(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法であって、
前記照射源の瞳面をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が前記瞳面に１つまたは複数の照射源ピクセルを含む、工程と、
初期の照射源として前記照射源のピクセル群の初期の組を選択する工程と、
前記初期の照射源の前記選択されたピクセル群の組の少なくとも１つのサブグループからのピクセル群の偏光状態を繰り返し変化させ、前記変化させられた偏光状態の結果として、前記マスクパターンの少なくとも一部分に関連したリソグラフィのメトリックを計算し、前記変化させられた偏光状態により、前記計算されたリソグラフィのメトリックが改善されたとき、前記ピクセル群の前記偏光状態の変化を適用して、変更された照射源を生成する工程と、
前記繰返し計算の結果に基づいて前記照射源のピクセル群の前記初期の組を調節することによって前記照射源を最適化する工程と、
前記最適化された照射源における係数の一部をランダムに変更して、前記照射源の最適化を繰り返す工程とを含み、
前記変更された照射源を生成する工程が、
前記マスクパターンの前記少なくとも一部分に関連した前記リソグラフィのメトリックに対するピクセル群の偏光変化の感度を定義する偏光感度係数を求めること、
前記マスクパターンの前記少なくとも一部分に関連した前記リソグラフィのメトリックに対するピクセル群の強度変化の感度を定義する強度感度係数を求めること、および、
前記偏光変化または強度変化によってメトリックが改善した場合、当該変化をメモリに記憶することを含む、方法。
【請求項２】
前記リソグラフィのメトリックが、前記パターンのクリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウ、プロセスウィンドウの大きさ、ＭＥＥＦ、最大のＮＩＬＳ、焦点外れの最大のＮＩＬＳ、焦点深度または露光ラチチュードである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ピクセル群の前記偏光感度係数が、
前記ピクセル群の偏光状態を変化させる工程と、
前記ピクセル群の前記偏光状態の変化から結果として生じる前記マスクパターンの少なくとも一部分に関連した前記リソグラフィのメトリックに対する漸進的効果を求める工程と、
前記求められた漸進的効果を用いて、前記リソグラフィのメトリックに関する前記偏光感度係数を計算する工程とによって求められ、
前記反復プロセスの工程における前記偏光状態を変化させる工程が、前記ピクセル群の前記偏光を適合させるのに、前記計算された偏光感度係数を用いる工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記偏光感度係数が、前記初期の照射源の前記選択されたピクセル群に対して求められる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記マスクパターンの前記少なくとも一部分が、１つまたは複数のクリティカルディメンションを備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ピクセル群の前記強度感度係数が、
前記ピクセル群の強度を変化させる工程と、
前記ピクセル群の前記強度の変化から結果として生じる前記マスクパターンの少なくとも一部分に関連した前記リソグラフィのメトリックに対する漸進的効果を求める工程と、
前記求められた漸進的効果を用いて、前記リソグラフィのメトリックに関する前記強度感度係数を計算する工程とによって求められ、
前記照射源を構成する前記方法が、
前記計算された強度感度係数を用いて、前記初期の照射源の前記ピクセル群の強度の変化の結果として前記リソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、前記初期の照射源の前記ピクセル群の強度の前記変化が、別の変更された照射源を生成する、工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記強度感度係数が、前記初期の照射源の前記選択されたピクセル群に対して求められる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
初期の照射源として前記照射源のピクセル群の初期の組を選択する以前に、先行の最適化された照射源および先行の最適化されたマスクパターンを見いだすために、スカラ結像を用いて、照射源マスク最適化手順を実施する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記初期の照射源が前記先行の最適化された照射源である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
放射ビームを調整するように構成された照射源と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
パターニングデバイスによってパターニングされた放射ビームを前記基板の表面上に投影するように構成された投影システムと、
基板上へのパターンの結像を向上させるために照射源を構成する方法を実施するように構成されたプロセッサであって、前記基板上の前記マスクパターンの前記像が複数のクリティカルディメンションを有するプロセッサとを備えるリソグラフィ装置であって、前記方法が、
前記照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が前記照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、
各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の前記変化からもたらされる、前記複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
前記求められた漸進的効果を用いて、前記複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する複数の偏光感度係数および強度感度係数を計算する工程と、
初期の照射源を選択する工程と、
前記計算された複数の偏光感度係数および強度感度係数を用いて、前記初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、前記初期の照射源の前記ピクセル群の前記偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、
前記繰返し計算の結果に基づいて前記初期の照射源を調節することによって前記照射源を最適化する工程と、
前記最適化された照射源における係数の一部をランダムに変更して、前記照射源の最適化を繰り返す工程とを含み、
前記変更された照射源を生成する工程が、偏光変化または強度変化によってメトリックが改善した場合、当該変化をメモリに記憶することを含む、リソグラフィ装置。
【請求項１１】
基板上のマスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、基板上のマスクパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有し、前記方法が、
前記照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が前記照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、
各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の前記変化からもたらされる、前記複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
前記求められた漸進的効果を用いて、前記複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する複数の偏光感度係数および強度感度係数を計算する工程と、
初期の照射源を選択する工程と、
前記計算された複数の偏光感度係数および強度感度係数を用いて、前記初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、前記初期の照射源の前記ピクセル群の前記偏光状態の前記変化が、変更された照射源を生成する工程と、
前記繰返し計算の結果に基づいて前記初期の照射源を調節することによって前記照射源を最適化する工程と、
前記最適化された照射源における係数の一部をランダムに変更して、前記照射源の最適化を繰り返す工程とを含み、
前記変更された照射源を生成する工程が、偏光変化または強度変化によってメトリックが改善した場合、当該変化をメモリに記憶することを含む、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置および照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板の上、一般的には基板のターゲット部分に所望のパターンを付与するマシンである。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。その例では、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層上に形成するべき回路パターンを生成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ーハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は、一般に基板上に与えら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って行われる。一般に、単一の基板は、網状の隣り合うターゲット部分を含むことになり、これらのターゲット部分が次々とパターニングされる。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上に全パターンを一度に露光させ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、放射ビームによってパターンを所定方向（「スキャン」方向）にスキャンし、一方、基板をこの方向と平行または逆平行に同期して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。基板上にパターンをインプリントすることによりパターニングデバイスから基板へパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、以後イルミネータと称され、一般に照明システムを含む。イルミネータは、放射源から放射、例えばレーザを受け取り、パターニングデバイスを照光するための照射ビームを生成する。一般的なイルミネータの内部で、ビームが、瞳面において所望の照明モードとも称される空間強度分布を有するように形成され、かつ制御される。照明モードのタイプの例には、従来型照明モード、二重極照明モード、非対称照明モード、四重極照明モード、六重極照明モードおよび環状照明モードがある。瞳面におけるこの空間強度分布は、照射ビームを生成するための２次放射源として効果的に働く。瞳面に従って、放射は、以後「結合光学部品」と称される光学エレメント（例えばレンズ）群によって一般に合焦される。結合光学部品は、合焦された放射を水晶ロッドなどのインテグレータに結合する。インテグレータの機能は、照射ビームの空間強度分布および／または角度強度分布の均質性を改善することである。瞳面が、結合光学部品の前方焦点面と実質的に一致するので、瞳面における空間強度分布は、結合光学部品によって照光される物体における角度強度分布に変換される。照光される物体の像が基板上に投影されるとき、処理ラチチュードを改善するために瞳面における空間強度分布の制御が行われ得る。具体的には、二重極軸外し照明モード、環状軸外し照明モードまたは四重極軸外し照明モードを有する空間強度分布が、投影の分解能および／または投影システムの収差に対する感度、露光ラチチュードおよび焦点深度など他のパラメータを向上させるために提案されている。
【０００４】
[0004]  さらに、ビームは偏光されてもよい。正確に偏光されたビームによって像のコントラストが向上し、かつ／または露光ラチチュードが改善される。これらの効果により、結像されるフィーチャの寸法均一性が改善され得る。このことが、最終的に製品の歩留まりの改善をもたらす。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によれば、基板上のマスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法であって、基板上のマスクパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有する方法が提供され、この方法は、照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第１の複数の感度係数を計算する工程と、初期の照射源を選択する工程と、計算された第１の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、繰返し計算の結果に基づいて初期の照射源を調節する工程とを含む。
【０００６】
[0006]  本発明の別の態様によれば、基板上のマスクパターンの結像を向上させるようにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法を実施するようにマシンによって実行可能な命令を有するコンピュータ製品であって、基板上のマスクパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有するコンピュータ製品が提供され、この方法は、照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第１の複数の感度係数を計算する工程と、初期の照射源を選択する工程と、計算された第１の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、繰返し計算の結果に基づいて初期の照射源を調節する工程とを含む。
【０００７】
[0007]  本発明の一態様によれば、放射ビームを調整するように構成された照射源と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターニングデバイスによってパターニングされた放射ビームを基板の表面上に投影するように構成された投影システムと、基板上のパターンの結像を向上させるために照射源を構成する方法を実施するように構成されたプロセッサであって、基板上のパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有するプロセッサとを備えるリソグラフィ装置が提供され、この方法は、照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第１の複数の感度係数を計算する工程と、初期の照射源を選択する工程と、計算された第１の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、繰返し計算の結果に基づいて初期の照射源を調節する工程とを含む。
【０００８】
[0008]  本発明の別の態様では、マスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法が提供され、この方法は、照射源の瞳面をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が瞳面に１つまたは複数の照射源ピクセルを含む、工程と、初期の照射源として照射源のピクセル群の初期の組を選択する工程と、初期の照射源の選択されたピクセル群の組の少なくとも１つのサブグループからのピクセル群の偏光状態を繰り返し変化させ、変化された偏光状態の結果として、マスクパターンの少なくとも一部分に関連したリソグラフィのメトリックを計算し、変化された偏光状態により、計算されたリソグラフィのメトリックが改善されたとき、ピクセル群の偏光状態の変化を適用して、変更された照射源を生成する工程と、繰返し計算の結果に基づいて照射源のピクセル群の初期の組を調節する工程とを含む。
【０００９】
[0009]  本発明のさらに別の態様では、リソグラフィ装置の基板上にパターンの像の転写を構成する方法であって、前記パターンが、リソグラフィ装置の照射源によって照光される方法が提供され、この方法は、パターンを照光するように構成された第１の照射源を求める工程と、パターンに関連した３次元効果を考慮して照射源マスク偏光最適化手順を実施する工程であって、照射源マスク偏光最適化手順が、第１の照射源を、照射源マスク偏光最適化手順における初期の照射源として用いて実施される、工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010]  次に、本発明の諸実施形態を、ほんの一例として、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明する。
【００１１】
【図１】[0011]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0012]本発明の一実施形態による照明システムを示す図である。
【図３ａ】[0013]本発明の一実施形態による反射エレメントの配列を示す図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態による反射エレメントの配列を示す図である。
【図４】[0014]選択されたパターンの結像を最適化するための様々な手法を示す図である。
【図５】[0015]本発明の一実施形態によってパターンの結像を最適化する方法を示す図である。
【図６ａ】[0016]本発明の一実施形態によって自由形式偏光を生成する方法を示す図である。
【図６ｂ】本発明の一実施形態によって自由形式偏光を生成する方法を示す図である。
【図６ｃ】本発明の一実施形態によって自由形式偏光を生成する方法を示す図である。
【図６ｄ】本発明の一実施形態によって自由形式偏光を生成する方法を示す図である。
【図７】[0017]照明システムの一部分を形成することができる偏光部材を示す図である。
【図８】照明システムの一部分を形成することができる偏光部材を示す図である。
【図９Ａ】[0018]照明システムの一部分を形成することができるさらなる偏光部材を示す図である。
【図９Ｂ】照明システムの一部分を形成することができるさらなる偏光部材を示す図である。
【図９Ｃ】照明システムの一部分を形成することができるさらなる偏光部材を示す図である。
【図９Ｄ】照明システムの一部分を形成することができるさらなる偏光部材を示す図である。
【図１０】[0019]本発明の一実施形態によって（照射源マスク偏光最適化（SMPO）を用いて）最適化された瞳を生成し、かつ維持する方法を示す図である。
【図１１】[0020]ＴＥ偏光されたビームおよび非偏光ビームを用いて照光されたラインの配列のハーフピッチ距離の関数として（NILSによって測定された）像コントラストを示す図である。
【図１２】[0021]ＴＭ偏光されたビームおよび非偏光ビームを用いて照光された孔の配列に関するｋ１の関数として（NILSによって測定された）像コントラストを示す図である。
【図１３ａ】[0022]回折パターンに基づいて最適な偏光を求めることができることを示す図である。
【図１３ｂ】回折パターンに基づいて最適な偏光を求めることができることを示す図である。
【図１４】[0023]様々なピッチで配置された５０ｎｍの長方形の孔のグリッドに関するクリティカルディメンション（CD）の変化を示す図である。
【図１５】[0024]本発明の一実施形態による図２の照明システムを用いて瞳面に生成することができる照明パターン１５０を示す図である。
【図１６】[0025]本発明の一実施形態による図２の照明システムを用いて瞳面に生成することができる照明パターン１６０を示す図である。
【図１７】[0026]本発明の一実施形態による図２の照明システムを用いて瞳面に生成することができる照明パターン１７０を示す図である。
【図１８】[0027]本発明の一実施形態による、照射源マスク偏光最適化（SMPO）の方法を示す図である。
【図１９】[0028]本発明の一実施形態による照射源最適化のみを用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す図である。
【図２０】[0029]本発明の一実施形態による照射源最適化のみを用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す図である。
【図２１】[0030]本発明の一実施形態による偏光最適化のみを用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す図である。
【図２２】[0031]本発明の一実施形態による照射源最適化および偏光最適化を用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す図である。
【図２３】[0032]本発明の一実施形態による偏光最適化のみを用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す図である。
【図２４】[0033]本発明の一実施形態によって照射源を構成する方法を示す図である。
【図２５】[0034]本発明の一実施形態によって最適化されることになるＳＲＡＭ孔パターンを示す図である。
【図２６ａ】[0035]本発明の一実施形態によるスカラ結像近似を用いてＳＲＡＭ孔パターンに関して見いだしたＳＭＯ解を示す図である。
【図２６ｂ】図２６ａに後続して本発明の一実施形態によるベクトル結像を伴う偏光最適化を用いてＳＲＡＭ孔パターンに関して見いだしたＳＭＯ解を示す図である。
【図２７】[0036]本発明の一実施形態によって照射源を構成する方法を示す図である。
【図２８ａ】[0037]図１８の方法を用いて得られた初期の照射源形状を示す図である。
【図２８ｂ】[0038]図２７の方法を用いて最適化された照射源形状を示す図である。
【図２８ｃ】[0039]カーカフ最適化を用いて最適化された照射源形状を示す図である。
【図２９】[0040]本発明の一実施形態によって４つのピクセル群に関して正規化されたＣＤＵを示す図である。
【図３０ａ】[0041]本発明の一実施形態による図２８ｂの最適化された照射源を用いて（３Ｄマスク効果を用いて）深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す図である。
【図３０ｂ】本発明の一実施形態による図２８ｃの最適化された照射源を用いて（カーカフ最適化を用いて）深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す図である。
【図３１ａ】[0042]本発明の一実施形態による図２８ｂの最適化された照射源を用いる（３Ｄマスク効果を用いる）５つのパターンのプロセスウィンドウ（PW）を示す図である。
【図３１ｂ】本発明の一実施形態による図２８ｃの最適化された照射源を用いる（カーカフ最適化を用いる）５つのパターンのプロセスウィンドウ（PW）を示す図である。
【図３２ａ】[0043]本発明の一実施形態による図２８ｂの最適化された照射源を用いる（３Ｄマスク効果を用いる）５つのパターンに対する焦点深度グラフの関数として露光ラチチュードを示す図である。
【図３２ｂ】本発明の一実施形態による図２８ｃの最適化された照射源を用いる（カーカフ最適化を用いる）５つのパターンに対する焦点深度グラフの関数として露光ラチチュードを示す図である。
【図３３】[0044]本発明の一実施形態による３Ｄマスク効果を用いて図１８の手順で得られた照射源を示す図である。
【図３４ａ】[0045]本発明の一実施形態による図２８ｂの照射源に対する全体としてのプロセスウィンドウを示す図である。
【図３４ｂ】本発明の一実施形態による図３３の照射源に対する全体としてのプロセスウィンドウを示す図である。
【図３５ａ】[0046]本発明の一実施形態による図２８ｂの照射源に対する組み合わせられた露光ラチチュードを示す図である。
【図３５ｂ】本発明の一実施形態による図３３の照射源に対する組み合わせられた露光ラチチュードを示す図である。
【図３６ａ】[0047]本発明の一実施形態による図２８ｂの最適化された照射源を用いて深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す図である。
【図３６ｂ】本発明の一実施形態による図３３の最適化された照射源を用いて深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0048]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、
【００１３】
[0049]  放射ビームＢ（例えばUV放射またはDUV放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
【００１４】
[0050]  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、あるパラメータに従ってパターニングデバイス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に接続されるサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
【００１５】
[0051]  基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、あるパラメータに正確に従って基板を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（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
【００１６】
[0052]  基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを備える）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば屈折性の投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
【００１７】
[0053]  この照明システムは、放射を導くか、整形するか、または制御するために、屈折、反射、回折、磁気、電磁気、静電気など様々なタイプの光学コンポーネント、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せを含むことができる。
【００１８】
[0054]  サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境中で保持されるかどうかなど他の条件によって決まる形でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空、静電気、または他のクランプ技法を用いてパターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば必要に応じて固定または可動とすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して確実に所望の位置にあるようにすることができる。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語を用いることがあれば、それは、「パターニングデバイス」という、より一般的な用語と同義と見なすことができる。
【００１９】
[0055]  本明細書に用いられる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作製するなど、その横断面内にパターンを備えた放射ビームを与えるために使用することができるあらゆるデバイスを指すものと広義に解釈されたい。放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャすなわちいわゆるアシストフィーチャを含む場合には、基板のターゲット部分の所望のパターンと正確には一致しないことがある点に留意されたい。一般的には、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、ターゲット部分中に生成されるデバイスにおける特定の機能層に相当することになる。
【００２０】
[0056]  パターニングデバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターニングデバイスの諸例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィで周知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、小さな鏡の行列構成を使用し、鏡のそれぞれは、入来放射ビームを様々な方向で反射するように個別に傾けることができる。傾斜式鏡は、鏡行列によって反射される放射ビーム内にパターンを与える。
【００２１】
[0057]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に対して、あるいは液浸液の使用または真空の使用など他の要素に対して適切な屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電光学システム、あるいはこれらの任意の組合せを含むどんなタイプの投影システムも包含するものとして広く解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいかなる使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてもよい。
【００２２】
[0058]  ここで図示されているように、この装置は透過型である（例えば、透過型マスクを使用する）。あるいは、装置を反射型にすることもできる（例えば、上で言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、あるいは反射型マスクを使用する）。
【００２３】
[0059]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはそれより多い基板テーブル（および／または２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有したタイプのものとすることができる。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用するか、あるいは１つまたは複数のテーブル上で予備工程を実行しながら１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用することができる。
【００２４】
[0060]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプとすることもできる。液浸液は、リソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に適用することもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を増大することで、当技術分野で周知である。本明細書で用いられる「液浸」という用語は、基板など、ある構造を液体内に沈めなければならないことを意味しておらず、逆に、液体が、露光中に投影システムと基板の間に位置することを意味するにすぎない。
【００２５】
[0061]  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取る。例えばこの放射源がエキシマレーザであるとき、放射源とリソグラフィ装置は別体であってもよい。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しているとは見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ渡される。他の例では、例えば放射源が水銀灯であるとき、放射源はリソグラフィ装置の一体型部品であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤも一緒に、放射システムと呼ばれてもよい。
【００２６】
[0062]  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ように構成されたアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、σ-outer、σ-innerとそれぞれ呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネントを備えることができる。イルミネータは、放射ビームがその横断面において所望の均一性および強度分布を有するように調節するのに使用されてもよい。
【００２７】
[0063]  放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持される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。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通過した後、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上に合焦する。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢの経路中に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１に明確には示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械的に取り出した後、またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、サポート構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使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のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショート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。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴはショートストロークアクチュエータにのみ接続することができ、または固定することができる。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２およ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。図示された基板アライメントマーク（スクライブラインアライメントマークとして既知である）は、専用ターゲット部分を占めるが、ターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。同様に、１つよりも多いダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に配置することができる。
【００２８】
[0064]  図示される装置は、以下のモードの少なくとも１つにおいて使用することが可能である。
１．ステップモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを本質的に静止したままにしながら、放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一静的露光）。次に、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸ方向および／または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、単一静的露光で結像するターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードでは、サポート構造ＭＴと基板テーブルＷＴとが同期してスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）およ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（非スキャン方向の）幅が制限されるが、スキャン移動の長さによって、ターゲット部分の（スキャン方向の）縦幅が決定される。
３．別のモードでは、サポート構造ＭＴは本質的に静止したままでプログラマブルパターニングデバイスを保持し、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般的にはパルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各移動の後で、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この作動モードは、上述の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応用することが可能である。
【００２９】
[0065]  前述の使用モードまたはまったく異なった使用モードの組合せおよび／または変形形態も用いられてもよい。
【００３０】
[0066]  図２は、例えばＨｇランプまたはレーザまたはＥＵＶ光源である放射源１１に接続されたイルミネータ１０の一例を示す。イルミネータは、ビーム拡散光学部品１２、偏光部材１３、反射エレメントの配列１４および方向変更光学部品１５をこの順番で備える。作動中、放射源は、ビーム拡散光学部品１２および偏光部材１３を通って反射エレメントの配列１４に向けられる平行ビームを生成する。ビーム拡散レンズが、このビームを複数のサブビームに拡張して、それぞれのサブビームを反射エレメントの配列１４の反射エレメント１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅに関連づける。ビーム拡散光学部品１２は、平行ビームを与える。拡張されたビームの断面は、ビームが反射エレメント１４ａ〜１４ｅのすべてまたはサブセットに入射するのに十分なものである。図２は、一例として、拡張されたビームの３つのサブビームを示す。ビーム拡散レンズは、サブビームの拡散を設定するための収斂レンズまたはレンズの配列をさらに含むことができる。以下でさらに説明されるやり方でビームを偏光する偏光部材１３が、反射エレメントの配列１４に対して光学的に共役な平面に、または同平面の近くに配置される。
【００３１】
[0067]  図２は、反射エレメント１４ｂに入射する第１のサブビームを示す。配列１４の他の反射エレメント１４ａおよび１４ｃ〜１４ｅと同様に、反射エレメント１４ｂは、サブビームを、方向変更光学部品１５を通して中間の平面１６へ反射する。配列１４の反射エレメント１４ａ〜１４ｅは、コントローラＣＴ１によって制御される。例えば集束レンズである方向変更光学部品１５は、サブビームをイルミネータの中間の平面１６の所望の領域に向ける。中間の平面１６は、（前述のように）２次放射源として働く瞳面と一致してもよい。さらに、反射エレメント１４ｃ、１４ｄは、方向変更光学部品１５を通って中間の平面１６の他の領域へ送り出される他の２つのサブビームを反射する。反射エレメント１４ａ〜１４ｅの配向を調節してサブビームが入射する中間の平面１６の領域を決定することにより、中間の平面１６におけるほとんどあらゆる空間強度分布を生成することができる。
【００３２】
[0068]  反射エレメントの配列１４は、５つの反射エレメント１４ａ〜１４ｅとして図２に示されているが、実際上、かなり多くの反射エレメントが配列に設けられてもよい。配列は、例えば２次元配列を備えることができる。配列は、例えば１００個以上の反射エレメントを備えることができる。一実施形態では、配列は、１０００個を上回る反射エレメントを含むことができる。
【００３３】
[0069]  図３ａおよび図３ｂを参照すると、これらの図は、本発明の一実施形態による反射エレメントの配列１４を示している。反射エレメントの配列１４は、放射８の入射ビームを瞳面１６の様々な所望の領域へ反射するように構成された（１０００個を上回る）複数の反射エレメントまたはミラーを含む。一実施形態では、配列１４のそれぞれの反射エレメントまたはミラーは、放射８の入射ビームを瞳面１６の任意の位置へ向けるように適合される。
【００３４】
[0070]  図４を参照すると、この図は、選択されたマスクパターン９の結像を最適化するための様々な手法を示している。手法１は、選択されたパターン９のプリントを従来型照明および環状照明を用いて最適化することから成る。手法１（「１」）は、１９９０年代の初期に開発された。手法２（「２」）は、パターン９のプリントを二重極照明または四重極照明を用いて最適化することから成る。二重極照明または四重極照明は、回折光学エレメント（DOE）を用いて生成することができる。手法３（「３」）は、選択されたパターン９のプリントを、６つ以上の極および／またはソフトな極（すなわち強度を低下させた極）および／または複数のリング照明を用いて最適化することから成る。最適化手法３は、Ｘ偏光、Ｙ偏光および／またはＸ／Ｙ偏光を用いることができる。Ｘ偏光、Ｙ偏光および／またはＸ／Ｙ偏光は、照明システムに配置された様々な偏光波長板によってもたらされ得る。手法３の照明は、回折光学エレメントを用いて生成することができる。手法４（「４」）は、パターン９のプリントを、図２に示された反射エレメント１４の配列および可撓性イルミネータを用いたＸ偏光、Ｙ偏光、Ｘ／Ｙ偏光、ＴＥ偏光および／またはＴＭ偏光を用いて最適化することから成る。手法４のイルミネータは、自由形式の照明形状をもたらすことができる。手法３および４では、所望のＸ偏光、Ｙ偏光、Ｘ／Ｙ偏光あるいはＴＥ偏光またはＴＭ偏光を生成するのに、個別の偏光波長板が必要とされる。すなわち、手法４において、Ｘ偏光、Ｙ偏光、Ｘ／Ｙ偏光からＴＥ偏光またはＴＭ偏光へ偏光を変化させることが望まれる場合、照明システムに新規のプレートを挿入しなければならず、これは望ましいことではない。
【００３５】
[0071]  イルミネータの瞳面における照明形状を生成する回折光学エレメントまたは反射エレメントの使用に関するさらなる情報は、米国特許第７，０１５，４９１号、米国特許第６，７３７，６６２号、米国特許第７，５２５，６４２号および米国公開第２００９−０１７４８７７号から収集することができ、それらの内容の全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３６】
[0072]  本発明の一実施形態によれば、照明システムの瞳面１６の任意の位置に任意の所望の偏光（X偏光、Y偏光、X/Y偏光、TE偏光および/またはTM偏光）を生成するために、手法５（「５」）は、図２の可撓性照明（自由形式の照明形状をもたらすために可撓性イルミネータを用いる）および自由形式タイプの偏光（図５で「６」と称される）を用いることから成る（プログラマブル偏光方式を示す図５を参照されたい）。自由形式タイプの偏光は、プログラマブル偏光と称することができる。非偏光、Ｙ偏光、Ｘ偏光、Ｘ／Ｙ偏光、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光、またはそれらの任意の組合せを用いることの利益は、これらのモードが１つのリソグラフィシステムで有効であり得ることである。しかし、これによって後方互換性および柔軟性が生じる可能性がある。自由形式偏光を用いる利益は、より高度な偏光を用いて改善された結像を生成することができることである。現行の自由形式偏光では、瞳のいかなる位置も４５°ステップで偏光され得る。
【００３７】
[0073]  次に、図６ａ〜図６ｄを参照すると、これらの図は、本発明の一実施形態による自由形式偏光を生成する方法を示している。自由形式偏光は、入射ビーム８の選択された部分の偏光を、配列１４の反射エレメントが別々の偏光を有するビームを反射するように変化させることにより達成される。偏光の変化は、３枚の別々の４５°偏光された移動可能な波長板１〜３（図６ａ〜図６ｄで「P1」、「P2」および「P3」と称される）を用いて行われる。例えば、図６ａを参照すると、この図は、Ｙ偏光を有する入来放射８を示している。入来放射ビーム８の偏光が変化しなければ、瞳面１６に生成された照明パターンはＹ偏光されることになる。一方、図６ｂに示されるように、入来放射８の一部分に第１の波長板１が挿入されると、入来放射ビーム８のその部分の偏光が、Ｙ偏光からＸ／Ｙ偏光（４５°）まで変化することになる。その結果、配列１４の反射エレメントの一部分は、Ｘ／Ｙ偏光されたビームを照明の瞳面１６内のいかなる場所でも反射することができることになる。図６ｃおよび図６ｄは、プレート１〜３を入射ビーム８の残存部分で重ねることにより、Ｘ偏光および１３５°の偏光が達成され得る様子を示す。以下でより詳細に説明されるように、波長板１〜３は移動可能であっても固定されていてもよい。別々の、またはより多くの、偏光を変化させるプレートを用いると、本発明の範囲から逸脱することなくより多くの偏光状態が生成され得ることが当業者には理解されよう。
【００３８】
[0074]  図７および図８は、偏光部材１３の別の実施形態１３ａを一方の側から見たものを概略的に示す。偏光部材は、フレーム１８上に配置され、かつミラーアレイ１４に対して固定された３つの波長板２０ａ〜２０ｃおよびウィンドウ２１を備える。波長板２０ａ〜２０ｃのそれぞれは、放射源１１から送出された放射ビーム８に対して別々の偏光を与えるように構成されている。この実施形態では、放射源から送出された放射ビームは、直線的にｘ方向に偏光（この例ではTE偏光）される。この偏光は、ウィンドウ２１の水平の双方向矢印によって概略的に表されている。第１の波長板２０ａは、次に放射ビームがｙ方向に偏光（この例ではTM偏光）されるように、放射ビームの偏光を９０°まで回転するように構成される。これは、第１の波長板２０ａの垂直の双方向矢印によって概略的に表されている。第２の波長板２０ｂは、放射ビームがｘ＝−ｙ平面に存在することになるように放射ビームの偏光を回転するように構成される。これは、第２の波長板２０ｂの右下がりの双方向矢印によって概略的に示されている。第３の波長板２０ｃは、放射ビームがｘ＝ｙ平面に存在することになるように放射ビームの偏光を回転するように構成される。これは、第３の波長板２０ｃの右上がりの双方向矢印によって概略的に示されている。
【００３９】
[0075]  使用するとき、リソグラフィ装置（図１を参照されたい）によってパターニングデバイスＭＡから基板Ｗ上に投影されるパターンは、ｘ方向に偏光された放射を用いて投影されてもよい。この場合、コントローラＣＴ１は、ウィンドウ２１を通過した放射を受け取った反射エレメントだけが、リソグラフィ装置で用いられる照明モードを形成するのに用いられるように、反射エレメント１４ａ〜１４ｅの配向を制御することができる。波長板２０ａ〜２０ｃを通過して反射エレメント１４ａ〜１４ｅに入射する放射は、反射エレメント１４ａ〜１４ｅにより、例えばビームダンプの方へ、または照明モードに寄与しない別の位置へ向けられてもよい。したがって、本発明の一実施形態により、コントローラＣＴ１によって、リソグラフィ装置の照明システムにおいてｘ偏光された放射のみを選択することが可能になる。
【００４０】
[0076]  パターニングデバイスＭＡから基板Ｗ上に投影されるパターンが、ｙ方向に偏光された放射を用いるとよりよく投影される場合、コントローラＣＴ１は、第１の波長板２０ａを通過した放射だけが照明モードを形成するのに用いられるように、反射エレメントの配列１４の反射エレメント１４ａ〜１４ｅを制御することができる。同様に、ｘ＝−ｙ平面に偏光された放射がよりよい結像をもたらすことになるようなパターンの場合は、コントローラＣＴ１は、第２の波長板２０ｂを通過した放射だけが照明モードを形成するのに用いられるように、反射エレメント１４ａ〜１４ｅを制御することができる。同様に、ｘ＝ｙ平面に偏光された放射がよりよい結像をもたらすことになるようなパターンの場合は、コントローラＣＴ１は、第２の波長板２０ｃを通過した放射だけが照明モードを形成するのに用いられるように、反射エレメント１４ａ〜１４ｅを制御することができる。
【００４１】
[0077]  いくつかの例では、図７に示された４つの偏光のうち１つがない放射ビームを用いることが望まれる可能性がある。この場合、複数の波長板２０ａ〜２０ｃを通過した放射、またはウィンドウ２１および１つまたは複数の波長板２０ａ〜２０ｃを通過した放射が、所望の偏光を得るために用いられてもよい。例えば、ウィンドウ２１を通過した放射および第３の波長板２０ｃを通過した放射が、照明モードを形成するのに用いられてもよい。この例では、放射は、ｘ方向から約２２．５°の角度の偏光を有することになる。さらなる例では、第１の波長板２０ａおよび第３の波長板２０ｃを通過した放射が、照明モードを形成するのに用いられてもよい。この例では、放射は、ｙ方向に対して約２２．５°の角度を形成する偏光を有することができる。
【００４２】
[0078]  いくつかの例では、偏光されない放射または偏光されない放射に近似する放射を用いることが望まれる可能性がある。この場合、ウィンドウ２１および第１の波長板２０ａを通過した放射が用いられてもよい。あるいは、第２の波長板２０ｂおよび第３の波長板２０ｃを通過した放射が用いられてもよい。さらなる代替形態では、３枚の波長板２０ａ〜２０ｃのすべてとウィンドウ２１とを通った放射が用いられてもよい。
【００４３】
[0079]  照明システムの放射ビームが進む光学距離の一致をもたらすために、ウィンドウ２１は、波長板２０ａ〜２０ｃと同一の光学距離を有してもよい。
【００４４】
[0080]  偏光部材１３ａは、図７に示された４つの偏光（すなわちx方向、y方向、x=-y平面およびx=y平面）の組合せである放射ビームに対して任意の偏光を適用するように使用され得る。図７に示された偏光の簡単な組合せから形成することができない偏光を用いて放射をもたらすことが望まれる場合、変更された手法が用いられてもよい。変更された手法は、別々の波長板２０ａ〜２０ｃおよび／またはウィンドウ２１の下にある配列１４の別々の反射エレメントによって反射される放射の別々のビームを組み合わせる工程を含む。例えば、放射ビームは、偏光部材および反射エレメントを使用して、ウィンドウ２１を通過した放射のサブセットを照明モードに向け、第３の波長板２０ｃを通過した放射の半分だけを照明モードへ通すことにより形成されてもよい。これは、ｘ方向から約１２°の偏光をもたらすことになる。当業者には理解されるように、他の偏光を得るために反射された放射ビームの他の組合せ（例えば、波長板２０ａによって偏光された４本の放射ビームと波長板２０ｂによって偏光された２本の放射ビームの組合せ）を用いることができる。
【００４５】
[0081]  本発明のさらなる実施形態による偏光部材１３ｂが、図９に概略的に示されている。偏光部材は、第１の波長板３０ａ、第２の波長板３０ｂおよび第３の波長板３０ｃを備える。各波長板はウィンドウ３１ａ〜３１ｃに接続される。各ウィンドウは、コントローラＣＴ２によって作動されるアクチュエータ３２ａ〜３２ｃに接続される。
【００４６】
[0082]  コントローラＣＴ２は、放射ビーム（中空の矢印によって示されている）が、波長板３０ａ〜３０ｃの１つまたは複数を通過するか、またはどの波長板も通過しないように、アクチュエータ３２ａ〜３２ｃのそれぞれを独立して動かすのに使用されてもよい。放射ビームが波長板を通過しないとき、放射ビームは、代わりに、その波長板３０ａ〜３０ｃに関連したウィンドウ３１ａ〜３１ｃを通過し、それによって放射ビームが進む経路長の一貫性をもたらす。
【００４７】
[0083]  図９Ａを参照すると、アクチュエータ３２ａ〜３２ｃは、放射ビームが、ウィンドウ３１ａ〜３１ｃを通過していかなる波長板３０ａ〜３０ｃも通過しないように配置されてもよい。この例では、放射ビームの偏光は不変である。このことは、放射ビームがウィンドウを通過する以前はｘ方向に偏光されていて、ウィンドウを通過した後もｘ方向に偏光されている放射ビームを示す双方向矢印によって示されている。
【００４８】
[0084]  図９Ｂで、アクチュエータは、放射ビームが２つのウィンドウ３１ａ、３１ｂを通過して第３の波長板３０ｃを通過するように構成されている。双方向矢印によって示されるように、これによって、放射ビームの偏光が、ｘ方向からｘ＝−ｙ平面へ変化する。
【００４９】
[0085]  図９Ｃで、アクチュエータは、放射が１つのウィンドウ３１ａを通過して第２の波長板３０ｂおよび第３の波長板３０ｃを通過するように配置されている。双方向矢印によって示されるように、これによって、放射ビームの偏光が、ｘ方向からｙ方向へ変化する。
【００５０】
[0086]  図９Ｄで、アクチュエータは、放射ビームが第１、第２および第３の波長板３０ａ〜３０ｃを通過するように配置されている。図４Ｂに示されたように、これによって、放射ビームの偏光が、ｘ方向からｘ＝ｙ平面へ変化する。
【００５１】
[0087]  図９から推測され得るように、波長板３０ａ〜３０ｃのそれぞれが、４５°まで放射ビームの偏光を回転させる効果がある。したがって、波長板が１枚だけ使用されるとき偏光が４５°だけ回転され、波長板が２枚使用されるとき偏光が９０°だけ回転され、波長板が３枚使用されるとき偏光が１３５°だけ回転される。
【００５２】
[0088]  図９に示される偏光部材１３ｂにより、放射ビームから顕著な強度の損失なしで、放射ビームの偏光を制御することが可能になる。
【００５３】
[0089]  偏光部材１３は、図２ではビーム拡散光学部品１２と反射エレメントの配列１４の間に配置して示されているが、適切な位置に設けられてもよい。図４に示された偏光部材１３ｂの実施形態は、照明システムの別の位置に設けられた波長板を備えてもよい（波長板が互いに隣接した位置にある必要はない）。
【００５４】
[0090]  上記の実施形態では、放射源１１から発せられた放射ビームが偏光され、この偏光は１つまたは複数の波長板を備える偏光部材１３を使用して変更された。いくつかの例では、放射源１１から発せられた放射ビームは非偏光であってもよい。この場合、図３に示された波長板は、偏光子と置換されてもよく、各偏光子が別々の偏光を与えるように構成される。例えば、偏光は、図３に示された双方向矢印の方向に一致してもよい。
【００５５】
[0091]  次に図１０を参照すると、一実施形態では、ターゲットの偏光された瞳は、照射源マスク偏光最適化方法（SMPO）を用いて既存の瞳（必要とされる偏光を有する、システムA、または「A1」上の測定された瞳）を最適化することにより達成される。新規の瞳は、ＳＭＰＯ方法を用いて較正またはシミュレートされ得て、較正済の偏光された瞳のライブラリを生成するために、各新規較正済の偏光された瞳は、リソグラフィ装置（システムB、または「B1」）のメモリに記憶され得る。測定された瞳は、回折光学エレメントまたは可撓性イルミネータを含むリソグラフィ装置を備えることができる。ライブラリに記憶されたそれぞれの較正済の偏光された瞳は、瞳面１６に所望の（X、Y、XY、TE、TMまたは自由形式の）偏光形状を生成するために、リソグラフィ装置のユーザによってほとんど即座に再ロードされ得る。また、一実施形態では、最大の生産性を達成するために、あらゆる偏光形状向けにあらゆる所望の自由形式のグレイスケール照射源（すなわち最適化された位置／角度および強度を有するもの）を得ることができる。
【００５６】
[0092]  さらに、一実施形態では、リソグラフィ装置のユーザインターフェイスが自由形式偏光を含むように適合される。一実施形態では、ユーザインターフェイスによってもたらされる自由形式偏光は、各マスク層に対して選択可能である。本発明の一実施形態では、瞳の品質は、配列１４の各ミラーの閉ループ制御および偏光子波長板（図６ａ〜図６ｄのプレート１〜３ならびに図７および図８の波長板２０ａ〜２０ｃ）の閉ループ制御によって製作の期間中保証される。
【００５７】
[0093]  図１１を参照すると、この図は、ＴＥ偏光されたビームおよび非偏光ビーム（図１１で「UP」と称される）を用いて照光されたラインの配列のハーフピッチ距離の関数として（NILSによって測定された）像コントラストを示している。ラインの配列（１：１の配置では行間隔＝線幅となる）は、バイアスなしのバイナリマスク（BIM）および最適化された開口数（NA）を用いて１９３ｎｍで二重極（０．９σ）を用いて照光される。膜の屈折率（RI）は１．７である。図１１に見られるように、偏光の利点は、照明システムの開口数（NA）が増加するのにつれて（また、k1が減少するのにつれて）増加する。
【００５８】
[0094]  図１３ａは、回折パターンに基づいて最適な偏光を求めることができることを示す。例えば、図１１の密なラインの配列のプリントを最適化するために、０次および１次の回折次数を用いるのが望ましく、０次と１次の回折次数の偏光ベクトルが整列するとき、最善の結果が得られる。これはＴＥ偏光に相当する。図１３ａで、このパターンは、ｋ１＝０．２８で、二重極およびバイナリマスク（BIM）を用いて照光された密なラインの配列（１：１）である。
【００５９】
[0095]  図１２を参照すると、この図は、ＴＭ偏光されたビームおよび非偏光ビーム（「UP」と称される）を用いて１９３ｎｍで１．３５のＮＡおよびバイアスのない６％のハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクを用いて照光された孔の配列（１：１の配置では孔の間隔＝孔の直径）に関するｋ１の関数としての像コントラスト（NILSによって測定されたもの）を示す。膜の屈折率（RI）は１．７である。孔は、四重極（クエーサー（登録商標）照明）を用いて、ｋ１＞０．３６でハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクを用いて照光される。孔の配列は、四重極を用いて照光される。図１２に見られるように、密な孔配列は、ＴＭ偏光されたビームを用いて、より高いコントラストで結像され得る。密な孔配列をプリントするのにＴＭ偏光を用いる利点に関するさらなる情報が、Ｎ．Ｂａｂａ−Ａｌｉ、Ｈ．Ｓｅｗｅｌｌ、Ｊ．Ｋｒｅｕｚｅｒ（ASML）Ｐｒｏｃ．  ＳＰＩＥ  ５０４０、１３５２（２００３年）による記事および米国特許第７，０９０，９６４号から収集することができ、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００６０】
[0096]  図１３ｂは、回折パターンに基づいて最適な偏光を求めることができることを示している。例えば、図１２の密なラインの配列のプリントを最適化するために、「０１」および「１０」の回折次数（１次の回折次数）を用いるのが望ましく、というのは、「００」次が弱く、結像はより高い回折次数によって支配されるからである。「０１」と「１０」の回折次数の偏光ベクトルが整列するとき、最善の結果が得られる。これはＴＭ偏光に相当する。
【００６１】
[0097]  図１４は、様々な２次元の長方形の配列に配置された５０ｎｍの孔のグリッドに関するクリティカルディメンション（CD）の変化を示す。図１４のＣＤの変化は、別々の最適化方法を用いて達成される。グリッドのピッチは、Ｘ方向およびＹ方向（X/Y）に変化する（例えば９５／９５、１００／１００、１１０／１１０、１１０／１３０、１１０／１５０、１１０／１７０、１１０／１９０、１３０／１３０、１３０／１５０、１３０／１７０、１３０／１９０、１５０／１５０、１５０／１７０、１５０／１９０、１７０／１７０、１７０／１９０、１９０／１９０ｎｍピッチのマンハッタン（すなわち孔のグリッド配列）が５０ｎｍターゲットでプリントされる）。図１４に見られるように、従来型の環状照明を用いたとき、さらなる最適化または偏光なしで（図１４では「AN-UP」と称される）８ｎｍより大きなＣＤの変化が達成される。それらのＣＤの変化は、偏光のない照射源最適化（図１４では「SMO-UP」と称される）を用いると約１２％低減され得る。それらのＣＤの変化は、照明システムの瞳面において偏光（例えばX/Y偏光）を変化させることにより、さらに約８％低減され得る。最後に、照明システムの瞳面において自由形式偏光（図１４ではSMPO-4と称される４つの角度の偏光）を用いると、それらのＣＤの変化は、さらに（約４％だけ）低減され得る。上記で説明されて図１４に示されたように、自由形式偏光を用いると、瞳面の様々な位置が別々の偏光を有する。自由形式偏光の最適化により、他のタイプのパターンについてはＣＤの変化をさらに低減することができると予見される。
【００６２】
[0098]  当業者には理解されるように、瞳面の自由形式偏光は、かなりの結像の改善を示す。それらの改善は、ランダム連絡孔または様々なピッチで配置された連絡孔などの２次元構造体に対して顕著である。一実施形態では、クリティカルディメンションの均一性（CDU）が約１９％だけ改善され得る。一実施形態では、照射源マスク偏光最適化（SMPO）は、シミュレータ（例えばTachyon（商標））で対応することができる。
【００６３】
[0099]  図１５を参照すると、この図は、図２の照明システムを用いて瞳面に生成することができる照明パターン１５０を示している。図１５で、パターン１５０は、リングおよび中央の極「Ｆ」に沿って配置された複数の極を含む。複数の極はＴＥタイプの偏光を有し、中央の極は非偏光である。図２の照明システムを用いて、あらゆるタイプの照明／偏光の形状を達成することができることが理解されよう。
【００６４】
[00100]  図１６は、本発明の一実施形態による図２の照明システムを使用して瞳面に生成することができる照明パターン１６０を示す。図１６では、様々なタイプの偏光を同一の極内に生成することができ、偏光方向（X、YおよびX/Y）は、黒いラインで示されるように照射源内で変化する。
【００６５】
[00101]  図１７は、本発明の一実施形態による図２の照明システムを用いて瞳面に生成することができる照明パターン１７０を示す。照明パターン１７０は、理論的なＴＥ偏光（１７０ａで示されている）によく似た方位角偏光（１７０ｂ）を含んでいる。偏光は４５°のステップで行われる。理論的な限界ＩＰＳ（好ましい状態における強度）は８５％である。
【００６６】
[00102]  上記で論じられたプログラマブル偏光は、各マスク層の偏光を独立して最適化することができるので、より柔軟性をもたらすことが理解されよう。さらに、自由形式偏光を用いて任意の偏光（例えばX/Y偏光とTE偏光およびTM偏光との両方）を達成することができるので、プロセスウィンドウおよびクリティカルディメンションの均一性をかなり改善することが可能である。
【００６７】
[00103]  一実施形態では、瞳面の照明形状は、自由形式偏光を、照射源最適化とともに用いて、または照射源最適化から独立して用いて、調整するかまたは最適化することができる。
【００６８】
[00104]  次に図１８を参照すると、この図は、本発明の一実施形態によって照射源マスクの偏光を最適化する（SMPO）方法を示す。
【００６９】
[00105]  この方法は工程１８０で始まり、ここでは、線形感度係数または感度を確立するために個々のピクセル群（または照射源ポイント）の漸進的効果が計算される。感度係数または感度は、偏光の変化の効果が、この場合マスクパターンの構造体のクリティカルディメンション、クリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウの大きさ（焦点深度および線量ラチチュードを含む）、マスク誤差増加要因（MEEF）、および結像の対数傾斜（ILS）または正規化された結像の対数傾斜（NILS）であり得るリソグラフィのメトリックなどのさらなるメトリックにどのように影響を及ぼすかといった推定をもたらす。ピクセル群は、照明システムの瞳面内の１つまたは複数の照射源ポイントを含む。一実施形態では、ピクセル群の状態は、初期の照明形状にピクセル群を追加するかまたは同照明形状から完全にピクセル群を除去するもの（すなわち２値の手法）とは対照的に、漸進的工程によって（例えばピクセル群の強度を増減する（例えば１０％増加する）かまたは例えば偏光の方向を４５°だけ変化させることによって）変化し得る。２値の手法を用いてピクセル群で照射源を最適化することに関するさらなる情報は、米国特許出願第１２／０００，０９２号から収集することができ、その内容の全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００７０】
[00106]  一実施形態では、照射源最適化は、工程１８０で、瞳面内の小さな照射源領域に対してピクセル群を加えたり減じたりすることの、選択されたパターンの各クリティカルディメンション（CD）に対する漸進的効果を計算する工程を包含する。
【００７１】
[00107]  一実施形態では、照射源は、瞳面の選択された部分（例えば象限）で最適化することができる。最適化された照射源は、瞳面の残りの部分で対称性によって求めることができる。一実施形態では、照射源最適化を実行するために、所定のピクセル群（例えば１１７のピクセルの群/象限）を選択することができる。
【００７２】
[00108]  一実施形態では、照射源最適化方法に関する感度係数または感度を計算するために、各ピクセル群の強度が所定量、例えば±１０％だけ漸進的に増加され、ＣＤのすべてに対するこのような漸進的変化の効果が求められる。したがって、各ＣＤ測定値に対して、一実施形態では１１７のピクセル群を検討するものと仮定すると、２３４の感度係数または感度が計算されることになる（１１７のピクセル群×２（±１０％に相当する）＝２３４）。例えば、パターンのＣＤが、所与のピクセル群に関する−１０％の強度の変化の結果０．１ｎｍだけ低減された場合、そのピクセル群に関する感度は、１０％の強度減少につき０．１ｎｍである。
【００７３】
[00109]  偏光チューニング方法に関する感度係数または感度の計算は、照射源チューニング方法と類似のやり方で進行する。すなわち、偏光最適化方法に関する感度係数または感度を計算するために、各ピクセル群の偏光が所定の角度、例えば±４５°だけ漸進的に変化し（例えば回転され）、ＣＤのすべてに対するこのような漸進的変化の効果が求められる。例えば、パターンのＣＤが、所与のピクセル群に関する４５°の偏光回転の結果０．１ｎｍだけ低減された場合、そのピクセル群に関する感度は、４５°の回転変化につき０．１ｎｍである。一実施形態では、工程１８０の偏光最適化は、各ピクセル群に関する３つの偏光補正の、選択されたパターンの各ＣＤに対する漸進的効果を計算する工程を包含する。各ピクセル群および別々の偏光状態（例えば、±４５°偏光回転、および非偏光であるが９０°偏光回転するもの、および環状偏光も用いられ得る）に対して評価が実行される。この実施形態では、１１７のピクセル群があると仮定すると、各ＣＤ測定値に対して計算される３５１の感度係数または感度が存在することになる（１１７のピクセル群×３（±４５°の偏光回転および非偏光の状態に相当する）＝３５１）。
【００７４】
[00110]  工程１８０における求められた感度係数または感度は、２つの線形モデルを定義するのに用いることができ、線形モデルの一方は照射源に関するものであり、他方は偏光に関するものである。本質的には、各感度係数または感度は、ピクセル群の状態の変化から（その強度を±１０％だけ変化させることにより、またはその偏光を±４５°偏光もしくは非偏光に変化させることにより）結果として生じるＣＤの変化を表す。
【００７５】
[00111]  次いで、工程１８０で感度係数を求めた後、この方法は工程１８５に進み、ここで、（照明形状、強度および偏光条件に関して）初期の照射源が、選択されたパターンを正確にプリントするその適性に関して選択される。一実施形態では、初期の照射源は測定された照射源であってもよい。あるいは、初期の照射源は、従来型の最適化方法を用いてあらかじめ最適化された照射源であってもよい。初期の照射源は、例えばリソグラフィシミュレーションまたは測定値を用いて、あらかじめ最適化されていてもよいことが当業者には理解されよう。
【００７６】
[00112]  初期の照射源および偏光条件を選択した後、この方法は工程１９０ａおよび／または１９０ｂに進み、ここで、初期の照射源は、すべてのシングルステップの照射源強度（例えば１０％の増分）および偏光補正の効果を順次に評価することにより変更される。すなわち工程１９０ａ〜１９０ｂで、選択されたパターンの各ＣＤは、変更された照射源／偏光条件に対して計算される。
【００７７】
[00113]  すべてのシングルステップの照射源強度（例えば１０％の増分）および偏光補正の効果の評価は、反復手順のパスまたは繰り返しを通じて、複数の乗算器「ｎ」によって感度係数または感度を掛け、リソグラフィのメトリックを計算することにより行われる。１回の反復修正を通じて、すべての感度係数が順次に検討され、リソグラフィのメトリックの改善が最も大きい乗算器／ピクセル群が維持される。このプロセスは、それ以上メトリックの改善が見いだされなくなるまで反復して繰り返される。線形感度係数を使用すると、図１８の高速計算をもたらすことが理解されよう。一実施形態では、このプロセスは、１００〜１０００回繰り返され得る。
【００７８】
[00114]  例えば、一実施形態では、ＣＤの変化に対するピクセル群の影響は、照射源強度に関して（別々の乗算器を使用して±１０％の増分で）、または偏光に関して（別々の乗算器を使用して、±４５°の偏光状態および非偏光状態で）、各ピクセル群に対して順次に評価される。このプロセスは、工程１９０ａにおいて様々なピクセル群強度に対して（別々の乗算器を使用して、±１０％の増分で）、また、工程１９０ｂにおいて様々な偏光状態に対して（別々の乗算器を使用して、±４５°偏光、および非偏光で）繰り返し反復される。すべての可能なシングルステップ補正（例えば１０％増加した強度または４５°の偏光回転を有するピクセル群）が、乗算器で感度係数または感度を掛けることにより評価された後、ＣＤの変化を最も低減するもの（すなわち乗算器）が維持され、その感度係数と乗算器とによって定義されたピクセル群が、初期の照射源群に追加される（工程１９５）。
【００７９】
[00115]  工程１９０ａおよび１９０ｂの最適化プロセスが別個に行われ得ることが理解されよう。例えば、この方法は、照射源を最適化するために先ず工程１９０ａに進み、次いで、瞳面の各ピクセル群の偏光を最適化する工程１９０ｂに進むことができ、その逆も可能である。
【００８０】
[00116]  さらに、反復プロセスの期間中、照射源とともに選択されたパターンを変更する（例えばさらに最適化する）ことができることが理解されよう。このような変更は、並行して、または工程１９５で最適化された照射源を求めた後に（例えば照射源のすべてのピクセル群を順次に評価した後に）行われてもよい。例えば、初期の選択されたパターンに対して最適化された照射源が見いだされた後、工程１８５で、選択されたパターンおよび光学的近接効果（OPC）フィーチャの寸法を変化させることができる。図１８に示された手順は、工程１９５で求められた最適化された照射源および変更されたパターン（例えば別々のOPCを含む）に対して繰り返されてもよい。
【００８１】
[00117]  一実施形態では、最適化された照射源は、工程２００でシミュレーションによるアニールを実行することにより、さらに最適化され得る。シミュレーションによるアニールは、以前の最適化の間に見つかった係数のいくつかをランダムに変えて、工程１８５（および工程２０１）で再度線形感度の最適化を開始することにより、局部的最小値を回避することを試みるものである。これは複数回（例えば１００〜１０００回）行うことができ、より優れた解をもたらす。一実施形態では、精度を保つために外挿長さが最小化される。
【００８２】
[00118]  次に図１９を参照すると、この図は、図１８の照射源最適化１９０ａを用いて得られた選択パターンの３５のＣＤ測定値に関するＣＤの変化を示す。各ＣＤ測定値は３５ｎｍである。図１９では偏光最適化は実施されていない。初期の照射源１９１ａは、すべてのＣＤを４５ｎｍでプリントするように構成されている。次に、フィーチャのうち７つのＣＤを、他の２８のＣＤに影響を与えることなく２ｎｍ大きくプリントするために再度ターゲットとする場合を検討する。選択されたパターンのこれら７つのＣＤがこれらの新規ターゲットのＣＤ値の方へ大部分が近づくように、図１８の方法を用いて初期の照射源１９１ａを変更することができる。図１９に見られるように、図１８の方法を用いて初期の照射源を最適化またはチューニングすることにより、識別された７つのＣＤを４７ｎｍの近くへ選択的にプリントすることが可能である。標準偏差誤差（RMS）は０．１８ｎｍであった。全シミュレーションで求めたＲＭＳは０．２６ｎｍであった。さらに、図１８の線形感度計算によって得られた結果が、従来型のシミュレーションによって得られた結果を裏づけることが理解されよう（「optimized tuning, simulation verification」を参照されたい）。図１９では、合計１８３のピクセル群のフリップがあった（１％強度/フリップ）。最適化された照射源が、１９１ｂに示されている。図１９の凡例は以下の通りである。初期「Ｉ」、新規のターゲット「ＮＴ」、最適化されたチューニング予測の線形感度「ＯＴＰＬＳ」、最適化されたチューニングシミュレーションの確認「ＯＴＳＶ」。
【００８３】
[00119]  図２０は、図１９の照射源最適化１９０ａを用いて得られた選択パターンの３５のＣＤ測定値に関するＣＤの変化を示す。図２０では、チューニングまたは最適化された照射源２０１ａが、図１８の方法を用いてさらにチューニングされた。標準偏差誤差（RMS）は０．２１ｎｍであった。全シミュレーションを用いた追加のチューニングが、さらなる改善をもたらすことが理解され得る。偏光はＸ＋Ｙに固定されている。最適化された照射源が、２０１ｂに示されている。図２０の凡例は以下の通りである。初期「Ｉ」、初期のチューニング「ＩＴ」、新規のターゲット「ＮＴ」、第２のチューニング「２Ｔ」。
【００８４】
[00120]  一実施形態では、図１８の方法は偏光チューニングのみを用いて実行され得る。偏光チューニングを用いると、小さな変化が（１つのピクセル群でさえ）、新規のターゲットに応じるのに大きな改善を与えることができる。
【００８５】
[00121]  次に、図２１を参照すると、この図は、図１８の偏光最適化１９０ｂ（すなわち、偏光チューニングのみ）を用いて得られた、選択されたパターンの３５のＣＤ測定値に関するＣＤの変化を示す。図２１では照射源形状が一定であり（最適化なし）、個々のピクセル群の偏光が変更される。初期の偏光はＸ／Ｙ偏光であった。照射源の正確な対角線は、非偏光（「UP」）に保たれる。図１９と同様に、初期の照射源は、選択されたパターンのＣＤのうちの７つが、４５ｎｍの代わりに４７ｎｍ（すなわち４５＋２ｎｍ）の値を有するように、図１８の方法を用いて変更される（ステップ１９０ｂ）。初期のＲＭＳ（すなわち３５のCDすべての４５ｎｍでの測定値）は、０．８９ｎｍである。図２１に見られるように、図１８の方法を用いて初期の照射源の偏光を最適化またはチューニングすることにより、識別された７つのＣＤを３７ｎｍのターゲットの近くへ選択的にプリントすることが可能である（工程１９０ｂ）。標準偏差誤差（RMS）は、０．８９ｎｍから０．２８ｎｍに低減された。図２１の凡例は以下の通りである。初期「Ｉ」、新規のターゲット「ＮＴ」、最善の単一フリップ「ＢＳＦ」、最善の２つのフリップ（線形感度予測「ＢＴＦＬＳＰ」、最善の２つのフリップ（全シミュレーションチェック）「ＢＴＦＦＳＣ」。
【００８６】
[00122]  図２２は、照射源最適化と偏光最適化を同時に用いて得られた、選択されたパターンの３５のＣＤ測定値に関するＣＤの変化を示す。図２２に見られるように、照射源最適化１９０ａと図１８の偏光最適化１９０ｂの組合せは、ＲＭＳをさらに０．０７ｎｍだけ低減することができる（０．２８ｎｍから０．２１ｎｍまでの減少を参照されたい）。すなわち、未補正の初期の照射源の偏光を用いて得られたＲＭＳは０．８９ｎｍであった。１つの偏光フリップの後に得られたＲＭＳは０．２８ｎｍであった。偏光フリップおよび照射源チューニングの後に得られたＲＭＳは、０．２１ｎｍに低減された。図２２の最適化の方法は、単一偏光ピクセル群の最善の変化（メトリックが０．８９ｎｍ→０．２８ｎｍ）を用いる工程と、この一定の偏光を用いて照射源チューニングピクセル群の感度を計算する工程と、最善の照射源チューニングを見いだすために解析を行って結果を確認する工程と、照射源の小さな調節を実行する工程とを含む。図２２に見られるように、線形感度予測はほぼ正確である。図２２で、一定の偏光はＸ＋Ｙに設定され、１つの４５°ピクセル群変化および１０の全ピクセル群フリップだけが行われた（１％の強度／フリップ）。図２２の凡例は以下の通りである。初期「Ｉ」、新規のターゲット「ＮＴ」、偏光フリップのみ「ＰＦＯ」、照射源チューニング（線形感度）の付加「ＰＳＴＬＳ」および照射源チューニング（全シミュレーションチェック）の付加「ＰＳＴＦＳＣ」。
【００８７】
[00123]  図２３は、本発明の一実施形態による偏光最適化のみを用いて最適化された選択パターンのＣＤの変化を示す。照射源は、初期設定に固定された。図２３に見られるように、ＲＭＳが、０．８９ｎｍから０．２２ｎｍまでさらに低減された。図２３の最適化の方法は、一定の照射源を用いてメトリックに対する一定のピクセル群のスワップ（±４５°と非偏光）の効果を評価する工程を含んでいる。好ましい変化は維持された。図２３の凡例は以下の通りである。初期「Ｉ」、新規のターゲット「ＮＴ」、偏光を調整した「ＰＴ」。
【００８８】
[00124]  ＳＭＰＯ手順の期間中、様々なパラメータ（例えば照射源形状、偏光角、マスクフィーチャ）を一度に変化させると最適解を見いだすのが困難になる恐れがあり、初期の（１つまたは複数の）偏光の仮定が不正確なＳＭＰＯ解をもたらす可能性もあるので、本発明の一実施形態では複数工程の手法が実施され得る。実際、照射源マスク最適化に対する追加の自由度として偏光を追加するとき、最適化手順が問題に直面することが認められた。部分的には、これは、偏光状態、必要とされる光近接補正、および回折パターンの結合によるものである。
【００８９】
[00125]  一実施形態による新規の手法では、照射源は、最初に偏光を考慮に入れることなく構成されるかまたは最適化される。これはスカラ結像のみを用いて行われ、スカラ結像は、当業者には理解されるように、「非直感的」偏光条件を棄損しない。当技術分野で知られているように、スカラ結像は、偏光を無視し、リソグラフィ装置を通って伝搬する電磁波の電界および磁界を、スカラ関数を用いてモデル化する。スカラ関数は、電界または磁界の振幅を表し、マスクパターンの空間像を計算するのに用いられる。
【００９０】
[00126]  例えば図２４を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による照射源を構成する方法２４０を示している。方法２４０は、工程２４５で、照射源マスク最適化（SMO）解を見いだす（工程２４６）ために、スカラ結像を用いてＳＭＯ手順を実施する工程を含み、ＳＭＯ解は、先行の最適化された照射源および先行の最適化されたマスクパターンに相当する。次いで、工程２４７で、照射源マスク偏光最適化手順（SMPO）の初期解としてＳＭＯ解２４６が入力される。工程２４７の、偏光が最適化されたベクトル解が、スカラ計算の性能測定基準に近づくはずであることが理解されよう。
【００９１】
[00127]  一実施形態では、スカラ結像を用いるＳＭＯ手順は、図１８に示される最適化手順と類似のやり方であるが工程１９０ｂを実施することなく実施され得る。同様に、工程２４７のＳＭＰＯ手順は、図１８に示された最適化手順と類似のやり方で実施され得る。一実施形態では、工程２４６のＳＭＯ解が、初期条件１８５（図１８を参照されたい）として工程２４７のＳＭＰＯ手順に用いられる。
【００９２】
[00128]  一実施形態では、工程２４５のスカラ結像手順を用いて、図２５に示されたＳＲＡＭ孔パターン２５０に関して２つの別個の最小値が見いだされた。ＳＲＡＭパターンの測定されたフィーチャは、示された６つの孔５１〜５６の水平および垂直のカットである。スカラ結像を用いたＳＭＯの結果が、図２６ａ、図２６ｂ（左の部分）に示されている。最適化メトリックにより、６％の線量誤差、８０ｎｍの焦点誤差、１ｎｍのマスクのＣＤ誤差といった誤差量を有する図２５の１２個のカットに対するＣＤの変化（単位ｎｍ）が最小化された。最適化には４つの固定された偏光角（０、±４５°、９０°）が含まれていた。どちらの場合も、手順は、ターゲットパターンに対するマスク選択および環状照明として始まった。図２６ａは最初に照射源最適化が強調されたとき見いだされた最小値であり、図２６ｂは最初にマスク最適化が強調されたときもたらされたものである。最初にマスク最適化が強調されると、マスクパラメータおよびスカラ結像の計算の期間中リソグラフィのメトリックを最適化する（例えばCDの誤差を最小化する）アシストフィーチャが（照射源パラメータとは対照的に）より重視される。ＳＲＡＭパターンが図２５から図２６ｂでかなり変わったのは、このためである。反対に、照射源最適化が最初に強調されると、（マスクパラメータとは対照的に）リソグラフィのメトリックを最適化する（例えばCDの誤差を最小化する）照射源パラメータがより重視される。例えば、一実施形態では、「初期の照射源強調」の期間中、照射源ピクセル群が、マスクのアシストフィーチャの検討に先行して最初に（追加のマスクのアシストフィーチャなしで）順次検討される。一方、「初期のマスク強調」の期間中、マスクタイルが、初期の固定された照射源を用いて（可能なマスクのアシストフィーチャの追加分とともに）照射源変化の検討に先行して最初に順次検討される。
【００９３】
[00129]  スカラ結像手順の結果の２６０ａ、２６０ｂは、最善の照射源形状をうまく表しており、ベクトルＳＭＰＯ手順（アシストフィーチャのパターンは固定された）に進むことにより、図２６ａ、図２６ｂの右側に示された最終の偏光された照射源２６１ａ、２６１ｂが得られた。スカラ照射源２６０ａ、２６０ｂのメトリックは、検討したパターンに対してそれぞれ６．３４ｎｍおよび５．３１ｎｍである。偏光された照射源２６１ａ、２６１ｂのメトリックは、検討したパターンに対してそれぞれ６．９６ｎｍおよび５．８２ｎｍである。これら２つの解は、応答面上の別個の最小値を表しており、マスクデコレーション量の大きな差に基づいて、それぞれ「弱い」マスク解および「強い」マスク解と称することができる。プリントされるパターン次第で、より優れたリソグラフィ性能（例えば露光ラチチュード、CDの変化など）をもたらすために、１つのマスク解が、その適性に関して他方のものより好ましいことがある。
【００９４】
[00130]  照射源マスク最適化（SMO）手順および照射源マスク偏光最適化（SMPO）手順は、一般に、カーカフの近似とも称される平坦なマスク近似を用いて実施される。しかし、フィーチャサイズおよびプロセスウィンドウが縮小するのにつれて、様々なマスクパターンのオーバーラップするプロセスウィンドウのサイズが、３次元（３Ｄ）のマスク効果によって通常もたらされるフィーチャ依存の最善の焦点シフトおよび焦点傾斜によってしばしばかなり劣化する。したがって、ＳＭＯおよびＳＭＰＯの手順の結果として得られる解は、３Ｄマスク効果による影響を受ける可能性がある。本発明の一態様によれば、照射源の構成の期間を通じて、３Ｄマスク効果の明細が明らかにされる。
【００９５】
[00131]  図２７を参照すると、この図は、本発明の一実施形態によって照射源を構成する方法２７０を示す。具体的には、方法２７０は、リソグラフィ装置の照射源によって照光されることになるパターンの像のリソグラフィ装置内の基板上への転写を構成するのに用いることができる。方法２７０は、リソグラフィシミュレーションを用いて実行することができる。方法２７０は、照射源、偏光およびマスクまたはパターンの詳細を含む、初期の、すなわち第１の照射源を求める工程（工程２７１）を含む。工程２７１の照射源は、例えば図１８に示されたＳＭＰＯ手順の解になり得る。しかし、これは限定するものではない。工程２７１の照射源は、３次元効果または他の最適化手順を考慮するか否かにかかわらず、照射源マスク最適化手順の解になり得る。
【００９６】
[00132]  一旦、初期の照射源が選択されると、この方法は工程２７２へ進み、ここで、初期の照射源のすべての照光した照射源ピクセルまたはグループ化されたピクセルが、試験によって、例えば、それらの偏光および強度（例えば「オン」または「オフ」）のリソグラフィの性能測定基準に対する影響を、パターンに関連した３Ｄ効果を用いて順次に評価される。リソグラフィ性能は、検討中の１つまたは複数のパターンのクリティカルディメンションの均一性（CDU）によって表すことができる。例えば、工程２７２で、クリティカルディメンションの均一性（CDU）が、焦点誤差、線量誤差およびマスク誤差の想定された量に対して３Ｄマスク効果を用いて計算され得る。一実施形態では、計算で、マスクの様々なパラメータを用いて３Ｄマスク効果の明細が明らかにされる。マスクパラメータの例は、厚さおよびマスクの材料を含む。しかし、これは限定するものではない。例えば、一実施形態では、パターンは、プログラマブルパターニングデバイス（例えばプログラマブルミラーアレイ）のサポート上に配置され、３次元効果は、サポートの厚さおよび／またはサポートの材料を用いることにより考慮に入れられる。
【００９７】
[00133]  方法２７０では、評価中の照射源ピクセルまたはグループ化されたピクセルの偏光または強度の変化によってメトリックが改善した場合、その変化が記憶される。反対に、偏光または強度の変化によってメトリックが改善しない場合には、初期の偏光および／または強度が維持され、別のピクセルまたはピクセル群が評価される。一旦ピクセルまたはピクセル群のすべてが評価されると、手順２７０は終了する。
【００９８】
[00134]  図２８ａを参照すると、この図は、次の５つの配列のパターン／カットをプリントするように構成されている初期の照射源形状を示す。（１）４０ｎｍの傾斜した１：１のライン（８０ｎｍのピッチで配置されている）、（２）１００ｎｍ（１８０ｎｍのピッチ）のＶライン、（３）１０００ｎｍのアイソＶライン、（４）８０ｎｍのアイソＶトレンチ、および（５）８０ｎｍのアイソＨトレンチ。図２８ａの初期の照射源形状は、５つのパターンを最大のラチチュードでプリントするように最適化されている。図２８ａは、先行のカーカフ最適化の結果であった。
【００９９】
[00135]  図２８ａに見られるように、初期の照射源は、それぞれが様々な偏光（−２２．５°、２２．５°、−６７．５°、６７．５°）を有するピクセルの様々な群を含んでいる。リソグラフィのメトリックは、以下のように定義されるクリティカルディメンションの均一性（CDU）である。各パターンまたはカットに関して、ＣＤＵは次式で計算される。
【０１００】
【数１】
0005580794.tif 000002
プロセス誤差の範囲は、焦点外れが８０ｎｍ、線量誤差が６％、マスク誤差が１ｎｍである。５つのパターンまたはカットに関して、全体の最適化メトリックは次式で表される。
ＣＤＵｔｏｔａｌ＝（avg（CDUcut）+max（CDUcut））／２
【０１０１】
[00136]  本発明の他の実施形態では、初期の照射源形状を最適化するために、他のメトリックを用いることができることが理解されよう。
【０１０２】
[00137]  次に図２８ｂを参照すると、この図は、図２７の工程２７２を実施した後の変更済の照射源を示す。図２８ａで、照射源のピクセルは、リソグラフィのメトリック（CDU）に対するそれらの偏光およびそれらの強度（「オン」または「オフ」）の影響を求めるために、３Ｄマスク効果を用いて順次に評価された。影響は、ＣＤＵｔｏｔａｌの減少を単位として測定される。図２８ｂに見られるように、照射源の中心の近くに配置されたピクセルの偏光は、６７．５°から−６７．５°まで変化した。さらに、軸外しピクセル群のピクセルのいくつかの偏光は、２２．５°から６７．５°まで変化した。ピクセル群の強度は、同一（すなわちすべて「オン」）のままである。したがって、３Ｄマスク効果が考慮に入れられるとき、軸外しピクセル群のピクセルのいくつか（４つのピクセル）は、それらと隣接したピクセルとは異なる最適の偏光を有することが認められる。
【０１０３】
[00138]  それと比較して、図２８ｃは、初期の照射源に対してカーカフ最適化を実施した後の変更済の照射源を示す。したがって、図２８ｃは、３Ｄマスク効果を考慮に入れずに工程２７２と同一の計算を用いて得られるものである。むしろ、計算は平坦なマスクに関して実施される。図２８ｃに見られるように、照射源の中心に配置されたピクセルの偏光も、６７．５°から−６７．５°まで変化した。しかし、図２８ｂでそれらの隣接したピクセルとは異なる最適の偏光を有した軸外しピクセル群の４つのピクセルは、ここでは「オフ」すなわち暗である。
【０１０４】
[00139]  図２９を参照すると、この図は、様々な偏光（−２２．５°、２２．５°、−６７．５°、６７．５°）に関して図２８ｂでそれらの隣接したピクセルとは異なる最適の偏光を有した４つのピクセル群に関する正規化されたＣＤＵを示す。図２９に見られるように、３Ｄマスク効果の最適化およびカーカフ最適化に関する４つのピクセル群の正規化されたＣＤＵは１である。これも図２９に見られるように、正規化されたＣＤＵの減少は、カーカフ最適化の場合より３Ｄマスク効果の最適化の場合の方がより大きい（６７．５°対暗を参照されたい）。
【０１０５】
[00140]  図３０ａおよび図３０ｂは、それぞれ、図２８ｂの最適化された照射源（３Ｄマスク効果）および図２８ｃの最適化された照射源（カーカフ最適化）を用いて、深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す。図３０ａに見られるように、３Ｄマスク効果を用いて照射源が最適化されると、ＦＥＭの傾斜がより小さい。このことは、メトリックの改善を促進する。
【０１０６】
[00141]  図３１ａおよび図３１ｂは、それぞれ、図２８ｂの最適化された照射源（３Ｄマスク効果）および図２８ｃの最適化された照射源（カーカフ最適化）を用いる、５つのパターンの対応するプロセスウィンドウ（PW）を示す。図３１ａおよび図３１ｂは、オーバーラップするプロセスウィンドウも示している。図３１ａに見られるように、３Ｄマスク効果を用いて照射源が最適化されると、オーバーラップするプロセスウィンドウは実質的に中心に置かれ、より大きい。
【０１０７】
[00142]  図３２ａおよび図３２ｂは、それぞれ、図２８ｂの最適化された照射源（３Ｄマスク効果）および図２８ｃの最適化された照射源（カーカフ最適化）を用いる、組み合わせた５つのパターンに関する露光ラチチュード対焦点深度のグラフを示す。図３２ａに見られるように、露出ラチチュード対焦点深度は、照射源が３Ｄマスク効果を用いて最適化されたときの方がより大きい（６％の露出ラチチュードにおける１３３ｎｍ対６％の露出ラチチュードにおける１１４ｎｍ）。
【０１０８】
[00143]  方法２７０の工程２７１で、初期の照射源は、本発明の様々な実施形態の３次元マスク効果を考慮に入れても入れなくても、第１の照射源マスク偏光最適化手順を実施することにより、または照射源マスク最適化手順を実施することにより求められ得ることが理解されよう。
【０１０９】
[00144]  方法２７０では、３Ｄマスク効果は、以前に見いだされた最適照射源からの照光されたピクセルを調査することにより明細が明らかになっている。しかし、これは限定するものではない。図１８で説明されたＳＭＰＯ手順の期間中、３Ｄマスク効果の明細が直接的に明らかにされ得ることが理解されよう。すなわち、一実施形態では、３Ｄ効果を用いてピクセル群の限定数だけに対して応答指令信号を送るか調査するのでなく、３Ｄマスク効果を用いてイルミネータのすべてのピクセル群を評価することができる。一実施形態では、感度係数を計算するときに３Ｄマスク効果の明細を明らかにすることができる。例えば、図３３は、３Ｄマスク効果を用いる図１８の手順を用いて得られた照射源を示す。図１８のＳＭＰＯ手順を通じて３Ｄマスク効果の明細が明らかになれば、結果として生じる照射源は、図２９ａおよび図２９ｂのものとかなり異なる可能性があることが理解されよう。
【０１１０】
[00145]  図３４ａおよび図３４ｂは、図２８ｂおよび図３３の照射源に対する全体のプロセスウィンドウを示す。図３４ｂに見られるように、ＳＭＰＯ手順を通じて３Ｄマスク効果の明細が明らかになると、焦点シフトが低減される。
【０１１１】
[00146]  図３５ａおよび図３５ｂは、図２８ｂおよび図３３の照射源に関する組み合わせた露光ラチチュード対焦点深度のグラフを示す。図３５ｂに見られるように、ＳＭＰＯ手順を通じて３Ｄマスク効果の明細が明らかになると、露光ラチチュード対焦点深度は、１３３ｎｍ（６％のELにおける１３３ｎｍ）から１４８ｎｍ（６％のELにおける１４８ｎｍ）まで増加する。
【０１１２】
[00147]  図３６ａおよび図３６ｂは、深さ８０ｎｍのアイソトレンチパターンに対して、それぞれ図２８ｂおよび図３３の最適化された照射源を用いて得られた焦点露光グラフ（FEM）を示す。図３６ｂに見られるように、ＳＭＰＯ手順を通じて３Ｄマスク効果の明細が明らかになると、ＦＥＭの傾斜が低減される。
【０１１３】
[00148]  照射源の構成に付随する様々な行為が、マシンによって実行可能な命令またはコードで実行され得ることが理解されよう。これらのマシン実行可能命令は、例えばリソグラフィ装置の制御ユニットのデータ記憶媒体またはリソグラフィ装置と別のコンピュータシステムに内蔵され得る。制御ユニットまたはコンピュータシステムは、プロセッサを含むことができる。プロセッサは、調整装置ＡＭを制御し、かつ照明システムＩＬを出るビームの断面の強度分布を変更するように構成され得る。プロセッサは、これらの命令を実行するように構成され得る。
【０１１４】
[00149]  説明の多くが最適化に関するものであったが、時間のすべてまたは一部分で最適化を実施する必要はなく、あるいは照明および／またはパターン／パターニングデバイスのすべての部分に対して最適化を実施する必要はない。例えば、照射源最適化および／または偏光最適化は、パターニングデバイス／パターン、などの部分に対して、結像の要件により、完全に、または部分的には便宜的に「半ば最適に」実施されてもよい。
【０１１５】
[00150]  実行可能なコードを含むプログラミングを包含するコンピュータシステムのソフトウェアの機能は、前述の結像モデルを実施するために用いられてもよい。ソフトウェアコードは、汎用コンピュータによって実行可能であり得る。作動中、コードおよび場合によっては関連するデータレコードは、汎用コンピュータプラットフォーム内に記憶されてもよい。しかし、他の場合には、ソフトウェアは、適切な汎用コンピュータシステムにロードするために、他の場所に記憶され、かつ／または転送されてもよい。したがって、上記で論じられた実施形態は、１つまたは複数のソフトウェアまたはコンピュータ製品を、少なくとも１つの機械可読媒体によって保持されたコードの１つまたは複数のモジュールの形で含む。プラットフォームは、このようなコードをコンピュータシステムのプロセッサによって実行することにより、基本的には本明細書で論じて説明した実施形態で実施されるやり方で、これらの機能を実施することができる。
【０１１６】
[00151]  本明細書で用いられる、コンピュータまたは機械「読取可能媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサに命令を与えることに関与するあらゆる媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含めて、これらに限定されない多くの形態を採ることができる。不揮発性媒体は、例えば、上記で論じたように動作するあらゆる（１つまたは複数の）コンピュータの記憶デバイスのうち任意のものなどの光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、コンピュータシステムのメインメモリなどのダイナミックメモリを含む。物理的伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含み、コンピュータシステム内のバスを構成するワイヤを含む。搬送波の伝送媒体は、電気的信号もしくは電磁気的信号、あるいは無線周波数（RF）および赤外線（IR）のデータ通信中に発生するような音波または光波の形態も採ることができる。したがって、コンピュータ読取可能媒体の一般的形態は、例えば、フロッピー（登録商標）、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学的媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを持つ任意の他の物理的媒体などのあまり一般的に使用されない媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、データまたは命令を運ぶ搬送波、そのような搬送波を運ぶケーブルまたはリンク、あるいはコンピュータが読み取るか、またはプログラムコードおよび／またはデータを送ることができるあらゆる他の媒体を含む。これらの形態のコンピュータ読取可能媒体の多くは、１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを、実行のためにプロセッサに搬送することに従事することができる。
【０１１７】
[00152]  ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して本説明に特定の参照がなされてもよいが、本明細書に説明されたリソグラフィ装置が、磁気ドメインメモリ、平面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向けの集積光学システム、誘導パターンおよび検出パターンの製造など他の用途を有し得ることを理解されたい。それらのような代替の用途において、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という語は、いずれも、より一般的な語である「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義であると見なしてもよいことが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を与え、露出したレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されてもよい。適用可能であれば、本開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてもよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作製するために複数回処理されてもよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理済の層を含む基板も意味してもよい。
【０１１８】
[00153]  本発明の実施形態の使用に対して、光リソグラフィの文脈において上記で特定の参照がなされていても、本発明は、他の用途、例えばインプリントリソグラフィおよび状況が許すところで使用されてもよく、光リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス中のトポグラフィが、基板上に作製されるパターンを画定する。パターニングデバイスの微細構成は、基板に与えられたレジストの層へ押しつけられてもよく、その後、レジストは、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せを与えることによって硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後、レジスト中にパターンを残してレジストから離される。
【０１１９】
[00154]  本明細書に使用される用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（UV）放射（例えば３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの、またはそのくらいの波長を有するもの）または超紫外線（EUV）放射（例えば約１３．５ｎｍ以上の波長を有するもの）を含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。
【０１２０】
[00155]  「レンズ」という語は、場合が許すならば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式光学コンポーネントを含む種々のタイプの光学コンポーネントの中の任意の１つまたは組合せを意味し得る。
【０１２１】
[00156]  本発明は、以下の条項を用いてさらに説明され得る。
条項１．  基板上のマスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法であって、基板上のマスクパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有し、この方法が、
照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、
各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第１の複数の感度係数を計算する工程と、
初期の照射源を選択する工程と、
計算された第１の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、
繰返し計算の結果に基づいて初期の照射源を調節する工程とを含む方法。
条項２．  リソグラフィのメトリックが、パターンのクリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウ、プロセスウィンドウの大きさ、ＭＥＥＦ、最大のＮＩＬＳ、焦点外れの最大のＮＩＬＳ、焦点深度または露光ラチチュードである条項１に記載の方法。
条項３．  各ピクセル群の強度を変化させて、各ピクセル群の強度の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
各ピクセル群の強度変化によって求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第２の複数の感度係数を計算する工程と、
計算された第２の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の強度の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の強度の変化が、別の変更された照射源を生成する、工程とを含む条項１に記載の方法。
条項４．  ３次元マスクの効果の明細を明らかにするために、調整された照射源を変更する工程を含み、この変更する工程が、
調整された照射源の各ピクセル群に対して、計算された第１の複数の感度係数を用いて、ピクセル群の偏光状態または照明状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを計算する工程であって、リソグラフィのメトリックが３次元マスクの効果を用いて計算される、工程を含む条項１に記載の方法。
条項５．  繰り返し計算する工程が、乗算器によって第１の複数の感度係数を掛ける工程を含む条項１に記載の方法。
条項６．  各ピクセル群の偏光状態が、少なくとも２つの別々の偏光状態に変化させられる条項１に記載の方法。
条項７．  各ピクセル群の偏光状態が、所定の量だけ漸増的に回転される条項１に記載の方法。
条項８．  上記の所定の量が±４５°である条項７に記載の方法。
条項９．  各ピクセル群の強度を変化させて、各ピクセル群の強度の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
各ピクセル群の強度変化によって求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第２の複数の感度係数を計算する工程と、
計算された第２の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の強度の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の強度の変化が、別の変更された照射源を生成する、工程とを含む条項１に記載の方法。
条項１０．  各ピクセル群の強度が所定の増分だけ変化させられる条項９に記載の方法。
条項１１．  上記の所定の増分が±１０％である条項１０に記載の方法。
条項１２．  リソグラフィのメトリックが、パターンのクリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウ、プロセスウィンドウの大きさ、ＭＥＥＦ、最大のＮＩＬＳ、焦点外れの最大のＮＩＬＳ、焦点深度または露光ラチチュードである条項９に記載の方法。
条項１３．  リソグラフィのメトリックが３次元マスクの効果を用いて計算される条項１に記載の方法。
条項１４．  ３次元マスクの効果の明細を明らかにするために、調整された照射源を変更する工程を含む条項１に記載の方法。
条項１５．  上記の変更する工程が、
調整された照射源の各ピクセル群に対して、計算された第１の複数の感度係数を用いて、ピクセル群の偏光状態または照明状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを計算する工程であって、リソグラフィのメトリックが３次元マスクの効果を用いて計算される、工程を含む条項１４に記載の方法。
条項１６．  基板上のマスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法を実施するようにマシンによって実行可能な命令を有するコンピュータ製品であって、基板上のマスクパターンの像が複数のクリティカルディメンションを有し、上記の方法が、
照射源をピクセル群に分割する工程であって、各ピクセル群が照射源の瞳面に１つまたは複数の照射源ポイントを含む、工程と、
各ピクセル群の偏光状態を変化させて、各ピクセル群の偏光状態の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第１の複数の感度係数を計算する工程と、
初期の照射源を選択する工程と、
計算された第１の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の偏光状態の変化が、変更された照射源を生成する、工程と、
繰返し計算の結果に基づいて初期の照射源を調節する工程とを含むコンピュータ製品。
条項１７．  各ピクセル群の偏光状態が、所定の量だけ漸増的に回転される条項１６に記載のコンピュータ製品。
条項１８．  上記の所定の量が±４５°である条項１７に記載のコンピュータ製品。
条項１９．  リソグラフィのメトリックが、パターンのクリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウ、プロセスウィンドウの大きさ、ＭＥＥＦ、最大のＮＩＬＳ、焦点外れの最大のＮＩＬＳ、焦点深度または露光ラチチュードである条項１６に記載のコンピュータ製品。
条項２０．  上記の方法が、
各ピクセル群の強度を変化させて、各ピクセル群の強度の変化からもたらされる、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに対する漸進的効果を求める工程と、
各ピクセル群の強度変化によって求められた漸進的効果を用いて、複数のクリティカルディメンションのそれぞれに関する第２の複数の感度係数を計算する工程と、
計算された第２の複数の感度係数を用いて、初期の照射源のピクセル群の強度の変化の結果としてリソグラフィのメトリックを繰り返し計算する工程であって、初期の照射源のピクセル群の強度の変化が、別の変更された照射源を生成する、工程とを含む条項１６に記載のコンピュータ製品。
条項２１．  各ピクセル群の強度が所定の増分だけ変化させられる条項２０に記載のコンピュータ製品。
条項２２．  上記の所定の増分が±１０％である条項２１に記載のコンピュータ製品。
条項２３．  リソグラフィのメトリックが、パターンのクリティカルディメンションの均一性、プロセスウィンドウ、プロセスウィンドウの大きさ、ＭＥＥＦ、最大のＮＩＬＳ、焦点外れの最大のＮＩＬＳ、焦点深度または露光ラチチュードである条項２０に記載のコンピュータ製品。
条項２４．  マスクパターンの結像を向上させるためにリソグラフィ装置の照射源を構成する方法であって、
先行の最適化された照射源および先行の最適化されたマスクパターンをもたらすために、スカラ結像を用いて照射源マスク最適化手順を実施する工程と、
先行の最適化された照射源および先行の最適化されたマスクパターンを初期条件として用いて、照射源マスク偏光最適化手順を実施する工程とを含む方法。
条項２５．  リソグラフィ装置の照射源によって照光されることになるパターンの像のリソグラフィ装置内の基板上への転写を構成する方法であって、
前記パターンを照光するように構成された第１の照射源を求める工程と、
前記パターンに関連した３次元効果を考慮して照射源マスク偏光最適化手順を実施する工程であって、前記照射源マスク偏光最適化手順が、前記第１の照射源を、前記照射源マスク偏光最適化手順における初期の照射源として用いて実施される、工程とを含む方法。
条項２６．  上記のパターンがサポート上に配置され、３次元効果が、前記照射源マスク偏光最適化手順においてサポートの厚さおよび／またはサポートの材料を用いることにより考慮に入れられる条項２５に記載の方法。
条項２７．  上記のサポートがリソグラフィマスクである条項２６に記載の方法。
条項２８．  前記求める工程および前記実施する工程が、コンピュータシミュレーションによって実行される条項２５に記載の方法。
条項２９．  第１の照射源を求める工程が、第１の照射源マスク偏光最適化手順を実施する工程、あるいは
３次元効果を考慮に入れ、または考慮に入れることなく照射源マスク最適化手順を実施する工程を含む条項２５に記載の方法。
【０１２２】
[00157]  上記では、本発明の特定の実施形態について述べたが、本発明は、述べられているものとは別の方法で実施され得ることが理解されよう。例えば、本発明は、上記で開示されている方法を記述する機械可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、あるいは、そのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形態を採ることができる。
【０１２３】
[00158]  上記の説明は、制限するものでなく、例示的なものであることを意図する。したがって、以下で述べられている特許請求の範囲から逸脱することなしに、述べられている本発明に変更を加えることができることが、当業者には明らかであろう。
【図１】
0005580794.tif 000003
【図２】
0005580794.tif 000004
【図３ａ】
0005580794.tif 000005
【図３ｂ】
0005580794.tif 000006
【図４】
0005580794.tif 000007
【図５】
0005580794.tif 000008
【図６ａ】
0005580794.tif 000009
【図６ｂ】
0005580794.tif 000010
【図６ｃ】
0005580794.tif 000011
【図６ｄ】
0005580794.tif 000012
【図７】
0005580794.tif 000013
【図８】
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【図９Ａ】
0005580794.tif 000015
【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
0005580794.tif 000020
【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２７】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
0005580794.tif 000040
【図２８ｃ】
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【図２９】
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【図３０ａ】
0005580794.tif 000043
【図３０ｂ】
0005580794.tif 000044
【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３２ａ】
0005580794.tif 000047
【図３２ｂ】
0005580794.tif 000048
【図３３】
0005580794.tif 000049
【図３４ａ】
0005580794.tif 000050
【図３４ｂ】
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【図３５ａ】
0005580794.tif 000052
【図３５ｂ】
0005580794.tif 000053
【図３６ａ】
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【図３６ｂ】
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