(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィプロセスの安定性を制御する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記リソグラフィプロセスで用いるリソグラフィ装置のベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で生成され、第２のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で生成され、前記第１のサブモデルは１つ以上の照明源瞳特性を含み、前記第２のサブモデルは１つ以上のリソグラフィプロセス応答パラメータを含む、ステップと、
（ｂ）前記第１の照明条件下で前記照明源瞳特性の第１の時間ドリフトデータを測定することで前記第１の照明条件下での前記リソグラフィ装置の照明安定性をモニタし、測定された前記第１の時間ドリフトデータを用いて前記照明源瞳特性を前記第１のベースライン性能の範囲内又は実質的にその近くに維持するステップと、
（ｃ）前記第２の照明条件下で前記リソグラフィプロセス応答パラメータの第２の時間ドリフトデータを測定することで前記第２の照明条件下でのリソグラフィプロセス応答安定性をモニタし、測定された前記第２の時間ドリフトデータを用いて前記リソグラフィプロセス応答パラメータを前記第２のベースライン性能の範囲内又は実質的にその近くに維持するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の照明条件は、標準照明条件及びカスタム照明条件の一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記標準照明条件は、１つ以上の標準照明モードを含み、前記カスタム照明条件は、１つ以上のカスタム照明モードを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｂ）は、前記照明源瞳特性の直接測定を用いて実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｃ）は、ウェーハメトロロジ技術及びリソグラフィ装置特性測定技術の一方又は両方を用いて実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）及び（ｃ）は、前記リソグラフィプロセスを実行するために用いる前記リソグラフィ装置の設定を調整するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記リソグラフィ装置の設定は、照明源特性、投影光学装置特性、レチクル特性、ウェーハ特性、又はそれらの任意の組合せの１つ以上を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｃ）で、前記リソグラフィプロセス応答パラメータは、前記リソグラフィ装置の１つ以上の設定の変化に対する前記リソグラフィプロセスの応答を示すパラメータを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記リソグラフィプロセス応答パラメータは、クリティカルディメンション（ＣＤ）エラー、オーバレイエラー、側壁角度変化及びベストフォーカスオフセットの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記照明源瞳特性は、照明源強度の調整、照明源波長の調整、ビームポインティングの制御及び照明源偏光の調整の１つ以上によって制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
投影光学装置特性は調整されて、照明源の前記第１のベースライン性能を定義するために用いる点源相互透過係数（ＴＣＣ）関数の安定性が確保される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ベースライン性能のリソグラフィモデルは、既存の基準モデルへの一致又は適合によって導出される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
リソグラフィプロセスパラメータの時間ドリフトを低減してリソグラフィプロセス内の性能安定性を維持する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記リソグラフィプロセスのベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義するリソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で生成され、第２のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で生成される、ステップと、
（ｂ）前記第１の照明条件下での前記第１のベースライン性能に対する第１のリソグラフィプロセスパラメータの第１の時間ドリフトデータを測定するステップと、
（ｃ）前記第２の照明条件下での前記第２のベースライン性能に対する第２のリソグラフィプロセスパラメータの第２の時間ドリフトデータを測定するステップと、
（ｄ）前記第１及び第２のサブモデルの相互関係と、測定された前記第１及び第２の時間ドリフトデータと、を用いて前記第１及び第２のリソグラフィプロセスパラメータの必要な調整を決定して前記リソグラフィプロセスパラメータを前記定義されたベースライン性能の範囲内又は実質的にその近くに維持するステップであって、前記第１及び第２のサブモデルの相互関係は、リソグラフィプロセス応答の変化を前記第１及び第２のサブモデルの両方の照明条件の変化に関連付ける数学的関数を含む、ステップと、
ステップ（ｃ）で、カスタム照明条件下で前記リソグラフィプロセスを実行するために使用されるリソグラフィ装置の照明源瞳特性の時間ドリフトを測定するステップと、
ステップ（ｄ）で、照明源瞳の設定を調整して前記カスタム照明条件下で前記ベースライン性能を復旧するステップであって、前記照明源瞳特性とクリティカルディメンションとの相互関係のために前記クリティカルディメンションをベースラインクリティカルディメンションに復旧する、ステップと、を含む、方法。
【請求項１４】
現在のリソグラフィプロセスを基準リソグラフィプロセスに一致させることで前記現在のリソグラフィプロセス内の安定性を制御する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記基準リソグラフィプロセスの基準性能を定義するステップであって、第１の基準性能を定義する前記リソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で生成され、第２の基準性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で生成され、前記第１のサブモデルは１つ以上の照明源瞳特性を含み、前記第２のサブモデルは１つ以上のリソグラフィプロセス応答パラメータを含む、ステップと、
（ｂ）前記第１の照明条件下で前記照明源瞳特性の第１の時間ドリフトデータを測定することで前記第１の照明条件下での前記現在のリソグラフィプロセス内の照明安定性をモニタし、測定された前記第１の時間ドリフトデータを用いて前記現在の照明源瞳特性を前記第１の基準性能の範囲内又は実質的にその近くに維持するステップと、
（ｃ）前記第２の照明条件下で前記リソグラフィプロセス応答パラメータの第２の時間ドリフトデータを測定することで前記第２の照明条件下での前記現在のリソグラフィプロセス内のリソグラフィプロセス応答安定性をモニタし、測定された前記第２の時間ドリフトデータを用いて前記現在のリソグラフィプロセスの応答を前記第２の基準性能の範囲内又は実質的にその近くに維持するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明の技術分野は、一般に、リソグラフィプロセス及び装置に関し、より詳細には、リソグラフィ装置及びプロセスの性能安定性制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その場合、マスクは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを含むことができ、このパターンを放射感応性材料（レジスト）の層でコーティングされた基板（シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つ以上のダイを含む）に結像することができる。一般に、１つのウェーハは、投影システムを介して一度に１つずつ連続的に照射される隣接するターゲット部分のネットワーク全体を含む。あるタイプのリソグラフィ投影装置では、マスクパターン全体をターゲット部分に一度に露光することで各ターゲット部分が照射される。上記装置は、一般にウェーハステッパと呼ばれる。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、各ターゲット部分は、投影ビームの下でマスクパターンを所与の基準方向（「スキャン方向」）に漸次スキャンしながらそれに同期してこの方向に平行に又は逆平行に基板テーブルをスキャンすることで照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、マスクテーブルがスキャンされる速度の因数Ｍ倍となる。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ投影装置を用いた製造プロセスでは、放射感応性材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板上にマスクパターンが結像される。この結像ステップを行う前に、プライミング、レジストコーティング、及びソフトベークなどの種々の処理を基板に対して行うことができる。露光後、基板に対して、結像されたフィーチャの露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク及び測定／検査などの他の処理を実行することができる。この一連の処理は、例えば、ＩＣのようなデバイスの個々の層にパターン形成する基準として使用される。次に、そのようなパターン形成された層に対して、個々の層を完成させるためのエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、化学的機械的研磨などの種々の処理を行うことができる。幾つかの層が必要な場合、処理全体、又はその変形処理を新しい層ごとに繰り返す必要がある。最終的に、デバイスのアレイが基板（ウェーハ）上に形成される。次に、これらのデバイスは、ダイシング又はソーイングなどの技術によって互いに分離され、それにより個々のデバイスをキャリア上に装着することもできるし、ピンなどに接続することもできる。
【０００４】
[0004]  話を分かりやすくするため、以下、投影システムを「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含む種々のタイプの投影システムを含むものと広義に解釈されるべきである。放射システムは、また、放射投影ビームを誘導し、整形し、又は制御する任意のこれらの設計タイプに従って動作するコンポーネントを含むことができる。このようなコンポーネントも、以下において集合的に又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフ装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「マルチステージ」デバイスでは、追加のテーブルを、並列に使用することもでき、又は、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に、１つ以上のテーブル上で準備ステップを実行することもできる。
【０００５】
[0005]  上記フォトリソグラフィマスクは、シリコンウェーハ上に集積する回路コンポーネントに対応する幾何学パターンを含む。このようなマスクを作成するのに使用するパターンは、このプロセスが多くの場合ＥＤＡ（電子設計オートメーション）と呼ばれるＣＡＤ（コンピュータ支援設計）プログラムを用いて生成される。大半のＣＡＤプログラムは、機能マスクを作成するために一組の所定の設計ルールに従う。これらのルールは、処理及び設計の制限によって設定される。例えば、設計ルールは、回路デバイス（ゲート、コンデンサなど）又は相互接続線間の空間許容範囲を定義して、回路デバイス又は線が好ましくない形で相互動作しないようにする。設計ルールの限界は、通常、「クリティカルディメンション」（ＣＤ）とも呼ばれる。回路のクリティカルディメンションは、線若しくは穴の最小幅又は２本の線若しくは２つの穴の間の最小空間として定義することができる。それ故、ＣＤは、設計された回路の全体のサイズと密度とを決定する。もちろん、集積回路の製作の目標の１つは、元の回路設計をウェーハ上に（マスクを介して）忠実に再現することである。
【０００６】
[0006]  上述のように、マイクロリソグラフィは半導体集積回路の製造における中心ステップであり、半導体ウェーハ基板上に形成されるパターンは、マイクロプロセッサ、メモリチップなどの半導体デバイスの機能要素を定義する。同様のリソグラフィ技術が、フラットパネルディスプレイ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、及び他のデバイスの形成にも使用される。
【０００７】
[0007]  半導体製造プロセスが進化し続ける一方で、回路素子の寸法は絶えず低減し、その間、デバイス当たりのトランジスタなどの機能素子の数は、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って数十年間にわたって着実に増加しつつある。現行の技術では、先端デバイスのクリティカルレイヤが、深紫外線レーザ光源の照明を用いて基板上にマスク画像を投影して１００ｎｍをはるかに下回る、すなわち、投影光の波長の半分に満たない寸法を有する個別の回路フィーチャを作成するスキャナとして既知の光リソグラフィ投影システムを用いて製造される。
【０００８】
[0008]  光投影システムの伝統的な解像限界よりも小さい寸法を有するフィーチャが印刷されるこのプロセスは、一般に解像度の式、ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡによる低ｋ１リソグラフィとして公知である。この式で、λは使用する放射の波長（現在ほとんどの場合、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍ）、ＮＡは投影光学系の開口数、ＣＤは「クリティカルディメンション」、すなわち、一般に印刷される最小のフィーチャサイズ、及びｋ１は経験的解像度係数である。一般に、ｋ１が小さいほど、特定の電気的機能と性能を達成するために回路設計者が計画する形状と寸法に似たパターンをウェーハ上に再現することは困難になる。これらの困難を克服するために、投影システムだけでなくマスク設計にも高度の微調整ステップが適用される。これらは、例えば、ＮＡ及び光コヒーレンス設定の最適化、カスタム化された照明方法、移相マスクの使用、マスクレイアウト内の光近接効果補正、又は、一般に「高解像度化技術」（ＲＥＴ）と呼ばれるその他の方法を含むが、これらに限定されない。
【０００９】
[0009]  ＲＥＴの重要な一例として、光近接効果補正（ＯＰＣ）は、ウェーハ上に印刷されるフィーチャの最終寸法及び配置が、単にマスク上の対応するフィーチャの寸法及び配置に応じるものでないという事実に対処する。「マスク」及び「レチクル」という用語は、本明細書では互換的に使用されることに留意されたい。典型的な回路設計上でフィーチャ寸法が小さくフィーチャ密度が高い場合、所与のフィーチャの特定のエッジの位置は、ある程度、他の隣接するフィーチャの有無による影響を受ける。このような近接効果は、フィーチャ間で結合される微量の光から生じるものである。同様に、近接効果は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、レジスト現像、及び一般にリソグラフィ露光後のエッチング時の拡散及び他の化学的影響から生じる場合がある。
【００１０】
[0010]  フィーチャが所与のターゲット回路設計の要件に従って半導体基板上に確実に生成されるようにするために、高度な数値モデルを使用して近接効果を予測する必要があり、補正又はプリディストーションをマスクの設計に適用する必要があり、その後、高性能なデバイスの良好な製造が可能になる。典型的な高性能設計では、ターゲット設計に十分近づいたプリントパターンを達成するために、ほぼすべてのフィーチャエッジが何らかの修正を必要とする。これらの修正は、エッジ位置又はライン幅のシフト又はバイアス、及びそれら自体を印刷することを意図しないが、関連付けられた主フィーチャの特性に影響を与えることのない「アシスト」フィーチャの適用を含んでもよい。
【００１１】
[0011]  ＯＰＣはコンピュータリソグラフィの分野に組み込まれているが、ウェーハメトロロジベースのプロセス制御は成形加工品分野で使用されている。全体の開発サイクル時間と製造のソリューションとを最適化するために、コンピュータリソグラフィ製造業者及び成形加工品製造業者は協働してターゲット設計、リソグラフィプロセス及びリソグラフィ装置パラメータを最適化している。歴史的には、チップ製造業者は、様々な製造ステップを互いに独立して最適化してきた。しかし、３２ｎｍ技術へ移行するとなると、独立した最適化ではもはや十分でない。コンピュータリソグラフィ、ウェーハメトロロジベースのリソグラフィ、及びプロセス制御をインテリジェントに統合する全体論的リソグラフィ方法が必要である。そのため、モデルが任意のパターン上の結像性能を特徴付け、リソグラフィ装置（「スキャナ」とも呼ばれる）による安定した結像性能を容易に達成できる。現在のリソグラフィシミュレーションモデルは、スキャナモジュールデータとウェーハ上のクリティカルディメンション（ＣＤ）測定値などのプロセス応答データを利用する。同様に、結像性能のマッチングと安定性制御は、個々のスキャナモジュール（照明、投影光学装置など）、ウェーハ上のＣＤ測定値、又はその両方に基づいていてもよい。モデルの一次的な目的の１つは、マスク上の同じ／異なるパターンについてのＣＤの差、２つの異なるスキャナ間の挙動の差、同じスキャナ上の２つの異なる条件間の挙動の差、同じスキャナ上の２つの異なる時間インスタンス間の挙動の差などの様々なリソグラフィプロセスパラメータの差を予測することである。「差分精度」は、モデルによって予測されたＣＤの差がウェーハ上で測定されたＣＤの差に一定の精度許容差内で一致するというモデルの要件である。この前提で、スキャナマッチング及び安定性制御は、モデルベース又はモデル支援によってもよい。これは、モデルが、２つのスキャナの差又は同じスキャナの２つの時間インスタンスの差を補償するのに必要なスキャナ調整の手引きを提供するからである。本発明はスキャナマッチング及び安定性制御の方法を提供し、モデルはウェーハメトロロジ及びスキャナ測定に基づいて更新できるため、標準及びカスタムの光学条件について結像安定性が達成される。
【発明の概要】
【００１２】
[0012]  本発明は、リソグラフィ装置特性のウェーハメトロロジ及び直接の測定値を組み合わせてシミュレーションモデルを用いたリソグラフィ装置／プロセス内の時間ドリフトの低減が達成される様々なシステム及びプロセスの実施形態を開示する。シミュレーションモデルはサブコンポーネントを有していてもよい。例えば、サブモデルは光学条件の第１のセットを表していてもよく、別のサブモデルは光学条件の第２のセットを表していてもよい。光学条件の第１のセットが標準の条件のセットで、光学条件の第２のセットがカスタムの条件のセットであってもよく、又はその逆、すなわち、光学条件の第１のセットがカスタムの条件のセットで、光学条件の第２のセットが標準の条件のセットであってもよい。１セットの条件は、１つ以上の条件を含んでいてもよいことに留意されたい。
【００１３】
[0013]  シミュレーションモデルは、照明源瞳特性、投影光学装置特性、レチクル特性、ウェーハ特性と、リソグラフィプロセス応答パラメータ（例えば、クリティカルディメンション、オーバレイ、ベストフォーカス、側壁角度など）を、これらに限定されないが含む幾つかのパラメータであってもよい。
【００１４】
[0014]  本発明の一態様では、リソグラフィプロセスの安定性を制御する方法が提供され、この方法は、（ａ）リソグラフィモデル内のリソグラフィプロセスで用いるリソグラフィ装置のベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義するリソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で入手され、第２のベースライン性能を定義するリソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で入手され、リソグラフィモデルは照明源瞳特性とリソグラフィプロセス応答パラメータの１つ以上を含むステップと、（ｂ）照明源瞳特性の第１の時間ドリフトデータを測定することで第１の照明条件下でのリソグラフィ装置の照明安定性をモニタし、第１の測定された時間ドリフトデータを用いて照明源瞳特性を第１のベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップと、（ｃ）リソグラフィプロセス応答パラメータの第２の時間ドリフトデータを測定することで第２の照明条件下でのリソグラフィプロセス応答安定性をモニタし、第２の測定された時間ドリフトデータを用いてリソグラフィプロセス応答を第２のベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップとを含む。
【００１５】
[0015]  本発明の別の態様では、リソグラフィプロセスパラメータの時間ドリフトを低減してリソグラフィプロセス内の性能安定性を維持する方法が提供される。この方法は、（ａ）リソグラフィモデル内のリソグラフィプロセスのベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義するリソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で入手され、第２のベースライン性能を定義するリソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で入手されるステップと、（ｂ）第１の光学条件下での第１のベースライン性能に対する第１のリソグラフィプロセスパラメータの第１の時間ドリフトデータを測定するステップと、（ｃ）第２の光学条件下での第２のベースライン性能に対する第２のリソグラフィプロセスパラメータの第２の時間ドリフトデータを測定するステップと、（ｄ）第１及び第２のサブモデルの相互関係と、測定された第１及び第２の時間ドリフトデータとを用いて第１及び第２のリソグラフィプロセスパラメータの必要な調整を決定してリソグラフィプロセスを定義されたベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップとを含む。第１及び第２のサブモデルの相互関係は、リソグラフィプロセス応答の変化を第１及び第２のサブモデルの両方の光学条件の変化に関連付ける数学的関数（コスト関数と呼んでもよい）を含むステップとを含む。
【００１６】
[0016]  本発明のスキャナマッチング／調整態様を含む本発明の上記及びその他の態様は、以下の図面及び詳細な説明を参照することで当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
[0017]  本発明の具体的な実施形態について以下の添付図面に関連して説明する。
【図１】[0018]本発明の例示的実施態様によるリソグラフィシステムの様々なサブシステムのブロック図である。
【図２】[0019]図１のサブシステムに対応するシミュレーションモデルのブロック図である。
【図３】[0020]本発明のある実施形態によるスキャナ安定性制御の概念の一例を示すフローチャートである。
【図４】[0021]本発明の例示的実施形態によるスキャナ安定性設定及び制御の例示的プロセスフローを示す図である。
【図５】[0021]本発明の例示的実施形態によるスキャナ安定性設定及び制御の例示的プロセスフローを示す図である。
【図６】[0021]本発明の例示的実施形態によるスキャナ安定性設定及び制御の例示的プロセスフローを示す図である。
【図７】[0021]本発明の例示的実施形態によるスキャナ安定性設定及び制御の例示的プロセスフローを示す図である。
【図８】[0021]本発明の例示的実施形態によるスキャナ安定性設定及び制御の例示的プロセスフローを示す図である。
【図９】[0022]本発明の例示的実施形態によるスキャナマッチング及び調整の例示的プロセスフローを示す図である。
【図１０】[0022]本発明の例示的実施形態によるスキャナマッチング及び調整の例示的プロセスフローを示す図である。
【図１１】[0022]本発明の例示的実施形態によるスキャナマッチング及び調整の例示的プロセスフローを示す図である。
【図１２】[0022]本発明の例示的実施形態によるスキャナマッチング及び調整の例示的プロセスフローを示す図である。
【図１３】[0022]本発明の例示的実施形態によるスキャナマッチング及び調整の例示的プロセスフローを示す図である。
【図１４】[0023]実施形態を実施できる例示的コンピュータシステムのブロック図である。
【図１５】[0024]実施形態が適用可能なリソグラフィ投影装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0025]  当業者が本発明を実践することができるように、本発明の例示的な例として提供される図面を参照して以下に本発明を詳述する。特に、以下の図及び例は本発明の範囲を１つの実施形態に限定するものではなく、下記又は図示の要素の一部又は全部を入れ替えることで別の実施形態も可能である。さらに、既知のコンポーネントを用いて本発明の特定の要素を部分的に又は完全に実施することができる場合、本発明を分かりにくくしないように、本発明の理解に必要な既知のコンポーネントのそれらの部分のみを説明し、それら既知のコンポーネントのその他の部分の詳細な説明は省略する。ソフトウェアで実施される実施形態はそれに限定されてはならず、特に断りのない限り、当業者には明らかなように、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組合せで実施される実施形態を含むことができ、またその逆の場合も同様である。本明細書では、単一のコンポーネントを示す実施形態は限定的と考えてはならず、特に本明細書で断りのない限り、複数の同じコンポーネントを含む別の実施形態を包含し、またその逆の場合も同様である。さらに、特に断りのない限り、出願人らは明細書又は特許請求の範囲のいかなる用語にも一般的でない又は特殊な意味を与えることはない。さらに、本発明は、本明細書の図で参照する既知のコンポーネントの現在及び将来の既知の同等物を包含する。
【００１９】
[0026]  一般に、半導体工業は、「シュリンク」−チップフィーチャを小さくして、多くの場合、デバイス性能を向上させ製造コストを低減する能力−によって駆り立てられている。しかし、チップフィーチャが小さくなるにつれて、製造業者がその枠内で作業する「プロセスウィンドウ」の許容差も小さくなる。プロセスウィンドウが小さくなると、正常に機能するチップの製造が困難になる。より小さいプロセスウィンドウは、通常、オーバレイやクリティカルディメンションの均等性（ＣＤＵ）などのパラメータに極端に厳格な要件を課す。
【００２０】
[0027]  リソグラフィによるチップの製造可能性に対処するには、リソグラフィ装置を制御する能力の向上が必須である。スキャンリソグラフィ装置を、これに限定されないが含む様々なタイプのリソグラフィ装置が存在するが、本出願ではリソグラフィプロセスを実行するために用いる任意のリソグラフィ装置を示すのに「スキャナ」という用語を頻繁に使用することに留意されたい。さらに、リソグラフィ装置は物理的な装置でなく、物理的な装置のシミュレーションモデルであってもよい。
【００２１】
[0028]  スキャナの安定性制御システム及び方法によって、製造業者は所有するスキャナの焦点とオーバレイ（すなわち、層間のアライメント）の均等性の制御を拡張している。これによって、所与のフィーチャサイズとチップ用途についての最適で安定化したプロセスウィンドウが得られ、さらに高性能のチップのシュリンクと作成を継続することができる。スキャナ安定性制御方法は、プログラマブル照明瞳制御投影光学装置（レンズ）制御などの他の制御要素と連動することに留意されたい。
【００２２】
[0029]  リソグラフィシステムは、最初に設置／使用する時、較正されて最適な動作が補償される。しかし、時間と共に、システム性能パラメータがドリフトする。少量のドリフトには耐えられるが、一定のしきい値を超えるドリフトの場合、リソグラフィプロセス及び／又は装置が仕様に適合しない危険がある。したがって、製造業者は、周期的に生産を停止して再度較正を行う必要がある。システムの較正の頻度を上げるとプロセスウィンドウが大きくなるが、普通は予定の停止時間が増加する結果となる。
【００２３】
[0030]  スキャナ安定性制御のオプションは、上記の生産停止を大幅に低減する。停止の代わりに、スキャナ安定性制御システムは、リソグラフィ装置／プロセスを事前定義された基準性能（多くの場合「ベースライン」と呼ばれる）に周期的に自動でリセットする。リセットの周期は、ユーザが制御できる。例えば、毎日のリセット、任意の動作時間後のリセット、一定のプロセス実行後のリセットなどが可能である。リセットを実行するために、スキャナ安定性制御システムは、メトロロジツールを用いてウェーハ上で計測した標準測定値を収集する。モニタウェーハが特別のスキャトロメトリマークを含む特別のテストレチクルを用いて露光される。しかし、スキャトロメトリマークは、実際のターゲットウェーハ内、例えば、スクライブラインに沿って、２つのチップ間に、ウェーハの周辺領域内にも収容可能であることは当業者には明らかであろう。さらに、ウェーハ測定技術はスキャトロメトリに限定されない。ウェーハ測定技術は、スキャン電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた従来の測定を含んでもよい。本出願のスキャナ安定性制御方法は、ウェーハメトロロジの特定の方法に限定されない。
【００２４】
[0031]  ウェーハメトロロジから、スキャナ安定性制御システムは、システムがそのベースラインからドリフトした程度を判定する。次に、例えば、ウェーハレベルオーバレイと焦点補正データとを計算する。次に、リソグラフィ装置は、上記補正データのセットを量産ウェーハを含む後続のウェーハ上の露光ごとの特定の補正値に変換する。
【００２５】
[0032]  スキャナ安定性制御の主要な特徴と利点の幾つかは以下を含むが、これらに限定されない。
・スキャナの生産性を犠牲にしない、様々なプロセス条件での長期焦点安定性
・スキャナの生産性を犠牲にしない、様々なプロセス条件での長期適合マシンオーバレイ安定性
・スキャナオーバレイ及び焦点をモニタする能力
・完全自動／半自動ステップへの効率的な統合
【００２６】
Ａ．本発明の例示的実施形態を実施するリソグラフィシステムの一般的な環境
[0033]  本発明を説明する前に、設計全体及び結像プロセスについて簡潔に説明する。図１は、例示的リソグラフィ投影装置１０を示す。主要なコンポーネントは、深紫外線エキシマレーザ放射源などの光源１２と、部分的なコヒーレンスを定義し、また特定の光源整形光学系１４、１６ａ及び１６ｂを含んでいてもよい照明光学系と、マスク又はレチクル１８と、ウェーハ面２２上にレチクルパターンの画像を生成する投影光学系１６ｃである。瞳面の調整式フィルタ又はアパーチャ２０はウェーハ面２２に当たるビーム角度の範囲を制限することができ、可能な最大角度は投影光学系の開口数ＮＡ＝ｓｉｎ（Θｍａｘ）を定義する。
【００２７】
[0034]  リソグラフィシステムでは、これらの主要システムコンポーネントを例えば図２に示すように別々の機能モジュールによって記述することができる。図２を参照すると、機能モジュールは、ターゲット設計を定義する設計レイアウトモジュール２６と、結像プロセスで使用するマスクを定義するマスクレイアウトモジュール２８と、シミュレーションプロセス中に使用するマスクレイアウトのモデルを定義するマスクモデルモジュール３０と、リソグラフィシステムの光学コンポーネントの性能を定義する光学モデルモジュール３２と、所与のプロセスで使用されているレジストの性能を定義するレジストモデルモジュール３４とを含む。公知のように、シミュレーションプロセスの結果は、例えば、結果モジュール３６内に予測輪郭及びＣＤを生成する。
【００２８】
[0035]  より詳細には、照明及び投影光学系の特性が、ＮＡ−シグマ（σ）設定と、任意の特定の照明源の形状（σ（又はシグマ）はイルミネータの外側半径範囲である）とを含む光学モデル３２内で捕捉されるが、これらに限定されないことに留意されたい。基板上にコーティングされたフォトレジスト層の光学特性、すなわち、屈折率、膜厚、伝搬及び偏光効果も光学モデル３２の一部として捕捉できる。マスクモデル３０は、レチクルの設計フィーチャを捕捉し、マスクの詳細な物理特性の表現を含むこともできる。最後に、レジストモデル３４は、例えば、基板ウェーハ上に形成されるレジストフィーチャの輪郭を予測するために、露光、ＰＥＢ及び現像中に生起する化学プロセスの影響を説明する。シミュレーションの目的は、例えばエッジの配置及びＣＤを正確に予測することであり、その後これをターゲット設計と比較することができる。ターゲット設計は、一般にプレＯＰＣマスクレイアウトとして定義され、ＧＤＳＩＩ又はＯＡＳＩＳなどの標準化されたデジタルファイル形式で提供される。当業者であれば、入力ファイル形式が不適切であることが理解されよう。入力ファイル形式が無関係であることは当業者には明らかであろう。
【００２９】
Ｂ．本発明の例示的方法
[0036]  図３は、本発明のある実施形態によるプロセスフローの一例を示す。通常、リソグラファは、画像安定性の問題の主要な部分を照明制御に関連付ける。また、照明瞳の測定能力は、専門のツールを用いて比較的成熟している。製品製作効率の観点から、１つ以上の対象とする既知の照明設定（「標準設定」）の下でのプロセスの実行が有利である。これによって、テストパターンのセット、レジストプロセスのタイプ、及び測定条件を低減することで設定及びモニタロジスティクスを簡単化できるであろう。またこれは、パターンの印刷が堅牢かつ確実であることを確保する助けになり、予測可能／制御可能な堅牢なメトロロジレシピを用意する。フローチャート３００のステップＳ３０２はこの動作を示す。
【００３０】
[0037]  本出願では、照明源瞳測定値に基づくスキャナの閉ループ制御を介したカスタム条件に対する照明源安定性を確保することで任意の「カスタム照明」条件に対する結像安定性を達成する方法が記載されている。フローチャート３００のステップＳ３０４はこの動作を示す。
【００３１】
[0038]  さらに、スキャナの残りの（照明源以外の）安定性が１つ以上の標準／カスタム条件の下でのウェーハ露光及びメトロロジにより確保される。この動作は、フローチャート３００のステップＳ３０６に示されている。
【００３２】
[0039]  実施形態によっては、ステップＳ３０４及びＳ３０６は、直列又は並列に実行できることに留意されたい。また、フローチャート３００に中間ステップを含んでもよい。
【００３３】
[0040]  また、ステップＳ３０４及びＳ３０６は両方共、実際のチップ制作前にスキャナが較正又は調整され又は精度を確認される設定段階で実行でき、又は実際のチップ制作中に実行されるモニタ動作中に実行できる。広い意味では、「設定」段階は「ｔ＝０」段階と記述でき、制御／モニタ段階は「ｔ＞０」段階と記述できる。しかし、図４〜図８を用いて考察するように、ｔ＝０とｔ＞０の両方は一瞬の時間ではなく、所望の動作のサブステップを完了するために必要な幾つかの瞬間（及び／又は時間フレーム）の組合せを意味することは当業者には明らかであろう。一般に、図４〜図５は、「ｔ＝０」での条件に関連し、図６〜図８は、「ｔ＞０」での条件に関連する。
【００３４】
[0041]  さらに、「標準」及び「カスタム」という用語は限定的ではないことは当業者には明らかであろう。「標準」の条件は１つ以上の条件の第１の（又は第２の）セットを含んでもよく、「カスタム」の条件は１つ以上の条件の第２の（又は第１の）セットを含んでもよい。概して、明細書及び請求の範囲における「第１の」及び「第２の」という用語はいかなる時間的なシーケンス又はいかなる特定の条件をも示すものではなく、単に２つのエンティティを示すだけである。光学条件は、照明源条件、投影光学装置条件、ウェーハ条件、レチクル条件（デザインレイアウトを含む）、又はユーザによって調整可能であり、及び／又はそれ自体ドリフト又は変化することがある任意のその他のリソグラフィプロセス条件を含んでもよい。「標準」条件レシピのライブラリにアクセスできることで、リソグラフィ装置／プロセスの較正／モニタ方法の大部分を迅速かつ確実に達成できる。１つ以上の「カスタム」条件を用いて別の較正／モニタを実行できる。「カスタム」条件はエンドユーザが指定できる。「カスタム」条件の非限定的な例は、カスタムデザインレイアウト上にクリティカルフィーチャを最適に印刷する照明源瞳の特定の場所での照明源の特定の偏光である。標準条件下での較正／モニタプロセスに続けて、カスタム条件下でのウェーハメトロロジを用いて、又は用いずに、コンピュータによる方法でより高速のプロセス制御を実行できる。
【００３５】
[0042]  理論的な観点から見ると、リソグラフィシステムは照明サブシステムとコヒーレント照明下でのシステム応答を表す数学的転送関数（ポイント拡散関数又は点源ＴＣＣのセットとして表現される）とに分離できる。照明サブシステムとコヒーレント転送関数の両方の安定性が確保されると、安定した結像性能が自動的に達成される。
【００３６】
[0043]  スケーラ結像の最も簡単なケースでは、リソグラフィシステムは照明源瞳とコヒーレント転送関数に寄与する投影光学装置瞳とによって完全に特徴付けられる。照明源瞳と投影光学装置瞳との両方が安定すると、結像全体が安定する。一実施形態では、照明源瞳は、照明源瞳測定と帰還制御とにより安定状態に保たれ、投影光学装置瞳は、標準条件下のウェーハメトロロジにより安定状態に保たれる。照明条件が任意の照明条件に変化しても投影光学装置瞳は同じままである。
【００３７】
[0044]  ベクトル結像（ＮＡが大きいケースで必要である）の場合、投影光学装置瞳を各々偏光成分ごとに用いる瞳フィルタのセットと交換してもよい。この瞳フィルタのセットは、「点源ＴＣＣ」とも呼ばれる。重要な固有ベクトルの数、又はこの点源ＴＣＣマトリクスの有効ランクは、これらに限定されないが、色収差又はその他のタイプの収差、照明源レーザの帯域幅、ステージ振動などによって引き起こされる焦点ボケ、及びステージ振動によって引き起こされるｘ／ｙボケを含んでもよい様々な非コヒーレント要因によって左右される。また、結像性能は照明瞳と点源ＴＣＣが安定している限り、安定状態が確保される。投影光学装置のつまみを用いてコヒーレント転送関数又は点源ＴＣＣの安定性を確保することができる。
【００３８】
[0045]  数学的には、点源ＴＣＣは所与のマスクパターンについて単位強度の点源照明下の画像強度を決定する。非点源の下の全画像強度は、各々がそのポイントの照明源強度によって重み付けされた全照明源ポイントからの寄与の総計に等しい。言い換えれば、各点源からの寄与はテストパターンの畳み込み（マスクデザインレイアウト上の）と点源ＴＣＣ（ＰＳＦのポイント拡散関数に似ている）によって決定され、重みは照明瞳特性によって決定される。これがいわゆる「アッベの結像理論」である。この理論は、光源と点源ＴＣＣの両方が安定している限り、全画像強度が安定状態である（したがって、ＣＤとオーバレイが安定している）ということを主張する。詳細は、Max Born及びEmil Wolfによる教科書「光学原理」、第７版、Cambridge University Press, 1999、及びFlagello他による「Theory of high-NA imaging in homogeneous thin films」と題された論文、Journal of Optical Society of America, vol. 13, no. 1, January 1996, pp. 53-64に記載されている。
【００３９】
[0046]  以下に詳述するように、本発明の主要な考え方は、リソグラフィ装置又はリソグラフィプロセスのベースライン性能モデルを確立し、このモデルを用いて現在の性能をベースライン性能に一致させることである。ベースライン性能モデルは、経験に基づいて、及び／又は初期設定／較正に基づいて開発されている。ベースライン性能モデルは、「パイロットモデル」、「基準モデル」、「ベースラインモデル」、又はベースライン基準モデル」とも呼ばれる。幾つかの実施形態では、ベースライン性能モデルは「感度モデル」として使用され、この場合、１つ以上のプロセスパラメータに変化に対する任意のテストパターンのＣＤ（又はその他のメトリック）の感度をモデルから計算することができる。
【００４０】
[0047]  リソグラフィ装置又はリソグラフィプロセスの性能の安定性は、ベースライン性能に対する一定の事前定義された期間にわたる、及び／又は事前設定された周期での一定の性能メトリックの時間ドリフトを分析することでモニタできる。言い換えると、ベースライン性能は性能が時間と共に逸脱する程度を測定するガイドとしての役に立つ。リソグラフィ装置の１つ以上の設定がベースラインモデルを用いて調整されて時間ドリフトが補償される。したがって、性能は所望のベースライン性能の実質的に近くまで復旧する。「設定」としての物理的な調整（すなわち、回転式つまみで設定可能な状態）が不可能なリソグラフィ装置又はプロセスのパラメータが存在することは当業者には明らかであろう。リソグラフィ装置の「設定」は、リソグラフィ装置のより大きいセットのサブセットであってもよい。物理的なスキャナでの制御可能又は調整可能な設定の幾つかの例は、照明源の強度分布つまみ（プログラマブルミラー又はその他の手段による）、照明源の偏光制御つまみ、レンズ瞳面又は投影光学システムに沿ったその他の平面内の収差制御つまみ、開口数制御つまみなどである。調整可能な設定のその他の例は、照明源の波長スペクトル、レチクルの傾斜、ウェーハの傾斜などを含んでもよい。本発明は装置の設定の調整による物理的なスキャナ効果のドリフトの補償に限定されないことに留意されたい。レジストプロセスドリフトなどの幾つかの例示的非ドリフト効果も装置の設定の調整によって補償できる。レジストプロセスのドリフトのモニタに関連するパラメータの例は、レジスト画像パラメータ、レジスト拡散、消光剤濃度などであってもよい。例えば、レジスト拡散効果は画像コントラスト及び線量寛容度の劣化を引き起こし、ステージ振動によって大幅に劣化する。ある種の光学的設定を調整して画像コントラストの損失、例えば、ＮＡ、又はステージ振動を補償することができる。レジスト画像パラメータは、クリティカルディメンションの均一性（ＣＤＵ）、エッジ配置エラー（ＥＰＥ）、オーバレイエラー、側壁角度（ＳＷＡ）、及びベストフォーカスオフセットを含んでもよい。ベースラインモデルベースのコンピュータプロセス制御（ＣＰＣ）の詳細は、「コンピュータによるプロセス制御」と題された２０１１年５月２５日出願の共通所有の米国仮出願第６１／４９０，０１０号に記載されている。
【００４１】
[0048]  本出願では、ベースラインモデルは、複数のサブモデルを含んでもよい。例えば、第１のベースラインサブモデルを第１の光学条件（例えば、１つ以上の標準／カスタム条件）に対応させて定義し、第２の光学条件（例えば、１つ以上の標準／カスタム条件）に対応させて定義してもよい。
【００４２】
[0049]  図４〜図５は、リソグラフィ装置がベースライン性能モデルを生成及び／又は較正するための初期設定（すなわち、上記のｔ＝０段階）のフローチャートを示す。
【００４３】
[0050]  図４で、標準の照明条件下での設定について説明する。ステップ４０２で、スキャナ内に標準照明条件が設定される。ステップ４０４で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集される。ステップ４０８で、測定された光源瞳が標準条件下でのベースライン光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐ＿ｓ（０））として記録される。複数の標準条件の場合、対応するｐ＿ｓ（０）値を測定でき、又は重み付け平均若しくはその他の標準の数学的方法を用いて有効なｐ＿ｓ（０）値を導出することができることに留意されたい。
【００４４】
[0051]  ステップ４０６で、ウェーハ（通常、テストウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ４１０で、ＣＤが測定され、ｔ＝０（ＣＤ＿ｓ（０））における標準照明下のベースラインＣＤとして記録される。ＣＤが測定するメトリックとして示されているが、ＥＰＥ、側壁角度（ＳＷＡ）、ベストフォーカスなどのその他のメトリックであってもよいことに留意されたい。
【００４５】
[0052]  ステップ４１２で、ステップ４０４及び４１０で得た測定値を用いて標準照明条件のベースラインサブモデルが生成／較正される。上記のように、較正は点源ＴＣＣを用いて実行され、ＴＣＣマトリクスのランクは様々なコヒーレント／非コヒーレント要因によって決定される。
【００４６】
[0053]  ステップ４１４で、較正されたＴＣＣは、ｔ＝０（ＴＣＣ＿ｓ（０））における標準照明下のベースラインＴＣＣとして記録される。
【００４７】
[0054]  図５で、カスタム照明条件下での設定について説明する。このプロセスはウェーハメトロロジを用いずに実行できることに留意されたい。
【００４８】
[0055]  ステップ５２０で、スキャナ内にカスタム照明条件が設定される。ステップ５２２で、光源瞳測定値が収集される。ステップ５２４で、測定された光源瞳は、カスタム条件下でのベースライン光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐ＿ｃ（０））として記録される。複数のカスタム条件の場合、対応するｐ＿ｃ（０）値を測定でき、又は重み付け平均若しくはその他の標準の数学的方法を用いて有効なｐ＿ｃ（０）値を導出することができることに留意されたい。ステップ５２２で得た測定値を用いてカスタム照明条件のベースラインサブモデルが生成／較正される。
【００４９】
[0056]  図６〜図８は、リソグラフィ装置がベースライン性能モデル（すなわち、標準及びカスタムベースラインサブモデル）を用いてプロセスドリフトを低減／補償する制御／モニタ段階（すなわち、上記のｔ＞０段階）のフローチャートを示す。
【００５０】
[0057]  図６のステップ６３０で、標準照明条件下でスキャナが設定される。ステップ６３２で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集され、ｔ＝０における測定値に対して光源瞳特性がドリフトしたか否かが確認される。ステップ６３４で、ウェーハ（テストウェーハ又は実際のウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ６３６で、ＣＤ（又はその他のメトリック）が測定されてｔ＝０における測定値に対する時間ドリフトが検出される。ステップ６３８で、標準照明条件下のベースラインサブモデルがステップ６３２及び６３６で得た測定値を用いて点源ＴＣＣによって再較正される。ステップ６４０で、スキャナつまみ（照明つまみ及び投影光学装置つまみを含むが、これらに限定されない）が調整されてｔ＞０におけるＴＣＣをＴＣＣ＿ｓ（０）に一致させる。こうして、ＴＣＣの時間ドリフトは低減／補償され、スキャナの安定性は所望の効果に復旧する。言い換えれば、ＴＣＣのドリフトを低減することでベースライン性能を復旧するという目標に向けて、ステップ６４０中にスキャナ設定の調整が一緒に実行される。
【００５１】
[0058]  図７に示す、ｔ＞０における制御／モニタの代替プロセスフローで、光源瞳のドリフトとＣＤ（又はその他のリソグラフィプロセス応答メトリック）のドリフトを低減することでベースライン性能を復旧するという目標に向けて、複数のステップでスキャナ設定の調整を実行できる。図７のステップ７５０で、標準照明条件下でスキャナが設定される。ステップ７５２で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集され、ｔ＝０における測定値に対して光源瞳特性がドリフトしたか否かが確認される。追加の調整ステップ７５６で、照明源瞳が調整されてベースラインｐ＿ｓ（０）に一致する。ステップ７５４で、ウェーハ（テストウェーハ又は実際のウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ７５８で、ＣＤ（又はその他のメトリック）が測定されてｔ＝０における測定値に対する時間ドリフトが検出される。ステップ７６０で、スキャナつまみ（照明つまみ及び投影光学装置つまみを、これらに限定されないが含む）が調整されてｔ＞０におけるＣＤ（又はその他のメトリック）をＣＤ＿ｓ（０）に一致させる。
【００５２】
[0059]  図８は、カスタム照明下でウェーハ測定を行うことなくスキャナ安定性制御を達成して全体の較正／安定性制御プロセスを促進できることを示す。標準照明条件下でスキャナに対して実行されるウェーハメトロロジベースの安定性制御プロセスのゆえに、またベースラインモデルの２つのコンポーネント（すなわち、標準照明サブモデル及びカスタム照明サブモデル）の間の固有の相互関係のゆえに、スキャナつまみの低減したセットを調整して時間ドリフトを低減して所望のベースライン性能に一致させなければならない可能性がある。例えば、照明源瞳の設定を調整してカスタム照明条件下のベースライン性能を復旧すると、照明源瞳特性とクリティカルディメンションとの間の固有の相互関係によってベースラインのクリティカルディメンションが復旧される。第１及び第２のサブモデルの間の相互関係が存在するのは、共通の数学的関数（コスト関数と呼んでもよい）が第１及び第２のベースラインサブモデルの両方でリソグラフィプロセス応答（例えば、ＣＤ）の変化を光学条件（例えば、照明設定の変化）に関連付けるためである。
【００５３】
[0060]  図８のステップ８８０で、スキャナ内にカスタム照明条件が設定される。ステップ８８２で、光源瞳測定値が収集される。ステップ８８４で、光源瞳が調整されてカスタム条件下でのベースライン光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐ＿ｃ（０））に一致する。
【００５４】
[0061]  例示的実施形態の多くでは、光源照明の最適化のみを論じているが、本発明の範囲は照明設定に限定されないことに留意されたい。例えば、投影光学装置設定（開口数、収差など）、レチクル設定（レチクルの傾斜など）、ウェーハ設定（レチクルの傾斜など）もスキャナサブシステムの直接測定に基づいて、及び／又は直接測定とウェーハメトロロジデータとの組合せに基づいて調整可能である。これには、ウェーハ計測を用いずに正確に測定可能な任意の装置設定を用いて照明源瞳測定に置き換え、又はこれを補完できるという基本的な前提がある。さらに、対象とする装置設定（照明設定及び／又はその他の設定）を制御してそれ自体で安定させる、すなわち、標準及び／又はカスタムの様々な光学条件に対して安定させることができるという前提がある。
【００５５】
[0062]  図９〜図１３は、図４〜図８を参照して説明した上記の概念をスキャナ（又はそのシミュレーションモデル）のマッチング／調整にまで拡張する方法を示す。スキャナを事前最適化する調整可能なパラメータを有する利点は、それによってユーザがスキャナの挙動を調整して別の基準スキャナの挙動又は所望の事前設定されたスキャナの挙動をシミュレーションモデル（例えば、仮想スキャナの挙動）に一致させることが可能であるという点である。Cao他を譲受人とする「モデルベースの汎用マッチング及び調整の方法及びシステム」と題された共願の共通所有の特許出願の米国公開第２０１０／０１４６４７５号に挙動マッチング／調整が記載されているが、調整パラメータ（「つまみ」）は主として照明源強度パラメータなどの直線パラメータであった。後続のFeng他を譲受人とする２０１０年１１月１７日出願の「Pattern-Independent and Hybrid Matching/Tuning Including Light Manipulation by Projection Optics」と題された共願の共通所有の米国仮出願第６１／４１４，７８７号で、マッチング／調整がその一部が投影光学装置特性から得られる非直線スキャナ効果も含むように拡張されている。幾つかの照明源特性、デザインレイアウト／レチクル特性も非直線スキャナ効果を生み出すことができる。
【００５６】
[0063]  挙動マッチングは、２つのスキャナの製造のばらつきによるそれらのスキャナ間の挙動の差、又はレジスト、マスクなどの温度、磨耗、エージング、及び化学／物理特性などの要因による１つのスキャナの経年の挙動の偏差を修正する際に有利である。シミュレーション領域では、基準スキャナの挙動がシミュレートされた基準モデルとしてアプリオリに利用可能である。すなわち、シミュレートされた基準モデルは仮想スキャナの挙動を表す。物理スキャナと挙動を比較すると、同じタイプのスキャナ（すなわち、同じスキャナモデル）又は異なる対応にスキャナ（すなわち、異なるスキャナモデル）も基準として使用できる。仮想スキャナの挙動がシミュレートされた基準モデルとして使用される時には、シミュレートされた基準モデルは、エンドユーザが欲するカスタム化された挙動、又は事前定義されたプロセスウィンドウを生成するか、あるいは好ましいリソグラフィ応答を生成する「理想的な」又は所望の挙動であってもよい。例えば、装置の特定の挙動を、デザインレイアウトと、スキャナを用いて基板上にデザインレイアウトを投影することで生成される基準基板上の画像又はレジスト画像との関係としてモデル化することができる。レジスト画像は、例えば、レジスト画像の様々な特性（例えば、レジストの輪郭、ＣＤ、エッジ配置エラー）によって表すことができる。スキャナの挙動は、例えば、デザインレイアウトから独立した光源と投影光学装置との組合せの光学的挙動であってもよい。２つのスキャナが光源と投影光学装置との同一の組合せの光学的挙動を有する場合、上記２つのスキャナによって同一のデザインレイアウトから同一のレジストコーティングされた基板へ投影された画像は実質的に同一である。光源とスキャナの投影光学装置が組み合わさった光学的挙動は以下に詳述する相互透過係数（ＴＣＣ）として表すことができる。したがって、スキャナの挙動を所望の挙動に一致させるには、スキャナのＴＣＣを所望の挙動を表すＴＣＣに一致させればよい。コスト関数は十分に柔軟性があり、上記の挙動マッチング／調整の様々な可能性のすべてに適合させることができる。
【００５７】
[0064]  さらに、挙動マッチング／調整は、ＴＣＣマッチングなどのパターンから独立した方法で、又はＴＣＣマッチングに加えて、マッチング／調整がテストパターン（又は複数のテストパターン）を用いたリソグラフィ応答の比較ステップをさらに含むハイブリッドな方法で実行できる。
【００５８】
[0065]  「マッチング」と「調整」はここで交換可能に使用されているが、通常、「マッチング」は２つの物理スキャナ間の挙動マッチングを示し、「調整」は基準シミュレーションモデルに対するスキャナのシミュレーションモデルの調整ステップを示すことは当業者には明らかであろう。基準シミュレーションモデルは物理スキャナであってもよいが、そうでなくてもよい。マッチング／調整はプロセスウィンドウの制約を受けて実行できる。例えば、調整では、事前定義されたプロセスウィンドウ内に収まるようにプロセスを適合させることができる。しかし、マッチング／調整は、プロセスウィンドウの制約を受けずに実行することもできる。
【００５９】
[0066]  図９〜図１０は、現在のスキャナが一致させられる基準スキャナの初期設定（すなわち、ｔ＝０段階における）のフローチャートを示す。
【００６０】
[0067]  図９で、標準照明条件下の設定をマッチングプロセスについて説明する。ステップ９０２で、基準スキャナ内に標準照明条件が設定される。ステップ９０４で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集される。ステップ９０８で、測定された光源瞳が標準条件下での基準光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐｒｅｆ＿ｓ（０））として記録される。複数の標準条件の場合、対応するｐｒｅｆ＿ｓ（０）値を測定でき、又は重み付け平均若しくはその他の標準の数学的方法を用いて有効なｐｒｅｆ＿ｓ（０）値を導出することができることに留意されたい。
【００６１】
[0068]  ステップ９０６で、ウェーハ（通常、テストウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ９１０で、ＣＤが測定され、ｔ＝０（ＣＤｒｅｆ＿ｓ（０））における標準照明下の基準ＣＤとして記録される。ＣＤが測定するメトリックとして示されているが、ＥＰＥ、側壁角度（ＳＷＡ）、ベストフォーカスなどのその他のメトリックであってもよいことに留意されたい。
【００６２】
[0069]  ステップ９１２で、ステップ９０４及び９１０で得た測定値を用いて標準照明条件の基準サブモデルが生成／較正される。上記のように、較正は点源ＴＣＣを用いて実行され、ＴＣＣマトリクスのランクは様々なコヒーレント／非コヒーレント要因によって決定される。
【００６３】
[0070]  ステップ９１４で、較正されたＴＣＣは、ｔ＝０（ＴＣＣｒｅｆ＿ｓ（０））における標準照明下のベースラインＴＣＣとして記録される。
【００６４】
[0071]  図１０で、カスタム照明条件下での設定について説明する。このプロセスは、ウェーハメトロロジを用いずに実行できることに留意されたい。
【００６５】
[0072]  ステップ１０２０で、基準スキャナ内にカスタム照明条件が設定される。ステップ１０２２で、光源瞳測定値が収集される。ステップ１０２４で、測定された光源瞳は、カスタム条件下での基準光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐｒｅｆ＿ｃ（０））として記録される。複数のカスタム条件の場合、対応するｐｒｅｆ＿ｃ（０）値を測定でき、又は重み付け平均若しくはその他の標準の数学的方法を用いて有効なｐｒｅｆ＿ｃ（０）値を導出することができることに留意されたい。ステップ１０２２で得た測定値を用いてカスタム照明条件の基準サブモデルが生成／較正される。
【００６６】
[0073]  図１１〜図１３は、リソグラフィ装置が基準性能モデル（すなわち、標準及びカスタム基準サブモデル）を用いてプロセスドリフトを低減／補償するモニタ段階（すなわち、ｔ＞０段階）のフローチャートを示す。
【００６７】
[0074]  図１１のステップ１１３０で、標準照明条件下で一致対象スキャナが設定される。ステップ１１３２で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集され、ｔ＝０における測定値に対して光源瞳特性がドリフトしたか否かが確認される。ステップ１１３４で、ウェーハ（テストウェーハ又は実際のウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ１１３６で、ＣＤ（又はその他のメトリック）が測定されてｔ＝０における測定値に対する時間ドリフトが検出される。ステップ１１３８で、標準照明条件下の基準サブモデルがステップ１１３２及び１１３６で得た測定値を用いて点源ＴＣＣによって再較正される。ステップ１１４０で、一致対象スキャナつまみ（照明つまみ及び投影光学装置つまみを、これらに限定されないが含む）が調整されてｔ＞０におけるＴＣＣをＴＣＣｒｅｆ＿ｓ（０）に一致させる。こうして、ＴＣＣの時間ドリフトは低減／補償され、一致対象スキャナの安定性は所望の効果に復旧する。言い換えれば、ＴＣＣのドリフトを低減することで基準性能に一致させるという目標に向けて、ステップ１１４０中にスキャナ設定の調整が一緒に実行される。
【００６８】
[0075]  図１２に示す、ｔ＞０における制御／モニタの代替プロセスフローで、光源瞳のドリフトとＣＤ（又はその他のリソグラフィプロセス応答メトリック）のドリフトを低減することで基準性能に一致させるという目標に向けて、複数のステップで一致対象スキャナ設定の調整を実行できる。図１２のステップ１２５０で、標準照明条件下でスキャナが設定される。ステップ１２５２で、光源瞳測定値を含む１つ以上の測定値が収集され、ｔ＝０における測定値に対して光源瞳特性がドリフトしたか否かが確認される。追加の調整ステップ１２５６で、照明源瞳が調整されて基準ｐｒｅｆ＿ｓ（０）に一致する。ステップ１２５４で、ウェーハ（テストウェーハ又は実際のウェーハ）が標準照明条件下で露光される。ステップ１２５８で、ＣＤ（又はその他のメトリック）が測定されてｔ＝０における測定値に対する時間ドリフトが検出される。ステップ１２６０で、一致対象スキャナつまみ（照明つまみ及び投影光学装置つまみを、これらに限定されないが含む）が調整されてｔ＞０におけるＣＤ（又はその他のメトリック）をＣＤｒｅｆ＿ｓ（０）に一致させる。
【００６９】
[0076]  図１３は、カスタム照明下でウェーハ測定を行うことなくスキャナを調整して全体のマッチング／調整プロセスを促進できることを示す。標準照明条件下でスキャナに対して実行されるウェーハメトロロジベースの調整プロセスのゆえに、また基準モデルの２つのコンポーネント（すなわち、標準照明サブモデル及びカスタム照明サブモデル）の間の固有の相互関係のゆえに、一致対象スキャナ内のスキャナつまみの低減したセットを調整して時間ドリフトを低減して所望の基準性能に一致させなければならない可能性がある。
【００７０】
[0077]  図１３のステップ１３８０で、一致対象スキャナ内にカスタム照明条件が設定される。ステップ１３８２で、光源瞳測定値が収集される。ステップ１３８４で、光源瞳が調整されてカスタム条件下でのベースライン光源瞳特性（ｔ＝０におけるｐｒｅｆ＿ｃ（０））に一致する。
【００７１】
Ｃ．本発明の実施形態を実施するコンピュータシステムの詳細
[0078]  図１４は、本明細書に開示するパターン選択方法の具体化／実施を支援することができるコンピュータシステム１００を示す例示的ブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を送受信するバス１０２又はその他の通信機構と、情報を処理するバス１０２に結合された１つ以上のプロセッサ１０４（及び１０５）とを含む。コンピュータシステム１００は、また、情報及びプロセッサ１０４によって実行される命令を記憶するためのバス１０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はその他のダイナミックストレージデバイスなどのメインメモリ１０６を含む。メインメモリ１０６は、またプロセッサ１０４によって実行される命令の実行中に、一時的変数又はその他の中間情報を記憶するために使用することができる。コンピュータシステム１００は、さらにプロセッサ１０４のために静的情報及び命令を記憶するバス１０２に結合された読取専用メモリ（ＲＯＭ）１０８又はその他のスタティックストレージデバイスを含む。磁気ディスク又は光ディスクなどのストレージデバイス１１０が提供され、バス１０２に結合され、情報及び命令を記憶する。
【００７２】
[0079]  コンピュータシステム１００は、バス１０２を介して、コンピュータユーザに対して情報を表示する陰極管（ＣＲＴ）又はフラットパネル又はタッチパネルディスプレイなどのディスプレイ１１２に結合することができる。英数字キー及びその他のキーを含む入力デバイス１１４がバス１０２に結合され、プロセッサ１０４へ情報と選択したコマンドを送信する。別のタイプのユーザ入力デバイスがプロセッサ１０４へ方向情報と選択したコマンドを送信し、ディスプレイ１１２上でのカーソルの動きを制御するマウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどのカーソル制御装置１１６である。この入力デバイスは、通常、第１軸（例えば、ｘ）と第２軸（例えば、ｙ）の２軸で自由度２を有し、これによってデバイスは平面内の位置を指定することができる。入力デバイスとしてタッチパネル（画面）ディスプレイも使用することができる。
【００７３】
[0080]  本発明の一実施形態によれば、プロセッサ１０４によるメインメモリ１０６に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスの実行に応答してコンピュータシステム１００によってシミュレーションプロセスの一部を実行することができる。このような命令は、ストレージデバイス１１０などの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ１０６に読み込むことができる。メインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行すると、プロセッサ１０４は本明細書に記載する各プロセスステップを実行する。マルチ処理装置内の１つ以上のプロセッサを使用してメインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行することができる。代替実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに、又はそれと組み合わせてハードワイヤード回路を使用することができる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに限定されない。
【００７４】
[0081]  本明細書で使用する「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ１０４に命令を提供するステップに加わる任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む多くの形態をとることができるが、これらに限定されない。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイス１１０などの光又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ１０６などのダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を構成するワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。また伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成される音波又は光波の形態をとることができる。コンピュータ可読媒体の一般形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、その他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有するその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ，及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ，その他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、以下に記載する搬送波、又はコンピュータが読み取り可能なその他の任意の媒体を含む。
【００７５】
[0082]  様々な形態のコンピュータ可読媒体がプロセッサ１０４へ１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを搬送して実行するステップに含まれる。例えば、命令は、最初リモートコンピュータの磁気ディスク上に記憶されていてもよい。リモートコンピュータは、命令をダイナミックメモリにロードし、モデムを用いて電話回線上で命令を送信することができる。コンピュータシステム１００側のモデムは電話回線上でデータを受信し、赤外線送信機を用いてデータを赤外線信号に変換する。バス１０２に結合された赤外線検出器が赤外線信号で搬送されたデータを受信し、データをバス１０２上に配置することができる。バス１０２はデータをメインメモリ１０６へ搬送し、そこからプロセッサ１０４が命令を取り出して実行する。オプションとして、メインメモリ１０６によって受信された命令は、プロセッサ１０４による実行前又は後にストレージデバイス１１０に記憶することができる。
【００７６】
[0083]  また、コンピュータシステム１００は、バス１０２に結合された通信インターフェイス１１８を含むことが好ましい。通信インターフェイス１１８は、ローカルネットワーク１２２に接続されたネットワークリンク１２０への双方向データ通信接続を提供する。例えば、通信インターフェイス１１８は、対応するタイプの電話回線にデータ通信接続を提供する総合デジタル通信サービス網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェイス１１８は、互換ＬＡＮにデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であってもよい。無線リンクも実施することができる。そのような任意の実施態様で、通信インターフェイス１１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を送受信する。
【００７７】
[0084]  ネットワークリンク１２０は、通常、１つ以上のネットワークを通してデータ通信を他のデータデバイスに提供する。例えば、ネットワークリンク１２０は、ローカルネットワーク１２２を通してインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１２６が運用するホストコンピュータ１２４又はデータ装置に接続を提供することができる。次いでＩＳＰ１２６は、ワールドワイドパケットデータ通信ネットワーク、現在の通称は「インターネット」１２８を通してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２２とインターネット１２８は共に、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を使用する。デジタルデータをコンピュータシステム１００との間で送受信する様々なネットワークを介した信号及びネットワークリンク１２０上の信号及び通信インターフェイス１１８を介した信号は情報を伝送する搬送波の例示的形態である。
【００７８】
[0085]  コンピュータシステム１００は、ネットワーク、ネットワークリンク１２０、及び通信インターフェイス１１８を通してメッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信することができる。インターネットの例では、インターネット１２８、ＩＳＰ１２６、ローカルネットワーク１２２及び通信インターフェイス１１８を通してサーバ１３０がアプリケーションプログラムのために要求されたコードを送信することができる。本発明によれば、そのような１つのダウンロードされたアプリケーションは、例えばこの実施形態の選択したテストパターンに備える。受信されたコードは、それが受信されるとプロセッサ１０４によって実行することができ、及び／又はストレージデバイス１１０又はその他の不揮発性記憶装置に記憶して後で実行することができる。このようにして、コンピュータシステム１００は搬送波の形式でアプリケーションコードを入手することができる。
【００７９】
Ｄ．リソグラフィツールの例
[0086]  図１５は、本発明のテストパターン選択プロセスを用いて較正されたコンピュータリソグラフィモデルを用いて性能をシミュレート及び／又は最適化できる例示的リソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は、以下のコンポーネントを含む。
[0087]  −放射投影ビームＢを供給する放射システムＥｘ、ＩＬ。この例では、放射システムは放射源ＳＯをさらに含む。
[0088]  −マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するマスクホルダを備え、投影システムＰＳに対してマスクを正確に位置決めする第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１のオブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴ。
[0089]  −基板Ｗ（例えば、レジストコートシリコンウェーハ）を保持する基板ホルダを備え、投影システムＰＳに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２のオブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴ。
[0090]  −基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上にマスクＭＡの照射部分を結像する投影システム（「レンズ」）ＰＳ（例えば、屈折、反射光学、又は反射屈折光学システム）。
【００８０】
[0091]  本明細書に記載するように、装置は透過型である（すなわち、透過マスクを有する）。しかし、一般に、装置は例えば反射型（反射マスクを備えた）であってもよい。あるいは、装置は、マスクの使用に代えて別の種類のパターニング手段を使用してもよい。その例として、プログラマブルミラーアレイ又はＬＣＤマトリクスがある。
【００８１】
[0092]  放射源ＳＯ（例えば、水銀ランプ又はエキシマレーザ）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接、又はビームエキスパンダ又はビームデリバリシステムＢＤなどの調節手段を通った後で、照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分散の外側及び／又は内側半径範囲（それぞれ一般にσ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＤを備えてもよい。さらに、イルミネータＩＬは、一般に、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの様々な他のコンポーネントを備える。このようにして、マスクＭＡに当たるビームＢは、断面に所望の均一性と強度とを有する。
【００８２】
[0093]  図１５に関して、放射源ＳＯはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよい（例えば、多くの場合、放射源ＳＯが水銀ランプの場合にあてはまる）が、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、生成する放射ビームを装置内に誘導する（例えば、適切な誘導ミラーにより）構成であってもよいことに留意されたい。この後者のシナリオは、多くの場合、放射源ＳＯがエキシマレーザ（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ又はＦ２レージングに基づく）の時にあてはまる。本発明は、少なくともこれらの両方のシナリオを包含する。
【００８３】
[0094]  その後、ビームＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに達する。マスクＭＡを横断したビームＢは、レンズＰＳを通過し、レンズＰＳは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＢを合焦させる。第２の位置決め手段（及び干渉測定手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴを正確に移動させて様々なターゲット部分ＣをビームＢの経路内に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えば、マスクライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、又はスキャン中に、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。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１５には明示していないロングストロークモジュール（粗動位置決め）とショートストロークモジュール（微動位置決め）により実現する。しかし、ウェーハステッパ（ステップアンドスキャンツールとは対照的に）の場合、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータに接続するだけでよく、又は固定してもよい。
【００８４】
[0095]  パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、必要に応じて、パターニングデバイス内のアライメントマークＭ１、Ｍ２と、ウェーハ上のアライメントマークＰ１、Ｐ２とを用いて整列させることができる。
【００８５】
[0096]  図示のツールは、下記の２つの異なるモードで使用することができる。
【００８６】
[0097]  −ステップモードでは、マスクテーブルＭＴは、基本的に固定状態に維持され、全マスク画像は、１回で（すなわち、１回の「フラッシュ」で）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次に、異なるターゲット部分ＣをビームＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされる。
【００８７】
[0098]  −スキャンモードでは、所与のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」で露光されない点を除けば、基本的には同じシナリオが適用される。代わりに、マスクテーブルＭＴを、速度ｖで所与の方向（例えば、ｙ方向のような、いわゆる「スキャン方向」）に移動することができ、その結果、投影ビームＰＢはマスク画像上をスキャンする。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向に同時に移動する。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４又は１／５である）である。このようにして、解像度を犠牲にしないで比較的広いターゲット部分Ｃを露光することができる。
【００８８】
[0099]  本明細書に開示する概念は、サブ波長フィーチャを結像する任意の汎用の結像システムをシミュレートするか又は数学的にモデル化することができ、特にますます微細化するサイズの波長を生成することができる台頭しつつある結像技術で有用である。すでに普及している新興技術は、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍの波長を生成することができ、さらにフッ素レーザを用いて１５７ｎｍの波長を生成することができるＤＵＶ（深紫外線）リソグラフィを含む。さらに、ＥＵＶリソグラフィは、シンクロトロンを用いて、又は高エネルギーの電子を材料（固体又はプラズマ）に衝突させて２０〜５ｎｍの範囲に光子を生成してこの範囲内の波長を生成することができる。この範囲内では大半の材料が光を吸収するため、モリブデンとシリコンのマルチスタックを備えた反射ミラーによって照明を生成することができる。マルチスタックミラーは、各層の厚さが波長の４分の１であるモリブデンとシリコンの４０個のペアの層を有する。Ｘ線リソグラフィでさらに小さい波長を生成することができる。通常、シンクロトロンを用いてＸ線波長が生成される。Ｘ線波長では大半の材料が光を吸収するため、光吸収性材料の薄片によってどこにフィーチャを印刷し（正レジスト）、どこに印刷しないか（負レジスト）を定義することができる。
【００８９】
[00100]  本明細書に開示する概念はシリコンウェーハなどの基板上の結像に使用することができるが、開示された概念は、例えば、シリコンウェーハ以外の基板上の結像に使用される任意のタイプのリソグラフィ結像システムと共に使用することができることを理解されたい。
【００９０】
[00101]  本発明について、下記の条項を用いてさらに説明する。
１．リソグラフィプロセスパラメータの時間ドリフトを低減してリソグラフィプロセス内の性能安定性を維持する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記リソグラフィプロセスのベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の光学条件下で入手され、第２のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の光学条件下で入手されるステップと、
（ｂ）前記第１の光学条件下での前記第１のベースライン性能に対する第１のリソグラフィプロセスパラメータの第１の時間ドリフトデータを測定するステップと、
（ｃ）前記第２の光学条件下での前記第２のベースライン性能に対する第２のリソグラフィプロセスパラメータの第２の時間ドリフトデータを測定するステップと、
（ｄ）前記第１及び第２のサブモデルの相互関係と、前記測定された第１及び第２の時間ドリフトデータとを用いて前記第１及び第２のリソグラフィプロセスパラメータの必要な調整を決定して前記リソグラフィプロセスを前記定義されたベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップであって、前記第１及び第２のサブモデルの相互関係は、リソグラフィプロセス応答の変化を前記第１及び第２のサブモデルの両方の光学条件の変化に関連付ける数学的関数を含むステップとを含む、方法。
２．前記第１の光学条件は、標準光学条件とカスタム光学条件の一方を含む、条項１に記載の方法。
３．前記第２の光学条件は、標準光学条件とカスタム光学条件の一方を含む、条項１に記載の方法。
４．前記標準光学条件は、１つ以上の標準照明モードを含み、前記カスタム光学条件は、１つ以上のカスタム照明モードを含む、条項２又は３のいずれかに記載の方法。
５．ステップ（ｂ）は、ウェーハメトロロジ技術とリソグラフィ装置特性測定技術の一方又は両方を用いて実行される、条項１に記載の方法。
６．ステップ（ｃ）は、リソグラフィ装置特性の直接測定を用いて実行される、条項１に記載の方法。
７．前記第１及び第２のリソグラフィプロセスパラメータは、前記リソグラフィプロセスを実行するために用いるリソグラフィ装置の設定を含む、条項１に記載の方法。
８．前記リソグラフィ装置の設定は、照明源特性、投影光学装置特性、レチクル特性、ウェーハ特性、又はそれらの任意の組合せの１つ以上を含む、条項７に記載の方法。
９．前記リソグラフィプロセスパラメータは、前記リソグラフィ装置の１つ以上の設定の変化に対する前記リソグラフィプロセスの応答を示すプロセス感度パラメータを含む、条項７に記載の方法。
１０．前記プロセス感度パラメータは、クリティカルディメンション（ＣＤ）エラー、オーバレイエラー、側壁角度の変化、及びベストフォーカスオフセットを含む、条項９に記載の方法。
１１．前記方法は、
ステップ（ｃ）で、カスタム照明条件下で前記リソグラフィプロセスを実行するために使用されるリソグラフィ装置の照明源瞳特性の時間ドリフトを測定するステップと、
ステップ（ｄ）で、前記照明源瞳の設定を調整して前記カスタム照明条件下で前記ベースライン性能を復旧するステップであって、前記照明源瞳特性と前記クリティカルディメンションとの相互関係のためにクリティカルディメンションもベースラインクリティカルディメンションに復旧するステップとを含む、条項１に記載の方法。
１２．前記照明源瞳特性は、照明源強度の調整、照明源波長の調整、ビームポインティングの制御、及び照明源偏光の調整の１つ以上によって制御される、条項１１に記載の方法。
１３．投影光学装置特性は調整されて、照明源の前記第１のベースライン性能を定義するために用いる点源相互透過係数（ＴＣＣ）関数の安定性が確保される、条項１に記載の方法。
１４．ステップ（ａ）に先立って、複数のパターンは設計又は入手され、前記複数のパターンの第１のサブセットは、第１のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応し、前記複数のパターンの第２のサブセットは、第２のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応する、条項１に記載の方法。
１５．前記パターンは、テストレチクル上のテストパターン、ターゲットレチクル上のテストパターン、又はターゲットレチクル上のターゲットパターンを含む、条項１４に記載の方法。
１６．ターゲットレチクル上のテストパターンは、スクライブライン、デザインレイアウトの１つ以上のエッジ、及びターゲットパターンに隣接する、又はターゲットパターンが点在するデザインレイアウト上の未使用のスペースを含む場所の１つ以上の上に位置する、条項１５に記載の方法。
１７．前記ベースライン性能のリソグラフィモデルは、既存の基準モデルへの一致又は適合によって導出される、条項１に記載の方法。
１８．現在のリソグラフィプロセスを基準リソグラフィプロセスに一致させることで前記現在のリソグラフィプロセス内の安定性を制御する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記基準リソグラフィプロセスの基準性能を定義するステップであって、第１の基準性能を定義する前記リソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で入手され、第２の基準性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で入手され、前記リソグラフィモデルは照明源瞳特性とリソグラフィプロセス応答パラメータの１つ以上を含むステップと、
（ｂ）前記照明源瞳特性の第１の時間ドリフトデータを測定することで前記第１の照明条件下での前記現在のリソグラフィプロセス内の照明安定性をモニタし、前記第１の測定された時間ドリフトデータを用いて前記現在の照明源瞳特性を前記第１の基準性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップと、
（ｃ）前記リソグラフィプロセス応答パラメータの第２の時間ドリフトデータを測定することで前記現在のリソグラフィプロセス内のリソグラフィプロセス応答安定性をモニタし、前記第２の測定された時間ドリフトデータを用いて前記現在のリソグラフィプロセス応答を前記第２の基準性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップとを含む、方法。
１９．前記第１の照明条件は、標準照明条件とカスタム照明条件の一方を含む、条項１８に記載の方法。
２０．前記第２の照明条件は、標準照明条件とカスタム照明条件の一方を含む、条項１８に記載の方法。
２１．前記標準照明条件は、１つ以上の標準照明モードを含み、前記カスタム照明条件は、１つ以上のカスタム照明モードを含む、条項９及び２０のいずれかに記載の方法。
２２．ステップ（ｂ）は、前記照明源瞳特性の直接測定を用いて実行される、条項１８に記載の方法。
２３．ステップ（ｃ）は、ウェーハメトロロジ技術とリソグラフィ装置特性測定技術の一方又は両方を用いて実行される、条項１８に記載の方法。
２４．ステップ（ｂ）及び（ｃ）は、前記現在のリソグラフィプロセスを実行するために用いるリソグラフィ装置の設定を調整するステップを含む、条項１８に記載の方法。
２５．前記リソグラフィ装置の設定は、照明源特性、投影光学装置特性、レチクル特性、ウェーハ特性、又はそれらの任意の組合せの１つ以上を含む、条項２４に記載の方法。
２６．ステップ（ｃ）で、前記リソグラフィプロセス応答パラメータは、前記リソグラフィ装置の１つ以上の設定の変化に対する前記リソグラフィプロセスの応答を示すパラメータを含む、条項２４に記載の方法。
２７．前記リソグラフィプロセス応答パラメータは、クリティカルディメンション（ＣＤ）エラー、オーバレイエラー、側壁角度の変化、及びベストフォーカスオフセットを含む、条項２６に記載の方法。
２８．前記照明源瞳特性は、照明源強度の調整、照明源波長の調整、ビームポインティングの制御、及び照明源偏光の調整の１つ以上によって制御される、条項１８に記載の方法。
２９．投影光学装置特性は調整されて、照明源の前記第１の基準性能を定義するために用いる点源相互透過係数（ＴＣＣ）関数の安定性が確保される、条項１８に記載の方法。
３０．ステップ（ａ）に先立って、複数のパターンは設計又は入手され、前記複数のパターンの第１のサブセットは、第１のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応し、前記複数のパターンの第２のサブセットは、第２のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応する、条項１８に記載の方法。
３１．前記パターンは、テストレチクル上のテストパターン、ターゲットレチクル上のテストパターン、又はターゲットレチクル上のターゲットパターンを含む、条項３０に記載の方法。
３２．ターゲットレチクル上のテストパターンは、スクライブライン、デザインレイアウトの１つ以上のエッジ、及びターゲットパターンに隣接する、又はターゲットパターンが点在するデザインレイアウト上の未使用のスペースを含む場所の１つ以上の上に位置する、条項３１に記載の方法。
３３．リソグラフィプロセスの安定性を制御する方法であって、
（ａ）リソグラフィモデル内の前記リソグラフィプロセスで用いるリソグラフィ装置のベースライン性能を定義するステップであって、第１のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第１のサブモデルは第１の照明条件下で入手され、第２のベースライン性能を定義する前記リソグラフィモデルの第２のサブモデルは第２の照明条件下で入手され、前記リソグラフィモデルは照明源瞳特性とリソグラフィプロセス応答パラメータの１つ以上を含むステップと、
（ｂ）前記照明源瞳特性の第１の時間ドリフトデータを測定することで前記第１の照明条件下での前記リソグラフィ装置の照明安定性をモニタし、前記第１の測定された時間ドリフトデータを用いて前記照明源瞳特性を前記第１のベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップと、
（ｃ）前記リソグラフィプロセス応答パラメータの第２の時間ドリフトデータを測定することで前記第２の照明条件下でのリソグラフィプロセス応答安定性をモニタし、前記第２の測定された時間ドリフトデータを用いて前記リソグラフィプロセス応答を前記第２のベースライン性能の範囲内、又は実質的にその近くに維持するステップとを含む、方法。
３４．前記第２の照明条件は、標準照明条件とカスタム照明条件の一方を含む、条項３３に記載の方法。
３５．前記標準照明条件は、１つ以上の標準照明モードを含み、前記カスタム照明条件は、１つ以上のカスタム照明モードを含む、条項３４に記載の方法。
３６．ステップ（ａ）に先立って、複数のパターンは設計又は入手され、前記複数のパターンの第１のサブセットは、第１のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応し、前記複数のパターンの第２のサブセットは、第２のリソグラフィプロセスパラメータの変化に対応する、条項３３に記載の方法。
３７．前記パターンは、テストレチクル上のテストパターン、ターゲットレチクル上のテストパターン、又はターゲットレチクル上のターゲットパターンを含む、条項３６に記載の方法。
３８．ターゲットレチクル上のテストパターンは、スクライブライン、デザインレイアウトの１つ以上のエッジ、及びターゲットパターンに隣接する、又はターゲットパターンが点在するデザインレイアウト上の未使用のスペースを含む場所の１つ以上の上に位置する、条項３７に記載の方法。
【００９１】
[00102]  本発明についてその好適な実施形態を参照しながら具体的に説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、形態及び詳細を変更及び修正できることは当業者には明らかであろう。添付の特許請求の範囲はこのような変更及び修正を包含することが意図されている。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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