JP4969636B2 - 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
[0031] − 放射ビームB(たとえばUV放射またはEUV放射)を条件付けるように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、
[0032] − パターニングデバイス(たとえばマスク)MAをサポートするように構築されたサポート構造(たとえばマスクテーブル)MTであって、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に配置するように構成された第1ポジショナPMに接続されたサポート構造(たとえばマスクテーブル)MTと、
[0033] − 基板(たとえばレジストコートウェーハ)Wを保持するように構築された基板テーブル(たとえばウェーハテーブル)WTであって、特定のパラメータに従って基板を正確に配置するように構成された第2ポジショナPWに接続された基板テーブル(たとえばウェーハテーブル)WTと、
[0034] − パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付与されたパターンを基板Wのターゲット部分C(たとえば1つまたは複数のダイが含まれている)に投影するように構成された投影システム(たとえば屈折投影レンズシステム)PSと
を備えている。
1)Mx、m−1、n−1、My、m−1、n−1で表される、X方向およびY方向におけるフィールドF(m−1、n−1)のマーク305、307に関する絶対位置情報
2)X方向およびY方向におけるフィールドF(m、n−1)の付随マーク306に関する絶対位置情報、Mx、m、n−1、My、m、n−1
3)Mrx=Mx、m、n−1−Mx、m−1、n−1およびMry=My、m、n−1−My、m−1、n−1であるMrx、Mryで表される、X方向およびY方向における2つのマークの相対位置情報
[00102] −ウェーハをウェーハステージに装荷する工程。本発明の一実施形態による複合マークを使用することにより、+−40ミクロンよりも良好な精度でこの装荷を実施することができる。
[00103] −ウェーハを捕捉し、かつ、ウェーハの粗動アライメントを実施する工程。この段階で、ウェーハのアライメントマークの位置精度が約400nm以内まで高める。この段階は、2つのX(COWA)マークおよび2つのY(COWA)マークに対するアライメントを実行し、かつ、適切な精度で4つのウェーハパラメータを決定することによって実行される。このようにして形成されたCOWA(粗動ウェーハアライメント)グリッドを使用してFIWA(微動ウェーハアライメント)複合マークの期待位置が計算される。真のFIWA複合マーク位置の約400nm以内の期待位置を得るためには、COWAグリッドは十分な精度を有していなければならない。
[00104] −ウェーハ上の本発明の一実施形態による複数のフィールドのFIWA複合マークをスキャンし、かつ、測定する工程。
[00105] −ウェーハ上の複数のフィールドの各々の絶対マーク位置を決定する工程。
[00106] −スキャン中に得られた、1つの露光フィールドと隣接する露光フィールドの互いの相対位置に関する情報を使用して、隣接するフィールドとの相互の相対マーク位置を決定する工程。
[00107] −アライメントデータ情報の精度誤差値を考慮することにより、複数のフィールドの各々に対して、絶対位置および決定された相対位置の結果を矛盾しない方法で結合して改良型絶対マーク位置にする工程。および、
[00108] −複数の露光フィールドの各々に対する改良型絶対位置を使用してウェーハの次の露光を実行する工程。
M=Σ・P [式1]
上の式で、Pはマーク位置Pi、jの行列表記であり、Mは測定値Mx、i、jの行列表記である。また、My、i、jおよびΣは、測定されたすべての露光フィールドF(i、j)に対するポインタσi、jの行列表記である。
P=(Σ+Σ)−1・Σ+・M [式2]
で与えられる。上の式で、行列Σ+は行列Σの転置行列であり、(Σ+Σ)−1は行列(Σ+Σ)の逆行列を表している。
R=M−Σ・P [式3]
によって行列表記で与えられる。
Σ{ρi、j}2は最小である [式4]
通常、精度誤差が同じであると仮定すると、露光フィールドF(i、j)の剰余ρi、jは、その原点には無関係に最小化される。したがって式4は、その測定値/データを利用することができる異なるレベルの精度を反映していない。
ΣD・P=MD [式6]
を評価することによってこの新しい制約条件を反映するべく容易に修正することができる。上の式で、測定されたすべての露光フィールドF(i、j)に対して、MDは、精度D(s)で割った測定値Mx、i、jおよび精度D(s)で割った測定値My、i、jの行列表記であり、ΣDは、D(s)で割ったポインタσi、jの行列表記である。
P=(ΣD+ΣD)−1・ΣD+・MD [式7]
である。
Parm2、n2−Parm、n=ΔM(s、m2、n2、m、n) [式8]
で与えられる。上の式で、Parm2、n2はフィールドF(m2、n2)に関連するフィールドパラメータであり、Parm、nは、フィールドF(m2、n2)の直前または直後に露光されるフィールドF(m、n)に関連するフィールドパラメータである。また、ΔM(s、m2、n2、m、n)は、これらの2つのフィールドパラメータの間の差であり、この差は、アプリオリフィールドパラメータ傾向によって定義される。
[00138] −ウェーハ上の複数のフィールドのFIWAマークをスキャンし、かつ、測定する工程と、
[00139] −ウェーハ上の複数のフィールドの各々のFIWAマークの絶対位置を決定する工程と、
[00140] −マークの相対位置を決定する工程であって、一組のフィールドパラメータから(引き続いて露光された)他の一組のフィールドパラメータまでの関係を記述したアプリオリフィールド間パラメータ知識から得られる情報を使用して、互いに引き続いて露光されるすべてのフィールドパラメータを決定する工程と、隣接するフィールドからのマークから構成される複合マークを使用して、互いに隣り合って露光されるすべてのフィールドの相対マーク位置を決定する工程とを含むグループのうちの少なくとも1つを実行することによってマークの相対位置を決定する工程と、
[00141] −アライメントデータ情報の精度誤差値を考慮することにより、すべてのフィールドに対して、絶対位置および決定された相対位置の結果を矛盾しない方法で結合して改良型絶対位置にする工程と、
[00142] −改良型絶対位置に基づいてフィールドパラメータを決定する工程と、
[00143] −複数の露光フィールドの各々に対する修正絶対位置を使用してウェーハの次の露光を実行する工程
が含まれている。
結び
Claims (14)
- デバイスを製造するための方法であって、
基板を提供する工程であって、前記基板が複数の露光フィールドを備え、個々の露光フィールドが1つまたは複数のターゲット部分および少なくとも1つのマーク構造を備え、前記少なくとも1つのマーク構造が前記露光フィールドのための位置マークとして配置される工程と、
対応する個々の露光フィールドのためのアライメント情報を得るために個々の露光フィールドの前記少なくとも1つのマークをスキャンし、かつ、測定する工程と、
前記対応する個々の露光フィールドのための前記アライメント情報から個々の露光フィールドの絶対位置を決定する工程と、
前記露光フィールドおよび少なくとも1つの他の露光フィールドの互いに対する相対パラメータに関する追加情報を使用して、少なくとも1つの他の露光フィールドに対する個々の露光フィールドの相対位置を決定する工程と、
前記複数の露光フィールドの各々に対して、前記絶対位置および前記決定された相対位置を結合して改良型絶対位置にする工程と
を含み、
前記マークが、1つの露光フィールドの第1のマーク部分および前記1つの露光フィールドに隣接する他の露光フィールドの第2のマーク部分からなる複合マークであり、
前記1つの露光フィールドおよび前記他の露光フィールドの互いに対する前記相対位置に関する前記追加情報が、前記第1のマーク部分の位置と前記第2のマーク部分の位置の差から決定され、
前記第1のマーク部分が第1の周期構造を備えた回折格子であり、また、前記第2のマーク部分が前記第1の周期構造とは異なる第2の周期構造を備えた回折格子である、方法。 - デバイスを製造するための方法であって、
基板を提供する工程であって、前記基板が複数の露光フィールドを備え、個々の露光フィールドが1つまたは複数のターゲット部分および少なくとも1つのマーク構造を備え、前記少なくとも1つのマーク構造が前記露光フィールドのための位置マークとして配置される工程と、
対応する個々の露光フィールドのためのアライメント情報を得るために個々の露光フィールドの前記少なくとも1つのマークをスキャンし、かつ、測定する工程と、
前記対応する個々の露光フィールドのための前記アライメント情報から個々の露光フィールドの絶対位置を決定する工程と、
前記露光フィールドおよび少なくとも1つの他の露光フィールドの互いに対する相対パラメータに関する追加情報を使用して、少なくとも1つの他の露光フィールドに対する個々の露光フィールドの相対位置を決定する工程と、
前記複数の露光フィールドの各々に対して、前記絶対位置および前記決定された相対位置を結合して改良型絶対位置にする工程と
を含み、
前記マークが、1つの露光フィールドの第1のマーク部分および前記1つの露光フィールドに隣接する他の露光フィールドの第2のマーク部分からなる複合マークであり、
前記1つの露光フィールドおよび前記他の露光フィールドの互いに対する前記相対位置に関する前記追加情報が、前記第1のマーク部分の位置と前記第2のマーク部分の位置の差から決定され、
光ビームによる前記複合マークの照明をさらに含み、前記第1のマーク部分で回折した光が実質的にある1つ周期の光として変調され、一方、前記第2のマーク部分で回折した光が実質的に前記1つの周期とは異なる他の周期の光として変調される、方法。 - 前記複数の露光フィールドの各々に対する改良型絶対位置を使用して前記基板の次の露光を実行する工程
をさらに含む、請求項1又は請求項2のいずれかに記載の方法。 - 前記デバイスが複数の層の中に製造され、前記アライメント情報が層毎に単一の方向に対して得られ、前記方向が、連続する個々の層の最後の層の方向に対して直角である、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記回折格子が、第1の方向Xおよび第2の方向Yに対して傾斜した少なくとも1つの角度に沿ってそれぞれ展開している複数の回折エレメントを有する回折パターンを備え、前記回折パターンから方向Xおよび方向Yの両方向のアライメント情報が得られるよう前記方向が直交している、請求項1に記載の方法。
- 前記マーク部分の各々が、互いに90度の角度をなしている2つの傾斜角で展開している回折パターンを有する回折格子を備えた、請求項5に記載の方法。
- 前記デバイスが複数の層の中に製造され、前記複数の層のうちのいくつか、またはそれらのすべてに対して、前記アライメントデータを使用して他の層に対する改良型位置が決定される、請求項5または請求項6のいずれかに記載の方法。
- 前記デバイスの製造に先立って、前記方法工程を初期キャリブレーションに使用して前記基板のための基準グリッドが決定され、前記初期キャリブレーションが、複数の前記複合マークを形成するために前記基板を複数回にわたって露光する初期工程を含み、前記第1および第2のマーク部分の各々が異なる露光から形成される、請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板の前記初期露光工程が、対角線上に複数のマークを有するレチクルを使用して実施され、前記マークの各々が、第1の周期構造を備えた回折格子である第1のサブマーク、および第2の周期構造を備えた回折格子である第2のサブマークを備え、前記第1の周期構造が前記第2の周期構造とは異なる、請求項8に記載の方法。
- 前記レチクルまたは基板のうちのいずれか一方が静止状態に保持された状態で前記初期露光工程が実施され、引き続いて、前記レチクルまたは基板のうちのもう一方が静止状態に保持された状態でスキャンおよび測定工程が実施される、請求項9に記載の方法。
- 前記スキャンが複合マークの単一線上で実施され、複合マークの前記線が個々の露光からの少なくとも1つのマーク部分からなる、請求項10に記載の方法。
- 前記基準グリッド情報を検証する他の工程が実施され、前記他の工程が、複数の傾斜セクションからなる他のマークを露光する工程であって、前記他のマークが実質的にX方向またはY方向のいずれかの前記レチクル長である工程と、前記基準グリッドに対する前記他のマークの任意のオフセットのパラメータを決定する工程とを含む、請求項8乃至請求項11のいずれか一項に記載の方法。
- パターニングデバイスから基板の上にパターンを転写するようになされたリソグラフィ装置であって、さらに、
基板を提供する工程であって、前記基板が複数の露光フィールドを備え、個々の露光フィールドが1つまたは複数のターゲット部分および少なくとも1つのマーク構造を備え、前記少なくとも1つのマーク構造が前記露光フィールドのための位置マークとして配置される工程と、
対応する個々の露光フィールドのためのアライメント情報を得るために個々の露光フィールドの少なくとも1つのマークをスキャンし、かつ、測定する工程と、
前記対応する個々の露光フィールドのための前記アライメント情報から個々の露光フィールドの絶対位置を決定する工程と、
前記露光フィールドおよび少なくとも1つの他の露光フィールドの互いに対する相対パラメータに関する追加情報を使用して、少なくとも1つの他の露光フィールドに対する個々の露光フィールドの相対位置を決定する工程と、
前記複数の露光フィールドの各々に対して、前記絶対位置および前記決定された相対位置を結合して改良型絶対位置にする工程と
を実行するようになされたリソグラフィ装置であって、
前記マークが、1つの露光フィールドの第1のマーク部分および前記1つの露光フィールドに隣接する他の露光フィールドの第2のマーク部分からなる複合マークであり、
前記1つの露光フィールドおよび前記他の露光フィールドの互いに対する前記相対位置に関する前記追加情報が、前記第1のマーク部分の位置と前記第2のマーク部分の位置の差から決定され、
前記第1のマーク部分が第1の周期構造を備えた回折格子であり、また、前記第2のマーク部分が前記第1の周期構造とは異なる第2の周期構造を備えた回折格子である、リソグラフィ装置。 - パターニングデバイスから基板の上にパターンを転写するようになされたリソグラフィ装置であって、さらに、
基板を提供する工程であって、前記基板が複数の露光フィールドを備え、個々の露光フィールドが1つまたは複数のターゲット部分および少なくとも1つのマーク構造を備え、前記少なくとも1つのマーク構造が前記露光フィールドのための位置マークとして配置される工程と、
対応する個々の露光フィールドのためのアライメント情報を得るために個々の露光フィールドの少なくとも1つのマークをスキャンし、かつ、測定する工程と、
前記対応する個々の露光フィールドのための前記アライメント情報から個々の露光フィールドの絶対位置を決定する工程と、
前記露光フィールドおよび少なくとも1つの他の露光フィールドの互いに対する相対パラメータに関する追加情報を使用して、少なくとも1つの他の露光フィールドに対する個々の露光フィールドの相対位置を決定する工程と、
前記複数の露光フィールドの各々に対して、前記絶対位置および前記決定された相対位置を結合して改良型絶対位置にする工程と
を実行するようになされたリソグラフィ装置であって、
前記マークが、1つの露光フィールドの第1のマーク部分および前記1つの露光フィールドに隣接する他の露光フィールドの第2のマーク部分からなる複合マークであり、
前記1つの露光フィールドおよび前記他の露光フィールドの互いに対する前記相対位置に関する前記追加情報が、前記第1のマーク部分の位置と前記第2のマーク部分の位置の差から決定され、
光ビームによる前記複合マークの照明をさらに含み、前記第1のマーク部分で回折した光が実質的にある1つ周期の光として変調され、一方、前記第2のマーク部分で回折した光が実質的に前記1つの周期とは異なる他の周期の光として変調される、リソグラフィ装置。
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