JP2008160110A - 投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の縁部に沿って比較的正確なレベリングを実行できる方法およびシステムを提供することである。
【解決手段】投影システムの焦点面に対して基板の少なくとも1つのターゲット部分を位置合わせする方法が提供される。方法は、基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成し、所定の補正高さを使用して高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む。方法はさらに、少なくとも部分的に補正済み高さデータに基づいて、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせすることを含む。
【選択図】図2

Description

[0001] 本出願は、2006年12月21日出願で係属中の米国特許出願第11/642,985号の一部継続であり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを生成する方法、リソグラフィ装置、コンピュータアレンジメント、コンピュータプログラム製品およびこのようなコンピュータプログラム製品を含むデータ記憶媒体に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路(IC)の製造に使用可能である。このような場合、代替的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を使用して、ICの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板(例えばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば1つまたは幾つかのダイの一部を備える)に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料(レジスト)の層への結像により行われる。一般的に、1枚の基板は、順次パターンが与えられる網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に1回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向(「スキャン」方向)と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向(「スキャン」方向)に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
[0004] 結像によりパターンをターゲット部分に転写する場合、これは通常、以下でさらに詳細に検討する投影システムを使用して実行される。高品質の投影を得るには、基板の局所形状を考慮に入れて、基板を投影システムに対して正確に、つまり投影システムの焦点面に位置合わせしなければならない。基板の形状を測定し、投影システムに対して基板を位置合わせすることを、レベリングと呼ぶ。
[0005] 正確にレベリングするには、レベルセンサを使用して基板の形状を測定し、露光中にそれに基づいて基板の位置および方法を調節し、最適な結像結果を達成することができる。レベルセンサの測定は、露光の開始前に、例えばマルチステージリソグラフィ装置で実行することができる。レベルセンサ測定は、露光中に(実行中に)、例えば単一ステージのリソグラフィ装置で実行することもできる。
[0006] レベルセンサは、高さデータを生成する高さ測定を実行することができる。
[0007] しかし、レベルセンサ測定は、基板の縁部付近を測定する場合に失敗することがある。なぜなら、例えばレベルセンサの測定ビームの全部または一部が基板の外側に出てしまうか、有効測定値が得られない基板の縁領域に入ってしまうからである。
[0008] 先行技術によれば、有効レベルセンサ測定値を得られない領域でのレベリングは、付近の領域からのレベルセンサ測定値からの高さデータを使用することにより、例えば付近の領域からのレベルセンサ測定値を補間することによって実行することができる。しかし、付近の領域(通常は基板の縁部に沿った領域ではない)からの情報を使用することは、それほど信頼性がない。なぜなら、基板の形状が、縁部では内部領域に対して外れることがあるからである。
[0009] 米国特許出願第2005−0134865A1号に記載された代替解決法によれば、基板の縁部付近の基板の全体的形状を、縁部付近の基板の平均的「形状」を描くいわゆるグローバルレベル輪郭(global level contour)に基づいて割り出す。このようなグローバルレベル輪郭(GLC)は、レベルセンサが、基板の縁部に沿ったスキャンに使用され、通常は3つのパラメータ、つまりRx、Ry(それぞれx軸およびy軸を中心に回転)およびZ(パターンが付与される基板の表面に対して実質的に直角であるz軸、ならびにz軸に対して、および相互に実質的に直角であるx軸およびy軸)を含む特殊な測定を実行することによって割り出すことができる。これは、縁部フィールドのデフォーカスを引き起こす。なぜなら、GLCに基づく高さおよび傾斜が往々にして、実際の局所的高さおよび傾斜から離れすぎるからである。デフォーカスは、フィールド内の全ダイが歩留まりなしになり、したがって使用不能になるほど大きい(最大数百nm)ことが多い。また、結像が不良なダイのラインは失敗することがあり、次のプロセスステップの汚染源になることがある。
[0010] 基板の縁部に沿って比較的正確なレベリングを実行できる方法およびシステムを提供することが望ましい。
[0011] 実施形態によれば、投影システムの焦点面に対して基板の少なくとも1つのターゲット部分を位置合わせする方法が提供され、方法は、
・基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成すること、
・所定の補正高さを使用して高さデータについて補正済み高さデータを計算すること、および、
・補正済み高さデータに少なくとも部分的に基づいて、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせすることを含む。
補正済み高さデータは、ターゲット部分の内側または外側に位置合わせされた基板の少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応することができる。また、1つのターゲット部分に、これら2つの方法の混合を使用することができる。
[0012] 実施形態によれば、
・パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
・基板を保持するように構成された基板テーブルと、
・パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
・投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用するために、基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して、高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、を備え、レベルセンサが、所定の補正高さを使用して高さデータについて補正済み高さデータを計算する、リソグラフィ装置が提供される。
補正済み高さデータは、ターゲット部分の内側または外側に位置合わせされた基板の少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応することができる。また、1つのターゲット部分に、これら2つの方法の混合を使用することができる。
[0013] 実施形態によれば、基板を測定するレベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを生成する方法が提供され、方法は、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
・レベルプロファイルと高さプロファイルの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0014] 実施形態によれば、基板を測定するレベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを生成する方法が提供され、方法は、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して、高さプロファイルを生成すること、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
・追加の高さプロファイルに対応する少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域にレベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、
・外挿済みレベルプロファイルと追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0015] 実施形態によれば、支持体、基板テーブル、投影システム、およびレベルセンサを備えるリソグラフィ装置が提供される。支持体は、パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。レベルセンサは、基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成される。リソグラフィ装置は、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成し、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算し、
・レベルプロファイルと高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すように構成される。
[0016] 実施形態によれば、支持体、基板テーブル、投影システム、およびレベルセンサを備えるリソグラフィ装置が提供される。支持体は、パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。レベルセンサは、基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成される。リソグラフィ装置は、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して、高さプロファイルを生成し、
・基板の少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して、追加の高さプロファイルを生成し、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算し、
・追加の高さプロファイルに対応する少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域にレベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供し、
・外挿済みレベルプロファイルと追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すように構成されている。
[0017] 実施形態によれば、支持体、基板テーブル、投影システム、レベルセンサ、プロセッサおよびメモリを備えるリソグラフィ装置が提供される。支持体は、パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。レベルセンサは、基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成される。メモリは、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法を実行するプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化され、方法は、
・基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成すること、
・所定の補正高さを使用して高さデータについて補正された高さデータを計算すること、および、
・少なくとも部分的に補正済み高さデータに基づいて、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせすることを含む。
[0018] 実施形態によれば、支持体、基板テーブル、投影システム、レベルセンサ、プロセッサおよびメモリを備えるリソグラフィ装置が提供される。支持体は、パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。レベルセンサは、基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成される。メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化され、方法は、
・基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、および、
・レベルプロファイルと高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0019] 実施形態によれば、支持体、基板テーブル、投影システム、レベルセンサ、プロセッサおよびメモリを備えるリソグラフィ装置が提供される。支持体は、パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。レベルセンサは、基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成される。メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化され、方法は、
・基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
・基板のターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
・追加の高さプロファイルに対応するターゲット部分の外側の領域にレベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、および、
・外挿済みレベルプロファイルと追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0020] 実施形態によれば、基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、メモリは、高さデータを使用して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法を実行するためにプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、方法が、
・基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成すること、
・所定の補正高さを使用して高さデータについて補正された高さデータを計算すること、および、
・少なくとも部分的に補正済み高さデータに基づいて、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせすることを含む。
補正済み高さデータは、ターゲット部分の内側または外側に位置合わせされた基板の少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応することができる。また、1つのターゲット部分に、これら2つの方法の混合を使用することができる。
[0021] 実施形態によれば、基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、方法が、
・基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、および、
・レベルプロファイルと高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0022] 実施形態によれば、基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、方法が、
・基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
・基板のターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
・高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
・追加の高さプロファイルに対応するターゲット部分の外側の領域にレベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、および、
・外挿済みレベルプロファイルと追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む。
[0023] 実施形態によれば、以上による方法のいずれか1つを実行するために、プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されたコンピュータ可読媒体が提供される。
[0024] 実施形態によれば、以上によるコンピュータプログラム製品を含むデータ記憶媒体が提供される。
[0025] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
[0038] 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たものである。この装置は、
・放射ビームB(例えばUV放射またはEUV放射)を調節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従ってパターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第一ポジショナPMに接続された支持構造体(例えばマスクテーブル)MTと、
・基板(例えばレジストコートウェーハ)Wを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板Wを正確に位置決めするように構成された第二ポジショナPWに接続された基板テーブル(例えばウェーハテーブル)WTと、
・パターニングデバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板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)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とを含む。
[0039] 照明システムは、放射の誘導、成形、または制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、またはその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
[0040] 支持構造体MTは、パターニングデバイスMAを支持、つまりその重量を支えている。該マスク支持構造体は、パターニングデバイスMAの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスMAが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスMAを保持する。この支持構造体MTは、パターニングデバイスMAを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造体MTは、例えばフレームまたはテーブルでよく、必要に応じて固定式または可動式でよい。支持構造体MTは、パターニングデバイスMAが例えば投影システムPSなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
[0041] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフト特徴またはいわゆるアシスト特徴を含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
[0042] パターニングデバイスMAは透過性または反射性でよい。パターニングデバイスの例には、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。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
[0043] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、または液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システム、またはその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
[0044] ここに示している本装置は透過タイプである(例えば透過マスクを使用する)。あるいは、装置は反射タイプでもよい(例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイまたは反射マスクを使用する)。
[0045] 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(および/または2つ以上のマスクテーブル)を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、1つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に1つまたは複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0046] リソグラフィ装置は、投影システムPSと基板Wとの間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムPSの間など、リソグラフィ装置の他の空間に使用してもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造体を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムPSと基板Wの間に液体が存在するというほどの意味である。
[0047] 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る。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。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と見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび/またはビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムBDの助けにより、放射源SOからイルミネータILへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。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とともに放射システムと呼ぶことができる。
[0048] イルミネータILは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタADを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側および/または内側半径範囲(一般にそれぞれ、σ-outerおよびσ-innerと呼ばれる)を調節することができる。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などの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0049] 放射ビームBは、支持構造体(例えばマスクテーブルMT)上に保持された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が与えられる。放射ビームBはマスクMAを通り抜けて、基板Wのターゲット部分C上にビームを集束する投影システムPSを通過する。第二ポジショナ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)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば放射ビームBの経路において様々なターゲット部分Cに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナPMおよび別の位置センサ(図1には明示されていない)を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、またはスキャン中に、放射ビームBの経路に対してマスクMAを正確に位置決めすることができる。一般的に、マスクテーブルMTの移動は、第一ポジショナPMの部分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)を用いて実現できる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第二ポジショナPWの部分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の助けにより実現できる。ステッパの場合(スキャナとは対照的に)、マスクテーブルMTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。マスクMAおよび基板Wは、マスクアラインメントマークM1、M2および基板アラインメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置合わせしてもよい(スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる)。同様に、マスクMA上に複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に位置合わせしてもよい。
[0050] 図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
[0051] 1.ステップモードにおいては、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維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち1回の静止露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向および/またはY方向に移動される。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、1回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Cのサイズが制限される。
[0052] 2.スキャンモードにおいては、マスクテーブルMTおよび基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する(つまり1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、投影システムPSの拡大(縮小)および像反転特性によって求めることができる。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、1回の動的露光におけるターゲット部分の(非スキャン方向における)幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の(スキャン方向における)高さが決まる。
[0053] 3.別のモードでは、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維持され、基板テーブルWTを移動またはスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、またはスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
[0054] 上述した使用モードの組合せおよび/または変形、または全く異なる使用モードも利用できる。
[0055] 上述したように、基板Wへのパターンの結像は通常、レンズまたはミラーなどの光学要素で実行される。鮮明な像を生成するために、基板W上のレジストの層は、光学要素の焦点面に、またはその付近になければならない。したがって、先行技術によれば、露光すべきターゲット部分Cの高さを測定する。この測定に基づいて、光学要素に対する基板Wの高さを、例えば基板Wが位置合わせされている基板テーブルWTを移動することによって調節する。基板Wは完璧に平坦な物体ではないので、ターゲット部分Cの全体で光学系の焦点面に正確にレジストの層を位置合わせすることが不可能なこともあり、したがって基板Wは可能な限り良好にしか位置合わせすることができない。
[0056] 基板Wを可能な限り良好に焦点面に(例えば焦点面をレジスト厚さの中心に一致させることによって)位置合わせするために、基板Wの方向を変更することもできる。レジストの層を可能な限り良好に焦点面に位置合わせするために、基板テーブルWTを6自由度全部で平行移動、回転または傾斜させることができる。これは通常、全てのターゲット部分Cについて実行されるが、基板の縁部に位置するターゲット部分で実行することが、特に望ましい。なぜなら、これらのターゲット部分Cは、縁部が存在するために、通常は斜めになっているからである。
[0057] 光学要素に対する基板Wの最善の位置合わせを割り出すために、例えば米国特許第5,191,200号に記載されているように、レベルセンサを使用して基板Wの表面を測定することができる。この手順は、露光中(実行中)に、露光中の、または次に露光すべき基板Wの部分を測定することによって実行することができるが、基板Wの表面を事前に測定することもできる。この後者の方法は、遠隔位置で実行することもできる。後者の場合は、レベルセンサの測定結果を、いわゆる高さマップまたは高さプロファイルの形態で記憶し、露光中に、光学要素の焦点面に対して基板Wを位置合わせするために使用することができる。
[0058] 両方の場合で、基板Wの上面は、特定の領域の高さを求めるレベルセンサで測定することができる。この領域は、以下で説明する図3aおよび図3b(領域は点線で示されている)に示すように、ターゲット部分Cの幅とほぼ等しい、またはそれより大きい幅を有することができ、ターゲットCの長さの一部の長さしか有することができない。ターゲット部分Cの高さマップは、矢印Aの方向でターゲット部分Cをスキャンすることによって測定することができる。レベルセンサLSは、例えば9スポット測定などの複数スポット測定を適用することによって基板Wの高さを割り出す。レンズセンサスポットLSSは領域全体に広がり、様々なレベルセンサスポットから得た測定値に基づいて、高さデータを収集することができる。
[0059] 本明細書で使用する「高さ」という用語は、基板Wの表面に対して実質的に直角、つまり露光すべき基板Wの表面に対して実質的に直角の方向を指す。レベルセンサの測定結果は高さデータになり、基板Wの特定位置の相対的高さに関する情報を含む。これは、高さマップと呼ぶこともできる。
[0060] この高さデータに基づいて、例えば基板の様々な部分からの対応する高さデータ(例えば様々なターゲット部分C内で同様の相対的位置に対応する高さデータ)を平均することによって、高さプロファイルを計算することができる。このような対応する高さデータが入手できない場合、高さプロファイルは高さデータと等しいとされる。
[0061] 高さデータまたは高さプロファイルに基づき、投影システムPSに対する基板Wの最適な位置合わせの指標を提供するために、レベリングプロファイルを割り出すことができる。このようなレベリングプロファイルは、高さデータまたは高さプロファイル(の一部)に線形当てはめを適用することによって、例えば測定領域内の点で最小自乗法当てはめ(3次元)を実行することによって割り出すことができる。
[0062] 以上で説明したように、正確なレベリングには、例えばレベルセンサを使用して、基板の形状および微細構造を測定する必要があり、その結果、基板W(の少なくとも一部)の高さデータが生成され、それに基づいてレベリングプロファイルを割り出すことができる。このようなレベリングプロファイルは、基板Wの局所的形状および高さを考慮に入れて、投影システムPSに対する基板Wの最適位置を表すことができる。最初に、レベルセンサについてさらに詳細に説明する。
レベリング
[0063] レベルセンサは、基板Wの高さまたは基板テーブルWT上の領域の高さを測定して、高さデータを生成する。高さを測定すべき表面を基準位置へと搬送し、測定放射ビームで照明する。測定放射ビームは、90°未満である角度で、測定すべき表面に当たる。入射角は反射角に等しいので、測定放射ビームは、同じ角度で表面から反射し、反射放射ビームを形成する。測定放射ビームおよび反射放射ビームが測定面を規定する。レベルセンサは、測定面で反射放射ビームの位置を測定する。
[0064] 表面を測定放射ビームの方向に移動させ、別の測定を実行すると、反射放射ビームは以前と同じ方向に反射する。しかし、反射放射ビームの位置は、表面が移動したのと同じようにずれている。
[0065] 図2では、リソグラフィ装置の測定ステーション領域の一部が図示されている。基板Wが基板テーブルWT上に保持されている。基板テーブルWTは、第二ポジショナPW(図2には図示せず)の一部でもよいアクチュエータ23に接続される。これらのアクチュエータは、プロセッサ8およびメモリ10がある制御装置6に接続される。プロセッサ8はさらに、電気的(容量性、誘導)または光学的、例えば(図1に示すような)干渉計装置によって基板テーブルWTまたは基板テーブルホルダの実際の位置を測定する位置センサ25から、情報を受信する。プロセッサ8は、投影ビームPBが基板表面に当たる基板Wのターゲット領域Cからの高さおよび/または傾斜情報を測定するレベルセンサLSからの入力も受信する。制御装置6は、PCまたはプリンタまたは任意の他の登録または表示装置を備える報告システム9に接続することが好ましい。
[0066] レベルセンサLSは、例えば本明細書で述べるような光学センサでよいが、代替的に(例えば)空気圧または静電容量センサが考えられる。レベルセンサLSは、好ましくは基板Wの例えば1.5mm(例えば2.8×2.5mm)という非常に小さい1つまたは複数の領域(レベルセンサスポットLSS)の垂直位置を測定し、高さデータを生成できなければならない。図2に示すレベルセンサLSは、光ビーム16を生成する光源2、光ビーム16を基板Wに投影する投影光学系(図示せず)、検出光学系(図示せず)およびセンサまたは検出器15を備えている。検出器15は高さに依存する信号を生成し、これはプロセッサ8に供給される。プロセッサ8は、高さ情報を処理し、測定した高さマップを構築するように構成される。このような高さマップは、プロセッサ8によってメモリ10に記憶されるか、露光中に使用することができる。
[0067] 代替方法によれば、レベルセンサ15は、米国特許第5,191,200号に記載されているように、基板表面で反射した投影回折格子と固定された検出回折格子との像の間に形成されたモアレ図形を使用する光学センサでよい。レベルセンサ15は、複数の位置の垂直高さを同時に測定する、かつ/または各位置の小さい領域の平均高さを測定し、高い空間周波数の非平坦度を平均できることが望ましい。
[0068] 本明細書で説明する実施形態は、言うまでもなくエアゲージなどの他のタイプのレベルセンサでも使用することができる。エアゲージは、当業者には知られているように、ガス出口から基板Wの表面にガスの流れを供給することによって、基板Wの高さを求める。基板Wの表面が高い、つまり基板Wの表面がガス出口に比較的近い場合、ガスの流れは比較的高い抵抗に遭う。基板W上のエアゲージの空間位置の関数として流れの抵抗を測定することにより、基板Wの高さマップを得ることができる。エアゲージについてのさらなる検討は、欧州特許第0380967号に見られる。
[0069] 代替方法によると、スキャンニードルプロファイラを使用して、基板Wの高さマップを割り出す。このようなスキャンニードルプロファイラは、ニードルで基板Wの高さマップをスキャンし、これは高さ情報も提供する。
[0070] 実際、高さデータを生成するために、基板Wの高さ測定を実行するように構成されたあらゆるタイプのセンサを使用することができる。
[0071] レベル感知方法は、少なくとも1つの感知領域を使用し、レベルセンサスポットLSSと呼ばれる小さい領域の平均高さを測定する。実施形態によれば、レベルセンサは、幾つかの測定放射ビームを同時に適用し、基板Wの表面に幾つかのレベルセンサスポットLSSを生成することができる。図3aに示すように、レベルセンサは、例えば列状に9つのレベルセンサスポットLSSを生成することができる。レベルセンサスポットLSSは、基板Wとレベルセンサを相互に対して相対的に矢印Aで示すように(スキャン方向で)移動させることにより、測定すべき基板Wの領域(例えばターゲット部分C)をスキャンする。
[0072] 基板W上のレベルセンサスポットLSSの位置に応じて、選択機構は、測定したターゲット領域Cから高さデータを導出するために適用できる1つまたは複数のレベルセンサスポットLSSを選択する。選択されたレベルセンサスポットLSSに基づいて、レベルプロファイルを計算することができる。これについては、図3aから図3bに関連してさらに説明する。
[0073] 図3aに見られるように、9つのレベルセンサスポットLSSの全てがターゲット部分C、つまりパターンを結像すべき領域に入るわけではない。ターゲット部分Cの外側になるレベルセンサスポットLSSは、図3aで「x」のマークが付けられている。これらのレベルセンサスポットLSSは、レベルプロファイルを割り出す場合に考慮されない。ターゲット部分Cの外側になるレベルセンサスポットLSSは、その測定値が、結像を実行すべきターゲット部分Cの微細構造を表さないスクライブレーン(アラインメントマークなどを備える)の微細構造または隣接するターゲット部分Cの微細構造から影響されることがあるので、考慮されない。
[0074] 図3bは、基板Wの縁部付近の基板Wのターゲット部分Cを概略的に示している。この場合も、考慮されないレベルセンサスポットLSSは、図3bで「x」のマークが付けられている。基板Wは円形の形状であり、ターゲット部分Cは長方形として形成されるので、縁部付近に位置するターゲット部分Cは、完全には基板W上にない。このような基板Wの高さデータをレベルセンサで(例えばターゲット部分Cをスキャンすることによって)割り出す場合、高さデータを十分正確に割り出すことはできない。レベルセンサの測定領域を図3bの平行な矢印の方向に移動すると、幾つかのレベルセンサスポットLSSが部分的または全体的に基板Wの表面の外側になり、正確な測定が不可能になる。これで、レベルセンサスポットLSSでターゲット部分Cが適切に覆われないので、ターゲット部分Cの基板高さの割り出しは性質が低くなるか、使用可能なレベルセンサスポットの測定値の組合せが必要とされるより少ない場合は、失敗することもある。特に、基板Wに投影されるレベルセンサのレベルセンサスポットの組合せが、必要とされるより少ない場合は、ターゲット部分Cの傾斜の割り出しが失敗するか、性質が粗悪になることがある。
[0075] 上述したように、一部のレベルセンサスポットLSSは基板Wの外側になり、したがって考慮されない。また、一部のレベルセンサスポットLSSは基板Wは、基板Wの縁部に沿ったいわゆる焦点縁クリアランス領域(FEC領域)の内側に入る。これらのレベルセンサスポットLSSも考慮されない。中央のレベルセンサスポットLSSは、スキャンの第一部分、つまりFEC領域に到達するまでは有効である。中央にあるレベルセンサスポットLSSの右側にある2つのレベルセンサスポットLSSのみが、ターゲット部分Cを完全にスキャンするために有用な高さデータを生成する。
[0076] FEC領域は、当業者に知られている用語である。レベルセンサスポットLSSがFECに接触すると、それがオフに切り換えられ、レベリングには使用されない。FEC領域は、レジスト(の一部)が除去される基板の縁部に沿った領域であり、例えばスピンコーティング技術を使用して基板に適用される。その結果、この領域に残されるレジストがなくなるか、少なくなる。直径が150mmの基板では、FECは通常、基板Wの縁部から3mm以内の領域でよい。
[0077] 図3aおよび図3bの以上の2つの例に基づき、先行技術によれば、レベリングが、
1)全体がターゲット部分C内にあり、
2)FEC領域内に入らない
レベルセンサスポットLSSのみを使用して実行されることが理解される。
[0078] ターゲット部分Cの外側のレベルセンサスポットLSSが使用されないのは、(このターゲット部分と同じ露光では)露光されない領域に入ることがあり、製品の微細構造のせいで、突然の高さの急変を示すことがあるからである。これは、デュアルステージシステムばかりでなく、実行中式のレベリングシステムにも当てはまる。
[0079] 成功するレベル測定を実行するために、最小量の高さデータが必要である。例えば、特定の品質要件によれば、それぞれに少なくとも2つの有効レベルセンサスポットLSSがある少なくとも3つの隣接する列のレベルセンサスポットLSSが必要である。これは、いわゆる2×3構成である。
[0080] 先行技術の幾つかの実施例によれば、有効なレベルセンサスポットLSSが十分に見られない場合、システムはグローバルレベル輪郭設定点を使用して、既に上述したグローバルレベル輪郭(GLC)から割り出した傾斜および/または高さを割り出すことができる。GLCは局所的情報を提供しないが、縁部のウェッジを描く。
[0081] これらの先行技術の実施例の幾つかによれば、レベルセンサで正確に測定できない基板Wの部分の高さマップは、それでも正確に測定できた隣接領域の高さマップを外挿することによっても構築することができる。これらの隣接領域は、隣接ターゲット部分Cでよいが、それでも正確に測定できた同じターゲット部分Cの部分でもよい。基板Wは通常、基板Wの縁部に向かって湾曲を呈し、これは基板Wの縁部に沿って位置が異なれば異なることがあるので、グローバルレベル輪郭の情報を使用するか、隣接領域で割り出した高さマップを外挿するだけでは、正確に割り出せない可能性がある。
[0082] 図4aは、有効なレベルセンサスポットLSSを得ることができないターゲット部分Cを概略的に示す。1つのターゲット部分Cが複数の製品を含むことがあることを理解されたい。したがって、図4に示すようなターゲット部分Cは大部分が基板Wの外側にあるが、基板W内にある少量のターゲット部分Cがそれでも、成功する結像が望ましい1つまたは複数の製品を備えることがある。幾つかの先行技術によって提供されるフォールバック戦略を使用すると、比較的不正確で、欠陥製品が比較的多くなることがある。
[0083] 図4bは同様の状況を示している。図4aは、レベルセンサスポットLSSのスキャン方向が実質的に基板Wの縁部に沿っている状況を示すが、図4bは、レベルセンサスポットLSSのスキャン方向が実質的に基板Wの縁部に直角である状況を概略的に示す。この場合も、ターゲット部分C内にあって、FEC領域内に入らないレベルセンサスポットLSSはない。
[0084] 図6は、2つの隣接するターゲット部分、つまり内部ターゲット部分C1と縁部ターゲット部分C2の断面図を概略的に示している(縦の点線は内部ターゲット部分Cと縁部ターゲット部分C2の間の境界を示す)。断面図は、x方向で得たものである(したがって見る方向はy方向、つまりレベルセンサLSのスキャン方向(測定方向)である)。縦線は、縁部ターゲット部分C2のFEC領域の縁部を示す。
[0085] 図6は、
1)全体がターゲット部分C1内にあり、
2)FEC領域内に入らない
内部ターゲット部分C1の5つのレベルセンサスポットLSSを概略的に示している。
[0086] 内部ターゲット部分C1では、特殊な補正方式を適用する必要がないことが理解される。ターゲット部分C1内に入るレベルセンサスポットLSSによって生成された高さデータに基づいて、図6に図示されたレベリングプロファイルLP1を計算することができる。
[0087] 図6は、
1)全体がターゲット部分C2内にあり、
2)FEC領域内に入らない
縁部ターゲット部分C2の1つしかないレベルセンサスポットLSSも概略的に示している。
[0088] 1つしかないレベルセンサスポットLSSの高さデータは、十分に正確ではないことがあるので、
1)ターゲット部分C2の外側にあり、
2)FEC領域内に入らない
さらなるレベルセンサスポットLSSからの追加の高さデータを使用してもよい。
[0089] このさらなるレベルセンサスポットFLSSは、図6の点線で図示されている。これら2つのレベルセンサスポットLSS、FLSSに基づいて第二レベリングプロファイルLP2を計算する場合、この第二レベルプロファイルLP2は基本的に間違っており、FEC領域内に入らない縁部ターゲット部分C2の微細構造を表さないことが分かる。
実施形態
[0090] 本明細書で述べる実施形態によれば、ターゲット部分Cの外側にある、つまりこのターゲットが露光されるのとは同じ露光/時では露光されない基板Wの領域からの高さデータも使用するレベリング方法が提供される。したがって、レベリングには、少なくともターゲット部分Cの外側にある基板Wの部分に対応する高さデータを使用する。したがって、
1)ターゲット部分Cの外側にあり、
2)FEC領域内に入らない
レベルセンサスポットLSSも考慮する。
[0091] レベルセンサスポットLSSは、追加の高さプロファイルを割り出せる元となる追加の高さデータを提供する。追加の高さデータは、信頼できないと見なされたことが分かっている。なぜなら、スクライブレーンの存在、または露光されない基板の部品における微細構造の微細構造的不連続性のせいで、この追加の高さデータは高さの急変によって妨害されるからである。実際、この追加の高さデータは、これが、同じ露光で露光されていない基板Wの領域に関連するという事実だけで、信頼できないと考えられた。
[0092] しかし実施形態によれば、この誤差を補正する補正方式が提案される。この誤差は、全ての内部(ターゲット部分C内に入る)レベルセンサスポットが有効なわけではない場合に生じることに留意されたい。
[0093] 補正方式は、縁部ターゲット部分Cに対して得られた追加の高さデータの誤差が、内部ターゲット部分C、つまりターゲット部分Cの内側でFEC領域の外側からの高さデータが十分にあるターゲット部分CにあるレベルセンサLSで得た高さデータに基づいて予測することができ、したがってこれらの内部ターゲット部分の正確なレベリングを実行するために、追加の高さデータを使用しないという事実に基づく。したがって、内部ターゲット部分Cに基づき、ターゲット部分Cの内側からの高さデータに基づくレベルプロファイルに対して、そのオフセットを比較し、記憶することによって、追加の高さデータの補正高さΔhを割り出すことが可能である。こうすることによって、補正高さを使用して、縁部ターゲット部分Cから得た追加の高さデータの誤差を補正することができる。
[0094] 補正方式を適用して、追加の高さデータの誤差を補正することによって、例えば隣接するターゲット部分Cのスクライブレーンまたは製品微細構造の存在によって引き起こされるような基板Wの固有の微細構造を補正することが可能である。この補正は、補正方式が必要ないターゲット部分Cから得た同様のレベルセンサ測定値に基づいて割り出すことができる。
[0095] 合理的なのは、追加の高さデータを、ターゲット部分Cの(部分的に)外側にあるレベルセンサ測定値から得ていても、補正方式と組み合わせて追加の高さデータを使用する方が、先行技術の解決法(GLCなど)よりも信頼性が高い、ということである。図5aおよび図5bに見られるように、追加のレベルセンサスポットLSSからの追加の高さデータを、図4aおよび図4bとの比較として使用する。図5aおよび図5bは、それぞれ図4aおよび図4bに似ているが、追加のレベルセンサスポットLSSからの追加からの追加の高さデータも使用している。高さデータが無視されるレベルセンサスポットLSSが「x」で示されている。追加の高さデータは、通常は3時と9時のフィールドで必要とされるx方向(図4aおよび図5a)、および6時と12時のフィールドで必要とされるy方向(図4bおよび図5b)で、レベルセンサスポットLSSから得られる。
[00096] 補正方式がない状況が、図6に関して図示され、以上で説明されている。ここでは、割り出されたままの第二レベルプロファイルLP2が、縁部ターゲット部分Cでは明らかに間違っている。図7では、補正方式をこの補正に当てはめると、縁部ターゲット部分Cについて割り出したままのレベリングプロファイルが改善される(点線は、内部ターゲット部分C1と縁部ターゲット部分C2の間の境界を示す)。
補正方式
[0097] 次に、例示により補正方式について説明する。第一に、スキャン方向が基板Wの縁部と実質的に平行である状況について説明する(x方向)。第二に、スキャン方向が基板Wの縁部に実質的に直角である状況について説明する(y方向)。しかし、この実施形態は、基板Wの縁部の全周にある全種類のターゲット部分(C)で実行することができ、3/6/9/12時の位置に制限されないことが理解される。
[0098] 言うまでもなく、レベルセンサスポットLSSのレイアウトは、図で示すレイアウトと異なってよいことが理解される。さらに、レベルセンサスポットLSSのレイアウトとは関係なく、レベルセンサスポットLSSを相互に対して任意の方向および構成で、ターゲット部分Cの内側および外側に位置合わせすることができる。したがって、レベルセンサスポットLSSは任意の方向にあってよい。また、レベルセンサスポットは、必ずしも相互に対して直線に位置合わせされない。
X方向
[0099] 図6と同様に、図7は2つの隣接するターゲット部分、つまり内部ターゲット部分C1および縁部ターゲット部分C2の断面図を概略的に示している。断面図は、x方向で得たものであり、したがって見る方向はレベルセンサLSのスキャン方向(測定方向)である(つまりy方向)。縦の実線は、縁部ターゲット部分C2のFEC領域の縁部を示す。
[00100] 第一レベルプロファイルLP1は、
1)全体がターゲット部分C1内にあり、
2)FEC領域内に入らない
内部ターゲット部分C1の(例示により)5つのレベルセンサから得た高さデータに基づいて、図6に関して述べたのと同じ方法で割り出される。
[00101] 高さデータに基づいて、(例えば様々なターゲット部分の高さおよび傾斜のデータを平均することによって)高さおよび傾斜プロファイルを計算することができ、図6に既に図示されている第一レベリングプロファイルLP1を計算することができる。しかし、それと同時に、追加の高さデータ(または追加の高さプロファイル)を(追加の高さデータを得た領域に外挿される)第一レベルプロファイルLP1と比較することによって、1つまたは複数の補正高さΔhが計算される。補正高さΔhを記憶する。このような補正高さΔhの1つが、図7に概略的に図示されている。
[00102] 図6に関して上述したように、縁部ターゲット部分C2については、
1)ターゲット部分C2の外側にあり、
2)FEC領域内に入らない
さらなるレベルセンサスポットFLSSから、追加の高さデータを使用することができる。
[00103] このさらなるレベルセンサスポットFLSSは、図7の点線で図示されている。さらなるレベルセンサスポットFLSSからは追加のレベルセンサスポットALSSに対応することが分かる。次に、レベルプロファイルを計算する前に、補正高さΔhを使用して、微細構造によって引き起こされた誤差を補正した補正済み高さデータを計算する。補正高さΔhで追加の高さデータを補正することにより、少なくとも部分的に補正済み高さデータに基づいて、第三レベルプロファイルLP3を計算することができる。このレベルプロファイルLP3は、図6に関して述べた第二レベリングプロファイルLP2より正確である。
[00104] 第三レベルプロファイルLP3は、使用可能な高さデータによる、したがって図7に示す状況では、さらなるレベルセンサスポットFLSSからの追加の高さデータ、およびレベルセンサスポットLSSからの高さデータによる当てはめでよい。その結果、第三レベルプロファイルLP3は、第一レベルプロファイルLP1と比較すると異なる傾斜を有する。
[00105] 補正高さΔhを適用してもトポロジによって引き起こされた誤差を補正するだけであり、基板Wのその特定の領域における基板Wの局所形状を補正しないことを理解されたい。この特定の局所形状は、基板Wの縁部付近で比較的重要な役割を果たすことがある。なぜなら、基板Wは通常、基板Wの縁部に向かって特定の形状を示し、これが基板Wの縁部に沿って異なる領域では異なることがあるからである。
[00106] ターゲット部分Cに対して異なる相対位置では、異なる補正高さΔhを使用できることが理解される。
[00107] 代替方法によれば、補正高さΔhは単一のターゲット部分Cで実行した測定に基づくものではなく、複数のターゲット部分Cについて得た測定値を平均することによって計算でき、その結果、高さプロファイルになる。この複数のターゲット部分Cは、単一の基板または異なる基板Wから、例えば同様のバッチの基板Wからのものでよい。
[00108] さらなる代替方法によれば、y方向の特定のスキャン位置で、(図7に示すように)1つのレベルセンサスポットLSSからの高さデータから1つだけの追加の高さデータを補正するには、1つの補正高さΔhを適用するだけではない。実施形態によると、x方向の2つ、3つまたはそれより多い追加のレベルセンサ測定値を補正するために、2つ、3つまたはそれより多い補正高さΔhを使用することもできる(図7参照)。
Y方向
[00109] 既に図4bおよび図5bについて検討した、レベルセンサLSのスキャン方向が基板Wの縁部に実質的に直角(6および12時の位置)である縁部ターゲット部分Cの補正方式を適用するために使用することができるさらなる実施形態を、図9について説明する。
[00110] 図9は、ターゲット部分Cを示す。露光に使用される露光スリットSLの輪郭も(点線で)図示されている。図9はさらに、それぞれが9個のレベルセンサスポットLSSからの高さデータを備えるレベルセンサの6つのyグリッド線を示す。図9に見られるように、ここで示す例によれば、露光スリットSLはレベルセンサLSの6つのyグリッド線の長さを(y方向で)有する。
[00111] 図9は、露光スリットが部分的に(例えば50%が)ターゲット部分C内にあり、部分的に(例えば50%が)ターゲット部分の外側にある状況を、y方向から見て示している。このスリットSLの位置は、図4bおよび図5に示すような状況で使用できる補正高さΔhを計算するための開始点として選択することができる。
[00112] 図9は、3つのyグリッド線(上の3つのグリッド線)がターゲット部分Cの内側に入ることを示す。しかし、この実施形態によれば、ターゲット部分Cの外側になる3つのyグリッド線も考慮される。これらのレベルセンサスポットLSSによって生成された高さデータを、追加の高さデータと呼ぶ。
[00113] 図9に示すように、ターゲット部分C内の3つのyグリッド線について、レベルセンサスポットLSSの測定値からの高さデータを使用して、少なくとも1つの内部ターゲット部分Cで第一測定を実行する。
[00114] 「x」の名称で示すように、x方向でターゲット部分Cのアウトラインの外側にあるレベルセンサスポットLSSは考慮されない。
[00115] レベルセンサスポットLSSの測定値に基づいて、ターゲット部分Cの内側からの全レベルセンサスポットLSS(この場合は、15のレベルセンサ測定値(3×5))を使用して、高さプロファイルを計算する。高さプロファイルは、複数のターゲット部分Cからの対応するレベルセンサスポット測定値を平均することによって計算することができ、その結果、平均高さプロファイルになる。
[00116] 割り出された高さプロファイルに基づいて、線形焦点当てはめまたは最小自乗法焦点当てはめなどの焦点当てはめを計算することができ、その結果、スリットSLのその特定の位置について投影システムPSに対する基板Wの正確な位置合わせを示すものである第四レベルプロファイルLP4になる。
[00117] 次の行動では、図9に示すように、ターゲット部分Cの外側であるがスリットSL内からのレベルセンサスポット測定値に基づいて、追加の高さプロファイルを割り出す。
[00118] 次の行動では、第四レベルプロファイルLP4(平面である)を追加の高さプロファイルの領域に外挿する。次に、外挿した第四レベルプロファイルLP4を、追加の高さプロファイルの高さプロファイルと比較する。その結果、外挿した第四レベルプロファイルLP4を追加の高さプロファイルと比較することによって、1組の補正高さΔhになる。
[00119] 1)全体がターゲット部分C1内にあり、
2)FEC領域内に入らない
レベルセンサスポットが十分にない縁部ターゲット部分Cのレベリングを実行すべき場合は、追加のレベルセンサスポットALSSの測定値を使用することができる。これらの追加のレベルセンサスポットALSSの測定値は、以前に記憶した補正高さΔhを使用して、これらの測定値を補正することによって使用することができる。したがって、レベルプロファイルを計算する前に、補正高さΔhを使用して、トポロジによって引き起こされた誤差、または他の誤差、例えばプロセス依存のレベルセンサの誤差などの誤差を補正した、補正済みレベルセンサスポットCLSSを計算する。追加のレベルセンサスポットALSSの測定値を補正高さΔhで補正することによって、より正確な第五レベルプロファイルLP5を計算することができる。
[00120] 第五レベルプロファイルLP5は、使用可能な(補正された)高さデータを通した独立した当てはめであり、したがって第四レベルプロファイルLP4の傾斜とは異なることがある。
[00121] この場合も、補正高さΔhを適用しても、トポロジによって引き起こされた誤差を補正するだけであり、基板Wのその特定の領域における基板Wの局所形状がまだ考慮されないことを理解されたい。この特定の局所形状は、基板Wの縁部付近で比較的重要な役割を果たすことがある。なぜなら、基板Wは通常、基板Wの縁部に向かって特定の形状を示すからである。
[00122] 代替方法によれば、補正高さΔhは単一のターゲット部分Cで実行した測定に基づくものではなく、単一の基板または異なる基板Wから、例えば同様のバッチの基板Wからの複数のターゲット部分Cから得た測定値を平均することによって計算することができる。
[00123] この実施形態は、6時のターゲット部分ばかりでなく、12時のターゲット部分にも当てはまる。
制御装置
[00124] 本明細書で述べる実施形態は、図2に関して上記で説明したように、プロセッサ8およびメモリ10を備える制御装置6によって実行することができる。メモリ10は、本明細書で述べる実施形態を実行するために、プロセッサ8によって読み取りおよび実行可能なコードを含むコンピュータプログラムを備えてよい。
[00125] プロセッサ8は、レベルセンサLSおよび第二ポジショナPWを制御して、基板Wのターゲット部分Cのレベリング測定を実行するように構成することができる。また、レベルセンサLSから受信した高さ情報を、基板Wの特定のx、y位置に関連づけるために使用される位置センサ25からの情報も受信する。
[00126] レベルセンサの測定値は、メモリ10に記憶され、これはターゲット部分C内にあるが、FEC領域の内側ではないレベルセンサスポットの測定値を含むが、ターゲット部分Cの外側で、FEC領域の外側にあるレベルセンサスポットLSSの少なくとも幾つかを含む
X方向のフロー図
[00127] 実施形態によれば、プロセッサ8は、図8および図10による行動を実行するような方法で、レベルセンサLSおよび第二ポジショナPWを制御するように構成される。このような行動の例が、図8に概略的に図示されている。行動毎に、その特定の行動に使用されるレベルセンサスポットLSSが示されている。この例によれば、9つ全部のレベルセンサスポットLSSに1から9の番号が付けられ、番号1、2、8、9はターゲット部分CおよびFEC領域の外側にあり、番号3、4、5、6、7はターゲット部分Cの内側にあると仮定される。
[00128] 第一行動101では、レベルセンサLSで1つまたは複数のターゲット部分Cをスキャンすることによって、レベルセンサの測定を実行する。次の行動102では、ターゲット部分C内の全てのレベルセンサスポット(例えばi=3、4、5、6、7)について、高さプロファイルを計算する。次の行動103では、ターゲット部分Cの外側にある少なくとも1つのレベルセンサスポットLSSについて、追加の高さプロファイルを計算する。
[00129] 高さプロファイルは、少なくとも1つの内部ターゲット部分C1に基づいて計算することができ、yの連続関数でよいか、yの特定の値(つまりyグリッド線の数)について高さの計数値を含んでよい。
[00130] 内部ターゲット部分C1は、ターゲット部分Cの内側およびFEC領域の外側にあり、最大数のyグリッド線(列)を有する最大数のレベルセンサスポットLSSについてがあるターゲット部分C1でよい。この高さプロファイルは、ターゲット部分Cの内側の各レベルセンサスポットについて計算することができる。追加の高さプロファイルは、ターゲット部分Cの外側の少なくとも1つのレベルセンサスポットLSSについて、計算することができる。
[00131] 高さプロファイルおよび追加の高さプロファイルは、様々なターゲット部分Cの対応する測定値を平均することによって得ることができる。
[00132] さらなる行動104では、プロセッサ8が高さプロファイルに基づいて焦点当てはめ(例えば線形当てはめ)を割り出す。この焦点当てはめは、投影システムPSに対する基板Wの最適な位置合わせを表す。つまり、投影システムPSの焦点面は、その特定のyグリッド線を露光中に、この焦点当てはめと一致することが理想的である。この焦点当てはめを、追加の高さプロファイルの領域に外挿することができる。
[00133] さらなる行動105では、プロセッサ8が、内部ターゲット部分C1の外側になるレベルセンサスポットLSSの補正高さΔhi(例えばi=1、2、8、9)を割り出す。これは、外挿した高さプロファイルを焦点当てはめと比較することによって実行可能である。個々の値を引くと、縁部ターゲット部分C2の露光中に使用するためにメモリ10に記憶できるレベルセンサスポットLSSの補正高さ(例えばi=1、2、8、9)になる。
[00134] しかし、ターゲット部分Cの内側およびFEC領域の外側に使用可能なレベルセンサスポットLSSが十分にない縁部ターゲット部分C2、または縁部ターゲット部分C2の一部では、プロセッサ8は、縁部ターゲット部分C2の外側およびFEC領域の外側になる追加のレベルセンサスポットLCCも使用するか、それを使用するだけで、最初にこれらの追加のレベルセンサスポットLSSに個々の補正高さΔhi(例えばi=1、2、8、9)を適用することができる。
Y方向のフロー図
[00135] 例えば図4bおよび図5bに示すように(6および12時のターゲット部分Cとも呼ばれる図示の実施形態によると)、レベルセンサLSのスキャン方向が基板Wの縁部に実質的に直角である縁部ターゲット部分Cにも、同様の方法が提供される。プロセッサ8が実行できる行動を図10に示し、以下でさらに詳細に説明する。図10では、各行動について、その特定の行動に使用されるレベルセンサスポットLSSが示されている。この例によれば、9つ全部のレベルセンサスポットLSSに1から9の番号が付けられ、番号1、2、8、9はターゲット部分CおよびFEC領域の外側にあり、番号3、4、5、6、7はターゲット部分Cの内側でFEC領域の外側にあると仮定される。これも図10に示すように、レベルセンサの6つのyグリッド線が図示され、番号j=1、2、3、4、5、6であり、ここでj=1、2、3はターゲット部分Cの外側になり、j=4、5、6はターゲット部分Cの内側になる。
[00136] 第一の行動201では、行動101と同様に、プロセッサ8は、内部ターゲット部分Cのレベルセンサ測定を実行するように構成される。全てのレベルセンサスポットLSSに個々を使用することができるが、図9に示す状況に従うと、番号i=3、4、5、6、7のみが使用される(x方向のターゲット部分の幅に対応する)。
[00137] 次の行動202では、プロセッサ8は、ターゲット部分C内にあるレベルセンサスポット(j=4、5、6)の高さプロファイルを計算するように構成される。高さプロファイルは、少なくとも1つの内部ターゲット部分Cに基づいて計算することができ、x、yの連続関数でよいか、xおよびyの特定の値(つまり3つのyグリッド線)について計数値を含んでよい。高さプロファイルは、様々なターゲット部分Cに関連する測定値を平均することによって計算することができる。
[00138] 次の行動203では、プロセッサ8は、ターゲット部分Cの外側になるレベルセンサスポット(i=3,4、5、6、7およびj=1、2、3)の追加の高さプロファイルを計算するように構成される。追加の高さプロファイルは、少なくとも1つの内部ターゲット部分Cに基づいて計算することができ、x、yの連続関数でよいか、xおよびyの特定の値(つまり3つのyグリッド線)について計数値を含んでよい。追加の高さプロファイルは、様々なターゲット部分Cに関連する測定値を平均することによって計算することができる。
[00139] さらなる行動204では、高さプロファイルの線形焦点当てはめである第四レベルプロファイルLP4を計算することができる。この第四レベルプロファイルLP4では、ターゲット部分C内に入る3つのグリッド線のうち高さプロファイルのみを考慮する(j=4、5、6)。
[00140] 次の行動205では、ターゲット部分Cの外側になる3つの他のyグリッド線(j=1、2、3)の領域に、第四レベルプロファイルLP4を外挿する。次の行動206では、外挿した第四レベルプロファイルLP4を、ターゲット部分Cの外側になるこれら3つのグリッド線の追加の高さプロファイルの測定値と比較することにより、1組の補正高さΔhになる補正高さを計算する。これらの補正高さΔhはメモリ10に記憶される。
[00141] 図9および図10に関して上述した例は、第一焦点当てはめが、スリットとターゲット部分Cが50%重なる位置に基づいて割り当てられるという仮定に基づくものである。しかし、他のスリと位置および/または他のスリットサイズを使用してもよい。また、平面の形状ではなく放物形など、非線形スリット当てはめを使用してもよい。実際、あらゆる種類の当てはめを使用することができる。
さらなる実施形態
[00142] 以上で提供した実施形態によれば、ターゲット部分Cの外側に位置する基板Wの少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する高さデータについて補正済み高さデータを計算するために、予め決定された補正高さΔhを使用する。しかし、さらなる実施形態によれば、ターゲット部分C内から得た高さデータの補正に、同様の補正方式を使用することができる。
[00143] 図6と同様に、図11aおよび図11bは、2つの隣接するターゲット部分、つまり内部ターゲット部分C1および縁部ターゲット部分C2の断面図を概略的に示している(縦の点線は内部ターゲット部分Cと縁部ターゲット部分C2の間の境界を示す)。断面図は、x方向で得たものである(したがって見る方向はy方向、つまりレベルセンサLSの測定方向である)。縦線は、縁部ターゲット部分C2のFEC領域の縁部を示す。
[00144] 図11aおよび図11bは、
1)全体がターゲット部分C1内にあり、
2)FEC領域内に入らない
内部ターゲット部分C1の5つのレベルセンサスポットLSSを概略的に示している。
[00145] 内部ターゲット部分C1では、特殊な補正方式を適用する必要がないことが理解される。ターゲット部分C1内に入るレベルセンサスポットLSSによって生成された高さデータに基づいて、図11aおよび図11bに図示されたレベリングプロファイルLP1を計算することができる。
[00146] 図11aおよび図11bは、
1)全体がターゲット部分C2内にあり、
2)FEC領域内に入らない
縁部ターゲット部分C2の2つのレベルセンサスポットLSSも概略的に示している。
[00147] 原則的に、図11aおよび図11bに示すように、レベリングプロファイルLP4を計算するには、2つのレベルセンサスポットLSSで十分なこともある。しかし、内部ターゲット部分C1のレベリングプロファイルLP1は、縁部ターゲット部分C2のレベリングプロファイルLP4とは異なる。これは望ましくない状況である。なぜなら、リソグラフィ装置の使用者は、製品の一定および信頼できる品質を確保するために、全部のターゲット部分Cで同様の、または同一のレベリングの方を好むからである。これは、ターゲット部分C内に入るレベルセンサスポットLSSの補正高さΔhを計算し、それを使用して、縁部ターゲット部分C2で得られる高さデータを補正することによって達成することができる。
[00148] ターゲット部分C内のレベルセンサスポットLSSの補正高さΔhは、内部ターゲット部分C1のレベルプロファイルLP1と、レベルセンサスポットLSSによて測定された通りの個々の高さデータとの差を計算することによって得ることができる。これらの補正高さΔhは、1つの内部ターゲット部分C1からの高さデータを使用して計算することができるが、高さプロファイルを使用して、複数の内部ターゲット部分C1からの情報を平均することによっても測定することができる。また、レベルプロファイルLP1は、複数のターゲット部分Cから得た高さデータに基づいて平均したレベルプロファイルであることもある。
[00149] ターゲット部分C内のレベルセンサスポットLSSの補正高さΔhが、図11bに概略的に図示されている。これらの補正高さΔhは、縁部ターゲット部分C2の高さデータについて補正済み高さデータを計算するために使用され、それに基づいて、内部ターゲット部分C1のレベルプロファイルLP1と同様のレベルプロファイルLP5を計算することができる。しかし、レベルプロファイルLP5は、内部ターゲット部分C1について得られたレベルプロファイルLP1と必ずしも同一でないことが理解される。縁部ターゲット部分C2は、内部領域に対して縁部付近の基板Wの形状に生じ得る偏差を考慮していない。この情報は、レベルセンサスポットLSSによって得られるような高さデータによって考慮される。
[00150] 補正高さΔhを、ターゲット部分内からの高さデータに適用するこの実施形態は、上述した実施形態と組み合わせても使用できることが理解される。例えば、縁部ターゲット部分C2でレベリングを実行するために、ターゲット部分C2の外側からの高さデータを使用し、補正高さΔhを使用して補正することができ、ターゲット部分C2内からの高さデータを使用し、補正高さΔhを使用して補正することができる。
[00151] この実施形態は、(図4aおよび図5aに関して上述した)3および9時の位置にあるフィールド、およびy方向、通常は(図4bおよび図5bに関して上述した)6および12時の位置にあるフィールドで使用できることも理解される。しかし、この実施形態は、基板Wの縁部の全周にある全種類のターゲット部分(C)で実行することができ、3/6/9/12時の位置に制限されないことが理解される。
[00152] さらに、図8および図10に関して上述したフロー図は、様々な行動でiおよびjの適切な値を変更することによって、容易に適応できることが理解される。
[00153] 言うまでもなく、レベルセンサスポットLSSのレイアウトは、図で示すレイアウトと異なってよいことが理解される。さらに、レベルセンサスポットLSSのレイアウトとは関係なく、レベルセンサスポットLSSを相互に対して任意の方向および構成で、ターゲット部分Cの内側および外側に位置合わせすることができる。したがって、レベルセンサスポットLSSは任意の方向にあってよい。また、レベルセンサスポットは、必ずしも相互に対して直線に位置合わせされない。
さらなる所見
[00154] 以上の実施形態の説明によれば、ターゲット部分C内またはその外側からのレベルセンサスポットLSSによって測定されたままの高さデータを補正するために、補正高さが使用される。単一のターゲット部分Cについては、異なる戦略を使用することができる。例えば、ターゲット部分Cの第一部分では、補正高さΔhを使用しなくてよく、ターゲット部分Cの第二部分では、ターゲット部分Cの外側からの高さデータを使用し、補正高さΔhを使用して補正することができる。代替方法によれば、ターゲット部分Cの第一部分では、ターゲット部分C内からの高さデータに、補正高さΔhを使用することができ、ターゲット部分Cの第二部分では、ターゲット部分Cの外側および内側からの高さデータを使用し、補正高さΔhを使用して補正することができる。実際、多くの変形を想定することができる。ターゲット部分Cの第一部分については、以下の可能性を挙げることができる。
1.補正なし
2.ターゲット部分の内側の補正高さΔhを使用した補正
3.ターゲット部分の外側の補正高さΔhを使用した補正
4.ターゲット部分の内側および外側の補正高さΔhを使用した補正
[00155] ターゲット部分Cの第二部分については、同じ可能性を挙げることができる。
1.補正なし
2.ターゲット部分の内側の補正高さΔhを使用した補正
3.ターゲット部分の外側の補正高さΔhを使用した補正
4.ターゲット部分の内側および外側の補正高さΔhを使用した補正
[00156] また、ターゲット部分Cを3つ以上の部分に分割してもよい。第三、第四などの部分について、同じ選択肢を挙げることができる。実際、レベルセンサLSの異なるグリッド線には、異なる選択肢を使用することができる。あらゆる種類の組合せが可能である。
[00157] 図12aおよび図12bは、上述した実施形態の実施例を概略的に示している。図12aに示すように、12時と3時の位置の間の位置にある縁部ターゲット部分C3が図示されている。斜線の各ドットは、有効なレベルセンサ測定値に対応し、空のドットは無効なレベルセンサ測定値を示す。
[00158] 図12aは、ターゲット部分C3の第一部分(水平線の下)では、yグリッド線毎に2つの有効レベルセンサ測定値が使用可能であり、したがってレベリングに局所情報を使用できることを示す。ターゲット部分C3の第二部分(水平線の上)では、yグリッド線毎に1つの有効レベルセンサ測定値しか使用可能でない。
[00159] したがって、以上の実施形態で説明した様々な戦略は、必ずしもターゲット部分に全体としては使用できないことがあり、ターゲット部分Cの異なる部分では異なる戦略を使用できることが理解される。
[00160] 図12bは、ターゲット部分C3の第一部分では、ターゲット部分C3内から得た高さデータを使用して、場合によっては図11aおよび図11bに関して上述した実施形態で述べたような補正高さΔhを適用して、レベリングが実行されることを概略的に示す図12aと同じターゲット部分を示している。ターゲット部分C3の第二部分では、追加のレベルセンサスポットALLSで概略的に示すように、ターゲット部分C3の外側からの高さデータを使用し、補正高さΔhを適用して、レベリングを実行する。
[00161] 最善の戦略または戦略の組合せは、ケースバイケースで、つまりターゲット部分C毎に決定することができ、使用可能な高さデータおよび補正高さを評価し、使用可能な情報の最善の使用方法を決定することができる。
[00162] 追加のレベルセンサスポットLSSの行または列全体を「スイッチオン」する必要はないことが理解される。追加のレベルセンサスポットLSSをスイッチオンするかは、個々のグリッド線毎に決定することができる。グリッド線毎の必要数は、有効レベルセンサスポットLSSの数に基づき、例えば特定のグリッド線に使用可能な有効レベルセンサスポットLSSが1またはゼロの場合、追加のレベルセンサスポットLSSを、場合によっては補正高さΔhの使用と組み合わせてスイッチオンすることができる。
[00163] 補正高さΔhを、縁部ターゲット部分Cのレベリングに使用することができる。縁部ターゲット部分Cでは、ターゲット部分Cの内側に十分な有効レベルセンサスポットLSSが存在しないことがあり、したがってターゲット部分の外側のレベルセンサスポットLSSを使用する。これらのレベルセンサスポットLSSは基本的誤差を有するが、これらの誤差は(幾つかの)内部ターゲット部分Cについて以前に割り出してあるので、補正高さΔhによって補償することができる。言うまでもなく、この技術は、内部ターゲット部分(つまり基板Wの縁部ではないターゲット部分)にも使用することができる。
[00164] 本明細書で述べた実施形態では、「露光する場所を測定する」技術に固執する必要はない。実施形態によれば、ここで露光を実行しない領域でもレベリング測定を実行する。補正方式のせいで、高さおよび傾斜の急変はどこにも発生しない。
[00165] 上述した実施形態を、以上で説明したような「マルチステージ」機械でも非常に良好に使用できることが理解される。このようなマルチステージ機械では、第一位置で実行した測定に基づいて、補正高さΔhを計算することができる。
[00166] 実際、実施形態によれば、レベリング測定中に、同数のレベリング測定値(つまり全部のレベルセンサスポットLSS)が得られ、以降のレベリング作業中に使用するために記憶される。
[00167] 記載された実施形態は、単一ステージおよびマルチステージ装置、透過性および反射性(例えばEUV放射を使用する)リソグラフィ装置を含むあらゆる種類のリソグラフィ装置で使用することができる。
[00168] 記載の実施形態の結果、リソグラフィ装置のスループットを向上させ、不良製品の数を減少させることができる。
[00169] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることは言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用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である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」または「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことは、当業者に明らかである。本明細書に述べている基板は、露光前または露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、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処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理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を生成するために、複数回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、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[00170] 以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
[00171] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線(UV)放射(例えば、365nm、355nm、248nm、193nm、157nmまたは126nmの波長を有する)および極端紫外線光(EUV)放射(例えば、5nm〜20nmの範囲の波長を有する)を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
[00172] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、またはその組合せを指す。
[00173] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の1つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはその内部に記憶されたこのようなコンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体(例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク)の形態を採ることができる。
[00174] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
[0026] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示した図である。 [0027] レベルセンサを備えるリソグラフィ装置の部分を概略的に示した図である。 [0028] 図3aは、幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板のターゲット部分を概略的に示した図である。 [0028] 図3bは、幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板のターゲット部分を概略的に示した図である。 [0029] 図4aは、幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板の縁部ターゲット部分を概略的に示した図である。 [0029] 図4bは、幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板の縁部ターゲット部分を概略的に示した図である。 [0030] 図5aは、実施形態による幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板の縁部ターゲット部分を概略的に示した図である。 [0030] 図5bは、実施形態による幾つかのレベルセンサのスポットと組み合わせた基板の縁部ターゲット部分を概略的に示した図である。 [0031] 基板の概略的な断面図である。 [0032] 実施形態による基板の概略的な断面図である。 [0033] 実施形態による概略的なフロー図である。 [0034] 実施形態による基板の縁部ターゲット部分を概略的に示した図である。 [0035] 実施形態による概略的なフロー図である。 [0036] 図11aは、さらなる実施形態を概略的に示した図である。 [0036] 図11bは、さらなる実施形態を概略的に示した図である。 [0037] 図12aは、さらなる実施形態を概略的に示した図である。 [0037] 図12bは、さらなる実施形態を概略的に示した図である。

Claims (40)

  1. 投影システムの焦点面に対して基板の少なくとも1つのターゲット部分を位置合わせする方法であって、
    前記基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成すること、
    所定の補正高さを使用して前記高さデータについて補正済み高さデータを計算すること、および、
    前記補正済み高さデータに少なくとも部分的に基づいて、前記投影システムの前記焦点面に対して前記基板の前記ターゲット部分を位置合わせすること、
    を含む、方法。
  2. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にあり、前記方法がさらに、
    所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にあり、前記方法がさらに、
    所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 幾つかのグリッド線について高さ測定が実行され、
    前記グリッド線の第一部分では、前記基板の少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲットの外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含み、
    前記グリッド線の第二部分では、前記基板の少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲットの内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記高さ測定が、レベルセンサでスキャン方向に前記基板の前記少なくとも一部をスキャンすることによって実行される、請求項1に記載の方法。
  6. 前記レベルセンサが光学センサ、空気圧センサ、静電容量センサ、エアゲージ、またはスキャンニードルプロファイラである、請求項5に記載の方法。
  7. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用するために、前記基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して、高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    所定の補正高さを使用して前記高さデータについて補正済み高さデータを計算する、リソグラフィ装置。
  8. 前記レベルセンサが、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にある前記基板の少なくとも一部に関して、高さデータを生成するように構成され、さらに、前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて前記補正データを計算するように構成される、請求項7に記載のリソグラフィ装置。
  9. 前記レベルセンサが、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にある前記基板の少なくとも一部に関して、高さデータを生成するように構成され、さらに、前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて前記補正データを計算するように構成される、請求項7に記載のリソグラフィ装置。
  10. 前記レベルセンサが、幾つかのグリッド線の高さ測定を実行するように構成され、
    前記第一グリッド線の第一部分では、前記レベルセンサが、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にある前記基板の少なくとも一部に関して、高さデータを生成するように構成され、さらに、前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の前記少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて前記補正済み高さデータを計算するように構成され、
    前記第一グリッド線の第二部分では、前記レベルセンサが、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にある前記基板の少なくとも一部に関して、高さデータを生成するように構成され、さらに、前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の前記少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて前記補正済み高さデータを計算するように構成される、請求項7に記載のリソグラフィ装置。
  11. 基板を測定するレベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを生成する方法であって、
    前記基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、および、
    前記レベルプロファイルと前記高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すこと、
    を含む、方法。
  12. 前記高さプロファイルが、少なくとも2つのターゲット部分に関して得られた高さデータを平均することによって得られる、請求項11に記載の方法。
  13. 前記レベルプロファイルが、前記高さプロファイルによる当てはめを計算することによって得られる、請求項11に記載の方法。
  14. 基板を測定するレベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを生成する方法であって、
    前記基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記基板の前記少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
    前記追加の高さプロファイルに対応する前記少なくとも1つのターゲット部分の外側の前記領域に前記レベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、および、
    前記外挿済みレベルプロファイルと前記追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すこと、
    を含む、方法。
  15. 前記高さプロファイルが、少なくとも2つのターゲット部分に関して得られた高さデータを平均することによって得られる、請求項14に記載の方法。
  16. 前記追加の高さプロファイルが、少なくとも2つのターゲット部分に関して得られた高さデータを平均することによって得られる、請求項14に記載の方法。
  17. 前記レベルプロファイルが、前記高さプロファイルによる当てはめを計算することによって得られる、請求項14に記載の方法。
  18. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    前記基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成し、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算し、
    前記レベルプロファイルと前記高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すように構成されている、リソグラフィ装置。
  19. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    前記基板の少なくとも1つのターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成し、
    前記基板の前記少なくとも1つのターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成し、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算し、
    前記追加の高さプロファイルに対応する前記少なくとも1つのターゲット部分の外側の前記領域に前記レベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供し、
    前記外挿済みレベルプロファイルと前記追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すように構成されている、リソグラフィ装置。
  20. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    さらに、プロセッサと、前記投影システムの前記焦点面に対して前記基板の前記ターゲット部分を位置合わせする方法を実行する前記プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されているメモリとを備え、前記方法が、
    前記基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して高さデータを生成すること、
    所定の補正高さを使用して前記高さデータについて補正された高さデータを計算すること、および、
    少なくとも部分的に前記補正済み高さデータに基づいて、前記投影システムの前記焦点面に対して前記基板の前記ターゲット部分を位置合わせすることを含む、リソグラフィ装置。
  21. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の前記少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項20に記載のリソグラフィ装置。
  22. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の前記少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項20に記載のリソグラフィ装置。
  23. 前記基板の前記少なくとも一部が、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の一部は外側に、一部は内側にあり、
    前記レベルセンサが、幾つかのグリッド線について高さ測定を実行するように構成され、
    前記グリッド線の第一部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含み、
    前記グリッド線の第二部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項20に記載のリソグラフィ装置。
  24. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    さらに、プロセッサと、前記レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行する前記プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されているメモリとを備え、前記方法が、
    前記基板の前記ターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、および、
    前記レベルプロファイルと前記高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、リソグラフィ装置。
  25. パターニングデバイスを支持するように構成され、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付放射ビームを形成することができる支持体と、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記基板の少なくとも一部で高さ測定を実行して、前記投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする際に使用する高さデータを生成するように構成されたレベルセンサと、
    を備え、
    さらに、プロセッサと、前記レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行する前記プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されているメモリとを備え、前記方法が、
    前記基板の前記ターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記基板の前記ターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
    前記追加の高さプロファイルに対応する前記ターゲット部分の外側の前記領域に前記レベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、および、
    前記外挿済みレベルプロファイルと前記追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、リソグラフィ装置。
  26. 基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、前記メモリは、高さデータを使用して、投影システムの焦点面に対して前記基板のターゲット部分を位置合わせする方法を実行するためにプロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、前記方法が、
    前記基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して前記高さデータを生成すること、
    所定の補正高さを使用して前記高さデータについて補正された高さデータを計算すること、および、
    少なくとも部分的に前記補正済み高さデータに基づいて、前記投影システムの前記焦点面に対して前記基板の前記ターゲット部分を位置合わせすることを含む、システム。
  27. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項26に記載のシステム。
  28. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項26に記載のシステム。
  29. 前記基板の前記少なくとも一部が、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の一部は内側に、一部は外側にあり、
    前記システムが、幾つかのグリッド線についてレベルセンサからの高さ測定値を処理するような構成であり、
    前記グリッド線の第一部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含み、
    前記グリッド線の第二部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項26に記載のシステム。
  30. 前記プロセッサが、少なくとも間接的に位置センサと通信するような構成であり、少なくとも間接的に前記基板の位置を制御するような構成である、請求項26に記載のシステム。
  31. 基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、前記メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行する前記プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、前記方法が、
    前記基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、および、
    前記レベルプロファイルと前記高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、システム。
  32. 前記プロセッサが、少なくとも間接的にアラインメントセンサと通信するような構成であり、少なくとも間接的に前記基板の位置を制御するような構成である、請求項31に記載のシステム。
  33. 基板の位置を制御するシステムであって、プロセッサと、メモリとを備え、前記メモリは、レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために補正高さを計算する方法を実行する前記プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されており、前記方法が、
    前記基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記基板の前記ターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
    前記追加の高さプロファイルに対応する前記ターゲット部分の外側の前記領域に前記レベルプロファイルを外挿して、外挿したレベルプロファイルを提供すること、および、
    前記外挿済みレベルプロファイルと前記追加の高さプロファイルとの差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、システム。
  34. 前記プロセッサが、少なくとも間接的にアラインメントセンサと通信するような構成であり、少なくとも間接的に前記基板の位置を制御するような構成である、請求項33に記載のシステム。
  35. 高さデータを使用して、投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法を実行するために、プロセッサによって実行可能である命令を含むコンピュータプログラムでコード化されるコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
    前記基板の少なくとも一部の高さ測定を実行して前記高さデータを生成すること、
    所定の補正高さを使用して前記高さデータについて補正済み高さデータを計算すること、
    少なくとも部分的に前記補正済み高さデータに基づいて、前記投影システムの前記焦点面に対して前記基板の前記ターゲット部分を位置合わせすることを含む、コンピュータ可読媒体。
  36. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の外側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の外側に位置合わせされた前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。
  37. 前記基板の前記少なくとも一部が、少なくとも部分的に、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の内側にあり、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の内側に位置合わせされた前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。
  38. 前記基板の前記少なくとも一部が、前記投影システムに対して位置合わせすべき前記ターゲット部分の一部は内側に、一部は外側にあり、
    前記コンピュータプログラムが、幾つかのグリッド線についてレベルセンサからの高さ測定値を処理するような構成であり、
    前記グリッド線の第一部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の外側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含み、
    前記グリッド線の第二部分では、前記方法がさらに、所定の補正高さを使用して、前記ターゲット部分の内側に位置する前記基板の前記少なくとも一部の少なくとも1つの領域に対応する前記高さデータについて補正済み高さデータを計算することを含む、請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。
  39. レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために、補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムでコード化されたコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
    前記基板のターゲット部分の高さ測定を実行して、高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
    前記レベルプロファイルと前記高さプロファイルとの間の差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、コンピュータ可読媒体。
  40. レベルセンサによって得られた高さデータを補正するために、補正高さを計算する方法を実行するプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムでコード化されたコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
    前記基板のターゲット部分の高さ測定を実行して高さプロファイルを生成すること、
    前記基板の前記ターゲット部分の外側の領域で高さ測定を実行して追加の高さプロファイルを生成すること、
    前記高さプロファイルに基づいてレベルプロファイルを計算すること、
    前記追加の高さプロファイルに対応する前記ターゲット部分の外側の前記領域に、前記レベルプロファイルを外挿すること、および、
    前記外挿したレベルプロファイルと前記追加の高さプロファイルの間の差を計算することによって、補正高さを割り出すことを含む、コンピュータ可読媒体。
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