JP4563986B2 - 実質的に透過性のプロセス層にマークを備える基板、デバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板であって、それに重なる実質的に透過性のプロセス層に整列マークを備え、このマークが：
− 放射線の整列ビームの放射線を反射するための比較的高反射率の領域、および
− この整列ビームの放射線を少ししか反射しないための比較的低反射率の領域を含む基板に関する。

この基板は、リソグラフィ投影装置であって：
− 放射線の投影ビームを供給するための放射線システム；
− 所望のパターンに従ってこの投影ビームをパターン化するのに役立つパターニング手段を支持するための支持構造体；
− 基板を保持するための基板テーブル；および
− このパターン化したビームをこの基板の目標部分上に投影するための投影システムを含む投影装置で処理してもよい。

ここで使う“パターニング手段”という用語は、入射放射線ビームに、この基板の目標部分に創成すべきパターンに対応する、パターン化した断面を与えるために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきであり；“光バルブ”という用語もこのような関係で使うことができる。一般的に、上記パターンは、集積回路またはその他のデバイス（以下参照）のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。そのようなパターニング手段の例には次のようなものがある；
− マスク。マスクの概念は、リソグラフィでよく知られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。そのようなマスクを放射線ビーム中に置くと、このマスク上のパターンに従って、このマスクに入射する放射線の選択透過（透過性マスクの場合）または選択反射（反射性マスクの場合）を生ずる。マスクの場合、この支持構造体は、一般的にマスクテーブルであり、それがこのマスクを入射放射線ビームの中の所望の位置に保持できること、およびもし望むなら、それをこのビームに対して動かせることを保証する。
− プログラム可能ミラーアレイ。そのような装置の一例は、粘弾性制御層および反射面を有するマトリックスアドレス可能面である。そのような装置の背後の基本原理は、（例えば）この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、一方アドレス指定されない領域が入射光を未回折光として反射するということである。適当なフィルタを使って、上記未回折光を反射ビームから濾過して取除き、回折光だけを後に残すことができ；この様にして、このビームがマトリックスアドレス可能面のアドレス指定パターンに従ってパターン化されるようになる。プログラム可能ミラーアレイの代替実施例は、極小ミラーのマトリックス配置を使用し、適当な局部電界を印加することにより、または圧電作動手段を使うことにより、それらの各々を軸線周りに個々に傾斜することができる。やはり、これらのミラーは、マトリックスアドレス可能で、アドレス指定したミラーが入射放射線ビームをアドレス指定されないミラーの方へ異なる方向に反射し；この様にして、反射ビームをこれらのマトリックスアドレス可能ミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン化する。必要なマトリックスアドレス指定は、適当な電子手段を使って行える。上に説明した両方の場合に、パターニング手段は、一つ以上のプログラム可能ミラーアレイを含むことができる。ここで言及したようなミラーアレイについての更なる情報は、例えば、米国特許ＵＳ５，２９６，８９１およびＵＳ５，５２３，１９３、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８・３３０９６から集めることができ、それらを参考までにここに援用する。プログラム可能ミラーアレイの場合、上記支持構造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でもよい、フレームまたはテーブルとして具体化してもよい。
− プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構成の例は、米国特許ＵＳ５，２２９，８７２で与えられ、それを参考までにここに援用する。上記のように、この場合の支持構造体は、例えば、必要に応じて固定または可動でもよい、フレームまたはテーブルとして具体化してもよい。
簡単のために、この本文の残りは、ある場所で、マスクおよびマスクテーブルを伴う例を具体的に指向するかも知れないが；しかし、そのような場合に議論する一般原理は、上に示すようなパターニング手段の広い文脈で見るべきである。

リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。そのような場合、パターニング手段がこのＩＣの個々の層に対応する回路パターンを創成してもよく、このパターンを、放射線感応性材料（レジスト）の層で塗被した基板（シリコンウエハ）の目標部分（例えば、一つ以上のダイを含む）上に結像することができる。一般的に、単一ウエハが隣接する目標部分の全ネットワークを含み、それらをこの投影システムを介して、一度に一つずつ、順次照射する。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを使う現在の装置では、機械の二つの異なる種類を区別することができる。一つの種類のリソグラフィ投影装置では、全マスクパターンをこの目標部分上に一度に露出することによって各目標部分を照射し；そのような装置を普通ウエハステッパと呼ぶ。代替装置−普通ステップ・アンド・スキャン装置と呼ぶ−では、このマスクパターンを投影ビームの下で与えられた基準方向（“走査”方向）に順次走査し、一方、一般的に、この投影システムが倍率Ｍ（一般的に＜１）であり、この基板テーブルを走査する速度Ｖが、倍率Ｍ掛けるマスクテーブルを走査する速度であるので、この基板テーブルをこの方向に平行または逆平行に同期して走査することによって各目標部分を照射する。ここに説明したようなリソグラフィ装置に関する更なる情報は、例えば、参考までにここに援用するＵＳ６，０４６，７９２から収集することができる。

リソグラフィ投影装置を使う製造プロセスでは、パターン（例えば、マスクの中の）を、少なくとも部分的に放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた基板上に結像する。この結像工程の前に、この基板は、例えば、下塗り、レジスト塗布およびソフトベークのような、種々の処理を受けるかも知れない。露出後、基板は、例えば、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベークおよび結像形態の測定／検査のような、他の処理を受けるかも知れない。この一連の処理は、デバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン化するための基礎として使用する。そのようにパターン化した層は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化処理、化学・機械的研磨等のような、全て個々の層の仕上げを意図した種々の処理を受けるかも知れない。もし、幾つかの層が必要ならば、全処理またはその変形を各新しい層に反復しなければならないだろう。結局、デバイスのアレイが基板（ウエハ）上にできる。次に、これらのデバイスをダイシングまたは鋸引のような手法によって互いから分離し、そこから個々のデバイスをキャリヤに取付け、ピンに接続し等できる。そのようなプロセスに関する更なる情報は、例えば、参考までにここに援用する、ピータ・バン・ザントの“マイクロチップの製作：半導体加工の実用ガイド”、第３版、マグロウヒル出版社、1997年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４という本から得ることができる。

簡単のために、この投影システムを、以後“レンズ”と呼ぶかも知れないが；この用語は、例えば、屈折性光学素子、反射性光学素子、および反射屈折性光学素子を含む、種々の型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。この放射線システムも放射線のこの投影ビームを指向し、成形しまたは制御するためにこれらの設計形式の何れかに従って作用する部品を含んでもよく、そのような部品も以下で集合的または単独に“レンズ”と呼ぶかも知れない。更に、このリソグラフィ装置は、二つ以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよい。そのような“多段”装置では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルで行い、一方、他の一つ以上のテーブルを露出に使ってもよい。二段階リソグラフィ装置は、例えば、参考までにここに援用する、ＵＳ５，９６９，４４１およびＷＯ９８／４０７９１に記載してある。

この発明は、パターニング手段のパターンを基板に整列するために、リソグラフィ投影装置の整列システムで使うための整列マークに関する。この整列システム、例えば、参考までにここに援用する国際出願ＷＯ９８／３９６８９に記載してある間接軸外整列システムは、別の整列ユニットが放射し且つ基板上の格子の形のマーク上に入射する、放射線の整列ビームを使用する。この格子は、この整列ビームをこの格子の法線に対して異なる角度で広がる多数のサブビームに回折する。上記異なるサブビームは、整列ユニットのレンズによって平面の異なる位置へ導かれるだろう。この平面に、これらの異なるサブビームを更に回折するための手段が設けてあってもよい。このレンズシステムは、このマークの像を創るためにこれらの異なるサブビームを基準プレート上に最終的に結像するためにも使うだろう。この基準プレートに、基準マークを設けることができ、放射線感応検出器をこの基準マークの後ろに配置することができる。この検出器の出力信号は、この基板マークの像と基準マークが一致する程度に依るだろう。この様にして、基板上のマークと整列ユニットの基準マークの整列の程度を測定し、最適化できる。この検出器は、異なる順序で強度および整列位置を測定するために別々の個々の検出器を含んでもよい。この整列を完成するためには、整列ユニットの基準を第２基準マーク、例えば、基板テーブルに設けたものに整列ユニットで整列しなければならない。次にこの第２基準マークを露出光を使ってマスクのマークに整列してもよい。参考までにここに援用するＵＳ５，１４４，３６３に記載してあるような装置および方法をその目的に使うことができる。

その代りに、投影システムを介して整列ビームを基板上に設けたマークに直接向ける、直接軸上整列システムを使うことができる。このビームは、基板上のマークによって異なるサブビームに回折され、投影システムに反射されるだろう。この投影システムを横断してから、これらの異なるサブビームは、マスクに設けた基準整列マーク上に集束されるだろう。サブビームによって作られた基板マークの像は、マスクの基準整列マーク上に結像できる。この様にして、基板上のマークとマスクの基準マークの整列の程度を測定し、最適化できる。これは、マスクのマークを横断する整列ビームを検出するために構成し且つ配置した放射線感応検出器を使って行うことができる。ここに説明した軸上整列システムに関する更なる情報は、例えば、参考までにここに援用する米国特許第４，７７８，２７５号参照。

リソグラフィ投影装置で生産する集積回路の速度を改善するために、銅のような、低抵抗材料を導体として使って回路の時間遅延を減少することが提案されている。銅で集積回路を製作するために、銅デュアルダマスクとして知られる新基板処理技術が集積回路の製造に導入されている。この新処理技術で起る問題の一つは、銅デュアルダマスク層に埋込んだマークの整列中に、整列するシステムが測定する信号が弱いか、全くないことである。このマークおよび銅デュアルダマスク層を基板表面まで通過する整列ビームの放射線がそこで反射し、整列マークまで戻り、そこでこのマークで直接反射された整列ビームの放射線と干渉するかも知れないことが判った。この問題は、銅デュアルダマスクの層がこの整列システムの整列ビームに対して実質的に透過性であることによって生ずる。この干渉は、このマークが載っている銅デュアルダマスク層の厚さに依るが、しかし、この干渉を避け得る程度にこの層の厚さを制御することは非常に困難である。

本発明の目的は、透過性プロセス層に使うことができ、マークを横切って基板表面で反射する光の干渉によって生ずる、信号強度の減少の欠点がないマークを提供することである。

これおよびその他の目的は、この発明によれば、基板であって、それに重なる実質的に透過性のプロセス層に整列マークを備え、上記マークが：
− 放射線の整列ビームの放射線を反射するための比較的高反射率の領域、および
− この整列ビームの放射線を少ししか反射しないための比較的低反射率の領域；を含む基板に於いて、この比較的低反射率の領域がこの整列ビームの放射線を散乱し且つ吸収するための散乱構造体を含むことを特徴とする基板で達成される。

この低反射率領域に散乱要素を使うことによって、整列ビームが散乱され、それで透過性層を横切って基板表面で反射され、このマークへ戻って、高反射率領域で反射された整列ビームと干渉を生ずる放射線が少ないことが判った。この散乱構造体は、高反射率領域を露出するのと同じ露出工程に設けてもよい。もし、この整列マークの散乱構造体を第１方向の線で格子として形成するならば、比較的高反射率の領域は、上記第１方向に垂直な線で格子として設けてもよい。このマークの位置を検出するために使う整列システムは、この比較的高反射率の領域によって作られる格子の線の方向に対して敏感だろう。何故なら、光が主として上記線に垂直方向に回折されるだろうからである。この整列システムは、これらの散乱構造体によって回折される放射線には敏感でないだろう。何故なら、その光が回折される方向は、比較的高反射率の領域によって回折される放射線の方向に垂直であろうからである。散乱構造体として使う格子の周期は、比較的高反射率の領域によって回折される放射線がこのマークの法線に対して小さい角度で回折されるように、この比較的高反射率の領域のための格子の格子周期より小さくてもよい。この整列システムは、このマークの法線に対してある角度で回折された放射線に対して敏感で、従ってこの比較的高反射率の領域によって回折された放射線にだけ敏感でもよい。

この発明の更なる態様によれば、デバイス製造方法で：
− 透過性層に整列マークを含み、少なくとも部分的に放射線感応材料の層で覆われた基板を基板テーブルに用意する工程；− 比較的高反射率の領域と比較的低反射率の領域を含むこれらの整列マークを放射線の整列ビームでもって基準に整列する工程；
− 放射線システムを使って放射線の投影ビームを作る工程；
− この投影ビームにその断面にパターンを与えるためにパターニング手段を使う工程；および
− この放射線のパターン化したビームをこの放射線感応材料の層の目標部分上に投影する工程を含む方法に於いて、この比較的低反射率の領域がこの整列ビームを散乱し且つ吸収するための散乱構造体を含むことを特徴とする方法が提供される。

この本文では、ＩＣの製造に於けるこの発明による装置の使用を具体的に参照してもよいが、そのような装置は、他の多くの可能な用途があることを明確に理解すべきである。例えば、それを集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使ってもよい。当業者は、そのような代替用途の関係では、この本文で使う“レチクル”、“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“マスク”、“基板”および“目標部分”で置換えられると考えるべきであることが分るだろう。

本文書では、“放射線”および“ビーム”という用語を紫外放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長の）およびＥＵＶ（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する超紫外放射線）、並びにイオンビームまたは電子ビームのような、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含するために使用する。

次にこの発明の実施例を、例としてだけ、添付の概略図を参照して説明する。これらの図で、対応する参照記号は、対応する部品を示す。

図１は、この発明によるマークを備える基板を使うことができるリソグラフィ投影装置を概略的に描く。この装置は：
− 放射線（例えば、ＵＶまたはＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給するための放射線システムＥｘ、ＩＬ。この特別の場合、放射線システムが放射線源ＬＡも含む；
− 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、およびこのマスクを部材ＰＬに関して正確に位置決めするために第１位置決め手段に結合された第１物体テーブル（マスクテーブル）ＭＴ；− 基板Ｗ（例えば、レジストを塗被したシリコンウエハ）を保持するための基板ホルダを備え、およびこの基板を部材ＰＬに関して正確に位置決めするために第２位置決め手段に結合された第２物体テーブル（基板テーブル）ＷＴ；並びに− マスクＭＡの被照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に結像するための、投影システム（“レンズ”）ＰＬ（例えば、屈折性または反射屈折性システム、ミラーグループまたはフィールド偏向器のアレイ）を含む。
ここに描くように、この装置は、透過型である（即ち、透過性のマスクを有する）。しかし、一般的に、それは、例えば、（反射性のマスクを備える）反射型でもよい。その代りに、この装置は、上に言及した種類のプログラム可能ミラーアレイのような、他の種類のパターニング手段を使ってもよい。

この線源ＬＡ（例えば、水銀灯、エキシマレーザ、貯蔵リング若しくはシンクロトロンの電子ビームの経路の周りに設けたアンジュレータ）は、放射線のビームを作る。このビームを直接か、または、例えば、ビーム拡大器Ｅｘのような、状態調節手段を通してから、照明システム（照明器）ＩＬの中へ送る。この照明器ＩＬは、このビームの強度分布の外側および／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外側およびσ内側と呼ぶ）を設定するための調整手段ＡＭを含む。その上、それは、一般的に、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の部品を含む。この様にして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、その断面に所望の均一性および強度分布を有する。

図１に関して、線源ＬＡは、（この線源ＬＡが、例えば、水銀灯である場合によくあることだが）このリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、このリソグラフィ投影装置から遠く離れていて、それが作った放射線ビームをこの装置に（例えば、適当な指向ミラーを使って）導いてもよいことに注意すべきで；この後者のシナリオは、線源ＬＡがエキシマレーザである場合によくあることである。本発明および請求項は、これらのシナリオの両方を包含する。

ビームＰＢは、次に、マスクテーブルＭＴ上にマスクホルダで保持されたマスクＭＡを横切る。マスクＭＡを横断してから、ビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め手段（および干渉計測定手段ＩＦ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＰＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクＭＡをマスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め手段を使ってマスクＭＡをビームＰＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１にはっきりは示さないが、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現する。しかし、ウエハステッパの場合は（ステップアンドスキャン装置と違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。

図示する装置は、二つの異なるモードで使うことができる：
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴを本質的に固定して保持し、全マスク像を目標部分Ｃ上に一度に（即ち、単一“フラッシュ”で）投影する。次に基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向に移動して異なる目標部分ＣをビームＰＢで照射できるようにする；
２．走査モードでは、与えられた目標部分Ｃを単一“フラッシュ”では露出しないことを除いて、本質的に同じシナリオを適用する。その代りに、マスクテーブルＭＴが与えられた方向（所謂“走査方向”、例えば、ｙ方向）に速度νで動き得て、それで投影ビームＰＢがマスク像の上を走査させられ；同時に、基板テーブルＷＴがそれと共に同じまたは反対方向に速度Ｖ＝Ｍνで動かされ、この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。この様にして、比較的大きい目標部分Ｃを、解像度について妥協する必要なく、露出することができる。

整列目的で、このマスクは、マスクＭＡにマーク（Ｍ₁およびＭ₂）を備える。これらのマーク（Ｍ₁およびＭ₂）は、直接的または間接的に投影システムＰＬを介して基板Ｗのマーク（Ｐ₁およびＰ₂）に整列してもよい。この整列中、投影システムＰＬを介して基板Ｗ上に投影した画像Ｃの位置についての情報が得られるだろう。これは、異なるマスクで露出した層を互いに関して正確に配置することを保証ために必要である。従って、各層の露出の前に、マスクＭＡの像を同じ基板マーク（Ｐ₁およびＰ₂）に整列することが必要である。

図２は、この発明が使える、従来技術による基板整列マークを描く。そのような整列マークは、四つのサブ格子Ｐ_1.a、Ｐ_1.b、Ｐ_1.cおよびＰ_1.dを含んでもよく、その内サブ格子Ｐ_1.bおよびＰ_1.dは、Ｘ方向の整列に役立ちおよびサブ格子Ｐ_1.aおよびＰ_1.cは、Ｙ方向の整列に役立つ。これらのサブ格子は、例えば、１６μｍの格子周期を有してもよい。この格子周期は、各サブ格子毎に違ってもよく、このサブ格子の寸法は、２００＊２００μｍでもよい。各サブ格子は、比較的高反射率の領域３および比較的低反射率の領域１を含む。

（実施例１）
図３は、図２の整列マークのサブ格子、例えば、Ｐ_1.a、の一部の平面図を描く。図示してあるのは、Ｙ方向に格子周期のある格子を形成する四つの高反射率領域３および三つの低反射率領域１である。この低反射率領域１は、Ｘ方向に小さいサイズ、例えば、２μｍより小さい周期、例えば、１．１４μｍの格子周期のある格子の形を有する散乱構造体を備える。低反射率領域での散乱構造体の機能は、この低反射率領域の入射する整列ビームの放射線を散乱且つ吸収して、この低反射率領域を横切る放射線が基板表面から反射し、このマークへ戻って整列ビームの高反射率領域によって反射された部分と干渉し、整列信号の攪乱を起すことを防ぐようにすることである。この低反射率領域の格子の方向は、高反射率領域の格子の方向と実質的に垂直であるように選択して、この低反射率領域から回折した整列ビームの部分が高反射率領域から回折したビームの部分と異なる方向に回折するようにする。この低反射率領域から回折した整列ビームの部分は、整列システムが特定の方向の回折にしか感応しないので、この整列システムに達しないだろう。従って、低反射率領域からの回折は、整列システムを妨害しないだろう。低反射率領域の格子の周期も高反射率領域に設けた格子の周期より小さい。従って、マークの法線での回折の角度は大きく、低反射率領域から回折した放射線が整列システムを妨害する機会は更に最小になるだろう。この高反射率領域は、５０〜１００％の反射率を有してもよく、低反射率領域は、０〜１０％の反射率を有してもよい。例えば、銅デュアルダマスクの層は、４％の反射率を有してもよい。

図４は、基板Ｗ上の透過性層１１に埋込んだ整列マーク上の図３に於ける線７による断面図を描く。基板Ｗは、この基板Ｗ上に続いて起る露出でパターン化したビームによって露出された五つのプロセス層（９、１１、１３、１５および１７）で覆われている。これらの層の一つ（１１）は、高反射率領域３および低反射率領域１を有する整列マークを備える。層（９、１１、１３、１５および１７）が透過性で、低反射率領域１に散乱構造体が設けてない場合、整列システムからの整列ビームの放射線は、この低反射率領域１を横切り、基板Ｗの表面で反射するかも知れない。次に、この表面で反射した放射線が再び整列マークに達し、このマーク表面で直接反射した整列ビームの部分と干渉が起きるかも知れない。この発明に従って低反射率領域に設けた散乱形態は、基板の表面での反射の影響を最小にするだろう。

（実施例２）
図５は、この発明の第２実施例による図２の整列マークのサブ格子の一部の平面図を描く。二つの高反射率領域３および一つの低反射率領域５を示す。この第２実施例は、大抵の部材を第１実施例と共有し、違いは、高反射率領域３を形成する格子の線がこの高反射率領域３の中間に低反射率領域２１を有することによって二つに分割されていることである。この低反射率領域２１は、高反射率領域３の格子を形成する線と平行である。この追加の低反射率領域は、整列ビームの高次の回折を増し、それは、高次がマークの位置のよい情報を与えるので、有利である。図示するように、高反射率領域３は、中間に一つの低反射率領域２１を有することによって二つに分割されている。高次の回折を改善し、従って整列の精度を改善するために、この高反射率領域を三つ、四つまたは五つの部分に分割することが可能である。

（実施例３）
図６は、この発明の第３実施例によるマークの高反射率領域部分の詳細平面図を示す。この高反射率領域は、正方形面から構成され、各正方形は、第１および第２方向に反復し、且つ上記第１および第２方向に平行な辺を有する。ここに示すように、２種類の正方形面、大きい物２３と小さいもの２５があり、それらが反復して高反射率領域３を形成する。この正方形のサイズは、このマスクから基板上に露出する構造体のサイズに匹敵し、正方形の三つ以上のサイズがあってもよい。マークの高反射率領域の正方形と露出すべき構造体のサイズが匹敵することは、露出すべき構造体による回折がその場合マークの高反射率領域による回折に類似するので有利である。この類似回折の利点は、類似回折によるビームがこの投影システムを通る類似の光路を横切り、従って投影システムで同じ収差を受けることである。これらの収差によって生ずる位置ずれは、整列マークと露出すべき構造体に対して同じであり、位置のより良い整列に繋がるだろう。これらの正方形のサイズは、０．０５から０．５μｍまでの範囲内でよい。この第３実施例も整列マークの低反射率領域に散乱構造体を何も使わずに、例えば、図２の整列マークの高反射率領域３に直接使ってもよい。この発明は、オーバレイを測定するために適したマークに使うこともでき；その場合、このマークは、大きい正方形の形を有してもよい。その場合、その正方形は、露出すべき構造体のサイズに匹敵するサイズを有する多数の小さい正方形を含む。

代替案として、このリソグラフィ装置で露出すべき特定の構造体の投影システムＰＬの瞳平面に於ける異なる複数次回折の位置を測定することができる。この瞳平面に於ける位置は、上記特定の構造体で起きた回折の量の情報を与える。続いて、整列マークの瞳平面に於ける異なる複数次回折の位置を測定することができ、その整列マークを、この整列マークの瞳平面に於ける異なる複数次回折の位置と露出すべき構造体が同じになるように変える。このリソグラフィ投影装置で露出すべき構造体と瞳平面で同じ位置へ回折するマークを得るためのシミュレーション・ソフトウェアを使うこともできる。再びこのマークの高屈折率領域は、このリソグラフィ投影装置で露出すべき構造体と同様に回折され、この投影システムで同じ収差を受け、同じ位置ずれを与えられ、より良い位置整列が得られる。

以上において、本発明の特定の実施例を説明したが、本発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。以上の説明は、本発明を制限することを意図しない。

本発明を使うことができるリソグラフィ投影装置を描く。 本発明を使うことができる整列マークを描く。 本発明の第１実施例による、図２の整列マークのサブ格子の一部の平面図を描く。 基板上の透過性層に埋込んだ整列マークの断面図を描く。 本発明の第２実施例による、図２の整列マークのサブ格子の一部の平面図を描く。 本発明の第３実施例によるマークの反射性領域の詳細平面図を示す。

符号の説明

Ｃ 目標部分
Ｅｘ ビーム拡大器
ＩＬ 照明システム
ＬＡ 放射線源
ＭＡ マスク、パターニング手段
Ｐ_１ 整列マーク
Ｐ_２ 整列マーク
ＰＢ 投影ビーム
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
１ 低反射率領域
３ 高反射率領域
５ 散乱構造体
２３ 矩形領域
２５ 矩形領域

Claims (10)

1. 基板に重なる実質的に透過性のプロセス層にマークを備え、
   該マークが、
   − 放射線ビームを反射するための比較的高反射率の領域、および
   − 前記放射線ビームを少ししか反射しないための比較的低反射率の領域
   を含み、
   前記低反射率領域が前記放射線ビームを散乱し且つ吸収するための散乱構造体を含み、該散乱構造体は、Ｘ方向に格子周期のある第１格子から形成されており、
   前記高反射率領域は、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に格子周期のある第２格子から形成されており、
   前記高反射領域を形成する第２格子の線と線との間の空間に、前記第１格子から形成される散乱構造体が位置することを特徴とする基板。
2. 前記第１格子の格子周期が前記第２格子の格子周期より小さい請求項１記載の基板。
3. 前記第１格子の格子周期が２μｍ未満である請求項１または２記載の基板。
4. 前記低反射率領域が０から１０％までの範囲内の反射率を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の基板。
5. 前記高反射率領域が５０から１００％までの範囲内の反射率を有する請求項１ないし４
   のいずれかに記載の基板。
6. − 透過性層に比較的高反射率の領域と比較的低反射率の領域を含むマークを含み、少なくとも部分的に放射線感応材料の層で覆われた基板を基板テーブルに準備する工程、
   − 前記基板を整列するために、前記マークに放射線ビームを照射する工程、
   − 放射線システムを使って放射線の投影ビームを作る工程、
   − 前記投影ビームにその断面にパターンを与えるためにパターニング手段を使う工程、
   および
   − 前記パターン化した投影ビームを前記放射線感応材料の層の目標部分上に投影する工程を含むデバイス製造方法に於いて、
   前記低反射率領域が前記放射線ビームを散乱し且つ吸収するための散乱構造体を含み、該散乱構造体は、Ｘ方向に格子周期のある第１格子から形成されており、
   前記高反射率領域は、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に格子周期のある第２格子から形成されており、
   前記高反射領域を形成する第２格子の線と線との間の空間に、前記第１格子から形成される散乱構造体が位置することを特徴とする方法。
7. 前記第１格子の格子周期が前記第２格子の格子周期より小さい請求項６記載の方法。
8. 前記第１格子の格子周期が２μｍ未満である請求項６または７記載の方法。
9. 前記低反射率領域が０から１０％までの範囲内の反射率を有する請求項６ないし８のいずれかに記載の方法。
10. 前記高反射率領域が５０から１００％までの範囲内の反射率を有する請求項６ないし９のいずれかに記載の方法。

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