(57)【要約】高調波発生媒体、励起放射源、及び空間フィルタを含む照明源装置が開示される。励起放射源は、ビームの中心領域に励起放射を含まないプロファイルを有する励起放射ビームを放射し、高調波放射を発生させるように高調波発生媒体を励起する。励起放射及び発生した高調波放射は、励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離される。空間フィルタは、励起放射ビームの焦点面を越えて配置され、励起放射を遮断する。励起放射を高調波測定放射から分離するために最適化された、高調波測定放射を発生させる方法も開示される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高調波発生媒体と、
高調波放射を発生させるように前記高調波発生媒体を励起するために、ビームの中心領域に励起放射を含まないプロファイルを有する励起放射ビームを放射可能な励起放射源と、
前記励起放射ビームの焦点面を越えて配置され、前記励起放射を遮断可能な空間フィルタと、
を含む照明源装置であって、
前記励起放射及び前記発生した高調波放射は、前記励起放射ビームの前記焦点面を越えて空間的に分離される、照明源装置。
【請求項２】
前記励起放射ビームは、実質的に対称のプロファイルを有する、請求項１に記載の照明源装置。
【請求項３】
前記励起放射ビームは、略環状のプロファイルを有する、請求項２に記載の照明源装置。
【請求項４】
前記空間フィルタは、前記励起放射ビームの遠視野に配置される、請求項１〜３の何れか一項に記載の照明源装置。
【請求項５】
前記遠視野における前記励起放射ビームは、前記励起放射ビームの近視野におけるのと同様のプロファイルを有する、請求項４に記載の照明源装置。
【請求項６】
前記励起放射及び前記発生した高調波放射を空間的に分離することで、前記発生した高調波放射が、前記遠視野において、前記励起放射プロファイルの前記中心領域内に収まるように動作可能である、請求項４又は５に記載の照明源装置。
【請求項７】
前記空間フィルタは、前記励起放射プロファイルの前記中心領域の外の放射を遮断する大きさとされた開口を含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の照明源装置。
【請求項８】
励起放射源は、複数のコヒーレント結合された励起放射サブビームを供給するように動作可能な複数のサブビーム源を含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の照明源装置。
【請求項９】
前記複数のサブビーム源は、複数のモードロック式増幅器から供給を受ける、請求項８に記載の照明源装置。
【請求項１０】
前記複数のサブビーム源は、タイル状開口ジオメトリで配置され、前記タイル状開口ジオメトリの中心領域には前記サブビームがない、請求項８又は９に記載の照明源装置。
【請求項１１】
前記タイル状開口ジオメトリは、各サブビームにマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを含む光学系によって画定される瞳面内に含まれ、レンズは、前記サブビームの焦点を前記焦点面に合わせる、請求項１０に記載の照明源装置。
【請求項１２】
前記サブビーム源を３〜１０個含む、又は任意選択で、前記サブビーム源を５〜８個含む、請求項８〜１１の何れか一項に記載の照明源装置。
【請求項１３】
基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、
請求項１〜１２の何れか一項に記載された測定放射を発生させるための照明源を含み、
前記測定放射は、前記高調波放射を含む、検査装置。
【請求項１４】
励起放射を高調波測定放射から分離するために最適化された、高調波測定放射を発生させる方法であって、前記励起放射のビームは、前記高調波測定放射を発生させるために使用され、前記高調波測定放射及び前記励起放射は、前記励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離され、前記方法は、
タイル状開口ジオメトリを使用して、複数の励起放射サブビームをコヒーレント結合することを含み、
前記タイル状開口ジオメトリの中心領域には、前記サブビームがない、方法。
【請求項１５】
リソグラフィプロセスによって形成された構造に関連するパラメータを測定する検査方法であって、
高調波測定放射を発生させるために、請求項１４の方法を実施することと、
前記高調波測定放射を使用して前記構造を測定することと、
を含む、検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２０１６年１１月１１日に出願された欧州特許出願第１６１９８３４６．５号の優先権を主張するものであり、この特許は、参照によりその全体を本明細書に援用される。
【０００２】
[0002]  本発明は、検査装置、及び測定を実施する方法に関する。特に、本発明は、検査装置用の照明源に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、基板に、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを付加する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その際に、代替としてマスク又はレチクルと称されるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成される回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）のターゲット部分（例えば、１つ以上のダイの一部を含む）に転写することができる。それぞれが特定のパターン及び材料組成を有する多層が付加されて、機能デバイス及び完成品の相互接続を形成する。
【０００４】
[0004]  リソグラフィプロセスでは、多くの場合、例えば、プロセス制御及び検証を行うために、形成された構造の測定を行うのが好ましい。クリティカルディメンジョン（ＣＤ）を測定するのにしばしば使用される走査電子顕微鏡と、デバイスの２つの層のアライメント精度、オーバーレイを測定する専用ツールと、を含む、上記の測定を行う様々なツールが公知である。最近では、様々な形態のスキャトロメータが、リソグラフィ分野で使用するために開発された。
【０００５】
[0005]  公知のスキャトロメータの例では、多くの場合、専用のメトロロジターゲットを用意する必要がある。例えば、方法は、単純な格子の形態のターゲットを必要とすることがあり、この格子の形態のターゲットは、測定ビームが、その格子よりも小さいスポットを形成する（すなわち、格子はアンダーフィルされる）程度に十分に大きい。いわゆる再現法では、格子の特性は、ターゲット構造の数学モデルを用いて、散乱線の相互作用をシミュレーションすることで計算することができる。モデルのパラメータは、シミュレートした相互作用が、実際のターゲットから観測されるものと同様の回折パターンをもたらすまで調整される。
【０００６】
[0006]  再現によるフィーチャ形状の測定に加えて、米国特許出願公開第２００６０６６８５５Ａ１号に記載された装置を使用して、回折に基づいてオーバーレイを測定することができる。回折次数の暗視野像を使用する、回折に基づくオーバーレイメトロロジは、より小さいターゲットのオーバーレイの測定を可能にする。これらのターゲットは、照明スポットよりも小さくすることができ、ウェーハ上の製品構造によって囲むことができる。暗視野結像メトロロジの例は、例えば、米国特許出願公開第２０１１１０２７５３Ａ１号、及び米国特許出願公開第２０１２００４４４７０Ａ号などの多数の公開済み特許出願に見ることができる。多格子は、複合格子ターゲットを使用して、１つの像で測定することができる。公知のスキャトロメータは、可視波又は近赤外波領域の光を使用する傾向があり、この領域の光は、その特性が実際に対象となる実際の製品構造よりもはるかに粗い格子ピッチを必要とする。そのような製品フィーチャは、波長がはるかに短い深紫外（ＤＵＶ）又は極紫外（ＥＵＶ）放射を使用して特定することができる。不都合なことには、そのような波長は、通常メトロロジに利用又は使用することができない。
【０００７】
[0007]  他方で、最新の製品構造の寸法は非常に小さいので、この製品構造は、光メトロロジ技術によって結像することができない。小さいフィーチャは、例えば、多パターン形成プロセス及び／又はピッチマルチプリケーションによって形成されたものを含む。したがって、大量のメトロロジに使用されるターゲットは、そのオーバーレイエラー又はクリティカルディメンジョンが対象となる特性である製品よりもはるかに大きいフィーチャを使用することが多い。測定結果は、単に実際の製品構造の寸法に間接的に関係するに過ぎず、メトロロジターゲットが、リソグラフィ装置における光投射下で、同じディストーションを受けず、及び／又は製造プロセスの他のステップで別の処理を受けないために正確でないことがある。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）は、これらの最新製品構造を直接解像することができるが、ＳＥＭは、光学測定よりもはるかに多くの時間がかかる。さらに、電子は、厚いプロセス層を貫通できず、これは、電子をメトロロジ用途にあまり適さないものにする。接触パッドを使用して電気特性を測定するなどの他の技術も公知であるが、この技術は、真の製品構造の間接証拠のみを提示する。
【０００８】
[0008]  メトロロジ中に使用される放射の波長を短くする（すなわち、「軟Ｘ線」波長スペクトルの方に移行させる）ことで、より小さい構造を解像して構造の構造ばらつきに対する感度を高め、及び／又は製品構造の中にさらに進入することが可能である。高周波放射を適切に発生させる１つのかかる方法は、高調波発生（ＨＨＧ）放射源を使用することによる。そのようなＨＨＧ放射源は、レーザ放射（例えば、赤外放射）を使用してＨＨＧ発生媒体を励起し、それにより、高周波放射を含む高調波を発生させる。
【０００９】
[0009]  検査装置で測定するためにＨＨＧ放射を使用する場合に、レーザ放射を除去することは重要である。ＩＲ放射であるこのレーザ放射はビーム送出部又は投影システム光学部品を昇温及び変形させることがあり、結果として、測定誤差及び不正確さをもたらす。ＨＨＧ放射からＩＲ放射を分離する現状の技術として、極薄金属フィルタ薄膜の使用を挙げることができる。しかし、レーザ出力が増大すると、これらの極薄金属フィルタ薄膜は、損傷を受けることなく、レーザ放射を取り扱うことができなくなる。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]  高調波発生源の出力からの励起レーザ放射の分離を改善することが望ましい。
【００１１】
[0011]  本発明の第１の態様によれば、高調波発生媒体と、高調波放射を発生させるように高調波発生媒体を励起するために、ビームの中心領域に励起放射を含まないプロファイルを有する励起放射ビームを放射可能な励起放射源と、上記励起放射ビームの焦点面を越えて配置され、上記励起放射を遮断可能な空間フィルタと、を含む照明源装置が提供され、上記励起放射及び発生した高調波放射は、上記励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離される。
【００１２】
[0012]  本発明の第２の態様によれば、高調波測定放射から励起放射を分離するために最適化された高調波測定放射を発生させる方法が提供され、上記励起放射ビームは、高調波測定放射を発生させるために使用され、上記高調波測定放射及び上記励起放射は、上記励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離され、上記方法は、タイル状開口ジオメトリを使用して、複数の励起放射サブビームをコヒーレント結合することを含み、タイル状開口ジオメトリの中心領域には上記サブビームがない。
【００１３】
[0013]  本発明のさらなる態様、特徴及び利点、さらには、本発明の様々な実施形態の構造及び動作が、添付図面を参照して下記に詳細に説明される。なお、本発明は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されない。そのような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に提示される。さらなる実施形態が、本明細書に記載された教示から当業者に明らかになるであろう。
【００１４】
[0014]  本発明の実施形態が、単なる例として、添付の概略図面を参照して以下に説明され、添付図面において、同じ参照符号は同じ部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】リソグラフィ装置を示している。
【図２】本発明による検査装置を使用することができるリソグラフィセル又はクラスタを示している。
【図３】公知の暗視野像検査法を実施するのに適した本発明の実施形態による検査装置を概略的に示している。
【図４】本発明の実施形態に従って適合可能なＨＨＧ源を使用するメトロロジ装置を概略的に示している。
【図５】公知の方法により発生したＨＨＧ放射の細部を概略的に示しており、赤外フィルタ要素に対する要件を示している。
【図６】レーザ励起放射を発生させるための公知のタイル状開口コヒーレントビーム結合装置を概略的に示している。
【図７】図６に示す装置から得られた、遠視野で結果として生じた放射強度プロファイルと、発生したＨＨＧプロファイルとを示している。
【図８ａ】本発明の実施形態による、レーザ励起放射を発生させるタイル状開口コヒーレントビーム結合装置を示している。
【図８ｂ】得られた瞳面強度プロファイルを示している。
【図８ｃ】得られた遠視野ＩＲ強度プロファイル及び発生したＨＨＧプロファイルを示している。
【図９】本発明の実施形態によるフィルタ装置を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[0015]  本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の実施形態が実施され得る例示的環境を提示することは有益である。
【００１７】
[0016]  図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示している。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ若しくはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）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、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に配置するように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたパターニングデバイスサポート又は支持構造体と、それぞれ基板（例えば、レジストを被覆されたウェーハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータに従って基板を正確に配置するように構成された第２のポシショナＰＷにそれぞれ連結された２つの基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴａ、ＷＴｂと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与さ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含む）に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。基準フレームＲＦは様々なコンポーネントを連結し、パターニングデバイス及び基板とそれらのフィーチャとの位置を設定及び測定するための基準として機能する。
【００１８】
[0017]  照明システムは、放射を誘導する、成形する、又は制御するために、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式などの様々なタイプの工学コンポーネント、又は他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【００１９】
[0018]  パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向きと、リソグラフィ装置の構造と、例えば、パターニングデバイスが真空環境で保持されるかどうかなどの他の条件とに応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式、又は他のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイスサポートＭＴは、例えば、必要に応じて固定することも、又は移動することもできるフレーム又はテーブルとすることができる。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスが、例えば、投影システムに対して所望の位置を取ることを保証することができる。
【００２０】
[0019]  本明細書で使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを形成するなど、放射ビームに断面パターンを付与するために使用することができる任意の装置を指すと広く解釈すべきである。なお、放射ビームに付与されるパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、すなわち、いわゆるアシストフィーチャを含む場合に、必ずしも基板のターゲット部分の所望のパターンに完全に一致しなくてもよい。通常、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などの、ターゲット部分に形成されるデバイスの特定の機能層に対応する。
【００２１】
[0020]  図に示すように、装置は、（例えば、透過型パターニングデバイスを使用する）透過型である。あるいは、装置は、（例えば、上記のタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）反射型とすることができる。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語の任意の使用は、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義語であるとみなすことができる。「パターニングデバイス」という用語は、そのようなプログラマブルパターニングデバイスの制御に使用するパターン情報をデジタル形式で格納する装置を指すと解釈することもできる。
【００２２】
[0021]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に適した、又は液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要素に適した、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、及び静電式光学系、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語の任意の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義語であるとみなすことができる。
【００２３】
[0022]  リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって、基板の少なくとも一部分を覆うことができるタイプとすることができる。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えば、マスクと投影システムとの間に注入することもできる。投影システムの開口数を大きくするための液浸技術は当技術分野で公知である。
【００２４】
[0023]  動作時、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば、放射源がエキシマレーザの場合に、独立した構成要素とすることができる。そのような場合に、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡張器を含むビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに送られる。他の事例では、例えば、放射源が水銀ランプの場合に、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと称することができる。
【００２５】
[0024]  イルミネータＩＬは、例えば、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤと、インテグレータＩＮと、コンデンサＣＯとを含むことができる。イルミネータを使用して、断面において望ましい均一性及び強度分布を有するように放射ビームを調整することができる。
【００２６】
[0025]  放射ビームＢは、パターニングデバイスサポートＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを横断すると、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、放射ビームの焦点を基板Ｗのターゲット部分Ｃに合わせる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、２−Ｄエンコーダ、又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴａ又は基板テーブルＷＴｂは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に配置するように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び（図１には明示されていない）別の位置センサを使用して、例えば、マスクライブラリからの機械取出し後、又は走査時に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に配置することができる。
【００２７】
[0026]  パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。基板アライメントマークは、図示したように、専用のターゲット部分に配置されるが、ターゲット部分間の空間に配置することもできる（これらは、スクライブレーンアライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに２つ以上のダイが形成された状況で、マスクアライメントマークは、ダイ間に配置することができる。小さいアライメントマークは、ダイ内でデバイスフィーチャ間に設けることができ、この場合に、マーカは可能な限り小さく、隣接するフィーチャと異なる結像又はプロセス条件を必要としないことが望ましい。アライメントマーカを検出するアライメントシステムについては下記にさらに説明される。
【００２８】
[0027]  図示した装置は、様々なモードで使用することができる。走査モードでは、放射ビームに付与されたパターンが、ターゲット部分Ｃに投影されている間、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち、単一の動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えば、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ＰＳの（縮小）拡大及び像反転特性によって決まり得る。走査モードでは、露光フィールドの最大寸法により、単一の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向の）幅が限定され、一方、走査動作の長さにより、ターゲット部分の（走査方向の）高さが決まる。当技術分野で公知のように、他のタイプのリソグラフィ装置及び動作モードも可能である。例えば、ステップモードが公知である。いわゆる「マスクレス」リソグラフィでは、プログラマブルパターニングデバイスは、パターンを変える場合以外は静止して保持され、基板テーブルＷＴは移動する、又は走査される。
【００２９】
[0028]  上記の使用モードの組み合わせ、及び／又は変形型、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。
【００３０】
[0029]  リソグラフィ装置ＬＡは、例えば、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂと、基板テーブルを交換することができる２つのステーション（露光ステーションＥＸＰ及び測定ステーションＭＥＡ）と、を有するいわゆる２段タイプとされる。一方の基板テーブルに載った１つの基板が、露光ステーションで露光されている間、別の基板は、測定ステーションで他方の基板テーブルに載せることができ、様々な予備ステップが実施される。これは、装置のスループットの大幅な向上を可能にする。予備ステップは、高さセンサＬＳを使用して、基板の面高さ外形をマッピングすることと、アライメントセンサＡＳを使用して、基板のアライメントマークの位置を測定することとを含むことができる。基板テーブルが測定ステーション及び露光ステーションにある間、位置センサＩＦが、基板テーブルの位置を測定できない場合に、両方のステーションで基準フレームＲＦに対する基板テーブルの位置を探知するのを可能にするために、第２の位置センサを設けることができる。他の装置も公知であり、図示した２段装置の代わりに使用可能である。例えば、基板テーブル及び測定テーブルが設けられた他のリソグラフィ装置が公知である。予備測定を実施するときに、これらの基板テーブル及び測定テーブルは互いに合体され、次いで、基板テーブルが露光を受けている間合体を解かれる。
【００３１】
[0030]  図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソセル又はクラスタと呼ばれることもあるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し、リソグラフィセルＬＣは、基板に対して露光前プロセス及び露光後プロセスを行う装置も含む。従来、これらの装置として、レジスト層を堆積させる回転塗布装置ＳＣと、露光されたレジストを現像するデベロッパＤＥと、冷却プレートＣＨと、ベークプレートＢＫと、がある。基板ハンドラ又はロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を持ち上げ、それらを様々なプロセス装置間で移動させ、次いで、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに配達する。しばしば一括してトラックと呼ばれるこれらのデバイスは、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、トラック制御ユニットＴＣＵは、それ自体、監視制御システムＳＣＳによって制御され、監視制御システムＳＣＳはまた、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置を制御する。こうして、様々な装置は、スループット及び処理効率を最大化にするように動作することができる。
【００３２】
[0031]  トラックによって処理された基板は、次いで、デバイス製造プロセス内でエッチング、及び他の化学的又は物理的処理を行う他の処理ツールに送られる。一部の例では、そのようなエッチング又は化学的／物理的処理ステップの後、基板に対してメトロロジを行うことができる。
【００３３】
[0032]  リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵは、説明した様々なアクチュエータ及びセンサのすべての動作及び測定を制御する。ＬＡＣＵには、装置の動作に関連する所望の計算を実施する信号処理及びデータ処理能力もある。導入部及び特許請求の範囲の専門用語では、これらの処理及び制御機能を併せ持つものは、単に「コントローラ」と称される。実際に、制御ユニットＬＡＣＵは、それぞれがリアルタイムデータ取得と、処理と、装置内のサブシステム又はコンポーネントの制御と、を取り扱う多数のサブユニットからなるシステムとして具現化される。例えば、１つの処理サブシステムは、基板ポジショナＰＷのサーボ制御専用とすることができる。独立したユニットは、粗及び精密アクチュエータ、又は様々な軸を取り扱うことさえできる。別のユニットは、位置センサＩＦの読出し専用とすることができる。装置の全体的な制御は、これらのサブシステム処理ユニット、オペレータ、及びリソグラフィ製造プロセスに必要とされる他の装置と通信する中央処理ユニットによって制御することができる。
【００３４】
[0033]  図３（ａ）は、いわゆる暗視野像メトロロジを実施する検査装置の主要要素を概略的に示している。この装置は、スタンドアロン型デバイスとすることができるし、又はリソグラフィ装置ＬＡ、例えば、測定ステーションか、若しくはリソグラフィセルＬＣかの何れかに組み込むことができる。装置全体にわたっていくつかの分岐を有する光軸は、点線Ｏで示されている。ターゲット格子構造Ｔ及び回折光線が、図３（ｂ）にさらに詳細に示されている。
【００３５】
[0034]  導入部に記載した先行出願で説明されているように、図３（ａ）の暗視野像装置は、分光スキャトロメータの代わりに、又は分光スキャトロメータに加えて使用することができる多目的角度分解スキャトロメータの一部とすることができる。このタイプの検査装置では、放射源１１（本開示ではＨＨＧ放射源）から放射された放射線は、照明システム１２によって調整される。例えば、照明システム１２は、コリメートレンズシステム、カラーフィルタ、ポラライザ、及びアパーチャデバイスを含むことができる。調整された放射線は、照明光路をたどり、照明光路内で部分反射面１５によって反射され、顕微鏡対物レンズ１６を介して基板Ｗ上のスポットＳに合焦される。メトロロジターゲットＴは、基板Ｗ上に形成することができる。レンズ１６は、好ましくは少なくとも０．９、より好ましくは少なくとも０．９５の高い開口数（ＮＡ）を有する。必要に応じて、液浸流体を使用して、開口数が１を超えて得ることができる。多目的スキャトロメータは、２つ以上の測定分岐を有することができる。さらに、実用装置では、例えば、強度の正規化用、取込みターゲットの粗像形成用、合焦用などの基準放射を収集するためのさらなる光学系及び分岐が含まれる。これらの詳細は、上記の先行公報に見ることができる。本開示において、暗視野結像メトロロジの対象となる測定分岐だけが図示され、詳細に説明される。
【００３６】
[0035]  暗視野結像の収集路では、結像光学系２１は、基板Ｗ上のターゲットの像をセンサ２３（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）上に形成する。開口絞り２０は、収集路の平面Ｐ’に設けられている。平面Ｐ’は、対物レンズ１６の瞳面Ｐ’’と共役の平面である。開口絞り２０は、瞳絞りと称されることもある。開口絞り２０は、照明開口が様々な形態をとることができるのと同様に、様々な形態をとることができる。開口絞り２０は、レンズ１６の有効開口と共同して、散乱線のどの部分を使用してセンサ２３上に像を形成するかを定める。通常、開口絞り２０は、ゼロ次回折ビームを遮断するように機能するので、センサ２３上に形成されるターゲットの像は、一次ビームからのみ形成される。両方の一次ビームが組み合わされて像を形成する例では、この像は、暗視野顕微鏡に相当する、いわゆる暗視野像である。しかし、本願では、下記に説明するように、一次の１つだけが一度に結像される。センサ２３によって取り込まれた像は、画像プロセッサ及びコントローラ４０に出力され、これらの機能は、行われる測定の特定のタイプによって決まる。この用途に対して、ターゲット構造の非対称性の測定が行われる。非対称性測定は、ターゲット構造を形成するのに使用されるリソグラフィプロセスの性能パラメータの測定値を得るために、ターゲット構造の情報と組み合わせることができる。この方法で測定できる性能パラメータには、例えば、オーバーレイ、焦点距離、及びドーズがあり得る。
【００３７】
[0036]  メトロロジターゲットＴが基板Ｗに設けられる場合、メトロロジターゲットＴは１Ｄ格子とすることができ、１Ｄ格子は、現像後に、バーが、連続するレジスト線で形成されるようにプリントされる。ターゲットは２Ｄ格子とすることができ、この格子は、現像後に、連続するレジストピラー又はレジスト内のビアで形成されるようにプリントされる。あるいは、バー、ピラー、又はビアは、基板にエッチングで形成することができる。各これらの格子は、検査装置を使用して特性を調べることができるターゲット構造の例である。
【００３８】
[0037]  照明システム１２の様々なコンポーネントは、同じ装置内で様々なメトロロジ「レシピ」を実施するように調整可能である。特定の特性として、波長（色）及び偏光を選択することに加えて、照明システム１２は、様々な照明プロファイルを実施するように調整することができる。平面Ｐ”は、対物レンズ１６の瞳面Ｐ及び検出器１９の平面と共役であるので、平面Ｐ”の照明プロファイルは、基板Ｗ上のスポットＳへの入射光の角度分布を規定する。様々な照明プロファイルを実施するために、照明路にアパーチャデバイスを設けることができる。アパーチャデバイスは、可動式スライダ又はホイールに取り付けられた様々な開口を含むことができる。あるいは、照明路は、プログラム可能な空間光モジュレータを含むことができる。さらなる代替案として、平面Ｐ”の様々な位置に光ファイバを配置して、光ファイバのそれぞれの位置に選択的に光を送ったり、又は送らなかったりするために使用することができる。これらの変形版は、上記の文献で説明され、例示されている。
【００３９】
[0038]  第１の例の照明モードでは、光線３０ａは、入射角が「Ｉ」で示す通りであるように供給され、ターゲットＴによって反射されたゼロ次光線の光路は、「０」と表記されている（光軸「Ｏ」と混合しないこと）。第２の照明モードでは、光線３０ｂを供給することができ、この場合に、入射及び反射の角度が入れ替わる。これらの照明モードは共に、オフアクシス照明モードとして認識される。様々な目的のために、多数の異なる照明モードを実施することができる。
【００４０】
[0039]  図３（ｂ）にさらに詳細に示すように、ターゲット構造の例としてのターゲット格子Ｔは、基板Ｗが対物レンズ１６の光軸Ｏに垂直な状態で配置されている。オフアクシス照明プロファイルの場合に、軸Ｏから外れて角度をなして格子Ｔに当たった照明Ｉの光線は、ゼロ次光線（実線０）及び２つの一次光線（一点鎖線＋１及び二点鎖線−１）を生じさせる。小ターゲット格子がオーバーフィルされる場合、これらの光線は、メトロロジ格子Ｔ及び他のフィーチャを含む基板の領域にわたる多数の平行光線の１つにすぎないことを忘れてはならない。照明光線３０ａのビームは、（有用な光量を収容するのに必要な）有限の幅を有するので、入射光線Ｉは、事実上、所定の角度範囲を占め、回折光線０及び回折光線＋１／−１は幾分広がる。小ターゲットの点広がり関数によれば、各次数＋１、−１は、示すような単一の理想光線ではなく、所定の角度範囲にわたってさらに広がる。
【００４１】
[0040]  図３（ａ）をさらに参照すると、光線３０ａを用いた第１の照明モードのもとで、ターゲット格子からの＋１次回折光線は、対物レンズ１６に入り、センサ２３に像が記録されるのに寄与する。第２の照明モードが使用される場合、光線３０ｂは、光線３０ｂとは反対の角度で入射し、そのため、−１次回折光線が対物レンズに入り、画像に寄与する。開口絞り２０は、オフアクシス照明を使用した場合に、ゼロ次放射を遮断する。先行公報で説明されているように、照明モードは、Ｘ及びＹ方向のオフアクシス照明で定義することができる。
【００４２】
[0041]  これらの様々な照明モード下で、ターゲット格子の像を比較することで、非対称性測定を行うことができる。あるいは、非対称性測定は、同じ照明モードを維持するが、ターゲットを回転させることで行うことができる。オフアクシス照明が示されているが、その代わりとして、ターゲットのオンアクシス照明を使用することができ、修正したオフアクシス開口２０を使用して、実質的に１つの一次回折光だけをセンサに送ることができる。さらなる例では、開口絞り２０に代えてプリズムが使用され、これらのプリズムは、＋１次及び１次をセンサ２３の異なる位置にそらす効果を有するので、２つの連続する像取込みステップの必要なしに、＋１次及び１次を検出して比較することができる。この技術は、上記の公開済み特許出願である米国特許出願公開第２０１１１０２７５３Ａ１号に開示されており、この特許の内容は、参照により本明細書に援用される。一次ビームの代わりに、又は一次ビームに加えて、二次、三次、さらに高次のビーム（図３に示していない）を測定に使用することができる。さらなるバリエーションとして、オフアクシス照明モードは一定に保つことができ、一方、ターゲット自体は、反対の回折次数を使用して像を取り組むために、対物レンズ１６の下で１８０°回転する。
【００４３】
[0042]  上記技術は通常、可視波長を有する放射を使用して実施される。したがって、スキャトロメトリターゲットは、基板上の製品構造のピッチよりも大きいピッチを有する。例として、スキャトロメトリターゲットは、ミクロン（μｍ）単位のターゲット格子ピッチを有することができ、それに対して、同じ基板上の製品構造は、ナノメートル（ｎｍ）単位のピッチを有することができる。
【００４４】
[0043]  このピッチの相違は、製品構造の測定したオーバーレイと実際のオーバーレイとの間のオフセットを生じさせる。このオフセットは、少なくとも部分的に、リソグラフィ装置での光投射ディストーション及び／又は製造プロセスの他のステップでの別の処理によるものである。現在、オフセットは、測定されるオーバーレイ全体に大きく関与する。したがって、この関与を低減する、又はなくすことで、全体的なオーバーレイ精度が向上する。
【００４５】
[0044]  例えば、２ｎｍ〜５０ｎｍの波長を有する「軟Ｘ線」又はＥＵＶ領域の放射線を放射する放射源を使用するメトロロジツールを開発することができる。そのような放射源の例として、放電生成プラズマ源、レーザ生成プラズマ源、又は高次高調波発生（ＨＨＧ）源がある。ＨＨＧ源は、放射光内に大きなコリメート光子束（高輝度）を形成できるとして公知である。
【００４６】
[0045]  メトロロジ装置で使用されるＨＨＧ源は、欧州特許出願公開第１５２０２０３０１号、同第１６１６８２３７号、同１６１６７５１２号で例示され、さらに説明されており、これらの特許は、参照によりそれらの全体を本明細書に援用される。メトロロジ用途では、そのようなＨＨＧ源は、（例えば）法線入射、ほぼ法線入射（例えば、法線から１０°以内）、斜入射（例えば、表面から２０°以内）、任意の角度、又は（１回の取込みでより多くの測定情報を得るために）複数の角度で使用することができる。
【００４７】
[0046]  図４は、メトロロジ装置を示しており、放射源４３０をより詳細に示している。放射源４３０は、高調波発生（ＨＨＧ）技術に基づいてＥＵＶ放射を発生させるためのＨＨＧ源である。放射源４３０の主要なコンポーネントには、励起レーザ４３１と、ＨＨＧガスセル４３２などのＨＨＧ媒体とがある（ＨＨＧ固体表面媒体を使用することもできる）。ガス供給部４３４は、適切なガスをガスセルに供給し、ガスは、任意選択で、電源（図示せず）によってイオン化される。励起レーザ４３１は、例えば、光増幅器を有するファイバ型レーザとすることができ、必要に応じて、最大で数メガヘルツのパルス繰返し数で、パルス当たり１ｎｓ（１ナノ秒）未満だけ持続するパルス状の赤外放射を発生させる。波長は、例えば、１μｍ（１ミクロン）近辺とすることができる。レーザパルスは、励起放射ビーム４４０としてＨＨＧガスセル４３２に送られ、ＨＨＧガスセル４３２において、放射の一部分は、より高い周波数に変換される。所望する１つ又は複数の波長のコヒーレント放射を含む測定放射ビーム４４２がＨＨＧガスセル４３２から出現する。
【００４８】
[0047]  測定放射４４２は、複数の波長を含むことができる。また、放射が単色の場合に、測定計算（再現）は簡易化することができるが、ＨＨＧを用いて複数の波長を有する放射を発生させる方が容易である。これらは、設計選択事項であり、同じ装置内で選択可能なオプションとすることさえできる。様々な波長により、例えば、様々な材料からなる構造を像形成する場合に、様々なコントラストレベルが得られる。金属構造又はシリコン構造を検査する場合に、例えば、様々な波長は、（炭素系）レジストのフィーチャを像形成するのに、又はそのような様々な材料の汚染を検出するのに使用される波長に設定することができる。
【００４９】
[0048]  １つ又は複数のフィルタデバイス４４４を設けることができる。例えば、薄膜アルミニウム（Ａｌ）などのフィルタは、基本ＩＲ放射が検査装置までさらに進むのを遮断するように機能することができる。格子は、ガスセル４３２内で発生したものの中から１つ又は複数の特定の高調波を選択するために設けることができる。ＥＵＶ放射は、空中を移動するときに吸収されることを踏まえて、ビーム路の一部又はすべてを真空環境内に収めることができる。放射源４３０及び照明光学系の様々なコンポーネントは、同じ装置内で様々なメトロロジ「レシピ」を実施するように調整可能である。例えば、様々な波長及び／又は偏光を選択可能にすることができる。
【００５０】
[0049]  放射源４３０から出て、フィルタ処理されたビームは検査チャンバに入り、検査チャンバでは、対象となる構造又はターゲット構造を含む基板Ｗが、検査を行うために基板サポート４１４によって保持されている。ターゲット構造は、Ｔの符号を付けられている。検査チャンバ内の雰囲気は、真空ポンプ４５２によってほぼ真空に維持されるので、軟Ｘ線放射は、過度の減衰なしに雰囲気中を進むことができる。照明システムは、放射を集束ビーム４５６に集束させるための１つ又は複数の光学要素４５４を含み、例えば、上記の先行出願に記載したように、二次元的に湾曲したミラー、又は一次元的に湾曲した一連のミラーを含むことができる。分光格子などの回折格子は、必要に応じて、そのようなミラーと組み合わせることができる。集束は、対象となる構造上に投射される場合に、直径が１０μｍ未満の円形又は楕円形のスポットを得るために行われる。基板サポート４１４は、例えば、Ｘ−Ｙ並進試料台及び回転試料台を含み、基板Ｗの任意の部分は、これらの試料台によって、所望する向きでビームの焦点に運ぶことができる。こうして、放射スポットＳが、対象となる構造上に形成される。次いで、対象となる構造から散乱した放射４０８は検出器４６０によって検出される。
【００５１】
[0050]  上記のように、望ましくないＩＲ放射を除去するために使用されるフィルタ要素は、例えば、アルミニウムからなる薄膜を含むことができる。図５は、発生したＨＨＧ放射の細部を概略的に示しており、このフィルタの必要性を示している。ＨＨＧガスセル４３２（又は他のＨＨＧ発生媒体）に焦点を合わせた入射ＩＲ放射４４０が示されている。ＨＨＧガスセル４３２を越えて、発生したＨＨＧ放射４４２と、発生したＨＨＧ放射４４２から分離する必要がある残存放射５００と、が示されている。発生したＨＨＧ放射４４２と残存ＩＲ放射５００とがオーバラップする領域があるので、ＨＨＧ放射４４２に対してはほぼ透過性であるがＩＲ放射５００を遮断するフィルタが必要とされる。前述のアルミニウムフィルタなどの極薄金属膜フィルタは、ＨＨＧ放射がある程度減少するが、現在使用されているドライブレーザ出力において使用することができる。しかし、ドライブレーザ出力が増大すると、もはやそのような極薄金属膜フィルタを使用することができなくなる。したがって、開口又はピンホールなどの空間フィルタ５１０を使用することが望ましい。しかし、見て分かるように、ＨＨＧ放射４４２及びＩＲ放射５００が空間的に分離していない場合に、空間フィルタ５１０を通ったフィルタ処理済み放射５３０は、ある程度のＩＲ放射５００を含む。
【００５２】
[0051]  近い将来、増大したドライブレーザ出力は、ＣＤ及びオーバーレイ用途用のＥＵＶ／軟Ｘ線放射束要件を満たすと予測される。特にファイバレーザに適用可能なドライブレーザ出力を調整する１つの方法は、複数の独立した増幅器からのサブビームを単一のビームにコヒーレント結合することである。コヒーレント結合技術を用いて、１ｋＷのフェムト秒レーザが実証されているが、かかる出力レベルにおいて、ＩＲ遮断に対する問題解決策は提案されていない。
【００５３】
[0052]  コヒーレントビーム結合ジオメトリは、充実開口及びタイル状開口として示される２つの広いカテゴリに分類できることは、例えば、出版物“Coherent combination of ultrafast fiber amplifiers” by Marc Hanna et al, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 49 (2016) 062004（参照により本明細書に援用される）から公知である。本明細書で説明した概念に最も適用可能であるのはタイル状開口ジオメトリである。タイル状開口ジオメトリでは、結合されるサブビームは、単に、近視野で互いに隣接して配置される。コヒーレント結合は、遠視野でのみ有効であり、単一の空間ローブは、サブビームの光位相が制御された場合に統合される。この場合に、結合要素は、単一のレンズか、特定の距離にわたる回折だけかの何れかとすることができる。結合ビームの空間特性は、正確な幾何学配置に依存する。特に、合成ビームの充実因子は、中心結合ローブに含まれる出力の割合を決める。
【００５４】
[0053]  図６は、ＨＨＧ源のＨＨＧ媒体を励起するのに適したレーザ励起放射を発生させるタイル状開口コヒーレントビーム結合装置を概略的に示している。図６は、複数のファイバ６０５を含むファイバ束６００を示しており、各ファイバは、レーザ放射サブビーム６１０を放射する。レーザ放射サブビーム６１０は、モードロック式の増幅器からそれぞれ供給することができる。瞳面ＰＰは、マイクロレンズアレイ６１５によって画定され、レンズ６２０は、レーザ放射の焦点を焦点面ＦＰに合わせる。マイクロレンズアレイ６１５の焦点距離は、ｆ１の符号を付けられ、レンズ６２０の焦点距離は、ｆ２の符号を付けられている。また、７つのレーザファイバ６０５からの７つのレーザ放射サブビーム６１０の例示的なタイル配置を示す瞳面ＰＰの断面６２５が図６に示されている。そのような六角形配置は、瞳面ＰＰ（近視野）での充実因子を最大にする。これは、焦点面ＦＰでの中心ローブ内の出力を最大にする。焦点面ＦＰの断面６３０も示されており、この断面６３０からレーザ強度の中心ローブ６３５及びいくつかの側部ローブ６４０が分かる（強度が高い領域ほど暗く示されている）。なお、ファイバ／サブビームの実際の数量及び正確なタイル配置は重要ではない。意味のあるのは、典型的には、瞳面での充実因子が最大化され、タイル配置が開口／瞳内で均等に分布することである。例えば、レーザ放射の１つ又は複数のサブビーム６１０は、瞳面ＰＰの中心領域に存在することができ、レーザ放射の残りのサブビーム６１０は、中心領域の周囲に均等に分布することができる。
【００５５】
[0054]  図７は、図６に示す装置から得られた、遠視野に生じた放射断面を示している。ＩＲ（レーザ）放射７００は、瞳面ＰＰにおけるのと同様の強度プロファイルパターンを有する（しかし、実際の強度値は異なり得る）。発生したＨＨＧ放射７１０も示されている。（中心領域内の放射線だけが通り抜けるのを可能にする）遮断開口によって、中心領域の外のＩＲを除去することが可能であるが、遮断開口が、ＩＲ放射のすべてを除去しないのが明瞭に分かる。中心領域は、空間的に分離されていない、発生したＨＨＧ放射ビーム及びＩＲ放射ビームを含み、そのため、説明したＩＲ放射を除去するための極薄金属膜フィルタを必要とする。
【００５６】
[0055]  したがって、ＨＨＧ放射を発生させるために、瞳面（近視野）において中心領域にサブビームのないタイルジオメトリを使用することが提案される。そのようなタイルジオメトリは、環状のタイルジオメトリを含むことができる。焦点面でのそのようなジオメトリの影響は小さく、すでに説明した（最大限に充実した瞳）タイルジオメトリと同様に、単一のＨＨＧ放射ビームだけが発生する。
【００５７】
[0056]  図８は、そのような配置を示している。図８（ａ）は、特定の例における瞳面でのタイルジオメトリ８０５を示している。なお、結合されるサブビームの実際の配置及び数量は変えることができ、設計選択事項である。最も適切なのは、タイルジオメトリの中心領域がレーザサブビームを有さないことである。好ましい実施形態では、タイルジオメトリは、結合されたサブビームが、空の中心領域を囲む周囲に均等に分布するようなものとされる。
【００５８】
[0057]  図８（ｂ）は、焦点面での強度分布８１０を示している。見て分かるように、この強度分布は、図６の例の強度分布６３０に非常に似ている。例として、最大限に充実したタイル配置（図６の７つのサブビーム配置６２５など）は、焦点での中心ローブ６３５の出力を最大にするが、同等の６つのサブビーム環状タイルジオメトリ８０５を使用した中心ローブ８１５での出力は、比較すると若干低いだけである。焦点面での非常に高いＩＲ強度だけが（すなわち、中心ローブ８１５だけが）ＨＨＧプロセスに寄与する。焦点面での強度に位相を加えたものは、発生したＨＨＧビームの特性を決める。焦点面強度分布は、２つの図示したタイルジオメトリに対してほぼ同一であるので、発生したＨＨＧビームもほぼ同一である。
【００５９】
[0058]  図８（ｃ）は、遠視野でのＩＲ放射強度分布８２０と、発生したＨＨＧ放射ビーム８２５の位置と、を示している。前と同様に、遠視野でのＩＲ放射強度分布パターンは、近視野（瞳面）強度分布パターンと同様であり、したがって、タイルジオメトリ８０５と同様である。したがって、ＩＲ放射は、中心領域にＩＲ放射のない環状プロファイルを有する。したがって、遠視野において、ＩＲ放射は、発生したＨＨＧ放射ビーム８２５から空間的に分離する。これは、単純な開口フィルタ又はピンポールを使用することで、ＩＲ放射が検査装置に入るのを阻止され得ることを意味する。ピンホールは、中心領域の外のすべての放射（すなわち、ＩＲ励起放射）を遮断しながら、中心領域のすべての放射（すなわち、ＨＨＧ放射）が、邪魔されることなくその開口を通過することを可能にする。
【００６０】
[0059]  図９は、実施形態によるフィルタ装置を概略的に示している。図９は、ＨＨＧ発生媒体／ガスセル９１０を励起する（励起レーザからの）環状ＩＲ放射９００を示している。発生したＨＨＧ放射ビーム９２０は、空間フィルタ９４０の開口９３０を通過する。遠視野でのＩＲ放射９５０は環状プロファイルを有し、空間フィルタ９４０によって遮断される。開口９３０は、（実質的に）発生したＨＨＧ放射ビーム９２０だけを通し、ＩＲ放射９５０を遮断する大きさとされる。図８（ａ）に示すタイルジオメトリ（又は他の任意の環状ジオメトリ）と図９に示す開口フィルタ装置との組み合わせは、図３又は図４の検査装置で使用することができる。図４の例において、構成は、励起レーザ４３１が、（例えば、図８（ａ）に示すように）ビームの中心領域に励起放射を含まないプロファイルを有する励起放射ビーム４４０を発生させるように構成され、且つ空間フィルタ９４０（又は同様の空間フィルタ）が、極薄金属膜フィルタ４４４に取って代わることを除いて、図示したものとほぼ同じである。したがって、励起レーザ４３１は、タイル配置の中心領域にサブビームを有さないタイル配置で複数のサブビームを有することができる。
【００６１】
[0060]  なお、ＨＨＧ放射ビームの伝播は、焦点面の励起レーザビームの瞬間的な局所伝播方向（すなわち、位相面）に依存する。複数の励起レーザサブビームが結合されて、単一焦点に至る場合に、それらの励起レーザサブビームは干渉し、ビームの結合によって形成された電場は、ＨＨＧ放射ビームがどこに進むかを決める特定の位相面を有する。駆動場が非対称の場合、ＨＨＧビームも非対称である。ＨＨＧ変換プロセスは運動量を保存する、すなわち、ＨＨＧ放射のＮ次高調波は、Ｎ−ＩＲ光子の運動量を運ぶ。これらの光子は、同じビームから発生する必要はない（なぜならば、焦点にはもはや複数のビームは存在しないからであり、重要なのは電場だけである）。結果として、ＨＨＧ放射は、ＩＲビームをこれ以上発散させることができない。
【００６２】
[0061]  複数の励起レーザサブビームが、同じスポットに焦点を合わされるが、角度が異なる場合に上記と別の結果となり、ＨＨＧ放射はまた、サブビーム間に散開する。これは、光子が使用される場合にあまり好都合なことではない。したがって、複数のサブビーム同士が近接する（例えば、タイルジオメトリのサブビーム間の間隔が最小化される）ことが好ましい。
【００６３】
[0062]  複数のサブビームが使用される場合に、各ビームの位相は、焦点での電場全体に影響を及ぼす。これは、二色ＨＨＧ（すなわち、異なる色を有する２つの駆動レーザサブビーム）の場合に、位相整合を調整するために積極的に使用される。コヒーレント結合の場合に、焦点での中心ローブの強度を最大にするために、サブビームを可能な限り同位相に維持するのが望ましいことがある（コヒーレント結合の困難さの一部は、すべてのサブビームの位相を同期した状態に維持することである）。しかし、代替の実施形態では、位相整合を最適化するために、相対位相を（例えば、少しだけ）変えることは有益なことがある。
【００６４】
[0063]  さらなる実施形態が、次の番号付き条項で開示される。
１．高調波発生媒体と、
高調波放射を発生させるように高調波発生媒体を励起するために、ビームの中心領域に励起放射を含まないプロファイルを有する励起放射ビームを放射可能な励起放射源と、
上記励起放射ビームの焦点面を越えて配置され、上記励起放射を遮断可能な空間フィルタと、
を含む照明源装置であって、
上記励起放射及び発生した高調波放射は、上記励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離される、照明源装置。
２．上記励起放射ビームは、実質的に対称のプロファイルを有する、請求項１で規定される照明源装置。
３．上記励起放射ビームは、略環状のプロファイルを有する、請求項２に規定される照明源装置。
４．空間フィルタは、励起放射ビームの遠視野に配置される、先行する請求項の何れか一項で規定される照明源装置。
５．遠視野における励起放射ビームは、励起放射ビームの近視野におけるのと同様のプロファイルを有する、請求項４で規定される照明源装置。
６．上記励起放射及び発生した高調波放射を空間的に分離することで、発生した高調波放射が、上記遠視野において、上記励起放射プロファイルの上記中心領域内に収まるように動作可能な、請求項４又は５に記載の照明源装置。
７．上記空間フィルタは、上記励起放射プロファイルの上記中心領域の外の放射を遮断する大きさとされた開口を含む、先行する請求項の何れか一項で規定される照明源装置。
８．励起放射源は、複数のコヒーレント結合された励起放射サブビームを供給するように動作可能な複数のサブビーム源を含む、先行する請求項の何れか一項で規定される照明源装置。
９．上記複数のサブビーム源は、複数のモードロック式増幅器から供給を受ける、請求項８で規定される照明源装置。
１０．上記複数のサブビーム源は、タイル状開口ジオメトリで配置され、タイル状開口ジオメトリの中心領域には上記サブビームがない、請求項８又は９で規定される照明源装置。
１１．上記タイル状開口ジオメトリは、上記中心領域の周囲に均等に分布する上記サブビームを含む、請求項１０で規定される照明源装置。
１２．タイル状開口ジオメトリは、各サブビームにマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを含む光学系によって画定される瞳面内に含まれ、レンズは、上記サブビームの焦点を上記焦点面に合わせる、請求項１０又は１１で規定される照明源装置。
１３．上記サブビーム源を３〜１０個含む、請求項８〜１２の何れか一項で規定される照明源装置。
１４．上記サブビーム源を５〜８個含む、請求項８〜１２の何れか一項で規定される照明源装置。
１５．サブビーム源間の距離が最小化される、請求項８〜１４の何れか一項で規定される照明源装置。
１６．基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、先行する請求項の何れか一項で規定される、測定放射を発生させるための照明源を含み、上記測定放射は、上記高調波放射を含む、検査装置。
１７．励起放射を高調波測定放射から分離するために最適化された、高調波測定放射を発生させる方法であって、上記励起放射のビームは、高調波測定放射を発生させるために使用され、上記高調波測定放射及び上記励起放射は、上記励起放射ビームの焦点面を越えて空間的に分離され、上記方法は、
タイル状開口ジオメトリを使用して、複数の励起放射サブビームをコヒーレント結合することを含み、タイル状開口ジオメトリの中心領域には上記サブビームがない、方法。
１８．上記高調波測定放射だけが開口を通り抜けることを可能にする大きさとされた開口を使用して、上記高調波測定放射を空間的に分離することを含む、請求項１７で規定される方法。
１９．上記空間フィルタ処理は、上記励起放射ビームの遠視野で行われる、請求項１８で規定される方法。
２０．上記励起放射及び発生した高調波放射の空間分離は、上記発生した高調波放射が、励起放射プロファイルの中心領域内に含まれるようなものとされ、
上記開口は、上記励起放射プロファイルの上記中心領域の外の放射を遮断する大きさとされる、請求項１８又は１９で規定される方法。
２１．上記タイル状開口ジオメトリは、タイル状開口ジオメトリの上記中心領域の周囲に均等に分布する上記サブビームを含む、請求項１７〜２０の何れか一項で規定される方法。
２２．タイル状開口ジオメトリは、各サブビームにマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを含む光学系によって画定される瞳面内に含まれ、レンズは、上記サブビームの焦点を上記焦点面に合わせる、請求項１７〜２１の何れか一項で規定される方法。
２３．上記サブビームを３〜１０個含む、請求項１７〜２２の何れか一項で規定される方法。
２４．上記サブビームを５〜８個含む、請求項１７〜２２の何れか一項で規定される方法。
２５．上記サブビーム間の距離が最小化される、請求項１７〜２４の何れか一項で規定される方法。
２６．リソグラフィプロセスによって形成された構造に関連するパラメータを測定する検査方法であって、
高調波測定放射を発生させるために、請求項１７〜２５の何れか一項の方法を実施することと、
上記高調波測定放射を使用して上記構造を測定することと、
を含む、検査方法。
【００６５】
[0064]  本文において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について特定の言及をなすことができたが、当然のことながら、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システムの製造、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の用途を有することができる。当業者は、そのような代替用途との関連で、本明細書で使用した「ウェーハ」又は「ダイ」という用語は、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」というより一般的な用語と同義語であるとみなすことができる。本明細書で言及される基板は、露光の前又は後に、例えば、トラック（通常、レジスト層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツール、及び／又は検査ツールで処理することができる。適用可能な場合に、本明細書で開示したものは、そのような、及び他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを形成するために２回以上処理することができるので、本明細書で使用する基板という用語は、複数の処理済み層をすでに含む基板を指すこともできる。
【００６６】
[0065]  光リソグラフィとの関連において、本発明の実施形態の使用について上記に特定の言及を行うことができたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィで使用することができ、状況が可能にする場合、光リソグラフィに限定されない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に形成されるパターンを画定する。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層に押し付けることができ、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で硬化する。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残したままレジストから引き離される。
【００６７】
[0066]  リソグラフィ装置に関連して使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、３５５。２４８、１９３、１５７、若しくは１２６ｎｍの波長、又はそれらの近辺の波長を有する）紫外（ＵＶ）線及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）線、さらには、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。
【００６８】
[0067]  「レンズ」という用語は、状況が可能にする場合、屈折式、反射式、磁気式、電磁気式、及び静電式光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意の一つ、又はそれらの組み合わせを指すことができる。
【００６９】
[0068]  特定の実施形態の前述の説明は、本発明の一般的な性質を完全に明らかにするので、他者は、当技術分野の技能の範囲内の知識を適用することで、過度の実験を行うことなく、本発明の一般概念から逸脱することなく、そのような特定の実施形態を修正し、及び／又はそのような特定の実施形態を様々な用途に適合させることができる。したがって、そのような適合及び修正は、本明細書に提示した教示及びガイダンスに基づいて、開示した実施形態の等価物の趣旨及び範囲内であることを意図されている。当然のことながら、本明細書における専門語又は用語は、例を用いて説明するためのものであり、限定するものではなく、本明細書の用語又は専門語は、教示及びガイダンスに照らして、同業者によって解釈されるべきである。
【００７０】
[0069]  本発明の広さ及び範囲は、上記の例示的な実施形態の何れかによって限定されるのではなくて、添付の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ規定されるべきである。 
【図１】
2019536995.tif 000003
【図２】
2019536995.tif 000004
【図３（ａ）】
2019536995.tif 000005
【図３（ｂ）】
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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（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図９】
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【国際調査報告】
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