JP2023525150A - 基板支持システム、リソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】支持部分であって、基板の底面を支持面に支持するように構成された支持部分と、可動部分であって、可動部分の上端が支持面より下方にある格納位置と可動部分の上端が支持面より上方にある伸長位置との間で移動可能であり、上端が伸長位置において基板の底面を支持面より上方に支持する可動部分と、可動部分が格納位置から伸長位置へと移動するのに掛かる時間を測定し、測定時間を基準時間と比較し、測定時間が基準時間から所定量を超えて外れるとき信号を生成するように構成された測定システムと、を備える基板支持システムが提供される。
【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年５月１５日に出願された欧州出願２０１７４９７３．６号および２０２１年２月１９日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＣＮ２０２１／０７６８１７号の優先権を主張し、それらの全体が本明細書に参照により援用される。

本発明は、基板支持システム、リソグラフィ装置、および基板を露光する方法に関する。それ専用ではないが、特に、支持部からの基板のアンロード時間を測定しそれを基準値と比較するシステム、装置および方法に関する。

リソグラフィ装置は、基板上に所望のパターンを適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク）のパターン（しばしば「設計レイアウト」または「設計」とも呼ばれる）を、基板（例えばウェーハ）上に提供される放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。

一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って、半導体製造プロセスが進歩し続けるにつれて、回路要素の寸法は継続的に縮小され、装置あたりのトランジスタなどの機能要素の量は、数十年にわたって着実に増加している。ムーアの法則に追いつくために、半導体業界はますます小さなフィーチャを作成することを可能にするテクノロジーを求めている。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を使用することができる。この放射の波長は、基板上にパターニングされるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、及び１３．５ｎｍである。

リソグラフィ装置には、より小さなフィーチャーの解像度を向上させるために液浸技術が導入されている。液浸リソグラフィ装置では、比較的高い屈折率を有する液浸液の液層が、装置の投影システム（これを通してパターン化ビームが基板に向かって投影される）と基板との間の空間に介在される。この液浸液は、最終的に投影システムの最終要素の下にある基板の部分を覆う。このように、露光を受ける基板の少なくとも一部は、液体に浸される。液浸液の効果は、気体よりも液浸液において露光放射の波長が短くなるため、より小さなフィーチャーの結像が可能になることである（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を増加させ、焦点深度を増加させるとみなすこともできる）。

商用の液浸リソグラフィでは、液浸液は水である。この水は通常、半導体製造工場で一般的に使用されている超純水（ＵＰＷ）のような高純度の蒸留水である。液浸システムでは、ＵＰＷは精製されることが多く、液浸液として空間に供給される前に追加の処理工程を経ることがある。また、水以外の高屈折率液体として、例えば、フッ化炭化水素などの炭化水素、および／または水溶液を使用することができる。さらに、液浸リソグラフィに使用するために、液体以外の他の流体も想定されている。本明細書では、使用時に液浸液が最終要素と最終要素に対向する表面との間の空間に閉じ込められる局所的な液浸について言及される。この対向面は、基板の表面または基板の表面と同一平面上にある支持テーブル（または基板支持体）の表面である（以下の文章における基板の表面への言及は、明示的に別段の記載がない限り、追加的または代替的に基板支持体の表面にも言及したものであり、その逆もまた然りであることに留意されたい）。投影システムとステージの間に存在する流体ハンドリング構造は、液浸液を空間に閉じ込めるために使用される。液浸液によって満たされた空間は基板の上面よりも平面的に小さく、かつこの空間は、基板及び基板ステージがその下方を移動している間、投影システムに対して実質的に静止したままである。

リソグラフィシステムでは、基板は基板テーブル上にクランプされる。シールが基板の端部の近くに存在し、それにより確実に負圧が生成され、基板を定位置に保ち基板テーブルにウェーハを「クランプ」することができる。基板は、基板テーブル上の多数の突起またはバールの上に載っている。基板テーブルへの基板のローディング中に、基板の端部に近いバールの摩擦が基板の変形に大きな影響を与える。これが特に重要となるのは、端部付近のバール（例えばアウターバール）が最初に接触する、いわゆる「傘型」の基板である。液浸システムでは、基板テーブル上のアウターバールに近い領域はふつう濡れており、基板がロードされるときにも濡れたままである。

バールの摩擦特性の変化は、基板テーブルへの基板のローディング中に、基板の修正不可能な変形を引き起こす可能性がある。

本発明のひとつの目的は、クランプ中に著しい変形を経験した可能性のある基板を、好ましくはその基板自体の検査を必要とせずに、識別することを可能にするシステム及び方法を提供することにある。

本発明の第１の態様は、支持部分であって、基板の底面を支持面に支持するように構成された支持部分と、可動部分であって、可動部分の上端が支持面より下方にある格納位置と可動部分の上端が支持面より上方にある伸長位置との間で移動可能であり、上端が格納位置と伸長位置との間で移動しているとき支持部分によって支持される基板の底面に接触し伸長位置において基板の底面を支持面より上方に支持する可動部分と、可動部分が格納位置から伸長位置へと移動するのに掛かる時間を測定し、測定時間を基準時間と比較し、測定時間が基準時間から所定量を超えて外れるとき信号を生成するように構成された測定システムと、を備える基板支持システムを提供する。

本発明の第２の態様は、基板を支持するように構成された基板支持システムと、基板が放射で露光されているとき基板を基板支持体に保持するように構成されたクランプシステムと、プロセッサと、を備え、（ａ）基板が基板支持体から除去されるのに掛かる時間を測定するように構成されたセンサを備えるとともに、プロセッサは、センサによって測定された時間を基準時間と比較し、測定時間が基準時間から所定量を超えて外れるとき信号を生成するように構成されているか、または、（ｂ）基板を基板支持体にクランプするためにクランプシステムによって使用される圧力の変化を測定するように構成されたセンサを備えるとともに、プロセッサは、測定された圧力変化を基準と比較し、比較に基づいて信号を生成するように構成されている、ステージ位置決めシステムを提供する。

本発明の第３の態様は、リソグラフィプロセスにおいて基板を露光する方法であって、基板を支持構造にクランプするステップと、クランプされた基板を放射で露光するステップと、基板を支持構造から除去するステップと、を備え、さらに、（ａ）基板を支持構造から除去するのに掛かる時間を測定するステップと、測定された時間を所定の基準時間と比較するステップと、測定された時間が基準時間から所定量を超えて外れる場合に信号を生成するステップとを備えるか、または、（ｂ）クランプするステップの間に基板を支持構造にクランプするために使用される圧力の変化を測定するステップと、測定された圧力変化を所定の基準と比較するステップと、比較に基づいて信号を生成するステップとを備える方法を提供する。

本発明の更なる態様は、適切なコンピュータ装置で実行されるときコンピュータ装置に上述の態様の方法を実行させるコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラムおよびそうしたコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体を提供する。

本発明のいくつかの実施形態が、対応する参照符号が対応する部分を指し示す添付の概略図を参照して、例示のみを目的として、以下に説明される。

本発明のある実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。

リソグラフィ装置の基板テーブルの外側部分を示す。

基板と基板テーブルとの間の相互作用を概略的に示す。

基板テーブルの外側部分が乾いている場合と濡れている場合の比較を示す。

濡れた基板テーブルからアンロードされた基板についてのクランプフィンガープリントを示す。 乾いた基板テーブルからアンロードされた基板についてのクランプフィンガープリントを示す。

濡れの程度が異なる基板について基板テーブルからの基板アンロード時間を示す。

基板テーブルからの基板のアンロード中におけるｅピンの経時的な動きを示す。

観察されたマーカーの位置の予想位置からの変化を、３つの基板ロットについてロット内の配置の関数として示す。

観察されたマーカーの位置の予想位置からの全体的な変化を、１セットの基板ロットについてロット内の配置の関数として示す。

クランプ前の圧力プロファイルを複数の基板について経時的に示す。

本書では、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば、３６５、２４８、１９３、又は１２６ｎｍの波長をもつ）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含するように使用される。

このテキストで使用される「レチクル」、「マスク」又は「パターニングデバイス」という用語は、入射放射ビームに、基板のターゲット部分に作成されるパターンに対応するパターニングされた断面を与えるために使用できる一般的なパターニングデバイスを指すと広く解釈されうる。「ライトバルブ」という用語は、この文脈でも使用できる。従来のマスク（透過型または反射型、バイナリ、位相シフト、ハイブリッドなど）に加えて、他のそのようなパターニングデバイスの例には、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイが含まれる。

図１は、リソグラフィ装置を概略的に示している。本装置は、
ａ．任意選択で、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
ｂ．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したがってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１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、
ｃ．基板（例えばレジストで覆われた基板）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータにしたがってテーブル（例えば基板Ｗ）の表面を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続された支持テーブル（例えば１つ又は複数のセンサを支持するセンサテーブル）または基板テーブルＷＴと、
ｄ．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のターゲット部分（例えば１つ又は複数のダイを含む）Ｃ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とを含む。

動作中、照明システムＩＬは、ソースＳＯからの放射ビームを、または放射を、例えばビーム搬送システムＢＤ経由で、受け取る。照明システムＩＬは、放射を方向付け、成形し、及び／又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁、静電、及び／又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みうる。イルミネータＩＬは、パターニングデバイスＭＡの平面での放射ビームＢの断面に所望の空間的および角度的強度分布を持たせるように放射ビームＢを調整するために使用されうる。

本明細書で使用される「投影システム」ＰＳという用語は、屈折、反射、反射屈折、アナモルフィック、磁気的、電磁気的、及び／又は静電光学システム、またはそれらの任意の組み合わせを含み、使用される露光放射について、及び／又は液浸液の使用など他の要因について適切な様々なタイプの投影システムを包含すると広く解釈されるべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義であると見なせる。

リソグラフィ装置は、基板Ｗの少なくとも一部が、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の液浸空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液浸液、例えば、水によって覆われ得るタイプのものであってもよく、これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技術の詳細は、ＵＳ６９５２２５３に記載されており、参照により本明細書に援用される。

リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブルＷＴを有するタイプのものであってもよい（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。そのような「多重ステージ」の機械では、基板テーブルＷＴを並行して使用することができ、及び／又は、基板テーブルＷＴの一方に配置された基板Ｗ上でその後の露光のための準備工程を実行すると同時に、他方の基板テーブルＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するように使用することができる。

基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、測定ステージ（図１には図示せず）を含んでもよい。測定ステージは、センサ及び／又は洗浄装置を保持するように構成される。センサは、投影システムＰＳの特性または放射ビームＢの特性を測定するように構成される。測定ステージは、複数のセンサを保持できる。洗浄装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば、投影システムＰＳの一部または液浸液を提供するシステムの一部を洗浄するように構成される。測定ステージは、基板テーブルＷＴが投影システムＰＳから離れているときに、投影システムＰＳの下に移動できる。

動作中、放射ビームＢは、マスク支持体ＭＴ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上に存在するパターン（デザインレイアウト）によってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを通過した後、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。第２ポジショナＰＷおよび位置測定システムＩＦ（例えば干渉計装置、リニアエンコーダ、二次元エンコーダ、または静電容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、集束され整列された位置で放射ビームＢの経路内にさまざまなターゲット部分Ｃを配置するように、正確に移動することができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び場合によっては別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に配置することができる。パターニングデバイスＭＡおよび基板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を使用して位置合わせされうる。図示のように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の間の空間に配置されてもよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、これらがターゲット部分Ｃの間に配置されている場合、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。

本明細書では、デカルト座標系が使用される。デカルト座標系には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの軸がある。３つの軸のそれぞれは、他の２つの軸に直交する。Ｘ軸を中心とした回転は、Ｒｘ回転と呼ばれる。Ｙ軸を中心とした回転は、Ｒｙ回転と呼ばれる。Ｚ軸を中心とした回転は、Ｒｚ回転と呼ばれる。Ｘ軸とＹ軸は水平面を定義し、Ｚ軸は垂直方向を定義する。デカルト座標系は本発明を限定するものではなく、説明のためにのみ使用される。代わりに、円筒座標系などの別の座標系を使用して、本発明を明確にすることができる。デカルト座標系の方向は、例えば、Ｚ軸が水平面に沿った成分を持つように、異なっていてもよい。

投影システムＰＳと基板Ｗとの間には、局所的な液体供給システム又は流体ハンドリングシステムが設けられる。液体供給システムは、投影システムＰＳの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延びる、流体ハンドリング構造ＩＨ（又は液体閉じ込め構造）を備えている。流体ハンドリング構造ＩＨは、Ｚ方向（光軸方向）に多少の相対移動があり得るが、ＸＹ平面において投影システムＰＳに対して実質的に静止している。一例においては、流体ハンドリング構造ＩＨと基板Ｗの表面との間にシールが形成され、これはガスシール（ガスシールを有するこのようなシステムはＥＰ１，４２０，２９８に開示されている）又は液体シールなどの非接触シールであってもよい。

流体ハンドリング構造ＩＨは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間に液浸液を少なくとも部分的に閉じ込める。空間は、投影システムＰＳの最終要素の下方に配置され、それを取り囲む流体ハンドリング構造ＩＨによって少なくとも部分的に形成される。液浸液は、液体開口部の１つによって、投影システムＰＳの下方であって流体ハンドリング構造ＩＨ内の空間にもたらされる。液浸液は、液体開口部のうち他の１つによって除去されてもよい。

液浸液は、使用中に、流体ハンドリング構造ＩＨの底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスによって形成されるガスシールのような非接触シールによって空間内に閉じ込められてもよい。ガスシール内のガスは、流体ハンドリング構造ＩＨと基板Ｗとの間の間隙に、入口を介して加圧状態で供給される。ガスは出口から取り出される。ガス入口の過圧、出口の真空度、および間隙の形状は、液浸液を閉じ込める高速ガス流が内側に存在するように設けられる。このようなシステムは、ＵＳ２００４／０２０７８２４に開示されており、その全体が参照により本明細書に援用される。一例においては、流体ハンドリング構造ＩＨは、ガスシールを有しない。

液体供給システムの他の一例は、ＵＳ２０１０／００４５９４９Ａ１に開示されており、その全体が参照により本明細書に援用される。

図２は、本発明のある実施形態に係るリソグラフィ装置の一部を示す。図２に図示され、以下に説明される構成は、上述され図１に示されたリソグラフィ装置に適用され得る。図２は、基板テーブルＷＴおよび基板Ｗを通る断面図である。基板Ｗの端部と基板テーブルＷＴの端部との間には、隙間５が存在する。基板Ｗの端部に結像されているとき、または、基板Ｗが投影システムＰＳ（上述）の下を最初に移動するとき等には、液体閉じ込め構造ＩＨ（例えば）により液体で満たされた液浸空間が、基板Ｗの端部と基板テーブルＷＴの端部との間の隙間５を少なくとも部分的に通過することになる。その結果、液浸空間から液体が隙間５に入り込むことがある。

基板Ｗは、１つ又は複数の突起３２（すなわちバール）を備える支持体３０（例えば、ピンプルテーブルまたはバールテーブル）により保持されている。支持体３０は、物体ホルダの一例である。物体ホルダの他の例には、マスクホルダがある。基板Ｗと基板テーブルＷＴとの間に適用される負圧は、基板Ｗをしっかりと定位置に保持することを確実にすることを支援する。しかし、基板Ｗと支持体３０との間に液浸液が入り込むと、特に基板Ｗのアンロード時に、問題が起こりうる。

その隙間５に入る液浸液に対処するために、基板Ｗの端部には、隙間５に入った液浸液を除去するための少なくとも１つのドレイン１０，２０が設けられている。図２の実施形態では、２つのドレイン１０，２０が図示されているが、ドレインは１つだけであってもよいし、３つ以上のドレインが存在してもよい。ある実施形態では、基板Ｗの全周囲を取り囲むように、各ドレイン１０，２０は環状である。

第１ドレイン１０（基板Ｗ／支持体３０の端部の径方向外側にある）の主な機能は、液体閉じ込め構造ＩＨの液体が存在する液浸空間に気体の気泡が入るのを防ぐのを支援することである。そのような気泡は、基板Ｗへの結像に悪影響を及ぼす可能性がある。第１ドレイン１０は、隙間５内のガスが液体閉じ込め構造ＩＨ内の液浸空間に逃げ込むのを回避することを支援するために存在する。仮にガスが液浸空間に逃げ込んだ場合、液浸空間内に浮遊する気泡が発生する可能性がある。このような気泡は、投影ビームの経路にある場合、結像誤差につながる可能性がある。第１ドレイン１０は、基板Ｗの端部と、基板Ｗが載置される基板テーブルＷＴの凹部の端部との間の隙間５から気体を除去するように構成されている。基板テーブルＷＴの凹部の端部は、カバーリング１３０（任意選択として基板テーブルＷＴの支持体３０とは別体である）によって規定されてもよい。カバーリング１３０は、平面視でリング状に形成され、基板Ｗの外縁を取り囲んでいてもよい。第１ドレイン１０は、主に気体を抽出し、少量だけ液浸液を抽出する。

第２ドレイン２０（基板Ｗ／支持体３０の端部の径方向内側にある）は、隙間５から基板Ｗの下の空間へと入り込んだ液体が結像後の基板Ｗの基板テーブルＷＴからの効率的な離脱を妨げるのを防ぐことを支援するために設けられたものである。第２ドレイン２０を設けることにより、液体が基板Ｗの下に入り込むことに起因して発生する可能性のある問題を低減または排除することができる。

図２に描かれているように、ある実施形態では、リソグラフィ装置は、二相流をその中に通過させるためのチャネル４６を備える。チャネル４６は、ブロック内に形成されている。第１及び第２のドレイン１０，２０は、それぞれ開口部４２，２２及びチャネル４６，２６を備えている。チャネル４６，２６は、通路４４，２４を介してそれぞれの開口部４２，２２と流体連通している。１つ又は複数の外側突起３２ａが第２ドレイン２０と同じ領域に設けられてもよい。第２ドレイン２０の開口部２２は、外側突起３２ａの位置で塞がれていてもよいし、あるいは、開口部２２は、外側突起３２ａと交互に並ぶ複数の個別開口部を備えてもよいし、またはその他の繰り返しパターンまたは非繰り返しパターンで配置されていてもよい。

図２に描かれているように、カバーリング１３０は、上面を有する。上面は、支持体３０上の基板Ｗの周りに周方向に延びている。リソグラフィ装置の使用において、基板テーブルＷＴは、液体閉じ込め構造ＩＨに対して移動する。この相対移動の間、液体閉じ込め構造ＩＨは、カバーリング１３０と基板Ｗとの間の隙間５を横切る位置に配置されうる。一実施形態では、相対移動は、基板テーブルＷＴが液体閉じ込め構造ＩＨの下で移動することによって引き起こされる。代替的な実施形態では、相対移動は、液体閉じ込め構造ＩＨが基板テーブルＷＴの上を移動することによって引き起こされる。さらなる代替的な実施形態では、相対移動は、液体閉じ込め構造ＩＨの下での基板テーブルＷＴの移動と、基板ＷＴの上での液体閉じ込め構造ＩＨの移動の両方によってもたらされる。以下の説明では、液体閉じ込め構造ＩＨの移動とは、液体閉じ込め構造ＩＨに対する基板テーブルＷＴの相対移動を意味するために使用されるであろう。

複数のピン（又はｅピン）３８は、基板テーブルＷＴの孔３９を通って突出している。ｅピン３８は、図２において、格納位置にある状態で示されている。格納位置では、ｅピン３８の上面が支持面Ｐの下方にある。支持面Ｐは、突起３２及び外側突起３２ａの端面によって規定されかつ基板Ｗが突起３２及び外側突起３２ａ上に静止したとき基板Ｗの底面と一致する。ｅピン３８は、パターニング放射での露光が終了したときに、基板Ｗを基板テーブルＷＴからアンロードするために使用される。基板Ｗをアンロードするには、ｅピン３８が伸長位置へと上方に移動され、それによりｅピン３８の上面がまず基板Ｗの底面に接触し、基板Ｗを突起３２および外側突起３２ａから持ち上げるようにする。基板Ｗが突起３２および外側突起３２ａから持ち上げられると、基板Ｗは、リソグラフィ装置内の他の機構によってピックアップされ、再配置されることができる。

基板Ｗは、リソグラフィ装置内でのハンドリングの結果として、変形を受けることがある。このような変形は、基板Ｗと適用されるパターニングとのその後の位置合わせに問題を引き起こす可能性があるため、一般に好ましくない。一部の変形はリソグラフィプロセスの後続のステップで測定および調整することができるが、過剰および／または異常な変形は調整不能となる場合があり、その結果、後続のプロセスで不正確な結果が生じる可能性がある。したがって、そのような変形が生じた後、または生じた可能性の後に、リソグラフィプロセスにおいてできるだけ早期に、過剰なおよび／または異常な変形を受けた、または受けた可能性がある基板Ｗを特定することが望ましい。

リソグラフィプロセス内の様々な動作に起因する変形は、「フィンガープリント」と呼ばれることがある。例えば、基板テーブルＷＴを含む基板支持システムとクランプシステムとを備えるステージ位置決めシステムによる基板Ｗのロード、クランプ及びアンロードのプロセスに起因する変形は、「基板クランプフィンガープリント」と呼ばれることがある。基板テーブルＷＴへの基板Ｗのロード中に、基板Ｗの端部付近の突起３２の摩擦が、基板クランプフィンガープリントをかなりの程度決定している。特に、突起３２の摩擦特性、特に基板テーブルＷＴの端部付近の突起の摩擦特性が急激に変化すると、修正不可能な基板クランプフィンガープリントが発生する可能性がある。

これが特に重要であるのは、基板テーブルＷＴに対して概して凹であるドーム型構造を有し、したがって図３の左側に示すように基板テーブルＷＴの端部付近の突起３２、例えば外側突起３２ａに最初に接触する、いわゆる「傘型基板」である。図３の右側は、基板テーブルＷＴ上の突起３２、外側突起３２ａによって支持面Ｐに支持された基板Ｗの外側領域を示している。

液浸システムでは、基板テーブルＷＴ（および基板テーブルＷＴに載置されたときの基板Ｗ）の端部側の突起３２付近の領域は、濡れており、基板Ｗがロードされるとき濡れたままである。液体は取出開口２２を通じてゆっくりと除去される。

本発明者らは、内側すなわち第１のシールと外側すなわち第２のシールとの間に異なる量の液体が存在すると、この領域における突起、例えば第２の突起の摩擦特性に大きな変化が生じることに気付いた。このことは、図４の基板テーブルの写真に示されており、上側の写真は、内側シール３４と外側シール３６との間に形成される外側突起３２ａすなわち第２の突起および取出開口２２の領域において乾燥した基板テーブルＷＴを示している。図４の下側の写真は、基板テーブルＷＴが濡れているときの同じ領域を示しており、この領域を濃く着色してそれを表している。

また、本発明者らは、外側突起３２ａの領域が例えばシステムの動作の遅れによって乾燥すると、基板テーブルＷＴと基板Ｗとの間の摩擦が変化することを確認した。この結果、（例えば遅延の直後の）乾燥した基板テーブルＷＴにロードされた基板Ｗは、大きなクランプフィンガープリントを示しうる。

図５ａ（上図）は、通常動作中にロードされ、基板テーブルＷＴの端部領域が完全に濡れたままである基板Ｗの典型的なクランプフィンガープリントを示し、図５ｂ（下図）は、基板テーブルＷＴの特に図５ｂで右上に見られる基板Ｗの部分が接触する領域において意図的に局所的に乾燥された基板テーブルＷＴへの同じ基板Ｗのロード後のフィンガープリントを示す。

クランプフィンガープリントにおいて、矢印は、予想される非変形の位置に対するアライメントマーカーの位置を示している。各矢印の原点はアライメントマーカの予想位置であり、各矢印の長さは、予想位置からのアライメントマーカの移動の程度を表している。

局所的に乾燥した基板は、はるかに大きな変形を基板Ｗのかなりの部分にわたって経験し、予想位置からのマーカーの観察位置のすべての変化の平均３シグマが１１．９ｎｍであることが分かる。対照的に、完全に濡れたフィンガープリントは、０．８ｎｍの平均３シグマ変化であり、最小かつ局所的な変形しか示さない。

その結果、基板テーブルＷＴとの局所的（又は完全）な乾燥接触を経験した基板Ｗは、著しく変形している可能性が高く、リソグラフィプロセスから拒絶される必要があるかもしれない。そのような基板Ｗを、変形を経験した後に適時に、特にさらなる処理を受ける前に、識別および／または拒絶することができれば、リソグラフィプロセス全体にとって救いとなる。

本発明者らは、基板テーブルＷＴの端部付近の液量と基板Ｗのアンロード時間との間に関連性があることを発見した。図６は、基板テーブルＷＴ（例えば、「ウェーハテーブルチャック１」と「ウェーハテーブルチャック２」）から２枚の基板Ｗをそれぞれアンロードした３つの実験について基板アンロード時間を示している。実験１では、両方の基板テーブルＷＴの端部が完全に濡れている「通常」の構成を模擬しており、０．６秒以上の長いアンロード時間が記録された。実験２では、基板テーブルＷＴ上での流体ハンドリング構造ＩＨの異なる移動プロファイルが使用された。ウェーハテーブルチャック２での基板テーブルＷＴの端部は完全に濡れたままであり、再び０．６秒を超えるアンロード時間が記録された。一方、ウェーハテーブルチャック１での基板テーブルＷＴの端部は部分的に乾燥されており、約０．５６秒という短いアンロード時間が記録された。実験３では、流体ハンドリング構造ＩＨの制御を意図的に調整し、液浸液（例えばＵＰＷ）が存在しないようにした。これにより、基板テーブルＷＴは両方とも完全に乾燥したままとなり、０．４秒をわずかに超える速いアンロード時間が記録された。したがって、アンロード時間は、部分的に乾燥した基板テーブルＷＴにロードされた基板Ｗであっても、完全に濡れた基板テーブルＷＴにロードされた基板Ｗのアンロード時間より短いことが分かる。

従って、基板Ｗのアンロード時間は、基板テーブルＷＴが完全に濡れていたか、または少なくとも部分的に乾いていたかの指標として使用することができる。このアプローチは、基板Ｗがアンロードされたときに潜在的な問題を直ちに特定できるという利点を有し得、特に、例えば、基板アライメント残差の測定よりも正確である可能性が高いと考えられる。基板アライメント残差の測定では、クランプから生じる変形を基板アライメントマークのサンプリング不足のために見逃す可能性があり、また一般にアライメント残差の異なる潜在的原因を区別することができない。基板アライメント残差はまた、ゼロ結合層における問題を検出するために使用することができない。なぜなら、そうした層では基板アライメントが行われず、アライメントマーカーがまだ形成されていないからである。

いくつかの実施形態では、基板Ｗのアンロード時間は、基板テーブルＷＴの支持体３０に対する可動部分の動きを利用して、測定システム５００によって正確に測定することができる。ある実施形態では、基板Ｗを基板テーブルＷＴの表面から持ち上げるためにｅピン３８が使用され、従って可動部分を形成することができる。リソグラフィ装置におけるｅピン３８の移動は、既に高度に制御および測定されているので、基板アンロード時間の信頼性の高い指標を提供することができる。ｅピン３８の移動は既に測定されているので、この方法で基板アンロード時間を測定するために、既存のリソグラフィ装置に追加の物理コンポーネントまたはセンサを追加する必要はない。

図７は、基板アンロード中のｅピン３８の相対的な高さｚ（ｙ軸）を示す。基板アンロード時間は、ｅピン３８が支持面Ｐの下方にある格納位置からの上方移動を開始してから（ｔｅ）、ｅピン３８の上端が格納位置から所定の高さまたは支持面Ｐの上方で所定の高さとなる伸長位置に到達して、基板Ｗが突起３２および外側突起３２ａより上方に支持されかつ接触しなくなる時刻（ｔｓ）までの時間として測定することが可能である。図７の例における所定高さは６ｍｍである。

ある代替的な実施形態では、基板Ｗは、基板Ｗの側面及び／又は上面と係合するグリッパ（図示せず）、又はボルテックスグリッパ等の別の機構によって基板テーブルＷＴからアンロードされる。このような構成では、この異なる機構を使用して各基板Ｗをアンロードするのにかかった時間は、この機構の動き及び／又は位置を測定することによって同様に決定することができる。

基板アンロード時間は、代替的に又は追加的に、リソグラフィ装置で使用される他のセンサからの信号から導き出されてもよい。これらの例としては、圧力センサ及び／又は温度センサが挙げられる。

基板アンロード時間を測定するために、代替的に又は追加的に専用の追加センサを設けることができるが、これらは既存のシステムに実装することが困難である場合がある。

上記のアプローチのいずれかによって、またはさらなる代替的アプローチによって決定された基板アンロード時間は、濡れた基板テーブルＷＴと乾いた基板テーブルＷＴとをアンロード中に区別するために有用であると決定された基準時間と比較することができる。例えば、図６に示す実験で試験された装置では、０．６秒を基準時間として選択することができる。基準時間よりも所定量を超えて小さい基板アンロード時間が測定又は計算された場合、警告信号を発生させることができる。

基準時間及び所定量の正確な選択は、リソグラフィ装置、基板Ｗ、アンロード機構、所望の精度及び公差、及び他の要因のうちの１つ又は複数に依存することになる。観察又は予測された正常なアンロード時間からのわずかな変動に対しても警告信号を発生させるような基準時間及び／又は所定量を選択すると、偽陽性結果の割合が高くなることが理解されよう。逆に、観測又は予測された正常なアンロード時間から離れすぎた基準時間及び／又は所定量を選択すると、変形している可能性のある基板Ｗの検出率が低くなりうる。

本発明者らは、クランプ圧（リソグラフィプロセス中に基板テーブルＷＴ上に保持される基板Ｗの下方の負圧）の監視が、変形している可能性のある基板Ｗを検出するために使用できることも決定している。

外側突起３２ａの局所的な乾燥とその結果生じる摩擦の変化は、内側すなわち第１のシール３４と外側すなわち第２のシール３６の間の水管理の変化及び／又はクランプ圧設計の変化が乾燥時間を著しく早めうる基板テーブルＷＴにとって特に重要であり得ることが判明している。通常の運転中で、長い遅延がない場合であっても、基板Ｗのアライメント／オーバーレイにおいて、局所的な効果が認められるようになることがある。

図８及び図９は、基板テーブルＷＴ上の初期基板に関する一連の試験からの性能例を示す。図８及び図９では、ｘ軸に示された順次の位置の各基板について、観測されたマーカーの位置の予想位置からの変化をｙ軸にプロットしている。図８では、３つのロットのアライメント性能を示している。図９は、複数のロットの初期基板のアライメント性能の平均値を示している。十字は個々の測定値、横線は平均値、箱は測定値の３シグマのばらつきを示している。

図８と図９の両方から、１つのロット内の位置１～３の基板について、明らかな性能低下があることが分かる。閉鎖基板のハンドリングなど、ロットの開始に必要な余分な動作が、およそ数秒のタイミング遅延をもたらし、オーバーレイ効果をもたらすと考えられる。例えば、基板３のロード前に約６秒の遅延が発生し、やはり性能劣化につながることが確認された。

いくつかのロットについて基板テーブルＷＴのクランプ前の圧力が分析され、生産リソグラフィプロセス中におけるその後のロットと比較された。図１０は、アライメント問題に悩まされることが判明した基板Ｗと残りの基板（そうでない基板）について、記録されたクランプ前圧力プロファイル（すなわち、約３．１Ｐａの負圧でクランプする前の負圧の変化）の経時的に示している。各ロットの基板１と３はチャック２にロードされ（図１０の右側のグラフ）、各ロットの基板２はチャック１にロードされている（図１０の左側のグラフ）。図１０で圧力プロファイルが分析された３つのロットは、図８に示されるアライメント誤差を持つ同じ３つのロットである。

図１０に示される記録された圧力プロファイルから、アライメントに問題があった基板Ｗは、クランプ圧力へのビルドアップにおいて異なる圧力プロファイルを示したことが分かる。

したがって、さらなる実施形態では、クランプ圧力又はクランプ圧力変化の測定は、基板Ｗがクランプによる変形を被った可能性があるかどうかを判断するために使用される。

そのような第１の実施形態では、クランプ圧のビルドアップについてカットオフ時間値が測定される。これは、クランプ圧力が最終クランプ圧力の９５％に到達するのにかかる時間として定義され、図１０の「９５％」点線で示される。図１０から分かるように、アライメントに問題のある基板は正常な基板よりも早く９５％の値に達しているので、基板Ｗがクランプによる変形を受けた可能性があるかどうかを判断するために、測定したカットオフ時間を基準閾値と比較することが可能である。図１０に示す例では、この閾値は、例えば、１秒とすることができる。

カットオフ時間の代替的な定義が使用され得ることが理解されよう。図１０に示される記録された圧力プロファイルから、プロファイルは、最終クランプ圧力の約７０％と最終クランプ圧力の１００％の間で逸脱するが、逸脱は最終クランプ圧力の約８５％～１００％の間でより実質的であることが分かる。

カットオフ時間に対する基準閾値の適切な選択は、異なるタイプのリソグラフィ装置について（そしておそらく異なる基板Ｗについても）経験的に決定する必要があると考えられ、またカットオフ時間の定義にも依存することになるであろう。

そのような第２の実施形態では、既知の良好な基板および問題のある基板Ｗの圧力ビルドアッププロファイルは、リソグラフィ装置および基板Ｗの特定の組み合わせについて経験的に決定され、基準プロファイルとして保存され得る。これらの保存された基準プロファイルは、リソグラフィ装置の動作中に測定されたプロファイルと比較され、測定されたプロファイルが問題のある基板または良好な基板について保存されたプロファイルとよりよく適合するかどうかに応じて決定されることができる。

基板Ｗがクランプによる変形を受けた可能性があると（例えば、基板アンロード時間が予想されるアンロード時間よりも、ある定義された割合で少なく測定されたために、又はクランプ圧力が予想されるプロファイルから外れたために）判断された場合、このような基板Ｗがリソグラフィプロセスでさらに使用されることを防ぐ基板拒絶戦略が実施され得る。拒絶のための具体的な閾値は、ユーザごとに設定することができ、基板Ｗ及び／又はリソグラフィ装置の所望の精度及び／又は特性に応じて選択することができる。

代替的又は追加的に、将来の基板ロード及びアンロードのために基板テーブルＷＴが完全に濡れていることを保証するために、システム再湿潤プロセスが開始されてもよい。これは、変形を被ったと判断された基板Ｗ、または代替基板を再ロードすることを含むことができる。代替基板は、閉鎖基板またはダミー基板であってもよく、これは例えば、システムがアイドル状態のときに基板テーブルＷＴを保護するため、または生産基板Ｗが存在しないとき他の機能において、多くのリソグラフィ装置において既に使用されている。そのような基板が再ロードされると、標準的な露光プロセスを実行することができ（基板テーブルＷＴの湿潤を含む）、その後その基板はアンロードされ、後続の基板Ｗがパターニング放射での露光のために通常通りロードされることができる。

代替的又は追加的に、装置は、変形を受けた可能性があると識別された任意の基板Ｗに対して標準的なアプローチとは異なるアライメントアプローチを使用するように構成されてもよい。これは、アライメント戦略の変更、またはオーバーレイ／アライメントフィンガープリントをよりよく捕捉するためのマーカーの拡張レイアウトを用いた測定を含むことができる。また、アライメントプロセスにおける１つ又は複数のパラメータまたは設定の変更も含まれる場合がある。

理解されるように、上述した特徴のいずれかを他のいずれかの特徴とともに使用することができ、本願に包含されるのは、明示的に記載された組み合わせだけではない。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本書に記載のリソグラフィ装置は、統合光学システム、磁区メモリの案内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の製造といった、マイクロスケールのフィーチャ、またはさらにはナノスケールのフィーチャを持つ構成要素の製造における他の用途を有し得ることを理解すべきである。

文脈が許す場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装されてもよい。本発明の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサによって読み取られ実行され得る、機械可読媒体に格納された命令として実装されることもできる。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態で情報を格納または送信するための任意の機構を含んでもよい。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ROM）；ランダムアクセスメモリ（RAM）；磁気記憶媒体；光学記憶媒体；フラッシュメモリ装置；電気、光学、音響または他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）、その他を含んでもよい。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定の動作を実行するものとして本明細書に記載される場合がある。しかしながら、そのような記述は単に便宜上のものであり、そのような動作は、実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、または他のデバイスがファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行することから生じ、それを行うことによって、アクチュエータまたは他のデバイスに物理世界との相互作用を引き起こし得ることを理解されたい。

本発明の特定の実施形態を上で説明したが、本発明は、説明された以外の方法で実施されてもよいことを理解すべきである。上記の説明は、限定ではなく、例示を目的としている。したがって、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されるように本発明に変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。

図２に描かれているように、カバーリング１３０は、上面を有する。上面は、支持体３０上の基板Ｗの周りに周方向に延びている。リソグラフィ装置の使用において、基板テーブルＷＴは、液体閉じ込め構造ＩＨに対して移動する。この相対移動の間、液体閉じ込め構造ＩＨは、カバーリング１３０と基板Ｗとの間の隙間５を横切る位置に配置されうる。一実施形態では、相対移動は、基板テーブルＷＴが液体閉じ込め構造ＩＨの下で移動することによって引き起こされる。代替的な実施形態では、相対移動は、液体閉じ込め構造ＩＨが基板テーブルＷＴの上を移動することによって引き起こされる。さらなる代替的な実施形態では、相対移動は、液体閉じ込め構造ＩＨの下での基板テーブルＷＴの移動と、基板テーブルＷＴの上での液体閉じ込め構造ＩＨの移動の両方によってもたらされる。以下の説明では、液体閉じ込め構造ＩＨの移動とは、液体閉じ込め構造ＩＨに対する基板テーブルＷＴの相対移動を意味するために使用されるであろう。

図７は、基板アンロード中のｅピン３８の相対的な高さｚ（ｙ軸）を示す。基板アンロード時間は、ｅピン３８が支持面Ｐの下方にある格納位置からの上方移動を開始してから（ｔｓ）、ｅピン３８の上端が格納位置から所定の高さまたは支持面Ｐの上方で所定の高さとなる伸長位置に到達して、基板Ｗが突起３２および外側突起３２ａより上方に支持されかつ接触しなくなる時刻（ｔｅ）までの時間として測定することが可能である。図７の例における所定高さは６ｍｍである。

Claims (15)

1. 支持部分であって、基板の底面を支持面に支持するように構成された支持部分と、
   可動部分であって、前記可動部分の上端が前記支持面より下方にある格納位置と前記可動部分の前記上端が前記支持面より上方にある伸長位置との間で移動可能であり、前記上端が前記格納位置と前記伸長位置との間で移動しているとき前記支持部分によって支持される基板の前記底面に接触し前記伸長位置において前記基板の前記底面を前記支持面より上方に支持する可動部分と、
   前記可動部分が前記格納位置から前記伸長位置へと移動するのに掛かる時間を測定し、測定時間を基準時間と比較し、前記測定時間が前記基準時間から所定量を超えて外れるとき信号を生成するように構成された測定システムと、を備える基板支持システム。
2. 前記支持部分は、支持体を備え、前記可動部分は、前記支持体を通って移動可能な複数のピンを備える、請求項１に記載の基板支持システム。
3. 前記支持部分は、前記支持体から延びて前記支持面を形成し、前記基板の前記底面を支持するように構成された複数の第１突起を有する、請求項２に記載の基板支持システム。
4. 前記支持部分の端部領域で前記支持体から延びる第１シール部材であって、前記複数の第１突起を囲む第１シール部材と、前記支持部分の前記端部領域で前記支持体から延びる第２シール部材であって、前記第１シール部材を囲む第２シール部材と、をさらに備える、請求項３に記載の基板支持システム。
5. 前記支持体から延び、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に設けられた複数の第２突起であって、前記基板を前記支持面に支持するように構成された複数の第２突起をさらに備える、請求項４に記載の基板支持システム。
6. 前記支持部分と前記基板との間から空間へと流体を取り出すために前記支持体に形成された複数の取出開口をさらに備える、請求項４または５に記載の基板支持システム。
7. 前記複数の取出開口は、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に設けられている、請求項６に記載の基板支持システム。
8. 基板を支持するように構成された基板支持システムと、
   前記基板が放射で露光されているとき前記基板を前記基板支持に保持するように構成されたクランプシステムと、
   プロセッサと、を備え、
   （ａ）基板が前記基板支持から除去されるのに掛かる時間を測定するように構成されたセンサを備えるとともに、
   前記プロセッサは、前記センサによって測定された時間を基準時間と比較し、測定時間が前記基準時間から所定量を超えて外れるとき信号を生成するように構成されているか、または、
   （ｂ）前記基板を前記基板支持にクランプするために前記クランプシステムによって使用される圧力の変化を測定するように構成されたセンサを備えるとともに、
   前記プロセッサは、測定された圧力変化を基準と比較し、比較に基づいて信号を生成するように構成されている、ステージ位置決めシステム。
9. 前記プロセッサは、前記測定時間を比較するように構成され、前記クランプシステムは、前記基板を支持面に保持するように構成され、さらに、前記センサは、前記基板が前記支持面から離れた位置へと前記支持面から移動されるのに掛かる時間を測定するように構成されている、請求項８に記載のステージ位置決めシステム。
10. 前記プロセッサは、前記測定時間を比較するように構成され、前記基板支持システムは、請求項１から７のいずれかに記載の基板支持システムであり、前記測定システムには、前記ステージ位置決めシステムの前記センサおよび前記プロセッサが設けられている、請求項８または９に記載のステージ位置決めシステム。
11. 基板が前記基板支持から除去されるのに掛かる時間を測定するように構成された前記センサは、圧力センサまたは温度センサである、請求項８または９に記載のステージ位置決めシステム。
12. 前記プロセッサは、前記測定された圧力変化を比較するように構成され、さらに、
    前記測定された圧力変化が所定の圧力しきい値に達するのに掛かる時間を測定し、
    測定時間を所定の時間しきい値と比較し、
    前記測定時間が前記時間しきい値を下回るか、または上回る場合に、前記信号を生成するように構成されている、請求項８に記載のステージ位置決めシステム。
13. 前記プロセッサは、前記測定された圧力変化を比較するように構成され、さらに、
    圧力の時間変化を記録して圧力プロファイルを生成し、
    記録された圧力プロファイルを保存された圧力変化のプロファイルと比較し、
    前記記録された圧力プロファイルが保存されたプロファイルと一致する場合または前記記録されたプロファイルが保存されたプロファイルと一致しない場合のいずれかにおいて、前記信号を生成するように構成されている、請求項８に記載のステージ位置決めシステム。
14. 前記ステージ位置決めシステムは、さらに、前記信号が生成された場合に前記基板を前記ステージ位置決めシステムから除去するように構成されている、請求項８から１３のいずれかに記載のステージ位置決めシステム。
15. 請求項８から１４のいずれかに記載のステージ位置決めシステムを備えるリソグラフィ装置。

Images