JP3996135B2 - リソグラフィー装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
望ましいパターンに従って投影ビームをパターン形成する役目を果たすパターン形成手段を支持する支持構体と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン形成したビームを基板の標的部分上に投影するための投影システムと、
前記基板テーブル上に保持された基板上の位置合わせに使用可能な少なくとも1つの標識を照射するための放射源、およびこの少なくとも1つの標識と相互作用した光線を結像するための結像システムを含む位置合わせシステムとを備える。
マスク。マスクの概念はリソグラフィーではよく知られており、それには、バイナリ・マスク、交番位相シフト・マスク、および減衰位相シフト・マスクばかりでなく、様々なハイブリッド・マスクなどのマスクの種類が含まれる。このようなマスクを放射ビーム中に配置すると、マスク上のパターンに従って、マスク上に当たる放射を選択的に透過させたり(透過型マスクの場合)または反射させたりする(反射型マスクの場合)。マスクの場合は、一般に支持構体がマスク・テーブルであり、それは入射放射ビーム中の望ましい位置に確実にマスクを保持でき、かつ望ましければ、ビームに対して確実にマスクを移動することができる。
プログラマブル・ミラー・アレイ。このような装置の一例は、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリックス駆動表面である。このような装置の背景にある基本原理は、(例えば)反射表面のアドレス指定領域が入射光を回折光として反射するのに対して、非アドレス指定領域は入射光を非回折光として反射するというものである。適切なフィルタを使用すると、前記非回折光を反射ビームから取り除き、回折光のみを残すことが可能であり、このような方式で、ビームは、マトリックス駆動表面のアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの1つの代替実施例は、微小ミラーのマトリックス配置を用いるものであり、それぞれの微小ミラーを、適切な局在電界を印加することによって、または圧電駆動手段を使用することによって、個々に軸回りに傾斜させることができる。この場合もアドレス指定ミラーが入射放射ビームを非アドレス指定ミラーに向けて異なる方向に反射するように、ミラーをマトリックス駆動可能であり、このような方式で、反射ビームはマトリックス駆動ミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。必要なマトリックスのアドレス指定は、適切な電子的手段を使用して実行することができる。上述の2つの状況では、パターン形成手段は、1つまたは複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書で参照するミラー・アレイに関するそれ以上の情報は、例えば、米国特許第5,296,891号明細書および同第5,523,193号明細書、ならびにPCT特許出願国際公開第98/38597号および同98/33096号から収集可能であり、これらを参照により本明細書に組み込む。プログラマブル・ミラー・アレイの場合は、前記支持構体を、例えば、必要に応じて固定式または可動式の架台またはテーブルとして実施することができる。
プログラマブルLCDアレイ。このような構造の一例が、参照によって本明細書に組み込む米国特許第5,229,872号明細書に見られる。上記のように、この場合も、支持構体を、必要に応じて固定式または可動式の架台またはテーブルとして実施可能である。
放射感光性材料の層によって少なくとも一部が被覆されている基板を提供するステップと、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
放射ビームの断面にパターンを付与するパターン形成手段を使用するステップと、
放射のパターン形成されたビームを放射感光性の層の標的部分上に投影するステップと、
位置合わせシステムを使用して基板を位置合わせするステップであって、基板上で、位置合わせに使用可能な少なくとも1つの標識を照射するステップと、この少なくとも1つの標識と相互作用した光を結像するステップとを含み、照射するステップが、
高輝度と相対的に狭い第1波長スペクトルとを有するレーザ光線またはレーザ様の光を発生するステップと、
光線を誘導するステップと、
第1波長スペクトルよりも実質的に広い第2波長スペクトルを有する光を、実質的に光線の次元内で生成するステップとを含むことを特徴とする位置合わせするステップとを含むデバイス製造方法が提供されている。
「実施例1」
放射(例えば、紫外線放射)の投影ビームPBを供給するための、この特定の場合では放射源LAを含む放射システム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保持器が備わり、かつ要素PLに対してマスクを正確に位置決めするための第1位置決め手段に連結されている第1物体テーブル(マスク・テーブル)MTと、
基板W(例えば、レジストが塗布されているシリコン・ウェーハ)を保持するための基板保持器が備わり、かつ要素PLに対して基板を正確に位置決めする第2位置決め手段に連結されている第2物体テーブル(基板テーブル)WTと、
マスクMAの照射された部分を基板Wの標的部分C(例えば、1つまたは複数のダイを備える)上に結像するための投影システム(「レンズ」)PL(例えば、レンズ・グループ)とを備える。
1.ステップ方式では、マスク・テーブルMTを基本的に静止状態に維持し、マスク像全体を1回の試み(すなわち、単一「閃光」)で標的部分Cに投影する。次いでビームPBが異なる標的部分C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方向に移動する。
2.スキャン方式では、所与の標的部分Cを単一「閃光」で露光しないこと以外は、基本的に同じシナリオが該当する。ただし、投影ビームPBにマスク像全体にわたって走査させるように、マスク・テーブルMTが所与の方向(いわゆる「走査方向」であり、例えば、y方向)に移動可能であり、並行して、基板テーブルWTを速度V=Mvで同方向または逆方向に同時移動する。前式でMはレンズPLの倍率(典型的にはM=1/4または1/5)である。このようにして、分解能を損なわずに済むように、相対的に大きな標的部分Cを露光することができる。
2 放射モジュール
3 光学モジュール(結像システム)
4 検出モジュール
21 広域帯放射源
22 多モード光ファイバ
22a 多モード光ファイバの部分
22b 多モード光ファイバの部分(出力ファイバ)
23 ホモジェナイザ
24 ブラケット
25 レンズ
31 照射ブランチ
32 結像ブランチ
33 架台
41 検出ブランチ
42 カメラ・ブランチ
101 第1手段
102 第2手段
103 光ファイバの出力端
110 オプティカル・アイソレータ
104 ファイバのコア
105 ファイバのチャネル
106 チャネル間のファイバ部分
107、108 接続部
190 別法のファイバ
191 テーパ部
231、232 レンズ
311、314 ミラー
312、313、316 レンズ
315 45°ミラー
317 視野絞り
318、319 視野レンズ
320 顕微鏡対物レンズ
321 空間フィルタ
321a 開口(ひとみ絞り)
322、323 レンズ
324 基準標識(基準格子)
411、412 レンズ
413 カド・セル
413a、b、c、d カド・セルの区画
421、422、425 ビーム・スプリッタ
423、432 レンズ
424、426 CCDカメラ
427 スプリット検出器
431 ハーフ・ミラー
433 多モード光ファイバ
434 光電子増倍管
AM 調整手段
C 標的部分
CO 集光器
Ex ビーム拡大器
IF 干渉測定手段
IL 照射システム
IN 積分器
LA 放射源
MA マスク
MT マスク・テーブル(第1物体テーブル)
PB 投影ビーム
PL 投影システム(レンズ)
RF 基準架台
W 基板(ウェーハ)
WT 基板テーブル(第2物体テーブル)
Claims (18)
- 放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
望ましいパターンに従って前記投影ビームをパターン形成する役目を果たすパターン形成手段を支持する支持構体と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン形成したビームを前記基板の標的部分上に投影するための投影システムと、
前記基板テーブル上に保持された基板上で、位置合わせに使用可能な少なくとも1つの標識を照射するための放射源と、前記少なくとも1つの標識と相互作用した光を結像するための結像システムとを備える光軸外位置合わせシステムであって、前記放射源が、高輝度と相対的に狭い第1波長スペクトルを有するレーザ光線またはレーザ様の光を発生する第1手段と、前記光線を誘導し、かつ前記第1波長スペクトルよりも実質的に広く、且つ所定値以下のエタンジュを有する第2波長スペクトルを有する光を、実質的に前記光線の次元内で生成する第2手段とを備え、前記光軸外位置合わせシステムが多モード光ファイバーを経由して前記放射源の光を受け取ることを特徴とする、光軸外位置合わせシステムとを備えるリソグラフィー投影装置。 - 前記第1手段がレーザを含むことを特徴とする、請求項1に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記レーザがパルス・レーザを含むことを特徴とする、請求項2に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記第2手段が光ファイバを備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記ファイバが、前記ファイバの軸方向に延長するコアを備え、前記コアが、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有する媒質によって実質的に取り囲まれていることを特徴とする、請求項4に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記ファイバが、少なくとも1つのチャネルを備え、それぞれのチャネルは、実質的に前記ファイバの軸方向に延長し、前記コア自体は、実質的に前記ファイバの軸方向に延長するチャネルをいずれも含まないことを特徴とする、請求項5に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記ファイバが複数のチャネルを備えることを特徴とする、請求項6に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記チャネルが6角形の密集構造で配置されていることを特徴とする、請求項7に記載のリソグラフィー投影装置。
- それぞれのチャネルが、前記コアの直径程度である直径を有することを特徴とする、請求項7または8のいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- チャネルのピッチに対するチャネルの直径の比が、好ましくは0.4と0.8の間であることを特徴とする、請求項7から9までのいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記少なくとも1つのチャネルに気体が充填されているか、または真空を含むことを特徴とする、請求項6から10までのいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記ファイバに、少なくとも1つのテーパ部が前記ファイバの軸方向に沿って備わることを特徴とする、請求項5に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記第2波長スペクトルが、実質的に白色光の波長スペクトルに対応することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記位置合わせシステムが光軸外位置合わせシステムであることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 前記結像システムが、前記基板上の位相格子から回折される光を、少なくとも2つの別個の波長で実質的に正確に1つの単一像平面上に結像するように配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のリソグラフィー投影装置。
- 基板テーブル上に基板を保持する装置のための位置合わせシステムであって、
前記基板テーブル上に保持された基板上で、位置合わせに使用可能な少なくとも1つの標識を照射するための放射源と、
前記少なくとも1つの標識と相互作用した光を結像するための結像システムとを備え、
前記放射源が、
高輝度と相対的に狭い第1波長スペクトルとを有するレーザ光線またはレーザ様の光を発生する第1手段と、
前記光線を誘導しかつ前記第1波長よりも実質的に広く、且つ所定値以下のエタンジュを有する第2波長スペクトルを有する光を実質的に前記光線の次元内で生成する第2手段とを備え、
前記位置合わせシステムが多モード光ファイバーを経由して前記放射源の光を受け取ることを特徴とするシステム。 - 放射感光性材料の層によって少なくとも一部が被覆されている基板を提供するステップと、
放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与するパターン形成手段を使用するステップと、
放射の前記パターン形成されたビームを放射感光性の前記層の標的部分上に投影するステップと、
光軸外位置合わせシステムを使用して前記基板を位置合わせするステップであって、基板上で、位置合わせに使用可能な少なくとも1つの標識を照射するステップと、前記少なくとも1つの標識と相互作用した光を結像するステップとを含み、照射するステップが、
高輝度と相対的に狭い第1波長スペクトルとを有するレーザ光線またはレーザ様の光を発生するステップと、
前記光線を誘導するステップと、
前記第1波長スペクトルよりも実質的に広く、且つ所定値以下のエタンジュを有する第2波長スペクトルを有する光を実質的に前記光線の次元内で生成するステップと、
多モード光ファイバーを経由して前記放射源の光を受け取るステップとを含むことを特徴とする位置合わせするステップとを含むデバイス製造方法。 - 前記位置合わせシステムが光軸外位置合わせシステムであることを特徴とする、請求項17に記載のデバイス製造方法。
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