JP2009302534A - サブセグメント化されたアライメントマーク構成 - Google Patents

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Abstract

【課題】極端ダイポール照明設定と、またリソグラフィ処理中の他のパターニングステップ中に使用することができるあまり極端でない設定と、改善された互換性を有するアライメントマークの構造。
【解決手段】基板上のアライメントマークが、複数の第1のエレメントと複数の第2のエレメントとの周期構造を含む。これらのエレメントは、第1の方向で交互に繰り返す順序で配置される。周期構造の全体的なピッチが、第1の方向で第1のエレメントの幅と第2のエレメントの幅との和に等しい。各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を有し、各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を有する。波長λを有する放射ビームと相互作用するための第1のエレメントの光学特性が、第2のエレメントの前記光学特性と異なる。全体的なピッチが波長λより大きく、第1のサブピッチおよび第2のサブピッチのそれぞれがその波長より小さい。
【選択図】図3

Description

[0001] 本発明は、アライメントマーク、アライメントマーク構成、リソグラフィ装置、およびそのようなアライメントマークの使用法に関する。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は基板のターゲット部分上に付ける機械である。リソグラフィ装置は、たとえば、集積回路(IC)の製造時に使用することができる。その場合、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、ICの個々の層上に形成しようとする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(たとえば、シリコンウェーハ)上の(たとえば、ダイの一部、1つのダイ、またはいくつかのダイを含む)ターゲット部分上に転写することができる。パターンの転写は、一般に、基板上に設けられた放射感応性材料(レジスト)の層上への結像による。一般に、単一の基板は、連続してパターニングされる隣り合うターゲット部分のネットワークを含むことになる。既知のリソグラフィ装置には、パターン全体を一度にターゲット部分上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、いわゆるステッパと、所与の方向(「スキャン」方向)で放射ビームを介してパターンをスキャンし、一方、この方向に対して平行または逆平行で基板を同期スキャンすることによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとが含まれる。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。
[0003] 一般に、基板の層上に結像しようとするパターンは、それぞれの先行するパターニングステップで結像された1つまたは複数のパターンと位置合わせすべきである。そのために、基板上のアライメントマークを使用し、位置および向きの基準を得る光学アライメント法が知られている。
[0004] アライメントマークは、アライメント照明ビームの波長より大きい周期性を有する回折格子で構成される。アライメント手順の間には、アライメント照明ビームが回折格子に当たり、アライメントセンサが、回折格子によって生成される回折光から、基板の位置および向きに関する情報を得ることができる。
[0005] 適正な処理のために、一般にデバイスフィーチャ(の一部)と同じ材料からなるアライメントマークの構成部分は、通常、たとえば大きなマーカ領域の近辺のデバイス構造のところで発生し得る反応性イオンエッチングプロセス中のマイクロローディング効果(micro-loading effect)による、または構造の化学的機械的研磨(chemical-mechanical polishing CMP)のサイズ依存性による、集積回路の処理中のサイズに起因する逸脱を回避するために、リソグラフィ処理によって製造されるデバイスフィーチャの寸法と同様の寸法を有するべきである。処理条件および最新技術の設計規則を満たすために、サブセグメント化されたマークが使用されている。使用されるサブセグメント化されたマークは、垂直サブアライメント波長ライン(perpendicular sub-alignment wavelength lines)からなるマーク、たとえばポーラマーク(polar mark)、およびコンタクトホールを含むマークである。
[0006] ダブルパターニング技術(double patterning technology DPT)では、極端ダイポール照明設定(extreme dipolar illumination setting)を使用することができる。照明条件、アライメントマークなどにより、特にポーラマーク、およびコンタクトホールからなるマークは、適正に結像されない可能性がある。これにより、アライメントマークの画定が不十分になり、さらにはアライメントマークを作成することができなくなる。光学アライメント時に画定が不十分なマークを使用すると、信号の損失が生じるおそれがある。不十分なプリント適性により意図的でない非対称を有するアライメントマークが生じた場合、そのようなアライメントマークはアライメント位置シフトを引き起こすおそれがある。
[0007] 極端ダイポール照明設定と、またリソグラフィ処理中の他のパターニングステップ中に使用することができるあまり極端でない設定と、改善された互換性を有するアライメントマークの構造を有することが望ましい。
[0008] 本発明の一態様によれば、基板上のアライメントマークであって、該アライメントは第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの周期構造を備え、第1のエレメントおよび第2のエレメントは第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、周期構造の全体的なピッチは第1の方向で第1のエレメントの幅と第2のエレメントの幅との和に等しく、各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、放射ビームと相互作用するための第1のエレメントの光学特性が、第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、放射ビームがある波長を有し、全体的なピッチがその波長より大きく、第1のサブピッチおよび第2のサブピッチのそれぞれがその波長より小さい、アライメントマークが提供される。
[0009] 本発明の一態様によれば、第1の周期的なサブ構造が、複数の第1のサブラインと複数の第1のサブスペースとを備え、第1のサブラインおよび第1のサブスペースが、第1のサブピッチ方向で交互に繰り返す順序で配置され、第1の周期的なサブ構造の第1のサブピッチが、第1のサブピッチ方向で第1のサブラインの幅と第1のサブスペースの幅との和に等しく、第1のサブラインが、第1のサブピッチ方向に対して実質的に垂直な方向で基板の表面に沿って延びる、上述のアライメントマークが提供される。
[0010] 本発明の一態様によれば、第2のサブ構造が、複数の第2のサブラインと複数の第2のサブスペースとを備え、第2のサブラインおよび第2のサブスペースが、第2のサブピッチ方向で交互に繰り返す順序で配置され、第2の周期的なサブ構造の第2のサブピッチが、第2のサブピッチ方向で第2のサブラインの幅と第2のサブスペースの幅との和に等しく、第2のサブラインが、第2のサブピッチ方向に対して実質的に垂直な方向で基板の表面に沿って延びる、上述のアライメントマークが提供される。
[0011] 本発明の一態様によれば、第1のサブピッチ方向が第1の方向に対して平行である、上述のアライメントマークが提供される。
[0012] 本発明の一態様によれば、第2のサブピッチ方向が第1の方向に対して平行である、上述のアライメントマークが提供される。
[0013] 本発明の一態様によれば、第1のサブピッチ方向が第2の方向に対して平行である、上述のアライメントマークが提供される。
[0014] 本発明の一態様によれば、第2のサブピッチ方向が第2の方向に対して平行である、上述のアライメントマークが提供される。
[0015] 本発明の一態様によれば、第1のサブラインの幅と第1のサブスペースの幅との比である第1の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、第1のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ放射ビームの波長について飽和モード条件を満たすように選択され、第1のサブピッチが、その波長と、アライメントマークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より小さい、上述のアライメントマークが提供される。
[0016] 本発明の一態様によれば、第1のサブラインの幅と第1のサブスペースの幅との比である第1の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、第1のエレメントの有効屈折率(nr)を生成するように、且つ放射ビームの波長について共振モード条件を満たすように選択され、第1のサブピッチが、その波長と、回折格子を構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より大きく、且つその波長より小さい、上述のアライメントマークが提供される。
[0017] 本発明の一態様によれば、第2のサブラインの幅と第2のサブスペースの幅との比である第2の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、第2のエレメントの有効屈折率(nr)を生成するように、且つ放射ビームの波長について飽和モード条件を満たすように選択され、第2のサブピッチが、その波長と、アライメントマークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より小さい、上述のアライメントマークが提供される。
[0018] 本発明の一態様によれば、第2のサブラインの幅と第2のサブスペースの幅との比である第2の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、第2のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ放射ビームの波長について共振モード条件を満たすように選択され、第2のサブピッチが、その波長と、アライメントマークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より大きく、且つその波長より小さい、上述のアライメントマークが提供される。
[0019] 本発明の一態様によれば、アライメントマークを構成する材料が、光学特性の第1の光学特性値を有する第1の材料と、前記光学特性の第2の光学特性値を有する第2の材料とを含み、第1の光学特性値が第2の光学特性値と異なる、上述のアライメントマークが提供される。
[0020] 本発明の一態様によれば、第1のアライメントマークおよび第2のアライメントマークの構成において、第1のアライメントマークが、第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの第1の周期構造を備え、第1のエレメントおよび第2のエレメントが第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、周期構造の全体的なピッチが、第1の方向で第1のエレメントの幅と第2のエレメントの幅との和に等しく、第1のアライメントマークの各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、第1のアライメントマークの各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、第2のアライメントマークが、第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの第2の周期構造を備え、第1のエレメントおよび第2のエレメントが第1の方向に対して垂直な第2の方向で交互に繰り返す順序で配置され、第2のアライメントマークの第2の周期構造の全体的なピッチが、第1のアライメントマークの第1の周期構造の全体的なピッチに等しく、第2のアライメントマークの各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、第2のアライメントマークの各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、放射ビームと相互作用するための第1のエレメントの光学特性が、第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、放射ビームがある波長を有し、第1のアライメントマークの第1のサブピッチおよび第2のサブピッチが第1の方向で配向され、第2のアライメントマークの第1のサブピッチおよび第2のサブピッチが第1の方向で配向され、全体的なピッチが波長より大きく、第1のアライメントマークの、および第2のアライメントマークの第1のサブピッチおよび第2のサブピッチのそれぞれがその波長より小さい、構成が提供される。
[0021] 本発明の一態様によれば、少なくとも1つの放射ビームを調節する照明システムと、少なくとも1つの放射ビームにその断面でパターンを与えて少なくとも1つのパターン付き放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持するサポートと、基板を保持する基板テーブルと、少なくとも1つのパターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影する投影システムとを備えるリソグラフィ装置であって、基板が、第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの周期構造を有するアライメントマークを備え、第1のエレメントおよび第2のエレメントが第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、周期構造の全体的なピッチが、第1の方向で第1のエレメントの幅と第2のエレメントの幅との和に等しく、各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、放射ビームと相互作用するための第1のエレメントの光学特性が、第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、放射ビームがある波長を有し、全体的なピッチがその波長より大きく、第1のサブピッチおよび第2のサブピッチのそれぞれがその波長より小さい、リソグラフィ装置が提供される。
[0022] 本発明の一態様によれば、照明システムが、パターニングデバイス上で収束するように2つの放射ビームを調節する極端ダイポール照明設定と共に構成され、入射面に対して垂直な方向で配向される第1のエレメントの第1のサブピッチおよび第2のエレメントの第2のサブピッチが、ダイポール照明の2つの放射ビームを含む、上述のリソグラフィ装置が提供される。
[0023] 本発明の一態様によれば、第1のエレメントの第1のサブピッチが、共振状態となるように選択され、第1のエレメントのデューティサイクルが、アライメントビームによる照明中に、アライメントビームによって励起される第1のエレメントの2つの回折格子モードの有効屈折率がアライメントマークの底部で強め合う干渉を有し、第1のエレメントによって回折された光の、ゼロ透過回折次数の回折ビームとの最大結合を生み出すように選択され、第2のエレメントの第2のサブピッチが、共振状態となるように選択され、第2のエレメントのデューティサイクルが、アライメントビームによる照明中に、アライメントビームによって励起される第2のエレメントの2つの回折格子モードの有効屈折率がアライメントマークの底部で弱め合う干渉を有し、第2のエレメントによって回折された光の、ゼロ反射回折次数の回折ビームとの最大結合を生み出すように選択される、上述のリソグラフィ装置が提供される。
[0024] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置における、基板上のアライメントマークの使用法であって、アライメントマークが、第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの周期構造を備え、第1のエレメントおよび第2のエレメントが第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、周期構造の全体的なピッチが、第1の方向で第1のエレメントの幅と第2のエレメントの幅との和に等しく、各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、放射ビームと相互作用するための第1のエレメントの光学特性が、第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、放射ビームがある波長を有し、全体的なピッチがその波長より大きく、第1のサブピッチおよび第2のサブピッチのそれぞれがその波長より小さい、使用法が提供される。
[0025] 次に、例示にすぎないが、本発明の諸実施形態について、対応する参照記号が対応する部分を示す添付の概略図面を参照して述べる。
[0026]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。 [0027]従来技術からのアライメントマークを示す図である。 [0028]本発明の一実施形態によるサブセグメント化されたアライメントマークの一部分を示す図である。 [0029]本発明の一実施形態による1対のサブセグメント化されたアライメントマークの構成を示す図である。 [0030]本発明の一実施形態によるサブセグメント化されたアライメントマークの光学特性を示す図である。 [0031]飽和モード設計でのアライメントマークに関する1次回折ビームの信号強度を示す図である。 [0032]共振モード設計でのデューティサイクルの関数としての1次回折ビームの信号強度を示す図である。
[0033] 図1は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は、
−放射ビームB(たとえば、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(たとえば、マスク)MAを支持するように構築され、且つ、いくつかのパラメータに従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のポジショナPMに接続されたサポート構造(たとえば、マスクテーブル)MTと、
−基板(たとえば、レジストコートウェーハ)Wを保持するように構築され、且つ、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第2のポジショナPWに接続された基板テーブル(たとえば、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(たとえば、1つまたは複数のダイを含む)ターゲット部分C上に投影するように構成された投影システム(たとえば、屈折投影レンズシステム)PSとを備える。
[0034] 照明システムは、放射を誘導、整形、または制御するために、屈折タイプ、反射タイプ、磁気タイプ、電磁タイプ、静電タイプ、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなど様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
[0035] サポート構造は、パターニングデバイスを支持する、すなわちパターニングデバイスの重量を支承する。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、また、たとえばパターニングデバイスが真空環境内で保持されるか否かなど他の条件によって決まる仕方でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空、静電気、または他のクランプ技法を使用し、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、たとえば必要に応じて固定または可動とすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスが、たと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することができる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語の使用は「パターニングデバイス」というより一般的な用語と同義と見なすことができる。
[0036] 本明細書で使用される「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内でパターンを生み出すように、放射ビームにその断面でパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを指すものとして広く解釈するべきである。放射ビームに与えられるパターンは、たとえば、パターンが位相シフトフィーチャ、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内の所望のパターンに正確に対応しない可能性があることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路など、ターゲット部分内で生み出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
[0037] パターニングデバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの諸例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルLCDパネルが含まれる。マスクはリソグラフィで周知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々な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一例は、小さなミラーのマトリックス構成を使用し、ミラーのそれぞれは、入来放射ビームを様々な方向で反射するように個別に傾けることができる。傾斜式ミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビーム内でパターンを与える。
[0038] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射にとって、あるいは、液浸液の使用または真空の使用など他の要因にとって適切なように、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、電磁光学システム、静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを含めて、任意のタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈するべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語の使用は「投影システム」というより一般的な用語と同義と見なすことができる。
[0039] 本明細書では、本装置は、(たとえば、透過マスクを使用する)透過タイプのものである。別法として、本装置は、(たとえば、上記で参照されているタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、または反射マスクを使用する)反射タイプのものとすることができる。
[0040] リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)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)を有するタイプのものとすることができる。そのような「マルチステージ」機では、追加のテーブルを同時に使用することができ、あるいは、1つまたは複数の他のテーブルが露光用に使用されている間に、1つまたは複数のテーブル上で準備ステップを実施することができる。
[0041] 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ように、比較的高い屈折率を有する液体、たとえば水によって基板の少なくとも一部分を覆うことができるタイプのものとすることができる。また、液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえば、マスクと投影システムの間で与えることもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を増大することで、当技術分野で周知である。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板などある構造を液体内に沈めなければならないことを意味しておらず、むしろ液体が露光中に投影システムと基板の間に位置することを意味するにすぎない。
[0042] 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は、たとえば放射源がエキシマレーザであるとき、別体とすることができる。そのような場合、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、たとえば、適切な誘導ミラーおよび/またはビームエキスパンダ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に渡される。他の場合には、たとえば放射源が水銀ランプであるとき、放射源をリソグラフィ装置の一体部分とすることができる。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と共に、放射システムと呼ばれることがある。
[0043] 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ためのアジャスタADを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面内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(一般にそれぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる)を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、様々な他のコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用し、その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、放射ビームを調節することができる。
[0044] 放射ビームBは、サポート構造(たとえば、マスクテーブルMT)上で保持されているパターニングデバイス(たとえば、マスクMA)上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームBは、マスクMAを横切って、投影システムPSを通過し、投影システムPSは、ビームを基板Wのターゲット部分C上に集束する。基板テーブルWTは、第2のポジショナPWおよび位置センサIF(たとえば、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、たとえば、様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路内で位置決めするように、正確に移動することができる。同様に、第1のポジショナPMと(図1には明示的に図示されない)別の位置センサを使用し、マスクMAを、たとえばマスクライブラリから機械的に取り出した後で、またはスキャン中に、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のポジショナ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)の助けにより実現することができる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第2のポジショナ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使用して実現することができる。(スキャナではなく)ステッパの場合には、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だけに接続することも、固定とすることもできる。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を使用して位置合わせすることができる。図の基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有しているが、ターゲット部分間の空間内に位置してもよい(これらは、スクライブラインアライメントマークとして知られる)。同様に、複数のダイがマスクMA上に設けられる状況では、マスクアライメントマークは、ダイ間に位置してもよい。
[0045] 図の装置は、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。
[0046] 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が本質的に静止したままであり、一方、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分C上に1回で投影される(すなわち、1回の静止露光)。次いで、基板テーブルWTがX方向および/またはY方向でシフトされ、その結果、異なるターゲット部分Cを露光することができる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズにより、1回の静止露光で結像されるターゲット部分Cのサイズが制限される。
[0047] 2.スキャンモードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分C上に投影されている間に、マスクテーブルMTおよび基板テーブルWTが同期してスキャンされる(すなわち、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(縮小)倍率と像反転特性によって決定される可能性がある。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズにより、1回の動的露光におけるターゲット部分の(非スキャン方向での)幅が制限され、一方、スキャン運動の長さにより、ターゲット部分の(スキャン方向での)高さが決定される。
[0048] 3.別のモードでは、マスクテーブルMTが、プログラマブルパターニングデバイスを保持して本質的に静止したままであり、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分C上に投影されている間に、基板テーブルWTが移動またはスキャンされる。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、基板テーブルWTの各移動の後で、またはスキャン中、連続する放射パルスの間で、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上記で参照されている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レスリソグラフィに容易に適用することができる。
[0049] 上述の使用モードに対する組合せおよび/または変形形態、または全く異なる使用モードをも使用することができる。
[0050] 図2は、従来技術からのアライメントマークの断面を示す。基板100上には、水平方向D1で交互に繰り返す順序で配置される一連の平行ラインBおよび一連のトレンチを備える回折格子Gが配置される。トレンチの深さhは、垂直方向Zに沿ってとられる。
[0051] ラインBおよびトレンチは、互いに平行に、水平方向D1および垂直方向Zに対して直交する(D2で示される)方向に沿って延びる。
[0052] 従来技術のアライメントマークは、1つのトレンチAの幅W1と1つのラインBの幅W2に等しいマークピッチまたはマーク周期性Pを有する。
[0053] アライメント手順中には、波長λを有する実質的に単色の放射ビームが、回折格子上に入射するように送られ、回折パターンを生成する。この放射ビームは、レーザデバイスなど適切な光源によって生成される。回折パターンはセンサ(センサデバイス)によって検出され、測定されたパターンから、回折格子Gの位置および向きに関する情報を得ることができる。従来技術では、ピッチPが、入射する放射ビームの波長λより大きくなるように選択される。
[0054] トレンチAの幅W1とラインBの幅W2の比は、アライメントマークのデューティサイクルとも呼ばれ、信号強度、すなわちセンサによって測定される、または受け取られる回折光の強度に対して影響を有する。
[0055] 図3は、本発明の一実施形態によるサブセグメント化されたアライメントマークAMの一部分を断面で示す。
[0056] サブセグメント化されたアライメントマークAMは、基板100上で配置され、水平方向D1に沿って複数の第1のエレメントAおよび第2のエレメントBを備え、それらのエレメントは、水平方向D1で交互に繰り返す順序で配置され、この方向において、2つの隣り合う第1のエレメントAそれぞれが、1つの中間の第2のエレメントBによって互いに分離される。
[0057] 各第1のエレメントAは、水平方向D1で第1の寸法W1を有し、各第2のエレメントBは、水平方向D1で第2の寸法W2を有する。このようにして、周期的な回折格子構造が水平方向D1で形成され、この回折格子構造は、第1の寸法W1と第2の寸法W2との和に等しいマークピッチPを有する。図2を参照して上述したように、マークピッチPは、アライメント手順中に使用される放射ビームの波長λより大きい。すなわち、
P>λ [1]
[0058] 各第1のエレメントAは第1の周期的なサブ構造を、また各第2のエレメントBは第2の周期的なサブ構造を、それぞれ水平方向D1で、各それぞれのエレメントA、B内でサブセグメンテーションを形成するように備える。
[0059] 第1のエレメントAの第1の周期的なサブ構造は、第1のサブライン幅SLW1を有する複数の第1のサブラインL1と、第1のサブスペース幅SSW1を有する第1のサブスペースS1とを備える。第1のサブラインL1は、水平方向D1および垂直方向Zに対して直交する方向で互いに平行であり、第1のサブライン幅SLW1と第1のサブスペース幅SSW1との和に等しい第1のサブピッチP1を有する第1の周期的なサブ構造を形成するように、1つの中間の第1のサブスペースS1によって互いに分離される。すなわち、
P1=SLW1+SSW1 [2]
[0060] 同様に、第2のエレメントBの第2のサブ構造は、第2のサブライン幅SLW2を有する複数の第2のサブラインL2と、第2のサブスペース幅SSW2を有する第2のサブスペースS2とを備える。第2のサブラインL2は、水平方向D1および垂直方向Zに対して直交する方向で互いに平行であり、第2のサブライン幅SLW2と第2のサブスペース幅SSW2との和に等しい第2のサブピッチP2を有する第2の周期的なサブ構造を形成するように、1つの中間の第2のサブスペースS2によって互いに分離される。すなわち、
P2=SLW2+SSW2 [3]
[0061] 第1のサブピッチP1と第2のサブピッチP2は共に、アライメント手順中に使用される放射ビームの波長λより小さく設計される。すなわち、
P1<λ [4]
P2<λ [5]
[0062] P1<λ、およびP2<λであるとき、デューティサイクルを変更することにより、サブセグメント化された領域内でのサブラインとサブトレンチの相対貢献量が変更され、これは、サブセグメント化された領域の(nrで示される)屈折率を事実上変更することと見なすことができる。
[0063] 一実施形態では、第1のサブピッチP1が、第2のサブピッチP2に実質的に等しくないように設計される。
P1≠P2 [6]
[0064] したがって、結果として、第1のエレメントAの(光学)特性は、第2のエレメントBの(光学)特性と異なるものであり、マークピッチPを有する周期構造を有する回折格子AMが得られる。
[0065] 他の実施形態では、第1のサブピッチP1が、第2のサブピッチP2に実質的に等しくなるように設計される。
P1=P2 [7]
[0066] この条件[7]下で、第1のエレメントA内の第1のサブラインL1の寸法SLW1が、第2のサブラインL2の寸法SLW2に等しくないように設計される。すなわち、
SLW1≠SLW2 [8]
[0067] 上述のように、周期的なエレメント内のライン幅とスペース幅との比は、その周期的なエレメントの屈折率に対して影響を有する。第1のエレメントA(第1の周期構造)内の第1のサブライン幅SLW1と第1のサブスペース幅SSW1との比が第2のエレメントB(第2の周期構造)内の第2のサブライン幅SLW2と第2のサブスペース幅SSW2との比と異なる場合には、第1のエレメントAの有効屈折率NR1が、第2のエレメントBの有効屈折率NR2と異なることになり、それにより、サブセグメント化されたアライメントマークAMが、マークピッチPを有する周期構造を有することになる。
[0068] 第1および第2の周期的なサブ構造のそれぞれの構造は、サブ波長ライン(サブライン)およびサブ波長スペース(サブスペース)によって上述されていることに留意されたい。広い意味では、各周期的なサブ構造(すなわち、エレメントAまたはエレメントB)は、実際のラインおよび(材料がない)スペースの代わりに、第1の材料および第2の材料の周期的な構成から形成することもできることを、当業者なら理解するであろう。そのような周期的な構成では、アライメント用に使用される放射ビームと相互作用するための第1の材料の光学特性が、その放射ビームと相互作用するための第2の材料の光学特性と異なるように選択される。この態様では、本願の範囲内において、「サブ波長ライン」(sub-wavelength line)または「サブライン」(sub-line)という用語は、第1の材料のサブ波長ラインと解釈することができ、「サブ波長スペース」(sub-wavelength space)または「サブスペース」(sub-space)という用語は、第1の材料と異なる第2の材料の他のサブ波長ラインと解釈することができる。したがって、このマークは、たとえば相異なる屈折率を有する(それぞれサブラインおよびサブスペースとすることができる)第1および第2の材料から構成することができる。
[0069] 図3では、第1のサブピッチ方向、すなわち第1のサブピッチP1の方向は、アライメントマークAMのマークピッチP(または全体的なピッチ)の方向に対して平行である。同様に、第2のサブピッチ方向(第2のサブピッチP2の方向)は、マークピッチ方向に対して平行である。第1のサブピッチP1は、全体的なピッチPの方向に対して垂直な第1のサブピッチ方向を有することができることに留意されたい。また、第2のサブピッチP2は、全体的なピッチPの方向に対して垂直な第1のサブピッチ方向を有することができる。
[0070] 図4は、本発明の一実施形態による1対のサブセグメント化されたアライメントマークの構成の上面図を示す。
[0071] アライメントマークの構成は、第1のアライメントマークAM1と、第2のアライメントマークAM2とを備える。この対のアライメントマークの第1のアライメントマークAM1は、第1の水平方向D1に沿って配向され、第2のアライメントマークAM2は、第1の水平方向に対して垂直な第2の水平方向D2に沿って配向される。
[0072] 第1のアライメントマークAM1および第2のアライメントマークAM2のそれぞれは、第1のエレメントAが、1つの中間の第2のエレメントBによって互いに分離される、複数の第1のエレメントAおよび第2のエレメントBの周期構造によって構築される。各第1のエレメントAは、第1の周期的なサブ構造を備え、各第2のエレメントBは、第2の周期的なサブ構造を備える。
[0073] 第1のアライメントマークAM1では、周期構造の周期性Pが第1の水平方向D1で配向され、第1のエレメントの、また第2のエレメントBの周期的なサブ構造の第1および第2のサブピッチP1、P2の第1および第2のサブピッチ方向は、第1の水平方向D1に対して平行に、すなわち第1のアライメントマークの周期性と実質的に同じ方向で配向される。
[0074] 第2のアライメントマークAM2では、周期構造の周期性Pが第2の水平方向D2で配向され、一方、第1のエレメントの、また第2のエレメントBの周期的なサブ構造の第1および第2のサブピッチP1、P2の第1および第2のサブピッチ方向は、第1の水平方向D1に対して平行に、すなわち第1のアライメントマークの第1および第2のサブピッチの方向と実質的に同じ方向で配向される。
[0075] 極端ダイポール照明設定、すなわち、レチクル上で収束する2つのビームを利用する照明モードの場合には、リソグラフィ処理中に、それぞれ2つの照明ビームを含む入射面に対して垂直な、サブセグメント化された第1および第2のエレメントA、BのサブピッチP1、P2を有するサブセグメンテーションを使用することにより、アライメントマークのプリント適性が非常に高められる。
[0076] したがって、第1のアライメントマークAM1および第2のアライメントマークAM2の構成は、第1および第2のアライメントマークのそれぞれにおいて、サブセグメント化された第1および第2のエレメントA、Bの第1および第2のサブピッチP1、P2の方向が、それぞれ、2つの照明ビームを含む入射面に対して垂直な方向に実質的に等しくなるように選択されるものである。
[0077] 図5は、本発明の一実施形態によるサブセグメント化されたアライメントマークの光学特性の図を示す。
[0078] 図5では、STI(シャロートレンチアイソレーション shallow trench isolation)フローにおける、提案されているアライメントマークAM、AM1の一部分の断面が示されている。アライメントマークAM、AM1は、上述のように、第1の周期的なサブ構造を有する複数の第1のエレメントAと、第2の周期的なサブ構造を有する第2のサブセグメント化されたエレメントBとを備える。
[0079] 本発明によるアライメントマークAM、AM1の信号強度を最適化するために、第1のサブセグメント化されたエレメントAおよび/または第2のサブセグメント化されたエレメントBの回折格子モードの共振効果を利用することができ、それについてここで述べる。
[0080] 基本的に、共振効果については、いわゆる飽和モードと、いわゆる共振モードとの間で区別される。
[0081] 飽和モードでは、第1のエレメントAまたは第2のエレメントBの周期的なサブ構造の周期性PSが、回折格子を構成する材料(または上述のようにサブラインおよびサブスペース)のそれぞれの屈折率nrの最大値で波長λを割った商より小さくなるように選択される。
飽和モード:PS<λ/max(nr) [9]
[0082] 共振モードでは、周期的なサブ構造(AまたはB)の周期性PSが、波長λと、回折格子を構成する材料のそれぞれの屈折率nrの最大値で波長λを割った商との間で選択される。
共振モード:λ/max(nr)<PS<λ [10]
[0083] 共振モードでは、周期的なサブ構造(AまたはB)のサブ波長回折格子のピッチおよびデューティサイクルが、λ/max(nr)<PS<λである式[10]の条件が満たされるように選択される。これは、入射する照明ビームIB,λの、垂直方向Zで伝播する回折格子モード(すなわち、回折格子モードは、2つの波動ベクトルkz=2π・neff/λに関し、ただし、neffは、それぞれのモードの有効屈折率である)との結合を引き起こす。この共振状態におけるピッチおよびデューティサイクルは、入射する照明ビームIB,λが回折格子モードの2つだけに結合されるように選択される。
[0084] 励起モードは、回折格子をZ方向で伝播し、ちょうど通常のマッハ−ツェンダー干渉計内と同様に、互いに干渉することになる。
[0085] 回折格子G内で最大のコントラストを達成するために、周期的なサブ構造の一方(たとえば、第1の周期的なサブ構造A)におけるサブ波長セグメンテーションのデューティサイクル(SLW/SSW)は、2つのモードが基板側で強め合うように干渉することになり、したがって光のほとんどが基板に結合されることになり、反射して戻ることにならないように選択されることになる。同時に、他方の周期的なサブ構造(たとえば、第2の周期的なサブ構造B)のサブ波長回折格子のサブピッチおよびデューティサイクルは、PS<λ/max(nr)である式[9]の条件が満たされるように選択される。第2の周期的なサブ構造B内のサブ波長セグメンテーションのデューティサイクル(SLW/SSW)は、2つのモードがマークの基板側で弱め合うように干渉することになるように選択されることになる。このようにして、光が基板に結合されない、または最悪の場合でも非常に少ない光が結合されることになる。大抵の光は、反射して戻り、サブ波長セグメントの反射ゼロ回折次数に結合されることになる。
[0086] アライメントマークの第1のエレメントAと第2のエレメントBとの間の光コントラストを増大するために、一実施形態では、アライメントマークAM、AM1は、第1のエレメントAが飽和モード条件および共振モード条件から選択された一方の条件を満たし、一方、第2のエレメントBが飽和モード条件および共振モード条件からの他方の条件を満たす第1のエレメントAと第2のエレメントBとを備える。
[0087] このようにして、照明中に、アライメントマークは、比較的高い光学コントラストを有し、回折光の比較的高い信号強度を生成することができる。
[0088] 図6は、飽和モード設計での周期的なサブ構造に関して有効屈折率の関数として信号強度WQを示す。信号強度WQは、飽和モード条件下でセグメンテーションを適用することによって得ることができる有効屈折率変化の関数として示されている。
[0089] 図7は、共振モード設計での周期的なサブ構造に関してデューティサイクルの関数として信号強度WQを示す。信号強度WQは、サブ波長ピッチの共振モード条件におけるデューティサイクル、λ/nr≦ピッチ≦λの関数として示されている。図6と図7の比較から、後者の共振モード設計は、前者の飽和モード設計に比べてはるかに大きな信号改善をもたらすことができることが理解されるであろう。
[0090] 上述のように、極端ダイポール照明設定と、また、アライメントマークAM、AM1のピッチPならびに第1および第2のエレメントA、Bが大きいものである、たとえばアライメント波長λ程度以上である、あまり極端でない方法と互換であるマークを提供することができることが有利である。
[0091] さらに、照明中にアライメントマークによって生成される信号強度が高められ、これは、不透明なハードマスクを介した、マークの上部でのアライメントに有用となる。
[0092] 信号強度の最適化は特定のアライメント波長に関して行うことができるが、そのような最適化されたアライメントマークは、信号強度が最適化されない可能性があるが別の波長にも使用することができることが理解されるであろう。
[0093] 本文中では、ICの製造時におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及することがあるが、本明細書で述べられているリソグラフィ装置には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用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、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用分野があり得ることを理解されたい。そのような代替の応用分野の文脈において、本明細書で「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「ターゲット部分」と同義と見なすことができることを、当業者なら理解するであろう。本明細書で参照されている基板は、露光の前後に、たとえば、トラック(一般に、レジストの層を基板に付け、露光されたレジストを現像するツール)、メトロロジーツール、および/またはインスペクションツール内で処理することができる。適用可能な場合、本明細書における開示は、そのような、また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、たとえば多層ICを作成するために複数回処理することができ、その結果、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済みの層をすでに含む基板を指すこともある。
[0094] 上記では、光リソグラフィの文脈で本発明の実施形態の使用について具体的に言及されていることがあるが、本発明は、他の応用分野、たとえばインプリントリソグラフィで使用することができ、状況において可能な場合、光リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィにより、基板上に生み出されるパターンが画定される。パターニングデバイスのトポグラフィを、基板に供給されたレジストの層に押し込むことができ、そのとき、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せを加えることによってレジストが硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後で、レジストから移動され、レジスト内にパターンを残す。
[0095] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、(たとえば、365、355、248、193、157、若しくは126nm、またはこれら辺りの波長を有する)紫外(UV)放射、および(たとえば、5〜20nmの範囲内の波長を有する)極端紫外(EUV)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含めて、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。
[0096] 「レンズ」という用語は、状況において可能な場合、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、および静電光学コンポーネントを含めて、様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか1つ、または組合せを指すことがある。
[0097] 上記では、本発明の特定の実施形態について述べたが、本発明は、述べられているものとは別の方法で実施することができることが理解されるであろう。たとえば、本発明は、上述の方法について説明する機械可読命令の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、あるいは、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体(たとえば、半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク)の形態をとることができる。
[0098] 上記の説明は、制限するものでなく、例示的なものであるものとする。したがって、以下で述べられている特許請求の範囲から逸脱することなしに、述べられている本発明に修正を加えることができることが、当業者には明らかであろう。

Claims (17)

  1. 基板上のアライメントマークであって、該アライメントマークは第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの周期構造を備え、前記第1のエレメントおよび前記第2のエレメントは第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記周期構造の全体的なピッチは前記第1の方向で前記第1のエレメントの幅と前記第2のエレメントの幅との和に等しく、
    各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、
    各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、
    放射ビームと相互作用するための前記第1のエレメントの光学特性が、前記第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、前記放射ビームがある波長を有し、
    前記全体的なピッチが前記波長より大きく、前記第1のサブピッチおよび前記第2のサブピッチのそれぞれが前記波長より小さい、アライメントマーク。
  2. 前記第1の周期的なサブ構造が、複数の第1のサブラインと複数の第1のサブスペースとを備え、前記第1のサブラインおよび前記第1のサブスペースが、第1のサブピッチ方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記第1の周期的なサブ構造の前記第1のサブピッチが、前記第1のサブピッチ方向で前記第1のサブラインの幅と前記第1のサブスペースの幅との和に等しく、前記第1のサブラインが、前記第1のサブピッチ方向に対して実質的に垂直な方向で前記基板の表面に沿って延びる、請求項1に記載のアライメントマーク。
  3. 前記第2のサブ構造が、複数の第2のサブラインと複数の第2のサブスペースとを備え、前記第2のサブラインおよび前記第2のサブスペースが、第2のサブピッチ方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記第2の周期的なサブ構造の前記第2のサブピッチが、前記第2のサブピッチ方向で前記第2のサブラインの幅と前記第2のサブスペースの幅との和に等しく、前記第2のサブラインが、前記第2のサブピッチ方向に対して実質的に垂直な方向で前記基板の表面に沿って延びる、請求項1に記載のアライメントマーク。
  4. 前記第1のサブピッチ方向が前記第1の方向に対して平行である、請求項2に記載のアライメントマーク。
  5. 前記第2のサブピッチ方向が前記第1の方向に対して平行である、請求項2に記載のアライメントマーク。
  6. 前記第1のサブピッチ方向が前記第2の方向に対して平行である、請求項3に記載のアライメントマーク。
  7. 前記第2のサブピッチ方向が前記第2の方向に対して平行である、請求項3に記載のアライメントマーク。
  8. 前記第1のサブラインの前記幅と前記第1のサブスペースの前記幅との比である前記第1の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、前記第1のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ前記放射ビームの前記波長について飽和モード条件を満たすように選択され、前記第1のサブピッチが、前記波長と、前記マークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より小さい、請求項1に記載のアライメントマーク。
  9. 前記第1のサブラインの前記幅と前記第1のサブスペースの前記幅との比である前記第1の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、前記第1のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ前記放射ビームの前記波長について共振モード条件を満たすように選択され、前記第1のサブピッチが、前記波長と、回折格子を構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より大きく、且つ前記波長より小さい、請求項1に記載のアライメントマーク。
  10. 前記第2のサブラインの前記幅と前記第2のサブスペースの前記幅との比である前記第2の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、前記第2のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ前記放射ビームの前記波長について飽和モード条件を満たすように選択され、前記第2のサブピッチが、前記波長と、前記マークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より小さい、請求項1に記載のアライメントマーク。
  11. 前記第2のサブラインの前記幅と前記第2のサブスペースの前記幅との比である前記第2の周期的なサブ構造のデューティサイクルが、前記第2のエレメントの有効屈折率を生成するように、且つ前記放射ビームの前記波長について共振モード条件を満たすように選択され、前記第2のサブピッチが、前記波長と、前記マークを構成する材料のそれぞれの屈折率の最大値との比より大きく、且つ前記波長より小さい、請求項1に記載のアライメントマーク。
  12. 前記マークを構成する材料が、光学特性の第1の光学特性値を有する第1の材料と、前記光学特性の第2の光学特性値を有する第2の材料とを含み、前記第1の光学特性値が前記第2の光学特性値と異なる、請求項6に記載のアライメントマーク。
  13. 第1のアライメントマークおよび第2のアライメントマークの構成であって、
    前記第1のアライメントマークが、
    第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの第1の周期構造を備え、前記第1のエレメントおよび前記第2のエレメントが第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記周期構造の全体的なピッチが前記第1の方向で前記第1のエレメントの幅と前記第2のエレメントの幅との和に等しく、
    前記第1のアライメントマークの各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、前記第1のアライメントマークの各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、
    前記第2のアライメントマークが、
    前記第1の複数の第1のエレメントと前記第2の複数の第2のエレメントとの第2の周期構造を備え、前記第1のエレメントおよび前記第2のエレメントが前記第1の方向に対して垂直な第2の方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記第2のアライメントマークの前記第2の周期構造の全体的なピッチが、前記第1のアライメントマークの前記第1の周期構造の前記全体的なピッチに等しく、
    前記第2のアライメントマークの各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、前記第2のアライメントマークの各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、
    放射ビームと相互作用するための前記第1のエレメントの光学特性が、前記第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、前記放射ビームがある波長を有し、
    前記第1のアライメントマークの前記第1のサブピッチおよび前記第2のサブピッチが前記第1の方向で配向され、前記第2のアライメントマークの前記第1のサブピッチおよび前記第2のサブピッチが前記第1の方向で配向され、前記全体的なピッチが前記波長より大きく、前記第1のアライメントマークの、および前記第2のアライメントマークの前記第1のサブピッチおよび前記第2のサブピッチのそれぞれが前記波長より小さい、構成。
  14. リソグラフィ装置であって、
    少なくとも1つの放射ビームを調節する照明システムと、
    前記少なくとも1つの放射ビームにその断面でパターンを与えて少なくとも1つのパターン付き放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持するサポートと、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記少なくとも1つのパターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムとを備え、
    前記基板が、第1の複数の第1のエレメントと第2の複数の第2のエレメントとの周期構造を有するアライメントマークを備え、前記第1のエレメントおよび前記第2のエレメントが第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、前記周期構造の全体的なピッチが、前記第1の方向で前記第1のエレメントの幅と前記第2のエレメントの幅との和に等しく、
    各第1のエレメントが、第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、
    各第2のエレメントが、第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、
    放射ビームと相互作用するための前記第1のエレメントの光学特性が、前記第2のエレメントの前記光学特性と異なっており、前記放射ビームがある波長を有し、
    前記全体的なピッチが前記波長より大きく、前記第1のサブピッチおよび前記第2のサブピッチのそれぞれが前記波長より小さい、リソグラフィ装置。
  15. 前記照明システムが、前記パターニングデバイス上で収束するように2つの放射ビームを調節する極端ダイポール照明設定と共に構成され、入射面に対して垂直な方向で配向される前記第1のエレメントの前記第1のサブピッチおよび前記第2のエレメントの前記第2のサブピッチが、前記ダイポール照明の前記2つの放射ビームを含む、請求項14に記載のリソグラフィ装置。
  16. 前記第1のエレメントの前記第1のサブピッチが、共振状態となるように選択され、前記第1のエレメントのデューティサイクルが、アライメントビームによる照明中に、前記アライメントビームによって励起される前記第1のエレメントの2つの回折格子モードの有効屈折率が前記アライメントマークの底部で強め合う干渉を有し、前記第1のエレメントによって回折された光の、ゼロ透過回折次数の回折ビームとの最大結合を生み出すように選択され、
    前記第2のエレメントの前記第2のサブピッチが、共振状態となるように選択され、前記第2のエレメントのデューティサイクルが、前記アライメントビームによる照明中に、前記アライメントビームによって励起される前記第2のエレメントの2つの回折格子モードの有効屈折率が前記アライメントマークの前記底部で弱め合う干渉を有し、前記第2のエレメントによって回折された光の、ゼロ反射回折次数の回折ビームとの最大結合を生み出すように選択される、請求項14に記載のリソグラフィ装置。
  17. ある波長を有するアライメントビームと共に使用するために、その上にアライメントマークを有する基板であって、
    前記アライメントマークが、複数の第1のエレメントと複数の第2のエレメントとの周期構造を備え、
    前記第1のエレメントおよび前記第2のエレメントが、第1の方向で交互に繰り返す順序で配置され、
    前記周期構造の全体的なピッチが、前記第1の方向で各第1のエレメントの幅と各第2のエレメントの幅との和に等しく、且つ前記波長より大きく、各第1のエレメントが、前記波長より小さい第1のサブピッチを有する第1の周期的なサブ構造を備え、各第2のエレメントが、前記波長より小さい第2のサブピッチを有する第2の周期的なサブ構造を備え、前記アライメントビームに対する前記第1のエレメントの光学特性が、前記アライメントビームに対する前記第2のエレメントの前記光学特性と異なる、基板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150070407A (ko) * 2012-10-26 2015-06-24 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
JP2015528922A (ja) * 2012-06-26 2015-10-01 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 装置様散乱測定法のオーバーレイターゲット
JP2016027325A (ja) * 2014-06-27 2016-02-18 キヤノン株式会社 位置検出装置、位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法
KR20200053604A (ko) * 2017-10-24 2020-05-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 마크, 오버레이 타겟, 및 정렬 및 오버레이 방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036032A1 (nl) * 2007-10-10 2009-04-15 Asml Netherlands Bv Overlay measurement on double patterning substrate.
US8947664B2 (en) * 2009-12-23 2015-02-03 Infineon Technologies Ag Apparatus and method for aligning a wafer's backside to a wafer's frontside
US8400634B2 (en) * 2010-02-08 2013-03-19 Micron Technology, Inc. Semiconductor wafer alignment markers, and associated systems and methods
US9217917B2 (en) * 2014-02-27 2015-12-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Three-direction alignment mark
WO2017114652A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Asml Netherlands B.V. Alternative target design for metrology using modulation techniques
CN110603492B (zh) 2017-05-08 2022-07-08 Asml荷兰有限公司 量测传感器、光刻装置以及用于制造器件的方法
JP6917472B2 (ja) 2017-05-15 2021-08-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. メトロロジセンサ、リソグラフィ装置、及びデバイスを製造するための方法
EP3477389A1 (en) * 2017-10-24 2019-05-01 ASML Netherlands B.V. Mark, overlay target, and methods of alignment and overlay
CN110071093B (zh) * 2018-01-23 2020-11-27 瀚宇彩晶股份有限公司 显示面板
US11675281B2 (en) 2019-07-15 2023-06-13 Asml Netherlands B.V. Methods of alignment, overlay, configuration of marks, manufacturing of patterning devices and patterning the marks
EP3767394A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-20 ASML Netherlands B.V. Mark, overlay target, and methods of alignment and overlay
EP4303658A1 (en) 2022-07-05 2024-01-10 ASML Netherlands B.V. Method of correction metrology signal data

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0841594A3 (en) * 1996-11-07 1999-08-25 Nikon Corporation Mark for position detection, mark detecting method and apparatus, and exposure system
US6778275B2 (en) * 2002-02-20 2004-08-17 Micron Technology, Inc. Aberration mark and method for estimating overlay error and optical aberrations
JP3939670B2 (ja) * 2003-03-26 2007-07-04 シャープ株式会社 フレア測定用フォトマスク対、フレア測定機構、及び、フレア測定方法
JP4074867B2 (ja) * 2003-11-04 2008-04-16 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 第1及び第2位置合せマークの相対位置を計測する方法及び装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015528922A (ja) * 2012-06-26 2015-10-01 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 装置様散乱測定法のオーバーレイターゲット
KR20150070407A (ko) * 2012-10-26 2015-06-24 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
JP2016500845A (ja) * 2012-10-26 2016-01-14 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. リソグラフィシステムにおいて基板の位置を測定すること
KR102042212B1 (ko) 2012-10-26 2019-11-08 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
KR20190126457A (ko) * 2012-10-26 2019-11-11 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
KR102215545B1 (ko) * 2012-10-26 2021-02-16 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
JP2016027325A (ja) * 2014-06-27 2016-02-18 キヤノン株式会社 位置検出装置、位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法
KR20200053604A (ko) * 2017-10-24 2020-05-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 마크, 오버레이 타겟, 및 정렬 및 오버레이 방법
JP2021501351A (ja) * 2017-10-24 2021-01-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. マーク、オーバーレイターゲット、並びにアライメント及びオーバーレイの方法
US11086232B2 (en) 2017-10-24 2021-08-10 Asml Netherlands B.V. Mark, overlay target, and methods of alignment and overlay
KR102390742B1 (ko) 2017-10-24 2022-04-26 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 마크, 오버레이 타겟, 및 정렬 및 오버레이 방법
JP7279032B2 (ja) 2017-10-24 2023-05-22 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. マーク、オーバーレイターゲット、並びにアライメント及びオーバーレイの方法

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