JP2015535942A - リアルタイムレチクル曲率検出 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2012年8月29日に出願された米国仮出願第61/694,574号、および、2012年12月6日に出願された米国仮出願第61/734,058号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。
1.ステップモードでは、放射ビームに付与されたパターンの全体が1回の照射で一つの目標部分Cに投影される間、サポート構造(例えば、マスクテーブルまたはウエハステージ)MT及び基板テーブルWTは実質的に静止状態とされる(すなわち単一静的露光)。そして、基板テーブルWTはX方向および/またはY方向に移動され、異なる目標部分Cが露光されうる。
2.スキャンモードでは、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Cに投影される間、サポート構造MT及び基板テーブルWTは同期してスキャンされる(すなわち単一動的露光)。サポート構造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PSの拡大(縮小)率および像反転特性により定められうる。
3.別のモードでは、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Cに投影される間、サポート構造MTはプログラマブル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は移動またはスキャンされる。このモードにおいて、一般的にパルス放射源が用いられ、プログラマブル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、または連続する放射パルスの間に必要に応じてスキャン中に更新される。この動作モードは、上記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適用できる。
図2は、リソグラフィ製造プロセスにおけるレチクルの位置決めに用いられるレチクル位置決めシステム200を示す。一つの例において、システム200は、レチクル210、レチクルクランプ215−Aおよび215−B、レチクルプレート220−Aおよび220−B、二つのエンコーダヘッドのペア225−Aおよび225−B、レチクルステージ230(断面230−Aおよび230−Bを図示)、位置決めアクチュエータ232−Aおよび232−B、カウンタマス部235−Aおよび235−Bを含む。システム200において、レチクル210は、レチクルプレート220にレチクルクランプ215を用いて固定される。
図1Aおよび1Bに示されるようなリソグラフィシステムにおいて、パターニングデバイス(例えば、マスク、レチクル)MA上のパターンと基板Wの間には最適な焦点距離がある。マスクMAと基板Wの間の放射経路に平行な位置決め誤差は、悪化した像フォーカスを生じさせる。焦点の位置決め誤差は、平坦でないICの基板といった多くの原因に起因しうる。これらの誤差は、各ダイCの長さおよび幅にわたって位置的に変化するデフォーカスを生じさせうる。このようなデフォーカス形状の一つは、ダイの幅に対して二次式となる焦点誤差である。ここで、幅とは、サポート構造MTが動く方向に直交する寸法である。この種類のデフォーカス誤差は、通常、フィールド曲率誤差と称される。
本発明の一実施の形態によれば、目標にパターン放射ビームを投影するためのリソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、レンズトップを有する投影レンズと、レチクルを保持するレチクルサポートを備えてもよい。リソグラフィシステムにおいて、レチクルサポートは、たいていレンズトップに対して移動可能であるが、いくつかの実施の形態において、固定されていてもよい。レチクルは、放射ビームの断面にパターンを付してパターン放射ビームを生成するように構成されている。レチクルの使用において、レチクルは、使用前に互いに平行な平面である二つの対向する主面を有し、レチクルの二つの対向する主面は、使用前であってレチクルサポートに取り付けられるときに基準面と実質的に平行である。レチクルは、二つの対向する主面間の第1エッジと、二つの対向する主面間の第2エッジとを有し、第2エッジは、第1エッジの反対側であって第1エッジから所定の距離に位置する。リソグラフィシステムは、レチクルサポートにより保持されているレチクルの曲率を決定するように構成されるサブシステムを備えてもよい。サブシステムは、第1の量および第2の量を検出するように構成されてもよい。第1の量は、基準面と第1平面との間の第1角度を表している。基準面は、レチクル面に対する向きが固定されており、第1エッジに平行であり、第1平面は、レチクルの第1エッジにてレチクルに接しており、レチクルの使用中において第1エッジと平行である。第2の量は、基準面と第2平面との間の第2角度を表しており、第2平面は、第1エッジと反対側のレチクルの第2エッジにてレチクルに接しており、レチクルの使用中において第2エッジと平行である。サブシステムは、レチクルの第1および第2エッジ間の所定の距離と、第1の量と、第2の量とから曲率を決定するように構成されてもよく、投影レンズのレンズトップに対して移動可能に取り付けられてもよい。
図5は、ある実施の形態に係るレチクル曲率の検出およびリアルタイム補正に用いられる内側ループおよび外側ループを備えるフィードバック制御システム500を示す。ある実施の形態において、レチクルがパターンを生成するために照明されているとき、リアルタイムのレチクル曲率測定(例えば、レチクルが照明されているときのレチクル曲率の測定)は、レチクルを所望の大きさに曲げること(つまり、焦点誤差を補正すること)を制御するのが望ましい。フィードバック制御システム500は、レチクルの曲げを制御するためにピエゾアクチュエータを用いるように、よってピエゾ伸長制御535を用いるように説明される。しかしながら、フィードバック制御システム500の使用は、ピエゾアクチュエータの使用のみに限定されない。図7は、ある実施の形態に係る局所的なレチクル角度測定のための一体的な容量センサとともにピエゾアクチュエータを用いる曲げ機構を説明するであろう。
一実施の形態において、目標にパターン放射ビームを投影するためのリソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、使用前において互いに平行な平面である二つの対向する主面を有するレチクルを保持するレチクルサポートを備えてもよい。レチクルの二つの対向する主面は、使用前であってレチクルサポートに取り付けられるときに実質的に基準面と平行である。レチクルは、放射ビームの断面にパターンを付与するように構成される。レチクルは、二つの対向する主面間の第1エッジと、二つの対向する主面間の第2エッジとを有する。第2エッジは、第1エッジの反対側であって第1エッジから実質的に所定の距離に位置する。一実施の形態において、リソグラフィシステムは、レチクルサポートにより保持されているレチクルの曲率を決定するように構成されるサブシステムを備える。一実施の形態において、サブシステムは、基準面と、レチクルの使用中に実質的に第1エッジにて二つの対向する主面の特定の一方と接する第1平面との第1相対方向を、第1エッジにて検出するように構成される第1センサシステムを備えてもよい。サブシステムは、基準面と、レチクルの使用中に実質的に第2エッジにて二つの対向する主面の特定の一方と接する第2平面との第2相対方向を、第2エッジにて検出するように構成される第2センサシステムをさらに備えてもよい。サブシステムは、所定の距離と、第1相対方向と、第2相対方向とから曲率を決定するように構成されてもよい。
実施の形態によれば、図1A,1B,4A,4B,4C,4D,4E,5,6,7Aおよび7Bに記載されるリアルタイムレチクル曲率検出システムおよび方法論についての方法が記載されるであろう。以下に記載される各実施の形態に係る方法において、当業者によって理解されるように、記載と異なる順序でステップが実行されてもよいし、任意のステップが工程に追加されうることが理解されるべきである。各方法は、例にすぎない。
Claims (26)
- パターン放射ビームを目標に投影するよう構成されるリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィシステムは、レチクルを保持するレチクルサポートを備え、前記レチクルは、使用前において互いに平行な平面である二つの対向する主面を有し、前記レチクルの前記二つの対向する主面は、使用前であって前記レチクルサポートに取り付けられるときに基準面と実質的に平行であり、前記レチクルは、放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されており、
前記レチクルは、前記二つの対向する主面間の第1エッジと、前記二つの対向する主面間の第2エッジとを有し、前記第2エッジは、前記第1エッジの反対側であって前記第1エッジから実質的に所定の距離に位置し、
前記リソグラフィシステムは、前記レチクルサポートにより保持されている前記レチクルの曲率を決定するよう構成されるサブシステムを備え、
前記サブシステムは、
前記基準面と、前記レチクルの使用中に実質的に前記第1エッジにて前記二つの対向する主面の特定の一方と接する第1平面との第1相対方向を、前記第1エッジにて検出するように構成される第1センサシステムと、
前記基準面と、前記レチクルの使用中に実質的に前記第2エッジにて前記二つの対向する主面の特定の一方と接する第2平面との第2相対方向を、前記第2エッジにて検出するように構成される第2センサシステムと、を備え、
前記サブシステムは、前記所定の距離と、前記第1相対方向と、前記第2相対方向とから前記曲率を決定するように構成されるリソグラフィシステム。 - 前記第1センサシステムおよび前記第2センサシステムのそれぞれは、複数のセンサと、前記レチクルサポートに取り付けられるインターフェース本体と接続された対応する複数の測定目標とを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のセンサは容量センサを備え、前記対応する複数の測定目標は容量性プレートを備える、請求項2に記載のシステム。
- 前記レチクルのフィールド曲率フォーカスを制御するように構成されるレチクル曲げ器をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記レチクルサポートは、移動可能レチクルステージに取り付けられる、請求項1に記載のシステム。
- パターン放射ビームを目標に投影するよう構成されるリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィシステムは、レチクルを保持するレチクルサポートを備え、前記レチクルは、使用前において互いに平行な平面である二つの対向する主面を有し、前記レチクルの前記二つの対向する主面は、使用前であって前記レチクルサポートに取り付けられるときに基準面と直交し、前記レチクルは、放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されており、
前記レチクルは、前記二つの対向する主面間の第1エッジと、前記二つの対向する主面間の第2エッジとを有し、前記第2エッジは、前記第1エッジの反対側であって前記第1エッジから実質的に所定の距離に位置し、
前記リソグラフィシステムは、前記レチクルサポートにより保持されている前記レチクルの曲率を決定するよう構成されるサブシステムを備え、
前記サブシステムは、
前記第1エッジと実質的に平行な前記基準面と、前記第1エッジにて前記二つの対向する主面の特定の一方と実質的に直交する第1平面であって前記レチクルの使用中に前記第1エッジに平行となる第1平面との第1相対方向を、前記第1エッジにて検出するように構成される第1センサシステムと、
前記基準面と、前記第2エッジにて前記二つの対向する主面の特定の一方と実質的に直交する第2平面であって前記レチクルの使用中に前記第2エッジに平行となる第2平面との第2相対方向を、前記第2エッジにて検出するように構成される第2センサシステムと、を備え、
前記サブシステムは、前記所定の距離と、前記第1相対方向と、前記第2相対方向とから前記曲率を決定するように構成されるリソグラフィシステム。 - 前記第1センサシステムおよび前記第2センサシステムのそれぞれは、複数のセンサと、前記レチクルサポートと接続される対応する複数の測定目標とを備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1センサシステムおよび前記第2センサシステムのそれぞれは、複数のセンサと、前記レチクルの表面と接続される対応する複数の測定目標とを備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記複数のセンサは、前記複数の測定目標のそれぞれの変位を測定するように構成される、請求項8に記載のシステム。
- 前記第1相対方向は、前記第1センサシステムを用いて得られる変位測定結果間の差に部分的に基づいて決定され、
前記第2相対方向は、前記第2センサシステムを用いて得られる変位測定結果間の差に部分的に基づいて決定される、請求項6に記載のシステム。 - 前記レチクルサポートは、移動可能レチクルステージに取り付けられる、請求項6に記載のシステム。
- パターン放射ビームを目標に投影するよう構成されるリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィシステムは、レンズトップを有する投影レンズと、レチクルを保持するレチクルサポートとを備え、前記レチクルは、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン放射ビームを生成するように構成され、
前記レチクルの使用において、前記レチクルは、使用前において互いに平行な平面である二つの対向する主面を有し、前記レチクルの前記二つの対向する主面は、使用前であって前記レチクルサポートに取り付けられるときに基準面と実質的に平行であり、
前記レチクルは、前記二つの対向する主面間の第1エッジと、前記二つの対向する主面間の第2エッジとを有し、前記第2エッジは、前記第1エッジの反対側であって前記第1エッジから実質的に所定の距離に位置し、
前記リソグラフィシステムは、前記レチクルサポートにより保持されている前記レチクルの曲率を決定するよう構成されるサブシステムを備え、
前記サブシステムは、
レチクル面に対して固定された向きを有する基準面であって前記第1エッジに平行な基準面と、前記レチクルの前記第1エッジにて前記レチクルに接する第1平面であって前記レチクルの使用中に前記第1エッジに平行となる第1平面との間の第1角度を表す第1の量と、
前記基準面と、前記第1エッジと反対側にある前記レチクルの前記第2エッジにて前記レチクルに接する第2平面であって前記レチクルの使用中に前記第2エッジに平行となる第2平面との間の第2角度を表す第2の量と、を検出するように構成され、
前記サブシステムは、前記投影レンズのレンズトップに対して移動可能に取り付けられ、
前記サブシステムは、前記レチクルの前記第1および第2エッジ間の前記所定の距離と、前記第1の量と、前記第2の量とから前記曲率を決定するように構成されるリソグラフィシステム。 - 前記サブシステムは、第1センサシステムおよび第2センサシステムを備える請求項12に記載のシステム。
- 前記第1の量は、第1センサシステムを用いて測定され、前記第2の量は、第2センサシステムを用いて測定される、請求項12に記載のシステム。
- 前記第1の量は、前記第1センサシステムを用いて得られる測定結果間の差に部分的に基づいて決定され、前記第2の量は、前記第2センサシステムを用いて得られる測定結果間の差に部分的に基づいて決定される、請求項14に記載のシステム。
- リソグラフィシステムにおけるレチクルサポートに保持されているレチクルの曲率を決定する方法であって、前記リソグラフィシステムは、レンズトップを有する投影レンズを用いて目標にパターン放射ビームを投影するように構成され、前記レチクルは、使用前において互いに平行な平面である二つの対向する主面を有し、前記レチクルの前記二つの対向する主面は、使用前であって前記レチクルサポートに取り付けられるときにレチクル面に平行であり、前記レチクルは、前記二つの対向する主面間の第1エッジと、前記二つの対向する主面間の第2エッジとを有し、前記第2エッジは、前記第1エッジの反対側であって前記第1エッジから所定の距離に位置し、
前記方法は、
放射ビームの断面にパターンを付与するように構成される前記レチクルを前記レチクルサポートに保持することと、
第1センサシステムを用いて、前記レチクルの前記第1エッジにて第1の量を検出することであって、前記レチクル面に対して固定された向きを有し前記第1エッジに平行な基準面と、前記レチクルの使用中に前記レチクルの前記第1エッジにて前記レチクルに接する第1平面との間の第1角度を前記第1の量が表すことと、
第2センサシステムを用いて、前記レチクルの前記第2エッジにて第2の量を検出することであって、前記基準面と、前記レチクルの使用中に前記レチクルの前記第1エッジと反対側の前記第2エッジにて前記レチクルに接する第2平面との間の第2角度を前記第2の量が表しており、前記第1および第2センサシステムが前記投影レンズの前記レンズトップに対して移動可能に取り付けられていることと、
前記レチクルの前記第1および第2エッジ間の前記所定の距離と、前記第1の量と、前記第2の量とから前記曲率を決定することと、を備える方法。 - 前記レチクルサポートは、移動可能レチクルステージに取り付けられる、請求項16に記載の方法。
- 前記レチクルの前記第1および第2エッジもしくはその近傍にて、レチクルの幅または測定目標間の距離を決定することをさらに備える、請求項16に記載の方法。
- 前記第1および第2センサシステムの測定目標を前記レチクルサポートに接続することをさらに備える、請求項16に記載の方法。
- 前記第1および第2センサシステムの測定目標を前記レチクルの表面に接続することをさらに備える、請求項16に記載の方法。
- リソグラフィ装置におけるレチクルの曲率をリアルタイムで検出するためのシステムであって、前記レチクルは、幅を有しており、移動可能レチクルステージのレチクルクランプにより保持され、前記リソグラフィ装置は、前記レチクルを曲げるための一以上のアクチュエータを含むレチクル曲げ器を備え、
前記システムは、
対応する第1測定目標のペアを有する第1センサのペアであって、別の面に対して固定された向きを有し前記レチクルの第1エッジと平行な基準面と、前記レチクルの前記第1エッジにて前記レチクルに接する第1平面との間の第1角度を決定し、移動するように構成された移動可能レチクルステージに取り付けられる第1センサのペアと、
それに関連して対応する第2測定目標のペアを有する第2センサのペアまたはそれに関連して対応する第2測定目標を有する第2センサの少なくとも一つであって、前記基準面と、前記第1エッジと反対側の前記レチクルの第2エッジにて、かつ、実質的に前記幅の前記第1エッジからある距離にて前記レチクルに接する第2平面との間の第2角度を決定し、移動可能ステージに取り付けられる前記第2センサのペアまたは前記第2センサと、を備え、
前記第1および第2測定目標のペアもしくは前記第2測定目標は、前記レチクル曲げ器に取り付けられ、または、
前記第1および第2測定目標のペアまたは前記第2測定目標は、前記レチクルクランプに取り付けられ、または、
前記第1測定目標のペアは前記レチクルの前記第1エッジに取り付けられ、かつ、前記第2測定目標のペアもしくは前記第2測定目標は前記第2エッジに取り付けられ、または、
前記第1測定目標のペアは前記レチクルの上面の第1部分に取り付けられ、かつ、前記第2測定目標のペアもしくは前記第2測定目標は前記レチクルの前記上面の第2部分に取り付けられ、または、
前記第1測定目標のペアは前記レチクルの下面の第1部分に取り付けられ、かつ、前記第2測定目標のペアもしくは前記第2測定目標は前記レチクルの前記下面の第2部分に取り付けられ、
前記第1角度は、前記第1測定目標のペアを用いて得られる二つの測定結果間の差に部分的に基づいて決定され、かつ、前記第2角度は、前記第2測定目標のペアを用いて得られる二つの測定結果の差に部分的に基づいて、もしくは、前記対応する第2測定目標を用いて得られる測定結果として決定されるようにされ、
前記システムは、前記第1および第2エッジにおける、もしくは、その近傍における前記レチクルの前記幅または測定目標間の距離と、前記第1角度と、前記第2角度に基づいて前記レチクルの前記曲率を決定するように構成される曲率決定装置を備えるシステム。 - 前記第1角度は、前記第1センサのペア間の距離に部分的に基づいて決定され、
前記第2角度は、前記第2センサのペア間の距離に部分的に基づいて決定される、請求項21に記載のシステム。 - 前記レチクル曲げ器は、前記レチクルのフィールド曲率フォーカスを制御するように構成される、請求項21に記載のシステム。
- 前記レチクル曲げ器を制御するように構成されるフィードバック制御システムをさらに備える、請求項21に記載のシステム。
- 内側および外側ループをさらに備え、
一以上の内側ループは、局所的な位置フィードバックに基づいて前記一以上のアクチュエータの動きを直線化するように構成され、
前記外側ループは、前記レチクルの測定された曲率に基づいて、かつ、前記レチクルの曲率を動かすために前記一以上の内側ループを用いて、前記レチクルのフィールド曲率を制御するように構成される、請求項24に記載のシステム。 - 前記外側ループの制御出力は、一以上の内側ループ制御器用の制御設定値を生成するためのアクチュエータデカップリングベクトルと乗算される、請求項25に記載のシステム。
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