JP2020521159A - アライメントシステムにおける2次元アライメントのためのアライメントマーク - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、2017年5月24日に出願された米国仮特許出願第62/510,504号の優先権を主張し、参照により全体が本願に含まれる。
[0026] 図1A及び図1Bはそれぞれ、本発明の実施形態を実施できるリソグラフィ装置100及びリソグラフィ装置100’の概略図である。リソグラフィ装置100及びリソグラフィ装置100’の各々は、放射ビームB(例えば深紫外線又は極端紫外線放射)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、レチクル、又は動的パターニングデバイス)MAを支持するように構成され、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成され、基板Wを正確に位置決めするよう構成された第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、を含む。リソグラフィ装置100及び100’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つ以上のダイを含む)に投影するよう構成された投影システムPSも含む。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は反射型である。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は透過型である。
[0053] 図3は、リソセル又はクラスタと呼ばれることもあるリソグラフィセル300を示す。リソグラフィ装置100又は100’はリソグラフィセル300の一部を形成し得る。また、リソグラフィセル300は、基板に露光前プロセス及び露光後プロセスを実行する装置も含み得る。従来、これらには、レジスト層を堆積するためのスピンコータSC、露光したレジストを現像するためのデベロッパDE、冷却プレートCH、及びベークプレートBKが含まれる。基板ハンドラすなわちロボットROは、入出力ポートI/O1、I/O2から基板を取り出し、それらを様々なプロセス装置間で移動させた後、リソグラフィ装置のローディングベイLBに引き渡す。これらのデバイスは、まとめてトラックと称されることも多く、トラック制御ユニットTCUの制御下にある。TCU自体は監督制御システムSCSによって制御され、SCSはリソグラフィ制御ユニットLACUを介してリソグラフィ装置も制御する。従って、これら様々な装置はスループット及び処理効率を最大化するように動作させることができる。
[0055] 本開示は、基板(例えばウェーハW)上の粗アライメントマーク(CAM)の様々な実施形態を提供する。CAMは、上記で検討した粗ウェーハアライメント(CWA)プロセスのためアライメントシステムで使用することができる。CAMのこれらの実施形態の各々を用いて、CAMの位置を決定することができ、その結果として、基板を保持しているウェーハステージ(例えばウェーハステージWT)、ウェーハステージの基準マーク、及び/又はアライメントシステムの要素に対して、基板の位置を2方向で決定できる。これら2方向は、ウェーハステージのスキャン方向(例えばX方向)及び非スキャン方向(例えばY方向)とすることができる。これら2方向の位置は、アライメントシステムの測定ビーム下でスキャン方向(例えばX方向)に沿ってウェーハステージを移動させることによりCAM全体に実行される単一の測定スキャンから決定できる。このため、CAMのこれらの実施形態は、アライメントシステムにおいて2つの別個のCAMを用いて基板の2D位置を決定することに伴う時間及び空間の問題(上記で検討した)を克服するのに役立ち得る。CAMのこれらの実施形態を用いて達成されるアライメント精度は、約100nm内とすることができる。
[0086] 図10は、一実施形態に従った、リソグラフィ装置100又は100’を有するリソグラフィシステムの一部として実施できるアライメントシステム1000の断面図の概略を示す。アライメントシステム1000は、本発明の粗アライメントマーク(CAM)の実施形態を使用できる例示的な環境である。
Claims (23)
- 基板の2次元アライメント位置を決定するためのアライメントマークであって、
第1の方向に沿って第1のシーケンスに配置された第1のセットのパターンと、
前記第1の方向に沿って、前記第1のシーケンスとは異なる第2のシーケンスに配置された第2のセットのパターンと、
を含むパターンのアレイを備え、
前記パターンのアレイの各パターンは、前記パターンのアレイの前記各パターンに隣接した他のパターンとは異なる、アライメントマーク。 - 前記第1及び第2のセットのパターンの各パターンはそれぞれ前記第1及び第2のセットのパターンの他のパターンとは異なる、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1及び第2のセットのパターンの各パターンはそれぞれ、前記第1及び第2のセットのパターンの他のパターンのパターンピッチとは異なるパターンピッチを含む、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1及び第2のセットのパターンの各パターンはそれぞれ、前記第1及び第2のセットのパターンの他のパターンのパターンデューティサイクルとは異なるパターンデューティサイクルを含む、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1及び第2のセットのパターンの各パターンはそれぞれ、前記第1及び第2のセットのパターンの他のパターンの垂直方向寸法とは異なる垂直方向寸法を有する、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1又は第2のセットのパターンのパターンはサブパターンを有する、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1及び第2のセットのパターンは前記第1の方向に垂直な第2の方向に対して対称である、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1の方向に沿って前記第1のシーケンスに配置された第3のセットのパターンを更に備え、前記第3のセットのパターンは前記第1のセットのパターンから前記パターンのアレイの少なくとも2セットのパターンだけ離れ、前記少なくとも2セットのパターンの各々は、相互に異なると共に前記第1及び第2のシーケンスと異なるシーケンスに配置されている、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記第1の方向に垂直な第2の方向に沿って第3のシーケンスに配置された第3のセットのパターンを更に備える、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記パターンのアレイは前記基板上にある、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 前記パターンのアレイは、前記基板の前記2次元アライメント位置の前記決定の間に前記基板を保持及び移動させるように構成された基板テーブル上にある、請求項1に記載のアライメントマーク。
- 基板を保持しスキャン方向に沿って移動させるように構成された基板テーブルと、
アライメントマークのパターンを第1の放射ビームに付与するように構成されたパターニングデバイスであって、前記パターンは、
前記スキャン方向に沿って第1のシーケンスに配置された第1のセットのパターンと、
前記スキャン方向に沿って、前記第1のシーケンスとは異なる第2のシーケンスに配置された第2のセットのパターンと、
を含み、
前記第1及び第2のセットのパターンの各パターンは前記第1及び第2のセットのパターンの他のパターンとは異なる、パターニングデバイスと、
前記アライメントマークの前記パターンの像を前記基板上に投影するように構成された投影システムと、
前記アライメントマークの前記パターンを用いて、前記スキャン方向及び前記スキャン方向に垂直な非スキャン方向に沿った前記基板のアライメント位置を決定するように構成された基板アライメントシステムと、
を備えるリソグラフィシステム。 - 前記基板アライメントシステムは、前記基板上の測定ビームスポットに第2の放射ビームを集束させるように構成された光学系を備え、前記測定ビームスポットは、前記基板アライメントシステムの動作中に前記第1又は第2のセットのパターンを照明するよう構成されている、請求項12に記載のリソグラフィシステム。
- 前記測定ビームスポットの寸法は前記非スキャン方向に沿った前記第1又は第2のセットのパターンの寸法よりも大きい、請求項13に記載のリソグラフィシステム。
- 前記基板アライメントシステムは検出システムを備え、前記検出システムは、
前記基板アライメントシステムの動作中に照明された場合に前記第1又は第2のセットのパターンで反射又は回折された光から生成された信号を検出するように、また、
前記検出した信号に基づいて、前記スキャン及び非スキャン方向に沿った前記基板の前記アライメント位置を決定するように構成されている、請求項12に記載のリソグラフィシステム。 - 前記検出システムは自己参照干渉計を含む、請求項15に記載のリソグラフィシステム。
- 前記検出システムはカメラベースの撮像デバイスを含む、請求項15に記載のリソグラフィシステム。
- 前記検出システムは回折アライメントセンサを含む、請求項15に記載のリソグラフィシステム。
- 第1の方向に沿って移動可能な基板テーブルを用いて基板を保持することと、
リソグラフィプロセスを用いてパターニングデバイスから前記基板にアライメントマークのパターンを転写することであって、前記パターンは、
前記第1の方向に沿って第1のシーケンスに配置された第1のセットのパターンと、
前記第1の方向に沿って、前記第1のシーケンスとは異なる第2のシーケンスに配置された第2のセットのパターンと、
を含む、パターンを転写することと、
前記第1の方向に沿って前記第1又は第2のセットのパターン上で測定ビームをスキャンすることと、
前記スキャンした第1又は第2のセットのパターンで反射又は回折された光から生成されたアライメント信号を検出することと、
前記アライメント信号に基づいて、前記第1の方向及び前記第1の方向に垂直な第2の方向に沿った前記基板のアライメント位置を決定することと、
を含むデバイス製造方法。 - 前記アライメント信号は前記スキャンした第1又は第2のセットのパターンの各パターンからの信号を含む、請求項19に記載のデバイス製造方法。
- 前記アライメント信号は前記スキャンした第1又は第2のセットのパターンの各パターンからの回折信号を含む、請求項19に記載のデバイス製造方法。
- 前記第1の方向に沿って前記第1及び第2のセットのパターン上で第1及び第2の測定ビームをそれぞれスキャンすることと、
前記スキャンした第1及び第2のセットのパターンで反射又は回折された光から生成された第1及び第2のアライメント信号をそれぞれ検出することと、
前記第1及び第2のアライメント信号に基づいて、前記第1及び第2の方向に沿った前記基板のアライメント位置を決定することと、
を更に含む、請求項19に記載のデバイス製造方法。 - 前記第1及び第2のセットのパターンは前記第2の方向に沿って相互に隣接している、請求項19に記載のデバイス製造方法。
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