(57)【要約】放射ビームを調節するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するためのサポートであって、パターニングデバイスはパターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを付与することが可能である、サポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムと、パターン分布を特徴付けるパターンデータを受信し、放射ビームを特徴付ける放射データを受信し、パターンデータ及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定し、パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによってパターンの変形を決定し、パターンの変形に基づいて装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定する、ように構成された制御システムと、を含む装置。【選択図】図５Ｂ
2019507896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
パターニングデバイスを支持するように構築されたサポートであって、前記パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを付与することが可能である、サポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
制御システムであって、
前記パターニングデバイス上の前記パターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信するように構成され、前記パターンデータはパターンレイアウトデータを含み、
前記放射ビームを特徴付ける放射データを受信するように構成され、
前記パターンデータ及び前記放射データに基づいて前記パターンの損失分布を決定するように構成され、
前記パターニングデバイスの熱機械モデル内で前記損失分布を適用することによって前記パターンの変形を決定するように構成され、かつ、
前記パターンの前記変形に基づいて前記リソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定するように構成される、制御システムと、を備え、
前記制御システムは、前記パターンレイアウトデータに基づいて前記パターンの密度分布を決定し、前記パターンの前記密度分布及び前記放射データに基づいて前記パターンの前記損失分布を決定するように構成される、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記パターンデータは前記パターンの密度分布を含み、
前記制御システムは、前記パターンの前記密度分布及び前記放射データに基づいて、前記パターンの前記損失分布を決定するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御システムは、前記パターンの前記変形に基づいて、前記照明システム又は前記投影システムの設定を調整するための光制御信号を、前記制御信号として決定するように構成される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御システムは、前記パターンの前記変形に基づいて、前記サポートに対する前記基板テーブルの位置を制御するための位置制御信号を、前記制御信号として決定するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記パターンのイメージをキャプチャするように構成されたイメージセンサを更に備え、
前記制御システムは、前記イメージを前記パターンデータとして受信するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記熱機械モデルは、前記パターニングデバイスの３次元有限要素モデルを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記放射データは、放射ビーム強度、放射ビームパワー、放射ビームデューティサイクル、又はそれらから選択されるいずれかの組み合わせを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記制御システムは、前記パターニングデバイスの温度を表す測定データを受信するように、及び、前記測定データに基づいて、前記パターニングデバイスの前記熱機械モデルのパラメータを設定するように、更に構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記測定データを提供するように構成された温度センサを更に備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記温度センサは、前記パターニングデバイスの表面の温度を測定するように、及び、前記表面の前記温度の前記測定を前記測定データとして前記制御システムに提供するように、構成された赤外線温度センサのアレイを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記赤外線温度センサのアレイは、前記パターニングデバイスの前面の温度を測定するように構成され、
前記パターンは、前記前面に対向する前記パターニングデバイスの後面上に提供される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
リソグラフィ装置を制御する方法であって、
前記リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信することであって、前記パターンデータはパターンレイアウトデータを含むこと、
前記リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信すること、
前記受信されるパターンデータ及び前記受信される放射データに基づいて前記パターンの損失分布を決定すること、
前記パターニングデバイスの熱機械モデル内で前記損失分布を適用することによって前記パターンの変形を決定すること、
前記パターンの前記変形に基づいて前記リソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定すること、及び、
前記パターンレイアウトデータに基づいて前記パターンの密度分布を決定し、前記パターンの前記密度分布及び前記放射データに基づいて前記パターンの前記損失分布を決定すること、
を含む、方法。
【請求項１３】
リソグラフィ装置のための制御システムであって、
前記リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信するように構成され、前記パターンデータはパターンレイアウトデータであり、
前記リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信するように構成され、
前記受信されるパターンデータ及び前記受信される放射データに基づいて前記パターンの損失分布を決定するように構成され、
前記パターニングデバイスの熱機械モデル内で前記損失分布を適用することによって前記パターンの変形を決定するように構成され、
前記パターンの前記変形に基づいて前記リソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための、制御信号を決定するように構成され、かつ、
前記パターンレイアウトデータに基づいて前記パターンの密度分布を決定し、前記パターンの前記密度分布及び前記放射データに基づいて前記パターンの前記損失分布を決定するように構成される、制御システム。
【請求項１４】
コンピュータ可読媒体上に記憶されたコンピュータ可読命令のセットを含むコンピュータプログラム製品であって、前記命令のセットは、コンピュータ上で実行された時、
リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信することであって、前記パターンデータはパターンレイアウトデータであること、
前記リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信すること、
前記受信されるパターンデータ及び前記受信される放射データに基づいて前記パターンの損失分布を決定すること、
前記パターニングデバイスの熱機械モデル内で前記損失分布を適用することによって前記パターンの変形を決定すること、
前記パターンの前記変形に基づいて前記リソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定すること、及び、
前記パターンレイアウトデータに基づいて前記パターンの密度分布を決定し、前記パターンの前記密度分布及び前記放射データに基づいて前記パターンの前記損失分布を決定すること、
を含む方法を、前記コンピュータが実行できるように構成される、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
リソグラフィ装置を使用して、パターン付き放射ビームを基板上に投影することを含む、デバイス製造方法であって、
前記パターン付き放射ビームを投影することは、請求項１２に記載の前記装置を制御することによって先行される、デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[001]  本願は、２０１６年３月１８日出願の米国出願第６２／３１０，５１６号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[002]  本明細書は、制御システム、リソグラフィ装置を制御する方法、リソグラフィ装置、コンピュータプログラム製品、及びデバイスを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光す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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００４】
[004]  製造されたデバイスの適切な動作を保証するために、連続して適用される異なるパターンが正確に一致することが望ましい。こうした一致を保証するために、基板がパターンのイメージ面に対して水平面及び垂直面の両方で適切に位置決めされていることに注意が払われる。
【発明の概要】
【０００５】
[005]  イメージ付きパターンと以前に適用されたパターンとの間の可能な不一致は、例えば、パターンの変形によって生じ得る。こうした変形は、例えば機械的応力によって、又は不均一な温度分布などの熱的効果によって、生じ得る。既知の場合、これらの効果は、例えばリソグラフィ装置の投影システムを調整することによって、少なくとも部分的に相殺することができる。完全なイメージ付きエリアにわたるパターンのこうした変形を評価するための手段は、制限されている。例えば、パターニングデバイスの頂部表面の温度は、例えばパターニングデバイス上の様々なロケーションで、赤外線（ＩＲ）温度センサによって決定することが可能であり、その後、温度測定値を使用してパターニングデバイスの変形が決定される。
【０００６】
[006]  例えば、パターニングデバイス上でのパターンの変形を、より正確に評価することが望ましい。
【０００７】
[007]  一実施形態に従ってリソグラフィ装置が提供され、リソグラフィ装置は、
放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
パターンを含むパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートであって、パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを付与することが可能である、サポートと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
制御システムであって、
パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信するように構成され、
放射ビームを特徴付ける放射データを受信するように構成され、
パターンデータ及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定するように構成され、
パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによってパターンの変形を決定するように構成され、
パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定するように構成され、かつ、
パターンレイアウトデータに基づいてパターンの密度分布を決定し、パターンの密度分布及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定するように構成された、
制御システムと、
を備える。
【０００８】
[008]  一実施形態に従ってリソグラフィ装置のための制御システムが提供され、制御システムは、
リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信するように構成され、パターンデータはパターンレイアウトデータを含み、
リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信するように構成され、
受信されるパターンデータ及び受信される放射データに基づいてパターンの損失分布を決定するように構成され、
パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによってパターンの変形を決定するように構成され、
パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定するように構成され、かつ、
パターンレイアウトデータに基づいてパターンの密度分布を決定し、パターンの密度分布及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定するように構成される。
【０００９】
[009]  一実施形態において、リソグラフィ装置を制御する方法が提供され、方法は、
リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信することであって、パターンデータはパターンレイアウトデータを含むこと、
リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信すること、
受信されるパターンデータ及び受信される放射データに基づいて、パターンの損失分布を決定すること、
パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによって、パターンの変形を決定すること、
パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定すること、及び、
パターンレイアウトデータに基づいてパターンの密度分布を決定し、パターンの密度分布及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定すること、
を含む。
【００１０】
[0010]  一実施形態において、コンピュータ可読媒体上に記憶されたコンピュータ可読命令のセットを含むコンピュータプログラム製品が提供され、命令のセットは、コンピュータ上で実行された時、
リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信することであって、パターンデータはパターンレイアウトデータを含むこと、
リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信すること、
受信されるパターンデータ及び受信される放射データに基づいて、パターンの損失分布を決定すること、
パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによって、パターンの変形を決定すること、
パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定すること、
パターンレイアウトデータに基づいてパターンの密度分布を決定し、パターンの密度分布及び放射データに基づいてパターンの損失分布を決定すること、
の方法を、コンピュータが実行できるように構成される。
パターンの密度分布は、単位当たりのパターン付きエリアの量を、位置の関数として表し得る。
放射データは、放射ビーム強度、放射ビームパワー、放射ビームデューティサイクル、又はそれらから選択される任意の組み合わせを含むことができる。
【００１１】
[0011]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】[0012]実施形態に従ったリソグラフィ装置を概略的に示す図である。
【図２】[0013]リソグラフィ装置内で適用可能なパターニングデバイスの実施形態を概略的に示す断面図である。
【図３】[0014]パターニングデバイス上のパターンの密度分布を概略的に示す図である。
【図４】[0015]パターンの密度分布を表すマトリクスを示す図である。
【図５Ａ】[0016]実施形態において適用可能な熱機械モデルの断面図を概略的に示す図である。
【図５Ｂ】[0016]熱機械モデルを使用して決定されるパターンの変形の断面図を概略的に示す図である。
【図６】[0017]実施形態に従った制御システムを概略的に示す図である。
【図７】[0018]実施形態において適用可能な温度センサアレイを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0019]  図１は、リソグラフィ装置の一実施形態を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又は任意の他の適切な放射）を調節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位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。この装置は、また、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、一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の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ又は「基板サポート」を含む。更に、この装置は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ付与されたパターンを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を含む。
【００１４】
[0020]  照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１５】
[0021]  パターニングデバイス支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、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支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等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支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。パターニングデバイス支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１６】
[0022]  本明細書において使用する「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生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、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又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、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生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００１７】
[0023]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
【００１８】
[0024]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はそ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網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これは更に一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００１９】
[0025]  本明細書で示すように、本装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、装置は、（例えば上記で言及したような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）反射タイプでもよい。
【００２０】
[0026]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板サポート」（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル又は「パターニングデバイスサポート」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又はサポートを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブル又はサポートを露光に使用している間に１つ以上のテーブル又はサポートで予備工程を実行することができる。
【００２１】
[0027]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で使用することができる。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００２２】
[0028]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。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とともに放射システムと呼ぶことができる。
【００２３】
[0029]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように設定されたアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２４】
[0030]  放射ビームＢは、パターニングデバイス支持構造（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ＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、パターニングデバイステーブルＭＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイステーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイス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。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２５】
[0031]  図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２６】
[0032]  １．ステップモードでは、パターニングデバイステーブルＭＴ又は「パターニングデバイスサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」がＸ方向及び／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サイズによって、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２７】
[0033]  ２．スキャンモードでは、パターニングデバイステーブルＭＴ又は「パターニングデバイスサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。パターニングデバイステーブルＭＴ又は「パターニングデバイスサポート」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２８】
[0034]  ３．別のモードでは、パターニングデバイステーブルＭＴ又は「パターニングデバイスサポート」はプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００２９】
[0035]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３０】
[0036]  例えば、少なくとも部分的に、提供されたパターンの変形を考慮することによって、又はパターニングデバイスを考慮することによって、パターン付き放射ビームの、基板上へのより正確な投影を提供することが望ましい。一実施形態では、損失に起因するパターニングデバイスのパターンの変形に焦点が置かれる。
【００３１】
[0037]  図２は、リソグラフィ装置内で適用可能なパターニングデバイス１００の実施形態の断面図を概略的に示す。図に示されるパターニングデバイス１００は、前面又は上面１００．１、及び後面又は底面１００．２を有する。後面１００．２上に、パターン１１０が提供される。典型的には、これはＸＹ面（Ｘ方向は図２のＹＺ面に対して垂直である）内で延在する２次元パターンであり、この２次元パターンは、例えば、予め基板に適用されたパターンとの所定の位置関係を維持するために、基板上に正確に投影されることになる。こうしたパターニングデバイス１００は、例えば、図１に示されるリソグラフィ装置内で適用され得る。使用中、調節された放射ビーム１２０、例えばＤＵＶ放射が、パターニングデバイス１００上に投影され得る。パターニングデバイス１００は、典型的には、ＤＵＶ放射ビーム１２０に対して透過的な、ＳｉＯ２又は溶融石英で作られる。典型的には、パターニングデバイス１００の後面１００．２に適用されるパターン１１０はクロム層であってよい。パターン付きクロム層は、ＤＵＶ放射１２０に対して透過的でなく、むしろＤＵＶ放射１２０は、クロム層によって実質的に吸収又は損失される。損失放射又は損失は、クロム層の温度を、例えば、環境温度の２２℃から２６℃へと上昇させる、熱に変換されることになる。クロム層１１０のこの上昇温度は、その後、熱伝導によってパターニングデバイス１００を加熱し得る。この加熱の結果として、パターン１１０を含むパターニングデバイス１００は変形し得る。オブジェクトの変形は、公称位置に対するオブジェクト上のポイント又はロケーションの変位を指すことができる。オブジェクト上のポイント又はロケーションは、例えば、座標（ｘ，ｙ，ｚ）を伴う公称位置を有し得、加熱により、位置（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ＋Δｚ）へと変位し得る。したがって、位置（ｘ，ｙ，ｚ）でのオブジェクトの変形は、変位ベクトル（Δｘ，Δｙ，Δｚ）によって特徴付けることができる。典型的には不均一であり得るパターニングデバイス１００の加熱に起因して、様々なタイプの変形が発生し得る。こうした変形の第１の例として、パターン１１０の面内変形が存在し得る。面内変形は、ＸＹ面内で、すなわち、本質的にパターン１１０の面に対して平行な面内で、観察され得る変形である。したがって、こうした面内変形は、パターン１１０の異なる位置の変位ベクトル（Δｘ，Δｙ，Δｚ）のＸ成分及びＹ成分を考慮することによって、特徴付けることができる。
【００３２】
[0038]  一般に、オブジェクトが加熱される時、追加又は代替として面外変形が発生し得る。こうした面外変形は、例えば変位ベクトル（Δｘ，Δｙ，Δｚ）のＺ成分を考慮することによって特徴付けることができる。
【００３３】
[0039]  上記で説明したように、パターニングデバイスの加熱は、図に示されるパターニングデバイス１００の場合、かなりの程度まで、パターニングデバイス１００の後面１００．２上に位置する、パターン１１０内の放射ビームの損失に起因する可能性がある。したがって、一種の熱源として、パターン１１０はパターニングデバイス１００の外面１００．２上に位置するため、温度分布はＺ方向に不均一性を有し得、すなわち、前面１００．１上の温度は後面１００．２における温度とは異なる場合がある。この不均一性に起因して、パターニングデバイス１００は、例えば屈曲する可能性がある。こうしたパターニングデバイスの、特にパターンの屈曲は、パターンの面外変形として特徴付けることができる。
【００３４】
[0040]  上記から明らかとなるように、したがってパターンは、動作中、不均一に分布した熱源として作用し、これがパターニングデバイス、特にパターニングデバイス上のパターンを変形させる。
【００３５】
[0041]  一実施形態において、図１に概略的に示されるようなリソグラフィ装置が、こうした不均一に分布した熱源に起因したパターニングデバイスのパターンの変形を決定するように構成される。図１に示される実施形態において、リソグラフィ装置は制御システムＰｒＳを備え、制御システムＰｒＳは、
−  パターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信すること、
−  放射ビームを特徴付ける放射データを受信すること、
−  パターンデータ及び放射データに基づいて、パターンの損失分布を決定すること、及び、
−  パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによって、パターンの変形を決定すること、
によって、パターンの変形を決定するように構成される。
これらのステップを、下記でより詳細に説明する。
【００３６】
[0042]  一実施形態によれば、制御システムは、更に、パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するために制御信号を決定するように構成される。したがって、パターンの変形のいかなる逆効果をも緩和するか、又は少なくとも部分的に補償するために、装置の動作を調整又は制御するように、決定されたパターンの変形をリソグラフィ装置内で適用することが可能である。
【００３７】
[0043]  制御システムは、マイクロプロセッサ又はコンピュータなどの、１つ以上の処理ユニットを含み得る。典型的には、こうした制御システムは、処理すべきデータを受信するための１つ以上の入力端子、及び、処理結果を出力するための１つ以上の出力端子を含み得る。一実施形態において適用可能な制御システムの汎用構造を、下記でより詳細に考察する。
【００３８】
[0044]  パターンの変形を決定するために、一実施形態において適用される制御システムは、リソグラフィ装置において適用されるパターニングデバイスのパターンの分布を特徴付けるパターンデータ、及び、リソグラフィ装置によって適用される放射ビームを特徴付ける放射データを、使用する。
【００３９】
[0045]  一実施形態において、パターニングデバイスのパターンの分布を特徴付けるパターンデータは、特定のロケーションにおけるパターンの密度を評価するために使用可能な情報、すなわち、特定のロケーションにおいてパターンによってカバーされている単位面積当たりのエリア量を指す。したがって、一実施形態において、パターンデータはパターンの密度分布を含み得る。こうした一実施形態において、例えば、パターンデータは、例えばパターンの２×２ｍｍ２の各エリアについて、パターン付きエリアの割合、すなわち、パターンによってカバーされているエリア、例えばクロム層の割合を、提供することができる。こうした一実施形態において、パターンの密度分布は、各エリアについてのパターン付きエリアの割合を含む２次元テーブルによって表すことができる。
【００４０】
[0046]  図３は、こうした密度分布の表現を概略的に示す。図３において、パターンの輪郭２００が概略的に示されており、輪郭内のエリアは、例えば２×２ｍｍ２のサブエリア２１０に細分化されている。したがって、図示された実施形態において、パターンは、２×２ｍｍ２の９×１８個のサブエリアのグリッドに細分化される。実際のパターンが既知である時、パターン付きエリアの割合は各サブエリア内で決定可能である。図３において、この割合は、サブエリア内で適用される格子によって概略的に示され、例えばサブエリア２１０．１内で適用される密度格子は、例えば９０％のパターン付きエリアを示すが、例えばサブエリア２１０．２内で適用される低密度格子は、例えば１０％のパターン付きエリアを示し得る。図３に概略的に示される密度分布は、例えば、図４に示されるマトリクスＤＤによって数値的に表すことが可能であり、９×１８マトリクス内の各値は、図３に示される９×１８個のサブエリアのグリッドの対応するサブエリア内にあるパターン付きエリアの割合を示す。
【００４１】
[0047]  当業者であれば明らかなように、パターニングデバイス上に適用される実際のパターン、すなわちパターンの実際のレイアウトを表すパターンデータは、特定のロケーションにおけるパターンの密度を評価するために使用可能な様式でパターニングデバイス上のパターンの分布を特徴付ける、パターンデータの例と見なすこともできる。パターンの実際のレイアウトが既知の時、この情報を使用して、所望の解像度についてパターンの密度分布を決定することも可能である。したがって、一実施形態において、パターンデータはパターンレイアウトデータを含み、制御システムはパターンレイアウトデータに基づいてパターンの密度分布を決定するように構成される。しかしながら実際には、パターニングデバイス上に適用されるパターンの実際のレイアウトに関する情報は、パターンの開発者らによって秘密にされている可能性があるため、この情報を取得することは困難であり得る。一実施形態において、パターンの実際のレイアウトは不要である。むしろ、パターンの密度分布が導出可能であるデータ、又はこうした密度分布を表すデータが使用される。実際のパターンの構造の典型的なサイズに比べて、パターンの密度分布を表すために適用可能な解像度は比較的小さい可能性があること、すなわち、パターンを細分化するために使用されるグリッド内に適用されるサブエリアのサイズは比較的大きい可能性があることが、指摘可能である。典型的には、パターンの密度分布を十分正確に表すために、１〜２５ｍｍ２の範囲のサイズを有するサブエリアを適用することができる。
【００４２】
[0048]  一実施形態において、パターンデータは、動作中、すなわち、パターン付き放射ビームを基板上に投影する間、パターニングデバイス内で発生する損失を決定するために、リソグラフィ装置内で適用される放射ビームを特徴付ける放射データとともに使用される。特に一実施形態によれば、制御システムは更に、パターンデータ及び放射データを、パターンの損失分布に、すなわちパターン内で発生する損失の分布に、変換するように構成される。一実施形態において、パターン損失は、パターンによって吸収されるエネルギーの量、例えば放射ビームのエネルギーを指し、エネルギーはパターン及びパターニングデバイスを加熱させる。一実施形態において、パターンの損失分布の決定は、放射データとして適用された放射ビームの動作データに基づく。こうした動作データは、例えば、放射ビームの強度又はパワー、経時的な強度又はパワーの分布、放射ビームのデューティサイクルなどを含み得る。
【００４３】
[0049]  こうした動作放射データに基づいて、制御システムは、例えば、図３に示されるパターンのサブエリアの各々について、動作中に発生する損失を決定し得る。一実施形態において、パターンの損失分布は、パターンの密度分布において適用されるサブエリアの各々についての平均損失を示し、平均損失とは、ある期間にわたって平均される発生損失を指す。代替として、パターンの損失分布は、サブエリアの各々において発生する損失を時間の関数として記述し得る。典型的には、決定される損失分布は、パターンの密度分布と同様の分布を有することになる。
【００４４】
[0050]  したがって、リソグラフィ装置の動作中、例えば図１に示される照明システムＩＬによって提供される条件付き放射ビームは、パターンを提供するパターニングデバイス上に投影され、パターニングデバイス内に損失を生じさせる。一般に、パターニングデバイス上に適用されるパターンは不均一な密度を有し得、パターンの損失分布とも呼ばれるパターンの損失の分布は、同じ不均一性を有することになる。更に、パターンは典型的にはパターニングデバイスの外面上に適用されるため、損失はパターニングデバイスの中央位置では発生せず、図２に見られるようにパターニングデバイスの外面で発生する。したがって、一実施形態によれば、この不均一に分布される熱源はパターンの損失分布によってモデル化される。
【００４５】
[0051]  決定された損失分布を使用して、リソグラフィ装置の制御システムＰｒＳは、パターニングデバイスの熱機械モデルを用いてパターンの変形を決定し得る。
【００４６】
[0052]  一実施形態において、３次元有限要素モデルを使用して、パターニングデバイスのパターンの変形が決定される。こうした実施形態において、モデルに適用される境界条件を考慮して、一組の偏微分方程式が解かれる。モデルの異なる部分に適用可能な熱境界条件は、所与の温度、所与の熱流束、及び／又は環境との対流条件を表すことを含み得る。こうしたモデルにおいて、密度、比熱、及び／又は熱伝導率などの、１つ以上の材料特徴が実施可能である。これらの特徴は、一般に、温度に依存し得る。一組の偏微分方程式は、境界条件及び材料特徴を考慮して解くことが可能であり、こうした一組の方程式を解くためのソフトウェアは熱解法と呼ばれ得、結果として、モデル化されたオブジェクトにわたる温度分布を生じさせる。次のステップにおいて、温度分布に起因するオブジェクトの弾性変形は、例えば、構造解法、すなわち、オブジェクトの熱弾性挙動を記述する一組の偏微分方程式を解くように構成されたソフトウェアを用いて、一組の微分方程式を解くことによって、決定され得る。例えば、それぞれ、オブジェクト上の所与の熱負荷に基づいてオブジェクトの温度分布を決定するため、及び、結果としてオブジェクトの変形を生じ得る、オブジェクト内で発生する応力又は歪みを決定するための、熱解法及び構造解法が既知であることが指摘され得る。更に、構造解法又は熱解法は、必ずしも偏微分方程式に基づく必要はなく、例えばフックの法則を記述する一次方程式に基づくこともできることに留意されたい。
【００４７】
[0053]  図５Ａは、パターンの変形を決定するために一実施形態において適用可能な、熱機械モデル５００（例えば、３次元有限要素モデル）の断面図を、概略的に示す。モデル５００は、パターニングデバイス５１０の有限要素モデルを含み、パターニングデバイス５１０は、熱膨張係数α、及び熱伝導率λ１などの、特定の特徴を有する材料としてモデル化されている。モデルは更に、パターニングデバイス５１０上のパターン内で発生する損失を表す熱源５２０を含み、熱源は、例えば前述のように、パターンデータ及び放射データに基づいて決定される損失分布に従って、底面５１０．１にわたって分布されるようにモデル化される。モデル５００において、熱伝達係数ｈを使用して、パターニングデバイス５１０から環境、例えば周囲ガスに向けての熱流束がモデル化される。図に示される実施形態において、パターニングデバイス５１０は、動作中、パターニングデバイスを保持するように構成されたクランプ、例えば真空クランプ５３０のペアに取り付けられるものと想定される。こうしたクランプは、熱伝導率λ２を用いてモデル化され得る。熱源５２０として損失分布を含むモデル５００を使用して、熱膨張によって発生するパターニングデバイスの変形が決定され得る。図５Ｂは、モデル５１０を使用してモデル化されたパターニングデバイス５６０の可能な（誇張された）変形５５０を概略的に示す。パターニングデバイス５６０の変形５５０に基づいて、パターニングデバイス５６０の外面５６０，１上に存在するパターン５７０の変形を決定することができる。一実施形態において、こうした変形は、パターン上の複数の位置（ｘ，ｙ，ｚ）について、実際の位置（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ＋Δｚ）と公称位置（ｘ，ｙ，ｚ）との間の差を記述する、変位ベクトル（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を考察することによって、特徴付けることができる。こうした変位ベクトル（Δｘ，Δｙ，Δｚ）は、例えば、パターン５７０上の位置の矩形格子について決定され得る。変位ベクトル又は変位ベクトルのパターンにわたる分布に基づいて、パターンの変形を分析又は評価することが可能であり、変形に対処するために適切な措置を講じることが可能である。
【００４８】
[0054]  特に、一実施形態によれば、制御システムＰｒＳは更に、パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための制御信号を決定するように構成される。決定された変形のタイプに応じて、異なる制御信号によって指定される異なる動作を適用することができる。
【００４９】
[0055]  第１の例として、Ｚ方向のパターン５７０の変形は、一実施形態に従ったリソグラフィ装置によって、装置の所望の焦点面内にパターンを維持するようにパターニングデバイス５６０の位置をＺ方向に制御するために使用され得る。
【００５０】
[0056]  第２の例として、ＸＹ面（Ｘ方向は図５のＹＺ面に対して垂直である）内のパターンの変形は、例えば変位ベクトルの成分（Δｘ，Δｙ）に基づいて、考察することができる。こうしたＸＹ面内の変形は、例えば下記のうちの１つ以上を含み得る。
−  公称位置に対するＸ又はＹ方向のパターンの変位
−  その公称サイズに対するパターンの拡大
−  その公称サイズに対するパターンの拡大の頂部上にあるパターン内のフィーチャの位置依存変位
第１の場合において、公称位置に対する変位は、図１に示される基板Ｗに対してパターニングデバイス（例えば、図１に示されるパターニングデバイスＭＡ）の位置を制御することによって、補正又は少なくとも部分的に補償することができる。第２の場合において、拡大を考慮するために、投影システムの拡大係数（典型的には１／４又は１／５）を調整することができる。第３の場合は、第１の場合及び第２の場合に関する補正の組み合わせを含み得る。
【００５１】
[0057]  一実施形態において、パターンについての損失は、モード形状のセット、例えば熱固有モードによる温度応答に関して説明することが可能であり、モード形状は、振幅及び対応する時定数によって定義される。この実施形態において、第１のステップでは、予想される温度応答が、例えば、有限要素法を使用してオフラインで計算され得、続く第２のステップでは、各々が時定数及び形状を有する（３Ｄ）熱モードによって応答が適合される。この適合の結果として、経時的に温度プロファイルを計算するために適用可能なモード振幅が生じることになる。
【００５２】
[0058]  一実施形態において、リソグラフィ装置内で適用される制御システムＰｒＳは、リアルタイムでパターンの変形を決定するように構成される。こうした実施形態において、時間の関数として表されるパターンの損失分布は、時間依存損失分布に基づいて、パターニングデバイス内で時間の関数として発生する、発生熱分布及び熱応力を決定するように構成された、熱機械モデルのための入力として使用され得る。こうした実施形態において、パターンの変形は時間の関数として計算され得、リソグラフィ装置の１つ以上の動作パラメータに対する適切な調整を行うために適用され得る。リソグラフィ装置のこうした動作パラメータの例は、例えば、装置の焦点面の位置又は投影システムＰＳの拡大に影響を与える、例えば、基板Ｗに対するパターニングデバイスＭＡの位置セットポイント、パターニングデバイスのＺ位置セットポイント、及び／又は、投影システムＰＳの光学コンポーネントのセットポイントを含み得る。時間の関数としての損失分布が予め既知であり得るため、パターン変形も事前に、すなわちオフラインで決定され得る。したがって、一実施形態において、リソグラフィ装置のための制御システムが提供され、制御システムは、
−  リソグラフィ装置内で使用するために、パターニングデバイスのパターンの分布を特徴付けるパターンデータを受信するように、
−  リソグラフィ装置によって適用されるべき放射ビームを特徴付ける放射データを受信するように、
−  受信されるパターンデータ及び受信される放射データに基づいて、パターンの損失分布を決定するように、
−  パターニングデバイスの熱機械モデル内で損失分布を適用することによって、パターンの変形を決定するように、及び、
−  パターンの変形に基づいてリソグラフィ装置のコンポーネントを制御するための、制御信号を決定するように、
構成される。
【００５３】
[0059]  こうした実施形態において、制御システムは、例えば、パターン内で発生する平均化された損失に基づいてパターンの平均化された（経時的）変形を決定するように構成され得る。代替として、又は追加として、制御システムは、例えば時間の関数としての損失分布に基づいて、時間の関数としてのパターンの変形を決定するように構成され得る。こうした実施形態において、制御システムは、特定のパターンが提供された所与のパターニングデバイスについて、パターンの変形を決定し、これをデータベース内に記憶するように構成され得る。一実施形態において、制御システムは、異なる動作条件についてパターンの変形を決定するように構成される。これらの異なる動作条件は、例えば、放射ビーム、例えば図２の放射ビーム１２０の、適用される放射パワー又は強度を含み得る。これらの異なる動作条件は、露光プロセス中にリソグラフィ装置によって適用される速度又は加速度にも関係し得る。露光プロセス中にパターニングデバイスに適用される速度又は加速度は、例えば、熱機械モデル内で適用される熱伝達係数ｈに影響を与え得る。
【００５４】
[0060]  図６は、制御システム６００の一実施形態を概略的に示す。こうした制御システム６００は、スタンドアロンツールとして適用されるか、又はリソグラフィ装置内に組み込むことができる。
【００５５】
[0061]  図６に概略的に示される制御システム６００は、前述のような、パターンデータあるいは動作条件又はパラメータなどの入力データ９００を受信するための、入力端子６００．３を備える。受信された入力データ９００は、制御システム６００のプロセッサ６００．１に提供され得る。こうしたプロセッサ６００．１は、例えば、受信される入力データ９００などのデータを処理するための、マイクロプロセッサ、コンピュータなどであってよい。図に示される実施形態において、制御システムは更に、受信した入力データなどのデータを記憶するため、又はプロセッサ６００．１による処理の計算結果を記憶するための、メモリ６００．２又はメモリユニットを備える。したがって、例えばメモリ６００．２は、例えば様々な動作条件についてプロセッサ６００．１によって決定されたパターン変形を記憶するための、データベースとして働くことができる。図に示される実施形態において、制御システム６００は更に、例えばパターン変形を表す信号９１０を出力するための、出力端子６００．４を備える。
【００５６】
[0062]  一実施形態において、制御システム６００、特に制御システム６００のプロセッサ６００．１は、パターンの変形に基づいて、リソグラフィ装置の照明システム又は投影システムの設定を調整するための光制御信号を決定するように構成され得る。代替又は追加として、制御システム６００は、リソグラフィ装置内でサポートによって基板に対して保持される、例えばリソグラフィ装置内で基板テーブルによって保持される、パターニングデバイスの位置を制御するための、位置制御信号を決定するように構成され得る。したがってこうした実施形態において、制御システム６００の出力端子６００．４は、リソグラフィ装置の動作を制御するための制御信号を容易に出力するように構成される。こうした実施形態において、制御システム６００は、例えばリソグラフィ装置の制御システム内に統合され得る。
【００５７】
[0063]  前述のように、パターニングデバイス上のパターンの変形を決定するために熱機械モデルが使用され、こうしたモデルの例は、有限要素モデル、境界要素モデル、モード形状などを含み得る。
【００５８】
[0064]  当業者であれば理解されるように、こうしたモデル化の成果又は結果の確度又は信頼性は、モデル内で使用されるパラメータに依存し得る。特に、図５を参照すると、示されるモデル内で適用される熱伝達係数ｈは、パターニングデバイス５１０内の温度分布、したがって対応する変形５５０を決定し得る。パターニングデバイス上のパターンの温度分布及び対応する変形をより正確にモデル化するために、制御システムの一実施形態は、測定データ、特にパターニングデバイスの温度測定の測定データを使用する。したがってこうした実施形態において、制御システムは、パターニングデバイスの温度を表す測定データを受信し、この測定データを、パターニングデバイスの熱機械モデルを少なくとも部分的に特徴付けるために適用するように構成され得る。
【００５９】
[0065]  一実施形態において、リソグラフィ装置は、パターニングデバイスの温度又は温度分布を決定するための１つ以上の温度センサを備える。こうした１つ以上の温度センサの配置は、図７に概略的に示されている。図７は、前面７００．１及び後面７００．２を有するパターニングデバイス７００、並びに、パターニングデバイス７００から発散される赤外線放射を測定することによってパターニングデバイス７００の温度を評価するように配置された、赤外線（ＩＲ）温度センサのアレイ７１０を、概略的に示す。温度センサのアレイ７１０によって測定される放射は、パターニングデバイス７００の温度を決定するために、例えば、処理ユニット７２０に提供され得る。パターニングデバイス７００とセンサのアレイ７１０との間のＹ方向の相対的変位を提供することによって、パターニングデバイスの２次元温度プロファイル、すなわち、ＸＹ面内の温度プロファイルが確立され得る。次いで、一実施形態において、この測定された温度プロファイルを使用して、パターニングデバイスのパターンの変形をより正確に予測することができる。こうした一実施形態において、適用される熱機械モデルは、例えば下記の反復プロセスによって調整され得る。
ステップ１：モデルパラメータについて初期値を選択することによって、熱機械モデルを初期化する。
ステップ２：損失分布を入力として使用する熱機械モデルを解決することによって、パターニングデバイスの表面（例えば、上面）の温度プロファイルを決定する。
ステップ３：決定された温度プロファイルを測定された温度プロファイルと比較し、この比較に基づいてモデルの任意のモデルパラメータを調整する。
ステップ４：決定された温度プロファイルが測定された温度プロファイルと実質的に対応するまで、ステップ２及び３を反復する。
【００６０】
[0066]  図７に示される温度センサ配置は、パターニングデバイスの上面における温度プロファイルを決定するように構成されるが、パターンが提供されている底面の温度又は温度分布はより関連性があると考えることができる。しかしながら、
−  パターンを保護するために、パターニングデバイスの底面近くにペリクルが提供され得、
−  パターンは、典型的には、パターニングデバイスのバルク材料とは異なる反射率を有することになり、
これが、底面において実行されるＩＲ温度測定に影響を与え得る、という理由で、底面側の温度プロファイルを測定することは困難であり得ることが指摘されるべきである。
【００６１】
[0067]  したがって、パターニングデバイスの前面又は上面、すなわちパターンを含まない表面において、温度測定を実行すること、及び、パターン内で発生する損失分布をモデル化することを組み合わせることで、パターン自体のより複雑な温度測定を含める必要性を回避している。しかしながら、一実施形態において、パターニングデバイス上のパターンの変形を決定する方法は、他の温度測定も含むことができることに留意されたい。こうした温度測定は、例えばパターニングデバイスに取り付けられた温度センサの使用を含むことができるか、又は、例えばその全体が参照により本明細書に組み込まれる欧州特許出願第１６１５９７２３．２号に記載されるように、干渉計配置を使用して１つ以上のロケーションにおけるパターニングデバイスの幅にわたる平均温度を決定することを含むことができる。こうした干渉計配置を使用して、パターニングデバイスの温度プロファイルが決定され得、温度プロファイルは、パターニングデバイスの外面上の温度ではなく、パターニングデバイス上の特定の測定ロケーションにおける、パターニングデバイスの幅又は厚みにわたる平均温度を表す。こうした測定は、一実施形態において、熱機械モデル内で適用されるパラメータを改善又は調整するために、上記と同様に適用され得る。
【００６２】
[0068]  一実施形態において、パターンの変形の評価の確度を向上させるために、温度測定に代わる測定が追加又は代替として適用される。特に、制御システムは更に、パターニングデバイスの変形を表す測定データを受信し、熱機械モデルのパラメータを設定又は調整するためにこの測定データを使用するように構成され得る。
【００６３】
[0069]  こうした一実施形態において、測定データは、例えば複数のロケーションにおいて、例えばパターニングデバイス上で実行される厚み測定を含み得る。こうした厚み測定は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる欧州特許出願１６１５９７２３．２号に記載されるように、干渉計配置を使用して取得され得る。
【００６４】
[0070]  説明される様々な実施形態は、動作中、パターンの加熱によって生じる、パターニングデバイス上のパターンの変形の決定を可能にする。こうした変形は、例えばパターン内で発生する平均損失に基づく、定常変形として説明するか、又は、パターン内での実際の時間依存損失を考慮して、過渡的な時間依存変形として説明することができる。パターンの変形が発生し、いかなる手段もとられない時、基板上への、すなわち図１に示されるターゲット部分Ｃなどのターゲット部分上での、パターンの投影は、不正確な可能性がある。特に、パターンの平面内変形は、例えば、投影されたパターンと基板上に以前に適用されたパターンとの間にアライメントエラーを生じさせる可能性があるが、平面外変形は、例えば、露光中、パターンのイメージを焦点外れとする、すなわちややぼやけさせる可能性がある。
【００６５】
[0071]  パターンの変形が発生し、決定される、すなわちある程度数値化される場合、基板上へのパターンの露光又は投影を向上させるための手段をとることができる。こうした手段は、例えば、露光装置の、照明システム、例えば図１に示されるイルミネータＩＬ、又は、投影システム、例えば図１に示される投影システムＰＳの、設定を調整することを含むことができる。代替又は追加として、パターニングデバイス及び基板の相対的位置は、決定されたパターンの変形に基づいて制御することができる。特に、一実施形態において、リソグラフィ装置は、パターンの変形に基づいて、例えばパターンの平面内変形に基づいて、サポートに対する基板テーブルの位置を制御する、位置決めデバイスＰＷ又はＰＭ、あるいはそれらの組み合わせなどの、位置決めデバイスを備えることができる。こうした実施形態において、位置決めデバイスは、例えば、設定ポイントを用いて、パターニングデバイスサポートに対する基板テーブルの位置を制御するように構成され得る。こうした設定ポイントは、例えば、位置決めデバイスの制御システムに提供され得、設定ポイントはパターンの変形に基づくものである。
【００６６】
[0072]  したがって、本発明の実施形態は、例えば、基板上へのパターニングデバイスのパターンの改善された投影を提供することが可能である。この改善の結果、以前投影されたパターン付き層とのアライメントの改善、及び／又は、イメージ付きパターンのフォーカスの改善を生じさせることが可能である。
【００６７】
[0073]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用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製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、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と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００６８】
[0074]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成された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内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００６９】
[0075]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００７０】
[0076]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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いずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。
【００７１】
[0077]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００７２】
[0078]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図１】
2019507896.tif 000003
【図２】
2019507896.tif 000004
【図３】
2019507896.tif 000005
【図４】
2019507896.tif 000006
【図５Ａ−５Ｂ】
2019507896.tif 000007
【図６】
2019507896.tif 000008
【図７】
2019507896.tif 000009
【国際調査報告】
2019507896.tif 000010
2019507896.tif 000011
2019507896.tif 000012