JP2018503872A - アライメントシステムのフィードバック制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明中心波長に長期的な安定性を有するアライメントシステムが論じられる。【解決手段】アライメントシステムは、チューナブル放射源とフィードバック制御システムとを含む。チューナブル放射源は、広帯域放射ビームを提供するよう構成された光源と、中心波長値を有する狭帯域放射ビームへと広帯域放射ビームをフィルタ処理するよう構成されたチューナブル多通過帯域フィルタと、を含む。フィードバック制御システムは、狭帯域放射ビームの中心波長値を測定し、測定中心波長値を所望の中心波長値と比較するよう構成されている。フィードバック制御システムは、さらに、測定中心波長値と所望の中心波長値との間に存在する差異に応答して比較に基づいて制御信号を生成し、差異を除去し又は実質的に低減すべく制御信号に基づいてチューナブルフィルタを調整するよう構成されている。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年１２月２９日に出願された米国出願第６２／０９７，２１０号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。

本開示は、例えばリソグラフィ装置において使用されうるアライメントシステムに関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスがＩＣの個別の層に対応する回路パターンを生成するために使用されうるのであり、このパターンは、放射感応性材料（レジスト）層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）目標部分に結像されることができる。一般に一枚の基板には網目状に隣接する複数の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向と平行または逆平行に同期して走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。別のリソグラフィシステムは、パターニングデバイスが無い干渉リソグラフィシステムであり、これは、光ビームが２つのビームに分割され、反射システムを使用することにより基板の目標部分にそれら２つのビームが干渉を生じさせるものである。干渉が、基板の目標部分に形成されるべき複数本のラインを生じさせる。

リソグラフィ動作中、種々の処理工程が、基板上に連続して形成される種々の層を要求しうる。したがって、形成された先行のパターンに対し基板を高い精度で位置決めすることが必要となりうる。一般に、アライメントマークは、アライメントされるべき基板上に置かれ、第２物体を基準として配置されている。リソグラフィ装置は、アライメントマークの位置を検出するための、また、マスクからの正確な露光を確実にすべくアライメントマークを使用して基板をアライメントするための、アライメントシステムを使用しうる。

アライメントシステムは典型的に、それ自身の照明システムを有する。照明されたアライメントマークから検出された信号は、どの程度良好に照明システムの波長がアライメントマークの物理的または光学的な特性と、またはアライメントマークに接触または隣接する材料の物理的または光学的な特性と整合されているかに依存しうる。上述の特性は、使用される処理工程に依存して変わりうる。アライメントシステムは、アライメントシステムによって検出されるアライメントマーク信号の品質および強度を最大にするために、一群の離散的な比較的狭い通過帯域を有する狭帯域放射ビームを提供してもよい。

アライメントシステムは通例、広帯域放射ビームからフィルタ処理され照明システムにより出力された狭帯域放射ビームの１つ又は複数の狭い通過帯域の所望の中心波長（ＣＷＬ）値で最適な性能をとるよう構成されている。しかし、アライメントマークに入射する１つ又は複数の狭通過帯域の実際のＣＷＬ値は、所望のＣＷＬ値とは異なりうる。所望のＣＷＬ値からの実際のＣＷＬ値のずれは、例えば、照明システムへの機械的な外乱、照明システム構成要素の経時劣化、照明システムの１つ又は複数の構成要素の交換、及び／または、リソグラフィ装置の動作による熱的影響に起因しうる。ＣＷＬ値におけるこのずれは、アライメントシステムの不正確なアライメント測定をもたらしうる。

したがって、アライメントシステムにおけるアライメント測定の長期的な精度および安定性を改善することが必要である。

ある実施の形態によると、アライメントシステムは、チューナブル放射源とフィードバック制御システムとを含む。チューナブル放射源は、広帯域放射ビームを提供するよう構成された光源と、ＣＷＬ値を有する狭帯域放射ビームへと広帯域放射ビームをフィルタ処理するよう構成されたチューナブルフィルタと、を含んでもよい。フィードバック制御システムは、狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定し、測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較し、測定ＣＷＬ値と所望のＣＷＬ値との間に存在する差異に応答して比較に基づいて制御信号を生成し、差異を除去し又は実質的に低減すべく制御信号に基づいてチューナブルフィルタを調整するよう構成されていてもよい。

他のある実施の形態によると、方法は、チューナブルフィルタを使用して、広帯域放射ビームを狭帯域放射ビームへとフィルタ処理することを含む。本方法は、アナライザを使用して、狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定することと、アナライザを使用して、測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較することと、アナライザを使用して、測定ＣＷＬ値と所望の値との間に存在する差異に応答して比較に基づいて制御信号を生成することと、チューナブルフィルタを使用して、差異を除去し又は実質的に低減すべく制御信号に基づいて駆動信号を調節することと、をさらに含む。

更なる他のある実施の形態によると、リソグラフィ装置は、パターニングデバイスのパターンを照明するよう構成された照明システムと、基板の目標部分にパターンの像を投影するよう構成された投影システムと、アライメントシステムと、を含む。アライメントシステムは、チューナブル放射源とフィードバック制御システムとを含む。チューナブル放射源は、広帯域放射ビームを提供するよう構成された光源と、ＣＷＬ値を有する狭帯域放射ビームへと広帯域放射ビームをフィルタ処理するよう構成されたチューナブルフィルタと、を含んでもよい。フィードバック制御システムは、狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定し、測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較し、測定ＣＷＬ値と所望のＣＷＬ値との間に存在する差異に応答して比較に基づいて制御信号を生成し、差異を除去し又は実質的に低減すべく制御信号に基づいてチューナブルフィルタを調整するよう構成されていてもよい。

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。本発明は本明細書に述べる特定の実施の形態には限定されないものと留意されたい。こうした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、本明細書に含まれる教示に基づいて関連技術分野の当業者には明らかであろう。

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。

図１Ａは、本発明のある実施の形態に係る反射型のリソグラフィ装置の概略図である。

図１Ｂは、本発明のある実施の形態に係る透過型のリソグラフィ装置の概略図である。

図２は、本発明のある実施の形態に係る反射型のリソグラフィ装置のより詳細な概略図である。

図３は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィセルの概略図である。

図４は、本発明のある実施の形態に係るアライメントシステムの概略図である。

図５および図６は、本発明の種々の実施の形態に係るアライメントシステムの照明システムの概略図である。 図５および図６は、本発明の種々の実施の形態に係るアライメントシステムの照明システムの概略図である。

図７は、本発明のある実施の形態に係る照明システムの放射ビームのＣＷＬのフィードバック制御のためのフローチャートである。

本発明の特徴及び利点は、同様の参照文字が対応する要素を特定する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。概して、ある要素が最初に現れる図面は典型的に、対応する参照番号の最も左側の桁によって表されている。そうではないと指示されない限り、本開示において提供される図面は原寸通りの図面であると解すべきではない。

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「一つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「例示的な実施の形態」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、ある実施の形態に関連してある特定の特徴、構造または特性が説明される場合、明示的に述べたか否かに関わらず、そのような特徴、構造または特性を他の実施の形態に関連して実現することは当業者の知識内であると理解されたい。

しかしながら、こうした実施の形態をより詳細に説明する前に、本発明の実施の形態を実装しうる例示的な環境を提示することは有益である。

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’の概略を示し、それぞれに本発明の実施の形態が実装されうる。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’はそれぞれ以下を含み、それは、放射ビームＢ（例えば深紫外放射または極紫外放射）を調整するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するよう構成されており、パターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするよう構成された第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、レジストで被覆されたウェーハ）Ｗを保持するよう構成されており、基板Ｗを正確に位置決めするよう構成された第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システム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及び投影システム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及び投影システムＰＳが透過性である。

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

支持構造ＭＴは、基準フレームに対するパターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００、１００’の少なくとも１つの設計、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。センサを使うことによって、支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを保証することができる。

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可能である何らかのデバイスを表すと広義に解釈すべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路を形成するよう目標部分Ｃに生成される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などの種類のマスクが含まれる。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。小型ミラーの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「投影システム」ＰＳは、使用される露光放射に応じて、あるいは基板Ｗへの液浸液の使用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システムを包含することができる。ＥＵＶ放射または電子ビーム放射に真空環境が使用され得るのは、ガスが放射または電子を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ＷＴ（及び／または２つ以上のマスクテーブル）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。ある状況においては、追加のテーブルが基板テーブルＷＴではなくてもよい。

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、分離された物理的実体であってもよい。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（図１Ｂにおける）ビーム搬送系ＢＤ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’に一体の部分であってもよい（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（図１Ｂにおける）アジャスタＡＤ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（図１Ｂにおける）種々の他の要素を備えてもよい。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、パターニングデバイスＭＡ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は投影システムＰＳに通過する。投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる。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、または静電容量センサ）により基板テーブルＷＴは正確に（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）移動されることができる。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は投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる。投影システムは、照明システム瞳ＩＰＵと共役の瞳ＰＰＵを有する。放射の複数の部分は、照明システム瞳ＩＰＵでの照度分布から発して、マスクパターンでの回折によって影響されることなくマスクパターンを通り、照明システム瞳ＩＰＵでの照度分布の像を生成する。

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、または静電容量センサ）により基板テーブルＷＴは正確に（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）移動されることができる。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に示さず）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回収後に行われる。

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。基板アライメントマークが（図示されるように）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に複数のダイが設けられた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。

マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは真空容器内にあってもよい。ここで、真空内ロボットＩＶＲがマスク等のパターニングデバイスを真空容器の内外に移動させるために使用されてもよい。あるいは、マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空容器の外にある場合には、真空内ロボットＩＶＲと同様に、真空外ロボットが各種の搬送動作のために使用されてもよい。真空内及び真空外のロボットはともに、任意の運搬物（例えばマスク）の円滑な移送のために移送ステーションの固定キネマティックマウントに対し校正される必要がある。

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、投影システム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、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直ちに適用可能である。

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

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の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、対応する照明システムはＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するよう構成されている。

図２は、ソースコレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示す。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの囲み構造２２０内で真空環境を維持することができるように構築され構成される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０が放電生成プラズマ源によって形成されうる。ＥＵＶ放射は、ガスまたは蒸気、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気により生み出されうる。そのガスまたは蒸気の中で、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出する非常に高温のプラズマ２１０が生成される。非常に高温のプラズマ２１０は、例えば少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じさせる放電によって生成される。放射の効果的な生成には、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適するガスまたは蒸気の分圧は例えば１０Ｐａが必要とされうる。ある実施の形態においては、励起スズ（Ｓｎ）のプラズマがＥＵＶ放射を生成するために用意される。

高温プラズマ２１０により放出される放射は、ソースチャンバー２１１からコレクタチャンバー２１２へと、ソースチャンバー２１１の開口の中または背後に配置される任意的なガスバリアまたは汚染物質トラップ２３０（汚染物質バリアまたはフォイルトラップと呼ばれることもある）を経て、通過する。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでもよい。また、汚染物質トラップ２３０は、ガスバリア、または、ガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含んでもよい。本書に示される汚染物質トラップまたは汚染物質バリア２３０は、公知のチャネル構造を少なくとも含む。

コレクタチャンバー２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタでありうる放射コレクタＣＯを含みうる。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１および下流放射コレクタ側２５２を有する。コレクタＣＯを通過する放射は、グレーティングスペクトルフィルタ２４０で反射でき、仮想ソース点ＩＦに集束する。仮想ソース点ＩＦは多くの場合中間フォーカスと称され、ソースコレクタ装置は、中間フォーカスＩＦが囲み構造２２０の開口２１９またはその近傍に配置されるように、構成される。仮想ソース点ＩＦは放射放出プラズマ２１０の像である。グレーティングスペクトルフィルタ２４０は、とくに赤外（ＩＲ）放射を抑制するために使用される。

次に、放射は照明システムＩＬを通過する。照明システムＩＬはファセットフィールドミラーデバイス２２２とファセット瞳ミラーデバイス２２４とを含んでもよい。それらのミラーデバイスは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１に所望の角度分布を提供し、かつ、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度の一様性を提供するよう構成される。支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１が反射されると、パターンが付与されたビーム２２６が形成され、そのパターンが付与されたビーム２２６は、投影システムＰＳによって反射性要素２２８、２３０を介して、ウェーハステージまたは基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。

照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、示されているよりも多くの要素が一般には存在しうる。リソグラフィ装置の形式によっては、グレーティングスペクトルフィルタ２４０が任意選択として存在してもよい。また、図示されるよりも多くのミラーが存在してもよい。例えば、投影システムＰＳには、図２に示されるもの以外に、１個から６個の追加的な反射性要素が存在してもよい。

図２に示すように、コレクタ光学部品ＣＯは、かすめ入射リフレクタ２５３、２５４、２５５を有する入れ子式コレクタとして示されるが、これはコレクタ（またはコレクタミラー）の単なる一例である。かすめ入射リフレクタ２５３、２５４、２５５は、光軸Ｏの周りに軸対称に配置され、この型式のコレクタ光学部品ＣＯは好ましくは、多くの場合ＤＰＰソースと呼ばれる放電生成プラズマ源と組み合わせて使用される。

リソグラフィセルの例示

図３は、リソグラフィセル３００を示し、これはリソセルまたはクラスタと呼ばれることもある。リソグラフィ装置１００または１００’は、リソグラフィセル３００の一部を形成してもよい。リソグラフィセル３００は、基板に対する露光前および露光後の処理を行う装置を含む。従来、これらの装置には、レジスト層を成膜するためのスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、チルプレートＣＨおよびベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラまたはロボットＲＯは、入／出ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り出し、上述のさまざまな処理装置の間でこれらを移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに送り届ける。これらのデバイスは、よくトラックと総称されるもので、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。このトラック制御ユニットＴＣＵ自体は監視制御システムＳＣＳによって制御されており、この監視制御システムＳＣＳはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを通じてリソグラフィ装置も制御している。そのため、上述のさまざまな装置をスループットおよび処理効率を最大化するよう動作させることができる。

ある実施の形態に係るアライメントシステム

図４は、ある実施の形態に係るリソグラフィ装置１００または１００’の一部として実装可能なアライメントシステム４００の概略断面図を示す。この実施の形態の一例においては、アライメントシステム４００は、基板（例えば基板Ｗ）をパターニングデバイス（例えばパターニングデバイスＭＡ）に対して位置合わせするよう構成されていてもよい。アライメントシステム４００は、さらに、基板上のアライメントマークの位置を検出し、アライメントマークの検出された位置を使用してパターニングデバイスまたはリソグラフィ装置１００または１００’の他の構成要素に対して基板を位置合わせするよう構成されていてもよい。基板のこうしたアライメントは、基板上の１つ又は複数のパターンの正確な露光を保証しうる。

ある実施の形態によると、アライメントシステム４００は、この実施の形態の一例として、照明システム４１２、ビームスプリッタ４１４、像回転干渉計４２６、検出器４２８、およびアナライザ４３０を含んでもよい。照明システムは、１つ又は複数の通過帯域を有する狭帯域電磁放射ビーム４１３を提供するよう構成されていてもよい。一例においては、１つ又は複数の通過帯域は、約５００ｎｍから約９００ｎｍまでの波長スペクトル内にあってもよい。他の一例においては、１つ又は複数の通過帯域は、約５００ｎｍから約９００ｎｍまでの波長スペクトル内にある離散的な複数の狭通過帯域であってもよい。照明システム４１２は、さらに、長期間にわたり（例えば照明システム４１２の寿命にわたり）実質的に一定のＣＷＬ値を有する１つ又は複数の通過帯域を提供するよう構成されていてもよい。照明システム４１２のこうした構成は、現在のアライメントシステムにおける上述のような実際のＣＷＬ値の所望のＣＷＬ値からのずれを防止し、その結果、現在のアライメントシステムに比べてアライメントシステム（例えばアライメントシステム４００）の長期的な安定性および精度を向上するのに役立ちうる。

ある実施の形態によると、ビームスプリッタ４１４は、放射ビーム４１３を受けて放射ビーム４１３を少なくとも２つの副放射ビームに分割するよう構成されていてもよい。一例においては、放射ビーム４１３は、図４に示されるように、副放射ビーム４１５、４１７へと分割されてもよい。ビームスプリッタ４１４は、さらに、方向４２４に沿って移動可能なステージ４２２上に置かれた基板４２０上に副放射ビーム４１５を方向付けるよう構成されていてもよい。副放射ビーム４１５は、基板４２０上に配置されたアライメントマークまたは目標４１８を照明するよう構成されていてもよい。アライメントマークまたは目標４１８は、この実施の形態の一例においては、放射感応性フィルムに被覆されていてもよい。他の一例においては、アライメントマークまたは目標４１８は、１８０度の対称性を有してもよい。すなわち、アライメントマークまたは目標４１８がアライメントマークまたは目標４１８の平面に垂直な対称軸まわりに１８０度回転しても、回転したアライメントマークまたは目標４１８が回転していないアライメントマークまたは目標４１８と実質的に同一であってもよい。

図４に示されるように、像回転干渉計４２６は、副放射ビーム４１７とビームスプリッタ４１４を通り回折された放射ビーム４１９とを受けるよう構成されていてもよい。ある例示的な実施の形態においては、回折された放射ビーム４１９は、アライメントマークまたは目標４１８から反射されうる副放射ビーム４１５の少なくとも一部分であってもよい。この実施の形態の一例においては、像回転干渉計４２６は、任意の適切な一式の光学要素、例えば、反射し受光された放射ビーム４１９に基づきアライメントマークまたは目標４１８の２つの像を形成するよう構成されたプリズムの組合せを備える。認識されるべきは、良好な品質の像が形成される必要はないが、アライメントマーク４１８の形状は解像されるべきであるということである。像回転干渉計４２６は、さらに、２つの像のうち一方を２つの像のうち他方に対して１８０度回転させ、回転した像と回転していない像を干渉法的に再結合するよう構成されていてもよい。

ある実施の形態においては、検出器４２８は、再結合像を受けるよう構成されるとともに、アライメントシステム４００のアライメント軸４２１がアライメントマークまたは目標４１８の対称中心（図示せず）を通るときの再結合像の結果としての干渉を検出するよう構成されていてもよい。こうした干渉は、ある例示的な実施の形態によると、アライメントマークまたは目標４１８が１８０度の対称性をもち、再結合像が建設的に又は相殺的に干渉することに起因しうる。検出された干渉に基づいて、検出器４２８は、さらに、アライメントマークまたは目標４１８の対称中心の位置を決定し、従って基板４２０の位置を検出するよう構成されていてもよい。一例によると、アライメント軸４２１は、基板４２０に垂直で像回転干渉計４２６の中心を通る光ビームに位置合わせされていてもよい。

更なるある実施の形態においては、アナライザ４３０は、決定された対称中心の情報を含む信号４２９を受信するよう構成されていてもよい。アナライザ４３０は、さらに、ステージ４２２の位置を決定し、ステージ４２２の位置をアライメントマークまたは目標４１８の対称中心の位置と相互に関連付けるよう構成されていてもよい。これにより、アライメントマークまたは目標４１８の位置、従って、基板４２０の位置が、ステージ４２２を基準として正確に既知となりうる。代替的に、アナライザ４３０は、アライメントマークまたは目標４１８の対称中心がアライメントシステム４００または他の任意の基準要素を基準として既知となるように、アライメントシステム４００または他の任意の基準要素の位置を決定するよう構成されていてもよい。

留意されるべきは、たとえビームスプリッタ４１４が放射ビーム４１５をアライメントマークまたは目標４１８に向けて方向付けるとともに、反射された放射ビーム４１９を像回転干渉計４２６に向けて方向付けるように図示されていたとしても、本開示はそれに限定されないということである。他の光学構成が基板４２０上のアライメントマークまたは目標４１８を照明しアライメントマークまたは目標４１８の像を検出するという同様の結果を得るために使用されてもよいことは、関連技術の当業者には明白であろう。

第１の実施の形態に係る照明システム

図５は、ある実施の形態に係る照明システム５１２の概略断面図を示す。照明システム５１２は、照明システム４１２の例示的な実施の形態を表してもよい。ある実施の形態によると、照明システム５１２は、長期間にわたり（例えば照明システム５１２の寿命にわたり）実質的に一定の１つ又は複数のＣＷＬ値を有する狭帯域電磁放射ビーム４１３を提供するよう構成されていてもよく、チューナブル放射源５４０とフィードバック制御システム５４２とを備えてもよい。

チューナブル放射源５４０は、１つ又は複数の離散的な狭通過帯域を有する狭帯域電磁放射ビーム５４１を提供するよう構成されていてもよい。１つ又は複数の離散的な狭通過帯域の各々は、ある実施の形態によると、所望のＣＷＬ値と数ｎｍ幅（例えば約１ｎｍから約１２ｎｍの間）の帯域幅とを有してもよい。一例においては、チューナブル放射源５４０は、約５００ｎｍから約９００ｎｍの範囲に及ぶ連続的で広い波長スペクトル上で１つ又は複数の離散的な狭通過帯域を調整するよう構成されていてもよい。チューナブル放射源５４０の調整能力は、様々な実施の形態によると、広帯域源（アーク灯またはスーパーコンティニウム源など）への調整可能なフィルタ処理に基づいてもよい。チューナブル放射源５４０のこうした調整能力は、照明システムにおいて現在利用可能な離散的な通過帯域どうしの中間またはそれら通過帯域の外側のスペクトルギャップに合う波長の選択を可能としうる。

調整は、ある例示的な実施の形態においては、リソグラフィシステムのレベルで達成されてもよい。音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）、ルゲートフィルタ、誘電体フィルタ、及び／又はホログラフィックフィルタ等のフィルタとともに広帯域源にフィルタ処理をすることによって、広範囲の離散的なＣＷＬ値のために所望される調整能力が達せられてもよい。放射ビーム５４１の１つ又は複数の狭通過帯域の帯域調節を達するために、追加のフィルタがこれらのフィルタと連動して使用されてもよいし、あるいは、ある機構がチューナブル放射源５４０に追加されてもよい。

この実施の形態の一例によると、チューナブル放射源５４０は、さらに、放射ビーム５４１の１つ又は複数の狭通過帯域のＣＷＬ値が所望のＣＷＬ値からずれるのを防止するための１つ又は複数の制御信号５４６を受信するよう構成されていてもよい。１つ又は複数の制御信号５４６は、１つ又は複数の狭通過帯域のＣＷＬ値における所望のＣＷＬ値からのいかなるずれをも補正するための情報を含んでもよい。ＣＷＬ値におけるずれは、所望のＣＷＬ値の例えば１ｎｍ未満以内に補正されてもよい。

ある例示的な実施の形態によると、フィードバック制御システム５４２は、閉ループ制御システムであってもよく、こうした１つ又は複数の制御信号５４６を生成し、これら制御信号５４６を通じてチューナブル放射源５４０にフィードバック情報を提供するよう構成されていてもよい。制御信号５４６を生成するために、フィードバック制御システム５４２は、放射ビーム５４１の１つ又は複数のＣＷＬ値を検出し、検出された１つ又は複数ＣＷＬ値を対応する設定点５４５と比較するよう構成されていてもよい。設定点５４５は、入力としてフィードバック制御システム５４２に受信されてもよく、設定点５４５の各設定点は、出力放射ビーム４１３の１つ又は複数の狭通過帯域の各々に所望されうるＣＷＬ値に対応してもよい。検出されたＣＷＬ値と設定点５４５の比較に基づいて、制御信号５４６が、検出されたＣＷＬ値と対応する設定点５４５の間に差違が見出された場合に生成されてもよい。一例においては、フィードバック制御システム５４２は、例えば、検出されたＣＷＬ値と対応する設定点５４５との間に見出された差違を除去し又は実質的に低減すべく制御信号５４６に基づいてチューナブル放射源５４０のチューナブルフィルタを調整することによって、チューナブル放射源５４０を調整するよう構成されていてもよい。その結果、放射ビーム５４１の１つ又は複数の狭通過帯域のＣＷＬ値は、所望のＣＷＬ値へと移動されてもよい。

一例によると、フィードバックシステム５４２は、さらに、アライメントマークまたは目標（例えばアライメントマークまたは目標４１８）上に方向付けられうる放射ビーム４１３を出力するよう構成されていてもよい。放射ビーム４１３は、放射ビーム４１３の１つ又は複数のＣＷＬ値を安定化させるべくフィードバック制御システム５４２によりフィードバック制御された放射ビーム５４１の一部分を表しうる。

第２の実施の形態に係る照明システム

図６は、ある実施の形態に係る照明システム６１２の概略断面図を示す。照明システム６１２は、照明システム４１２および５１２の例示的な実施の形態を表してもよい。ある実施の形態によると、照明システム６１２は、長期間にわたり（例えば照明システム６１２の寿命にわたり）実質的に一定の１つ又は複数のＣＷＬ値を有する狭帯域電磁放射ビーム４１３を提供するよう構成されていてもよく、チューナブル放射源６４０とフィードバック制御システム６４２とを備えてもよい。チューナブル放射源６４０は、チューナブル放射源５４０の例示的な実施の形態を表してもよく、フィードバック制御システム６４２は、フィードバック制御システム５４２の例示的な実施の形態を表してもよい。

ある実施の形態によると、チューナブル放射源６４０は、光源６５０とＡＯＴＦ６５２とを備えてもよい。光源６５０は、連続白色光源、レーザ、誘導放出増幅（ＡＳＥ）源、または、アーク灯またはスーパーコンティニウム源（例えば約４００ｎｍから約２５００ｎｍまでの範囲におよぶスペクトル）のような広帯域源であってもよい。この実施の形態の一例において、光源６５２は、広波長帯域を有しうる放射ビーム６５１を提供するよう構成されていてもよい。ＡＯＴＦ６５２は、放射ビーム６５１を受け、放射ビーム６５１の広波長帯域から離散的な複数の狭通過帯域を実質的に同時に選択するよう構成されていてもよい。一例においては、ＡＯＴＦ６５２により選択された離散的な狭通過帯域は、直線偏光されていてもよい。

ＡＯＴＦ６５２は、多重同時通過帯域フィルタを提供し放射ビーム６５１の強度および波長を変調するよう構成されうる電子的にチューナブルな狭通過帯域音響フィルタである。一例においては、ＡＯＴＦ６５２は、８つまでの通過帯域を同時に生成するよう構成されていてもよい。よって、ＡＯＴＦ６５２は、各々が異なる波長値に中心を合わせた複数の通過帯域を選択し又はフィルタ処理して多色ビームを形成することを可能としうる。こうした多色ビームは、複数のアライメント測定を実質的に同時に行うことを許容しうる。

この実施の形態の一例によると、ＡＯＴＦ６５２は、互いに連結された音響光学結晶６５４、圧電トランスデューサ６５６、高周波（例えばＲＦ周波数）駆動回路６６０、および吸音体６５８を含みうる。

圧電トランスデューサ６５６は、トランスデューサ６５６を駆動する駆動回路６６０からの１つ又は複数の高周波駆動信号６６１を実質的に同時に受信するよう構成されていてもよく、結晶６５４の機械的特性（例えば音速）と１つ又は複数の駆動信号６６１とによって決定される波長をもつ音波を結晶６５４に生成するよう構成されていてもよい。これらの音波が結晶６５４を伝搬する際に音波は結晶６５４に高屈折率と低屈折率が交互となる周期的パターンを生成しうる。結果として生じる周期的な屈折率変調はブラッグ回折格子に近似してもよく、それにより、１つ又は複数の狭通過帯域が入力放射ビーム６５１から外れて回折され、直線偏光の狭帯域放射ビーム６５５が生み出される。

一例においては、放射ビーム６５５の１つ又は複数の狭通過帯域の各ＣＷＬ値は、トランスデューサ６５６の対応する駆動周波数に依存しうる。１つ又は複数の狭通過帯域の各ＣＷＬ値は、対応する１つ又は複数の駆動信号６６１の周波数成分を調整することによって、個別にかつ実質的に同時に選択されうる。他の一例においては、１つ又は複数の狭通過帯域の強度が駆動信号６６１の振幅の関数として変えられてもよい。

この実施の形態の一例によると、異なるＣＷＬ設定点が、異なる駆動信号６６１の周波数成分を動的に調節することによって、動的に選択されてもよい。ＣＷＬ設定点は、手動により、自動により、または、ユーザに補助されて、のうち１つ又は複数を含むがこれに限定されない種々の方法によって選択されてもよい。手動モードにおいては、ユーザがＣＷＬ設定点を直接入力してもよい。自動モードにおいては、アライメントシステム４００などのアライメントシステムの較正中などに、アライメント信号を照明波長の関数として連続的にモニタするとともに、アライメント信号品質を最大化し又は予め定められた仕様を満たすＣＷＬ設定点を駆動信号６６１の調節により選択することによって、最適化されてもよい。ユーザ補助モードにおいては、ユーザが、自動化された処理において使用される駆動信号６６１などの１つ又は複数のパラメータを制御してもよい。

更なる実施の形態においては、フィードバック制御システム６４２は、ＡＯＴＦ６５２から受信する放射ビーム６５５の１つ又は複数のＣＷＬ値をモニタして安定化させるよう構成されていてもよい。１つ又は複数のＣＷＬ値をモニタして安定化させることは、例えばアライメントマークまたは目標（例えばアライメントマークまたは目標４１８）を照明する出力放射ビーム４１３の例えば実質的に一定の１つ又は複数のＣＷＬ値を提供し、アライメント精度およびアライメントシステム（例えばアライメントシステム４００）の再現性を改善するのに役立ちうる。この実施の形態の一例によると、フィードバック制御システム６４２は、例えば放射ビーム６５５の１つ又は複数の狭通過帯域のＣＷＬ値の各々を個別にかつ実質的に同時にモニタして安定化させるよう構成されていてもよい。この実施の形態の一例によると、放射ビーム６５５のこうしたモニタおよび安定化は、フィードバック制御システム６４２の一部であってもよいビームスプリッタ６６２および光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）６６８により達せられてもよい。

一例によると、ビームスプリッタ６６２は、放射ビーム６５５を放射ビーム４１３とサンプル放射ビーム６６５に分割し、サンプル放射ビーム６６５をＯＳＡ６６８に向けて方向付けるよう構成されていてもよい。サンプル放射ビーム６６５は、放射ビーム６５５と同様の光学特性を含みうる。一例によると、ＯＳＡ６６８は、サンプル放射ビーム６６５の１つ又は複数の狭通過帯域のＣＷＬの各々を個別にかつ実質的に同時に測定するよう構成されていてもよい。他の一例においては、ＯＳＡ６６８は、測定された各ＣＷＬ値を対応する設定点６４５と個別にかつ実質的に同時に比較して差異を決定するよう構成されていてもよい。設定点６４５は、入力としてＯＳＡ６６８に受信されてもよい。設定点６４５の各設定点は、放射ビーム６５５の１つ又は複数の狭通過帯域の各々に所望されうるＣＷＬ値に対応し、その結果、例えばアライメントマークまたは目標（例えばアライメントマークまたは目標４１８）を照明する出力放射ビーム４１３に所望されるＣＷＬ値に対応してもよい。

ＯＳＡ６６８は、さらに、測定されたＣＷＬ値と設定点６４５の比較に基づいて制御信号６６７を生成するよう構成されていてもよい。一例においては、制御信号６６７は、測定されたＣＷＬ値と対応する設定点６４５の間に差異が存在する場合に生成されてもよい。制御信号６６７は、これら差異の各々を個別にかつ実質的に同時に補正するための情報を含みうる。この補正は、駆動信号６６１を調節する、従って所望の波長に中心を合わせた通過帯域をフィルタ処理するトランスデューサ６５６の駆動周波数を調節する駆動回路６６０に、制御信号６６７を提供することによって行われてもよい。例えば、測定されたＣＷＬ値が所望のＣＷＬ値より高いことが見出される場合には、制御信号６６７は、測定されたＣＷＬ値と所望のＣＷＬ値の間の差異を除去し又は実質的に低減するのに必要とされうる量だけトランスデューサ６５６の駆動周波数を低下させるための情報を含んでもよい。放射ビーム６５５のこのフィードバック制御は、出力放射ビーム４１３の１つ又は複数のＣＷＬ値の安定性を保証するために例えばリソグラフィ動作中に連続的かつリアルタイムに実行されてもよい。

留意されるべきは、たとえビームスプリッタ６６２が放射ビーム４１３、６６５を方向付けるよう図示されていたとしても、本開示はそれに限定されないということである。他の光学構成が放射ビーム４１３、６６５を方向付けるのに使用されてもよいことは、関連技術の当業者には明白であろう。

アライメントシステムにおける放射ビームのＣＷＬをモニタして制御する例示的な工程

図７は、本発明のある実施の形態に係るアライメントシステムについての放射ビームのＣＷＬのフィードバック制御のためのフローチャート７００を示す。単に例示の目的として、図７に示される工程は、図１から図６に示される例示的な動作環境を参照して説明される。しかし、フローチャート７００は、これらの環境には限定されない。工程は、具体的な適用に依存して異なる順序で実行されてもよく又は実行されなくてもよいものと理解されたい。

工程７０２においては、広く平坦な放射スペクトルが多通過帯域フィルタを使用してフィルタ処理されて、１つ又は複数の狭波長帯域を有するフィルタ処理された放射ビームが生成される。例えば、平坦で広い波長帯域を有する放射ビーム６５１がＡＯＴＦ６５２を使用してフィルタ処理されて、１つ又は複数の狭通過帯域を有し直線偏光されていてもよい狭帯域放射ビーム６５５が生成されてもよい。

工程７０４においては、フィルタ処理された放射ビームの一部分の各ＣＷＬ値が個別にかつ実質的に同時に測定される。例えば、サンプル放射ビーム６６５の各ＣＷＬ値がＯＳＡ６６８によって個別にかつ実質的に同時に測定されてもよい。

工程７０６においては、測定されたＣＷＬ値が、対応する設定点と比較される。例えば、測定されたＣＷＬ値は、ＯＳＡ６６８を使用して設定点６４５と比較されてもよい。

工程７０８においては、制御信号が、比較に基づいて生成される。例えば、制御信号６６７は、ＯＳＡ６６８によって比較に基づいて生成されてもよい。

工程７１０においては、多通過帯域フィルタの駆動信号が、測定されたＣＷＬ値と対応する設定点の間の差異を除去し又は実質的に低減すべく制御信号に基づいて調節される。例えば、駆動信号６６１は、サンプル放射ビーム６６５の測定されたＣＷＬ値と対応する設定点６４５との間の差異を除去し又は実質的に低減すべくＡＯＴＦ６５２の駆動回路６６０に提供される制御信号６６７に基づいて調節されてもよい。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に具体的言及がなされているが、ここに説明したリソグラフィ装置は、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他の用途も有しうるものと理解されたい。当業者であればこうした代替の用途の文脈において、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語の使用はそれぞれ「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。本書に言及された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ツール）、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ツールにも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを生成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た多数の処理層を含む基板をも意味する。

ここでは特に光リソグラフィを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光リソグラフィに限られるものではない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスにおけるトポグラフィが基板上に生成されるパターンを定義する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に与えられたレジスト層に押しつけられ、その状態で電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを与えることによりレジストが硬化される。レジストの硬化後にパターニングデバイスはレジストから取り外され、そこにパターンが残される。

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。

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

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５乃至２０ｎｍの範囲内の波長（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、約４００ｎｍから約７００ｎｍまでの波長を有する放射は可視放射とみなされ、約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用語「ＵＶ」は水銀放電ランプにより生成される波長、つまり４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線にも用いられる。真空ＵＶまたはＶＵＶ（つまりガスに吸収される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。ある実施の形態においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置内で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば５乃至２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射とは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。

本書に使用される用語「基板」は概して、次の材料層が付加された材料を記述する。いくつかの実施の形態においては、基板自体がパターン付けられるとともに、その最上部に付加された材料もパターン付けられてもよいし、または、基板自体はパターン付けられずにそのまま残されてもよい。

本書に使用される用語「実質的に接触している」は概して、典型的に許容ミスアライメントに由来する相互の僅かな隔たりのみをもって要素どうし又は構造どうしが互いに物理的に接触していることを記述する。本書に使用される１つ又は複数の特定の形状、構造、または特性間の相対的な空間的な記述（例えば、「垂直に位置合わせされた」、「実質的な接触」など）は例示を目的とするにすぎず、本書に記述される構造の実用的な実装は、本開示の精神と範囲から逸脱することなく許容ミスアライメントを含みうるものと理解されるべきである。

本書に使用される用語「光学的に結合された」は概して、ひとつの結合された要素がもうひとつの結合された要素に直接的または間接的に光を伝えるよう構成されていることを指す。

本書に使用される用語「光学材料」は概して、その内部で又はそれを通過して光または光エネルギーを伝搬させられる材料を指す。

本書に使用される用語「中心波長」は概して、通過帯域の半値全幅（ＦＷＨＭ）の波長帯の中点の値を指す。

本書に使用される用語「通過帯域のＦＷＨＭ」は概して、その通過帯域のピーク波長での光透過の５０％の光透過となる波長帯を指す。

本書に言及される用語「通過帯域」は、あるフィルタを通過する波長帯として定義されうる。

本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。

「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わけではない。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。
特定の機能およびその関係の実現を示す機能形成ブロックの助けを用いて本発明を説明してきた。これらの機能形成ブロック間の境界は、説明の便宜上、随意に定義されている。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 (20)

1. 広帯域放射ビームを提供するよう構成された光源と、
   中心波長（ＣＷＬ）値を有する狭帯域放射ビームへと前記広帯域放射ビームをフィルタ処理するよう構成されたチューナブルフィルタと、を備えるチューナブル放射源と、
   前記狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定し、
   測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較し、
   測定ＣＷＬ値と所望のＣＷＬ値との間に存在する差異に応答して前記比較に基づいて制御信号を生成し、
   前記差異を除去し又は実質的に低減すべく前記制御信号に基づいて前記チューナブルフィルタを調整するよう構成されたフィードバック制御システムと、を備えるアライメントシステム。
2. 前記フィードバック制御システムは、
   前記狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定し、
   前記測定ＣＷＬ値を前記所望のＣＷＬ値と比較し、
   前記差異に応答して前記比較に基づいて前記制御信号を生成し、
   前記差異を除去し又は実質的に低減すべく前記制御信号に基づいて前記チューナブルフィルタを調整するよう構成された光アナライザを備える請求項１に記載のアライメントシステム。
3. 前記狭帯域放射ビームは、複数の狭通過帯域を有し、
   前記フィードバック制御システムは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を個別にかつ実質的に同時に測定するよう構成されている請求項１に記載のアライメントシステム。
4. 前記狭帯域放射ビームは、複数の狭通過帯域を有し、
   前記フィードバック制御システムは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を対応する所望のＣＷＬ値と個別にかつ実質的に同時に比較するよう構成されている請求項１に記載のアライメントシステム。
5. 前記チューナブルフィルタは、駆動回路を備え、
   前記フィードバック制御システムは、前記制御信号に基づいて前記駆動回路の駆動信号を調節するよう構成されている請求項１に記載のアライメントシステム。
6. 前記フィードバック制御システムは、
   前記狭帯域放射ビームの一部分を受け、
   前記狭帯域放射ビームの前記一部分のＣＷＬ値を測定するよう構成された光アナライザを備える請求項１に記載のアライメントシステム。
7. 前記チューナブルフィルタは、トランスデューサを備え、
   前記狭帯域放射ビームのＣＷＬは、前記トランスデューサの駆動周波数に依存する請求項１に記載のアライメントシステム。
8. 前記狭帯域放射ビームは、複数の狭通過帯域を有し、
   前記チューナブルフィルタは、個別にかつ同時に前記狭通過帯域の各ＣＷＬを選択するよう構成されている請求項１に記載のアライメントシステム。
9. 前記フィードバック制御システムは、リソグラフィ動作中にリアルタイムに前記狭帯域放射ビームのＣＷＬをモニタして安定化させるよう構成されている請求項１に記載のアライメントシステム。
10. 前記チューナブルフィルタは、音響光学チューナブルフィルタである請求項１に記載のアライメントシステム。
11. チューナブルフィルタを使用して、広帯域放射ビームを狭帯域放射ビームへとフィルタ処理することと、
    アナライザを使用して、前記狭帯域放射ビームの中心波長（ＣＷＬ）値を測定することと、
    前記アナライザを使用して、測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較することと、
    前記アナライザを使用して、測定ＣＷＬ値と前記所望の値との間に存在する差異に応答して前記比較に基づいて制御信号を生成することと、
    前記チューナブルフィルタを使用して、前記差異を除去し又は実質的に低減すべく前記制御信号に基づいて駆動信号を調節することと、を備える方法。
12. 前記測定することは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を個別にかつ実質的に同時に測定することを備える請求項１１に記載の方法。
13. 前記比較することは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を対応する所望のＣＷＬ値と個別にかつ実質的に同時に比較することを備える請求項１１に記載の方法。
14. 前記方法は、リソグラフィ動作中にリアルタイムに実行される請求項１１に記載の方法。
15. ビームスプリッタを使用して、前記狭帯域放射ビームの一部分を前記アナライザに向けて方向付けることをさらに備える請求項１１に記載の方法。
16. パターニングデバイスのパターンを照明するよう構成された照明システムと、
    基板の目標部分に前記パターンの像を投影するよう構成された投影システムと、
    アライメントシステムであって、
    広帯域放射ビームを提供するよう構成された光源と、
    中心波長（ＣＷＬ）値を有する狭帯域放射ビームへと前記広帯域放射ビームをフィルタ処理するよう構成されたチューナブルフィルタと、を備えるチューナブル放射源と、
    前記狭帯域放射ビームのＣＷＬ値を測定し、
    測定ＣＷＬ値を所望のＣＷＬ値と比較し、
    測定ＣＷＬ値と所望のＣＷＬ値との間に存在する差異に応答して前記比較に基づいて制御信号を生成し、
    前記差異を除去し又は実質的に低減すべく前記制御信号に基づいて前記チューナブルフィルタを調整するよう構成されたフィードバック制御システムと、を備えるアライメントシステムと、を備えるリソグラフィ装置。
17. 前記狭帯域放射ビームは、複数の狭通過帯域を有し、
    前記フィードバック制御システムは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を個別にかつ実質的に同時に測定するよう構成されている請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記狭帯域放射ビームは、複数の狭通過帯域を有し、
    前記フィードバック制御システムは、前記狭帯域放射ビームの各狭通過帯域のＣＷＬ値を対応する所望のＣＷＬ値と個別にかつ実質的に同時に比較するよう構成されている請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
19. 前記フィードバック制御システムは、リソグラフィ動作中にリアルタイムに前記狭帯域放射ビームのＣＷＬをモニタして安定化させるよう構成されている請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
20. 前記チューナブルフィルタは、駆動回路を備え、
    前記フィードバック制御システムは、前記制御信号に基づいて前記駆動回路の駆動信号を調節するよう構成されている請求項１６に記載のリソグラフィ装置。

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