JP2013055338A - リソグラフィ装置用のレベルセンサアレンジメント、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
リソグラフィ装置用のレベルセンサアレンジメント、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定するための方法、並びに、関連付けられたレベルセンサ及びリソグラフィ装置が開示される。該方法は、広帯域光源を使用して少なくとも2つの干渉計測定を実行することを含む。各測定間で、広帯域ソースビームの成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルが変化し、強度レベルのみが変化する場合、強度変化はビームの成分波長の少なくとも一部について異なる。あるいは、成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルが異なる測定データを取得するための単一の測定及び後続の測定の処理を、位置を取得するためにも同様に適用することができる。
【選択図】図9
Description
a)放射の広帯域ソースビームを、第1の経路に沿って誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って誘導される基準ビームと、に分割するステップと、
b)反射測定ビームを取得するために測定ビームを基板に反射させ、反射基準ビームを取得するために基準ビームを反射面に反射させるステップと、
c)反射測定ビーム及び反射基準ビームを組み合わせるステップと、
d)組み合わされたビームの干渉パターンを検出するステップと、
を少なくとも2回実行することを含み、ステップa)からd)は少なくとも2回実行され、強度レベルのみが変化する場合に強度変化はビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、広帯域ソースビームの成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルは各実行間で変化する、方法が提供される。
放射のソースビームを放出するための可変広帯域放射源と、
前記放射のソースビームを、第1の経路に沿って前記基板に誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って反射面に誘導される基準ビームと、に分割するように動作可能であるビームスプリッタと、
それぞれ前記基板から、及び前記反射面からの反射後に、前記測定ビーム及び前記基準ビームを組み合わせるように動作可能であるビームコンバイナと、
組み合わされたビームの干渉パターンを検出するための検出器と、
強度レベルのみが変化する場合に強度変化はビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、異なる成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルを有する広帯域ソースビームを使用し、かつ、少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置が決定できる干渉パターンを取得するように同じ基板上で測定を実行するように、動作可能であるコントローラと、
を備えるレベルセンサアレンジメントが提供される。
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つ以上のダイを含む)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、
を備える。
1.リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定する方法であって、
a)放射の広帯域ソースビームを提供するステップと、
b)それぞれ、前記広帯域ソースビームの一部を部分的に透明な光学要素から反射させること及び前記広帯域ソースビームの一部に前記部分的に透明な光学要素を通過させることによって、前記広帯域ソースビームを基準ビーム及び測定ビームに分離するステップと、
c)反射測定ビームを取得するために前記測定ビームを前記基板に反射させ、反射基準ビームを取得するために前記基準ビームを反射面に反射させるステップと、
d)前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせるステップと、
e)前記組み合わせられたビームの少なくとも2つの異なる干渉パターンを検出するステップと、
を少なくとも2回実行することを含み、
前記異なる干渉パターンは、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する組み合わせられたビームに基づき、ここで、強度レベルのみが変化する場合、前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なる、方法。
2.ステップd)は、前記反射基準ビームに他の部分的に透明な光学要素を通過させること、前記反射基準ビームを反射面からさらに反射させること及び前記反射測定ビームを前記他の部分的に透明な光学要素からさらに反射させることによって先行される、条項1に記載の方法。
3.前記部分的に透明な光学要素は前記基板の距離d1に配置され、前記他の部分的に透明な光学要素は前記反射表面の距離d2に配置され、ステップe)を実行するために、d1とd2の差が放射の前記広帯域ソースのコヒーレンス長さよりも短く維持される、条項2に記載の方法。
4.前記部分的に透明な光学要素及び/又は前記他の部分的に透明な光学要素は、半銀鏡を備える、条項2又は3に記載の方法。
5.前記異なる干渉パターンは、スペクトロメータを使用して単一の組み合わせられたビームを処理することによって取得される、条項1から4のいずれかに記載の方法。
6.前記少なくとも2つの異なる干渉パターンは、前記組み合わせられたビームを少なくとも2つの実質的に等しいビームに分割すること、及び、前記実質的に等しいビームの前記干渉パターンの検出に先立って前記実質的に等しいビームのうちの少なくとも1つをフィルタリングすること、によって取得される、条項1から5のいずれかに記載の方法。
7.前記検出された異なる干渉パターンを比較することと、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルに大きく依存する前記異なる干渉パターンの特性を観察することと、をさらに含むが、前記干渉パターン特性のピーク値の位置は、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立しており、前記ピーク値の位置は、対応する実質的な反射層表面の位置を示す、条項1から6のいずれかに記載の方法。
8.前記異なる干渉パターンの前記特性は、その強度に関係する、条項7に記載の方法。
9.リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定するためのリソグラフィ装置内のレベルセンサアレンジメントであって、
放射のソースビームを放出するための広帯域放射源と、
それぞれ、前記広帯域ソースビームの一部を部分的に透明な光学要素から反射させること及び前記広帯域ソースビームの一部に前記部分的に透明な光学要素を通過させることによって、前記広帯域ソースビームを基準ビーム及び測定ビームに分離するための部分的に透明な光学要素と、
それぞれ前記基板から及び前記部分的に透明な光学要素からの反射後に、前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせ、かつ、前記組み合わせられたビームを検出器に誘導するように動作可能であるビームスプリッタ又はコンバイナであって、前記検出器は、前記組み合わせられたビームの少なくとも2つの干渉パターンを検出し、前記異なる干渉パターンは、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する組み合わせられたビームに基づき、強度レベルのみが変化する場合、前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なる、ビームスプリッタ又はコンバイナと、
少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置が決定できる干渉パターンを取得するように、前記同じ基板上で測定を実行するように動作可能であるコントローラと、
を備える、レベルセンサアレンジメント。
10.他の部分的に透明な光学要素を通過させ、前記反射された測定ビームを前記他の部分的に透明な光学要素からさらに反射させた後に、前記反射された基準ビームを通過させるための前記他の部分的に透明な光学要素と、
前記反射された基準ビームをさらに反射させるための反射面と、
を備える、条項9に記載のレベルセンサアレンジメント。
11.前記部分的に透明な光学要素は前記基板の距離d1に配置され、前記他の部分的に透明な光学要素は前記反射表面の距離d2に配置され、前記干渉パターンを取得するために、d1とd2の差は放射の前記広帯域ソースのコヒーレンス長さよりも短く維持される、条項10に記載のレベルセンサアレンジメント。
12.前記検出器が、前記少なくとも2つの干渉パターンを検出するためのスペクトロメータを有する、条項9から11のいずれかに記載のレベルセンサアレンジメント。
13.リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定する方法であって、該方法は、
a)放射の広帯域ソースビームを、第1の経路に沿って誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って誘導される基準ビームと、に分割するステップと、
b)反射測定ビームを取得するために前記測定ビームを前記基板に反射させ、反射基準ビームを取得するために前記基準ビームを反射面に反射させるステップと、
c)前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせるステップと、
d)前記組み合わされたビームの干渉パターンを検出するステップと、
を少なくとも2回実行することを含み、
ステップa)からd)は少なくとも2回実行され、強度レベルのみが変化する場合に強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、前記広帯域ソースビームの成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルは各実行間で変化する、方法。
14.各実行時に検出された前記干渉パターンを比較することと、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルに大きく依存する前記干渉パターンの特性を観察することと、を含むが、前記干渉パターン特性のピーク値の位置は、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立しており、前記ピーク値の位置は、対応する実質的な反射層表面の位置を示す、条項13に記載の方法。
15.第1の経路に対する第2の経路の長さの関数として干渉パターンの前記特性を測定するステップと、使用されるソースビームの成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立した位置を有するピーク値を観察するステップと、このようなそれぞれのピーク値について、前記ピーク値の位置から対応する実質的な反射層表面の位置を決定するステップと、を含む、条項13に記載の方法。
16.干渉パターンの前記特性は、その強度に関係する、条項14又は15の方法。
17.測定ビームは、前記基板表面に対して実質的に垂直な角度で前記基板から反射され、実質的な基板表面全体にわたって少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置の並行測定を実行することを含む、条項13から16のいずれかの方法。
18.方法は、製造プロセスの欠点を決定するように、基板表面の異なる部分から測定された位置を比較するステップをさらに含む、条項17の方法。
19.前記少なくとも1つの実質的な反射層表面は、感光性であり、少なくとも1つの前記実行時に使用される前記ソースビームは、感光性層の材料が感応する波長範囲内の波長を含み、前記方法は、前記基板の実際の露光時に前記感光性層上の前記ソースビームの効果を補償するステップを含む、条項13から18のいずれかの方法。
20.リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定するためのリソグラフィ装置内のレベルセンサアレンジメントであって、
放射のソースビームを放出するための可変広帯域放射源と、
前記放射のソースビームを、第1の経路に沿って前記基板に誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って反射面に誘導される基準ビームと、に分割するように動作可能であるビームスプリッタと、
それぞれ前記基板から及び前記反射面からの反射後に、前記測定ビーム及び前記基準ビームを組み合わせるように動作可能であるビームコンバイナと、
前記組み合わされたビームの干渉パターンを検出するための検出器と、
強度レベルのみが変化する場合に強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する広帯域ソースビームを使用し、かつ、少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置が決定できる干渉パターンを取得するように前記同じ基板上で測定を実行する、ように動作可能であるコントローラと、
を備える、レベルセンサアレンジメント。
21.成分波長全体にわたって異なる成分波長及び/又は強度レベルを有する前記ソースビームを使用して、検出された干渉パターンを比較し、使用されるソースビームの成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルに大きく依存する干渉パターンの特性を観察するように動作可能であり、前記干渉パターン特性のピーク値の位置は、使用されるソースビームの成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立しており、ピーク値の位置が対応する実質的な反射層表面の位置を示す、条項20のレベルセンサアレンジメント。
22.第1の経路に対する第2の経路の長さの関数として干渉パターンの前記特性を測定し、使用されるソースビームの成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立した位置を有するピーク値を観察し、このようなそれぞれのピーク値について、前記ピーク値の位置から対応する実質的な反射層表面の位置を決定するように動作可能である、条項20のレベルセンサアレンジメント。
23.干渉パターンの前記特性は、その強度に関係する、条項21又は22のレベルセンサアレンジメント。
24.測定ビームを前記基板表面に対して実質的に垂直な角度で前記基板から反射させ、実質的な基板表面全体にわたって少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置の並行測定を実行するように動作可能である、条項20から23のいずれかのレベルセンサアレンジメント。
25.製造プロセスの欠点を決定するように、基板表面の異なる部分から測定された位置を比較するように動作可能である、条項24のレベルセンサアレンジメント。
26.条項20から25のいずれかに記載のレベルセンサアレンジメントを含む、リソグラフィ装置。
27.前記少なくとも1つの実質的な反射層表面が感光性である場合、前記干渉パターンを取得するために少なくとも1つの前記実行時に使用される前記ソースビームが、感光性層の材料が感応する波長範囲内の波長を含むように動作可能であり、前記リソグラフィ装置は、基板の実際の露光時に前記感光性層上の前記ソースビームの効果を補償するようにさらに動作可能である、条項26に記載のリソグラフィ装置。
28.適切な装置上で実行された場合、条項1から6又は13から19のいずれかの方法を実施するように動作可能なプログラム命令を含む、コンピュータプログラムプロダクト。
Claims (15)
- リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定する方法であって、
a)放射の広帯域ソースビームを提供するステップと、
b)それぞれ、前記広帯域ソースビームの一部を部分的に透明な光学要素から反射させること及び前記広帯域ソースビームの一部に前記部分的に透明な光学要素を通過させることによって、前記広帯域ソースビームを基準ビーム及び測定ビームに分離するステップと、
c)反射測定ビームを取得するために前記測定ビームを前記基板に反射させ、反射基準ビームを取得するために前記基準ビームを反射面に反射させるステップと、
d)前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせるステップと、
e)前記組み合わせられたビームの少なくとも2つの異なる干渉パターンを検出するステップと、
を少なくとも2回実行することを含み、
前記異なる干渉パターンは、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する組み合わせられたビームに基づき、ここで強度レベルのみが変化する場合、前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なる、方法。 - ステップd)は、前記反射基準ビームに他の部分的に透明な光学要素を通過させること、前記反射基準ビームを反射面からさらに反射させること及び前記反射測定ビームを前記他の部分的に透明な光学要素からさらに反射させることによって先行される、請求項1に記載の方法。
- 前記部分的に透明な光学要素は前記基板の距離d1に配置され、前記他の部分的に透明な光学要素は前記反射表面の距離d2に配置され、ステップe)を実行するために、d1とd2の差が放射の前記広帯域ソースのコヒーレンス長さよりも短く維持される、請求項2に記載の方法。
- 前記部分的に透明な光学要素及び/又は前記他の部分的に透明な光学要素は、半銀鏡を備える、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記異なる干渉パターンは、スペクトロメータを使用して単一の組み合わせられたビームを処理することによって取得される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの異なる干渉パターンは、前記組み合わせられたビームを少なくとも2つの実質的に等しいビームに分割すること、及び前記実質的に等しいビームの前記干渉パターンの検出に先立って前記実質的に等しいビームのうちの少なくとも1つをフィルタリングすること、によって取得される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記検出された異なる干渉パターンを比較することと、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルに大きく依存する前記異なる干渉パターンの特性を観察することと、をさらに含み、前記干渉パターン特性のピーク値の位置は、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立しており、前記ピーク値の位置は、対応する実質的な反射層表面の位置を示す、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記異なる干渉パターンの前記特性は、その強度に関係する、請求項7に記載の方法。
- リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定するためのリソグラフィ装置内のレベルセンサアレンジメントであって、
放射のソースビームを放出するための広帯域放射源と、
それぞれ、前記広帯域ソースビームの一部を部分的に透明な光学要素から反射させること及び前記広帯域ソースビームの一部に前記部分的に透明な光学要素を通過させることによって、前記広帯域ソースビームを基準ビーム及び測定ビームに分離するための部分的に透明な光学要素と、
それぞれ前記基板から及び前記部分的に透明な光学要素からの反射後に、前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせ、かつ、前記組み合わせられたビームを検出器に誘導するように動作可能であるビームスプリッタ又はコンバイナであって、前記検出器は、前記組み合わされたビームの少なくとも2つの干渉パターンを検出し、前記異なる干渉パターンは、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する組み合わせられたビームに基づき、強度レベルのみが変化する場合に前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なる、ビームスプリット又はコンバイナと、
少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置が決定できる干渉パターンを取得するように、前記同じ基板上で測定を実行するように動作可能であるコントローラと、
を備える、レベルセンサアレンジメント。 - 他の部分的に透明な光学要素を通過させ、前記反射された測定ビームを前記他の部分的に透明な光学要素からさらに反射させた後に、前記反射された基準ビームを通過させるための前記他の部分的に透明な光学要素と、
前記反射された基準ビームをさらに反射させるための反射面と、
を備える、請求項9に記載のレベルセンサアレンジメント。 - 前記部分的に透明な光学要素は前記基板の距離d1に配置され、前記他の部分的に透明な光学要素は前記反射表面の距離d2に配置され、前記干渉パターンを取得するために、d1とd2の差は放射の前記広帯域ソースのコヒーレンス長さよりも短く維持される、請求項10に記載のレベルセンサアレンジメント。
- 前記検出器が、前記少なくとも2つの干渉パターンを検出するためのスペクトロメータを有する、請求項9から11のいずれか一項に記載のレベルセンサアレンジメント。
- リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定する方法であって、該方法が、
a)放射の広帯域ソースビームを、第1の経路に沿って誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って誘導される基準ビームと、に分割するステップと、
b)反射測定ビームを取得するために前記測定ビームを前記基板に反射させ、反射基準ビームを取得するために前記基準ビームを反射面に反射させるステップと、
c)前記反射測定ビーム及び前記反射基準ビームを組み合わせるステップと、
d)前記組み合わされたビームの干渉パターンを検出するステップと、
を実行することを含み、
ステップa)からd)は少なくとも2回実行され、強度レベルのみが変化する場合に前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、前記広帯域ソースビームの成分波長及び/又は成分波長全体にわたる強度レベルは、各実行間で変化する、方法。 - 各実行時に検出された前記干渉パターンを比較することと、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルに大きく依存する前記干渉パターンの特性を観察することと、を含み、前記干渉パターン特性のピーク値の位置は、前記使用されるソースビームの前記成分波長全体にわたって前記成分波長及び/又は強度レベルとは実質的に独立しており、前記ピーク値の位置は、対応する実質的な反射層表面の位置を示す、請求項13に記載の方法。
- リソグラフィ装置内の基板上の少なくとも1つの実質的な反射層表面の位置を測定するためのリソグラフィ装置内のレベルセンサアレンジメントであって、
放射のソースビームを放出するための可変広帯域放射源と、
前記放射のソースビームを、第1の経路に沿って前記基板に誘導される測定ビームと、第2の経路に沿って反射面に誘導される基準ビームと、に分割するように動作可能であるビームスプリッタと、
それぞれ前記基板から、及び前記反射面からの反射後に、前記測定ビーム及び前記基準ビームを組み合わせるように動作可能であるビームコンバイナと、
前記組み合わされたビームの干渉パターンを検出するための検出器と、
強度レベルのみが変化する場合に前記強度変化は前記ビームの成分波長の少なくとも一部について異なるように、異なる成分波長及び/又は前記成分波長全体にわたる強度レベルを有する広帯域ソースビームを使用し、かつ、少なくとも1つの実質的な反射層表面の前記位置が決定できる干渉パターンを取得するように前記同じ基板上で測定を実行する、ように動作可能であるコントローラと、
を備える、レベルセンサアレンジメント。
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