(57)【要約】      （修正有）【課題】（Ｅ）ＵＶ照射と組み合わせて使用できるリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】ターゲット・オブジェクト、照射の投影ビーム、少なくとも１つの反射デバイス、少なくとも１つの反射デバイスを第１の方向に使用してターゲット・オブジェクト上に第１の投影された照射の投影ビームを生成する各ステップを含む傾斜された焦点テストを行う方法であって、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傾斜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伴う第２の投影ビームを提供するステップと、ターゲット・オブジェクトの上に第２の投影された照射の投影ビームを生成するステップと、ターゲット・オブジェクト上に第１及び第２の投影された投影ビームの横移動を決定するステップと、投影された投影ビームに対してターゲット・オブジェクトの焦点ずれを前記横移動から決定するステップとを含む。【選択図】図１
2006191046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜された焦点テストを行う方法であって、
ターゲット・オブジェクトを提供するステップと、
照射源を使用して照射の投影ビームを提供するステップと、
第１の方向に第１の反射デバイスを使用して、前記ターゲット・オブジェクト上に第１の投影された照射の投影ビームを生成するステップと、
前記第１の方向に対して傾斜を有する第２の方向に第２の反射デバイスを使用して前記ターゲット・オブジェクト上に第２の投影された照射の投影ビームを生成するステップと、
前記ターゲット・オブジェクト上の前記第１及び第２の投影された投影ビームの横移動を決定するステップと、
前記横移動から前記第１及び第２の投影された投影ビームに対して前記ターゲット・オブジェクトの焦点ずれを決定するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記第２の反射デバイス及び前記第１の反射デバイスが同じデバイスであり、前記第２の反射デバイスが傾斜デバイスを使用して第２の方向に移動される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の反射デバイスが前記第１の反射デバイスとは異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の反射デバイスが楔形反射デバイスである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の反射デバイス及び前記第２の反射デバイスの少なくとも１つが、第１及び第２のパターン化されたビームを生成するために、その断面にパターンを有する前記投影ビームを与えるためのパターンを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の投影された投影ビームが互いに対してあらかじめ定められたオフセット距離で前記ターゲット・オブジェクト上に投影され、前記横移動が前記オフセット距離に対して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の投影された投影ビームが第１の傾斜を与えられ、前記第２の投影された投影ビームが第２の傾斜を与えられ、前記第１及び前記第２の傾斜が傾斜されていない投影ビームに対して逆の符号を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
投影ビームに対する前記ターゲット・オブジェクトの相対的な位置を前記ターゲット・オブジェクトの前記確定された焦点ずれに基づいて調整するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ターゲット・オブジェクトがリソグラフィ技術で使用される基板であり、前記方法が更に、
前記第１及び前記第２の投影された投影ビームの前記横移動を確定する前に、前記基板が露光後の処理を受けるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ターゲット・オブジェクトが半導体基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
露光装置であって、
ターゲット・オブジェクトを保持するテーブルと、
照射の投影ビームを提供する照射源と、
ターゲット部分の上に第１の投影された照射の投影ビームを生成するために第１の向きに方向付けられた第１の反射デバイスと、
前記ターゲット部分の上に第２の投影された照射の投影ビームを生成するために第２の向きに方向付けられた第２の反射デバイスであって、前記第２の向きが前記第１の方向に対して傾斜を有し、前記第２の投影された投影ビームが第１の投影された照射の投影ビームに対して傾斜された、第２の反射デバイスと、
前記ターゲット・オブジェクト上の前記第１及び第２の投影された投影ビームの横移動を決定し、前記横移動から前記投影された投影ビームに対する前記ターゲット・オブジェクトの焦点ずれを決定する電気制御ユニットとを備える露光装置。
【請求項１２】
前記第２の反射デバイス及び前記第１の反射デバイスが同じデバイスであり、前記第２の反射デバイスが前記傾斜デバイスを使用して第２の向きに移動される傾斜デバイスを備える、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第２の反射デバイスが前記第１の反射デバイスと異なる、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第２の反射デバイスが楔形反射デバイスである、請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第１の反射デバイス及び前記第２の反射デバイスの少なくとも１つが、第１及び第２のパターン化されたビームを生成するために、パターンをその断面に有する前記投影ビームを与えるパターンを備える、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記傾斜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た、請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記傾斜デバイスが前記反射デバイスを担持する支持構造を傾斜させるように構成された、請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記ターゲット・オブジェクトの上に前記第１及び第２の投影ビームを投影させる反射要素を更に備える、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記露光装置がリソグラフィ装置であり、前記ターゲット・オブジェクトが半導体基板である、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１１による露光装置で使用するための、傾斜を有する投影ビームを与える傾斜デバイス。
【請求項２１】
請求項１の方法にしたがって製造されたデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年５月２７日に提出された米国特許仮出願第６０／６８４，９５１号に対して優先権を主張し、２００４年１２月２７日に提出された米国特許出願第１１／０２０，５５７号の一部継続出願であり、それぞれの内容の全ては、本明細書によって参照により組み込まれる。
【０００２】
本発明は、傾斜された焦点テスト（focus test）を行う方法に関する。本発明は更に、それにしたがって製造された露光装置及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、基板の上に、通常は基板のターゲット部分の上に望まれるパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、マスク又はレチクルのどちらかに称されるパターニング・デバイスは、個別のＩＣの層上に形成される回路パターンを形成するために使用できる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上の（例えば、１つ又は複数のダイの一部分を含む）ターゲット部分の上に転写できる。パターンの転写は一般には、基板上に備えられた放射線感受性材料（レジスト）の層上に結像することを介して行なわれる。一般に、単一の基板は、連続的にパターン化された隣接するターゲット部分のネットワークを含む。公知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分の上に一度に露出させることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、各ターゲット部分が所与の方向（「走査」方向）に照射ビームによってパターンを走査することによって照射され、それと同時に基板をこの方向と平行又は逆平行に走査するいわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターンをパターニング・デバイスから基板に転写することも可能である。
【０００４】
ＩＣの製造においてのリソグラフィ装置の使用に対してこの文章に特定の参照がなされる可能性があるが、本明細書において記載されたリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｍｏｒｉｅｓ）用の案内及び検出パターン、フラット・パネル表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などその他の用途を有していてもよいことを理解されたい。当分野の技術者は、このような別の用途の文脈において、本明細書における用語「ウェーハ」又は「ダイ」の使用がそれぞれより一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同義であると見なされてもよいことを理解するであろう。本明細書において引用される基板は、露光の前又は後で、例えばトラック（一般に、基板に対しレジストの層を塗布し、露光されるレジストを現像する工具）、計量工具、及び／又は（and/or）検査工具内で処理できる。応用可能な場合、本明細書における開示は、このような、及びその他の基板処理工具に応用できる。更に、基板は例えば多層のＩＣを作成するために複数回処理されてもよく、したがって本明細書において使用される用語、基板は、すでに複数回処理された層を含む基板を指すこともできる。
【０００５】
レンズを介して基板にパターンを結像するため、基板上に与えられたレジストの層は、投影システムの焦点面にある必要がある。焦点テストは、基板が正しく位置決めされたかどうか試すために開発されてきた。焦点テストでは、テスト・デバイスによって与えられたテスト・パターンがレジストの層の上に結像される。次いで、テスト・パターンの潜像が例えば露光後のベークを行うことによって目視可能にされる。この後、例えば形成されたパターンの線の幅は、例えば走査型電子顕微鏡を使用して測定できる。この幅を以前に得られた較正グラフ（ｂｏｓｓｕｎｇ曲線（ｂｏｓｓｕｎｇ  ｃｕｒｖｅ））と比較することによって、焦点ずれ（ｄｅｆｏｃｕｓ）が決定できる。線の幅は、最適焦点位置で最小であり、焦点ずれが増加するに伴ってより大きくなることが理解されるであろう。
【０００６】
この文書はいくつかの部分で、投影システムの焦点面内に基板を位置決めすることに言及している。これは、基板上に与えられたレジストの層を投影システムの焦点面内に位置決めすることとして解釈すべきであることが理解される。
【０００７】
しかし、テレセントリックの焦点テストでは、相対的な焦点ずれでなく絶対的な焦点ずれを決定することのみが可能である。絶対的な焦点ずれは、レジストの層と焦点面との間の距離であり、レジストが焦点面の上にあるか下にあるかの情報は提供せず、すなわち焦点ずれの符合（sign）は決定できない。相対的な焦点ずれは、焦点ずれの符号を含むレジストの層と焦点面との間の距離である。相対的な焦点ずれは、レジストが焦点面の上にあるか下にあるかについての情報も提供する。テレセントリックの焦点テストは、絶対的な焦点ずれについての情報のみ提供し、絶対的な焦点ずれの符号は分からないので投影システムに対する基板の位置を修正するための十分な情報は提供しない。
【０００８】
したがって、傾斜された焦点テストが開発されてきた。このような傾斜された焦点テストでは、テスト・パターンの画像は、焦点ずれによってテスト・デバイスの画像がぼやけることになるだけでなく、結像されたテスト・デバイスの位置が横移動することにもなるような角度の下で投影される。このような傾斜された焦点テストは、使用される光に対して半透明である楔、又は例えばマイナス１次の回析次数が相殺されるような回析図形を生成するパターンを備える透過性のテスト・デバイスなどの、傾斜されたビームを生成するためのデバイスを使用する。こうした公知の技術は、図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４、及び５を参照してより詳細に下記に論じられる。
【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には、使用される照射の波長は、好ましくは可能な限り小さいように選ばれる。したがって、例えば５から２０ｎｍの範囲の極紫外線の使用は大きな利点をもたらす。しかし、ＥＵＶ照射などの比較的小さな波長を有する照射は、容易に物質を貫通しないことが知られている。したがって、上記及び下記に図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４、及び５を参照して説明された従来技術の解決策は、ＥＵＶ照射に使用できない傾斜されたビームを生成する。原理的には、パターンを備える公知の透過性の型テスト・デバイスの反射型（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｖｅｒｓｉｏｎ）を製造することも可能であるが、これには、下記により詳しく説明されるように、今日では得るのが困難な正確さが必要になる。
【００１０】
米国特許出願第２００２／００１５１５８号Ａ１には、投影ビームが傾斜されることを意味する、異なる主光線の入射方向を有する照射光線に基づいた焦点の情報を検出する方法が開示されている。マークの画像が光学システムを通過して投影される。光線のビームに内に位置決めできる遮断部材が照射システム内に提供される。遮断部材は、傾斜されたビームが生成されるように光線のビームを部分的に遮断する孔が設けられる。
【００１１】
傾斜されないビームを使用して投影されるマークの画像に対する、投影されるマークの画像の横移動を決定するために、基準が必要になる。米国特許出願第２００２／００１５１５８号Ａ１によれば、これは第１及び第２の単一のマークの画像をレチクル上に重ね合わせることによって遂行される。このマークは先ず、傾斜されたビームを使用して基板上に投影され、次に前のビーム上に重ねあわされる傾斜されないビームを使用して別の投影が基板上に行なわれる。第１と第２の投影の合間に、遮断部材は光路から外される。横移動は、基板上の第１及び第２の投影されたマークの相互間の距離によって与えられる。
【００１２】
米国特許出願第２００２／００１５１５８Ａ１号の別の実施例によれば、第１の遮断部材を使用して第１の露光が実施され、第２の遮断部材を使用して第２の露光が実施され、その場合に第１及び第２の遮断部材は、第１及び第２の露光の傾斜が互いに反対に向き、したがって計測方法の感度が２倍になるように互いに反対に向いたある孔を有する。
【００１３】
しかし、米国特許出願第２００２／００１５１５８Ａ１号に開示された傾斜された焦点テストは、いくつかの欠点がある。先ず遮断部材は、レチクル上のマークの相対位置を考慮するように特別に設計されなければならない。これは、遮断部材がレチクル上のマークの相対位置に依存して設計される必要があることを意味する。
【００１４】
次に、米国特許出願第２００２／００１５１５８Ａ１号によれば、遮断部材が取り除かれ、又は別の（反対の）遮断部材と交換される必要がある合間に基準を与えるために、二重露光が必要になる。したがって、これはシステムのスループットを低減する、時間のかかる手順である。
【００１５】
米国特許出願第２００２／０１０００１２Ａ１号には傾斜された焦点テストで使用する傾斜されたビームを生成するためのいくつかの方法が記載されている。傾斜されたビームは、一定の回析次数を遮断することによって得られる。遮断は、例えばマスクの下に薄膜を位置決めすることによって達成できる。次いで、薄膜を保持するフレーム部材がマークのある回析次数を遮断するために使用される。別のものによれば、一般に透過性の薄膜の部分は、一定の回析次数を遮断するため非透過性であることができる。
【００１６】
米国特許出願第２００２／０１０００１２Ａ１号に提示されたオプションはいくつかの欠点がある。傾斜されたビームを生成するためにフレーム部材を使用するのはかなり煩雑であり、回析次数がマークによって放出される角度、及びフレーム部材とマークとの間の距離が、互いに対してある限度内にある場合のみに使用できる。一定の回析次数を遮断するために、一般に半透明の薄膜を使用するには、各マークに対して特別に適応された薄膜が必要になる。非透過性部分がある結果、薄膜の総合的な効果は低下し、システムの性能全体に負の影響を与える。また、熟練者には理解されるように、薄膜は（極）紫外線ビームを使用した用途にも使用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記に述べた問題の少なくとも１つを克服するリソグラフィ装置を提供する。本発明は更に、（Ｅ）ＵＶ照射と組み合わせて使用できるリソグラフィ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の１つの態様によれば、
ターゲット・オブジェクトを提供するステップと、
照射源を使用して照射の投影ビームを提供するステップと、
第１の方向に第１の反射デバイスを使用して、ターゲット・オブジェクト上に第１の投影された照射の投影ビームを生成するステップと、
第１の方向に対して傾斜を有する第２の方向に第２の反射デバイスを使用してターゲット・オブジェクト上に第２の投影された照射の投影ビームを生成するステップと、
ターゲット・オブジェクト上の第１及び第２の投影された投影ビームの横移動を決定するステップと、
横移動から第１及び第２の投影された投影ビームに対してターゲット・オブジェクトの焦点ずれを決定するステップとを含む傾斜された焦点テストを行う方法が提供される。
【００１９】
別の態様によれば、本発明は
ターゲット・オブジェクトを保持するテーブルと、
照射の投影ビームを提供する照射源と、
ターゲット部分の上に第１の投影された照射の投影ビームを生成するために第１の向きの第１の反射デバイスと、
ターゲット部分の上に第２の投影された照射の投影ビームを生成するための第２の向きの第２の反射デバイスであって、第２の向きが第１の向きに対して傾斜を有し、第２の投影された投影ビームが第１の投影された照射の投影ビームに対して傾斜された、第２の反射デバイスとを備え、
露光装置は更に、ターゲット・オブジェクト上の第１及び第２の投影された投影ビームの横移動を決定し、横移動から投影された投影ビームに対するターゲット・オブジェクトの焦点ずれを決定するための露光装置を制御する電子制御ユニットを備える露光装置に関する。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明の実施例が、対応する符号が対応する部品を示す添付の概略図を参照して、単に例によって説明される。
【００２１】
図１は、本発明の１つの実施例によるリソグラフィ装置を概略的に表す。この装置は、
照射ビームＢ（例えば紫外線又は極紫外線）を調整するように構成された照射システム（照射装置）ＩＬと、
パターニング・デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、あるパラメータにしたがってパターニング・デバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに連結された、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されたウェーハ）Ｗを保持し、基板をあるパラメータにしたがって正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに連結されるように構築された、基板テーブル（例えばウェーハ・テーブル）ＷＴと、
パターニング・デバイスＭＡによって照射ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを備える）上に投影するように構成された投影システム（例えば屈折式の投影レンズ・システム）ＰＬとを備える。
【００２２】
照射システムは、照射を方向付け、形作り、或いは制御する、屈折式、反射式、磁石式、電磁石式、静電気式若しくはその他のタイプの光学的な構成要素、又はそれらの組み合わせなどの様々なタイプの光学的な構成要素を含むことができる。
【００２３】
支持構造は、パターニング・デバイスの重量を支持、すなわちその重量に耐える。支持構造は、パターニング・デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターニング・デバイスが真空環境に保持されているか否かなどのその他の条件に依存する様式でパターニング・デバイスを保持する。支持構造は、パターニング・デバイスを保持するための機械的な、真空の、静電気の、又はその他のクランプ締め技術を使用することができる。支持構造は、例えば必要とされるように固定された、又は可動のものであることができるフレーム又はテーブルであることができる。支持構造は、パターニング・デバイスが、例えば投影システムに対して望ましい位置にあるようにすることができる。本明細書における用語「レチクル」又は「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターニング・デバイス」と同義であると見なすことができる。
【００２４】
本明細書において使用される用語「パターニング・デバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを形成するように、その断面にパターンを有する照射ビームを与えるように使用することができるデバイスを指すと広義に解釈されるべきである。照射ビームに与えられたパターンは、例えばパターンが移相フィーチャ（ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）又はいわゆるアシスト・フィーチャ（ａｓｓｉｓｔ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を備える場合、基板のターゲット部分に望んだパターンとそのまま一致しなくてもよいことを銘記されたい。一般に、照射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に形成されたデバイスの特定の機能の層に対応する。
【００２５】
パターニング・デバイスは、透過性又は反射性であることができる。パターニング・デバイスの例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ（ｍｉｒｒｏｒ  ａｒｒａｙｓ）、及びプログラム可能なＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでよく知られており、マスクには、バイナリ、交互型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフト、及び減衰型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトなどのマスク・タイプ、並びに様々な複合型のマスク・タイプが含まれる。プログラム可能なミラー・アレイの例では、小さなミラーの行列配置を使用し、それぞれを個々に、入ってくる放射ビームを異なる方向に反射させるように傾斜させることができる。傾けられたミラーは、照射ビーム内にパターンを与え、照射ビームはミラーの行列によって反射される。
【００２６】
本明細書において用いられる用語「投影システム」は、用いられる露光照射のため、或いは、浸液の使用又は真空の使用などその他の要素のために適切なものとして屈折式、反射式、反射屈折式、磁石式、電磁石式、及び静電気式の光学システム、又はその組み合わせを含む、いかなるタイプの投影システムも包含するとして広義に解釈されるべきである。本明細書においての用語「投影レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義であると見なされてもよい。
【００２７】
ここに表すように、装置は、（例えば反射マスクを用いた）反射型のものである。或いは、装置は（透過性マスクを用いた）透過性のものであることができる。
【００２８】
リソグラフィ装置は、２（デュアル・ステージ）又はより多くの基板テーブル（及び／又は２以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものであることができる。そのような「複数のステージ」の機械では、追加のテーブルが平行に使用され、又は１つ又は複数のその他のテーブルが露光のために使用される一方で、準備のステップが１つ又は複数のテーブル上で実行できる。
【００２９】
リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすように、基板の少なくとも１つの部分が、例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体によって覆われることができるタイプのものであってもよい。例えばマスクと投影システムの間のリソグラフィ装置内のその他の空間に浸液が適用されてもよい。投影システムの開口数を増加させるための液浸技術は、当分野で公知である。本明細書において用いられる用語「液浸」は、基板などの構造が液体内に浸される必要があることを意味するのではなく、露光中に液体が投影システムと基板の間に配置されることを意味するに過ぎない。
【００３０】
図１を参照すると、照射装置ＩＬは、照射源ＳＯから照射ビームを受け取る。供給源及びリソグラフィ装置は、例えば供給源がエキシマーレーザである場合、分離した構成要素であることができる。そのような場合、供給源はリソグラフィ装置の一部分を形成すると見なされず、照射ビームは、例えば適切なダイレクティング・ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えるビーム送出システムＢＤを利用して供給源ＳＯから照射装置ＩＬに送られる。他の場合に、供給源は、例えばそれが水銀ランプの場合、リソグラフィ装置と一体の部分であることができる。必要であれば、供給源ＳＯ及び照射装置ＩＬは、ビーム送出システムＢＤとともに照射システムと称されてもよい。
【００３１】
照射装置ＩＬは、照射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、照射装置の瞳面（ｐｕｐｉｌ  ｐｌａｎｅ）内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の径方向範囲（一般にそれぞれσ−外側（σ−ｏｕｔｅｒ）、σ−内側（σ−ｉｎｎｅｒ）と称されている。）は、調整できる。更に、照明装置ＩＬは、積分器ＩＮ及び集光レンズＣＯなどの様々なその他の構成要素を備えることができる。照明装置は、その断面内で、望ましい均一性及び強度の分布を有するために、照射ビームを調整するのに使用されてもよい。
【００３２】
照射ビームＰＢは、支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されたパターニング・デバイス（例えばマスクＭＡ）上に入射し、パターニング・デバイスによってパターン化される。マスクＭＡを横切った後、照射ビームＰＢは、投影システムＰＬを通過し、その投影システムはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集中させる。第２のポジショナＰＷ及び、位置センサＩＦ２（例えば干渉測定デバイス（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、リニア・エンコーダ、又は静電容量センサ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ））を利用して、基板テーブルＷＴは、例えば照射ビームＰＢの経路内の異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１は、例えば、マスク・ライブラリ（ｍａｓｋ  ｌｉｂｒａｒｙ）から機械的に取り出した後に、又は走査中に、照射ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用できる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部分を形成する長行程の基準寸法（粗い位置調整）及び短行程の基準寸法（精密位置調整）を利用して実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部分を形成する長行程の基準寸法及び短行程の基準寸法を用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは異なり）、マスク・テーブルＭＴは、短行程アクチュエータのみに連結でき、又は固定できる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１及びＭ２、並びに基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して整列できる。図示された基板位置合わせマークは、専用のターゲット部分を占めるが、それは、ターゲット部分の間の空所に配置できる（これらは、スクライブ・レーン（ｓｃｒｉｂｅ−ｌａｎｅ）位置合わせマークとして知られる）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される状況では、マスク位置合わせマークは、ダイの間に配置できる。
【００３３】
表示された装置は、少なくとも１つの以下のモードで使用できる。  
【００３４】
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、本質的に固定されたままにされ、照射ビームに与えられるパターン全体は、ターゲット部分Ｃ上に一度に投影される（すなわち単一の静止した露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃが露光できるように、基板テーブルＷＴはＸ及び／又はＹ方向に移動される。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一の静止した露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。
【００３５】
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は同時に走査され、照射ビームに与えられるパターンは、ターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一の動的な露光）。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（縮小）拡大及び画像の反転特性（ｒｅｖｅｒｓａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）によって決定できる。走査モードでは、単一の動的な露光で露光フィールドの最大寸法がターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、一方、走査の動作の長さがターゲット部分の（走査方向の）高さを決定する。
【００３６】
３  別のモードでは、照射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影されながら、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能なパターニング・デバイスを保持して本質的に静止したままにされ、基板テーブルＷＴは移動又は走査される。このモードでは一般に、パルス式照射光学ユニットが使用され、プログラム可能なパターニング・デバイスが基板テーブルＷＴのそれぞれの動きの後又は走査中に連続照射パルスの合間に必要とされるように更新される。この動作モードは、上述したようなタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどプログラム可能なパターニング・デバイスを利用するマークレス・リソグラフィに容易に適用できる。
【００３７】
上述した使用モード又は完全に異なる使用モードの組み合わせ及び／又は変形形態も使用できる。
【００３８】
具体的な参照が本発明の実施例の使用に対して光学リソグラフィの文脈で上記になされたかもしれないが、本発明は、例えばインプリント・リソグラフィなどその他の用途に使用されてもよく、文脈が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。インプリント・リソグラフィでは、パターニング・デバイスのトポグラフィは、基板上に形成されるパターンを定める。パターニング・デバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジストの層に押し込むことができ、それからレジストは、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組み合わせを加えることによって硬化される。パターニング・デバイスは、レジストが硬化された後、レジストにパターンを残してそこから取り除かれる。
【００３９】
本明細書において使用される用語「照射」及び「ビーム」は、すべてのタイプの、（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの、又はそれに近い波長を有する）紫外線（ＵＶ）照射、及び（例えば５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）照射を含む電磁照射、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを包含する。
【００４０】
用語「レンズ」は、文脈が許せば、屈折式、反射式、磁石式、電磁石式、及び静電気式の光学の構成要素を含む、様々なタイプの光学の構成要素のいずれか１つ又は組み合わせを指すことができる。
【００４１】
図２ａ及び２ｂは、簡易で単純な従来技術のフォーカス・テスト（ｆｏｃｕｓ  ｔｅｓｔ）を概略的に示す。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の投影システムＰＬを示す。瞳面ＰＰが、第１のレンズＬ１及び第２のレンズＬ２の間にある。簡単にするため２つのレンズのみが図２に表されるが、投影システムＰＬは一般に、いくつのレンズでも備えることができることが理解されるであろう。テスト・デバイスＰ上に設けられたテスト・パターンが基板Ｗの表面上に投影システムＰＬを介して結像される。テスト・デバイスＰは、レチクルＭＡ上に設けられたテスト・デバイスＰであることができる。それは、テストの目的のためレチクルＭＡに特別に加えられたテスト・デバイスＰであってもよいが、チップを生産するために使用されるレチクルＭＡ上のパターンの一部として形成されてもよい。レチクルＭＡは、フォーカス・テスト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。
【００４２】
図２ａに表された状態では、基板Ｗは実質的に、投影システムＰＬの焦点面にあり、テスト・デバイスＰは、鮮明なテスト構造Ｐ’として結像される。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の焦点面の上に位置決めされる。今度は、テスト構造Ｐは、ぼやけたテスト構造Ｐ’’として投影される。不鮮明さの量は、焦点ずれの量に依存することが理解されるであろう。しかし、不鮮明さの量は、焦点ずれの方向に依存しない。基板Ｗが、投影システムＰＬの焦点面の下の同様の距離に位置決めされると、同じ量の不鮮明さが生じるであろう。テスト構造Ｐ’’に基づいて、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面の上にあるか下にあるか決定するのは不可能である。
【００４３】
不鮮明さの量は、現像された後に、例えば形成されたパターンのラインの幅を例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して測定することによって計ることができる。それは、焦点ずれの変化に伴う幅の振舞いが、前もって得られたｂｏｓｓｕｎｇ曲線から解るからである。この振舞いは、比較的変化が少なく、したがって焦点ずれでの変化に対して非常に無感応である。振舞いは、二次的であり、したがって最適の焦点の周囲の感度は、実質的に０である。
【００４４】
したがって、傾斜された焦点テストは、図３ａ及び３ｂに概略的に表わされるように知られている。こうした傾斜された焦点テストは、線形の振舞い及び十分に高い感度を確実にする。同じ符号は、同じ品目を指す。基板Ｗの表面上のテスト・デバイスＰ上に設けられたテスト構造の画像を投影するために使用される画像ビームは、ここでは傾けられる。図３ａは、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面にある場合の投影システムＰＬを通ったテスト・デバイスＰの画像を示す。図３ｂは、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面の上にある状態を表し、テスト・デバイスＰが今度はぼやけて横に移動したテスト構造Ｐ’’’として結像されていることが理解できる。図３ａに表わされるように、不鮮明な状態Ｐ’’’の中心は、基板Ｗが投影システムＰＬの焦点面にある場合に取ったであろう位置に対して量Δｘ横移動されている。その結果、横の変位Δｘは、焦点ずれＤの量に依存する。横移動Δｘの方向（正の又は負のｘ方向への）は、焦点ずれの方向についての情報をもたらす。横移動が正のｘ方向である場合、基板Ｗは、投影システムＰＬの焦点面の上にあり、逆もまた同様である。したがって、そのような傾斜された焦点テストに基づいて、測定し、別のステップとして基板Ｗと投影システムＰＬとの相対的な位置を修正することも可能である。原理的には、投影システムの設定を調整することも可能である。
【００４５】
そのような傾斜されたビームを生成するいくつかの方法が知られている。図４は、傾きを伴う画像ビームを提供し、全体の強度分布を移動させる楔１０を表す。そのような楔１０は、例えば水晶でできている。楔１０は、例えばレチクルＭＡ（図４に示さない）上に位置決めされてもよく、その上にテスト構造Ｐが位置決めされる。
【００４６】
図５は、傾斜されたビーム（米国特許第６，７１０，８５３号も参照されたい）を形成する別の方法を表す。図５は、例えば水晶で形成されたテスト・デバイス２０の断面を概略的に表す。焦点テスト・デバイス２０は、反射光を遮断するクロム部分２１を備えるパターンを有する。クロム部分２１の合間には、位相ステップが水晶に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及び第２の部分２３によって形成されている。第２の部分２３の高さに対する第１の部分２２の高さは、９０°の位相シフトが使用される波長でもたらされるように選択される。その結果、第１の部分２２を通過する光は、エッチングされた第２の部分２３を通過する光に対して９０°の位相差を有する。クロム部分２１、第１の部分２２、第２の部分２３のｘ方向の長さは、例えば、２：１：１の比率である。
【００４７】
テスト・デバイス２０を通過する光は回析される。第１の部分２２及び第２の部分２３から生じるマイナスの１次の波面は、１８０°の位相差を有し、互いに打ち消し合うことが示され得る。ゼロ次は、４５°の位相差を有し、僅かに弱められ、プラスの１次は、０°の位相差を有する。したがって、ゼロ及びプラスの１次のみが存在し、マイナスの１次は存在しない。これは、また、傾斜された焦点テストを行うために使用できる傾斜したビームを生じる。
【００４８】
図４及び５を参照して述べられた解決方法は、ＥＵＶに応用しての使用には容易に採用できないことが当分野の技術者によって理解されるであろう。楔１０は、例えば、水晶で形成され、水晶はＥＵＶ線を通過させないので、ＥＵＶに応用して使用できない。図５に表わされたテスト・デバイス２０は、透過性のタイプのものであり、したがってやはりＥＵＶに応用しての使用には適していない。原理的には、テスト・デバイス２０の反射型を作製することもできる。しかし、ＥＵＶの波長はかなり短いので（例えば１３ｎｍ）、９０°の位相ステップを得るには、反射マスクに対して焦点テスト・パターンで１３／８ｎｍの高さの差を与える必要があり、それには、得るのがかなり困難な、テスト・デバイスの製造での精密さが必要になる。米国特許出願第２００２／００１５１５８号Ａ１には、傾斜された焦点テストを行う別の方法、すなわち、照射システム内に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、この手法は、すでに上述したようないくつかの欠点を有する。
【００４９】
「実施例１」
図６は、照射システム２、照射光学ユニット４、及び投影システムＰＬを備える投影装置を示す。照射システム２は、照射源ＬＡを備え、照射源は放電プラズマによって形成できる。ＥＵＶ線は、キセノンガス又はリチウム蒸気などのガス又は蒸気によって生成でき、そこでは、電磁スペクルのＥＵＶ範囲での照射を放出するために非常に高温のプラズマが生成される。非常に高温のプラズマは、「部分的にイオン化された」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。例えば、１０Ｐａの分圧のキセノン若しくはリチウムの蒸気、又はその他の適切なガス又は蒸気が照射の効率的な生成のために使用されてもよい。照射源ＬＡによって放出された照射は、供給源チャンバ７から例えば（供給源チャンバ７の開口部の中又は後ろに位置決めされた）ガス・バリア構造又は混合トラップ９を介してガス・バリア構造又は混合トラップ９内に送られる。ガス・バリア構造９は、例えば参照によって本明細書に組み込まれる欧州特許出願ＥＰ１，０５７，０７９号又は欧州特許出願ＥＰ１，２２３，４６８号に詳細に記載されるようなチャネル構造を備えることができる。
【００５０】
集光器チャンバ８は、照射集光器１０を備え、その集光器１０は、斜入射集光器によって形成されてもよい。集光器１０によって送られた照射は、格子型スペクトル・フィルタ１１から反射されて、集光チャンバ８内の孔のところのバーチャル・ソース・ポイント（ｖｉｒｔｕａｌ  ｓｏｕｒｃｅ  ｐｏｉｎｔ）１２内に焦点を合わせられる。集光チャンバ８から、投影ビーム１６が照射光学ユニット４内に入り垂直入射反射器１３、１４を介して、レチクル又はマスク・テーブルＭＴなどの支持構造上に位置決めされたレチクル又はマスクＭＡの上に反射される。パターンにされたビーム１７が形成され、そのビーム１７は、投影システムＰＬ内に入り反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージ又は基板テーブルＷＴの上に結像される。一般に、図示されるよりも多くの要素が照射光学ユニット４及び投影システムＰＬ内に存在できる。例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置は、照明システムＩＬ内に２個、投影システムＰＬ内に６個、最後に反射マスクＭＡの、９個の反射要素を有することができる。
【００５１】
図７ａ及び７ｂは、本発明の実施例による投影装置を表わし、図６の拡大された詳細を示す。図７ａ及び７ｂによる投影装置は更に、レチクル又はマスクＭＡを傾斜させるように設計された傾斜デバイス１００を備える。レチクル又はマスクＭＡは、ＥＵＶに応用して使用されるのに適しており、反射デバイスとも呼ばれ、その断面にパターンを有する投影ビームを与える働きをすることもできる。
【００５２】
傾斜デバイス１００は、反射デバイスを直接傾斜させるように設計できるが、レチクル又はマスク・テーブルＭＴなどの支持構造を傾斜させるようにも設計できる。支持構造は更にマスク・テーブルＭＴと見なされ、反射デバイスは更に反射マスクＭＡと見なされる。その結果、マスク・テーブルＭＴ上に位置決めされた反射マスクＭＡ（図示せず）は、傾斜できる。マスク・テーブルＭＴ及び反射マスクＭＡの傾斜は、図の平面に垂直な回転軸（図示せず）の周りで行なわれる。
【００５３】
ここで傾斜デバイスは、四角の箱として表わされているが、当分野の技術者は、そのような傾斜デバイスがどのように構築できるか理解するであろう。例えば、技術水準によれば、マスク・テーブルＭＴは、アクチュエータを備え、自由度６でマスク・テーブルＭＴの向きを調整するように設計できる。その他の、当分野の技術者に公知の等価な構造が代わりに適用できる。
【００５４】
傾斜デバイス１００は、電子制御ユニットＥＣＵによって制御できる。この電子制御ユニットＥＣＵは、投影装置を制御する中央計算装置などの計算装置であることができるが、そのような中央計算装置から命令を受ける、分離された電子制御ユニットＥＣＵであることもできる。電子制御ユニットＥＣＵと傾斜デバイス及び／又は中央計算装置との間の通信は、ワイアレスで実施できる。
【００５５】
図７ａは、傾斜されていない位置にある、傾斜デバイス１００及びマスク・テーブルＭＴを表す。図７ｂは、傾斜された位置にある、傾斜デバイス１００及びマスク・テーブルＭＴを示す。明確にするため、図７ｂで傾斜デバイス１００、マスク・テーブルＭＴ及びパターン化されたビーム１７はまた、非傾斜位置（破線）でも表わされている。
【００５６】
図７ａ及び７ｂは更に、照射光学ユニット４内に入り垂直入射反射器１３、１４（図７ａ及び７ｂに示さず）を介してマスク・テーブルＭＴ上に位置決めされた反射マスクＭＡ（図示せず）の上に反射される投影ビーム１６を示す。
【００５７】
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によって反射され、第１のパターン化されたビーム１７が形成され、そのビーム１７は、投影システムＰＬに入り、反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージ又は基板テーブルＷＴの上に結像される。第１のパターン化されたビーム１７は、図６に示すようにパターン化されたビーム１７と一致する。
【００５８】
実際には、第１のパターン化されたビーム１７は、図７ａで解るように傾斜されたビームであることに留意されたい。これは、投影システムＰＬの配置によるものである。しかし、この単一の第１のパターン化されたビーム１７に基づいて、傾斜された焦点ずれのテストは、まったく実施できない。すでに上記に説明されたように、焦点ずれテストを行うために、すなわち基板テーブルＷＴのレベルでの投影されたパターン化されたビームの横方向移動を定めるために、基準が必要とされる。図７ｂを参照して説明されるように、この基準は、第１のパターン化されたビームとは実質的に異なる傾斜を有する単一のパターン化されたビームを生成するための傾斜デバイス１００を使用することによって与えられる。
【００５９】
マスク・テーブルＭＴが傾斜デバイス１００によって傾斜された位置に傾斜されると、投影ビーム１６は、傾斜されたマスクＭＡ（図示せず）によって反射され、第２の傾斜されたパターン化されたビーム１７’が形成され、そのビーム１７’もまた、投影システムＰＬ内に入り反射要素１８、１９を介してウェーハ・ステージ又は基板テーブルＷＴの上に結像される。
【００６０】
傾斜デバイス１００により、第１及び第２のパターン化されたビーム１７、１７’が生成でき、第１及び第２のパターン化されたビーム１７、１７’は異なる傾斜の値を有し、すなわち第１及び第２のパターン化されたビーム１７、１７’は互いに対して傾斜される。この傾斜の差は、図８ａ、８ｂ、８ｃ、及び８ｄを参照して下記に説明されるように、焦点ずれテストを行うために使用できる。
【００６１】
図８ａは、例えば第１のパターン化されたビーム１７を使用したテスト・デバイスＩ（図示せず）の結像を示す。そのようなテスト・デバイスＩは、反射マスクＭＡであってもよいが、マーカのような反射マスクの一部分であってもよい。基板テーブルＷＴは、基板Ｗ（図示せず）が投影システムＰＬの焦点面ＦＰにあるように位置決めされている。その結果、テスト・デバイスＩは、位置ｘ０で鮮明な画像Ｉ’として結像される。焦点面ＦＰは、最適な焦点の面である。
【００６２】
図８ｂは、同じ状況を示すが、今度は第２の傾斜されたパターン化されたビーム１７’を使用している。この場合もテスト・デバイスは、位置ｘ０で鮮明な画像Ｉ’’として結像される。
【００６３】
図８Ｃは、第１のパターン化されたビーム１７を使用する、すなわちパターン化されたビーム１７の特別な傾斜がまったく与えられていないテスト・デバイスＩの結像を示す。基板テーブルＷＴは、焦点面ＦＰの下方の距離Ｄに位置決めされている。その結果、テスト・デバイスＩは、位置ｘ１でぼやけた画像Ｉ’’’として写像される。このぼやけた画像Ｉ’’’の位置ｘ１は、鮮明な画像Ｉ’、Ｉ’’の位置ｘ０と異なる。
【００６４】
最後に、図８ｄは、第２のパターン化されたビーム１７’を使用するテスト・デバイスＩの画像を示す。基板テーブルＷＴは、焦点面ＦＰの下方の距離Ｄに位置決めされている。その結果、テスト・デバイスＩは、位置ｘ２でぼやけた画像Ｉ’’’’として結像される。このぼやけた画像Ｉ’’’’の位置ｘ２は、鮮明な画像Ｉ’、Ｉ’’の位置ｘ０と異なり、図８ｃに示されたぼやけた画像Ｉ’’’の位置ｘ１とも異なる。
【００６５】
画像の横移動ｘ１、ｘ２の量は、焦点ずれＤの量に直接比例することが理解されるであろう。焦点ずれＤは実質的に、焦点面ＦＰから離れて位置決めされた基板Ｗのところの、パターン化されたビーム１７、１７’の方向での距離である。図８ｃ及び８ｄに表わされるように基板Ｗが焦点面ＦＰの下方に位置決めされる場合、画像の横移動ｘ１、ｘ２は、第１の（図８ｃ及び８ｄに表わされた状態による左）方向である。基板Ｗが焦点面の上に位置決めされる場合、画像の横移動ｘ１、ｘ２は反対の第２の方向である。
【００６６】
画像の位置Ｉ’、Ｉ’’又はぼやけた画像Ｉ’’’、Ｉ’’’’の平均的な位置は、例えば、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）を使用することによって決定され、又はその他の適切な装置が使用できる。位置を決定する適切な方法は、使用されるテスト・フィーチャに依存する。
【００６７】
図８ｃ及び８ｄで解るように、横移動ｘ１及び横移動ｘ２は、焦点ずれＤの異なる値に対して異なる値を有する。焦点ずれＤが０に等しい場合のみ、横移動ｘ１もｘ２も０に等しくなる。次に、この２つの値の間の差、相対的な位置Δｘ（Δｘ＝ｘ１−ｘ２）は、焦点ずれＤの量を決定する算定基準として使用できる。
【００６８】
ぼやけた画像の位置を測定するいくつかの方法が適用でき、例えば、ぼやけた画像の中心が測定できる。熟練者によって理解されるように、別の有利な方法は、フィーチャの「重心」を決定することである。
【００６９】
焦点ずれの量を決定する場合、テスト・デバイスＩが、先ず第１のパターン化されたビーム１７を使用して結像され、次いで第１のパターン化されたビーム１７に対して特定の傾斜を与えられる第２のパターン化されたビーム１７’を使用して結像される。次のステップでは、２つの画像の相対的な位置Δｘが決定される。Δｘの符号は、焦点ずれＤの符号についての情報（焦点面ＦＰの上か下か）を提供し、絶対値｜Δｘ｜は、焦点ずれＤの量についての情報を提供する。これに基づいて、基板テーブルＷＴの位置は、焦点面ＦＰに基板Ｗを位置決めするように調整できる。また、焦点を改善するために、投影システムＰＬの設定を調整するなどその他の方策をとることができる。
【００７０】
この方法を実施するために、先ず較正グラフ又は較正表が決定される必要があり、そこから、決定されたΔｘの値及び符号に基づいてＤの値及び符号が決定できることが理解されるであろう。
【００７１】
焦点を変化させながら、上記に述べたような焦点テストの測定の手順を行うことによって、較正グラフを得ることができる。測定は例えば、−０．３００μｍ、−０．１５０μｍ、０μｍ、＋０．１５０μｍ、＋０．３００μｍ、の焦点ずれを用いて行うことができる。焦点ずれＤの各値に対して、相対位置Δｘが決定される。横移動は、上記に述べた技術を使用して決定される。測定ビームの傾斜によって、焦点に伴う横移動の振舞いは、主に線形になる。
【００７２】
レンズ収差の結果、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テスト・デバイスＩｘ（例えばｘ方向に実質的に垂直であるｙ方向に延びる線を有する格子）に関して、ｙ方向に形成されたパターンを有するテスト・デバイスＩｙに関してよりも異なることもある。したがって、上記に述べられた焦点ずれ方法はｘ及びｙ方向に関して行なわれてもよい。
【００７３】
ここに述べられた方法はｘ方向及びｙ方向の焦点ずれを決定するのに使用できるので、レンズ収差もまた、これから導出できることが理解されるであろう。例えば、ｘ及びｙ方向での決定された焦点ずれに基づいて、例えば、投影システムＰＬ内で修正できる非点収差の曲率（ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ  ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）が得られる。
【００７４】
較正曲線が決定された後、較正曲線は、結像されたテスト・デバイスの焦点を決定するために使用できる。較正曲線は、その後行なわれる焦点テストに使用できる。得られる較正曲線は、下記の条件に適合すると使用できる。
【００７５】
１）リソグラフィ投影装置が安定を保つ、そうでなければ、ある時間間隔の後、再較正が必要になる。
【００７６】
２）条件が（同じレジスト、照射設定等）較正の間と変化せず維持される。
【００７７】
較正曲線は、本発明による実際の焦点テストを行うために使用できる。本発明による焦点テストは基板Ｗの表面全体の上に実施できるが、基板Ｗの特定の領域（例えば、スクライブ・レーン）上の焦点を決定するためにも使用できる。
【００７８】
焦点テストは、基板Ｗの表面全体の上の焦点を試すために使用できる。これは、レベル・センサによって得られたハイト・マップ（ｈｅｉｇｈｔ  ｍａｐ）にしたがって基板Ｗを位置決めしながら、基板Ｗ上に与えられたレジストの層全体にテスト・パターンをプリントすることによって行なわれてもよい。そのようなハイト・マップは、基板Ｗ上の異なるｘ、ｙ位置上の基板Ｗの高さについての情報を含む。そのような、確定されたハイト・マップに基づいて、投影システムＰＬに対する基板Ｗの最適な位置が計算される。
【００７９】
基板Ｗは、平坦な物体ではなくすべての種類の局所的な変形を有するので、露光領域全体を焦点面内に有するのは不可能である。
【００８０】
実際の得られる焦点は、テスト・デバイス上に与えられたテスト・パターンを基板全体に投影することによって決定できる。基板Ｗが露光され、テスト・パターンが現像された後、実際の得られる焦点が決定され、焦点マップが基板面全体から生成できる。そのような焦点マップは、基板Ｗ上の異なるｘ、ｙ位置上の実際の得られる焦点（はずし）を表すデータを含む。これは、公知の技術を使用してそれぞれのプリントされたテスト・パターンの横移動を測定し、焦点ずれＤを決定することによって行なわれる。
【００８１】
この後、レジストは除去でき、新しいレジストの層が（非破壊の）基板Ｗに塗布され、その層は、基板Ｗ上に実際のパターンを露光させるために使用できる。次いで、得られる焦点マップは、より正確に実際のパターンを基板Ｗに投影するために使用できる。
【００８２】
しかし、別の実施例では、テスト・デバイス上に与えられたテスト・パターンは、スクライブ・レーン上に投影される。これらのスクライブ・レーンは、実際の投影パターンがその上にプリントされるターゲット部分Ｃの外側にある。この技術は、「実際の」露光と監視の組み合わせを同時に可能にし、上記の実施例でのようにレジストを除去する必要はまったくない。
【００８３】
両方の場合に、テスト・デバイス上に与えられたテスト・パターンはレジストの層に結像され、次に基板Ｗは、リソグラフィ装置から取り外され、トラック内に移送される。トラックの中では、なお存在するプリントされたテスト・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、プリントされたテスト・パターンの横移動が公知の技術を使用して決定される。
【００８４】
本明細書において説明された方法及び装置は、傾斜された焦点ずれテストが比較的容易かつ迅速に実施できる利点を提供する。
【００８５】
「実施例２」
第１の実施例によれば、第１及び第２のパターン化されたビーム１７、１７’は、それらが少なくとも部分的に重なり合うように画像を投影する。重なり合う投影されたテスト・デバイスの相対的な移動を決定することは、むしろ困難な手順である。互いの上端に投影された２つの相対的にシフトされた線は、単一のより広い線になることがある。実際の焦点の状態及び処理、線量の変化などのその他の影響のため、線幅の変化を識別することは困難である。
【００８６】
したがって、第１及び第２のパターン化されたビーム１７、１７’の投影は、互いに対してあらかじめ定められたオフセットされた距離で位置決めできる。図９に示すように、２つの投影をオフセットｘｏｆｆｓｅｔを有して与えることが有利である。テスト・デバイスＩは、第１のパターン化されたビーム１７を使用して第１の位置ｘ１で結像され、第２のパターン化されたビーム１７’を使用して第２の位置ｘ２で結像される。基板Ｗが焦点面にある場合、第１の位置と第２の位置の間の距離は、ｘｏｆｆｓｅｔ（ｘｏｆｆｓｅｔ＝ｘ１−ｘ２）に等しくなる。
【００８７】
図９に表わされるように基板Ｗが焦点面に位置決めされない場合、第１の画像Ｉ’’’も第２の画像Ｉ’’’’も横移動される。しかし、両方の画像の横移動は異なり、したがって、この場合もΔｘが計算できる。Δｘ＝ｘ１−ｘ２−ｘｏｆｆｓｅｔ
【００８８】
オフセットを与えることによって、画像Ｉ’’’、Ｉ’’’’は重なり合わず、したがって、それらの位置はより正確で容易な方式で決定できる。
【００８９】
「実施例３」
別の実施例では、確定されたΔｘの、したがって焦点ずれＤの正確さ及び感度が向上できる。これは、第２のパターン化されたビーム１７’の方向と反対の方向に傾斜を伴った第１のパターン化されたビーム１７を与えるテスト・デバイスを使用することによって行なわれる。これは、図１０に表わされている。
【００９０】
傾斜デバイス１００を使用して、パターン化されたビーム１７は、適切な傾斜を与えられ得る。図１０を参照して説明される実施例によれば、第１のパターン化されたビーム１７は、傾斜されていないビームに対して第１の方向に傾斜を与えられる。ここで使用される用語、傾斜されていないビームは、マスクＭＡが特定の傾斜を与えられていない場合の図６に表わされたパターン化されたビーム１７を意味する。第２のパターン化されたビーム１７’は、第１の方向とは反対の第２の方向の傾斜を与えられる。第１及び第２の傾斜は、反対の符号を有する同様の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。
【００９１】
図１０の実施例によれば、第１及び第２の画像Ｉ’’’、Ｉ’’’’は、実施例２に説明されるように互いに対してオフセットｘｏｆｆｓｅｔを与えられてもよい。このオフセットは、図８ａ、ｂ、ｃ及びｄを参照して検討して、実施例１でのように０であることもできることが理解されるであろう。
【００９２】
「実施例４」
別の実施例によれば、傾斜は、例えば図６に示されるように与えられたその他の光学要素の１つよってもたらされることもできる。傾斜は、照射光学ユニット４に位置決めされた垂直入射反射器１３、１４を傾斜させるための傾斜デバイス１００を与えることによって導かれることもできる。また、投影システムＰＬ内に提供された反射要素１８、１９もまた、傾斜されたパターン化されたビームを生成するために傾斜できる。
【００９３】
傾斜された光学要素は、好ましくはパターン化されたビームの画像平面内にある。画像平面内に無い光学要素もまた使用できる。しかし、画像平面に無い光学要素を傾斜させることは付加的な収差を導くことになる。そのような収差は修正される必要があるかもしれない。
【００９４】
「実施例５」
別の実施例によれば、パターン化されたビーム１７は、上記に述べたものとは異なる方式で傾斜を与えられている。例えば、マスクＭＡを傾斜させるために傾斜デバイス１００を使用する代わりに、楔形マスクＭＡ’を使用してもよい。図１１は、マスク・テーブルＭＴ上に位置決めされたマスクＭＡ’によって反射された投影ビーム１６を概略的に表す。破線を使用して、第１のパターン化されたビーム１７を生成する、通常の平らなマスク・テーブルＭＴ及びマスクＭＡが示されている。
【００９５】
傾斜された焦点テストを行うために傾斜されたビームを生成する目的で、第１のパターン化されたビーム１７に対して傾斜された第２のパターン化されたビーム１７’を生成する楔形マスクＭＡ’が使用できる。これは、図１１に示されている。
【００９６】
このような楔形マスクＭＡ’は、傾斜された焦点テストを行うための傾斜されたパターン化されたビーム１７’を生成する簡単な方策を提供する。傾斜された焦点テストは、先ず通常の平らなマスクＭＡを使用してテスト・パターンを結像し、次に楔形マスクＭＡ’を使用してテスト・パターンを結像することによって行なわれる。当然のことながら、第１のパターン化されたビーム１７と第２のパターン化されたビーム１７’の間にオフセットを与え、又は正確さを向上させるために反対方向に傾斜を伴う第１のパターン化されたビーム１７と第２のパターン化されたビーム１７’との両方を提供することによるなど、この実施例は、上記に述べたすべての種類の技術及び変形形態と結合できる。後者は、異なる傾斜を有する２つの楔形マスクＭＡ’を使用することによって行なわれてもよい。それは、１つの楔形マスクＭＡ’を使用して、第１と第２の露光の合間にそのマスクを１８０°回転させて行うこともできる。
【００９７】
図１２は、傾斜された反射面を有する楔形マスクＭＡ’の例を表す。マスクＭＡ’は、ｙ方向に傾斜を有する楔形である。ｘ、ｙ、及びｚ方向は、図面に示されている。
【００９８】
図１３は、楔形マスクＭＡ’’の別の実施例を表す。この楔形マスクＭＡ’’は、２つの実質的に垂直な方向、ｘ及びｙ方向に傾斜を与えられている。楔形レチクルの垂直に描かれた縁部は、それぞれｚ１、ｚ２、及びｚ３の長さを有する。ただし、ｚ１＜ｚ２＜ｚ３である。図に表される実施例によれば、２つの対角線上に対向した縁部は、両方ともｚ２の長さを有する。しかし、この２つの縁部は異なる長さを有していてもよい。
【００９９】
上面として表されるマスクＭＡ’’の面は、投影ビーム１６を反射させるパターン化された面であることができる。
【０１００】
このような楔形マスクＭＡ’’は、ｘ方向にもｙ方向にも傾斜を有するパターン化されたビーム１７’を生成する。したがって、楔形マスクＭＡ’’は投影されたテスト・パターンのｘ及びｙの両方向の移動を一度で決定するのに使用できる。したがって、このような楔形マスクＭＡ’’は、レンズ収差により生じる非点収差を決定するのに使用できる。
【０１０１】
決定されたｘ及びｙ方向の横移動に基づいて、ターゲット・オブジェクトの相対的な位置は、投影ビームに対して調整できる。これを行うため、ｘ方向及びｙ方向の横移動の平均が使用できる。
【０１０２】
当然のことながら、楔形マスクを使用する代わりに、楔形のマスク・テーブルＭＴを使用できる。
【０１０３】
また、楔形マスクを使用する代わりに、その他の光学要素の１つを楔形の光学要素に交換することもできる。この傾斜は、照射光学ユニット４内に位置決めされた垂直入射反射器１３、１４に取って代わる楔形光学要素を設けることによって導かれてもよい。また、投影システムＰＬに設けられた反射要素１８、１９は、楔形反射要素に交換することもできる。
【０１０４】
好ましくは、傾斜された光学要素は、パターン化されたビームの画像平面にある。画像平面に無い光学要素も使用される。しかし、画像平面に無い光学要素を傾斜させると、付加的な収差を導くことになる。このような収差は、修正される必要がある可能性がある。
【０１０５】
本発明の特定の実施例が上記に説明されてきたが、本発明は説明された以外の方法で実施できることが理解されるであろう。例えば、本発明は、上記に開示されるような方法を実施するための、マスク若しくはレチクル・テーブルＭＴの動きを（又はマスク若しくはレチクルＭＡを直接に）制御するように構成された１つ又は複数の機械読み取り可能な命令のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、或いはこのようなコンピュータ・プログラムがその中に記憶された（例えば、半導体メモリ、磁気若しくは光学ディスクなど）データ記憶媒体の形式をとることができる。
【０１０６】
上記の説明は、例示のためであり限定のためではない。したがって、上記に述べられた特許請求の範囲から逸脱することなしに、説明された本発明に変更がなされ得ることが当分野の技術者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】リソグラフィ装置を表す図である。
【図２】ａおよびｂは従来のテレセントリックの焦点テストを表す図である。
【図３】ａおよびｂは従来のテレセントリックの焦点テストを表す図である。
【図４】傾斜されたビームをもたらす従来の楔を表す図である。
【図５】傾斜されたビームを提供する従来のパターンを表す図である。
【図６】リソグラフィ装置の詳細図である。
【図７】ａおよびｂは本発明の実施例によるリソグラフィ装置を表す図である。
【図８】ａ、ｂ、ｃ、ｄは本発明の実施例を表す図である。
【図９】本発明の別の実施例を表す図である。
【図１０】本発明の別の実施例を表す図である。
【図１１】本発明の別の実施例によるリソグラフィ装置を表す図である。
【図１２】本発明の別の実施例による反射デバイスを表す図である。
【図１３】本発明の別の実施例による反射デバイスを表す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
ＩＬ  照射システム（照射装置）
ＳＯ  照射源
ＰＢ  照射ビーム
ＰＬ  投影システム
ＭＡ  パターニング・デバイス（マスク）（レチクル）
ＭＡ’  楔形のマスク
ＭＡ’’  楔形マスク
ＰＭ  第１のポジショナ
ＭＴ  支持構造（例えばマスク・テーブル）
ＰＷ  第２のポジショナ
ＷＴ  基板テーブル（例えばウェーハ・テーブル）
ＩＦ１  位置センサ
ＩＦ２  位置センサ
Ｗ  基板（例えばレジスト被覆されたウェーハ）
Ｍ１  マスク位置合わせマーク
Ｍ２  マスク位置合わせマーク
Ｐ１  基板位置合わせマーク
Ｐ２  基板位置合わせマーク
Ｐ  テスト・デバイス
Ｐ’  鮮明なテスト構造
Ｐ’’  ぼやけたテスト構造
ＰＰ  瞳面
Ｌ１  第１のレンズ
Ｌ２  第２のレンズ
Ｄ  焦点ずれ
Δｘ  量
ｘ  ｘ方向
ＬＡ  照射源
Ｏ  光軸
ＥＣＵ  電子制御ユニット
ＦＰ  焦点面
Ｉ’  画像
Ｉ’’  画像
Ｉ’’’  画像
Ｉ’’’’  画像
ｘ０  位置
ｘ１  位置
ｘ２  位置
ｘｏｆｆｓｅｔ  オフセット
ｚ１  長さｚ１
ｚ２  長さｚ２
ｚ３  長さｚ３
２  照射システム
４  照射光学ユニット
７  供給源チャンバ
８  集光器チャンバ
９  ガス・バリア構造又は混合トラップ
１０  照射集光器
１０  楔
１２  バーチャル・ソース・ポイント
１３  垂直入射反射器
１４  垂直入射反射器
１６  投影ビーム
１７  第１のパターン化されたビーム
１７’  第２のパターン化されたビーム
１８  反射要素
１９  反射要素
２０  テスト・デバイス
２１  クロム部分
２２  位相ステップの第１の部分
２３  位相ステップの第２の部分
１００  傾斜デバイス
【図１】
2006191046.tif 000003
【図２】
2006191046.tif 000004
【図３】
2006191046.tif 000005
【図４】
2006191046.tif 000006
【図５】
2006191046.tif 000007
【図６】
2006191046.tif 000008
【図７】
2006191046.tif 000009
【図８】
2006191046.tif 000010
【図９】
2006191046.tif 000011
【図１０】
2006191046.tif 000012
【図１１】
2006191046.tif 000013
【図１２】
2006191046.tif 000014
【図１３】
2006191046.tif 000015
【外国語明細書】
2006191046000001.pdf