JP2007266091A - 空間像センサのスリット板、空間像センサおよび露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アライメントマークを描画する時間が短く、製造コストの低いスリット板を提供する。
【解決手段】本発明によるスリット板は、露光装置において、レチクルステージとウェハステージとを位置合せするためにウェハステージに取り付けられる空間像センサに備わる。本発明による空間像センサのスリット板は、スリット板を位置合せするためにスリット板上に付けられるアライメントマークが市松模様を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レチクルステージとウェハステージとを位置合せ（アライメント）するために露光装置のウェハステージに取り付けられる空間像センサのスリット板、空間像センサおよび露光装置に関する。

エネルギ線を用いた露光装置においては、レチクルのパターンを高精度で感応基板（ウェハ）上に投影するために、レチクルステージとウェハステージとを高精度で位置合せ（アライメント）しておく必要がある。

波長１１乃至１４ナノメータ程度の軟Ｘ線を使用した、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet: 極紫外線）リソグラフィ用の露光装置（以下、ＥＵＶ露光装置と呼称）においては、レチクルステージとウェハステージとを位置合せ（アライメント）するために、レチクルステージ上に形成されたレチクルアライメントマークの投影像を、ウェハステージ上に設置した空間像センサで検出する方法が使用される（たとえば、特許文献１）。

図４は空間像センサの構成を示す図である。

図４に示すように、空間像センサは、スリット板１０１、フレーム１０３およびフォトディテクタ１０５からなる。空間像センサは、ウェハステージ１０７上に設置される。

図５は、スリット板１０１の構成を示す図である。

図５に示すように、スリット板１０１上には、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向にスリットマーク２０１および２０３が形成されている。スリットマーク２０１および２０３のスリットの幅および周期は、レチクルアライメントマークの、ウェハステージ上での投影像の幅および周期と同じになるように形成する。

レチクルステージとウェハステージとを低速度で相対走査して、フォトディテクタ１０５の出力を観察し、フォトディテクタ１０５の出力が最大となるように位置合せ（アライメント）を行う。レチクルアライメントマークがウェハステージ上に投影される位置と、空間像センサの位置との相対距離を数ナノメータ以下の精度で計測する必要がある。このため、レチクルアライメントマークと、空間像センサのスリットを、十分に小さい周期とするのが好ましい。

上記のように、スリット板１０１上のスリットマーク２０１および２０３は、レチクルステージとウェハステージとを位置合せ（アライメント）するために使用される。したがって、空間像センサをウェハステージ１０７に設置する工程において、スリット板１０１をフレーム１０３に対して高精度で位置合せ（アライメント）し、さらに、空間像センサをウェハステージ１０７に設置する工程において、ウェハステージ１０７に対して高精度で位置合せ（アライメント）する必要がある。

図６は、ウェハステージ１０７上に設置された空間像センサを示す図である。

空間像センサの製造工程において、作業員は、スリット板１０１をフレーム１０３に対して高精度で位置合せ（アライメント）する必要がある。さらに、空間像センサをウェハステージ１０７に設置する工程において、作業員は、空間像センサをウェハステージ１０７に対して高精度で位置合せ（アライメント）する必要がある。このため、スリット板１０１には、図６に示すように、アライメントマーク２０５が付けられる。作業員は、アライメントマーク２０５を、光学顕微鏡を使用して観察し、または肉眼で観察して位置合せ（アライメント）を行う。

図７は、従来のアライメントマーク２０５の構成の一例を示す図である。

図７に示すように、アライメントマーク２０５は、矩形マーク２０７と十字マーク２０９を含む。アライメントマーク２０５は、上記のように、光学顕微鏡を使用して観察し、または肉眼で観察する対象であるので、矩形マーク２０７の一辺は、数百マイクロメータである。

スリット板１０１のスリットマーク２０１および２０３は、電子ビーム描画装置で描画される。電子ビーム描画装置としては、上記の小さい周期のスリットを描画することができるようにポイントビームの電子ビーム描画装置が使用される。他方、スリット板１０１のアライメントマーク２０５も、同じ電子ビーム描画装置で描画されることが多い。しかし、ポイントビームの電子ビーム描画装置は、時間当り描画できる面積が少ないため、一辺が数百マイクロメータの矩形パターンを描画するには、長時間を要する。したがって、スリット板の製造コストが高くなる。

特開2005-32889号公報

上記の背景の下に、アライメントマークを描画する時間が短く、製造コストの低いスリット板および空間像センサに対するニーズがある。

本発明によるスリット板は、露光装置において、レチクルステージとウェハステージとを位置合せするためにウェハステージに取り付けられる空間像センサに備わる。本発明による空間像センサのスリット板は、スリット板を位置合せするためにスリット板上に付けられるアライメントマークが市松模様を含むことを特徴とする。

スリット板上に付けられるアライメントマークが市松模様を含んでいるので、アライメントマークを電子ビーム描画装置で描画する際に、市松模様の空白部分を描画する必要がない。したがって、アライメントマークの矩形などの全体を描画する必要のある従来のアライメントマークに比較して、電子ビーム描画装置で描画する時間を短縮することができる。

他方、市松模様を描画して、たとえば矩形を形成したアライメントマークは、作業員によって、全領域を描画して矩形を形成したアライメントマークと、同じように認識されるので同じ機能を果たす。

このように、本発明によれば、従来のアライメントマークに比較して、電子ビーム描画装置で描画する時間を短縮することにより、スリット板の製造コストを低減することができる。

図１は、本発明の一実施形態による、スリット板のアライメントマークの構成を示す図である。

図１において、描画された領域を斜線で示す。アライメントマークは、全体として矩形２０８を形成する市松模様からなる部分と十字マーク２０９とから構成される。矩形２０８の市松模様は、描画された矩形の領域２１１および描画されていない矩形の領域２１３から構成される。図１において、サイズを示す数字の単位は、ミリメータである。

十字マーク２０９は、矩形２０８を使用する場合よりもさらに精度よく位置合せ（アライメント）を行う場合に使用する。

図２は、アライメントマークにおける描画された矩形の領域２１１の構成を示す図である。

図２に示すように、描画された矩形の領域２１１も市松模様からなる。描画された矩形の領域２１１の市松模様は、描画された矩形の領域２１５および描画されていない矩形の領域２１７から構成される。図２において、サイズを示す数字の単位は、ミリメータである。

図１に示した、スリット板のアライメントマークの、矩形２０８の描画された領域の面積は、図７に示した、スリット板のアライメントマークの、矩形２０７の描画された領域の面積の、１／４である。したがって、十字マーク２０９の描画された領域を無視すれば、図１に示した、スリット板のアライメントマークの、描画された領域の面積は、図７に示した、スリット板のアライメントマークの、描画された領域の面積の、約１／４である。この結果、図１に示した、スリット板のアライメントマークの、電子ビーム描画装置の描画時間は、図７に示した、スリット板のアライメントマークの、電子ビーム描画装置の描画時間は、約１／４である。このように、本発明の一実施形態による、スリット板のアライメントマークの、電子ビーム描画装置の描画時間は、従来のスリット板のアライメントマークと比較して大幅に短縮される。

空間像センサの製造工程において、作業員は、スリット板１０１板上のアライメントマークを使用して、スリット板１０１をフレーム１０３に対して高精度で位置合せ（アライメント）する。さらに、空間像センサをウェハステージ１０７に設置する工程において、作業員は、スリット板１０１板上のアライメントマークを使用して、空間像センサをウェハステージ１０７に対して高精度で位置合せ（アライメント）する。作業員は、アライメントマーク２０５を、光学顕微鏡を使用して観察し、または肉眼で観察して位置合せ（アライメント）を行う。

市松模様は、全体として矩形２０８を形成するので、作業員は、矩形２０８を、図７に示した、従来のアライメントマークにおける矩形２０７と同じように認識して位置合せ（アライメント）を行うことができる。

図３は、本発明の一実施形態による、ＥＵＶ露光装置の構成を概略的に示す図である。

ＥＵＶ露光装置は、光源を含む照明光学系ＩＬを備えている。照明光学系ＩＬから放射されたＥＵＶ光は、折り返しミラー１１で反射されてレチクル１３に照射される。

レチクル１３は、パターン面を重力方向下側に向けた状態で、レチクルステージ１５に保持されている。レチクルステージ１５は、走査方向（Ｙ軸方向）、当該走査方向と直交する方向（Ｘ軸方向）および光軸方向（Ｚ軸方向）に移動することができる。

レチクル１３で反射されたＥＵＶ光は、投影光学鏡筒１７に入射する。投影光学鏡筒１７に入射したＥＵＶ光は、反射鏡Ｍ１乃至Ｍ６で順次反射され、最終的にウェハ１９に入射する。

ウェハ１９は、ウェハステージ１０７上に配置されている。ウェハステージ１０７は、光軸と直交する面内のＸ軸方向、Ｙ軸方向および光軸方向（Ｚ軸方向）に移動することができる。

ウェハステージ１０７上には、図示しない空間像センサが形成されている。空間像センサは、上記のとおり、レチクルステージ１５とウェハステージとを位置合せ（アライメント）するのに使用される。

本発明の一実施形態による、スリット板のアライメントマークの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、アライメントマークにおける描画された矩形の領域の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、ＥＵＶ露光装置の構成を概略的に示す図である。 空間像センサの構成を示す図である。 スリット板の構成を示す図である。 ウェハステージ上に設置された空間像センサを示す図である。 従来のアライメントマークの構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０１…スリット板、１０３…フレーム、１０５…フォトディテクタ、２０１、２０３…スリットマーク、２０５…アライメントマーク

Claims (6)

1. 露光装置において、レチクルステージとウェハステージとを位置合せするためにウェハステージに取り付けられる空間像センサのスリット板であって、スリット板を位置合せするためにスリット板上に付けられるアライメントマークが市松模様を含むことを特徴とするスリット板。
2. 前記アライメントマークが少なくとも一つの矩形を含み、当該矩形が市松模様からなることを特徴とする請求項１に記載のスリット板。
3. 前記市松模様の白地ではない矩形部分がさらに市松模様からなることを特徴とする請求項１または２に記載のスリット板。
4. 前記アライメントマークが十字マークをさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスリット板。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のスリット板を備えた空間像センサ。
6. パターンを形成したレチクルを設置するレチクルステージと、当該パターンを投影するウェハを設置するウェハステージとの位置合せを、ウェハステージ上に備えた、請求項５に記載の空間像センサを使用して行うように構成された露光装置。
   
   
   
   
   
   
   

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