(57)【要約】【課題】露光後のパターン検査時間を減じ得る、かつ／あるいは再作業量を低減することの可能な、精度および生成される像の品質において信頼性の高い構成のリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】個々に制御可能なエレメントのアレイを使用するリソグラフィ装置において、個々に制御可能なエレメントのアレイによりパターン化される放射線ビームの強度のフラクション（部分）をイメージセンサに転換して、生成される像の品質を検証する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線のビームをコンディショニングする照明システム、ビームをパターン化する個々に制御可能なエレメントのアレイ、パターン化ビームの強度を、パターンのほぼ完全な断面をそれぞれ有する少なくとも第一フラクション（部分）と第二フラクション（部分）に分割するビーム分割器、パターン化ビームの第一フラクションを基板の目標部分に投影する投影システム、およびパターン化ビームの第二フラクションの断面の少なくとも部分を検査するイメージセンサとにより構成されるリソグラフィ装置。
【請求項２】
イメージセンサを運動させ、検査されるパターン化ビームの第二フラクションの断面の部分を選択するアクチュエータをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
検査されるパターン化ビームの第二フラクションの断面の部分を選択するように構成された１つ以上の可動光学部品および関連するアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
ビーム分割器は個々に制御可能なエレメントのアレイと投影システム間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
ビーム分割器は投影システム内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
ビーム分割器は投影システムと基板間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
イメージセンサにより検査されるパターン化ビームの部分が拡大されることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
イメージセンサのセンシングピクセル数が、イメージセンサにより検査されるパターン化ビームの断面の部分に対応する、個々に制御可能なエレメントのアレイにおける個々に制御可能なエレメントの数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
イメージセンサのセンシングピクセル数が、イメージセンサにより検査されるパターン化ビームの断面の部分に対応する、個々に制御可能なエレメントのアレイにおける個々に制御可能なエレメントの数の少なくとも４倍であるか、もしくはこれよりも多いことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
ビーム分割器とイメージセンサ間に配置される偏光フィルタをさらに具備し、ここで、イメージセンサに達する放射線はほとんど、所定の方向に平面偏光されるパターン化ビームの第二フラクションの放射線のみであることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
偏光フィルタは、イメージセンサに達する平面偏光放射線の方向を選択するように調整されることを特徴とする請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
放射線のパターン化ビームの第二フラクションをパターン化ビームの第一および第二平面偏光サブフラクションに分割する偏光ビームスプリッタと、第二イメージセンサとをさらに具備し、ここで、第一平面偏光サブフラクションの放射線は、第一方向にほぼ平面偏光されるパターン化ビームの第二フラクションの放射線に相当し、また、第二平面偏光サブフラクションの放射線は、第一方向にほぼ垂直な第二方向にほぼ平面偏光されるパターン化ビームの第二フラクションの放射線に相当し、前記第一および第二イメージセンサはそれぞれパターン化ビームの第一および第二平面偏光サブフラクションの断面の少なくとも部分を検査することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
イメージセンサにより検出される像と、基板への投影の意図される像の対応部分とを比較するコントローラをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
イメージセンサにより検出された像と意図する像との差が所定のしきい値を超過するとコントローラが判断する場合、コントローラは基板の露光を終了させることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
コントローラは、イメージセンサにより検出される像と意図する像との差に基づいて、個々に制御可能なエレメントのアレイの較正コントロールを調整することを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
コントローラは、１回以上の露光から、個々に制御可能なエレメントのアレイにおける個々に制御可能なエレメントのうちのどれが、個々に制御可能なエレメントの制御を目的とする制御信号に適切に反応できないかを、もしある場合、識別することを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
コントローラは、基板の露光に先立ち、個々に制御可能なエレメントを較正もしくは調整するためにその識別を用いることを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
基板の露光に先立ち、イメージセンサも使用されて、個々に制御可能なエレメントの制御を較正することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
イメージセンサにより検出される像を表示するディスプレイをさらに具備し、基板の露光に先立ち、ユーザがその像を用いて個々に制御可能なエレメントのアレイを較正するのを可能にすることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
前記ディスプレイはさらに、イメージセンサにより検出される像とのオーバラップレジストリにおける意図する像の対応部分を表示することを特徴とする請求項１９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２１】
前記ディスプレイはさらに、イメージセンサにより検出される像とのオーバラップレジストリにおける、イメージセンサにより検査される像の基板上の露光位置における基板の部分のフィーチャを表示することを特徴とする請求項１９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２２】
表示される基板のフィーチャは、既に形成された基板に形成されるデバイスのフィーチャ、形成予定の基板に形成されるデバイスのフィーチャ、基板に形成される２つの隣接するデバイス間の境界、異なる時間に露光される基板の部分間の境界のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２３】
イメージセンサにより検出される像を表すイメージデータを格納するメモリをさらに備えており、前記ディスプレイは、基板の露光の間にイメージデテクタにより２回以上検出された像と、基板に投影される夫々の像の相対位置をほぼ同時に表示することを特徴とする請求項１９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２４】
検査されるパターン化ビームの転換されたフラクションの断面の部分、基板の選択部分に投影される像、および、基板に投影する繰返しパターンの選択部分における基板に投影される像のうちの少なくとも１つに基づいて、イメージセンサにより検査される像をユーザが選択して表示することを可能にするユーザインターフェースをさらに備えていることを特徴とする請求項１９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２５】
イメージセンサにより検出される像を分析して、像における１つ以上のフィーチャのサイズに基づいて像の少なくとも部分の品質を特徴付ける係数を判断するイメージアナライザをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２６】
イメージアナライザにより判断される係数値を格納するメモリをさらに備えており、前記係数あるいは平均係数値は、
基板、
基板上の特定の領域、
リソグラフィ装置にて露光される基板のバッチ、
基板に形成されるデバイス、
基板上の複数のデバイスの共通部分、
およびリソグラフィ装置における所定の時間にわたって、
これらのうちの少なくとも１つに関してアクセスされることを特徴とする請求項２５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２７】
リソグラフィ装置により露光される基板を実質的に処理する他の装置、リソグラフィ装置を含む複数装置の製造品質をモニタする中央コントローラ、および、リソグラフィ装置の製造品質を検証する独立したインスペクタのうちの少なくとも１つに対して前記係数値を利用可能にするインターフェースをさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２８】
個々に制御可能なエレメントのアレイを用いて放射線のビームをパターン化し、パターン化ビームの強度を、パターンのほぼ完全な断面をそれぞれ有する少なくとも第一フラクション（部分）と第二フラクション（部分）に分割し、パターン化ビームの第一フラクションを基板の目標部分に投影し、イメージセンサによりパターン化ビームの第二フラクションの断面の少なくとも部分を検査することから成るデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は基板の目標部分に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）、フラットパネルディスプレイ、および微細構造を含む他のデバイスの製造において使用可能である。従来のリソグラフィ装置において、マスクあるいはレチクルにも相当するパターニング（パターン形成）機器は、ＩＣ（あるいは他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンを生成するために使用され、そして、放射線感光材料（例えばレジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハあるいはガラス板）上の目標部分（例えば１つまたは複数のダイの部分から成る）にこのパターンを結像することが可能である。パターン転写は一般的に基板上に設けられた放射線感光材料（レジスト）の層に結像することでなされる。マスクの代わりに、パターニング手段を、回路パターンを生成する個々に制御可能なエレメントのアレイから構成することが可能である。
【０００３】
一般的に、シングル基板は、順次露光される近接目標部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置には、全体パターンを目標部分に１回の作動にて露光することにより各目標部分が照射されるステッパと、所定の方向（「スキャニング」方向）にパターンを投影ビーム下で徐々に走査し、これと同時に基板をこの方向と平行に、あるいは非並行に走査することにより各目標部分が照射されるスキャナとが含まれる。
【０００４】
パターンが固定されたマスクあるいはレチクルを使用するリソグラフィ装置において、パターニング手段はある程度品質が低下することがあるが、パターニング手段により生成される像は長時間ほぼ一定を維持する。従い、そのようなリソグラフィ装置を使用する製造者は、生成されて、特定の基板に投影される像が正確であるという比較的高い信頼性をもっている。しかし、パターニング手段のような個々に制御可能なエレメントのアレイを有する装置を使用するとき、パターンは動的であり、製造者は、基板上の露光パターンが現像され、基板が検査されるまでは、生成されて、基板に投影される像が正確であるという自身があまりない。従い、各々のパターンが基板に現像された後に、かなり多くの、より詳細な基板の検査を実行する必要があり、多量の再作業を必要とする場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ゆえに、露光後のパターンの検査時間を減じ得る、かつ／あるいは再作業量を低減することの可能な、リソグラフィ装置を使用する製造者がその精度および生成される像の品質に大きな信頼をよせ得る構成を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従って、照明システム、個々に制御可能なエレメントのアレイ、基板テーブル、ビーム分割器、投影システム、およびイメージセンサにより構成されるリソグラフィ装置を提供する。照明システムは放射線のビームを調整する。個々に制御可能なエレメントのアレイはビームのその断面にパターンを与える。基板テーブルは基板を支持する。ビーム分割器は、放射線ビームのパターン化ビームの強度を、パターンのほぼ完全な断面をそれぞれ有する少なくとも２つのフラクション（部分）に分割する。投影システムはパターン化ビームの第一フラクションを基板の目標部分に投影する。イメージセンサはパターン化ビームの第二フラクションの断面の少なくとも部分を検査する。
【０００７】
本発明のさらなる態様に従って、次の段階から成るデバイス製造方法が提供される。基板を提供する。照明システムを用いて放射線のビームを調整する。個々に制御可能なエレメントのアレイを用いてビームのその断面にパターンを与える。放射線のパターン化ビームの強度を、パターンのほぼ完全な断面をそれぞれ有する少なくとも２つのフラクションに分割する。放射線のパターン化ビームの第一フラクションを基板の目標部分に投影する。イメージセンサにより、放射線のパターン化ビームの第二フラクションの断面の少なくとも部分を検査する。
【０００８】
本発明の様々な実施形態における構造およびオペレーションだけでなく、さらなる実施形態、フューチャ、および本発明の長所について、添付の図面を参照に、以下に詳細なる説明を行う。
【０００９】
リソグラフィ装置の使用法に関して、本文では集積回路（ＩＣ）の製造において詳細なる参照説明を行うものであるが、本文に記載を行うリソグラフィ装置は、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッド等の製造といった、他の用途においても使用可能であることは当業者において理解されよう。こうした代替的な用途において、本文に使用する「ウェハ」、「ダイ」なる用語は、それぞれ「基板」、「目標部分」といった、より一般的な用語と同義とみなされることを理解されたい。本文に記載の基板は、露光の前あるいは後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、あるいは、測定もしくは検査ツールにて処理される。適用可能である場合、本開示はこうした基板処理ツールもしくは他の基板処理ツールに適用されうる。さらに、例えば多層ＩＣを作り出すために基板は２回以上処理され得る。ゆえに、本文に使用される基板なる用語はすでに複数の処理層を含んだ基板にも当てはまる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本文において使用する「個々に制御可能なエレメントのアレイ」なる用語は、入射放射線ビームにパターン化断面を与え、それにより基板の目標部分に所望のパターンを形成することにおいて使用可能な機器に相当するものとして広義に解釈されるべきである。「ライトバルブ」および「空間光変調器」（ＳＬＭ）なる用語も本状況において使用可能である。そうしたパターニング機器の例を以下に論じる。
【００１１】
プログラム可能ミラーアレイは、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクス・アドレス可能表面を含み得る。そうした装置の基本原理は、例えば、反射面の位置指定された領域は入射光を回折光として反射し、位置指定されていない領域は入射光を非回折光として反射することである。適切な空間フィルタの使用により、非回折光を反射ビームより取り除いて回折光のみを基板に到達させることが可能である。このようにして、マトリクス・アドレス可能表面のアドレスパターンに従ってビームがパターン化される。
【００１２】
代替的に、フィルタによって回折光を取り除き、非回折光を基板に到達させることも可能であることは理解されよう。回折光マイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）機器のアレイもまた類似の方法において使用可能である。各回折光ＭＥＭＳ機器は、入射光を回折光として反射する格子を形成するための、互いに変形可能な複数の反射リボンを含み得る。
【００１３】
さらに別の実施形態では、適切な局所的電界を印加することにより、もしくは圧電作動手段を用いることにより、その各々を軸に対して個々に傾斜可能な、小さなミラーのマトリクス配列を用いるプログラム可能ミラーアレイを含み得る。再度述べると、ミラーはマトリクス・アドレス可能であることから、位置指定されたミラーは、入射放射線ビームを位置指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、反射されたビームはマトリクス・アドレス可能ミラーのアドレスパターンに従ってパターン化される。必要なマトリクス位置指定は適切な電子手段を用いて実行される。
【００１４】
ここで上に述べた両方の状況において、個々に制御可能なエレメントのアレイは１つ以上のプログラム可能ミラーアレイから成る。上述のようなミラーアレイに関するさらに多くの情報は、例えば、米国特許番号第５，２９６，８９１号、同第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許申請番号第ＷＯ９８／３８５９７号、同第ＷＯ９８／３３０９６号から入手出来る。その開示内容全体を本明細書に援用する。
【００１５】
プログラム可能ＬＣＤアレイも使用可能である。そのような構成の例が米国特許番号第５，２２９，８７２号に提示されている。その開示内容全体を本明細書に援用する。
【００１６】
フィーチャのプレバイアス、光近接補正フィーチャ、位相変換技術、および多重露光技術が用いられる場合、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイに「ディスプレイ」されたパターンは、最終的に基板の層に転写されるパターンとかなり異なる場合があることは理解されたい。同様に、最終的に基板に生成されるパターンは、個々に制御可能なエレメントのアレイに形成されるパターンとは瞬時には一致しないことがある。これは、基板の各部分に形成される最終パターンが、個々に制御可能なエレメントのアレイにおけるパターンかつ／または基板の相対位置が変わる間の所定の一定時間において、もしくは所定の露光数において築き上げられるという構成においてあり得る。
【００１７】
リソグラフィ装置の使用法に関して、本文ではＩＣの製造において詳細なる参照説明を行うものであるが、本文に記載を行うリソグラフィ装置は、例えば、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッド等の製造といった、他の用途においても使用可能であることは理解されるべきである。こうした代替的な用途において、本文に使用する「ウェハ」、「ダイ」なる用語は、それぞれ「基板」、「目標部分」といった、より一般的な用語と同義とみなされ得ることは当業者において理解されよう。本文に記載の基板は、露光の前あるいは後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、あるいは、測定または検査ツールにて処理される。適用可能である場合、本開示はこうした基板処理ツールもしくは他の基板処理ツールに適用されうる。さらに、例えば多層ＩＣを作り出すために基板は２回以上処理される。ゆえに、本文に使用される基板なる用語はすでに複数の処理層を含んだ基板にも当てはまる。
【００１８】
本文において使用する「放射線」および「ビーム」なる用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍ前後の波長を有する）、および極紫外線（ＥＵＶ）（例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む、あらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものである。
【００１９】
本文に使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用される露光放射線に適した、もしくは浸液の使用または真空の使用といったような他のファクタに適した、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システムを含めた様々なタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本文において「投影レンズ」なる用語がどのように使用されていても、より一般的な用語である「投影システム」と同義とみなされる。
【００２０】
照明システムは、放射線ビームの誘導、成形、あるいは調整を行う、屈折、反射、反射屈折光学部品のような様々なタイプの光学部品も網羅するものであり、そのような構成部品は以下において集約的にあるいは単一的に「レンズ」とも称される。
【００２１】
リソグラフィ装置は、２つ（例えばデュアルステージ）の基板テーブル、あるいはこれ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）を有するタイプのものである。このような「多段」マシンにおいて追加のテーブルが並行して使用され得る。もしくは、１つ以上のテーブルが露光に使用されている間、予備工程が他の１つ以上のテーブルで実行され得る。
【００２２】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終構成要素と基板間の空間を充填するよう比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）に基板の少なくとも部分が浸されるタイプのものも可能である。浸液は、例えばマスクと投影システムの第一構成要素間といった、リソグラフィ装置の他のスペースにも用いられる。液浸技術は投影システムの開口数を増す目的に従来技術において周知のものである。
【００２３】
さらに、装置には液体処理セルが配備され、（例えば基板にケミカルを選択的に付着するため、あるいは基板の表面構造を選択的に修正するため）液体と基板の照射部分間の相互作用を可能にする。
【実施例】
【００２４】
本発明の詳細説明を添付の図面を参照に行う。図面において、類似の参照符合は、同一の、あるいは機能的に類似するエレメントを示す。
図１は、本発明の実施例によるリソグラフィ投影装置１００を図示したものである。装置１００は少なくとも、放射線システム１０２、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４、オブジェクトテーブル１０６（例えば基板テーブル）、および投影システム（「レンズ」）１０８を含む。
【００２５】
放射線システム１０２は放射線のビーム１１０（例えばＵＶ放射線）を供給するために使用可能であり、この場合は放射線ソース１１２も具備する。
【００２６】
個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４（例えばプログラム可能ミラーアレイ）はビーム１１０にパターンを与えるために使用可能である。一般的に、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の位置は投影システム１０８に対して固定可能である。しかし、代替的な構成では、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を、投影システム１０８に対しそれの位置決めを正確に行う位置決め装置（図示せず）に連結可能である。ここに示すように、個々に制御可能なエレメント１０４は（例えば個々に制御可能なエレメントの反射アレイを有する）反射タイプである。
【００２７】
オブジェクトテーブル１０６には、基板１１４（例えばレジスト塗布シリコンウェハあるいはガラス基板）を保持する基板ホルダ（詳細には図示せず）が配備可能であり、オブジェクトテーブル１０６は投影システム１０８に対して基板１１４の位置決めを正確に行う位置決め装置１１６に連結可能である。
【００２８】
投影システム１０８（例えば水晶および／またはＣａＦ２レンズシステム、もしくはそうした材料から成るレンズエレメントより構成される反射屈折システム、もしくはミラーシステム）は、ビームスプリッタ１１８より受取るパターン化ビームを、基板１１４の目標部分１２０（例えば１つ以上のダイ）に投影するために使用可能である。投影システム１０８は、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の像を基板１１４に投影可能である。あるいは、投影システム１０８は二次ソースの像を投影することが可能であり、そのために個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４のエレメントはシャッターとして作用する。投影システム１０８はマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）も配備して、二次ソースを形成し、基板１１４に微小スポットを投影することが可能である。
【００２９】
ソース１１２（例えばエキシマレーザ）は放射線のビーム１１２を生成することが可能である。ビーム１２２は、直接的に、もしくは、例えばビームエキスパンダといった調製装置１２６を横断した後に照明システム（照明装置）１２４に供給される。照明装置１２４には、ビーム１２２の強度分布の外部および／または内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒに相当する）を設定する調整装置１２８を配備することが可能である。加えて、照明装置１２４は一般的に積分器１３０およびコンデンサ１３２といったような他のさまざまな構成要素を備える。このようにして、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４に当たるビーム１１０はその断面に亘って所望の均一性と強度分布を有する。
【００３０】
図１を参照に説明すると、ソース１１２はリソグラフィ投影装置１００のハウジング内に配置されている（これは例えばソース１１２が水銀ランプの場合にみられる）ことに注意されたい。別の実施例においてはソース１１２とリソグラフィ投影装置１００が離れている場合もある。この場合、放射線ビーム１２２は（例えば適切な誘導ミラーにより）装置１００に導かれる。この後者のシナリオはソース１２２がエキシマレーザである場合にみられる。これらの両方のシナリオは本発明の範囲内において考慮されることは理解されよう。
【００３１】
ビーム１１０は、ビームスプリッタ１１８により誘導された後、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４をほぼ遮る。ビーム１１０は、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４に反射し、基板１１４の目標部分１２０にビーム１１０の焦点を合わせる投影システム１０８を通過する。
【００３２】
位置決め装置１１６（任意に、ビームスプリッタ１４０を介して干渉ビーム１３８を受取るベースプレート１３６上の干渉計測装置１３４と）により、基板テーブル６はビーム１１０の経路における異なる目標部分１２０に位置を合わせるよう正確に運動可能である。個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の位置決め装置は、使用される場合には、例えば走査中、ビーム１１０の経路に対して個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の位置を正確に修正するために使用され得る。図１には明示しておらないが、一般的に、マスクテーブル１０６の運動は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）にて行われる。同様のシステムは個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を位置決めするためにも使用可能である。ビーム１１０は代替的／追加的に可動であり得る一方、必要な相対移動を行うために、オブジェクトテーブル１０６および／または個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の位置が固定され得ることが可能であることが理解されよう。
【００３３】
実施例のまた別の構成において、基板テーブル１０６は固定可能であって、基板１１４は基板テーブル１０６上を移動できる。この実行においては、基板テーブル１０６の平らな最上面に多数の開口が設けられる。ガスが該開口を通して供給され、基板１１４を支持可能なガス・クッションが提供される。これは通常エアベアリング構成と呼ばれる。ビーム１１０の経路に対して基板１１４を正確に位置決めすることの可能な１つ以上のアクチュエータ（図示せず）の使用により、基板１１４は基板テーブル１０６上を移動する。あるいは、該開口を通るガスの通路を選択的に実施および停止させることにより基板１１４が基板テーブル上を移動することができる。
【００３４】
本発明に従うリソグラフィ装置１００について、ここでは基板上のレジストの露光に関して記載を行っているが、本発明はこの使用法に限定されるものではなく、装置１００は、レジストのないリソグラフィにおける使用に際してもパターン化ビーム１１０の投影に使用可能であることを理解されたい。
【００３５】
本記載の装置１００は４つの望ましいモードにて使用可能である。
【００３６】
１．ステップモード：個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の全体パターンが一回の作動（すなわちシングル「フラッシュ」）で目標部分１２０に投影される。次に基板テーブル１０６が異なる目標部分１２０の異なる位置にｘ方向および／またはｙ方向に移動され、パターン化ビーム１１０の照射がなされる。
【００３７】
２．スキャンモード：所定の目標部分１２０がシングル「フラッシュ」では露光されないということ以外は、基本的にステップモードと同様である。代わりに、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４は速度ｖにて所定方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に移動可能であり、それによりパターン化ビーム１１０は個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４上を走査する。これと同時に、基板テーブル１０６は速度Ｖ＝Ｍｖにて同方向もしくは反対方向に同時移動する。ここでＭは投影システム１０８の倍率である。このようにして、解像度を妥協することなく、比較的大きな目標部分１２０の露光が可能である。
【００３８】
３．パルスモード：個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４は基本的に静止状態に維持され、パルス化放射線システム１０２により、基板１１４の目標部分１２０に全体パターンが投影される。基板テーブル１０６が基本的に一定速度で移動することにより、パターン化ビーム１１０は基板１０６を横切るラインを走査することができる。個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４のパターンは放射線システム１０２のパルス間で必要に応じて更新され、後続の目標部分１２０が基板１１４の要求箇所で露光されるようにパルスが調節される。従い、パターン化ビーム１１０は基板１１４を横断走査して、基板１１４のストリップの完全なパターンを露光する。この工程は、完全な基板１１４がラインごとに露光されるまで繰り返される。
【００３９】
４．連続スキャンモード：ほぼ一定の放射線のシステム１０２が使用され、パターン化ビーム１１０が基板１１４を横断走査してこれを露光するときに、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４のパターンが更新されること以外は基本的にパルスモードと同様である。
【００４０】
上記における使用モードの組合せおよび／または変更、もしくは全く異なる使用モードも使用され得る。
【００４１】
（検査システム例）
図２、図３、および図４は本発明の様々な実施例によるリソグラフィ装置の検査システムの構成である。
【００４２】
図２は、本発明の一実施例による、パターン化ビーム１１０を基板１１４に導く構成および検査システムを示したものである。上記にて論じたように、ビーム１１０はビームスプリッタ１１８により個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４に反射する。個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４はビーム１１０を変調し、ビームスプリッタ１１８を通してこれを、パターン化ビームを基板１１４に投影する投影システム１０８に、パターン化ビームとして反射し返す。しかし、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を照射する別の構成、およびパターン化ビームを基板１１４に投影する別の構成も本発明との関連において使用され得ることが理解されよう。
【００４３】
一例において、部分反射ミラー１１がパターン化ビーム１１０の経路に配置される。これにより、その全断面を横切る放射線のパターン化ビームの強度をわずかなフラクション（部分）だけイメージセンサ装置１２に転換する。パターン化ビームの残りは部分反射ミラー１１を通過する。従い、基板１１４に投影される放射線のパターン化ビームにおける部分反射ミラー１１の効果は単に、その断面に亘って放射線の強度を均一にわずかに減じ、そして、放射線のパターン化ビームの断面に亘ってパターンの異なる部分の相対強度に変化をもたらさないということである。同様に、イメージセンサ１２に転換された放射線ビームは、放射線のパターン化ビームの減衰バージョンである。本例において、基板１１４に投影されるパターン化ビームに関連する情報は放射線のパターン化ビームの転換された部分に維持される。さらに、本例において、部分反射ミラー１１により転換された放射線強度のフラクションは一定を維持する。従い、適切な較正の後、パターン化ビームの転換されたフラクションのある部分の強度を計測することにより、基板１１４に投影されるパターン化ビームのフラクションにおける対応部分の強度を判断することが可能である。従い、実際に一回で基板１１４に露光されるパターンを同時に検査、照合することが可能である。同様に、エラーが見つかった場合、その露光を適切に修正もしくは終了することができる。
【００４４】
図２、図３、および図４それぞれに示すように、イメージセンサ装置１２に転換される放射線のパターン化ビームのフラクションの位置は固定されない。例えば、図２に示すように放射線のパターン化ビームが投影システム１０８に入る前に部分反射ミラー１１を配置することが可能であり、または図３に示すように投影システム１０８と基板１１４間に部分反射ミラー１１を配置することも可能である。後者の構成を用いる１つの理由は、検査される像が基板１１４に投影されるものとほぼ同一である、すなわち、投影システムに導入されるゆがみを含むことである。
【００４５】
一例において、図３の構成をあまり望ましくないもの、そして図２の構成をより望ましいものとして、投影システム１０８と基板１１４間のスペースを制限することができる。
【００４６】
一例において、投影システムにおいて像を縮小することができる。ゆえに、像が投影システム１０８の後に検査される場合には、イメージセンサ装置１２の感度は、投影システム１０８の前に像を検査する際に必要な感度よりも良くなくてはならない。
【００４７】
別の例において、図４に示すように、部分反射ミラー１１は投影システム１０８内、すなわち、投影システム１０８内の２つの光学部品間に配置される。これは、イメージセンサ装置１２に対する必要条件と、投影システム１０８において作り出されるゆがみをこれが検出し得る範囲とで妥協をもたらすが、投影システム１０８の複雑さは増す。
【００４８】
上述において本発明を部分ミラー１１の使用に関して詳述したが、放射線のパターン化ビームの第一フラクションが基板１１４に導かれ、第二フラクションがイメージセンサ装置１２に転換されるように、放射線のパターン化ビームの強度が分割される場合、別の装置もその箇所で使用され得ることは理解されよう。例えば、ビームスプリッタ（図示せず）も部分反射ミラー１１の代わりに使用され得る。パターン化ビームのフラクションを異なる箇所で転換する場合に異なる構成部品も使用され得て、これも良好に適用可能であることが理解されよう。代案として、放射線のパターン化ビームを分割するために使用される構成部品は、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を照射するためにも、かつ／あるいは放射線のパターン化ビームを投影システム１０８に導くためにも使用される構成部品である。
【００４９】
（イメージセンサ例）
一例において、イメージセンサ装置１２は放射線のパターン化ビームの全断面を検査することが可能である。あるいは、他方において、イメージセンサ１２は一瞬で放射線のパターン化ビーム断面の部分のみの検査を可能とする。前者の構成では、基板１１４に投影される像全体を継続的なベースで検査可能にする。しかし、基板１１４に投影されるパターン化ビームの精度は十分であるが、そうした大きなイメージセンサのコストおよびそれに相応した大がかりなイメージ分析および検査システムを提供するコストには納得しがたいものがある。
【００５０】
図５、図６、図７、および図８は、本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【００５１】
後者のケースでは、図５に示しているようなイメージセンサ装置１２が提供され得る。イメージセンサ装置１２は所定の時間に放射線のパターン化ビーム断面の部分を検査するイメージセンサ１５を具備する。イメージセンサ装置１２は、放射線のパターン化ビーム断面の所望する部分にイメージセンサ１５を移動するアクチュエータシステム１６も含む。例えば、この構成を用いることで、より小さい、かつおそらくより安価なイメージセンサ１５により放射線のパターン化ビームの断面全体を検査することが可能であり、それに相応してデータ処理およびイメージ分析システムを減じ得る。
【００５２】
別の例において、図６に示すように、イメージセンサ１５の位置を移動するのでなく、図６に表されているような構成も代わりに使用可能である。図６に示したイメージセンサ装置１２は、これも放射線のパターン化ビーム断面の部分を検査することの可能な固定されたイメージセンサ２２を具備する。またイメージセンサ装置１２は、放射線のパターン化ビームの部分をイメージセンサ２２に反射するミラー２０も具備する。放射線のパターン化ビーム断面の所望の部分を選択するためにアクチュエータ２１はミラー２０を移動させ、選択された部分を検査し、イメージセンサ２２に反射させる。（イメージセンサ自体が移動する図５に示した構成とは異なり）イメージセンサ２２と装置の残り部分間のデータ経路の連結を単純化することから、このような構成は有益である。
【００５３】
図５および図６は、一次元の放射線のパターン化ビーム断面の部分を選択可能なイメージセンサ１５、２２のみを示しているが、イメージセンサ装置１２は放射線のパターン化ビームの断面に亘って２次元の部分を選択するように構成可能であることは理解されよう。
【００５４】
図６は、ミラー２０が平行移動される構成を示しているが、放射線のパターン化ビーム断面の部分を選択的にセンサ２２に転換させる光学素子の適切な構成も使用され得ることも理解されよう。
【００５５】
図９は、上記構成と比較して、イメージセンサ装置１２のそのようなまた別の構成を示したものである。この場合、イメージセンサ装置１２に導かれる放射線のパターン化ビームの強度のフラクションは、レンズもしくはレンズグループ４０により回転可能ミラー４１に焦点が合わせられる。この反射された放射線は、レンズもしくはレンズグループ４２により、放射線の平行ビームに再形成される。従い、ミラー４１の角度設定により、イメージセンサ装置１２内のイメージセンサ４３に入射する放射線のパターン化ビームの断面の部分を選択することが可能である。
【００５６】
一例において、回転リフレクタ４１をレンズ４０、４２の焦点に配置することにより、リフレクタ４１の必要サイズを著しく減じる。従い、リフレクタ４１の位置調整に必要なアクチュエータを同様に比較的小型化できる。
【００５７】
一例において、リフレクタ４１は圧電アクチュエータのような高精度アクチュエータにより制御される。
【００５８】
一例において、リフレクタ４１のサイズが小さいことにより、リフレクタ４１の作動可能速度がより大きくなる。
【００５９】
回転ミラーの同様の構成も使用され得る。
【００６０】
放射線のパターン化ビームのフラクションをイメージセンサ装置１２に転換する部分反射ミラー１１はそれ自体が回転可能に取り付けされ、イメージセンサ装置１２内のイメージセンサに照射する放射線のパターン化ビーム断面の部分を選択することが出来ることも理解されよう。しかし、部分反射ミラー１１の角度調整は、部分反射ミラー１１の位置により、投影システム１０８あるいは基板１１４に導かれる放射線の強度の比率に影響を与えうることから、そうした構成はさらなる複雑さをまねく。従い、露光工程にさらなるエラーが導かれるのを回避するため、追加の較正を必要とする場合がある。
【００６１】
一例において、リソグラフィ装置１００は、放射線のシングルパターン化ビームを供給するために同時に照射される個々に制御可能なエレメントの１つ以上のアレイ１０４を含み得る。制御信号の入力および冷却管といった他のサービス用にアレイの周りにスペースを設けるために、個々に制御可能なエレメントの個々のアレイ１０４を互いに離すことも可能である。従い、放射線のパターン化ビーム内に分配されてはいるが互いに離れた複数のパターン化部分が存在する。
【００６２】
一例において、装置が、放射線のパターン化ビーム断面の部分を検査するように構成された１つのイメージセンサを具備する場合、センサを移動させる（あるいは光学部品を移動させて、イメージセンサに導かれる放射線のパターン化ビーム断面の部分を選択する）アクチュエータの必要ストロークは、放射線のパターン化ビーム内のパターン化領域の各々の断面を検査することが可能であるように、比較的大きくなる必要がある。
【００６３】
しかし、別の構成において、イメージセンサ装置１２は、個々に制御可能なエレメントのアレイ各々に関連するイメージセンサを含み得る。放射線のパターン化ビーム内の対応するパターン化領域の分離に対応して、イメージセンサの相対位置を互いに一定の距離をおいて設定することができる。
【００６４】
例えば、図５に対応する構成において、イメージセンサは互いに対して一定の距離をおいてアクチュエータ１６に共に取り付けされ、それによって、個々のイメージセンサ各々は、個々に制御可能なエレメントのアレイの１つに対応するパターン化ビームのパターン化された部分をアクチュエータ１６のストロークにわたって横断する。
【００６５】
同様に、図６および図９に対応する構成において、光学部品が作動するとき、イメージセンサ各々に導かれるパターン化ビームの部分が、個々に制御可能なエレメントそれぞれのアレイにより生成される放射線のパターン化ビーム内のパターン化領域の各部分に対応するよう、イメージセンサの位置を互いに対し固定可能である。従い、そのような構成において、イメージセンサ各々により検査される放射線のパターン化ビームの断面の部分を選択するために、１つのアクチュエータもしくはアクチュエータシステム（および対応するアクチュエータ制御システム）が必要とされるが、イメージセンサの１つが放射線のパターン化ビームの断面全体を検査出来ることが要求される場合、アクチュエータの要求ストロークは必要とおもわれるよりも少ない。
【００６６】
一例において、使用されるイメージセンサは、イメージセンサ装置１２により検査される放射線のパターン化ビームの断面の部分のパターンを形成する個々に制御可能なエレメントの数よりも、そのセンシングピクセル数が多い。それにより感度を増し、対象となる像の小さな変動でさえ検出することが可能である。
【００６７】
一例において、イメージセンサは、イメージセンサが検査する放射線のパターン化ビームの部分を形成する個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４の部分におけるよりも４倍以上のピクセルを有する。例えば、４百万ピクセルのイメージセンサが、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４における百万の個々に制御可能なエレメントにより生成される放射線のパターン化ビーム断面の部分を検査する。
【００６８】
イメージセンサに転換された放射線のパターン化ビームのフラクション（部分）が抽出される放射線のパターン化ビームのビーム経路における位置によって、かつ、イメージセンサのピクセルの間隔付けによって、放射線のパターン化ビームの転換されたフラクションの拡大を要する場合がある。例えば、図７に示すように、放射線のパターン化ビームの転換されたフラクションの断面全体を光学素子２５、２６によって拡大することが出来る。放射線のパターン化ビームの転換されたフラクション全体を拡大することにより（それに相応してアクチュエータの必要なストロークが増すが）イメージセンサ１５の正確な位置調整の必要を減じる。
【００６９】
あるいは、図８に示すように、イメージセンサ２２によって検査がなされる前に、放射線のパターン化ビームの転換された部分の断面の部分のみが光学素子２７、２８により拡大されるようにイメージセンサ装置１２を構成することが可能である。これにより、必要な光学部品の寸法を減じることが可能である。
【００７０】
図７の拡大構成を図５のイメージセンサ装置との関連において示しており、また、図８の拡大構成を図６のイメージセンサ装置との関連において示しているが、両方の拡大構成は、検査のためにパターン化ビームの断面の部分を選択する両方の構成と等しく使用され得ることは理解されよう。さらに、放射線ビームを拡大する他の周知の構成も用いられ得る。
【００７１】
様々な例において、本詳細説明を読み取ることで従来技術の１つにおいて明らかとなるように、使用されるイメージセンサはＣＣＤセンサもしくはＣＭＯＳセンサが考えられる。
【００７２】
一例において、イメージセンサ装置１２は、基板１１４への像の投影時に、像の検証に使用されるだけでなく、露光の前、もしくは較正テストのためにリソグラフィ装置１００を設定する間にも使用され得る。そうした較正テストの間、必要な場合、部分反射ミラー１１を素通しのリフレクタと取替え可能である。例えば較正テストは、リソグラフィ装置内の構成部品のアライメントを設定もしくは検証するために用いられるか、あるいは個々に制御可能なエレメントのアレイの制御を最適化するために用いられ得る。後者は、制御信号の範囲に対する個々に制御可能なエレメントの反応を判断する必要がある。両方のタスクにイメージセンサを使用することでリソグラフィ装置１００の全体コストを減じる。
【００７３】
一例において、放射線のパターン化ビームの断面の所定部分を検査するために、イメージセンサ装置１２内における１つ以上のイメージセンサが使用され得る。イメージセンサを互いに隣接させて、もしくは、イメージセンサの制御回路用に、それらを離して配置することが可能である。後者のケースでは、完全な断面が検査可能であるように、放射線のパターン化ビームの転換されたフラクションの断面の部分の選択が設定される。例えば、１つの検査の間の、２つのセンサ間における断面の部分が引き続いて後の検査中に検査される。
【００７４】
一例において、１つ以上のイメージセンサ装置１２を使用することも可能である。そのような構成において、放射線のパターン化ビームは分割され、基板に導かれる１つのわずかに減衰した放射線のパターン化ビームと、別のイメージセンサ装置にそれぞれ転換される、２つ以上のかなり減衰した放射線のパターン化ビームを形成する。ビームは一箇所で（例えばパターン化ビームが投影システムに入射する前に）このようなフラクションに分割されるか、あるいはイメージセンサに向かうビームのフラクションはパターン化ビーム経路の異なる箇所において転換され得る。（例えば１つは投影システム前で、１つはパターン化ビーム後に投影システムから出る。こうした構成において、リソグラフィ装置内（例えば投影システム内）の像の歪みの原因を検証することが可能となる。
【００７５】
（偏光技術を用いる検査システム例）
一例において、異なる方向に平面偏光される別々の放射線のパターンにて基板１１４を照射することが望ましい。例えば、パターンの特定のフィーチャは、第一方向に平面偏光される放射線を用いて露光され、また、他のフィーチャは第一方向に直交する方向に平面偏光される放射線を用いて露光される。２つのパターンはリソグラフィ装置１００の構成により同時の露光が可能である。
【００７６】
図１０および図１１は本発明の様々な実施例による検査システムを示したものである。
【００７７】
図１０は、平面偏光放射線が使用されている放射線のパターン化ビーム内のパターンを検査するために使用可能な本発明の構成を示している。このケースにおいて、リソグラフィ装置１００は、イメージセンサ装置１２に転換される放射線のパターン化ビームのフラクションを濾過する平面偏光フィルタ４５を含む。この例において、所定方向に平面偏光される放射線は、イメージセンサ装置１２により検査される放射線のパターン化ビームのフラクション４６に含まれる。従い、放射線のパターン化ビームが、異なって偏光される放射線から形成されるパターンを含む場合であっても、イメージセンサ装置１２は特定の方向に平面偏光される放射線のパターンを検査することが可能である。
【００７８】
一例において、平面偏光フィルタ４５は調製可能であり、それにより、いずれかの方向に平面偏光される放射線を選択するよう設定され得る。従い、イメージセンサ装置１２は、放射線のパターン化ビーム内において選択された平面偏光放射線のパターンを検査することが出来る。
【００７９】
図１１は、放射線のパターン化ビーム内の平面偏光された放射線のパターンの検査を可能にする、本発明の装置のさらなる変更例を示したものである。図１１に示す構成において、放射線のパターン化ビームの転換されたフラクションは偏光ビームスプリッタ５０に導かれる。偏光ビームスプリッタ５０は、放射線のパターン化ビームの転換されたフラクションを、放射線５１、５２の２つの平面偏光サブフラクションに分割する。該放射線５１、５２はそれぞれ、第一方向において平面偏光される放射線のパターン化ビームの転換フラクションの放射線と、第一方向に直交する第二方向において平面偏光される放射線のパターン化ビームの転換フラクションの放射線に相当する。
【００８０】
この実施例において、装置１００はさらに第一イメージセンサ装置１２に加え第二イメージセンサ装置５３を具備する。２つのイメージセンサ装置１２、５３のそれぞれは、放射線のパターン化ビームの平面偏光サブフラクションの１つを検査するように構成されている。従い、直角に平面偏光された放射線における放射線のパターン化ビームのパターンを同時に検査することが可能である。
【００８１】
放射線のパターン化ビームの平面偏光された放射線のパターンを検査する、図１０および図１１に示した構成は、放射線が投影システム１０８に導かれる前に転換される放射線、および、投影システム１０８から転換される放射線、および、投影システム１０８と基板１１４間にて転換される放射線のパターン化ビームのフラクションを検査するように適用され得ることは理解されよう。
【００８２】
一例において、再度図２を参照に説明すると、装置１００は、イメージセンサ装置１２により検出される像と意図する像とを比較するコントローラ３０を具備する。一例において、これは、イメージセンサからのデータと、個々に制御可能なエレメントのアレイに対する制御信号を生成するために使用されるパターンデータとを比較することにより実行される。従い、生成される（そして基板１１４にて露光される）実際の像は、基板１１４にて露光されるべき像と比較される。さらに、実際に生成される像をその生成時に検査可能であることから、像が投影されている基板１１４の実際の位置を参照することなく比較が可能であり、比較を単純化する。
【００８３】
一例において、基板１１４への像のオーバレイが正確であるかを検証する目的に、それに投影されている像の位置に対する基板１１４の位置から計測がなされる。
【００８４】
一例において、コントローラ３０により実行される比較において使用される、意図する像を表すパターンデータは、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４への制御信号を供給するために使用されるデータと同一である。コントローラ３０は同一のメモリを呼び出して、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４への制御信号を生成するために使用されるデータと同一データを使用する。
【００８５】
一例において、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４への制御信号の生成に使用するために保存されたデータを前処理して、露光中必要な計算を減じることが可能である。このケースにおいて、コントローラ３０は生成された実際の像と意図する像とを比較する際に、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４に必要な設定を表すデータよりも、パターンを表すデータを含んだ別メモリを呼び出す。
【００８６】
一例において、意図する像とイメージセンサにより検出された像との差が所定のしきい値を超過する、とコントローラ３０が判断すると、コントローラ３０は基板１１４の露光を終了するように構成される。この例において、基板１１４には従来の装置のよう再作業が必要である。しかし、露光される像の品質が許容レベルを下回るとすぐに基板１１４の露光を終了することで、基板１１４の残り部分を露光する時間が無駄にならない。
【００８７】
一例において、妥当な像品質を検証し得る次の基板の露光の前に、意図する像と実際の像との差が十分に小さくなるように、基板１１４の露光終了後、コントローラ３０は自動的に再較正工程を開始する。代替的に、あるいは追加的に、コントローラ３０は例えば誤りのあるオペレータに注意を与えるように構成され得る。
【００８８】
一例において、イメージセンサにより検出される像と、意図される像との間で識別される差に基づいて、基板１１４の露光中に、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４における個々に制御可能なエレメントの制御の較正をアップデートするようコントローラ３０が構成される。この例において、基板の露光を中断する必要がなく、像の品質が維持され、かつ検証される。結果として、較正が行われる時間よりも、装置１００が基板を露光している時間の割合が増し、装置１００の効率を改善する。
【００８９】
一例において、コントローラ３０は個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を制御する。別の例において、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４を制御する、かつ、個々に制御可能なエレメントの制御のための較正における必要なアップデートに一致するデータをコントローラ３０から受取る別のコントローラも配備可能である。
【００９０】
一例において、検査される像の比較と、その差が許容範囲内であるか否かの判断は、個々に制御可能な各エレメントにおけるパターン化ビーム放射線の実際の強度と意図される強度を比較することから成る。しきい値は例えば、パターン化ビームの検査部分を横切る、個々に制御可能なエレメントごとの平均強度エラーの計算、および／または個々に制御可能なエレメントごとの最大許容エラーに基づく。個々に制御可能なエレメントごとに許容される最大強度エラーは、放射線のパターン化ビームの断面全体におけるものと同じである。あるいは、形成されるパターンにおける最大許容エラーは、個々に制御可能なエレメントの位置、あるいは、個々に制御可能なエレメントによって変わる。例えば、許容エラーは、均一強度の大きなブロックよりも、フィーチャのエッジを形成する個々に制御可能なエレメントに対して小さくなる。
【００９１】
一例において、許容しきい値を超過して像品質が低下した、という判断も、個々に制御可能なエレメントのグループにおける、もしくはパターン化ビームの検査部分の領域における平均強度エラーに基づく（すなわち、個々に制御可能なエレメントの反応を分析しない）。例えば、正確に機能している他の個々に制御可能なエレメントのグループ内における個々に制御可能な１つのエレメントにおける比較的大きなエラーは、そのグループにおける個々に制御可能な全部のエレメントにおける比較的小さなエラーよりも像品質に与える影響は少ない。コントローラ３０は、特定サイズの個々に制御可能なエレメントのグループにおける平均エラーをモニタすることが可能である。あるいは、コントローラ３０は、形成されるパターンの所定フィーチャにおける、放射線ビームをパターン化する個々に制御可能なエレメントの平均エラーをモニタすることが出来る。
【００９２】
一例において、コントローラ３０はイメージセンサによって検出された像を分析して、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４内におき、供給された制御信号に反応しない個々に制御可能なエレメントを識別する。そうした個々に制御可能なエレメントは像品質を著しく低下させる。そのような個々に制御可能なエレメントを永久的にオフにして、放射線のパターン化ビーム内にダークスポットを生じるか、もしくは永久的にオンにして、放射線のパターン化ビーム内にブライトスポットを生じるか、またもしくは永久的にこの間において分かれる。コントローラ３０は、多重検査された像を比較して、意図するパターンにかかわらず、変わらない個々に制御可能なエレメントを識別することにより、ピクセルを識別することが可能である。この方法においてコントラストの固定した個々に制御可能なエレメントを識別することに加えて、コントローラ３０は要求範囲の反応よりもその反応が小さい個々に制御可能なエレメントを識別することが可能である。
【００９３】
図２に示すように、リソグラフィ装置１００は、イメージセンサ装置１２により検出される像を表示するディスプレイ３１を具備する。従い、形成される実際のパターンをオペレータが視覚的にモニタすることが可能である。
【００９４】
一例において、ディスプレイ３１は、検出される像とのオーバラップレジストリにて形成が意図されるパターンの対応部分を表示することが可能である。従い、オペレータは像品質が許容可能であるか否かを視覚的に評価することや、エラーを識別することが可能である。
【００９５】
一例において、ディスプレイ３１は基板１１４のフィーチャを表示することが可能であり、それにより、その工程において形成されているパターンが正確に基板１１４に配置されているかどうかをオペレータが識別することが出来る。表示可能な基板のフィーチャには、既に形成された基板上（すなわち前の層）に形成されるデバイスのフィーチャ、後続の処理工程において形成されるデバイスのフィーチャ、基板に形成される２つ以上の隣接するデバイス間の境界、および、異なる時間に露光される基板の部分間の境界を含む。後者のフィーチャは重要である。基板に形成されるパターンの異なる部分は異なる露光において露光され得る。従い、パターンの異なる部分が、互いに、適切なオーバラップ量にて的確に位置合わせされることが重要である。
【００９６】
一例において、コントローラ３０はイメージセンサにより検出される像を表すイメージデータを格納するメモリ３２を含み、それにより、異なる時間にイメージデテクタ装置１２にて検出される像をディスプレイ３１に同時表示することが可能である。上に論じたように、これは、後続する露光間の境界をモニタリングにするのに特に有用である。従い、メモリ３２は基板１１４上の露光位置に対応する情報も記録する。
【００９７】
一例において、リソグラフィ装置１００は図２に示すようにインターフェース３４を含み、これによってオペレータはディスプレイ３１に表示される像を選択可能である。一例において、オペレータは、検査されるパターン化ビームの転換されたフラクションの断面の部分を選択する。すなわち、個々に制御可能なエレメントのアレイにおける個々に制御可能なエレメントの所定グループのパフォーマンスを検査する。例えば、オペレータは、前の層とのオーバレイを確認するために、基板１１４の所定箇所に投影される像を追加的あるいは代替的に選択することが出来る。
【００９８】
代替的あるいは追加的に、オペレータは、基板１１４に投影されているパターンにおける繰返しユニットの所定部分を選択することが出来る。この場合、コントローラ３０は、基板１１４にパターンの選択部分が次に露光される際に、該パターンの選択部分を表示するように構成されるか、あるいは前の露光からのパターン選択された部分を表示するように構成されるか、あるいは比較可能であるように、オーバラップレジストリにて基板に露光された全入射パターンの選択部分を同時表示するように構成され得る。
【００９９】
一例において、コントローラ３０は図２に示すようにイメージアナライザ３３も含む。アナライザ３３は、個々に制御可能なエレメント各々の実際の生成強度値と意図する強度値とを単に比較するのではなく、あるいは実際のパターンと意図するパターンとを単に比較するのでなく、基板１１４に形成されるパターンの像の品質係数を算出する。このようなアナライザ３３は、形成されるデバイスの臨界フィーチャのサイズを判断する、すなわちＣＤ（臨界寸法）値を算出することが可能である。
【０１００】
上に論じたように、基板１１４に形成されるパターンの良否の判定も、イメージアナライザ３３により判断されるＣＤ値に基づくことは明らかである。
【０１０１】
一例において、像の品質係数、あるいはＣＤ値はメモリ３２に格納され、それにより、基板、基板上の特定の領域、リソグラフィ装置にて露光される基板のバッチ、基板に形成されるデバイス、基板上に形成される複数のデバイスの共通部分、およびリソグラフィ装置における所定の時間にわたって、これらのうちの少なくとも１つに関して係数を呼び出すことが出来る。従い、オペレータは、特定の基板、基板のバッチ、あるいは１つの基板の露光の部分に関してリソグラフィ装置１００のパフォーマンスを相互に比較することが可能であるか、もしくはリソグラフィ装置自体のパフォーマンスを比較することが可能である。
【０１０２】
一例において、オペレータは、基板に形成されるデバイスの臨界部分のＣＤ値を確認することが出来る。
【０１０３】
一例において、リソグラフィ装置１００は、該装置にて露光される基板を続いて処理する他の装置の少なくとも１つにコントローラ３０を連結するインターフェース３５（装置が像品質における欠陥を補正する、あるいは可能である場合にＣＤの変動を補正するのを可能にする）、およびリソグラフィ装置を含む複数の装置の製品品質をモニタする中央コントローラ（製造設備における全体の製品品質の検査を可能にする）を配備することが可能であり、かつリソグラフィ装置の製品品質を検査する、サードパーティ企業といった独立したインスペクタを有し得る。
【０１０４】
以上、本発明の様々な実施例を詳細に説明したが、これらの説明は例示の方法においてのみ提示を行い、制限を行うものでないことは理解されるべきである。本発明の精神と範囲を逸脱することなく、その形状および詳細における変更が様々になされ得ることは関連技術の当業者にとって明らかである。従い、本発明の適用と範囲は、上記説明の実施例に制限されるべきではなく、請求項およびその同義とするものにおいてのみ明確にされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
ここに組み込まれ、明細書の一部を形成する添付の図面は本発明を図解するものであって、さらに、詳細なる説明と共に、本発明の原理を説明するのを助け、かつ、関連技術における当業者が本発明を製造および使用出来るようにするのを助ける。
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置を示したものである。
【図２】本発明の様々な実施例によるリソグラフィ装置の検査システムの構成を示したものである。
【図３】本発明の様々な実施例によるリソグラフィ装置の検査システムの構成を示したものである。
【図４】本発明の様々な実施例によるリソグラフィ装置の検査システムの構成を示したものである。
【図５】本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【図６】本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【図７】本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【図８】本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【図９】本発明の様々な実施例によるイメージセンサを示したものである。
【図１０】本発明の様々な実施例による検査システムを示したものである。
【図１１】本発明の様々な実施例による検査システムを示したものである。
【図１】
2006135312.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006135312.tif 000012
【図１１】
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【外国語明細書】
2006135312000001.pdf