JP2020190742A - リソグラフィ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】リソグラフィ装置に対して基板を正確に位置決めするために、改善された測定システムを提示する。【解決手段】基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳと、エンコーダシステム２１０と、測定フレーム２２０と、測定システム２３０とを含み、基板テーブルは、基板Ｗを保持するための保持面２００を有する。投影システムは、基板上に画像を投影するためにある。エンコーダシステムは、基板テーブルの位置を表す信号を供給するためにある。測定システムは、リソグラフィ装置の特性を測定するためにある。保持面は、平面２４０に沿っている。投影システムは、平面の第１の側にある。測定フレームは、第１の側と異なる平面の第２の側において、エンコーダシステムの少なくとも一部、及び測定システムの少なくとも一部を支持するように配置される。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
[001] 本出願は、２０１６年５月２５日に出願された欧州特許出願第１６１７１３３８．３号の優先権を主張し、この特許出願は、参照によりその全体において本明細書で援用される。
[002] 本発明は、リソグラフィ装置に関する。
[003] リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板上のターゲット部分の上に所望のパターンを施すマシンである。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。その例において、パターニングデバイス（代わりにマスク又はレチクルと呼ばれる）が、ＩＣの個別の層上に形成される回路パターンを生成するために用いられてもよい。このパターンは、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、典型的には、基板上に設けられる放射感光性材料（レジスト）層の上の結像を介する。一般に、単一の基板が、連続的にパターン形成される隣接ターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置は、いわゆるステッパ、即ち各ターゲット部分が、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させることによって照射されるステッパと、いわゆるスキャナ、即ち各ターゲット部分が、所与の方向（「スキャン」方向）において放射ビームを通してパターンをスキャンすることによって照射され、一方でこの方向に平行又は逆平行な基板を同期的にスキャンするスキャナとを含む。基板上にパターンをインプリントすることによって、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することもまた可能である。
[004] 周知のリソグラフィ装置が、米国特許出願公開第２０１４／０１３２９４０Ａ１号に開示され、この特許出願は、本明細書に参照により援用される。周知のリソグラフィ装置は、基板Ｗ上に画像を正確に露光させるために必要とされる複数の測定システムを有する。例えば、周知のリソグラフィ装置は、トップサイドエンコーダシステムと、バックサイドエンコーダシステムと、測定システムを設定する露光座標と、ウェーハテーブルを駆動するためにメインコントローラに結合されたアライメント検出システムとを有する。
[005] 投影システムに対して基板Ｗを正確に位置決めするために、複数の測定システムが、例えば共通基準を介して互いに結合されるなど、互いに結合される必要がある。しかしながら、周知のリソグラフィシステムの幾つかの測定システムは、基板Ｗの上方にあり、幾つかは、基板Ｗの下方にあり、幾つかは、基板Ｗとほぼ同一面にあるので、測定システムは、理想的には結合されない。複数の測定システムの幾つかの間におけるシフトが発生し、基板Ｗのそれほど正確でない位置決めに帰着する可能性がある。
[006] 本発明の目的は、改善された測定システムを備えたリソグラフィ装置を提供することである。
[007] 本発明の態様によれば、リソグラフィ装置であって、
基板を保持するための保持面を有する基板ホルダと、
基板上に画像を投影するための投影システムと、
基板ホルダの位置を表す信号を供給するためのエンコーダシステムと、
測定フレームと、
リソグラフィ装置の特性を測定するための測定システムと、
を含み、
保持面が、平面に沿い、
投影システムが、平面の第１の側にあり、
測定フレームが、第１の側と異なる平面の第２の側において、エンコーダシステムの少なくとも一部、及び測定システムの少なくとも一部を支持するように配置されるリソグラフィ装置が提供される。
[008] ここで本発明の実施形態が、添付の概略図を参照して、単に例として説明される。対応する参照符号は、対応する部分を示す。
[008]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を表す。 [008]本発明の第１の実施形態を表す。 [008]本発明の第２の実施形態を表す。 [008]本発明の第３の実施形態を表す。 [008]本発明の第４の実施形態を表す。
[009] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に表す。装置は、照明システムＩＬ、サポート構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、及び投影システムＰＳを含む。
[010] 照明システムＩＬは、放射ビームＢを調節するように構成される。サポート構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）は、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成され、且つ或るパラメータに従って、パターニングデバイス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に接続される。基板テーブルＷＴ（例えばウェーハステージ）は、基板Ｗ（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、且つ或るパラメータに従って、基板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に接続される。投影システムＰＳは、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）上に投影するように構成される。
[011] 照明システムＩＬは、放射を誘導、成形、又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、若しくは他のタイプの光学コンポーネント又はそれらの任意の組み合わせなど、様々なタイプの光学コンポーネントを含んでもよい。
[012] 本明細書で用いられる用語「放射ビーム」は、（例えば３６５、３５５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの、又はそれらに近い波長を有する）紫外線（ＵＶ）放射、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外線（ＥＵＶ）放射と同様に、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む全てのタイプの電磁放射を包含する。
[013] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの重量を支持、即ち担う。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方位、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境に保持されているか否かなどの他の条件に依存する方法で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械、真空、静電気、又は他のクランプ技術を用いることができる。サポート構造ＭＴは、フレーム又はテーブルであってもよく、それは、例えば、必要に応じて固定されるか又は移動可能であってもよい。サポート構造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してもよい。
[014] 本明細書で用いられる用語「パターニングデバイス」は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するためなど、放射ビームＢの断面におけるパターンを放射ビームＢに与えるために使用できる何れかのデバイスを指すものとして広く解釈されるべきである。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に、放射ビームＢに与えられるパターンが、基板Ｗのターゲット部分Ｃにおける所望のパターンに正確には対応しなくてもよいことに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路など、ターゲット部分Ｃで生成されているデバイスにおける特定の機能層に対応する。
[015] パターニングデバイスＭＡは、透過性又は反射性であってもよい。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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィにおいてよく知られており、且つバイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトと同様に、様々なハイブリッドマスクタイプなどのマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、小さなミラーのマトリックス配置を用い、小さなミラーのそれぞれは、入射する放射ビームＢを異なる方向に反射するように個々に傾斜され得る。傾斜ミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを与える。
[016] 本明細書で用いられる用語「投影システム」は、用いられている露光放射のために、又は液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要素のために適切なように、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、及び静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを含むものとして広く解釈されるべきである。
[017] 本明細書で表されているように、装置は、（例えば透過型マスクを用いる）透過型である。代替として、装置は、（例えば上記で言及されたようなタイプのプログラマブルミラーアレイを用いる、又は反射マスクを用いる）反射型であってもよい。
[018] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプであってもよい。かかる「マルチステージ」マシンにおいて、追加のテーブルが、並行して用いられてもよく、又は準備ステップが、１つ又は複数のテーブル上で実行され、一方で１つ又は複数の他のテーブルが、露光用に使用されてもよい。１つ又は複数の基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、基板テーブルＷＴが、投影システムＰＳの下の位置から離れている場合に、投影システムＰＳの下の位置に配置される測定ステージを有してもよい。基板Ｗを支持する代わりに、測定ステージは、リソグラフィ装置の特性を測定するために、センサを設けられてもよい。例えば、投影システムは、画質を決定するために、測定ステージ上のセンサに画像を投影してもよい。
[019] リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板との間のスペースを満たすために、基板Ｗの少なくとも一部が、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆われてもよいタイプであってもよい。液浸液もまた、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間で、リソグラフィ装置における他のスペースに適用されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための当該技術分野においてよく知られている。本明細書で用いられるような用語「液浸」は、基板Ｗなどの構造が、液体に浸漬されなければならないことを意味せず、もっと正確に言えば、液体が、露光中に投影システムＰＳと基板Ｗとの間に位置することだけを意味する。
[020] 図１を参照すると、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームＢを受光する。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置は、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別個のエンティティであってもよい。かかる場合に、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームＢは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて、放射源ＳＯから照明システムＩＬに伝達される。他の場合に、放射源ＳＯは、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合に、リソグラフィ装置の不可欠な部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと一緒に、放射システムと呼ばれてもよい。
[021] 照明システムＩＬは、放射ビームＢの角度強度分布を調節するためのアジャスタＡＤを含んでもよい。一般に、照明システム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（普通はσ内側及びσ外側とそれぞれ呼ばれる）は、調節することができる。加えて、照明システムＩＬは、積分器ＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネントを含んでもよい。照明システムＩＬは、放射ビームＢの断面において所望の均一性及び強度分布を有するために、放射ビームＢを調節するために用いられてもよい。
[022] 放射ビームＢは、サポート構造ＭＴ上で保持されるパターニングデバイスＭＴに入射し、且つパターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断すると、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路において異なるターゲット部分Ｃを位置決めするために、正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示的に表されていない）は、例えばマスクライブラリからの機械的な取得の後で又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために用いることができる。
[023] 第１のポジショナＰＭは、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含んでもよい。ショートストロークモジュールは、小さな移動範囲にわたり高精度で、ロングストロークモジュールに対してサポート構造ＭＴを移動させるために配置される。ロングストロークモジュールは、大きな移動範囲にわたり比較的低い精度で、投影システムＰＳに対してショートストロークモジュールを移動させるために配置される。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の組み合わせを用いて、第１のポジショナＰＭは、大きな移動範囲にわたり高精度で、投影システムＰＳに対してサポート構造ＭＴを移動させることができる。同様に、第２のポジショナＰＷは、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含んでもよい。ショートストロークモジュールは、小さな移動範囲にわたり高精度で、ロングストロークモジュールに対して基板サポートＷＴを移動させるために配置される。ロングストロークモジュールは、大きな移動範囲にわたり比較的低い精度で、投影システムＰＳに対してショートストロークモジュールを移動させるために配置される。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の組み合わせを用いて、第２のポジショナＰＷは、大きな移動範囲にわたり高精度で、投影システムＰＳに対して基板サポートＷＴを移動させることができる。（スキャナとは対照的な）ステッパの場合に、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続されてもよく、又は固定されてもよい。
[024] パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗ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を用いて整列されてもよい。図示されているような基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用のターゲット部分を占めるが、それらは、ターゲット部分Ｃ間のスペースに位置してもよい（これらはスクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、１つを超えるダイがパターニングデバイスＭＡ上で提供される状況において、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２は、ダイ間に位置してもよい。
[025] 表された装置は、次のモードの少なくとも１つで用いることが可能である。
[026] 第１のモード、いわゆるステップモードにおいて、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止したままに維持され、一方で放射ビームＢに与えられるパターン全体は、ターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（即ち単一静的露光）。次に、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃが露出され得るように、Ｘ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップモードにおいて、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。
[027] 第２のモード、いわゆるスキャンモードにおいて、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、放射ビームＢに与えられるパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される間に同期してスキャンされる（即ち単一動的露光）。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）及び像反転特性によって決定されてもよい。スキャンモードにおいて、露光フィールドの最大サイズが、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）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さは、ターゲット部分の（スキャン方向における）高さを決定する。
[028] 第３のモードにおいて、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ながら、基本的に静止して維持され、基板テーブルＷＴは、放射ビームＢに与えられるパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される間に移動又はスキャンされる。このモードにおいて、一般に、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の各移動後に、又はスキャン中の連続放射パルス間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、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など、プログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
[029] 上記の使用モード又は完全に異なる使用モードにおける組み合わせ及び／又は変形もまた用いられてもよい。
[030] 図２は、本発明の第１の実施形態を表す。図２は、基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳと、エンコーダシステム２１０と、測定フレーム２２０と、測定システム２３０とを含むリソグラフィ装置を表す。
[031] 基板テーブルＷＴは、基板Ｗを保持するための保持面２００を有する。投影システムＰＳは、基板Ｗ上に画像を投影するように配置される。エンコーダシステム２１０は、基板テーブルＷＴの位置を表す信号を供給するように配置される。測定システム２３０は、リソグラフィ装置の特性を測定するように配置される。保持面２００は、平面２４０に沿っている。投影システムＰＳは、平面２４０の第１の側２５０ａにある。測定フレーム２２０は、平面２４０の第２の側２５０ｂにおいて、エンコーダシステム２１０の少なくとも一部と、測定システム２３０の少なくとも一部とを支持するように配置される。第２の側２５０ｂは、第１の側２５０ａと異なる。
[032] 保持面２００は、例えば図２に示されているように、基板テーブルＷＴの上面にあってもよい。代替として、保持面２００は、基板テーブルＷＴの凹部にあってもよい。凹部の深さは、基板Ｗの厚さとほぼ同じであってもよく、その結果、基板Ｗが、保持面２００上にある場合に、基板Ｗの上面は、基板テーブルＷＴの上面と同じ平面にある。保持面２００は、単一の面であってもよく、又は複数の面を含んでもよい。保持面２００は、第２の側２５０ｂから第１の側２５０ａへの方向に伸びる複数の突出体の端面によって形成されてもよい。突出体は、ピン又はバールと呼ばれてもよい。保持面２００は、平面２４０に沿い、平面２４０は、この実施形態において、水平ｘｙ平面にある。
[033] エンコーダシステム２１０は、エンコーダヘッド２１０ａ及びスケール２１０ｂを含む。エンコーダヘッド２１０ａは、測定フレーム２２０によって支持される。スケール２１０ｂは、基板テーブルＷＴによって支持される。スケール２１０ｂは、格子パターンを提供される。エンコーダヘッド２１０ａは、エンコーダヘッド２１０ａに対するスケール２１０ｂの位置を表す信号を供給するために、スケール２１０ｂと連携する。エンコーダヘッド２１０ａは、一自由度における位置を表す信号を供給してもよく、又はエンコーダヘッド２１０ａは、多自由度における位置を表す多重信号を供給してもよい。例えば、エンコーダヘッド２１０ａは、６自由度用に信号を供給してもよい。エンコーダヘッド２１０ａは、冗長な測定情報を提供するために、６自由度用に必要とされる６を超える信号、例えば８又は１０の信号を供給してもよい。冗長な測定情報は、基板テーブルＷＴの変形、例えば曲げを決定するために用いられてもよい。エンコーダヘッド２１０ａは、単一ユニットとして実現されてもよく、又は互いに近くに位置する複数のユニットとして実現されてもよい。代替として、エンコーダヘッド２１０ａは、基板テーブルＷＴによって支持され、スケール２１０ｂは、測定フレーム２２０によって支持される。
[034] 測定フレーム２２０は、エンコーダヘッド２１０ａ及び測定システム２３０を支持するように配置される。測定フレーム２２０は、例えば鋼又はアルミニウムより低い熱膨張率ＣＴＥを備えた低膨張材料を含んでもよい。かかる低膨張材料は、Zerodur、コーディライト（Cordirite）、又はインバール（Invar）であってもよい。測定フレーム２２０は、基準フレームに接続されてもよく、又は基準フレームの一部であってもよい。基準フレームは、投影システムＰＳを支持するように配置されてもよい。投影システムＰＳの位置は、基準フレームに対して決定されてもよい。
[035] 投影システムＰＳは、平面２４０の第１の側２５０ａにある。測定フレーム２２０は、平面２４０の第２の側２５０ｂにおいて、エンコーダヘッド２１０ｂ及び測定システム２３０を支持する。この実施形態において、投影システムＰＳは、保持面２００の上方に位置し、測定フレーム２２０は、サポート面２００より下でエンコーダヘッド２１０ｂ及び測定システム２３０を支持する。
[036] 測定システム２３０は、測定フレーム２２０上に配置された検出器２３０ａを含んでもよい。検出器２３０ａは、放射ビーム２６０を受光するように配置されてもよい。検出器２３０ａは、例えば放射ビーム２６０によって生成された画像を検出するためのカメラを含んでもよい。
[037] 図２の実施形態において、リソグラフィ装置は、マーク２７０を含む。投影システムＰＳは、マーク２７０を介して検出器２３０ａ上に放射ビーム２６０を供給するように配置される。
[038] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持するように配置される。パターニングデバイスＭＡは、パターニングマーク２８０を提供される。代替又は追加として、サポート構造ＭＴは、パターニングマーク２８０を提供される。投影システムＰＳは、パターニングマーク２８０に基づいた画像をマーク２７０上に投影するように配置される。測定システム２３０は、パターニングマーク２８０に対してマーク２７０の位置を決定するように配置されてもよい。パターニングマーク２８０に対するマーク２７０の位置は、検出器２３０ａ上に入射する画像によって決定されてもよい。パターニングマーク２８０に対するマーク２７０の位置は、マーク２７０及びパターニングマーク２８０によって引き起こされた干渉パターンによって決定されてもよい。例えば、基板テーブルＷＴは、干渉パターンが、検出器２３０ａ上で最大密度をもたらす基板テーブルＷＴの位置を見つけるために、測定システム２３０の使用中に移動されてもよい。代替として、サポート構造ＭＴが移動され、且つ／又は最小強度を備えた位置が決定される。
[039] 測定システム２３０で測定されるリソグラフィ装置の特性は、投影システムＰＳの画質であってもよい。投影システムＰＳは、マーク２７０を介して検出器２３０ａ上に放射ビームに２６０を供給する。画質は、検出器２３０ａ上に投影されるマーク２７０の画像によって決定されてもよい。画質は、検出器２３０ａ上に入射する干渉パターンによって決定されてもよい。画質は、投影システムＰＳの収差、及び／又は放射ビーム２６０の強度、及び／又は放射ビーム２６０の断面に沿った放射分布を含んでもよい。画質は、投影システムＰＳの焦点の位置であってもよい。
[040] 図２の実施形態において、マーク２７０は、基板テーブルＷＴ上に配置される。基板テーブルＷＴは、光学システム２９０を設けられてもよい。光学システム２９０は、平面２４０に沿った方向に少なくとも部分的に放射ビーム２６０を伝播するように配置される。光学システム２９０は、平面２４０と平行な方向に少なくとも部分的に放射ビーム２６０を伝播するように配置されてもよい。基板Ｗの露光中に基板テーブルＷＴの正確な位置測定を行うために、エンコーダヘッド２１０ａは、投影システムＰＳの光学軸に沿って配置されてもよい。投影システムＰＳは、光学軸に沿って画像を投影する。エンコーダヘッド２１０ａが、光学軸において測定フレーム２２０上に位置するので、光学軸において測定システムに２３０を同様に設けるのに十分なスペースがない可能性がある。光学システム２９０を設けることによって、光学軸において投影システムＰＳによって提供された画像は、光学軸から離れるように誘導される。これによって、測定システム２３０は、光学軸から離れる放射ビーム２６０を受光することができる。光学システム２９０は、任意のタイプの適切な光学システムであってもよく、且つミラー、レンズ及び／又は光学フィルタなどの任意のタイプの適切な光学コンポーネントを含んでもよい。光学システム２９０は、放射ビーム２６０の波長を変更するために蛍光物質を含んでもよい。波長を変更することによって、露光放射以外の放射に適した検出器２３０ａが用いられ得る。光学システム２９０は、放射ビーム２６０の分極を変更するために偏光子を含んでもよい。光学システム２９０は、放射ビーム２６０を伝播するために、グラスファイバなどの光ファイバを含んでもよい。光学システム２９０はまた、垂直方向に放射ビーム２６０を誘導してもよい。
[041] 図３は、本発明の第２の実施形態を表す。同じ参照符号は、以下で述べられているものを除いて、図２の実施形態の同じ要素を指す。図３は、更なるステージ３００を表す。更なるステージ３００は、基板テーブルＷＴが、投影システムＰＳから離れている場合に、投影システムＰＳの所にあるように配置される。マーク２７０は、更なるステージ３００上に配置される。基板テーブルＷＴが、基板Ｗを保持するように配置されるのに対して、更なるステージ３００は、基板Ｗを保持するようには配置されなくてもよい。代わりに、更なるステージ３００は、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのセンサの一部を保持するように配置されてもよい。
[042] 上記で開示されたように、投影システムＰＳは、マーク２７０を介して検出器２３０ａ上に放射ビーム２６０を誘導してもよい。更なるステージ３００は、光学システム２９０を設けられてもよく、又は光学システム２９０を設けられなくてもよい。更なるステージ３００は、スケール２１０ａがエンコーダヘッド２１０ａと連携するのと同様に、エンコーダヘッド２１０ａと連携するように更なるスケール３１０ｂを保持してもよい。代替として、更なるステージ３００は、スケール３１０ｂを設けられない。
[043] 上記で説明したものと同様に、測定システム２３０は、検出器２３０ａに対する更なるステージ３００上のマーク２７０の位置、及び／又は投影システムＰＳの画質などのリソグラフィ装置の特性を測定するように配置される。
[044] 実施形態において、リソグラフィ装置は、基板Ｗの露光中に、投影システムＰＳと基板Ｗとの間のスペースを満たすように、液浸液を供給する液体供給システムを設けられる。基板Ｗの露光が完了すると、新しい基板Ｗが、基板テーブルＷＴ上にロードされることになる。新しい基板Ｗをロードするために、基板テーブルＷＴは、投影システムＰＳから離れるように移動される。スペースに液浸液を含むために、更なるステージ３００は、投影システムの下の基板Ｗを取り替え、その結果、液体は、投影システムＰＳと更なるステージ３００との間のスペースを満たす。
[045] 実施形態において、マーク２７０は、基板テーブルＷＴ上にあり、光学システム２９０は、更なるステージ３００上にある。リソグラフィ装置は、基板テーブルＷＴ上のマーク２７０を介して、且つ更なるステージ３００上の光学システム２９０を介して、投影システムＰＳから検出器２３０ａに放射ビーム２６０を誘導するように配置される。基板テーブルＷＴから更なるステージ３００に伝播する放射ビーム２６０用に、基板テーブルＷＴ及び更なるステージ３００は、互いに隣接して位置決めされてもよい。例えば、基板テーブルＷＴ及び更なるステージ３００は、互いに接触しているか、又は基板テーブルＷＴ及び更なるステージ３００は、互いに接近している。
[046] 図４は、本発明の第３の実施形態を表す。同じ参照符号は、以下で述べられているものを除いて、図２及び３の実施形態の同じ要素を指す。第３の実施形態は、エンコーダシステム用の位置基準を提供するための基準マーク４２０を有する。検出器２３０ａは、基準マークを介して放射ビーム２６０を受光するように配置される。
[047] エンコーダシステム２１０は、インクリメンタル測定システムであってもよく、それは、スケール２１０ａが、複数の同一周期を備えたパターンを有することを意味する。周期内において、エンコーダシステム２１０は、位置を正確に決定することができる。しかしながら、エンコーダシステム２１０は、測定が、どの周期に行われるかを決定することができなくてもよい。検出器２３０ａが、基準マーク４７０を介して放射ビーム２６０を受光すると、測定システム２３０ａは、検出器２３０ａに対する基準マーク４７０の絶対位置を決定してもよい。絶対位置は、エンコーダシステム２１０がどの周期に測定しているかを決定するために、エンコーダシステム２１０用の基準又は開始位置として用いられてもよい。エンコーダヘッド２１０ａ及び検出器２３０ａの両方が、測定フレーム２２０によって支持されるので、エンコーダヘッド２１０ａと検出器２３０ａとの間の優れた位置関係が達成され得る。優れた位置関係は、エンコーダシステム２１０用の開始位置が決定され得る精度を改善し得る。
[048] 図４において、基準マーク４７０は、スケール２１０ａから離れて、例えばスケール２１０ａに隣接しているものとして表される。実施形態において、基準マーク４７０は、スケール４７０ａ上に配置される。基準マーク４７０のパターンは、スケール２１０ａのパターン上に重畳されてもよい。
[049] 図５は、本発明の第４の実施形態を表す。同じ基準符号は、以下で述べられているものを除いて、図２、３及び４の実施形態の同じ要素を指す。図５の実施形態において、基板Ｗは、基板マーク５７０を設けられる。基板マーク５７０は、保持面２００に接触している基板Ｗの表面上に設けられる。基板マーク５７０は、ＩＣが形成されることになる表面と反対の基板Ｗの表面上に設けられる。検出器２３０ａは、基板マーク５７０を介して放射ビーム２６０を受光するように配置される。測定システム２３０は、検出器２３０ａの位置に対して基板マーク５７０の位置を決定するように配置される。この実施形態において、基板Ｗと測定システム２３０との間の直接の位置関係が決定され得る。例えば、基板マーク５７０の位置は、エンコーダシステム２１０用の基準として働いてもよい。基板マーク５７０を基準として有することは、次のような利益を有し得る。即ち、基板Ｗが、ｘｙ平面におけるオフセットを伴って保持面２００上に配置された場合に、オフセットが、露光プロセスに対して負の影響を有しないという利益を有し得る。基板マーク５７０を基準として用いることによって、オフセットは、考慮され補償され得る。更に、保持面２００と接触する基板Ｗの表面上に基板マーク５７０を有することは、次のような利益を有する。即ち、基板マーク５７０が、ＩＣが形成される基板Ｗの表面上に配置されたマークより、基板Ｗの処理による影響が小さいという利益を有する。ＩＣが形成される基板Ｗの表面上に配置されたマークが、基板Ｗのエッチング及び堆積によって変形され得るのに対して、エッチング及び堆積は、保持面２００と接触する基板Ｗの表面上では影響がより小さくなり得る。
[050] 上記の実施形態において、測定システム２３０は、放射ビーム２６０を供給するための放射源を設けられてもよい。放射源は、測定フレーム２２０上に配置されてもよい。放射源は、平面２４０の第２の側２５０ｂに配置されてもよい。放射源及び検出器２３０ａは、単一ユニットに組み合わされてもよい。
[051] 図２及び３の実施形態において、放射源は、放射ビーム２６０を供給し、且つ投影システムＰＳ及びマーク２７０を介して、放射源から投影システムＰＳに、投影システムＰＳからパターニングマーク２８０上に、及び逆にパターニングマーク２８０から検出器２３０ａに放射ビーム２６０を誘導してもよい。パターニングマーク２８０は、反射性マークであってもよい。図２の実施形態において、パターニングマーク２８０は、透過性マークであってもよい。
[052] 図４の実施形態において、放射源は、放射源から基準マーク４７０まで放射ビーム２６０を誘導してもよい。基準マーク４７０は、放射ビーム２６０を検出器２３０ａへ反射してもよい。代替として、基準マーク４７０は、透過性であり、反射要素が、放射ビーム２６０を検出器２３０ａに誘導するために設けられる。実施形態において、スケール２１０ｂは、放射ビーム２６０を検出器２３０ａへ反射するために反射性であってもよい。
[053] リソグラフィ装置は、エンコーダシステム２１０からの信号と、測定システム２３０からの出力とに基づいて、基板テーブルＷＴの位置を制御するための制御システムを含んでもよい。例えば、制御システムは、マーク２７０上の結像されたパターニングマーク２８０を考慮するために、エンコーダシステム２１０によって決定されるような基板テーブルＷＴの位置を調節してもよい。このように基板テーブルＷＴの位置を調節することによって、基板テーブルＷは、パターニングデバイスＭＡの画像が、基板Ｗ上の正確な位置に投影されるようなやり方で、位置決めされてもよい。別の例において、制御システムは、投影システムＰＳの画質を考慮するために、エンコーダシステム２１０によって決定されるような基板テーブルＷＴの位置を調節してもよい。測定システム２３０は、投影システムＰＳの焦点位置を決定してもよい。制御システムは、基板Ｗが、基板Ｗの上の焦点画像を有するために焦点位置にあるようなやり方で、基板テーブルＷの位置を調節してもよい。代替又は追加として、制御システムは、画像を調節するために、投影システムにおける光学コンポーネントの位置、方位又は形状を調節してもよい。例えば、制御システムは、画像を調節するために、可撓性ミラーを調節してもよい。可撓性ミラーは、ミラーの反射面を変形するように配置された複数のアクチュエータを有してもよい。
[054] 上記の実施形態は、マーク２７０、光学システム２９０、スケール２１０ｂ、及び基準マーク４７０が、基板テーブルＷＴに接続されてもよいことを説明する。実施形態において、マーク２７０と、光学システム２９０と、スケール２１０ｂと、基準マーク４７０との１つ又は複数は、第２のポジショナＰＷに接続されてもよい。例えば、基板テーブルＷＴと第２のポジショナＰＷの一部とは、集積ユニットとして実現されてもよい。別の例において、マーク２７０が、ショートストロークモジュールに接続されるのに対して、光学システム２９０は、ロングストロークモジュールに接続される。
[055] 上記の実施形態において、測定システム２３０は、マーク２７０、パターニングマーク２８０、及び／又は基準マーク４７０と連携するように配置される。測定システム２３０は、光学測定システムであってもよい。代替として、測定システム２３０は、別のタイプの測定システムであってもよい。例えば、測定システム２３０は、第２の側２５０ｂにおける測定フレーム２２０に支持された静電容量センサ又は誘導センサを含んでもよい。基準マーク４７０は、センサが、センサと基準マーク４７０との間の距離を表す信号を供給できるように、静電容量センサ又は誘導センサと連携するのに適したターゲットを含んでもよい。代替として、測定システム２３０は、基準マーク４７０と、測定フレーム２２０上に配置された干渉計との間の距離を決定するように配置された干渉計を含んでもよい。基準マーク４７０は、干渉計からの測定ビームを反射するために、ミラーなどの反射要素を含んでもよい。
[056] 測定フレーム２２０の振動を低減するために、ダンパが、測定フレーム２２０を制振するために設けられてもよい。ダンパは、測定システム２３０の振動を低減するために、測定システム２３０の近くに設けられてもよい。ダンパは、チューンドマスダンパなどのパッシブダンパであっても、アクティブダンパであってもよく、又はアクティブ及びパッシブダンパの組み合わせであってもよい。
[057] 追加の測定システムが、測定システム２３０と基準との間の距離又は距離の変化を決定するために設けられてもよい。例えば、基準は、投影システムＰＳであってもよい。測定フレーム２２０の振動又は熱膨張故に、投影システムＰＳと検出器２３０ａとの間の距離が、変化する可能性がある。この距離を測定することによって、基板テーブルＷＴは、基準、例えば投影システムＰＳに対してより正確に位置決めされ得る。追加の測定システムは、干渉計システム、例えば測定フレーム２２０を通って伝播する測定ビームを受ける干渉計システムを含んでもよい。追加の測定システムは、測定フレーム２２０の変形を検出するために、１つ又は複数の歪みゲージを含んでもよい。検出された変形に基づいて、検出器２３０ａの位置が差し引かれてもよい。投影システムＰＳの代わりに、別の基準、例えば、基準フレームか、サポート構造ＭＴか、又はパターニングデバイスＭＡが用いられてもよい。
[058] リソグラフィ装置は、複数の測定フレーム２２０を設けられてもよい。例えば、互いに反対側のリソグラフィ装置の２つの側が、それぞれ測定フレーム２２０を有してもよい。２つの測定フレーム２２０の１つにおいて、エンコーダヘッド２１０ａは、投影システムＰＳの光学軸に配置されてもよい。２つの測定フレーム２２０のもう一方において、エンコーダヘッド２１０ａは、測定装置の近くに配置されてもよい。測定装置は、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２の位置を決定するアライメント装置であってもよい。測定装置は、基板Ｗの高さプロファイルを決定するセンサであってもよい。測定装置は、基板Ｗを保持する基板テーブルＷＴに対して基板Ｗの位置を決定するセンサであってもよい。実施形態において、リソグラフィ装置は、２つの測定装置を含み、その場合に１つの測定装置は、もう一方の測定装置より投影システムＰＳに接近している。１つの測定装置が、粗測定を実行してもよいのに対して、もう一方の測定装置は、精密測定を実行してもよい。リソグラフィ装置は、２つの基板テーブルＷＴ及び１つの更なるステージ３００を含んでもよい。リソグラフィ装置は、第１の測定装置の近くにおける２つの基板テーブルＷＴの１つと、第２の測定装置における２つの基板テーブルＷＴのもう一方と、投影システムＰＳにおける更なるステージ３００とを同時に有するように配置されてもよい。
[059] ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して、特定の言及が、このテキストにおいて行われ得るが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の用途を有し得ることを理解されたい。当業者は、かかる代替用途の文脈において、本明細書における用語「ウェーハ」又は「ダイ」の何れかの使用が、より一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同義なものとしてそれぞれ見なされ得ることを認識されよう。本明細書で言及される基板は、露光の前又は後で、例えばトラック（典型的には基板にレジスト層を施し、且つ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジツール、及び／又は検査ツールにおいて処理されてもよい。適用可能な場合に、本明細書の本開示は、かかる基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用されてもよい。更に、基板は、例えば、多層ＩＣを生成するために、二度以上処理されてもよく、その結果、本明細書で用いられる基板という用語はまた、多数の既に処理された層を含む基板を指してもよい。
[060] 特定の言及が、光リソグラフィの文脈において、本発明の実施形態の使用に対して上記でなされ得るが、本発明が、他の用途において、例えばインプリントリソグラフィにおいて用いられてもよく、文脈が許す場合には、光リソグラフィに制限されないことが認識されよう。インプリントリソグラフィにおいて、パターニングデバイスにおけるトポロジは、基板上に生成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポロジは、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することによってレジストが硬化される基板に供給されたレジスト層に押されてもよい。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後で、レジストにパターンを残してレジストから移動される。
[061] 上記の説明は、限定ではなく実例となるように意図されている。従って、以下で説明される請求項の範囲から逸脱せずに説明されるような修正が本発明に行われ得ることが当業者に明らかであろう。

Claims (15)

  1. リソグラフィ装置であって、
    基板を保持するための保持面を有する基板テーブルと、
    前記基板上に画像を投影するための投影システムと、
    前記基板テーブルの位置を表す信号を供給するためのエンコーダシステムと、
    測定フレームと、
    前記リソグラフィ装置の特性を測定するための測定システムと、
    を含み、
    前記保持面が、平面に沿い、
    前記投影システムが、前記平面の第１の側にあり、
    前記測定フレームが、前記第１の側と異なる前記平面の第２の側において、前記エンコーダシステムの少なくとも一部と、前記測定システムの少なくとも一部とを支持するリソグラフィ装置。
  2. 前記測定システムが、前記測定フレーム上に検出器を含み、前記検出器が、放射ビームを受光する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
  3. マークであって、前記投影システムが、前記マークを介して前記放射ビームを前記検出器上に供給するマークを含む、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
  4. パターニングデバイスを支持するためのサポート構造であって、前記サポート構造及び前記パターニングデバイスの１つが、パターニングマークを有し、前記投影システムが、前記パターニングマークに基づいた画像を前記マーク上に投影するサポート構造を含む、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
  5. 前記測定システムが、前記放射ビームに基づいて、前記投影システムの画質を決定する、請求項２〜４の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
  6. 前記マークが、前記基板テーブル上に配置される、請求項３〜５の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
  7. 前記基板テーブルが、前記平面に沿った方向に前記放射ビームを少なくとも部分的に伝播する光学システムを含む、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
  8. 更なるステージであって、前記基板が前記投影システムから離れている場合に、前記更なるステージが、前記投影システムの所にあるように配置され、前記マークが、前記更なるステージ上に配置される更なるステージを含む、請求項３〜５の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
  9. 液体供給システムであって、前記基板が前記投影システムの所にある場合に、前記液体供給システムが、前記投影システムと前記基板との間で液体を供給し、前記基板が前記投影システムから離れている場合に、前記液体供給システムが、前記投影システムと前記更なるステージとの間で液体を供給する液体供給システムを含む、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
  10. 前記エンコーダシステム用に位置基準を提供するための基準マークであって、前記検出器が、前記基準マークを介して前記放射ビームを受光する基準マークを含む、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
  11. 前記エンコーダシステムが、前記基板テーブル上にスケールを含み、前記基準マークが、前記スケール上に配置される、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
  12. 前記基板が、基板マークが設けられた表面を有し、前記検出器が、前記基板マークを介して前記放射ビームを受光する、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
  13. 前記測定システムが、前記マークの位置に対して前記基板マークの位置を決定する、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
  14. 前記測定システムが、前記放射ビームを供給するための放射源を含み、前記放射源が、前記測定フレーム上に配置される、請求項２〜１３の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
  15. 前記信号と前記測定システムからの出力とに基づいて、前記基板テーブルの位置を制御するための制御システムを含む、請求項１〜１４の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
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