(57)【要約】      （修正有）【課題】投影システムによって投射される放射の偏光を測定する能力を備えたリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】投射システムＰＬと放射センサＤＳの間のアナライザ・プレートＡＰが、投射放射ビームによって照らされている。アナライザ・プレートは２つの交差領域を含み、それぞれ異なる偏光方向の放射を透過する。投射放射ビームは、ビームの偏光に影響を与えることなくパターン化される。一方の領域がもう一方の領域より多く放射を受けるように、投射放射ビームをパターン化することによって、放射センサＤＳは偏光選択性が与えられる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射システム（ＰＬ）を使用して、断面にパターン装置（ＭＡ）からのパターンで放射ビームを投射するように配置されたリソグラフィ装置において、第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）を有するアナライザ・プレート（ＡＰ）と、前記アナライザ・プレート（ＡＰ）の前記第１及び第２の領域を通る放射を測定するように配置された放射センサ（ＤＳ）とを備えると共に、前記放射センサによる測定中に、前記パターンによって照らされる第１の領域の区域及び第２の領域の区域を選択することが可能であるリソグラフィ装置であって、前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）が前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）と交差することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
パターン化装置（ＭＡ）を使用して、その断面にパターンで放射投射ビームを加えるよう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３】
前記パターン化装置（ＭＡ）は、前記投射ビームを通すように配置された領域（ＬＸ、ＲＸ）を備え、前記パターン化装置を通る前記投射ビームの透過は、前記投射ビームの偏光方向とは別であることを特徴とする、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記第１の方向及び前記第２の方向はほぼ垂直であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記アナライザ・プレート（ＡＰ）上の前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）及び前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）は、ほぼ垂直な線であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記アナライザ・プレート（ＡＰ）は、前記第１の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）と組み合わせて格子を形成するように配置された追加の領域を有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記アナライザ・プレート（ＡＰ）は、前記第２の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）と組み合わせて格子を形成するように配置された別の領域を有し、前記追加の領域及び前記別の領域は互いに交差していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記パターン化手段（ＭＡ）は、回路パターン、及び前記第１の領域の区域及び前記第２の領域の区域を選択するように配置されたパターンで前記放射ビームをパターン化するように配置されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記リソグラフィ装置は、前記放射センサ（ＤＳ）でのインライン測定を行うように配置されていることを特徴とする、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
基準センサ（ＲＳ）は、前記放射センサ（ＤＳ）による測定をキャリブレーションするように配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記放射センサ（ＤＳ）は、前記放射センサ（ＤＳ）に入り、前記投射システム（ＰＬ）によって透過される非偏光放射を測定するように配置され、前記第１の方向に優先的に偏光された放射の測定を提供することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）を有するアナライザ・プレート（ＡＰ）であって、前記第２の領域は前記第１の領域と交差することを特徴とするアナライザ・プレート。
【請求項１３】
前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）、及び前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）は、ほぼ垂直な線であることを特徴とする、請求項１２に記載のアナライザ・プレート。
【請求項１４】
追加の領域が、前記第１の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）と組み合わせて格子を形成するように配置されており、別の領域が前記第２の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）と組み合わせて格子を形成するように配置されており、前記追加の領域及び前記別の領域は互いに交差することを特徴とする、請求項１２又は１３のいずれかに記載のアナライザ・プレート。
【請求項１５】
リソグラフィ装置で使用されるように配置された、請求項１２、１３、又は１４に記載のアナライザ・プレート。
【請求項１６】
第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）を有するアナライザ・プレート（ＡＰ）と、前記アナライザ・プレート（ＡＰ）を通過する放射を受けるように配置された放射センサ（ＤＳ）とを備えるサブアセンブリであって、前記第２の領域は前記第１の領域と交差することを特徴とするサブアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）及び前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）は、ほぼ垂直な線であることを特徴とする、請求項１６に記載のサブアセンブリ。
【請求項１８】
追加の領域が、前記第１の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）と組み合わせて格子を形成するように配置されており、別の領域が前記第２の方向に偏光された放射を優先的に通し、前記第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）と組み合わせて格子を形成するように配置されており、前記追加の領域及び前記別の領域は互いに交差することを特徴とする、請求項１６又は１７に記載のサブアセンブリ。
【請求項１９】
リソグラフィ装置で使用されるように配置された、請求項１６、１７、又は１８に記載のサブアセンブリ。
【請求項２０】
放射センサ（ＤＳ）を使用して投射システム（ＰＬ）のパラメータを測定する方法において、前記投射システムを通って進む放射ビームの異なる偏光方向に使用される場合前記パラメータが異なる方法であって、
放射ビームを与えるステップと、
断面のパターンで前記放射ビームをパターン化するステップであって、パターン化は前記放射ビームの偏光状態に影響を与えないステップと、
前記投射システム（ＰＬ）を使用してアナライザ・プレート（ＡＰ）の上にパターン化された放射ビームを投射するステップであって、前記アナライザ・プレートは第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域（ＬＮＹ、ＲＮＹ）を有し、前記第２の領域は前記第１の領域と交差し、前記パターンは前記第１の領域（ＬＮＸ、ＲＮＸ）の上に優先的に投射されるステップと、
前記第１の方向に偏光された放射によって優先的に決まる測定値を与えるように、前記アナライザ・プレート（ＡＰ）を通過する放射の量を測定するステップとを含む方法。
【請求項２１】
前記放射ビームは所与の偏光状態を有しており、前記アナライザ・プレート（ＡＰ）の上に投射された前記放射投射ビームの偏光状態を示すように、前から知られている値と測定を比較するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記放射センサ（ＤＳ）の１つ又は複数の測定に基づき、前記投射システム（ＰＬ）を調節するステップを備える、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記放射投射ビームを与えるように配置された、照明システム（ＩＬ）を調節するステップを含む、請求項２０から２２までのいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
調節を前記放射センサ（ＤＳ）での１つ又は複数の測定に基づいて行うステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記アナライザ・プレート（ＡＰ）及び前記放射センサ（ＤＳ）を使用して、前記投射システム（ＰＬ）の異なる断面の性能を測定するように前記照明システム（ＩＬ）を調節するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記放射センサ（ＤＳ）での１つ又は複数の測定に基づき、前記放射投射ビームの前記偏光状態を変更するステップを含む、請求項２０から２５までのいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
所与の方向に優先的に偏光された放射を測定するように、前記投射システム（ＰＬ）の光学軸周りに前記アナライザ・プレート（ＡＰ）を回転させるステップを含む、請求項２０から２６までのいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
あらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を実質的に通すように配置された第１の領域（ＬＸ、ＲＸ）、及びあらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を通すように配置された第２の領域（ＬＹ、ＲＹ）を備えるパターン化手段であって、前記第１の領域は前記第２の領域と交差することを特徴とするパターン化手段。
【請求項２９】
あらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を実質的に通すように配置された追加の領域（ＬＸ、ＲＸ）、及びあらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を実質的に通すように配置された別の領域（ＬＹ、ＲＹ）を備えるパターン化手段であって、前記追加の領域及び前記別の領域は交差する、請求項２８に記載のパターン化手段。
【請求項３０】
回路パターン、及びあらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を通す領域（ＬＸ、ＲＸ）を備えるパターン化手段（ＭＡ）。
【請求項３１】
あらゆる２つの所与の方向に偏光された同量の放射を実質的に通すように配置された第２の領域（ＬＹ、ＲＹ）を備える、請求項３０に記載のパターン化手段（ＭＡ）。
【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、アナライザ・プレート、サブアセンブリ、投射システムのパラメータを測定する方法、及びパターン化手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板の目標部分の上に所望のパターンを塗布する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造中に使用することができる。その状況で、別の方法ではマスク又はレチクルと呼ばれるパターン化装置を使用して、ＩＣの個別の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを放射感受性材料（レジスト）を有する基板（例えば、シリコン・ウェハ）の（例えば、１つ又はいくつかのダイの一部を備える）目標部分の上に画像化することができる。普通、単一の基板が、連続的に曝される隣接する目標部分のネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、パターン全体を１回で目標部分に曝すことによって各目標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）に投射ビームを通してパターンを走査し、基板をこの方向と平行又は非平行に同時に走査することによって、各目標部分が照射されるいわゆるスキャナとを備えている。
【０００３】
目標部分上の回路パターンの寸法は、極めて小さい可能性がある。回路パターンの寸法がより大きいパターン化装置を使用するため、投射システムが使用される。この投射システムにより、同じ要素を備えるすべての回路寸法が小さくなる。投射システムは、いくつかのレンズ及びミラーからなる。
【０００４】
設計中、投射システムはできるだけ最適化される。しかし、投射システムは製造するのが極めて難しく、特定の範囲の製造誤差を含んでいる可能性がある。例えば、レンズの出力は製造許容誤差により変わり、投射システム内のレンズの位置も製造許容誤差により変わる。これらの変化は両方とも、投射システムの収差を引き起こす、又はシステムの出力を非最適値に変える可能性がある。
【０００５】
加えて、投射システムは、特定波長の投射ビーム放射に最適化されている。しかし実際、投射システムを通過する投射ビームの波長は変化する可能性があり、レンズ要素内での分散により、投射システムの出力を非最適値に変える可能性がある。
【０００６】
最後に、通過する投射ビームの放射が非常に強いので、レンズの材料は腐食し、レンズの透過特徴を変更する可能性がある。
【０００７】
普通、投射システムの少なくとも１つのレンズ要素の位置は、システムを制御する機構によって制御されており、それによって収差が最小限に抑えられ、倍率誤差が修正される。制御機構は、レンズの位置を調節することによって働く。しかし、いくつかの場合、制御機構の設定は時間と共に変わり、その影響でレンズは誤って非最適位置に移動される。
【０００８】
ミラーを備えた投射システムの製造は、類似の問題に曝されている。
【０００９】
米国特許第５，６３１，７３１号では、投射システムの性能は、テスト・パターンで投射ビームをパターン化し、テスト・パターンの画像に関する位置依存情報を収集することによって分析されている。この画像は、投射システムの焦点面内に形成されている。情報は、この画像を通してスリットを移動させ、スリットを通過する放射量を測定することによって収集される。スリットは、できるだけ最も高い解像度を提供するように、小さな幅で選択されている。テスト・パターンの重畳及び投射システムの性能によって画像が決まるので、高い解像度が必要である。スリットの幅が広ければ広いほど、解像度は低くなり、あまり正確でない性能が算出される可能性がある。というのは、情報が不鮮明になるからである。回折限界近くで動作している投射システムに関する情報を収集するため、投射ビーム放射量の波長より小さい幅のスリットが選択されている。
【００１０】
移動するスリットを通して伝達される放射は、光検出器によって、直接、又は波長が光検出器に都合のよい波長に変換された後のいずれかに測定される。測定が得られる位置に関する情報と組み合わされた光検出器の出力により、生成された画像の高解像度エネルギー・プロファイルが与えられる。異なる方向の投射システム画像化ラインの性能を分析するように、異なる方向のスリットに対するエネルギー・プロファイルが得られる。投射システムの性能を得るため、ソフトウェアに記憶された完全リソグラフィ装置によって形成されたレチクルの理論完全画像から派生したプロファイルを使用して、逆重畳がプロファイルに加えられる。
【００１１】
測定は、投射ビーム放射の偏光状態への依存の問題がある。というのは、スリットを通っての伝達は偏光に依存しているからである。偏光依存が第１の方向のスリットで測定されるエネルギーを第２の方向のスリットで測定されるエネルギーよりも低くさせている場合、これは投射システム性能における相違点と誤って解釈される可能性がある。米国特許第５，６３１，７３１号は、伝達される放射が伝達された偏光方向と等しくなるようにスリットを設計することによって、又は同じテスト・パターン画像を通して異なる偏光方向で放射を伝達する２つのスリットを連続して走査することによって、異なる偏光状態の測定誤差がどのように抑えられるかを記載している。それぞれの偏光方向に対する２つのスリットの伝達が等しくない可能性があるので、２つのスリットに対する伝達を算出するのにモデルが使用される。偏光効果を補償するのに、伝達と測定した強度の両方が使用される。しかし、モデルの不完全性が、偏光効果の補償の際の誤差につながる。
【００１２】
第１のスリット及び第２のスリットに対するエネルギー・プロファイル内のエネルギー範囲が明らかに異なる場合、光検出器の信号／雑音比が追加の測定誤差を誘発する。これらの明らかな相違は、例えば、偏光された放射が画像内に存在する場合に起こる。
【００１３】
偏光効果を分析するため、スリット・プレートは異なる方向性のスリットを含んでいる必要がある。スリット及びそれに対応するテスト・パターンは、所与の方向性の１つ又は複数のスリットだけが所与の時間に照らされるように位置決めされている。これを行うことができるように、異なる方向性を有するスリットは空間的に分離されている（即ち、異なる領域内にある）。異なる領域内のスリットを測定するのに、別個の検出器を使用することができる。しかし、異なる領域内の２つのスリット用の２つの検出器一式を使用することにより、感度及び信号／雑音比などの検出器の異なる挙動による測定誤差が生じる。
【００１４】
１つの検出器を２つの検出器の代わりに使用する場合には、他の欠点がある。検出器は、検出器の異なる空間的に分離された領域上のスリット・プレート内の空間的に分離された両方のスリットからの放射を測定することが可能なように配置することができる。しかし、検出器上の空間的に分離された領域はその上に当たる放射に等しく反応しなければならない。このような検出器を製造することは難しく、費用がかかる。
【００１５】
別の欠点は、検出器（又は、２つの検出器１式）及び対応するスリット・プレートは大きく、それによって重いということである。検出器及びスリット・プレートがｘ−ｙ−ｚ位置決めステージ上に配置され、空間がｘ−ｙ−ｚ位置決めステージ上で不足するので、これは欠点である。また、必要なドライブの寸法、その電力消費、及びｘ−ｙ−ｚ位置決めステージの高さ加速度での熱分散を少なくするため、ｘ−ｙ−ｚ位置決めステージ上の重量は望ましくない。
【００１６】
光検出器がスリット・プレートの下にある代わりに、２つのスリットからの放射を光パイプ（例えば、光ファイバ）によって収集することができ、それによって異なる方向性の２つのスリットからの放射に検出器上の１つの領域だけしか使用されない。光パイプ内で、第１のスリットの収集された放射は、第２のスリットから収集された放射が伝搬する点まで伝搬する。この点から検出器まで、第１のスリット及び第２のスリットからの放射の伝搬は、同じ光路をたどる。この点まで、光路は異なる。異なる光路内での伝搬中の損失の差は、測定誤差につながることがある。別の欠点は、光パイプをスリット・プレート及び検出器の次のｘ−ｙ−ｚ位置決めステージに加えることにより重量が追加され、空間を使用し、上記のように、空間がｘ−ｙ−ｚ位置決めステージ上で足りない。また、必要なドライブの寸法、その電力消費、及びｘ−ｙ−ｚ位置決めステージの高さ加速度での熱分散を少なくするため、ｘ−ｙ−ｚ位置決めステージ上の重量は望ましくない。
【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、投射システムによって投射される放射の偏光を測定する代替の又は改良した能力を備え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】
この目的は、投射システムを使用して、パターン化装置からのパターンで放射ビームを断面に投射するように配置されたリソグラフィ装置によって達成される。このリソグラフィ装置は、第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域を有するアナライザ・プレートを備え、アナライザ・プレートの第１及び第２の領域を通された放射を測定するように配置された放射センサを備え、放射センサによる測定中にパターンによって照らされる第１の領域の区域及び第２の領域の区域を選択することが可能であり、第２の領域は第１の領域と交差することを特徴とする。
【００１９】
本発明によるリソグラフィ装置は、投射システムの偏光の代替の決定又は改良した決定を行う。これは、２方向に偏光された放射を優先的に通す２つの領域を有するアナライザ・プレートと、２つの領域の一方を優先的に照らすパターンの組合せによって達成される。その結果、一方向に優先的に偏光された放射は、アナライザ・プレートを通され、放射センサによって測定される。アナライザ・プレートは比較的小型軽量のままであることができ、１つの放射センサの１つの領域が使用されて正確な結果を与えるが、リソグラフィ装置は第１又は第２の方向に優先的に偏光された放射をまだ測定することができる。
【００２０】
本発明の一態様によると、さらに投射ビームを通過させるように配置された領域を含むパターン化装置を特徴とし、パターン化装置を通る投射ビームの伝達は投射ビームの偏光方向とは別であることを特徴とするリソグラフィ装置が設けられている。
【００２１】
この態様によるリソグラフィ装置の利点は、測定を断面のパターンなしで、放射ビームの偏光状態と直接比較することができるということである。実際、パターン化手段に到達する前の放射ビームの偏光状態が知られている。
【００２２】
本発明の一態様によると、さらに第１の方向及び第２の方向がほぼ垂直であることを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００２３】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、垂直方向の偏光を与える計算が防止されるということである。
【００２４】
本発明の一態様によると、さらにアナライザ・プレート上の第１の領域及び第２の領域がほぼ垂直線であることを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００２５】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、ほぼ垂直な線により垂直方向に偏光された放射の負担を分割するための計算の必要を避けられるということである。
【００２６】
本発明の一態様によると、さらに第１の方向に偏光された放射を優先的に通し、第１の領域と組み合わせて回折格子を形成するように配置された追加の領域を有するアナライザ・プレートを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００２７】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、アナライザ・プレート上の追加の領域が追加の放射を放射センサまで通過させ、それによって高い信号／雑音比が放射センサでの測定で達成することができるということである。
【００２８】
本発明のこの態様によると、第２の方向に偏光された放射を優先的に通し、第２の領域と組み合わせて回折格子（ＬＮＹ、ＲＮＹ）を形成するように配置された別の領域を有するアナライザ・プレート（ＡＰ）を特徴とし、さらに追加の領域及び別の領域は互いに交差することを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００２９】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、アナライザ・プレート上の別の領域が別の放射を放射センサに通し、それによって放射センサで第１の方向に偏光された測定、及び第２の方向に偏光された測定に対して高い信号／雑音比を達成することができるということである。別の領域及び追加の領域が交差するので、アナライザ・プレートは小型軽量のままであることができる。１つの放射センサの別の領域を使用するのに１つの領域が使用され、別の追加の領域が正確な結果を与えるが、リソグラフィ装置は第１又は第２の方向に優先的に偏光された放射を測定することができる。
【００３０】
本発明の一態様によると、さらにパターン化手段が回路パターンで放射ビームをパターン化するように配置されており、パターンは第１の領域の区域及び第２の領域の区域を選択するように配置されていることを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００３１】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、放射センサがパターン化手段を変化させる必要なく測定することができ、それによって製造出力を節約することができるということである。
【００３２】
本発明の一態様によると、さらに放射センサでインライン測定を行うように配置されていることを特徴とするリソグラフィ装置が設けられている。
【００３３】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、放射センサが基板上の回路パターンの照明と同時に測定を行うことができる場合、測定は製造出力に最小の影響を与えることである。
【００３４】
本発明の一態様によると、さらに基準センサが放射センサによって測定をキャリブレーションするように配置されていることを特徴とする、リソグラフィ装置が設けられている。
【００３５】
本発明のこの態様によるリソグラフィ装置の利点は、より正確な測定を与えるために基準センサを使用することができる、又は完全な偏光測定を得ることができることである。
【００３６】
本発明の別の実施例によると、第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域を有するアナライザ・プレートであって、第２の領域が第１の領域と交差することを特徴とするアナライザ・プレートが設けられている。
【００３７】
本発明によるアナライザ・プレートの利点は、選択的に照らされている場合に、１方向に優先的に偏光された放射を通すのに使用することができるということである。１方向に優先的に偏光された放射は、放射センサによって測定することができる。アナライザ・プレートは比較的小型軽量のままであることができ、１つの放射センサの１つの範囲が使用されて正確な結果を提供するが、リソグラフィ装置は第１又は第２の方向に優先的に偏光された放射を測定することができる。
【００３８】
本発明の別の実施例によると、第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域を有するアナライザ・プレートと、アナライザ・プレートを通過する放射を受けるように配置された放射センサとを備えるサブアセンブリであって、第２の領域が第１の領域と交差することを特徴とするサブアセンブリが設けられている。
【００３９】
本発明によるサブアセンブリの利点は、選択的に照らされている場合に、１方向に優先的に偏光された放射を測定するのに使用することができるということである。使用中、サブアセンブリ内のアナライザ・プレートは、選択的に照らされている場合に、１方向に優先的に偏光された放射を通す。１方向に優先的に偏光された放射は、放射センサによって測定することができる。アナライザ・プレートは比較的小型軽量のままであることができ、１つの放射センサの１つの範囲が使用されて正確な結果を提供するが、リソグラフィ装置は第１又は第２の方向に優先的に偏光された放射を測定することができる。
【００４０】
本発明のさらに他の実施例によると、放射センサを使用して投射システムのパラメータを測定する方法において、投射システムを通して進む放射ビームの異なる偏光方向に使用される場合にパラメータが異なる方法であって、放射ビームを提供するステップと、断面のパターンで放射ビームをパターン化するステップであって、パターン化は放射ビームの偏光状態に影響を与えないステップと、投射システムを使用してアナライザ・プレートの上にパターン化した放射ビームを投射するステップであって、アナライザ・プレートは第１の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第１の領域、及び第２の方向に偏光された放射を優先的に通すように配置された第２の領域を有し、第２の領域が第１の領域と交差し、パターンは第１の領域の上に優先的に投射されるようになっているステップと、第１の方向に偏光された放射によって優先的に決まる測定値を与えるように、アナライザ・プレート（ＡＰ）を通過する放射量を測定するステップとを含む方法が提供されている。
【００４１】
この方法の利点は、（偏光方向への透過性などの）投射システムのパラメータを、正確な結果を与える放射センサ上の１つの領域を使用しながら、小型軽量のアナライザ・プレートで決めることができることである。
【００４２】
本発明の一態様によると、放射ビームは所与の偏光状態を有しており、さらにアナライザ・プレートの上に投射された放射投射ビームの偏光状態を示すように、前から知られている値と測定値を比較するステップを含む方法が提供されている。
【００４３】
この方法の利点は、２つの測定の間の投射システム内の変化を測定することができることである。
【００４４】
本発明の一態様によると、さらに、アナライザ・プレート及び放射センサを使用して投射システムの異なる断面の性能を測定するため、放射の投射ビームを与えるように配置された照明システムを調節するステップを含む方法が提供されている。
【００４５】
この方法の利点は、投射システムの異なる断面の性能を分析することができるということである。
【００４６】
本発明の追加の実施例によると、あらゆる２つの所与の方向に偏光されたほぼ同じ量の放射を通すように配置された第１の領域、及びあらゆる２つの所与の方向に偏光された同じ量の放射を通すように配置された第２の領域を備えるパターン化手段であって、第１の領域が第２の領域と交差することを特徴とするパターン化手段が設けられている。
【００４７】
本発明によるパターン化手段の利点は、第１及び第２の領域によって使用されるパターン化手段上の面積が最小であることである。
【００４８】
本発明の追加の実施例によると、回路パターンと、あらゆる２つの所与の方向に偏光された放射のための同じ量の放射を通す領域とを備えるパターン化手段が設けられている。
【００４９】
本発明によるパターン化手段の利点は、回路パターンで基板上の目標区域を照らし、領域を使用して放射を測定するのにパターン化手段を使用することができることである。
【００５０】
この内容で、ＩＣの製造においてリソグラフィ装置を使用することに特定の言及を行うことができるが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置は、集積光学システムの製造、磁区メモリ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの案内及び検出パターンなどの他の応用例を有することができることを理解すべきである。当業者は、このような代替応用例の内容で、本明細書の「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はそれぞれ、「基板」又は「目標部分」というより一般の用語と同義であると考えることができることが分かるだろう。本明細書での基板は、照射させる前後に、例えばトラック（普通は基板にレジスト層を塗布し、照射したレジストを発達させる器具）、又は計測又は検査器具内で加工することができる。適用可能な場合、本明細書での開示を、このような他の基板加工器具に適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作り出すために基板を複数回加工することができ、それによって本明細書で使用される基板という用語はまた、すでに多数回加工した層を含む基板のことを言うこともできる。
【００５１】
本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）、及び超紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）すべてのタイプの電磁放射と、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む。
【００５２】
本明細書で使用される「パターン化装置」という用語は、基板の目標部分内にパターンを作り出すように、断面内のパターンで投射ビームを与えるのに使用できる手段のことを言うと広範囲に解釈すべきである。投射ビームに与えられたパターンは、基板の目標部分内の所望のパターンに正確に対応しないことに留意すべきである。普通、投射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、目標部分内に作り出されている装置内の特定の機能層に相当する。
【００５３】
パターン化装置は透過性又は反射性であってもよい。パターン化装置の例としては、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パネルが挙げられる。マスクはリソグラフィではよく知られており、二値交互位相及び減衰位相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能ミラー・アレイの例は、小型ミラーの行列配置を利用しており、このミラーはそれぞれ個別に傾斜させることができ、それによって異なる方向に入射放射ビームを反射させることができ、このようにして反射されたビームがパターン化される。
【００５４】
支持構造は、パターン化装置を支持する、即ち、パターン化装置の重量を支承する。パターン化装置の方向性、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターン化装置が真空環境で保持されているかどうかなどの他の条件による方法でパターン化装置を保持する。支持は、機械的クランプ、真空、又は他のクランプ技術、例えば真空状態における静電クランプを使用することができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定することができる又は移動することができ、パターン化装置が例えば投射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、フレーム又はテーブルであってもよい。本明細書の「レチクル」又は「マスク」という用語の使用は、「パターン化装置」というより一般的な用語と同義であると考えることができる。
【００５５】
本明細書で使用される「投射システム」という用語は、例えば、使用されている照射放射、又は浸漬流体の使用又は真空の使用などの他の因子に適当な屈折光学システム、反射光学システム、及び反射屈折光学システムを含む、様々なタイプの投射システムを含むものとして広範囲に解釈されるべきである。本明細書の「レンズ」という用語の使用は、「投射システム」というより一般的な用語と同義であると考えることができる。
【００５６】
照明システムはまた、放射投射ビームを案内する、整形する、又は制御する屈折、反射、反射屈折光学部品を含む、様々なタイプの光学部品を含むことができ、このような部品はまた以下のように、集合的又は単一で「レンズ」と呼ぶこともできる。
【００５７】
リソグラフィ装置は、２つ（二重段階）又は複数の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプであってもよい。このような「多段階」の機械では、追加のテーブルを並列に使用することができる、又は１つ又は複数の他のテーブルを照射に使用しながら、１つ又は複数のテーブルの上で準備ステップを行うことができる。
【００５８】
リソグラフィ装置はまた、基板が比較的高い屈折率を有する液体、例えば水に浸漬されて、投射システムの最終要素と基板の間の空間を埋めるタイプであってもよい。浸漬液体はまた、例えばマスクと投射システムの第１の要素の間でリソグラフィ装置内の他の空間に塗布することもできる。投射システムの開口数を増やす浸漬技術が当業界では知られている。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明の実施例を、単に例示する目的で添付の略図を参照して説明する。対応する参照記号は、対応する部品を示す。
【００６０】
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置を略図的に示している。この装置は、放射投射ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を与える照明システム（照明器）ＩＬと、パターン化装置（例えば、マスク）ＭＡを支持し、要素ＰＬに対してパターン化装置を正確に位置決めする第１のポジショナＰＭに連結された第１の支持構造物（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構成されており、特定のパラメータにしたがって基板を正確に位置決めするような構造をしている第２のポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを備える）の上のパターン化装置ＭＡによって、投射ビームＰＢに加えられたパターンを投射するように構成された投射システム（例えば、屈折投射レンズ・システム）ＰＬとを備えている。
【００６１】
ここに示すように、装置は透過タイプ（例えば、透過マスクを使用する）である。別の方法では、装置は反射タイプ（例えば、上で言及したようなタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用する）であってもよい。
【００６２】
照明器ＩＬは、放射源ＳＯからの放射ビームを受ける。例えば、源がエキシマ・レーザである場合、源及びリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。このような場合、源はリソグラフィ装置の一部を形成するものとは考えられず、放射ビームは、例えば適切な案内ミラー及び／又はビーム拡大器を備えるビーム運搬システムＢＤの助けをかりて、源ＳＯから照明器ＩＬまで通過される。他の場合では、例えば源が水銀灯である場合、源は装置の一体部であってもよい。源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要に応じてビーム運搬システムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００６３】
照明器ＩＬは、ビームの角度エネルギー分配を調節する調節手段ＡＭを備えることができる。普通、照明器の瞳孔平面内のエネルギー分配の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（普通、それぞれσ外側及びσ内側と呼ばれる）を調節することができる。加えて、照明器ＩＬは普通、積分器ＩＮ及び蓄電器ＣＯなどの様々な他の構成部品を備えている。照明器は、断面に所望の均一性及びエネルギー分配を有する、投射ビームＰＢと呼ばれる調整された放射ビームを提供する。
【００６４】
投射ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭＡを通過するので、投射ビームＰＢは、基板Ｗの目標部分Ｃ上のビームに焦点を合わせるレンズＰＬを通過する。第２の位置決め手段ＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計装置）の助けをかりて、例えば異なる目標部分ＣをビームＰＢの経路内に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の位置決め手段ＰＭ及び別の位置決めセンサ（図１には特に図示せず）を、例えば、マスク・ライブラリからの機械的検索後、又は走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするのに使用することができる。普通、対象テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、位置決め手段ＰＭ、ＰＷの一部を形成する、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（微細位置決め）の助けをかりて実現される。しかし、（スキャナと対向する）ステッパの場合、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連結していてもよい、又は固定されていてもよい。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。
【００６５】
図示する装置は、以下の好ましい形態で使用することができる。
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は基本的に固定して保持されており、投射ビームに加えられるパターン全体は１回（即ち、単一の静的照射）で目標部分Ｃ上に投射される。基板テーブルＷＴはその後、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって異なる目標部分Ｃが照射される可能性がある。ステップ・モードでは、照射領域の最大寸法が、単一の静的照射で画像化される目標部分Ｃの寸法を制限する。
２．走査モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同調して走査され、投射ビームに加えられるパターンが目標部分Ｃ（即ち、単一の動的照射）上に投射される。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、投射システムＰＬの拡大（縮小）及び画像反転特徴によって決まる。走査モードでは、照射領域の最大寸法が、単一の動的照射での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向の）高さを決める。
３．別のモードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に固定して保持されており、プログラム可能パターン化装置を保持し、基板テーブルＷＴは移動又は走査され、投射ビームに加えられたパターンが目標部分Ｃの上に投射される。このモードでは、普通はパルス状の放射源が使用され、プログラム可能パターン化装置が、基板テーブルＷＴの各移動の後、又は走査中の連続投射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上で言及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装置を利用するマスクレス・リソグラフィに簡単に適用することができる。
【００６６】
上記の使用モード又は全体的に異なる使用モードに関する組合せ及び／又は変更形態も利用することができる。
【００６７】
リソグラフィ装置が、図１に矩形の座標系で示されている。座標系では、ｚは投射システムＰＬの光学軸と平行であると規定されている。ｘ及びｙ座標は、投射システムの光学軸に垂直である。
【００６８】
放射センサＤＳは、図１に示すように基板テーブルＷＴ内に配置されている。放射センサＤＳは、入射放射を電気信号に変換する。この例では、放射センサＤＳは光電池である。アナライザ・プレートＡＰは、放射センサＤＳと投射システムＰＬの間で基板テーブルＷＴ上に取り付けられており、それによってアナライザ・プレートＡＰを通過する放射のみが放射センサＤＳに落ちることができる。使用中、基板テーブルＷＴは移動可能であり、放射センサＤＳ及びアナライザ・プレートＡＰを投射システムＰＬの下に位置決めすることができる。投射ビームＰＢはその後、アナライザ・プレートＡＰに入射し、それを通して放射センサＤＳまで通過する。
【００６９】
アナライザ・プレートＡＰ及び放射センサＤＳは、図２により詳細に示されている。アナライザ・プレートＡＰと放射センサＤＳの間には、空間ＳＰがある。この空間ＳＰは真空である。
【００７０】
図１のｘ−ｙ平面内のアナライザ・プレートＡＰの図が、図３に示されている。アナライザ・プレートＡＰは、異なる方向に２つの交差線ＬＮＸ、ＬＮＹを含んでいる。ｙ方向の線ＬＮＹは、ｘ方向の線ＬＮＸと同じ寸法をしているが、９０度だけ回転している（即ち、垂直方向にある）。アナライザ・プレートの線ＬＮＸ、ＬＮＹは、投射ビーム放射に対して透過性があり、アナライザ・プレートＡＰの線ＬＮＸ、ＬＮＹの周りの区域ＮＴは、投射ビーム放射に対して透過性がない（即ち、不透明である）。非透過性は例えば、投射ビーム放射に反射性又は吸収性のある材料を使用して、提供することができる。
【００７１】
本発明を説明する目的で、入射投射ビーム放射の偏光は以下のように規定される。Ｘ偏光放射は、ｘ方向に電気ベクトルを、ｙ方向に磁気ベクトルを有する放射である。Ｙ偏光放射は、ｙ方向に電気ベクトルを、ｘ方向に磁気ベクトルを有する放射である。
【００７２】
図３のアナライザ・プレートＡＰの線ＬＮＸ、ＬＮＹの幅ＬＮＷは、投射ビーム放射の波長λより小さいように選択されている。このため、線ＬＮＸはｙ偏光された放射を通し（透過させ）、線ＬＮＹはｘ偏光された放射を通す（透過させる）。線ＬＮＸ、ＬＮＹの幅が等しく、それによって線の偏光選択性も等しい。線の長さも等しく、その結果、線ＬＮＸ、ＬＮＹは同量の放射を通す。
【００７３】
放射の通過（又は、透過）に対する上のパラグラフの言及は、伝搬する非消失モードの放射の通過（又は、透過）を意味するものである。伝搬モードとして通過されない（又は透過されない）放射は、消失波として通過させる（又は、透過させる）こともできる。消失波という用語は、アナライザ・プレートＡＰの最低表面（即ち、放射センサＤＳに面する表面）に沿って外側に延びる線の近くに作られた電磁界のことを言う。電磁界は、通常の電磁波のようには伝搬しない。代わりに、消失放射のエネルギーは、アナライザ・プレートＡＰ上の熱に伝達される。消失波は普通には伝搬しない。放射センサＤＳがアナライザ・プレートＡＰの表面から離れた位置に配置されているとすると、放射センサは消失波は検出せず、伝搬する非消失放射を検出するだけである。この理由により、アナライザ・プレートＡＰと放射センサＤＳ（図２）の間の空間ＳＰに真空が提供される。誘電媒体が真空の代わりにアナライザ・プレートと検出器の間に存在する場合、消失光の一部が伝搬波に変換されて、測定された放射に誤差を招くことがある。真空の代わりに誘電媒体を存在させることも可能である。但し、誘電定数は、消失波が放射センサＤＳまで伝搬することができないくらい十分に低いものとする。
【００７４】
アナライザ・プレートＡＰ上の線ＬＮＸ、ＬＮＹの幅ＬＮＷは、波長λと同じ又はこれより小さいという点において、放射の波長λに関連している。典型的な２４８ｎｍの波長では、典型的な線幅ＬＮＷは約６０から１５０ｎｍの間である。典型的な１９３ｎｍの波長では、典型的な線幅ＬＮＷは約５０から１００ｎｍの間である。典型的な１５７ｎｍの波長では、典型的な線幅ＬＮＷは約５０から１２０ｎｍの間である。典型的な１３ｎｍの波長では、典型的な線幅ＬＮＷは約３から１３ｎｍの間である。
【００７５】
アナライザ・プレートＡＰは、リソグラフィ装置のパターン化装置（図１のＭＡ）を通過する照明放射によって照らされる。パターン化装置ＭＡは、図４に示すｘ方向の線ＬＸ、又は図５に示すｙ方向の線ＬＹのいずれか、又は交差しない限り、両方（図４又は５には図示せず）を含んでいる。ｙ方向の線ＬＹは、ｘ方向の線ＬＸと同じ寸法をしており、９０度だけ回転している。線ＬＸ、ＬＹは両方とも照明放射に対して透過性があり、線を囲む区域は照明放射を透過させない。パターン化装置ＭＡ上の線の線幅ＬＭＡは、寸法換算（ＭＡＧ）によって除算され、技術因数（ＥＦ）によって乗算された、アナライザ・プレートＡＰ上の線の線幅ＬＮＷに等しい。
ＬＭＡ＝（ＬＮＷ／ＭＡＧ）＊ＥＦ
寸法換算（ＭＡＧ）は従来のパラメータであり、アナライザ・プレートＡＰ上のパターン化装置ＭＡの画像中の特性の寸法をパターン化装置ＭＡ上の特性の寸法で割ることによって算出される。寸法換算ＭＡＧは、リソグラフィ装置の投射システムＰＬの特性である。技術因数ＥＦは、図６に示されるように、アナライザ・プレートＡＰの上に画像化されるような投射ビームの線の寸法を制御する。図６は、アナライザ・プレートＡＰ上に形成された図４の線ＬＸの画像ＩＬＸを示している（パターン化装置ＭＡ及びアナライザ・プレートＡＰは、互いに、及び投射システムＰＬに対して最適化された位置にある）。
【００７６】
アナライザ・プレートＡＰ上の画像ＩＬＸは、アナライザ・プレートの線ＬＮＸより幅が広いことが分かる。これにより、ｙ方向に小さな位置決め誤差が発生したとしても、線ＬＮＸは常に十分に照らされていることが保証される。画像ＩＬＸ、及び線ＬＮＸのこの余分な幅は、技術因数ＥＦによって決まる。普通、技術因数は、線ＬＸがアナライザ・プレートの線ＬＮＸの２倍の幅をしている、アナライザ・プレート上の画像ＩＬＸを有するように選択される。技術因数ＥＦの制限は、パターン化装置ＭＡ上の線が、通過する放射の割合があらゆる方向に偏光された放射と等しいように十分な幅をしているように選択されるべきものであるということである。このため、パターン化装置ＭＡ上の線は、投射ビーム放射の波長λよりより幅広くなくてはならない。
【００７７】
一実施例では、１９３ｎｍの波長を有する投射ビームの場合、アナライザ・プレート上の線の線幅ＬＮＷは７５ｎｍである。技術因数ＥＦが２の場合、パターン化装置ＭＡ上の線ＬＸの線幅ＬＭＡが６００ｎｍになる。これらの値は、機械特性である寸法換算ＭＡＧが４分の１である例として挙げられている。他の適切な値も使用することができることが分かるだろう（例えば、ＭＡＧは１又は５分の１であってもよい）。
【００７８】
画像ＩＬＸの長さはＬＩＬＸであり、線ＬＮＸの長さはＬＬＮＸである。画像ＩＬＸの長さＬＩＬＸは、ｘ方向の小さな位置決め誤差が生じた場合に、これらの誤差が線ＬＮＸの上に投射される放射量に影響を与えないことを保証するように、線ＬＮＸの長さＬＬＮＸより長い（図６に示す）又は短い（図示せず）のいずれかである。
【００７９】
使用中のアナライザ・プレートの一例が図６に示されている。アナライザ・プレートＡＰは、投射ビームをパターン化装置（図６には図示せず）上のｘ方向線ＬＸを通して通過させて、画像ＩＬＸを形成することによって照らされている。投射ビームＰＢは、線ＬＮＸ、ＬＮＹを通して放射センサ（図６には図示せず）まで通過する。放射センサは偏光鈍感検出器であるので、線ＬＮＸを通過する放射と線ＬＮＹを通過する放射を識別しない。代わりに、放射センサは、放射センサに入射する放射の合計エネルギーによる単一の出力値を提供する。パターン化装置は偏光選択性ではないので、ｘとｙの両方に偏光された放射はアナライザ・プレートＡＰに入射する。図６では、ｙ偏光された放射を通す区域は、ｙ方向のクロスハッチングで示されており、ｘ偏光された放射を通す区域はｘ方向のクロスハッチングで示されている。アナライザ・プレートＡＰの線ＬＮＸの区域全体は、ｙ偏光された放射を通す。これに対して、アナライザ・プレートＡＰの線ＬＮＹの区域全体の小さい割合がｘ偏光された放射を通す。これは、放射センサに入射するｙ偏光された放射の量が、放射センサに入射するｘ偏光された放射の量よりかなり多い（この例では、約４倍多い）ということである。これにより、アナライザ・プレートＡＰ及びパターン化装置と共に使用する場合に、放射センサに偏光感受性が与えられる。したがって、放射センサは、大部分がｙ偏光された放射からなるエネルギー測定を提供する。即ち、線ＬＸを備えるパターン化装置は、アナライザ・プレートＡＰの上に投射された放射ビームの断面のパターンを介して、ｙ方向に偏光された放射に対する優先権を放射センサＤＳによる測定に与えるように配置されている。
【００８０】
上記の例では、放射は投射システム及びアナライザ・プレートＡＰを通過した直後に放射センサＤＳに到達するが、実際は放射は、例えば、放射センサＤＳに到達する前にｘ方向（図１）内でミラーによって反射させることができる。例えば、放射センサＤＳがアナライザ・プレートＡＰから少し距離を置いて位置決めされているなど、放射の方向の変化のある他の構造も可能である。放射は、放射センサＤＳに到達する前に投射システムＰＬその後アナライザ・プレートＡＰを通過しなければならず、この順序は投射システムＰＬと放射センサＤＳの間にあるアナライザ・プレートを説明することによって理解されることが分かるだろう。
【００８１】
画像ＩＬＸの幅を大きくすることにより、放射センサとアナライザ・プレートＡＰの組合せの偏光感度が小さくなることが分かるだろう。これは、ｘ偏光された放射は線ＬＮＹのより大きな割合に入射し、それによってより多くのｘ偏光された放射がアナライザ・プレートＡＰを通して放射センサまで通過されるからである。これにより偏光感度が小さくなる。即ち、放射の断面のパターンの変化により、ｙ方向に偏光された放射の測定の優先度が変わる。このため、技術因数ＥＦは大きすぎないことが重要である。
【００８２】
ｘ偏光された放射の大部分であるエネルギー測定を得るため、アナライザ・プレートＡＰが、図６に示されたのと同じ方法で、しかし、パターン化装置ＭＡのｙ方向線ＬＹ（図５）を使用して照らされる。
【００８３】
放射センサによって測定される偏光された放射の量は、ｘ方向の線及びｙ方向の線と比較されて、投射システムを通して透過された後に投射ビームの偏光された放射の比が決まる。偏光された放射エネルギーの比が１でない（一方の偏光のエネルギーがもう一方の偏光のエネルギーより大きい）場合、これは投射システムのレンズは異なる偏光方向とは異なるように機能するということを示すことができる。これは、レンズ内の不完全性を示すことができる。
【００８４】
投射ビームＰＢの偏光の差を追跡するため、投射ビームＰＢ内の偏光された放射の比の測定を、例えば各ウェハの照射後に繰り返すことができる。これらの差は、投射システムＰＬのレンズの移動又は劣化を示す可能性がある。
【００８５】
投射ビームＰＢ内の偏光された放射の比の測定は、パターン化装置ＭＡで繰り返すことができ、アナライザ・プレートＡＰは常に同じ位置に配置されている。このように、毎回、投射ビームＰＢ及び投射システムＰＬの断面の同じ位置が使用されている。測定の結果は、投射ビーム及び投射システムにわたって同じであると推測することができる。別の方法では、投射ビームＰＢ及び投射システムＰＬの断面の異なる位置に対する偏光された放射の測定を得るため、パターン化装置ＭＡ及びアナライザ・プレートＡＰを測定間で移動させることもできる。別の方法では、パターン化装置ＭＡは、いくつかの組の線ＬＸ、ＬＹを含むことができる。この代替形態では、投射ビームＰＢ及び投射システムＰＬの断面の異なる位置に対する偏光された放射の測定を得るため、アナライザ・プレートＡＰだけが測定の間で移動されている。
【００８６】
投射システムの他の断面は、双極子設定又は四極子設定などの照明システムＩＬの異なる設定で測定することによって分析することもできる。これらの異なる設定を使用して、投射システムＰＬの断面の異なる位置が、アナライザ・プレートＡＰの上に放射ビームを投射するのに使用される。
【００８７】
図４、５、６に関連した上記の説明は、アナライザ・プレートＡＰ内に設けられた２本の透明な線ＬＮＸ、ＬＮＹのことに言及している。普通、アナライザ・プレートは、非透明材料の層（図示せず）を有する透明基板を備えている。非透明材料の層は、基板の最低表面（即ち、放射センサＤＳに面する表面）上に設けられていることが好ましいが、基板の上表面（即ち、投射システムＰＬに面する表面）上に設けられていてもよい。対比を得るため、非透明材料の層は、約７の光学密度を有する金属、例えばクロム及び／又はアルミニウムの層を含んでいる。７の光学密度とは、非透明材料の層に入射する放射の量に比べて通過する放射の量が、１０−７の因数だけ少なくなっていることを言う。これを達成するため、クロム層は厚さが約０．１μｍであり、アルミニウム層は厚さが約０．０８μｍである。
【００８８】
透明な線、即ち放射を通す線が、非透明材料の層内に設けられている。
【００８９】
通常のリソグラフィ投射中に、投射システムに面する基板の面が、投射システムによって画像化される物体の画像平面内に運ばれる。これにより、焦点を合わせたパターンを基板の上で正確に画像化することが可能になる。本発明を使用する場合、アナライザ・プレートＡＰの非透明材料の層が、投射システムによって画像化されたパターン化装置ＭＡ上のパターンの画像平面内に位置決めされる。得られた測定により、投射システムと同じ相対位置でのパターン化装置ＭＡ上のパターンによる通常のリソグラフィ投射中に照射される場合、ウェハ上で得られる偏光に関する情報が与えられる。
【００９０】
上記の説明は、本発明の使用の特定の例である。しかし、本発明の他の使用も可能であることは当業者には自明である。アナライザ・プレートＡＰ内の線を、図３のｘ及びｙ方向意外の方向に選択することができることが分かるだろう。しかし、パターン化装置ＭＡ内の線は、測定した偏光内の差を最適化するように、アナライザ・プレートＡＰ内の線と同じ方向で選択することが最も有利である。アナライザ・プレートＡＰ内の線は、垂直方向に偏光された放射の負担を分化する計算が必要となることを避けるように、直線及び互いに垂直であるように選択されるのが最も有利であることが当業者は理解するだろう。最後に、アナライザ・プレートＡＰ内の線は、回路特性の方向に偏光された放射を優先的に通す直線の垂直線となるように選択することが最も有利であることを当業者は理解すべきである。この選択肢では、製造中に基板Ｗ（図１）の上の放射の投射の結果を予測することが最も簡単である。実際、回路の多くの特性はｘ方向又はｙ方向にある。
【００９１】
上に説明したように、放射センサＤＳによって測定された放射の量は、照明システムから入射する放射の量、パターン化装置ＭＡ上の線ＬＸ、ＬＹの区域、投射システムの伝達、及びアナライザ・プレート上の放射を通す区域ＬＮＸ、ＬＮＹの寸法などの、いくつかのパラメータに左右される。放射センサＤＳによって測定される放射の量が左右される別個のパラメータを以下に論じる。
【００９２】
照明システムから入射する放射のエネルギー量は普通、照射量と呼ばれる。照射量は、異なるパルスのレーザ放射では変化する。異なる偏光方向の放射の連続測定に異なる照射量の異なるパルスを使用することが、測定値の比の誤差につながる。測定中の照射量偏差を修正するため、別のセンサ、図７に示す基準センサＲＳが使用される。図７を参照すると、基準センサＲＳは、放射センサＤＳに隣接する基板テーブルＷＴに含まれる。
【００９３】
基準センサＲＳは、図８に示す専用パターン化装置ＭＡと共に使用される。パターン化装置ＭＡは、線ＬＸに隣接して配置された開口部ＤＲＳを含む。開口部ＤＲＳの典型的直径は、１９３ｎｍの放射投射ビームの波長に対して４．８ｍｍである。基準センサＲＳは偏光に敏感ではない。他の波長では、放射投射ビームのレーザ源のショット中の照射量、及び基準センサの感度によって、開口部は異なってもよい。使用中（図示せず）、投射システムは、アナライザ・プレート（図示せず）上にｘ方向の線にわたって線ＬＸの画像を形成する。同時に、投射システムは、基準センサＲＳ（図示せず）上に開口部ＤＲＳの画像を形成する。
【００９４】
基準センサＲＳは、本発明を使用して行われた各偏光測定に対して、基準照射量測定を提供する。照射量偏差は、基準照射量測定を使用して、放射センサＤＳにより偏光測定を標準化することによって修正される。基準照射量測定は、標準化定数で基準照射量測定を割ることによって使用され、キャリブレーション・パラメータが与えられる。偏光測定は、キャリブレーション・パラメータにより偏光測定を割ることによって標準化される。
【００９５】
基準測定を与えるのに他の構成を使用することもできることが分かるだろう。
【００９６】
パターン化装置ＭＡ上の線ＬＸは、製造偏差を含んでいることがある。パターン化装置上の線ＬＸ及び線ＬＹが、異なる方向に偏光された放射の量を測定し、結果を比較するのに使用される場合、設計した線に対する偏差が比較における誤差を引き起こす。アナライザ・プレートＡＰを取り除き、線ＬＸによってパターン化された投射ビームで測定を行うことによって、放射センサＤＳは、偏光方向とは別に、線ＬＸを通る放射の量を測定する。ＬＸの代わりにＬＹで測定を繰り返すことによって、これらの線の相対寸法を測定することができる。両方の測定で、アナライザ・プレート上の線ＬＮＸ、ＬＮＹの寸法の偏差が除外される。
【００９７】
アナライザ・プレートＡＰ上の線ＬＮＸ、ＬＮＹは、製造偏差を含んでいることがある。異なる偏光方向での放射の測定を比較する場合、これらの偏差は比較における誤差につながる。線ＬＮＸ、ＬＮＹの区域を測定することによって、誤差を防ぐことができる。これは、各線ＬＮＸ、ＬＮＹを通る放射の量を測定し、これらを比較して線ＬＮＸ、ＬＮＹの区域の比較を与えることによって行われる。線ＬＮＸ、ＬＮＹを通る測定された放射に影響を与える偏光依存を防ぐため、ｘ偏光放射で照らされている場合、及びｙ偏光放射で照らされている場合に線ＬＮＸ、ＬＮＹを通る放射が測定される。照明システムによって与えられた放射の偏光は例えば、偏光子を投射ビームＰＢ（図１参照）に挿入することによって達成することができる。偏光子は、照明システムＩＬと支持構造物ＭＴの間、支持構造物ＭＴと投射システムＰＬの間、又は投射システムＰＬとアナライザ・プレートＡＰの間に配置することができる。また、照明システムＩＬは偏光子を含むことができる。もちろん、偏光された放射を放射するだけである放射源ＳＯも使用することができる。
【００９８】
ｘ方向及びｙ方向以外の方向に偏光された放射の量を測定するように、アナライザ・プレートを回転させることができることが分かるだろう。別の方法では、測定をキャリブレーションするのにアナライザ・プレートの回転を使用することができる。アナライザ・プレート上の線ＬＮＸ、ＬＮＹの区域の差により、キャリブレーションが必要であることがある。また、パターン化装置上の線ＬＹと放射を通すアナライザ・プレート上の線ＬＮＹの組合せと比べて、パターン化装置上の線ＬＸと放射を通すアナライザ・プレート上の線ＬＮＸの組合せの差により、キャリブレーションが必要であることもある。これらの差を修正するため、線ＬＸ及び線ＬＮＸを通る放射での第１の測定が行われ、線ＬＸの画像は最大の第１の測定値を与えるように位置決めされている。アナライザ・プレートＡＰは９０度回転し、線ＬＹの画像が線ＬＮＸの上に来るように移動され、その後、線ＬＹ及び線ＬＮＸを通る放射の最大量を与えるように位置が最適化される。第２の測定を行う。第１の測定と第２の測定の間の差は、線ＬＸとＬＹの間の差を示す。アナライザ・プレートＡＰは、線ＬＸと線ＬＮＹを通る放射に対する第３の測定を与えるように移動及び最適化される。第１の測定と第２の測定の差は、線ＬＮＸとＬＮＹの間の差を示す。
【００９９】
本発明の有利な使用では、非点収差投射システムＰＬ（図１）の透過性の変化が測定される。非点収差投射システムＰＬでは、パターン化手段ＭＡ上の線ＬＸ（図４）及び線ＬＹ（図５）の画像が、異なるｚ方向で焦点が合わされている。第１の測定は、線ＬＸ及びアナライザ・プレートの線ＬＮＸを通る放射を使用して行われる。第２の測定は、基板テーブルＷＴ（図１）のｚ位置を修正することなく、線ＬＹ及びアナライザ・プレートの線ＬＮＸを通る放射を使用して行われる。２つの測定の少なくとも一方は、値があまりに小さいので、測定を偏光方向の絶対測定として使用することができない。この問題は、基準センサＲＳを使用して両方の測定を標準化し、両方の標準化した測定の比を算出することによって、非点収差自体を測定することなく解決される。この比における経時変化は、異なる偏光方向の放射で投射システムＰＬの透過率の変化があることを示している。第１の比は、基準比として使用される。後の点でちょうど行った測定から算出される別の比を基準比と比較して、比の変化を示す。
【０１００】
実際、絶対偏光情報は普通は、相対偏光情報より好まれる。上記のように得られた相対測定は、絶対偏光測定でのキャリブレーション後に絶対偏光情報を与えるのに使用することができる。相対測定をキャリブレーションするため、絶対偏光検出器が投射システムＰＬの下に（即ち、製造中に基板が位置決めされる位置に）配置される。絶対偏光検出器は、偏光の絶対測定を行う。絶対偏光測定は記憶される。絶対偏光検出器は、その測定位置から取り除かれる。その後、放射センサＤＳ及びアナライザ・プレートＡＰは、製造中に、基板が位置決めされる位置に運ばれる。偏光の相対測定が、放射センサＤＳによって行われる。キャリブレーション・パラメータが、絶対偏光検出器の記憶した測定、及び放射センサＤＳの相対測定により決まる。キャリブレーション・パラメータが記憶される。例えば、２つの連続した基板の照射の間に行われる、放射センサＤＳの別の相対測定は、前に記憶させたキャリブレーション・パラメータを使用することによって、絶対偏光情報に変換することができる。放射センサＤＳは、最近のキャリブレーション測定の偏光からの偏差が特定の閾値に到達した場合、又は特定の照射量の放射が投射システムＰＬ（図１）を通過した場合、一定期間の後に再キャリブレーションすることができる。再キャリブレーションの決定は他の情報により行うことができることを理解すべきである。
【０１０１】
異なる偏光方向の放射は、パターン化装置上のパターン、又は測定に使用されるアナライザ・プレートＡＰ上の区域を変えることなく測定することができる。２つの測定間で開口数ＮＡを変更することにより、アナライザ・プレートＡＰ上の線ＬＮＸ、ＬＮＹを通る偏光方向毎の放射量が変わり、したがって測定が変わる。これは、いくつかの異なる断面幾何形状を有するアナライザ・プレートＡＰ上の非透明材料の層内に設けられた線を使用して説明することができる。図９は、非透明材料の層ＢＭ内のいくつかのこのような線の断面図でアナライザ・プレートを示している。アナライザ・プレートはさらに、非透明材料の層ＢＭを担持する担体ＳＢを備えている。線Ａは垂直壁面を有し、線ＢはＶ字形幾何形状を有し、線Ｃは逆Ｖ字形幾何形状を有する。Ｖ字形又は逆Ｖ字形幾何形状を有する線は、垂直壁面の線よりより多くの放射を通す。この理由は、よく分からない。しかし、理由の１つとしては、薄い非透明材料は厚さが特定の閾値以下である場合に放射の一部分を透過させることが可能であることが考えられる。このように薄い非透明材料を透過することにより、線Ｂ及びＣの有効幅は線Ａの幅より大きい。別の考えられうる原因は、線Ｂに収集ホーン効果があり、Ｖ字形の幾何形状により自由空間と線の内部の間のより優れたインピーダンス一致が可能になることである。
【０１０２】
高い開口数を有する図９の線Ａを照射する放射は、上記のように非透明材料の薄い部分を通して透過したのと同じ方法で、非透明材料の層の縁部を通して透過することができる。２つの測定間で開口数ＮＡを変えることにより、したがって、線Ａ、Ｂ、Ｃと通る偏光方向毎の放射が変わり、それによって測定が変わる。即ち、パターン化手段ＭＡの線ＬＸ（図４）及びＬＹ（図５）を使用した測定のキャリブレーション、及びアナライザ・プレートＡＰの交差線ＬＮＸ及びＬＮＹ（図６）を使用した測定のキャリブレーションが防止される。ｙ方向に偏光された放射は、線ＬＸ及び線ＬＮＸを使用して、第１の開口数で測定される。ｘ方向に偏光された放射は、線ＬＸ及び線ＬＮＸを使用して、第２の開口数で測定される。両方の測定を前の測定と比較して、経時変化を示す。
【０１０３】
非透明材料の層ＢＭ内の透明線の代わりに、トンネル状スリットを使用することもできることが当業者には理解されるだろう。トンネル状スリットは、薄い平面金属フィルムによって覆われた光学的に透明なうね状構造物を備えている。平面金属フィルム内に透明線を有する代わりに、放射が極めて薄い金属層を通ることができるように、うねの最も高い部分の上に極めて薄い金属層を有する。このようなスリットの例が、本明細書に援用する米国特許第５，６３１，７３１号に記載されている。
【０１０４】
本発明の一実施例では、アナライザ・プレートＡＰは、ｘ方向又はｙ方向のいずれか、又は両方にたくさんの平行線を含んでいる。信号／雑音比を大きくするため、これらの線のいくつかが１回の測定で照射される。このような使用の別の利点としては、別個の線それぞれの区画の製造許容誤差は、合計測定と比べて、あまり顕著ではないことである。適切なアナライザ・プレートが図１０に示されている。図１０を参照すると、アナライザ・プレートは、３μｍのピッチ及び１００ｎｍの線幅を有する平行垂直線を有する格子ＧＡＰを備えている。これは、２４８ｎｍの投射ビーム放射波長に適している。他のピッチ及び線幅を他の投射ビーム波長に使用すべきでることを理解すべきである。
【０１０５】
図１１は、格子ＧＡＰを有するアナライザ・プレートに関連する使用に適切な格子ＧＭＡＸを備えるパターン化装置を示している。格子ＧＭＡＸは、ｘ方向に延びる多くの平行線を含む。格子ＧＭＡＸの典型的なピッチは１２μｍであり、典型的な線幅は１２００ｎｍである（２４８ｎｍの投射ビーム放射波長の場合）。普通、格子ＧＭＡＸのピッチ、及び格子ＧＭＡＸの線幅は、ピッチが格子ＧＡＰの線の線幅の１０倍以上であるように選択される。
【０１０６】
図１２は、格子ＧＡＰ（図１０）を有するアナライザ・プレートに関連する使用に適切な、格子ＧＭＡＹを備える第２のパターン化装置を示している。この格子ＧＭＡＹは、ｙ方向に延びる多くの平行線を含む。格子ＧＭＡＹの線のピッチ及び線幅は、格子ＧＭＡＸ（図１１）のピッチ及び線幅に対応する。
【０１０７】
使用中、格子ＧＭＡＸを含むパターン化装置は、投射ビームＰＢ（図１）内に案内され、アナライザ・プレートＡＰは、パターン化装置の格子ＧＭＡＸの画像と位置合わせされる。アナライザ・プレートを通る放射の量は、放射センサＤＳを使用して測定される。格子ＧＭＡＸを含むパターン化装置を、格子ＧＭＡＹを含むパターン化装置と交換することができる。アナライザ・プレートはその後、格子ＧＭＡＹの画像と位置合わせされ、アナライザ・プレートを通る放射の量が放射センサＤＳを使用して測定される。格子ＧＭＡＹを使用して行った測定を、格子ＧＭＡＸを使用して行った測定と比較して、相対偏光を求める。パターン化装置は、格子ＧＭＡＸ、ＧＭＡＹ内に多くの平行線を含み、アナライザ・プレートＡＰ上の多くの対応する線を照らすので、アナライザ・プレートＡＰを通る放射の量が増え、それによって測定の信号／雑音比が大きくなる。
【０１０８】
単一のパターン化装置は、互いに隣接して配置された格子ＧＭＡＸ、ＧＭＡＹを備えることもできることを理解すべきである。これにより、パターン化装置を交換する必要がなくなり、それによって測定の速度が増し、１時間毎の基板数のリソグラフィ装置の製造にほとんど影響を与えない。パターン化装置を交換することは、貴重な製造時間が費やされる。
【０１０９】
１時間毎の基板数のリソグラフィ装置の製造にほとんど影響を与えることなく、偏光測定を行うことができる。これを達成するために、格子ＧＭＡＸ、ＧＭＡＹをパターン化装置の小さな区域内に設けることができ、その残りの部分が製造パターンを支承する。このようなパターン化装置を使用して、パターン化装置を変えることなく、偏光測定を行うことができる。本発明の利点では、リソグラフィ装置は、放射センサでインライン測定を行う。パターン化装置は、回路パターンと、格子ＧＭＡＸを備えている。回路パターンの画像は、格子ＧＭＡＸの画像がアナライザ・プレートＡＰの上の投射されるのと同時に、基板Ｗ（図１）の上に投射される。インライン測定は、基板Ｗ上の目標区域Ｃ上で回路パターンを照らすのと同時に、放射センサＤＳによって行われる。別の方法では、放射センサＤＳ及びアナライザ・プレートＡＰでの測定は、基板テーブルＷＴを投射システムＰＬに運びながら行われる。
【０１１０】
インライン測定の利点は、投射システムの性能を、リソグラフィ装置の時間製造を下げることなく分析することができることである。
【０１１１】
単一の線での本発明の前の使用と同様に、パターン化装置上の格子ＧＭＡＸ、ＧＭＡＹの技術因数は、パターン化装置ＭＡ上の線が偏光方向を優先させることなく放射を通過させるのに十分な幅をしているように選択される。さらに、技術因数は図１３に示すように、基板の上に画像化されたパターン化装置ＭＡの線の寸法を決める。格子ＧＭＡＸ内の線の技術因数の選択はまた、格子ＧＭＡＸのピッチに左右される。この第１の理由は図１３に示されており、アナライザ・プレートＡＰ上の格子ＧＡＰの一部の上に投射されたパターン化手段ＭＡ上の格子ＧＭＡＸ上の線ＬＸの画像ＩＬＸが示されている。線ＬＸの幅ＬＭＡは十分小さく選択されており、したがってｙ方向に偏光された放射が、ｘ方向に偏光された放射より大きな範囲でアナライザ・プレートＡＰを通過させられる。これを達成するため、格子ＧＡＰ上のｘ方向に方向付けられた線ＬＮＸの照明区域は、ｙ方向に方向付けられた線ＬＮＹの照明区域より大きい。図１３では、ｘ方向の線ＬＮＸの照明区域はｘ方向の平行線で示されている。ｙ方向の線の照明区域は、ｘ方向の平行線で示されている。ＬＭＡの条件は以下のように示される。
ＬＩＬＸ＞ＬＭＡ＊ＭＡＧ＊ＮＲＹ
式中、ＮＲＹは、照明されたｙ方向の線ＬＮＹの数を示す。図１３では、このような線は４本あり、その照明区域はｘ方向の線で影付けされている。画像ＩＬＸの長さＬＩＬＸ（図６）がこの条件を満たす場合、照明されたｘ方向の線の長さは照明されたｙ方向の線の合計の長さより長い。したがって、ｘ方向の線ＬＮＸの幅はｙ方向の線の幅と等しい。ｙ軸に沿って長辺を有する線の数ＮＲＹが大きい場合、この数は以下の式によって近似値を求めることができる。
ＮＲＹ≒（ＬＩＬＸ／ＬＰＴ）
式中、ＬＰＴは、アナライザ・プレートＡＰ上のｙ方向の線の間のピッチである。ＬＭＡに対する条件で近似式を満たし、ＬＭＡの条件が負の数字を含んでいないという事実を使用すると、ＬＭＡの条件は以下のようになる。
ＬＭＡ＜ＬＰＴ／ＭＡＧ
この条件を満たすということは、ｙ方向に偏光された放射が、ｘ方向に偏光された放射より大きな範囲で、アナライザ・プレートＡＰを通されるということである。
【０１１２】
格子ＧＡＰ（図１０）に含まれる合計面積は、λ＝１９３ｎｍの場合、約２００μｍ２の大きさであり、λ＝１５７ｎｍの場合、約１２００μｍ２の大きさである。合計面積により、放射を通す合計面積が決まり、放射センサＤＳ（図１）内に十分な信号／雑音比を提供するように設計されている。
【０１１３】
アナライザ・プレートＡＰ上の放射を通す領域は、線でなくてもよいが、異なる方向に偏光された放射を通す際の差がある限り、特定の形状のない領域であってもよいことを理解すべきである。好ましい実施例では、２つの区域を優先的に通る偏光された放射の方向は垂直である。実際、これは垂直方向に偏光された放射の負担を分化する計算が防止されるという利点がある。これらの計算は、垂直方向に示された偏光が最も遮断されやすいので行われる。例えば、回路パターンで目標区域Ｃ（図１）を照らす場合に、パターン化手段ＭＡを通過するＴＥ及びＴＭ偏光放射を直接示すことができる。
【０１１４】
特定の形状のない領域の例が、図１４に示されている。アナライザ・プレートＡＰの上表面（即ち、投射システムに面する表面）が、領域ＲＸ（図示せず）の画像ＩＲＸによって照らされている。画像ＩＲＸは図では、領域ＲＮＸより短く、それによって画像ＩＲＸ及び領域ＲＮＸのｘ方向の相対位置の小さな偏差は、測定の偏差にはつながらない。
【０１１５】
領域ＲＮＸ及び領域ＲＮＹは両方とも部分的に照らされ、影付け線で示されている。領域ＲＮＸは、この領域の主な方向がｘ方向であるので、ｙ方向に偏光された放射を優先的に通す。領域ＲＮＹは、この領域の主な方向がｙ方向であるので、ｘ方向に偏光された放射を優先的に通す。ｙ方向に偏光された放射を優先的に通す照明区域は、ｘ方向に偏光された放射を優先的に通す照明区域より大きい。したがって、アナライザ・プレートの最低表面（即ち、放射センサに面する表面）に面して位置決めされた放射センサでの測定は、ｙ方向に偏光された放射を優先的に測定する。
【０１１６】
パターン化装置ＭＡ上の透明領域は、領域ＲＮＸの照明区域が領域ＲＮＹの照明区域より大きい限り、線でなくてもよいことを理解すべきである。これは、図１５に示されている。図１５は、ｙ方向に偏光された放射を優先的に通す透明領域ＲＮＸ、及びｘ方向に偏光された放射を優先的に通す透明領域ＲＮＹを有するアナライザ・プレートＡＰの上表面（即ち、投射システムに面する表面）を示している。アナライザ・プレートＡＰは、画像ＩＲＸによって照らされている。領域ＲＮＸの照明区域は、領域ＲＮＹの照明区域より大きい。したがって、アナライザ・プレートの最低表面（即ち、投射システムから離れた表面）に面するように位置決めされた放射センサでの測定は、ｙ方向に偏光された放射を優先的に測定する。
【０１１７】
透明領域の交差部分を照らすのを防ぐことによって、選択性を増すことができることを理解すべきである。これは、図１６に示されており、ｙ方向に偏光された放射を優先的に通す領域ＲＮＸ、及び領域ＲＮＸと交差し、ｘ方向に偏光された放射を優先的に通す領域ＲＮＹを有するアナライザ・プレートＡＰが示されている。領域ＲＮＸは、画像ＩＲＸによって部分的に照らされている。画像ＩＲＸの照明中にアナライザ・プレートＡＰを通る放射を測定する放射センサは、ｙ方向に偏光された放射を優先的に測定する。
【０１１８】
画像ＩＲＸを領域ＲＮＸの上で走査することができることが分かるだろう。走査中、画像ＩＲＸはアナライザ・プレートＡＰ上の領域ＲＮＸに沿って移動され、測定が放射センサ（図示せず）で、アナライザ・プレートＡＰを通る放射に対して行われる。画像ＩＲＸがアナライザ・プレートの上で走査される方向は、図１６に矢印で示されている。走査中、画像ＩＲＸは領域ＲＮＹに部分的に重畳し始めると、測定はｙ方向に偏光された放射に優先的ではなくなる。即ち、測定の偏光選択性が変化する。測定に対する高い偏光選択性を維持するため、画像ＩＲＸがまた領域ＲＸＹを覆う点ではパターン化装置ＭＡ（図示せず）を照射しないという選択肢がある。別の方法では、選択性の変化を使用して、ｘ方向及びｙ方向に偏光された放射の比を測定することができる。画像ＩＲＸを使用して、領域ＲＮＹの上も走査することができることが分かるだろう。最後に、パターン化手段ＭＡは、交差領域ＲＮＸ、ＲＮＹにしっかり一致する画像ＩＲＸを備えるパターンを有することができることが分かるだろう。ｙ方向に優先的に偏光された放射を測定することは、画像ＩＲＸ及びアナライザ・プレートＡＰを、領域ＲＮＹより大きな面積の領域ＲＮＸが照らされるように位置決めすることによって達成することができる。
【０１１９】
マスクレス・リソグラフィ装置が使用される場合、装置はさらに、非偏光の方法でパターン化され、アナライザ・プレートＡＰに適当にパターン化された放射を提供することが可能である。これは、異なる偏光方向の放射間の識別は、マスクレス・リソグラフィ装置に対するアナライザ・プレートＡＰで行うことができるということである。
【０１２０】
パターン化装置ＭＡ上の領域の画像は、アナライザ・プレートＡＰ上の所望の領域の上になければならず、アナライザ・プレートＡＰ及びパターン化装置の意図した相対的ｘ及びｙ位置を得るために、ある程度の捕捉を伴う可能性があることは当業者には自明のことである。従来の捕捉手段をこの目的で使用することができる。
【０１２１】
アナライザ・プレート上の非透明材料の層のある程度の漏洩は許容できることは、当業者は理解すべきである。したがって、非透明材料の層の様々な光学濃度及び厚さを選択することができる。これは、一方向に偏光された放射の別の方向に偏光された放射に対する比の変化を測定するのに、アナライザ・プレートを適用することができるからである。アナライザ・プレート上の透明材料の層の漏洩は変わらないので、比の変化をさらに測定することができる。しかし、ｘ方向及びｙ方向に偏光された放射が両方とも、非透明材料の層を通して漏洩した場合、センサの偏光選択性は小さくなる。
【０１２２】
本発明の有利な使用では、放射センサＤＳによる測定が、リソグラフィ装置を調節する基本として使用される。例えば、基板Ｗ上の目標区域Ｃの上に形成された画像の偏光状態が変化するように、放射ＰＢ（図１）の投射ビームの偏光状態に対して調節を行うことができる。これは、照明システムＩＬ、又はリソグラフィ装置内の他の光学要素内の設定を変更することによって達成することができる。また、投射システムＰＬ（図１）の設定に対して調節を行うこともできる。照明システムＩＬの設定に対する変更の例は、開口数ＮＡを変更する、又は投射ビームＰＢの断面の強度分布を変更することを対象としている。投射システムＰＬなどのシステムのいずれかを最適化するように、又は放射投射ビームＰＢ、投射システムＰＬ、及び照明システムＩＬの組合せの全体的性能を最適化するように調節を行うことができる。これにより、投射システムＰＬの寿命が長くなる。というのは、投射システムが劣化しても、リソグラフィ装置を規格内に保持することができるからである。投射システム自体が規格外である場合、リソグラフィ装置の他の部分を調節することによってこれを修正することができる。投射システムは、リソグラフィ装置の全体的性能が規格外である場合にのみ交換する必要がある。
【０１２３】
３つ以上の方向のうちの１方向に偏光された放射を測定するのに、本発明を使用することができることが分かるだろう。３方向のうちの１方向に変更された放射を測定するため、領域ＬＮＸ及び領域ＬＮＹに加えて、アナライザ・プレートは、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度の方向に偏光された放射を通す追加の領域を有することができる。例えば、アナライザ・プレートは４本の線を有することができ、すべて４方向のうちの１方向に偏光された放射を測定することが可能なように互いに交差している。線は、最も近い線に対して４５度の角度を有する。第１の線は、ｘ方向に偏光された放射を優先的に通す。第２の線は、ｚ軸（図１）の周りでｘ方向に対して４５度で第１の方向に偏光された放射を優先的に通す。第３の線は、ｙ方向に偏光された放射を優先的に通す。第４の線は、ｚ軸（図１）の周りでｘ方向に対して４５度で第２の方向に偏光された放射を優先的に通す。すべての線は、同じ点で交差する。このように配置されているので、第１及び第３の線は、垂直方向に偏光された放射を優先的に通す。また、第２及び第４の線は、垂直方向に偏光された放射を優先的に通す。パターン化装置は、アナライザ・プレート上に存在する４本の線のいずれかを優先的に照らすように適用することができる、透明な線を有する。アナライザ・プレートが異なる方向の線を含み、パターン化装置が対応する線を含む他の構成も可能であることが分かるだろう。透明な領域は、透明な線でなくてもよいが、異なる方向に偏光された放射を通す際に差がある限りは、特定の形状のない領域であってもよいことが分かるだろう。
【０１２４】
放射がアナライザ・プレートに到達する前のｘ方向及びｙ方向に偏光された放射の量の予測差を補償することができることが分かるだろう。一実施例では、ｙ方向に偏光された放射より、ｘ方向に偏光された放射が多く予測される。ｙ方向に偏光された放射よりｘ方向に偏光された放射が多く、放射センサによって測定された場合、ｘ方向に偏光された放射の測定の信号／雑音比は、ｙ方向に偏光された放射の測定の信号／雑音比よりよい。領域ＲＮＹの幅又は長さに対する領域ＮＲＸの長さ又は幅を大きくすることによって、補償を得ることができる。別の方法では、放射センサに当たる偏光されていない放射（即ち、ｙ方向に偏光された放射と同じ量のｘ方向に偏光された放射）から、ｙ方向に偏光された放射を優先的に測定するように放射センサ（ＤＳ）が配置されている。放射センサの選好により、放射センサに当たるｙ方向に偏光された、より少量の放射が補償される。
【０１２５】
本発明は、その精神又は基本的特徴から逸脱することなく、別の特定の形態で具体化することができることが当業者には分かるだろう。したがって、現時点で開示されている実施例は、単に例示するためのものであり、これを制限するものではない。本発明の範囲は、前述の説明ではなく頭記の特許請求の範囲によって示され、その同等物の意味及び範囲内にあるすべての変更形態は本発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】基板テーブル上のアナライザ・プレート及び放射センサを示す図である。
【図３】アナライザ・プレートを示す図である。
【図４】パターン化装置を示す図である。
【図５】パターン化装置を示す図である。
【図６】使用中のアナライザ・プレートを示す図である。
【図７】放射センサの位置を示す図である。
【図８】パターン化装置上の図である。
【図９】アナライザ・プレート上の透過区域の断面図である。
【図１０】両方の方向に多数の透過平行区域を備えるアナライザ・プレートを示す図である。
【図１１】ｘ方向に多数の透過平行区域を備えるパターン化装置を示す図である。
【図１２】ｙ方向に多数の透過平行区域を備えるパターン化装置を示す図である。
【図１３】所与の方向の線、及び照らされている別の方向のいくつかの線の一部を示す図である。
【図１４】線ではない、アナライザ・プレート上の透過区域を示す図である。
【図１５】線ではない、パターンによって照らされた、アナライザ・プレート上の透過ライン区域の画像を示す図である。
【図１６】アナライザ・プレート上の透過区域の一部のみを照射するパターン化装置上の透過区域の画像を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
Ａ  線
ＡＭ  調節手段
ＡＰ  アナライザ・プレート
Ｂ  線
ＢＤ  ビーム運搬システム
ＢＭ  層
Ｃ  目標部分、線
ＣＯ  蓄電器
ＤＲＳ  開口部
ＤＳ  放射センサ
ＥＦ  技術因数
ＧＡＰ  格子
ＧＭＡＸ  格子
ＧＭＡＹ  格子
ＩＦ  位置センサ
ＩＬ  照明システム（照明器）
ＩＬＸ  画像
ＩＮ  積分器
ＬＭＡ  幅
ＬＮＸ  交差線、第１の領域
ＬＮＹ  交差線、第２の領域
ＬＮＷ  幅
ＬＸ  線、領域
ＬＹ  線、領域
Ｍ１  マスク位置合わせマーク
Ｍ２  マスク位置合わせマーク
ＭＡ  パターン化装置、パターン化手段
ＭＡＧ  寸法換算
ＭＴ  支持構造物
ＮＡ  開口数
ＮＴ  区域
Ｐ１  基板位置合わせマーク
Ｐ２  基板位置合わせマーク
ＰＢ  投射ビーム
ＰＬ  要素、投射システム、レンズ
ＰＭ  ポジショナ、位置決め手段
ＰＷ  位置決め手段
ＲＮＸ  第１の領域
ＲＮＹ  第２の領域
ＲＳ  基準センサ
ＲＸ  領域
ＲＹ  領域
ＳＢ  担体
ＳＯ  放射源
ＳＰ  空間
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2006173628.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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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