JP4093992B2 - リソグラフィ装置のための較正方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置のための較正方法及びデバイス製造方法に関するものである。

リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）、フラット・パネル・ディスプレイ、及び微小電気機械装置（ＭＥＭＳ）など微細構造を含む他のデバイスの製造に用いることができる。通常のリソグラフィ装置では、マスク又はレチクルと呼ばれるパターン形成手段を用いて、ＩＣ（又は他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンを生成することが可能であり、このパターンを、放射線感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェハ又はガラス板）の（例えば、１つ又は複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に結像させることができる。パターン形成手段は、マスクの代わりに回路パターンを生成する働きをする個々に制御可能な要素の配列を含むことができる。

単一の基板は、一般に、連続的に露光される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分に一度に露光することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）に走査し、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板を同期して走査することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナとが含まれる。

リソグラフィ装置では、一般に基板テーブルを移動させることが可能であり、例えば干渉測定手段を用いて座標系内でのその位置をきわめて高精度で知り、制御することができる。同様に、個々に制御可能な要素の配列を移動させることができれば、（異なる）座標系内でのその位置をきわめて正確に測定することも可能であり、もちろん、個々に制御可能な要素の配列内の、任意のアドレス指定可能なピクセル（画素）の座標をきわめて正確に決めることもできる。しかし、個々に制御可能な要素の配列をリソグラフィ投影装置で使用することに関して多くの提案が発表されてきたが、個々に制御可能な要素の配列の座標系と基板テーブルの座標系との関係を決定するための較正方法に関する報告はほとんどない。この較正はもちろん必要であり、それにより、基板テーブル上の基板の特定の位置に構造（ｆｅａｔｕｒｅ）を結像させるために、そうした構造を個々に制御可能な要素の配列のどこに生成すべきかが知られる。

座標較正を決定するために、周知の特定の手順がないという問題がある。適切に定められた較正方法がないと、例えば、個々に制御可能な要素の特定の配列は、較正しなければならない何千万もの可動ミラーからなるため、較正に極端に長い時間のかかる可能性があるなどの他の問題も生じる。較正が適切に実施されなければ、欠陥のあるパターンが生じるという問題もある。較正に関する他の問題は、リソグラフィ投影装置によっては、ウェハ・テーブル及び／又は個々に制御可能な要素の配列が走査されてパターンの露光中に動いており、放射線装置がパルス化される可能性があることである。空間較正と同様に、放射線パルスに対するトリガー信号と実際の放射線パルスの放射とに遅れの生じる可能性があるため、これは移動可能な構成要素の速度に対して放射線パルスのタイミング（時間調整）を較正する必要があることも意味している。

本発明の目的は、前記の問題を全て軽減することのできる較正方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、放射線の投影ビームを提供するための照明装置と、投影ビームの断面にパターンを与えるように働く、個々に制御可能な要素の配列と、基板を支持するための基板テーブルと、パターンが形成され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装置とを有するリソグラフィ投影装置と共に使用するための較正方法であって、
個々に制御可能な要素の配列を用いてパターンを生成する段階と、
基板テーブルに放射線センサを提供する段階と、
放射線を照射して、基板テーブルにパターンの像を生成する段階と、
像をセンサに対して移動させるために、生成されたパターン及び基板テーブルの少なくとも一方を互いに移動させる段階と、
センサを用いて放射線強度を検出する段階とを含む較正方法において、
検出された強度、並びに個々に制御可能な要素の配列及び基板テーブルの位置に基づいて、個々に制御可能な要素の配列の座標系による座標と基板テーブルの座標系による座標との関係を決める較正を計算する段階を特徴とする較正方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、
基板を提供する段階と、
照明装置を用いて放射線の投影ビームを提供する段階と、
個々に制御可能な要素の配列を用いて投影ビームの断面にパターンを与える段階と、
パターンが形成された放射線ビームを基板のターゲット部分に投影する段階とを含むデバイス製造方法において、
較正情報を得るために、前記に規定された較正方法を実施する段階と、
較正情報を用いて、基板と個々に制御可能な要素の配列を相互に位置決めする段階とを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、前記に規定された方法を実施するためのコード化手段を含む、リソグラフィ装置制御用のコンピュータ・プログラムが提供される。

本明細書で使用する「個々に制御可能な要素の配列」という用語は、所望のパターンを基板のターゲット部分に作成することができるように、入射する放射線ビームにパターンの形成された断面を付与するために用いることができる全ての手段を指すものと広く解釈すべきであり、「光弁（ｌｉｇｈｔ ｖａｌｖｅ）」及び「空間光変調器」（ＳＬＭ）という用語もこの意味で用いることができる。こうしたパターン形成手段の例には以下のものが含まれる。
プログラム制御可能ミラー・アレイ（配列）
これは、粘弾性制御層及び反射面を有する、マトリクス（行列）状にアドレス指定可能な表面を含むことができる。こうした装置の背景となる基本原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された領域が入射光を回折光として反射し、アドレス指定されていない領域が入射光を非回折光として反射することにある。適切な空間フィルタを用いると、前記非回折光を反射ビームから濾去し、基板に到達する回折光のみを残すことができる。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能な表面のアドレス指定されたパターンに従ってビームにパターンが形成される。別法として、フィルタで回折光を濾去し、基板に到達させる非回折光を残すこともできることは明らかであろう。回折光学ＭＥＭＳ装置の配列を対応する方法で用いることもできる。回折光学ＭＥＭＳ装置はそれぞれ、入射光を回折光として反射する格子を形成するように互いに変形させることができる複数の反射性リボンからなる。プログラム制御可能ミラー・アレイの別の実施例は、小さいミラーのマトリクス状の配列を使用するものであり、適切な局部電界を印加するか、あるいは電圧作動手段を用いることにより、それぞれのミラーを別々に軸線を中心に傾斜させることができる。ここでも、ミラーはマトリクス状にアドレス指定可能にされ、アドレス指定されたミラーが、入射する放射線ビームを、アドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従って、反射ビームにパターンが形成される。必要なマトリクス・アドレス指定は、適切な電子手段を用いて実施することができる。前記のどちらの場合も、個々に制御可能な要素の配列は１つ又は複数の制御可能ミラー・アレイを含むことができる。本明細書で言及するミラー・アレイに関する他の情報は、例えば米国特許第５２９６８９１号及び第５５２３１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から得られ、これらを参照によって本明細書に組み込む。
プログラム制御可能ＬＣＤアレイ（配列）
このような構成の例は米国特許第５２２９８７２号に示されており、これを参照によって本明細書に組み込む。

例えば構造（フィーチャ）の予備バイアス、光学的近接効果補正、位相変化技術、及び多重露光技術を用いる場合、個々に制御可能な要素の配列に「表示された」パターンは、基板の層又は基板に最終的に転写されるパターンと実質的に異なっていてもよいことを理解すべきである。同様に、基板に最終的に生成されるパターンは、個々に制御可能な要素の配列に任意の瞬間に形成されるパターンと一致しない可能性がある。これは、基板の各部分に形成された最終的なパターンが所与の時間又は所与の露光回数をかけて形成され、その間に個々に制御可能な要素の配列のパターン、及び／又は基板の相対位置の変化する配置の場合に起こる可能性がある。

本明細書では、リソグラフィ装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及することがあるが、本明細書で記載するリソグラフィ装置は、一体型光学装置、ドメイン・チップ・メモリ用の誘導及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッドなど、他にも多くの用途に使用可能であることを理解すべきである。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、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であると考えられることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像する手段）や測定又は検査手段で処理することができる。適用可能であれば、本明細書の開示をこうした手段や他の基板処理手段に適用してもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために、基板を２回以上処理することも可能であり、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理が施された層を含む基板を指すこともある。

本明細書で使用する「放射線」及び「ビーム」という用語は、（例えば４０８、３５５、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外線（ＵＶ）、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）を含むあらゆる種類の電磁放射線、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含している。

本明細書で使用する「投影装置」という用語は、例えば、使用される露光放射線、又は浸漬液の使用や真空の使用など他の要素に対する屈折光学装置、反射光学装置及び反射屈折光学装置を含めて様々な種類の投影装置を適宜包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書中の「レンズ」という用語の使用はいずれも、「投影装置」という、より一般的な用語と同義であると考えられる。

照明装置も、放射線の投影ビームの方向付け、成形又は制御を行うための、屈折式、反射式及び反射屈折式の光学構成要素を含めて様々な種類の光学構成要素を包含することができ、こうした構成要素も以下では一括して、又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。

リソグラフィ装置は２つ（デュアル・ステージ）又は３つ以上の基板テーブルを有する種類のものであってもよい。こうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、あるいは１つ又は複数のテーブルで予備段階を実施し、それと同時に１つ又は複数の他のテーブルを露光に用いることもできる。

リソグラフィ装置は、投影装置の最終要素と基板との間の空間を満たすように、例えば水など比較的高い屈折率を有する液体に基板を浸す種類のものであってもよい。浸漬液を、例えば個々に制御可能な要素の配列と投影装置の第１の要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。投影装置の開口数を高めるための浸漬技術は、当技術分野ではよく知られている。

次に本発明の実施例を添付の概略図を参照して例示のみの目的で説明するが、図中において同じ符号は同じ部品を指すものであることに留意されたい。

図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ投影装置を概略的に示している。この装置は、以下の部材を含む。
（１）放射線の投影ビーム（例えばＵＶ放射）ＰＢを提供するための照明装置（照明器）ＩＬ。
（２）投影ビームにパターンを与えるための個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭ（例えばプログラム制御可能ミラー・アレイ）。個々に制御可能な要素の配列は、一般にその位置が部材ＰＬに対して決められるが、そうではなく部材ＰＬに対してそれを正確に位置決めするための位置決め手段に接続することもできる。
（３）基板（例えばレジスト塗布ウェハ）Ｗを支持するための基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴ。基板テーブルは、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための位置決め手段ＰＷに接続される。
（４）個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを、基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに結像させるための投影装置（「レンズ」）ＰＬ。投影装置は、個々に制御可能な要素の配列を基板に結像させることができ、あるいは個々に制御可能な要素の配列中の各要素がそれに対してシャッターとして働く第２の放射線源を結像させることができる。また、投影装置は、例えば、第２の放射線源を形成し、マイクロスポットを基板に結像させるために、（ＭＬＡと呼ばれる）マイクロ・レンズ・アレイやフレネル・レンズ・アレイなど一連の集束要素を含むこともできる。

本明細書で図示する装置は、反射型の（すなわち、反射性の個々に制御可能な要素の配列を有する）ものである。しかし一般に、例えば透過型の（すなわち、透過性の個々に制御可能な要素の配列を有する）ものであってもよい。

照明器ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受け取る。例えば放射線源がエキシマ・レーザである場合、放射線源及びリソグラフィ装置を別々の構成要素とすることができる。そうした場合には、放射線源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射線ビームは、例えば適切な方向付けミラー及び／又はビーム・エキスパンダーを有するビーム発射装置ＢＤを用いて、放射線源ＳＯから照明器ＩＬへ送られる。例えば放射線源が水銀ランプであるなど他の場合には、放射線源を装置の一部とすることができる。放射線源ＳＯ及び照明器ＩＬを、必要であればビーム発射装置ＢＤも一緒に、放射線装置と呼ぶことがある。

照明器ＩＬは、ビームの角強度分布を調整するための調整手段ＡＭを有していてもよい。一般に、照明器の瞳面内における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の半径方向範囲（それぞれ一般に外側σ（σ−ｏｕｔｅｒ）、内側σ（σ−ｉｎｎｅｒ）と呼ばれる）を調整することができる。さらに、照明器ＩＬは一般に、積分器ＩＮやコンデンサＣＯなど他の様々な構成要素を含む。照明器は、投影ビームＰＢと呼ぶ、所望される均一性及び強度分布をその断面内に有する調節された放射線ビームを提供する。

ビームＰＢは、個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭに遮られる。個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭによって反射されたビームＰＢは投影装置ＰＬを通過し、この投影装置ＰＬはビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる。位置決め手段ＰＷ（及び干渉測定手段ＩＦ）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができ、それにより、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めする。個々に制御可能な要素の配列のための位置決め手段を用いると、例えば走査中に、個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭの位置をビームＰＢの経路に対して正確に修正することができるようになる。一般に、対象物テーブルＷＴの移動は、長ストローク・モジュール（粗い位置決め）及び短ストローク・モジュール（細かい位置決め）を用いて実現されるが、これらは図１に明示されていない。同様の装置を用いて、個々に制御可能な要素の配列を位置決めすることもできる。あるいは／さらに投影ビームは移動可能であってもよく、一方、対象物テーブル及び／又は個々に制御可能な要素の配列は所望される相対移動ができるような定位置を有していてもよいことは明らかであろう。さらに、特にフラット・パネル・ディスプレイの製造に適用できるものとして、基板テーブル及び投影装置の位置を固定し、基板を基板テーブルに対して移動させるように構成することができる。例えば、基板テーブルは、実質的に一定の速度で基板テーブルを横切って基板を走査するための装置を備えることができる。

本明細書では、本発明のリソグラフィ装置を基板上のレジストを露光するためのものとして記載しているが、本発明はこの用途に限定されず、レジストを用いないリソグラフィで使用するために、この装置を用いてパターンが形成された投影ビームを投影することができることは明らかであろう。

図示した装置は、好ましい４つのモードで使用することができる。
（１）ステップ・モード
個々に制御可能な要素の配列によって投影ビームにパターン全体を与えるものであり、そのパターンは１回（すなわち、ただ１回の静止露光）でターゲット部分Ｃに投影される。次いで、基板テーブルＷＴをＸ及び／又はＹ方向に移動させることにより、異なるターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズによって１回の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
（２）走査モード
個々に制御可能な要素の配列は速度ｖで所与の方向（例えばＹ方向など、いわゆる「走査方向」）に移動可能であり、したがって投影ビームＰＢは個々に制御可能な要素の配列全体を走査する。それと同時に、基板テーブルＷＴを、速度Ｖ＝Ｍｖ（ただし、ＭはレンズＰＬの倍率）で同じ方向又は反対方向に同時に移動させる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向の）幅が制限され、走査移動の長さによってターゲット部分の（走査方向の）高さが決定される。
（３）パルス・モード
個々に制御可能な要素の配列を本質的に静止した状態に保ち、パルス式の放射線源を用いてパターン全体を基板のターゲット部分Ｃに投影する。基板テーブルＷＴを本質的に一定の速度で移動させることにより、投影ビームＰＢに基板Ｗを横切る線を走査させる。個々に制御可能な要素の配列のパターンを放射線装置のパルスの間に必要に応じて更新し、連続するターゲット部分Ｃが基板の必要な位置で露光されるようにパルスのタイミングを合わせる。したがって、投影ビームは基板Ｗを横切って走査して、基板の細長い部分に対して完全なパターンを露光することができる。この工程を基板全体が露光されるまで線毎に繰り返す。
（４）連続走査モード
実質的に一定の放射線源を用いること、及び投影ビームが基板を横切って走査して基板を露光するときに、個々に制御可能な要素の配列のパターンが更新されることを除けば、本質的にパルス・モードと同じである。

前記の使用モードの組み合わせ、及び／又は変形形態、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。

本発明の実施例は、放射線センサを用いて、基板テーブルの近くに結像される、個々に制御可能な要素の配列によって生成されたパターンの空中の（ａｉｒｉａｌ）像の位置に関する情報を集める。こうしたセンサは、透過イメージ・センサ又はＴＩＳとしても知られている。透過イメージ・センサは、基板テーブルＷＴに連結された物理的な基準面内にはめ込まれる。特定の実施例では、少なくとも１つの透過イメージ・センサを、基板テーブルＷＴの上面（一般にはウェハＷによって覆われる領域の外）に取り付けられた基準（ｆｉｄｕｃｉａｌ）板に取り付ける。基準板は、例えばインバーなど非常に低い膨張率を有するきわめて安定な材料でできており、位置合わせ工程で他の基準部材と共に用いられる標識（マーカー）を備えることのできる平坦な反射性の上面を有する。

透過イメージ・センサを用いて、像の焦点面の位置が決定される。すなわちＺ方向での個々に制御可能な要素の配列、及び基板の相対位置が決定される。本発明の実施例は主として、Ｘ及びＹ方向の変位並びにＺ軸まわりの回転を含めた、ＸＹ平面における個々に制御可能な要素の配列、及び基板テーブルの座標を較正することに関するものである。

透過イメージ・センサの一例は、図２に示すように、フォトダイオード１２の正面に開口１０を有し、開口１０を通過する放射線をすべて検知するようにされたスポット・センサである。一般に、開口１０の寸法は、リソグラフィ投影装置で結像させようとする構造の最小寸法とほぼ同じである。ただし、きわめて小さい検出領域を有する任意の適切なセンサを用いることもできる。スポット・センサを用いて像の強度分布の画像を生成することができることは明らかである。

透過イメージ・センサから変更された異なる形態のセンサを、本発明の較正方法と共に用いることもできる。マイクロ・ミラー・アレイなどの個々に制御可能な要素の配列を、標識（マーカー）パターンを表示するように設定し、基板テーブル上では、投影装置ＰＬの倍率を考慮して、同じパターンが形成された板で光検出器を覆う。換言すれば、図２のスポット検出器の開口１０が、標識パターンに対応する１つ又は複数の開口で置き換えられる。板のパターンが個々に制御可能な要素の配列によって生成された標識パターンの像に一致すると、センサの光検出器によって大信号が検出される。別の例では、センサのフォトダイオード１２を電荷結合素子（ＣＣＤ）で置き換えられ、ＣＣＤのすべての感受性素子に対して積分を電子的に実施することが可能となり、あるいはパターンが形成される板をなくし、ＣＣＤの標識パターンの像を電子的に識別することが可能になる。

本発明の較正処理に適した標識パターンは、水平格子及び／又は垂直格子の１つ又は複数の組である。１つ又は複数の格子のピッチは、例えばセンサの解像度、又は前記の光検出器を覆う板に作製できる格子ピッチに従って、較正に用いられるセンサにより決定することができる。

本発明のこの第１の実施例による較正方法は以下の通りである。
（１）前記のように、基板テーブル上の放射線センサのパターンと一致する個々に制御可能な要素の配列に、標識パターンを作製する。
（２）放射線センサが標識パターンの像の生成される領域内に配置されるように、基板テーブルを移動させる。
（３）レーザ・パルスを発射し、センサで放射線の強度を測定する。もちろん、複数のパターン及び放射線センサを設け、同時に使用することもできる。
（４）個々に制御可能な要素の配列の標識パターンを特定数のピクセルだけ移動させ、かつ／又は（個々に制御可能な要素の配列が移動可能である場合には）個々に制御可能な要素の配列をその座標系のＸ及びＹ方向に移動させる。
（５）段階（３）及び（４）を繰り返し行ってデータを集める。
（６）基板テーブルの座標系に対する個々に制御可能な要素の配列の正確な較正を得るために、集められたデータを利用し、ソフトウェアを用いて基板テーブルに対する個々に制御可能な要素の配列の正確な位置を計算する。

この実施例では、放射線センサに当たるようなパターンを生成する最適な位置を得るために、基板テーブルを固定し、標識パターンを移動させる。まず粗い走査を実施して、標識パターンの大体の位置を求め、続いて標識パターンを個々に制御可能な要素の配列上をわずか１ピクセルの間隔で移動させるような細かい走査によって最適な位置を特定する。基板テーブルの座標系における放射線センサの座標が正確に分かる。集められたデータにより、像を放射線センサに当てるようにするには、個々に制御可能な要素の配列の座標系におけるどのような位置に標識パターンが生成されなければならないかが特定され、したがって２つの座標系間の較正が決定される。個々に制御可能な要素の配列を移動させることのできる装置では、個々に制御可能な要素の配列を移動させるアクチュエータの座標系と、個々に制御可能な要素の配列のアドレス指定可能なピクセルの座標との間でも較正が得られる。

前記の方法において、個々に制御可能な要素の配列のパターンを移動させることにより、かつ／又は個々に制御可能な要素の配列を移動させることによって、繰り返しの度に標識パターンの移動する距離を、デルタ・ステップと呼ぶことがある。最小のデルタ・ステップが１ピクセルである必要はないが、ピクセルの一部分とすることができる。また、デルタ・ステップ／ピクセルのサイズ（あるいは、デルタ・ステップがピクセルのサイズより小さい場合には、ピクセルのサイズ／デルタ・ステップ）の比が整数ではないことが好ましい。比が整数に近いと位置の精度はデルタ・ステップ又はピクセルのサイズにすぎないが、比が整数でなければ較正の精度を向上させることができる。

リソグラフィ投影装置のいくつかの実施例では、例えば、図１の個々に制御可能な要素の配列ＰＰＭと並んで、個々に制御可能な要素の１次元又は２次元の配列など、個々に制御可能な要素の複数の配列が設けられる。こうした装置では、基板テーブルと個々に制御可能な要素の配列のどちらか一方又は両方を移動させることができ、個々に制御可能な要素の各配列を基板テーブルに順番に結像させることができる。あるいは又はさらに、個々に制御可能な要素の配列又は基板テーブルの移動の有無にかかわらず、基板テーブルに個々に制御可能な要素の各配列を結像させるために、投影装置を調整できるようにしてもよい。この実施例の方法は以下の通りである。
（１）前記の実施例１の方法を用いて、基板テーブルに対する個々に制御可能な要素の１つの配列の位置を決定する。
（２）装置の各構成要素を必要に応じて移動させ、他の個々に制御可能な要素の配列の標識パターンを基板テーブルに結像させることができるようにする。
（３）実施例１の方法を用いて、基板テーブルに対する他の個々に制御可能な要素の配列の位置を決定する。
（４）前記段階（２）及び（３）を繰り返して、各個々に制御可能な要素の配列の位置を測定する。それに従って、個々に制御可能な要素の配列のすべての、互いに対する正確な較正及び基板テーブルの座標系に対する正確な較正が得られる。

（１）実施例１の方法を用いて、個々に制御可能な要素の配列に生成された、（例えば、個々に制御可能な要素の配列の右側に）中心をはずれた標識パターンの位置を決定する。
（２）基板テーブルを第２の位置に移動させ、その位置を記録する。
（３）実施例１の方法を用いて、個々に制御可能な要素の配列に生成された、（例えば、個々に制御可能な要素の配列の左側に）中心をはずれた別の標識パターンの位置を決定する。
（４）前記段階（１）及び段階（３）の結果に基づいて計算を行い、それによって投影装置の倍率と、基板テーブルの座標系に対する個々に制御可能な要素の配列の回転に関する較正の両方についての情報を得る。

この方法を、同様に実施例２に用いて、個々に制御可能な要素の複数の配列の互いに対する、及び基板テーブルの座標系に対する正確な回転の較正を得ることができる。

前記の任意の実施例による測定を行うが、個々に制御可能な要素の配列の標識パターンを静止した状態に保ち、その代わり（放射線検出器に連結された）基板テーブルを走査する。これは、基板テーブルを静止した状態に保ち、個々に制御可能な要素の配列の標識パターンを移動させることとは対照的である。パルス式の放射線装置では、正確なパルスの遅延タイミング（時間調整）を知る必要があるが、それは後述の方法に従って得ることができる。

前記の任意の実施例に従って測定を行うが、個々に制御可能な要素の配列の標識パターンと基板テーブルとの両方を同時に、ただし互いに垂直な方向に走査する。この実施例の方法は、Ｘ方向とＹ方向の両方の較正を同時に実施することができるという利点を有する。

基板テーブルに複数の放射線センサを設ける。例えば、個々に制御可能な要素の配列が２つ以上ある場合に、個々に制御可能な要素の配列ごとに１つの放射線センサを設ける。これによって較正を、より迅速に実施することができるようになる。

（１）前記の任意の実施例による方法を用いて、個々に制御可能な要素の配列を基板テーブルの座標系に対して較正する。
（２）基板テーブル上にウェハを供給する。このウェハには、少なくとも１つの位置合わせ（アライメント）標識が組み込まれる。オフアクシス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）位置合せ装置を用いて、（少なくとも１つの位置合わせ標識の位置及び向きによって決まる）ウェハの座標系を基板テーブルの座標系に対して較正する。次いで、個々に制御可能な要素の配列とウェハ（基板）の座標系との間で正確な較正が得られる。

前記の任意の実施例による方法において、それぞれの位置を決定するためにレーザ光のフラッシュを提供する放射線装置を用いる代わりに、より長い波長の放射線を用いる。この放射線は基板のレジスト・パターンの露光を起こさない場合、非化学光（ｎｏｎ−ａｃｔｉｎｉｃ ｌｉｇｈｔ）と呼ばれることがある。これは、ヘリウム・ネオン・レーザからのものなどのように、一般的に用いられる紫外スペクトルのそれぞれの部分より波長が長く、また可視の赤色であることがあるため、「赤色」光と呼ばれることもある。通常の投影ビームの放射線ではなく、より長い波長の放射線を用いると、パルス化する必要がなくなり、したがって、例えば実施例４に関するタイミングの問題はもはや問題ではなくなる。また、化学放射線のレーザ・フラッシュが行われるたびに通常行なわれる、個々に制御可能な要素の配列の再配置も必要がなくなることも意味している。

この実施例は、レーザ・パルスのタイミングの較正に対するものである。
（１）個々に制御可能な要素の配列に標識パターンを生成させる。
（２）放射線センサを含む基板テーブルを一定の速度で走査する。
（３）基板テーブルを走査しながら、トリガー信号を送信して、基板テーブルに標識パターンを結像させるレーザ放射線のパルスを発生させる。
（４）レーザのタイミングの遅延及び／又は誤差を、センサ上の位置の誤差として検出する。例えば、前記の実施例から分かる座標位置の較正から、基板テーブルの座標系における標識パターンの像の位置に対する標識パターンの得られる位置が高精度で分かる。基板テーブルの速度も高精度で分かり、したがってレーザ・パルスのトリガー信号を発生させるときに予想される標識パターンの像の位置と、実際に得られる基板テーブル上での像の位置との違いから、これらの位置間の距離を基板テーブルの速度で割ることによってレーザのタイミングの遅延／誤差を計算することが可能になる。実際には、各段階を繰り返して、レーザ・パルスのタイミングと標識パターンの位置との一方又は両方を、標識パターンの像が放射線センサに当たるように変更することができる。

この実施例では、基板テーブルの走査速度は基板上での露光中に用いられるものと本質的に同じであり、その場合、レーザ・パルスのタイミングと像の位置との間で直接的な較正が得られるが、異なる方向における異なる走査速度を考慮するために、両方の走査方向に対して別々の較正を行う必要があることもある。

この実施例の変形形態では、前記段階（３）で、単一のパルスを発生させるためにレーザを１度発射させる代わりに、実際にレーザを複数回発射させる。

ここまで本発明の特定の実施例について説明してきたが、本発明は記載したものとは別の方法で実施することが可能であることが理解されよう。前記説明は本発明を限定するものではない。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図。 本発明の実施例と共に使用するのに適した放射線センサの横断面を概略的に示す図。

Claims (16)

1. 放射線の投影ビームを提供するための照明装置と、投影ビームの断面にパターンを与えるように働く、個々に制御可能な要素の配列と、基板を支持するための基板テーブルと、パターンが形成されたビームを前記基板のターゲット部分に投影するための投影装置とを有するリソグラフィ投影装置と共に使用するための較正方法であって、
   前記個々に制御可能な要素の配列を用いて標識パターンを生成する段階と、
   前記基板テーブルに放射線センサを提供する段階と、
   前記個々に制御可能な要素の配列に放射線を照射して前記基板テーブルに前記標識パターンの像を生成する段階と、
   前記生成された標識パターン及び前記基板テーブルの少なくとも一方を移動させることで、前記標識パターンの像を前記放射線センサに対して所定の移動距離だけ移動させる段階と、
   前記放射線センサを用いて放射線強度を検出する段階と、
   前記移動させる段階と前記検出する段階を繰り返し実行し、前記個々に制御可能な要素の配列と前記基板テーブルの各位置において前記放射線センサで検出された放射線強度を収集する段階と、
   前記検出された放射線強度に基づいて、前記個々に制御可能な要素の配列内において要素の位置を定めるための座標系における座標と前記基板テーブル上のポイントの位置を定めるための座標系における座標との関係を決める較正を計算する段階と、を含むことを特徴とする較正方法。
2. 前記照射段階、前記移動段階、及び前記検出段階を繰り返して、前記計算段階のための情報を得る請求項１に記載された較正方法。
3. 前記移動段階が、前記検出段階を連続して実施しながら、前記生成された標識パターン及び前記基板テーブルの少なくとも一方を互いに走査する段階を含む請求項１又は請求項２に記載された較正方法。
4. 前記移動段階が、
   前記基板テーブルを静止した状態に保ちながら、前記個々に制御可能な要素の配列に生成された前記標識パターンを移動させる段階と、
   前記基板テーブルを静止した状態に保ちながら、前記個々に制御可能な要素の配列を移動させる段階と、
   前記個々に制御可能な要素の配列に生成された前記標識パターンを静止した状態に保ちながら、前記基板テーブルを移動させる段階と、
   前記個々に制御可能な要素の配列を静止した状態に保ちながら、前記基板テーブルを移動させる段階と、
   前記基板テーブルを移動させ、かつ前記個々に制御可能な要素の配列、及び前記個々に制御可能な要素の配列に生成された前記標識パターンの少なくとも一方を移動させる段階とを含む群から選択される１つ又は複数の段階を含む請求項１、請求項２又は請求項３に記載された較正方法。
5. 前記移動させる段階と前記検出する段階の繰り返しの度に前記標識パターンを前記放射線センサに対して移動させる距離であるデルタ・ステップを、前記個々に制御可能な要素の配列上でアドレス指定可能なピクセルのサイズで除した値が整数ではなくなるように、あるいはデルタ・ステップがピクセルのサイズより小さい場合には、前記ピクセルのサイズを前記デルタ・ステップで除した値が整数ではなくなるように、前記標識パターンを移動させる請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された較正方法。
6. 前記移動段階が、前記基板テーブル、並びに前記個々に制御可能な要素の配列及び前記個々に制御可能な要素の配列の前記標識パターンの少なくとも一方を異なる方向、好ましくは互いに垂直な方向に移動させる段階を含む請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された較正方法。
7. 前記個々に制御可能な要素の配列の第１の部分に生成された標識パターンを用いて、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された較正方法を実施する段階と、
   前記個々に制御可能な要素の配列の第２の部分に生成された標識パターンを用いて前記較正方法を繰り返す段階とを含む較正方法。
8. 前記個々に制御可能な要素の配列の第１及び第２の部分が、配列の中心をはずれて配列の両側にそれぞれ位置する請求項７に記載された較正方法。
9. 前記基板テーブルを走査する段階と、
   前記基板テーブルを走査しながら、トリガー信号を発生させて前記照明装置から放射線パルスを誘発する段階と、
   知られた座標較正を用いて、前記トリガー信号の発生と前記放射線パルスの放射との間の前記基板テーブルの移動による、前記生成された標識パターンの像の位置の誤差を決定する段階と、
   前記位置の誤差から前記放射線の遅延時間調整を計算する段階とをさらに含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された較正方法。
10. 前記放射線を照射する段階が、前記照明装置によって提供される放射線の前記投影ビームの波長より長い波長を有する放射線を照射する段階を含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された較正方法。
11. 個々に制御可能な要素の配列を複数有するリソグラフィ投影装置と共に使用する方法であって、前記個々に制御可能な要素の配列ごとに請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の較正方法を実施し、前記個々に制御可能な要素の配列の各々に対する前記較正間で知られたベクトルによって前記基板テーブルを移動させる段階を含む較正方法。
12. 個々に制御可能な要素の配列を複数個有し、複数の放射線センサを有するリソグラフィ投影装置と共に使用する方法であって、前記個々に制御可能な要素の配列ごとにそれぞれ異なるセンサを用いて請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載された較正方法を実施する段階を含む較正方法。
13. 位置合わせセンサを用いて、前記基板テーブルの座標をその上に提供された基板の座標に対して較正する段階をさらに含む請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載された較正方法。
14. 基板を提供する段階と、照明装置を用いて放射線の投影ビームを提供する段階と、個々に制御可能な要素の配列を用いて前記投影ビームの断面に標識パターンを与える段階と、前記標識パターンが形成された放射線ビームを前記基板のターゲット部分に投影する段階とを含むデバイス製造方法において、
    較正情報を得るために、請求項１から１３までのいずれか１項に記載された較正方法を実施する段階と、
    前記較正情報を用いて、前記基板と前記個々に制御可能な要素の配列上に生成された標識パターンとを互いに位置決めする段階とを特徴とするデバイス製造方法。
15. 請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載された方法を実施するためのコード化手段を含む、リソグラフィ装置を制御するためのコンピュータ・プログラム。
16. 請求項１４に記載された方法によって製造されたデバイス。

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