JP5156056B2 - リソグラフィ装置並びに照明均一性補正及び均一性ドリフト補償の方法 - Google Patents

リソグラフィ装置並びに照明均一性補正及び均一性ドリフト補償の方法 Download PDF

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Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置及び照明均一性補正システムに関する。本発明は、概して、リソグラフィに関し、特に、例えば、照明ビームの移動、光カラムの均一性、均一性補償器のドリフトなどによって引き起こされる均一性ドリフトを補償する方法に関する。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板のターゲット部分へ塗布する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路(IC)の製造に使用可能である。その場合、ICの個別の層に対応する回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用してもよい。このパターンは、放射感応性材料(レジスト)の層を有する基板(例えばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば、ダイの一部、1つ又はいくつかのダイを含む)上に結像できる。一般に、単一の基板は、連続的に露光される網の目状の隣接するターゲット部分を含んでいる。周知のリソグラフィ装置は、パターン全体が一度にターゲット部分に露光されることによって各ターゲット部分が照射されるいわゆるステッパと、ビームを通してパターンを所与の方向(「スキャン」方向)に基板をスキャンしながら同期してこの方向と平行又は逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。
[0003] 通常、リソグラフィ装置は照明システムを含むが、この照明システムは、放射源により生成される放射がパターニングデバイスに入射する前にこの放射を調節するように構成されている。例えば、この照明システムは、偏光モード及び/又は照明モードなどの放射の1つ又は複数の特性を変更することができる。照明システムは、不均一性、例えば放射中に存在する不均一性を補正又は低減するように構成された均一性補正システムを含んでいてもよい。均一性補正デバイスは、強度の変化を補正するために放射ビームの縁部に挿入される作動されたフィンガーを使用してもよい。しかし、補正可能な強度変化の空間周期の幅は、均一性補正システムのフィンガーを動かすための作動デバイスのサイズによって変わる。さらに、場合によっては、放射ビームの不規則性を補正するためのフィンガーのサイズ又は形状が変更されると、均一性補正システムは、放射ビームによって形成される瞳孔などの放射ビームの1つ又は複数の特性を望ましくない形で損なうか又は変更する場合がある。
[0004] リソグラフィは、集積回路(IC)並びに他のデバイス及び/又は構造体を製造する際の重要なプロセスとして広く認識されている。リソグラフィ装置は、リソグラフィ中に用いられる機械であり、基板のターゲット部分上など、基板上に所望のパターンを塗布する。リソグラフィ装置によるIC製造中に、パターニングデバイス(マスク又はレチクルとも呼ばれる)が、IC内の個々の層上に形成される回路パターンを生成する。このパターンを基板(例えばシリコン基板)上のターゲット部分(例えば、ダイの一部、1つ又はいくつかのダイを含む)上に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に提供された放射感応性材料(レジスト)の層上に結像することにより行われる。一般に、単一の基板は、連続的にパターニングされる網の目状の隣接するターゲット部分を含む。ICの製造コストを低減するには、各ICの複数の基板を露光することが通例である。同様に、リソグラフィ装置は、ほぼ絶え間なく使用されているのが通例である。すなわち、あらゆるタイプのICの製造コストを最小限に抑えるために、基板の露光の間のアイドル時間も最小限にされる。それ故、リソグラフィ装置は熱を吸収し、この熱によって装置の構成部品は膨張し、ドリフト、移動及び均一性の変化が引き起こされる。
[0005] パターニングデバイス及び基板上の優れた結像品質を確保するために、照明ビームの制御された均一性が維持される。すなわち、パターニングデバイスに反射するか又はこれを通過する前の照明ビームは、潜在的に不均一な強度プロファイルを有する。照明ビームが少なくともある程度の均一性で制御されることは、リソグラフィ工程全体にとって望ましい。均一性は、照明ビーム全体にわたる一定の強度を指す場合もあり、また照明をターゲット照明に制御する能力を指すこともある。ターゲット照明の均一性は、平坦な又は平坦でないプロファイルを有する。パターニングデバイスは放射ビームにパターンを付与し、このパターンは基板上に結像される。この投影された放射ビームの画像品質は、照明ビームの均一性に影響される。
[0006] 市場は、リソグラフィ装置がリソグラフィ工程をできるだけ効率的に実行して製造能力を最大限にし、デバイス毎のコストを低く抑えることを要求する。これは、製造上の欠陥を最小限に抑えることを意味し、この理由から照明ビームの均一性の影響をできる限り最小限にする必要がある。
[0007] 本明細書内かそれ以外かにかかわらず特定される1つ又は複数の問題を、克服するか又は軽減するリソグラフィ装置及び方法を提供することが望ましい。
[0008] 本発明のある実施形態によれば、放射ビームを調節するように構成された照明システムを備えるリソグラフィ装置が提供される。照明システムは、放射ビームで照明された時に実質的に一定の瞳孔を受けるように構成された平面に位置する均一性補正システムを備える。均一性補正システムは、放射ビームのそれぞれの部分の強度を補正するために放射ビームとの交点の内側へ、また外側へ移動可能であるように構成されたフィンガーと、フィンガーのうちの対応するフィンガーに結合され、対応するフィンガーを移動させるように構成された作動デバイスとを含む。
[0009] 本発明のある実施形態によれば、各フィンガーの先端の幅は、先端を移動させるように構成された作動デバイスの幅の約半分である。
[0010] 一例では、リソグラフィ装置は、支持構造と、基板テーブルと、投影システムとをさらに含む。支持デバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されたパターニングデバイスを保持するように構成される。基板テーブルは、基板を保持するように構成される。投影システムは、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成される。
[0011] 本発明のある実施形態によれば、フィンガーによって補正される強度変化の空間周期は、各フィンガーの先端の幅の少なくとも2倍である。
[0012] ある実施形態では、フィンガーは、互いに連結するように構成された第1及び第2の対向するバンク内に、フィンガーのバンクの各々が単一平面内にある状態で配置されている。
[0013] ある実施形態では、先端の幅は約2mmで、補正された放射の強度変化の空間周期は約4mmである。
[0014] 本発明の別の実施形態によれば、以下のステップを含むリソグラフィ方法が提供される。第1の平面に実質的に一定の瞳孔を形成するように第1の平面に放射ビームを合焦させるステップ。実質的に一定の瞳孔を形成するとは、第1の平面全体の各地点での放射の角分布が同じであるという意味であってもよい。第1の平面内に位置する重なっていないフィンガーのバンク内の1つ又は複数のフィンガーを調整することにより第1の平面の放射ビームの強度を調整するステップ。第1の平面内に位置するフィンガーを放射ビームの経路内に、また経路外に移動させることにより第1の平面の放射ビームの強度を調整するステップ。放射ビームをパターニングデバイス上に誘導して放射ビームをパターニングするステップ。パターン付放射ビームを基板上に投影するステップ。
[0015] 一例では、各フィンガーの先端の幅は、フィンガーのうちの各対応するフィンガーを移動させるための対応する作動デバイスの幅の半分である。一例では、フィンガーは、対向するバンクに配置されて連結する。一例では、フィンガーによって補正される放射の強度変化の空間周期は、各フィンガーの先端の幅の2倍である。
[0016] 以上から、基板のスループットへの影響を最小限に抑えながらターゲット照明プロファイルに対する照明ビームの不均一性を最小限にする均一性補償器システム及び方法が必要である。この必要に応えるために、本発明の実施形態は、後続の基板の間で300〜600msで実行される均一性補償器システム及び方法に向けられている。
[0017] 本発明のある実施形態によれば、均一性補償器を用いて照明スリット(照明ビームの一部)を制御する方法が提供される。以下の説明はある順序を意味するが、これは例示であって、本発明のこの実施形態の意図から逸脱することなく順序を並べ変えることができる。リソグラフィシステム内のドリフトによって引き起こされる照明スリットの均一性を測定するステップ。均一性測定に基づいて均一性補償器の第1のそれぞれの位置を決定するステップ。均一性補償器を第1のそれぞれの位置へ移動させるステップ。均一性補償器の移動後に別の照明スリットの均一性を測定するステップ。別の照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較するステップ。比較結果が許容範囲を超えた場合、別の照明スリットの均一性に基づいて、均一性補償器の第2のそれぞれの位置を決定し、均一性補償器を第2のそれぞれの位置へ移動させるステップ。比較結果が許容範囲を超えたか否かにかかわらず、第1又は第2のそれぞれの位置で基板を均一性補償器を用いて露光するステップ。あるいは、別の実施形態は、別の照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較せず、均一性補償器を移動させた後で、基板を露光する。
[0018] 一例では、照明スリット均一性の測定ステップは、照明ビームスリットの強度を積算してその時点で均一性補償器に関連付けられたスリット全体にわたって連続的な強度プロファイルを生成するステップを含む。別の例では、照明スリット均一性の測定ステップは、その時点で均一性補償器に関連付けられたスリットに沿って離散的な強度サンプルを用いてスリット−スキャン平均強度プロファイルを生成するステップを含む。
[0019] 一実施形態では、均一性補償器は、照明ビームの経路に挿入され、そこから引き出されて照明スリット均一性を変更するフィンガーを備える。一例では、照明スリット均一性の変更は、システムのドリフト(例えば、照明ビームの移動、光カラムの均一性、均一性補償器のドリフトなど)によって引き起こされる。
[0020] 一例では、ターゲット照明スリットの均一性は、平坦なプロファイルを有する。別の例では、ターゲット照明スリットの均一性は、平坦でないプロファイルを有する。
[0021] 本発明の別の実施形態によれば、均一性補償器を用いて照明スリット(照明ビームの一部)の均一性を制御する方法が提供される。以下の説明はある順序を意味するが、これは例示であって、本発明のこの実施形態の意図から逸脱することなく順序を並べ変えることができる。均一性補償器の初期較正を実行するステップ。初期較正に基づいて複数の均一性補償器の第1の位置を決定するステップ。複数の均一性補償器の各々を決定された第1の位置へ移動させるステップ。均一性補償器を備える光学システムを通して基板へ向けられたパターン付ビームを伝送するステップ。複数の均一性補償器を用いてシステムのドリフトを補償するステップ。一例では、補償ステップは、その1つが照明スリットの均一性を測定するステップであるいくつかのステップによって達成される。測定された照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較して比較結果を生成するステップ。比較結果が許容範囲内にない場合、測定された照明スリットの均一性に基づいて、均一性補償器のそれぞれの位置を決定し、均一性補償器をそれぞれの位置へ移動させるステップ。比較結果が許容範囲を超えたか否かにかかわらず、いずれかのそれぞれの位置で基板を均一性補償器を用いて露光するステップ。あるいは、別の実施形態は、別の照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較せず、それ故、均一性補償器を移動させた後で、基板を露光する。
[0022] 一例では、システムのドリフトの補償は、後続の基板の露光の間に実行される。
[0023] 本発明の別の実施形態によれば、照明スリット(照明ビームの一部)の均一性を均一性補償器を用いて制御するための命令を内部に記憶した有形のコンピュータ可読媒体が提供される。リソグラフィシステム内のドリフトによって引き起こされる照明スリットの均一性を測定する命令。均一性測定に基づいて、均一性補償器のそれぞれの位置を決定する命令。照明スリットの均一性がターゲット照明スリットの均一性の許容範囲内に収まるように均一性補償器をそれぞれの位置へ移動させる命令であって、基板がそれぞれの位置で均一性補償器を用いて露光される命令。あるいは、別の実施形態は、照明スリットの均一性が許容範囲内であるか否かを決定する命令を提供せず、それ故、均一性補償器を移動させた後で、基板を露光する。
[0024] 別の実施形態は、均一性補償器の移動後に別の照明スリットの均一性を測定する命令を含む。別の照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較する命令。比較結果が許容範囲を超えた場合、別の照明スリットの均一性に基づいて、均一性補償器のそれぞれの位置を決定し、均一性補償器をそれぞれの位置へ移動させる別の一組の命令。比較結果が許容範囲を超えたか否かにかかわらず、それぞれの位置で基板を均一性補償器を用いて露光する一組の命令がある。
[0025] 一例では、照明スリット均一性を測定する命令は、照明ビームスリットの強度を積算してその時点で均一性補償器に関連付けられたスリット全体にわたって連続的な強度プロファイルを生成するステップを含む。別の例では、照明スリット均一性を測定する命令は、その時点で均一性補償器に関連付けられたスリットに沿って離散的な強度サンプルを用いてスリット−スキャン平均強度プロファイルを生成するステップを含む。
[0026] 本発明の別の実施形態によれば、均一性補償器を用いて照明スリット(照明ビームの一部)の均一性を制御する方法が提供される。以下の説明はある順序を意味するが、これは例示であって、本発明の意図から逸脱することなく順序を並べ変えることができる。照明スリットの均一性の制御方法は、後続の基板の露光の間のリソグラフィシステム内のシステムドリフトによって引き起こされる照明スリットの均一性の測定ステップである。均一性測定に基づいて均一性補償器のそれぞれの位置を決定するステップ。均一性補償器をそれぞれの位置へ移動させるステップ。それぞれの位置で均一性補償器を用いて露光するステップ。
[0027] 本発明の別の特徴及び利点と本発明の様々な実施形態の構造及び作用を、添付の図面を用いて以下に詳述する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者はさらなる実施形態を容易に思い付くであろう。
[0028] 本明細書に組み込まれ、明細書の一部をなす添付の図面は、本発明を例示し、説明と共に、本発明の原理をさらに説明し、当業者が本発明を実施して使用することを可能にする。
[0029]リソグラフィ装置を示す図である。 [0030]別のリソグラフィ装置を示す図である。 [0031]均一性補正システムを示す図である。 [0032]図3Aの均一性補正システムで使用されるフィンガーを示す図である。 [0033]図2に構成された均一性補正システムを使用する効果を示す図である。 [0034]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0035]図5に示す本発明のある実施形態によって構成された均一性補正システムを使用する効果を示す図である。 [0036]本発明のある実施形態による均一性補正システムを示す図である。 [0037]図7Aの均一性補正システムで使用される例示的フィンガーを示す図である。 [0038]本発明のある実施形態による、放射ビームの均一性を補正するために実行されるステップを例示するフローチャートである。 [0039]均一性補正システムとそれに関連付けられたセンサとを備えた反射型リソグラフィ装置を示す図である。 [0039]均一性補正システムとそれに関連付けられたセンサとを備えた透過型リソグラフィ装置を示す図である。 [0040]例示の極端紫外線(EUV)リソグラフィ装置を示す図である。 [0041]照明ビームスリットに関する均一性補償器の一例を示す図である。 [0042]照明ビームスリットの一例を示す図である。 [0043]均一性リフレッシュのフローを示す図である。 [0044]均一性リフレッシュと(オプションの)オフライン較正の組合せである一般的なメインフローを示す図である。 [0045]本発明のある実施形態による、第1の基板露光シーケンスに関する均一性リフレッシュの各ステップを示す図である。 [0046]本発明のある実施形態による、第2の後続の基板露光シーケンスに関する均一性リフレッシュの各ステップを示す図である。 [0047]平坦なターゲットを備えたシーケンシャル均一性リフレッシュのデータフローの一例を示す図である。 [0048]平坦でないターゲットを備えたシーケンシャル均一性リフレッシュのデータフローを示す図である。 [0049]フィンガーの位置を較正するためのフィンガーポジショニングアルゴリズム(FPA)を示す図である。 [0050]本発明の実施形態又はその一部がコンピュータ可読コードとして実施可能な例示のコンピュータ1900を示す図である。
[0051] 本発明の特徴及び利点は、類似の参照番号がそれに対応する要素を一貫して識別する図面を参照しながら以下の説明を読むことでさらに明らかになろう。図面では、一般に、類似の番号が同一の、機能が類似した、及び/又は構造が類似した要素を示す。ある要素が最初に出現する図面は、対応する参照番号の左端の1つ又は複数の数字によって示される。
[0052] 本発明は、均一性補償器を用いて、例えば、照明ビームの移動、光カラムの均一性、均一性補償器のドリフトなどによって引き起こされる均一性ドリフトを補償する方法に関する。本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ1つ又は複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。本発明は、添付の請求の範囲によって規定される。
[0053] 記載される実施形態、及び明細書内の、「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示の実施形態」などの表現は、記載された実施形態が特定の機能、構造、又は特性を含むことができる旨を示すが、すべての実施形態が特定の機能、構造、又は特性を必ずしも含まなくてもよい。さらに、このような字句は、必ずしも同じ実施形態に言及している訳ではない。さらに、特定の機能、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されている時には、明示的であるか否かを問わず、当業者は知識の範囲内でこのような機能、構造、又は特性を他の実施形態に関連して扱うことができると考えられる。
[0054] 本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組合せで実施することができる。また、本発明の実施形態は、1つ又は複数のプロセッサによって読み出して実行することができる機械可読媒体に記憶された命令として実施することができる。機械可読媒体は、機械(例えば、コンピュータデバイス)が読み取れる形式で情報を記憶又は伝送できる任意の機構を含むことができる。例えば、機械可読媒体は、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM),磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音声デバイスその他を含むことができる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を特定の動作を実行するものとして本明細書に記載することがある。しかし、このような記載は便宜上のものであり、実際には、このような動作は、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はその他のデバイスによって行われることを理解されたい。
[0055] このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を示すことが有用であろう。
[0056] 図1を参照すると、イルミネータILは放射源SOから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び/又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムBDの助けにより、放射源SOからイルミネータILへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源SO及びイルミネータILは、必要に応じてビームデリバリシステムBDとともに放射システムと呼ぶことができる。
[0057] イルミネータILは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタADを備えていてもよい。通常、イルミネータILの瞳面における強度分布の外側及び/又は内側半径範囲(一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる)を調節することができる。また、イルミネータILは、インテグレータIN及びコンデンサCOなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0058] 放射ビームBは、支持構造(例えば、マスクテーブルMT)上に保持されたパターニングデバイス(例えば、マスクMA)に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。マスクMAを横断した放射ビームBは、投影システムPSを通過し、投影システムPSは、ビームを基板Wのターゲット部分C上に合焦させる。第2のポジショナPWと位置センサIF(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ)の助けを借りて、基板テーブルWTは、例えば、様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第1のポジショナPMと別の位置センサ(図1には明示されていない)を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームBの経路に対してマスクMAを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルMTの移動は、第1のポジショナPMの部分を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)及びショートストロークモジュール(微動位置決め)の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第2のポジショナPWの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合(スキャナとは対照的に)、マスクテーブルMTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクMA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい(スクライブレーンアライメントマークとして周知である)。同様に、マスクMA上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
[0059] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
[0060] 1.ステップモードにおいては、マスクテーブルMT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一静的露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Cのサイズが制限される。
[0061] 2.スキャンモードにおいては、マスクテーブルMT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち単一動的露光)。マスクテーブルMTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の(非スキャン方向における)幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の(スキャン方向における)高さが決まる。
[0062] 3.別のモードでは、マスクテーブルMTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。上述した使用モードの組合せ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0063] 図2は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。図示の例では、リソグラフィ装置は、放射源SOと、照明システムILと、パターニングデバイスMAを保持するように構成された支持構造(図示せず)と、投影システムPLと、基板テーブルWTと、補正モジュール170と、1つ又は複数の測定デバイス190と、基板テーブルWT上に配置される基板Wとを含むことができる。
[0064] 一例では、照明システムILは、コリメータ10と、フィールド画定素子12と、フィールドレンズグループ14と、均一性補正システム16と、レチクルマスキングブレード18と、集光レンズ20とを含むことができる。
[0065] 一例では、コリメータ10は、放射源SOによって生成された放射ビーム(ビームの概略を破線で示す)を平行にするために使用することができる。フィールド画定素子12は、放射ビームを基板W上に投影するフィールド形状に形成することができる。フィールド画定素子は、例えば、第2のアレイが第1のアレイの焦点面にある凸レンズの2つのアレイを含んでいてもよい。
[0066] 一例では、フィールドレンズグループ14は、放射ビームをフィールド平面FP1上に合焦させることができる。この例では、リソグラフィ装置のスキャン方向に可動な1対のブレードを備えるマスキングブレード18がフィールド平面FP1内に位置している。
[0067] 一例では、マスキングブレード18を用いて、所与のターゲット領域の露光中に、所与のターゲット領域のy方向及び/又はx方向に隣接するターゲット領域に放射が確実に入射しないようにすることができる。マスキングブレード18はフィールド平面FP1内に位置しているため、マスキングブレード18によって提供されるマスキングは、パターニングデバイスMA上に正確に(かつ縁部が鋭利なままで)並進することができる。
[0068] 一例では、均一性補正システム16は放射ビームの経路内のマスキングブレード18の前段に配置されるため、放射ビームは均一性補正システムを通過してからマスキングブレード18に入射する。したがって、均一性補正システム16は、フィールド平面FP1内にはなく、そこから変位している。均一性補正システム16は、放射ビームの強度を空間的に制御することができる。すなわち、均一性補正システム16は、基板W上に投影されるフィールド形状の放射の強度を空間的に制御することができる。一実施形態では、均一性補正システム16は、放射ビームの各部分の強度を選択的に補正するように、フィンガーに入射する放射ビームとの交点の内側へ、また外側へ移動可能な重なり合うフィンガーの少なくとも1つのアレイ(例えば、図3Bのフィンガーのバンク22、23)及び/又は重なり合わないフィンガーの少なくとも1つのアレイ(例えば、図7Aのフィンガーのバンク32、33)を含む。各バンクには7つのフィンガーが示されているが、任意の数のフィンガーを使用することができることを理解されたい。フィンガーのバンク、フィンガーバンク又はバンクという用語は、本出願を通じて交換可能に使用することができる。
[0069] 一例では、マスキングブレード18を通過した後で、放射ビームは集光レンズ20に入射する。集光レンズ20は、放射を別のフィールド平面FP2上に合焦させることができる。フィールド平面FP2内にあるパターニングデバイスMAは、放射ビームにパターンを付与することができる。
[0070] 一例では、パターン付放射ビームは、投影システムPLを通過して基板W上に達する。基板Wは、別のフィールド平面FP3内にある。投影されたパターンビームは、パターンを基板上に転写する。
[0071] 一例では、補正モジュール170は、所望の均一性仕様を満たすために補正システム16の変数の調整を決定することができる。補正モジュール170は、決定された調整に基づいて1つ又は複数の補正パラメータ175を決定することができ、これらのパラメータを補正システム16へ送信する。補正パラメータは、補正システム16内の調整可能な変数を制御する。補正モジュール170は、パターニングデバイスMAのフィールド平面FP3又はフィールド平面FP2に配置される1つ又は複数の均一性測定デバイス190から収集した照明フィールドデータ185を受信することもできる。
[0072] 補正パラメータに従って補正システム16の調整可能な変数を操作することで、照明ビームの特性を変更することができる。より具体的には、補正パラメータは、所望の均一性プロファイル(例えば、リソグラフィ工程に役立つ最も平坦な均一性又は形状)を達成するために補正システム16の変数を調整する方法の詳細を提供することができる。例えば、補正パラメータは、均一性補正システム16に入射する放射ビームの各部分の強度を選択的に補正するように、1つ又は複数のフィンガーのバンク(例えば、図3Aのフィンガーのバンク22、23及び図7Aのフィンガーのバンク32、33)内のどのフィンガーを入射する放射ビームとの交点の内側へ、又は外側へ移動させる必要があるか、また移動させる必要がある距離を記述することができる。
[0073] 一例では、補正モジュール170は、1つ又は複数のプロセッサ172と、メモリ174とを含むことができる。1つ又は複数のプロセッサ172は、均一性補正システム16が変数を調整して放射ビームの所望の均一性基準を達成するためのソフトウェアを実行することができる。メモリ174は、メインメモリ(例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM))を含むことができる。また、ある実施形態では、メモリ174は二次メモリも含む。二次メモリは、例えば、ハードディスクドライブ及び/又はリムーバブル記憶ドライブを含むことができる。メモリ174内にコンピュータプログラムを記憶することができる。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、補正モジュール170内のプロセッサ172に本明細書に記載する本発明のある実施形態の機能を実行させることができる。ある実施形態では、均一性補正システム16の要素を調整する方法がソフトウェアを用いて実施される場合、ソフトウェアをコンピュータプログラムプロダクト内に記憶してリムーバブル記憶デバイス、ハードドライブ、又は通信インターフェイスを用いて補正モジュール170内にロードすることができる。あるいは、通信経路を介して補正モジュール170にコンピュータプログラムプロダクトをダウンロードすることができる。さらに、ある実施形態では、補正モジュール170は、1つ又は複数のリモートプロセッサに結合されている。次に、補正モジュール170は、命令及び/又は動作パラメータを遠隔位置で受信することができる。
[0074] 図3Aは、例示的な均一性補正システム16の上面図を示す。均一性補正システムは、y方向に移動可能な2つのフィンガーのバンク22及び23を含むことができる。フィンガーのバンク22及び23は、放射ビームと交差するようにy方向に移動することができる。こうして、フィンガーを用いて入射する放射ビームを選択的に遮ることができる。これは、例えば、放射強度が高すぎる放射ビームフィールドの場所の放射強度を低減するために実行してもよい。ある実施形態では、フィンガーのバンク22及び23の交互するフィンガーは、2つの異なる平面内にあってもよい。例えば、灰色の陰影が付いたフィンガーが第1の平面内、白いフィンガーが第2の平面内にあってもよい。フィンガーが異なる平面内にあることで、図3Aのフィンガーのバンクを用いた放射ビームの強度の補正から発生することがある瞳孔誤差が悪化する場合がある。一例では、異なる平面内にあるフィンガーは重なり合って、重なった領域内に様々な形状を形成することができる。これによって強度プロファイルへの平滑作用が生まれる。しかし、強度プロファイルを平滑にすることでフィンガーが異なる平面内にあることによる瞳孔誤差がさらに悪化する場合もある。
[0075] 図3Bは、本発明のある実施形態による均一性補正システム16内にフィンガーのバンク22及び23を形成するために使用することができるフィンガー300を示す。フィンガー300は、幅xを有するベース304と、やはり幅xを有する先端302とを有することができる。フィンガー300は、作動デバイス306に結合していてもよい。作動デバイス306は、幅xを有することができる。作動デバイス306は、フィンガー300をY方向に移動させるように構成される。ある実施形態では、作動デバイス306は、モータ、圧電デバイス、油圧デバイスなどの1つ以上であってもよい。
[0076] 上記のように、均一性補正システム16は、マスキングブレード18(図2を参照)の前段のフィールド平面FP1にあってもよい。マスキングブレード18はフィールド平面FP1内にあってもよいため、均一性補正システム16はフィールド平面FP1から変位していてもよい。
[0077] 図4A及び図4Bは、本発明のある実施形態による放射ビームの強度の均一性を補正するために均一性補正システム16を使用する効果を示す。図4A及び図4Bは、稼動時の均一性補正システム16の断面を示す。この例では、マスキングブレード18がフィールド平面FP1内に位置している。この例では、放射ビーム24が、集束してフィールド平面FP1内に複数の仮想放射源26を形成する複数のサブビームとして概略的に示されている。
[0078] 図4Aでは、放射ビーム24と交わらないようにフィンガーのバンク22及び23が後退している。図4Bでは、フィンガーのバンク22及び23は、放射ビーム24の縁部と交差するようにy方向に移動し、それによって放射ビーム24のサブビームの一部を部分的に遮っている。
[0079] この例では、均一性補正システム16はフィールド平面FP1内にないため、均一性補正システム16は放射ビーム24の瞳孔に非対称性を導入する。ビーム24はもはや不平衡であってもよい(すなわち、ビーム24はもはやテレセントリックでなく、及び/又はエネルギー楕円率の影響を受けなくてもよい)。この例では、均一性補正システム16は、放射ビーム24の統合された瞳面内の放射ビーム24の一方の側に影を発生させる。放射ビーム24の瞳孔のこの非対称性は、リソグラフィ装置がパターニングデバイスMAのパターンを基板W上に投影する精度を低減し得るため望ましくない。
[0080] この例では、フィンガーのバンク22のフィンガーは、放射ビーム24の強度補正時の瞳孔誤差を低減するためにフィンガーの対向バンク23に鏡像を有する。均一性補正システム16によって補正可能な放射ビームの強度変化の空間周期は、フィンガーのバンク22及び23を形成する各フィンガー300の先端302の幅の少なくとも2倍である。照明ビームは、連続する明るい領域と暗い領域の照明プロファイルを含む。照明ビームが通過する長く狭いスリットを覗き込むと、明るい領域と暗い領域とからなる照明ビーム内にパターンが形成されている。このパターンは本来は周期的でないため、明るい領域と暗い領域の隣接する対はサイズ(幅)が異なる場合がある。パターンの明るい領域の間の距離を測定すると、照明プロファイル内に強度変化の空間周期が画定される。ビームの照明プロファイルは、幅が変化する複数の重畳した強度変化の空間周期を含んでいてもよい。したがって、各々の強度変化の空間周期は幅が異なっていてもよい。放射24の強度変化のより短い空間周期を補正するためには、各フィンガー300の先端302の幅を低減しなければならない。フィンガーのバンク22及び23の各々の隣接するフィンガーは互いに近接して配置しなければならないため、作動デバイス306の幅は制限要因である。フィンガー300の先端302の幅を低減すると、隣接するフィンガーの先端の間の結果として得られるギャップが瞳孔誤差をさらに悪化させることがある。本明細書に記載する本発明の実施形態を用いて、瞳孔誤差を引き起こすことなく各フィンガー300の先端302の幅のサイズを低減することができ、それによってより微細な放射周期の補正が可能になる。
[0081] 本発明のある実施形態によれば、図5に示すように、瞳孔誤差の発生を防止するため、均一性補正システム16はフィールド平面FP1の前段ではなくフィールド平面FP1内又はその近傍に配置される。
[0082] 図5は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。図5に示す例では、均一性補正システム16が照明システムILのフィールド平面FP1にある。この実施形態では、マスキングブレード18はフィールド平面FP1の後段にあるため、動作中に放射ビームは均一性補正システム16を通過した後にマスキングブレード18に入射する。ある実施形態では、均一性補正システム16を移動させてフィールド平面FP1に配置してもよい。代替実施形態では、フィールドレンズグループ14内のレンズ(図示せず)を調整することにより、フィールド平面FP1を移動させて均一性補正システム16に近接して配置してもよい。
[0083] 図6A及び図6Bは、図5に示す実施形態を使用する効果を示す。図6A及び図6Bは、均一性補正システム16の断面を示す。この例では、均一性補正システム16のフィンガーのバンク22及び23はフィールド平面FP1内に位置している。この平面では、放射ビーム36が仮想放射源30のアレイを含む。パターニングデバイス(例えば、レチクル)マスキングブレード18では、複数のサブビームで表される放射ビーム36が発散する。
[0084] 図6Aの例では、均一性補正システム16のフィンガーのバンク22及び23内のフィンガーは、放射ビーム36と交差しないように配置されている。図6Bでは、フィンガーのバンク22及び23内のフィンガーは、放射ビーム36と交差するようにy方向に移動している。均一性補正システム16はフィールド平面FP1内に位置しているため、均一性補正システム16は放射ビーム36内にいかなる非対称性も導入しない。放射ビーム36はテレセントリックなままであり、平面FP1内の瞳孔の放射ビーム36内に非対称性の陰影は導入されない。一例では、これによってリソグラフィ装置は、改善された精度で基板W上にパターニングデバイスMAのパターンを投影することができる。またこれによって均一性補正システム16のフィンガーの形状及びサイズを変更して、下記の放射の強度変化のより短い空間周期を補正することができる。
[0085] 図4A及び図4Bでは、フィンガーのバンク22内のフィンガーが放射ビーム24と交差する時に、フィンガーのバンク22内のフィンガーによって仮想放射源26を形成する放射の一部を遮ることができる。一例では、仮想放射源26のすべてが残っているが、放射ビーム24の縁部にある仮想放射源26は全角度から放射を受光するとは限らない。その代わりに、仮想放射源26は、角度のサブセットから放射を受光することがある。したがって、これらの仮想放射源26は、もはや対称ではなくてもよい。すなわち、放射ビーム24の瞳孔内に非対称性を導入してもよい。図6A及び図6Bでは、フィンガーのバンク32及び33内のフィンガーが放射ビーム24と交差する時には、フィンガーは、また、仮想放射源30の一部を遮ることがある。しかし、フィンガーのバンク32及び33内のフィンガーは仮想放射源36が合焦するフィールド平面FP1内に位置しているため、フィンガーのバンク内のフィンガーは仮想放射源30のいずれも部分的に遮ることはない。仮想放射源30は完全に眼に見えるか、又は完全に遮られている。仮想放射源30は対称のままであり、それ故、放射ビーム36の瞳孔は対称のままである。
[0086] この例では、放射ビーム36の瞳孔(角分布)は、フィールド平面FP1のどの場所でも同じである。したがって、均一性補正システム16のフィンガーのバンク32及び33内のフィンガーが放射ビーム36の一部を遮る時に、これは、放射ビーム36の瞳孔(角分布)に影響しない。したがって、放射ビーム36の瞳孔に非対称性は導入されない。したがって、リソグラフィ装置(例えば、図1の装置)は、改善された精度で基板W上にパターニングデバイスMAのパターンを投影することができる。
[0087] 一例では、フィールド平面FP1にあるか又はその近くにある時均一性補正システム16は放射ビーム36の瞳孔内に非対称性を引き起こさないため、均一性補正システム16を用いて放射ビーム36内の不均一性を補正できる程度は大幅に増加する。例えば、本発明のある実施形態によれば、図7A及び図7Bを参照しながら以下に説明するように、均一性補正システム16で使用される各フィンガー300の先端302の形状と幅を変更して瞳孔誤差を引き起こすことなく放射の強度のより短い空間周期を調整することができる。
[0088] 図7Bは、本発明のある実施形態による例示的なフィンガーを示す。フィンガーは、幅xを有するベースと幅x/2を有する先端702とを有することができる。図3Bに関連して前述したのと同様に、xの幅を有していてもよい作動デバイス306にフィンガーを結合することができる。焦点面FP1を移動させることで、幅がxの同じ作動デバイス306を依然として使用しながら、フィンガーの先端702の幅を低減することができ、放射の強度変化のより短い空間周期を補正することができる(図3A〜図3Bの例参照)。図7Bでは、複数のフィンガーを用いて形成されたフィンガーのバンク32及び33は、対向するフィンガーのバンク内のフィンガー(例えば、フィンガーのバンク32はフィンガーのバンク33に対向している)がY方向に共に移動した場合に連結するように構成されるように配置することができる。例えば、フィンガー708はギャップ710と直接対向するので、フィンガー708はY方向に動かすとギャップ710内に嵌る。フィンガーのバンク32及び33内の連結するフィンガーは、図3Aのフィンガーのバンク22及び23内の対向するフィンガーの鏡像とは対照的に、瞳孔誤差を引き起こすことなくフィンガーのバンク22及び23を用いて達成することができるのと同じ補正精度を提供することができる。例えば、図3Aのフィンガーのバンク22及び23内のフィンガーが鏡像ではなく連結していたならば、均一性補正システム16によって瞳孔誤差が引き起こされたであろう。均一性補正システム16内のフィンガーのバンク22及び23内の各フィンガーの先端の幅はx/2であるため、焦点面FP1がフィンガーのバンク32及び33が常駐する実質的に同じ平面へ移動していて、それにより瞳孔誤差を実質的に解消していることから、瞳孔誤差を引き起こすことなく空間周期xを補正することができる。さらに、バンク32及び33内の交互するフィンガーの間のギャップによって瞳孔誤差は発生しないため、フィンガーのバンク32及び33の各々の内部のフィンガーを必要であれば単一平面に配置することができる。
[0089] ある実施形態では、均一性補正システム16を照明システムILのフィールド平面(例えば、FP1)内に配置することができる。あるいは、照明システムILによって一定の瞳孔で照明される平面内に均一性補正システムを配置することができる。すなわち、均一性補正システム16の平面全体の各々の地点での放射の角分布は同じである。
[0090] 場合によっては、均一性補正システム16は、照明システムのフィールド平面(例えば、FP1)内に正確に位置していなくてもよい。すなわち、均一性補正システム16は、平面FP1に実質的に近いか又は近接した位置にあってもよい。例えば、均一性補正システム16は、平面FP1から例えば1ミリメートル又は2ミリメートル離れていてもよいが、10ミリメートル以内に位置しなければならない。これは、本明細書で、均一性補正システム16は実質的にフィールド平面FP1内又はその近傍にあるという表現で表される。あるいは、均一性補正システム16は、照明システムによって実質的に一定の瞳孔で照明される平面内に位置しているといってもよい。
[0091] 一例では、マスキングブレード18をフィールド平面FP1に実質的に近い位置に保持することが望ましい。マスキングブレード18は、例えば、フィールド平面FP1から数ミリメートル離れた位置にあってもよい。例えば、マスキングブレード18は、フィールド平面FP1から8〜20ミリメートル離れた位置にあってもよい。均一性補正システム16(及びパターニングデバイスマスキングブレード)が占める空間にマスキングブレード18がフィールド平面FP1により近づける余裕があるならば、マスキングブレード18はフィールド平面FP1にさらに近い位置にあってもよい。
[0092] 当業者には明らかなように、均一性補正システム16のフィンガーは、例えば、幅が4mmであってもよく、炭化ケイ素又は金属もしくはセラミックなどのその他の任意の好適な材料から形成されていてもよい。製造方法上可能ならば、フィンガーの幅はさらに狭くてもよい。一般に、フィンガーを狭くすると放射ビームの均一性をより微細に補正することができる。ある実施形態では、先端702は幅が2mmであってもよく、周期が4mmの放射を補正することができる。
[0093] 図8は、本発明のある実施形態による放射ビームの均一性を補正するために実行する方法800を示す例示的なフローチャートである。一例では、図1〜図7に示す例示の動作環境を常に参照しながら方法800が説明される。しかし、方法800は、これらの実施形態に限定されない。方法800に示すステップのいくつかは図示の順序で実行されなくてもよいことに留意されたい。
[0094] ステップ802において、放射ビームが生成される。例えば、放射源SOを用いて放射ビームを生成することができる。
[0095] ステップ804において、第1の平面で実質的に一定の瞳孔を形成するように、放射ビームは均一性補正システムが位置する平面に実質的にある第1の平面に合焦する。例えば、放射源SOによって生成されたビームは、実質的に一定の瞳孔を形成するように均一性補正システム16の平面FP1に合焦してもよい。
[0096] ステップ806において、放射ビームの各部分の強度を選択的に補正し、補正された放射ビームを形成するように、重ならないフィンガーのバンク内の1つ又は複数のフィンガーを選択的に動かすことにより、放射ビームの強度は第1の平面で調整される。例えば、バンク32及び33のフィンガーを選択的に動かして平面FP1に合焦した放射ビームの部分の強度を補正することができる。ある実施形態では、各フィンガーの幅は、フィンガーを動かすための作動デバイスの半分であってもよい。
[0097] ステップ808において、補正された放射ビームは、パターニングデバイス上に誘導されてパターン付放射ビームを形成する。例えば、ステップ806において均一性補正システム16によって補正された放射ビームをパターニングデバイスMA上に誘導してパターン付放射ビームを形成してもよい。
[0098] ステップ810において、パターン付放射ビームは、投影システムによって基板上に投影される。例えば、パターニングデバイスMAからのパターン付放射ビームを投影システムPLによって基板W上に投影することができる。
[0099] 放射ビームのフィールド平面という表現は、リソグラフィ装置が動作状態でなく、したがって放射ビームが存在しない場合に照明システムILのフィールド平面を指すと解釈してもよいことを理解されたい。
[00100] システムのドリフトによって引き起こされる照明スリットの均一性を補償する方法の実施形態を以下に詳述する。一実施形態では、システムのドリフトを補償する方法は、照明スリットの均一性を測定するステップと、測定された均一性に基づいて均一性補償器の第1のそれぞれの位置を決定するステップと、均一性補償器を第1のそれぞれの位置へ移動させるステップとを含む。照明スリット均一性の測定ステップは、照明スリット均一性を積算するステップ又はスリットに沿って離散的な強度サンプルを用いてスリット−スキャン平均強度プロファイルを生成するステップからなってもよい。均一性補償器は、照明ビームの経路に挿入されそこから引き出されて照明スリットの均一性を変更するフィンガーを備えることができる。別の実施形態は、移動後に別の照明スリットの均一性を測定するステップと、別の照明スリットの均一性をターゲット照明スリットの均一性と比較するステップとをさらに含む。比較結果が許容範囲を超えた場合、別の照明スリットの均一性に基づいて、均一性補償器の第2のそれぞれの位置を決定し、均一性補償器を第2のそれぞれの位置へ移動させるステップ。最後に、第1又は第2のそれぞれの位置で基板を均一性補償器を用いて露光するステップ。システムのドリフトは、とりわけ、照明ビームの移動、光カラムの均一性、及び均一性補償器のドリフトであるこれらの均一性リフレッシュフィンガーの動作を引き起こすことがある。ターゲット照明スリットの均一性は、平坦であっても平坦でなくてもよい。測定された照明スリットの均一性を許容範囲と比較することは有用であっても必要ではない。
[00101] 一実施形態では、システムのドリフトを補償する方法は、均一性補償器の初期較正を実行するステップと、初期較正に基づいて複数の均一性補償器の第1の位置を決定するステップと、複数の均一性補償器の各々を決定された第1の位置へ移動させるステップと、均一性補償器を備える光学システムを通して基板へ向けられたパターン付ビームを伝送するステップと、複数の均一性補償器を用いてシステムのドリフトを補償するステップとを含む。少なくとも1つの実施形態で、システムのドリフトを補償するステップは後続の基板の露光の間に実行される。
[00102] このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが役に立つであろう。
1.例示のリソグラフィ環境
A.例示の反射型及び透過型リソグラフィシステム
[00103] 図9A及び図9Bは、それぞれ、リソグラフィ装置900及びリソグラフィ装置900’を概略的に示す。リソグラフィ装置900及びリソグラフィ装置900’は、各々、放射ビームB(例えば、DUV又はEUV放射)を調節するように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、パターニングデバイス(例えば、マスク、レチクル、又はダイナミックパターニングデバイス)MAを支持するように構成され、パターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第1のポジショナPMに接続された支持構造(例えば、マスクテーブル)MTと、基板(例えば、レジストコート基板)Wを保持するように構成され、基板Wを正確に位置決めするように構成された第2のポジショナPWに接続された基板テーブル(例えば、基板テーブル)WTとを含む。リソグラフィ装置900及びリソグラフィ装置900’は、また、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(例えば、1つ又は複数のダイを含む)C上に投影するように構成された投影システムPSを有する。リソグラフィ装置900では、パターニングデバイスMA及び投影システムPSは反射型であり、リソグラフィ装置900’では、パターニングデバイスMA及び投影システムPSは透過型である。
[00104] 照明システムILは、放射Bの誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。照明システムILは、また、エネルギーの測定値(パルス毎の)を提供するエネルギーセンサESと、光学ビームの移動を測定する測定センサMSと、照明スリットの均一性を制御することができる均一性補償器UCとを含む。
[00105] 支持構造MTは、パターニングデバイスMAの向き、リソグラフィ装置900及び900’の設計、及び、例えば、パターニングデバイスMAが真空環境内に保持されているか否かなどのその他の条件に応じた方法で、パターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、パターニングデバイスMAを保持する機械的、真空、静電気などのクランプ技術を使用してもよい。支持構造MTは、例えば、必要に応じて固定又は可動式のフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造MTは、パターニングデバイスが例えば投影システムPSなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。
[00106] 「パターニングデバイス」MAという用語は、基板Wのターゲット部分Cにパターンを生成するように、放射ビームBの断面にパターンを付与するために使用することができる任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームBに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分Cに生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[00107] パターニングデバイスMAは、透過型(図9Bのリソグラフィ装置900’のように)又は反射型(図9Aのリソグラフィ装置900のように)でよい。パターニングデバイスMAの例は、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルLCDパネルを含む。マスクは、リソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプと、様々なハイブリッドマスクタイプが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜させることができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームBにパターンを与える。
[00108] 「投影システム」PSという用語は、使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気及び静電光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを含むことができる。EUV又は電子ビーム放射には、真空環境を使用することができる。これは、他のガスは放射又は電子の吸収量が多すぎる場合があるからである。したがって、真空環境は、真空壁と真空ポンプの助けを借りてビーム経路全体に提供することができる。
[00109] リソグラフィ装置900及び/又はリソグラフィ装置900’は、2つ(デュアルステージ)又はそれ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)WTを有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルWTを並列に使用するか、1つ又は複数の他の基板テーブルWTを露光に使用している間に1つ又は複数のテーブル上で予備工程を実行することができる。
[00110] 図9A及び図9Bを参照すると、イルミネータILは、放射源SOから放射ビームを受光する。放射源SOとリソグラフィ装置900、900’は、例えば放射源SOがエキシマレーザである場合に、別々のエンティティであってもよい。このような場合、放射源SOは、リソグラフィ装置900又は900’の一部を形成するとは見なされず、放射ビームBは、例えば適切な誘導ミラー及び/又はビームエクスパンダを含むビームデリバリシステムBD(図9B)の助けを借りて、放射源SOからイルミネータILへ通過する。他の事例では、例えば放射源SOが水銀ランプの場合、放射源SOは、リソグラフィ装置900、900’の一体化部分であってもよい。放射源SO及びイルミネータILは、必要に応じてビームデリバリシステムBDと共に、放射システムと呼ぶことができる。
[00111] 照明システムILは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタAD(図9B)を含んでいてもよい。一般的には、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び/又は内側半径範囲(通常、それぞれσ−outer及びσ−innerと呼ばれる)は、調整可能である。さらに、イルミネータILは、インテグレータIN及び集光器COなどの他の様々なコンポーネント(図9B)を備えていてもよい。イルミネータILを用いて放射ビームBを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。この所望の均一性は、放射源出力の変化を検出するエネルギーセンサESと、照明ビームに挿入されそこから引き出されてその均一性及び強度を変更する複数の突起(例えば、フィンガー)を含む均一性補償器UCとを用いて維持することができる。
[00112] 図9Aを参照すると、放射ビームBは、支持構造(例えば、マスクテーブル)MT上に保持されたパターニングデバイス(例えば、マスク)MAに入射し、パターニングデバイスMAによってパターニングされる。リソグラフィ装置900では、放射ビームBは、パターニングデバイス(例えば、マスク)MAに反射する。パターニングデバイス(例えば、マスク)MAに反射した後、放射ビームBは、基板Wのターゲット部分C上に放射ビームBを合焦させる投影システムPSを通過する。第2のポジショナPW及び位置センサIF2(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路内に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサIF1を使用して、放射ビームBの経路に対してパターニングデバイス(例えば、マスク)MAを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス(例えば、マスク)MA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して整列させることができる。
[00113] 図9Bを参照すると、放射ビームBは、支持構造(例えば、マスクテーブルMT)上に保持されたパターニングデバイス(例えば、マスクMA)に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。マスクMAを横切った放射ビームBは、基板Wのターゲット部分C上にビームを合焦させる投影システムPSを通過する。第2のポジショナPW及び位置センサIF(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路内に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサ(図9Bには明示されていない)を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームB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。同様に、図10には、パルス毎のベースでエネルギーセンサESと連携して照明システムILから基板Wへの正規化強度データを生成する基板ステージスリットセンサWSが示されている。
[00114] 一般に、マスクテーブルMTの移動は、第1のポジショナPMの部分を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)及びショートストロークモジュール(微動位置決め)の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第2のポジショナPWの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合(スキャナとは対照的に)、マスクテーブルMTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクMA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい(スクライブレーンアライメントマークとして周知である)。同様に、マスクMA上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
[00115] リソグラフィ装置900及び900’は、以下のモードのうち少なくとも1つにて使用できる。
1.ステップモードにおいては、支持構造(例えば、マスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームBに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一静的露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。
2.スキャンモードにおいては、支持構造(例えば、マスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームBに与えられるパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち単一動的露光)。支持構造(例えば、マスクテーブル)MTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。
3.別のモードでは、支持構造(例えば、マスクテーブル)MTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームBに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。パルス状放射源SOを使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
[00116] 上述した使用モードの組合せ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[00117] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「基板」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ICを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[00118] 別の実施形態では、リソグラフィ装置900は、EUVリソグラフィのためのEUV放射ビームを生成するように構成された極端紫外線(EUV)源を含む。一般に、EUV源は放射システム内に構成され(下記を参照)、対応する照明システムはEUV源のEUV放射ビームを調節するように構成されている。
B.例示のEUVリソグラフィ装置
[00119] 図10は、本発明のある実施形態による例示的なEUVリソグラフィ装置を概略的に示す。図10で、EUVリソグラフィ装置は、放射システム42と、照明光学ユニット44と、投影システムPSとを含む。放射システム42は、その内部で放射ビームが放電プラズマによって形成することができる放射源SOを含む。ある実施形態では、EUV放射は、ガス又は蒸気、例えば、その内部で超高温プラズマが生成されて電磁スペルトルのEUV帯域内の放射を放出するXeガス、Li蒸気、又はSn蒸気から生成することができる。超高温プラズマは、例えば、放電によって少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生成することにより生成される。放射を効率的に生成するには、分圧、例えば、10Paの圧力のXe、Li、Sn蒸気又はその他の任意の好適なガス又は蒸気が必要な場合がある。放射源SOによって発せられた放射は、放射源チャンバ47の開口内又はその裏に位置するガスバリア又は汚染物質溜め49を介して、放射源チャンバ47からコレクタチャンバ48内へ渡される。ある実施形態では、ガスバリア49はチャネル構造を含んでいてもよい。
[00120] コレクタチャンバ48は、かすめ入射コレクタから形成することができる放射コレクタ50(コレクタミラー又はコレクタとも呼ばれる)を含む。放射コレクタ50は、上流の放射コレクタ側50aと下流の放射コレクタ側50bを有し、コレクタ50から渡される放射は、グレーティングスペクトルフィルタ51で反射して、コレクタチャンバ48内のアパーチャの仮想放射源ポイント52で合焦する。放射コレクタ50は当業者には周知である。
[00121] コレクタチャンバ48から、放射ビーム56は、垂直入射リフレクタ53及び54を介して照明光学ユニット44内で反射し、レチクル又はマスクテーブルMT上に位置するレチクル又はマスク(図示せず)に至る。パターン付ビーム57が形成され、投影システムPS内で反射素子58及び59を介して基板ステージ又は基板テーブルWT上に支持された基板(図示せず)上で結像される。様々な実施形態で、照明光学ユニット44及び投影システムPSは、図10に示すよりも多くの(又は少ない)素子を含んでいてもよい。例えば、照明光学ユニット44は、また、エネルギーの測定値(パルス毎の)を提供するエネルギーセンサESと、光学ビームの移動を測定する測定センサMSと、照明スリットの均一性を制御することができる均一性補償器UCとを含んでいてもよい。さらに、リソグラフィ装置のタイプに応じてグレーティングスペクトルフィルタ51がオプションとしてあってもよい。さらに、ある実施形態では、照明光学ユニット44及び投影システムPSは、図10に示すよりも多くのミラーを含んでいてもよい。例えば、投影システムPSは、反射素子58及び59に加えて1つ〜4つの反射素子を組み込んでいてもよい。図10で、参照番号180は、2つのリフレクタの間の空間、例えば、リフレクタ142と143の間の空間を示す。
[00122] ある実施形態では、コレクタミラー50は、かすめ入射ミラーの変わりに、又はそれに加えて垂直入射コレクタをさらに含んでいてもよい。さらに、コレクタミラー50は、リフレクタ142、143、及び146を備えた入れ子式コレクタについて説明しているが、本明細書ではコレクタの一例としてさらに使用される。
[00123] さらに、図10に概略を示すグレーティング51の代わりに、透過型光学フィルタを装着してもよい。EUVを透過する光学フィルタと、UV放射の透過性が低いか又はUV放射を実質的に吸収する光学フィルタは当業者には周知である。したがって、本明細書で、「グレーティングスペクトル純度フィルタ」は、グレーティング又は透過型フィルタを含む「スペクトル純度フィルタ」と交換可能に使用される。図10には示していないが、EUV透過型光学フィルタは、例えば、照明ユニット44及び/又は投影システムPS内のコレクタミラー50又は光学EUV透過型フィルタの上流側に構成された追加の光学要素として含まれてもよい。
[00124] 光学要素に対して「上流の」及び「下流の」という用語は、1つ又は複数の追加の光学要素のそれぞれ「光学的に上流の」及び「光学的に下流の」1つ又は複数の光学要素の位置を示す。放射ビームがリソグラフィ装置を通過する光路に沿って、第2の光学要素よりも放射源SOに近い第1の光学要素が第2の光学要素の上流に構成される。第2の光学要素は、第1の光学要素の下流に構成される。例えば、コレクタミラー50はスペクトルフィルタ51の上流に構成されているが、光学要素53はスペクトルフィルタ51の下流に構成されている。
[00125] 図10に示すすべての光学要素(及びこの実施形態の概略図に示していない追加の光学要素)は、放射源SO、例えばSnによって生成される汚染物質の堆積の影響を受けることがある。これは、放射コレクタ50にあてはまり、スペクトル純度フィルタ51(もしある場合)にあてはまる。したがって、洗浄デバイスを使用して1つ又は複数のこれらの光学要素を洗浄することができる。また、それらの光学要素だけでなく垂直入射リフレクタ53及び54並びに反射型素子58及び59又はその他の光学要素、例えば追加のミラー、グレーティングなどにも洗浄方法を適用することができる。
[00126] 放射コレクタ50は、かすめ入射コレクタであってもよく、このような実施形態では、コレクタ50は光軸Oに沿って整列する。放射源SO、又はその画像も光軸Oに沿っていてもよい。放射コレクタ50は、リフレクタ142、143、及び146(「シェル」又はいくつかのウォルタ型リフレクタを含むウォルタ型リフレクタとしても知られる)を含んでいてもよい。リフレクタ142、143、及び146は、入れ子構造で光軸Oを中心とする回転対称であってもよい。図10で、内部リフレクタは参照番号142で示され、中間リフレクタは参照番号143で示され、外部リフレクタは参照番号146で示されている。放射コレクタ50は、特定の容積、例えば、外部リフレフタ146内の容積を封入する。普通、外部リフレフタ146内の容積は周縁部が閉鎖されているが、微小な開口があってもよい。
[00127] リフレクタ142、143、及び146は、それぞれ少なくとも一部が反射層又はいくつかの反射層を表す表面を含んでいてもよい。したがって、リフレクタ142、143、及び146(又は4つ以上のリフレクタ又はシェルを有する放射コレクタの実施形態では追加のリフレクタ)は、少なくとも部分的に、放射源SOからのEUV放射を反射し収集するように設計されている。リフレクタ142、143、及び146の少なくとも一部は、EUV放射を反射し収集するように設計されていなくてもよい。例えば、リフレクタの裏側の少なくとも一部は、EUV放射を反射し収集するように設計されていなくてもよい。これらの反射層の表面には、保護のため又は反射層の表面の少なくとも一部に提供された光学フィルタとしてのキャップ層がさらにあってもよい。
[00128] 放射コレクタ50は、放射源SO又は放射源SOの画像の近傍に配置してもよい。各リフレクタ142、143、及び146は、放射源SOにより近い反射面よりも放射源SOから光軸Oに対してより小さい角度に配置された少なくとも2つの隣接する反射面を含んでいてもよい。こうして、かすめ入射コレクタ50は、光軸Oに沿って伝搬するEUV放射ビームを生成するように構成される。少なくとも2つのリフレクタは実質的に同軸に配置することができ、光軸Oを中心に実質的に回転対称に延在していてもよい。放射コレクタ50は、外部リフレクタ146の外面上の別の機能又は外部リフレクタ146、例えば、保護ホルダ、ヒーターなどの周囲の別の機能を有していてもよいことを理解されたい。
[00129] 本明細書に記載する実施形態では、「レンズ」及び「レンズ素子」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意の1つ又は組合せを指すことができる。
[00130] さらに、本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外(UV)放射(例えば365、248、193、157又は126nmの波長を有する)、極端紫外(EUV又は軟X線)放射(例えば5〜20nmの範囲、例えば、13.5nmの波長を有する)、又は5nm未満で動作する硬X線を含む全てのタイプの電磁放射、並びにイオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを包含する。一般に、波長が約780nm〜3000nm(又はそれ以上)の間の放射は、IR放射と見なされている。UVは、波長が約100〜400nmの放射を指す。リソグラフィにおいては、UVは、通常、水銀放電灯によって生成されるGライン436nm、Hライン405nm及び/又はIライン365nmの波長にも適用される。真空UV、又はVUV(すなわち、空気によって吸収されるUV)は、約100〜200nmの波長を有する放射を指す。深UV(DUV)は、一般に、126nm〜428nmの範囲の波長を有する放射を指す。ある実施形態では、エキシマレーザは、リソグラフィ装置で使用されるDUV放射を生成することができる。波長の範囲が例えば5〜20nmの放射は、少なくともその一部が5〜20nmの範囲内に存在している特定の波長帯域の放射に関連することを理解されたい。
II.照明ビームの均一性のドリフトを補償するシステム及び方法
[00131] 図11は、本発明のある実施形態による均一性リフレッシュ(UR)補正システム1100の機械的部分を示す。図11で、均一性リフレッシュ(UR)補正システム1100は、エネルギーセンサ(ES)1110及び複数の均一性補償器1120を含む。UR補正システム1100は、リソグラフィ動作の間に照明ビームを変更することができる。本発明の少なくとも1つの実施形態では、照明ビームは円弧形状であり、照明スリット1130と呼ばれている。照明スリット1130内への、及びその外への個別の均一性補償器1120の移動を制御することにより、照明スリット1130の均一性を制御することができる。均一性補償器1120はフィンガーとも呼ばれる。均一性補償器の例示の動作は、参照により全体を本明細書に組み込むものとする2009年5月29日出願の同一所有である共願の米国仮特許出願第61/182,295号に記載されている。
[00132] 一例では、ターゲットの均一性を達成するために、図11に示すフィンガーを個別に制御して照明スリットの強度を変更することができる。
[00133] 図18は、本発明のある実施形態による平坦なターゲットについてのターゲットの均一性の工程1800を示す。平坦でないターゲットについて同じ結果を達成する方法は当業者には明らかであることを理解されたい。この例では、二組の入力セット1810/1815及び1820/1825が使用される。第1の入力セットは、中央位置にフィンガーを備えたターゲットの平坦なプロファイルを表す曲線1810と中央位置にフィンガーを備えた均一性測定の値1815とに関連していてもよい。第2の入力セットは、照明ビーム内へのフィンガーの挿入位置毎の減衰量を表す曲線1820と現在のフィンガーの位置と対応する減衰の値1825とに関連していてもよい。
[00134] 一例では、フィンガーが初期位置(例えば、中央の位置)にある状態で照明スリットの強度の測定プロファイルを表す曲線1840が決定されると、フィンガーポジショニングアルゴリズム(FPA)1830を実行することができる。一例では、FPA1830は、最小の強度測定値のフィンガーを突き止める。次に、FPA1830は、関数1850を用いて残りのフィンガーをそのフィンガー1850と同じ強度レベルへ移動させて平坦なプロファイルを生成する。プロファイルが平坦でなかった場合、減衰(例えば、フィンガーの位置)をそれに応じて拡大縮小して平坦でないプロファイルを生成する。FPA1830は、複数の新しいフィンガー位置を表す制御信号1860とそれに関連付けられた減衰値を出力する。次に、制御信号1860を用いてフィンガーを「補正された」補償位置へ機械的に移動させて照明スリットのターゲットの均一性を達成することができる。
[00135] 図12は、本発明の一実施形態による照明スリット1230の拡大図である。例えば、少なくとも1つの実施形態では、図12は、照明スリット1230のサイズ及び形状を示す。図12は、照明スリットの強度均一性を変更するために、照明スリットの経路に挿入されそこから引き出される均一性補償器のフィンガーを示さない。一実施形態では、均一性補償器は照明スリットの一方の側にだけ配置される。
[00136] 図13は、本発明のある実施形態による方法を示す。例えば、この方法によって均一性リフレッシュ(UR)補正システムを用いて、システムの均一性ドリフトを補償して基板ごとに成功裏に結像されたデバイスの数を改善することにより、製造効率を最大限にすることができる。
[00137] 一例では、この方法は基板の各ロット1310から開始する。ステップ1320において、照明スリットの均一性が測定される(例えば、スリットの積算強度又はスリットに沿った離散的な強度サンプルを用いたスリット−スキャン平均によって)。ステップ1320において、均一性リフレッシュ(UR)補正システムは、スリット全体の平坦な強度プロファイルに基づいて均一性補償器(例えば、フィンガー)の位置を計算する。オプションとして、ステップ1340において、均一性リフレッシュ(UR)補正システムは、平坦でない(DOSEMAPPER(登録商標)又はDoMaとしても知られる)強度プロファイルに基づいて均一性補償器(例えば、フィンガー)の位置を計算する。DOSEMAPPER(登録商標)の実施形態に関する例は、参照により全体を本明細書に組み込むものとする2009年5月12日出願の米国特許第7,532,308号に記載されている。ステップ1350において、均一性リフレッシュ(UR)補正システムは、複数の均一性補償器(例えば、フィンガー)の位置を設定する。ステップ1360において、基板が露光される。一例では、各基板の露光中に、いくつかの異なる平坦でないプロファイル(例えば、DOSEMAPPER(登録商標)のターゲット照明スリットプロファイル)を使用することができる(例えば、露光される基板の部分に応じて)。したがって、単一の基板の露光中であっても均一性補償器フィンガーの位置が変化することがある。ステップ1370において、ロット内の別の基板を露光するか否かが決定される。露光する場合、この方法はステップ1320に戻る。ロット内の基板をこれ以上露光しない場合、この方法はステップ1390で終了する。
[00138] 本発明のある実施形態では、ステップ1310において、単一ロットの後続の基板の間に照明スリットの均一性が制御される(例えば、補正される)。したがって、ロット内の各基板は、個別に制御された均一な照明スリットで露光される。ステップ1320において、照明スリットの均一性が測定される。例えば、照明スリットの均一性は、いくつかの要因、例えば、照明ビームの移動、光カラムの均一性、又は均一性補償器フィンガーのドリフトによって変化することがある。
[00139] 一例では、照明スリットの均一性は、スリット全体にわたって照明スリットの均一性を積算することにより、連続する強度プロファイルとして測定することができる。追加的に又は代替的に、照明スリットの均一性は、スリットに沿った離散的な強度サンプルを用いたスリット−スキャン平均強度として測定することができる。
[00140] ステップ1330において、ステップ1320で測定された照明スリットの均一性を用いて、フィンガーの位置が計算されて平坦なターゲット照明スリット均一性が生成される(例えば、フィンガー位置の計算は図18に示すように実行可能である)。オプションとして、ステップ1340において、平坦でない(DoMa)均一性プロファイルをステップ1320で測定された照明スリットの均一性と併用して、フィンガーの位置が計算される。ステップ1350において、照明ビームの均一性が平坦なターゲットプロファイル又は平坦でないターゲットプロファイルに合致するように、計算されたフィンガーの位置が設定される。ステップ1360において、基板が露光される。
[00141] 一実施形態では、基板の露光中にフィンガーを移動させることができ、基板の様々な部分が異なる照明スリットのターゲットプロファイルを用いて露光される。これらの露光「中の」照明スリットのターゲットプロファイルが変更されても、それらは依然として測定された照明スリットの均一性に基づくことができる。
[00142] ステップ1370において、露光すべきロット内の追加の基板があるか否かが決定される。基板がある場合、この方法はステップ1320に戻る。一例では、単一のロットの基板の間の照明スリットの均一性を測定して補正するステップが望ましい。これは、システムの移動、発熱、及び振動によって照明スリットの均一性が変化した可能性があるからである。露光すべき基板がない場合、この方法はステップ1390で終了する。
[00143] 図14は、本発明のある実施形態による方法を示す。例えば、この方法によって均一性リフレッシュ(UR)補正システムを用いて、システムの均一性ドリフトを補償して基板ごとに成功裏に結像されたデバイスの数を改善することにより製造効率を最大限にすることができる。図14に示す方法は、第1の基板が処理される前に初期較正ステップを含むことができる。後続の基板は較正ステップを有さなくてもよく、先行する基板の終了測定値を初期測定値として使用してもよい。
[00144] ステップ1410において、均一性補償器の位置のオフライン較正が実行される。ステップ1415において、均一性補償器は機械的に調整される。ステップ1420において、放射ビームが生成される。ステップ1425において、放射ビームは、均一性補償器を含む光学システムを通過する。オプションのステップ1430において、ビームの移動が測定されるか又はビームの移動が計算される。ステップ1435において、照明スリットの均一性が測定又は計算される(例えば、測定される場合、これはスリットの積算強度又はスリットに沿った離散的な強度サンプルを用いたスリット−スキャン平均による)。ステップ1440において、均一性補償器(例えば、フィンガー)の位置が現在の均一性、オフラインデータ、及び/又はビームの移動に基づいて決定される。ステップ1445において、均一性補償器(例えば、フィンガー)の位置が調整される。ステップ1450において、図13に示す方法を再度実行するか否かが決定される。実行する場合、図14に示す方法はステップ1420へ戻る。実行しない場合、図14に示す方法はステップ1455へ進み、ここで基板が露光される。
[00145] 一例では、各基板の露光中に、いくつかの異なる平坦でないプロファイル(例えば、DOSEMAPPER(登録商標)のターゲット照明スリットプロファイル)を使用することができる(例えば、露光される基板の部分に応じて)。例えば、単一の基板の露光中であっても均一性補償器フィンガーの位置が変化することがある。加熱及び冷却周期中の均一性の変化のモデル化、関連付けられたパラメータの較正、及びこれらの結果の個々の減衰器の作動への適用に関する例は、両出願とも参照により全体を本明細書に組み込むものとする2009年5月12日出願の米国特許第7,532,308号及び2002年9月24日出願の第6,455,862号に記載されている。
[00146] 図13に関連して前述したように、本発明のある実施形態では、後続の基板の間に照明スリットの均一性が制御される(例えば、補正される)。また、本発明のある実施形態では、照明スリットの均一性がターゲット照明スリット均一性に合致するように均一性補償器を調整する方法は、基板毎の照明スリットの均一性の少なくとも2つの測定値を含む。すなわち、図14に示す方法がステップ1450に達すると、「反復」決定がなされる。「反復」決定は普通、各基板で最初は「はい」である。決定1450が「はい」の時には、ステップ1420が繰り返され、新しい放射ビームが生成される。新しい放射ビームは、ステップ1435において、光学システムを通過する。ステップ1435は照明スリットの均一性を測定し、ステップ1440は均一性補償器の位置を決定し、ステップ1445は均一性補償器を調整する。
[00147] 図14に示す方法の反復中、測定された照明スリットの均一性がターゲット照明スリット強度プロファイル(平坦な又は平坦でない)の所定の許容範囲内にある場合、これ以上補償方法を繰り返す必要はなく、ステップ1450において「いいえ」が選択される。その後、図13に関連して前述したように、ステップ1455において、基板の露光が実行されてもよい。図14に示す方法は、所定の許容範囲との比較なしに実行することができる。ある実施形態では、図14に示す方法は1回だけ実行され、ステップ1445において、均一性補償器の調整によって、照明スリットの均一性がターゲット照明スリット強度プロファイル(平坦な又は平坦でない)に合致するか否かを決定するために繰り返されることはない。
[00148] 別の例では、測定された照明スリットの均一性がターゲット照明スリット強度プロファイル(平坦な又は平坦でない)の所定の許容範囲内にない場合、均一性補償器はさらに調整を要する。この場合、ステップ1450において「はい」が選択される。照明スリットの均一性を微調整してターゲット照明スリット強度プロファイルに近づけることができる。あるいは、測定された照明スリットの均一性がターゲット照明スリット強度プロファイルの所定の許容範囲内にある場合、基板の初回露光後であってもこの方法を反復する必要はない。
[00149] 図15Aは、本発明のある実施形態による第1の基板露光シーケンスに関する均一性リフレッシュステップを示す。図15Bは、本発明のある実施形態による第2及びその後の基板露光シーケンスに関する均一性リフレッシュステップを示す。図15A及び図15Bは、システムのドリフトによる均一性補償を実施する図13及び図14のマルチ基板ロットの方法を示す。一例では、タイムライン1500は、上の図13及び図14に記載された方法のグラフ表現である。図15Aは、各々の新しいロットの第1の基板について実行される追加のステップ(例えば、較正)を含む。図15Bは、追加の較正ステップを含まず、第1の基板の最終測定値を用いて初期測定値を生成する。これによって、すべての基板露光2及びその上の処理から較正ステップが解消され、効率が向上する。一例では、図15A及び図15Bに示す工程は、図13及び図14に関連して前述した工程と同じであり、話を簡潔にするために説明は繰り返さない。
[00150] 図16及び図17は、シーケンシャル均一性リフレッシュ(UR)データフローの様々な実施形態を示す。例えば、図16と図17の違いは、図16に示すデータフローが照明スリットの均一性を平坦なターゲットに補正している一方で、図17に示すデータフローは照明スリットの均一性を平坦でないターゲットに補正しているという点である。
[00151] 図16は、平坦なターゲットを備えた均一性リフレッシュ(UR)を実施するためのデータフロー1600を示す。要素1602、1608、1614、1620、1626、1632、1652、1658、及び1664は、(例えば、図13〜図7に関連して前述したアルゴリズムと同様の)均一性リフレッシュ(UR)アルゴリズムを実施するための入力である。要素1604、1610、1616、1622、1628、1634、1638、1654、1660、1666、及び1670は、均一性リフレッシュ(UR)アルゴリズムを実施するための関数、演算、又は工程である。要素1606、1612、1618、1624、1630、1636、1656、1662、及び1668は、均一性リフレッシュ(UR)アルゴリズムを実施するための出力である。
[00152] 図17は、平坦でないターゲットを備えた均一性リフレッシュ(UR)を実施するためのデータフロー1700を示す。図17に、図16の要素に加えて、平坦でない(例えば、DOSEMAPPER(登録商標))ターゲットを実施するための入力(1738、1744、1780、及び1786)、関数、演算、又は工程(1740、1746、1750、1782、1788、及び1792)並びに出力(1742、1748、1784、1790)が示されている。
[00153] 一例では、図16を再度参照すると、平坦なフィンガー位置Flat_FP_X(1702、1720、及び1752)のデータフロー1600が示されている。データフロー1600を使用する間、照明スリットの均一性が測定されて(1704、1722、及び1752)平坦なターゲットプロファイルFlat_Profile_X(1706、1724、及び1756)が生成される。Flat_Profile_Xをフィンガー減衰Flat_atten_X(1708、1726、及び1758)と併用することができ、均一性リフレッシュフィンガーポジショニングアルゴリズム「UR X FPA」(1710、1728、及び1760)は、これを用いて新しいフィンガー位置Flat_FP_X+1及び新しいフィンガー減衰値Flat_atten_X+1(1712、1730、及び1762)を生成する。Dose Offsetアルゴリズム(1716、1734、及び1766)は、Flat_atten_X及びFlat_atten_X+1(1714、1732、及び1764)を用いて誘導されるドーズのオフセットFlat_DO_UR_Xを生成する。Dose Offsetアルゴリズムのデータフローは、基板の露光(例えば、1738及び1770)で使用される。この実施形態を限定する意図はないが、図16は、左側に測定ステップ、決定ステップ、及び均一性を最適化する2つのサイクルを必要とする均一性補償器の調整ステップを示すが、右側は1つのサイクルしか必要でない。
[00154] 一例では、図17に関して、データフロー1700は、データフロー1600に対して、基板の露光の実質的に直前又は露光中に、平坦でない(例えば、DOSEMAPPER(登録商標))ターゲット照明均一性が達成されるように均一性補償器を移動させる追加のステップを含む。平坦でない(DOSEMAPPER(登録商標))フィンガーポジショニングアルゴリズム「DoMa FPA」(1740及び1782)は、Flat_Profile_Xとフィンガー減衰Flat_atten_X及び複数の平坦でないターゲット(1738及び1780)を用いて新しいフィンガー位置Target_X(i)_FP及び新しいフィンガー減衰値Target_X(i)_atten(1742及び1784)を生成する。Dose Offsetアルゴリズム(1746及び1788)は、Flat_atten_X及びTarget_X(i)_atten(1744及び1786)を用いて複数の平坦でないターゲットの各々のドーズのオフセットTX(i)_DO_UR_Xを生成することができる。Dose Offsetアルゴリズムのデータフローは、基板の露光(1750及び1792)で使用することができる。
[00155] 本発明の様々な態様は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの組合せで実施することができる。図19は、本発明の実施形態又はその一部がコンピュータ可読コードとして実施することができる例示のコンピュータシステム1900を示す図である。例えば、それぞれ図13及び図14のフローチャートによって示される方法は、ディスプレイ1930に結合されたディスプレイインターフェイス1902を含むコンピュータシステム1900内で実施することができる。本発明の様々な実施形態について、この例示のコンピュータシステム1900に関して説明する。この説明を読んだ後では、その他のコンピュータシステム及び/又はコンピュータアーキテクチャを用いて本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかであろう。
[00156] コンピュータシステム1900は、プロセッサ1904などの1つ又は複数のプロセッサを含む。プロセッサ1904は、特定用途又は汎用のプロセッサであってよい。プロセッサ1904は、通信インフラストラクチャ1906(例えば、バス又はネットワーク)に接続されている。
[00157] コンピュータシステム1900は、また、メインメモリ1905、好ましくはランダムアクセスメモリ(RAM)を含み、二次メモリ1910も含む。二次メモリ1910は、例えば、ハードディスクドライブ1912、リムーバブル記憶ドライブ1914、及び/又はメモリスティックを含むことができる。リムーバブル記憶ドライブ1914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、光ディスクドライブ、フラッシュメモリなどを備えることができる。リムーバブル記憶ドライブ1914は、周知の方法でリムーバブル記憶ユニット1918との間で読出し/書込みを行う。リムーバブル記憶ユニット1918は、リムーバブル記憶ドライブ1914によって読出し/書込みされるフロッピー(登録商標)ディスク、磁気テープ、光ディスクなどを含むことができる。当業者であれば理解されるように、リムーバブル記憶ユニット1918は、コンピュータソフトウェア及び/又はデータを内部に記憶したコンピュータ使用可能記憶媒体を含む。
[00158] 代替実施形態では、二次メモリ1910は、コンピュータプログラム又はその他の命令をコンピュータシステム1900にロードする他の類似のデバイスを含むことができる。このようなデバイスは、例えば、リムーバブル記憶ユニット1918と、インターフェイス1920とを含むことができる。このようなデバイスの例は、プログラムカートリッジ及びカートリッジインターフェイスと(ビデオゲームデバイス内にあるような)、リムーバブルメモリチップ(例えば、EPROM又はPROM)及びそれに関連付けられたソケットと、その他のリムーバブル記憶ユニット1918と、ソフトウェア及びデータをリムーバブル記憶ユニット1918からコンピュータシステム1900へ転送するインターフェイス1920とを含むことができる。
[00159] コンピュータシステム1900は、また、通信インターフェイス1924を含むことができる。通信インターフェイス1924は、ソフトウェア及びデータをコンピュータシステム1900と外部デバイスとの間で転送することができる。通信インターフェイス1924は、モデム、ネットワークインターフェイス(イーサネット(登録商標)カードなど)、通信ポート、PCMCIAスロット及びカードなどを含むことができる。通信インターフェイス1924を介して転送されるソフトウェア及びデータは、通信インターフェイス1924が受信可能な電子、電磁、光又はその他の信号でよい信号の形式である。これらの信号は、通信経路1926及び1928を介して通信インターフェイス1924に提供される。通信経路1926及び1928は、信号を搬送し、ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、RFリンク又はその他の通信チャネルを用いて実施することができる。
[00160] 本明細書では、「コンピュータプログラム媒体」及び「コンピュータ使用可能媒体」という用語は、一般に、リムーバブル記憶ユニット1918、リムーバブル記憶ユニット1918、及びハードディスクドライブ1912にインストールされたハードディスクなどの媒体を指す。また、コンピュータプログラム媒体及びコンピュータ使用可能媒体は、メモリ半導体(例えば、DRAMなど)でもよいメインメモリ1905及び二次メモリ1910などのメモリを指すことができる。これらのコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータシステム1900にソフトウェアを提供する。
[00161] コンピュータプログラム(コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる)は、メインメモリ1905及び/又は二次メモリ1910に記憶されている。コンピュータプログラムは、通信インターフェイス1924を介して受信することもできる。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム1900が本明細書に記載する本発明の実施形態を実施することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ1904が上記の図13のフローチャートに示す方法のステップなどの本発明の工程を実施することを可能にする。したがって、このようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム1900のコントローラを表す。本発明の実施形態がソフトウェアを用いて実施される場合、リムーバブル記憶ドライブ1914、インターフェイス1920、ハードドライブ1912又は通信インターフェイス1924を用いて、ソフトウェアをコンピュータプログラムプロダクト内に記憶し、コンピュータシステム1900にロードすることができる。
[00162] 本発明の実施形態は、また、任意のコンピュータ使用可能媒体に記憶されたソフトウェアを含むコンピュータプログラムプロダクトに関する。このようなソフトウェアは、1つ又は複数のデータ処理デバイスで実行されると、データ処理デバイスに本明細書に記載の動作を実行させる。本発明の実施形態は、現在又は将来において周知である任意のコンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ可読媒体を使用する。コンピュータ使用可能媒体の例は、これに限定はされないが、主記憶装置(例えば、任意のタイプのランダムアクセスメモリ)、二次記憶装置(例えば、ハードドライブ、フロッピー(登録商標)ディスク、CD ROM、ZIPディスク、テープ、磁気記憶装置、光記憶装置、MEMS、ナノテクノロジー記憶装置など)、及び通信媒体(例えば、有線及び無線通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネットなど)を含む。
[00163] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ICを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[00164] 別の実施形態では、リソグラフィ装置は、EUVリソグラフィのためのEUV放射ビームを生成するように構成された極端紫外線(EUV)源を含む。一般に、EUV源は放射システム内に構成され(下記を参照)、対応する照明システムはEUV源のEUV放射ビームを調節するように構成されている。
[00165] 本明細書に記載する実施形態では、「レンズ」及び「レンズ素子」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意の1つ又は組合せを指すことができる。
[00166] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外(UV)放射(例えば365、248、193、157又は126nmの波長λを有する)、極端紫外(EUV又は軟X線)放射(例えば5〜20nmの範囲、例えば、13.5nmの波長を有する)、又は5nm未満で動作する硬X線を含む全てのタイプの電磁放射、並びにイオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを包含する。一般に、波長が約780〜3000nm(又はそれ以上)の間の放射はIR放射と見なされている。UVは、波長が約100〜400nmの放射を指す。リソグラフィにおいては、UVは、通常、水銀放電灯によって生成されるGライン436nm、Hライン405nm及び/又はIライン365nmの波長にも適用される。真空UV、又はVUV(すなわち、空気によって吸収されるUV)は、約100〜200nmの波長を有する放射を指す。深UV(DUV)は、一般に、126nm〜428nmの範囲の波長を有する放射を指す。ある実施形態では、エキシマレーザは、リソグラフィ装置で使用されるDUV放射を生成することができる。波長の範囲が例えば5〜20nmの放射は、少なくともその一部が5〜20nmの範囲内に存在している特定の波長帯域の放射に関連することを理解されたい。
結論
[00167] 概要及び要約書の項ではなく、詳細な説明の項を用いて請求の範囲を解釈するように企図されていることを理解されたい。概要及び要約書の項は発明者(ら)が考える本発明の1つ又は複数の例を記載できるがそのすべては記載できないため、本発明及び添付の請求の範囲を決して限定するものではない。
[00168] 以上、特定の機能及びそれらの関係の実施態様を示す機能ビルディングブロックを使用して本発明の実施形態について説明した。本明細書においては、これらの機能ビルディングブロックの境界は、説明の便宜上、任意に画定されている。特定の機能及びそれらの関係が適切に実施される限り、代替境界を画定することも可能である。
[00169] 特定の実施形態についての以上の説明は、本発明の一般的な性質を余すところなく開示しており、したがって当業者は、当分野における知識を適用することにより、不適切な過度の実験作業を必要とすることなく、また、本発明の一般概念から逸脱することなく、様々な用途のためにこのような特定の実施形態に容易に修正を加え、及び/又は適合させることができる。したがって、このような適合及び修正は、開示されている実施形態の、本明細書において示されている教示及び手引きに基づく等価物の意味及び範囲内に含まれることが意図されている。本明細書における表現又は用語は、説明を目的としたものであって本発明を限定するためのものではなく、したがって本明細書の用語又は表現は、当業者によって、教示及び手引きに照らして解釈されるべきものであることを理解されたい。
[00170] 本発明の広さ及び範囲は、上で説明したいずれの例示的実施形態によっても限定されず、唯一添付の請求の範囲及びそれらの等価物によってのみ定義されるものとする。

Claims (20)

  1. リソグラフィ装置であって、
    放射ビームを調節する照明システムであって、前記照明システムが、前記放射ビームで照明されると実質的に一定の瞳孔を受ける平面に位置する均一性補正システムを備え、前記均一性補正システムが、
    前記放射ビームのそれぞれの部分の強度を補正するために放射ビームとの交点の内側及び外側へ移動可能であるフィンガーと、
    前記フィンガーのうちの対応するフィンガーに結合され、前記対応するフィンガーを移動させる作動デバイスとを備え、
    前記各フィンガーの先端の幅が、作動デバイスの幅の半分である照明システムと、
    放射ビームをパターニングするパターニングデバイスを保持する支持構造と、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
    を備えるリソグラフィ装置。
  2. 前記フィンガーによって補正された放射の強度変化の最小空間周期が、前記各フィンガーの先端の幅の2倍である、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記フィンガーが、互いに連結する第1及び第2の対向するバンク内に配置される、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  4. 前記第1及び第2のバンクの各々が、単一平面内にある、請求項3に記載のリソグラフィ装置。
  5. 前記先端の幅が約2mmで、補正された放射の強度変化の空間周期が約4mmである、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  6. 前記第1の平面に実質的に一定の瞳孔を形成するように第1の平面に放射ビームを合焦させるステップと、
    前記第1の平面内に位置するフィンガーを前記放射ビームの経路内に、また経路外に移動させることにより前記第1の平面の前記放射ビームの強度を調整するステップであって、前記各フィンガーの先端の幅が前記フィンガーの各対応するフィンガーを移動させるための対応する作動デバイスの幅の半分であるステップと、
    前記放射ビームをパターニングデバイス上に誘導して前記放射ビームをパターニングするステップと、
    前記パターン付放射ビームを基板上に投影するステップと、
    を含むデバイス製造方法。
  7. 前記フィンガーによって補正された放射の強度変化の最小空間周期が、前記各フィンガーの前記先端の幅の2倍である、請求項6に記載の方法。
  8. 互いに連結する2つの対向するバンク内に前記フィンガーを配置するステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。
  9. フィンガーの前記バンクの各々が、単一平面内にある、請求項8に記載の方法。
  10. 前記各フィンガーの前記先端の幅が約2mmで、補正された放射の強度変化の空間周期が約4mmである、請求項6に記載の方法。
  11. 放射ビームで照明されると実質的に一定の瞳孔を受ける平面に位置する前記放射ビームのそれぞれの部分の強度を補正するように、放射ビームとの交点の内側へ、また外側へ移動可能であるフィンガーと、
    前記フィンガーのうちの対応するフィンガーに結合され、前記対応するフィンガーを移動させる作動デバイスと、
    を備え、
    前記各フィンガーの先端の幅が、前記作動デバイスの幅の半分である均一性補正システム。
  12. 前記フィンガーによって補正された放射の強度変化の最小空間周期が、前記各フィンガーの前記先端の幅の2倍である、請求項11に記載のシステム。
  13. 前記フィンガーが、互いに連結する第1及び第2の対向するバンク内に配置される、請求項11に記載のシステム。
  14. 前記第1及び第2のバンクの各々が、単一平面内にある、請求項13に記載のシステム。
  15. 前記先端の幅が約2mmで、補正された放射の強度変化の空間周期が約4mmである、請求項11に記載のシステム。
  16. 放射ビームで照明されると実質的に一定の瞳孔を受ける第1の平面に位置するフィンガーを提供するステップと、
    前記第1の平面に位置する前記フィンガーを前記放射ビームの経路内へ、また経路外へ移動させることにより前記第1の平面の前記放射ビームの強度を調整する前記フィンガーのうちの対応するフィンガーに結合された作動デバイスを提供するステップとを含み、
    前記各フィンガーの先端の幅が、前記フィンガーのうちの前記各対応するフィンガーを移動させるための前記作動デバイスのうちの対応する作動デバイスの幅の半分である方法。
  17. 前記フィンガーによって補正された放射の強度変化の最小空間周期が、前記各フィンガーの前記先端の幅の2倍である、請求項16に記載の方法。
  18. 連結する2つの対向するバンク内に前記フィンガーを一緒に結合するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  19. フィンガーの前記バンクの各々が、単一平面内にある、請求項18に記載の方法。
  20. 前記各フィンガーの前記先端の幅が約2mmで、補正された放射の強度変化の空間周期が約4mmである、請求項16に記載の方法。
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