(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】リソグラフィ装置は、投影放射ビームを提供するための照明システムと、投影ビーム中の放射を透過若しくは反射させ、投影ビームの断面にパターンを付与するように機能するパターン化デバイスを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影装置とを備えている。基板部分における投影ビームの空間強度分布を測定するためのセンサが提供されている。パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布は、パターン化デバイスに入射する投影ビームの分布と共に、測定した強度分布から決定することができる。全く同じパターンを有する領域の透過率若しくは反射率を比較することにより、パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の総合（巨視的）分布を決定することができる。【選択図】図１
2006135325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを条件付けるための照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与するように機能するパターン化デバイスを支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化された放射ビームを前記基板の目標部分に投射するための投影装置と、
前記パターン化されたビームの基板レベルにおける空間強度分布を測定するためのセンサと、
前記基板レベルで測定した空間強度分布に基づいて、前記パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布、及び前記パターン化デバイスに入射する前記放射ビームの強度分布を決定するためのアナライザとを備えたリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記パターン化デバイスが、実質的に全く同じパターンを有する複数の領域を備え、前記アナライザが、前記複数の領域を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することにより、前記パターン化デバイスを透過し、或いは反射する放射強度分布を決定するようになされた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アナライザが、個々の領域内の測定位置を透過し、或いは反射する放射の強度を比較するようになされ、測定位置の各々が、それぞれの領域に対して同じ座標を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記アナライザが、個々の測定位置からのデータを関数に当てはめることにより、前記パターン化デバイスを透過し、或いは反射する強度分布を予測するようになされた、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の領域の各々が複数のフィーチャを備え、前記アナライザが、前記複数の領域の各々の対応するフィーチャを透過し、或いは反射する強度を比較するようになされた、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記領域の各々がダイに対応する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記パターン化デバイスで反射し、或いは透過する放射の空間分布が、前記パターン化デバイスに入射する投影ビームの空間分布による成分と、前記パターン化デバイスの反射率若しくは透過率の空間分布による成分とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記基板に印加する放射線量を調整し、それにより前記パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布、及び前記パターン化デバイスに入射する放射強度分布を補償するための線量補償システムをさらに備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記パターン化デバイスがマスク基板の上に形成され、前記センサが、前記パターン化デバイスの１つ又は複数のブランク領域の透過率若しくは反射率を測定し、それにより前記パターン化デバイスに入射する投影ビームの強度分布と相俟った前記マスク基板の透過率分布若しくは反射率分布を決定するようになされた、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記アナライザが、前記パターン化デバイスを透過し、或いは反射する放射強度の分布に対する前記マスク基板の透過率分布若しくは反射率分布の寄与、及び前記パターン化デバイスに入射する前記投影ビームの強度分布の寄与を決定するようになされた、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記アナライザが、前記マスク基板の寄与及び前記パターン化デバイスに入射する投影ビームの寄与を除去することによって前記パターン化デバイスの臨界寸法（ＣＤ）分布を決定するようになされた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記基板に印加する放射線量を調整し、それにより前記パターン化デバイスのＣＤ分布を補償するための線量補償システムをさらに備えた、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記パターン化デバイスが既知のパターンを有する複数の領域を備え、前記アナライザが、前記複数の領域を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することによって前記パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布を決定するようになされた、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
個々の領域の透過率若しくは反射率に対する前記個々の領域のパターンの効果がシミュレーションによって決定される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
個々の領域の透過率若しくは反射率に対する前記個々の領域のパターンの効果が測定によって決定される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
放射ビームの断面をパターンでパターン化するステップと、
パターン化された放射ビームを基板に向けて投射するステップと、
前記パターン化された放射ビームの基板レベルにおける空間強度分布を測定するステップと、
基板レベルで測定した強度分布に基づいて、前記パターン化に使用されるパターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布、及び前記パターン化デバイスに入射する放射強度を決定するステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記パターン化デバイスが実質的に全く同じパターンを有する複数の領域を備え、前記方法が、前記複数の領域を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することにより、前記パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布、及び前記パターン化デバイスに入射する放射強度を決定するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
個々の領域内の測定位置を透過し、或いは反射する放射の強度を比較するステップをさらに含み、前記測定位置の各々が、それぞれの領域に対して同じ座標を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
個々の測定位置からのデータを関数に当てはめることにより、前記パターン化デバイス及び投影ビームの強度分布を予測するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の領域の各々が複数のフィーチャを備え、前記方法が、前記複数の領域の各々の対応するフィーチャを透過し、或いは反射する強度を比較するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記領域の各々がダイである、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板に印加する放射線量を調整するステップをさらに含み、それにより前記パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布、及び前記パターン化デバイスに入射する投影ビームの強度分布が補償される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記パターン化デバイスがマスク基板の上に形成され、前記方法が、前記パターン化デバイスのブランク領域の透過率若しくは反射率を測定するステップをさらに含み、それにより前記マスク基板の透過率分布若しくは反射率分布が決定される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記パターン化デバイスで反射し、或いは透過する放射の分布に対する前記マスク基板及び投影ビームの透過率分布若しくは反射率分布の寄与を決定するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記マスク基板及び投影ビームの寄与を除去することによって前記パターン化デバイスの臨界寸法（ＣＤ）分布を決定するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板に印加する放射線量を調整するステップをさらに含み、それにより前記パターン化デバイスのＣＤ分布が補償される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記パターン化デバイスが既知のパターンを有する複数の領域を備え、前記方法が、前記複数の領域を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することによって前記パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布を決定するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
個々の領域の透過率若しくは反射率に対する前記個々の領域のパターンの効果がシミュレーションによって決定される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
個々の領域の透過率若しくは反射率に対する前記個々の領域のパターンの効果が測定によって決定される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
リソグラフィ装置のパターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布を決定する方法であって、
照明システムを使用して放射ビームを提供するステップと、
前記ビームの断面にパターンを付与するためにパターン化デバイスを使用するステップと、
パターン化された放射ビームを基板に向けて投射するステップと、
前記パターン化された放射ビームの基板レベルにおける空間強度分布を測定するステップと、
測定した強度分布に基づいて、前記パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の分布、及び前記パターン化デバイスに入射する放射強度の分布を決定するステップとを含む方法。
【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及びデバイス製造方法に関し、より詳細には製造マスクの透過若しくは反射の一様性を測定する方法に関する。
【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適用するマシンである。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスク或いはレチクルとも呼ばれるパターン化デバイスを使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンが生成され、このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層を有する基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば部分的に１つ又は複数のダイからなっている）に画像化される。通常、１枚の基板には、順次露光される目標部分に隣接する回路網が含まれている。リソグラフィ装置は、放射がマスクを透過することによってパターンが生成される透過型装置であっても、或いは放射がマスクで反射することによってパターンが生成される反射型装置のいずれであっても良い。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、基板をこの方向に平行に、或いは非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるスキャナがある。
【０００３】
可能な限り小さいフィーチャを可能な限り近接して解像することができるリソグラフィ装置が製造されることが望ましいことがしばしばである。また、利用可能な最大解像度を目標部分の幅全体にわたって一様にすることが望ましいことがしばしばである。解像可能な最小フィーチャのサイズは、臨界寸法（ＣＤ）と呼ばれている。基板では多くのパラメータがこのＣＤに影響しており、そのうちの１つは、マスクの透過率若しくは反射率である。マスク全体の透過率若しくは反射率が一様でない場合、目標部分全体のＣＤが非一様になる。マスクの透過率若しくは反射率の非一様性は、マスク基板の透過率若しくは反射率の非一様性或いはマスク上のフィーチャ・サイズの変化によるものであり、或いはその両方によるものである。解像可能な最小フィーチャを基板にもたらすマスク上のフィーチャのサイズは、マスクの臨界寸法が元になっている。投影システムの倍率のため、マスクの臨界寸法の値と基板の臨界寸法（ＣＤ）の値が異なる場合があることは理解されよう。
【０００４】
また、投影ビームの強度が目標部分全体にわたって変化することがあり、これも目標部分全体の非一様ＣＤ分布の原因の１つになっている。
【０００５】
投影ビームの強度の非一様性及びマスクの透過率若しくは反射率の非一様性は、その非一様性が分かっている場合、照射線量を変更することによってその非一様性を修正することが可能であり、したがって非一様性を正確に測定することが望ましい。透過型システムの投影ビームの空間分布の均質性は、単純にマスクを除去し、且つ、スポット・センサをウェハ・レベルで利用することによって測定することができるが、その場合、マスクによってもたらされる変化は考慮されない。
【０００６】
投影ビームの非一様性を決定するための努力の一環として、ビームが投影システムに向かって反射するよう、製造マスクを「ブランク」マスク（即ちパターンのないマスク）に置き換えることは可能であるが、反射型システムからマスクを単純に除去することは実際的ではない。しかしながら、この方法によれば、照明システムによって提供される投影ビームの総合的な一様性及びブランク・マスクの反射係数をウェハ・レベルで測定することができる。この手法が抱えている問題は、ブランク・マスクの反射係数の一様性と製造マスクの反射係数の一様性が一般的に同じではないため、ブランク・マスクの一様性に基づく修正が製造マスクにとっては次善にすぎないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
製造マスクを通常の方法で使用して試験ウェハを露光することにより、製造マスクが所定の位置に置かれた状態で基板レベルにおける投影ビームの一様性を決定することができる。次に、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用してこの試験ウェハを解析し、試験ウェハ全体のＣＤ変化を決定することができる。このＣＤ変化は、放射線量を変更することによって修正することができる。しかしながらこの手順には長いサイクル・タイムが必要であり、また、通常、オフライン・ツーリング及び関連するデータ・ロジスティクスが必要である。試験ウェハの複雑な露光手順及び解析手順を経ることなく、製造マスクが所定の位置に置かれた状態で投影ビームの一様性を測定することが望ましい。
【０００８】
一態様では、本発明を使用することにより、試験ウェハを露光する必要なく、目標部分の露光視野全体にわたる一様な臨界寸法（ＣＤ）分布を得ることができる。
【０００９】
また、本発明を使用することにより、投影ビームの空間強度変化を正確に決定することができ、或いは少なくとも正確に予測することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の他の態様によれば、投影放射ビームを提供するための照明システムと、投影ビームを透過若しくは反射させ、投影ビームの断面にパターンを付与するように機能するパターン化デバイスを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影装置と、基板レベルにおける投影ビームの空間強度分布を測定するためのセンサと、基板レベルで測定した強度分布から、パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布、及びパターン化デバイスに入射する投影ビームの放射強度を決定するようになされ、且つ、配置されたアナライザとを備えたリソグラフィ装置が提供される。
【００１１】
パターン化デバイス（たとえばマスク）は、全く同じパターンを有する複数の領域（たとえばダイ）を備えていることが好ましい。その場合、この複数の領域を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することにより、パターン化デバイスを透過し、或いは反射する放射強度分布を決定することができる。つまり、マスク上のパターンと全く同じパターンが存在している位置に対応する位置においてのみ、基板レベルにおける投影ビームの強度を測定することにより、パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布（マスク・レベルにおける投影ビームの強度分布と相俟った分布）を決定することができる。
【００１２】
したがって、投影ビーム及びマスクの一様性を測定するために試験ウェハを露光する必要がないため、一様性を測定するために必要な時間が節約され、且つ、複雑性が除去される。基板に印加する放射線量を調整することによって、測定した投影ビーム及びマスクの非一様性を補償することができる。
【００１３】
個々の領域内の測定位置を透過し、或いは反射する放射の強度を測定し、且つ、比較することが好ましい。個々の測定位置は、個々の領域に対して同じ座標を有していなければならない。
【００１４】
パターン化デバイスを透過し、或いは反射する強度分布は、個々の測定位置からのデータを関数（たとえば多項式関数）を当てはめることによって予測することができる。
【００１５】
全く同じパターンを有する複数の領域の各々は、複数のフィーチャを含むことができる。その場合、複数の領域の各々の対応するフィーチャを透過し、或いは反射する強度を比較することができる。
【００１６】
リソグラフィ装置は、パターン化デバイス及び投影ビームの透過率分布若しくは反射率分布を補償するために、基板に印加する放射線量を調整するための線量補償システムを備えていることが好ましい。たとえば、ソース・エネルギーを調整し、ソースのデューティ・サイクルを調整し、減衰エレメントを調整し、露光継続期間を調整することができる。
【００１７】
マスクの透過率若しくは反射率の非一様性は、複数の効果によるものであることは理解されよう。たとえば、マスクを成長させる基板が非一様な透過率分布若しくは反射率分布を有していることもある。同様に、多くのマスクは、マスクを埃から保護するための膜（ペリクルとして知られている）が取り付けられており、この膜も透過率若しくは反射率に影響している。また、マスクに入射する投影ビームの一様性が、基板テーブルで測定される強度に影響することもある。また、マスク上のフィーチャの臨界寸法（ＣＤ）も透過率若しくは反射率に影響しているが、これを補償するための放射線量の変化は、フィーチャの間隔によって様々である。稠密線の場合、基板レベルで測定した透過率若しくは反射率の変化とほぼ同じように放射線量を変化させなければならない。半分離線の場合、透過率若しくは反射率の変化より補償線量の変化を大きくしなければならない。したがって、マスク基板で測定した透過率分布若しくは反射率分布に対する寄与とマスクのＣＤに対する寄与を分離することが望ましい。
【００１８】
したがって、マスク基板及び／又はペリクルの透過率分布若しくは反射率分布を決定するためには、パターン化デバイスのブランク領域の透過率若しくは反射率を測定することが好ましい。この測定には、マスクに入射する投影ビームの空間強度分布による寄与を含めることも可能である。
【００１９】
パターン化デバイスにブランク領域が含まれていない場合、マスクに入射する投影ビームの空間強度分布は、パターン化デバイスを除去することによって測定することができる。透過型マスクの場合、スポット・センサをウェハ・レベルで使用することによって一様性を直接測定することができる。反射型マスクの場合は、完全に一様な反射表面にマスクを置き換えるか、或いは良好に較正された反射表面（反射一様性が較正された）に置き換える必要がある。
【００２０】
したがって、パターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布に対するマスク基板（及び／又はペリクル）の透過率分布若しくは反射率分布の寄与、及びマスクに入射する投影ビームの強度分布の寄与を決定することができ、また、マスク基板、ペリクル及び／又は入射強度による寄与を除去することによってパターン化デバイスのＣＤ変化を識別することができる。したがってこの追加データを使用することによって線量を補償することができる。
【００２１】
反射率プロファイル若しくは透過率プロファイルの決定に使用することができる全く同じ領域をすべてのマスクが有しているわけではない。全く同じ領域のないマスクを使用する場合、透過率、反射率及び回折の変化による信号変化を予測するための計算が必要である。この予測を補助するためには、パターン化デバイスは、既知のパターンを有する複数の位置を備えていることが好ましい。これらのパターンは全く同じパターンでなくても良い。既知のパターンを有する複数の位置を備えることにより、複数の位置を透過し、或いは反射する放射の強度を比較することができ、それによりパターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布を決定することができる。
【００２２】
個々の位置における透過率若しくは反射率に対するその位置のパターンの効果は、シミュレーション或いは先行する測定若しくは較正によって決定することができる。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、基板を提供するステップと、照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、投影ビーム中の放射を透過或いは反射させ、投影ビームの断面にパターンを付与するためにパターン化デバイスを使用するステップと、パターン化された放射ビームを基板に向けて投射するステップと、基板レベルにおける投影ビームの空間強度分布を測定するステップと、基板レベルで測定した強度分布から、パターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布、及びパターン化デバイスに入射する放射強度の空間分布を決定するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。
【００２４】
本発明のさらに他の態様によれば、照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを付与するためにパターン化デバイスを使用するステップと、パターン化された放射ビームを基板に投射するステップと、目標部分における投影ビームの空間強度分布を測定するステップと、測定した強度分布からパターン化デバイスの透過率分布若しくは反射率分布を決定するステップとを含む、リソグラフィ装置内のパターン化デバイスの透過率若しくは反射率の空間分布を決定する方法が提供される。
【００２５】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が参照されているが、本明細書において説明されているリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ、露光済みレジストを現像するツール）或いは度量衡学ツール若しくは検査ツール中で、露光前若しくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００２６】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば波長が約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍの放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００２７】
本明細書に使用されている「パターン化デバイス」という用語は、投影ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができるデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。投影ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。投影ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成される、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００２８】
パターン化デバイスは、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン化デバイスの実施例には、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。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができるため、この方法によって反射ビームがパターン化される。
【００２９】
支持構造は、パターン化デバイスを支持している。つまり、支持構造は、パターン化デバイスの重量を支えている。支持構造は、パターン化デバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターン化デバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン化デバイスを保持している。パターン化デバイスの支持には、機械式締付け技法、真空締付け技法若しくは他の締付け技法、たとえば真空条件下における静電締付け技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定若しくは移動させることができ、且つ、たとえば投影システムに対してパターン化デバイスを確実に所望の位置に配置することができるフレームであっても、或いはテーブルであっても良い。本明細書における「レチクル」或いは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化デバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００３０】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、たとえば使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々なタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００３１】
また、照明システムには、投影放射ビームを導き、整形し、或いは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント及びカタディオプトリック光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントが包含されており、このようなコンポーネントについても、以下、集合的若しくは個々に「レンズ」と呼ぶ。
【００３２】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを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を露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００３３】
また、リソグラフィ装置は、基板が比較的屈折率の大きい液体中、たとえば水中に浸され、それにより投影システムの最終エレメントと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの第１のエレメントの間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。
【００３４】
本発明には、様々な改変及び代替形態が可能であるが、以下、単なる実施例にすぎないが、本発明の特定の実施例について、添付の図面に示し、且つ、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、本明細書は、本明細書において開示されている特定の形態に本発明を何ら制限するものではなく、本発明には、あらゆる改変、等価物及び代替が包含されており、それらはすべて、特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲内であることを理解されたい。
【実施例】
【００３５】
図１及び２は、リソグラフィ装置の２つの実施例を略図で示したものである。いずれの実施例の場合も、リソグラフィ装置は、
−投影放射（たとえばＵＶ放射）ビームＰＢを提供するための照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−パターン化デバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するための、アイテムＰＬに対して該パターン化デバイスを正確に位置決めするための第１のポジショナＰＭに接続された第１の支持構造（たとえばマスク・テーブル）ＭＴと、
−基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するための、アイテムＰＬに対して該基板を正確に位置決めするための第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴと、
−パターン化デバイスＭＡによって投影ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイが含まれている）に画像化するための投影システム（たとえば屈折型若しくは反射型投影レンズ）ＰＬと
を備えている。
【００３６】
図１に示すように、このリソグラフィ装置は、透過型（即ち透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、このリソグラフィ装置は、図２に示すように反射型（即ちプログラム可能ミラー・アレイを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００３７】
イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源がたとえばエキシマ・レーザである場合、図１に示す透過型装置の場合がそうであるように、放射源及びリソグラフィ装置を個別の構成要素にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えたビーム引渡しシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。図２に示す反射型システムの場合、放射源にはプラズマ放電源を使用することができ、また、たとえば適切な集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタを備えた放射コレクタ（図示せず）を使用して、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ放射ビームを引き渡すことができる。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合は、放射源をリソグラフィ装置の一構成部品にすることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じて、ビーム引渡しシステムＢＤ或いは放射コレクタと共に放射システムと呼ぶことができる。
【００３８】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するための調整可能な１つ又は複数の光学エレメントＡＭを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えている。イルミネータは、投影ビームＰＢと呼んでいる、所望する一様な強度分布をその断面に有する条件付け放射ビームを提供している。
【００３９】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡを透過した投影ビームＰＢ（図１）、或いはマスクＭＡで反射した投影ビームＰＢ（図２）は、投影ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉デバイス）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを投影ビームＰＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及びもう１つの位置センサＩＦ１（図２に示されているが、図１には明確に示されていない）を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、或いは走査中に、マスクＭＡを投影ビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、ポジショナＰＭ及びＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されているが、ステッパの場合（スキャナではなく）、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合せすることができる。
【００４０】
図に示す装置は、以下に示す好ましいモードで使用することができる。
１．ステップ・モード：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が基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回の照射で投影される（即ち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モード：走査モードでは、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（即ち単一動的露光）。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の倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野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幅（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の高さ）が左右される。
３．その他のモード：その他のモードでは、プログラム可能パターン化デバイスを保持するべくマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動若しくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したタイプ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ン化デバイスを利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００４１】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態若しくは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００４２】
図３は、図２に示すリソグラフィ装置と同様のリソグラフィ装置の側面図を示したもので、波長の範囲が５〜２０ｎｍのＥＵＶ放射との使用にとりわけ適している。このリソグラフィ装置は、ソース−コレクタ・モジュール即ち放射ユニット３、照明システムＩＬ及び投影システムＰＬを備えている。放射ユニット３は、たとえばＸｅガス若しくはＬｉ蒸気などのガス若しくは蒸気を使用することができる放射源ＬＡを備えている。非常に熱い放電プラズマがこのガス若しくは蒸気中に生成され、それにより電磁放射スペクトルのＥＵＶレンジの放射が放出される。この放電プラズマは、部分的にイオン化した電気放電のプラズマを光軸Ｏ上に崩壊させることによって生成される。放射を効率的に生成するためには、０．１ミリバールのＸｅ、Ｌｉ蒸気或いは他の適切な任意のガス若しくは蒸気の分圧が必要である。放射源ＬＡによって放出された放射は、ガス障壁構造即ち「フォイル・トラップ」９を介して放射源チャンバ７からコレクタ・チャンバ８へ引き渡される。このガス障壁構造は、たとえば、参照により本明細書に組み込まれている欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１  ２３３  ４６８及びＥＰ−Ａ−１  ０５７  ０７９に詳細に記載されているようなチャネル構造を備えている。
【００４３】
コレクタ・チャンバ８は、かすめ入射コレクタによって形成された放射コレクタ１０を備えている。コレクタ１０によって引き渡された放射は、回折格子スペクトル純度フィルタ１１で反射し、コレクタ・チャンバ８内の開口部の仮想ソース・ポイント１２に集束する。コレクタ・チャンバ８から射出した投影ビーム１６は、照明システムＩＬ内の垂直入射反射器１３、１４で、レチクル・テーブル即ちマスク・テーブルＭＴ上に配置されているレチクル即ちマスクに向かって反射する。パターン化されたビーム１７が形成され、投影システムＰＬの反射エレメント１８、１９によってウェハ・ステージ即ち基板テーブルＷＴ上に画像化される。通常、照明システムＩＬ及び投影システムＰＬ内には、図に示す数より多いエレメントが存在している。
【００４４】
製造プロセスの結果、マスクＭＡの透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルは、その幅全体にわたって一様ではない。これは、マスク基板の変化若しくはマスク上に形成されるフィーチャの臨界寸法（ＣＤ）の変化によるものであり、基板ＷにおけるＣＤ変化の原因になっている。この非一様性は、マスクＭＡの透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルが分かっている場合、基板Ｗ全体に印加する放射線量を変更することによって解決することができる。
【００４５】
基板Ｗに印加する放射の変更を決定するための方法には２つの実施例がある。そのうちの１つには、基板テーブルＷＴの上に試験ウェハを置くステップと、マスクＭＡを使用して試験ウェハを露光するステップが含まれている。次に、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して試験ウェハが解析され、試験ウェハ全体のＣＤ変化が決定される。続いて同じマスクＭＡを使用して製造基板Ｗを露光する際に放射線量が修正され、測定したＣＤ変化が修正される。この手順は正確であるが時間がかかり、且つ、複雑である。
【００４６】
第２の方法には、ウェハ・レベルにおける放射強度分布を測定するために、基板Ｗをセンサ（たとえばスポット・センサ）に置き換えるステップが含まれている。通常、センサＲＳ（図１及び２参照）は、基板テーブルＷＴ上に基板Ｗに隣接して配置される。基板テーブルが移動して基板Ｗが投影ビームＰＢ外へ移動し、基板Ｗに代わってセンサＲＳが投影ビーム内へ移動する。マスク上のパターンと全く同じパターンの位置における放射強度が測定される。個々の位置における強度に対するパターン自体の寄与が全く同じであるため、この測定によってマスクの幅全体にわたる総合的な透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルを予測することができる。
【００４７】
図４は、４つの全く同じダイ４１、４２、４３、４４を備えたマスク４０を略図で示したものである。図４に示すダイの各々は、菱形４７、正方形４８及び円形４９の３つのフィーチャを有している。菱形４７の各々のダイ内における座標はすべて同じであり、正方形４８の各々及び円形４９の各々の座標についても同様である。この実施例では、マスク４０は、図１に示すマスクＭＡと同様、透過型マスクＭＡであることが仮定されている。
【００４８】
マスクの透過率を決定するために、基板テーブルＷＴ上のセンサＲＳは、１２個のすべてのフィーチャ４７、４８、４９の位置を透過する放射の強度を測定している。マスクが完全であり、且つ、ビームが一様である場合、センサが測定することになる、菱形フィーチャを有するすべての位置４７を透過する放射の強度は同じであり、すべての正方形４８及びすべての円形４９についても同じ透過率を示すことになる。しかしながら１つのダイの中では、マスクの局部透過率が異なるため、３つの異なるフィーチャ毎に異なる強度が記録されることになる。
【００４９】
実際の（不完全な）マスクの場合、また、ダイ内における強度が異なる場合、同じ形（たとえば菱形４７）で記されている位置と位置の間の強度が変化する。この変化は、修正しなければならない効果である。
【００５０】
これを目に見える形にするための方法の１つは、「ダイ内」成分と「ダイ間」成分へのマスクのフィンガプリントの分離を考察することである。ダイ内とダイ間の分離は、複数の全く同じダイがマスク上に存在している場合にのみ可能である。実際、製造マスクの場合、ほとんどこれに該当している。修正することができるのはダイ間成分のみである。ほとんどがパターン密度の変化によってもたらされるダイ内成分は、修正するにはその周波数が高すぎる。
【００５１】
ダイ間プロファイルの決定について、２つの全く同じダイ５１、５２を有するマスク５０を一次元で表現した略図である図５を参照して説明する。図４に示すマスクと同様、第１のダイ５１には３つの異なるフィーチャ５３、５４、５５が含まれており、第２のダイ５２には、第１のダイ５１内のフィーチャに対応する、同じダイ内座標を有する３つのフィーチャ５６、５７、５８が含まれている。
【００５２】
図６は、シミュレーション・データに基づいてダイ間プロファイルを決定する方法を示したものである。ダッシュ線６０は、マスクに入射する放射強度の非一様性及びマスクの透過率の非一様性によってもたらされる、視野全体にわたる「実際の」強度プロファイルを示している。６つのデータ・ポイント５３〜５８は、６つのフィーチャ５３〜５８部分における透過率の測値を模擬したものである。
【００５３】
同じダイ内座標を有する対（たとえば菱形５３、５６）の中の個々のポイントは、同じ量だけ透過率に影響することになる。透過率に対する効果は、スケーリング因子である（たとえば２％の透過率変化）。これは、図６には、「実際の」強度プロファイルからのオフセット６３が同じである対の中の個々のポイントで示されている。他の対（たとえば正方形５４、５７或いは円形５５、５８）は、異なるスケーリング因子６４、６５を有している。
【００５４】
実線６６は、３つのスケーリング因子（そのうちの１つは、個々のダイ内位置のためのスケーリング因子である）、傾斜及び曲率の５つの適合パラメータにデータを当てはめたものである。図は、ダイ内位置毎のオフセットにもかかわらず、全体プロファイルを良好に再現することができることを示している。「実際の」線６０と適合線６６の間の最大偏差は、視野の縁部分に生じている。
【００５５】
マスクＭＡの透過率（若しくは反射率）プロファイルが分かると、目標部分Ｃの幅全体にわたって放射線量を修正することにより、そのマスクをリソグラフィ装置に使用する際の補償が可能になる。図７Ａは、透過型マスクＭＡの幅全体にわたる透過率の変化を略図で示したものである。図７Ｂは、この透過率の変化を補償するために目標部分Ｃに印加する放射線量７２を示したものである。図７Ｃは、目標部分ＣにおけるＣＤの結果を示したものである。目標部分におけるＣＤは、使用する放射線量に概ね比例しており、したがって、図７Ｂの端の部分の低放射線量（したがって低ＣＤ）が、図７Ａに示すマスクＭＡの端の部分の高透過率を補償している。放射線量は、放射の強度或いは露光の長さ若しくはその両方を変更することによって変更することができる。
【００５６】
既に言及したように、基板におけるＣＤの変化は、投影ビーム自体の全体的な強度の変化、マスクのＣＤの変化、フィーチャが形成されるマスク基板の透過率若しくは反射率の変化、及び埃及び汚染からマスクを保護するために使用される薄膜即ち「ペリクル」の透過率若しくは反射率の変化を始めとする多くの要因によるものである。投影ビームの非一様性に起因する変化、或いはマスク基板或いはペリクルの透過率若しくは反射率の変化は、その変化に対応して直接放射線量を変更することによって修正することができる。マスクのＣＤ変化による変化は、一般的に、その変化を修正するための望ましい放射線量の変更を決定するためには、より複雑な解析が必要であることを意味している。
【００５７】
一例として、幅が１１０ｎｍのフィーチャを有する透過型マスクについて考察する。マスクのいくつかの領域には、これらのフィーチャが１：１のピッチで「密に」配置されている。つまり、１１０ｎｍでフィーチャが分離されている。他の領域には、フィーチャが１：３のピッチで「半分離」されている。つまり、３３０ｎｍでフィーチャが分離されている。マスクの透明領域（即ちフィーチャとフィーチャの間の領域）の透過率を１００％と仮定し、λ＝２４８ｎｍ、開口数（ＮＡ）＝０．８０及び干渉性（σ）＝０．８９／０．５９を使用して、このようなフィーチャの空中画像をシミュレーションすることができる。閾値＝０．３の閾値モデルを使用することができる。シミュレーションの結果は、次の通りである。
【００５８】
【表１】
2006135325.tif 000003
「Δ透過率」は、マスクのＣＤが１ｎｍ増加した場合の、ある領域の透過率の変化である。「ｄＥ／ｄＣＤｒｅｔ」は、マスクのＣＤが１ｎｍ増加した場合の補償に使用される放射線量の変化である。「係数」は、（ｄＥ／ｄＣＤｒｅｔ）／（Δ透過率）で与えられ、その領域に対する適切な修正放射線量変化を得るために、測定した透過率の変化に掛け合わせるべき係数を示している。
【００５９】
マスクのＣＤの１ｎｍの増加は、倍率係数が１の投影システムに対応していることに留意されたい。倍率係数が１／４の（標準）投影システムの場合、それは、マスク・レベルにおける４ｎｍのＣＤの増加を意味している。また、この実施例では透過型マスクが参照されているが、反射型マスクにも同じ原理を適用することができることに留意されたい。
【００６０】
また、領域透過率は、幾何学的に期待することができる類のものではないことに留意されたい。たとえば、稠密フィーチャ（ピッチ１：１）の場合、領域透過率は、シミュレーションによって見出される３０％ではなく、単純に幾何学的考察を５０％にすることによって期待することができる。この相違は、構造のサイズが光の波長に匹敵しているため、マスクを通過する光の一部が投影レンズの開口を出たところで回折し、したがってウェハに到達しないことによるものである。
【００６１】
「係数」の値は、リソグラフィ・シミュレータを使用して計算することができる。「透過率」と「係数」の間には何らかの関係があることに留意されたい（表参照）。この関係を使用して、「係数」を大まかに予測するための回帰モデルを生成することができる。しかしながら残念なことには、この関係は構造のタイプに依存しているため、「係数」を正確に知る必要がある場合はシミュレーションが必要である。
【００６２】
稠密線の場合、表は、Δ透過率とｄＥ／ｄＣＤｒｅｔがほぼ同じであることを示している。マスク全体にわたって特定の透過率変化が測定された場合、この値を直ちに線量修正プロファイルに変換することができ、係数は１である。半分離線の場合、係数＞１である。これは、透過率の変化をより正確に測定する必要があることを意味している。
【００６３】
マスク全体にわたって測定された透過率の変化は、ＣＤの変化によるものだけではなく、マスクのパターン化部分に入射する放射の強度変化によるものでもあり、また、照明の非一様性による変化であることも考えられる。照明の非一様性による変化は、透過型システムの所定の位置にマスクが置かれていない、マスク基板及び／又はペリクルの透過率の非一様性が存在しない状態で測定することによって決定することができる。
【００６４】
稠密フィーチャ（ピッチ１：１）を有するマスク領域の場合、たとえば２％の透過率変化が測定されると、この２％の変化は、その変化の原因が基板の透過率の変化によるものであれ、或いはＣＤの変化によるものであれ、それには無関係に２％線量プロファイルによって単純に修正することができる。
【００６５】
半分離フィーチャ（ピッチ３：１）を有するマスク領域の場合、たとえば２％の透過率変化が測定されると、その状況はもっと複雑である。この２％の変化がマスク基板若しくはペリクルの透過率の変化、或いは照明強度の変化によるものである場合は、２％線量プロファイルによって修正しなければならず、また、この２％の変化がＣＤの変化によるものである場合は、５．４％（２％×２．６８）線量プロファイルによって修正しなければならない。したがって、この技法を適切に使用するためには、総合透過率変化とその変化に対するマスク基板の透過率及び照明強度の寄与の両方を知る必要がある。マスク基板の透過率の寄与は、マスク・ベンダーによって指定されており、或いは以下に示す方法で測定することができる。
【００６６】
光リソグラフィのためのマスク基板の透過率変化（若しくはＥＵＶのための反射型多層の反射変化）を測定するために、マスクの「自由」領域全体の透過率（若しくは反射率）が測定される。このような「自由」領域は、フィーチャが存在しない領域であり、たとえばスクライブ・レーン（ダイとダイの間、若しくはダイの周りの細い線）内の自由領域である。自由領域を利用することができない場合、可能な限り自由な領域（つまり可能な限りフィーチャの少ない領域）を使用しなければならない。マスクの「自由」領域を測定することにより、マスク基板及び／又はペリクルの透過率若しくは反射率の変化だけでなく、マスクの照度の変化を捕えることができることは理解されよう。したがって透過率／反射率の変化によるマスクのＣＤ変化の効果と照度変化の効果を減結合することができる。
【００６７】
マスクのいくつかは、減衰移相マスクとして知られており、透過率が０〜６％の「暗」構造が組み込まれている。このようなマスクの場合、マスク全体にわたって、好ましくは「暗」領域（たとえばスクライブ・レーン内の「暗」領域）或いは可能な限り明るい構造の少ない領域の減衰層の透過率変化を測定しなければならない。
【００６８】
必ずしもすべてのマスクが、図４に示すような、投影ビームの強度プロファイルと相俟った総合透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルを予測することができる十分に類似した特定の領域を備えていないことは理解されよう。そのようなマスクの場合であっても、尚且つ、センサをウェハ・レベルで使用し、計算若しくは較正を使用してプロファイルを決定することできる。
【００６９】
ＬｉｔｈｏＣｒｕｉｓｅｒ（商標）などの商用的に入手可能なリソグラフィ・シミュレータの空中画像計算部分を使用して、期待局部透過率若しくは反射率の値を計算することができる。ウェハ・レベルにおけるセンサの領域サイズと同じ領域サイズを有するマスク設計ファイルの一部を使用してシミュレータに入力される。投影レンズのＮＡ及び照度設定値、場合によっては他のマシン特性及びマスク特性をさらに入力することにより、シミュレータは、その領域全体の期待平均強度を計算することができる。
【００７０】
特定の全く同じフィーチャを複数の視野位置に備えていないマスクの場合、ウェハ・レベル（マスクが実装されている）の強度が多数の位置で測定される。測定した強度変化は、マスク上の異なる位置における異なるパターンによってもたらされる修正すべき変化によるものである。異なるパターンによる、上で説明したシミュレータによって予測済みの変化は、数学的に除去することができる。残りの効果は、マスクの巨視的な透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルによるものであり、また、マスクに入射する投影ビームの巨視的な強度プロファイルによるものであり、それらを使用して修正することができる。
【００７１】
シミュレータは、異なるパターンによる強度の差を予測することができるが、その精度は十分ではない。精度が不十分である理由は、センサの角感度にあることが考えられる。このセンサは、試験セットアップ時に適切に測定することができ、レジストに画像化するためではなく、マスクを測定するために、異なるＮＡ及び照度設定値を使用することが有利である。たとえば、微小ＮＡ及び低σ（部分可干渉性）を使用することにより、センサに入射する角度を比較的小さくすることができる。角度が小さいほど角感度の変化が著しく小さくなるため、精度が改善される。
【００７２】
別法として、或いは追加として、較正測定を使用した実験手法も可能である。製造マスクに使用される異なるパターンを備えた試験マスクを使用して、個々のパターンの局部透過／反射挙動を決定することができる。試験マスクは、極めて良好な総合透過／反射特性を有していなければならず、また、極めて良好な照度一様性を備えたスキャナを使用して照明しなければならない。そのための最も単純な方法は、マスク全体にわたる漸次変化の効果（マスク製造中における処理の異質性による）を最小にするために、試験マスク中の関連するパターンを互いに確実に隣合わせにすることである。また、この手法により、この微小領域全体の照明強度の変化が制限される。試験マスクが完全でない場合、マスクのＣＤを直接測定することができる（たとえばＳＥＭを使用した解析によって）。
【００７３】
較正に続いて、上で説明したように、同様のパターンを備えた不完全なマスクを修正する際に、総合透過率特性若しくは総合反射率特性に対する個々のパターンの寄与が除去される。
【００７４】
図８ないし１０を参照すると、実際のマスクを使用した透過率測値及びＣＤ測値を適用する効果が分かる。図８Ａは、スポット・センサをウェハ・レベルで使用して測定した、それぞれ全く同じパターンを有する複数のマスク領域の透過率８０を示したものである。図８Ａに示す透過率（Ｔｐａｔｔｅｒｎ）は、図４ないし６を参照して上で説明したように、個々の領域の全く同じパターンに対して測定したものである。個々の領域のパターンは、ウェハ・レベルでは８０ｎｍのＣＤで印刷される稠密線を備えている。
【００７５】
図８Ｂは、マスクのブランク領域の透過率（Ｔｂｌａｎｋ）８１を示したものである。この透過率の変化は、マスク基板の非一様性及びマスクに入射する投影ビームの非一様性によるものである。
【００７６】
図８Ｃは、Ｔｂｌａｎｋで割ったＴｐａｔｔｅｒｎ８２を示したものである（正規化されている）。図８Ｃでは、総合透過率変化からマスク基板及び投影ビームの非一様性の効果が除去されている。したがって透過率変化８２は、マスク・パターンのＣＤ変化のみによるものである。これについては、図９を参照して検証する。
【００７７】
図９Ａは、図８に示すマスクを使用して露光されたウェハ全体にわたって測定したＣＤ変化（ＣＤｐａｔｔｅｒｎ）９０を示したもので、投影ビームに対する修正は適用されていない。この図から、マスク全体にわたってＣＤが著しく変化していることは明らかである。ＣＤの変化（３σ）は８．１２ｎｍである。また、ＣＤｐａｔｔｅｒｎの総合パターンは、図８Ｃに示すＴｃｏｒｒｅｃｔｅｄを逆にしたように見えることに留意されたい（これについては、図１０で確認する）。
【００７８】
図９Ｂは、図８Ｃからのマスク透過率測値（Ｔｃｏｒｒｅｃｔｅｄ）を使用して、図９Ａからの実際のＣＤ値（ＣＤｐａｔｔｅｒｎ）を数学的に修正することによって生成された、ウェハ全体にわたる予測ＣＤ変化（ＣＤｃｏｒｒｅｃｔｅｄ）９１を示したものである。ＣＤ変化（３σ）は、３．２５ｎｍまで大きく低減されている。
【００７９】
図１０は、図９ＡからのＣＤｐａｔｔｅｒｎ（ウェハを露光することによって測定されたもの）と、図８ＣからのＴｃｏｒｒｅｃｔｅｄ（スポット・センサを使用して測定され、且つ、本発明による方法を使用して測定されたもの）との間の相関を示したものである。スポット・センサを使用して測定した透過率変化に対するＣＤ変化の寄与と、マスク全体の実際のＣＤ変化の間には密接な相関があることは明らかである。
【００８０】
他の実施例では、パターン化されたビームの空間強度分布を反射率計を使用して測定することができる。
【００８１】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。以上の説明は、本発明を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】透過型マスクを有するリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】反射型マスクを有するリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】極紫外（ＥＵＶ）放射との使用に適したリソグラフィ装置を示す図である。
【図４】４つの全く同じダイを有するマスクの略図である。
【図５】２つの全く同じダイを有するマスクを一次元表現で示す図である。
【図６】シミュレーション透過率プロファイルを予測する方法を示すグラフである。
【図７】放射線量によるマスクの透過率プロファイル若しくは反射率プロファイルの修正の様子を示す図である。
【図８Ａ】マスクの複数の領域の透過率変化（全く同じパターンを個々の領域に使用して測定した透過率の変化）を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すマスクの複数の領域の透過率変化（マスクのブランク領域を使用して測定した透過率の変化）を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示すマスクの修正後の透過率を示す図である（ブランク領域を使用して測定した変化による寄与が除去されている）。
【図９Ａ】図８Ａに示すマスクを使用して露光されたウェハ全体のＣＤ変化を示す図である（投影ビームは修正されていない）。
【図９Ｂ】図８Ｃに示す透過率変化から決定された修正を施した後のウェハ全体の予測ＣＤ変化を示す図である。
【図１０】スポット・センサをウェハ・レベルで使用して測定したマスクの修正後の透過率と、同じマスクを使用して露光されたウェハのＣＤ変化の間の相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
ＡＭ  放射ビームの角強度分布を調整するための調整可能光学エレメント
ＢＤ  ビーム引渡しシステム
Ｃ  基板の目標部分
ＣＯ  コンデンサ
ＩＦ１、ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
ＩＮ  インテグレータ
ＬＡ、ＳＯ  放射源
ＭＡ、４０、５０  パターン化デバイス（マスク）
ＭＴ  第１の支持構造（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合せマーク
Ｏ  光軸
ＰＢ、１６  投影放射ビーム（投影ビーム）
ＰＬ  投影システム（レンズ）
ＰＭ  第１のポジショナ
ＰＷ  第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合せマーク
ＲＳ  センサ
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
３  放射ユニット
７  放射源チャンバ
８  コレクタ・チャンバ
９  フォイル・トラップ
１０  放射コレクタ
１１  回折格子スペクトル純度フィルタ
１２  仮想ソース・ポイント
１３、１４  垂直入射反射器
１７  パターン化されたビーム
１８、１９  反射エレメント
４１、４２、４３、４４、５１、５２  ダイ
４７  菱形フィーチャ（菱形フィーチャの位置）
４８  正方形フィーチャ
４９  円形フィーチャ
５３、５４、５５、５６、５７、５８  フィーチャ（データ・ポイント）
６０  マスクに入射する放射強度の非一様性及びマスクの透過率の非一様性によってもたらされる、視野全体にわたる実際の強度プロファイル
６３  実際の強度プロファイルからのオフセット
６４、６５  スケーリング因子
６６  ３つのスケーリング因子、傾斜及び曲率の５つの適合パラメータにデータを当てはめたもの
７２  透過率の変化を補償するために目標部分に印加する放射線量
８０  全く同じパターンを有する複数のマスク領域の透過率（Ｔｐａｔｔｅｒｎ）
８１  マスクのブランク領域の透過率（Ｔｂｌａｎｋ）
８２  Ｔｂｌａｎｋで割ったＴｐａｔｔｅｒｎ
９０  ウェハ全体にわたって測定したＣＤ変化（ＣＤｐａｔｔｅｒｎ）
９１  ウェハ全体にわたる予測ＣＤ変化（ＣＤｃｏｒｒｅｃｔｅｄ）
【図１】
2006135325.tif 000004
【図２】
2006135325.tif 000005
【図３】
2006135325.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006135325.tif 000009
【図７】
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【図１０】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2006135325.tif 000013
【図８Ｃ】
2006135325.tif 000014
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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