、支持構造から不純物を除去するためのクリーニングツールを記載している。特許文献４は、基準面からの高さ誤差を検知することによる不純物検出方法を記載している。特許文献５は、塵埃の発生を軽減するために弱いクランプ圧力レベルでウェーハの配置を行なうこと記載している。
欧州特許出願公開第１４５７８２８号 欧州特許出願公開第１０９３０２２号 米国特許第５５９５８２号 米国特許第６１９８９８２号 特開２０００−２５２１８７号

結像品質および重ね合わせに影響を及ぼす可能性のある、対象物および支持体上の不純物をより確実に検出できる装置と方法を提供することが望ましい。

この目的を達成するために、本発明はリソグラフィ装置用の高さ検出装置を提供する。この高さ検出装置は、リソグラフィ装置の放射線ビーム内に置かれる対象物の上面の少なくとも１つの高さマップを作成する高さマップ作成ユニットを含み、対象物は、対象物に印加されるクランプ力によって、対象物を支持するように構成された支持体上にクランプされる。高さ検出装置は、少なくとも２つの異なるクランプ圧力レベルに対して対象物の少なくとも１つの高さマップを作成するようにマップ作成ユニットを制御する制御ユニットも備えている。

単なる例として添付概略図を参照しながら以下に本発明の実施例を説明する。図中、同じ符号は同じ部分を示している。

図１は本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。

このリソグラフィ装置は、放射線ビームＢ（例えば、紫外線または真空紫外線）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータにしたがって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の位置決め装置ＰＭに連結されている支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板Ｗ（例えば、レジスト被覆ウェーハ）を保持するように構成された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴであって、特定のパラメータにしたがって基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め装置ＰＷに連結されている基板テーブルＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより投影ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標箇所Ｃ（例えば、１つまたはそれより多いダイを含む）へ投影させるように構成された投影システム（例えば、屈折式投影レンズ系）ＰＳとを備えている。

照明システムＩＬは、放射線の方向決め、成形または制御を行う屈折式、反射式、磁気式、電磁式、光学系、静電式または他タイプの光学部材など、各種タイプの光学部材を包含し得る。

支持構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを支持する。すなわちパターニングデバイスＭＡの重さを支える。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されるかどうかといった他の諸条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。支持構造はパターニングデバイスを保持するために、機械技術、真空技術、静電技術または他のクランプ技術を用いることができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定式であっても可動式であってもよいフレームまたはテーブルとすることができる。支持構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して、確実に所望の位置にあるようにしてもよい。本明細書で使用する「レチクル」または「マスク」という用語は、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同意語と考えることができる。

本明細書で使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標箇所にパターンを形成するように放射線ビームの横断面にパターンを付与するために使用できるあらゆる装置を示すものと広く解釈される必要がある。例えば、パターンが位相シフト特性またはいわゆるアシスト特性を備えていない場合には、放射線ビームに付与されるパターンが、基板の目標箇所に望まれるパターンと厳密に同じではない場合もあることに注意すべきである。一般に放射線ビームに付与されるパターンは、目標箇所に形成される集積回路などのデバイスの特定機能層に一致する。

パターニングデバイスは透過式であっても反射式であってもよい。パターニングデバイスの例として、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パネルなどがある。マスクはリソグラフィでは周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッドマスクタイプをはじめとするマスクタイプがある。プログラマブルミラーアレイの例は小さなミラーのマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射線ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾動できる。傾動されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射線ビームにパターンを付与する。

本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用される露光用放射光や、他の因子、例えば浸液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、反射屈折光学系、磁気光学系、電磁光学系および静電光学系を含む各種投影システムまたはそれらの任意の組合せを包含するものと広く解釈される必要がある。本明細書で使用する「投影レンズ」という用語は、より一般的な「投影システム」という用語と同意語と考えることができる。

本明細書に記載するように、この装置は透過式（すなわち透過式マスクを使用する）のものである。あるいは、この装置は反射式（例えば、上述で説明したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用または反射マスクを使用）のものとすることもできる。

このリソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれより多い基板テーブル（および／または、２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」の機器では、付加的なテーブルを並行して使用してもよいし、１つまたはそれより多いテーブルが露光に使用されている間に他の１つまたはそれより多いテーブルで準備段階を遂行してもよい。

このリソグラフィ装置はまた、基板の少なくとも一部分が、比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水に覆われて、投影システムと基板との間の空間が満たされるタイプのものであってもよい。浸液はリソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影システムの間に与えることもできる。投影システムの口径値を増大させるための液浸技術は当業界では周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に沈めなくてはならないことを意味するのではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体があることを意味するものに過ぎない。

図１を参照すると、照明装置ＩＬは放射光源ＳＯから放射線ビームを受ける。放射光源およびリソグラフィ装置は、例えば放射光源がエキシマレーザである場合、完全に分離することができる。そのような場合、放射光源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えず、放射線ビームは放射光源ＳＯから、例えば適切な方向決めミラーおよび／またはビーム拡大器を備えるビームデリバリシステムＢＤによって照明装置ＩＬへ送られる。他の例では、例えば放射光源が水銀ランプであるときは、放射光源をリソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射光源ＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼んでもよい。

照明装置ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを含むこともできる。一般に、照明装置の瞳面の強度分布における少なくとも外側および／または内側の半径方向範囲（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）を調整することができる。また、照明装置ＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなど、他のさまざまな構成部材を備えることができる。照明装置は、横断面において所望の均一性および強度分布を有するように放射線ビームＰＢを調整するために使用できる。

放射線ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターン付与される。マスクＭＡを横断すると、放射線ビームＰＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームの焦点を基板Ｗの目標箇所Ｃ上に結ぶ。第２の位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉式装置、リニアエンコーダ、または容量センサ）により、例えば放射線ビームＢの光路内に様々な目標箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴが正確に移動される。同様に、例えばマスク保管場所からマスクが機械的に取り出された後またはスキャン中に、第１の位置決め装置および（図１に明確に示されていない）他の位置センサを用いて、放射線ビームＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの動きは、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストローク用モジュール（粗動位置決め）およびショートストローク用モジュール（微動位置決め）によって実現される。同様に、基板テーブルＷＴの動きは、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構成するロングストローク用モジュールおよびショートストローク用モジュールを用いて実現されるステッパの場合には（走査装置とは反対に）、マスクテーブルＭＴはショートストローク用アクチュエータのみに連結されるか、または固定される。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を用いて位置合わせされる。示されているように、基板アライメントマークは専用の目標箇所に設けられているが、目標箇所と目標箇所の間に配置することもできる（これらは、けがき線アライメントマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが設けられている場合には、ダイとダイの間にマスクアライメントマークがあってもよい。

図示装置は、下記モードのうちの少なくとも１つで使用できる。

１．ステップモードでは、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持される一方、放射線ビームに与えられたパターン全体が一度に目標箇所Ｃに投影される（すなわち、一回の静止露光）。その後、基板テーブルＷＴは、別の目標箇所Ｃが照射できるようにＸおよび／またはＹ方向へ移動される。ステップモードでは、一回の静止露光で結像される目標箇所Ｃの寸法が露光フィールドの最大寸法によって限定される。

２．走査モードでは、放射線ビームに与えられたパターンが目標箇所Ｃ上に投影される間、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期して走査される（すなわち、一回の動的露光）。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、倍率（縮小率）および投影システムＰＳの像反転特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大寸法によって１回の動的露光での目標箇所の幅（非走査方向）が限定されるが、目標箇所の高さ（走査方向）は走査動作の長さによって決まる。

３．他のモードでは、マスクテーブルＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に保持され、放射線ビームに与えられたパターンが目標箇所Ｃに対して投影される間に基板テーブルＷＴが移動すなわち走査される。このモードでは、パルス化された放射光源が一般に使用され、プログラマブルパターニングデバイスは基板テーブルＷＴの各移動の後、または走査時の連続する放射光パルスの間にて、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用したタイプのプログラマブルミラーアレイのようなプログマブルパターニング手装置を利用する、マスクレスリソグラフィにも容易に適用できる。

図２はリソグラフィ装置内の高さ検出装置１を概略的に示す。高さ検出装置の一例は、欧州特許出願公開第１０３７１１７号により公知である。この例は、測定される対象物上面の上面構造の高さを測定するために、この上面で反射する走査光ビーム４を送出する送信ユニット２および受け取る受信装置３を備えている。本発明によれば、高さ検出装置１は、リソグラフィ装置の放射線ビーム内に置かれる対象物７を支持するように構成された支持構造９上にクランプ８によってクランプされる対象物７の上面の高さマップ６を作成するための高さマップ作成ユニット５と、少なくとも２つの異なるクランプ圧力レベルに対して前記対象物７の高さマップ６を作成するように前記マップ作成ユニット５を制御する制御ユニット１０とを備えている。支持構造９は、例えば図１の基板テーブルなどのウェーハテーブル、またはバールテーブルとして一般に知られ、上に置かれる対象物を略平坦に支持する複数の突起を一般に備えている。特に真空クランプの場合には、支持構造９自体が、ミラーブロックとしても知られている下側支持構造１１に支持される。基本的に、不純物および傷すなわち（微細な）損傷は、支持構造９の両面に存在する可能性がある。

図２に詳しく記載されているように、本発明による高さ検出装置は、それ自体公知の一連の処理ステップおよび計算によって高さマップ６を受信装置の信号の出力値に基づいて作成する処理回路１２を前記高さマップ作成ユニット５内に備えている。処理回路１２は、さまざまな圧力レベルにおける複数の高さマップを記憶するメモリユニット（図示しない）を備えていることが好ましい。前記複数の高さマップから、特に前記複数の高さマップ間の差から、前記対象物７および／または支持体９上の不純物を検出できる。本発明は、通常のクランプ圧力レベルと比べて弱い単一のクランプ圧力レベルに適用できる。対象物７がこの弱いクランプ圧力で支持構造９上にクランプされると、不純物が高さマップ６上ではるかに検出されやすい。したがって、制御ユニット１０は弱いクランプ圧力レベルを調節または検出して、高さマップ６を作成するように高さ検出装置１を制御する。弱いクランプ圧力レベルでは、通常の操作クランプ圧力レベルよりも不純物の検出性が高くなる傾向がある。これは、通常の操作クランプ圧力では対象物７をより高い平坦度にする傾向があるからである。通常の操作クランプ圧力レベルは約５００ｍｂａｒ（約５００ｈＰａ）になりがちである。したがって、弱い操作クランプ圧力レベルは、５００ｍｂａｒ（５００ｈＰａ）と周囲圧力の間の圧力レベルである。一般に、弱いクランプ圧力レベルは、通常のクランプ圧力に対して約５０ｍｂａｒ（約５０ｈＰａ）という比較的小さな圧力変化では、すでに剛性変動によって高さ変動を示すことがある。不純物による絶対的な高さ変動を検出可能とするために、このクランプ圧力は周囲圧力を２００ｍｂａｒ（２００ｈＰａ）未満の範囲に下回ることが好ましい。

このように、クランプレベルが低いほどウェーハの平坦度が小さくなる傾向があり、特に高頻度の高さ変動は対象物７または支持体９上の不純物を示しやすい。

本発明は、少なくとも２つの異なるクランプレベルにおけるウェーハの相対的高さ変動を検出する差分測定手段として応用することもできる。ウェーハの変形は剛性によるものであるので、クランプ圧力の変動は、局所的に剛性が変化した局所的な高さ変動をもたらす。このような剛性の変化、特にそれが高頻度の部分は、不純物の存在を示す。低頻度の変動と対照的に、高頻度の変動は、対象物の寸法と比べて小さい、一般にほぼ対象物の厚さ程度の変動を示す。ウェーハの場合、一般的な曲げ長さは約３ｍｍ、すなわち対象物の厚さの約４倍となり得る。４という倍数は、基板の弾性率および厚さならびに支持バールの剛性によるものである。

差の変動に関し、剛性の測定結果は不純物のタイプおよびその位置を示唆する。すなわち、比較的高い局所剛性を示す高さ変動は、支持構造９の裏面、すなわち下側支持構造１１に面している側に存在する不純物を示すものである。これに対し、比較的低い局所剛性を示す高さ変動は、支持構造９の表面、すなわち対象物７の裏面に面している側に存在する不純物を示すものである。裏面にある不純物であったとしても、検出される局所剛性は、ほぼクリーンな領域よりも低くなることが分かるであろう。

また、不純物のスポットサイズからも不純物の存在が示される。より大きなスポットサイズは一般に裏面に存在し、より小さなスポットサイズは表面に存在する。

また、異なる剛性は、物理的な不純物粒子の存在（比較的低い剛性）、または対象物の瑕疵または支持体の瑕疵の存在（比較的高い剛性）を示す。

図２に示されるように、制御ユニット１０とクランプ８（静電式クランプとすることもできる）の間に接続線１３が引かれている。この接続線１３は、弱いクランプ圧力レベルを示す別の信号とすることも可能である。このため、別形態として、このようなクランプ圧力レベルは、所定の平坦度許容誤差内の平坦性を有し、真空クランプ８上に配置され、クランプ圧力レベルを減少させるプリセットリークレートを許容する特別に設計された平坦なテスト対象物、すなわちテスト基板７を用いて高さ測定を行なうことによって達成されてもよい。このように、クランプ圧力レベルを調節せずに弱いクランプ圧力レベルを実現することによって、不純物の検出を向上させることができる。そのようなテスト対象物７は静電クランプ８に対応させることも可能である。その場合、テスト対象物は、テスト対象物と静電クランプ８の間に弱いクランプ圧力が与えられるように変更されたクランプ特性を有する。

図３は、（一般的な操作クランプ圧力レベルである）５００ｍｂａｒ（５００ｈＰａ）での測定値と、クランプ圧力５５０ｍｂａｒ（５５０ｈＰａ）という弱いクランプ圧力レベルでの測定値による差分高さマップを示す。（クランプ圧力は、より高い（気体）圧力レベルで減少したことに留意する必要がある。）同じウェーハを用いて、異なる真空圧でウェーハマップを測定することによって、２つの測定結果の間の差分マップを見ることで、汚れ（一般に、剛性が小さい）とテーブル自体とを区別することができる。そのような差分マップでは、汚れは一般に非常に明瞭に現れるのに対し、テーブルの平坦性自体は真空圧と無関係である。

図４と図５は本発明の概念の別の例を示すものであり、この例では、第１の高さマップＡが周囲圧力より５００ｍｂａｒ（５００ｈＰａ）小さい（−５００ｍｂａｒ（−５００ｈＰａ）通常クランプレベルで作成されている。高さマップＢは−６０ｍｂａｒ（−６０ｈＰａ）という弱い真空レベルで作成されている。

この弱いクランプ圧力レベルでは、不純物の直径が概して２〜５倍拡大されるので、はるかに容易に検出できる。高さマップはザイゴ干渉計を用いて作成された。さまざまな真空レベルを使ってさまざまなスポットの挙動の変化を分析すれば、汚れがウェーハテーブルの上面に存在するのか裏面に存在するのかを評価するための解析ソフトウェアを作ることができる。裏面の汚れの影響が、異なる剛性（ウェーハ＋ウェーハテーブル）を介して上面（ウェーハテーブルのみ）の汚れとして高さマップに及ぶことがあるため、スポットサイズは真空レベルの関数としてさまざまに変化する。例えば、周囲圧力を０〜４５０ｍｂａｒ（０〜４５０ｈＰａ）下回る範囲では、一般的な弱いクランプ力レベルは７０％かまたはそれより小さくなる。

図６に弱い圧力レベルで測定する本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、テスト対象物７と可動式ウェーハステージすなわちミラーブロック１５上に支持された支持構造９（ウェーハテーブル）との間に存在する不純物によって引き起こされる、診断ツール１４上に見える干渉縞を通じて、視覚的または電子的に高さマップを検出できる。したがって、テスト対象物７が完全な平坦仕様であると仮定すると、ウェーハテーブル９上の汚れを視覚的または電子的に発見する容易な方法である。この診断ツール１４はリソグラフィ装置のクリーニング中に非常に簡単に使用でき、この診断ツール１４では、リソグラフィ装置自体の高さマップ作成ユニットを使用するための機械をセットアップすることなく不純物の存在を判定できる迅速な検査方法が提供される。具体的には、診断ツール１４は硬い固体の透明板体すなわち平板１６を備えており、この平板１６は、テスト対象物に対する位置決め機構１７の高さによって位置決めされ得る。このように、リーキングウェハ（ｌｅａｋｉｎｇ ｗａｆｅｒ）とすることもできるテスト対象物７がウェーハテーブル９上にクランプされ、その上に平板１６が位置決めされる。干渉縞を視覚的または自動的に検査することによって汚れ検出を実施でき、また、基板テーブル９の品質管理測定を実施できる。

上述の使用態様または全く異なる使用態様の組合せおよび／または変更態様を採用することもできる。

ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用法を特に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置には、一体型光学システム、磁気領域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、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造など、他の用途があることを理解すべきである。このような別の用途においては、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、それぞれより一般的な用語である「基板」または「目標箇所」の同義語と考えられることが当業者には分かるであろう。本明細書で言及される基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板に対してレジスト層を塗布する、また露光したレジストを現像するツール）、冶金ツールおよび／または検査ツールで処理される。該当する場合には、本明細書の開示内容を上記およびその他の基板処理ツールに適用できる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを製造するために１回より多く処理される場合があり、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を表すこともできる。

以上、本発明の実施形態の使用法を光リソグラフィに関連させて詳しく言及したが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなど他の用途で用いることができ、場合によっては光リソグラフィに限定されないことが分かるであろう。インプリントリソグラフィでは、基板上に形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規定される。基板に積層されたレジスト層にパターニングデバイスのトポグラフィを圧入し、その後すぐに電磁放射線、熱、圧力またはそれらの組合せを印加することによってレジストを硬化させる。レジスト硬化後、レジストにパターンが残った状態でレジストからパターニングデバイスが外される。

本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３，１５７または１２６ｎｍの波長またはほぼそれらの波長を有する）紫外（ＵＶ）線および（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）線ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームをはじめとする、全タイプの電磁放射線を包含する。

「レンズ」という用語は、状況に応じ、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式など、さまざまなタイプの光学部材のうちのいずれか１つまたはそれらの組合せのことを言う。

以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、記載した以外の方法で本発明を実施することもできることが分かるであろう。例えば、本発明は、上述の方法を記載する機械読取り可能指令のシーケンスを１つまたはそれより多く含むコンピュータプログラムの形態をとることもできるし、そのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態を取ることもできる。

上記各実施形態は、説明に役立てることを目的とするものであり、限定的なものではない。したがって、当業者には、記載されている請求の範囲から逸脱することなく、記載されている発明に変更を施せることが明らかであろう。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す。 本発明による高さ検出装置を概略的に示す。 ２つの異なる保持圧力レベルにおける高さ測定で生じる差分マップを示す。 ある保持圧力レベルで生じる高さマップを示す。 図４とは別の保持圧力レベルで生じる高さマップを示す。 弱い保持圧力レベルで高さマップを測定するためのテスト構成品の概略実施形態を示す。

符号の説明

１ 高さ検出装置
５ 高さマップ作成ユニット
６ 高さマップ
７ 対象物
８ クランプ
９ 支持構造
１０ 制御ユニット

Claims (19)

1. リソグラフィ装置用の高さ検出装置であって、
   リソグラフィ装置の放射線ビーム内に置かれる対象物の上面の少なくとも１つの高さマップを作成する高さマップ作成ユニットであって、前記対象物に印加されるクランプ力によって、前記対象物を支持するように構成された支持構造上に前記対象物がクランプされる、マップ作成ユニットと、
   少なくとも２つの異なるクランプ圧力レベルに対して前記対象物の少なくとも１つの高さマップを作成するようにマップ作成ユニットを制御する制御ユニットと、
   を有する高さ検出装置。
2. 前記高さマップ作成ユニットが、第１のクランプ圧力レベルで第１の高さマップを作成し且つ第２のクランプ圧力レベルで第２の高さマップを作成する処理回路を有し、前記第２のクランプ圧力レベルが前記第１のクランプ圧力レベルより小さく、前記高さマップ作成ユニットが前記対象物上の不純物および前記支持構造上の不純物のうちの一方または両方を、前記第２のクランプ圧力レベルで検出する、請求項１に記載の高さ検出装置。
3. 前記処理回路が、前記対象物の前記上面の相対的な高さ変動を検出するために前記第１の高さマップと前記第２の高さマップとの差を算出するための減算回路を備えている、請求項２に記載の高さ検出装置。
4. 複数のクランプ圧力レベルから得られる複数の高さマップを作成するための処理回路であって、メモリを備え、前記メモリに記憶されている前記複数の高さマップに基づいて差分高さマップおよび差分剛性マップの一方または両方を算出するようになっている処理回路をさらに有する、請求項３に記載の高さ検出装置。
5. 前記高さマップ作成ユニットは局所的な高さ変動からウェーハの局所剛性変動を導き出すように構成され、前記高さマップ作成ユニットは前記剛性変動を不純物の位置および大きさに関連づけるユニットを有する、請求項１に記載の高さ検出装置。
6. 所定の値より高い剛性を有する不純物は、前記支持構造上にクランプされる前記対象物の裏面に存在するものと特定される、請求項１に記載の高さ検出装置。
7. 所定の値より低い剛性を有する不純物は、投影装置に面する前記対象物の上面に存在するものと特定される、請求項１に記載の高さ検出装置。
8. 前記高さ検出装置が前記クランプ力を前記支持構造および前記対象物に印加するためのクランプを有し、前記対象物および前記クランプの一方または両方が、前記少なくとも２つの異なるクランプ圧力レベルでクランプ圧力を提供するように構成されている、請求項１に記載の高さ検出装置。
9. 前記クランプが真空クランプであり、前記対象物が所定のリークレートを許容する平坦な対象物である、請求項８に記載の高さ検出装置。
10. 前記クランプが静電クランプである、請求項８に記載の高さ検出装置。
11. 少なくとも１つのクランプ圧力レベルが通常の操作クランプ圧力レベルと比べて弱い、請求項８に記載の高さ検出装置。
12. 放射線ビーム内に対象物を支持するように構成された支持構造と、
    前記対象物を前記支持構造にクランプするためのクランプと、
    前記対象物の上面の少なくとも１つの高さマップを作成するための高さマップ作成ユニットと、
    通常の操作クランプ圧力レベルと比べて弱いクランプ圧力レベルに対して前記対象物の前記少なくとも１つの高さマップを作成するように前記高さマップ作成ユニットを制御するための制御ユニットと、
    を有するリソグラフィ装置。
13. 真空支持構造と、
    所定の範囲内の平坦度許容誤差を有する所定の平坦な基板であって、前記真空支持構造にクランプされるように構成され、前記クランプ圧力を弱めるためにリークしているように構成された平坦な基板と、
    をさらに有する、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
14. リソグラフィ装置の放射線ビーム内に対象物を支持するように構成された支持構造上に前記対象物を載置し、
    通常の操作クランプ圧力と比べて弱いレベルで前記対象物を前記支持構造上にクランプするためのクランプ圧力を提供し、
    前記弱いクランプ圧力レベルで検出可能な不純物を検出するために前記対象物の上面の高さマップを作成する、
    ことを含む、不純物検出方法。
15. 前記弱いクランプ圧力レベルが通常の操作クランプ圧力レベルの７０％未満である、請求項１４に記載の方法。
16. 前記弱いクランプ圧力レベルが、周囲圧力より０〜４５０ｍｂａｒ（０〜４５０ｈＰａ）小さい真空圧力レベルによって提供される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記弱いクランプ圧力レベルが、周囲圧力より約５０ｍｂａｒ（５０ｈＰａ）小さい真空圧力レベルによって提供される、請求項１５に記載の方法。
18. 前記高さマップが平板を通じて検出可能である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記平板が透明であり、前記支持構造に対して前記平板を水平にするためのレベリング機構を有し、前記レベリング機構は前記平板と弱いクランプ圧力レベルで監視される対象物との間の高さ差を調節するように調節可能である、請求項１８に記載の方法。

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