JP3940113B2 - 基板位置合せ方法、コンピュータ・プログラム、デバイス製造方法、およびそれにより製造されたデバイス - Google Patents
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Description
放射線の投影ビームを供給するための放射線システムと、
所望のパターンに従って放射線ビームにパターンを付与するように働くパターニング手段を支持するための支持構造体と、
マークを有する基板を保持するための基板テーブルと、
パターン付けしたビームを基板のターゲット部分に投影するための投影システムと、
放射線のアラインメント・ビームを使用して基準マークと前記マークとの間のアラインメントを検出するためのアラインメント・システムと
を含むリソグラフィ投影装置に関する。
(1)マスク
マスクの概念はリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ、交互移相および減衰移相の如きマスク・タイプ、ならびに様々なハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。当該マスクを放射線ビーム内に配置すると、マスク上のパターンに応じて、マスクに衝突する放射線の選択的な透過(透過マスクの場合)、または選択的な反射(反射マスクの場合)が生じる。マスクの場合、一般に支持構造体がマスク・テーブルであり、入射放射線ビームの所望の位置にマスクを保持できるようにするとともに、要求に応じてマスクをビームに対して相対的に移動できるようにしている。
(2)プログラム可能なミラー・アレイ
当該デバイスの一例としては、粘弾性の制御層および反射面を有するマトリクス・アドレス可能表面が挙げられる。当該装置の背後にある基本原理は、(例えば)反射面のアドレス領域が入射光を回折光として反射するのに対して、非アドレス領域は入射光を非回折光として反射することにある。適切なフィルタを使用して、前記非回折光を反射ビームから濾去し、回折光のみを残すことができる。このように、ビームは、マトリクス・アドレス可能表面のアドレス・パターンに従ってパターン化される。プログラム可能ミラー・アレイの代替的な実施例は、それぞれ好適な局所電場を加えることによって、または圧電駆動手段を採用することによって、軸線の周りで個別に傾斜させることのできる小形ミラーのマトリクス構造を採用する。ここでも、ミラーはアドレス可能であり、それによってアドレス・ミラーが入射光を非アドレス・ミラーに対して異なる方向に反射するようになっている。このように、マトリクス・アドレス可能ミラーのアドレス・パターンに従って反射ビームにパターンが付与される。好適な電子手段を使用して、必要なマトリクス・アドレスを行うことができる。上述の状況のいずれにおいても、パターニング手段は、1つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを備えることが可能である。ここで参照されるミラー・アレイに関する他の情報は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,296,891号および第5,523,193号、ならびにPCT特許出願WO98/38597およびWO98/33096から収集することが可能である。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記支持構造体は、例えば、必要に応じて固定または移動可能とすることができるフレームまたはテーブルとして具現化されることができる。
(3)プログラム可能なLCDアレイ
当該構造体の例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,229,872号に示されている。上述のように、支持構造体は、例えば、必要に応じて固定または移動可能とすることができるフレームまたはテーブルとして具現化されることができる。
簡潔化のために、本明細書の残りの部分では、特定の箇所で、マスクおよびマスク・テーブルを含む例に具体的に言及するかもしれないが、当該事例において述べられた一般原理は、上記に定めたパターニング手段の、より広い意味で理解されるべきである。
前記基板に第1の基板マークおよび第2の基板マークを設ける工程と、
アラインメント・ビームを提供する工程と、
基板を保持するための基板テーブルを設ける工程であって、この基板テーブルが、そこに直接付着されたマークを有しており、且つ前記アラインメント・ビームに垂直である工程と、
前記基板テーブルに対する前記アラインメント・ビームの傾きを検出する工程と、
前記アラインメント・ビームを前記基板テーブルに垂直になるように調整する工程と、
前記アラインメント・ビームを使用して、第1の前記基準マークを前記基板テーブル上の前記マークに位置合せする工程と、
前記アラインメント・ビームを使用して、第2の前記基準マークを前記テーブル上の前記マークに位置合せする工程と、
前記アラインメント・ビームを使用して、前記第1の基準マークを前記第1の基板マークに位置合せする工程と、
前記アラインメント・ビームを使用して、前記第1の基準マークを前記第2の基板マークに位置合せする工程と
を含む本発明によって達成される。
前記アラインメント・ビームに対して相対的な前記基板テーブル上の前記マークの第1の位置を検出する工程と、
前記基板テーブルの上面に垂直な方向に前記基板テーブルを移動させる工程と、
前記アラインメント・ビームに対して相対的な前記マークの第2の位置を検出する工程であって、前記第1の相対位置と前記第2の相対位置の差が、前記基板テーブルに対する相対的なアラインメント・ビームの傾きを示す工程と
を含む。
アラインメント・ビームに対する相対的な(例えば第1の)基板マークの第1の位置を検出し、
基板の上面に垂直な方向に前記基板を移動させ、そして
アラインメント・ビームに対する相対的な基板マークの第2の位置を検出すること
によって検出される。第1の相対位置と第2の相対位置との差は、基板に対して相対的なアラインメント・ビームの傾きを示している。
放射線感光材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を提供する工程と、
放射線システムを使用して、放射線の投影ビームを提供する工程と、
パターニング手段を使用して投影ビームに断面パターンを付与する工程と、
パターン付けされた放射線ビームを放射線感光材料の層のターゲット部分に投影する工程とを含み、
上述の方法によって前記基板を位置合せすることを特徴とするデバイス製造方法が存在する。
この特定の場合では放射線源LAをも備えた、放射線の投影ビームPB(例えばEUV放射線)を供給するための放射線システムEx、ILと、
マスクMA(例えばレチクル)を保持するためのマスク・ホルダを備え、且つPLに対してマスクを正確に位置決めするための第1の位置決め手段に接続された第1のオブジェクト・テーブル(マスク・テーブル)MTと、
基板W(例えばレジスト塗布シリコン・ウェハ)を保持するための基板ホルダが設けられた、PLに対して基板を正確に位置決めするための第2の位置決め手段に接続された第2のオブジェクト・テーブル(基板テーブル)WTと、
基板Wの(例えば1つまたは複数のダイを含む)ターゲット部分CにマスクMAの照射部分をイメージするための投影システム(「レンズ」)PL(例えばカタジオプトリック・レンズ・システム)と
を備える。
ここに示されるように、この装置は(例えば透過マスクを有する)透過型装置である。しかし、一般に、例えば(反射マスクを有する)反射型装置であってもよい。あるいは、装置は、上述したようなタイプのプログラム可能ミラー・アレイの如き他の種類のパターニング手段を採用していてもよい。
(1)ステップ・モードでは、マスク・テーブルMTを基本的に静止状態に保ち、マスク・イメージ全体を一気に(単一の「フラッシュ」で)ターゲット部分Cに投影する。次いで異なるターゲット部分CにビームPBを照射できるように基板テーブルWTをxおよび/またはy方向にシフトさせる。
(2)スキャン・モードでは、所定のターゲット部分Cを単一のフラッシュで露光しない点を除いては、基本的に同じシナリオが適用される。その代わり、マスク・テーブルMTは、投影ビームPBにマスク・イメージを走査させるように、所定の方向(いわゆる「走査方向」、例えばy方向)に速度νで移動可能である。それとともに、基板テーブルWTは、速度V=Mν(ただし、MはレンズPLの倍率である(典型的にはM=1/4または1/5))で同じかまたは反対方向に同時に移動する。このようにして解像度を損なうことなく比較的大きなターゲット部分Cを露光することができる。
Δ = φ.T
ずれを完全に計算するために、アラインメント・マークの断面を少なくとも2つの垂直方向で走査しなければならない。この評価技術を用いて、本発明は、100μmまでの距離に対して250nm未満のオリジナルと推定マークの重複を生じることが証明された。
Claims (10)
- 基板を複数の基準マークに対して位置合せする方法であって、
前記基板に第1および第2の基板マークを設けるステップと、
アラインメント・ビームを提供するステップと、
基板を保持するための基板テーブルを提供するステップであって、該基板テーブルが、基板テーブルに直接付着されたマークを有しており、且つ前記アラインメント・ビームに垂直であるステップと、
前記基板テーブルに対する前記アラインメント・ビームの傾きを検出するステップと、
前記アラインメント・ビームを前記基板テーブルに垂直になるように調整するステップと、
前記アラインメント・ビームを使用して、第1の基準マークを前記基板テーブル上の前記マークに位置合せするステップと、
前記アラインメント・ビームを使用して、第2の基準マークを前記テーブル上の前記マークに位置合せするステップと、
前記アラインメント・ビームを使用して、前記第1の基準マークを前記第1の基板マークに位置合せするステップと、
前記アラインメント・ビームを使用して、前記第1の基準マークを前記第2の基板マークに位置合せするステップと
を含む基板位置合せ方法。 - 前記基板テーブルに対する相対的な前記アラインメント・ビームの傾きを検出する前記ステップが、
前記アラインメント・ビームに対する相対的な前記基板テーブル上の前記マークの第1の位置を検出するステップと、
前記基板テーブルを、該基板テーブルの上面に垂直な方向に移動させるステップと、
前記アラインメント・ビームに対する相対的な前記マークの第2の位置を検出するステップであって、前記第1の相対位置と前記第2の相対位置のずれが、前記基板テーブルに対する相対的なアラインメント・ビームの傾きを示しているステップとを含む、請求項1に記載の基板位置合せ方法。 - 前記アラインメント・ビームを使用して、前記第2の基準マークを前記第1の基板マークに位置合せするステップをさらに含む、請求項1または請求項2に記載の基板位置合せ方法。
- 前記位置合せステップは、前記アラインメント・ビームが前記基準マークを通して偏向されるように該アライメント・ビームを前記マークまたは前記基板マークに向けて投影するステップを含む、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の基板位置合せ方法。
- 前記基準マークが配置されたマスクを提供するステップをさらに含む、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の基板位置合せ方法。
- 前記基板は複数の層を有し、前記基板マークは第2の層の窓を通して見ることのできる第1の層上に存在する、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の基板位置合せ方法。
- 前記アラインメント・ビームが前記基板に垂直になるように調整される、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の基板位置合せ方法。
- 放射線感光材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を提供するステップと、
放射線システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、
パターニング手段を使用して前記投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
パターン付けされた放射線ビームを前記放射線感光材料の層のターゲット部分に投影するステップとを含むデバイスの製造方法であって、
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の方法によって前記基板を位置合せすることを特徴とするデバイス製造方法。 - コンピュータ・システム上で実行した時に、請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の方法を実施するようにリソグラフィ投影装置に対して指示するプログラム・コード手段を有しているコンピュータ・プログラム。
- 前記基板が、貼合せウェハである請求項1に記載の基板位置合せ方法。
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