JP4808371B2 - リソグラフィ装置、デバイス製造方法、及び、それによって製造されたデバイス - Google Patents

Description

本発明はリソグラフィ投影装置に関し、本リソグラフィ投影装置は、
・ 基板を保持するための少なくとも１つの基板テーブルと、
・ 例えば、前記基板の測定を行うことができる第１のステーションと、
・ 前記基板が露光される第２のステーションと、
・ 前記第１及び第２のステーションで前記基板テーブルの変位を測定するための変位測定システムと、
・ 前記第１のステーションと前記第２のステーションの間で前記基板テーブルを搬送するための搬送手段と、
・ 放射の投影ビームを供給するための、前記第２のステーションと関連した放射システムと、
・ 所望のパターンに従って投影ビームをパターン形成するように使用されるパターン形成手段を支持するための支持構造と、
・ 前記基板が前記第２のステーションにあるときに、パターン形成ビームを基板の目標部分に投影するための投影システムとを備え、
・ 前記変位測定システムは、前記第１のステーションと前記第２のステーションの間の搬送中に前記基板テーブルの変位を少なくとも２つの方向で連続して測定するように構成されている。

ここで使用されるような「パターン形成手段」という用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応するパターン形成された断面を、入射放射ビームに与えるために使用することができる手段を称するものとして、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」は、この文脈で使用することができる。一般に、前記のパターンは、集積回路又は他のデバイスのような、目標部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応する（下を参照されたい）。そのようなパターン形成手段の例は、次のものを含む。
マスク。マスクの概念は、リソグラフィではよく知られており、２進位相シフト、交番位相シフト、及び減衰位相シフト、並びに様々な混成マスクの種類のようなマスクの種類を含む。そのようなマスクを放射ビーム内に配置することで、マスクのパターンに応じて、マスクに当たる放射の選択的な透過（透過マスクの場合）又は反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによって、マスクは、確実に入射放射ビーム内の所望の位置に保持することができるようになり、さらに、望むならば、マスクをビームに対して移動させることができるようになる。
プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイスの一例は、粘弾性制御層及び反射表面を有するマトリック・アドレス指定可能表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射するが、アドレス指定されていない領域は入射光を非回折光として反射する。適切なフィルタを使用して、前記の非回折光を、反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残すことができる。このようにして、マトリックス・アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビームはパターン形成される。プログラム可能ミラー・アレイの他の実施例では、小さなミラーのマトリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々は、適当な局部電界を加えることで、又は圧電作動手段を使用することで、軸のまわりに個々に傾斜させることができる。やはり、アドレス指定されたミラーが、アドレス指定されていないミラーに対して異なる方向に入射放射ビームを反射するように、ミラーはアドレス指定可能なマトリックである。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに応じ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、適当な電子的な手段を使用して行うことができる。上記の両方の状況で、パターン形成手段は１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。本明細書で言及するミラー・アレイについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号及び米国特許第５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７及びＷＯ９８／３３０９６からより多くの情報を収集することができる。これらの特許は、参照により本明細書に組み込む。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記の支持構造は、例えば、フレーム又はテーブルとして具体化することができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構造の一例は、米国特許第５，２２９，８７２号に与えられている。この特許は、参照により本明細書に組み込む。上記のように、この場合の支持構造は、例えば、フレーム又はテーブルとして具体化することができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
簡単にするために、本明細書の残りは、特定の配置による、具体的には、マスク及びマスク・テーブルを含む例を対象とする。しかし、そのような例で述べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン形成手段のより広い環境の中で理解すべきである。

リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場合、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンの像が、感放射線材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つ又は複数のチップで構成される）に形成される。一般に、単一のウェーハは全体として網の目状の隣接する目標部分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムにより、一度に１つずつ、連続的に照射される。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成が使用される現在の装置では、２つの異なる種類の機械を区別することができる。一方の種類のリソグラフィ投影装置では、全マスク・パターンを一括して目標部分に露出させることで、各目標部分が照射される。そのような装置は、通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当たるマスク・パターンを所与の基準方向（「走査」方向）に漸進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平行又は逆平行に基板テーブルを走査することで、各目標部分が照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度の因数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラフィ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号から、もっと多くの情報を収集することができる。この特許は、参照により本明細書に組み込む。

リソグラフィ投影装置を使用する製造プロセスでは、感放射線材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像が作られる。この像形成ステップの前に、基板は、下塗り、レジスト被覆、及びソフト・ベークのような様々な手順を経ることができる。露出後に、基板は、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、及び形成された像の特徴の測定／検査のような他の手順を受けることができる。この手順の配列は、デバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などのような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様々なプロセスを経ることができる。いくつかの層が必要な場合には、この全手順又はその変形を、新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイシング又は鋸引きのような方法で、これらのデバイスを互いに分離し、それから、個々のデバイスを、ピンなどに接続されたキャリアに取り付けることができる。そのようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：半導体処理への実用的入門書）」、Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ、ｂｙ Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．、１９９７、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本から得ることができる。この本を参照により本明細書に組み込む。

簡単にするために、投影システムを以下で「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、及びカタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。また、放射システムは、これらの設計方式のいずれかに従って動作して放射の投影ビームを方向付け、整形し、又は制御する構成部品を含むことができる。さらに、そのような構成部品もまた、下で一括して又は単独で、「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類のものであることがある。そのような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブルは、並列に使用されることがあり、又は、他の１つ又は複数の他のテーブルを露出に使用しながら、１つ又は複数のテーブルで準備ステップが行われることがある。双子ステージ・リソグラフィ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，４４１号及び国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されいる。これらを参照により本明細書に組み込む。

本デュアル・ステージ装置には２つのステーションがある。処理すべき基板は、最初に、基板テーブルにロードする。それから、このテーブルを第１のステーションに移す。第１のステーションで、基板の物理的な特性の測定が行われて記憶される。測定が完了したとき、基板テーブルは第２のステーションに搬送する。この搬送のステップには、第１のステーションの位置付け手段から基板テーブルを放し、基板テーブルを第２のステーションの位置付け手段に留めることが含まれる。第２のステーションで、基板テーブルをマスクと約１０μｍ以内まで粗く位置合せする。それから、マスクを最終的に位置合せして始めて露光プロセスを始めることができる。露光が完了したときに、基板テーブルを第２のステーションの移動装置から放し、そして露光された基板を取り出す。１つの基板の露光が行われている間に、処理すべき次の基板は測定ステーションにあるので、この装置によって、基板のスループットを高めることができる。このように、第１のウェーハが処理された後で、露光ステーションは、基板の処理が完了するとすぐに、再使用することができる。

他のデュアル・ステージ・デバイスが米国特許第５，７１５，０６４号に記載されている。このデバイスでは、基板テーブルの位置は、第１のステーションから第２のステーションまでの移動全体にわたって絶えず監視されている。第１及び第２のステーションの２つの基板テーブルは、決まりきったやり方の動きに限定されている。基板テーブルのたった５つの相対的な移動が可能である。これによって、スループット及び露光中に可能な走査経路も制限される。

スループットの制限因子は、クリティカル・パスである。デュアル・ウェーハ・ステージのウェーハ・スキャナは、投影システムを最適に使用するように設計されている。したがって、露光サイクル（上述の露光プロセス）がクリティカル・パスを形成する。クリティカル・パスは、基板テーブルを測定ステーションから露光ステーションに搬送するステップ、基板テーブルをマスクと粗く位置合せしその後で精密位置合せするステップ、及び、基板を実際に露光する最後のステップから成る。露光プロセス自体は変わらないと想定すると、クリティカル・パスの他のステップで消費される時間を減らすことで、装置のスループットを向上させることができる。

本発明の目的は、マルチ・ステージ・リソグラフィ装置のスループットを向上させることである。

この目的及び他の目的は、冒頭のパラグラフで明示したようなリソグラフィ装置であって、前記の搬送手段が平面モータであることを特徴とするリソグラフィ装置で、本発明に従って達成される。

したがって、第１のステーションと第２のステーションの間の搬送中に、基板テーブルの位置はいつでも知られているので、リソグラフィ装置のスループットを向上させることができる。このことの意味することは、基板テーブルが第２のステーションに着いたときに、その位置は高い精度で既に知られているので、ゼロに合わせる必要がないということである。

スループットは、平面モータの使用によってさらに向上する。平面モータによって、測定ステーションの移動装置から基板テーブルを放しさらに露光ステーションの移動装置に基板テーブルを留めることに関連した遅れなしに、基板テーブルを測定ステーションから露光ステーションに直接搬送することができるようになる。このように、基板テーブル間の安全距離だけを確保する必要があり、クリティカル・パスの継続時間はさらに減少する。平面モータを使用することのさらに他の利益は、急な動き無しに基板テーブルを搬送することができることであり、変位測定デバイス間の滑らかな引継ぎが可能になる。さらに、異なるステーションの他のテーブルと共に基板テーブルを決まりきったやり方で動かすという制限はない。

好ましくは、本装置は、さらに、
・ 前記基板テーブルに対する前記基板の第１の相対的な位置を測定するための、前記第１のステーションの第１の測定システムと、
・ 前記パターン形成手段のそれの支持構造に対する第２の相対的な位置を測定するための、前記第２のステーションの第２の測定システムと、
・ 前記第１及び第２の相対的な位置を記憶するための記憶手段と、
・ 前記第１及び第２の相対的な位置に基づいて露光位置を計算するための計算手段とを備える。

２つの相対的な位置を記憶することで、露光位置を容易に計算することができる。それから、基板テーブルを第１のステーションから第２のステーションに搬送するとき、テーブルを露光位置に直接移動することができる。

好ましくは、変位測定システムで、干渉計を使用する。干渉計によって、リソグラフィに要求される許容誤差内で基板テーブルの相対的な変位を正確に追跡することができるようになる。

本発明の第２の態様に従って、デバイス製造方法が提供される。この方法は、
・ 放射敏感材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
・ 第１のステーションの基板テーブルに前記基板を位置付けするステップであって、前記第１のステーションが、例えば、前記基板の測定を行うことができるステーションであるステップと、
・ 前記基板テーブルを第２のステーションに搬送するステップであって、前記第２のステーションは基板が露光されるステーションであるステップと、
・ 前記第１及び第２のステーションで基板テーブルの変位を測定するステップと、
・ 放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
・ パターン形成手段を使用して投影ビームの断面にパターンを与えるステップと、
・ 前記基板が前記第２のステーションの露光位置にある間に、パターン形成された放射のビームを放射敏感材料の層の目標部分に投影するステップと、
・ 前記搬送のステップ中に前記基板テーブルの変位を絶えず測定するステップとを含み、
・ 前記基板テーブルが前記第１のステーションにある間に、前記基板テーブルに対する前記基板の第１の相対的な位置を測定し記憶するステップを特徴とし、さらに、最初の基板について、
・ 前記パターン形成手段のそれの支持構造に対する第２の相対的な位置を測定し記憶する他のステップがあり、さらに、その後の各基板について、
・ 前記記憶された第１及び第２の相対的な位置を使用して露光位置を計算するステップと、
・ 前記搬送のステップ中に前記露光位置を移動先として使用するステップとがある。

したがって、クリティカル・パスからゼロ合せステップを無くするという上述の利点を達成することができる。

処理すべき最初の基板について、パターン形成手段のそれの支持構造に対する相対的な位置を記憶する。バッチのいくつかの基板が処理されるとき、各基板は同じマスクを使用する。したがって、各基板が露光ステーションに入りそして出るときに、マスクは変わらない。したがって、最初のウェーハについて、パターン形成手段のそれの支持手段に対する相対的な位置を測定し記憶することで、次に、この情報を、基板テーブル上のその後の各基板の位置についての情報と組み合わせて、基板テーブルを露光位置に移動することができるようにすることができる。ある位置合せが依然として必要であるかもしれないが、これは非常に小さなものに過ぎない。例えば、干渉計システムのドリフト又は干渉計間の移行によって生じる任意の誤差を修正するだけである。

この明細書では、ＩＣの製造で本発明に従った装置を使用することを特に参照するかもしれないが、そのような装置は他の多くの可能な用途を有することは明確に理解すべきである。例えば、集積光システム、磁気ドメイン・メモリの誘導及び検出、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド、その他の製造で使用することができる。当業者は理解するであろうが、そのような他の用途の環境では、この明細書での用語「レチクル」、「ウェーハ」又は「チップ」の使用は、より一般的な用語「マスク」、「基板」及び「目標部分」でそれぞれ置き換えられるものとして考えるべきである。

本文献において、用語「放射」及び「ビーム」は、紫外線放射（例えば波長が、３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍである）及びＥＵＶ（極端紫外線放射、例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲にある）並びにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含んだ、全ての種類の電磁放射を包含するように使用される。

本発明の実施例は、ただ単なる実施例として添付の概略図面を参照して説明する。

図において、対応する参照符号は対応する部分を示す。

図１は、本発明の特定の実施例に従ったリソグラフィ投影装置を模式的に示す。本装置は、
・放射（例えば、ＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための放射システムＥｘ、ＩＬであって、この特定の場合には、放射源ＬＡも備える、放射システム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、かつ要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
・基板Ｗ（例えば、レジスト塗布シリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダーを備え、かつ要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段に接続された第２の物体テーブル（基板ホルダー）ＷＴと、
・マスクＭＡの放射照射部分の像を、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のチップを含む）に形成するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、ミラー群）とを備える。

ここに示すように、この装置は反射型（例えば、反射マスク）である。しかし、一般に、例えば、透過型であることもできる（例えば、透過マスクを用いる）。もしくは、本装置は、上で言及したような型のプログラマブル・ミラー・アレイのような別の型のパターン形成手段を使用することができる。

放射源ＬＡ（例えば、レーザ生成又は放電プラズマ源）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接か、又は、例えば、ビーム拡大器Ｅｘのような条件付け手段を通過した後かに照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビームの強度分布の外側及び／又は内側の半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般に、積分器ＩＮ及び集光装置ＣＯのような様々な他の部品を備える。このようにして、マスクＭＡに当たるビームＰＢは、その断面に所望の一様性及び強度分布を有する。

図１に関して注意すべきことであるが、放射源ＬＡはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあるかもしれないが（例えば、放射源が水銀ランプである場合にしばしばそうであるように）、また、放射源はリソグラフィ装置から離れており、放射源の生成する放射ビームが装置内に導かれるかもしれない（例えば、適切な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合にしばしばそうである。この発明及び特許請求の範囲は、これらのシナリオの両方を含む。

ビームＰＢは、その後、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡを横切る。マスクＭＡにより選択的に反射された後で、ビームＰＢはレンズＰＬを通り抜け、このレンズがビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃに収束させる。第２の位置決め手段（及び、干渉測定手段ＩＦ）を使って、例えば、ビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１の位置決め手段を使用して、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で又は走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１に明示的に示されていない長ストローク・モジュール（粗い位置決め）と短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して行われる。しかし、ウェーハ・ステッパの場合（走査ステップ式装置に対立するものとして）、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータにつなぐだけでよいか、又は固定することができる。

図示の装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（すなわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向に移動される。
２．走査モードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、その結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査することができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じ方向又は反対方向に同時に移動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般に、Ｍ＝１／４又は１／５）。このようにして、分解能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露出させることができる。

図１は本発明のリソグラフィ装置の露光ステーションだけを示し、図２は第１の測定ステーション４と第２の露光ステーション２の両方を示す。測定ステーション４で、基板Ｗの特性及び基板テーブルＷＴａ上の基板Ｗの相対的な位置を記録する。露光ステーション２で、測定ステーション４で測定されたウェーハの物理的な特性を考慮して、基板Ｗを露光する。

本実施例で、ＸＹテーブル１０は、測定ステーション４と露光ステーション２の両方の下に広がっている。ウェーハ・テーブルＷＴは、平面モータの磁石配列（固定子）を備え、一方で、コイル・ユニット（電機子）は、基板テーブルＷＴがＸＹテーブル１０上の任意の位置に移動することができるように、基板テーブルＷＴに組み込まれている。また、このリソグラフィ装置は、露光ステーションで基板テーブルをパターン形成手段と位置合せするための位置合せシステム（図示しない）を備える。基板テーブルＷＴａの相対的な変位は、干渉計システム６、８、１４、１５、１６で測定する。干渉計システムは相対的な変位だけを測定することができるので、基板及び基板テーブルＷＴａの絶対的な位置は、最初に、測定ステーション４に関連した位置合せシステムで確定する。

基板Ｗを処理するために、最初に、基板Ｗを基板テーブルＷＴａに留める。それから、この基板テーブルＷＴａを測定ステーション４に移動し、基板テーブルの絶対的な位置を確定する。それから、測定ステーションで、基板テーブル及びその上の基板Ｗを走査して、基板Ｗの物理的な特性及び基板テーブルＷＴａに対する基板Ｗの相対的な位置を測定する。これらの測定値は、後で露光ステーション２で使用するために記憶する。

測定プロセスが完了したとき、平面モータの制御の下で基板テーブルＷＴａを露光ステーション２に搬送する。この経路を図２に矢印１８で示す。基板テーブルが露光ステーションの方に移動するときに、基板テーブルは干渉計１５の測定範囲に入る。短期間の間、基板テーブルＷＴの変位を干渉計８と１５の両方で決定することができる。これによって、干渉計８から干渉計１５への変位測定の継ぎ目のない移行が可能になる。さらに、基板テーブルＷＴａの移動中に、基板テーブルＷＴａは干渉計１４の測定範囲に入る。このように、基板テーブルの変位は、干渉計１５から１４に継ぎ目なく移される。

この装置は２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂを有するので、一方で保持された基板を測定している間に、他方を露光に使用することができる。プロセスのどの点でも基板テーブルが衝突しないことが必要である。衝突は、装置に重大な損傷をもたらす。衝突を回避するために、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂは、ＸＹテーブル１０のまわりの時計方向経路をたどる。これを図２に線２０で示す。このように、基板テーブルＷＴａが露光ステーション２に入るときに、前の基板テーブルＷＴｂが干渉計１６の測定範囲から出た時点がある。この時点で、基板テーブルＷＴａの変位は、干渉計６と１６の両方で測定する。このように、これら２つの干渉計の間の継ぎ目のない移行を実現することができる。

理解されることであろうが、基板テーブルＷＴｂが経路２０に沿ってＸＹテーブル１０を出るとき、干渉計システムで基板テーブルＷＴｂの変位を測定することは最早できない。しかし、このことは問題でない。それは、例えば、推測航法を使用して、十分な精度を達成することができるからである。

基板テーブルＷＴａが露光ステーション２に着いたとき、基板テーブルの正確な位置は分かっている。というのは、上で説明したように、基板テーブルＷＴａの変位は干渉計６、８、１４、１５、及び１６で絶えず追跡されているからである。したがって、初期ゼロ化ステップは不要である。

さらに、この実施例では、パターン形成手段のそれの支持構造に対する位置合せを記録することで、クリティカル・パスの継続時間のさらなる減少を実現する。バッチの全ての基板は同じマスクを使用し、このマスクは全体を通してマスク・テーブルＭＴにとどまっている。したがって、マスクの位置は、バッチの最初の基板について測定するだけでよい。その後の全ての基板では、マスクは変わっていないので、この測定値は依然として有効である。このデータを、測定ステーション４で測定された基板テーブルＷＴの基板Ｗの位置と組み合わせて、基板テーブルＷＴの必要な移動先を計算することができる。その結果、基板テーブルは露光に備えて位置決めされる。しかし、例えば干渉計システムのドリフトによる不正確さのために、依然として測定は必要である。また、干渉計間の移行中に小さな誤差があるかもしれない。しかし、この誤差は非常に小さいものに過ぎないので、マスク位置合せの時間は大幅に減少し、結果として、クリティカル・パスの継続時間が対応して減少することになる。

露光ステーション２で基板が処理された後で、上で述べたように、基板は時計方向経路２０を介して装置から出る。

理解されるであろうが、この実施例の干渉計システムの設計によって、基板テーブルが測定ステーションから露光ステーションに移されるとき、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂの変位を絶えず追跡することができるようになる。さらに、一方が測定ステーションにあり他方が露光ステーションにあるとき、干渉計システムは２つの基板テーブルの変位を追跡することもできる。測定ステーションでの基板テーブルの変位は、干渉計６及び８で測定する。露光ステーション２でのテーブルの変位は干渉計１４及び１６で測定する。このように、基板テーブルＷＴの変位の正確な測定は、高精度が要求される処理中に全ての点で行われ、さらにデュアル・ステージ・デバイスの並列処理の利益が完全に実現される。

したがって、上記の実施例によって、リソグラフィ装置のクリティカル・パスを形成する露光ステーションで基板が費やす時間を相当に減らすことができる。以前に、測定ステージから露光ステージに基板を搬送するときチャックを交換する時間はほぼ４．７秒である。露光ステージで基板テーブルを粗く位置合せするのにさらに付け加えて０．３秒かかり、その後で露光位置とマスクの精密位置合せに２秒かかる。最終的に、２９秒の露光サイクルである。したがって、露光時間は、従来技術装置のクリティカル・パスのほぼ８０％を占めている。

クリティカル・パスに３６秒かかり、このために、定常状態で動作するとき、１時間あたり１００枚のウェーハを処理することができる。

本実施例によって、露光サイクル中の非露光時間の大幅な減少が可能になる。テーブルが搬送されるとき、テーブルを放しまた留めるのにかかる時間は、平面モータの使用で無くなる。しかし、依然として、測定ステーションから露光ステーションにテーブルを移動し、さらに基板テーブルの前に基板テーブルからの適切な安全距離を取っておくことに関連して短い時間がある。一般的な値は約０．７秒である。上で指摘したことであるが、基板テーブルＷＴに対する基板Ｗの位置とマスク・テーブルに対するマスクの位置の両方を記憶することで、連続した干渉計制御の下でテーブルが露光ステーションに移されたとき、ゼロ合せを無くすることができる。さらに、移動の精度は、精密マスク位置合せに約０．９秒かけるだけでよいようなものである。これは、修正すべき誤りが比較的小さいからである。露光時間は２９秒で変わらない。したがって、露光時間が今や露光ステージのクリティカル・パスのほぼ９５％を占めている。クリティカル・パスの全時間は、３０．６秒であり、これによって、定常状態で１時間当たり１１８枚のウェーハを処理することができるようになる。

クリティカル・パスだけの時間を調べると、本発明でスループットのために得られた利益が明らかになる。しかし、装置の性能を調べるために、受け入れ試験性能（ＡＴＰ）方法を考えることが有益である。ＡＴＰ方法では、ウェーハに１枚のマスクだけが必要である場合のスループットを考える。１５枚のウェーハのロットを処理し、定常状態を測定したことを保証するために、第３番目から第１２番目までのウェーハについての平均時間を計算する。したがって、クリティカル・パスは、上で計算したのと同じであり、１時間当たり１８枚のウェーハすなわち１８％のスループット向上を提供する。

本発明の特定の実施例を上で説明したが、本発明は、説明したようなものとは別の方法で実施できることが高く評価されるであろう。この説明は本発明を制限する意図ではない。

本発明の実施例に従ったリソグラフィ投影装置を示す。 図１のリソグラフィ投影装置におけるステーション間の基板テーブルの移動を示す図である。

符号の説明

ＬＡ 放射源
Ｅｘ、ＩＬ 放射システム
ＰＬ 投影システム
ＭＡ マスク（レチクル）
ＭＴ 第１の物体テーブル（マスク・テーブル）
Ｃ 目標部分
ＰＢ 投影ビーム
Ｗ 基板（ウェーハ）
ＷＴ、ＷＴａ、ＷＴｂ 第２の物体テーブル（基板テーブル）
２ 第２の露光ステーション（露光ステージ）
４ 第１の測定ステーション
６、８、１４、１５、１６ 干渉計システム

Claims (5)

1. ・ 基板を保持するための２つの基板テーブルと、
   ・ 前記基板の測定を行うことができる第１のステーションと、
   ・ 前記基板が露光される第２のステーションと、
   ・ 前記第１及び第２のステーションで前記基板テーブルの変位を測定するための変位測定システムと、
   ・ 前記第１のステーションと前記第２のステーションの間で前記基板テーブルを搬送するための搬送手段と、
   ・ 放射の投影ビームを供給するための、前記第２のステーションに関連した放射システムと、
   ・ 所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン形成するために使用されるパターン形成手段を支持するための支持構造と、
   ・ 前記基板が前記第２のステーションにあるとき、パターン形成されたビームを前記基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラフィ投影装置であって、
   ・ 前記第１のステーションと前記第２のステーションはＸＹテーブル上でＸ軸方向に配置されており、前記２つの基板テーブルは前記ＸＹテーブルの上の任意の位置に移動可能に構成され、
   ・ 前記変位測定システムは、前記第１のステーションの領域において前記基板テーブルのＸ軸方向およびＹ軸方向の変位を測定するための第１組の干渉計と、前記第２のステーションの領域において前記基板テーブルのＸ軸方向およびＹ軸方向の変位を測定するための第２組の干渉計と、前記第１のステーションから前記第２のステーションへのＸ軸方向に沿った直線経路において前記基板テーブルのＹ軸方向の変位を測定するための第３干渉計とを備え、
   ・ 前記変位測定システムは、前記基板テーブルが前記第１組の干渉計の測定範囲内にある前記第１のステーションから前記第２組の干渉計の測定範囲内にある前記第２のステーションへ前記第３干渉計の測定範囲内にあるＸ軸方向に沿った直線経路で搬送される間は前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計を用いてＸ軸方向およびＹ軸方向で前記基板テーブルの変位を絶えず測定し、前記基板テーブルが前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計の測定範囲を出て、前記第２のステーションから前記第１のステーションに向けて、前記ＸＹテーブル上の前記第１のステーションおよび前記第２のステーションが配置されていない領域を通る経路で搬送される間は前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計を用いることなく前記基板テーブルの変位を求めるように構成されており、
   前記第２のステーションにおいて処理された前記基板テーブルが前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計の測定範囲を出て、前記第２のステーションから前記第１のステーションに向けて、前記ＸＹテーブル上の前記第１のステーションおよび前記第２のステーションが配置されていない領域を通る経路で搬送され、前記第２のステーションで露光された前記基板テーブル上の基板が当該リソグラフィ投影装置から出され、新たな基板が前記基板テーブル上に留められてから、前記新たな基板が留められた前記基板テーブルは前記第１のステーションに移動し、
   前記搬送手段が平面モータであることを特徴とするリソグラフィ投影装置。
2. さらに、
   ・ 前記基板テーブルに対する前記基板の第１の相対的な位置を測定するための、前記第１のステーションの第１の測定システムと、
   ・ 前記パターン形成手段のそれの支持構造に対する第２の相対的な位置を測定するための、前記第２のステーションの第２の測定システムと、
   ・ 前記第１及び第２の相対的な位置を記憶するための記憶手段と、
   ・ 前記第１及び第２の相対的な位置に基づいて露光位置を計算するための計算手段とを備える、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
3. 前記第１及び／又は第２の測定システムが、また、前記第１及び／又は第２のステーションで前記基板を位置合せするための位置合せシステムである、請求項２に記載のリソグラフィ投影装置。
4. 基板を保持するための２つの基板テーブルと、前記基板の測定を行うことができる第１のステーションと、前記基板が露光される第２のステーションと、前記第１及び第２のステーションで前記基板テーブルの変位を測定するための変位測定システムとを備えるリソグラフィ投影装置を用いたデバイス製造方法であって、
   ・ 前記第１のステーションと前記第２のステーションはＸＹテーブル上でＸ軸方向に配置されており、前記２つの基板テーブルは前記ＸＹテーブルの上の任意の位置に移動可能に構成され、
   ・ 前記変位測定システムは、前記第１のステーションの領域において前記基板テーブルのＸ軸方向およびＹ軸方向の変位を測定するための第１組の干渉計と、前記第２のステーションの領域において前記基板テーブルのＸ軸方向およびＹ軸方向の変位を測定するための第２組の干渉計と、前記第１のステーションから前記第２のステーションへのＸ軸方向に沿った直線経路において前記基板テーブルのＹ軸方向の変位を測定するための第３干渉計とを備え、
   当該デバイス製造方法は、
   ・ 放射敏感材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
   ・ 前記第１のステーションの前記基板テーブルに前記基板を位置付けするステップと、
   ・ 前記基板テーブルを前記第１組の干渉計の測定範囲内にある前記第１のステーションから前記第２組の干渉計の測定範囲内にある前記第２のステーションに前記第３干渉計の測定範囲内にあるＸ軸方向に沿った直線経路で搬送し、搬送中は前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計を用いてＸ軸方向およびＹ軸方向から前記基板テーブルの変位を絶えず測定するステップと、
   ・ 前記第１及び第２のステーションで前記基板テーブルの変位を測定するステップと、
   ・ 放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
   ・ パターン形成手段を使用して前記投影ビームの断面にパターンを与えるステップと、
   ・ 前記基板が前記第２のステーションの露光位置にある間に、パターン形成された放射のビームを前記放射敏感材料の層の目標部分に投影するステップと、
   ・ 前記基板テーブルを前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計の測定範囲から出し、前記第２のステーションから前記第１のステーションに向けて、前記ＸＹテーブル上の前記第１のステーションおよび前記第２のステーションが配置されていない領域を通る経路で搬送し、搬送中は前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計を用いることなく前記基板テーブルの変位を求めるステップと、
   ・ 前記第２のステーションにおいて処理された前記基板テーブルを前記第１組の干渉計、前記第２組の干渉計および前記第３干渉計の測定範囲から出し、前記第２のステーションから前記第１のステーションに向けて、前記ＸＹテーブル上の前記第１のステーションおよび前記第２のステーションが配置されていない領域を通る経路で搬送し、前記第２のステーションで露光された前記基板テーブル上の基板が当該リソグラフィ投影装置から出し、新たな基板を前記基板テーブル上に留めてから、前記新たな基板が留められた前記基板テーブルを前記第１のステーションに移動させるステップと、を含み、
   ・ 前記基板テーブルが前記第１のステーションにある間に、前記基板テーブルに対する前記基板の第１の相対的な位置を測定し記憶するステップを特徴とし、さらに、最初の基板について、
   ・ 前記パターン形成手段のそれの支持構造に対する第２の相対的な位置を測定し記憶する他のステップがあり、さらに、その後の各基板について、
   ・ 前記記憶された第１及び第２の相対的な位置を使用して露光位置を計算するステップと、
   ・ 前記搬送のステップ中に前記露光位置を移動先として使用するステップとがさらにあるデバイス製造方法。
5. リソグラフィ投影装置を制御するコンピュータ・システムで実行されたとき、前記リソグラフィ投影装置に請求項４に記載のステップを実施するように指示するプログラム・コード手段を備えるコンピュータ・プログラム。