(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄前のレチクルから形成されるウェーハイメージ内で検出されるエラーに応じて、レチクルの洗浄前に生成されるレチクルの一部の第１シグネチャと、レチクルの洗浄後に生成される洗浄後シグネチャとを比較して、洗浄されたレチクル上に汚染が存在するか判定することと、
汚染が存在しない場合、前記第１シグネチャを前記洗浄後シグネチャで上書きすることと、
前記第１シグネチャと、前記第１シグネチャの後に生成される、レチクルの一部の第２シグネチャとの差を求めて、レチクル上の汚染を検出することと、
を含む、レチクル上の汚染の検出方法。
【請求項２】
前記比較の前に、前記第１シグネチャを記録することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記記録の前に、レチクルを検査システムにセットすることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レチクルの一部を露光してウェーハイメージを形成し、該ウェーハイメージを検査してエラーを検出することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
エラーが検出された場合、汚染位置を特定するデータを記録し、前記第１シグネチャを記録することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
エラーが検出されない場合、前記記録の後、および所定期間の使用後に、前記レチクルの一部を検査して前記第２シグネチャを生成することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
時間遅延積分方式で動作する焦点面アレイを用いて、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
前記レチクルの一部の強度イメージングによって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
深紫外線波長を有する電磁放射を用いて前記レチクルの一部を露光することによって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
偏光した電磁放射を用いて前記レチクルの一部を露光することによって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
干渉計を用いて前記レチクルの一部を測定することによって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
前記レチクルの一部のホログラフィを実行することによって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
前記レチクルの一部の静電気シグネチャの測定によって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
前記レチクルの一部の熱シグネチャの測定によって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成するか、または、
前記レチクルの一部の容量シグネチャの測定によって、前記第１シグネチャおよび前記第２シグネチャを生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１シグネチャと前記第２シグネチャの差が、汚染によりレチクルパターンのイメージングが劣化して回路の機能が損なわれることを意味する場合に、前記第１シグネチャと前記第２シグネチャの差が汚染の存在を示唆することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１シグネチャと前記第２シグネチャの差が、所定の上限よりも大きな表面積を有する粒子の存在を示している場合に、前記第１シグネチャと前記第２シグネチャの差が汚染の存在を示唆することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、２００９年９月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／２４５，５１１号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は一般にリソグラフィに関し、より詳細にはパターニングデバイスの検査に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、パターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この例では、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を使用して、ＩＣの個々のレイヤ上に形成される回路パターンを作成することができる。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（例えば一つまたは複数のダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は、典型的に基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層へのパターンの結像によって行われる。一般に、単一の基板は、連続してパターニングされる隣接するターゲット部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、ターゲット部分にパターン全体を一度に露光することで各ターゲット部分が照射されるいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査する一方、この方向と平行にまたは逆平行に基板を同期して走査することで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。パターンを基板上にインプリントすることで、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００４】
より小さなフィーチャに対して、リソグラフィ装置の露光放射として極端紫外放射（ＥＵＶ）を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、露光放射線の吸収を避けるために、装置内の露光放射ビーム経路を避難させる必要がある。ＥＵＶリソグラフィ装置は、マスクまたはレチクルなどのパターニングデバイスを使用して、ＥＵＶ放射ビームにパターンを付与する。このようなパターニングデバイスは、粒子汚染などの汚染の影響を極めて受けやすい。汚染は、ＥＵＶ放射ビームに付与されるパターンに画像欠陥を与える。画像欠陥は、汚染されたレチクルを用いて製造されるＩＣの性能を少なくとも劣化させ、場合によってはその性能を完全に損なわせることもある。画像欠陥はリソグラフィ装置の歩留まりを低下させる。したがって、パターニングデバイスの汚染の検査は、リソグラフィ装置の歩留まりを維持し改善するために重要である。
【０００５】
従来、絶対検出および比較技術という２つの手法を用いて、マスクの汚染が検査されている。絶対検出は、プローブビームからの散乱信号を測定する。散乱信号の分析により、粒子汚染の特定の種類および大きさを示すことができる。しかしながら、絶対検出では、レチクルパターンからの散乱により生じる信号と、レチクルパターン上の汚染からの散乱により生じる信号とを正確に区別することができない。残念なことにレチクルのアブソーバ構造の寸法を含む、分子レベルに至るまでの寸法を有する任意の材料が汚染を構成しうるために、この問題が生じる。この結果、絶対検出を使用する場合、レチクル表面上の粒子からの散乱信号を、レチクルのアブソーバ構造により散乱された信号と区別することができない。そのため、絶対検出は、レチクルの裏面やペリクルなどのパターニングされていない表面の検査に留まることが多い。
【０００６】
レチクル検査のためのもう一つの従来手法は、比較技術である。比較技術は、レチクルのパターニング済みの表面を検査するための２つの一般的な手法を含む。第１の従来の比較技術は、一般に「ダイ同士の（die-to-die）」比較として知られている。この技術は、基板上の第１のパターンを、第１のパターンと同様の基板上に位置する第２のパターンと同時に比較する。この技術は、本質的に、レチクル上の第１パターンからの第１光信号と、同一レチクル上の第２パターンからの第２光信号とを比較している。この技術に伴う問題は、レチクルが一つのパターンしか有さないとき、または唯一のパターンの集合に過ぎないときに実行することができない、ということである。さらに、第１および第２のパターンの間でのアブソーバ構造のサイズの変動および限界寸法の変動が、粒子検出プロセスを複雑にし、望ましくないことに検査精度を制限することがある。
【０００７】
第２の従来の比較技術は、実際のレチクルが製造されたコンピュータ生成理論レチクルレイアウト設計を用いて、実際のレチクル上のパターンを比較する。この技術に伴う問題は、臨界寸法制御から生じるエラーなどのレチクル製造プロセスにおけるエラーが、コンピュータ生成理論レチクルレイアウト設計内には表れないことである。これらのエラーは、実際のレチクルとコンピュータ生成理論レチクル設計との差が汚染の存在を誤って示唆することにより、この比較技術を複雑にする。このため、この比較技術は本質的に、粒子検出プロセスを複雑化し望ましくないことに検査精度を制限するエラーを生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、レチクルを検査する従来のシステムおよび方法には重大な欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この部分は、本発明のいくつかの態様を要約していくつかの好適な実施形態を簡潔に紹介することを目的とする。この部分の目的が不明瞭になることを避けるために、単純化または省略が行われることがある。このような単純化または省略には、本発明の範囲を限定するという意図はない。本書で具現化され広く説明される本発明の原理と一致して、本発明は改善された流体封じ込めシステムおよび方法を含む。これらの要望を満足させるため、本発明の実施形態は二重封じ込めシステムおよび方法に向けられている。例えば、一実施形態は、時間差技術を用いてレチクル上の汚染を検出する方法を提供する。この実施形態では、レチクルの一部の第１シグネチャと、第１シグネチャの後に生成される、レチクルの一部の第２シグネチャとの差が求められる。第１シグネチャと第２シグネチャの間に有意差があることは、レチクル上に汚染が存在することを示唆している。有意差がない場合、レチクルは清浄であるとみなされる。この実施形態では、レチクルが既知の清浄な状態にあるときに、第１シグネチャを測定することができる。
【００１０】
さらなる例として、別の実施形態は、レチクル上の汚染を検出する方法を提供する。レチクルの一部の第１シグネチャが記録される。続いて、レチクルの一部を露光してウェーハイメージを形成する。ウェーハイメージが検査されてエラーを検出する。エラーが検出された場合、第１シグネチャが消去され汚染されたレチクルが排除される。ウェーハイメージ内にエラーが検出されない場合、レチクルの一部が検査され第２シグネチャが生成される。第１シグネチャと第２シグネチャとの差を求め、レチクル上の汚染を検出する。汚染が検出された場合は、レチクルを洗浄することができる。
【００１１】
さらに別の例示的な実施形態では、レチクル上の汚染を検出する方法が提供される。機能する集積回路層の製造に必要な最小レベルの清浄度を満たすレチクルの一部の第１シグネチャが記録される。記録の後に、レチクルの一部が検査されて第２シグネチャを生成する。第１シグネチャと第２シグネチャとの差を求め、レチクル上の汚染を検出する。汚染が検出された場合は、レチクルを洗浄することができる。
【００１２】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の様々な実施の形態の構造および作用とともに、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。本発明は、本書で説明される特定の実施形態に限定されないことに注意する。このような実施形態は、例証目的で本書に提示されているに過ぎない。本書に含まれる教示に基づけば、さらなる実施形態は関連分野の当業者にとって明らかであろう。
【００１３】
本書に包含され明細書の一部をなす添付の図面は本発明を例証し、詳細な説明とともに本発明の原理を説明し、関連分野の当業者が本発明を実施し使用できるようにする役割を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】反射型リソグラフィ装置を示す図である。
【図１Ｂ】透過型リソグラフィ装置を示す図である。
【図２】ＥＵＶリソグラフィ装置の例を示す図である。
【図３】汚染を検出する例示的な方法のフローチャートである。
【図４】既知の清浄なレチクルを使用して汚染を検出する例示的な方法のフローチャートである。
【図５】レチクルを検査してレチクルの清浄度を判定することを含む、汚染を検出する例示的な方法のフローチャートである。
【図６】汚染検出システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の特徴および利点は、同様の参照符号が全文書を通して対応する要素を特定する図面とともに以下で述べられる詳細な説明からより明らかになるだろう。一般に、図面において同様の参照符号は、同一の、機能的に類似の、および／または構造が類似の要素を表している。要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号の左端の数字で表される。
【００１６】
Ｉ．概説
本発明は、本発明の様々な「実施形態」についての以下の説明でより良く理解される。したがって、特定の「実施形態」は本発明の概説であるが、それぞれの実施形態自体は本発明の全てを表す訳ではない。多くの場合、ある特定の実施形態の個々の要素は、同様のまたは対応する機能を実行する別の実施形態における異なる要素で置換することができる。本明細書は、流体輸送方法および装置に関する。本明細書は本発明の特徴を組み入れた一つまたは複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲は開示された実施形態には限定されない。本発明は添付の請求項により定義される。
【００１７】
説明される実施形態、および「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」等への明細書内での言及は、説明する実施形態が特定の特徴、構造または特性を備えてもよいが、必ずしもあらゆる実施形態がその特定の特徴、構造または特性を備える必要はないことを示している。また、このような表現は同一の実施形態を必ずしも指し示すものではない。さらに、実施形態とともに特定の特徴、構造または特性が記載される場合、明示的に記載されているか否かに関わらず、そのような特徴、構造または特性を他の実施形態とともに実現することは当業者の知識内であると理解されたい。
【００１８】
本発明の実施形態の特徴は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実装することができる。本発明の実施形態の特徴は、一つ以上のプロセッサにより読み取りおよび実行が可能な機械可読媒体に記録された命令として実装されてもよい。機械可読媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態で情報を記録または送信する任意のメカニズムを含んでよい。例えば、機械可読媒体は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記録媒体、光記録媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響または他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）およびその他を含んでもよい。さらに、本明細書において、特定の動作を実行するものとしてファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令が記載されてもよい。しかしながら、このような記載は単に便宜上のものであり、実際にはこのような動作はコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、またはファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行する他のデバイスに由来することを理解すべきである。
【００１９】
時間差レチクル検査システムおよび方法が開示される。例えば、レチクルの一部の第１シグネチャと、第１シグネチャの後に生成される、レチクルの一部の第２シグネチャとの差を求めることによって、レチクル上の汚染が検出される。第１シグネチャと第２シグネチャの測定は同時期ではない。第１シグネチャと第２シグネチャの測定の間の時間で、レチクルをライブラリ内に保管したり、および／またはレチクルをリソグラフィ装置で使用して集積デバイスを製造することができる。
【００２０】
この例では、レチクルが既知の清浄な状態にあるとき、例えば機能する集積回路層の製造に必要な最低レベルの清浄度をレチクルが満たすときに、第１シグネチャを測定することができる。このため、第１シグネチャと第２シグネチャの間に有意差がある場合、この差は、レチクル上の汚染の存在を示唆している。有意差がない場合は、レチクルが清浄であるとみなされる。レチクル上の汚染が検出された場合。レチクルを洗浄することができる。
【００２１】
この種の実施形態をより詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実装可能である例示的な環境を提示することが有益である。
【００２２】
ＩＩ．例示的なリソグラフィ環境
Ａ．例示的な反射型および透過型リソグラフィシステム
図１Ａおよび図１Ｂは、リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’をそれぞれ模式的に示す図である。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’はそれぞれ、放射源ＳＯによって提供される放射ビームＢ（例えばＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整する照明系（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク、レチクル、または動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するよう構成されるとともに、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第１ポジショナＰＭに接続されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構成されるとともに、基板を正確に位置決めするよう構成された第２ポジショナＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、を備える。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば一つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するように構成された投影系ＰＳも備える。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＳが反射型であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡおよび投影系ＰＳが透過型である。
【００２３】
照明系ＩＬは、放射ビームＢの向きや形状を変え、または放射ビームＢを統制するために、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組み合わせを含み得る。
【００２４】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００および１００’の構成、及びパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスＭＡを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造ＭＴは、例えば投影系ＰＳに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。
【００２５】
「パターニングデバイス」ＭＡなる用語は、基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを生成するために放射ビームＢの断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを指すものと広義に解釈される。放射ビームＢに付与されたパターンは、目標部分Ｃに生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００２６】
パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のような）透過型であってもよいし、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のような）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡには例えばマスク、プログラム可能ミラーアレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクなどのマスク種類が含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、微小ミラーのマトリックス配列で構成される。各微小ミラーは、入射する放射ビームを異なる複数の方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。
【００２７】
「投影系」なる用語は、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組み合わせを含む何らかの投影系を包含することができる。過剰な放射または過剰の電子を他の気体が吸収するので、ＥＵＶまたは電子ビーム放射のために真空環境を使用してもよい。したがって、真空壁および真空ポンプの助けを借りて、ビーム経路の全体に真空環境が与えられてもよい。
【００２８】
リソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加の基板テーブルＷＴが並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他の基板テーブルＷＴで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００２９】
図１Ａおよび図１Ｂ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。例えば光源ＳＯがエキシマレーザである場合には、光源ＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’とは別体であってもよい。この場合、光源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームＢは光源ＳＯからビーム搬送系ＢＤ（図１Ｂ）を介してイルミネータＩＬへと到達する。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは例えば光源ＳＯが水銀ランプである場合には、光源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称されることがある。
【００３０】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の値（通常それぞれ「σｏｕｔｅｒ」、「σｉｎｎｅｒ」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素（図１Ｂ）を備えてもよい。イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームＢを調整するために用いられる。
【００３１】
図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ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に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。リソグラフィ装置１００、１００’では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後に、放射ビームＢは投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームＢを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めする。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。マスク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、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗを位置合わせすることができる。
【００３２】
図１Ｂを参照すると、支持構造（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）に放射ビームＢが入射し、パターニングデバイスによってパターンが付与される。マスクＭＡの通過後、放射ビームＢは投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳが基板Ｗの目標部分Ｃにビームを合焦させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）の助けにより、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、例えば走査中またはマスクライブラリからのマスク交換後に、第１ポジショナＰＭと別の位置センサ（図１Ｂには明示されていない）により放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡは正確に位置決めされてもよい。
【００３３】
一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストローク（ＳＳ）モジュール（精細な位置決め用）により実現される。これらモジュールは、第１ポジショナＰＭの一部を構成する。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２ポジショナＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールにより実現される。ステッパの場合には（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークモジュールにのみ接続されていてもよいし、マスクテーブルＭＴは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされる。図示される基板アライメントマークは専用の目標部分を占有しているが、基板アライメントマークは目標部分間の領域に配置されていてもよい（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、マスクＭＡに複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークがダイ間に配置されてもよい。
【００３４】
リソグラフィ装置１００、１００’は以下のモードのうち少なくとも一つで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームＢに付与されたパターンの全体が１回の照射で一つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。パルス放射源ＳＯが用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続するパルスとパルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、本明細書のプログラム可能ミラーアレイなどのプログラム可能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適用可能である。
【００３５】
上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。
【００３６】
本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。
【００３７】
さらなる実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成する極紫外（ＥＵＶ）光源を含む。一般に、ＥＵＶ源は放射系（後述）に設けられ、対応する照明系はＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整する。
【００３８】
Ｂ．例示的なＥＵＶリソグラフィ装置
図２は、本発明の一実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ装置２００を模式的に示す図である。図２において、ＥＵＶリソグラフィ装置１００は、放射系４２、照明光学ユニット４４、及び投影系ＰＳを含む。放射系４２は、放電プラズマにより放射ビームが形成される放射源ＳＯを含む。一実施形態においては、ＥＵＶ放射は例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気等の気体または蒸気により生成される。この気体または蒸気中に高温プラズマが形成されてＥＵＶ領域の電磁放射スペクトルの放射が発せられる。この高温プラズマは、例えば放電により少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生成することにより形成される。効率的に放射を生成するためには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適する気体または蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が必要である。放射源ＳＯが発する放射はソースチャンバ４７からガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を通じてコレクタチャンバ４８へと向かう。ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９は、ソースチャンバ４７の開口またはその後方に配置されている。一実施例においてはガスバリア４９はチャネル構造を含んでもよい。
【００３９】
コレクタチャンバ４８は、斜入射型コレクタから形成される放射コレクタ５０（コレクタミラーまたはコレクタとも呼ばれる）を含む。放射コレクタ５０は、放射コレクタ上流側部５０ａ及び放射コレクタ下流側部５０ｂを有する。コレクタ５０を通過した放射は格子スペクトルフィルタ５１で反射され、コレクタチャンバ４８の開口に位置する仮想的点源５２に集束する。
【００４０】
コレクタチャンバ４８を出た放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４において垂直入射リフレクタ５３、５４で反射され、レチクルテーブルまたはマスクテーブルＭＴに位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）に入射する。パターンが付与されたビーム５７が形成され、投影系ＰＳにおいて反射素子５８、５９を介して基板（図示せず）に結像される。基板はウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに支持されている。いくつかの実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図２に示すよりも多い（または少ない）素子を含んでもよい。例えば、リソグラフィ装置の形式に応じて、格子スペクトルフィルタ５１を設けてもよいし設けなくてもよい。一実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図２に示すよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影系ＰＳは、反射素子５８、５９に加えて一つ乃至４つの反射素子が組み込まれていてもよい。図２においては、参照番号１８０は２つのリフレクタ（例えばリフレクタ１４２、１４３）の間の空間を示している。
【００４１】
一実施例においては、コレクタミラー５０は、斜入射ミラーに代えてまたは斜入射ミラーとともに、垂直入射コレクタを含んでもよい。また、コレクタミラー５０としてリフレクタ１４２、１４３、１４６を有する入れ子状のコレクタを説明しているが、これはコレクタの一例に過ぎない。
【００４２】
また、図２に模式的に示される格子５１に代えて、透過型の光学フィルタを用いてもよい。ＥＵＶ透過型の光学フィルタは、ＵＶ放射の低透過光学フィルタまたはＵＶ放射の実質的吸収光学フィルタと同様に、当業者に公知である。よって、本明細書における「格子スペクトルフィルタ」は、格子フィルタまたは透過フィルタを含む「分光フィルタ」をも指し示す。図２には示されていないが、ＥＵＶ透過光学フィルタが追加されてもよい。ＥＵＶ透過光学フィルタは例えば、コレクタミラー５０の上流に設けられてもよいし、照明ユニット４４及び／または投影系ＰＳに設けられてもよい。
【００４３】
光学素子に関して「上流」「下流」という場合には、ある光学素子が別の一つまたは複数の光学素子に対し「光学的に上流」「光学的に下流」に位置することを示す。リソグラフィ装置２００を通過する放射ビームの光路において、第２の光学素子よりもソースＳＯに近い第１の光学素子は第２の光学素子の上流に設けられていると言えるし、第２の光学素子は第１の光学素子の下流に設けられていると言える。例えば、コレクタミラー５０は分光フィルタ５１の上流に設けられており、光学素子５３は分光フィルタ５１の下流に設けられている。
【００４４】
図２に示される全ての光学素子（及び本実施例で模式的に図示されていないが追加可能である光学素子）は、ソースＳＯにより生成される汚染物質（例えばＳｎ）の堆積に弱いおそれがある。特に放射コレクタ（及び分光フィルタ５１がある場合にはそれも同様）において問題となり得る。このため、光学素子を清浄化するクリーニングデバイスが設けられ、光学素子に清浄化方法が適用されてもよい。垂直入射ミラー５３、５４及び反射素子５８、５９またはその他の光学素子（例えば追加されたミラー、格子等）にも清浄化方法が適用されてもよい。
【００４５】
放射コレクタ５０が斜入射型コレクタである実施例においてコレクタ５０は光軸Ｏに沿って配置されている。ソースＳＯまたはその像もまた光軸Ｏに沿って配置されていてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６（「シェル」、または複数のWolter型リフレクタを含むWolter型リフレクタとしても知られる）を備えてもよい。リフレクタ１４２、１４３、１４６は入れ子状であり、光軸Ｏに関し回転対称である。図２において、内側のリフレクタを参照番号１４２で示し、中間のリフレクタを参照番号１４３で示し、外側のリフレクタを参照番号１４６で示す。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち外側リフレクタ１４６の内部容積）を包囲する。通常は外側リフレクタ１４６の内部容積は円筒状に閉じられているが、小さい開口が複数あってもよい。
【００４６】
リフレクタ１４２、１４３、１４６それぞれの表面の少なくとも一部は、一つまたは複数の反射層である。このため、リフレクタ１４２、１４３、１４６（放射コレクタが４以上のリフレクタまたはシェルを有する実施例においては追加されたリフレクタも）の少なくとも一部は、ソースＳＯからのＥＵＶ放射を反射して集光するよう設計されている。また、リフレクタ１４２、１４３、１４６の少なくとも一部はＥＵＶ放射を反射及び集光しないように設計されている。これら反射層の表面にさらに保護用のキャップ層が設けられてもよい。キャップ層は反射層表面の少なくとも一部に光学フィルタとして設けられてもよい。
【００４７】
放射コレクタ５０は、ソースＳＯまたはその像の近傍に配置されていてもよい。各リフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくとも２つの隣接する反射面を備えてもよい。ソースＳＯから遠い反射面は、ソースＳＯに近接する反射面に比べて光軸Ｏと小角度を有して配置されている。この構成により、斜入射型コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成する。少なくとも２つのリフレクタが実質的に同軸に配置され、光軸Ｏに実質的に回転対称に延びている。なお、放射コレクタ５０は、外側リフレクタ１４６の外表面または外側リフレクタ１４６の周囲に、例えば保護ホルダやヒータ等のさらなる構成を備えてもよい。
【００４８】
本明細書に記載の実施例において、「レンズ」「レンズ素子」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁的光学素子、及び静電的光学素子のいずれかまたは任意の組み合わせを示してもよい。
【００４９】
また、本明細書における「放射」及び「ビーム」なる用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば約５乃至２０ｎｍの範囲に含まれる波長（例えば１３．５ｎｍ）を有するか、５ｎｍ未満で作動する硬Ｘ線）極紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射を含むあらゆる電磁放射、及びイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含む。一般に、７８０乃至３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００乃至４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいては水銀放電ランプにより生成される波長がしばしば用いられる。４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線である。真空ＵＶ（ＶＵＶ、つまり空気に吸収されるＵＶ）とはおよそ１００乃至２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）とは一般に約１２６から約４２８ｎｍの波長を有する放射をいう。一実施例においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば約５乃至２０ｎｍの波長を有する放射とは約５乃至２０ｎｍの範囲の少なくとも一部のある波長域を有する放射をいうものと理解されたい。
【００５０】
ＩＩＩ．時間差レチクル検査
時間差レチクル検査によってレチクル上の汚染を検出するシステムおよび方法が開示される。第１および第２のシグネチャ（signature）が異なる時刻に測定され、レチクルの一領域をより早い時点のそれと比較し、シグネチャの変化により汚染を特定する。第１シグネチャは、レチクルが既知の清浄な状態にあるとき、例えば、機能する集積回路層を製造するのに必要な最低レベルの清浄度をレチクルが満たしているときに測定することができる。したがって、第１シグネチャと第２シグネチャの間に有意な差がある場合、この差は、レチクル上に汚染が存在することを示唆している。第１シグネチャと第２シグネチャの間に有意差がない場合、レチクルは清浄であるとみなされる。
【００５１】
絶対検出法と異なり、本明細書に記載のシステムおよび方法は、汚染とレチクルアブソーバ構造とを区別する必要がない。また、比較法と異なり、実際のレチクルが製造されるコンピュータ生成理論レチクルレイアウト設計との比較を目的として、あるいは、同様にパターニングされた領域を位置決めすることを目的として、レチクルパターンの知識を有する必要がない。さらに、本明細書に記載の方法を用いてあらゆるタイプのレチクルパターンを検査することができるので、粒子と同様の寸法を有するレチクルパターンフィーチャ、またはダイ同士の比較を妨げうる唯一性を有するレチクルパターンフィーチャを、この技術で検査することができる。この技術は、レチクルのアブソーバによって生成される信号と、汚染によって生成される信号とを区別する。このため、アブソーバ構造の寸法と実質的に同様の物理的寸法を有する汚染の存在を特定する。また、レチクルの各領域がそれ自身と比較されるので、臨界寸法の変動は問題ではなく、このノイズ源が取り除かれる。
【００５２】
図３は、レチクル上の汚染を検出する例示的な方法３００のフローチャートである。ステップ３１０で、レチクルの少なくとも一部の第１シグネチャが生成され記録される。シグネチャは、レチクル表面の少なくとも一部の物理的特徴の測定に由来する。強度イメージング（intensity imaging）、干渉法、ホログラフィ、サーマルイメージング、または静電気測定などの検査技術を用いて、シグネチャを生成することができる。シグネチャを生成するために他の検査技術も使用することができる。
【００５３】
一例として、ステップ３１０では、放射源からの電磁放射を用いてレチクルが走査され、デジタル画像の形態でシグネチャを生成する。電磁放射は、実質的に２６６ナノメートルの波長、深紫外線波長、または別の実用的な波長を有する。ある例では、放射が偏光していてもよい。さらに、システム倍率を調節して投影画像サイズを調節してもよい。レチクルとの相互作用の後、プロセッサおよび記憶デバイスに接続された検出器によって電磁放射が検出される。検出器は、例えば電子増倍型電荷結合素子（ＥＭＣＣＤ）などの電荷結合素子（ＣＣＤ）である焦点面アレイであってもよい。選択的に、検出プロセスは、時間遅延積分（ＴＤＩ）方式で動作する。代替的に、光電子増倍管またはＣＭＯＳアクティブピクセルセンサを用いて電磁放射を検出してもよい。
【００５４】
ステップ３２０で、レチクルの少なくとも一部の第２シグネチャが生成される。ステップ３２０は、ステップ３１０の開始よりも遅い時刻に開始する。所定の時間、所定のレチクル使用期間、所定の保管期間、またはこれらの因子の組み合わせの経過後などの定期的な間隔で、ステップ３２０が実行されてもよい。ステップ３２０の実行は定期的である必要はなく、ステップ３１０の開始後の任意の時間に開始することができる。第１シグネチャおよび第２シグネチャは、レチクルの正確に同じ領域のものである必要はなく、ステップ３３０における比較のために重なり合う領域を含む必要があるに過ぎない。
【００５５】
ステップ３３０で、第１シグネチャと第２シグネチャが比較され、第１シグネチャと第２シグネチャとの差が特定される。シグネチャ間の相違は、レチクル上の汚染を示唆する。汚染の量も特定され、その汚染の量がさらなる動作を保証するほど有意なものであるか否かを判定する。例えば、汚染がレチクルパターンのイメージングを劣化させ、そのレチクルを用いて製造される回路の機能を損なわせることをシグネチャ間の差が示している場合、そのシグネチャ間の差は顕著な汚染の存在を示唆している。シグネチャ間の差が、表面積の上限よりも大きな表面積を有する粒子の存在を示している場合、汚染の量が重大であるとみなすことができる。比較の結果が汚染のサイズおよび位置を表してもよい。汚染量が重大である場合、レチクルを洗浄して、存在する汚染の量を低下させてもよい。
【００５６】
図４は、既知の清浄なレチクルを使用して汚染を検出する例示的な方法４００のフローチャートである。図４では、選択的なステップが点線のボックスで描かれている。ステップ４１０で、リソグラフィツール内の検査モジュールなどの検査システムにレチクルがセットされる。レチクルは反射型レチクルであってもよく、保護用のペリクルを有さなくてもよい。
【００５７】
ステップ４２０で、レチクルの少なくとも一部の第１シグネチャが生成され記録される。レチクルは、機能する回路層を製造するのに必要な最低レベルの清浄度を満たす。例えば、強度イメージングによって第１シグネチャが生成される。
【００５８】
ステップ３２０および３３０は、ステップ４３０の後に実行される。ステップ３２０で、レチクルの少なくとも一部の第２シグネチャが生成される。第１シグネチャと同様に、強度イメージングによって第２シグネチャが生成されてもよい。ステップ３３０で、第１シグネチャと第２シグネチャが比較され、第１シグネチャと第２シグネチャとの差を特定する。第１シグネチャと第２シグネチャとの差は、レチクル上の汚染を示唆している。ステップ３２０および３３０についてのさらなる詳細は、本明細書の他の箇所に記載されている。
【００５９】
ステップ４４０で、検査システムからレチクルが取り出される。ステップ４５０で、汚染が検出された場合、レチクルが洗浄される。ステップ４６０で、レチクル上の汚染の存在が報告される。ステップ４７０で、例示的な方法４００が終了する。
【００６０】
図５は、レチクルを検査してレチクルの初期清浄度を判定することを含む、汚染を検出する例示的な方法５００のフローチャートである。図５では、選択的なステップが点線のボックスで描かれている。ステップ５１０で、レチクルが検査システムにセットされる。ステップ３１０はステップ５１０の後に実行される。ステップ３１０で、レチクルの少なくとも一部の第１シグネチャが生成される。ステップ３１０についてのさらなる詳細は、本明細書の他の箇所に記載されている。
【００６１】
ステップ５１５で、第１シグネチャが記録される。ステップ５２０で、レチクルの少なくとも一部が露光されてウェーハイメージを形成する。ステップ５２５で、ウェーハイメージが検査され、レチクルが不良回路層を製造するであろうことを示唆する何らかのエラーが画像内に存在するか否かを判定する。図５に示すように、ステップ５３０は、ステップ５２５の結果に基づき例示的な方法５００のフロー経路を決定する決定ブロックである。
【００６２】
ステップ５３５で、レチクルが例えばレチクルライブラリに保管される。ステップ５４０で、レチクルが使用される。例えば、レチクルが露光され、リソグラフィ装置１００またはリソグラフィ装置１００’内で放射ビームＢにパターンを付与する。
【００６３】
ステップ５５０で、汚染の位置を特定するデータが記録される。ステップ５５５で、第１シグネチャが記録される。ステップ５６０で、レチクルが洗浄され、エラーを引き起こす汚染が取り除かれる。
【００６４】
ステップ５７０で、洗浄後のシグネチャが記録される。続いて、第１シグネチャが洗浄後シグネチャと比較され、レチクルから汚染が取り除かれたこと、および新たな汚染がレチクル上に存在しないことを確認する。新たな汚染が存在しない場合、第１シグネチャが洗浄後シグネチャで上書きされる。したがって、洗浄後シグネチャが第１シグネチャになる。
【００６５】
ステップ３２０および３３０は、ステップ５４０および５７０の後に実行される。ステップ３２０で、レチクルの少なくとも一部の第２シグネチャが生成される。ステップ３３０で、第１シグネチャと第２シグネチャとの差が求められ、レチクル上の汚染を検出する。ステップ３２０および３３０についてのさらなる詳細は、本明細書の他の箇所に記載されている。
【００６６】
ステップ５８０で、検査システムからレチクルが取り出される。汚染が検出された場合、選択的なステップ５８５で、レチクルが洗浄される。選択的なステップ５９０で、レチクル上の汚染の存在が報告される。ステップ５９５で、例示的な方法５００が終了する。
【００６７】
図６は、本明細書で説明した方法の少なくとも一部を実行するように構成された汚染検出システム６００を示す。汚染検出システム６００は、パターニングデバイス検査システム６１０、リソグラフィツール６５０、メモリ６３０に接続されたコントローラ６２０、および検査モジュール６４０を含む。
【００６８】
ＩＶ．結語
「発明の概要」および「要約」の部分は、「発明の名称」とともに、本発明および特許請求の範囲を限定する意図はないことが認められるべきである。「発明の概要」および「要約」の部分は、発明者によって考案された本発明の実施形態のうち一つまたは複数について述べているが、全ての例示的な実施形態について述べている訳ではない。したがって、本発明および添付の特許請求の範囲をいかなる方法によっても限定する意図はない。
【００６９】
特定の機能および関係の実現を例証する機能的な構成要素の助けを用いて本発明を説明してきた。これらの機能的な構成要素の境界は、説明の便宜上、適宜定義されている。それらの特別な機能および関係が適切に実行される限り、別の境界も定義することができる。
【００７０】
特定の実施形態についての上記説明は本発明の一般的性質を完全に公開しており、したがって、当分野の能力に含まれる知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、および本発明の一般概念から逸脱することなく、種々の応用に対してそのような特定の実施形態を直ちに修正しおよび／または適応させることができる。したがって、そのような修正および適応は、本書に提示された教示および助言に基づき、開示された実施形態の意義および等価物の範囲内であると意図されている。本書の言葉遣いおよび専門用語は説明を目的としており限定のためではなく、本明細書の言葉遣いおよび専門用語は教示および助言を考慮して当業者によって解釈されるべきものである。
【００７１】
本発明の広がりおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびそれらの等価物にしたがってのみ規定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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