JP2020525824A - 露呈方法、露出デバイス、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出させるための方法に関する。この方法は、生産的ターゲット部分を有する基板上の第１のエリア及び非生産的ターゲット部分を有する基板上の第２のエリアの位置を決定するステップと、第２のエリア内のセンサターゲットを覆っている層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して第２のエリア内のセンサターゲットを露出させるステップと、第２のエリア内の露出させたセンサターゲットの位置を測定するステップと、第２のエリア内の露出させたセンサターゲットの測定位置に基づいて第１のエリア内のセンサターゲットの位置を決定することと、第１のエリア内のセンサターゲットの決定位置を用いて第１のエリア内のセンサターゲットを覆っている層のセンサターゲット領域を少なくとも部分的に除去するステップと、を含む。【選択図】図５Ａ

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年７月５日に出願された欧州特許出願第１７１７９８０４．４号の優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。

本発明は、基板上のセンサターゲットを露出させる（reveal）ための方法、対応する露出デバイス、そのような露出デバイスを備えるリソグラフィ装置、及びデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

リソグラフィ装置においては、通常、基板上のターゲット部分にパターンを正確に転写するため、基板の位置、配向、及び／又は変形を測定するセンサが設けられている。典型的に、これらのセンサは基板上に設けられたセンサターゲットを使用するが、これらのセンサターゲットがセンサにとって好ましくない特性を有する層で覆われている場合、例えば、可視波長範囲で動作する光学ベースのセンサに対して層が不透明である場合、測定は、例えば受信する信号強度が低すぎる等の悪影響を受ける。

現在、これらのセンサターゲットは、追加のリソグラフィ及びエッチング処理ステップを用いてセンサターゲットを覆っている不透明層の一部を取り除くすなわち除去することによって露出される。これらの追加の処理ステップは長い時間と大きな機械能力を要するので、歩留まりの損失を招く可能性がある。

迅速で、好ましくは歩留まりの損失を引き起こさない、不透明な層で覆われたセンサターゲットを露出させる改善されたプロセスを提供することが望ましい。

本発明の一実施形態に従って、層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出させるための方法が提供される。この方法は、
ａ）生産的ターゲット部分（yielding target portion）を有する基板上の第１のエリア及び非生産的ターゲット部分（non-yielding target portion）を有する基板上の第２のエリアの位置を決定するステップと、
ｂ）第２のエリア内のフィーチャを覆っている層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して第２のエリア内のフィーチャを露出させるステップと、
ｃ）第２のエリア内の露出させたフィーチャの位置を測定するステップと、
ｄ）第２のエリア内の露出させたフィーチャの測定位置に基づいて第１のエリア内のセンサターゲットの位置を決定することと、
ｅ）第１のエリア内のセンサターゲットの決定位置を用いて第１のエリア内のセンサターゲットを覆っている層のセンサターゲット領域を少なくとも部分的に除去するステップと、
を含む。

一実施形態では、ステップｂ）において、実質的に離間している少なくとも２つのフィーチャを露出させる。

一実施形態では、層のフィーチャ領域及び／又はセンサターゲット領域を除去するステップはレーザアブレーションによって実行される。

一実施形態において、方法は、少なくとも除去したセンサターゲット領域を充填するステップを更に含む。

一実施形態では、ステップａ）において、非生産的ターゲット部分は基板のエッジにおける少なくとも不完全なターゲット部分である。

一実施形態では、フィーチャ領域の面積はセンサターゲット領域の面積よりも大きい。

一実施形態では、露出させたフィーチャの位置の測定はカメラを用いて実行される。カメラは好ましくは、診断の理由のために露呈を検査するよう更に構成されている。

本発明の別の実施形態に従って、層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出させるために構成された露出デバイスが提供される。この露出デバイスは、
層除去デバイスと、
フィーチャ位置決定デバイスと、
制御ユニットと、
を備え、制御ユニットは、生産的ターゲット部分を有する基板上の第１のエリア及び非生産的ターゲット部分を有する基板上の第２のエリアに関する情報を受信及び／又は記憶するように構成され、制御ユニットは更に、
第２のエリア内のフィーチャを覆っている層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して第２のエリア内のフィーチャを露出させるように層除去デバイスを制御し、
第２のエリア内の露出させたフィーチャの位置を測定するようにフィーチャ位置決定デバイスを制御し、
第２のエリア内のフィーチャの測定位置に基づいて第１のエリア内のセンサターゲットの位置を決定し、
第１のエリア内のセンサターゲットの決定位置を用いて第１のエリア内のセンサターゲットを覆っている層のセンサターゲット領域を除去するように層除去デバイスを制御する、
ように構成されている。

一実施形態において、層除去デバイスはレーザである。

一実施形態において、フィーチャ位置決定デバイスはカメラである。

一実施形態において、フィーチャ領域の面積はセンサターゲット領域の面積よりも大きい。

一実施形態において、フィーチャ位置決定デバイスは更に、層除去デバイスによる層除去の結果を検査するように構成されている。

一実施形態において、除去デバイスは、少なくとも除去されたセンサターゲット領域に別の材料を充填する充填デバイスを更に備える。

本発明の更に別の実施形態に従って、本発明による露出デバイスを備えるリソグラフィ装置が提供される。

一実施形態において、露出デバイスはリソグラフィ装置のフレームに取り付けられている。

一実施形態において、リソグラフィ装置は更に、
放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
を備える。

本発明の別の実施形態に従って、本発明による露出デバイス及び／又はリソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法が提供される。

これより添付図面を参照して単に一例として本発明の実施形態を説明する。添付図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。

本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置を示す。 本発明に従った露出デバイス概略的に示す。 材料層で覆われた基板の上面図を示す。 図３Ａの基板の断面図を示す。 第２のエリアにおけるフィーチャを露呈させた後の図３Ａの基板の上面図を示す。 図４Ａの基板の第１の領域を更に詳細に示す。 図４Ａの基板の第２の領域を更に詳細に示す。 第１のエリアにおけるセンサターゲットを露呈させた後の図４Ａの基板の上面図を示す。 図５Ａの基板の第３の領域を更に詳細に示す。 図５Ａの基板の第３の領域の断面図を示す。 別の材料を充填した後の図５Ａの基板の第３の領域の断面図を示す。

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示したものである。この装置は、
放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＥＵＶ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）ＭＡを支持するように構築され、特定の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、特定の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に接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴａ又はＷＴｂと、
パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与さ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）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。

照明システムは、放射を誘導、整形、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。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などに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗのターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、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、基板Ｗのターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。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パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。

本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電光学システム、又はそ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網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これは更に一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば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を使用する、又は反射マスクを使用する）。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。図１の例における２つの基板テーブルＷＴａ及びＷＴｂがこれを例示している。本明細書で開示される発明は、スタンドアロン型で使用可能であるが、特に、シングルステージ又はマルチステージのいずれかの装置の露光前測定ステージにおいて、追加の機能を提供することができる。

リソグラフィ装置は、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を充填するように、基板Ｗの少なくとも一部が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすために当技術分野では周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムＰＳと基板Ｗとの間に液体が存在するというほどの意味である。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えていてもよい。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

放射ビームＢは、支持構造ＭＴ（例えばマスクテーブル）上に保持されたパターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）に入射し、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を横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形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を用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。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と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２とを用いて位置合わせすることができる。図示の基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間に置くこともできる（これらはスクライブラインアライメントマークとして既知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に提供されている場合、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２は、ダイ間に置かれてもよい。

図示された装置は、少なくともスキャンモードで使用できる。スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂの速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

スキャンモードに加えて、図示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用できる。
１．ステップモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上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利用できる。

上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

リソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ及びＷＴｂと、２つのステーションすなわち露光ステーション及び測定ステーションとを有する、いわゆるデュアルステージタイプである。これら２つのステーション間で基板テーブルを交換することができる。露光ステーションで一方の基板テーブル上の１つの基板を露光している間に、測定ステーションで他方の基板テーブルに別の基板をロードして、様々な予備工程を実行できる。予備工程は、レベルセンサＬＳを用いて基板の表面をマッピングすること、及びアライメントセンサＡＳを用いて基板上のアライメントマーカの位置を測定することを含み得る。これによって、装置のスループットの大幅な増大が可能となる。基板テーブルが測定ステーション及び露光ステーションにある間にその位置を位置センサＩＦが測定できない場合、第２の位置センサを設けて、双方のステーションにおいて基板テーブルの位置を追跡することも可能である。

装置は更に、記載される様々なアクチュエータ及びセンサの全ての移動及び測定を制御するリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵを含む。制御ユニットＬＡＣＵは、装置の動作に関連する所望の計算を実装するための信号処理及びデータ処理機能も含む。実際には、制御ユニットＬＡＣＵは、各々がリアルタイムでのデータ獲得、装置内のサブシステム又はコンポーネントの処理及び制御を取り扱う、多くのサブユニットのシステムとして実現される。例えば、１つの処理サブシステムを基板ポジショナＰＷのサーボ制御に専用とすることができる。別々のユニットが、粗動アクチュエータ及び微動アクチュエータ、又は異なる軸を取り扱うことも可能である。別のユニットを位置センサＩＦの読み出しに専用とすることができる。装置の全体的な制御は、これらのサブシステム処理ユニットと通信し、更にはリソグラフィ製造プロセスに関与するオペレータ及び他の装置と通信する中央処理ユニットによって制御することができる。

図２は、本発明の一実施形態に従った露出デバイスＣＯＤを概略的に示す。露出デバイスＣＯＤは、この実施形態では図１のリソグラフィ装置の一部であり、露出デバイスＣＯＤに基板Ｗを提供するために２つの基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂのうち少なくとも１つによって到達可能である。

露出デバイスＣＯＤは、材料層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出又は露呈させるように構成されている。これは図３Ａ及び図３Ｂを参照して最もよく見ることができる。図３Ａは材料層で覆われた基板Ｗの上面図を概略的に示し、図３Ｂは基板Ｗの断面図を示す。基板Ｗは、例えば格子のような基板アライメントマークＰ１又はＰ２等のセンサターゲットを含む。基板Ｗは材料層ＬＯＭで覆われており、材料層ＬＯＭはセンサターゲットＰ１、Ｐ２も覆っている。この材料層ＬＯＭは、アライメントセンサ等のセンサがセンサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を正確に測定するのを妨げる可能性がある。その理由は、材料層ＬＯＭが、例えば３Ｄ ＮＡＮＤプロセスにおいて生じる炭素層のように、可視波長範囲で動作できる光学ベースのセンサに対して不透明であるからである。露呈させることによって、センサ装置によってセンサターゲットを充分な精度で検出できるように、材料層ＬＯＭの一領域を少なくとも部分的に除去する。このため、材料層ＬＯＭの領域を少なくとも部分的に除去することは、材料層を完全に除去することなく材料層ＬＯＭの厚さを低減させる実施形態も含む。従って、材料層ＬＯＭの厚さは、一領域において、センサターゲットを検出するためセンサ装置によって適用される波長範囲に対して材料層が充分に透明になる値まで低減させればよい。また、一領域において材料層ＬＯＭを少なくとも部分的に除去することは、層を完全に除去すること、すなわち厚さをゼロまで低減させることも含む。

センサターゲットＰ１、Ｐ２を露呈させるため、露出デバイスは、層除去デバイスＬＲＤと、フィーチャ位置決定デバイスＦＬＤＤと、充填デバイスＦＤと、を備えている。これらは全て制御ユニットＣＵの制御下にあるか又は少なくとも制御ユニットＣＵと接続状態にある。制御ユニットＣＵは、図１に関して記載されたリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵの一部とすることができる。

再び図３Ａを参照すると、基板Ｗは、参照符号「１」で示された生産的ターゲット部分を含む第１のエリアと、参照符号「２」で示された非生産的ターゲット部分を含む第２のエリアと、を含む。非生産的ターゲット部分は、例えばこのターゲット部分が基板Ｗのエッジにあり、完全でないすなわち不完全であるので、機能する集積回路を生成できないために、例えば集積回路の製造業者にとって有用でないターゲット部分である。生産的ターゲット部分は、例えば集積回路の製造業者にとって有用であり、機能する集積回路を生成できるターゲット部分である。

第１のエリア１及び第２のエリア２の予想位置に関する情報は通常、製造業者によって直接に又は間接的に与えられる。これは、予想位置がとりわけターゲット部分の大きさ及び基板上でのターゲット部分の分布に応じて決まり、これらは全て製造業者によって選択及び／又は設定されるからである。図２の露出デバイスＣＯＤの制御ユニットＣＵは、この情報を受信及び／又は記憶すると共に、この情報に基づいて、第１及び第２のエリア１、２の初期位置又は予想位置、並びにセンサターゲット及び基板上の他のフィーチャの予想位置を決定するように構成されている。

基板Ｗは基準面ＲＰ又は他の任意の基準を含み、これは、制御ユニットＣＵに提供及び／又は記憶された情報に基づいて露出デバイスＣＯＤがターゲット部分の位置を大まかに決定することを可能とする。しかしながら、基板Ｗは変形する可能性があり、センサターゲットＰ１、Ｐ２は材料層ＬＯＭで覆われているので、センサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を充分正確に決定することはできない。この結果、センサターゲットＰ１、Ｐ２全体を露出させるほど充分に大きくはない除去領域が生じ、センサターゲットの一部が材料層ＬＯＭで覆われたままとなる可能性がある。従って、確実にセンサターゲット全体を露出させてセンサ装置に対して検出可能とするため、センサターゲットを覆っている層のうち、センサターゲットよりも実質的に大きい領域を除去する必要がある。これにより、製品フィーチャ（product feature）の上方にある第１のエリアでも材料層が除去され、結果として、製品を完成させることができなくなり、歩留まりが低下する恐れがある。

従って、本発明によれば、第２のエリア内の層の第１のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して、第２のエリア内のフィーチャを露出させる。露出ステップ前に決定されたセンサターゲット位置の精度が比較的低いことを考慮に入れて、このフィーチャ領域の面積は、例えばセンサターゲットＰ１、Ｐ２全体のようなフィーチャ全体を露出させるのに充分な大きさである。従って制御ユニットＣＵは、第２のエリアを覆っている層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して第２のエリア内のフィーチャを露出させるように層除去デバイスＬＲＤを制御するよう構成されている。例えば、基板のエッジ及び／又は基板のエッジの切り欠き（cut-out）のような基板のエッジに存在する基準を検出することによって決定できる基板位置の大まかな指示と組み合わせて、基板レイアウトを含むデータベースを用いることから、第２のエリア内のフィーチャの予想位置又は初期位置が決定又は予想される。

図４Ａは図３Ａの基板を示すが、層除去デバイスＬＲＤが第１のフィーチャ領域ＲＥ１及び第２のフィーチャ領域ＲＥ２において材料層を除去した後の状態である。これらの第１及び第２のフィーチャ領域は第２のエリア内に位置付けられている。一実施形態において、第１のフィーチャ領域は第２のフィーチャ領域から実質的に離間して位置付けられており、例えば第１のフィーチャ領域は基板のエッジ領域又はエッジ近傍又はエッジにある。第２のフィーチャ領域は、第１のフィーチャ領域とは反対側の基板のエッジ領域又はエッジ近傍又はエッジに位置付けられている。層除去デバイスは、例えば、レーザアブレーションによって材料層を除去するよう構成されたアブレーションレーザ等のレーザとすればよい。例えばレーザは、ピコ秒又はフェムト秒パルスレーザ等の超短パルスを使用するパルスレーザである。この実施形態において、層除去デバイスＬＲＤは固定されており、基板Ｗは層除去デバイスＬＲＤの下方で基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂ及び対応するポジショナＰＷを用いて移動される。この代わりに又はこれに加えて、層除去デバイスＬＲＤを可動としてもよい。また、例えばプラズマエッチング等のエッチングプロセスによって層を除去することも可能である。

図４Ｂは第１のフィーチャ領域ＲＥ１を更に詳細に示す。第１のフィーチャ領域ＲＥ１において材料層ＬＯＭを除去することにより、第１のフィーチャＦＥ１が露出される。見てわかるように、第１のフィーチャＦＥ１の位置を充分正確に決定できないので第１のフィーチャ領域ＲＥ１は第１のフィーチャＦＥ１よりもはるかに大きい。第１のフィーチャ領域ＲＥ１の大きさは、第１のフィーチャＦＥ１の位置決定の誤差許容範囲（error margin）内で第１のフィーチャＦＥ１が常に露出されるようなものである。第１のフィーチャＦＥ１はセンサターゲットＰ１、Ｐ２のようなセンサターゲットとすることができるが、別のマーク、ターゲット、格子、又は他の任意の認識可能フィーチャとしてもよい。

図４Ｃは第２のフィーチャ領域ＲＥ２を更に詳細に示す。第２のフィーチャ領域ＲＥ２において材料層ＬＯＭを除去することにより、第２のフィーチャＦＥ２が露出される。見てわかるように、第２のフィーチャＦＥ２の位置を充分正確に決定できないので第２の領域ＲＥ２は第２のフィーチャＦＥ２よりもはるかに大きい。第２のフィーチャ領域ＲＥ２の大きさは、第２のフィーチャＦＥ２の位置決定の誤差許容範囲内で第２のフィーチャＦＥ２が常に露出されるようなものである。第２のフィーチャＦＥ２はセンサターゲットＰ１、Ｐ２のようなセンサターゲットとすることができるが、別のマーク、ターゲット、格子、又はここで概略的に示されるような他の任意の認識可能フィーチャとしてもよい。

第１及び第２のフィーチャＦＥ１、ＦＥ２が一度露出されたら、フィーチャ位置決定デバイスは、例えばデータベース及び／又は基板エッジ検出から最初に決定されたよりも高い精度で、露出されたフィーチャの位置を測定するように制御される。この測定の結果を用いて、例えば基板レイアウト及びセンサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を含むデータベースと組み合わせて、基板のいっそう正確な配向及び変形を決定し、第１のエリア内のセンサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を決定することができる。

図５Ａは図４Ａの基板を示すが、第２のエリア内の第１及び第２のフィーチャの測定位置に少なくとも部分的に基づいて第１のエリア内のセンサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を決定し、層除去デバイスを制御して、第２のエリア内のセンサターゲットの決定位置に基づいてセンサターゲットを覆っている材料層のセンサターゲット領域を少なくとも部分的に除去することによって、層のセンサターゲット領域ＲＥ３を少なくとも部分的に除去させ、第１のエリア内のセンサターゲットを露出させた後の状態である。

図５Ｂはセンサターゲット領域ＲＥ３を更に詳細に示す。センサターゲット領域ＲＥ３において材料層ＬＯＭを除去することにより、センサターゲットＰ１、Ｐ２を露出させる。見てわかるように、第１及び第２のフィーチャの測定位置に基づいてセンサターゲットの位置がいっそう正確に決定されるので、センサターゲット領域ＲＥ３の大きさ又は面積はセンサターゲットＰ１、Ｐ２の大きさ又は面積よりもわずかに大きいだけである。この結果、材料層のセンサターゲット領域を除去することは隣接ターゲット部分に悪影響を与えないので、センサターゲットを露呈させながらも、歩留まりは低下しない。

図５Ａ及び図５Ｂは、センサターゲット領域ＲＥ３、すなわち第１のエリア内の単一のセンサターゲット領域の少なくとも部分的な除去のみを示しているが、この方法を用いて、第１のエリア内の任意の数のセンサターゲット及び対応するセンサターゲット領域を露出させ得ることは、当業者には認められよう。

図６は、図５Ａの基板Ｗのセンサターゲット領域ＲＥ３の断面図を示す。センサターゲットＰ１、Ｐ２の上方の材料層ＬＯＭが除去されるので、以降の処理中にリソグラフィ装置のセンサはセンサターゲットＰ１、Ｐ２と相互作用してセンサターゲットＰ１、Ｐ２の位置を正確に決定できることが明らかにわかる。しかしながら、露出プロセスによって、センサターゲットを取り囲む階段状構造が生じるので、基板上でレジスト層を回転させた場合、レジスト層の非均一な厚さが発生する。

この状況を改善するため、図７に示されるように、まず充填デバイスＦＤを用いてセンサターゲット領域ＲＥ３に別の材料ＡＮＯを充填することができる。この別の材料は好ましくは、センサターゲットＰ１、Ｐ２の位置測定を妨げないが、基板Ｗの平坦な上面を与えて、基板上でレジスト層が回転して実質的に均一な厚さが得られるように選択される。

基板Ｗは例えば、基板ホルダを位置決めすることによって、図２に仮想線で示されているように充填デバイスＦＤの下方へ持っていくことができる。材料ＡＮＯは例えば、基板にレジストを適用するのと同様に基板Ｗにスピンコートすることができる。

本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用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）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、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でレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。

以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (15)

1. 層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出させるための方法であって、
   ａ）生産的ターゲット部分を有する前記基板上の第１のエリア及び非生産的ターゲット部分を有する前記基板上の第２のエリアの位置を決定するステップと、
   ｂ）前記第２のエリア内のフィーチャを覆っている前記層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して前記第２のエリア内の前記フィーチャを露出させるステップと、
   ｃ）前記第２のエリア内の前記露出させたフィーチャの位置を測定するステップと、
   ｄ）前記第２のエリア内の前記露出させたフィーチャの前記測定位置に基づいて前記第１のエリア内のセンサターゲットの位置を決定することと、
   ｅ）前記第１のエリア内の前記センサターゲットの前記決定位置を用いて前記第１のエリア内の前記センサターゲットを覆っている前記層のセンサターゲット領域を少なくとも部分的に除去するステップと、
   を含む方法。
2. ステップｂ）において、実質的に離間している少なくとも２つのフィーチャを露出させる、請求項１に記載の方法。
3. 前記層の前記フィーチャ領域及び／又は前記センサターゲット領域を除去する前記ステップはレーザアブレーションによって実行される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 少なくとも前記除去したセンサターゲット領域を充填するステップを更に含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. ステップａ）において、非生産的ターゲット部分は前記基板のエッジにおける少なくとも不完全なターゲット部分である、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記フィーチャ領域の面積は前記センサターゲット領域の面積よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 層で覆われた基板上のセンサターゲットを露出させるために構成された露出デバイスであって、
   層除去デバイスと、
   フィーチャ位置決定デバイスと、
   制御ユニットと、
   を備え、前記制御ユニットは、生産的ターゲット部分を有する前記基板上の第１のエリア及び非生産的ターゲット部分を有する前記基板上の第２のエリアに関する情報を受信及び／又は記憶するように構成され、前記制御ユニットは更に、
   前記第２のエリア内のフィーチャを覆っている前記層のフィーチャ領域を少なくとも部分的に除去して前記第２のエリア内の前記フィーチャを露出させるように前記層除去デバイスを制御し、
   前記第２のエリア内の前記露出させたフィーチャの位置を測定するように前記フィーチャ位置決定デバイスを制御し、
   前記第２のエリア内の前記フィーチャの前記測定位置に基づいて前記第１のエリア内のセンサターゲットの位置を決定し、
   前記第１のエリア内の前記センサターゲットの前記決定位置を用いて前記第１のエリア内の前記センサターゲットを覆っている前記層のセンサターゲット領域を除去するように前記層除去デバイスを制御する、
   ように構成されている、露出デバイス。
8. 前記層除去デバイスはレーザである、請求項７に記載の露出デバイス。
9. 前記フィーチャ位置決定デバイスはカメラである、請求項７又は８に記載の露出デバイス。
10. 前記フィーチャ領域の面積は前記センサターゲット領域の面積よりも大きい、請求項７から９のいずれかに記載の露出デバイス。
11. 前記フィーチャ位置決定デバイスは更に、前記層除去デバイスによる層除去の結果を検査するように構成されている、請求項７から１０のいずれかに記載の露出デバイス。
12. 少なくとも前記除去されたセンサターゲット領域に別の材料を充填する充填デバイスを更に備える、請求項７から１１のいずれかに記載の露出デバイス。
13. 請求項８から１２のいずれかに記載の露出デバイスを備えるリソグラフィ装置。
14. 前記露出デバイスは前記リソグラフィ装置のフレームに取り付けられている、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
15. 請求項７から１２のいずれかに記載の露出デバイス及び／又は請求項１３又は１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法。

Images