(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィマスクを使って生成された放射分布の局所解像測定方法であって、
それぞれ活性状態および非活性状態にすることができ、活性状態で、入射光をその波長に関して変換するように構成された、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器を提供するステップと、
前記放射変換器を数回操作して、それぞれ前記変換器素子の一部のみが活性状態となるようにし、前記放射変換器の各操作の後に、該放射変換器に放射分布を照射して、活性状態の変換器素子が波長変換された測定放射を放出するようにして、前記放射分布の照射毎に測定放射源の個々の場所を記録するステップと、
異なる照射ステップによって記録された前記放射源の場所から、前記リソグラフィマスクによって生成された前記放射分布を決定するステップと
を含む測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記放射分布を、マイクログラフィ用の投影露光ツールによって前記リソグラフィマスクを結像することによって生成する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記放射分布を、マスク検査装置によって前記リソグラフィマスクを結像することによって生成する方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の方法において、前記変換器素子を、前記放射分布の照射後に非活性状態にする方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の方法において、前記変換器素子が光励起素子であり、前記放射変換器を、前記変換器素子の一部のみが活性状態となるような強度の活性化放射を照射することによって操作する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記放射分布の照射を、前記放射変換器に前記活性化放射を照射するために中断する方法。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一項に記載の方法において、前記変換器素子を前記波長変換された測定放射の放出直後、一時的に非活性状態になるように構成し、該非活性状態において、前記変換器素子は入射放射をそれらの波長に関して変換せず、前記放射変換器の操作は、該放射変換器によって、前記変換器素子のほぼ全てが前記波長変換された測定放射を放出するように刺激されるような強度の放射で最初に照射し、これによって一時的に非活性状態になるように行い、前記放射分布は、前記変換器素子の一部のみが活性状態に戻った際、前記放射変換器に一度に照射する方法。
【請求項８】
請求項１〜４の何れか一項に記載の方法において、前記放射変換器はシンチレータ素子をさらに備え、該シンチレータ素子は、前記投影露光ツールによって生成された露光放射で照射されると中間波長を有する中間放射を放出し、前記活性変換器素子が、該中間放射を前記測定放射に変換する方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の方法において、前記変換器素子を蛍光素子によって形成する方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の方法において、前記決定した放射分布の波長がＥＵＶ波長域内である方法。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れか一項に記載の方法において、前記決定した放射分布の波長がＵＶ波長域内である方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法において、前記測定放射の放射源の個々の場所を記録するために、顕微鏡対物レンズによって前記放射源の場所を検出器上に結像し、該検出器上の放射源の場所の結像の位置を、回折によって生じた画像の拡大よりも少なくとも一桁小さい精度で決定する方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法において、前記測定放射源の個々の場所を決定するために、非点収差顕微鏡対物レンズによって、前記放射源の場所を検出器上に結像し、該検出器上の該結像の形状から、前記放射分布の伝播方向に関する前記放射源の場所の軸方向の位置座標を決定する方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の方法において、前記放射変換器が、溶液中に前記変換器素子を含む容器を備えている方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記容器が、片方の側面は前記放射分布に対して透過性を持ち、もう片方の側面は前記波長変換放射に対して透過性を持つ方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか一項に記載の方法において、前記変換器素子を、前記放射変換器内に少なくとも二次元的にほぼ均一に分布して配置する方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか一項に記載の方法において、前記放射変換器は、前記変換器素子を均一に分布して配置した膜を有する方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一項に記載の方法において、前記放射変換器を、前記放射分布で照射するために、前記投影露光ツールの前記結像面に導入する方法。
【請求項１９】
リソグラフィマスクを使って生成された放射分布の局所解像測定のための方法であって、
入射をその波長に関して変換するようにそれぞれ構成された、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器を提供するステップと、
前記リソグラフィマスクを使って生成された前記放射分布で前記放射変換器を照射して、前記変換器素子が波長変換された測定放射を放出するようにするステップと、
回折による解像精度を少なくとも一桁上回る精度の超解像精度で前記測定放射から前記放射分布を決定するステップと
を含む方法。
【請求項２０】
放射分布の局所解像測定用装置であって、
それぞれ活性状態および非活性状態にすることができ、活性状態で、照射された放射をその波長に関して変換するように構成され、ほぼ均一に分布された、個々の光励起変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器と、
前記放射変換器の変換器素子の一部を活性状態とする光活性化用放射源と、
前記波長変換放射源の位置を検出する結像検出装置と
を備える装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、前記変換器素子は、少なくとも二次元的にほぼ均一に分布されている装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の装置において、前記変換器素子は、少なくとも二次元的に均一に分布されて配置されている装置。
【請求項２３】
マイクログラフィ用投影露光ツールであって、
それぞれ活性状態と非活性状態にすることができ、活性状態で、投影露光ツールの露光放射のみを波長変換された測定放射に変換するために構成された、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器と、
前記測定放射の放射源の位置を検出するための結像検出装置と
を備え、
前記投影露光ツールは、前記変換器素子の一部のみが活性状態となるように、前記放射変換器を操作するように構成されたツール。
【請求項２４】
請求項２３に記載のマイクログラフィ用投影露光ツールであって、２０ｎｍ以上の局所解像度で、検出面に照射される投影露光ツールの露光放射を測定するように構成された検出面を有する放射検出器を備えるツール。
【請求項２５】
リソグラフィマスクを検査するためのマスク検査装置であって、
検査放射によって、結像面にマスク構造を結像する結像光学系と、
それぞれ活性状態と非活性状態にすることができ、活性状態のみで、マスク検査装置の検査放射をその波長に関して変換するように構成された、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する結像面に配置された放射変換器と、
前記波長変換放射の放射源の場所を検出する結像検出装置と
を備え、
前記マスク検査装置が、前記変換器素子の一部のみが活性状態となるように、前記放射変換器を操作するように構成されたマスク検査装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載のマスク検査装置において、前記結像光学系は、前記結像側に少なくとも０．８の開口数を有する装置。
【請求項２７】
請求項２０〜２２の何れか一項に記載の装置を使ってリソグラフィマスクを検査する、マスク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本願は、２０１０年６月１８日に出願された、ドイツ特許出願第１０  ２０１０  ０３０  ２６１．９号の優先権を主張するものであり、その全体の内容を本明細書に参考として援用する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、例えば、投影露光ツールまたはマスク検査装置内において、リソグラフィマスクを使用して生成された放射分布の局所解像測定方法、放射分布の局所解像測定用装置、マイクロリソグラフィ用投影露光ツールおよびリソグラフィマスクを検査するためのマスク検査装置に関するものである。
【０００３】
マイクロリソグラフィの光学系をマイクロリソグラフィの結像品質に関して測定するには、いわゆる空間像測定技術がよく使用される。空間像測定技術は、測定構造をウエハのフォトレジスト層に結像して、これによって生成されたフォトレジスト構造を測定する、構造生成測定技術とは対照的なものである。空間像測定技術を使った空間像センサが使用され、これによって結像される測定対象物構造の光強度分布が、使用される結像光学系の光軸に対して、例えば２つの横方向の、少なくとも２つの方向における三次元空間で検出され、局所的に解像される。光強度分布の測定は、必ずしもその場の空気中で行わなければならないわけではなく、異なる気体媒質もしくは液体媒質、または真空においても実行することができる。
【０００４】
従来の空間像測定技術では、結像技術と走査技術とは基本的に区別されている。走査技術を使って空間像センサを三次元空間内で機械的に動かし、空間の対応する点で、放射強度を点毎に検出する。空間像センサはこの場合、それぞれの時間に一つの信号値を測定するのみである。従ってこの方法を使うと、少なくとも二次元の放射分布の測定でも大変時間がかかる。
【０００５】
従って測定時間を低減させるために、電磁放射を検出し、局所解像することのできる放射検出器がよく使用される。米国特許出願公開第２００６／０２６９１１７Ａ１号明細書（特許文献１）では、シンチレータによってＥＵＶ空間像から可視光線範囲内で光学物体を生成させる、極端紫外波長域（ＥＵＶ）における放射の空間像検出器を開示している。これは高開口結像光学系によって、カメラに結像、拡大される。これらのタイプの結像対物の解像限界は、遠視野の結像に使用される光の波長の関数であり、可視光では１００ｎｍ以上である。しかしながらこの解像度は、最新のＥＵＶ投影対物レンズまたはＥＵＶリソグラフィマスクの能力としては十分に高いものではない。
【０００６】
さらに、国際公開第０３／０５８３４４Ａ２号パンフレット（特許文献２）に記載されているように、光電子を放出する固体を空間像に導入して、電子顕微鏡を使って空間的に解像された固体を検出することが可能である。しかしながらこの方法では高レベルの複雑性が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２６９１１７Ａ１号明細書
【特許文献２】国際公開第０３／０５８３４４Ａ２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題を解決することが可能で、特に、放射分布を適切な時間内において、高解像度で少なくとも二次元的に測定することのできる、放射分布の局所解像測定のための方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的は、本発明による、例えば、リソグラフィマスクを使用して生成された放射分布の局所解像測定方法を使用して達成することができる。リソグラフィマスクは、製品マスクまたはテストマスクの形態をとることができる。ここで、マスクは（従来の）固体マスクおよび、例えば空間光変調器を備えた可変マスクのどちらに解釈してもよい。放射分布は、特にリソグラフィマスクの下流の投影光学系によって生成される。本方法では、放射変換器に、それぞれ活性(active)状態および非活性(passive)状態にすることができ、入射光をその波長に関して活性状態に変換させるように構成された変換器素子の少なくとも二次元の配置を提供し、放射変換器を数回操作して、それぞれの操作で変換器素子の一部のみが活性状態となるようにするステップと、放射変換器の操作毎に放射変換器に放射分布を照射して、活性状態の変換器素子が波長変換された測定放射を放出するようにするステップと、放射分布の照射毎に測定放射源の個々の場所を記録するステップとを含んでいる。さらに本発明の方法によれば、リソグラフィマスクによって生成された放射分布は、異なる照射ステップによって記録された放射源の場所によって決定される。
【００１０】
つまり、本発明によれば、投影露光ツールまたはマスク検査装置内において、リソグラフィマスクを使って生成された空間像の局所解像測定方法が提供される。測定される空間像は、例えば、リソグラフィ用投影露光ツールのウエハ面における放射分布、またはマスク検査装置でリソグラフィマスクを検査する際に検出器面に存在する放射分布とすることができる。
【００１１】
本発明によれば、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器を提供することができる。これらの変換器素子はそれぞれ活性状態と非活性状態にすることが可能であり、これらは入射、特にリソグラフィマスクによって生成された放射分布の放射を活性状態の波長変換放射に変換する。放射分布の波長は、例えばＤＵＶ波長域および、特に１９３ｎｍまたはＥＵＶ波長域とすることができる。例えば光励起蛍光色素を、下記により詳しく示す様に、変換器素子として使用することができる。
【００１２】
本発明によれば、放射変換器を、変換器素子の一部のみが活性状態となるように操作する。本実施形態によれば、この一部は、存在する変換器素子全体の１０分の１以下、１００分の１以下、そして特に１０００分の１以下である。この後放射変換器を放射分布にさらし、活性状態の変換器素子が測定放射の状態の波長変換放射を放出するようにする。測定放射の波長は好適には照射される放射よりも長く、例えば可視波長域とすることができる。
【００１３】
その後、測定放射源の場所が高い精度で決定される。このためには、放射変換器の面を、好適には拡大結像光学系によって局所的に解像される放射検出器、例えばＣＣＤカメラに結像する。変換器素子のほんの一部のみが活性化され、測定放射を放出するので、統計的期待値によれば、測定放射源の場所のエアリーディスクは、検出器とオーバーラップしない。従って、エアリーディスクの拡大と比べると、大幅に増大した測定精度で放射源の場所を決定することが可能となる。
【００１４】
そして、放射変換器を操作して、変換器素子の一部を放射変換器の活性状態にするステップと、その後に放出される測定放射源の場所を記録するステップとを数回繰り返し、変換器素子をそれぞれ統計的確立の原理に従って選択された活性状態にし、十分な回数の後、変換器素子の大部分が少なくとも一度は活性状態になるようにする。本発明によれば、放射源の記録された全ての場所から、リソグラフィマスクによって生成された放射分布が最終的に決定される。
【００１５】
活性状態の変換器素子の異なるグループをそれぞれ数回照射することによって、回折によって制限される解像限界を超える解像度を達成させるという、本明細書において適用する基本原理は、細胞顕微鏡法で知られている。これに関しては、例えば、マーク・ベイツ氏等による、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ２００８，１２：５０５〜５１４の、「光スイッチ性蛍光プローブのナノスケール局在化による超解像度顕微鏡(Super-resolution microscopy by nanoscale localization of photo-switchable fluorescent probes)」という記事に、超解像度顕微鏡法が記載されている。超解像細胞顕微鏡法においては、空間像は本発明と同様には測定されず、細胞生体試料内における光励起蛍光分子の空間的に異なる分布が測定される。
【００１６】
本発明によれば、細胞生物学で知られる基本原理をリソグラフィの空間像測定に適用することにより、空間像測定において、回折光学系によって予め設定された解像限界を大幅に下回ることが可能となり、例えば１９３ｎｍまたはＥＵＶ波長などの極めて小さな波長で、空間像測定において十分に高い解像度が可能となる。しかしながら同時に、本発明による方法は、少なくとも二次元的に平行に測定する測定方法を構成するものであり、よって放射分布の測定に必要な時間は、少なくとも走査測定方法と比較した場合には少なくなる。
【００１７】
本発明の一実施形態において、変換器素子は光励起可能であり、放射変換器の操作は、変換器素子の一部のみが活性状態となるような強度の活性化放射を照射することによって実行される。これらの光励起可能な変換器素子の例として、上述の光励起可能な蛍光分子が挙げられる。
【００１８】
本発明の一実施形態において、放射分布を、リソグラフィマスクをマイクロリソグラフィ用投影露光ツールで結像することによって生成する。測定される放射分布は、好適には、投影露光ツールのウエハ面に存在する放射、いわゆる空間像である。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態では、放射分布を、リソグラフィマスクをマスク検査装置によって結像することによって生成する。これらのタイプのマスク検査装置は、リソグラフィマスクを認定するために使用する。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、放射変換器に活性化放射を照射するために、放射分布の照射を中断する。これは例えば切替え可能な放射源または移動可能な開口によって実行することができる。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態では、放射分布の照射後、変換器素子は非活性状態となる、すなわち非活性化される。一実施形態によれば、これは表面全体に高強度の露光放射線を照射することによって行われる。従って、次の放射線または照射線が通る際、前の測定路からの変換器素子は依然、確実に活性状態ではない。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態では、変換器素子を、波長変換測定照射線の放出直後に、変換器素子が入射をそれらの波長に関して変換しない非活性状態に一時的になるように構成する。放射変換器の操作は、放射変換器を先ず変換器素子のほぼ全部が波長変換測定照射を放出するように刺激し、それによって一時的に非活性状態になるような強さの放射線で照射することによって行う。放射分布は、変換器素子の一部のみが活性状態に戻った際に、放射変換器に一度に照射する。蛍光材料を使用すると、非活性状態を一時的に非蛍光状態とすることができ、統計的確率で、そこから蛍光素子が蛍光状態に戻る。言い換えると、測定放射が放出された後、「デッドタイム」が発生し、その間、変換器素子は測定放射を放出するように刺激することができない。本実施形態において変換器素子として考えることのできるものには、例えば、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４８８、ＡＴＴＯ５２０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５３２、ＡＴＴＯ５３２、ＡＴＴＯ５６５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５６８、ＡＴＴＯ６５５およびＡＴＴＯ７００がある。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、変換器素子を先ず、これらの変換器素子のほぼ全てが測定放射を放出するように刺激されるように照射する。これに関して、一実施形態によれば、ほぼ全てとは少なくとも９０％、さらなる実施形態によれば少なくとも９９％、特に９９．９％または９９．９９％である。この後、照射された変換器素子は非活性状態となる。本発明によれば、全ての変換器素子の内の、例えば最大で１００分の１または最大で１０００分の１などの所望の部分が活性状態に戻るまで待つ。この時、放射分布が照射され、放出された測定照射源の場所が上述の様に決定される。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態では、放射変換器はシンチレータ素子をさらに備えており、これらの素子は、投影露光ツールによって生成された露光放射によって照射されると、中間波長を有する中間放射を放出する。活性変換器素子は、中間放射を測定放射に変換する。一実施形態によれば、シンチレータ素子は、ＥＵＶ放射を可視光の状態の中間放射に変換するように構成されている。そして、可視光によって蛍光を発するように刺激される光励起蛍光分子は、変換器素子として使用される。
【００２５】
上述の様に、本発明の一実施形態による変換器素子は、蛍光素子によって形成することができる。決定された放射分布の波長は、例えば、これも上述の様に、ＥＵＶ波長域内で、１００ｎｍ以下の波長、例えば１３．５ｎｍまたは６．８ｎｍとすることができる。代替の実施形態によれば、決定された放射分布の波長はＵＶ波長範囲内において、例えば１９３ｎｍまたは２４８ｎｍである。
【００２６】
本発明のさらなる実施形態では、測定放射源のそれぞれの場所を記録するために、顕微鏡対物レンズによって、放射源の場所を検出器に結像し、検出器上の放射源の場所の結像位置が、回折による結像拡大より少なくとも一桁低い精度で決定される。これは好適には、エアリーディスクの拡大よりもかなり低い精度で検出器によって決定された、エアリーディスクのそれぞれの焦点によって実行される。
【００２７】
本発明のさらなる実施形態では、測定放射源のそれぞれの場所を決定するために、非点収差顕微鏡対物レンズによって検出器に放射源の場所を結像し、検出器上の結像の形状よって放射分布の伝播方向に関する放射源の場所の軸方向位置座標を決定する。この場合、エアリーディスクは、対応する光励起素子の軸方向の位置を示す楕円率を有している。これによって、例えば、リソグラフィプロセスウインドウの三次元測定が可能となる。
【００２８】
本発明のさらなる実施形態では、放射変換器は、溶液中に変換器素子を含む容器を備えている。この実施形態では、変換器素子は特に、細胞顕微鏡で確認される光励起蛍光分子の状態とすることができる。この実施形態では、全体の測定プロセスを、測定の周期と周期の間に、変換器素子が溶液内の拡散による解像限界以下で空間的に移動するように、迅速に行わなくてはならない。本発明のさらなる実施形態によれば、変換器素子を透明マトリクス内に埋め込み、拡散を遅くする。この場合、例えば、「水ガラス」、すなわち、溶解物から固化されたガラス様のナトリウムおよびケイ酸カリウムが考えられる。
【００２９】
本発明のさらなる実施形態では、容器は、片方の側面は放射分布に対して透過性を持ち、もう片方の側面は波長変換放射に対して透過性を持っている。一実施形態によれば、片方の側面はＳｉＮ膜（ＥＵＶ放射に対して透過性を持つ）または小さな石英ガラス板（１９３ｎｍ放射に対して透過性を持つ）によって形成し、一方で第２の側面は小さなガラス板（可視光に対して透過性を持つ）を有している。
【００３０】
本発明のさらなる実施形態では、放射変換器は変換器素子の均等に配分された膜を有している。このため変換器素子を膜上に、例えば均一な格子状に配置することができる。一実施形態では、蛍光ラテックスビーズの単分子層として変換器素子を膜に塗布する。
【００３１】
本発明のさらなる実施形態では、変換器素子は放射変換器内において、少なくとも二次元的にほぼ均一に分布されて配置されている、特に変換器素子は放射変換器内において、少なくとも二次元的に均一に分布されて配置されている。この文脈において、「均一に分布」という用語は、例えば、変換器素子を溶液内に配置する場合などの、統計的に均一な分布や、例えば均一な格子状のような均一な分布を含んでいる。特に、格子周期が５０％以下、特に１０％以下で変化する場合、均一な格子パターンとなる。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態では、放射分布を照射するために、投影露光ツールの結像面またはウエハ面に放射変換器が導入されている。一変形例によれば、放射変換器は、投影露光ツールの可動基板テーブルまたは測定テーブルに一体化されている。
【００３３】
さらに上述の目的は、リソグラフィマスクを使って生成された、放射分布の局所解像測定方法によって達成することができ、この方法は、それぞれその波長に関して入射を変換するように構成された変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器を提供するステップと、放射変換器に投影露光ツールによって生成された放射分布を照射して、変換器素子が波長変換された測定放射を放出するようにするステップと、超解像精度で測定放射から放射分布を決定するステップとを含んでいる。超解像精度は、回折による解像精度を、特に少なくとも一桁上回る精度を意味すると理解される。回折による解像は、測定放射の結像点源のエアリーディスクのサイズによって定められる。一実施形態によれば、超解像精度は、２０ｎｍ以上の精度、好適には１０ｎｍ以上の精度であると理解される。
【００３４】
さらに上述の目的は、放射分布の局所解像測定用の装置によって達成することができる。本発明による装置は、入射光をその波長に関して活性状態に変換するように構成された、ほぼ均一に、特に均一に分布された、個々に光励起可能な変換器素子の少なくとも二次元配置を有する放射変換器と、放射変換器の個々の変換器素子の光活性化のための放射源と、波長変換放射源の場所を検出するための結像検出装置とを備えている。
【００３５】
ここで、「均一に分布された」という用語は、すでに説明した様に、例えば、変換器素子を溶液に配置する場合などの統計的に均一な分布と、例えば均一な格子パターン状の決定的に均一な分布とを含んでいる。
【００３６】
一実施形態によれば、本発明の装置は、マイクロリソグラフィ用の投影露光ツールによって生成された、局所的に解像された放射分布を測定するように構成されている。さらなる実施形態によれば、本装置は、マスク検査装置内で測定されるリソグラフィマスクによって生成される、局所的に解像された放射分布を測定するように構成されている。
【００３７】
さらに本発明によれば、マイクロリソグラフィ用の投影露光ツールが提供され、これは、それぞれ活性状態と非活性状態にすることができ、投影露光ツールの露光放射のみを、活性状態の波長変換された測定放射に変換するように構成された変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する放射変換器を備えている。この投影露光ツールはさらに、測定放射源の場所を検出するための結像検出装置を備えている。ここで、投影露光ツールは、変換器素子の一部のみが活性状態となるように、放射変換器を操作するように構成されている。
【００３８】
さらに本発明によれば、マイクログラフィ用の投影露光ツールが提供され、このツールは、検出面を有する放射検出器を備えている。放射検出器は、２０ｎｍ以上、特に１０ｎｍ以上の局所解像度で、検出面に照射される投影露光ツールの露光放射を測定するように構成されている。従ってこれは二次元の空間像検出器であり、以前から知られている走査空間像測定方法とは対照的に、空間像を二次元的に検出するものである。上述の発明による方法の様に、この測定は多くの測定ステップを含むことができる。各測定ステップにおいて、部分結像の二次元的検出が発生する。本発明の放射検出器を使用すると、検出領域全体において同時信号検出が発生し、これに関連して、上述の局所解像で空間像が検出される。言い換えれば、放射検出器は、空間像を並行して、少なくとも二次元的に測定する。一実施形態によれば、放射検出器は、放射分布の局所解像測定用の上述の様な装置として構成されている。
【００３９】
有利な実施形態では、本発明による投影露光ツールは、本発明の上述の実施形態による測定方法を実行するように構成されている。
【００４０】
さらに本発明によれば、リソグラフィマスクを検査するためのマスク検査装置が提供される。本発明によるマスク検査装置は、検査放射によって結像面にマスク構造を結像する結像光学系と、変換器素子の少なくとも二次元の配置を有する、結像面に配置された放射変換器とを備えている。これらの変換器素子はそれぞれ活性状態と非活性状態にすることができ、マスク検査装置の検査放射を、その波長に関して活性状態のみに変換するように構成されている。マスク検査装置は、波長変換放射源の位置を検出する結像検出装置をさらに備えている。マスク検査装置はここでは、放射変換器を操作して、変換器素子の一部のみを活性状態とするように構成されている。検査放射は、好適には、投影露光ツールにおいてリソグラフィマスクを露光するために提供される放射と同じ波長を有する放射である。マスクのタイプによって、検査放射は、例えば１９３ｎｍ、またはＥＵＶ波長域の放射を含むことができる。
【００４１】
マスク検査装置の本発明による上述の実施形態は、以下に詳細を示す様に、マスク構造をウエハ上に結像する際に、投影露光ツールにおいて使用される、投影対物レンズの開口数に対応する開口数を結像側に有する結像光学系を提供することを可能にする。有利な一実施形態によれば、結像光学系は、結像側に少なくとも０．８の開口数を有している。
【００４２】
好適には、リソグラフィマスクを検査するためのマスク検査装置は、本発明の一実施形態における放射分布の局所解像測定用の上述の装置を有している。
【００４３】
本発明による上述の方法の実施形態に関して特定される特徴は、本発明による装置、本発明による投影露光ツールおよび本発明によるマスク検査装置に対応して適用することができる。反対に、本発明による上述の装置、投影露光ツールまたはマスク検査装置の実施形態に関して特定される特徴は、本発明による方法に対応して適用することができる。
【００４４】
本発明の上述の利点およびさらなる利点を、添付の図面を参照して、下記の例示的実施形態において詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】投影露光ツールの結像面における放射分布の局所解像測定用の、本発明による装置の第１実施形態によるマイクロリソグラフィ用投影露光ツールを示した図である。
【図２】図１による装置に含まれる放射変換器の断面図である。
【図３】複数の変換器素子を有する、第１実施形態の図１による放射変換器の上面図である。
【図４】図３の放射変換器において活性化された変換器素子の例示的説明を示したものである。
【図５】第２実施形態における、図１による放射変換器の上面図である。
【図６】第３実施形態における、図１による放射変換器の上面図である。
【図７】結像面における放射分布の局所解像測定用の、本発明による装置の第２実施形態において、図１のマイクロリソグラフィ用投影露光ツールを示したものである。
【図８】リソグラフィマスクを結像することによって生成された放射分布の局所解像測定用の、本発明による装置を有する、リソグラフィマスクを検査するためのマスク検査装置を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
下記に示す例示的実施形態において、根本的または構造的に相互に類似する素子には、できる限り同じ参照番号を使用している。従って、特定の例示的実施形態の個々の素子の特徴を理解するためには、本発明のその他の例示的実施形態または一般的な説明を参照されたい。
【００４７】
投影露光ツールの説明を分かり易くするために、デカルトｘｙｚ座標系を図面内に示しており、この座標系から、図に示す構成部品の個々の相対位置を知ることができる。図１において、ｘ方向は図の平面に垂直に走っており、ｙ方向は右に、ｚ方向は下方に走っている。
【００４８】
図１はマイクロリソグラフィ用投影露光ツール１０の略断面図を示しており、図において、装置３０は、本発明による実施形態と一体化されている。装置３０は、ウエハ面または結像面とも称される基板面２０内において、投影露光ツール１０によって生成された、局所的に解像された放射分布２４を測定するように構成されている。このタイプの放射分布２４は、投影露光ツール１０の空間像とも称されることが多く、この呼称は、例えば露光波長１９３ｎｍの放射分布が空中、または例えば水などの液体中に実際に存在する場合、およびＥＵＶ放射を使用する場合のような、真空中に放射分布が存在する場合の双方に使用される。
【００４９】
投影露光ツール１０は、図１に示さない放射源および露光放射１２を生成する照明系を備えている。露光放射１２は、いわゆるＤＵＶ放射、すなわち、波長が例えば２４８ｎｍまたは１９３ｎｍの遠紫外線波長域とすることもできる。あるいは、露光放射１２は、波長１００ｎｍ未満、特におよそ１３．５ｎｍまたはおよそ６．８ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射（極紫外放射）としてもよい。露光放射１２はオンおよびオフに切り替えることができる。これは例えば、露光放射１２の光路における開口部１４によって行うことができる。あるいは、放射源それ自体を切り替え可能に構成することもできる。
【００５０】
露光放射１２は、結像された構造の配置されたリソグラフィマスク１６に衝突する。図１に示す様に、露光放射１２は、ＥＵＶ放射を使用する場合には大抵そうである様に、リソグラフィマスク１６に反射する。あるいは、リソグラフィマスク１６は透過マスクであってもよい。この場合、露光放射１２はマスクを通過する。リソグラフィマスク１６は可動マスクテーブル１８によって保持される。リソグラフィマスク１６の構造を結像する場合、マスクテーブル１８は、当業者によって知られているようにこのステップで通常行なわれるように、連続してｙ方向に移動されて、投影露光ツールを走査する。
【００５１】
マスク構造の基板面２０への結像は投影対物レンズ２２によって行われ、投影対物レンズは、基板面の構造または透過レンズおよび／またはミラーからの露光波長に合わせて構成される。図１に示す実施形態における、放射分布２４の局所解像測定用の本発明による装置３０は、二次元の検出面を有する放射変換器３１と、活性化放射源４２と、拡大結像光学系４８と、局所解像放射検出器５０と評価部５６とを備えている。活性化放射源４２は、活性化放射４４を中断するために切替え可能であるか、または可動開口部４６を設けている。図１に破線で示す様に、露光波長に応じて浸液を投影対物レンズ２２と放射変換器３１との間に配置することができる。
【００５２】
図２には第１実施形態による放射変換器３１が示されている。本実施形態において、放射変換器は、平らな箱状の容器３６を備えている。その投影対物レンズ２２に対向する側面において、容器３６は露光放射に対して透過性を持つ層３８を備えている。１９３ｎｍ光を露光放射１２として使用する場合、層３８はガラス板で生成することができ、ＥＵＶ放射に対して、層は例えばＳｉＮ膜から生成することができる。浸液２３を使用する場合、露光放射に対して透過性を持つ層３８の屈折率は、好適には浸液の屈折率と一致する。容器３６は溶液３７で満たされている。入射露光放射２４を波長変換された測定放射３４へと変換する変換器素子は液体に含まれている。
【００５３】
本実施形態において、変換器素子３２は光励起蛍光色素で形成されている。これらの蛍光色素は、細胞生物学における超解像蛍光顕微鏡法で知られている。下記の表１は、変換器素子３２として適切な有機フルオロフォアの特性の概要を示したものである。これらは、ベイツ・Ｍ氏らによる、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２００７、３１７：１７５９〜１７５３の「光スイッチ性蛍光プローブを用いた多色超解像度結像(Multicolor superresolution imaging with photo-switchable fluorescent probes)」に、より詳しく記載されている。さらに可能性のあるフルオロフォアは、ベイツ・Ｍ氏らによる、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ２００８，１２：５０５〜５１４の「光スイッチ性蛍光プローブのナノスケール局在化による超解像度顕微鏡(Super-resolution microscopy by nanoscale localization of photo-switchable fluorescent probes)」、特にこの文献の表１に記載されており、これらを本願の開示に、例示的参照として援用する。
【００５４】
【表１】
0005841999.tif 000002
【００５５】
活性化放射４４で照射することにより、上述のフルオロフォアを活性状態にすることができ、その状態において、フルオロフォアは蛍光特性を有している。図１に記載するフルオロフォアを使用する場合、波長３５０ｎｍ〜５７０ｎｍを有する活性化放射４４が必要である。活性化が起こると、フルオロフォアは照射光１２を、可視波長域において測定放射３４として作用する蛍光光に変換する。
【００５６】
表１に記載するフルオロフォアはそれぞれ、６００ｎｍ以上の照射光用の最大吸収を有している。しかしながら、波長２４８ｎｍまたは１９３ｎｍであっても、十分な有効性でこれらのフルオロフォアを刺激することも可能なはずである。従って、上述のフルオロフォアは、ＤＵＶ波長域における露光放射１２の分析に適している。さらに当業者に知られているＤＵＶまたはＥＵＶ波長域に応じたフルオロフォアは、変換器素子３２として使用することができる。
【００５７】
図３は、図２による実施形態において、放射変換器３１を入射露光放射１２から見た上面図を示したものである。変換器素子３２は、図示する面に統計的に均一に分布されている。本発明による測定方法を実行する場合、先ず露光放射１２を遮断し、活性化放射４４を放射変換器３１に照射する。この場合、活性化放射４４の強度および照射期間は、変換器素子３２の少しの部分のみが活性化される、すなわちこれらの素子が蛍光効果を有するような状態となるように選択する。図４において、活性化された変換器素子は、例えば、参照番号３２ａによって識別されている。活性化された変換器素子３２ａの数は、例えば、存在する変換器素子３２の１００分の１以下、特に１０００分の１以下とすることができる。
【００５８】
その後露光放射１２はオンに切り替えられ、基板面２０の放射分布２４が数個の活性化された変換器素子３２ａを刺激して、蛍光光の状態の波長変換された測定放射３４を放出するようにする。図１を見るとさらにわかるように、測定放射源３４の場所は、ＣＣＤカメラの形態の、局所的に解像する放射検出器５０上に、拡大結像光学系４８によって結像される。測定放射を放出する放射変換器３２の各々は、放射検出器５０上に、いわゆるエアリーディスク５２の形態で拡大放射分布を生成する。エアリーディスク５２の中心は、個々のエアリーディスク５２を生成する測定放射源３４の場所に相当する。
【００５９】
図４に示す様に、放射源５４の場所は、個々の測定放射３４を放出する活性化された変換器素子３２ａの正確な位置に相当する。しかしながら、先のステップにおいて提供された変換器素子３２のほんの僅かな部分しか活性化されていないので、放射検出器５０上に生成された個々のエアリーディスクは、典型的にはオーバーラップしない。このことにより、記録されたエアリーディスク５２からエアリーディスクの中心点および放射源５４の場所を正確に決定することができるようになる。これは評価部５６で行われる。
【００６０】
上述の工程、すなわち、数個の変換器素子３２の活性化、放射分布２４の照射および放出された測定放射３４の放射源５４の場所の決定ステップは、記録された放射源５４の場所を組み合わせることによって、所望の精度で全体の放射分布２４をまとめることができるように、十分な数の放射源５４の場所が記録されるまで反復して行なう。
【００６１】
約１０μｍ×１０μｍの領域において、投影露光ツール１０の基板２０で放射分布２４の局所解像測定を行うために必要とされる時間は、約１分である。この時間には、所望される精度で放射分布全体を取得するのに大体十分な、記載した工程の反復が含まれている。
【００６２】
部分的な結像をまとめる原理は、原則として、ＳＴＯＲＭ（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy：三次元超解像光学顕微鏡）という名称の、細胞生物学における高解像度顕微鏡で知られている。例えば、国際出願第２００８／０９１２９６Ａ２号パンフレット、ＰＡＬ−Ｍ，国際公開第２００６／１２７６９２Ａ１号パンフレットまたはＧＳＤＩＭ，例えば、米国特許出願公開第２００９／０１３４３４２Ａ１号明細書参照のこと。これらの方法を使って細胞成分に光励起蛍光色素でマーキングを行い、蛍光色素の連続的な活性化、個々の照明および蛍光放射の記録によって、光励起蛍光色素の分布を測定する。本発明によるリソグラフィ空間像の測定と既知の超解像蛍光顕微鏡法との大きな違いは、本発明による方法においては、変換器素子３２が、変換器素子３２の照射領域に、均一に、特に統計的に均一に分布されるということである。例えば、図３による例示的実施形態を参照のこと。これとは対照的に、高解像度蛍光顕微鏡法では、検査する細胞構造を蛍光色素でマーキングし、特定の構造内に局所的に配置する。変換器素子の均一な分布によって、リソグラフィマスクを使って生成された空間像の状態の、局所的に解像された放射分布の測定が可能となる。
【００６３】
図２による放射変換器３１の容器３６は、層３８の反対側に、例えばグラス板の形態の、測定放射に対して透過性を持つ層４０を有している。放射検出器５０によるエアリーディスク５２の記録は大変迅速に行なわれるので、変換器素子３２は記録時間中、水溶液内で僅かに移動するのみであるが、何れにしても解像限界以下である。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、結像光学系４８は、意図的に僅かに非点収差となるように構成されている。エアリーディスク５２の形状は、よって僅かに楕円状であるが、焦点の位置は変わらない。この楕円率は、ｚ方向に測定放射３４を放出する変換器素子３２の位置を示している。記録されたエアリーディスクの楕円特性を評価することにより、放射分布２４を三次元で解像できるようになる。このことにより、いわゆるリソグラフィプロセスウインドウをウエハ露光なしで決定することが可能となる。
【００６５】
リソグラフィプロセスウインドウは、特に空間像の軸方向の延長と、その結果として生じる焦点深度とを特定する。これによってレジスト層が空間像に導入されなければならない精度がほぼ決定され、基板テーブルおよび投影露光ツール全体の技術的要件に影響が与えられる。プロセスウインドウ測定技術を実行するために、放射変換器３１の厚さをｚ方向に構成し、溶液３７が変換器素子３２と共に、所望のマスク構造の結像のために求められる焦点深度よりも大きなｚ方向の領域に延在するようにする。あるいは、放射変換器３１を位置特定光学系、すなわち測定装置３０全体と共に、ｚ方向に移動させることができる。
【００６６】
本発明のさらなる実施形態によれば、図３による変換器素子３２もまた、水溶液の代わりに、例えば水ガラスなどの透明マトリクスに固定することができる。さらに、変換器素子３２もまた、図５に示す様に、均一な格子パターンに配置することができる。これは例えば、蛍光ラテックスビーズの単層を露光放射に対して浸透性を持つ層３８に塗布することによって、実行することができる。
【００６７】
図６は、特にＥＵＶ放射の放射分布２４を測定するために構成された、放射変換器３１のさらなる実施形態を示している。本実施形態では、例えば表１に示す色素である、光励起蛍光色素の形態の変換器素子３２が、図５による実施形態に示す様に、固定された格子パターンに配置されている。放射変換器３１はシンチレータ素子５８の格子をさらに備えており、これらの素子は、ＥＵＶ波長域の露光放射１２を可視波長域の中間放射に変換するように構成されている。シンチレータ素子５８の格子は、変換器素子３２の格子に相当する素子間隔を有している。
【００６８】
例えばＰｒｏｘｉｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社によって製造された製品Ｐ４３を、シンチレータ素子として考えることができる。この製品の成分は、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂである。この製品によって放出される放射は、３６０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長域であり、例えば、上述の表１によるＣｙ５フルオロフォアおよびＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ６４７を刺激するのに適している。
【００６９】
図６の放射変換器３１を使用して本発明による方法を実行する場合、各露光ステップにおいて全てのシンチレータ素子５８を刺激して可視域において放射を放出するとすぐに、個々に活性化された変換器素子３２は、光励起フルオロフォアの形態の測定放射３４を特有の波長で放出する。この場合、放射検出器５０の前に、蛍光色素によって放出される測定放射３４の波長以下の波長で放射を遮断する波長フィルタを配置することは有利である。特に表１のＣｙ５．５フルオロフォアを変換器素子３２として考えることができる、というのもこのフルオロフォアは、上述のシンチレータ素子５８によって放出された放射の波長域以上の極大蛍光波長を有しているからである。あるいは、適切なシンチレータは、それ自体任意選択で変換器素子３２として考えることができる。
【００７０】
図７は、基板面２０における放射分布の局所解像測定用の装置１３０を有するマイクログラフィ用投影露光ツールの本発明によるさらなる実施形態１１０を示している。投影露光ツール１１０は、図７による実施形態１３０において活性化放射源４２を有していない点のみ、放射分布の局所解像測定用装置の実施形態における投影露光ツール１０とは異なっている。さらに、図７による実施形態１３１における放射変換器には、異なるタイプの変換器素子１３２が設けられている。これらの変換器素子１３２は、波長変換された測定放射３４を放出した直後に、変換器素子１３２が入射露光放射１２を波長に関して変換しない非活性状態になるように構成されている。言い換えると、例えば蛍光放射などの測定放射３４の放出後、変換器素子１３２はデッドタイムを有している。放射変換器における変換器素子１３２の空間的配置は、図３〜図５に関する上述の構成において行うことができる。
【００７１】
本発明によれば、図７による投影露光ツール１１０を動作させる場合、放射変換器１３１に露光放射２４を二次元的に放射して、変換器素子１３２のほぼ全てが波長変換された測定放射３４、特に蛍光を放出するように刺激する。これはいわゆるフラッド露光によって実行し、フラッド露光によって露光される基板面２０の全領域を均一に照射する。フラッド露光は、好適には、変換器素子１３２の少なくとも９９％、好適には９９．９％または少なくとも９９．９９％が測定放射３４を放出するように構成されなくてはならない。
【００７２】
フラッド露光を実行した後、個々の変換器素子１３２は徐々に活性状態に戻り、この状態において、変換器素子は測定放射３４を放出するように再度刺激される。この活性状態に戻ることは、統計的プロセスである。本発明によれば、フラッド露光の実行後、一部の変換器素子１３２が活性状態に戻る間、待つことになる。この部分は、図１による活性化放射源４２によって活性化される変換器素子の一部分にほぼ相当し、よって例えば約１０００分の１とすることができる。
【００７３】
上述の期間が過ぎた直後、放射分布２４がリソグラフィマスク１６によって基板面２０に生成され、図１に関してすでに述べた様に、測定放射３４を放出する素子１３２の放射源５４の場所が決定される。上述のステップを図１による方法と同様に数回反復し、記録された放射源の場所から、放射分布２４が高解像度で再構築される。マイク・ハイルマン氏らによる、ｄＳＴＯＲＭ方法に関連する、２００９年９月１日発行の、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎ第４８巻第３７号６９０３〜６９０８ページの「小さな有機フルオロフォアによる超解像結像(Super-resolution imaging with small organic fluorophores)」に記載された材料を、例えば図７の実施形態による変換器素子１３２として適する物質として考えることができる。従って、例えば、この文献に記載された物質である、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４８８（最大吸収４８８ｎｍ）、ＡＴＴＯ５２０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ(最大吸収５１４ｎｍ)、ＡＴＴＯ５６５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５６８（個々の最大吸収４６８ｍｍ）、ＡＴＴＯ６５５およびＡＴＴＯ７００（個々の最大吸収６４７ｍｍ）を使用することができる。
【００７４】
表１の分子もそうであるように、これらの物質は、ＤＵＶおよびＥＵＶのリソグラフィ波長以上の照射光のための最大吸収を有している。しかしながら、２４８ｎｍまたは１９３ｎｍの波長を有する光を用いてこれらの物質を十分な有効性で刺激することも可能であろう。さらに当業者に知られている、ＤＵＶまたはＥＵＶ波長域で光に応答する上述の特性を有するフルオロフォアも、変換器素子３２として使用することができる。
【００７５】
図８はリソグラフィマスク１６を検査するマスク検査装置２１０を示している。このタイプのマスク検査装置２１０は、マスクの書き込みエラーを認識するために、投影露光ツールの外側でリソグラフィマスク１６の空間像の測定を行う。マスク検査装置２１０は、投影露光ツールで使用される際に、リソグラフィマスク１６が構成される波長の検査放射２１２を生成するための照明系２１１を備えている。
【００７６】
従って検査放射２１２は、ＤＵＶ波長域、例えば、２４８ｎｍもしくは１９３ｎｍ、またはＥＵＶ波長域とすることもできる。その後リソグラフィマスク１６を結像光学系２２２によって結像面２２０に結像する。ここで、放射変換器３１を上述の実施形態の中の一つに配置する。これは、図１による装置３０に対応する放射分布２４の局所解像測定用装置３０の一部である。あるいは、図７による装置１３０を結像光学系２２２の下に配置することもできる。
【００７７】
装置３０または１３０を使用して、上述の様に大幅に向上された精度で、放射２４の空間分布を測定することが可能となる。空間像は高開口数で測定することができる。よって、リソグラフィマスクが使用される投影露光ツールの投影対物レンズとして、結像側に同じ開口数を有する結像光学系２２２を提供することが可能となる。これによって不正確な測定が低減される。通例、マスク検査装置の結像光学系は、結像側に実質的により少ない開口数を有している、というのも、空間像２４に必要とされる高い測定精度のため、結像光学系は拡大結像光学系として構成されるからである。これとは対照的に、露光ツールにおける投影対物レンズは縮小光学系である。
【００７８】
ラグランジュの不変量に基づくと、縮小光学系の使用によって結像側の大きな開口数が導かれる。このため、従来のマスク検査装置によって生成される空間像は、投影露光ツール内の空間像とは異なるものとなる。これらの違いは通例数学的に考慮されなければならず、これは不正確さにつながる。
【００７９】
約１０μｍ×１０μｍの領域内のマスク検査装置２１０の結像面２２０における、放射分布２４の局所解像測定を行うために必要な時間は、約１分である。
【００８０】
本発明による実施形態における空間像測定の動作態様と従来の空間像の動作態様との違いを以下に記載する。冒頭ですでに述べた様に、従来の空間像測定方法では、結像方法と走査方法とが区別される。空間像測定方法では、二次元の結像記録が行われ、単一像の記録がすでに空間像を提供しているが、走査空間像測定技術では、点毎に結像記録が行われ、非常に多くの点における結像記録が集まらないと空間像が生成されない。
【００８１】
本発明による上述の測定方法の実施形態を使用して、複数の部分的な結像を記録する。この場合、部分的な画像の各々は二次元の検出領域全体を覆っており、画素素子の統計的な選択のみが検出領域においてそれぞれ活性状態であるが、統計的に分布された点を有する個々の部分的な画像も活性状態である。本発明によれば、部分画像をまとめ、これによって空間像を生成する。単一の記録された画像がすでに空間像を生成している結像方法と、非常に多くの点毎の記録結像をまとめて空間像を形成する走査方法とを比較すると、本発明による方法では、平均数の部分画像を合わせて空間像が提供される。
【００８２】
結像および走査の両方法を使って、画像画素、すなわち、空間像を測定する二次元素子の位置を確立する、すなわち事前に決定する。対照的に、本発明による実施形態では、空間像を測定する点の位置は、部分画像によって異なり、それぞれ統計的に選択する。言い換えれば、従来の方法においては、測定は決定的に行われ、本発明による実施形態においては、測定は統計的に行なわれる。
【００８３】
結像空間像測定技術を用いると、空間像の解像度は二次元素子の数および大きさによって決定され、走査空間像測定技術を用いると、点検出器の開口（free opening）によって決定される。しかしながら、本発明の実施形態を用いると、空間像の解像度は、個々の蛍光マーカーの局在化精度によって与えられる。結像方法を用いると、観測された構造の局在化は、検出場所の知識による走査方法を用い、カメラへの画像の局在化によって実行される。しかしながら本発明の実施形態を用いると、観測された構造は、エアリーディスクの焦点をカメラ上に定めることによって特に局在化される。最後に、本発明の実施形態を用いると波長変換が発生するが、上述の従来の空間像測定方法においては発生しない。
【００８４】
結像測定方法を用いると、解像限界はアッベ結像限界であり、よって約２００ｎｍである。走査測定方法を用いると、たいてい約５０ｎｍである近接場プローブの開口によって制限される、より高い解像度を達成することができる。しかしながら、本発明の測定方法によると、解像限界は分子径と同程度、すなわち１０〜２０ｎｍへ下げることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０．マイクロリソグラフィ用投影露光ツール
１２．露光放射
１４．開口部
１６．リソグラフィマスク
１８．マスク表
２０．基板面
２２．投影対物レンズ
２３．浸液
２４．放射分布
３０．放射分布の局所解像測定用装置
３１．放射変換器
３２．変換器素子
３２ａ．活性化された変換器素子
３４．波長変換された測定放射
３６．容器
３７．溶液
３８．露光放射に対して透過性を持つ層
４０．測定放射に対して透過性を持つ層
４２．活性化放射源
４４．活性化放射
４６．開口部
４８．拡大結像光学系
５０．局所解像放射検出器
５２．エアリーディスク
５４．放射源の場所
５６．評価部
５８．シンチレータ素子
１１０．マイクロリソグラフィ用投影露光ツール
１３０．放射分布の局所解像測定用装置
１３１．放射変換器
１３２．変換器素子
２１０．マスク検査装置
２１１．照明系
２１２．検査放射
２２０．結像面
２２２．結像光学系
【図１】
0005841999.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005841999.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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