JP4740920B2 - リソグラフィレチクル検査用のシステムおよび方法 - Google Patents

Description

[0001] 本発明はリソグラフィに関し、より詳細には、先進のリソグラフィレチクル検査用のシステムおよび方法の提供に関する。

[0002] リソグラフィは、基板の表面上にフィーチャを形成するために使用されるプロセスである。そのような基板は、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）、半導体ウェーハ、回路基板、さまざまな集積回路、プリントヘッド、マクロ／ナノ流体基板などの製作で使用されるものを含むことができる。リソグラフィ中、基板ステージ上に配設された基板が、リソグラフィ装置内に配置されたレチクルなどのパターニングデバイスを使用することにより、露光光学系によって基板の表面上に投影された像で露光される。

[0003] 投影された像は、層、例えば基板の表面上に堆積されたフォトレジストの特性に変化をもたらす。そうした変化は、露光中に基板上に投影されたフィーチャに一致する。露光後、その層をエッチングして、または他の方法で処理して、パターン化層を製作することができる。そのパターンは、露光中に基板上に投影されたフィーチャに一致する。次いで、パターン化層が、導電層、半導電層、または絶縁層など、基板内の下にある構造層のうち露光された部分を除去またはさらに処理するのに使用される。このプロセスが、他のステップと一緒に、所望のフィーチャが基板の表面上またはさまざまな層内に形成されるまで繰り返される。

[0004] マスクとも呼ぶことができるレチクルは、マスクハウスで高品質ブランクから製作される。レチクルは、パターンが正確かどうか、また欠陥があるかどうか検査される。レチクルは、良好であると見なされた後に使用に供され、使用の際には、粒子がないことを確実にするために一般に再度検査される。それにもかかわらず、レチクルに帰せられるパターニング誤差のため、基板誤差が生ずる。具体的には、レチクルは、その理想的な形状から歪められており、そのため不正確なパターン転写が生ずる。

[0005] レチクルは、例えばレチクルステージ上に取り付けられているときに、歪むことがある。この歪みは、フォーカス、すなわちテレセントリシティパターン歪み(telecentricity pattern distortion)、または誘発されるリターデーション(retardation)のため、ウェーハ上に印刷する際の誤差となって現れる。その結果、レチクルがさまざまな応力複屈折を有し、それによってウェーハ上への印刷、特に照射が偏光される機械に影響を及ぼす恐れがある。こうしたレチクルは通常、製作された際に許容可能なレベルの複屈折を有するが、レチクルステージ上では許容可能な状態にとどまることができない。この問題は、レチクルを、より新しくますます高速なリソグラフィ機内で、高重力で加速する間にスリップするのを回避するために、ステージに非常に堅固にクランプする必要によって悪化される。さらに、装填プロセス中に、粒子がレチクルとレチクルチャックの間に閉じ込められる可能性があり、それが、レチクルによって引き起こされるパターン歪みを生ずることもある。

[0006] レチクルがレチクルステージ上に取り付けられる際に、レチクル内の望ましくない歪みを特定することができる、先進のレチクル検査用のシステムおよびin situ法が必要とされている。

[0007] 本発明は、リソグラフィレチクル検査用のシステムおよび方法を対象とする。リソグラフィレチクル検査の方法が提供される。この方法は、非装填状態にあるレチクルの表面に関するトポグラフィマップを生成することから開始する。次いでレチクルは、リソグラフィ装置内のレチクルチャック上に装填される。次いで、装填レチクルに関して、トポグラフィマップが生成される。次いで、非装填状態にあるレチクルに関するトポグラフィマップと装填状態にあるレチクルに関するトポグラフィマップとが比較されて、トポグラフィ間の差が生成される。この差に基づいて、制御動作が実施される。制御動作は、レチクルの使用を許可すること、レチクルの使用を拒否すること、またはトポグラフィの差を補償するようにレチクルに力を与えることを含むことができるが、それらに限定されない。一実施形態では、この方法はin situで行われ、その場合、少なくとも装填状態のトポグラフィの生成が、リソグラフィ装置内でウェーハのラン（または他のタイプのラン）中に行われる。

[0008] リソグラフィレチクル検査システムも開示される。リソグラフィレチクル検査システムは、レチクルを位置決めするレチクル位置決めデバイスと、レチクル表面のトポグラフィをマッピングするマッピングデバイスとを含む。レチクル検査システムはさらに、レチクル検査アナライザを含む。レチクル検査アナライザは、レチクルトポグラフィマッパと、レチクルトポグラフィコンパレータとを含む。他の諸実施形態では、レチクル検査アナライザは、レチクル調整モジュールと、レチクルトポグラフィデータベースとを含む。レチクルトポグラフィマッパは、マッピングデバイスからの測定値に基づいて、レチクルに関するトポグラフィマップを生成する。レチクルトポグラフィコンパレータは、第１の状態にあるレチクルのトポグラフィと、第２の状態にあるレチクルのトポグラフィとを比較する。コンパレータは、第１の状態にあるレチクルのトポグラフィと第２の状態にあるレチクルのトポグラフィとの比較に基づいて、制御動作を実施するかどうかについて決定する。一実施形態では、第１の状態が非装填状態であり、第２の状態が装填状態である。別の実施形態では、第１の状態が理論的状態であり、第２の状態が装填状態である。

[0009] 本発明のさらなる実施形態、特徴、および利点、ならびに本発明のさまざまな実施形態の構造および動作が、添付の図面を参照して、以下に詳細に説明される。

[00010] 本発明は、添付の図面を参照して説明される。図面では、同様の参照番号が、同一または機能的に類似の要素を示す。要素が最初に見られる図面は、対応する参照番号内の最も左の桁によって示される。

[00021] 本発明は、本明細書において、特定の適用例に関する例示的諸実施形態に即して説明されるが、本発明はそれらに限定されないことを理解されたい。本明細書で提供される教示を読んだ当業者なら、本発明の範囲内にあるさらなる変更形態、適用例および実施形態、ならびに本発明が非常に有益となるさらなる分野について理解するであろう。

[00022] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１００の図を示す。リソグラフィ装置１００は、少なくとも１つの放射システム１０２、レチクル１０４、オブジェクトテーブル１０６（例えば、基板テーブル）、および投影システム１０８を含む。

[00023] 放射システム１０２は、放射（例えば、ＵＶ放射）の投影ビーム１１０を供給するために使用することができ、この特定のケースでは、放射源１１２も備える。

[00024] レチクル１０４は、投影ビーム１１０にパターンを与えるために使用することができる。一般に、レチクル１０４の位置を、投影システム１０８に対して固定することができる。ただし、一代替構成では、レチクル１０４を、投影システム１０８に対して正確に位置決めするために、位置決めデバイス（図示せず）に接続することができる。レチクルをリソグラフィ装置１００内の、またはリソグラフィ装置１００に結合されたレチクルポッド（図示せず）から得るために、レチクルハンドラ（図示せず）を位置決めデバイスに結合することができる。レチクルポッドは、リソグラフィ装置内で使用するためのレチクルを格納する。

[00025] オブジェクトテーブル１０６に、基板１１４（例えば、レジストコートされたシリコンウェーハまたはガラス基板）を保持するための基板ホルダ（明確に図示せず）を備えることができ、オブジェクトテーブル１０６を、基板１１４を投影システム１０８に対して正確に位置決めするために、位置決めデバイス（図示せず）に接続することができる。

[00026] 投影システム１０８（例えば、石英および／またはＣａＦ２レンズシステムあるいはそのような材料から製作されたレンズエレメントを備える反射屈折システム、またはミラーシステム）は、パターン付与されたビームを、基板１１４のターゲット部分１２０（例えば、１つまたは複数のダイ）上に投影するために使用することができる。投影システム１０８は、レチクル１０４の像を、基板１１４上に投影することができる。

[00027] 放射源１１２（例えば、エキシマレーザ）は、放射ビーム１２２を発生させることができる。ビーム１２２は、直接に、または例えばビームエキスパンダ１２６などのコンディショニングデバイス１２６を通過した後に、照射システム（イルミネータ）１２４内に供給される。イルミネータ１２４は、ビーム１２２中の強度分布の外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を設定するための、調整デバイス１２８を備えることができる。さらに、イルミネータ１２４は一般に、インテグレータ１３０やコンデンサ１３２など、他のさまざまな構成要素を含む。このようにして、レチクル１０４上に衝突している投影ビーム１１０が、所望の均一性および強度分布をその断面内に有する。

[00028] 図１に関して、放射源１１２は、（放射源１１２が例えば水銀ランプである場合によく見られるように）リソグラフィ投影装置１００のハウジング内にあってもよいことに留意されたい。諸代替実施形態では、放射源１１２は、リソグラフィ投影装置１００から遠く離れていてもよい。その場合、放射ビーム１２２は、（例えば適切な誘導ミラーを利用して）装置１００内に導かれることになる。この後者のシナリオは、放射源１１２がエキシマレーザである場合によく見られる。これらのシナリオはどちらも、本発明の範囲内で企図されることを理解されたい。

[00029] ビーム１１０は、レチクル１０４によってパターン付与されて投影システム１０８を通過し、投影システム１０８は、ビーム１１０を基板１１４のターゲット部分１２０上に合焦させる。

[00030] 位置決めデバイス（および任意選択で、ベースプレート１３６上にあり、干渉計ビーム１３８をビームスプリッタ１４０を介して受け取る干渉計測定デバイス１３４、または任意選択で、位置検出を行うのに使用されるエンコーダ）を利用して、基板テーブル１０６を、ビーム１１０の経路内に異なるターゲット部分１２０が位置決めされるように正確に移動させることができる。レチクル１０４用の位置決めデバイスが使用される場合、それを使用して、レチクル１０４の位置をビーム１１０の経路に対して、例えばスキャン中に正確に補正することができる。一般に、オブジェクトテーブル１０６の移動は、図１には明確に示されていないロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を利用して実現される。同様のシステムを使用して、レチクル１０４を位置決めすることもできる。必要な相対運動をもたらすために、投影ビーム１１０をその代わりに／それに加えて可動にするとともに、オブジェクトテーブル１０６および／またはレチクル１０４が固定された位置を有してもよいことが、理解されよう。

[00031] この実施形態の一代替構成では、基板１１４が基板テーブル１０６の上で可動な状態で、基板テーブル１０６を固定することができる。このようにされる場合、基板テーブル１０６には、平坦な最上面上に多数の開口が設けられ、ガスがその開口を通って供給されて、基板１１４を支持することができるガスクッションが形成される。これは従来から、エアベアリング構成と呼ばれている。基板１１４が基板テーブル１０６の上を、基板１１４をビーム１１０の経路に対して正確に位置決めすることができる１つまたは複数のアクチュエータ（図示せず）を使用して移動される。あるいは、基板１１４を基板テーブル１０６の上で、開口を通ってガスが通過するのを選択的に開始および停止させることによって移動させることもできる。

[00032] 本発明によるリソグラフィ装置１００は、本明細書において、基板上のレジストを露光するためのものであるとして記載されているが、本発明は、そうした使用に限定されず、装置１００を、レジストレスリソグラフィで使用するためのパターン化投影ビーム１１０を投影するのに使用することができることが理解されよう。上述の使用モードの組合せおよび／または変形、あるいは完全に異なる使用モードを使用することもできる。

[00033] 図２は、本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査システム２００の、高レベルのブロック図を示す。リソグラフィレチクル検査システム２００は、レチクル位置決めデバイス２１０、レチクルマッピングデバイス２２０、およびレチクル検査アナライザ２３０を含む。

[00034] レチクル位置決めデバイス２１０は、レチクルを非装填方式で位置決めする。レチクル位置決めデバイス２１０は、当業者には理解されるように、レチクルを位置決めするためのさまざまなタイプのデバイスを含むことができる。そうしたデバイスは、当業者には理解されるように、レチクル描画電子ビームシステムで使用されるものと類似のエアベアリング(air bearing)、小型ばね床(bed of small spring)、または運動学的３点マウント(kinematic three point mount)を含むが、それらに限定されない。例えば図６は、レチクル６００を位置決めするために３方向に力を受けているレチクル６００を示す。

[00035] レチクルマッピングデバイス２２０は、レチクル表面のトポグラフィをマッピングする。トポグラフィの例が、図７Ａに示してある。図７Ａは、レチクルの表面上の高さおよび勾配を強調させるトポグラフィパターン７０５、７１０、７１５および７２０を有するトポグラフィマップ７００を示す。レチクルマッピングデバイス２２０は、レチクル表面をマッピングするためのさまざまなタイプのデバイスを含むことができる。そうしたデバイスは、エアゲージ(air gauge)、エアゲージアレイ(air gauge array)、光学センサ(optical sensor)、干渉計(interferometer)、プロフィルメータ(profilometer)、原子間力顕微鏡プローブ(atomic force microscope probe)およびアレイなどを含むが、それらに限定されない。

[00036] エアゲージの一例が、その全体が本明細書に組み込まれるHigh Resolution Gas Gauge Proximity Sensoryという名称の米国特許第７，０１０，９５０号に記載されている。エアゲージまたはエアゲージアレイを使用する表面マッピングは、ペリクルとは反対のレチクル側で行われる。例えば、図８を参照すると、エアゲージでもエアゲージアレイでもよいメトロロジデバイス８４０が、ペリクル８２０とは反対側にあるレチクル８１０の表面をマッピングしている。

[00037] あるいは、メトロロジデバイス８４０などのメトロロジデバイスを、レチクルの底面側に配置することもできる。そのような手法は、リソグラフィ装置内のスペースの制約など、実施上考慮すべき点を軽減するために必要とされる場合がある。さらに、そうした手法は、極端紫外（「ＥＵＶ」）リソグラフィシステムにおいて必要となる場合もある。

[00038] エアゲージは現在、ウェーハステージに対する水平化を目的として、リソグラフィ装置上で実施されている。十分なサンプリング時間がある場合、エアゲージは、表面の測定値を数ナノメートルまで分解することができる。そのようなエアゲージのアレイ（または単一のエアゲージの位置を移動させることによるアレイ）を使用して、レチクル表面を数ナノメートルの解像度で、レチクルチャック上の表面でよい何らかのキャリブレーションされた基準表面と比べてマッピングすることができる。

[00039] レチクルガラスを通してレチクルのクロムパターンの反射を見る光学センサが作用するようにし、それによってパターン表面を直接測定することができる。光学センサは、ガラスを通してクロム層に至るまで作用するのを除き、レベルセンサと同様に機能する。同様に、光学センサを、ペリクルを通してレチクルの前面を見るのに使用することもできる。

[00040] レチクル表面のマッピングに使用するために適合させることができる、干渉計測定ビームを位置決め用に使用する一例示的手法が、その全体が本明細書に組み込まれるReticle Focus Measurement Method Using Multiple Interferometric Beamsという名称の米国特許第６９３４００５号に記載されている。

[00041] レチクル検査アナライザ２３０が、図３により詳細に示されている。図３を参照すると、レチクル検査アナライザ２３０は、レチクルトポグラフィマッパ(reticle topography mapper)３１０、レチクルトポグラフィコンパレータ(reticle topography comparator)３２０、レチクル調整モジュール(reticle adjustment module)３３０、およびレチクルシグネチャデータベース(reticle signature database)３４０を含む。

[00042] レチクルトポグラフィマッパ３１０は、独立したレチクル検査システム内にあっても、リソグラフィ装置１００などのリソグラフィ装置内にあってもよいマッピングデバイス２２０からの測定値に基づいて、レチクルに関するトポグラフィマップを生成する。レチクルトポグラフィマッパ３１０は、レチクルの設計パラメータに基づいて、レチクルに関する理論的なトポグラフィマップを生成することもできる。

[00043] レチクルトポグラフィコンパレータ３２０は、レチクルトポグラフィ同士を比較する。具体的には、レチクルトポグラフィコンパレータ３２０は、非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと、装填状態にあるレチクルのトポグラフィとを比較することができる。レチクルトポグラフィコンパレータ３２０は、トポグラフィの比較が完了するとすぐ、レチクルに関して比較トポグラフィと比べたシグネチャ（例えば、理論的トポグラフィと比べたシグネチャ、または非装填トポグラフィと比べたシグネチャ）を生成する。非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの比較に基づいて、制御動作を実施することができる。同様に、レチクルトポグラフィコンパレータ３２０は、装填状態にあるレチクルの理論的トポグラフィと、レチクルの理論的トポグラフィとを比較することができる。レチクルの理論的トポグラフィと装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの比較に基づいて、制御動作を実施することができる。

[00044] レチクル調整モジュール３３０は、装填レチクルに調整を行う必要がある場合、装填状態にあるレチクルに与える力を決定する。例えば、非装填レチクルのトポグラフィと装填レチクルのトポグラフィとの差が許容可能なしきい値を超える場合に、レチクルに調整が行われる。別の諸実施形態では、レチクル調整モジュール３３０が、リソグラフィ装置の他のモジュールに行うことができる調整をレチクルトポグラフィに基づいて決定する。例えば、レチクルシグネチャを、投影光学系またはウェーハステージなど、他のモジュールによって行うことができる調整に分解することができる。この手法では、レチクル調整モジュール３３０が、レンズ調整やウェーハステージ調整などの調整を、レチクルシグネチャに基づいて決定する。

[00045] レチクルトポグラフィデータベース３４０は、レチクル表面に関するトポグラフィシグネチャを記憶する。記憶されるトポグラフィは、理論的状態、非装填状態、および装填状態に関するレチクルトポグラフィを含むことができる。レチクルトポグラフィデータベース３４０は、レチクルに関して指定されたベースラインと比較したシグネチャを記憶することもできる。

[00046] 図４は、本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査の方法４００の流れ図を示す。方法４００は、ステップ４１０から開始する。

[00047] ステップ４１０では、非装填状態にあるレチクル表面に関するトポグラフィマップが生成される。非装填状態では、レチクルにかかる荷重は、重力の荷重および重力に対する必要な反作用荷重だけである。例えば、レチクル位置決めデバイス２１０およびレチクルマッピングデバイス２２０を含むマッピングステーションが、レチクル上面のベースラインまたは非装填トポグラフィマップを決定する。マッピングステーションは、リソグラフィ装置１００などのリソグラフィ装置に統合しても、独立したデバイス内に収容してもよい。

[00048] 具体的には、レチクル表面のトポグラフィマップを、エアゲージ、エアゲージアレイ、光学センサ、または干渉計を含むことができるがそれらに限定されないレチクルマッピングデバイス２２０を使用して生成することができる。レチクル表面をマッピングする際に、表面全体をマッピングしても、基板のパターニングに使用される有効な表面のみなど、表面の一部分をマッピングしてもよい。さらに、レチクル表面のクランプされた領域に関して、トポグラフィマップを生成することもできる。例えばペリクルがある場合、有効領域およびクランプされた領域をマッピングするように決定することができる。あるいは、ペリクル外側の領域のマップのみを生成することもできる。

[00049] レチクルを非装填状態で位置決めするために、当業者には理解されるように、レチクル描画電子ビームシステムで使用されるものと類似のエアベアリング、ばね床、または運動学的３点マウントを含むことができるがそれらに限定されないレチクル位置決めデバイス２１０を使用して、レチクルを支持することができる。

[00050] レチクル表面のトポグラフィを測定する際、レチクルのクロム側が下にある。ペリクルは、一般にレチクルに結合されており、やはりクロム側にある。一実施形態では、レチクルが、図６に示すように運動学的に制限される。

[00051] 任意選択で、重力によるたわみについて、生成されたトポグラフィマップを補償することができる。例えば、レチクルを重力に対して保持する３点を使用して、重力たるみによるベースラインの形を決定することができる。具体的には、たるみを計算によって、あるいは完全に平坦なレチクルブランクを使用して、または回転されて、レチクルトポグラフィシグネチャを取り出すために最大４回マッピングされるレチクルを使用して測定するシステムによって決定することができる。いずれにせよ、結果は、図７Ａに示すもののような、ベースライントポグラフィマップ(baseline topographic map)となる。図７Ａは、トポグラフィパターン７０５、７１０、７１５および７２０を有する、ベースライントポグラフィマップ７００を示す。

[00052] ステップ４２０では、レチクルがリソグラフィ装置内に装填される。例えば、レチクルを、リソグラフィ装置のレチクルチャックに装填することができる。図８は、リソグラフィ装置１００などのリソグラフィ装置内に装填されたレチクル８１０の図を示す。レチクル８１０は、図では、例えばレチクルチャック８３０によって、定位置に保持されている。ペリクル８２０も、レチクル８１０に付着されて示されている。

[00053] ステップ４３０では、図７Ｂに示すトポグラフィマップ７５０など、装填状態にあるレチクル表面に関するトポグラフィマップが生成される。トポグラフィマップ７５０は、トポグラフィパターン７５５、７６０、７６５、７７０および７７５を含む。

[00054] ステップ４４０では、非装填レチクルのトポグラフィマップと装填レチクルのトポグラフィマップとの差を特定するために、非装填レチクルのトポグラフィマップが装填レチクルのトポグラフィマップと比較される。この比較によって、装填レチクルに関して非装填状態にあるレチクルと比較したトポグラフィ間の差を強調するシグネチャが生成される。あるいは比較を、装填レチクルとそのレチクルに関するトポグラフィの理論的推定値との間で行うこともできる。

[00055] 例えば、トポグラフィマップ７００と７５０の比較を行うことができる。比較によって、何らかの歪みが生じたことが強調される。例えば、トポグラフィマップ７００のトポグラフィパターン７１０、７１５および７２０はそれぞれ、トポグラフィマップ７５０のトポグラフィパターン７６５、７７０および７５５と同じである。しかし、左側で、トポグラフィマップ７００のトポグラフィパターン７０５が、トポグラフィマップ７５０のトポグラフィパターン７５５および７６０とは異なり、レチクルにかかる応力が、レチクルの表面に変化をもたらしたことを示している。

[00056] ステップ４５０では、非装填レチクルのトポグラフィマップと装填レチクルのトポグラフィマップとの差（またはシグネチャ）に基づいて、制御動作が実施される。差が差しきい値未満のとき、装填レチクルが使用に適していると決定される。一実施形態では、差しきい値が、ウェーハまたは他の基板の正確な印刷を確実にする所定の許容値である。差が差しきい値を超える場合、レチクルの使用を拒否する制御動作を行うことができる。あるいは、レチクルに力を与える制御動作を行うことができる。例えば、仮にパターン７０５と、パターン７５５および７６０との差が、レチクルの使用を防ぐ制御動作を引き起こす、または、装填レチクルの形状再修正を試みる制御動作を引き起こすのに十分なほど大きいとする。装填レチクルを形状再修正する試みが実現可能であると思われる場合、装填後のトポグラフィを非装填トポグラフィまたは理論的トポグラフィとより厳密に合致させるようにレチクルを形状再修正するために、レチクルに力を与えることができる。この場合、レチクル調整モジュール３３０が、レチクルの非装填トポグラフィおよび装填後のトポグラフィの解析に基づいて、レチクルに与えるのに必要な力を計算する。ステップ４６０において、方法４００が終了する。当業者には理解されるように、本明細書の教示に基づいて、他の制御動作を実施することができる。

[00057] 一実施形態では、方法４００は、ウェーハのラン中にin situで実施される。この場合、方法４００を経るレチクルの流れを、以下のようにすることができる。レチクルが、レチクルを格納するのに使用されるレチクルポッド（図示せず）から得られる。例えば、そのようなポッドは、リソグラフィ装置１００に付随してよい。レチクルは、当業者には理解されるように、レチクルハンドラ（やはり図示せず）内のキャリブレーションチャック上に載せられる。表面のトポグラフィが、例えば、レチクルハンドラ内に統合することができるレチクルマッピングデバイス２２０などのマッピングデバイスを用いてマッピングされる。次に、レチクルが、レチクルチャックに装填される。レチクル表面のトポグラフィが、例えば、レンズ上面上にレチクルマッピングデバイス２２０の機能を提供するための残りのレチクルステージメトロロジハードウェアと共に取り付けられる、エアゲージのアレイを使用して測定される。２つのトポグラフィマップが存在すれば、どんなタイプの制御動作を実施すべきかを決定するために、比較が行われる。

[00058] 図５は、本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査の方法５００の流れ図を示す。方法５００は、別のレベルの品質妥当性検査を提供するために、レチクルに関する理論的トポグラフィマップと非装填状態にあるレチクルに関するトポグラフィマップとの比較も含むことを除き、方法４００と類似している。方法５００は、ステップ５１０から開始する。

[00059] ステップ５１０では、非装填状態にあるレチクルに関する理論的トポグラフィが生成される。この理論的シグネチャは、レチクルの物理的な測定値ではなく、レチクルの設計に基づくものである。

[00060] ステップ５２０では、非装填状態にあるレチクル表面に関するトポグラフィマップが生成される。非装填状態では、レチクルにかかる加重は、重力の荷重および重力に対する必要な反作用荷重だけである。例えば、レチクル位置決めデバイス２１０およびレチクルマッピングデバイス２２０を含むマッピングステーションが、レチクル上面のベースラインまたは非装填トポグラフィマップを決定する。このステップは、方法４００内のステップ４１０に類似している。

[00061] ステップ５３０では、理論的トポグラフィマップと非装填トポグラフィマップとが比較される。非装填マップから理論的マップを数学的に引き去ることによって、レチクルシグネチャを決定することができる。これは、レチクルのテーパ、非平面度、ウェッジ、全体の厚さばらつき、および内部応力状態に関係する。いずれも定数であり、レチクルを描画、検査、および使用する時点で存在する。

[00062] ステップ５４０では、制御動作が実施される。例えば、理論的トポグラフィと非装填トポグラフィとの差が予め設定されたしきい値を超える場合、レチクルを拒否する制御動作を実施することができる。そうでない場合は、レチクルを調整する制御動作、またはレチクルをそのままで単に使用し続ける制御動作を実施することができる。

[00063] ステップ５５０では、レチクルがリソグラフィ装置内に装填される。

[00064] ステップ５６０では、図７Ｂに示すトポグラフィマップ７５０など、装填状態にあるレチクル表面に関するトポグラフィマップが生成される。トポグラフィマップ７５０は、トポグラフィパターン７５５、７６０、７６５、７７０および７７５を含む。

[00065] ステップ５７０では、非装填レチクルのトポグラフィマップと装填レチクルのトポグラフィマップとの差を特定するために、非装填レチクルのトポグラフィマップが装填レチクルのトポグラフィマップと比較される。この比較によって、装填レチクルに関して非装填状態にあるレチクルと比較したトポグラフィ間の差を強調するシグネチャが生成される。あるいは比較を、装填レチクルとそのレチクルに関するトポグラフィの理論的推定値との間で行うこともできる。

[00066] ステップ５８０では、非装填レチクルのトポグラフィマップと装填レチクルのトポグラフィマップの差（またはシグネチャ）に基づいて、制御動作が実施される。差が差しきい値未満のとき、装填レチクルが使用に適していると決定される。一実施形態では、差しきい値が、ウェーハまたは他の基板の正確な印刷を確実にする所定の許容値である。差が差しきい値を超える場合、レチクルの使用を拒否する制御動作を行うことができる。あるいは、レチクルに力を与える制御動作を行うこともできる。例えば、仮にパターン７０５と、パターン７５５および７６０との差が、レチクルの使用を防ぐ制御動作を引き起こす、または装填レチクルの形状再修正を試みる制御動作を引き起こすのに十分なほど大きいとする。装填レチクルを形状再修正する試みが実現可能であると思われる場合、装填後のトポグラフィを非装填トポグラフィまたは理論的トポグラフィとより厳密に合致させるようにレチクルを形状再修正するために、レチクルに力を与えることができる。この場合、レチクル調整モジュール３３０が、レチクルの非装填トポグラフィおよび装填後のトポグラフィの解析に基づいて、レチクルに与えるのに必要な力を計算する。ステップ５９０において、方法４００が終了する。

[00067] 一実施形態では、方法５００は、リソグラフィ装置１００によってウェーハのラン中にin situで実施される。

コンピュータシステム実装
[00068] 本発明の一実施形態では、本明細書で記載された本発明の方法およびシステムが、図９に示すコンピュータ９００など、公知のコンピュータを使用して実装される。具体的には、レチクルトポグラフィマッパ３１０、レチクルトポグラフィコンパレータ３２０、レチクル調整モジュール３３０、およびレチクルトポグラフィデータベース３４０の全てまたは一部分を、公知のコンピュータまたはコンピューティングシステムを使用して実装することができる。コンピュータ９００は、International Business Machines，Apple，Sun，HP，Dell，Crayなどから入手可能なコンピュータなど、本明細書に記載の機能を実施することができるどんな市販の公知のコンピュータまたはサーバでもよい。

[00069] コンピュータ９００は、プロセッサ９１０など、１つまたは複数のプロセッサ（中央処理装置、すなわちＣＰＵとも呼ばれる）を含む。プロセッサ９００は、通信バス９２０に接続される。コンピュータ９００は、メインすなわち１次メモリ９３０、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）も含む。１次メモリ９３０はその中に、制御論理（コンピュータソフトウェア）およびデータを記憶している。

[00070] コンピュータ９００は、１つまたは複数の２次記憶デバイス９４０も含む。２次記憶デバイス９４０は、例えば、ハードディスクドライブ９５０ならびに／あるいはリムーバブル記憶デバイスまたはドライブ９６０を含む。リムーバブル記憶ドライブ９６０は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ、光記憶デバイス、テープバックアップ、ＺＩＰドライブ、ＪＡＺＺドライブなどである。

[00071] リムーバブル記憶ドライブ９６０は、リムーバブル記憶ユニット９７０と相互作用する。理解されるように、リムーバブル記憶ユニット９６０は、コンピュータソフトウェア（制御論理）および／またはデータがその中に記憶されている、コンピュータが使用可能なまたは読取可能な記憶媒体を含む。リムーバブル記憶ドライブ９６０は、公知の方式で、リムーバブル記憶ユニット９７０から読み出しかつ／またはリムーバブル記憶ユニット９７０に書き込む。

[00072] プログラム記憶デバイスまたはコンピュータプログラムプロダクトとも呼ばれるリムーバブル記憶ユニット９７０は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、コンパクトディスク、光記憶ディスク、ＺＩＰディスク、ＪＡＺＺディスク／テープ、または他の任意のコンピュータデータ記憶デバイスである。プログラム記憶デバイスまたはコンピュータプログラムプロダクトは、ハードドライブ、ＲＯＭ、またはメモリーカードなど、コンピュータプログラムを中に記憶することができるどんなデバイスも含む。

[00073] 一実施形態では、本発明は、１台のコンピュータ９００または複数のコンピュータ９００が本明細書に記載された機能のどんな組合せも実施するのを可能にするソフトウェアを有する、コンピュータプログラムプロダクトまたはプログラム記憶デバイスを対象とする。

[00074] コンピュータプログラム（コンピュータ制御論理とも呼ばれる）が、メインメモリ９３０および／または２次記憶デバイス９４０内に記憶される。そのようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータ９００に本明細書で論じた本発明の機能を実施するように指示する。具体的には、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ９１０が本発明の機能を実施するのを可能にする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ９００のコントローラである。

[00075] コンピュータ９００は、モニタ、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力／出力／表示デバイス９８０も含む。

[00076] コンピュータ９００はさらに、通信またはネットワークインターフェース９９０を含む。ネットワークインターフェース９９０は、コンピュータ９００が遠隔デバイスと通信するのを可能にする。例えば、ネットワークインターフェース９９０は、コンピュータ９００が、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットなどの通信ネットワークを介して通信するのを可能にする。ネットワークインターフェース９９０は、遠隔地側またはネットワークと、有線または無線接続を介してインターフェースすることができる。コンピュータ９００は、データおよび／またはコンピュータプログラムを、ネットワークインターフェース９９０を介して受信する。コンピュータ９００によってインターフェース９９０を介して受信または送信される、データおよび／またはコンピュータプログラムがその中に含められている電気／磁気信号も、１つまたは複数のコンピュータプログラムプロダクトである。

[00077] 本発明は、本明細書に記載されたもの以外のソフトウェア、ハードウェア、およびオペレーティングシステムを実装して機能することができる。本明細書に記載された機能を実施するのに適した、どんなソフトウェア、ハードウェア、およびオペレーティングシステムの実装も使用することができる。

結論
[00078] 以上、本発明のさまざまな実施形態を上記で説明してきたが、それらは一例として提示されたものであり、限定ではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明のさまざまな実施形態に形態および詳細のさまざまな変更を行うことができることを、当業者なら理解されよう。

[00011]リソグラフィシステムのブロック図である。 [00012]本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査システムの図である。 [00013]本発明の一実施形態によるレチクル検査アナライザの図である。 [00014]本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査の方法のフローチャートである。 [00015]本発明の一実施形態によるリソグラフィレチクル検査の方法の図である。 [00016]運動学的に制限されたレチクルの図である。 [00017]本発明の一実施形態による非装填状態にあるレチクル表面のトポグラフィマップである。 [00018]本発明の一実施形態による装填状態にあるレチクル表面のトポグラフィマップである。 [00019]本発明の一実施形態に従ってリソグラフィ装置内に装填されたレチクルの図である。 [00020]コンピュータシステムの図である。

Claims (15)

1. リソグラフィレチクル検査の方法であって、
   レチクルに関する理論的トポグラフィマップを生成すること、
   非装填状態にあるレチクルの表面に関するトポグラフィマップを生成すること、
   前記理論的トポグラフィマップを前記非装填レチクルのトポグラフィマップと比較すること、
   前記理論的トポグラフィマップと前記非装填レチクルのトポグラフィマップとの差に基づいて、制御動作を実施すること、
   前記レチクルを装填すること、
   装填状態にある前記レチクルの表面に関するトポグラフィマップを生成すること、
   前記非装填レチクルのトポグラフィマップと前記装填レチクルのトポグラフィマップとの差を特定するために、前記非装填レチクルのトポグラフィマップを前記装填レチクルのトポグラフィマップと比較すること、または、前記理論的トポグラフィマップと前記装填レチクルのトポグラフィマップとの差を特定するために、前記理論的トポグラフィマップを前記装填レチクルのトポグラフィマップと比較すること、および
   前記装填レチクルのトポグラフィを前記非装填レチクルのトポグラフィまたは前記理論的トポグラフィマップとより厳密に合致するように前記装填レチクルを調整するために、前記非装填レチクルのトポグラフィマップと前記装填レチクルのトポグラフィマップとの前記差、または、前記理論的トポグラフィマップと前記装填レチクルのトポグラフィマップとの前記差に基づいて、前記装填レチクルに力を与えることを含む制御動作を実施すること
   を含む方法。
2. 前記レチクル表面に関するトポグラフィマップの生成が、前記レチクル表面の表面全体をマッピングすることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記レチクル表面に関するトポグラフィマップの生成が、前記レチクル表面の有効表面をマッピングすること、前記レチクル表面のクランプされた領域をマッピングすること、前記レチクル表面の一部分をマッピングすることを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記非装填状態にある前記レチクルを、エアベアリング上、ばね床上、または運動学的３点マウント上で支持することをさらに含む、請求項１から３いずれか１項に記載の方法。
5. 前記非装填状態にある前記レチクル表面に関する前記トポグラフィマップを、重力によるたわみについて補償することをさらに含む、請求項１から４いずれか１項に記載の方法。
6. 前記レチクルの装填が、前記レチクルをリソグラフィ装置のレチクルチャック上に載せることを含む、請求項１から５いずれか１項に記載の方法。
7. 前記制御動作が、前記レチクルの使用を拒否することを含む、請求項１から６いずれか１項に記載の方法。
8. リソグラフィレチクル検査システムであって、
   レチクルを位置決めするレチクル位置決めデバイス、
   レチクル表面のトポグラフィをマッピングするマッピングデバイス、
   前記レチクルに関するトポグラフィマップを、前記マッピングデバイスからの測定値に基づいて生成するレチクルトポグラフィマッパ、および
   理論的状態にある前記レチクルのトポグラフィと非装填状態にある前記レチクルのトポグラフィとを比較し、前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと装填状態にある前記レチクルのトポグラフィとを比較し、または、前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとを比較するレチクルトポグラフィコンパレータ、を備え、
   前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、制御動作が実施され、
   前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、または、前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、前記装填状態にあるレチクルに力を与えるように制御動作が実施される、
   リソグラフィレチクル検査システム。
9. レチクル表面に関するトポグラフィマップおよび／またはトポグラフィシグネチャを記憶するレチクルトポグラフィデータベースをさらに備える、請求項８に記載のリソグラフィレチクル検査システム。
10. 前記レチクル位置決めデバイスが、エアベアリング、ばね床、または運動学的３点マウントを含む、請求項８または９に記載のリソグラフィレチクル検査システム。
11. 前記理論状態は、前記非装填状態にあるレチクルの理論状態、または、前記装填状態にあるレチクルの理論状態である、請求項８から１０いずれか１項に記載のリソグラフィレチクル検査システム。
12. コンピュータ読取可能媒体内に組み込まれたレチクル検査アナライザであって、
    レチクルに関するトポグラフィをレチクルマッピングデバイスからの測定値に基づいて生成するレチクルトポグラフィマッパ、および
    理論的状態にある前記レチクルのトポグラフィと非装填状態にある前記レチクルのトポグラフィとを比較し、前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと装填状態にある前記レチクルのトポグラフィとを比較し、または、前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとを比較するレチクルトポグラフィコンパレータ、を備え、
    前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、制御動作が実施され、
    前記非装填状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、または、前記理論的状態にあるレチクルのトポグラフィと前記装填状態にあるレチクルのトポグラフィとの前記比較に基づいて、前記装填状態にあるレチクルに力を与えるように制御動作が実施される、
    レチクル検査アナライザ。
13. レチクル表面に関するトポグラフィシグネチャを記憶するレチクルシグネチャデータベースをさらに備える、請求項１２に記載のレチクル検査アナライザ。
14. レチクルのトポグラフィを修正するための制御動作を決定するレチクル調整モジュールをさらに備える、請求項１２または１３に記載のレチクル検査アナライザ。
15. 前記装填状態にあるレチクルに力を与えるように実施される前記制御動作が、前記レチクルトポグラフィに基づいて、１つまたは複数のレンズ調整またはウェーハステージ調整することを含む、請求項１２から１４いずれか１項に記載のレチクル検査アナライザ。

Images