JP4037845B2 - リソグラフィック装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
−投影放射ビームを供給するための放射システムと、
−投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化デバイスを支持するための支持構造と、
−基板を保持するための基板テーブルと、
−パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影システムと、
−基準フレームと、
−前記基準フレームに対する前記基板テーブルの位置及び/又は変位を測定するための、前記基準フレーム上に取り付けられ、かつ、個々に測定軸を有する複数の第1のセンサを備えた第1の測定システムとを備えたリソグラフィック投影装置であって、
−前記基準フレームに対する前記投影システムの位置及び/又は変位を測定するための、前記基準フレーム上に取り付けられ、かつ、個々に測定軸を有する複数の第2のセンサを備えた第2の測定システムを特徴とし、
−第2の測定システムの少なくとも1つのセンサが、前記投影システムの不変ポイントを通過する測定軸を有するリソグラフィック投影装置が提供される。
−少なくとも一部が放射線感応材料の層で覆われた基板を基板テーブル上に提供するステップと、
−放射システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、
−投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用するステップと、
−パターン化された放射ビームを投影システムを使用して放射線感応材料の層の目標部分に投射するステップと、
−基準フレーム上に取り付けられた、個々に測定軸を有する複数の第1のセンサを備えた第1の測定システムを使用して、前記基準フレームに対する前記基板テーブルの位置及び/又は変位を測定するステップとを含んだデバイス製造方法であって、
−前記基準フレーム上に取り付けられた、個々に測定軸を有する複数の第2のセンサを備えた第2の測定システムを使用して、前記基準フレームに対する前記投影システムの位置及び/又は変位を測定するステップをさらに含み、かつ、
−第2の測定システムの少なくとも1つのセンサが、第1の測定システムのセンサの測定軸に対応する測定軸を有し、かつ、第1の測定システムの対応するセンサに関連して堅固に取り付けられたことを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
−ターゲットと、
−前記ターゲットからの光を第1及び第2の光路に導くための第1のビーム・スプリッタと、互いに相対する傾斜感度を有する前記光路のうちの少なくとも一方の光路中の光エレメントと、前記第1及び第2の光路からの光を再結合し、前記ターゲットの2つの重畳画像を投影するための手段とからなる光モジュールとを備え、
−前記ターゲットと前記光モジュールの相対回転によって前記2つの重畳画像の相対移動がもたらされる角度エンコーダが提供される。
図1は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィック装置を略図で示したものである。この装置は、
−投影放射(たとえばUV放射若しくはEUV放射)ビーム(PB)を供給するための照明系(イルミネータ)と、
−パターン化デバイス(たとえばマスク)MAを支持するための、パターン化手段をアイテムPLに対して正確に位置決めするための第1の位置決め手段PMに接続された第1の支持構造(たとえばマスク・テーブル)MTと、
−基板(たとえばレジスト被覆ウェハ)Wを保持するための、基板をアイテムPLに対して正確に位置決めするための第2の位置決め手段PWに接続された基板テーブル(たとえばウェハ・テーブル)WTと、
−パターン化手段MAによって投影ビームPBに付与されたパターンを基板Wの目標部分C(たとえば1つ又は複数のダイからなる)に結像させるための投影システム(たとえば反射投影レンズ)PLとを備えている。
1.ステップ・モードでは、マスク・テーブルMT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターン全体が目標部分Cに1回の照射(すなわち単一静止露光)で投影される。次に、基板テーブルWTがX及び/又はY方向にシフトされ、異なる目標部分Cが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Cのサイズが制限される。
2.走査モードでは、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Cに投影されている間、マスク・テーブルMT及び基板テーブルWTが同期走査される(すなわち単一動的露光)。マスク・テーブルMTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPLの倍率(縮小率)及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅(非走査方向の)が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ(走査方向の)が左右される。
3.他のモードでは、プログラム可能パターン化デバイスを保持するべくマスク・テーブルMTが基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Cに投影されている間、基板テーブルWTが移動若しくは走査される。このモードの場合、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルWTが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプラグラム可能パターン化デバイスを利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。上で説明した使用モードの組合せ及び/又はその変形形態或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
以下の説明を除いて第1の実施例と同じである本発明の第2の実施例では、単一の基準フレームが使用されている。
以下の説明を除いて本発明の第1の実施例と同じである本発明の第3の実施例では、投影システムの位置を測定するためのセンサは、基板テーブル位置センサに関連して、堅固にかつ熱的に安定した状態で取り付けられている。
以下の説明を除いて第3の実施例と同じである本発明の第4の実施例には、投影システムPLの位置及び/又は変位を測定するための修正センサ配列が使用されている。図7は、この異なるセンサ配列40を示したものである。
以下の説明を除いて第3の実施例と同じである本発明の第5の実施例では、特定の測定が省略されており、対応する投影システムの移動が小さいことが期待される場合に使用することができる。
本発明の第6の実施例は第5の実施例に基づいているが、投影レンズのRx位置及びRy位置の測定が追加されている。
以下の説明を除いて第3の実施例と同じである本発明の第7の実施例には、図10に示す、投影システムを測定するための代替センサ配列70がさらに使用されている。
以下の説明を除いて第1の実施例と同じである本発明の第8の実施例には、基板と軸の間のアッベ・アームを修正する、投影システムのX方向の位置を測定するためのセンサ・システム80が使用されている。この実施例では、X、Y、Rz及びRxは、基準フレームから投影レンズ及び基板テーブルまで測定され、一方、Z及びRyは、投影レンズとテーブルの間で直接測定されている。
本発明の第9の実施例は第4の実施例に類似しているが、基板テーブルZ測定のための基準ミラーが投影システムPLに取り付けられている。
図13は、上で説明した実施例及びリソグラフィ若しくは他の技術分野における他のアプリケーションに使用することができる角度エンコーダを示したものである。
図14は、投影システムの光軸のZ位置を測定するための構造を示したものである。この構造は、上で説明した本発明のすべての実施例に使用することができる。平面鏡である、内部基準ミラーを備えた二重ビーム干渉計202に入/出力ビーム201が供給されている。測定ビーム光路209に沿って測定ビームが導かれ、測定ビーム光路209内のプリズム203が、投影レンズの上に取り付けられたコーナ・キューブ204に90度のビームを導き、かつ、戻りビームを再び測定光路209上に導いている。曲げミラー205は、ビームを90度で1/4波長板207に導き、延いては投影レンズの上に取り付けられた反射鏡208に導いている。コーナ・キューブ204及び反射鏡208は、いずれも鎖線で示す光軸からlの距離を隔てて取り付けられている。干渉計202、プリズム203及び曲げミラー205は、すべて、基準フレームRFに接続されたサブフレームSFの上に取り付けられている。
11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、61、62、71、72、81、82、83、91、92、93 センサ・ブロック(測定ブロック)
64、65 センサ・ブロックの拡張部
85、86 ミラー
100 光モジュール
101 ターゲット(回折格子)
102、103、104 ビーム・スプリッタ
105、203 プリズム
201 入/出力ビーム
202 二重ビーム干渉計
204 コーナ・キューブ
205 曲げミラー
207 1/4波長板
208 反射鏡
209 測定ビーム光路
C 目標部分
IF 位置センサ
IL イルミネータ
M1、M2 マスク位置合せマーク
MA マスク
MT マスク・テーブル(対物テーブル)
P1、P2 基板位置合せマーク
PB 投影放射ビーム
PL 反射投影レンズ(投影システム)
PM 第1の位置決め手段
PW 第2の位置決め手段
RF 基準フレーム
SF サブフレーム
W 基板
WT 基板テーブル(対物テーブル)
Claims (16)
- 投影放射ビームを供給するための放射システムと、
前記投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化デバイスを支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投射するための投影システムと、
基準フレームと、
前記基準フレームに対する前記基板テーブルの位置及び/又は変位を測定するための、前記基準フレーム上に取り付けられ、かつ、個々に測定軸を有する複数の第1のセンサを備えた第1の測定システムとを備えたリソグラフィック投影装置であって、
前記基準フレームに対する前記投影システムの位置及び/又は変位を測定するための、前記基準フレーム上に取り付けられ、かつ、個々に測定軸を有する複数の第2のセンサを備えた第2の測定システムを特徴とし、
前記第2の測定システムが、複数の前記第2のセンサとして、前記投影システムの不変ポイントを通過する測定軸に沿って測定する3つの線形センサを備えたリソグラフィック投影装置。 - 前記投影システムが非反転である、請求項1に記載の装置。
- 前記3つの線形センサのうちの第1及び第2のセンサが、同一マウント上の間隔を隔てた位置に堅固に取り付けられた、請求項1に記載の装置。
- 前記3つの線形センサが線形エンコーダである、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、角度を直接測定するセンサをさらに備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、自由度6を測定することができる測定システムを形成するべく、前記3つの線形センサの各々の測定軸に対して実質的に直角をなす測定軸を個々に有するさらに3つのセンサをさらに備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の測定システムの少なくとも1つのセンサが、前記第1の測定システムの測定に対応する測定軸を有し、かつ、前記第1の測定システムの対応するセンサに関連して堅固に取り付けられた、請求項1から6までのいずれか一項に記載の装置。
- 主として3つの平行移動自由度X、Y及びZを測定している前記第2の測定システムの前記センサが、前記第1の測定システムの対応するセンサの各々に固定接続された、請求項7に記載の装置。
- 前記第1の測定システムの対応するセンサに関連して固定して取り付けられた前記第2の測定システムの前記センサが、前記第1の測定システムの対応するセンサと同じブロック材料の上に取り付けられた、請求項7又は8に記載の装置。
- 前記材料が、Zerodur(商標)、ULE(商標)、ClearCeram(商標)などの熱膨張率の小さい材料である、請求項9に記載の装置。
- 前記第1の測定システムの対応するセンサに関連して固定して取り付けられた前記第2の測定システムの前記センサが、能動的な温度安定化を備えたサブフレームの上に取り付けられた、請求項8に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、前記基板テーブルのY方向の位置を測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に取り付けられた、主としてY方向で測定するセンサと、X及びZ方向で測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に接続された、主としてX及びZ方向で測定する2つのセンサとを備えた、請求項7から11までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、前記基板テーブルのX方向の位置を測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に取り付けられた、主としてX方向で測定するセンサと、Y方向で測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に接続された、主としてY及びZ方向で測定する2つのセンサとを備えた、請求項7から11までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、前記基板テーブルのY方向の位置を測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に取り付けられた、主としてY方向で測定する第1の干渉計と、X方向で測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に接続された、主としてX方向で測定する第2の干渉計と、Y方向で測定している前記第1の測定システムのセンサに堅固に取り付けられた、専らZ方向で測定する第3の干渉計とを備えた、請求項7から11までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記第2の測定システムが、
ターゲットと、
前記ターゲットからの光を第1及び第2の光路に導くための第1のビーム・スプリッタと、互いに相対する傾斜感度を有する前記光路のうちの少なくとも一方の光路中の光エレメントと、前記第1及び第2の光路からの光を再結合し、前記ターゲットの2つの重畳画像を投影するための手段とからなる光モジュールと
を備えた角度エンコーダを備え、
前記ターゲットと前記光モジュールの相対回転によって前記2つの重畳画像の相対移動がもたらされる、請求項1から14までのいずれか一項に記載の装置。 - 少なくとも一部が放射線感応材料の層で覆われた基板を基板テーブル上に提供するステップと、
放射システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、
前記投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用するステップと、
パターン化された前記放射ビームを投影システムを使用して前記放射線感応材料の層の目標部分に投射するステップと、
基準フレーム上に取り付けられた、個々に測定軸を有する複数の第1のセンサを備えた第1の測定システムを使用して、前記基準フレームに対する前記基板テーブルの位置及び/又は変位を測定するステップとを含んだデバイス製造方法であって、
前記基準フレーム上に取り付けられた、個々に測定軸を有する複数の第2のセンサを備えた第2の測定システムを使用して、前記基準フレームに対する前記投影システムの位置及び/又は変位を測定するステップをさらに含み、かつ、
前記第2の測定システムが、複数の前記第2のセンサとして、前記投影システムの不変ポイントを通過する測定軸に沿って測定する3つの線形センサを備えたことを特徴とする方法。
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