JP2008139289A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの隣接するキャリブレート位置の間でエンコーダ測定システムの回折格子をキャリブレーションする方法を提供する。
【解決手段】本方法は、一定の速度で、エンコーダタイプセンサを含むセンサオブジェクトおよび回折格子の一方をセンサオブジェクトおよび回折格子の他方に沿って移動させることであって、前記速度が、２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって実質的に延在する回折格子中の障害がセンサオブジェクトおよび回折格子の前記一方によってはたどられない、または一部のみたどられるるように選択される、当該移動させること、および、当該移動中、２つのキャリブレート位置間の複数の位置で回折格子に対するセンサオブジェクトの位置を測定することを含む。
【選択図】図２

Description

[0001] 本発明はグリッド板をキャリブレーションする方法に関する。さらに本発明はキャリブレーション方法のために構成されたリソグラフィ装置に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。このような場合、マスクまたはレクチルと称されるパターニングデバイスを使用してＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウエーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部あるいは１つまたは複数のダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に形成される放射感応性物質（レジスト）の層上の結像を介して行われる。一般に単一の基板は、連続してパターンニングされる隣接するターゲット部分のネットワークを包含する。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体を一度にターゲット部分に露光することによって各ターゲット部分が照射されるいわゆるステッパ、および所与の方向（「スキャン」方向）の放射ビームを介してパターンをスキャンし、同時にこの方向と平行または逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナを含む。基板にパターンを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。

[0003] 既知のリソグラフィ装置において、高精度位置測定システムは、ウエーハステージおよびレクチルステージなどの可動オブジェクトの位置を判定するのに使用される。使用される２つの既知システムは、干渉計システムおよびエンコーダタイプの測定システムである。エンコーダタイプ測定システムにおいて、多次元グリッドに組み込むことができる１つまたは複数の１次元回折格子が使用される。これらの回折格子またはグリッドは、一次元または多次元グリッド板上に配置することができる。グリッド板は、リソグラフィ装置のほぼ静止した部分に搭載することができる。１以上の自由度におけるグリッド板に対するセンサの位置を測定することができる１つまたは複数のエンコーダタイプセンサが、可動オブジェクトに搭載される。代替の実施形態において、グリッド板は可動オブジェクトに搭載されてよく、センサはほぼ静止した位置に搭載されてよい。

[0004] 特定の用途に関して、特にリソグラフィ装置での使用に関して、回折格子の製作精度は、これらの用途に関して必要とされる所望の精度を得るのに十分ではない。例えば、ステージ位置測定システムがサブナノメートルの精度を要する際、回折格子の製作精度はミクロンレベルである場合がある。

[0005] これらの製造誤差を考慮するために、回折格子の誤差を組み込むいわゆるメトロロジマップを使用してよい。これらの誤差は回折格子のキャリブレーション中に取得され、続いてメトロロジマップに組み込まれる。測定システムの実際の使用中、メトロロジマップの値を使用して回折格子の誤差を修正する。

[0006] 誤差を判定しメトロロジマップを作成するための既知のキャリブレーション方法は、いわゆるフィッシュボーン(fishbone)形技術である。この技術において、キャリブレーション位置の領域内で複数の測定が行われ、キャリブレーション位置のキャリブレーション値を得るために測定結果は平均化される。特定のキャリブレーション位置に関して所望の精度を得るために、複数の測定が行われる最小領域が必要とされる。例えば、０．１ｎｍの精度を得る必要がある場合、約２−５ｍｍのグリッド空間、すなわち隣接するキャリブレーション位置間の距離が必要とされる。しかしながら測定の精度に対する要求が増大すると、キャリブレートグリッド空間は、実際の位置測定の際所望の精度を得るのに十分ではない場合がある。例えば、実際の位置測定の際０．１ｎｍの精度を得るためには、上記の例と同様の回折格子は約０．４ｍｍのグリッド空間でキャリブレートされなければならない。したがって従来のキャリブレーション方法のこの状況の欠点は、エンコーダ測定システムの所望される精度が増大すると、キャリブレートグリッド空間が大きくなりすぎることである。

[0007] キャリブレーション精度を失わずに、キャリブレーション位置の密度を高めることができるキャリブレーション方法を提供することが望ましい。

[0008] 本発明の一実施形態によって、２つの隣接するキャリブレート位置の間でエンコーダ測定システムの回折格子をキャリブレーションする方法であって、一定の速度で、エンコーダタイプセンサを含むセンサオブジェクトおよび回折格子の一方を、センサオブジェクトおよび回折格子の他方に沿って移動させることであって、この速度が、２つのキャリブレート位置間の距離より小さい距離にわたって実質的に延在する回折格子中の障害がセンサオブジェクトおよび回折格子の一方によってはたどることができない、または一部のみたどることができるように選択される、当該移動させること、および、移動中、２つのキャリブレート位置間の複数の位置で回折格子に対するセンサオブジェクトの位置を測定すること、を含むキャリブレーション方法が提供される。

[0009] 本発明の別の実施形態において、２つの隣接するキャリブレート位置間でエンコーダ測定システムの回折格子をキャリブレーションする方法であって、選択された速度でセンサまたは回折格子の一方をセンサまたは回折格子の他方に沿って移動させることであって、この速度が、１）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサと回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するように、センサまたは回折格子の一方が移動する、および２）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサまたは回折格子の一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該移動させること、および、移動中、２つのキャリブレート位置間の複数の位置で回折格子に対するセンサの位置を測定すること、を含むキャリブレーション方法が提供される。

[0010] 本発明の一実施形態において、センサおよび回折格子と、選択された速度でセンサまたは回折格子の一方をセンサまたは回折格子の他方に対して移動させるコントロールユニットであって、この速度が、１）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサと回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するようにセンサまたは回折格子の一方が移動する、および２）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサまたは回折格子の一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該コントロールユニットと、を備える位置測定システムが提供される。

[0011] 本発明のさらに別の実施形態において、放射ビームを調整する照明システム、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームをパターニングしてパターン付き放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持するパターンサポート、基板を支持する基板サポート、基板上にパターン付き放射ビームを投影する投影システム、およびサポートの１つの位置を測定する位置測定システムを含むリソグラフィ装置であって、位置測定システムが、センサおよび回折格子と、選択された速度でセンサまたは回折格子の一方をセンサまたは回折格子の他方に対して移動するコントロールユニットであって、この速度が、１）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサと回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するようにセンサまたは回折格子の一方が移動する、および２）センサが２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する回折格子内の障害の上を通る際、センサまたは回折格子の一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該コントロールユニットとを備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0012] 対応する参照記号が対応する部分を示している添付の概略図を参照して、単に例示の目的で本発明の実施形態を以下に記載する。

[0016] 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す。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または他の任意の好適な放射）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築され、特定のパラメータによ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位置決めデバイスＰＭに接続されるマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを含む。装置はまた、基板（例えば、レジストコートウエーハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータによって基板を正確に位置決めするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに接続される基板テーブル（例えば、ウエーハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」を含む。装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されるパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。

[0017] 照明システムは、放射を誘導、整形、または制御するための屈折、反射、磁力、電磁力、静電気または他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光コンポーネントを含んでよい。

[0018] マスク支持構造はパターニングデバイスを支持する、すなわちその重量を担う。マスク支持構造は、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など他の条件に依存する方法でパターニングデバイスを保持する。マスク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的、真空の、静電気のまたは他のクランプ技法を使用することができる。マスク支持構造は例えば、必要に応じて固定されるまたは可動式とすることができるフレームまたはテーブルであってよい。マスク支持構造によって、パターニングデバイスは確実に、例えば投影システムに対する所望の位置にある。本明細書中で任意に使用される用語「レクチル」または「マスク」は、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義とみなすことができる。

[0019] 本明細書中で使用される用語「パターニングデバイス」は、放射ビームの断面にパターンを付与して、基板のターゲット部分にパターンを形成するために使用することができる任意のデバイスを指すように広く解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相フィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分の所望のパターンと正確には対応しない場合がある。一般に放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などターゲット部分に形成されるデバイス中の特定の機能層に一致する。

[0020] パターニングデバイスは、透過性または反射性とすることができる。パターニングデバイスの例は、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パネルを含む。マスクはリソグラフィ分野でよく知られており、バイナリ、レベンソン型(Alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスクタイプならびに種々のハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は微小なミラーのマトリクス配列を利用し、それぞれが異なる方向で入射する放射ビームを反射するために個別に傾けられてよい。傾けられたミラーは、ミラーマトリクスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。

[0021] 本明細書で使用される用語「投影システム」は、使用される露光放射、または液浸液の使用または真空状態の使用など他の要因に応じて適切に、屈折、反射、反射屈折、磁力、電磁力および静電気の光学システム、または任意のそれらの組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含するように広く解釈されるべきである。本明細書で任意に使用される用語「投影レンズ」は、より一般的な用語「投影システム」と同義とみなすことができる。

[0022] ここに記載するように、装置は透過タイプ（例えば、透過マスクを利用する）である。あるいは装置は、反射タイプ（例えば、上記に示したタイプのプログラマブルミラーアレイを利用するまたは反射マスクを利用する）とすることもできる。

[0023] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブルまたは「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有するタイプであってよい。このような「マルチステージ」の機械では、追加のテーブルまたはサポートを並行して使用することができる、または１つまたは複数のテーブルまたはサポートで予備ステップを実行しながら、他の１つまたは複数のテーブルまたはサポートを露光用に使用することができる。

[0024] リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板の間の空間を満たすために、少なくとも基板の一部を比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆うことができるタイプのものであり得る。液浸液は、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添加することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるのに使用することができる。本明細書で使用される用語「液浸」は、基板などの構造体を液体に浸水しなければならないことを意味するのではなく、どちらかと言えば、露光中、投影システムと基板の間に単に液体があるという意味である。

[0025] 図１を参照すると、イルミネータＩＬが放射源ＳＯからの放射ビームを受ける。例えば放射源がエキシマレーザである場合は、放射源およびリソグラフィ装置は別個の要素であってよい。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するものとみなされず、例えば好適な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを利用して、放射ビームは放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ進む。その他の場合において、例えば放射源が水銀ランプの場合、放射源はリソグラフィ装置と一体式部品であってよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、所望によりビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと称することができる。

[0026] 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を含む。一般に、イルミネータの瞳面の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常σ-outerおよびσ-innerとそれぞれ称される）は、調整することができる。さらに、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など種々の他のコンポーネントを含んでよい。イルミネータを使用して放射ビームを調整することで、放射ビーム断面に所望の均等性および強度分布を持たせることができる。

[0027] 放射ビームＢは、マスク支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持され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形成される。マスクＭＡを横切った後、放射ビームＢは投影システムＰＳ内を進み、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃにビームを集束する。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を利用して、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して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の移動は、第１位置決めデバイスＰＭの一部を形成す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）を利用して実現することができる。同様に基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動は、第２位置決めデバイスＰＷの一部を形成す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利用して実現することができる。ステッパーの場合（スキャナとは反対に）マスクテーブル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る、または固定することができる。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を使用して位置あわせすることができる。例示の基板アライメントマークは専用ターゲット部分を占めるが、これらはターゲット部分の間（これらは、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）に離間して配置することができる。同様にマスクＭＡ上にに複数のダイが形成される場合、マスクアライメントマークはダイとダイの間に配置されてよい。

[0028] 例示の装置は以下のモードの少なくとも１つで使用することができる。

[0029] １．ステップモードにおいて、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されるパターン全体は、ターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一静的露光）。基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は次いでＸおよび／またはＹの方向に移動され、異なるターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいて、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0030] ２．スキャンモードにおいて、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は同時にスキャンされ、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決定することができる。スキャンモードにおいて、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光でのターゲット部分の幅（非スキャン方向の）が限定され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の高さ（スキャン方向の）が決定する。

[0031] ３．別のモードにおいて、プログラマブルパターニングデバイスを保持しながら、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」を基本的に静止状態に維持し、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」を移動またはスキャンし、放射ビームに付与されるパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードにおいて、一般にパルス放射源が採用され、必要に応じて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または「基板サポート」が移動する毎に、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスの間に更新される。この動作モードは、上記に記載したタイプのプログラマブルミラーアレイなどプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクを使用しないリソグラフィに容易に適用することができる。

[0032] 上述した使用モードの組合せおよび／または変形、あるいは完全に異なる使用モードを採用することもできる。

[0033] 図２は、エンコーダタイプセンサ２およびグリッド板３を含むエンコーダタイプ位置測定システム１を概略的に示す。グリッド板３は、１つまたは複数の一次元回折格子が上に形成される板である。センサ２は、例えば、ウエーハまたは基板ステージあるいはレクチルまたはパターニングデバイスステージなどのセンサオブジェクト４に搭載される。位置測定システム１は、少なくとも１自由度で、グリッド板に対するセンサオブジェクトの位置を測定するように構成される。

[0034] グリッド板３の回折格子は、一定の精度でのみ製造することができる。従来技術のグリッド板の状態の製造精度は、所望される測定精度を得るには不十分な場合がある。位置測定中に得られる精度を上げるために、グリッド板３がキャリブレートされる。このようなキャリブレーションは、いわゆるフィッシュボーン形技術によって実行することができ、グリッド板の製作誤差などのいずれの障害も測定するように各キャリブレーション位置５の周囲の領域で複数回のキャリブレーション測定が行われる。このようなフィッシュボーン形技術において、２つの離間したマークは結像され、続いてこのマークは互い違いの位置で再び結像され、第１マークの第１像と第２マークの第２像とが原則として一致しなければならない。結像したマークを比較することによって、ステージの位置の偏差を判定することができる。

[0035] 障害を考慮に入れるために実際の測定で使用される修正マップ、いわゆるメトロロジマップにキャリブレーションデータを組み込むことができる。

[0036] しかしながら、一定のキャリブレーション精度を得るために特定の領域はキャリブレーション位置の周囲であることが望ましいため、キャリブレーション位置の密度が制限されることがある。例えば、０．１ｎｍの精度を得なければならない場合、グリッド空間すなわち隣接するキャリブレーション位置間の距離は、約２−５ｍｍが望ましい。さらに測定精度に対する要求が高くなると、このキャリブレーショングリッド空間は、実際の位置測定の際に所望される精度を得るのに十分ではないことがある。例えば、実際の位置測定の際０．１ｎｍの精度を得るために、同様のグリッド板３は約０．４ｍｍのグリッド空間でキャリブレートされなければならない。

[0037] 本発明の別の実施形態において、キャリブレーション位置の密度をさらに上げることができるキャリブレーション方法が提供されている。この方法によると、２つのキャリブレート位置５の間の複数の位置でエンコーダタイプセンサ２を使用して測定が行われ、センサオブジェクト４は、グリッド板上を一定の速度で指示方向（矢印Ａ）に移動する。センサオブジェクト４が、２つのキャリブレート位置５の間の距離より短い距離にわたってほぼ延在するグリッド板３の障害をたどることができない、または一部のみたどることができるように速度が選択される。その結果、以下に説明するようにキャリブレーションデータを取得することができる。

[0038] 図３において、２つのキャリブレート位置５を含む図２のグリッド板３の一部が示されている。キャリブレート位置５は、比較的低い空間周波数すなわち、比較的大きなキャリブレーショングリッド空間を有するキャリブレーション方法によって取得される。上記に説明したように、望ましくはキャリブレーション位置の数を増加させてよい。センサオブジェクト４がグリッド板３の上を一定の高度で移動するように調整されると（例えば制御ユニットによって）、センサは２つのキャリブレート位置の間の複数の位置６でグリッド板３に対するセンサ２の位置を測定することができる。センサオブジェクトが、２つのキャリブレート位置５の間の距離より短い距離にわたって実質的に延在するグリッド板の障害を実質的にたどることができないようにセンサオブジェクトの速度は選択される（例えば制御ユニットによって）。主にセンサオブジェクトおよびセンサの組合せの慣性によって、比較的小さい空間周波数を有して障害をたどることができなくなる。したがって、比較的重量のあるレクチルまたはパターニングステージあるいはウエーハまたは基板ステージはセンサオブジェクトとして極めて好適である。

[0039] １つまたは複数のキャリブレーション位置６に障害７が存在する場合、センサオブジェクトのサーボコントローラは障害をたどるようにセンサオブジェクトの高度を適合させることができないため、センサ２は、センサオブジェクトがグリッド板３に沿って進む制御された高度に一致しない位置を測定する。測定位置と制御高度の間の差異が、例えば障害の深さを与える。このようにすべてのキャリブレーション位置６に関してキャリブレーションデータが取得され、それと共にキャリブレーション位置の密度が増加する。２つのキャリブレート位置の間の複数の位置で位置測定システムによって測定される障害データは、記憶ユニットに記憶することができる。

[0040] 反対に障害が複数のキャリブレーション位置５を越えて延在する場合、センサオブジェクトのサーボコントローラは、測定位置および制御高度が同一になるようにセンサオブジェクトの高度を適合させる。

[0041] この方法においてグリッド板上のセンサオブジェクト４の高度は一定であり、グリッド板３の高空間周波数障害の存在による影響を受けないと考えられるため、センサオブジェクトおよびセンサが２つの隣接するキャリブレーション位置５の間の距離より短い障害を実質的にたどることができないように、センサオブジェクト４の速度が選択されることが望ましい。一実施形態において、２つのキャリブレート位置の間の距離によって倍増するセンサオブジェクトのサーボコントローラの帯域幅が最小になるようにセンサオブジェクトの速度は選択される。このように速度が特定されると、センサオブジェクトはグリッド板の障害を実質的にたどることができない。

[0042] 一般に、センサ２が所望のキャリブレーション位置６で位置を測定することができる限り、センサオブジェクトの速度はできるだけ高速に選択されてよい。

[0043] 実際にあるステージのサーボコントローラループの帯域幅は、例えば２００Ｈｚであってよい。キャリブレート位置５の間の距離が５ｍｍと仮定すると、センサオブジェクトの速度が１ｍ／秒の場合、センサオブジェクト４は、５ｍｍより小さいいずれの障害もたどることができない。センサのサンプル周波数が２０ｋＨｚである場合、センサは０．０５ｍｍ毎の測定値を得ることができる。

[0044] センサオブジェクトのサーボコントローラループの帯域幅は、調整可能である。このような実施形態において、帯域幅を減少させて２つのキャリブレート位置の間の距離より短い距離にわたって実質的に延在するグリッド板の障害をセンサオブジェクトがたどる能力を低下させることができる。センサオブジェクトのサーボコントローラループの帯域幅を減少させることによって、センサオブジェクトはさらにグリッド板の障害をたどることができなくなる。このようにセンサオブジェクトの所望の速度を低下させ、それと共にセンサ２の同様のサンプル周波数で可能なキャリブレーショングリッド空間を減少させることができる。

[0045] 本発明の一実施形態による方法は、この方法が実行され得る前に低空間周波数キャリブレーションステップが先行する。低空間周波数キャリブレーション方法は上述のフィッシュボーン形方法または他の任意の好適なキャリブレーション方法であってよい。低空間周波数キャリブレーションステップが実行された後、本発明の一実施形態による方法で隣接するキャリブレーション位置の間の空間をキャリブレーションすることができる。本発明の方法によって実行される低空間周波数キャリブレーションステップおよび高空間周波数キャリブレーションステップのキャリブレートデータは、別個のメトロロジマップまたは共通のメトロロジマップに組み込むことができる。

[0046] 測定中のいずれの雑音も考慮するために複数の測定が行われ、測定の結果は平均化される。センサオブジェクトがグリッド板に沿って同一または他方向に移動する間、複数の測定が行われる。図２および図３において一方向のキャリブレーション移動のみが示されているが、一般に方法はグリッド板全体に関して使用することができ、ｘおよびｙ方向のそれぞれの位置に関して、グリッド板のｘ、ｙおよびｚ誤差の値が判定されメトロロジマップに記憶することができることが述べられている。

[0047] 本発明の方法を使用してグリッド板の欠陥による障害を見つけ修正することもできる。この用途に関して、例えばグリッド空間が０．１ｍｍ以下の高密度のキャリブレーショングリッドを使用することが望ましい。

[0048] 本発明の一実施形態によるキャリブレーション方法の重大な利点は、この方法がリソグラフィ装置の位置測定システムによって実行することができることである。その結果グリッド板のキャリブレーションは、リソグラフィ装置内にグリッド板を搭載した後、実行することができる。したがって、リソグラフィ装置にグリッド板を配置する際の損傷など搭載する際のグリッド板の誤差をキャリブレーション中に考慮することができる。

[0049] さらに、リソグラフィ装置からグリッド板を取り出して別個のキャリブレーションデバイスでキャリブレーションする必要なしに、グリッド板を周期的に（再）キャリブレーションすることができる。熱または機械的理由による誤差がグリッド板に存在する場合、ならびに塵粒子のような粒子がグリッド板に残っている場合があるため、グリッド板を周期的にキャリブレーションすることは有益であり得る。グリッド板の周期的再キャリブレーションによって、このような変化を考慮に入れグリッド板メトロロジマッピングに記憶することができる。塵粒子または任意の他の不純物による障害の場合、清浄作用の入力としても測定情報を使用することができる。

[0050] ＩＣの製造でのリソグラフィ装置の使用に関して、本文脈において特定の言及がなされてるが、本明細書に記載の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）、薄膜磁気ヘッドなどの他の用途を有することができることを理解されたい。このような代替の用途の文脈において、当業者は本明細書で任意に使用される用語「ウエーハ」または「ダイ」は、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義とみなしてよいことを理解するであろう。本明細書で参照される基板は、露光の前後で、例えばトラック（一般にレジスト層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツールおよび／またはインスペクションツールで加工することができる。適用可能な場合、本明細書の開示はこのようなおよび他の基板加工ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを形成するために複数回加工することができ、これにより本明細書で使用される用語基板は、すでに複数回加工された層を包含する基板を称することもある。

[0051] 光リソグラフィの文脈で、本発明の実施形態の使用に関する特定の言及を上記にしてきたが、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使用することができ、また文脈が許す限り光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィにおいて、パターニングデバイスのトポグラフィは、基板上に形成されるパターンを定義する。パターニングデバイスのトポグラフィを基板に供給されるレジスト層の中にプレス加工することができ、これにより電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せの適用によってレジストを硬化させる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、その中にパターンを残してレジストから外へ移動される。

[0052] 本明細書で使用される用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍのまたはその辺りの波長を持つ）、極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を持つ）を含むすべてのタイプの電磁放射ならびにイオンビームまたは電子ビームなど粒子ビームを包含する。

[0053] 用語「レンズ」は、文脈が許す限り屈折、反射、磁気、電磁、および静電気光コンポーネントを含む種々のタイプの光コンポーネントの任意の１つまたはそれらの組合せを称してよい。

[0054] 本発明の特定の実施形態を上記に記載してきたが、本発明は記載した以外で実行することができることを理解されたい。例えば本発明は、上記に開示した方法を記載する１つまたは複数の機械読取可能指示シーケンスを包含するコンピュータプログラム、またはこのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）の形態を採ることができる。

[0055] 上記の記載は例示を目的とし、限定するものではない。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載される本発明に修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。

[0013] 本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0014] 本発明の一実施形態によるセンサおよびグリッド板を含むステージを示す図である。 [0015] 図２のグリッド板の一部を示す図である。

Claims (30)

1. ２つの隣接するキャリブレート位置間でエンコーダ測定システムの回折格子をキャリブレーションする方法であって、
   選択された速度で、エンコーダタイプセンサを有するセンサオブジェクトまたは回折格子の一方を、前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の他方に沿って移動させることであって、前記速度が、２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって実質的に延在する前記回折格子中の障害が前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の前記一方によってはたどられない、または一部のみたどられるように選択される、当該移動させること、および
   前記移動中、前記２つのキャリブレート位置間の複数の位置で前記回折格子に対する前記センサオブジェクトの位置を測定すること
   を含む方法。
2. 前記移動が、前記センサオブジェクトを前記回折格子に沿って移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記移動が、前記回折格子を前記センサオブジェクトに沿って移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記速度が、前記２つのキャリブレート位置の間の前記距離によって倍増する前記センサオブジェクトおよび前記回折格子の一方のサーボコントローラの帯域幅に少なくともほぼ等しくなるように選択される、請求項１に記載の方法。
5. 前記センサオブジェクトおよび前記回折格子の前記一方のサーボコントローラループの帯域幅を減少させて、前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の前記一方が、前記２つのキャリブレート位置の間の前記距離より短い距離にわたって実質的に延在する前記回折格子の前記障害をたどる能力を低下させる、請求項１に記載の方法。
6. 前記移動および測定を繰り返すこと、および測定値の結果を平均化することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の前記一方を同一および／または別の移動方向で前記移動および測定を繰り返すことをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 測定結果を前記回折格子のメトロロジマップに組み込むことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記測定が、前記エンコーダタイプセンサを高周波サンプリングすることを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記エンコーダタイプセンサのサンプル周波数が、前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の一方のサーボコントローラの帯域幅の少なくとも１０倍である、請求項９に記載の方法。
11. 前記エンコーダタイプセンサのサンプル周波数が、前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の一方のサーボコントローラの帯域幅の少なくとも５０倍である、請求項１０に記載の方法。
12. 前記方法が前記回折格子の高周波キャリブレーションとして使用される、請求項１に記載の方法。
13. 前記移動および前記測定の前に、前記方法が、少なくとも２つのキャリブレート位置を判定するために前記回折格子の低周波キャリブレーションを実行することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記低周波キャリブレーションがフィッシュボーンキャリブレートを使用して実行される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記移動および前記測定を繰り返して、別の隣接するキャリブレート位置間で前記回折格子をキャリブレーションすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記センサオブジェクトがリソグラフィ装置のレクチルステージまたはウエーハステージである、請求項１に記載の方法。
17. 前記方法がリソグラフィ装置で実行される、請求項１に記載の方法。
18. 前記移動および測定に、２以上の自由度で配置される２つ以上の回折格子について測定が行われる、請求項１に記載の方法。
19. 前記２つ以上の回折格子が単一のグリッド板上に配置される、請求項１８に記載の方法。
20. 請求項１の方法を実行するように構成される位置測定システム。
21. 前記位置測定システムが、グリッド板と、エンコーダタイプセンサと、キャリブレート中に測定されたグリッド板の障害データを記憶するメトロロジマップとを備えるエンコーダタイプ位置測定システムである、請求項２０に記載の位置測定システム。
22. 前記メトロロジマップのキャリブレート位置のキャリブレート位置空間が２ｍｍより小さい、請求項２０に記載の位置測定システム。
23. 請求項１９に記載の前記位置測定システムを備えるリソグラフィ装置。
24. 前記センサオブジェクトまたは前記回折格子の一方のサーボコントローラループの帯域幅が調節可能である、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
25. ２つの隣接するキャリブレート位置間でエンコーダ測定システムの回折格子をキャリブレーションする方法であって、
    選択された速度でセンサまたは回折格子の一方を前記センサまたは前記回折格子の他方に沿って移動させることであって、前記速度が、１）前記センサが前記２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサと前記回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するように前記センサまたは前記回折格子の前記一方が移動する、および２）前記センサが前記２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサまたは前記回折格子の前記一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該移動させること、および
    前記移動中、前記２つのキャリブレート位置間の複数の位置で前記回折格子に対する前記センサの位置を測定すること
    を含む方法。
26. 前記センサまたは前記回折格子の前記一方が、前記センサまたは前記回折格子の前記一方の慣性によって実質的に動かないままである、請求項２５に記載の方法。
27. センサおよび回折格子と、
    選択された速度で前記センサまたは前記回折格子の一方を前記センサまたは前記回折格子の他方に対して移動させるコントロールユニットであって、前記速度が、１）前記センサが２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサと前記回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するように前記センサまたは前記回折格子の前記一方が移動する、および２）前記センサが前記２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサまたは前記回折格子の前記一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該コントロールユニットと
    を備える位置測定システム。
28. 前記２つのキャリブレート位置間の複数の位置で前記センサによって測定される前記回折格子の障害データを記憶する記憶ユニットをさらに備える、請求項２７に記載のシステム。
29. 放射ビームを調整する照明システム、
    パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームをパターン形成するパターニングデバイスを支持するパターンサポート、
    基板を支持する基板サポート、
    前記基板上に前記パターン付き放射ビームを投影する投影システム、および
    前記サポートの１つの位置を測定する位置測定システム
    を備えるリソグラフィ装置であって、
    前記位置測定システムが、
    センサおよび回折格子と、
    選択された速度で前記センサまたは前記回折格子の一方を前記センサまたは前記回折格子の他方に対して移動するコントロールユニットであって、前記速度が、１）前記センサが２つのキャリブレート位置間の距離より少なくとも長い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサと前記回折格子の間の距離をほぼ同一に維持するように前記センサまたは前記回折格子の前記一方が移動する、および２）前記センサが前記２つのキャリブレート位置間の距離より短い距離にわたって延在する前記回折格子内の障害の上を通る際、前記センサまたは前記回折格子の前記一方が実質的に移動しないままであるように選択される、当該コントロールユニットと
    を備えるリソグラフィ装置。
30. 前記位置測定システムが、前記２つのキャリブレート位置間の複数の位置で前記センサによって測定される前記回折格子の障害データを記憶する記憶ユニットをさらに備える、請求項２９に記載の装置。

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