(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に放射放出プラズマを供給する放射源と、前記放射放出プラズマからの放射を集めるコレクタと、を有する放射源モジュールと、
前記コレクタによって集められた前記放射を調整し放射ビームを供給するイルミネータと、
前記イルミネータに対して固定位置関係に配置されたディテクタと、を備え、
前記ディテクタは、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの移動を、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの移動から区別するとともに、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの位置と、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの位置と、を測定する、
リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記ディテクタは、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの前記位置を、３つの独立した並進自由度で測定する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディテクタは、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの前記位置を、３つの独立した並進自由度と２つの独立した回転自由度とを含む５つの自由度で測定する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ディテクタは、前記イルミネータの第１の面に取り付けられる複数の第１のセンサを含む第１の分岐を含み、
前記複数の第１のセンサは、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの前記位置を測定する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のセンサは、１つの方向に沿って、入射放射強度の変化の位置を感知する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のセンサは、前記コレクタによって反射された前記放射ビームの内側エッジの位置を感知するセンサと、前記コレクタによって反射された前記放射ビームの外側エッジの位置を感知する別のセンサと、を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記内側エッジは内側の明−暗放射強度変化であり、前記外側エッジは外側の明−暗放射強度変化である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ディテクタは、前記イルミネータの第２の面に取り付けられる複数の第２のセンサを含む第２の分岐を含み、
前記複数の第２のセンサは、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの前記位置を測定する、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記第２のセンサは、２つの方向に沿って、入射放射強度の変化の位置を感知する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
放射源を用いて放射放出プラズマを生成するステップと、
前記放射放出プラズマによって生成された放射をコレクタで集めるステップであって、前記放射源および前記コレクタは、リソグラフィ装置の放射源モジュールの一部である、ステップと、
前記コレクタによって集められた前記放射を、イルミネータで調整して放射ビームを提供するステップと、
前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの移動を、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの移動から区別するステップと、
前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの位置と、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの位置と、を検出するステップと、を含む、
デバイス製造方法。
【請求項１１】
前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの回転向きを検出することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記検出のために用いられるディテクタが、前記イルミネータの第１の面に取り付けられる複数の第１のセンサを含む第１の分岐を含み、
前記複数の第１のセンサは、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの前記位置と、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの回転向きと、を測定する、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ディテクタは、前記イルミネータの第２の面に取り付けられる複数の第２のセンサを含む第２の分岐を含み、
前記複数の第２のセンサは、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの前記位置を測定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
放射放出プラズマを供給する放射源と前記放射放出プラズマからの放射を集めるコレクタとを有する放射源モジュールと、前記コレクタによって集められた前記放射を調整し放射ビームを供給するイルミネータと、を備えるリソグラフィ装置において、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの位置と、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの位置と、を測定するディテクタであって、
前記イルミネータの第１の面に取り付けられる複数の第１のセンサを含む第１の分岐であって、前記複数の第１のセンサは、前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの前記位置と、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの回転向きと、を測定する、第１の分岐と、
前記イルミネータの第２の面に取り付けられる複数の第２のセンサを含む第２の分岐であって、前記複数の第２のセンサは、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの前記位置と前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの前記位置とを測定する、第２の分岐と、を備え、
前記コレクタに対する前記放射放出プラズマの移動を、前記イルミネータに対する前記放射源モジュールの移動から区別する、ディテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、２０ｎｍより短い波長の放射を用いるリソグラフィ装置、および、かかる放射を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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を用いることができる。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１つ以上のダイの一部を含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するスキャナが含まれる。
【０００３】
[0003]  パターンプリンティングの限界の理論推定値は、式（１）：
【数１】
0005449352.tif 000002
に示されるような解像度についてのレイリー（Rayleigh）基準によって与えられ、ここで、λは用いられる放射の波長であり、ＮＡＰＳはパターンをプリントするために用いられる投影システムの開口数であり、ｋ１は、レイリー定数とも呼ばれる、プロセスに依存する調節係数であり、ＣＤはプリントされたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの最小プリント可能サイズの縮小は、３つの方法、すなわち露光波長λを短くすることによって、開口数ＮＡＰＳを大きくすることによって、またはｋ１の値を小さくすることによって得られることが分かる。
【０００４】
[0004]  露光波長を短くする、したがって最小プリント可能なサイズを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）源を用いることが提案されている。ＥＵＶ放射源は、２０ｎｍ未満、より具体的には約１３ｎｍの放射波長を出力するように構成される。したがって、ＥＵＶ放射源は、微小フィーチャのプリンティングを実現するための重要なステップを構成しうる。このような放射は、極限紫外線または軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源には、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が含まれる。
【０００５】
[0005]  極端紫外線および超ＥＵＶ放射は、例えば放射を放出するプラズマを用いて生成されうる。プラズマは、例えば、好適な物質（例えばスズ）の粒子にレーザを向ける、または、好適なガス若しくは蒸気（例えばＸｅガスまたはＬｉ蒸気）のストリームにレーザを向けることによって生成されうる。結果として生じるプラズマは、ＥＵＶ放射（またはより短い波長を有する超ＥＵＶ放射）を放出し、この放射は、集束ミラーまたはかすめ入射コレクタといったコレクタを用いて集められる。
【０００６】
[0006]  コレクタの向きおよび／または位置によって、放射がコレクタから向けられる（例えばコレクタから反射される）方向が決まる。放射は、リソグラフィ装置の様々な部分に正確に向けられる必要があり、したがって、コレクタが放射を特定方向に向けることが重要である。リソグラフィ装置が組み立てられて初めて用いられる場合、コレクタが放射をそのような特定方向に確実に向けることが可能でありうる。しかし、時間の経過と共に、放射ビームがこの特定方向に常に確実に向けられることが困難となる。例えば、リソグラフィ装置の部品（例えば放射源の部品）の移動によって放射方向がずれてしまいうる。さらにまたはあるいは、リソグラフィ装置の部品が（例えば保守管理のために）交換される場合、交換部品の僅かなずれによっても放射方向はずれてしまいうる。
【０００７】
[0007]  したがって、放射源のコレクタと、放射ビーム路に沿ってさらに奥にあるリソグラフィ装置の部品とを位置合わせまたは再位置合わせすることが望ましい。イルミネータ（時に「照明システム」または「照明配置」と呼ばれる）は、コレクタによって向けられた放射を受け取るリソグラフィ装置の一部であるので、放射源のコレクタとイルミネータとを位置合わせまたは再位置合わせすることが望ましい。
【０００８】
[0008]  提案するコレクタとイルミネータを位置合わせする方法は、コレクタに発光ダイオード（ＬＥＤ）を取り付けることが含まれる。ＬＥＤによって放出される放射の測定結果を用いて、デフォルト（すなわち基準）位置に対するコレクタの向き（例えば傾斜）および／または位置を求めることができる。しかし、この方法における問題点は、ＬＥＤは、コレクタを囲む厳しい環境に耐えられるほど頑強ではないことである。例えば高温や長時間に亘ってＥＵＶ放射に晒されていると、ＬＥＤはすぐに損傷または破壊されてしまう。さらに、ＬＥＤは、時間が経過してもＬＥＤの位置にほぼまたは全くずれがないようにコレクタに高い精度で取り付けられなければならない。これらの条件を考慮すると、ＬＥＤに基づいた実施は実現が困難である。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]  本発明の一態様では、コレクタと、使用時に放射放出プラズマを供給するように構成される放射源とを含み、コレクタは放射放出プラズマからの放射を集めるよう構成される、放射源モジュールと、コレクタによって集められた放射を調整し放射ビームを供給するように構成されるイルミネータと、イルミネータに対して固定位置関係に配置されたディテクタであって、コレクタに対する放射放出プラズマの位置と、イルミネータに対する放射源モジュールの位置とを測定するように構成されるディテクタと、を含む、リソグラフィ装置が提供される。
【００１０】
[00010]  本発明の別の態様では、放射源を用いて放射放出プラズマを生成することと、放射放出プラズマによって生成された放射を、コレクタで集めることと、コレクタによって集められた放射を、イルミネータで調整して放射ビームを提供することと、コレクタに対する放射放出プラズマの位置と、イルミネータに対する放射源モジュールの位置とを検出することと、を含み、放射源およびコレクタは、リソグラフィ装置の放射源モジュールの一部である、デバイス製造方法が提供される。
【００１１】
[00011]  本発明のさらに別の態様では、リソグラフィ装置において、コレクタに対する放射放出プラズマの位置と、イルミネータに対する放射源モジュールの位置とを測定するように構成され、放射源モジュールはコレクタと、放射放出プラズマを供給するように構成された放射源とを含み、コレクタは放射放出プラズマからの放射を集めるように構成され、イルミネータはコレクタによって集められた放射を調整し放射ビームを供給するように構成される、ディテクタであって、イルミネータの第１の面に取り付けられる複数の第１のセンサを含む第１の分岐であって、複数の第１のセンサは、コレクタに対する放射放出プラズマの位置と、イルミネータに対する放射源モジュールの回転向きとを測定するように構成される、第１の分岐と、イルミネータの第２の面に取り付けられる複数の第２のセンサを含む第２の分岐であって、複数の第２のセンサは、イルミネータに対する放射源モジュールの位置とコレクタに対する放射放出プラズマの位置とを測定するように構成される、ディテクタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
［00012］  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【図１】［00013］  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。
【図２】［00014］  図２は、本発明の一実施形態による、放射源モジュールおよびイルミネータを概略的に示す。
【図３】［00015］  図３は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置のコレクタおよびファセット光学素子の相対位置を概略的に示す。
【図４】［00016］  図４は、本発明の一実施形態による、放射を放出するプラズマおよびコレクタを含む放射源モジュールと、照明モジュールと、検出およびアライメントシステムとを示す。
【図５ａ】［00017］  図５ａは、本発明の一実施形態による放射源モジュール変位による遠視野変化を示す。
【図５ｂ】［00018］  図５ｂは、本発明の一実施形態による軸方向プラズマ変位による遠視野変化を示す。
【図５ｃ】［00019］  図５ｃは、本発明の一実施形態による横方向プラズマ変位による遠視野変化を示す。
【図６】［00020］  図６は、本発明の一実施形態による結像分岐を示す。
【図７】［00021］  図７は、本発明の一実施形態による、サジタル倍率とメリジオナル倍率との違いを概略的に示す。
【図８】［00022］  図８は、本発明の一実施形態にしたがって剛体移動とプラズマ移動とを分けるように２つの直交センサ‐ミラー対を用いる検出スキームを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[00024]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示す。リソグラフィ装置１は、放射ビームＢ（例えばＥＵＶ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を含む。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴは、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成され、かつ特定の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の位置決めデバイスＰＭに接続される。基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴは、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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決めデバイスＰＷに接続される。投影システム（例えば反射投影レンズシステム）ＰＬは、パターン付き放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成される。
【００１４】
[00025]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合せ等の様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１５】
[00026]  パターニングデバイスサポートＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否か等の他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイスサポートは、例えば、必要に応じて固定または可動式に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。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。 
【００１６】
[00027]  本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１７】
[00028]  本明細書に使用する用語「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るように放射ビームの断面にパターンを付与するために使用することのできる任意のデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もあることに留意されたい。通常、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
【００１８】
[00029]  パターニングデバイスは、透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知であり、バイナリ、レべンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられ、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように各小型ミラーを個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。
【００１９】
[00030]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、用いられる露光放射に、または真空の使用といった他の要因に適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２０】
[00031]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、例えば反射型マスクを採用する反射型装置である。あるいは、リソグラフィ装置は、例えば透過型マスクを採用する透過型装置であってもよい。
【００２１】
[00032]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使うことができ、すなわち予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
【００２２】
[00033]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受ける。放射源モジュールＳＯおよびイルミネータＩＬは放射システムと呼んでもよい。放射源モジュールＳＯは、一般に、コレクタと、使用時に放射を放出するプラズマを供給するように構成された放射源とを含む。
【００２３】
[00034]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成された調節デバイスＡＤ（図１には図示せず）を含むことができる。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、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮといった様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２４】
[00035]  放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡによって反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる。第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を用いて、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサＩＦ１（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を用い、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスク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もできる。通常、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決めデバイス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）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２の位置決めデバイス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っ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、パターニングデバイスパターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）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と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる。これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。 
【００２５】
[00036]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。 
【００２６】
[00037]  １．ステップモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。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、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２７】
[00038]  ２．スキャンモードでは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）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ＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。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、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００２８】
[00039]  ３．別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、パターニングデバイスサポート（マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードでは、通常、パルス放射源が採用され、また、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の移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２９】
[00040]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３０】
[00041]  図２は、図１に示しかつ図１を参照して説明したイルミネータＩＬおよび放射源モジュールＳＯのより詳細な、しかし依然として概略的な図を示す。図２は、反射表現（reflective representation）にある２つのファセット光学素子１００および１６０を有するイルミネータＩＬを通過する放射ビームのビーム路を示す。このビーム路は、軸Ａによって概略的に示される。軸Ａは、コレクタＣＯに関連付けられる第１および第２の焦点を接続する。本明細書では、放射源モジュールＳＯの放出点１０５とも呼ばれる放射を放出するプラズマ１０５は、理想的にはコレクタの第１の焦点に配置される。放射源モジュールＳＯの放出点１０５から放出される放射は、コレクタミラーＣＯによって集められ、軸Ａを中心とした収束光束に変換される。放出点１０５の像は、理想的には第２の焦点に配置され、その公称位置における像は中間焦光点ＩＦとも呼ばれる。第１の光学素子１００は、フィールドファセットミラーフレーム、すなわちＦＦＭフレームとも呼ばれる第１のラスタ素子プレート１２０上に配置されるフィールドラスタ素子１１０を含む。フィールドラスタ素子１１０は、事実上、光学面１２５と呼ばれる（ファセット）光学面、または、フィールドファセットミラー面、すなわちＦＦＭ面を構成する。フィールドラスタ素子１１０は、第１の光学素子１００に衝突する放射ビームを複数の光チャネルに分割し、第２の光学素子１６０の対応する瞳ラスタ素子１５０において２次光源１３０を生成する。瞳ラスタ素子は、事実上、光学面１４０と呼ばれる第２の（ファセット）光学面、または、瞳ファセットミラー面、すなわちＰＦＭ面を構成する。第２の光学素子１６０の瞳ラスタ素子１５０は、瞳ファセットミラーフレーム、すなわちＰＦＭフレームとも呼ばれる瞳ラスタ素子プレート１７０上に配置される。２次光源１３０は、照明システムの瞳内に配置される。第２の光学素子１６０の下流の、図２に図示しない光学素子は、瞳をイルミネータＩＬの射出瞳（図２には図示せず）上に結像するよう作用しうる。投影システムの入射瞳が、（いわゆる「ケーラー（Kohler）照明」にしたがって）イルミネータＩＬの射出瞳と一致する。反射型イルミネータＩＬシステムは、例えばフィールド結像およびフィールド整形のために構成されたかすめ入射フィールドミラーＧＭといった光学素子をさらに含んでよい。
【００３１】
[00042]  第１の光学素子１００および第２の光学素子１６０のラスタ素子１１０および１５０は、それぞれ、ミラーとして構成される。ラスタ素子１１０および１５０は、それぞれ、特定の向き（例えば位置および傾斜角）を有して、ラスタ素子プレート１２０および１７０上に配置される。フィールドラスタ素子プレート１２０上の個別のフィールドラスタ素子１１０の事前に選択された向き（例えば傾斜角）によって、フィールドラスタ素子１１０の各素子の、瞳ラスタ素子プレート１７０上の対応する瞳ラスタ素子１５０との１対１の割り当てを決定することが可能である。
【００３２】
[00043]  マスクＭＡと一致する対物面における照明の非均一性を減少するために、瞳ラスタ素子１５０に対するフィールドラスタ素子１１０の割り当ては、線１８０によって図２に示す割り当てとは異なりうる。
【００３３】
[00044]  図３は、コレクタＣＯと、第１の光学素子１００に対するその位置を概略的に示す。放射２００は放出点１０５から放出され、コレクタＣＯによって第１の光学素子１００に向けられるものとして示す。コレクタＣＯは放射２００を特定方向に向けることが望ましい。さらに、この特定方向が、放射２００が向けられる方向を考慮するように構成されたリソグラフィ装置のあらゆる素子が意図するように機能することができるようにリソグラフィ装置の使用中に一定であることが望ましい。したがって、上述したように、放射が特定方向に集束されるようにコレクタＣＯとイルミネータＩＬ（より一般的にはイルミネータＩＬの一部）の位置合わせまたは再位置合わせを可能にする方法および装置を提供することが望ましい。ＥＵＶリソグラフィシステムの良好な光学性能を確実にするために、放射放出プラズマ１０５がコレクタＣＯに対して正確に位置合わせされ、かつ、放射源モジュールＳＯがイルミネータＩＬに正確に位置合わせされることが望ましい。本発明の一実施形態では、図４に概略的に示すように、アライナまたはアライメントシステム３００の一部である、本明細書では単に「ディテクタ」とも呼ぶディテクタシステム３０１が設けられる。ディテクタシステムは、コレクタＣＯに対する放射放出プラズマ１０５の位置と、イルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの位置および向きを検出および測定するように構成される。アライメント動作（プラズマ、コレクタ、および放射源モジュールといった要素の位置および／または向きの変更を含む）は、上述した測定された位置若しくは向き、またはその組み合わせに基づきうる。図４では、Ｚ方向は軸Ａと平行であると定義する（図２も参照）。中間焦光点ＩＦが、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系の起点である。コレクタＣＯに対する放射放出プラズマ１０５の位置は、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸に平行な並進にそれぞれ関連付けられる３つの独立した並進自由度を有する。矢印４２０により示すアクチュエータは、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸に沿った位置変更をプラズマ源点１０５に与えるように構成される。イルミネータに対する放射源モジュールの位置は、ここでもＸ、Ｙ、およびＺ軸のそれぞれに平行な３つの独立した並進自由度を含む少なくとも５つの自由度を有する。放射源モジュールＳＯはさらに、ＲｘおよびＲｙによって示し、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの周りの回転に関連付けられる少なくとも２つの独立した回転自由度を有する。矢印４３０によって示すアクチュエータは、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸に沿った位置変更と、回転ＲｘおよびＲｙを放射源モジュールＳＯに与えるように構成される。
【００３４】
[00045]  したがって、回転自由度（Ｒｘ、Ｒｙ）は、中間焦光点ＩＦ周りでのイルミネータに対する放射源モジュールの回転を可能にする。
【００３５】
[00046]  コレクタに対するプラズマの位置は、アクチュエータ４２０を用いてＸ、Ｙ、およびＺ方向に制御することができる。イルミネータに対する放射源モジュール（放射放出プラズマを与える放射源を含む）の位置もアクチュエータ４３０を用いてＸ、Ｙ、およびＺ方向に制御することができ、また、放射源モジュールの向きはさらに回転自由度（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）において制御することができる。ここでＲｚは、Ｚ軸についての回転である。アクチュエータ４２０および４３０を用いて所望の位置決めを行うことができる。アクチュエータ４２０および４３０は、アライメントシステム３００からフィードバック信号を受信してもよい。
【００３６】
[00047]  一実施形態では、アライメントシステム３００は、８自由度測定システムを含む。ディテクタシステム３０１は、３自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ）でコレクタに対するプラズマの位置を測定し、かつ、５自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒｙ、Ｒｘ）でイルミネータに対する放射源モジュールの位置を測定する。Ｚ軸周りの回転は、ディテクタによって測定されないことがある。
【００３７】
[00048]  すべての自由度は、中間集光点ＩＦ（コレクタＣＯの第２の焦点、すなわちプラズマ１０５の像の公称位置と一致する）に対して定義される。中間集光点ＩＦは、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系の起点である。したがって、回転自由度（Ｒｘ、Ｒｙ）は、中間集光点ＩＦ周りでのイルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの回転として定義される。放射放出プラズマ１０５の移動自由度はコレクタＣＯの第１の焦点に対して定義される。
【００３８】
[00049]  図４を参照すると、この図は、本発明の一実施形態にしたがって、検出システム３０１、放射源モジュールＳＯ、およびイルミネータＩＬを含むアライメントシステム３００の略図である。図４に示すように、放射源モジュールＳＯは、イルミネータＩＬの光学面Ｓ１、Ｓ２を照明する。放射源モジュールＳＯは、コレクタミラーＣＯの第１の焦点にあるプラズマ源放出点１０５を含む。コレクタミラーＣＯは楕円形状を有してよい。放射源モジュールＳＯの第２の焦点は中間集光点ＩＦに対応する。光学面Ｓ１、Ｓ２は中間集光点ＩＦの下流の位置に取り付けられる。
【００３９】
[00050]  アライメントシステム３００は、イルミネータＩＬの第１の光学面Ｓ１上に傾斜および位置アライメントを測定する複数のエッジセンサと、第２の光学面Ｓ２上に位置アライメントのみを測定する複数の位置センサとを含むディテクタ３０１を有する。このようにすると、傾斜および位置アライメント情報を得ることができる。
【００４０】
[00051]  図４に示すように、アライメントシステム３００のディテクタ３０１は、２つの分岐３０５、３１０から構成される。ディテクタは、イルミネータＩＬの第１の面Ｓ１に取り付けられた複数の第１のセンサ３１５ａおよび３１５ｂを含む第１の分岐３０５を含む。複数の第１のセンサ３１５ａ、３１５ｂは、コレクタＣＯに対する放射放出プラズマ１０５の位置を測定するように構成される。第１の分岐３０５の複数の第１のセンサ３１５ａ、３１５ｂは、第１の光学面Ｓ１における遠視野の内側および外側エッジをサンプリングする６つのエッジディテクタ（１次元位置敏感型デバイス）を含む。エッジディテクタとして、１次元位置敏感型デバイス（１Ｄ  ＰＳＤ）を用いることができる。このようなデバイスは、１方向に沿って入射放射強度の変化の位置を感知する。
【００４１】
[00052]  一実施形態では、第１の光学面Ｓ１は、ＦＦＭフレーム１２０と複数のファセットミラー１１０を含むフィールドファセットミラー面１２５である。しかし、光学面Ｓ１は必ずしもＦＦＭ面である必要はないことは理解されよう。第１の分岐ディテクタ３１５ａ、３１５ｂが正常に機能するための十分条件は、光学面Ｓ１が中間集光点ＩＦに対してフラウンホーファー（Fraunhofer）回折遠視野内に配置されることである。放射放出プラズマによってまたはプラズマの位置に設けられる別の放射源によって与えられる第１の光学面Ｓ１における光点は、コレクタミラーＣＯが内径４１０ａおよび外径４１０ｂを含む環状形状を有するという事実によって内側および外側エッジを有する。第１の分岐３０５は、Ｓ１上の光点の内側エッジにある３つのエッジディテクタと、外側エッジにある３つのディテクタとを有する。内側エッジは、内側の明‐暗放射強度変化であり、外側エッジは、外側の明‐暗放射強度変化である。図４は、内側エッジディテクタ３１５ａおよび外側エッジディテクタ３１５ｂを示す。第１の光学面Ｓ１は、正確に中心合わせすることができる幅広の光点（環状セクションを有する）によって照明される。このようにして、放出点１０５は、コレクタＣＯに対して適切な位置に位置合わせされることができ、また、放射源モジュールＳＯは、イルミネータＩＬに対して傾斜状態で位置合わせされることができる。
【００４２】
[00053]  第２の分岐３１０は、イルミネータの第２の光学面Ｓ２に取り付けられた複数の第２のセンサを含む。本実施形態では、第２の光学面Ｓ２は、図２におけるＰＦＭ面１４０に対応する。第２のセンサは、イルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの位置を測定するように構成される。第２のセンサは、中間集光点ＩＦにおける光点の位置を測定するように配置された２次元位置敏感型センサ（２Ｄ  ＰＳＤ）である。このためには、ＦＦＭフレームまたは光学面Ｓ１に、中間集光点ＩＦにある光点を２Ｄ  ＰＳＤ３２５上に結像する３つのミラー３２０が設けられる。図４は、中間集光点における光点を２Ｄ  ＰＳＤ３２５上に結像するミラー３２０のうちの１つを概略的に示す。図４ではミラー３２０はレンズとして示すが、簡単にするために、反射型システムでは、ミラー３２０は、図２に示すようにフィールドラスタ素子１１０のように具現化されてよい。２Ｄ  ＰＳＤは第２の光学面Ｓ２上にある。第２の光学面Ｓ２はＰＦＭ面である。一実施形態では、３つの２Ｄ  ＰＳＤが用いられる。各２Ｄ  ＰＳＤは、２つの方向（例えばＸおよびＹ方向）に沿ってあまり明るくないまたは実質的に暗い背景における明るい点の位置を感知する。３つのセンサを用いて、異なる角度から中間集光点ＩＦにおける放射放出プラズマ１０５の像を検出するので、（コレクタＣＯに対する）ＸおよびＹにおけるプラズマ位置と、（イルミネータＩＬに対する）Ｘ−Ｙ−Ｚにおける放射源モジュール位置と、プラズマＺ位置および剛体Ｚ位置とを測定することができる。
【００４３】
[00054]  図４のアライメントシステム３００は、（コレクタに対する）Ｘ−Ｙ−Ｚにおけるプラズマ位置、（イルミネータに対する）放射源のＺ位置、および（イルミネータに対する）放射源モジュールのＸおよびＹにおける傾斜および位置の組合せの測定を可能にするデュアルエッジ検出システムを含む。図４に示すようにミラー‐ＰＤＳ対を含み、かつミラー３２０およびディテクタ３２５からなるミラー‐ＰＳＤシステム３１０（第２の分岐）と、ディテクタ３１５ａ、３１５ｂを含むエッジ検出システム３０５（第１の分岐）とは、共に、あらゆる関心のアライメントパラメータ、すなわちＸ、Ｙ、Ｚ軸に沿ったコレクタＣＯに対するプラズマ位置、および、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に沿った放射源モジュール位置およびＸおよびＹ軸周りの傾斜（Ｒｘ、Ｒｙ）を提供する。
【００４４】
[00055]  デュアルエッジ検出方法の第１の分岐３０５の動作原理を次に説明する。
【００４５】
[00056]  外側エッジ位置および内側エッジ位置は、共に、放射源モジュールＳＯがイルミネータモジュールＩＬに対して軸Ａに対して横に移動すると、ユニゾン（１：１）で移動する。しかし、１ｍｍのずれは、１ｍｍの並進かまたはＩＦ周りの１ｍｒａｄの回転を起因としうる。これは、エッジ検出分岐３０５、すなわち第１の分岐は、ＸおよびＹ方向のみにおける集中（lumped）自由度：Ｘ＋ＲｙおよびＹ＋Ｒｘを測定することが可能である。
【００４６】
[00057]  第１の分岐３０５のエッジ検出システムの内側および外側エッジの測定値から導出可能な内円および外円の半径によって、放射源モジュールのＺ位置および放出点のＺ位置を測定することができる。イルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの移動を、以下、剛体移動（rigid movement）と呼び、また、コレクタに対する放出点１０５の移動をプラズマ移動と呼びうる。同様に、Ｚ軸に沿ったそのような移動は、それぞれ、剛体Ｚ移動およびプラズマＺ移動と呼びうる。具体的には、例えばｄＺｒは剛体Ｚ移動を指す。放射源モジュールＳＯを長手方向（Ｚ方向）に沿って距離ｄＺｒに亘って移動させると、光学面Ｓ１における遠視野の光点の外半径ｄＳｏｕｔｅｒおよび内半径ｄＳｉｎｎｅｒに、ＺシフトｄＺｒと、光点の外側エッジまたは内側エッジの開口数ＮＡｏｕｔｅｒまたはＮＡｉｎｎｅｒのそれぞれとの両方に比例する変化をもたらす。比例は次の通りである。すなわちｄＳｏｕｔｅｒ＝ＮＡｏｕｔｅｒ＊ｄＺｒ、およびｄＳｉｎｎｅｒ＝ＮＡｉｎｎｅｒ＊ｄＺｒ。ここでは、ＮＡｏｕｔｅｒは例えば０．１６であり、ＮＡｉｎｎｅｒは０．０３である。
【００４７】
[00058]
ｄＳｏｕｔｅｒ＝０．１６＊ｄＺｒ        （２ａ）
ｄＳｉｎｎｅｒ＝０．０３＊ｄＺｒ        （２ｂ）
【００４８】
[00059]  Ｚ方向に沿ったプラズマＺ移動ｄＺｐは、開口数ＮＡｏｕｔｅｒおよびＮＡｉｎｎｅｒと、ｄＺｐと、ｄＺと中間集光点ＩＦにおける放出点１０５の像の対応する移動ｄＺＩＦとの縦倍率とに比例する半径方向変化ｄＳｏｕｔｅｒおよびｄＳｉｎｎｅｒをもたらす。外側エッジ領域に終着する光線は、内側エッジ光線とは別の、プラズマからの角度領域から到来する。プラズマのＺ移動は、内側エッジ光線に対して、外側エッジ光線に対するのとは異なるように拡大される。剛体Ｚ移動およびプラズマＺ移動の両方の作用をそれぞれ図５ａおよび図５ｂに示す。外側エッジ光線および内側エッジ光線の縦倍率における差は、プラズマＺおよび剛体Ｚアライメントの独立した決定に関連する。外側エッジ光線および内側エッジ光線の縦倍率ＭｏｕｔｅｒおよびＭｉｎｎｅｒの導出を次に説明する。
【００４９】
[00060]  デュアルエッジ分岐３０５を用いてＺ軸に沿っての位置を測定する原理は、外側エッジ光線および内側エッジ光線の縦倍率の概念に基づいていることは理解されている。ＭｏｕｔｅｒおよびＭｉｎｎｅｒはそれぞれ外側エッジ光線および内側エッジ光線の縦倍率である。式（２ｂ）は、剛体Ｚ移動ｄＺｓと、内側エッジにおける遠視野倍率のような作用（far field magnification like effect）との間の関連性は比較的弱い、すなわちＮＡｉｎｎｅｒの値は比較的小さいことを示す。したがって、剛体Ｚ移動は、外側エッジディテクタ３１５ｂにおいてのみ容易に検出可能である。図５ａ、図５ｂ、および図５ｃは、コレクタＣＯに対する放射放出プラズマ１０５またはイルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの移動の前後に、光学面Ｓ１においてまたはその付近で、使用時に、存在しうる幾つかの遠視野強度分布を概略的に示す。水平および垂直軸に沿って座標ＸおよびＹをｍｍ単位でプロットする。図５ａは、イルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの（Ｚ軸に沿った）軸方向移動の作用を示す。図５ｂおよび図５ｃは、それぞれ、コレクタＣＯに関連した放射放出プラズマ１０５の軸方向および横方向それぞれの移動の作用を示す。図５ａは、イルミネータＩＬに対する放射源モジュールＳＯの６０ｍｍの軸方向移動の作用を示す。変化ｄＳｏｕｔｅｒは実質的に変化ｄＳｉｎｎｅｒより大きい。しかしプラズマＺ移動を考慮すると、縦倍率Ｍｉｎｎｅｒは内側エッジ光線について比較的大きい。このことは、内側エッジにおけるＮＡｉｎｎｅｒの比較的小さい値を補償する。例えば上述した値のＮＡｏｕｔｅｒおよびＮＡｉｎｎｅｒでは、ＭｏｕｔｅｒおよびＭｉｎｎｅｒの値は、
ｄＳｏｕｔｅｒ＝ＮＡｏｕｔｅｒ＊Ｍｏｕｔｅｒ＊ｄＺｐ＝９＊ｄＺｐ        （３ａ）
ｄＳｉｎｎｅｒ＝ＮＡｉｎｎｅｒ＊Ｍｉｎｎｅｒ＊ｄＺｐ＝５＊ｄＺｐ        （３ｂ）
となる。
【００５０】
[00061]  したがって、プラズマＺ移動は、より均等な倍率として現れる。すなわち外側エッジ変化ｄＳｏｕｔｅｒは内側変化ｄＳｉｎｎｅｒに比べて１．８倍しか拡大されない。このことは図５ｂに示す。図５ａと図５ｂを比較すると、プラズマＺ移動によって剛体Ｚ移動を、またはその逆も完全に補償しえないことを示す。図５ａは＋６０ｍｍの剛体Ｚ変位の作用を示し、図５ｂは＋１ｍｍのプラズマＺ変位の作用を示す。
【００５１】
[00062]  プラズマＸおよびＹ移動は、デュアルエッジ分岐３０５によって測定することができる。剛体Ｘ、Ｙ、ＲｘおよびＲｙ移動は、内側エッジおよび外側エッジの両方に同一のシフトをもたらすので、プラズマＸおよびＹ移動は、外側エッジに対する内側エッジ中心の相対シフトをもたらす。この作用を図５ｃに示す。図５ｃは、０．５ｍｍのプラズマＸおよびＹ移動の影響を示す。図に示すように、プラズマ偏向は、外側エッジに対する内側エッジの非常に強い偏心として現れる。
【００５２】
[00063]  エッジの中心は、内側エッジ光線と外側エッジ光線との倍率（この場合は横倍率）の強い変動によって互いに移動する。結論として、デュアルエッジ検出分岐は、集中（lumped）剛体ＸおよびＹ移動および剛体ＲｙおよびＲｘ回転移動を測定し、また、内側エッジ光線と外側エッジ光線との強い倍率変動作用によるプラズマＸ、Ｙ、およびＺ移動を与えることができる。
【００５３】
[00064]  （コレクタに対する）ＸおよびＹにおけるプラズマ位置、および、（イルミネータに対する）Ｘ、Ｙ、およびＺにおける放射源モジュールの位置の測定を、図４を参照しかつ光学面Ｓ１がＦＦＭ面１２５（図２参照）の場合を説明する。
【００５４】
[00065]  第１の分岐３０５のエッジディテクタ３１５ａ、３１５ｂは、剛体横移動と剛体回転移動とを区別しない場合がある。より具体的には、これらのディテクタは、剛体ＸおよびＹ移動と、剛体ＲｘおよびＲｙ移動とを区別しない場合がある。したがって、剛体ＲｘおよびＲｙ移動のみ、または、剛体ＸおよびＹ移動のみを測定する追加の分岐３１０を有することが望ましい。後者は、単純かつ直感的な解決策を可能にする。この測定分岐、すなわち第２の分岐３１０は、中間集光点ＩＦを２Ｄ  ＰＤＳセンサ３２５のディテクタ面上に結像する。この第２の分岐３１０はＩＦ結像分岐とも呼ばれうる。
【００５５】
[00066]  図４に示すように、ディテクタ３０１の第１の光学面Ｓ１は、中間集光点ＩＦを、ＰＦＭフレーム、すなわち第２の光学面Ｓ２上に配置される２Ｄ  ＰＤＳ３２５上に結像する複数のミラー３２０を含む。このようにすると、（コレクタに対する）プラズマＸおよびＹ位置決め、および剛体ＸおよびＹ位置決めによって決定される、中間集光点ＩＦにおける光分布のＸおよびＹ位置を測定することが可能となる。中間集光点ＩＦ周りの放射源モジュールＳＯの回転は、この回転下ではミラー３２０を横断する光線の経路が変化しないので検出されない。結果として、第２の分岐３１０を用いることによって、剛体ＸおよびＹ移動と、剛体ＲｙおよびＲｘ移動とを区別することができる。この第２の分岐３１０を用いて剛体ＸおよびＹ自由度に応じた変位の測定を行うために、１対のミラー‐ＰＳＤのみの使用で十分でありうる。ここでは、ミラー‐ＰＳＤ対とは、ミラーと、その上にミラーが中間集光点ＩＦの像を投影するＰＳＤとから構成される対である。プラズマＸおよびＹ位置も、少なくとも１つの追加のミラー‐ＰＳＤ対が用いられる場合に求めることができる。この場合、これらの２対は、図６に示すように垂直に向けられることが望ましい。図６は、このような２つのミラー‐ＰＳＤ対を示し、それぞれ、ミラー３２０ａと２Ｄ  ＰＳＤ３２５ａ、および、ミラー３２０ｂと２Ｄ  ＰＳＤ３２５ｂから構成される。図６に示すようなディテクタの配置によって、プラズマＸおよびＹ変位を測定する代替の方法を可能にする。
【００５６】
[00067]  プラズマのサジタル（sagittal）倍率およびメリジオナル（meridional）倍率が周辺光線（例えば、フィールドファセットミラーが位置付けられた遠視野の外側エッジ付近で遠視野を横断する光線）ついて異なるという事実を利用して、プラズマＸおよびＹ移動を剛体ＸおよびＹ移動から区別することが可能である。
【００５７】
[00068]  サジタル倍率とメリジオナル倍率の違いを図７に示す。図７は平面ミラー７１０を示す。図７に示すように、Ｙ方向におけるプラズマ移動ｄＹｐは、角度φの余弦によって拡大される：ｄＹｐ′＝ｄＹｐ＊ｃｏｓ（φ）。この余弦因子（cosine factor）は、入射光線および反射光線によって画定される面内に移動がある場合にのみ適用可能である。この場合、移動がメリジオナル面内にあり、それに関連する倍率はメリジオナル倍率（この場合、余弦φ）と呼ばれる。光線角度が９０度である極端な場合、移動は光線に平行であり、したがって、９０の余弦はゼロであるという事実によって予測されるように、倍率はゼロとなる。
【００５８】
[00069]  サジタル移動は、Ｘ方向における、すなわちメリジオナル面に垂直な移動についての倍率変化を説明する。関連の倍率はサジタル倍率と呼ばれる。図７を参照しかつ移動が内側に向く（Ｘ方向）ものであると想定すると、架空スクリーン７２０における移動もＸ方向にあり、倍率は光線角度φに関係なく１となる。
【００５９】
[00070]  放射源コレクタＣＯは、プラズマによって放出された放射に対して約５Ｓｒのアクセプタンス立体角を有するので、プラズマ移動のメリヂオナル倍率とサジタル倍率との差は、周辺光線に対しては、軸上の光線に対するメリジオナル倍率とサジタル倍率との差に比べて比較的大きい。
【００６０】
[00071]  遠視野エッジの半径方向変位は、プラズマ変位およびメリジオナル倍率に比例する。メリジオナル倍率は、プラズマ移動の半径方向倍率のみを決定する。このメリジオナル倍率は内側エッジと外側エッジとの間で相当に変化するので、このことを利用して、図４に示すように、剛体移動とプラズマ移動とを区別することができる。
【００６１】
[00072]  周辺光線では、サジタル倍率およびメリジオナル倍率は著しく異なりうる。直交するように向けられたミラー‐ＰＳＤ対におけるプラズマ像の場所を測定することによって、プラズマ移動を計算することができる。プラズマ移動が特定のミラー‐ＰＳＤ対のサジタル移動である場合、このことは別のミラー‐ＰＳＤ対のメリジオナル移動を示す。これはＰＳＤは２つの直交面に沿った移動を見るからである。
【００６２】
[00073]  ２つのセンサが同じ像シフトを検出しない場合、このことはプラズマが移動したことを示す。既知の倍率を用いて、プラズマ移動（方向および大きさ）を計算することができる。この原理を図８ａ及び図８ｂに示し、また、この原理は１つのミラー‐ＰＳＤ対がＹＺ面内にあり、別のミラー‐ＰＳＤ対がＸＺ面にあると想定する。あらゆる他の直交する向きでは、サジタル移動およびメリジオナル移動への同様の分解を行うことができることは理解されよう。図６を参照すると、ミラー３２０ａ（簡単にするためだけにレンズとして概略的に示す）および２Ｄ  ＰＳＤ３２５ａは共にＹＺ面内にあるミラー‐ＰＳＤ対を形成し、また、同様に、対のミラー３２０ｂ‐２Ｄ  ＰＳＤ３２５ｂは共にＸＺ面内にあるミラー‐ＰＳＤ対を形成する。２Ｄ  ＰＳＤ３２５ａはＹセンサと呼ばれ、２Ｄ  ＰＳＤ３２５ｂはＸセンサと呼ばれる。図６に加えて、図８は、本発明の一実施形態にしたがって、剛体移動とプラズマ移動とを区別するために２つの直交するセンサ‐ミラー対を用いる検出スキームを概略的に示す。
【００６３】
[00074]  図８ａにおける両方向矢印は、プラズマ移動の結果としてのＹセンサおよびＸセンサ上の放出点１０５の像の変位８１１および８１２を示す。２Ｄ  ＰＳＤ上の中間集光点ＩＦにおける光点の像は、図８において円として示す。両方向矢印の１つの端点は、プラズマ移動前の光点の中心に合わせられる。当該光点は図示しない。変位は図８ａにおいて矢印８１１および８１２によって示し、また、変位の相対大きさは矢印８１１および８１２の相対長さによって示す。これらの変位は様々な大きさを有し、変位８１１は変位８１２より大きい。プラズマＸおよびＹ移動の作用を、それぞれ、像変位群８２１および８２２によって示す。同様に、剛体ＸおよびＹ移動の作用を、それぞれ、像変位群８２３および８２４によって示す。具体的には、プラズマＸ移動は、Ｙセンサ３２５ａ上の変位８２２およびＸセンサ３２５ｂ上の変位８１２をもたらす。対照的に、図８ｂは、剛体移動、すなわちイルミネータに対する放射源モジュールの移動の結果としてのＹおよびＸセンサ上の放出点１０５の像の変位８１３を示す。この変位は、図８ｂでは矢印８１３により示し、それぞれ同じ大きさを有する。具体的には、剛体Ｘ移動は、ＹセンサおよびＸセンサの両方における同じＸ変位８１３をもたらし、同様に、剛体Ｙ移動は、ＹセンサおよびＸセンサの両方における同じＹ変位８１３をもたらす。
【００６４】
[00075]  図８ａに示すような像変位の組み合わせは、プラズマ移動を示すものである。本実施例では変位８１２を測定する倍率は１であり、変位８１１を測定する倍率は６．２であった。対応するプラズマ移動（方向および大きさ）は、これらの系特性倍率（system characteristic magnification）および測定された変位８１１および８１２を用いて計算することができる。
【００６５】
[00076]  同様に、図８ｂに示すような像変位の組み合わせは、剛体移動を示すものである。本実施例では、変位８１３を測定する倍率は１であり、対応する剛体移動（方向および大きさ）は、この系特性倍率および測定された変位８１３を用いて計算することができる。したがって、２つの直交面にそれぞれ配置された２対のミラー‐ＰＳＤを用いると、剛体移動とプラズマ移動とを区別し、かつ、剛体移動およびプラズマ移動の大きさおよび方向を計算することが可能となる。
【００６６】
[00077]  例１：Ｙセンサ上で１０ｍｍのＹ変位が測定され、かつ、１０ｍｍのＸ変位が測定される。Ｘセンサ上でも１０ｍｍのＸおよびＹ変位が測定される。結論：１０ｍｍの剛体ＸおよびＹ移動が観察された挙動の原因である。これはＸおよびＹセンサ間に変動が観察されなかったからである。
【００６７】
[00078]  例２：Ｙセンサ上で１ｍｍのＹ変位が測定され、かつ、１０ｍｍのＸ変位が測定される。Ｘセンサ上では１．６ｍｍのＸ変位および１ｍｍのＹ変位が測定される。結論：１ｍｍの剛体Ｙ移動および１．６ｍｍのプラズマＸ移動が観察された挙動の原因である。Ｘプラズマ移動は、Ｘセンサ上よりもＹセンサ上でより大きいシフトをもたらす。これは、ＹセンサについてＸ移動はサジタル移動（大きい倍率係数）であり、ＸセンサについてＸ移動はメリジオナル移動である（小さい倍率係数）であるという事実によって持たされる。
【００６８】
[00079]  プラズマＸおよびＹ測定のエッジ検出方法は、コレクタは軸上光線と周辺光線とでメリジオナル倍率に大きい差を示すという事実を利用する一方で、２Ｄ  ＰＤＳ方法では、剛性移動と区別されるプラズマ移動の特定は、コレクタは周辺光線に対して非常に異なるサジタル倍率およびメリジオナル倍率を有するという事実に依存する。
【００６９】
[00080]  これまで説明したディテクタおよび放射源は、コレクタが位置合わせされるべきイルミネータの一部に対して固定の位置関係を有するものとして説明してきた。ディテクタおよび／または放射源は、イルミネータまたはイルミネータの一部内に配置されても、および／または、イルミネータまたはイルミネータの一部に取り付けられてもよい。
【００７０】
[00081]  上述した実施形態は組み合わせてもよい。上述した実施形態では、説明してきたコレクタは、例えば凹状反射面によって形成される。追加の放射源を用いて放射をコレクタの領域に向け、かつ、ディテクタを用いてこの領域から反射された放射における変化を検出する実施形態では、コレクタは、例えばかすめ入射コレクタであってもよい。この領域はかすめ入射コレクタの一部であっても、かすめ入射コレクタに取り付けられても、またはかすめ入射コレクタの構成部であってもよい。追加のおよび／またはより正確な位置および／または向き情報を、例えば追加のディテクタを用いて得ることができる。
【００７１】
[00082]  イルミネータに対するコレクタのアライメントは、任意の適切な時間に行うことができる。例えば、一実施形態ではアライメントはリソグラフィ装置の一部または全体に対する較正ルーチンが行われる間に行われてよい。アライメントはリソグラフィ装置が基板のパターン付与に用いられていなかった場合に行われてよい。アライメントはリソグラフィ装置が初めて作動されるとき、または長時間使用されなかった後に行われてよい。アライメントは例えばコレクタまたはイルミネータの部品が交換または取り外された場合（例えば保守管理ルーチン時等）に行われてよい。一実施形態では、コレクタと、照明システムの一部とを位置合わせする方法は、コレクタが設けられた領域から向けられた放射を検出することと、当該検出から、コレクタが照明システムの一部と位置合わせしているか否かを判定することと、コレクタが照明システムの一部と位置合わせしていない場合、コレクタかまたはイルミネータの一部を移動させることを含みうる。コレクタかまたはイルミネータの一部を移動させた後、方法を繰り返すことができる。
【００７２】
[00083]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者には当然のことであるがそのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光され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で処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００７３】
[00084]  光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明の実施形態は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００７４】
[00085]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこ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）の形態であってもよい。
【００７５】
[00086]  上述の記載は、限定ではなく例示を目的としている。したがって、当業者には以下に記載する特許請求の範囲から逸脱することなく記載した発明に変更を加えてもよいことは明らかであろう。
【００７６】
[00087]  本発明は、実施形態において説明したような、リソグラフィ装置の適用またはリソグラフィ装置における使用に限定されない。さらに、図面は、通常、本発明を理解するために必要な要素および特徴のみを含む。それ以外は、リソグラフィ装置の図面は概略的であり、また、縮尺が取られているものではない。本発明は、概略図に示されるこれらの要素（例えば概略図に示すミラーの数）に限定されない。さらに、本発明は、図１または２に関連して説明したリソグラフィ装置に限定されない。上述した実施形態を組み合わせてもよいことは理解すべきである。
【図１】
0005449352.tif 000003
【図２】
0005449352.tif 000004
【図３】
0005449352.tif 000005
【図４】
0005449352.tif 000006
【図５ａ】
0005449352.tif 000007
【図５ｂ】
0005449352.tif 000008
【図５ｃ】
0005449352.tif 000009
【図６】
0005449352.tif 000010
【図７】
0005449352.tif 000011
【図８ａ】
0005449352.tif 000012
【図８ｂ】
0005449352.tif 000013