説明

アライメント装置、アライメント方法、及びリソグラフィ装置

【課題】2つのデバイスを互いに対してアライメントする装置及び方法を提供すること。
【解決手段】これらのデバイスのうちの第1デバイスに近接スイッチが設けられ、これらの2つのデバイスのうちの第2デバイスに基準マークを設けることができる。この近接スイッチの検知領域に他のデバイスが入ると、近接スイッチの第1の状態が第2の状態に変わる。即ち、第1状態から第2状態までの移行は、近接スイッチに対する第2デバイスの相対位置の尺度である。近接スイッチに対する第2デバイスの相対位置が分かれば、これらのデバイスは互いに対して所望の相対位置に位置することができる。この近接スイッチを用いて他のデバイスの位置をいくつかの方向で決定することができる。第1デバイスの第2デバイスに対する相対位置及び方向の両方、即ち、回転を、近接スイッチを用いて決定することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リソグラフィ装置、アライメント装置、及びアライメント方法に関する。
【背景技術】
【0002】
リソグラフィ装置は、基板、通常は基板の標的部分に所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に使用することができる。このような場合、パターン形成装置は、マスク又はレチクルのどちらかで呼ばれるが、個々のIC層上に形成すべき回路パターンを作製するために使用することができる。このパターンは基板(例えば、シリコン・ウェハ)上の標的部分(例えば、1つ又はいくつかのダイの一部分を含む)に転写することができる。パターンの転写は、一般的には、基板上に準備された感放射線性材料(レジスト)の層上への結像による。一般的に、単一の基板が、連続的にパターン形成される隣接する標的部分のネットワークを含むことになる。
【0003】
従来のリソグラフィ装置には、標的部分上に全パターンを一度に露光することによって各標的部分が照射されるいわゆるステッパ、及び、所与の方向(「スキャン」方向)へのビームの照射によってパターンをスキャンし、同時に、この方向に平行又は反平行にこの基板をスキャンすることによって、各標的部分が照射されるいわゆるスキャナを含む。基板上にパターンをインプリント(imprint)することによってパターン形成デバイスから基板にパターンを転写することもできる。
【0004】
一般的に、リソグラフィ・デバイス製造方法のあるいくつかのステップを実施する前に、いくつかの装置及び/又は物体をアライメントする。例えば、パターンを結像する間、パターン形成装置、基板、及び投影ビームは正確にアライメントしなければならない。他のデバイスもアライメントしなければならず、且つ/又は、リソグラフィ方法のこれら及び他のステップの際にいくつかのデバイスのアライメントが望ましいことがある。
【0005】
物体をアライメントするためにアライメント装置を設けることができる。従来のリソグラフィ装置では、結合原理(docking principle)を用いて2つ以上のデバイスを機械的にアライメントする。結合法では第1デバイスが第2デバイスに移動する。第1デバイスが第2デバイスに接近するとき、第1デバイスはいくつかの所定の位置で第2デバイスに機械的に係合する。この係合によって、第1デバイスの第2デバイスに対する相対位置が分かる。いくつかの特性(例えば、係合位置での第1及び第2のデバイスの形状、並びに/又はおそらくは他の特性)に応じてこの相対位置、即ち、これらの2つのデバイスのアライメントは所定の精度を有する。
【0006】
結合原理を用いるこのアライメント方法を他のアライメント方法と組み合わせて実施することができる。例えば、近接スイッチを用いて第1の方向にデバイスをアライメントすることができる。次いで、上記で説明した結合原理を用いてデバイスを第2の方向及び他の方向にアライメントすることができる。
【0007】
この第1デバイスは、リスト・アセンブリ(wrist assembly)で第1デバイスを移動させるように構成されたアクチュエータに結合することができる。このようなリスト・アセンブリは、第1デバイスとこのアクチェータの間に柔軟な結合をもたらし、それによって、なかんずく、較正及びアライメントのために柔軟性をもたらす。
【0008】
しかし、リスト・アセンブリは、高い製造コストが求められる複雑な構造である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
改善された形で少なくとも2つのリソグラフィ装置のデバイスを互いにアライメントするためのアライメント・デバイス及びアライメント方法を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の実施例によれば、放射ビームを調整するように構成された照射装置と、パターンを有する放射ビームを自体の断面内に与えてパターン付き放射ビームを形成することができるパターン形成デバイスを支持するように構築されたパターン・サポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板の標的部分に投影するように構成された投影装置とを備えるリソグラフィ装置が提供されている。更に、この装置は、少なくとも2つのデバイスを互いにアライメントするためのアライメント装置を備え、このアライメント装置は、少なくとも1つの近接スイッチと、前記近接スイッチの検知状態を受け取るための、近接スイッチに動作可能に接続された制御装置と、少なくとも2つのデバイスのうちの1つを少なくとも1つの他のデバイスに対して移動させるための、制御装置に動作可能に接続された少なくとも1つのアクチュエータとを備え、少なくとも1つの他のデバイスに対するデバイスのうちの少なくとも1つの相対位置を少なくとも2方向で決定するように構成されている。
【0011】
本発明の実施例によるリソグラフィ装置は、放射ビームを調整するように構成された照射装置と、パターン形成デバイスを支持するように構成されたパターン支持体であって、このパターン形成デバイスは放射ビームに断面でパターンを与えてパターン付き放射ビームを形成することができるパターン支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板の標的部分に投影するように構成された投影装置と、2つのデバイスを互いにアライメントするように構成されたアライメント装置であって、近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続され、近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、この制御装置に動作可能に接続され、2つのデバイスのうちの第1デバイスを2つのデバイスのうちの第2デバイスに対して移動させるように構成された少なくとも1つのアクチェータとを備えるアライメント装置とを備える。このアライメント装置は、2つのデバイスのうちの第2デバイスに対する第1デバイスの相対位置を少なくとも2方向で決定するように構成されている。
【0012】
本発明の別の実施例によれば、少なくとも2つのデバイスを少なくとも2方向で互いにアライメントするためのアライメント装置が提供される。このアライメント装置は、少なくとも1つの近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続された、近接スイッチの検知状態を受け取るための制御装置と、この制御装置に動作可能に接続された、少なくとも2つのデバイスのうちの少なくとも1つを少なくとも1つの他のデバイスに対して移動させるための少なくとも1つのアクチュエータとを備え、これらのデバイスのうちの少なくとも1つの他のデバイスに対する少なくとも1つのデバイスの相対位置を少なくとも2方向で決定するように構成されている。
【0013】
少なくとも2方向で2つのデバイスを互いに対してアライメントするように構成された、本発明の実施例によるアライメント装置は、近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続され、近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、この制御装置に動作可能に接続され、2つのデバイスのうちの第1デバイスを2つのデバイスのうちの第2デバイスに対して移動させるように構成された少なくとも1つのアクチュエータとを備え、これらの2つのデバイスのうちの第2デバイスに対する第1デバイスの相対位置を少なくとも2方向で決定するように構成されている。
【0014】
本発明の実施例によれば、少なくとも2つのデバイスを少なくとも2方向で互いにアライメントする方法が提供され、デバイスの少なくとも1つが近接スイッチを備える。この方法は、近接スイッチを用いて少なくとも1つの他のデバイスを検知し、それによって、この少なくとも1つの他のデバイスの端部及び外側表面のうちの少なくとも1つの、近接スイッチに対する相対位置を決定するステップと、この少なくとも1つの他のデバイスの近接スイッチに対する相対位置を端部及び外側表面のうちの少なくとも1つの相対位置から決定するステップとを含む。
【0015】
本発明の別の実施例によれば、2つのデバイスを少なくとも2方向で互いにアライメントする方法が提供され、2つのデバイスのうちの第1デバイスが近接スイッチを備える。この方法は、近接スイッチを用いてこれらの2つのデバイスのうちの第2デバイスの端部及び外側表面を検知するステップと、この検知ステップに基づいて近接スイッチに対するこれらの端部及び外側表面の相対位置を決定するステップと、これらの端部及び外側表面の相対位置から、2つのデバイスのうちの第2デバイスの近接スイッチに対する相対位置を決定するステップとを含む。
【0016】
次に、添付の概略図面を参照して、本発明の諸実施例を例としてのみ説明する。図面中、対応する参照記号で対応する部分を示す。
【実施例】
【0017】
図1に、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームB(例えば、UV放射線)を調整するように構成された照射装置(イルミネータ)ILと、パターン形成デバイス(例えば、マスク)MAを支持するように構成され、あるパラメータに従ってパターン形成デバイスを正確に位置させるように構成された第1位置決めデバイスPMに接続された支持構造(例えば、マスク・テーブル)MTとを備える。この装置は、更に、基板(例えば、レジスト被覆ウェハ)Wを保持するように構成され、あるパラメータに従ってこの基板を正確に位置させるように構成された第2位置決めデバイスPWに接続された基板テーブル(例えば、ウェハ・テーブル)WTと、パターン形成デバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板Wの標的部分C(例えば、1つ以上のダイ)に投影するように構成された投影装置(例えば、屈折投影レンズ装置)PSとを備える。
【0018】
この照射装置は、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気又は他のタイプの光学部品、或いはそれらの任意の組合せなどの、放射線を方向付け、成形、又は制御するための様々なタイプの光学部品を備えることができる。
【0019】
この支持構造は、パターン形成デバイスを支持する、即ち、その重量を支える。それは、パターン形成デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、他の条件、例えば、このパターン形成デバイスが真空雰囲気中に保持されているかどうかなどに応じて変わる方法でパターン形成デバイスを保持する。この支持構造は、機械的、真空、静電的又は他のクランプ技法を用いてパターン形成デバイスを保持することができる。この支持構造は、例えば、所望のように固定でき又は移動できるフレーム又はテーブルでよい。この支持構造は、パターン形成デバイスが、例えば投影装置に対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語を使用するどのような場合も、より一般的な用語「パターン形成デバイス」と同義と考えてよい。
【0020】
本明細書で使用する「パターン形成デバイス」という用語は、基板の標的部分にパターンを形成するためなど、放射ビームの断面中にパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスに関するものと広く解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えば、このパターンが位相シフト・フィーチャ(features)又はいわゆるアシスト・フィーチャを備える場合は、基板の標的部分の所望のパターンに必ずしも正確に対応しないことに留意すべきである。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などの、標的部分中に形成されるデバイス中の特別な機能層に対応するであろう。
【0021】
このパターン形成デバイスは、透過型又は反射型でよい。パターン形成デバイスの例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、プログラム可能なLCDパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ型(binary)、レベンソン型(alternating phase−shift)、及びハーフ・トーン型(attenuated phase−shift)などのマスク・タイプ並びに様々な複合マスク・タイプを含む。プログラム可能なミラー・アレイの例には、入射放射ビームを異なる方向に反射するようにそれぞれのミラーが個々に傾くことができる小さいミラーのマトリックス配置が使用される。これらの傾斜ミラーは、ミラー・マトリックスによって反射された放射ビーム中にパターンを付与する。
【0022】
本明細書で使用する「投影装置」という用語は、使用する放射線の露光、又は浸液の使用や真空の使用などの他の要因にも適した、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、及び静電気の光学装置、又はそれらの任意の組合せを含むどのようなタイプの投影装置も包含するものと広く解釈すべきである。本明細書で使用する「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影装置」と同義であると見なしてよい。
【0023】
ここで示すように、この装置は(例えば、透過型マスクを用いる)透過型装置である。或いは、この装置は(例えば、上記で参照したようなタイプのプログラム可能なミラー・アレイを用いるか、又は反射マスクを用いる)反射型装置でもよい。
【0024】
このリソグラフィ装置は、2つ(2ステージ)又はより多い基板テーブル(及び/又は2つ以上のマスク・テーブル)のタイプの装置でよい。このような「多重ステージ」の機械では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、又は予備ステップを1つ以上のテーブルで実施しつつ、1つ以上の他のテーブルを露光に使用してもよい。
【0025】
このリソグラフィ装置は、投影装置と基板の間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部分が比較的高屈折率の液体、例えば、水によって覆われるタイプの装置でもよい。リソグラフィ装置の他の空間、例えば、マスクと投影装置の間に浸液を用いてもよい。浸漬技法は、投影装置の開口数を増大させるために当技術分野において周知である。本明細書で用いる「浸漬」という用語は、基板などの構造を液体中に浸漬させなければならないことを意味しない、そうではなくて、露光の際、投影装置と基板の間に液体が存在することを意味するに過ぎない。
【0026】
図1を参照すると、イルミネータILが放射源SOから放射ビームを受け取る。これらの放射源及びリソグラフィ装置は、例えば、放射がエキシマ・レーザのときは、別個の要素でよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部分を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な方向付けミラー及び/又はビーム拡大器を備える、適切なビーム供給装置BDを利用して放射源SOからイルミネータILまで通過する。他の場合、例えば、放射源が水銀ランプのときは、この放射源はリソグラフィ装置の一体化した一部分でよい。必要なら、これらの放射源SO及びイルミネータILをビーム供給装置BDと共に、放射装置と呼んでもよい。
【0027】
このイルミネータILは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成された調整器ADを備えることができる。一般的に、少なくとも、イルミネータのひとみ面中の強度分布の径方向の外側及び/又は内側の範囲(一般的に、それぞれ、σ−outer及びσ−innerと呼ぶ)を調整することができる。更に、このイルミネータILは、積算器INや集光器COなどの他の様々な構成部品を備えることができる。このイルミネータを用いて、放射ビームを調整し、その断面における所望の均一性及び強度分布を有することができる。
【0028】
放射ビームBは、支持構造(例えば、マスク・テーブルMT)上に保持されるパターン形成デバイス(例えば、マスクMA)上に入射し、このパターン形成デバイスによってパターン形成される。この放射ビームBは、マスクMAを横切って投影装置PSを通過し、この投影装置がビームを基板Wの標的部分Cに集束させる。第2位置決めデバイスPW及び位置センサIF(例えば、干渉計、直線エンコーダ、又は容量センサ)を利用して、例えば、放射ビームBの経路に異なる標的部分Cを位置させるよう、基板テーブルWTを正確に移動させることができる。同様に、第1位置決めデバイスPM及び別の位置センサ(図1に明示せず)を用いて、例えば、マスク・ライブラリからの機械的な読み出しの後、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。一般的に、マスク・テーブルMTの移動は、第1位置決めデバイスPMを形成する長ストローク・モジュール(粗い位置決め)及び短ストローク・モジュール(精密な位置決め)を利用して実現することができる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第2位置決めデバイスPWを形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現することができる。(スキャナの場合と異なり)ステッパの場合は、マスク・テーブルMTは、短ストローク・アクチェータのみに接続されることがあり、又は固定されることがある。マスクMA及び基板Wは、マスク合せマークM1、M2及び基板アライメント・マークP1、P2を用いてアライメントすることができる。この基板アライメント・マークは、図示するように専用の標的部分を占めるが、それらは、標的部分の間の空間に位置することができる(これらは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られる)。同様に1つ以上のダイがマスク上に準備される状況では、マスク合せマークはこれらのダイの間に位置することができる。
【0029】
図示した装置は、以下のモードのうちの少なくとも1つにおいて使用できるはずである。
【0030】
ステップ・モード:マスク・テーブルMT及び基板テーブルWTは、基本的に静止させたままで放射ビームに付与される全パターンを一度に標的部分Cに投影させる(即ち、単一の静的露光)。次いで、基板テーブルWTをX及び/又はY方向に移動させて異なる標的部分を露光できるようにする。このステップ・モードでは、露光フィールドの最大寸法は、単一の静的な露光において結像される標的部分Cの寸法を制限する。
【0031】
スキャン・モード:マスク・テーブルMT及び基板テーブルWTを同期してスキャンさせつつ放射ビームに付与されたパターンを標的部分Cに投影させる(即ち、単一動的露光)。基板テーブルWTのマスク・テーブルMTに対する速度及び方向は、投影装置PSの拡大(縮小)及び像反転特性によって決定することができる。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大寸法は、単一動的露光の標的部分の幅を(非スキャン方向で)制限する、他方、スキャン動作の長さは、標的部分の高さを(スキャン方向で)決定する。
【0032】
別のモード:マスク・テーブルMTは、基本的に、プログラム可能なパターン形成デバイスを保持して静止させたままであり、基板テーブルWTが移動又はスキャンさせつつ放射ビームに付与されたパターンを標的部分Cに投影させる。このモードでは、一般的に、パルス放射源を使用し、プログラム可能なパターン形成デバイスは、基板テーブルWTの各移動後、又はスキャンの際に連続的な放射パルスの間に、必要ならば更新する。この動作のモードは、上記で述べたようなタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン形成デバイスを利用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
【0033】
上記で述べた使用モードの組合せ及び/又は変形形態、並びに完全に異なる使用モードを使用することもできる。
【0034】
図2に、ロボット・アーム4とロボット・アーム4に接続したパッド6とを有するロボット2を示す。このロボット2は、フレーム8に搭載されている。このフレーム8は、例えば、基板を基板テーブル10まで及び/又は基板テーブル10から搬送するように構成された搬送装置のフレームでよい。この基板テーブル10は、基板上にパターンを投影するための投影装置に対して位置することができる。
【0035】
図2に示す本発明の実施例は例示的な実施例に過ぎないことを理解されたい。当然のことながら、本発明は、基板テーブルから搬送装置まで基板を搬送するように構成された、図2に示すようなロボットに限定されない。本発明は、基板や基板テーブル10などの他の任意のデバイスに対して、ロボット2などの任意の位置決めデバイスでパッド6などの任意のデバイスを位置決めするために使用することもできる。
【0036】
本発明の実施例では、ロボット2は、例えば、パターンを基板上に結像した後で、基板テーブル10から基板をアンロードするように構成される。それに加えて、このロボット2は、パッド6が基板を運ぶように基板を捕らえる。次いで、このロボット2は、ロボット・アーム4を回転させ且つ/又は引っ込めて、例えば、搬送装置の方に基板を搬送する。安定したピック・アップを有し、搬送装置の位置まで所定の精度で基板を搬送するために、基板の位置に対するパッド6の相対位置を知ることが望ましい、即ち、基板がピック・アップされる前にそれらをアライメントするべきである。
【0037】
従来の装置では、パッド6は基板テーブル10に対してアライメントすることができる。というのは、基板の位置が基板10に対して既知であるからである。従って、基板テーブル10に対するパッドの相対位置が分っていると、その基板に対する相対位置も必要に応じて分かる。
【0038】
従来のリソグラフィ装置では、近接スイッチ12が準備され、このスイッチ12は、パッド6と基板テーブル10との相対位置を、垂直(図面の平面に直角な)方向で見たとき、較正するように構成されている。近接スイッチ12はパッド6又は基板テーブル10に搭載される。その後、上記で述べた結合原理を用いて垂直方向に対してほぼ直角な平面で、パッド6を基板テーブル10とアライメントする。しかし、近接スイッチ12は、他の任意の方向でパッド6の位置を較正するように構成することもでき、アライメント面はこの方向に対して必ずしもほぼ直角である必要は無いことに留意されたい。
【0039】
結合原理、即ち、機械的に2つのデバイスを所定の位置に係合させそれらの位置が互いに分かるようにすることは、複雑で比較的コストのかかるデバイスを必要とし、時間のかかるものである。本発明の実施例によれば、平面でのアライメントを既に存在する近接スイッチ12を用いて同様に実施することができ、それによって、複雑でコストのかかるデバイスの必要性をなくし、所要時間がより少なくなり、即ち、リソグラフィ装置のスループットが改善する。
【0040】
近接スイッチ12は、パッド6などの接近するデバイスを検知する。この接近するデバイスが近接スイッチ12の検知領域に入ると、近接スイッチ12の検知状態が第1状態から第2状態に変わる。即ち、近接スイッチ12の検知状態の第1状態から第2状態への移行、及び、その逆は、接近するデバイスの端部又は外側表面の位置の尺度である。というのは、この移行は検知領域に入るときのデバイスの検知だからである。デバイスが検知領域から離れると、近接スイッチ12は、再度、第2状態から第1状態に変わり、それによって、近接スイッチ12から離れて移動するデバイスの端部又は外側表面の位置を再度検知する。以後、デバイスの端部又は基準マークがあるといわれるときは、同様にデバイスの外側表面又は基準マークがあるということができる。
【0041】
本発明の実施例では、スイッチ12は、どのような接近する金属物体も検知する誘導センサでよい。本発明の別の実施例では、近接スイッチ12はどのような接近する物体も検知する光センサでよい。そして、非接触センサが望ましいが、近接スイッチ12は機械的又は他の任意のタイプのスイッチでもよい。
【0042】
図2では、近接スイッチ12の検知状態を受け取るために、破線18で示す接続によって、制御装置16が近接スイッチ12に動作可能に接続される。この制御装置16は、近接スイッチ12の検知状態に基づいて、破線20で示す接続によってロボット2を制御してパッド6を近接スイッチ12に対して移動させる。即ち、この制御装置16は、近接スイッチ12の位置に対するパッド6の相対位置を決定し、近接スイッチ12又は近接スイッチ12に対する既知の相対位置を有する他の任意のデバイスに対してパッド6をアライメントさせることができる。
【0043】
本発明の実施例では、基準マーク14を準備してもよい。この基準マーク14は、基準マーク14が付けられたデバイスを1つ以上の方向にアライメントするように構成される。本発明の実施例では、この基準マーク14は、少なくとも1つの、各アライメント方向に直角な端部又は外側表面を有する。本発明の別の実施例では、各アライメント方向に対して2つの平行な端部又は面平行な外側表面を準備する。というのは、以下により詳細に述べるように、2つの平行な端部又は面平行な外側表面はどのような系統的な測定エラーもキャンセルできるからである。当然のことながら、基準マーク14の使用は、デバイスが、デバイスをアライメントするように設計された端部又は外側表面を備えることを求めない。更に、当然のことながら、基準マーク14の使用は、互いに接近したアライメント端部を有することを可能にし、それによって、アライメントに必要な時間を減少させ、従って、装置のスループットを改善させる。
【0044】
当然のことながら、これらの近接スイッチ12及び基準マーク14はパッド6の任意の側面上又は基板テーブル10上に位置することができる。図2に示した本発明の実施例では、基準マーク14の位置をパッド6の一側面上に配置する。本発明の別の実施例では、基準マーク14をパッド6のどの側面上に位置させてもよく、同様に、それをパッド6の上又は下に位置させてもよい。これらのマーク14及び近接スイッチ12の位置を協調関係に配置して近接スイッチ12が基準マーク14を検知できるようにする。図2で、これらの基準マーク14及び近接スイッチ12は、パッド6及び基板テーブル10上にそれぞれ配置されるが、当然のことながら、本発明の他の実施例において代替構成をもたらすことができるであろう。例えば、近接スイッチ12をパッド6上に配置しつつマーク14を基板テーブル10上に配置することができる。
【0045】
基板テーブル10に対するパッド6の相対位置が、第1方向、例えば、垂直方向で近接スイッチ12を用いて決定されると、基板テーブル10に対してパッド6を第1方向でアライメントすることができる。即ち、第1方向での所望の位置に対応させるために、パッドの位置を変えることができる。しかし、他の方向にアライメントする場合、第1方向でのアライメントを行なう前に、この方向での位置を決定することもできる。
【0046】
他の方向での位置の決定を、同じ近接スイッチ12を用いて、本発明に従って行なうことができる。その上、パッド6又は基板テーブル10に基準マーク14を設ける。近接スイッチ12が光スイッチ又は光装置の場合、基準マーク14は色付の像でよく、この像又はその端部を近接スイッチ12によって検知することができる。近接スイッチ12が誘導センサの場合、基準マーク14はパッド6の高温部又は低温部でよく、或いはパッド6中の穴でもよい。基準マーク14の形状は、構成、所望の測定精度、及び/又は他の要件に応じて選択することができる。
【0047】
図3に、長方形の形状を有する基準マーク14を示す。このマーク14は、その端部を適切な近接スイッチによって検知することができるように構成する。例えば、この基準マーク14は、ロボット・アーム4又はそれに接続したパッド6の(図3に示すように)隆起した、又は陥没した部分に配置することができる。本発明の実施例では、近接スイッチはこの端部を検知する光センサでよく、又は、基準マーク14が金属製の場合、近接スイッチは誘導センサでよい。基準マーク14の所定の端部を検知することによって、パッド及び/又はロボット・アームなどの構造の位置を決定することができる。というのは、この位置は端部に対して予め決められているからである。複数検知を用いて測定精度を向上させることができる。
【0048】
図4は、本発明の実施例による長方形基準マーク14の概略表示である。図4中、矢印22、24、26、及び28は、本発明の実施例による近接スイッチを用いて基準マークの位置を決定する際の基準マーク14の移動方向を示す。この近接スイッチは、この基準マーク14の端部又は外側表面を検知するように構成する。基準マーク14の端部をA、B、C、及びDで示す。
【0049】
第1検知ステップでは、基準マーク14は近接スイッチに対して第1矢印22の方向に移動する。当然のことながら、空間の点に対して、基準マーク14、近接スイッチ、又はこれらの両方が移動することができる。この第1ステップの際に、基準マーク14の端部A及びCを検知する。各端部A及びCはある測定誤差で検知され、この誤差は系統誤差と統計誤差を含む。系統誤差は検知毎に発生し、一定値を有する。統計誤差はランダムな値を有して再発する。
【0050】
次のステップでは、基準マーク14は近接スイッチに対して第2矢印24の方向に移動する。当然のことながら、矢印22、24、26、及び28の方向への移動は任意の順序で行なうことができる。この順序は説明した方法の結果に対して重要ではない。次に、第2矢印24において、端部C及びAが検知される。しかし、この方向に存在する系統誤差は、第1矢印22方向での第1検知ステップにおける端部A及びCの検知に関して、反対の値を有する。即ち、これらの端部A及びCの位置を検知した値(全体で4つの値:端部Aの2つ及び端部Cの2つ)を平均すると、系統誤差をキャンセルし、その結果、2つの端部AとCの間に基準マーク14の中心位置が得られる。即ち、マーク14の中心位置は、矢印22、24によって示される方向に平行な線沿いに見出すことができる。
【0051】
第3及び第4ステップでは、同じ方法を第2の線に沿って適用するが、この線は本発明の実施例における第1の線に直角になることができる。この第2の線は、第3及び第4の矢印26、28に平行である。従って、近接スイッチを、基準マーク14の位置、及びそれがある面内で接続される構造を決定するために使用し、この面は、第1及び第2の矢印、並びに第3及び第4の矢印にそれぞれ平行な第1及び第2の線によって画定される。
【0052】
当然のことながら、上記で述べた方法は、容易により多くの方向に拡張できるであろう。例えば、1つ以上の線、即ち、方向、の回りの回転を同様に決定することができる。例示的な回転決定方法を図5に示す。基準マーク14を、第1及び第2の矢印22、24に平行な第1の方向に対して回転させる。基準マーク14の少なくとも2つのほぼ平行な端部A、Cの位置は、参照番号22A、22C、24A、24Cによって示される、端部A、Cのそれぞれに沿った2つの位置で決定される。基準マーク14の中心E、Fの位置は、それぞれ各矢印24、22に沿って決定することができる。ある角度αが第1方向に対する基準マーク14の回転を決定し、この角度αは、矢印22、24に平行な第1方向と中心E、Fの間の仮想的な線30との間の角度として決定することができる。このような回転決定方法の精度は、第1端部22と第2端部24の間の距離によって制限される。できる限り高精度の回転角度を得るために、基準マークを設けたデバイスに更に第2基準マークを設けることができる。第1及び第2の基準マークの位置を決定することによって、回転を決定することができる。この場合、第1基準マークと第2基準マークの間の距離が回転決定方法の精度を決定する。
【0053】
本明細書でICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して具体的に参照することができるが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、一体化光装置、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検知パターン、フラット・パネル表示装置、液晶表示装置(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの他の用途を有することができることを理解されたい。当業者なら、このような代替用途に鑑みて、本明細書で「ウェハ」、又は「ダイ」という用語を使用するどのような場合も、それぞれより一般的な用語「基板」、又は「標的部分」と同義と見なしてよいことは充分理解できるであろう。本明細書に記載される基板は、露光の前又は後で、例えば、トラック(一般的に、レジストの層を基板に塗布し、露光したレジスト層を現像するツール)、計測ツール、及び/又は検査ツールにおいて処理することができる。本明細書の開示を、適用できるところで、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。更に、例えば、多層ICを作製するために、基板を1回より多く処理することができ、それによって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済層を既に含む基板も指すことができる。
【0054】
光リソグラフィとの関連で本発明の実施例の使用を具体的に言及してきたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリント・リソグラフィに使用することができ、状況が許せば、光リソグラフィに限定されない。インプリント・リソグラフィでは、パターン形成デバイスにおける起伏形状が基板上に作製されたパターンを画定する。パターン形成デバイスの起伏形状は、基板に供給されたレジストの層内に押し付けられ、この上で、電磁放射、熱、圧力、又はこれらの組合せを加えてレジストを硬化させることができる。このパターン形成デバイスをレジストから移動させ、その結果、レジストの硬化後に、レジスト中にパターンが残る。
【0055】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外(UV)放射(例えば、約365、248、193、157、又は126nmの波長を有する)、極紫外(EUV)放射(例えば、5〜20nmの範囲の波長を有する)、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含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
【0056】
「レンズ」という用語は、状況が許せば、反射、屈折、磁気、電磁気、及び静電気の光学部品を含む、様々なタイプの光学部品のうちの任意の1つ又は組合せを指すことができる。
【0057】
本発明の具体的な実施例を上記で説明してきたが、当然のことながら本発明は説明したのと違う方法で実施することができるであろう。例えば、本発明は、上記で説明した、1つ又は複数の機械読み取り可能な一連の命令、或いは自体内部に記憶したこのようなコンピュータ・プログラムを有するデータ記憶媒体(例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク)の形をとることができる。
【0058】
上記の説明は、説明のためであり限定する意図はない。即ち、当業者なら、上記で記載した特許請求の範囲の範疇から逸脱することなく、説明したような本発明に修正を加え得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図2】基板テーブルから基板をアンロードするように構成された、本発明の実施例によるロボットの概略上面図である。
【図3】図2のロボット・アームに接続したパッド上に存在する基準マークの斜視図である。
【図4】本発明の実施例に従って基準マークを決定する際の基準マークの移動方向を示す図である。
【図5】本発明の実施例に従って基準マークを決定する際の基準マークの移動方向を示す図である。
【符号の説明】
【0060】
B 放射ビーム
BD ビーム供給装置
IL イルミネータ
AD 調整器
IN 積算器
CO 集光器
MA マスク
MT マスク・テーブル
PS 投影装置
IF 位置センサ
PM 第1位置決めデバイス
PW 第2位置決めデバイス
C 標的部分
W 基板
WT 基板テーブル
2 ロボット
4 ロボット・アーム
6 パッド
8 フレーム
10 基板テーブル
12 近接スイッチ
14 基準マーク
16 制御装置
18 破線
20 破線
22 基準マークの移動方向
22A 22方向の端部A上の位置
22C 22方向の端部C上の位置
24 基準マークの移動方向
24A 24方向の端部A上の位置
24C 24方向の端部C上の位置
26 基準マークの移動方向
28 基準マークの移動方向
30 中心E、Fの間の仮想的な線
A 基準マークの端部
B 基準マークの端部
C 基準マークの端部
D 基準マークの端部
E 基準マークの中心
F 基準マークの中心

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射ビームを調整するように構成された照射装置と、
パターン形成デバイスを支持するように構成されたパターン支持部であって、前記パターン形成デバイスが前記放射ビームにその断面でパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターン支持部と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板の標的部分に投影するように構成された投影装置と、
2つのデバイスを互いに対してアライメントするように構成されたアライメント装置であって、
近接スイッチと、
前記近接スイッチに動作可能に接続され、前記近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、
前記制御装置に動作可能に接続され、前記2つのデバイスのうちの第2デバイスに対して前記2つのデバイスのうちの第1デバイスを移動させるように構成された少なくとも1つのアクチェータとを備える、アライメント装置とを備え、
前記アライメント装置が、前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスに対する前記第1デバイスの相対位置を決定するように構成された、リソグラフィ装置。
【請求項2】
前記第1デバイスが金属物体であり、前記近接スイッチが前記金属物体の動きを検知するように構成された誘導センサである、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項3】
前記第1デバイスに基準マークが設けられた、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項4】
前記基準マークが前記第1デバイス中に選択的に形成された穴である、請求項3に記載のリソグラフィ装置。
【請求項5】
前記基準マークが前記第1デバイス中に選択的に形成された隆起である、請求項3に記載のリソグラフィ装置。
【請求項6】
前記基準マークが長方形である、請求項3に記載のリソグラフィ装置。
【請求項7】
前記近接スイッチが光センサである、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項8】
前記近接スイッチが前記第2デバイス上に配置された、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項9】
前記第1デバイスがロボットのパッドであり、前記第2デバイスが前記基板テーブル又は前記パターン支持部である、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項10】
少なくとも1つの追加のデバイスを更に備え、前記アライメント装置が前記少なくとも1つの追加のデバイスに対する前記第1デバイスの相対位置を決定する、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項11】
前記アクチュエータが前記第1デバイスを移動させ、前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスが静止している、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項12】
前記第1及び第2のデバイスの両方が移動する、請求項1に記載のリソグラフィ装置。
【請求項13】
2つのデバイスを互いに対して少なくとも2方向でアライメントするように構成されたアライメント装置であって、
近接スイッチと、
前記近接スイッチに動作可能に接続され、前記近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、
前記制御装置に動作可能に接続され、前記2つのデバイスのうちの第2デバイスに対して前記2つのデバイスのうちの第1デバイスを移動させるように構成された少なくとも1つのアクチェータとを備え、
前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスに対する前記第1デバイスの相対位置を、少なくとも2方向で決定するように構成された、アライメント装置。
【請求項14】
前記近接スイッチが光センサである、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項15】
前記近接スイッチが前記第2デバイス上に配置される、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項16】
前記第1デバイスがロボットのパッドであり、前記第2デバイスが前記基板テーブル又は前記パターン支持部である、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項17】
少なくとも1つの追加のデバイスを更に備え、前記アライメント装置が前記少なくとも1つの追加のデバイスに対する前記第1デバイスの相対位置を決定する、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項18】
前記アクチュエータが前記第1デバイスを移動させ、前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスが静止している、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項19】
前記第1及び第2のデバイスの両方が移動する、請求項13に記載のアライメント装置。
【請求項20】
2つのデバイスを互いに対して少なくとも2方向でアライメントする方法であって、
前記2つのデバイスのうちの第1デバイスに近接スイッチが設けられ、
前記近接スイッチを用いて前記2つのデバイスのうちの第2デバイスの端部又は外側表面を検知するステップと、
前記検知ステップに基づいて前記近接スイッチに対する前記端部又は前記外側表面の相対位置を決定するステップと、
前記端部又は前記外側表面の前記位置から、前記2つのデバイスのうちの第2デバイスの前記近接スイッチに対する相対位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項21】
前記端部又は前記外側表面が、前記2つのデバイスのうちの第2デバイスの上に設けられた基準マークの端部又は外側表面である、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
少なくとも2つのほぼ平行な端部の位置が決定される、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
少なくとも2つのほぼ面平行な外側表面の位置が決定される、請求項20に記載の方法。
【請求項24】
前記端部及び前記外側表面のうちの少なくとも1つの位置が少なくとも2つの相異なる位置で決定される、請求項20に記載の方法。
【請求項25】
前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスに第2基準マークが設けられ、前記第2基準マークの端部及び外側表面の位置を決定するステップを更に含む、請求項21に記載の方法。
【請求項26】
少なくとも1つの追加のデバイスに対する前記第1デバイスの相対位置を決定するステップを更に含む、請求項20に記載の方法。
【請求項27】
前記アクチュエータが前記第1デバイスを移動させ、前記2つのデバイスのうちの前記第2デバイスが静止している、請求項20に記載の方法。
【請求項28】
前記第1及び第2のデバイスの両方が移動する、請求項20に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−100802(P2006−100802A)
【公開日】平成18年4月13日(2006.4.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−241929(P2005−241929)
【出願日】平成17年8月24日(2005.8.24)
【出願人】(504151804)エイエスエムエル ネザランドズ ベスローテン フエンノートシャップ (1,856)
【Fターム(参考)】