NL2011681C2

Method of determining a position of a substrate in a lithography system, substrate for use in such method, and lithography system for carrying out such method.

Abstract

The invention relates to a substrate comprising an optical position mark for being read-out by an optical recording head for emitting light of predetermined wavelength, preferably red or infra-red light, more in particular of 635 nm light, the optical position mark having a mark height, a mark length and a predetermined known position on the substrate, the optical position mark extending along a longitudinal direction and being arranged for varying a reflection coefficient of the position mark along said longitudinal direction, wherein the optical position mark comprises: a first region having a first reflection coefficient and a first width;a second region neighboring the first region and forming a first region pair, the second region having a second reflection coefficient and a second width, and the second reflection coefficient being different from the first reflection coefficient, wherein the first region comprises sub-wavelength structures in comparison with a wavelength of the predetermined wavelength light.

NL2011681C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 31

Term

7.1 yearsleft in the term

Expires 28 October 2033.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Expires

28 claims: 15 independent, 13 dependent

  1. 1
    CONCLUSIES 1. Substraat (12,513) omvattend een optische positiemarkering (100), waarbij de optische positiemarkering (100) een markeringshoogte (MH), een markeringslengte (ML) en een vooraf bepaalde bekende positie op het substraat (12,513) heeft, waarbij de optische positiemarkering (100) zich uitstrekt langs een lengterichting (x) en is gerangschikt voor het langs de lengterichting (x) variëren van een reflectiecoëfficiënt van de positiemarkering (100), waarbij de optische positiemarkering (100) omvat:een eerste gebied (101) met een eerste reflectiecoëfficiënt en een eerste breedte (W);een tweede gebied (102) naburig aan het eerste gebied (101) en een eerste gebiedspaar (105) vormend, waarbij het tweede gebied (102) een tweede reflectiecoëfficiënt heeft en een tweede breedte (W), en de tweede reflectiecoëfficiënt verschillend is van de eerste reflectiecoëfficiënt, waarbij het eerste gebied (101) subgolflengte-structuren (SWS) omvat in vergelijking met een golflengte van het licht met vooraf bepaalde golflengte en het tweede gebied (102) vrij is van subgolflengte-structuren (SWS).
  2. 2
    Substraat (12,513) volgens conclusie 1, waarbij de subgolflengte-structuren (SWS) een veelvoud aan regelmatige streepvormige segmenten omvat die zich in een verdere richting (y) loodrecht op de lengterichting (x) uitstrekken, waarbij elke regelmatig segment gevormd is door een eerste subgebied en een tweede subgebied.
  3. 3
    Substraat (12,513) volgens conclusie 1, waarbij de subgolflengte-structuren (SWS) een veelvoud aan regelmatige streepvormige segmenten omvat die zich in de lengterichting (x) uitstrekken, waarbij elk regelmatig streepvormig segment gevormd is door een eerste subgebied en een tweede subgebied.
  4. 4
    Substraat (12,513) volgens een der voorgaande conclusies, verder omvattend een eerste gebiedspaar (105) en ten minste een tweede gebiedspaar (105), waarbij het tweede gebiedspaar (105) in hoofdzaak gelijk is aan het eerste gebiedspaar (105).
  5. 5
    Substraat (12,513) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste breedte (W) en de tweede breedte (W) in een bereik zijn van tussen 1 pm en 2 pm.
  6. 6
    Substraat (12,513) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de lengte van de markering (ML) ten minste 100 pm is.
  7. 7
    Substraat (12,513) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de subgolflengte-structuren (SWS) er in voorzien dat de eerste reflectiecoëfficiënt lager is dan de tweede reflectiecoëfficiënt.
  8. 8
    Substraat (12,513) volgens een der conclusies 4-7, voor zover direct of indirect afhankelijk van conclusie 4, waarbij het eerste gebiedspaar (105) en het tweede gebiedspaar (105) een eerste hoofdgebied (110) vormen, en verder omvattend een tweede hoofdgebied (120) naburig aan het eerste hoofdgebied (110), waarbij het tweede hoofdgebied (120) in hoofdzaak vrij is van structuren.
  9. 9
    Substraat (12,513) volgens conclusie 8, verder omvattend een derde hoofdgebied (130) naburig aan het tweede hoofdgebied (120), waarbij het tweede hoofdgebied (120) is ingebed tussen het eerste hoofdgebied (110) en het derde hoofdgebied (130) wanneer bezien in de lengterichting (x).
  10. 10
    Substraat (12,513) volgens conclusie 9, waarbij het derde hoofdgebied (130) op eenzelfde wijze is opgebouwd als het eerste gebied (101) omvattend subgolflengte-structuren.
  11. 11
    Substraat (12,513) volgens conclusie 10, waarbij het eerste hoofdgebied (110) en het derde hoofdgebied (130) in hoofdzaak identiek zijn.
  12. 12
    Substraat (12,513) volgens een der conclusies 9-11, verder omvattend een eerste eindgebied (140) geplaatst aan een eerste einde van de optische positiemarkering (100) naburig aan het eerste hoofdgebied (110), waarbij het eerste eindgebied (140) in hoofdzaak vrij is van structuren.
  13. 13
    Substraat (12,513) volgens een der conclusies 9-12, verder omvattend een tweede eindgebied (140) geplaatst aan een tweede eind van de optische positiemarkering (100) naburig aan het derde hoofdgebied (130), waarbij het tweede eindgebied (140) in hoofdzaak vrij is van structuren.
  14. 14
    Substraat (12,513) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de markeringshoogte een veelvoud is van de golflengte van het rode of infrarood licht.
  15. 15
    Lithografiesysteem voor het verwerken van een substraat volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het systeem een optische uitlijnsensor (SS,500) omvat zodanig op het systeem bevestigd dat het een in hoofdzaak constante afstand heeft van een substraat blootstellingsmiddel (1,PO), waarbij de optische uitlijnsensor (SS,500) is ingericht voor het uitzenden van een lichtstraal (511) naar het substraat (12,513) en voor het meten van een intensiteitprofiel van een nulde orde gereflecteerde lichtstraal (518), waarbij het lithografiesysteem is ingericht voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der conclusies 21-27.
  16. 16
    Lithografiesysteem volgens conclusie 15, waarbij het systeem verder omvat:een verdere optische uitlijnsensor (DS.500) zodanig op het systeem bevestigd dat het een verdere in hoofdzaak constante afstand heeft van het substraat blootstellingsmiddel (1,PO), waarbij de optische uitlijnsensor (DS,500) is ingericht voor het uitzenden van een verdere lichtstraal (511) naar het substraat (12,513) en voor het meten van een intensiteitprofiel van een nulde orde gereflecteerde lichtstraal (518), waarbij het lithografiesysteem is ingericht om het scannen van de optische uitlijnsensor (SS,500) in een eerste richting (y) mogelijk te maken, en het lithografiesysteem is ingericht om het scannen van de verdere optische uitlijnsensor (DS,500) in een tweede richting (x) orthogonaal aan de eerste richting (y) mogelijk te maken.
  17. 17
    Lithografiesysteem volgens conclusie 16, waarbij de eerste richting (y) samenvalt met een eerste bewegingsrichting (L) van het substraat (12,513) bij operationeel gebruik van het lithografiesysteem, en de tweede richting (x) samenvalt met een tweede bewegingsrichting (S) van het substraat (12,513) bij operationeel gebruik van het lithografiesysteem.
  18. 18
    Lithografiesysteem volgens een der conclusies 15-17, verder omvattend een aandrijfplatform voor het bewegen en positioneren van de substraatdrager (13) ten opzichte van het substraat blootstellingssysteem (1).
  19. 19
    Lithografiesysteem volgens een der conclusies 15-18, waarbij het substraat blootstellingsmiddel (1,PO) een optische kolom (PO) omvat ingericht voor het projecteren van een of meer blootstellingsstralen op het substraat (12,513), waarbij de uitlijnsensoren (SS,DS) zijn bevestigd aan de optische kolom (PO).
  20. 20
    Lithografiesysteem volgens conclusie 19, waarbij de optische kolom (PO) is ingericht voor het projecteren van een meervoud aan geladen deeltjes blootstellingsstralen, zoals elektronenstralen, op het substraat (12,513).
  21. 21
    Werkwijze omvattende:het verschaffen van een substraat (12,513) omvattend een optische positiemarkering (100) met een markeringsbreedte (MW), een markeringslengte (ML) en een vooraf bepaalde bekende positie op het substraat (12,513), waarbij de optische positiemarkering (100) zich uitstrekt langs een lengterichting (x) en is ingericht voor het variëren van een reflectiecoëfficiënt van de positiemarkering (100) langs de lengterichting (x);- het bewegen van het substraat (12,513) zodanig dat de optische positiemarkering (100) in hoofdzaak nabij een optische uitlijnsensor (SS,DS) is in overeenstemming met een geschatte positie van de optische positiemarkering (100) ten opzichte van de optische uitlijnsensor (SS,DS);het scannen van de optische positiemarkering (100) langs een scanpad in de lengterichting met de optische uitlijnsensor (100) om een gemeten intensiteitprofiel te verkrijgen met een scanlengte, waarbij de scanlengte langer is dan de markeringslengte (ML);het vergelijken van het gemeten intensiteitprofiel (fig. 7) met een verwacht intensiteitprofiel (fig. 6) geassocieerd met de optische positiemarkering (100) om een verschil (x) te bepalen tussen een werkelijke positie van de optische positiemarkering (100) en de geschatte positie, en het bepalen van de werkelijke positie van de positiemarkering uit het scanpad en het verschil.
  22. 22
    Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij de stap van het vergelijken van het gemeten intensiteitprofiel met het verwachte intensiteitprofiel omvat:het berekenen van een kruiscorrelatie functie (CRC) tussen de profielen (Fig.6;Fig.7), en het bepalen van een locatie van een maximum (TPR) in de kruiscorrelatie functie (CRC), waarbij de locatie indicatief is voor het verschil.
  23. 23
    Werkwijze volgens conclusie 21 of 22, waarin, in de stap van het verschaffen van het substraat (12, 513), het substraat (12,513) een verdere optische positiemarkering (100) omvat met een verdere markeringsbreedte (MW), een verdere markeringslengte (ML) en een verdere vooraf bepaalde bekende positie op het substraat (12,513), waarbij de verdere optische positiemarkering (100) zich uitstrekt langs een verdere lengterichting (y) en is ingericht voor het variëren van een verdere reflectiecoëfficiënt van de verdere positiemarkering (100) langs de verdere lengterichting (y), waarbij de verdere lengterichting (y) orthogonaal is aan de lengterichting (x), waarbij de optische positiemarkering (100) en de verdere optische positiemarkering (100) een positiemarkering-paar vormen, waarbij de werkwijze verder omvat, na de stap van het scannen van de optische positiemarkering, de stappen van:het bewegen van het substraat (12,513) zodanig dat de verdere optische positiemarkering (100) in hoofdzaak nabij de optische uitlijnsensor (SS,DS) is in overeenstemming met een verdere geschatte positie van de verdere optische positiemarkering (100) ten opzichte van de optische uitlijnsensor (SS,DS);het scannen van de verdere optische positiemarkering (100) langs een verder scanpad in de verdere lengterichting met de optische uitlijnsensor (SS,DS) om een verder gemeten intensiteitprofiel met een verdere scanlengte te verkrijgen, waarbij de verdere scanlengte langer is dan de verdere markeringslengte (ML);het vergelijken van het verdere gemeten intensiteitprofiel met een verder verwacht intensiteitprofiel geassocieerd met de verdere optische positiemarkering (100) om een verder verschil te bepalen tussen een verdere werkelijke positie van de verdere optische positiemarkering (100) en de verdere geschatte positie, en het bepalen van de verdere werkelijke positie van de verdere positiemarkering uit het verdere scanpad en het verdere verschil.
  24. 24
    Werkwijze volgens conclusie 23, waarbij de stap van het vergelijken van het verdere gemeten intensiteitprofiel met het verdere verwachte intensiteitprofiel omvat:het berekenen van een verdere kruiscorrelatie functie tussen de profielen, en het bepalen van een verdere locatie van een maximum in de verdere kruiscorrelatie functie, waarbij de verdere locatie indicatief is voor het verschil.
  25. 25
    Werkwijze volgens conclusie 23 of 24, waarbij het lithografiesysteem een verdere optische uitlijnsensor (DS) omvat voor het uitzenden van een verdere lichtstraal naar het substraat (12,513) en voor het meten van een intensiteitprofiel van een nulde orde gereflecteerde lichtstraal, waarbij het lithografiesysteem is ingericht om scannen van de optische uitlijnsensor in slechts een eerste richting (y) toe te staan, en waarbij het lithografiesysteem is ingericht om scannen van de verdere optische uitlijnsensor (DS) slechts in een tweede richting (x) orthogonaal aan de eerste richting (y) toe te staan, waarbij, in de stap van het verschaffen van het substraat (12,513), de lengterichting (x) van de optische positiemarkering (100) samenvalt met de eerste richting (y), en de verdere lengterichting (x) van de verdere optische positiemarkering (100) samenvalt met de tweede richting (x), waarin, in de respectievelijke stappen van het scannen, de optische uitlijnsensor (DS) wordt gebruikt voor het scannen van de optische positiemarkering (100) en de verdere optische uitlijnsensor wordt gebruikt voor het scannen van de verdere positiemarkering (100).
  26. 26
    Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de eerste richting (y) samenvalt met een eerste bewegingsrichting (L) van het substraat (12,513) bij operationeel gebruik van het lithografiesysteem, en de tweede richting (x) samenvalt met een tweede bewegingsrichting (S) van het substraat (12,513) bij operationeel gebruik van het lithografiesysteem.
  27. 27
    Werkwijze volgens een der conclusies 21-26, waarin, in de stap van het verschaffen van het substraat (12,513), het substraat (12, 513) een tweede optisch positiemarkering-paar omvat dat geplaatst is op een verschillende locatie op het substraat (12,513), waarbij het tweede optisch positiemarkering-paar gelijkend is aan het eerste optische positiemarkering-paar, en waarbij de werkwijze wordt herhaald voor het tweede optisch positiemarkering-paar.
  28. 28
    Lithografiesysteem volgens een der conclusies 15-20, verder omvattende een substraatdrager (13) voor het ontvangen van het substraat (12,513), waarbij de substraatdrager (13) beweegbaar is ten opzichte 10 van de substraat blootstellingsmiddelen (1,PO) om blootstelling van verschillende delen van het substraat (12,513) mogelijk te maken. 2011θ 8 1 1/19 2011661 ----- L
Independent claims28