JP4668953B2 - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - 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、バイナリ・マスク・タイプ、レベンソン・マスク・タイプ、減衰位相シフト・マスク・タイプおよび種々のハイブリッド・マスク・タイプ等がある。放射線ビーム内にこのようなマスクを置くと、マスク上のパターンにより、マスク上に入射する放射線が選択的に透過(透過性マスクの場合)または選択的に反射(反射性マスクの場合)される。あるマスクの場合には、支持構造は、一般的に、確実にマスクを入射放射線ビーム内の所望する位置に保持することができ、そうしたい場合には、ビームに対してマスクが移動することができるようなマスク・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・アドレス可能面がある。このような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が入射光を回折光として反射し、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う原理である。適当なフィルタを使用することにより、反射ビームから上記の非回折光をろ過して回折光だけを後に残すことができる。このようにして、ビームは、マトリックス・アドレス可能面のアドレス・パターンに従ってパターン形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの他の実施形態は、それぞれが、適当な集中した電界を加えることにより、または圧電作動手段を使用することにより、軸を中心にして個々に傾斜することができる小さなミラーのマトリックス配置を使用する。ここでもまた、アドレスされるミラーが、アドレスされないミラーとは異なる方向に入力放射線ビームを反射するように、ミラーは、マトリックス・アドレス指定することができる。このようにして、反射したビームは、マトリックス・アドレス指定することができるミラーのアドレス・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・アドレス指定は、適当な電子手段により行うことができる。上記両方の状況において、パターニング手段は、1つまたはそれ以上のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書に記載したミラー・アレイのより詳細な情報については、詳細は例えば米国特許第5,296,891号、および米国特許第5,523,193号およびPCT特許出願第WO98/38597号およびWO98/33096号を参照されたい。プログラマブル・ミラー・アレイの場合には、上記支持構造を、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることができるフレームまたはテーブルの形で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は、詳細は、米国特許第5,229,872号を参照されたい。すでに説明したように、この場合の支持構造は、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることができるフレームまたはテーブルの形で実施することができる。
L=λrNr−K(λuNu−P*λrNr)
ここで、P*=αu−αgであり、
λrv=(1+αr)λrは干渉計測システムの測定ビームの真空波長であり、
K=αr/(αu−αg)であり、
λuは、第2高調波干渉計の短い真空波長であり、
Nuは、第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
αr,αg,αuは、それぞれ測定ビームの波長と第2高調波干渉計の長い波長および短い波長での空気の屈折度(屈折率−1)である。
T=(50±10)nm+(p×λu/ncoating)、
T=(110±10)nm+(p×λu/ncoating)、または
T=(170±20)nm+(p×λu/ncoating)
ここで、pは、負でない整数であり、λuは、第2高調波干渉計の短い真空波長であり、ncoatingは、λuにおけるコーティングの屈折率である。
図面中、対応する参照番号は対応する部材を示す。
図1は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ投影装置の略図である。この装置は、この特定の実施形態の場合には、同様に、放射線源LAを備える放射線(例えば、DUV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と、マスクMA(例えば、レチクル)を保持するためのマスク・ホルダーを備えていて、品目PLに対して、マスクを正確に位置決めするために、第1の位置決め手段に接続している第1の対象物テーブル(マスク・テーブル)MTと、基板W(例えば、レジストでコーティングしたシリコン・ウェハ)を保持するための基板ホルダーを備えていて、品目PLに対して基板を正確に位置決めするために、第2の位置決め手段に接続している第2の対象物テーブル(基板テーブル)WTと、基板Wの対象物目標部分C(例えば、1つまたはそれ以上のダイを備える)上に、マスクMAの照射部分を映像形成するための投影システム(「レンズ」)PL(例えば、屈折レンズ・システム)とを備える。
−ステップ・モードの場合には、マスク・テーブルMTは、本質的に固定状態に維持され、全マスク映像は、1回で(すなわち、1回の「照射」で)目標部分C上に投影される。次に、異なる目標部分CをビームPBで照射することができるように、基板テーブルWTがxおよび/またはy方向にシフトされる。
−走査モードの場合には、所与の目標部分Cが1回の「照射」で露光されない点を除けば、本質的には同じシナリオが適用される。代わりに、マスク・テーブルMAを速度vで所与の方向(例えば、y方向のような、いわゆる「走査方向」)に移動することができ、その結果、投影ビームPBはマスク映像上を走査する。同時に、基板テーブルWTは、速度V=Mvで同じ方向または反対方向に同時に移動する。この場合、Mは、レンズPLの(通常、M=1/4または1/5である)倍率である。このようにして、解像度を犠牲にしないで比較的広い目標部分Cを露光することができる。
L=λrNr
ここで、λrは、空間中の測定ビームIF−Bの波長であり、
Nrは、空間中の干渉縞のカウントである。
L=λrvNr−KλuNu (1)
ここで、
λrv=(1+αr)λrは、測定ビームIF−Bの真空波長であり、
K=αr/(αu−αg)は、第2高調波干渉計システムの乗算係数であり(Kは圧力および温度により影響を受けない優れた近似値である)、
λuは、第2高調波干渉計の波長であり、
Nuは、第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
αr、αg、αuは、それぞれ、測定ビームIF−Bの波長、および第2高調波干渉計の長い波長および短い波長のところの空気の屈折度である。
ここで、
P*=αu−αgは、第2高調波干渉計の波長のところの空気の特性により決まる「ランプ除去係数」である。
本発明の第2の実施形態は、離れたところに位置する検出器に光を導くために光ファイバを使用していて、図5を参照しながら以下に説明する点を除けば、第1の実施形態と同じものである。
以下に説明するように、干渉計変位測定システムまたは第2高調波干渉計のビームを空間内で結合するために、45度の角度のミラーを使用している点を除けば、本発明の第3の実施形態は、第1の実施形態および第2の実施形態と同じでものである。種々のビームが外乱の影響を受ける領域内の同じ光路を正確に通る場合には、第2高調波干渉計は、干渉計測システムを最も正確に補正することができる。
11 レーザ
12,13 ダブラー
14 受信機
15 復調装置
16 デジタル制御システム
17 ミラー
18 2周波波長板
19 ダイクロイック・ミラー
21〜23 レンズ
24〜26 光ファイバ
32 3色波長板
33 1/4波長板
40 変形ビーム結合装置
42,43 補正波長板
142,144 ブルースター・プレート(プリズム)
143 1/4波長板
145,146,147 検出器
Claims (7)
- 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と、
所望するパターンに従って前記投影ビームをパターン化するパターニング手段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、
前記基板の目標部分上に、前記パターン化されたビームを投影するための投影システムと、
前記装置の構成要素である目標対象物の変位を測定するための干渉計測システムと、
前記干渉計測システムの測定に影響を与えるかもしれない光路に沿った大気の状態を測定するための第2高調波干渉計と、
前記干渉計測システムの測定値を補正するために、前記第2高調波干渉計に応答する制御システムとを備え、
前記制御システムが、下式により前記干渉計測システムの測定値を補正する、
L=λ r N r −K(λ u N u −P * λ r N r )、
ここで、Lは、真空内での光路長の推定値であり、
λ r は、空間中の測定ビームの波長であり、
N r は、空間中の干渉縞のカウントであり、
P * =α u −α g であり、
λ rv =(1+α r )λ r は、前記干渉計測システムの測定ビームの真空波長であり、
K=α r /(α u −α g )であり、
λ u は、前記第2高調波干渉計の短い真空波長であり、
N u は、前記第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
α r 、α g 、α u は、それぞれ測定ビームの波長、および前記第2高調波干渉計の長い波長および短い波長での空気の屈折度である、リソグラフィ投影装置。 - 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と、
所望するパターンに従って前記投影ビームをパターン化するパターニング手段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、
前記基板の目標部分上に、前記パターン化されたビームを投影するための投影システムと、
干渉計測定ビームを使用する前記装置の構成要素である目標対象物の変位を測定するための干渉計測システムと、
第2高調波干渉計測定ビームを使用する前記干渉計測システムの測定値に影響を与えるかもしれない光路に沿った大気の状態を測定するための第2高調波干渉計と、
前記干渉計測システムの測定値を補正するために、前記第2高調波干渉計に応答する制御システムと、
前記干渉計測定ビームと前記第2高調波干渉計測定ビームを空間内で結合するためのビーム結合装置とを備え、
前記ビーム結合装置が、前記干渉計測定ビームを透過し、前記第2高調波干渉計測定ビームを反射するためのものであって、前記干渉計測定ビームに対して45度の角度を向いているダイクロイック・ミラーと、
前記ダイクロイック・ミラーにより反射され、透過されたビームの偏光が確実に、純粋にS偏光またはP偏光されるようにするための波長板を備え、
前記制御システムが、下式により前記干渉計測システムの測定値を補正する、
L=λ r N r −K(λ u N u −P * λ r N r )、
ここで、Lは、真空内での光路長の推定値であり、
λ r は、空間中の測定ビームの波長であり、
N r は、空間中の干渉縞のカウントであり、
P * =α u −α g であり、
λ rv =(1+α r )λ r は、前記干渉計測システムの測定ビームの真空波長であり、
K=α r /(α u −α g )であり、
λ u は、前記第2高調波干渉計の短い真空波長であり、
N u は、前記第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
α r 、α g 、α u は、それぞれ測定ビームの波長、および前記第2高調波干渉計の長い波長および短い波長での空気の屈折度である、リソグラフィ投影装置。 - 前記波長板が、前記第2高調波干渉計のビームの長い波長のビームに対する1/2波長板であり、前記第2高調波干渉計ビームの短い波長のビームおよび前記干渉計測定ビームに対する1/4波長板であり、前記波長板が、前記ダイクロイック・ミラーと前記目標対象物間に位置する、請求項2に記載の装置。
- 前記ビーム結合装置が、さらに、前記干渉計変位測定システムから前記目標対象物に向かう前記ビームの偏光を円形から線形に変え、また戻りビームの偏光を線形から円形に変えるための1/4波長板を備える、請求項2または3に記載の装置。
- 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と、
所望するパターンに従って前記投影ビームをパターン化するパターニング手段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、
前記基板の目標部分上に、前記パターン化されたビームを投影するための投影システムと、
干渉計測定ビームを使用する前記装置の構成要素である目標対象物の変位を測定するための干渉計測システムと、
第2高調波干渉計測定ビームを使用する前記干渉計測システムの測定値に影響を与えるかもしれない光路に沿った大気の状態を測定するための第2高調波干渉計と、
前記干渉計測システムの測定値を補正するために、前記第2高調波干渉計に応答する制御システムと、
前記干渉計測定ビームと前記第2高調波干渉計測定ビームを空間内で結合するためのビーム結合装置とを備え、
前記ビーム結合装置が、前記干渉計測定ビームを透過し、前記第2高調波干渉計測定ビームを反射するダイクロイック・ミラーと、
前記干渉計測定と前記ダイクロイック・ミラーとの間、および前記第2高調波干渉計と前記ダイクロイック・ミラーとの間に、それぞれ位置する前記ダイクロイック・ミラーが反射し透過した前記ビームの偏光を補正するための第1および第2の波長板を備え、
前記制御システムが、下式により前記干渉計測システムの測定値を補正する、
L=λ r N r −K(λ u N u −P * λ r N r )、
ここで、Lは、真空内での光路長の推定値であり、
λ r は、空間中の測定ビームの波長であり、
N r は、空間中の干渉縞のカウントであり、
P * =α u −α g であり、
λ rv =(1+α r )λ r は、前記干渉計測システムの測定ビームの真空波長であり、
K=α r /(α u −α g )であり、
λ u は、前記第2高調波干渉計の短い真空波長であり、
N u は、前記第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
α r 、α g 、α u は、それぞれ測定ビームの波長、および前記第2高調波干渉計の長い波長および短い波長での空気の屈折度である、リソグラフィ投影装置。 - 前記ダイクロイック・ミラーが、前記干渉計測定ビームを透過し、前記第2高調波干渉計測定ビームを反射するように配置され、前記干渉計測定ビームに対して45度の角度を向いている、請求項5に記載のリソグラフィ投影装置。
- デバイス製造方法であって、
放射線感知材料の層により少なくともその一部がカバーされている基板を供給するステップと、
放射線システムにより放射線の投影ビームを供給するステップと、
その断面内において投影ビームをパターン化するためにパターニング手段を使用するステップと、
放射線のパターン化されたビームを放射線感知材料の層の目標対象物上に投影するステップと、
干渉計変位測定システムにより目標対象物の変位を測定するステップと、
第2高調波干渉計により前記干渉計変位測定システムの測定値に影響を与えるかもしれない光路添いの大気状態を測定するステップと、を含み、
下式により前記干渉計測システムの測定値を補正するステップを備える、
L=λ r N r −K(λ u N u −P * λ r N r )、
ここで、Lは、真空内での光路長の推定値であり、
λ r は、空間中の測定ビームの波長であり、
N r は、空間中の干渉縞のカウントであり、
P * =α u −α g であり、
λ rv =(1+α r )λ r は、前記干渉計測システムの測定ビームの真空波長であり、
K=α r /(α u −α g )であり、
λ u は、前記第2高調波干渉計の短い真空波長であり、
N u は、前記第2高調波干渉計の干渉縞のカウントであり、
α r 、α g 、α u は、それぞれ測定ビームの波長、および前記第2高調波干渉計の長い波長および短い波長での空気の屈折度である、
ことを特徴とするデバイス製造方法。
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