JP6302574B2 - リソグラフィ方法及び装置 - Google Patents
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Description
[0001] 本出願は、2014年7月16日に出願された欧州特許出願第14177187.3号の利益を主張する。この出願は引用によりその全体が本願に含まれるものとする。
− 放射ビームPB(例えば193nmのDUV放射)を調節すると共に所望の照明モードを発生するように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、
− マスクセンサ装置MSを支持し、このマスクセンサ装置をアイテムPLに対して正確に位置決めするための第1の位置決めデバイスPMに接続された支持構造MTと、
− アイテムPLに対してウェーハを正確に位置決めするための第2の位置決めデバイスPWに接続された、ウェーハWを保持するためのウェーハテーブルWTと、
− マスクセンサ装置MSによって放射ビームPBに与えられたパターンをウェーハWに結像するように構成された投影システム(例えば一連の屈折レンズ)PLと、を備える。
ここで、pは格子の周期であり、λは放射ビームの波長(この場合は193.3nm)であり、NAは投影システムの開口数(この場合は1.35)である。開口数は、投影システムによって捕獲されこの方法によって用いられる回折次数を決定する機構であるので、マスク格子周期の決定に用いられる計算の一部を形成する。マスク格子の周期は、3つの回折次数(すなわち0、1、及び2)は投影システムを通過できるが、これらよりも高次(3、4、等)は投影システムを通過しないように選択される。マスク格子の周期は、ウェーハレベルにおける等価サイズに換算して、すなわち、投影システムによってウェーハ上に結像されたものとして表現される(従来と同様である)。投影システムの縮小率が4xである場合、この例における格子の絶対周期(absolute period)(すなわち、投影システムのマスク側で測定される)は860nmとなる。
タワーの高さは6000μmであるので、マスク格子の中央部からのタワー壁の横方向分離dは以下のように算出される。
図5を参照してわかるように、タワー30は、検出器に入射するべき組み合わせ次数を反射するように構成されている。組み合わせ次数は、上記のものと同じ角度範囲、すなわち6.46度<θ<13度を有する。検出器に入射するべきでない回折次数を除去するためには、タワーの壁が他の角度を反射することなく上記の角度範囲を反射することが望ましい。従って開口32は、θ=13度に対応する位置h(マスク基板から測定される)で開始すればよい。これは以下のように算出される。
開口の上端をマスク基板から1895μmに位置決めすることで、θ>19.7度で回折された放射を阻止できる。
ここで、dは格子周期であり、iは放射が格子に入射する角度であり、λは放射波長であり、mは正又は負とすることができる整数である。各整数値は異なる回折次数に対応する。
以下に、詳述した本発明のいくつかの態様を提示する。
1.多数の放射極を用いて、リソグラフィ装置の投影システムのマスク側のマスク上の回折格子を照明することと、
前記投影システムを介して各照明極ごとに少なくとも2つの生成された異なる回折次数を結合することと、
前記投影システムを用いて前記回折次数をウェーハ上の格子に投影して、前記回折次数の回折によって1対の組み合わせ回折次数が形成されるようにすることと、
前記組み合わせ回折次数を、前記投影システムを介して戻し、前記組み合わせ回折次数の強度を測定するように構成された検出器に結合することと、
前記組み合わせ回折次数の前記測定された強度を用いて前記ウェーハ格子の位置を測定することと、
を備える測定方法。
2.前記マスク格子によって発生された不要な回折次数を除去することを更に備える、条項1の測定方法。
3.前記除去フィルタを用いて、各照明極ごとに前記少なくとも2つの回折次数のみを前記投影システム内へと伝送することを更に備える、条項2の測定方法。
4.前記組み合わせ回折次数のみが前記検出器に入射するように不要な放射を除去することを更に備える、条項1から3のいずれかの測定方法。
5.前記不要な回折次数を除去することが、前記マスク格子の近傍から、前記マスク格子のフィールド面から離れるように延出するタワーの壁を用いて実行される、条項2又は条項3の測定方法。
6.前記タワーの前記壁の開口を用いて、前記マスク格子によって発生された所望の回折次数を伝送することを更に備える、条項5の測定方法。
7.不要な回折次数を除去する一方で、前記マスク格子の近傍から前記マスク格子のフィールド面から離れるように延出するタワーの反射性外面を用いて前記組み合わせ回折次数を前記検出器へ反射させることを更に備える、条項4の測定方法。
8.前記タワーの前記壁の前記開口と前記タワーの前記反射性外面とが光軸に対してオフセットされている、条項5から7のいずれかの測定方法。
9.前記マスクと前記投影システムとの間のスクリーンを用いて、前記マスク格子によって発生された不要な回折次数を除去することを更に備える、条項1の測定方法。
10.前記組み合わせ回折次数に対応した前記スクリーン上のロケーションに入射する放射の強度が測定される、条項9の測定方法。
11.前記照明放射極が光軸に対してオフセットされている、条項1から10のいずれかの測定方法。
12.前記ウェーハ格子が1次元であって、前記リソグラフィ装置のスキャン方向に対して実質的に平行な方向に延出し、その方向におけるウェーハ位置の測定値が2つの放射極を用いて取得される、条項1から11のいずれかの測定方法。
13.前記ウェーハ格子が1次元であって、前記リソグラフィ装置のスキャン方向に対して実質的に垂直な方向に延出し、その方向におけるウェーハ位置の測定値が2つの放射極を用いて取得される、条項1から12のいずれかの測定方法。
14.前記格子の方向と同じ方向に離間させた2つの検出器を用いて前記組み合わせ次数の強度を測定する、条項12又は条項13の測定方法。
15.前記マスク格子が2次元である、条項1から14のいずれかの測定方法。
16.前記マスク格子が前記リソグラフィ装置のスキャン方向と非平行な方向に延出する、条項14の測定方法。
17.前記投影システムのウェーハ側の前記格子が2次元であり、ほぼウェーハ全体にわたって延出する、条項1から16のいずれかの測定方法。
18.前記ウェーハ格子がチャネルで分離された正方形を含み、前記ウェーハ格子が1対1でないデューティサイクルを有する、条項17の測定方法。
19.前記ウェーハ格子の周期が前記マスク格子の周期に対応する、条項15から18の測定方法。
20.多数のマスク格子が同時に照明され、生成されて前記検出器から出力される信号が監視される、条項1から19のいずれかの測定方法。
21.前記マスク格子が、隣接したマスク格子間に約120度の位相分離を与えるように位置決めされている、条項20の測定方法。
22.多数のウェーハ格子位置が同時に測定され、測定されたウェーハ格子位置間の差が決定される、条項20又は条項21の測定方法。
23.前記測定されたウェーハ位置間の差を用いてウェーハ位置決め誤差を示すベクトルのマップを発生させる、条項22の測定方法。
24.前記ウェーハ位置決め誤差を示すベクトルが、3の位置自由度及び3の回転自由度で前記ウェーハの位置を特徴付ける、条項23の測定方法。
25.前記ウェーハ位置決め誤差マップが後に、ウェーハのリソグラフィ露光中にウェーハ位置決め誤差を補正するため用いられる、条項23又は条項24の測定方法。
26.ウェーハ格子位置が測定され、後にウェーハへの特定のパターンのリソグラフィ露光中に用いられるウェーハ位置についてのみウェーハ位置決め誤差が決定される、条項25の測定方法。
27.前記ウェーハ格子位置が、実質的に前記ウェーハの面内の方向で測定されると共に、実質的に前記ウェーハの面に垂直な方向で測定される、条項1から26のいずれかの測定方法。
28.実質的に前記ウェーハの面に垂直な前記ウェーハ格子位置が、対応する組み合わせ回折次数を検出する検出器から出力される信号間の差を決定することによって取得される、条項27の測定方法。
29.前記信号間の差が、同時に異なる検出器から出力される信号について決定される、条項28の測定方法。
30.前記信号間の差が、異なる時点で同一の検出器から出力される信号について決定される、条項28の測定方法。
31.4つの放射極を用いて前記マスク回折格子を照明し、各々が異なる組み合わせ回折次数の強度を測定する4つの検出器が設けられている、条項1から30のいずれかの測定方法。
32.前記検出器のうち2つを用いて、第1の方向に分離したロケーションで放射強度を測定し、前記検出器のうち2つを用いて、前記第1の方向に対して実質的に垂直な第2の方向に分離したロケーションで放射を測定する、条項31の測定方法。
33.格子が設けられた基板と、
前記基板から延出し、前記格子によって発生された不要な回折次数を除去するように位置決めされた壁を有するタワーと、
前記タワーの壁の外面によって反射された回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、
を備えるマスクセンサ装置。
34.前記タワーが光軸に対してオフセットされた開口を含む、条項33のマスクセンサ装置。
35.前記格子、タワー、及び検出器がモジュールを構成し、複数のモジュールが前記基板上に設けられている、条項33又は34のマスクセンサ装置。
36.格子が設けられた基板と、
前記基板の面から分離し、前記格子によって発生された所望の回折次数の伝送を可能とするように位置決めされた開口を含むスクリーンと、
前記スクリーンの前記基板とは反対の側に入射する放射を受けるように配置され、検出されることが望まれる回折次数に対応したロケーションで前記スクリーンに入射する回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、
を備えるマスクセンサ装置。
37.前記開口が光軸に対してオフセットされたアームを含む、条項36のマスクセンサ装置。
38.前記格子、スクリーン開口、及び検出器がモジュールを構成し、前記マスクセンサが複数のモジュールを備える、条項36又は条項37のマスクセンサ装置。
39.回折格子が設けられたウェーハであって、前記回折格子が2次元であると共に前記ウェーハのほぼ全体にわたって延出する、ウェーハ。
40.前記回折格子が、1対1でないデューティサイクルを有するチャネルによって分離された正方形を含む、条項39のウェーハ。
41.前記回折格子は、他のマークが設けられているギャップを含む、条項39又は条項40のウェーハ。
42.多数の放射極を用いて、リソグラフィツールの投影光学部品の第1の側の回折格子を照明することと、
前記投影光学部品を介して各照明極ごとに少なくとも2つの生成された異なる回折次数を結合することと、
前記投影光学部品を用いて前記回折次数を物体上の格子に投影して、前記回折次数の回折によって1対の組み合わせ回折次数が形成されるようにすることと、
前記組み合わせ回折次数を、前記投影光学部品を介して戻し、前記組み合わせ回折次数の強度を測定するように構成された検出器に結合することと、
前記組み合わせ回折次数の前記測定された強度を用いて前記物体格子の位置を測定することと、
を備える測定方法。
43.放射のビームを提供するための照明システムと、
前記放射ビームを回折させるための格子が設けられた基板を備えるマスクセンサ装置を支持する支持構造と、
物体を保持するための支持構造と、
前記回折させた放射ビームを前記物体に投影するための投影光学部品と、
を備え、前記マスクセンサ装置が更に、タワーであって、前記基板から延出し、前記格子によって発生された不要な回折次数を除去するように位置決めされた壁を有するタワーと、前記タワーの壁の外面によって反射された回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、を備える、リソグラフィツール。
44.放射のビームを提供するための照明システムと、
前記放射ビームを回折させるための格子が設けられた基板を備えるマスクセンサ装置を支持する支持構造と、
物体を保持するための支持構造と、
前記回折させた放射ビームを前記物体に投影するための投影光学部品と、
を備え、前記マスクセンサ装置が更に、
前記基板の面から分離し、前記格子によって発生された所望の回折次数の伝送を可能とするように位置決めされた開口を含むスクリーンと、
前記スクリーンの前記基板とは反対の側に入射する放射を受けるように配置され、検出されることが望まれる回折次数に対応したロケーションで前記スクリーンに入射する回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、
を備える、リソグラフィツール。
45.放射極を用いて、リソグラフィ装置の投影システムのマスク側のマスク上の回折格子を照明することと、
前記投影システムを介して少なくとも2つの生成された異なる回折次数を結合することと、
前記投影システムを用いて前記回折次数をウェーハ上の格子に投影して、前記回折次数の回折によって組み合わせ回折次数が形成されるようにすることと、
前記組み合わせ回折次数を、前記投影システムを介して戻し、前記組み合わせ回折次数の強度を測定するように構成された検出器に結合することと、
前記組み合わせ回折次数の前記測定された強度を用いて前記ウェーハ格子の位置を測定することと、
を備える測定方法。
46.放射のビームを提供するための照明システムと、
前記放射ビームを回折させるための格子が設けられた基板を備えるマスクセンサ装置を支持する支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記回折させた放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するための投影システムと、
を備え、前記マスクセンサ装置が更に、タワーであって、前記基板から延出し、前記格子によって発生された不要な回折次数を除去するように位置決めされた壁を有するタワーと、前記タワーの壁の外面によって反射された回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、を備える、リソグラフィ装置。
47.放射のビームを提供するための照明システムと、
前記放射ビームを回折させるための格子が設けられた基板を備えるマスクセンサ装置を支持する支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記回折させた放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するための投影システムと、
を備え、前記マスクセンサ装置が更に、
前記基板の面から分離し、前記格子によって発生された所望の回折次数の伝送を可能とするように位置決めされた開口を含むスクリーンと、
前記スクリーンの前記基板とは反対の側に入射する放射を受けるように配置され、検出されることが望まれる回折次数に対応したロケーションで前記スクリーンに入射する回折次数を受けるように位置決めされた検出器と、
を備える、リソグラフィ装置。
Claims (10)
- 多数の放射極を用いて、リソグラフィ装置の投影システムのマスク側のマスク上の回折格子を照明することと、
前記投影システムを介して、各放射極ごとに少なくとも2つの異なる回折次数を結合することであって、前記回折次数の各1つが前記回折格子の前記照明の結果として生じることと、
前記投影システムを用いて前記回折次数をウェーハ上のウェーハ格子に投影して、前記ウェーハ格子における前記回折次数の回折によって1対の組み合わせ回折次数が形成されるようにすることと、
前記組み合わせ回折次数を、前記投影システムを介して戻し、前記1対の組み合わせ回折次数の強度を検出するように構成された検出システムに結合することと、
前記検出された強度を用いて前記ウェーハ格子の位置を決定することと、
を含む、測定方法。 - 所定の不要の回折次数が前記ウェーハ格子に投影されるのを防止することを更に含む、請求項1に記載の測定方法。
- 所定の不要の組み合わせ回折次数が前記検出システムに到達するのを防止することを更に含む、請求項1又は2に記載の測定方法。
- 投影システムを介してウェーハ上にマスクのパターンを結像するように構成されたリソグラフィ装置であって、
前記リソグラフィ装置が、前記マスクを保持するためのマスク支持構造と、前記ウェーハを保持するためのウェーハ支持構造と、を備え、
前記マスクが、回折格子を有し、
前記ウェーハが、ウェーハ回折格子を有し、
前記リソグラフィ装置が、各放射極ごとに複数の回折次数を発生させるため多数の放射極を用いて前記回折格子を照明するように構成され、
前記リソグラフィ装置が、前記回折次数を前記ウェーハ回折格子に投影して、前記ウェーハ格子における前記回折次数の回折によって1対の組み合わせ回折次数を形成させるように構成され、
前記マスクが、前記1対の組み合わせ回折次数を受けるように構成されたマスクセンサ装置を有し、
前記マスクセンサ装置が、前記1対の組み合わせ回折次数の強度を検出するように構成された検出システムを有し、
前記リソグラフィ装置が、前記強度から前記ウェーハ回折格子の位置を決定するように構成されている、リソグラフィ装置。 - 前記回折次数のうち望ましくないものが前記ウェーハ回折格子に投影されるのを防止するように構成されたフィルタを備える、請求項4に記載のリソグラフィ装置。
- 前記フィルタが、前記マスク格子の近傍から、前記マスク格子のフィールド面から離れるように延出するタワーを備え、
前記タワーが、前記回折次数のうち望ましくないものが前記ウェーハ回折格子に投影されるのを防止するように位置決めされた1つ以上の壁を有する、請求項5に記載のリソグラフィ装置。 - 前記壁の1つ以上が、前記回折次数のうち所望の1つが通過するための開口を有する、請求項6に記載のリソグラフィ装置。
- 前記タワーが、前記組み合わせ回折次数の特定のものを前記検出システムに反射するように動作する反射性外面を有する、請求項6又は7に記載のリソグラフィ装置。
- 前記フィルタが、前記マスク支持構造と前記投影システムとの間に位置決めされたスクリーンを含む、請求項5に記載のリソグラフィ装置。
- 前記検出システムが、前記スクリーンに入射する前記1対の組み合わせ回折次数の前記強度を検出するように構成されている、請求項9に記載のリソグラフィ装置。
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