JP2013527590A - 像補正をするアドレス可能な静電チャックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィシステムの結像誤差を修正するために像補正用アドレス可能静電チャックを使用するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】像補正用アドレス可能静電チャックは、基板と、複数の第１電極と、複数の第２電極と、支持層と、を備える。複数の第１電極は、基板に配置され、第１方向に均一に間隔を空けている。複数の第２電極は、基板に配置され、第１方向に略垂直である第２方向に均一に間隔を空けている。支持層は、物体を支持するために複数の第１電極及び第２電極の上方に配置されている。複数の第１電極及び第２電極の位置的に重なり合う部位が静電力点の行列を形成しており、所与の力点に関連付けられた複数の第１電極及び第２電極のある１つの組への印加によって、その所与の力点の近傍にて物体に不均一静電力が作用する。
【選択図】図３

Description

本出願は、２００９年６月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／２２１，８５７号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。

本発明は、概してリソグラフィに関し、より具体的には、物体（例えば、パターニングデバイス、または基板）を支持部に固定するための静電チャックシステムに関する。

リソグラフィは、集積回路（ＩＣ）、その他のデバイス及び／または構造体を製造する際の主要プロセスとして、広く認識されている。リソグラフィ装置は、リソグラフィにて使用される機械であり、所望のパターンを基板に、例えば基板の目標部分に付与する。リソグラフィ装置でＩＣを製造する際に、パターニングデバイス（これはマスクまたはレチクルと呼ばれることもある）が、ＩＣの個別の層に形成されるべき回路パターンを生成する。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）目標部分に転写される。パターンの転写は通常、基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層に結像されることによって行われる。一般に一枚の基板には網状に隣接する複数の目標部分が含まれており、これらに連続的にパターンが付与される。別のＩＣ層を製造するのにたいてい、別のレチクルで別の層に別のパターンを結像することを要する。よってレチクルがリソグラフィ処理の間に交換されなければならない。

良好な結像性能を保証するためには、パターニングデバイスと基板とがチャックにより定位置にしっかりと保持されなければならない。チャックの製造段階には、チャックを非平面としたり、あるいはチャックにいくらかの幾何学的な変形を与える誤差または不規則性があり得る。同様に、パターニングデバイス及び／または基板それぞれにも、これらを非平面とする類似の製造誤差があり得る。パターニングデバイス及び基板に関しては、こうした変形はリソグラフィシステムの動作中に熱吸収等の変動に因っても起こり得る。パターニングデバイスは放射ビームにパターンを付与し、それが基板に結像される。この投影される放射ビームの結像性能は、例えば像の湾曲、焦点、ディストーション、非点収差等の結像誤差に影響されうる。

チャックはパターニングデバイス及び／または基板を保持する一連の真空点を有して形成されることもあるが、極紫外（ＥＵＶ）リソグラフィは真空環境を要する。よって、パターニングデバイス及び／または基板を保持するのに静電チャックを使用するというのがＥＵＶシステムにおける慣行である。

マーケットの要求は、製造能力を最大化しデバイスあたりのコストを低く抑えるというように、できるだけ効率的にリソグラフィ処理をリソグラフィ装置が実行することにある。これは即ち製造上の欠陥を最小に抑えるということであり、それこそが、チャック、パターニングデバイス、及び基板の非平面変形の影響を、そして、像面湾曲、焦点、ディストーション、非点収差に因る結像誤差を、更には走査誤差を、実用上最小にする必要があるということの理由である。

上述のように、チャック、パターニングデバイス、及び／または基板における製造上及び動作上の変形の影響を最小化する静電チャックシステム及び方法が求められている。この必要性を満たすため、本発明の実施の形態は、像補正をするアドレス可能な静電チャックシステム及び方法を指向する。

本発明のある実施形態によると、基板と、複数の第１電極と、複数の第２電極と、支持層と、を備える静電チャックが提供される。基板は、静電チャックのその他の構成部分のための支持又は裏当てを提供する。複数の第１電極は、前記基板に配置され、第１方向に均一に間隔を空けている。複数の第２電極は、前記基板に配置され、前記複数の第１電極により定まる領域に位置し、前記第１方向に略垂直である第２方向に均一に間隔を空けている。支持層は、物体を支持するために前記複数の第１電極及び第２電極の上方に配置されている。前記複数の第１電極及び第２電極の位置的に重なり合う部位が静電力点の行列を形成しており、所与の力点に関連付けられた前記複数の第１電極及び第２電極のある１つの組への印加によって、前記物体に前記所与の力点の近傍にて不均一静電力が作用する。

一実施例においては、前記複数の第１電極及び第２電極は、（１）間隔を空け直交配置された複数の直線帯状電極、または、（２）独立に電気的にアドレス可能なピクセル（即ち行列点）の二次元アレイからなっていてもよい。前記二次元アレイは、ある補正データセットが前記第２方向に変化し前記第１方向には変化しない特徴を有するとき、前記第１方向に変化し前記第２方向には変化しない特徴を有する別の補正データセットによって電気的にアドレス指定されてもよい。代案として、前記二次元アレイは、ある補正データセットが前記第１方向及び前記第２方向に変化する特徴を有するとき、前記第１方向に変化し前記第２方向には変化しない特徴を有する別の補正データセットによって電気的にアドレス指定されてもよい。

一実施例においては、必要な静電力を正しい行列点（即ち、２つの直交帯状電極の交点、または、前記二次元アレイの独立に電気的にアドレス可能なピクセル）に関連付けるために、補正データセットが提供される。各電極に必要とされる印加レベルは、補正データセットに基づく。前記補正データセットは、前記静電チャックにより修正されるべき測定誤差に基づき生成される。前記第２方向に変化する特徴をもつ補正データセットは、チャックステージ走査速度に調和する速度で走査位置の関数として変更されることができる。

一実施例においては、前記複数の第１電極の間隔と、前記複数の第２電極の間隔とは実質的に異なってもよい。同様に、静電チャックの設計は、前記複数の第１電極は不均一に間隔を空けており、前記複数の第２電極もまた不均一に間隔を空けており、前記複数の第２電極は前記複数の第１電極に直交して配置されていてもよい。

本発明の他の実施形態によると、レチクル支持部と、投影系と、基板支持部と、静電チャックと、を備えるリソグラフィシステムが提供される。レチクル支持部は、パターン付けられたビームをレチクルが生み出すよう放射ビームの経路に該レチクルを固定するよう構成されている。投影系は、基板の目標部分に前記パターン付けられたビームを投影するよう構成されている。基板支持部は、リソグラフィ処理中に前記基板を支持するよう構成されている。静電チャックは、前記レチクル支持部に連結されている。静電チャックは、基板と、複数の第１電極と、複数の第２電極と、支持層と、を備える。基板は、静電チャックのその他の構成部分のための支持又は裏当てを提供する。複数の第１電極は、前記基板に配置され、第１方向に均一に間隔を空けている。複数の第２電極は、前記基板に配置され、前記複数の第１電極により定まる領域に位置し、前記第１方向に略垂直である第２方向に均一に間隔を空けている。支持層は、物体を支持するために前記複数の第１電極及び第２電極の上方に配置されている。前記複数の第１電極及び第２電極の位置的に重なり合う部位が静電力点の行列を形成しており、所与の力点に関連付けられた前記複数の第１電極及び第２電極のある１つの組への印加によって、前記物体に前記所与の力点の近傍にて不均一静電力が作用する。

本発明の他の実施形態によると、アドレス可能静電チャックを使用して物体の既知の表面不規則性を補正する方法が提供され、本方法は以下のステップを備える。物体の表面不規則性を決定する。前記不規則性に基づいて複数の静電補正力値を決定する。支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付ける。前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定する。前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用する。

本発明の他の実施形態によると、アドレス可能静電チャックを使用して物体の測定された表面不規則性を補正する方法が提供され、本方法は以下のステップを備える。物体の表面不規則性を決定するために干渉計を使用する。前記不規則性に基づいて複数の静電補正力値を決定する。支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付ける。前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定する。前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用する。前記干渉計で、前記静電補正力の適用後に残る前記物体の表面不規則性を決定する。

一実施例においては、補正のために決定される前記表面不規則性は、チャック保持された物体に存在するのではなく、チャック保持された物体が結像される表面に存在する。他の一実施例においては、チャック保持された物体はチャック保持前には最小かつ予め定められた表面不規則性を有しており、チャック保持により誘起される前記表面不規則性はチャック表面不規則性または空間的不均一固定に起因する。

本発明の他の実施形態においては、アドレス可能静電チャックを使用して、結像される物体の結像性能に影響する複数の結像誤差を補正する方法が提供され、本方法は以下のステップを備える。結像される物体の結像性能に影響する複数の結像誤差を決定するために結像性能評価システムを使用する。前記複数の結像誤差に基づいて複数の静電補正力値を決定する。支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付ける。前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定する。前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用する。

一実施例においては、前記複数の結像誤差は、像の湾曲、像の焦点、像のディストーション、及び像の非点収差を含んでもよい。一実施例においては、物体又はチャックのいずれかの不規則性及び結像誤差を修正する最初の静電力の適用後に、前記結像性能評価システムは、何らかの誤差が残されているか、または導入されたか否かを決定する。誤差があると決定された場合、それが報告されてもよいし、補正されてもよい。

一実施例においては、複数の電極は、チャック保持された物体の走査方向への垂線に沿って略直線的にアドレス指定されてもよい。代案として、複数の電極は、チャック保持された物体の走査方向に垂直な略円弧形状に沿ってアドレス指定されてもよい。

本発明の別の側面においては、前記静電補正力は、ステージ、チャック、物体基板、または像基板に垂直な位置誤差を生成するステージ走査不正確性のためにある。

また、結像性能評価がリソグラフィツールにおける結像に先んじて存在する、ということも可能である。同様に、リソグラフィツール自身の結像能力及び結像評価能力を利用して該リソグラフィツールの現場で結像性能評価を得ることも可能である。

本発明の他の実施形態によると、アドレス可能静電チャックで結像性能を改善するための方法が提供される。下記の記載では順序を暗示しているが、これは例示にすぎず、本発明の意図から逸脱することなく順序を再構成することもできる。結像性能改善方法の１つのステップは、静電チャックの表面不規則性を補正することである。他のステップは、静電チャック表面不規則性補正後の結像性能が予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することである。否の場合、他のステップは、レチクルの平坦度不規則性を補正することである。他のステップは、レチクル平坦度不規則性補正後の結像性能が予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することである。否の場合、他のステップは、システム結像誤差を補正することである。他のステップは、システム結像誤差補正後の結像性能が予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することである。否の場合、他のステップは、走査誤差を補正することである。他のステップは、走査誤差補正後の結像性能が予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することである。最後のステップは、ウェーハの不規則性を補正することである。

本発明の更なる特徴及び利点は、本発明の種々の実施の形態の構造及び動作とともに、付属の図面を参照しつつ、以下に詳しく説明される。本明細書に述べる特定の実施の形態には本発明は限定されないものと留意されたい。実施の形態は例示の目的のために提示されるにすぎない。更なる実施の形態は、関連技術分野の当業者には本明細書の教示に基づいて明らかであろう。

付属の図面はここに組み込まれて本明細書の一部をなし、本発明を図示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明し本発明を当業者が製造し使用可能とするために供される。

反射型のリソグラフィ装置を示す。 透過型のリソグラフィ装置を示す。

ＥＵＶリソグラフィ装置の例を示す。

静電チャックアセンブリの拡大図である。

重畳電極配置をピクセルアレイ電極配置と対比して示す図である。

均質かつ均一の間隔の重畳電極配置と不均質かつ不均一の間隔の重畳電極配置との差異を示す図である。

空間的補正静電力を物体の不規則表面に適用するための電極行列点印加を示す図である。

像補正用静電チャックシステムのための方法のフローチャートを示す図である。

図７Ａの不規則性補正に要する静電補正力へと表面不規則性マップを変換する方法の詳細フローチャートを示す図である。

能動的に像を測定する像補正用静電チャックシステムのための方法の一般化フローチャートを示す図である。

図８Ａの不規則性補正に要する静電補正力へと測定結像誤差を変換する方法の詳細フローチャートを示す図である。

結像誤差補正方法を示すフローチャートである。

図９Ａの不規則性補正に要する静電補正力へと測定結像誤差を変換する方法の詳細フローチャートを示す図である。

ステージ走査方向における結像フィールドの円弧形状照明を示す図である。

ステージ走査方向における結像フィールドの直線スリット照明を示す図である。

補正実施の階層を示すフローチャートである。

本発明の特徴及び利点は本図面に関連付けて後述される発明の詳細な説明によって、より明らかとなろう。図面において同様の参照符号は対応する要素を表す。図面において同様の参照番号は大概、同一の要素、機能的に類似の要素、及び／または、構造的に類似の要素を指し示す。ある要素の参照番号の最も左側の桁によって、その要素が最初に現れる図面が表されている。

Ｉ．概要
本発明は、像補正用のアドレス可能な静電チャックシステムを指向する。この明細書は本発明の特徴を組み入れた１つ又は複数の実施の形態を開示する。開示された実施の形態は単に本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示された実施の形態には限定されない。本発明は添付の請求項により定義される。

説明される実施の形態、および「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」等への明細書内での言及は、説明する実施形態が特定の特徴、構造または特性を備えてもよいが、必ずしもあらゆる実施形態がその特定の特徴、構造または特性を備える必要はないことを示している。また、このような表現は同一の実施形態を必ずしも指し示すものではない。さらに、実施形態とともに特定の特徴、構造または特性が記載される場合、明示的に記載されているか否かに関わらず、そのような特徴、構造または特性を他の実施形態とともに実現することは当業者の知識内であると理解されたい。

本発明の実施の形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態はまた、一つ以上のプロセッサにより読み込まれて実行される機械読み取り可能媒体に記憶されたインストラクションとして実現されてもよい。機械読み取り可能媒体は、機械（例えばコンピュータデバイス）により読み取り可能な形式の情報を記憶または伝送するいかなるメカニズムを含んでもよい。例えば、機械読み取り可能媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置、電気的装置、光学的装置、音響的装置等を含んでもよい。また、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションは、特定の動作を実行するものとして、本明細書で説明されてもよい。しかしながら、そうした説明は単なる便宜上であり、このような動作は実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションなどを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はその他のデバイスによって生じるものであると理解すべきである。

以下に詳述する実施の形態は、像補正用の静電チャックシステム及びそれを使用する方法である。ある実施の形態においては、像補正静電チャック自身が２種の複数電極を内在する基板を備える。一方の複数電極が他方の複数電極に関し直交して配置されて、２種の複数電極の交差点により複数の行列点が形成されている。代案として、複数の電極は、独立にアドレス可能なピクセルの二次元アレイからなる。支持層が物体を支持するために電極の上方に配置されている。計算された印加レベルが複数の電極に適用されて、適切な大きさの静電力が各行列点で物体に与えられる。

また、像補正静電チャックを結像性能改善のために使用する実施の形態が提供される。各方法は、チャック保持されるべき物体を支持層の支持層に載置することと、既知の又は測定／結像された誤差を複数の静電補正力値に変換することと、これらの値を、直交配置電極により形成された複数の行列点の１つに関連付けることと、を備える。そうして、関連付けられた補正力を物体に与えるのに要する印加レベルを計算し適用する。少なくとも１つの実施の形態は、関連する構成要素（例えば、パターニングデバイスチャック、レチクル、基板チャック、ウェーハ等）の表面不規則性を受け取ることと、その表面不規則性を静電補正値に変換することと、を含む。本実施の形態は、結像性能に関するフィードバックを提供するための、上記関連する構成要素の能動的測定または結像システムの使用は含まない。

他の実施の形態は、物体の表面不規則性を決定するために干渉計システムを使用する。本実施の形態は、上記と同一の変換、関連付け、計算、及び適用という手順を実行する。しかし、本実施の形態は、静電補正力の適用後に残されている表面不規則性があるか否かを決定するために干渉計システムを使用可能である。そうして、表面不規則性が残されていた場合には、適用されている静電補正力が、その残りの不規則性を補正するよう変更される。

また、他の実施の形態は、結像される物体の結像性能に影響する複数の結像誤差を決定するために結像性能評価システムを使用する。この処理は、システムで行われるいかなる結像にも先んじて実行されてもよい。同様に、結像性能評価は、リソグラフィツールの現場で、そのリソグラフィツール自身の結像能力及び結像評価能力を使用して、行われる。チャック、レチクル、基板ウェーハにあり得る表面不規則性に加えて、結像性能評価システムは、複数の結像誤差（例えば、像の湾曲、像の焦点、像のディストーション、像の非点収差など）を修正することができる。本実施の形態は、静電補正力の適用後に残されている結像特性誤差があるか否かを決定するためにも、結像性能評価システムを使用可能である。そうして、結像特性誤差が残されていた場合には、適用されている静電補正力が、その残りの誤差を補正するよう変更される。

更に他の実施の形態においては、上記方法が、結像性能に作用する物体に垂直な位置誤差を生成する走査不正確性を修正するために使用されてもよい。通常、電極は、チャック保持されている物体の走査方向への垂線に沿ってアドレス指定される。他の実施の形態においては、電極は、チャック保持されている物体の走査方向に垂直な円弧形状に沿ってアドレス指定されてもよい。

しかしながら、この種の実施形態をより詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実装可能である例示的な環境を提示することは有益である。

ＩＩ．リソグラフィ環境の例示
Ａ．反射型リソグラフィシステム及び透過型リソグラフィシステムの例示
図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略を示す。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’はそれぞれ、放射ビームＢ（例えばＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明系（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持し、パターニングデバイスＭＡを正確に位置決めする第１位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持し、基板を正確に位置決めする第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、を含む。また、リソグラフィ装置１００、１００’は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系ＰＳを有する。リソグラフィ装置１００ではパターニングデバイスＭＡ及び投影系ＰＳが反射性であり、リソグラフィ装置１００’ではパターニングデバイスＭＡ及び投影系ＰＳが透過性である。

照明系ＩＬは、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射Ｂの向き又は形状を整え、あるいは放射Ｂを制御するためのものである。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００、１００’の設計、及びパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＡは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスＭＡを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影系ＰＳに対して所望の位置にあることを保証してもよい。

用語「パターニングデバイス」ＭＡは、基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを生成する等のために放射ビームＢの断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを表すと広義に解釈される。放射ビームＢに付与されたパターンは、目標部分Ｃに生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。

パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過型であってもよいし、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡには例えば、レチクルやマスク、プログラム可能ミラーアレイ、プログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、小型ミラーのマトリックス配列で構成される。各ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームＢには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。

用語「投影系」ＰＳは、使用される露光放射に応じて、あるいは液浸液または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの組合せを含む何らかの投影系であると広義に解釈される。ＥＵＶ放射または電子ビーム放射には真空環境が使用され得る。放射または電子をガスが過度に吸収しうるからである。よって、真空壁及び真空ポンプの利用によってビーム経路の全体に真空環境を提供するようにしてもよい。

リソグラフィ装置１００及び／またはリソグラフィ装置１００’は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを備えてもよい。こうした多重ステージ型の装置においては、複数の基板テーブルＷＴは並行して使用されるか、あるいは１以上の基板テーブルＷＴが露光のために使用されている間に１以上の他の基板テーブルＷＴで準備工程が実行されるようにしてもよい。

図１Ａ及び図１Ｂを参照するにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’とは、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザであるとき、別体であってもよい。この場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一部を構成するとはみなされなく、放射ビームＢは放射源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤ（図１Ｂ）を介して到達する。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを備える。他の場合においては、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’に一体であってもよい（例えば、放射源ＳＯが水銀ランプの場合）。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要とされる場合にはビーム搬送系ＢＤも併せて、放射システムと呼ばれることもある。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径（通常それぞれσアウタ、σインナとも呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮやコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい（図１Ｂ）。イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームＢを調整するために用いられる。

図１Ａを参照するに、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。リソグラフィ装置１００では放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡで反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡで反射された放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。こうして例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするために第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサＩＦ１が使用されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとは、マスク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されてもよい。

図１Ｂを参照するに、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されているパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。こうして例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、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ために第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサ（図１Ｂには明示せず）が使用されてもよい。この位置決めは例えば走査中やマスクライブラリからのマスクの機械的交換後に行われる。

一般にマスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を構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により実現される。ステッパでは（スキャナとは逆に）、マスクテーブルＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、マスク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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、マスクＭＡに複数のダイがある場合にはマスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

リソグラフィ装置１００、１００’は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。
３．別のモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。パルス放射源ＳＯが用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは基板テーブルＷＴが移動するたびに、または１回の走査中において連続するパルスとパルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上述の形式のプログラム可能ミラーアレイ等のプログラム可能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適用可能である。

上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターン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がある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。

更なる実施の形態においては、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためにＥＵＶ放射ビームを生成するよう構成されている極紫外（ＥＵＶ）源を含む。一般に、ＥＵＶ源は放射システム内に構成されており（下記参照）、対応する照明系はＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するよう構成されている。

Ｂ．ＥＵＶリソグラフィ装置の例示
図２は、本発明のある実施の形態に係る代表的なＥＵＶリソグラフィ装置２００の概略を示す。図２において、ＥＵＶリソグラフィ装置２００は、放射システム４２、照明光学ユニット４４、及び投影系ＰＳを含む。放射システム４２は放射源ＳＯを含み、ここで放射ビームが例えば放電プラズマにより形成される。ある実施の形態においては、ＥＵＶ放射は、例えばキセノンガス、リチウム蒸気、またはスズ蒸気などの気体または蒸気により生成される。これらの気体または蒸気では非常に高温のプラズマが生成され、ＥＵＶ域の電磁スペクトルの放射が発せられる。この超高温のプラズマは、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを例えば電気放電により生成することで生み出される。放射を十分に生成するには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気または適当な他の気体または蒸気の分圧は例えば１０Ｐａとされる必要があり得る。放射源ＳＯにより発せられる放射は、ソースチャンバ４７の開口部の内部又は背部に位置するガスバリア又は汚染物質トラップ４９を介して、ソースチャンバ４７からコレクタチャンバ４８へと進入する。ある実施の形態においては、ガスバリア４９はチャネル構造を備えてもよい。

コレクタチャンバ４８は、例えば斜入射型コレクタにより構成される放射コレクタ５０（コレクタミラー又はコレクタとも呼ばれることがある）を含む。放射コレクタ５０は上流側放射コレクタ部５０ａ及び下流側放射コレクタ部５０ｂを有する。コレクタ５０を通過した放射は格子スペクトルフィルタ５１で反射されて、コレクタチャンバ４８の開口部に位置する仮想点光源５２に合焦される。放射コレクタ５０は当業者に公知である。

コレクタチャンバ４８からの放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４で垂直入射リフレクタ５３、５４により、レチクルまたはマスクステージＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）へと反射される。パターンを付与されたビーム５７が形成され、このビームは投影系ＰＳで反射要素５８、５９を介してウエハステージまたは基板ステージＷＴに支持されている基板（図示せず）へと結像される。種々の実施の形態において、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳには図２に示されているより多くの（又は少ない）要素が存在しうる。例えば、格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置の種類に応じて任意的に設けるようにしてもよい。また、ある実施の形態においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは、図２に示されているミラーよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影系ＰＳは、反射要素５８、５９に加えて１つ乃至４つの更なる反射要素が組み込まれていてもよい。図２において参照番号１８０は２つの反射器の間隔、例えばリフレクタ１４２、１４３の間隔を指している。

ある実施の形態においては、コレクタミラー５０は、斜入射型コレクタの代わりに、又はそれとともに、垂直入射コレクタを含んでもよい。また、コレクタミラー５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６をもつ入れ子式のコレクタに関して説明されているが、本明細書ではこれがコレクタの例として更に使用される。

また、図２に概略的に図示される回折格子５１の代わりに、透過型の光学フィルタを用いてもよい。ＥＵＶを透過し、かつＵＶをあまり透過しないか実質的に吸収する光学フィルタは当業者に公知である。そこで、「格子スペクトル純度フィルタ」は、ここでは、回折格子または透過型フィルタを含む「スペクトル純度フィルタ」と可換である。図２には示されていないが、例えばコレクタミラー５０の上流に配置されるＥＵＶ透過型光学フィルタ、あるいは照明ユニット４４及び／または投影系ＰＳに設けられるＥＵＶ透過型光学フィルタが任意的な光学要素として設けられてもよい。

光学素子に関して「上流」「下流」という場合には、ある光学素子が別の１つまたは複数の光学素子に対し「光学的に上流」「光学的に下流」に位置することを示す。リソグラフィ装置２００を通過する放射ビームの光路において、第２の光学素子よりもソースＳＯに近い第１の光学素子は第２の光学素子の上流に設けられていると言えるし、第２の光学素子は第１の光学素子の下流に設けられていると言える。例えば、コレクタミラー５０は分光フィルタ５１の上流に設けられており、光学素子５３は分光フィルタ５１の下流に設けられている。

図２に示されるすべての光学素子（及び本実施例で模式的に図示されていないが追加可能である光学素子）は、ソースＳＯにより生成される汚染物質（例えばＳｎ）の堆積に弱いおそれがある。特に放射コレクタ（及びスペクトル純度フィルタ５１がある場合にはそれも同様）において問題となり得る。このため、光学素子を清浄化するクリーニングデバイスが設けられ、光学素子に清浄化方法が適用されてもよい。垂直入射ミラー５３、５４及び反射素子５８、５９またはその他の光学素子（例えば追加されたミラー、回折格子等）にも清浄化方法が適用されてもよい。

放射コレクタ５０が斜入射型コレクタである実施例においてコレクタ５０は光軸Ｏに沿って配置されている。ソースＳＯまたはその像もまた光軸Ｏに沿って配置されていてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６（「シェル」、または複数のWolter型リフレクタを含むWolter型リフレクタとしても知られる）を備えてもよい。リフレクタ１４２、１４３、１４６は入れ子状であり、光軸Ｏに関し回転対称である。図２において、内側のリフレクタを参照番号１４２で示し、中間のリフレクタを参照番号１４３で示し、外側のリフレクタを参照番号１４６で示す。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち外側リフレクタ１４６の内部容積）を包囲する。通常は外側リフレクタ１４６の内部容積は円筒状に閉じられているが、小さい開口が複数あってもよい。

リフレクタ１４２、１４３、１４６それぞれの表面の少なくとも一部は、１つまたは複数の反射層である。このため、リフレクタ１４２、１４３、１４６（放射コレクタが４以上のリフレクタまたはシェルを有する実施例においては追加されたリフレクタも）の少なくとも一部は、ソースＳＯからのＥＵＶ放射を反射して集光するよう設計されている。また、リフレクタ１４２、１４３、１４６の少なくとも一部はＥＵＶ放射を反射及び集光しないように設計されている。例えばリフレクタの背面の少なくとも一部はＥＵＶ放射を反射かつ集光しないように設計されていてもよい。これら反射層の表面において、保護用のまたは光学フィルタとしてのキャップ層が反射層表面の少なくとも一部に追加的に形成されていてもよい。

放射コレクタ５０は、ソースＳＯまたはその像の近傍に配置されていてもよい。各リフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくとも２つの隣接する反射面を備えてもよい。ソースＳＯから遠い反射面は、ソースＳＯに近接する反射面に比べて光軸Ｏと小角度を有して配置されている。この構成により、斜入射型コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成する。少なくとも２つのリフレクタが実質的に同軸に配置され、光軸Ｏに実質的に回転対称に延びている。なお、放射コレクタ５０は、外側リフレクタ１４６の外表面または外側リフレクタ１４６の周囲に、例えば保護ホルダやヒータ等の更なる構成を備えてもよい。

本明細書に記載の実施例において、「レンズ」「レンズ素子」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁的光学素子、及び静電的光学素子のいずれかまたは任意の組合せを示してもよい。

また、本明細書における「放射」及び「ビーム」なる用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば約５乃至２０ｎｍの範囲に含まれる波長（例えば１３．５ｎｍ）を有する）極紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射、又は５ｎｍ未満で作動する硬Ｘ線を含むあらゆる電磁放射、及びイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含む。一般に、７８０乃至３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００乃至４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいては水銀放電ランプにより生成される波長がしばしば用いられる。４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線である。真空ＵＶ（ＶＵＶ、つまり空気に吸収されるＵＶ）とはおよそ１００乃至２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）とは一般に約１２６ｎｍから約４２８ｎｍの波長を有する放射をいう。一実施例においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば約５乃至２０ｎｍの波長を有する放射とは約５乃至２０ｎｍの範囲の少なくとも一部のある波長域を有する放射を言うものと理解されたい。

ＩＩＩ．像補正静電クランプ（又はチャック）
図３は、本発明の一実施形態に係り、拡大された静電チャックアセンブリ３００の概略を示す。図３においては、静電チャックアセンブリ３００は、チャック基板３１０、静電クランプ３２０、及びピンチャック３３０を含む。静電チャックアセンブリ３００は、リソグラフィ動作中に物体を定位置にしっかりと支持（即ち固定）するよう構成されている。本発明の少なくとも１つの実施例においては、上記物体は像パターン基板３４０（つまりマスク又はレチクル）である。

一実施例においては、チャック基板３１０は本アセンブリ全体の支持又は裏当てを提供しており、静電クランプ３２０及びピンチャック３３０のフットプリントを超えてもよい。

一実施例においては、静電クランプ３２０自体がチャック基板３１０の上に直にあるか、又はその中に配置されてもよい。静電クランプ３２０は少なくとも２つの電極セット３２２、３２４からなり、各々が他方のセットに実質的に直交して配されている。電極セット３２２、３２４は複数のストライプ電極からなり、各々が個別に電気的にアドレス可能である（電気接続は図示せず）。それら電極セットはアイソレータによって互いに電気的に絶縁されている（例えば、電極セットそれぞれが誘電材料内に配置されているか、または、電極セット間に非導電性フィルムを有する）。各々の電極数は種々の因子に依存する。例えば、所望の静電クランプの全フットプリント（即ちサイズ）や、必要な静電力をもたらすのに必要となる密度（即ち平行電極間の間隔）、要求される静電力フィールドの設計特性などがある。

一実施例においては、ピンチャック３３０が静電クランプ３２０の封入を完成し、チャックに固定される任意の物体のための物理的支持を提供する。例えば、ピンチャック３３０は通例、平らな端をもつ複数の極小ガラス突起からなる。

一実施例においては、像パターン基板３４０はピンチャック３３０に置かれて完全に支持されるが、その表面積の相当部分は実際にはピンチャック３３０に接触しないから、ピンチャック３３０誘起の像パターン基板３４０の変形は低減される。一実施例においては、ピンチャック３３０を非導電性とし、静電クランプ３２０から像パターン基板３４０へと連結する静電力にいかなる影響も与えないようにするために、ピンチャック３３０はガラス製である。ピンチャック３３０は像パターン基板３４０を固定（即ち定位置に保持）するのではない。むしろ固定は静電クランプ３２０を構成する複数の電極への印加により生成される静電場によってもたらされる。ピンチャック３３０は単に物理接触支持を提供する。静電場が生成される静電クランプ３２０上方の領域は、像補正用アドレス可能静電チャックの静電クランプ領域と呼ぶことがある。

図４及び図５は、静電クランプ３２０をなす複数の電極につき異なる実施例を示す。図４は要素４１０、４２０を示す。これらは一実施例においては、前述した複数の電極３２２、３２４を表す。限定することなく説明するために、複数電極４１０は、複数の細長電極３２２からなり、所望の静電クランプ領域として定義される形状により範囲を定めている。同様に限定ではなく、複数電極４２０は、複数の細長電極３２４からなり、所望の静電クランプ領域として定義される形状により範囲を定めている。大概の実施例において複数電極４２０の範囲は、複数電極４１０と同一の形及び大きさである。前述のように細長電極３２２、３２４は互いに実質的に垂直であるが、同様に複数電極４１０と複数電極４２０ともまた互いに実質的に垂直である。複数電極の各電極は電気的に分離され個別にアドレス可能である（電気接続及びコントローラは図示せず）。当業者であれば本発明の実施のために電気的個別アドレス可能電極への接続及び印加レベルの適用が可能であろう。

一実施例においては、２つの直交複数電極４１０、４２０を重ね合わせることにより、独立電極フィールドの重畳行列４３０が形成される。少なくとも１つの実施形態においては、２つの複数電極が互いに直交するＸ方向及びＹ方向を定義する。よって、独立電極フィールドの重畳行列４３０は重ね合わせＸＹ電極フィールドと呼ぶこともでき、電極が重なり合う行列点は合致したＸＹ対の点として定義され、それにより容易にアドレス可能である。他の実施形態においては、細長電極３２２、３２４（複数電極４１０、４２０を量的になす）は、二次元電極ピクセルアレイ４４０の個別点に置き換えられる。二次元電極ピクセルアレイ４４０は、重畳行列４３０では各行列点のために２つの電極３２２、３２４のアドレス指定を要するのと異なり、１つのアドレスでアドレス指定可能である。これら２つの設計の例示にはトレードオフがあり得る。独立電極フィールドの重畳行列４３０は製造及び電気的接続が容易である。しかし、正確な印加レベルを各行列点に適用するのは自明ではない。なぜなら、ある特定のＸＹ点は、同一Ｘ電極又は同一Ｙ電極を共有する他の点と印加レベルを共有するからである。よって、重畳行列４３０を使用する静電場には慎重な制御が必要である。一方、二次元電極ピクセルアレイ４４０では各点の静電場が他の点から独立であるから、周辺ピクセルの印加レベルと無関係に適切な印加レベルを適切なピクセルに適用することで各点の静電場が制御される。

図５は、本発明の別の実施形態を示す。一実施例においては、要素５１０、５２０は、非類似の間隔を有する点を除いて、４１０、４２０と同様である。図５においては、複数電極５１０は大きな間隔（即ち低密度）を有し、複数電極５２０は比較的小さい間隔（即ち高密度）を有する。これら２つの間隔非類似直交複数電極５１０、５２０を重ね合わせることにより、独立電極フィールドの偏向重畳行列５３０が形成される。偏向とは、複数電極５２０がもたらす高密度電極配置がより正確かつ精密な静電場を、低密度複数電極５１０の生成する静電場方向に対する偏向方向に許容するという事実を指している。

少なくとも１つの実施形態においては、固定されるべき物体はかなり一貫性のある変形を有する。特に、物体はたいていその物体の端に沿って変形（例えば湾曲）する。物体は、その中心が物体外端の上方又は下方にある撓み形状を取り得る。したがって、静電クランプ３２０は静電クランプ３２０領域の端部にて静電場制御をより正確にするべきである。複数電極５４０は、静電クランプ領域の２つの対向端でより密に配置されている複数の電極を示す。複数電極５５０は、静電クランプ領域の２つの対向端でより密に配置されている複数の電極を示す。ここで、複数電極５５０の２つの対向端は複数電極５４０の対向端に直交する。同様に、充分な静電場を静電クランプ領域全体で保つために、各複数電極５４０、５５０の低密度部分の細長電極は、比例的に増加された幅を有してもよい。２つの指向性末端偏向直交複数電極５４０、５５０を重ね合わせることにより、独立電極の空間的非線形重畳行列５６０が形成される。二直交方向に偏向されかつ静電クランプ３２０領域端部に沿って高密度電極が配されていることで、静電クランプ３２０の本実施形態は、静電クランプ領域端部に沿ってより正確（例えば精密）に空間的非線形静電場が可能である。

図６は、本発明の一実施形態に係り、各電極が電気的に個別にアドレス可能である静電クランプ３２０の概略を示す。要素６１０は、６つの細長電極（ここでは断面を示す）への６つの例示的な電気接続の一連である。電気接続６１０により、図６において電圧Ｖ１ないしＶ６として示される印加レベルが提供される。電圧は本発明における電極のための印加レベルとしてもっとも普通の手段であるが、印加レベルは電圧のみによって定義されるとは限られない。細長電極６２０への電気接続を介する印加レベルの適用が、各電極６２０のごく近傍に静電力６３０を生成する。

物体３４０は表面不規則性を有し得る（図６においては例示の物体３４０の湾曲により示されている）。これが、静電力６３０の適用によって修正可能である。複数の印加レベル（Ｖ１〜Ｖ６）が複数の電気接続６１０を通じて複数の電極６２０に伝達可能であるので、複数の静電力６３０が複数の電極６２０各々に関連して生成可能である。これは、１つ又は複数の電極がその周囲の電極より大きい（又は小さい）力を生じさせ、不均一な静電力を不均一な物体に与え、その物体の不均一性を修正できる、ということである。一実施例においては、この原理が上記図４及び図５に開示される二次元の実施形態に当てはめられる。すなわち、複数の直交配置電極または二次元ピクセルアレイに適用される印加レベルに基づいて、静電力が二次元で物体に与えられる。同様に、図５に示されるように、電極に適用する印加レベルに加えて、複数電極のデザイン及びレイアウトもまた、静電場特性を決定する。図６の例示モデルは、固定されている物体３４０の変形又は不規則性の修正を示す。しかし、静電力点の二次元行列の適用範囲は、変形誤差の修正のみに限られない。

一実施例においては、固定されている物体に静電力を与える目的は、チャック又はクランプの表面不規則性を修正することであり、投影系の結像誤差を修正することであり、目標基板の変形又は不規則性を修正することであり、走査方向に垂直な走査誤差を修正することである。したがって、重要な留意点は、静電力が物体変形の修正にのみ使用されるのではなく、各種のリソグラフィシステム誤差について像を補正するよう物体変形を引き起こしてもよいということである。それによって、総体として結像性能を向上させ、製品欠陥を最小化し、効率性を向上することができる。

図７Ａは、本発明の一実施形態に係り、結像されたデバイスの合格数を増やすことで製造効率を最大化するための静電チャックの使用方法を示す。静電チャックシステムを使用する１つの方法は、２つのステップを含む。基板を固定すること（７１０）と、不規則性を補正すること（７２０）である。別のステップが追加されてもよい。

図７Ｂの実施形態は、固定（ステップ７１０）と補正（ステップ７２０）との間に、更に５つのステップを備える。これら５つのステップは、表面不規則性マップを受け取ること（７１２）と、不規則性マップを複数の静電力に変換すること（７１４）と、その複数の静電力を、電極により形成される行列点に関連付けること（７１６）と、その関連付けられた静電力を生じさせるであろう各電極への印加レベルを決定（例えば計算）すること（７１８）と、計算された印加レベルを適用すること（７２０）である。

本発明のある実施の形態においては、定位置に保持（即ちチャック保持）されるべき物体がまず、標準的な均一の非カスタマイズの静電場で像補正用アドレス可能静電チャック３００（例えば図３に示されている）に固定される（ステップ７１０）。表面不規則性マップが、動的静電場コントローラ（図示せず）により受信される（ステップ７１２）。コントローラは、（ステップ７１２から）受信したマップを複数の静電力値（即ち、表面不規則性の補正に要する静電力の大きさ）に変換する（ステップ７１４）内部ロジックを有する。ステップ７１６では、コントローラは、静電力値のそれぞれを、２つの細長電極の交差により形成される行列点のいずれか又は二次元静電ピクセルアレイ上の点のいずれかに関連付ける。次にステップ７１８では、関連付けられた静電力が固定されている物体に与えられるように、各行列点又は二次元アレイの各点への印加レベルが計算される。最後に、ステップ７２０では、計算された印加レベルがコントローラによって静電チャック３００の電極に与えられる。印加レベルを電極に与えることで、不規則性を補正するステップ７３０が達成される。アドレス可能印加レベルが静電チャック行列点又は静電チャック行列ピクセルに与えられると、静電場は不均一となり、複数の行列点又はピクセルの各々は異なる印加レベルに保持される。異なる複数の印加レベルは、チャック保持されている物体に異なる複数の静電力を生成する。このように静電場を異ならせることで、チャックは、保持されている物体の形を整えて、その物体の表面不規則性を修正することができる。

像補正用アドレス可能静電チャックの用途は固定されている物体の表面不規則性の修正には限られない。像補正用アドレス可能静電チャックは、ピンチャック３３０及び／または下側のチャック基板３１０が固定されている物体に変形を生じさせる製造上の不具合を有する場合に、変形を修正することもできる。固定される物体に変形を生じさせる製造上の不規則性は、修正に先んじて、予めマップ化（即ち特定）されなければならない。同様にして、マップ化された不規則性が物体と基板／ピンチャックとの両方に存在する場合には、コントローラは、それら２つのデータセットを結合し、両方の誤差について像を補正する修正量を生成することができる。

他の一実施形態においては、投影系により作られる結像誤差（例えば、像の湾曲、像の焦点、像のディストーション、非点収差など）が存在し、不均一静電力を物体に与えることでその結像誤差が補正される。いくつかの実施形態においては、結像誤差の詳細が既に定量化されている。このデータがコントローラによって結像誤差の補正のために使用される。これは単独で行われてもよいし、チャック基板／ピンチャックの製造上の不具合の修正、及び／または物体自体の表面不規則性の修正と組み合わせて行われてもよい。他の実施形態においては、走査方向に垂直な再現性のある走査誤差が補正されてもよい。走査誤差に関するデータもコントローラにより受信され、物体に与える静電力を走査中に適切な場所で変更することにより補正される。走査誤差の修正は単独で行われてもよいし、チャック基板／ピンチャックの製造誤差、物体表面不規則性、投影系により導入される結像誤差の補正と組み合わせて行われてもよい。

図８Ａは、静電チャックを使用する本発明の別の方法を示す。ここではフィードバックが用いられる。すなわち、補正静電力を物体に与えた後に、残留誤差について像が検査される。残留誤差は追加の静電補正によって補正可能である。図８Ａは以下のステップを備える。基板又は物体をチャックに固定すること（８１０）と、不規則性を測定すること（８２０）と、不規則性を補正すること（８３０）と、適正に補正されたことを検証するために像を観測すること（８４０）と、何らかの誤差が残されているとき、そうした残留誤差を補正すること（８５０）と、である。リソグラフィシステムは不規則性又は誤差の測定（８２０）を種々の方法で行うことができる。例えば、不規則性又は誤差は、干渉計システムを使用して測定可能である。あるいは、不規則性又は誤差は、結像性能評価システムを使用して測定することも可能であり、この場合、リソグラフィ装置の既存の結像システムを利用することができる。適正な補正を検証するために（ステップ８４０）、不規則性又は誤差の最初の測定と同一の測定が行われる。残留誤差のための更なる補正は、像補正のために既にある不均一像補正静電場に追加して適用される。

図８Ｂに示す実施形態においては、補正されるべき不規則性又は誤差を受信すること（図７Ｂに示す）に代えて、不規則性又は誤差が測定される。例えば、図７Ａ及び図７Ｂのように別のステップが追加されてもよい。図８Ｂは、固定（ステップ８１０）と補正（ステップ８３０）との間に、更に５つのステップを備える。これら５つのステップは、不規則性を測定すること（８２０）と（図８Ａ及び図８Ｂに示す）、不規則性を複数の静電力に変換すること（８２２）と、その複数の静電力を、電極により形成される行列点に関連付けること（８２４）と、その関連付けられた静電力を生じさせるであろう各電極への印加レベルを計算すること（８２６）と、計算された印加レベルを適用すること（８２８）である。

本発明のある実施の形態においては、定位置に保持（即ちチャック保持）されるべき物体が、標準的な均一の非カスタマイズの静電場で像補正用アドレス可能静電チャック３００（例えば図３に示されている）に固定される（ステップ８１０）。物体不規則性の測定が行われ（ステップ８２０）、動的静電場コントローラ（図示せず）に送信される。コントローラは、（ステップ８２０から）測定した不規則性を複数の静電力値（即ち、表面不規則性の補正に要する静電力の大きさ）に変換する（ステップ８２２）内部ロジックを有する。ステップ８２４では、コントローラは、静電力値のそれぞれを、２つの細長電極の交差により形成される行列点のいずれか又は二次元静電ピクセルアレイ上の点のいずれかに関連付ける。ステップ８２６では、関連付けられた静電力が固定されている物体に与えられるように、各行列点又は二次元アレイの各点への印加レベルが計算される。ステップ８２８では、計算された印加レベルがコントローラによって静電チャック３００の電極に与えられる。印加レベルを電極に与えることで（ステップ８２８）、不規則性を補正するステップ８３０が達成される。アドレス可能印加レベルが静電チャック行列点又は静電チャック行列ピクセルに与えられると、静電場は不均一となり、複数の行列点又はピクセルの各々は異なる印加レベルに保持される。異なる複数の印加レベルは、チャック保持されている物体に異なる複数の静電力を生成する。このように静電場を異ならせることで、チャックは、保持されている物体の形を整えて、その物体の表面不規則性を修正することができる。

一実施例においては、ステップ８２０から８２８は、第一の補正方法によって当初測定（又は生成）されたものではない残留誤差を補正するためのステップ８４０及び８５０で繰り返される。こうした残留補正は初めの補正と累積的である。ある実施形態においては、残留不規則性又は誤差の測定及びフィードバックを使用する補正は、連続的ではなく、ユーザの定義する回数後に完遂される。

図９Ａは、本発明の一実施形態に係り、結像性能フィードバックの像補正用アドレス可能静電チャックを用いる静電チャックの使用方法を示す。本実施形態においては、基板又は物体が静電チャックに均一静電場で固定される（ステップ９１０）。基板又は物体が結像性能評価システムを使用して結像される（ステップ９２０）。ある実施形態においては、結像性能評価システムは、追加の装置を要せずに、リソグラフィシステムの結像の構成要素及び能力を使用することができる。像の品質が測定される（ステップ９３０）。像が良であるか否かについての判断がなされる（ステップ９４０）。像が「良」であるか否かの決定は、ユーザの裁量による主観的な試験である。しかし、本発明の最終目的がリソグラフィのデバイス欠陥を最小化しリソグラフィ処理のスループットを最大化することにある以上、この試験には客観的な要素もある。客観的要素には、像のアライメント、像の湾曲、像の焦点、像のディストーション、及び非点収差が含まれるが、これらには限られない。像が良とみなされる場合（ステップ９４０）、結像性能が許容可能であるから本方法はステップ９６０で終了する。一方その回答が否、即ち結像性能が不良である場合には（ステップ９４０）、ステップ９５０の結像性能補正が実行される。これにより、均一静電場が不均一の像補正静電場へと変わる。

図９Ｂは、結像性能の補正ステップ９５０の詳細を示す。
図９Ｂに示す実施形態においては、定位置に保持（即ちチャック保持）されるべき物体が、標準的な均一の非カスタマイズの静電場で像補正用アドレス可能静電チャック３００（例えば図３に示されている）に固定される（ステップ９１０）。結像性能の測定（つまり、像のアライメント、像の湾曲、像の焦点、像のディストーション、及び非点収差）がステップ９２０で行われ、動的静電場コントローラ（図示せず）に送信される。コントローラは、結像性能が良であるか否かを決定する（ステップ９４０）。結像性能が良であると決定されない場合、コントローラは、測定した不規則性（ステップ９２０）を複数の静電力値（即ち、表面不規則性の補正に要する静電力の大きさ）に変換する（ステップ９５２）内部ロジックを有する。ステップ９５４では、コントローラは、静電力値のそれぞれを、２つの細長電極の交差により形成される行列点のいずれか又は二次元静電ピクセルアレイ上の点のいずれかに関連付ける。ステップ９５６では、関連付けられた静電力が固定されている物体に与えられるように、各行列点又は二次元アレイの各点への印加レベルが計算される。ステップ９５８では、計算された印加レベルがコントローラによって静電チャック３００の電極に与えられる。印加レベルを電極に与えることで（ステップ９５８）、結像性能を補正するステップ９５０が達成される。異なる複数の印加レベルは、チャック保持されている物体に異なる複数の静電力を生成する。このように静電場を異ならせることで、チャックは、保持されている物体の形を整えて、その物体の表面不規則性を修正することができる。

一実施例においては、像補正用アドレス可能静電クランプは、走査方向に垂直な走査誤差を修正することもできる。図１０及び図１１はそれぞれ、ステージのスリット照明に基づいて静電補正チャックのアドレス指定をする方法の別個の実施形態を示す。図１０は、アドレス可能静電チャック行列１０１０と、Ｘ方向における円弧形状照明スリット１０２０と、を示す。Ｙ方向における走査誤差が照明スリット形状（例えば円弧形状照明スリット１０２０）に基づいて適時に補正可能である。図１１は、Ｘ方向の直線照明スリット１１２０に関し補正するアドレス可能静電チャック行列１１１０を示す。

本発明の一実施形態によれば、像補正は目標基板（即ちウェーハ）のアドレス可能静電チャック固定によっても達せられる。結像性能の残留不規則性又は誤差は結像基板に不均一静電力を与えることにより補正することもできる。

本発明の他の一実施形態においては、特定種の誤差又は不規則性を測定し補正することを、他の種の誤差又は不規則性を測定し補正する前に行うことにより、結像誤差又は物体不規則性を補正する方法が実行される。結像誤差又は物体不規則性の種類によって異なる頻度でリソグラフィシステムに生じるので、リソグラフィシステムの効率を向上させるために、それら結像誤差又は物体不規則性がそれぞれ同様の手順で処理されるべきである。

図１２は、本発明の一実施形態に係り、異種の誤差又は不規則性とその補正実施順序を階層的に示す。最初に実施するのは、チャック／クランプ誤差１２１０の補正である。チャック／クランプ構成部分はリソグラフィ装置の永久的な部品であり、チャック／クランプの誤差又は不規則性は滅多に変わらない（極端な温度状態や、摩耗、割れによってのみ変わる）。次に実施する補正は、物体基板誤差１２２０（即ちマスク／レチクル）であり、これは少なくとも物体基板の交換に際して測定される。３番目に実施する補正は、Ｘ方向照明における光学結像誤差１２３０であり、こうした誤差は、リソグラフィシステムでの複合的な変化に因って、チャック／クランプ不規則性や物体基板誤差よりも若干高頻度で生じる。その次に実施する補正は、Ｙ方向走査における光学結像誤差１２４０であり、これもＸ方向照明誤差１２３０同様に、リソグラフィシステムでの複合的な変化に因って若干高頻度で生じる。５番目に実施する補正は、ステージ走査誤差１２５０であり、これは更に高頻度に生じる。走査誤差１２５０はたいてい、決定論的ではなく、測定／定量化が難しい。決定論的である走査誤差１２５０については、他の４つの補正がなされて結像性能が向上された後に、補正される。最後は、結像基板（即ちウェーハ）誤差１２６０の補正である。この誤差はウェーハの交換のたびに生じ、高頻度である。しかし、ウェーハでの誤差補正は、他種の補正ほどは総合的な結像性能への影響をもたない。したがって、結像基板誤差が最も高頻度に生じるという事実にもかかわらず、その他の補正でたいていは結像性能を適正に向上することができる。

一実施例においては、こうした異種の補正が、満足できる結像性能に至るまで段階的に実行される。許容できる結像性能を達するために、例えば、チャック／クランプ誤差１２１０のみの補正を要する場合もあるし、各種すべての誤差の補正を要する場合もある。こうした補正は、各階層が全体的な結像性能を改善するという累積的なものであり、結像性能が許容レベルに達すれば、更なる補正は不要である。

ＩＶ．結語
「発明の概要」および「要約」の欄ではなく、「詳細な説明」の欄が特許請求の範囲の解釈に使用されるよう意図されていることを認識されたい。「発明の概要」および「要約」の欄は、発明者によって考案された本発明の実施形態のうち一つまたは複数について述べているが、全ての例示的な実施形態について述べている訳ではない。したがって、本発明および添付の特許請求の範囲をいかなる方法によっても限定する意図はない。

特定の機能および関係の実現を示す機能ブロックの助けを用いて本発明を説明してきた。これらの機能ブロックの境界は、説明の便宜上、定義されている。それらの特別な機能および関係が適切に実行される限り、別の境界も定義することができる。

特定の実施形態についての上記説明は本発明の一般的性質を完全に公開しており、したがって、当分野の能力に含まれる知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、および本発明の一般概念から逸脱することなく、種々の応用に対してそのような特定の実施形態を直ちに修正しおよび／または適応させることができる。したがって、そのような修正および適応は、本書に提示された教示および助言に基づき、開示された実施形態の意義および等価物の範囲内であると意図されている。本書の言葉遣いおよび専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の言葉遣いおよび専門用語は上記教示および助言を考慮して当業者によって解釈されるべきものである。

本発明の広がりおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびそれらの等価物にしたがってのみ規定されるべきである。

Claims (29)

1. 静電チャックであって、
   基板と、
   前記基板に配置され、第１方向に均一に間隔を空けている複数の第１電極と、
   前記基板に配置され、前記複数の第１電極により定まる領域に位置し、前記第１方向に略垂直である第２方向に均一に間隔を空けている複数の第２電極と、
   物体を支持するために前記複数の第１電極及び第２電極の上方に配置されている支持層と、を備え、
   所与の力点に関連付けられた前記複数の第１電極及び第２電極のある１つの組への印加によって、前記物体に前記所与の力点の近傍にて不均一静電力が作用するように、前記複数の第１電極及び第２電極の位置的に重なり合う部位が静電力点の行列を形成する、静電チャック。
2. 前記複数の第１電極及び第２電極は、直線帯状電極からなる間隙直交電極パターンを備える、請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記複数の第１電極及び第２電極の各電極の印加レベルは、補正データセットに基づく、請求項１に記載の静電チャック。
4. 前記補正データセットは、前記静電チャックにより修正されるべき誤差の測定量から生成される、請求項３に記載の静電チャック。
5. 前記補正データセットは、チャックステージ走査速度に調和する速度で走査位置の関数として変更される、請求項３に記載の静電チャック。
6. 前記複数の第１電極及び第２電極は、独立に電気的にアドレス可能なピクセルの二次元アレイを備える電極パターンを備える、請求項１に記載の静電チャック。
7. 前記二次元アレイは、ある補正データセットが前記第２方向に変化し前記第１方向には変化しない特徴を有するとき、前記第１方向に変化し前記第２方向には変化しない特徴を有する別の補正データセットによって電気的にアドレス指定される、請求項６に記載の静電チャック。
8. 前記二次元アレイは、ある補正データセットが前記第１方向及び前記第２方向に変化する特徴を有するとき、前記第１方向に変化し前記第２方向には変化しない特徴を有する別の補正データセットによって電気的にアドレス指定される、請求項６に記載の静電チャック。
9. 前記複数の第１電極の間隔は、前記複数の第２電極の間隔とは実質的に異なる、請求項１に記載の静電チャック。
10. 前記複数の第１電極は前記第１方向に不均一に間隔を空けており、
    前記複数の第２電極は前記第１方向に略垂直である前記第２方向に不均一に間隔を空けている、請求項１に記載の静電チャック。
11. 前記複数の第１電極の間隔は、前記複数の第２電極の間隔とは実質的に異なる、請求項１０に記載の静電チャック。
12. 前記物体はレチクルである、請求項１に記載の静電チャック。
13. 前記物体はウェーハである、請求項１に記載の静電チャック。
14. リソグラフィシステムであって、
    パターン付けられたビームをレチクルが生み出すよう放射ビームの経路に該レチクルを固定するためのレチクル支持部と、
    基板の目標部分に前記パターン付けられたビームを投影するための投影系と、
    リソグラフィ処理中に前記基板を支持するための基板支持部と、
    前記レチクル支持部に連結された静電チャックと、を備え、該静電チャックは、
    チャック基板と、
    前記チャック基板に配置され、第１方向に均一に間隔を空けている複数の第１電極と、
    前記チャック基板に配置され、前記複数の第１電極により定まる領域に位置し、前記第１方向に略垂直である第２方向に均一に間隔を空けている複数の第２電極と、
    物体を支持するために前記複数の第１電極及び第２電極の上方に配置されている支持層と、を備え、
    所与の力点に関連付けられた前記複数の第１電極及び第２電極のある１つの組への印加によって、前記物体に前記所与の力点の近傍にて不均一静電力が作用するように、前記複数の第１電極及び第２電極の位置的に重なり合う部位が静電力点の行列を形成する、リソグラフィシステム。
15. 前記複数の第１電極及び第２電極は、直線帯状電極からなる間隙直交電極フィールドを備える、請求項１４に記載のリソグラフィシステム。
16. 前記複数の第１電極及び第２電極は、独立に電気的にアドレス可能なピクセルの二次元アレイを備える電極パターンを備える、請求項１４に記載のリソグラフィシステム。
17. 物体の表面不規則性を決定することと、
    前記不規則性に基づいて複数の静電補正力値を決定することと、
    チャックの支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付けることと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定することと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用することと、を備える方法。
18. 物体の表面不規則性を決定するために干渉計を使用することと、
    前記不規則性に基づいて複数の静電補正力値を決定することと、
    チャックの支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付けることと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定することと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用することと、
    前記干渉計で、前記静電補正力の適用後に残る前記物体の表面不規則性を決定することと、を備える方法。
19. 補正のために決定される前記表面不規則性は、チャック保持された物体に存在するのではなく、チャック保持された物体が結像される表面に存在する、請求項１８に記載の方法。
20. チャック保持された物体はチャック保持前には最小かつ予め定められた表面不規則性を有しており、チャック保持により誘起される前記表面不規則性はチャック表面不規則性または空間的不均一固定に起因する、請求項１８に記載の方法。
21. 結像される物体の結像性能に影響する複数の結像誤差を決定するために結像性能評価システムを使用することと、
    前記複数の結像誤差に基づいて複数の静電補正力値を決定することと、
    チャックの支持層の下方で基板に配置され均一に間隔を空けて互いに他方に対し略垂直に方向付けられている第１及び第２の電極セットにより形成される複数の行列点に、前記複数の静電補正力値を関係付けることと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に与えられる前記関連付けられた補正力値に対応する前記第１及び第２の電極セットの各電極のための印加レベルを決定することと、
    前記複数の行列点の各々で前記物体に静電補正力を生成するために前記第１及び第２の電極セットの各電極に前記印加レベルを適用することと、を備える方法。
22. 前記複数の結像誤差は、像面湾曲、像の焦点性能、像のディストーション、及び非点収差の少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 少なくとも１つの電極セットは、チャック保持された物体の走査方向への垂線に沿って略直線的にアドレス指定される複数の電極を備える、請求項２１に記載の方法。
24. 前記結像性能評価システムで、前記静電補正力の適用後に残る前記結像される物体の結像性能に影響する前記結像誤差を決定すること、をさらに備える、請求項２１に記載の方法。
25. 少なくとも１つの電極セットは、チャック保持された物体の走査方向に垂直な略円弧形状に沿ってアドレス指定される複数の電極を備える、請求項２１に記載の方法。
26. 前記静電補正力は、ステージ、チャック、物体基板、または像基板に垂直な位置誤差を生成する走査不正確性のためにある、請求項２１に記載の方法。
27. 結像性能評価がリソグラフィツールにおける結像に先んじて存在する、請求項２１に記載の方法。
28. リソグラフィツールの結像能力及び結像評価能力を利用することで、該リソグラフィツールの現場で結像性能評価を得る、請求項２１に記載の方法。
29. アドレス可能静電チャックにより、結像される物体の結像性能を改善するための方法であって、
    静電チャックの表面不規則性を補正することと、
    静電チャック表面不規則性補正後の結像性能が予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することと、
    否の場合、レチクルの平坦度不規則性を補正することと、
    レチクル平坦度不規則性補正後の結像性能が前記予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することと、
    否の場合、システム結像誤差を補正することと、
    システム結像誤差補正後の結像性能が前記予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することと、
    否の場合、走査誤差を補正することと、
    走査誤差補正後の結像性能が前記予め定められた許容しきい値を上回るか否かを決定することと、
    ウェーハの不規則性を補正することと、を備える方法。

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