(57)【要約】【課題】傾斜焦点試験を行う方法及び露光装置、及びそれに応じて製造されたデバイスを提供すること。【解決手段】本発明は、・  少なくとも１つの反射デバイスを第２の向きに傾斜させるために傾斜用デバイスを使用して、前記第１の投影ビームに対して傾斜を有する第２の投影ビームを供給するステップと、・  第２の投影された投影放射ビームを目標物体に生じさせるステップと、・  第１及び第２の投影された投影ビームの目標物体上での横方向シフトを決定し、且つ投影された投影ビームに対する目標物体のデフォーカスを前記横方向シフトから決定するステップと、を備える傾斜焦点試験を行う方法に関する。【選択図】図７ａ
2006210895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物体を設けるステップと、
放射源を使用して投影放射ビームを供給するステップと、
投影された投影放射ビームを前記目標部分に生じさせるための少なくとも１つの反射デバイスを設けるステップと、
前記少なくとも１つの反射デバイスを第１の向きで使用して第１の投影された投影放射ビームを前記目標物体に生じさせるステップと、を備える傾斜焦点試験を行う方法であって、
前記少なくとも１つの反射デバイスを第２の向きに傾斜させるために傾斜用デバイスを使用して、前記第１の投影ビームに対して傾斜を有する第２の投影ビームを供給するステップと、
第２の投影された投影放射ビームを前記目標物体に生じさせるステップと、
前記第１及び第２の投影された投影ビームの前記目標物体上での横方向シフトを決定し、且つ前記投影された投影ビームに対する前記目標物体のデフォーカスを前記横方向シフトから決定するステップと、をさらに備える方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの反射デバイスが、第１及び第２のパターン形成されたビームをつくるためのパターンを前記投影ビームの断面に与えるパターンを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の投影ビームが、互いに予め決められた偏り距離だけ離れて前記目標物体に投影され、さらに前記横方向シフトが前記偏り距離を基準にして決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記傾斜用デバイスが、前記第１の投影ビームに第１の傾斜を、前記第２の投影ビームに第２の傾斜を与えるように使用され、前記第１及び第２の傾斜が無傾斜投影ビームに対して逆の符号を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法が、さらに、
前記目標物体の前記決定されたデフォーカスに基づいて、前記目標物体の前記投影ビームに対する相対的な位置を調整するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記目標物体が、リソグラフィ技術で使用される基板であり、前記方法がさらに、
前記投影された第１及び第２の投影ビームの横方向シフトを決定する前に、前記基板を露光後処理に供するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記目標物体が、半導体基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
目標物体を保持するためのテーブルと、
投影放射ビームを供給するための放射源と、
投影された投影放射ビームを前記目標部分に生じさせるための少なくとも１つの反射デバイスと、を備える露光装置であって、
前記投影ビームに傾斜を与えるように前記少なくとも１つの反射デバイスを傾斜させるための傾斜用デバイスと、
前記少なくとも１つの反射デバイスを第１の向きに配列し、且つ投影された第１の投影放射ビームを前記目標物体に生じさせるように、
前記傾斜用デバイスを使用して前記少なくとも１つの反射デバイスを第２の向きに傾斜させるように、
前記第１の投影ビームに対して傾斜された、投影された第２の投影放射ビームを前記目標物体に生じさせるように、さらに、前記第１及び前記第２の投影された投影ビームの前記目標物体上の横方向シフトを決定し、且つ前記投影された投影ビームに対する前記目標物体のデフォーカスを前記横方向シフトから決定するように、前記露光装置を制御するための電子制御ユニットと、をさらに備える露光装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの反射デバイスが、第１及び第２のパターン形成されたビームをつくるためのパターンを前記投影ビームの断面に与えるパターンを備えている、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記傾斜用デバイスが、前記反射デバイスを直接傾斜させるように構成されている、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記傾斜用デバイスが、前記反射デバイスを保持する支持構造を傾斜させるように構成されている、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記投影システムが、前記パターン形成されたビームを前記目標物体に投影するための反射要素を備える、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記露光装置が、リソグラフィ装置であり、前記目標物体が基板である、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の露光装置で使用するための傾斜を投影ビームに与える傾斜用デバイス。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法に従って製造されたデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜焦点試験を行う方法に関し、この方法は、
・  目標物体を設けるステップと、
・  放射源を使用して投影放射ビームを供給するステップと、
・  投影された投影放射ビームを目標部分に生じさせるための少なくとも１つの反射デバイスを設けるステップと、
・  前記少なくとも１つの反射デバイスを第１の向きで使用して、第１の投影された投影放射ビームを目標物体に生じさせるステップと、を備える。
【０００２】
本発明は、さらに、露光装置及びそれに応じて製造されたデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、基板に、通常基板の目標部分に、所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その例では、代わりにマスク又はレチクルと呼ばれるパターン形成デバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを生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）の目標部分（例えば、１つ又は複数のチップの部分を含む）に転写することができる。パターンの転写は、一般に、基板上に設けられた放射敏感材料（レジスト）の層に像を形成することによっている。一般に、単一基板は、連続してパターン形成された網の目のような一面の隣り合う目標部分を含む。知られているリソグラフィ装置には、いわゆるステッパとスキャナがあり、ステッパでは、目標部分に全パターンを一度に露光して各目標部分に光が当てられ、スキャナでは、放射ビームによってパターンを所定の方向に走査し（「走査」方向）、同時に同期してこの方向に対して平行又は反平行に基板を走査して各目標部分に光が当てられる。パターンを基板に刻み込むことによって、パターン形成デバイスから基板にパターンを転写することもできる。
【０００４】
この明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を特に参照することができるが、本明細書で説明したリソグラフィ装置には、集積光システム、磁気ドメイン・メモリの誘導及び検出パターン、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、その他の製造のような他の用途があることは理解すべきである。当業者は理解することであろうが、そのような他の用途の背景では、本明細書での用語「ウェーハ」又は「チップ」の使用はどれも、より一般的な用語「基板」又は「目標部分」とそれぞれ同義であると考えることができる。本明細書で参照する基板は、例えばトラック（一般にレジスト層を基板に塗布し、さらに露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール、及び／又は検査ツールで、露光前又は後に処理することができる。応用可能な場合、本明細書の開示は、そのような及び他の基板処理ツールに応用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣをつくるために一度より多く処理することができるので、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理された層をすでに含んでいる基板も意味することができる。
【０００５】
レンズを介して基板にパターンの像を形成するために、基板上に設けられたレジストの層は、投影システムの焦点面になければならない。基板が適正に位置付けされているかどうかを試験するために焦点試験が開発され、この試験では、試験デバイスで供給された試験パターンの像がレジスト層に形成される。次に、例えば露光後ベークを行うことによって、試験パターンの潜像が目に見えるようにされる。この後で、例えば生じたパターンの線の幅が、例えば走査型電子顕微鏡を使用して測定されることができる。この幅を前に得られた較正用グラフ（ボサング曲線（ｂｏｓｓｕｎｇ  ｃｕｒｖｅ））と比較して、デフォーカスを決定することができる。理解されることであろうが、線幅は、最良焦点位置で最小であり、デフォーカスの増加と共により大きくなる。
【０００６】
いくつかの部分で、この試験は、投影システムの焦点面に基板を位置付けすることを意味する。このことは基板に設けられたレジスト層を投影システムの焦点面に位置付けすることとして解釈されるべきであることが理解される。
【０００７】
しかし、テレセントリック焦点試験では、絶対的なデフォーカスを決定することができるだけで、相対的なデフォーカスを決定することができない。絶対的なデフォーカスは、レジスト層と焦点面の間の距離であるが、レジストが焦点面よりも上にあるか下にあるかの情報を与えない。すなわち、デフォーカスの符号を決定することができない。相対的なデフォーカスは、デフォーカスの符号を含んだレジスト層と焦点面の間の距離である。相対的なデフォーカスは、また、レジストが焦点面よりも上にあるか下にあるかについての情報も与える。テレセントリック焦点試験は、絶対的なデフォーカスについての情報を与えるだけであり、投影システムに対して基板の位置を修正するために十分な情報を与えない。というのは、絶対的なデフォーカスの符号が分からないからである。
【０００８】
したがって、傾斜焦点試験が開発された。そのような傾斜焦点試験では、試験パターンの像はある角度を持って投影されるので、その結果、デフォーカスによって試験デバイスのぼやけた像が生じるだけでなく、形成された試験デバイス像の位置の横方向シフトも生じるようになる。そのような傾斜焦点試験では、使用される光に対して半透明なくさびのような傾斜ビーム（ｔｉｌｔｅｄ  ｂｅａｍ）をつくるためのデバイス、又は例えばマイナス１回折次数が相殺された回折パターンを生じさせるパターンを備えた透過試験デバイス、が使用される。このような従来技術は、より詳しく図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４及び５に関連して以下で説明されている。
【０００９】
ますます小さくなる寸法を有するますます小さくなるリソグラフィ・デバイスを製造するために、使用される放射の波長は、好ましくは、できるだけ小さいように選ばれる。したがって、例えば５〜２０ｎｍの範囲の極端紫外放射の使用は、大きな有利点を有するはずである。しかし、知られていることであるが、ＥＵＶ放射のような比較的小さな波長を有する放射は、物質を容易に貫通しない。したがって、傾斜ビームをつくるために図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４及び５に関連して上又は下で説明される従来技術の解決策は、ＥＵＶ放射には使用できない。基本的に、パターンを備えた知られた透過型試験デバイスの反射型のものを製造することは可能であるが、このためには、以下でさらに説明するように今日得るのが難しい精度が要求される。
【００１０】
ＵＳ２００２／００１５１５８Ａ１には、異なる主光線入射方向を有する照明光線（投影ビームを傾けることを意味する）に基づいて、焦点情報を検出する方法が開示されている。マスクの像は、光学システムを通して投影される。光ビーム中に位置付けすることができる遮断部材が照明システムに設けられている。遮断部材は、傾斜ビームが生成されるようなやり方で光ビームを部分的に遮断する開口を備えている。
【００１１】
無傾斜ビーム（ｎｏｎ  ｔｉｌｔｅｄ  ｂｅａｍ）を使用して投影されたマークの像に対する投影されたマークの像の横方向シフトを決定するために、基準が必要である。ＵＳ２００２／００１５１５８Ａ１によると、これは、レチクル上のただ１つのマークの第１の像と第２の像を重ね合わせることによって達成される。最初にマークが傾斜ビームを使用して基板に投影され、そして次に、無傾斜ビームを使用した基板上の別の投影が前の投影に重ね合わされる。第１の投影と第２の投影の間で、遮断部材が光路から取り除かれる。第１の投影されたマークと第２の投影されたマークの間の基板上の相互距離によって、横方向シフトが与えられる。
【００１２】
ＵＳ２００２／００１５１５８Ａ１のさらに他の実施例によれば、第１の露光は第１の遮断部材を使用して行われ、第２の露光は第２の遮断部材を使用して行われる。ここで、第１と第２の露光の傾きが互いに逆であり、したがって測定方法の感度が２倍になるように、第１及び第２の遮断部材は、互いに反対側にある開口を有している。
【００１３】
しかし、ＵＳ２００２／００１５１５８Ａ１で開示されたような傾斜焦点試験には、いくつかの不利点がある。第１に、遮断部材は、レチクル上のマークの相対的な位置を考慮に入れて特別に設計しなければならない。このことは、レチクル上のマークの相対的な位置に依存して遮断部材を設計する必要があることを意味する。
【００１４】
第２に、ＵＳ２００２／００１５１５８Ａ１によれば、基準を設けるために２回の露光が必要とされ、その露光の間で、遮断部材を取り除くか、又は他の（反対の）遮断部材と取り替える必要がある。したがって、これは、システムの処理能力を低下させる時間の掛かる手順である。
【００１５】
ＵＳ２００２／０１０００１２Ａ１には、傾斜焦点試験で使用するための傾斜ビームを生じさせるいくつかの方法が記載されている。傾斜ビームは、ある特定の回折次数を遮断することによって得られる。この遮断は、例えば、マスクの下にペリクルを位置付けすることによって実現することができる。そのとき、ペリクルを保持するフレーム部材は、マークの回折次数を遮断するために使用される。他の方法によると、ペリクルの通常透明部分は、ある特定の回折次数を遮断するために、不透明であることがある。
【００１６】
ＵＳ２００２／０１０００１２に示されている選択肢にはいくつかの不利点がある。傾斜ビームを生じさせるためにフレーム部材を使用することは、どちらかと言えば煩わしく、さらに、マーク及びフレーム部材とマークの間の距離によって放射される回折次数の角度が互いに対してある特定の制限内にある場合に使用できるだけである。通常半透明なペリクルを使用してある特定の回折次数を遮断するには、各マークに特に適合されたペリクルが必要になる。不透明な部分のためにペリクルの全体的な性能は低下し、システムの全体的な性能に負の影響を及ぼすことになる。また、（極端）紫外放射ビームを使用する用途では、ペリクルを使用することができないが、このことは、当業者は理解するであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、上述の問題の少なくとも１つを克服するリソグラフィ装置を提供することである。本発明のさらに他の目的は、（Ｅ）ＵＶ放射と組み合わせて使用されることができるリソグラフィ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の態様に従って、冒頭の段落で定義されたような方法が提供され、この方法は、さらに、
・  少なくとも１つの反射デバイスを第２の向きに傾斜させるために傾斜用デバイスを使用して、前記第１の投影ビームに対して傾斜を有する第２の投影ビームを供給するステップと、
・  第２の投影された投影放射ビームを目標物体に生じさせるステップと、
・  第１及び第２の投影された投影ビームの目標物体上での横方向シフトを決定し、且つ投影された投影ビームに対する目標物体のデフォーカスを前記横方向シフトから決定するステップと、を備える。
【００１９】
傾斜用デバイスを使用して投影ビームに傾斜を与えることによって、パターン形成されたビームに容易に傾斜を与えることができ、また傾斜デフォーカス試験を容易に行うことができる。
【００２０】
ここで本発明の実施例を、添付の概略図面を参照して、ただ単に例として説明する。図面では、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明の一実施例に従ったリソグラフィ装置を模式的に示す。本装置は、
・  放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を条件付けするように構成された照明システム（照明装置）ＩＬと、
・  パターン形成デバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように組み立てられ、且つ特定のパラメータに従ってパターン形成デバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、
・  基板（例えば、レジスト被覆ウェーハ）Ｗを保持するように組み立てられ、且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の位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハ・テーブル）ＷＴと、
・  パターン形成デバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のチップを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズ・システム）ＰＬと、を備えている。
【００２２】
照明システムは、放射の方向付け、整形、又は制御を行うために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型又は他の型の光学部品、或いはそれらの任意の組合せのような様々な型の光学部品を含むことができる。
【００２３】
支持構造は、パターン形成デバイスを支持し、すなわちそれの重さを支える。支持構造は、パターン形成デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び他の条件、例えばパターン形成デバイスが真空環境中に保持されるか否かに依存するやり方で、パターン形成デバイスを保持する。支持構造は、機械技術、真空技術、静電技術又は他の締付け技術を使用して、パターン形成デバイスを保持することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルであってもよく、これは、必要に応じて固定してもよく、又は可動であってもよい。支持構造は、パターン形成デバイスが、例えば投影システムに対して、所望の位置にあることを保証することができる。本明細書での「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はどれも、より一般的な用語「パターン形成デバイス」と同義であると考えることができる。
【００２４】
本明細書で使用される「パターン形成デバイス」という用語は、基板の目標部分にパターンをつくるようなパターンを放射ビームの断面に与えるために使用することができる任意のデバイスを意味するものとして、広く解釈すべきである。留意すべきことであるが、放射ビームに与えられたパターンは、基板の目標部分の所望のパターンに正確に対応していないことがある。例えばパターンが位相シフト用特徴又はいわゆる補助用の特徴を含む場合である。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路のような目標部分に作られているデバイスの特定の機能層に対応する。
【００２５】
パターン形成デバイスは透過型又は反射型であることができる。パターン形成デバイスの例には、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パネルがある。マスクは、リソグラフィではよく知られており、２値、交番位相シフト、及び減衰位相シフトのようなマスクの型、並びに様々なハイブリッド・マスクの型を含む。プログラム可能ミラー・アレイの例は、小さなミラーのマトリックス配列を使用し、この小さなミラーの各々は、入射放射ビームを様々な方向に反射するように個々に傾けることができる。傾いたミラーが、ミラー・マトリックスで反射された放射ビームにパターンを与える。
【００２６】
本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に、又は浸漬液の使用又は真空の使用のような他の要素に適切なような、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型及び静電型の光学システム、又はそれらの任意の組合せを含んだ投影システムのうちの任意の型を含むものとして広く解釈すべきである。本明細書での「投影レンズ」という用語の使用はどれも、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えることができる。
【００２７】
ここで示すように、本装置は反射型である（例えば、反射マスクを使用する）。代わりに、本装置は透過型であることがある（例えば、透過マスクを使用する）。
【００２８】
リソグラフィ装置は、２個（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２個以上のマスク・テーブル）を有する型であることがある。そのような「多ステージ」機械では、追加のテーブルは並列に使用することができ、或いは、１つ又は複数の他のテーブルが露光に使用されている間に、準備プロセスを１つまた複数のテーブルで行うことができる。
【００２９】
また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間のスペースを満たすように基板の少なくとも部分が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水で覆われていることがある型のものであってもよい。浸漬液体は、また、リソグラフィ装置の他のスペース、例えばマスクと投影システムの間に塗布することができる。浸漬技術は、投影システムの開口数を大きくするために当技術分野でよく知られている。本明細書で使用されるような「浸漬」という用語は、基板のような構造物が液体中に沈められなければならないことを意味せず、それどころか、露光中に投影システムと基板の間に液体があることを意味するだけである。
【００３０】
図１を参照して、照明装置ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源及びリソグラフィ装置は別個の実体であってもよい。例えば、放射源がエキシマ・レーザであるとき、そうである。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成していると考えられず、放射ビームは、例えば適切な方向付けミラー及び／又はビーム拡大器を含んだビーム送出システムＢＤを使用して、放射源ＳＯから照明装置ＩＬに送られる。他の場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一体化部分であることができる。例えば、放射源が水銀ランプであるとき、そうである。放射源ＳＯ及び照明装置ＩＬは、必要な場合にはビーム送出システムＢＤと一緒にして、放射システムと呼ばれることがある。
【００３１】
照明装置ＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成された調整装置ＡＤを含むことができる。一般に、照明装置のひとみ面内の強度分布の少なくとも外側半径範囲及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調整することができる。さらに、照明装置ＩＬは、積分器ＩＮ及び集光器ＣＯのような様々な他の部品を含むことができる。照明装置は、断面内に所望の一様性及び強度分布を持つように放射ビームを条件付けするために使用することができる。
【００３２】
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ン形成デバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、そしてパターン形成デバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた放射ビームＢは、投影システムＰＬを通過する。この投影システムＰＬは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束する。第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス、直線エンコーダ、又は容量センサ）を使って、例えば放射ビームＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及び他の位置センサＩＦ１を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後で、又は走査中に、放射ビーム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、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの部分を形成する長行程モジュール（粗い位置決め）及び短行程モジュール（精密位置決め）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの部分を形成する長行程モジュール及び短行程モジュールを使用して実現することができる。ステッパ（スキャナに対して）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アクチュエータだけに接続することができ、又は、固定することができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のように基板位置合わせマークは専用の目標部分を占めるが、この専用目標部分は、目標部分の間のスペースに位置付けすることができる（専用目標部分はスクライブ・レーン位置合わせマークとして知られている）。同様に、２以上のチップがマスクＭＡに設けられた状況では、マスク位置合わせマークはチップ間に位置付けすることができる。
【００３３】
図示の装置は、下記のモードのうちの少なくとも１つで使用されるだろう。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保たれるが、一方で、放射ビームに与えられた全パターンは一度に目標部分Ｃに投影される（すなわち、単一静的露光）。次に、異なる目標部分Ｃが露光されるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モードでは、放射ビームに与えられたパターンが目標部分Ｃに投影される間に、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、単一動的露光）。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、投影システムＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性によって決定することができる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の（非走査方向の）幅が制限されるが、走査移動の長さによって目標部分の（走査方向の）高さが決定される。
３．他のモードでは、マスク・テーブルＭＴは、プログラム可能パターン形成デバイスを保持して基本的に静止状態に保たれ、そして基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられたパターンが目標部分Ｃに投影されている間に、動かされる、すなわち走査される。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、そしてプログラム可能パターン形成デバイスは、基板テーブルＷＴの各移動の後で、又は走査中に連続した放射パルスの間で、必要に応じて更新される。この動作モードは、先に言及したような型のプログラム可能ミラー・アレイのようなプログラム可能パターン形成デバイスを使用するマスクレス・リソグラフィに容易に応用することができる。
【００３４】
上述の使用モードの組合せ及び／又は変形、或いは全く異なる使用モードを使用することもできる。
【００３５】
光リソグラフィの背景での本発明の実施例の使用を上で特に参照したが、理解されることであろうが、本発明は、他の用途で、例えばインプリント・リソグラフィで使用することができ、背景が許す場合には、光リソグラフィに限定されない。インプリント・リソグラフィでは、パターン形成デバイスのトポグラフィが基板につくられるパターンを確定する。パターン形成デバイスのトポグラフィを基板に供給されたレジスト層に押し込むことができ、それから、電磁放射、熱、圧力又はこれらの組合せを加えてレジストを硬化させる。パターン形成デバイスをレジストから出して、レジストが硬化された後でレジストにパターンを残す。
【００３６】
本明細書で使用される用語「放射」及び「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオン・ビーム又は電子ビームのような粒子ビームを含んだ、全ての種類の電磁放射を包含する。
【００３７】
用語「レンズ」は、背景が許す場合、屈折光学部品、反射光学部品、磁気光学部品、電磁光学部品及び静電光学部品を含んだ様々な型の光学部品のどれか１つ又は組合せを意味することができる。
【００３８】
図２ａ及び２ｂは、簡単で直接的な従来技術焦点試験を模式的に示す。図２ａは、第１のレンズＬ１及び第２のレンズＬ２を備えるテレセントリック投影システムＰＬを示す。第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２の間に、ひとみ面ＰＰがある。理解されることであろうが、簡単にするために、ただ２つのレンズが図２に示されているが、投影システムＰＬは、一般に、いくつでもレンズを備えることができる。試験デバイスＰに設けられた試験パターンの像が、投影システムＰＬを介して基板Ｗの表面に形成される。試験デバイスＰは、レチクルＭＡに設けられている試験デバイスＰであってもよい。試験デバイスＰは、試験の目的のためにレチクルＭＡに特別に追加された試験デバイスＰであってもよいが、チップを作るために使用されるレチクルＭＡのパターンの一部として形成することもできる。レチクルＭＡは、また、焦点試験を行うために特別に使用されるレチクルＭＡであってもよい。
【００３９】
図２ａに示す状況では、基板Ｗは実質的に投影システムＰＬの焦点面にあり、試験デバイスＰの像がシャープな試験構造Ｐ’として形成されている。図２ｂは同じ構成要素を示すが、今度は、基板Ｗは投影システムＰＬの焦点面より上に位置付けされている。試験構造Ｐは、今度は、ぼやけた試験構造Ｐ’’として投影されている。理解されることであろうが、ぼやけの程度はデフォーカスの程度に依存する。しかし、ぼやけの程度は、デフォーカスの方向に依存しない。すなわち基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面より同じ距離だけ下にあれば、同じ程度のぼやけが生じるだろう。試験構造Ｐ’’に基づいて、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面より上にあるか下にあるかを決定することはできない。
【００４０】
例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して現像後に生じたパターンの例えば線の幅を測定して、ぼやけの程度を測定することができる。というのは、デフォーカスの変化に対する幅の挙動は前に得られたボサング曲線から知られているからである。この挙動は比較的平らであり、したがってデフォーカスの変化に対して非常に感度が悪い。この挙動は２次であるので、最良焦点のまわりでの感度は実質的にゼロである。
【００４１】
したがって、図３ａ及び３ｂに模式的に示すように、傾斜焦点試験が知られている。これらの傾斜焦点試験は、直線的な挙動及び十分に高い感度を保証する。同じ参照符号は、同じ要素を意味する。試験デバイスＰに設けられた試験構造の像を基板Ｗの表面に投影するために使用される像ビームを今や傾斜させる。図３ａは、投影システムＰＬを通した試験デバイスＰの像形成を示し、ここで基板Ｗは投影システムＰＬの焦点面にある。図３ｂは、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面よりも上にある状態を示し、試験デバイスＰの像は今やぼやけ且つ横方向にシフトした試験構造Ｐ’’’として形成されるのが分かる。ぼやけＰ’’’の中心は、図３ａに示すように基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面にある場合には占めるだろう位置に対して、横方向に量Δｘだけシフトしている。その結果として、横方向変位ΔｘはデフォーカスＤの量に依存する。横方向シフトΔｘの方向（正又は負のｘ方向）は、デフォーカスの方向についての情報を与える。横方向シフトが正のｘ方向である場合には、基板Ｗは投影システムＰＬの焦点面より上にあり、逆に負の方向であれば、焦点面より下である。したがって、そのような傾斜焦点試験に基づいて、基板Ｗと投影システムＰＬの相対的な位置を測定し、そしてまた他のステップとして補正することが可能である。また、基本的に、投影システムの設定を調整することも可能である。そのような傾斜ビームを生じさせる方法がいくつか知られている。図４は、像ビームに傾斜を与え且つ完全な強度分布をシフトさせるくさび１０を示す。そのようなくさび１０は、例えば、石英で作ることができる。くさび１０は、例えば、試験構造Ｐが位置付けされているレチクルＭＡ（図４に示さない）に位置付けすることができる。
【００４２】
図５は、傾斜ビームを生じさせる他の方法を示す（また、ＵＳ６，７１０，８５３Ｂ１を参照されたい）。図５は、例えば石英で作られた試験デバイス２０の断面を模式的に示す。焦点試験デバイス２０は、当たっている光を遮断するクロム部分２１の付いたパターンを有する。クロム部分２１とクロム部分２１の間に、石英に位相ステップがエッチングされている。この位相ステップは、第１の部分２２と第２の部分２３で形成されている。第２の部分２３の高さに対する第１の部分２２の高さは、使用波長で９０°の位相シフトが得られるように選ばれている。その結果として、第１の部分２２を通過した光は、エッチングされた第２の部分２３を通過した光に対して９０°の位相差を有する。クロム部分２１、第１の部分２２及び第２の部分２３のｘ方向の長さは、２：１：１の比である。
【００４３】
試験デバイス２０を通過する光は回折される。第１の部分２２及び第２の部分２３から結果として生じるマイナス第１次数の波面は１８０°の位相差を有し、互いに打ち消し合う。ゼロ次数は４５°の位相差を有し、僅かに弱められるが、プラス第１次数は０°の位相差を有する。したがって、ゼロ次数及びプラス第１次数だけが存在し、一方で、マイナス第１次数は存在しない。また、これによって、結果として、傾斜焦点試験を行うために使用することができる傾斜ビームが生じる。
【００４４】
当業者は理解することであろうが、図４及び５を参照して説明した解決策は、ＥＵＶ用途での使用に容易に採り入れることができない。例えば石英で作られたくさび１０は、ＥＵＶ放射を通さないので、ＥＵＶ用途に使用することができない。図５に示すような試験デバイス２０は、透過型であり、したがって、また、ＥＵＶ用途での使用に適していない。基本的に、試験デバイス２０の反射型のものをつくることは可能である。しかし、ＥＵＶの波長はかなり小さいので（例えば、１３ｎｍ）、９０°位相ステップは、反射マスク用の焦点試験パターンに１３／８ｎｍの高さの差を設けることによって得られるはずであり、このためには、得るのがかなり困難な精度が試験デバイスの製造で要求される。ＵＳ２００２／００１５１８Ａ１には、傾斜焦点試験を行う違った方法、すなわち、照明システムに１つ又は２つの遮断部材を設けることによる方法が記載されている。しかし、この手法には、上ですでに述べたようないくつかの不利点がある。
【００４５】
「実施例１」
図６は、放射システム２、照明光学ユニット４、及び投影システムＰＬを備える投影装置を示す。放射システム２は、放電プラズマで形成することができる放射源ＬＡを備える。ＥＵＶ放射は、Ｘｅガス又はＬｉ蒸気のようなガス又は蒸気で生成することができる。Ｘｅガス又はＬｉ蒸気では、超高温プラズマが生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射が放出される。超高温プラズマは、電気放電の「部分的にイオン化された」プラズマを光学軸Ｏに崩壊させることによって生成される。例えばＸｅ又はＬｉ蒸気又は任意の他の適切なガス又は蒸気の１０Ｐａの分圧が、効率の良い放射を生成するために必要とされることがある。放射源ＬＡで放射された放射は、例えばガス障壁構造又は汚染トラップ９（これは、光源チャンバ７の開口中又は開口の後ろに位置付けされている）を介して、光源チャンバ７からコレクタ・チャンバ８の中に送られる。ガス障壁構造９は、例えばヨーロッパ特許出願ＥＰ１０５７０７９又はＥＰ１２２３４６８に詳細に記載されているようなチャネル構造を備えることができる。これらの出願は、参照して本明細書に組み込む。
【００４６】
コレクタ・チャンバ８は、斜入射コレクタで形成することができる放射コレクタ１０を備える。コレクタ１０を通った放射は、コレクタ・チャンバ８の開口の仮想光源点１２に集束されるように回折格子スペクトル・フィルタ１１から反射される。コレクタ・チャンバ８からの投影ビーム１６は、照明光学ユニット４で、垂直入射反射器１３、１４を介してレチクル又はマスク・テーブルＭＴのような支持構造に位置付けされたレチクル又はマスクＭＡに反射される。パターン形成されたビーム１７が形成され、そのビーム１７の像が、投影システムＰＬで反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージすなわち基板テーブルＷＴに形成される。一般に、図示されるよりももっと多くの要素が、照明光学ユニット４及び投影システムＰＬに存在することができる。例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置は、９個の反射要素、すなわち照明システムＩＬに２個、投影システムＰＬに６個及び最後に反射マスクＭＡを有することができる。
【００４７】
図７ａ及び７ｂは、本発明の実施例に従った投影装置を示し、図６の拡大された細部を示す。図７ａ及び７ｂに従った投影装置は、さらに、レチクル又はマスクＭＡを傾斜させるように構成された傾斜用デバイス１００を備える。レチクル又はマスクＭＡは、ＥＵＶ用途で使用するのに適しており、反射デバイスとも呼ぶことができ、投影ビームの断面にパターンを与える役目をする。
【００４８】
傾斜用デバイス１００は、反射デバイスを直接傾斜させるように構成することができるが、レチクル又はマスク・テーブルＭＴのような支持構造を傾斜させるように構成することもできる。支持構造はさらにマスク・テーブルＭＴと呼ばれ、反射デバイスはさらに反射マスクＭＡと呼ばれる。そのために、マスク・テーブルＭＴに位置付けされた反射マスクＭＡ（図示しない）は、傾斜させることができる。マスク・テーブルＭＴ及び反射マスクＭＡの傾斜は、図面の面に対して垂直な回転軸（図示しない）のまわりで行われる。
【００４９】
ここで傾斜用デバイスは、四角な箱として示されているが、当業者はそのような傾斜用デバイスをどのようにして組み立てることができるか分かるであろう。例えば、最先端技術に従って、マスク・テーブルＭＴは、６自由度でマスク・テーブルＭＴの向きを調整するように構成されたアクチュエータを備えることができる。当業者に知られている他の同等な構造が代わりに使用されることもある。
【００５０】
傾斜用デバイス１００は、電子制御ユニットＥＣＵで制御することができる。この電子制御ユニットＥＣＵは、投影装置を制御する中央コンピュータ設備のようなコンピュータ設備であってもよいが、また、そのような中央コンピュータ設備から命令を受け取る別個の電子制御ユニットＥＣＵであってもよい。電子制御ユニットＥＣＵと傾斜用デバイス及び／又は中央コンピュータ設備との間の通信は、無線で行うことができる。
【００５１】
図７ａは、傾斜されていない状態にある傾斜用デバイス１００及びマスク・テーブルＭＴを示す。図７ｂは、傾斜された状態にある傾斜用デバイス１００及びマスク・テーブルＭＴを示す。はっきりさせるために、図７ｂでは、傾斜用デバイス１００、マスク・テーブルＭＴ及びパターン形成されたビーム１７は、傾斜されていない状態でも示す（破線）。
【００５２】
図７ａ及び７ｂは、照明光学ユニット４で垂直入射反射器１３、１４（図７ａ及び７ｂには示さない）を介してマスク・テーブルＭＴに位置付けされた反射マスクＭＡ（図示しない）に反射された投影ビーム１６をさらに示す。
【００５３】
マスク・テーブルＭＴが傾斜されない場合、投影ビーム１６は反射マスクＭＡで反射されて、第１のパターン形成されたビーム１７が形成され、このビーム１７の像が、投影システムＰＬで、反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージすなわち基板テーブルＷＴに形成される。第１のパターン形成されたビーム１７は、図６に示すようなパターン形成されたビーム１７と全く同じである。
【００５４】
留意されたいことであるが、第１のパターン形成されたビーム１７は、図７ａで理解することができるように、実際には傾斜ビームである。これは、投影システムＰＬの配置によっている。しかし、このただ１つの第１のパターン形成されたビーム１７に基づいて、傾斜デフォーカス試験を行うことはできない。デフォーカス試験を行うために、すなわち、基板テーブルＷＴの高さで投影されたパターン形成されたビームの横方向シフトを決定するために、上ですでに説明したように、基準が必要とされる。この基準は、傾斜用デバイス１００を使用して第１のパターン形成されたビームと実質的に異なる傾斜を有するただ１つのパターン形成されたビームを生じさせることによって、実現されるが、これについては図７ｂを参照して説明する。
【００５５】
傾斜用デバイス１００によってマスク・テーブルＭＴを傾斜させて傾斜された状態にすると、傾斜された反射マスクＭＡ（図示しない）で投影ビーム１６が反射されて、第２のパターン形成された傾斜ビーム１７’が形成され、この第２の傾斜ビームの像がまた、投影システムＰＬで、反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージすなわち基板テーブルＷＴに形成される。
【００５６】
傾斜用デバイス１００のために、第１及び第２のパターン形成されたビーム１７、１７’を生じさせることができ、第１及び第２のパターン形成されたビーム１７、１７’は異なる傾斜値を有する。すなわち、第１及び第２のパターン形成されたビーム１７、１７’は相対的に傾斜している。図８ａ、８ｂ、８ｃ、及び８ｄを参照して以下で説明するように、この傾斜の差を使用してデフォーカス試験を行うことができる。
【００５７】
図８ａは、例えば第１のパターン形成されたビーム１７を使用した試験デバイスＩ（図示しない）の像形成を示す。そのような試験デバイスＩは、反射マスクＭＡであってもよいが、また、マーカのような反射マスクの一部であってもよい。基板テーブルＷＴは、基板Ｗ（図示しない）が投影システムＰＬの焦点面ＦＰにあるように位置付けされている。その結果として、試験デバイスＩの像が、位置ｘ０にシャープな像Ｉ’として形成される。焦点面ＦＰは、最良焦点の面である。
【００５８】
図８ｂは、同じ状態であるが、今度は第２のパターン形成された傾斜ビーム１７’を使用する。再び、試験デバイスの像が、位置ｘ０にシャープな像Ｉ’’として形成される。
【００５９】
図８ｃは、第１のパターン形成されたビーム１７を使用した試験デバイスＩの像形成を示す。すなわち、パターン形成されたビーム１７に特別な傾斜は与えられていない。基板テーブルＷＴは、焦点面ＦＰより距離Ｄだけ下に位置付けされている。その結果、試験デバイスＩの像は位置ｘ１にぼやけた像Ｉ’’’として形成される。このぼやけた像Ｉ’’’の位置ｘ１は、シャープな像Ｉ’、Ｉ’’の位置ｘ０と異なっている。
【００６０】
最後に、図８ｄは、第２のパターン形成されたビーム１７’を使用した試験デバイスＩの像形成を示す。基板テーブルＷＴは、焦点面ＦＰより距離Ｄだけ下に位置付けされている。その結果、試験デバイスＩの像は、位置ｘ２にぼやけた像Ｉ’’’’として形成される。このぼやけた像Ｉ’’’’の位置ｘ２は、シャープな像Ｉ’、Ｉ’’の位置ｘ０と異なり、また図８ｃに示すぼやけた像Ｉ’’’の位置ｘ１とも異なっている。
【００６１】
理解されることであろうが、像の横方向シフトｘ１、ｘ２の量はデフォーカスＤの量に正比例している。デフォーカスＤは実質的にパターン形成されたビーム１７、１７’の方向の距離であり、この距離に基板Ｗが焦点面ＦＰから離れて位置付けされている。図８ｃ及び８ｄに示すように基板Ｗが焦点面ＦＰより下に位置付けされている場合、像の横方向シフトｘ１、ｘ２は第１の方向である（図８ｃ及び８ｄに示す状態では一致して左）。基板Ｗが焦点面より上に位置付けされている場合、像の横方向シフトｘ１、ｘ２は、反対の第２の方向である。
【００６２】
像Ｉ’、Ｉ’’の位置、又はぼやけた像Ｉ’’’、Ｉ’’’’の平均位置は、例えば、走査型トンネル顕微鏡（ＳＥＭ）又は使用できる他の適切な装置を使用して決定することができる。位置を決定する適切な方法は、使用される試験用の特徴に依存する。
【００６３】
図８ｃ及び８ｄで理解できるように、横方向シフトｘ１及び横方向シフトｘ２は、デフォーカスＤの異なる値に対して異なる値を有する。デフォーカスＤがゼロに等しい場合だけ、両方の横方向シフトｘ１、ｘ２はゼロに等しい。これらの２つの値の差、すなわち相対的な位置Δｘ（Δｘ＝ｘ１−ｘ２）は、今や、デフォーカスＤの量を決定する尺度として使用することができる。
【００６４】
ぼやけた像の位置を測定するいくつかの方法を利用することができる。例えば、ぼやけた像の中央を測定することができる。他の有利な方法は、特徴の「重心」を決定することであるが、これは、当業者は理解するであろう。
【００６５】
デフォーカスの量を決定するとき、最初に、第１のパターン形成されたビーム１７を使用して、そして次に、第１のパターン形成されたビーム１７に対して特定の傾斜を与えられた第２のパターン形成されたビーム１７’を使用して、試験デバイスＩの像が形成される。次のステップで、２つの像の相対的な位置Δｘが決定される。Δｘの符号は、デフォーカスＤの符号についての情報を与え（焦点面ＦＰより上か又は下）、そして絶対値｜Δｘ｜はデフォーカスＤの量についての情報を与える。これに基づいて、基板Ｗを焦点面ＦＰに位置付けするように基板テーブルＷＴの位置を調整することができる。また、投影システムＰＬの設定の調整のような他の処置を講じて、焦点を改善することができる。
【００６６】
理解されることであろうが、この方法を行うためには、最初に較正用のグラフ又は表を決定する必要があり、これから、求められたΔｘの値及び符号に基づいてＤの値及び符号を決定することができる。
【００６７】
較正用グラフは、デフォーカスを変えながら、上で説明したような一連の焦点試験測定を行うことによって得ることができる。測定は、例えば、−０．３００μｍ、−０．１５０μｍ、０μｍ、＋０．１５０μｍ、及び＋０．３００μｍのデフォーカスで行うことができる。デフォーカスＤの各値について、相対的な位置Δｘを決定する。横方向シフトは、上で言及した技術を使用して決定する。測定ビームの傾斜のために、焦点に対する横方向シフトの挙動は主として直線的である。
【００６８】
レンズ収差のために、理想的な焦点面ＦＰは、ｘ方向に形成されたパターンを有する試験デバイスＩｘ（例えば、ｘ方向に対して実質的に垂直でｙ方向に延びる線を有する回折格子）では、ｙ方向に形成されたパターンを有する試験デバイスＩｙの場合と比べて異なることがある。したがって、上で説明したようなデフォーカス方法は、ｘ及びｙ方向について行うことができる。
【００６９】
ここで説明するような方法は、ｘ及びｙ方向のデフォーカスを決定するために使用されることがあるので、レンズの収差もこれから得られることができることが理解されるであろう。例えば、ｘ及びｙ方向の決定されたデフォーカスに基づいて、非点収差及び例えば投影システムＰＬで補正することができる非点収差曲率を得ることができる。
【００７０】
較正曲線が決定された後で、この較正曲線を使用して、像が形成された試験デバイスの焦点を決定することができる。較正曲線は、その後に行われた焦点試験に使用することができる。得られた較正曲線は、次の条件が満たされる場合に使用することができる。
１）リソグラフィ投影装置がずっと安定したままである。そうでなければ、ある特定の期間の後に再較正が必要である。
２）条件が依然として較正中と同じである（同じレジスト、照明設定など）。
【００７１】
較正曲線は、本発明に従って実際の焦点試験を行うために使用することができる。本発明に従った焦点試験は、基板Ｗの表面全体に対して行うことができるが、また、基板Ｗの特定の領域（例えば、スクライブ・レーン）の焦点を決定するために使用することもできる。
【００７２】
焦点試験は、基板Ｗの表面全体の焦点を試験するために使用することができる。これは、レベル・センサで得られた高さマップに従って基板Ｗを位置決めしながら、基板Ｗに設けられたレジスト層全体に試験パターンをプリントして行うことができる。そのような高さマップは、基板Ｗ上の異なるｘ、ｙ位置の基板Ｗの高さについての情報を含んでいる。そのような決定された高さマップに基づいて、投影システムＰＬに対する基板Ｗの最適位置が計算される。基板Ｗは平坦な物体ではなくあらゆる種類の局部的な変形を有するので、焦点面内に全露光領域があることはあり得ない。
【００７３】
実際に得られる焦点は、試験デバイスに設けられた試験パターンを基板全体に投影して決定することができる。基板Ｗが露光され試験パターンが現像された後で、実際に得られた焦点を決定することができ、そして基板表面全体から焦点マップをつくることができる。そのような焦点マップは、基板Ｗの異なるｘ、ｙ位置で実際に得られた焦点（デフォーカス）を表すデータを含んでいる。これは、知られた技術を使用して各プリントされた試験パターンの横方向シフトを測定し、さらにデフォーカスＤを決定することによって行われる。
【００７４】
この後、レジストを除去し、新しいレジスト層を基板Ｗに塗布することができ（非破壊的）、そして、基板Ｗに実際のパターンを露光するために、この新しいレジスト層を使用することができる。得られた焦点マップは、それから基板Ｗに対して、より正確な実際のパターンを投影するために使用することができる。
【００７５】
しかし、他の実施例では、試験デバイスに設けられた試験パターンはスクライブ・レーンに投影される。このスクライブ・レーンは、実際の製品パターンがプリントされる目標部分Ｃの外にある。この技術によって、「本当の」露光と監視を同時に兼ねることができるようになり、上述の例のようにレジストを除去する必要はない。
【００７６】
両方の場合に、試験デバイスに設けられた試験パターンの像はレジスト層に形成され、次にリソグラフィ装置から基板Ｗが取り出され、トラック中に搬送される。トラック内部で、まだ見えないプリントされた試験パターンが、例えば露光後ベークを行うことによって、検出可能にされる。この後、知られた技術を使用して、プリントされた試験パターンの横方向シフトが決定される。
【００７７】
ここで説明した方法及び装置の有利は、傾斜デフォーカス試験を比較的容易に速く行うことができることである。
【００７８】
「実施例２」
第１の実施例によれば、第１及び第２のパターン形成されたビーム１７、１７’は、少なくとも部分的に重なり合うように像を投影する。重なり合う投影された試験デバイスの相対的なシフトを決定することは、かなり困難な手順である。互いの上に投影された相対的にシフトした２本の線は、結果としてただ１つのいっそう広い線になることがある。実際の焦点条件及び、処理、ドーズ量ばらつきなどのような他の効果のために、線幅の変化を識別することは困難である。
【００７９】
したがって、第１及び第２のパターン形成されたビーム１７、１７’の投影は、互いに所定の偏り距離だけ離れたところに位置付けすることができる。図９に示すように偏りｘｏｆｆｓｅｔのある状態で２つの投影を実現するのが有利である。試験デバイスＩの像は、第１のパターン形成されたビーム１７を使用して第１の位置ｘ１に形成され、さらに第２のパターン形成されたビーム１７’を使用して第２の位置ｘ２に形成される。基板Ｗが焦点面にある場合、第１と第２の位置の間隔はｘｏｆｆｓｅｔに等しい（ｘｏｆｆｓｅｔ＝ｘ１−ｘ２）。
【００８０】
図９に示すように基板Ｗが焦点面に位置付けされていない場合には、第１の像Ｉ’’’と第２の像Ｉ’’’’の両方が横方向にシフトする。しかし、両方の像の横方向シフトは異なるので、再び、Δｘを計算することができる。すなわちΔｘ＝ｘ１−ｘ２−ｘｏｆｆｓｅｔ。
【００８１】
偏りを設けることによって、像Ｉ’’’、Ｉ’’’’は重なり合わないので、それらの位置をより正確且つ容易な方法で決定することができる。
【００８２】
「実施例３」
さらに他の実施例では、決定されるΔｘ、したがってデフォーカスＤの精度及び感度を高めることができる。これは、第２のパターン形成されたビーム１７’の方向に対して逆の方向の傾斜を第１のパターン形成されたビーム１７に与える試験デバイスを使用して行われる。これを図１０に示す。
【００８３】
傾斜用デバイス１００を使用して、パターン形成されたビーム１７に適切な傾斜を与えることができる。図１０を参照して説明した実施例によれば、第１のパターン形成されたビーム１７は、無傾斜ビームに対して第１の方向の傾斜を与えられる。ここで使用されるような無傾斜ビームという用語は、マスクＭＡが特定の傾斜を備えていない場合の図６に示すようなパターン形成されたビーム１７を意味する。第２のパターン形成されたビーム１７’は、第１の方向に対して逆の第２の方向の傾斜を与えられる。第１及び第２の傾斜は、符号が逆の同様な値を有することができるが、異なる値を有することもできる。
【００８４】
図１０の実施例によれば、第１及び第２の像Ｉ’’’、Ｉ’’’’に、実施例２で説明したような互いに対する偏りｘｏｆｆｓｅｔを与えることができる。理解されることであろうが、この偏りは、図８ａ、ｂ、ｃ及びｄを参照して述べた実施例１のように、ゼロであってもよい。
【００８５】
「実施例４」
さらに他の実施例によれば、傾斜は、例えば図６に示すように設けられた他の光学要素の１つで実現することもできる。照明光学ユニット４に位置付けされた垂直入射反射器１３、１４を傾斜させるように傾斜用デバイス１００を実現することによって、傾斜を生じさせることができる。また、投影システムＰＬに設けられた反射要素１８、１９を傾斜させて、パターン形成された傾斜ビームを生じさせることができる。
【００８６】
傾斜される光学要素は、好ましくは、パターン形成されたビームの像面にある。また、像面にない光学要素を使用することもできる。しかし、像面にない光学要素を傾斜させると、余計な収差が生じる。そのような収差は、補正する必要があることがある。
【００８７】
本発明の特定の実施例を上で説明したが、本発明は説明したのと違ったやり方で実施することができることは理解されるであろう。例えば、本発明は、上で開示されたような方法を行うようにマスク又はレチクル・テーブルＭＴ（又は、直接マスク又はレチクルＭＡ）の動きを制御するように構成された機械可読命令の１つ又は複数のシーケンスを含んだコンピュータ・プログラム、又はそのようなコンピュータ・プログラムが中に格納されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形を取ることができる。
【００８８】
上記の説明は、説明に役立つように意図され、制限するものでない。したがって、当業者には明らかになることであろうが、以下に示す特許請求の範囲を逸脱することなしに、説明したような発明に修正を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】リソグラフィ装置を示す図である。
【図２ａ】最先端技術に従ったテレセントリック焦点試験を示す図である。
【図２ｂ】最先端技術に従ったテレセントリック焦点試験を示す図である。
【図３ａ】最先端技術に従った傾斜焦点試験を示す図である。
【図３ｂ】最先端技術に従った傾斜焦点試験を示す図である。
【図４】最先端技術に従った傾斜ビームを供給するくさびを示す図である。
【図５】最先端技術に従った傾斜ビームを供給するためのパターンを示す図である。
【図６】リソグラフィ装置を示すより詳細な図である。
【図７ａ】本発明の実施例に従ったリソグラフィ装置の詳細を示す図である。
【図７ｂ】本発明の実施例に従ったリソグラフィ装置の詳細を示す図である。
【図８ａ】本発明の実施例を示す図である。
【図８ｂ】本発明の実施例を示す図である。
【図８ｃ】本発明の実施例を示す図である。
【図８ｄ】本発明の実施例を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
ＳＯ、ＬＡ  放射源
ＩＬ  照明システム（照明装置）
ＰＬ  投影システム
ＭＡ  パターン形成デバイス（反射マスク、レチクル）
ＭＴ  支持構造（マスク・テーブル）
Ｃ  目標部分
ＰＢ  放射ビーム
Ｗ  基板（ウェーハ）
ＷＴ  基板テーブル
１６  投影ビーム
１７  第１のパターン形成された投影ビーム
１７’  第２のパターン形成された投影ビーム
１００  傾斜用デバイス
Δｘ  横方向シフト
Ｄ  デフォーカス
Ｘｏｆｆｓｅｔ  偏り距離
【図１】
2006210895.tif 000003
【図２ａ】
2006210895.tif 000004
【図２ｂ】
2006210895.tif 000005
【図３ａ】
2006210895.tif 000006
【図３ｂ】
2006210895.tif 000007
【図４】
2006210895.tif 000008
【図５】
2006210895.tif 000009
【図６】
2006210895.tif 000010
【図７ａ】
2006210895.tif 000011
【図７ｂ】
2006210895.tif 000012
【図８ａ】
2006210895.tif 000013
【図８ｂ】
2006210895.tif 000014
【図８ｃ】
2006210895.tif 000015
【図８ｄ】
2006210895.tif 000016
【図９】
2006210895.tif 000017
【図１０】
2006210895.tif 000018
【外国語明細書】
2006210895000001.pdf