JP2011187951A - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナ安定性モジュールのパラメータ化によってスキャナのフィールド内効果を詳細に扱うことができない。逆に、扱うことができるスキャナ効果を記述するのにあまりにも多くのパラメータが使用される。
【解決手段】リソグラフィ装置のスキャン機能を制御する方法と、そのように構成されたリソグラフィ装置とが開示される。この方法は、モニタウェーハを露光してスキャン機能に対するベースライン制御パラメータを決定するステップと、前記モニタウェーハからベースライン制御パラメータを周期的に検索するステップと、前記ベースライン制御パラメータからパラメータのドリフトを決定するステップと、前記決定に基づいて修正動作を行うステップとを含み、前記スキャン制御モジュールと前記リソグラフィ装置の間の通信とは異なるパラメータ化が前記スキャン制御モジュールの制御に使用される。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばリソグラフィ技術によるデバイスの製造で使用可能な方法及び装置に関する。

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、代替的にマスク又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つ又は幾つかのダイの一部を含む）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隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「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含む。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。

リソグラフィ工程をモニタするために、パターニングされた基板のパラメータが測定される。パラメータは、例えば、パターニングされた基板内又は上に形成された連続する層の間のオーバレイエラーと、現像された感光性レジストの限界線幅とを含んでいてもよい。この測定は、製品基板及び／又は専用のメトロロジーターゲット上で実行することができる。走査型電子顕微鏡及び様々な専用ツールの使用を含むリソグラフィ工程で形成される微細構造を測定する様々な技術がある。専用検査ツールの高速で非侵襲的な形態は、放射ビームが基板表面上のターゲットに誘導され、散乱又は反射したビームの特性が測定されるスキャトロメータである。基板によって反射又は散乱する前とその後のビームの特性を比較することにより、基板の特性を決定することができる。これは、例えば既知の基板特性に関連した既知の測定値のライブラリに格納されたデータと反射ビームを比較することによって実行することができる。スキャトロメータは２つの主なタイプが知られている。分光スキャトロメータは広帯域放射ビームを基板上に誘導し、特定の狭い角度範囲に散乱した放射のスペクトル（波長の関数としての強度）を測定する。角度分解スキャトロメータは単色放射ビームを使用し、散乱した放射の強度を角度の関数として測定する。

スキャナの機能をより良く制御するために、システムを毎日（又はその程度）予め画定したベースラインへ向けて自動的に駆動するモジュールが最近考案された。このスキャナ安定性モジュールは、メトロロジーツールを用いてモニタウェーハから得られる標準の測定値を検索する。モニタウェーハは、特殊なスキャトロメトリマークを含む特殊なレチクルを用いて事前に露光してあった。モニタウェーハを用い、当日の測定値（及びできれば以前の日々の履歴的測定データ）を用いて、スキャナ安定性モジュールは、システムがそのベースラインからどれくらい遠くまでドリフトしたかを決定し、ウェーハレベルオーバレイと合焦修正セットを計算する。ベースラインは、モニタウェーハ上の基準層によって直接（この場合、スキャナ安定性モジュールはベースラインモニタウェーハ上のオーバレイの方へシステムを最小限度駆動する）、又はウェーハ上の基準層とターゲットオーバレイフィンガープリントとの組合せを用いて間接的に（この場合、スキャナ安定性モジュールはモニタウェーハ上に画定されたターゲットオーバレイフィンガープリントの方へシステムを駆動する）画定することができる。次に、リソグラフィシステムは、これらの修正セットを後続の量産ウェーハ上の露光ごとの特定の修正値に変換する。

ベースライナコントローラとスキャナとの間の現在のインタフェースは周知のＧｒｉｄＭａｐｐｅｒ（商標）インタフェース（一方が上方スキャンフィールド用、もう一方が下方スキャンフィールド用の２つの２次元多項式が使用される）から導出される。このことの１つの結果はスキャナ安定性モジュールのパラメータ化によってスキャナのフィールド内効果を詳細に扱うことができないということである。逆に、扱うことができるスキャナ効果を記述するのにあまりにも多くのパラメータが使用される。

少なくとも上記の問題のいくつかを緩和するシステムを提供することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、リソグラフィ装置であって、
パターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターンを上記パターニングデバイスから上記基板のターゲット部分上に転写するように構成されたパターニングシステムと、
１つ又は複数の基準基板からベースライン制御パラメータを定義する測定値を周期的に検索することで上記支持体、基板テーブル又はパターニングシステムのうちの少なくとも１つの制御を支援し、上記ベースライン制御パラメータからのパラメータのドリフトを決定し、上記ドリフトを許容及び／又は修正する動作が可能な制御モジュールであって、上記基準基板が上記ベースライン制御パラメータを決定するパターニングを初期に実行している制御モジュールと、
上記制御モジュールと他方のリソグラフィ装置との間のインタフェースと、
を備え、
上記インタフェースのパラメータ化が、上記制御モジュールの制御パラメータ化と異なるリソグラフィ装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、制御モジュールを用いてリソグラフィ装置のスキャン／ステップ機能を制御する方法であって、
基準基板を露光してスキャン／ステップ機能に対するベースライン制御パラメータを決定するステップと、
上記基準基板から上記ベースライン制御パラメータを周期的に検索するステップと、
上記ベースライン制御パラメータからパラメータのドリフトを決定するステップと、
上記決定に基づいて修正動作を行うステップと
を含み、
上記制御モジュールと上記リソグラフィ装置の間の通信とは異なるパラメータ化を上記制御モジュールの制御に用いて実行される方法が提供される。

対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
リソグラフィ装置を示す。 リソグラフィセル又はクラスタを示す。 第１のスキャトロメータを示す。 第２のスキャトロメータを示す。 スキャナ安定性モジュールを利用するリソグラフィ工程内の制御ループを示す図である。 本発明のある実施形態で使用可能な、別々の測定および露光ステージを有するリソグラフィ装置のコンポーネントの概略図である。 周知の方法による、図６の装置内の測定および露光工程内のステージの概略図である。 特定の実施形態のスキャナ安定性モジュール修正モデルを構成するパラメータの表である。 リソグラフィ装置の周知のシステムアーキテクチャを示す図である。 本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置のシステムアーキテクチャを示す図である。

図１は、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放射又はＤＵＶ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築され、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１のポジショナＰＭに接続された支持構造（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築され、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２のポジショナ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つ又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）ＰＬとを備える。

照明システムは、放射の誘導、整形、又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、又はその任意の組合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。

支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイス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を保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システム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」又は「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。

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フィーチャ又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定の機能層に相当する。

パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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、及びプログラマブル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。

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、又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及び静電気光学システム、又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すことができる。

本明細書で示すように、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を使用する、又は反射マスクを使用する）。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は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つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

リソグラフィ装置は、投影システムと基板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の間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。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と基板の間に液体が存在するというほどの意味である。

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ＳＯがエキシマレーザである場合に、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及び／又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ＳＯ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及びイルミネータ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。

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アジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサ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。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、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。

放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持され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ニングされる。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビーム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）及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の部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。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、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及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。図示のような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するが、ターゲット部分Ｃの間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

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。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブル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（すなわち単一静的露光）。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方向及び／又は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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブル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るパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）及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、単一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。
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を移動又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、又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。

上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソセル又はクラスタとも呼ばれることがあるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し、それは基板上で露光前及び露光後プロセスを実行する装置も含む。従来、これらはレジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像する現像器ＤＥ、チルプレートＣＨ及びベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラ、すなわちロボットＲＯは入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り上げ、それを様々なプロセス装置間で移動させ、次にリソグラフィ装置のローディングベイ（loading bay）ＬＢに送出する。多くの場合まとめてトラックと呼ばれるこれらのデバイスは、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、それ自体は監視制御システムＳＣＳによって制御され、それはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。したがってスループット及び処理の効率を最大化するために様々な装置を動作させることができる。

リソグラフィ装置によって露光される基板が正確かつ一貫して露光されるために、露光した基板を検査し、後続層間のオーバレイ誤差、ラインの太さ、クリティカルディメンション（ＣＤ）などのような特性を測定することが望ましい。誤差が検出された場合は、特に同じバッチの他の基板がまだ露光されないほど十分即座にかつ高速で検査を実行できる場合は、後続基板の露光を調整することができる。また、既に露光した基板を（歩留まりを改善するために）取り外して再加工するか、又は廃棄し、それにより欠陥があることが分かっている基板で露光を実行するのを回避することができる。基板の幾つかのターゲット部分のみに欠陥がある場合、良好であるそれらのターゲット部分のみでさらなる露光を実行することができる。

基板の特性を、特に異なる基板又は同じ基板の異なる層の特性が層ごとにいかに変化するかを決定するために、検査装置が使用される。検査装置をリソグラフィ装置ＬＡに組み込むことができる、又はリソセルＬＣは独立型デバイスとすることができる。最も迅速な測定を可能にするために、検査装置は露光直後に露光したレジスト層の特性を測定することが望ましい。しかし、レジストの潜像はコントラストが非常に低く、（放射に露光してあるレジストの部分と露光していない部分との間には屈折率の非常に小さい差しかない）全ての検査装置が、潜像を有用に測定するほど十分な感度を有しているわけではない。したがって、露光後ベークステップ（ＰＥＢ）の後に測定を実行することができ、これは通常は露光した基板で実行する最初のステップであり、レジストの露光部分と非露光部分との間のコントラストを増大させる。この段階で、レジストの像を半潜像と呼ぶことができる。現像したレジスト像で（その時点でレジストの露光部分又は非露光部分は除去されている）又はエッチングなどのパターン転写ステップの後で測定することも可能である。後者の見込みは、欠陥がある基板を再加工する見込みを制限するが、それでも有用な情報を提供することができる。

図３は、本発明に使用できるスキャトロメータを示す。これは、放射を基板Ｗに投影する広帯域（白色光）放射プロジェクタ２を備える。反射した放射はスペクトロメータ検出器４へと渡され、これは鏡面反射した放射のスペクトル１０（波長の関数としての強度）を測定する。このデータから、検出されるスペクトルを生じる構造又はプロファイルを処理ユニットＰＵによって、例えばＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis）及び非線形回帰によって、又は図３の下部に図示されたようなシミュレートしたスペクトルのライブラリとの比較によって再構築することができる。概して、再構築するために構造の全体的形状を知り、幾つかのパラメータは、構造を作成したプロセスの知識から仮定して、スキャトロメータのデータから決定するべき構造のパラメータはわずかしか残らない。このようなスキャトロメータは、垂直入射スキャトロメータ又は斜め入射スキャトロメータとして構成することができる。

本発明と併用することができる別のスキャトロメータを図４に示す。このデバイスでは、放射源２によって放出された放射はレンズシステム１２を用いて平行になり、干渉フィルタ１３及び偏光子１７を通して透過され、部分的に反射する表面１６に反射し、開口数（ＮＡ）が大きい、好ましくは少なくとも０．９、より好ましくは少なくとも０．９５の顕微鏡対物レンズを介して基板Ｗ上に合焦する。液浸スキャトロメータは、開口数が１を超えるレンズを有することさえある。反射した放射は次に、散乱スペクトルを検出させるために部分反射面１６を通って検出器１８内に伝達される。検出器は、レンズシステム１５の焦点距離にある逆投影された瞳面１１に位置付けることができるが、瞳面は、代わりに補助光学系（図示せず）で検出器に再結像することができる。瞳面は、放射の半径方向位置が入射角度を画定し、角度位置が放射の方位角を画定する面である。検出器は、基板ターゲット３０の２次元角度散乱スペクトルを測定できるように、２次元検出器であることが好ましい。検出器１８は、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサのアレイでよく、例えば１フレーム当たり４０ミリ秒の積分時間を使用することができる。

例えば、入射放射の強度を測定するために、基準ビームを使用することが多い。そのために、放射ビームがビームスプリッタ１６に入射すると、その一部がビームスプリッタを通って基準ビームとして基準ミラー１４に向かって伝達される。次に、基準ビームは同じ検出器１８の異なる部分へと投影される次に、基準ビームは、同じ検出器１８の別の部分上あるいは別の検出器（図示せず）上に投影される。

例えば４０５〜７９０ｎｍ又はさらに低く、２００〜３００ｎｍなどの範囲の対象となる波長を選択するために、１組の干渉フィルタ１３が使用可能である。干渉フィルタは、１組の様々なフィルタを備えるのではなく、調整可能とすることができる。干渉フィルタではなく格子を使用することができる。

検出器１８は、１つの波長（又は狭い波長範囲）で散乱光の強度を、複数の波長で別個に、又はある波長範囲にわたって積分された強度を測定することができる。さらに、検出器は横方向磁気光及び横方向電気分極光の強度及び／又は横方向磁気光と横方向電気分極光の位相差を別個に測定することができる。

広帯域光源（すなわち光の周波数又は波長、したがって色の範囲が広い光源）を使用することが可能であり、これは大きいエタンデュを生じ、複数の波長を混合できるようにする。広帯域の複数の波長は、好ましくはそれぞれΔλの帯域幅及び少なくとも２Δλ（すなわち帯域幅の２倍）の間隔を有する。幾つかの放射「源」は、ファイバ束を使用して分割されている延在した放射源の様々な部分でもよい。この方法で、角度分解散乱スペクトルを複数の波長で平行して測定することができる。３次元スペクトル（波長と２つの異なる角度）を測定することができ、これは２次元スペクトルより多くの情報を含む。これによって、より多くの情報を測定することができ、それはメトロロジープロセスのロバスト性を高める。このことは、ＥＰ１，６２８，１６４Ａでさらに詳細に説明されている。

基板Ｗ上のターゲット３０は、現像後にバーが実線のレジスト線で形成されるように印刷される１Ｄ格子であってもよい。ターゲット３０は、現像後に格子が実線のレジストピラー又はレジスト内のビアで形成されるように印刷される２Ｄ格子であってもよい。あるいはバー、ピラー又はビアを基板内にエッチングしてもよい。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に投影システムＰＬ内の色収差の影響を受けやすく、このような収差の照明対称と存在は印刷された格子の変化に現れる。したがって、印刷された格子のスキャトロメトリデータを用いて格子が再構築される。線幅及び形状などの１Ｄ格子のパラメータ、又はピラー又はビア幅又は長さ又は形状などの２Ｄ格子のパラメータを、印刷ステップ及び／又はその他のスキャトロメトリ工程の情報から、処理ユニットＰＵによって実行される再構築工程に入力することができる。

正確なリソグラフィの主要なコンポーネントの１つがリソグラフィスキャナとスキャン機能の制御能力の向上である（「スキャナ」と言う場合、本明細書に記載するスキャンモードすべてと、機能並びにその他のスキャン機能を含むと解釈されたい）。スキャナの合焦とオーバレイ（層同士のアライメント）の均一性が本出願人のＢａｓｅｌｉｎｅｒ（商標）スキャナ安定性モジュールによって最近改良され、所与のフィーチャサイズとチップ用途のための工程ウィンドウが最適化され、より小さくより先進のチップの継続的な作成が可能になった。

リソグラフィシステムを最初に設置した時には、最適な動作を確実に行うために較正しなければならない。しかし、時間が経つにつれて、システムの性能パラメータがドリフトする。少量のドリフトは、許容範囲であるがドリフトが大きすぎるとシステムは仕様から逸脱する。したがって、製造業者は、再較正のために周期的に生産を中止しなければならない。システムの較正をより頻繁にすれば工程ウィンドウは大きくなるが停止時間の予定が増えるという欠点がある。

スキャナ安定性モジュールは、これらの生産の停止を大幅に低減する。その代わりに、スキャナ安定性モジュールは、定期的に（通常は数日ごとに）予め画定したベースラインの方へシステムを自動的に駆動する。これを実行するために、スキャナ安定性モジュールは、メトロロジーツールを用いて１つ又は複数のモニタウェーハから得た標準測定値を検索する。モニタウェーハは、特別のスキャトロメトリマークを含む特別のレチクルを用いて露光される。当日の測定値から、スキャナ安定性モジュールは、システムがそのベースラインからどの位ドリフトしたかを決定する。次にスキャナ安定性モジュールは、ウェーハレベルのオーバレイと合焦修正セットを計算する。次にリソグラフィシステムは、これらの修正セットを後続の量産ウェーハ上の露光ごとの特定の修正値に変換する。

大量生産の場合、スキャナに露光のための層を割り当てる際に十分な融通性を有することが望ましい。代替案の層とスキャナの専用使用によって毎月の出力容量は危険に曝される。これは、リソクラスタのほんのわずかな擾乱のその月の出力に直接出現するからである。このリスクを克服する周知の方法の１つは、いわゆる（オーバレイ）格子マッチングである。すべてのスキャナがオーバレイに多少とも同じ（平均）格子を有するように、すべてのスキャナ格子は、意図的にわずかにオフセットされている。この格子は、多くの場合、「ホリー」又は「ゴールデン」格子と呼ばれる。これで各々の製品層を同じタイプの各スキャナ上で露光することができる。「ゴールデン」格子は露光され、いわゆる「基準ウェーハ」上にエッチングされる。これらの「ゴールデン」マッチングウェーハがランダムモニタリングウェーハの代わりにオーバレイ安定性制御のためのベースラインとして使用される場合、オーバレイ格子マッチング及び長期安定性は単一の自動化ステップで達成することができる。

図５は、スキャナ安定性モジュール５００（この例では基本的にサーバ上で実行されるアプリケーション）を組み込んだ総合リソグラフィ及びメトロロジー方法を示す。図はまた、３つのメイン工程制御ループを示す。第１のループは、スキャナ安定性モジュール５００とモニタウェーハを用いた局所スキャナ制御を提供する。図示のモニタウェーハ５０５は、メインリソグラフィユニット５１０から渡され、露光されて合焦及びオーバレイのベースラインパラメータを設定する。後で、メトロロジーユニット５１５は、これらのベースラインパラメータを読み込み、これらのパラメータはスキャナ安定性モジュール５００によって解釈され、修正ルーチンが計算され、スキャナフィードバック５５０が提供され、これがメインリソグラフィユニット５１０へ渡され、さらに露光が実行される際に使用される。

第２の（ＡＰＣ）ループは、製品上の局所スキャナ制御（合焦、ドーズ量、及びオーバレイを決定する）用である。露光された製品ウェーハ５２０は、メトロロジーユニット５１５へ渡され、そこでクリティカルディメンション、側壁角及びオーバレイに関連する情報が決定され先進的プロセス制御（ＡＰＣ）モジュール５２５上へ渡される。このデータは、スキャナ安定性モジュール５００へも渡される。製造実行システム（ＭＥＳ）５３５が引き継ぐ前に工程修正５４０が実行され、スキャナ安定性モジュール５００と連通するメインリソグラフィユニット５１０へのスキャナ制御が提供される。

第３のループは、第２のＡＰＣループへのメトロロジーの統合（例えば、二重パターニングのための）を可能にする。エッチング後のウェーハ５３０は、メトロロジーユニット５１５へ渡され、メトロロジーユニット５１５は、ウェーハから読み取ったクリティカルディメンション、側壁角及びオーバレイに関する情報を再度先進的プロセス制御（ＡＰＣ）モジュールへ渡す。ループは、第２のループ同様に連続する。

図６は、装置がデュアル基板支持体と別々のメトロロジー及び露光ステーションを有するタイプの図１の装置の一実施形態の構成を概略的に示す。

ベースフレームＦＢは、地上の装置を支持し取り囲む。装置内には、正確な位置基準としての役割を果たすメトロロジーフレームＦＭがそれを環境内の振動から隔離するエアベアリング６０２上に支持されている。このフレーム上には露光ステーションＥＸＰの中核を当然に形成する投影システムＰＳと、メトロロジーステーションＭＥＴの機能要素である測定装置６０４、６０６、６０８が装着されている。これらのステーションの上方にマスクテーブルＭＴとマスクＭＡが投影システムＰＳの上方に装着されている。第１のポジショナＰＭは、上記のロングスロー（粗調整）アクチュエータ６１０と、ショートスロー（微調整）アクチュエータ６１２、６１４とを備える。これらは、アクティブフィードバック制御によって動作して投影システムＰＳ、したがって、メトロロジーフレームＦＭに対するマスクＭＡの所望の位置を得る。この測定の概略を６１６に示す。マスクＭＡの位置決め機構全体は、アクティブエアベアリング６１８などを介してベースフレームのＢで支持されている。少なくともマスクテーブルＭＴの粗運動と位置決めとを模倣してフレーム及びその他のコンポーネントに伝達される振動を低減するためにバランスマス６２０が提供される。低周波サーボ制御が、バランスマス６２０を所望の平均位置に保持する。投影システムの下に示すウェーハテーブルＷＴも同様に投影システムＰＳの出口レンズに対して基板Ｗを正確に位置決めする粗調整アクチュエータ６２２と、微調整アクチュエータ６２４、６２６とを有する。さらに、この例のデュアルステージ構成によれば、重複ウェーハテーブルＷＴ’及び位置決め機構ＰＷ’が提供される。図示のように、これらの重複要素はメトロロジーステーションＭＥＴで第２の基板Ｗ’を支持する。ウェーハテーブルＷＴ、ＷＴ’及びそれぞれのポジショナＰＷ及びＰＷ’は共有のバランスマス６２８上に担持され接続されている。さらに、例えば、６３０に、エアベアリング又は磁気、静電などのその他の好適なベアリングの概略が示されている。ウェーハＷ及びＷ’の位置の粗調整及び微調整に使用されるウェーハテーブルの位置の測定がメトロロジーステーションの要素６０６及び露光ステーションのＰＳに対して実行され、これらは両方共最終的にメトロロジーフレームＦＭを参照する。

図７は、図６のツインステージ装置内で基板Ｗ上でダイを露光するステップを示す。点線で囲んだボックス内の左側にはメトロロジーステーションＭＥＴ（測定側）で実行されるステップが示され、右側は露光ステーションＥＸＰ（露光側）で実行されるステップを示す。基板Ｗは、露光ステーション内にロードされている。新しい基板Ｗ’は、ステップ７００である機構（図示せず）によって装置にロードされる。これら２つの基板は、メトロロジー工程全体のスループットを上げるために並列に処理される。最初に新たにロードされた基板Ｗ’を参照すると、これは装置内で最初の新しいフォトレジストで作成された以前に未処理の基板であってもよい。しかし、一般に、上記のリソグラフィ工程は一連の露光及び処理ステップ中の１ステップに過ぎず、基板Ｗ’はこの装置及び／又は他のリソグラフィをすでに数回通過しており、同様に実行される後続の工程を有していてもよい。７０２において、基板マークＰ１などと画像センサＩＡＳ１などを使用するアライメント測定を用いて基板テーブルＷＴに対する基板のアライメントが測定され記録される。実際、基板Ｗ’全体にわたるいくつかのマークが測定され、基板全体にわたって公称上の正規の格子に対するあらゆる変形を含むマークの分布を極めて正確にマッピングする「ウェーハ格子」が確立される。ステップ７０４において、露光されたパターンの正確な合焦で使用するＸ−Ｙ位置に対するウェーハ高さのマップも測定される。

基板Ｗ’がロードされた時に、レシピデータ７０６が受け取られ、実行する露光と、ウェーハの特性と以前に作成されまたその上に作成されるパターンが画定される。これらのレシピデータに７０２、７０４において実行される測定値が追加され、したがって、レシピとメトロロジーデータ７０８の完全なセットを露光ステージに渡すことができる。７１０において、ウェーハＷ’及びＷはスワップされ、測定された基板Ｗ’は露光装置に進入する基板Ｗになる。このスワップは、装置内で支持体ＷＴ及びＷＴ’を交換することで実行され、したがって、基板Ｗ、Ｗ’はそれらの支持体上に正確にクランプされ位置決めされた状態を保ち、基板テーブルと基板自体との相対的なアライメントを保持する。したがって、テーブルがスワップされ、投影システムＰＳと基板テーブルＷＴ（以前はＷＴ’）との相対位置を決定することだけで露光ステップによって制御される基板Ｗ（以前はＷ’）の測定情報７０２、７０４を利用することができる。ステップ７１２において、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２を用いてレチクルアライメントが実行される（図３Ｃ）。ステップ７１４、７１６、７１８において、基板Ｗ全体に連続するダイの場所でスキャン運動と放射パルスとが加えられ、いくつかのパターンの露光が完了する。アライメント及びレベルマップデータのおかげで、これらのパターンは所望の場所に対して、特に同じ基板上に以前に配置されたフィーチャに対して正確に整列する。現在Ｗ”のラベルが付いた露光された基板がステップ７２０において装置からアンロードされ、露光パターンに従ってエッチング又はその他の工程が実行される。

別々の基板テーブルを採用することで、比較的時間がかかる測定セットの実行を可能にし、ウェーハとその上に以前に堆積したパターンを特徴付けながら、露光ステージを通した基板のスループットに関する装置の性能が維持される。他方、各々がそれぞれのポジショナＰＷ、ＰＷ’センサを備えたデュアルステージの提供は装置のコストを大幅に増加させる。さらに、ステップ７０２、７０４における測定の性能と最終的な露光の性能との間には明確な期間（例えば、３０〜６０秒）があるため、これらの測定値をステップ７１４、７１６、７１８で使用することで、基板とその位置が、共に全体的にかつ局所的に露光の前に変化し（格子ドリフト）、アライメント時の精度が失われることがある（オーバレイエラー）。特に、装置内外の環境の温度は極めて慎重に管理されているが、３０秒程度の期間に生起するわずかな温度変化でさえウェーハ上に配置されるパターンの変形を引き起こし得る。

図８は、特定の実施形態でスキャナ安定性モジュール修正モデルを構成するパラメータの表である。パラメータはフィールド間（２つの上部のグループ）又はフィールド内（２つの底部のグループ）パラメータのいずれであるかに基づいて垂直にグループ化されている。またそれらは、焦点（左の２つのグループ）又はオーバレイ（右の２つのグループ）のどちらに関連するかに従って水平にグループ化されている。

現在、スキャナ安定性モジュール（オフツール用途サーバ、又はＯＴＡＳ上で実行される）とスキャナとの間のインタフェースは各スキャナに固有であり、そのパラメータ化はスキャナのそれと同じであるように事前に決定されている。インタフェースには通信機構がないため、これはスキャナが使用するように構成できる新しい修正パラメータを通信できないという重大な欠点を有する。新しい修正パラメータを使用できる新しい機械が開発されると、このことは大きな問題になってくる。

図９はこの問題を示す。メトロロジーツール９００は、以前に露光されたウェーハから測定値を得る。この情報は、スキャナ安定性モジュール９１０（Ｂａｓｅｌｉｎｅｒ又はＧｒｉｄｍａｐｐｅｒ Ｉｎｔｒａｆｉｅｌｄなど）へ渡される。ここで、測定値を用いて特定の所定のスキャナ固有のパラメータ（ｋ_７、ｋ_１２など）が計算され、これらのパラメータはスキャナ固有のインタフェース９２０を介してスキャナ９３０へ送信される。このインタフェース９２０は、インタフェース９２０／スキャナ９３０のパラメータ化に含まれると認識されたパラメータのみを受け付ける。異なるパラメータ化が検出されると、インタフェース９２０はそれらのパラメータを拒否する。受け付けられたパラメータはスキャナ９３０の（必要なスキャナ固有の）モデル及びハードウェア９５０の修正に使用される。

特に、現在のインタフェース９４０は、周知のＧｒｉｄＭａｐｐｅｒ（商標）インタフェース（一方が上方スキャンフィールド用、もう一方が下方スキャンフィールド用の２つの２次元多項式が使用される）から導出される。ＧｒｉｄＭａｐｐｅｒベースのパラメータ化には以下の２つの重大な問題がある。
・このパラメータ化は、スキャナハードウェアに関連するすべての効果を扱うわけではない。
・スキャナ安定性モジュールのパラメータ化はスキャナのフィールド内効果を詳細に扱うことができない。スキャナ安定性モジュール内でフィールド内効果を記述する３次の多項式は、スキャナで使用される１ｍｍピッチのＧＩＳＭ ＹＴＸ，ＹＴＹ，ＹＲＺ ＲＳマップよりもはるかに制約が多い。
・ある種のリソグラフィ装置（Ｔｗｉｎｓｃａｎ ＸＴなど）と併用する時に、スキャナ安定性モジュールのパラメータ化はウェーハステージミラーを正確に記述する機能が限られている。スキャナ安定性モジュールでは５次の多項式が使用されるが、ミラードリフトを適切に追跡するためには７次の多項式（２ＤＥスキャナの較正で実施される）が必要である。
・その他のリソグラフィ装置（Ｔｗｉｎｓｃａｎ ＮＸＴなど）と併用する時に、スキャナ安定性モジュールのパラメータ化はウェーハステージエンコーダのドリフトを正確に記述する機能が限られている。これはエンコーダドリフトによってウェーハ格子上の非多項式変形が引き起こされるからである（象限間の遷移は必ずしも平滑ではないため、ＮＸＴ象限の各々は専用の多項式で記述しなければならない）。

さらに、スキャナ安定性モジュールのパラメータ化は、扱うことができるスキャナ効果を記述するためのパラメータの数が多すぎて、スキャナ安定性モジュールコントローラの雑音抑止機能が最適下限になるという点で簡潔でない。例えば、スキャナ安定性モジュール内では、スキャンアップ／スキャンダウンが完全２次元多項式（総計で１２０の係数）によって効果的に記述されるが、Ｔｗｉｎｓｃａｎ ＸＴシステムでは、同じ効果がウェーハステージミラー用の簡単な３次の１次元多項式（総計で６つの係数）によって記述することができる。別の例では、スキャナ安定性モジュールはウェーハテーブル熱フィンガープリント（６つのフィールド内パラメータｔｘ、ｔｙ、ｒｓ、ｒａ、ｍｓ、ｍａのすべてについて５次の２次元多項式が使用される）を記述するのに１２０の係数を使用する一方、フィールド当たりｔｘ、ｔｙにのみ基づく４次の多項式格子（約３０の係数）で十分であることが知られている。

したがって、スキャナ／リソグラフィ装置とスキャナ安定性モジュール／ＯＴＡＳとの間のインタフェースに使用されるパラメータ化をスキャナ安定性モジュールコントローラで使用されるパラメータ化から分離することが提案されている。
・インタフェースのパラメータ化に関して、これはスキャナ安定性モジュールコントローラ及びスキャナハードウェアのパラメータ化のために独立して改良を間に合わせるようにできるだけ汎用性がある（多くの自由度を有する）ように設計されるのが最善である。また、パラメータ化は機械タイプから独立させるべきであり、現在及び近い将来のリソグラフィ装置及び想定されるスキャナ安定性モジュールコントローラのパラメータ化の両方を扱うように過剰決定されている必要がある。
・他方、スキャナハードウェアを簡潔に扱ってスキャナ安定性モジュールコントローラの雑音除去機能を最大限にするできるだけ少数の自由度で、スキャナ安定性モジュールコントローラのための簡潔なパラメータ化を定義しなければならない。この例では、スキャナ安定性モジュールコントローラのパラメータ化はリソグラフィ装置及びソフトウェアリリースに依存して実行されるのが最善であり、例えば、ＸＴのためのＷＳミラーのドリフトの制御は専用のミラーモデル／パラメータ化を用いて達成できるが、他方、ＮＸＴエンコーダのドリフトの制御はＮＸＴエンコーダ固有の別のモデル／パラメータ化を用いて実行される。このモジュールコントローラのパラメータ化に関する詳細な記述は内部整理番号Ｐ−３５９０．０００（Ｄ８０６０）の同日共願の出願になされている。そこに開示された方法を本明細書に開示する方法と併用することができる。

インタフェースのパラメータ化に関して、以下の具体例が提案されている（例のみ）。
・Ｂｌｕｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｏｆｆｓｅｔｓ−ＢＡＯ社：チャック当たり
・ＢＡＯ’ｓは、ウェーハ上の露光されたフィールドの実際の位置と予想位置（ステージアライン、ウェーハアライン及びＴＩＳアラインデータに基づいて計算され、ＴＩＳは透過イメージセンサである）との間の差異を補償する。この補償は１０個のパラメータの直線モデルに関して計算される（ｘ軸並進ｔｘ、ｙ軸並進ｔｙ、対称ウェーハ回転ｒｗｓ、非対称ウェーハ回転ｒｗａ、対称ウェーハ倍率ｍｗｓ、非対称ウェーハ倍率ｍｗａ、対称フィールド回転ｒｓ、非対称フィールド回転ｒａ、対称フィールド倍率ｍｓ、非対称フィールド倍率ｍａ）。例えば、アライメントモデルはウェーハチャックが測定側から露光側へ移動する時にＴＩＳ板が変形しない（ＴＩＳ板は測定側のアライメント用のＴＩＳアライメントマークと露光側ＴＩＳアラインのためのＴＩＳセンサ格子及びＴＩＳセンサの両方を担持する）ことを前提とするため、露光側と測定側のウェーハチャックＴＩＳ板の形状の差によってそのような差異が発生することがある。この差異の別の可能な原因は、ＴＩＳアライメントマーク間の設計された相対オフセットとＴＩＳセンサ格子／センサとの不一致である。
・ウェーハステージの測定側格子パラメータ
・高い空間周波数を有する格子マップ（例えば、５ｍｍピッチ）を有する締付け格子マップ
測定側格子の状態（締付けを含む）が測定される時にはサンプリング密度（例えば、５ｍｍピッチ）に関する十分なデータを収集して顧客アライメント方式が測定格子の変化に反応する様子を推定できる。
・ウェーハステージの露光側格子パラメータ
・ミラー（ミラー当たりチャック当たり）：Ｔｗｉｎｓｃａｎ ＸＴ装置と併用する高次の１次元多項式（例えば、１６次の多項式）。
・エンコーダ位置（チャック当たりエンコーダ当たりの多項式）：Ｔｗｉｎｓｃａｎ ＮＸＴ装置と併用する高次の２次元多項式（例えば、８次の多項式）。
・２ＤＥ熱フィンガープリント（チャック当たり）：高次の２次元多項式（例えば、８次の多項式）。
・ＳＵＳＤ／ＳＬＳＲ（チャック当たり）：高次の２次元多項式（例えば、８次の多項式）。ＳＵＳＤはスキャンアップ／スキャンダウン効果であり、「ダウン」スキャン方向に露光されるフィールドに対して「アップ」スキャン方向に露光されるフィールドのシフトの尺度である。これは「アップ」及び「ダウン」の両方の平均に対応する「公称」格子からの「アップ」及び「ダウン」フィールドのシフトとしてパラメータ化できる。ＳＵＳＤは、ウェーハテーブルに対する再現可能なウェーハスリップ、レチクルクランプに対する再現可能なレチクルスリップ、ウェーハテーブル／ウェーハチャック／レチクルステージの非弾性挙動によって引き起こされることがある。
ＳＬＳＲはステップ左／ステップ右効果である：これは「右」の以前のフィールドからのステップ後に露光されるフィールドに対する「左」の以前のフィールドからのステップ後に露光されるフィールドのシフトの尺度である。ＳＬＳＲは、「ＳＬ」と「ＳＲ」の両方の平均に対応する「公称」格子からの「左からステップした」フィールドと「右からステップした」フィールドのシフトとしてパラメータ化できる。ＳＬＳＲは、ウェーハテーブルに対する再現可能なウェーハスリップ、ウェーハテーブル／ウェーハチャックの非弾性挙動によって引き起こされることがある。
・フィールド内パラメータ
・レチクル状態エンコーダマップ（ＹＴＸ、ＹＴＹ，ＹＲＺ）：高次の１次元多項式（例えば、１６次の多項式）
・平均スリットの記述（ｄｘとｄｘ成分の両方）：高次の１次元多項式（例えば、１６次の多項式）
・スリットのＹ位置依存性（ｄｘとｄｘ成分の両方）：スリット内の高次の１次元多項式（例えば、１６次の多項式）とスキャン方向の高次の１次元多項式（例えば、１６次の多項式）の積。

多項式関数で記述した上記のいかなるパラメータもフーリエ変換又は必要な程度を記述できるその他の好適な基本関数で同様に記述できることを理解されたい。

上記実施形態は、ミラー、エンコーダ位置、２ＤＥ熱フィンガープリント及びＳＵＳＤ／ＳＬＳＲ用の高次（８〜１６次）の多項式によりウェーハステージ格子パラメータを記述することを提案している。さらに、多項式表現はフィールド内パラメータを表すために推薦される。しかし、別の実施形態では、スキャナの露光格子（フィールド間及びフィールド内）についてはるかに効率的な（かつ簡素な）インタフェースのパラメータ化を実現することができる。

図１０は、この効率的なパラメータ化の概念を示す。ここでも以前に露光されたウェーハから測定値を得るためにメトロロジーツール１０００が使用され、この情報はスキャナ安定性モジュール１０１０（Ｂａｓｅｌｉｎｅｒ又はＧｒｉｄｍａｐｐｅｒ Ｉｎｔｒａｆｉｅｌｄなど）へ渡される。しかし、この実施形態では、フィールド内基準格子１０２５（例えば、スキャナ１０３０が導入する可能性があるすべての変形を正確に表すだけの稠密なデカルト格子（例えば、１３×Ｎ個のポイント、Ｎは１９でも可）を画定し、フィールド内の基準格子のノード内に画定された未処理の（ｄｘ，ｄｙ）オーバレイを用いることでインタフェース１０２０がパラメータ化される。理想的には、フィールド内パラメータをフィールド間で変化させてフィールド間のフィールド内フィンガープリントの変化（例えば、ウェーハ格子の変形による）を記述することで露光格子をパラメータ化できる。

したがって、このインタフェース１０２０のパラメータ化はスキャナ固有ではなく汎用であり、基準格子１０２５は所望の又は要求された修正のみを、ターゲットスキャナがそのような修正１０３０を実行できるか否かに関わらず画定する。スキャナ１０３０は、基準格子１０２０をその内部スキャナ格子１０４０上に投影し、スキャナ１０３０の（必ずスキャナ固有の）モデルとハードウェア１０５０への修正を実行することで基準格子１０２０を使用する。当然ではあるが、要求された修正格子は汎用であるため、スキャナはすべての要求された修正を実行する（実際にはそれはあり得ないが）機能を有している必要はない。スキャナ１０３０は基準格子内の情報を用いて可能な修正を実行する。またスキャナは実際のスキャナによって修正された未処理データ、すなわち、修正時にスキャナ１０３０が使用する機能を有し、実際に使用したデータを含む別の（例えば、１３×Ｎの）標準化された基準格子１０６０を出力する。これをフィードバックしてコントローラ１０１０が用いて、使用中のスキャナ１０３０へ要求された基準格子１０２５の修正データを送信することができる。

修正データのより簡単な分析を可能にするために、サイドストリーム１０７０、１０７５が導出され、そこでアプリケーション１０８０が基準格子１０２５、１０６０上で定義された要求された、及び／又は実際のデータの特定の選択された態様／パラメータのみを使用して経時的な傾向をモニタする。

好ましい実施形態では、インタフェースは以下が可能であってもよい。
−フィールドの中心座標と共にウェーハ上で露光されるすべてのフィールドの（フィールドごとの）垂直及び水平の寸法を指定する。
−（フィールドごとの）露光方向及び露光速度を指定する。
−基準格子上で（フィールドごとの）フィールド内フィンガープリントを指定する（例えば、固定の１３×１９ポイントでｄｘ、ｄｙオーバレイを指定する）。

基準格子はすべてのフィールドで同じであっても異なっていてもよい。実際、すべてのフィールドで共通の格子が使用される傾向がある。異なる寸法を有する露光フィールドを使用する場合、共通の基準格子を可及的に最大のフィールド（ＸＴ、ＮＸＴ及びＥＵＶシステム用の２６ｍｍ×３２ｍｍのいわゆるフルフィールド）にリンクしてもよいし、あるいはフィールド上の相対座標系を用いてフィールドサイズに合わせてもよい。

本稿では投影リソグラフィ装置とスキャン機能について具体的に説明しているが、本明細書に開示する概念は、インプリントリソグラフィ装置（「露光」という用語はインプリントリソグラフィによるパターニングと考えるべきで、投影固有の装置という用語は当業者には明らかなようにインプリントリソグラフィ内の同等物をさすものと考えなければならない）及び／又はステッパ機能（「スキャナ」、「スキャン」又は「スキャナ安定性モジュール」という用語は当業者には明らかなようにステッパ同等物をさすものと考えるべきである）にも等しく適用可能であることを理解されたい。

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を理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「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が、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、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）、メトロロジーツール及び／又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、以上及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。

光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、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では、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。

本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線（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。

「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。

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つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、下記に示す特許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。

Claims (29)

1. リソグラフィ装置であって、
   パターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、
   基板を保持するように構築された基板テーブルと、
   パターンを前記パターニングデバイスから前記基板のターゲット部分上に転写するように構成されたパターニングシステムと、
   １つ又は複数の基準基板からベースライン制御パラメータを定義する測定値を周期的に検索することで前記支持体、基板テーブル又はパターニングシステムのうちの少なくとも１つの制御を支援し、前記ベースライン制御パラメータからのパラメータのドリフトを決定し、前記ドリフトを許容及び／又は修正する動作が可能な制御モジュールであって、前記基準基板が前記ベースライン制御パラメータを決定するパターニングを初期に実行している制御モジュールと、
   前記制御モジュールと他方のリソグラフィ装置との間のインタフェースと、
   を備え、
   前記インタフェースのパラメータ化が、前記制御モジュールの制御パラメータ化と異なるリソグラフィ装置。
2. 前記インタフェースのパラメータ化が、複数の周知のリソグラフィ装置に対して汎用性がある、請求項１に記載の装置。
3. 前記インタフェースのパラメータ化が、レチクル状態のエンコーダマップ、ｄｘとｄｙの両方の成分内の平均スリット記述及びＹ位置のスリット依存性のうちの１つ以上を含むフィールド内効果を記述できる、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
4. 前記インタフェースのパラメータ化が、前記リソグラフィ装置によって導入される変形を表すフィールド内基準格子を画定することで実現する、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
5. 異なるターゲット部分にわたってフィールド内フィンガープリントの可能な変化を記述するために前記基準格子のフィールド内パラメータが、異なるターゲット部分にわたって変化できる、請求項４に記載の装置。
6. 前記インタフェースのパラメータ化が、
   前記ターゲット部分の中心座標と共に前記基板上にパターニングされたすべての前記ターゲット部分の（ターゲット部分ごとの）垂直及び水平の寸法を指定し、
   （ターゲット部分ごとの）露光方向及び露光速度を指定し、及び／又は
   基準格子上で（ターゲット部分ごとの）フィールド内フィンガープリントを指定する、請求項４又は５に記載の装置。
7. 共通の基準格子がすべてのターゲット部分に使用され、前記共通の基準格子が前記リソグラフィ装置のための可及的に最大のターゲット部分上の絶対位置にリンクされるように動作可能な、請求項４、５又は６に記載の装置。
8. 共通の基準格子がすべてのターゲット部分に使用され、前記共通の基準格子が、前記ターゲット部分上の相対座標系を用いてターゲット部分のサイズに合わせることができる、請求項４、５又は６に記載の装置。
9. 前記インタフェースのパラメータ化が各パラメータが少なくとも複数の自由度を有するように実行される、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記少なくとも複数の自由度が、８又は１６を含む、請求項５に記載の装置。
11. すべてのウェーハステージのパターニング側格子パラメータが、適宜、１次元多項式又は２次元多項式のいずれか、あるいは１次元フーリエ変換又は２次元フーリエ変換によって記述されるように動作可能な、請求項６に記載の装置。
12. すべてのフィールド内パラメータが、１次元多項式又は１次元フーリエ変換によって記述される、請求項５から８のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記制御モジュールの前記制御パラメータ化が、前記リソグラフィ装置に必要なできるだけ少数の自由度を用いて定義される、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
14. 放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
    前記パターニングシステム内に備えられる投影システムとをさらに備え、
    前記パターニングデバイスが、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付放射ビームを形成することが可能で、前記投影システムが前記基板の前記ターゲット部分上に前記パターン付放射ビームを投影して前記パターニングを実行するように構成された投影リソグラフィを実行可能な、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
15. 制御モジュールを用いてリソグラフィ装置のスキャン／ステップ機能を制御する方法であって、
    基準基板を露光してスキャン／ステップ機能に対するベースライン制御パラメータを決定するステップと、
    前記基準基板から前記ベースライン制御パラメータを周期的に検索するステップと、
    前記ベースライン制御パラメータからパラメータのドリフトを決定するステップと、
    前記決定に基づいて修正動作を行うステップと
    を含み、
    前記制御モジュールと前記リソグラフィ装置の間の通信とは異なるパラメータ化を前記制御モジュールの制御に用いて実行される方法。
16. 前記制御モジュールと前記リソグラフィ装置の間の通信に使用されるパラメータ化が、複数の周知のリソグラフィ装置に対して汎用性がある、請求項１５に記載の方法。
17. 前記制御モジュールと前記リソグラフィ装置の間の通信に使用されるパラメータ化が、レチクル状態のエンコーダマップ、ｄｘとｄｙの両方の成分内の平均スリット記述及びＹ位置のスリット依存性のうちの１つ以上を含むフィールド内効果を記述できる、請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 前記インタフェースのパラメータ化が、前記リソグラフィ装置によって導入される変形を表すフィールド内基準格子を画定することで実現する、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 異なるターゲット部分にわたってフィールド内フィンガープリントの可能な変化を記述するために前記基準格子の前記フィールド内パラメータが異なるターゲット部分にわたって変化できる、請求項１８に記載の方法。
20. 前記インタフェースのパラメータ化が、
    ターゲット部分の中心座標と共に前記基板上にパターニングされたすべての前記ターゲット部分の（ターゲット部分ごとの）垂直及び水平の寸法を指定し、
    （ターゲット部分ごとの）露光方向及び露光速度を指定し、及び／又は
    前記基準格子上で（ターゲット部分ごとの）前記フィールド内フィンガープリントを指定する、請求項１８又は１９に記載の方法。
21. 共通の基準格子が、すべてのターゲット部分に使用され、前記共通の基準格子が、前記リソグラフィ装置のための可及的に最大のターゲット部分上の絶対位置にリンクされる、請求項１８、１９又は２０に記載の方法。
22. 共通の基準格子が、すべてのターゲット部分に使用され、前記共通の基準格子が、前記ターゲット部分上の相対座標系を用いて前記ターゲット部分のサイズに合わせることができる、請求項１８、１９又は２０に記載の方法。
23. 前記制御モジュールと前記リソグラフィ装置の間の通信に使用されるパラメータ化が、少なくとも複数の自由度を有する各パラメータで定義される、請求項１５から２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 前記少なくとも複数の自由度が、８又は１６を含む、請求項２３に記載の方法。
25. すべてのウェーハステージのパターニング側格子パラメータが、適宜、１次元多項式又は１次元多項式のいずれか、あるいは１次元フーリエ変換又は２次元フーリエ変換によって記述される、請求項２４に記載の方法。
26. すべてのフィールド内パラメータが、１次元多項式又は１次元フーリエ変換によって記述される、請求項２３から２５のいずれか１項に記載の方法。
27. 前記制御モジュールの前記制御パラメータ化が、前記リソグラフィ装置に必要なできるだけ少数の自由度を用いて定義される、請求項１５から２６のいずれか１項に記載の方法。
28. 前記制御モジュールの前記制御パラメータ化が、使用される特定のリソグラフィ装置及びソフトウェアに依存して実行される、請求項１５から２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 前記リソグラフィ装置が、少なくともスキャンモードで動作し、パターン付放射ビームが、基板のターゲット部分全体にわたってスキャンされる、請求項１５から２８のいずれか１項に記載の方法。