JP4286212B2 - リソグラフィ装置、およびモデルパラメータを決定する方法 - Google Patents
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Description
− マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったようなマスクタイプも含まれる。放射線ビームにこのようなマスクを配置することにより、マスクに照射する放射線の、マスク上のパターンに従う選択的透過(透過性マスクの場合)や選択的反射(反射性マスクの場合)が実行される。マスクの場合、支持構造は一般的に、入射する放射線ビームの所望する位置にマスクを保持できることを保証し、かつ、所望に応じて、ビームに対して運動させることの可能なマスクテーブルである。
− プログラマブルミラーアレイ。このようなデバイスの一例として、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクスアドレス可能面があげられる。こうした装置の基本的原理は、(例えば)反射面のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射するが、アドレスされていない領域は入射光を非回折光として反射するといったことである。適切なフィルタを使用することにより、回折光のみを残して上記非回折光を反射ビームからフィルタすることが可能である。この方法において、ビームはマトリクスアドレス可能面のアドレスパターンに従ってパターン作成される。アレイ状の格子状ライトバルブ(GLV)も対応する方法で使用してよく、ここで各GLVは入射光を回折光として反射する格子を形成するため、(例えば電位を加えることにより)相互に対して変形できる複数の個々のリボンを含んでよい。プログラマブルミラーアレイのさらなる代替実施形態は非常に小さい(場合によってはミクロ的な)複数のミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーはそれぞれ、適した局部電界を適用することによって、もしくは圧電作動手段を用いることによって、軸を中心に個々に傾斜することができる。例えば、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、それによりアドレスされたミラーはアドレスされていないミラーとは異なる方向に入射の放射線ビームを反射する。このようにして、反射されたビームは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いパターン形成される。必要とされるマトリクスアドレッシングは適切な電子手段を用いて実行することができる。前述の両方の状況において、パターニング構造は1つまたは複数のプログラマブルミラーアレイから構成可能である。ここに参照を行ったミラーアレイに関するより多くの情報は、例えば、米国特許第US5,296,891号および第5,523,193号、並びに、PCT特許種出願第WO98/38597および同WO98/33096に開示されており、詳細は当該文献を参照されたい。プログラマブルミラーアレイの場合、支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
− プログラマブルLCDアレイ。このような構成の例が米国特許第5,229,872号に開示されており、詳細は当該文献を参照されたい。上記同様、この場合における基板ホルダも、例えばフレームもしくはテーブルとして具体化され、これも必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。
1.ステップモードにおいては、マスクテーブルMTは基本的に静止状態に維持され、マスク像全体が1回で(すなわち1回の「フラッシュ」で)目標部分Cに投影される。次に基板テーブルWTがx方向および/あるいはy方向にシフトされ、異なる目標部分CがビームPBにより照射され得る。
2.走査モードにおいては、基本的に同じシナリオが当てはまるが、所与のマスクテーブルMTが1回の「フラッシュ」で露光されない。代わりに、マスクテーブルMTは所与の方向(いわゆる「走査方向」で、例えばy方向)に速度vで移動可能であり、これにより投影ビームPBがマスク像上で走査する。同時に、基板テーブルWTを速度V=Mvで同じ方向または反対方向に移動する。ここでMはレンズPLの倍率である(通常、M=1/4または1/5)。この方法で、解像度を妥協せずに比較的大きい目標部分Cを露光することができる。
3.別のモードでは、マスクテーブルMTが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターニング構造を保持し、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Cに投影する間に、基板テーブルWTが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルWTを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
ここでxmeas,iおよびymeas,iは、それぞれx方向およびy方向でi番目の位置パラメータに基づいたアラインメントマークの測定位置を示し、xnomおよびynomは、それぞれx方向およびy方向における所望の位置を示す。このような技術は、ウェハモデルのパラメータを計算する比較的簡単な方法として使用することができる。
Tx+Expxxnom(XN)−Rxynom(XN)=xmeas(XN)−xnom(XN) (1)
Y方向については、
Ty+Expyynom(YN)+Ryxnom(YN)=ymeas(YN)−ynom(YN) (1)
で6パラメータウェハモデルと呼ぶ。
Tx+Expxnom(X1)−Rynom(X1)=xmeas(X1)−xnom(X1)
Tx+Expxnom(X2)−Rynom(X2)=xmeas(X2)−xnom(X2)
:
Tx+Expxnom(XN)−Rynom(XN)=xmeas(XN)−xnom(XN)
Yの場合もN個である。
Ty+Expynom(Y1)+Rxnom(Y1)=ymeas(Y1)−ynom(Y1)
Ty+Expynom(Y2)+Rxnom(Y2)=ymeas(Y2)−ynom(Y2)
:
Ty+Expynom(YN)+Rxnom(YN)=ymeas(YN)−ynom(YN) ・・・・(2)
または、短縮してAx=bである。当業者には知られているように、最小二乗法の解は下式のように表現することができる。
すなわち、係数αiは(静的)位置合わせ方法を構成する。
この制約を式(6)に挿入すると、下式が得られる。
これは下式のように書くことができる。
マトリックス(7)全体を、これで以下のように単純にすることができる。
この公式はベクトルの長さを最短にする。しかし、この公式の代わりに以下の公式も使用できることが理解される。
この公式は、x成分とy成分を最小にし、したがって計算時間を節約する。
Claims (20)
- モデルの少なくとも1つのパラメータを決定する方法であって、モデルがオブジェクトの位置に関する情報を提供し、オブジェクトには、所望の位置が分かっている複数のアラインメントマークを設け、
複数のアラインメントマークのそれぞれについて複数の位置パラメータを測定するステップと、
測定した複数の位置パラメータに基づいて、モデルの少なくとも1つのパラメータを決定するステップとを含み、
複数のアラインメントマークのそれぞれについて複数の位置パラメータを、重み係数で重みづけし、
モデルの少なくとも1つのパラメータを決定する前記ステップが、重み係数の少なくとも1つの数値をモデルの少なくとも1つのパラメータとともに決定することを含むものである方法。 - モデルの少なくとも1つのパラメータが、並進、回転および拡張のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 複数のアラインメントマークが回折要素として形成され、
複数の位置パラメータが、アラインメントビームを複数のアラインメントマークのうち少なくとも1つに投影することによって生成された回折線に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。 - 複数のアラインメントマークが少なくとも1つの多格子を含む、請求項1に記載の方法。
- オブジェクトのモデルの少なくとも1つのパラメータを決定する前記ステップが、複数のアラインメントマークのうち少なくとも1つの所望の測定した位置に基づいた式の最小二乗法による解を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- オブジェクトのモデルの少なくとも1つのパラメータを決定する前記ステップが、対応する位置パラメータの信号強度が特定の閾値より低い場合に、重み係数の値をゼロに設定することを含む、請求項1に記載の方法。
- オブジェクトが基板である、請求項1に記載の方法。
- 前記方法がさらに、
オブジェクトのモデルの少なくとも1つのパラメータを決定する前記ステップの後に、パターン形成した放射線のビームをオブジェクトの目標部分に投影することを含む、請求項1に記載の方法。 - 各重み係数の数値を決定する前記ステップが、少なくとも1つのオブジェクトの測定に基づき、
方法がさらに、モデルの少なくとも1つのパラメータを決定する間に決定した重み係数の少なくとも1つの数値を、少なくとも1つの他のオブジェクトに使用することを含む、請求項9に記載の方法。 - リソグラフィ装置であって、
パターン形成した放射線のビームを基板の目標部分に投影するよう構成された投影システムと、
センサと、
センサと連絡するよう配置構成された処理ユニットと、
所望の位置が分かっている複数のアラインメントマークのうち少なくとも1つに、アラインメントビームを投影するよう配置構成されたビーム生成器とを有し、
センサが、投影されたアラインメントビームに基づいて複数のアラインメントマークのそれぞれについて位置パラメータを測定し、測定した位置パラメータを処理ユニットに転送するよう配置構成され、
処理ユニットが、測定した位置パラメータに基づいて、基板の位置に関する情報を提供するモデルの少なくとも1つのパラメータを決定するよう配置構成され、
測定した位置パラメータを重み係数で重みづけし、
処理ユニットが、重み係数の少なくとも1つの数値を、モデルの少なくとも1つのパラメータとともに決定するよう配置構成されるものであるリソグラフィ装置。 - モデルの少なくとも1つのパラメータが、並進、回転および拡張のうち少なくとも1つを含む、請求項11に記載のリソグラフィ装置。
- 複数のアラインメントマークが回折要素として形成される、請求項11に記載のリソグラフィ装置。
- 処理ユニットが、複数のアラインメントマークのうち少なくとも1つの所望の位置および測定位置に基づいた式の最小二乗法による解に基づき、モデルの少なくとも1つのパラメータを決定するよう配置構成される、請求項11に記載のリソグラフィ装置。
- 処理ユニットは、対応する位置パラメータの信号強度が特定の閾値より低い場合に、重み係数の値をゼロに設定するよう配置構成される、請求項11に記載のリソグラフィ装置。
- 装置がさらに、モデルの少なくとも1つのパラメータに基づいて、パターン形成された放射線のビームを基板の目標部分に投影するよう構成される、請求項11に記載のリソグラフィ装置。
- 前記処理ユニットが、少なくとも1つの基板の測定値に基づいて、重み係数の少なくとも1つの数値を決定するよう配置構成され、
処理ユニットが、モデルの少なくとも1つのパラメータを決定する間に決定した重み係数の少なくとも1つの数値を、少なくとも1つの他の基板に使用するよう配置構成される、請求項11に記載のリソグラフィ装置。 - モデルのパラメータの値を決定する方法であって、モデルがオブジェクトの位置に関する情報を提供し、
オブジェクト上の複数のアラインメントマークのそれぞれについて、複数の測定した位置を取得するステップと、
モデルのパラメータの値を取得するために式を解くステップとを含み、式が、(1)複数の測定した位置、(2)複数のアラインメントマークのそれぞれについて少なくとも1つの所望の位置、および(3)複数の重み係数に基づき、各重み係数が、複数の測定位置のうち少なくとも1つに対応し、
前記式を解くステップが、式の最小二乗法による解を計算することを含み、重み係数の少なくとも1つの値が、式の最小二乗法による解を計算する間に変更できる変数である、方法。 - モデルのパラメータが、並進、回転、および拡張のうち少なくとも1つを含む、請求項18に記載の方法。
- 複数のアラインメントマークの各々について複数の測定位置を取得するステップが、ビームをアラインメントマークに指向することと、回折パターンの少なくとも一部を測定することとを含む、請求項18に記載の方法。
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