(57)【要約】本発明は、干渉計またはその要素（４５）を微小角度（θ）回転させることによって、分数調波周期誤差を軽減するための方法および装置（１０）を包含する。干渉計またはその選択的な要素（４５）の回転は、参照光線または測定光線と次に干渉する分数調波型の擬似光線の間に対応する微小角度を導入し、その結果、分数調波擬似光線と、参照光線または測定光線のいずれかとの間の干渉項の縞コントラストは、与えられた使用適用に必要とされる要素によって軽減され、それによって、位相信号における非線形性を軽減する。
2005501240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光干渉計装置であって、該装置は、少なくとも２つの光線を受け取るための干渉計手段を備え、そして第１および第２測定レグを提供し、該第１および第２測定レグは、該２つの光線を該第１および第２測定レグそれぞれに沿って進むよう分離し、各光線が該第１および第２測定レグを進む上で経験する光学経路におけるそれぞれの差についての情報を含む出口光線を生じ、該第１および第２測定レグが、それらの少なくとも１つが、変化し得る物理長を有するように構成および調整された光学経路を有し、該第１および第２測定レグの間の光学経路長差は、それらの光学経路の各物理長の間の差に従って変化し、ここで、該第１および第２測定レグの少なくとも１つが、該出口光線中の干渉要素と重なり干渉し得る分数調波周期誤差の寄与を、実質的に排除および軽減する選択的に傾斜した要素を備える、偏光干渉装置。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、前記第１および第２測定レグの所定の光学経路の対応する１つからの各前記出口光線の間の位相差に対応する情報を含む混合された光学信号を生じさせるように、該出口光線を組み合わせる手段を備える、偏光干渉計装置。
【請求項３】
請求項２に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、前記混合された光学信号を検出し、そして前記測定レグの物理経路長およびそれらの相対変化率における差に対応する情報を含む電気干渉信号を発生させる手段を備える、偏光干渉計装置。
【請求項４】
請求項３に記載の偏光干渉計装置であって、さらに前記電気干渉信号を解析するための電気的な手段を備える、偏光干渉計装置。
【請求項５】
前記干渉手段が、前記第１および第２測定レグの対応する１つに沿って進む直交に偏光した光線を分離する少なくとも１つの偏光光線スプリッターを備える、請求項１に記載の偏光干渉計装置。
【請求項６】
前記干渉計手段が、前記測定レグの１つに少なくとも１つの平面鏡を備える、請求項１に記載の偏光干渉計装置。
【請求項７】
前記光線が同一の広がりをもつ経路に沿って進む、請求項１に記載の偏光干渉計装置。
【請求項８】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、複数の面を有する偏光光線スプリッターを含む複数の光学要素、該面の１つと実質的に平行であるように調整された第１固定平面鏡、該第１平面鏡および該１つの面の中間に位置する第１四分波プレート、該面の別の面と実質的に平行であるように調整された第２可動式平面鏡、平面対象鏡を備える可動式台を備え；台および平面対象鏡以外の該複数の光学要素が、該台および平面対象鏡に対して微小角度で傾斜している、偏光干渉計装置。
【請求項９】
前記干渉計が、前記直交に偏光した光線がそれらを通じた二重の経路を生じるよう調整される、請求項８に記載の偏光干渉計装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、ウェハーを製造するための該偏光干渉計装置と機能的に関連するマイクロリソグラフィー手段を備え、該マイクロリソグラフィー手段が、以下：
ウェハーを支持するための少なくとも１つの台；
該ウェハー上への空間的にパターン化された照射を画像化する照明システム；および
該画像化された照射に対して、少なくとも１つの台の位置を調節する位置決めシステム；
を備え、
ここで、該偏光干渉計装置は、該画像化された照射に対してウェハーの位置を測定するように適合される、偏光干渉計装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、ウェハー上に集積回路を製造するのに使用される、該偏光干渉計装置と機能的に関連したマイクロリソグラフィー手段を備え、該マイクロリソグラフィー手段が、以下：
ウェハーを支持する少なくとも１つの台；
照射源、遮蔽物、位置決めシステム、レンズアセンブリ、および該偏光干渉計装置の所定の部分を備える照明システム
を備え、
該マイクロリソグラフィー手段が、空間的にパターン化された照射を生じさせるよう、光源が該遮蔽物を通じて照射を方向付けるように機能的し、該位置決めシステムが、該光源からの照射に対して該遮蔽物の位置を調節し、該レンズアセンブリがウェハー上に該空間的にパターン化された照射を画像化し、そして該偏光干渉計装置が、該光源からの照射に対する該遮蔽物の位置を測定する、偏光干渉計装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、前記第１および第２要素を備える集積回路を製造するために、該偏光干渉計装置と機能的に関連するマイクロリソグラフィー装置を備え、該第１および第２要素が互いにそして該偏光干渉計装置に対して可動し得、該偏光干渉計装置が該第２構成要素に対する該第１構成要素の位置を測定するように、該第１および第２構成要素が、それぞれ前記第１および第２測定レグと接続されており、それらとともに可動する、偏光干渉計装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の偏光干渉計装置であって、さらに、リソグラフィー遮蔽物の製造に使用するための該偏光干渉計装置と機能的に関連する光線書き込みシステムを備え、該光線書き込みシステムが、以下：
基材をパターン化するための書き込み光線を提供する光源；
基材を支持するための少なくとも１つの台；
該基材に該書き込み光線を送達するための光線指向用アセンブリ；ならびに
該少なくとも１つの台を位置決めするための位置決めシステム
を備え、および該光線指向用アセンブリを互いに対して、
該偏光干渉計装置が、該光線指向用アセンブリに対して、該少なくとも１つの台の位置を測定するように適合される、偏光干渉計装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、概して、干渉計（例えば、変位測定）および測定対象（例えば、リソグラフィースキャナーまたはステッパーシステムにおける遮蔽台もしくはウェハー台）の変位を測定する分散干渉計、また、波長をモニターし、そしてガスの固有の特性を決定する干渉計に関する。より具体的には、そのような干渉計において発生した信号に異なって存在する周期誤差が、受容可能な程度に軽減され得るか、または実質的に排除し得る光学的手段に関する。
【０００２】
変位測定干渉計は、光学干渉信号に基き参照対象に対する測定対象の位置および方向の変化をモニターする。干渉計は、参照対象から反射された参照光線と測定対象から反射された測定光線を重ねそして干渉させることによって、光学干渉信号を発生する。
【０００３】
多くの適用において、測定光線および参照光線は直交偏光および異なった周波数を有する。異なった周波数は、例えば、レーザーゼーマン分裂、音響光学変調、もしくは複屈折要素を使用した内部へのレーザーなど、によって生じ得る。直交偏光は、偏光光線スプリッターが、測定対象および参照対象に対して測定光線および参照光線をそれぞれ指向させることを可能とし、そして、重なり出口測定光線および参照光線を形成するように、反射した測定光線および参照光線を結合する。重なり出口光線は、続いて偏光器を通過する出力光線を形成する。偏光器は、混合された光学光線を形成するように、出口測定光線および参照光線の偏光を混合する。混合された光学光線における出口測定光線および参照光線の成分は、混合された光線の強度が、出口測定光線および参照光線の相対位相とともに変化するように、互いに干渉する。検出器は、混合された光線の時間依存性の強度を測定し、そしてその強度に比例する電気的な干渉信号を発生する。測定光線および参照光線が異なった周波数を有するときは、電気干渉信号は、出口測定光線の周波数の間の差に等しいうなり周波数を有する参照光線「ヘテロダイン」信号を含む。測定経路長および参照経路長が、例えば、測定対象を含む台を移動させるなどして、互いに対して変化すれば、測定されたうなり周波数は、２νｎｐＬ／λ（ここで、νは測定対象と参照対象の相対速度、λは測定光線および参照光線の波長、ｎは光線が進む媒体（例えば、空気または真空）の屈折率、およびｐは参照対象および測定対象に対する経路数である）に等しいドップラーシフトを含む。測定対象の相対位置の変化は、測定干渉信号の位相の変化に対応し、λ／（ｎｐ）の距離変化Ｌ（ここで、Ｌは往復距離変化、例えば、測定対象を含む台からおよび台への距離の変化）に実質的に等しい２πの位相変化に対応する。
【０００４】
不運にも、この等値性は常に正確であるわけではない。多くの干渉計が、非線形性（例えば、「周期誤差」として既知）を包含する。周期誤差は、測定された干渉信号の位相および／または強度に対する寄与として表現され、そして光学経路長ｐｎｋＬにおける変化においてシヌソイド型の依存性を有する。特に、位相における１次オーダーの周期誤差は、（２πｐｎＬ）／λのシヌソイド型依存性を有し、そして２次オーダーの周期誤差は、（２πｐｎＬ）／λのシヌソイド型依存性を有する。より高いオーダーの周期誤差もまた存在し得る。
【０００５】
周期誤差は、「光線混合」によって生じ得、参照光線を名目的に形成する入力光線の一部分が、測定経路に沿って伝播する、そして／または測定光線を名目的に形成する入力光線の一部分が、参照経路に沿って伝播する。そのような光線混合が、入力光線の偏光における楕円形性および干渉計構成要素の不完全性（例えば、各参照経路および測定経路に沿って、直交に偏光した入力光線を指向させるのに使用される偏光光線スプリッターにおける不完全性）によって引き起こされ得る。光線混合およびその結果生じる周期誤差のために、測定された干渉信号の位相における変化と、参照経路と測定経路との間の相対光学経路長ｐｎＬとの間は、厳密には直線関係ではない。補正、排除または受容可能な程度に軽減されなければ、光線混合によって引き起こされた周期誤差は、干渉計によって測定される距離変化の正確さを制限し得る。周期誤差はまた、干渉計内での所望でない多重反射を生じさせる伝達表面における不完全性、ならびに干渉計内の光線における所望でない楕円形性を生じさせる逆反射体および／または位相遅延板のような構成要素における不完全性によっても生じ得る。周期誤差の理論的な原因への一般的な参照としては、例えば、Ｃ．Ｗ．ＷｕおよびＲ．Ｄ．Ｄｅｓｌａｔｔｅｓ，「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ  ｉｎ  ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ」，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，３７，６６９６〜６７００，１９９８を参照のこと。
【０００６】
分散測定用途において、光学経路長測定は複数の波長（例えば、５３２ｎｍおよび１０６４ｎｍ）で行われ、そして距離測定干渉計の測定経路におけるガスの分散を測定するために使用される。分散測定は、距離測定干渉計によって測定された光学経路長を、物理長へ変換するために使用され得る。測定対象に対する物理的な距離が不変であるとしても、測定された光学経路長における変化が、ガス乱流によってかつ／かまたは測定アーム中のガスの平均密度の変化によって引き起こされ得るので、そのような変換は重要であり得る。外在性の分散測定に加えて、光学経路長の物理長への変換は、ガスの固有値の知識を必要とする。Γ因子は適切な固有値であり、そして分散干渉計において使用される波長に対するガスの相互分散力である。Γ因子は、別々に測定され得るか、または文献値に基づき得る。干渉計における周期誤差はまた、分散測定およびΓ因子の測定に寄与する。さらに、周期誤差は、光線の波長を測定および／またはモニターするのに使用される干渉計測定を悪化させる。
【０００７】
周期誤差を確認し、定量化し、そして補正するためのシステムおよび方法が、提供されており、例えば、２００１年６月１２日に発行された、Ｈｅｎｒｙ  Ａ．Ｈｉｌｌの米国特許第６，２４６，４８１号「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＱＵＡＮＴＩＦＹＩＮＧ  ＮＯＮＬＩＮＥＡＲＩＴＩＥＳ  ＩＮ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＯＭＥＴＲＹ  ＳＹＳＴＥＭＳ」に記載されている。そのようなシステムおよび方法は、操作ための、高速電子装置を介する種々のアルゴリズムの実行に依存する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の第１の目的は、干渉計システムにおける周期誤差を実質的に排除および／または軽減するための簡素な光学的解決法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、そうでなければ関連した電子装置にかかる負荷を軽減するように、干渉計システムにおける周期誤差の排除および／または軽減に向けた光学的な解決法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、干渉計システムの種々の構成要素に課される正確さまたは必要性を軽減するように、周期誤差の排除および／または軽減に向けた光学的解決法を提供することである。
【００１１】
以下に続く説明を添付の図面を併用して読むことで、本発明の他の目的は、その一部が明らかとなり、そしてその一部が本明細書で後に現われる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（発明の要旨）
本発明は、微小角度で干渉計またはその要素を回転させることによる分数調波周期誤差を軽減するための方法および装置を包含する。干渉計またはその選択的な要素の回転は、参照光線または測定光線のいずれかと続いて干渉する分数波長型の擬似光線の間の、対応する微小角度を導入し、その結果、分数波長の擬似光線と参照光線または測定光線のいずれかとの間の干渉項の縞コントラストは、所定の使用適用のための必要とされる因子によって軽減され、それにより、位相信号における非線形性を軽減する。別に補正または排除されなければ、分数波長型の擬似光線は、分数波長型の周期誤差という結果を生じるものである。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本発明は、概して、干渉計またはその要素を微小角度で回転または傾斜させることによって、分数波長の周期誤差を軽減させるための装置および方法に関する。干渉計またはその選択的な要素の回転は、参照光線または測定光線のいずれかと実質的に干渉する分数波長型の擬似光線の間に対応する微小角度を導入し、その結果、分数波長の擬似光線と、参照光線または測定光線のいずれかとの間の干渉項の縞コントラストは、所定の使用適用に対する必要とされる因子によって軽減され、それによって、位相信号における非線形性を軽減させる。
【００１４】
分数波長型の擬似光線は、別に補正または排除されないならば、結果として分数波長の周期誤差を生じるものである。見られるように、周期誤差は、（１）レーザー光源における偏光混合；（２）干渉計における偏光混合；（３）遅延板光学効果；（４）台鏡光学効果；（５）ゴースト反射；（６）アナログ回路における非線形性；（７）デジタル電子装置における折り返し；および（８）電子混合によって、一般的に使用される干渉計システムにおいて発生し得る。本発明に関連する周期誤差の２つの潜在的なタイプは、台鏡方向依存性の周期誤差および台鏡方向独立の周期誤差を包含する。そのような周期誤差がどのように生じ得るかを理解するために、少なくとも１つの周期誤差構成要素を含む位相信号を有する代表的なＤＰＭＩが、最初に記載される。次いで、ＤＰＭＩ検出器からの信号パワースペクトルの平方根が、検出信号における周期誤差を説明するために示される。この後に、それらの振幅に沿った種々のタイプの周期誤差要因の説明が続く。最終的に、周期誤差を実質的に排除し、そして／または受容可能な程度に軽減するための本発明の解決法が記載される。
【００１５】
ここで図１を参照すると、示差平面鏡干渉計（ＤＰＭＩ）システム１０が示される。システム１０は、光源１２、偏光光線スプリッター１６、および反射板２０を備える。光源１２は、周波数ｆの異なる２つの直交に偏光した成分を含む光線１４を発生する。入力光線１４の光源（例えば、レーザー）は、任意の種々の周波数変調装置および／またはレーザーであり得る。例えば、レーザーは、当業者に公知の任意の種々の従来技術によって安定化されたガスレーザー（例えば、ＨｅＮｅレーザー）であり得、例えば、Ｔ．Ｂａｅｒら、「Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ０．６３３μｍ  Ｈｅ−Ｎｅ−ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  Ｚｅｅｍａｎ  Ｌａｓｅｒ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，１９，３１３７〜３１７７（１９８０）、；Ｂｕｒｇｗａｌｄら、米国特許第３，８８９，２０７号、１９７５年６月１０日発行；およびＳａｎｄｓｔｒｏｍら、同第３，６６２，２７９号、１９７２年５月９日発行、に示される。あるいは、レーザーは、当業者に公知の種々の従来技術の１つにおいて周波数安定化されたダイオードレーザーであり得る（例えば、Ｔ．ＯｋｏｓｈｉおよびＫ．Ｋｉｋｕｃｈｉ、「Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｌａｓｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ−ｔｙｐｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，１６，１７９〜１８１（１９８０）ならびにＳ．ＹａｍａｇｕｃｈｉおよびＭ．Ｓｕｚｕｋｉ、「Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  ｏｆ  ａｎ  ＡｌＧａＡｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｌａｓｅｒ  ｂｙ  Ｕｓｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏｐｔｏｇａｌｖａｎｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｋｒｙｐｔｏｎ」、ＩＥＥＥ  Ｊ．Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＱＥ−１９，１５１４〜１５１９（１９８３）を参照のこと）。
【００１６】
２つの光学周波数は、以下の技術の１つによって生じ得る：（１）ゼーマンスプリットレーザーの使用し（例えば、Ｂａｇｌｅｙら、米国特許第３，４５８，２５９号、１９６９年７月２９日登録；Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓ、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｅ  Ｍｉｔ  Ｇａｓｌａｓｅｒｓ」、オランダ、Ｔ．Ｎａｔｕｕｒｋ、３４，２２５〜２３２（１９６８年８月）；Ｂａｇｌｅｙら、米国特許第３，６５６，８５３号、１９７２年４月１８日発行；およびＨ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ、「Ｒｅｃｅｎｔ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｌａｓｅｒｓ」、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，６（２），８７〜９４（１９８４）を参照のこと）；（２）１対の音響光学ブラッグセルの使用（例えば、Ｙ．ＯｈｔｓｕｋａおよびＫ．Ｉｔｏｈ、「Ｔｗｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｓｍａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ａ  Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒａｎｇｅ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，１８（２），２１９〜２２４（１９７９）；Ｎ．Ｍａｓｓｉｅら、「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｆｌｏｗ  Ｆｉｅｌｄｓ  Ｗｉｔｈ  ａ  ６４−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，２２（１４），２１４１〜２１５１（１９８３）；Ｙ．ＯｈｔｓｕｋａおよびＭ．Ｔｓｕｂｏｋａｗａ、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｔｗｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ  ｆｏｒ  Ｓｍａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」Ｏｐｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１６，２５〜２９（１９８４）；Ｈ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ、同書；Ｐ．Ｄｉｒｋｓｅｎら、米国特許第５，４８５，２７２号、１９９６年１月１６日発行；Ｎ．Ａ．ＲｉｚａおよびＭ．Ｍ．Ｋ．Ｈｏｗｌａｄｅｒ、「Ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ｔｕｎａｂｌｅ  ｌｏｗ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｉｇｎａｌｓ」Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．，３５（４），９２０〜９２５（１９９６）を参照のこと）；（３）単一音響光学ブラッグセルの使用（例えば、Ｇ．Ｅ．Ｓｏｍｍａｒｇｒｅｎ、共有に係る米国特許第４，６８４，８２８号、１９８７年８月４日発行；Ｇ．Ｅ．Ｓｏｍｍａｒｇｒｅｎ、共有に係る米国特許第４，６８７，９５８号、１９８７年８月１８日登録；Ｐ．Ｄｉｒｋｓｅｎら、同書に示される；（４）ランダムに偏光したＨｅＮｅレーザーの２つの長手方向モードの使用、例えば、Ｊ．Ｂ．ＦｅｒｇｕｓｏｎおよびＲ．Ｈ．Ｍｏｒｒｉｓ、「Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ  ｉｎ  ６３２８Å  ＨｅＮｅ  Ｌａｓｅｒｓ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，１７（１８），２９２４〜２９２９（１９７８）を参照のこと）；（５）内部レーザーなどの複屈折要素の使用（例えば、Ｖ．ＥｖｔｕｈｏｖおよびＡ．Ｅ．Ｓｉｅｇｍａｎ、「Ａ「Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｍｏｄｅ」Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ  Ａｘｉａｌｌｙ  Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｃａｖｉｔｙ」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，４（１），１４２〜１４３（１９６５）；またはＨ．Ａ．Ｈｉｌｌ、米国特許出願番号０９／０６１，９２８（１９９８年４月１７日出願）「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｔｏ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｔｗｏ  Ｎｏｎ−Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｐｒｏｐａｇｅｔｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｅａｍ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｉｎｔｏ  Ｔｗｏ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｂｅａｍ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」に記載のシステムの使用である（内容は本明細書中で参考として援用される））。
【００１７】
光線１２の光源に使用される特定のデバイスは、光線１２の直径および発散を決定する。幾つかの光源（例えば、ダイオードレーザー）について、その後の要素に対して適切な直径および発散を有する光線１２を提供するために、従来の光線成形光学（例えば、従来の顕微鏡対物レンズ）を使用する必要性がある。例えば、光源がＨｅＮｅレーザーであるとき、光線成形光学は必要でなくなり得る。
【００１８】
光線１４は、偏光光線１８として光線１４のｐ−偏光成分（垂直の矢印として示される）を透過し、一方、それに直交するｓ−偏光成分を、反射板２０に反射させる偏光光線スプリッター１６によって、その偏光光線成分に分離され、反射後２０は、次いで、そのｓ−偏光成分をｓ−偏光光線成分２２（黒い円形の点として示される）として半波長プレート２４に指向させる。光線２２は、半波長プレート２４によって、ｐ−偏光光線成分１８として同じ状態の偏光を有するｐ−偏光光線成分２５に変換される。
【００１９】
ｐ−偏光光線成分１８および２５の両方は、双方をさらに下流へと透過させる偏光光線分解層２８を有する偏光光線スプリッター２６に入る。光線成分２５は、四分波プレート３０を介して参照鏡３４まで進み、参照鏡３４から反射し、そして四分波プレート３０を２回通じる逆の進行において、その偏光の状態を変化させ、その結果、再びｓ−偏光となる。その後、光線成分２５は、光線スプリッター層２８から指向される逆反射板３６に進む。光線成分２５は、四分波プレート３０を経て再び参照鏡３４に進むように、光線スプリッター層２８から反射される；これは参照鏡３４への２回目の通過である。参照鏡３４からの反射によって、光線２５は、四分波プレート３０を再度通過してｐ−偏光光線成分となり、それによって、光線２５は、光線スプリッター層２８によって透過されてｐ−偏光参照光線成分２７となる。
【００２０】
同様の様式で、ｐ−偏光光線成分１８は、対象鏡３２に向って２回の通過をなし、そしてｐ−偏光測定光線成分２９として戻される。参照光線成分２７および測定光線成分２９は、参照光線および測定光線が、それぞれ対象鏡３２および参照鏡３４へ進み、そしてそれらから進んだ光学経路差についての位相情報を含む光学光線４１として、同じ経路に沿って進むように合わせられる。
【００２１】
光学光線４１は、それを電気信号４３に変換する検出器４２を通過し、次いで、位相解析器４４を通過する。位相情報は、位相解析器４４によって電気信号４３から抽出され、その後、位相情報を参照鏡と対象鏡との間の物理経路長に関連させるアルゴリズムを含む、適切なソフトウェアでプログラムされるコンピューター４７に送られる。コンピューター４７はまたは、総合管理機能を扱い、操作者インターフェースとして働き、そして図形およびデジタルフォーマットにおける出力データを生成する。コンピューター４７はまた、電気信号４３に対して直接に位相解析を実行し得ることが認識される。
【００２２】
コンピューター４７によって生成されたダイアグラム図形関係は、図２に、物理長にＤＭＩ位相を関連させる曲線４６として示される。周期的誤差の存在に起因し、周期特性を有する所望でない非線形性を含むことを例示するために、曲線４６が強調した様式で示される。実際は、同時に複数の周期誤差を含み得るので、曲線は４６は、代表的にはより複雑であることが理解される。
【００２３】
曲線４６における光源の非線形性を理解するために、検出器信号４３のパワースペクトルを解析することは有用である。これは図３に、振幅  対  周波数を示す曲線として見られる。より具体的には、図３は、検出器４２からの信号のパワースペクトルの平方根を示し、ここで、干渉計は、記載されるように、再び、示差平面鏡干渉計（ＤＰＭＩ）である。
【００２４】
図３において、ピーク１は主要な、すなわち所望のピークである。ピーク２は半調波周期誤差項であり、そしてピーク３は半調波周期誤差項の第３調波である。ピーク２およびピーク３の振幅は、それぞれ４ｎｍおよび２ｎｍである。次に大きい振幅ピーク４、ピーク５およびピーク６は、分数調波周期誤差とは関連しない。ピーク４，ピーク５およびピーク６の振幅は、それぞれ１．２ｎｍ、０．６ｎｍおよび０．１ｎｍである。
【００２５】
ピーク４およびピーク５の光源は、例えば、ＤＰＭＩにおける偏光光線スプリッター２６での漏出および光源１２における偏光混合の漏出である。ピーク２およびピーク３の光源は、本明細書で上に挙げられた、１またはそれ以上の分数調波周期誤差の光源を含む。周波数スケールは、ナイキスト周波数まで規格化される。ピーク４の周波数は、入力光線の規格化されたスプリット周波数０．４と一致し、そしてピーク５の周波数は、規格化されたドップラーシフト周波数０．１と一致する。ピーク１の周波数は、規格化されたスプリット周波数０．４から、ドップラーシフト周波数０．１の分だけ、規格化された周波数０．３にまで下方シフトする。
【００２６】
本明細書で以降に見られるように、ピーク２およびピーク３は、５ｍｍの光線直径に対して０．００１ラジアン分の、干渉計１０もしくは１以上のその要素の回転によって排除され、必要とされる微小角度の回転または傾斜は、少なくとも一部では、入力光線の直径に依存することが理解される。
【００２７】
図３のパワースペクトルにおける、種々の周期誤差成分またはその分数調波の存在について、物理光源を理解するために、ここで図４〜１１を参照する。これらの図は、高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）において存在し得る台鏡依存の周期誤差の図示である。台鏡方向依存の周期誤差の振幅は、概して、２種類の周期誤差より大きい。
【００２８】
ここで図４を参照すると、高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）システム５０が示される。入力光線５２は、それぞれダッシュ−ドット−ドット線および短いダッシュ線で示される周波数ｆ１およびｆ２を有する直交に偏光した光線成分を用い、通常の方法で提供される。システム５０は、主要な成分として偏光光線スプリッター層５６を有する偏光光線スプリッター５４；逆反射板５８；四分波プレート６２；参照鏡６４；四分波プレート６０；対象鏡６８が装着された可動台６６；ならびに操縦ウェッジ７０および７２を備え、これらは存在してもしなくてもよいが、整列の目的のために本明細書に含まれる。
【００２９】
通常、入力光線５２の偏光成分は、それらの直線偏光状態に基づいて偏光光線スプリッター層５６で分離される；主出力光線７４を提供するように結合される前に、１つは参照鏡６４へと２回進み、そして１つは対象鏡６８を２回通過する。しかし、この場合、逆反射板５８へ１回進んだ後の参照光線は、台鏡６８に反射するように偏光光線スプリッター層５６を通じて部分的に進むのに、わずかに、しかし十分に変化した偏光状態を有し、そして、擬似光線７６と主光線７４における干渉成分とで結合され、従って、逆反射板によって誘起される偏光シフトによって引き起こされる偏光混合に起因して、周期誤差の一因となる。この図において、そして続く図において、擬似光線の経路は、説明のために非常に強調されているが、実際は、主光線と実際に重なることが認識される。参照鏡表面が、台鏡６８と光学的に整列され、そして２．５〜５．０ｎｍの振幅を有し得る場合に、次の分数調波周期誤差項が現われる。
【００３０】
図５は図４に類似し、ここで全ての同じ構成要素は同じ数字の同一性を有し、全ての図において同じである。しかし、ここで周期誤差は、検出器で参照光線および測定光線を混合する擬似光線７８を引き起こすような、逆反射板５８による対象光線のわずかな偏光シフトに起因する偏光混合のせいで生じる。再び、参照鏡６４および対象鏡６８が光学的に整列され、そして２．５〜５．０ｎｍの振幅であり得るときに、次の分数調波周期誤差項が現われる。
【００３１】
図６において、擬似光線８０は、四分波プレート６０の表面Ｓ１からの反射の結果として生成される。表面Ｓ１から反射した成分は、主光線７４における成分になる前に、対象鏡６８を進み得るように、偏光される。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３２】
擬似光線８２が、その発生源として、操縦ウェッジ７２の表面Ｓ２からの初期反射を有することを除いて、図７は図６に類似である。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３３】
擬似光光線８４が、その発生源として、操縦ウェッジ７０の表面Ｓ３からの反射を有することを除いて、図８は、図６および図７と類似である。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３４】
図９において、擬似光線８６は、光源として、四分波プレート６０の表面Ｓ４からの測定光線の反射を有しつつ、生成される。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３５】
図１０において、擬似光線８８は、操縦ウェッジ７２の表面Ｓ５からの測定光線の反射の結果として、生成される。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３６】
図１１において、擬似光線９０は、操縦ウェッジ７０の表面Ｓ６からの測定光線の反射の結果として、生成される。次の周期誤差項の振幅は、１．５〜３．０ｎｍであり得る。
【００３７】
ここで図１２〜１５を参照すると、光源レーザー腔の出口鏡からの反射表面が、干渉計における複合表面に対して光学的に整列されるときに生じる、台鏡依存的な周期誤差が例示される。これらの図において、レーザー腔出口鏡は９４として示される。
【００３８】
図１２において、擬似光線９６は、光源として、操縦ウェッジ７０の表面Ｓ７からの測定光線の反射を有して、生成される。ここで、擬似光線は、対象鏡６８に対して３回通過し、そしてレーザー鏡９４の裏面に対して１回通過する。分数調波周期誤差項は、０．６〜１．２ｎｍの振幅を有し得る。
【００３９】
図１３は図１２に類似であり、ここで擬似光線９８は、偏光光線スプリッター５４の表面Ｓ８からの測定光線の初期反射の結果として、生成される。分数調波周期誤差項は、０．６〜１．２ｎｍの振幅を有し得る。
【００４０】
図１４において、擬似光線１００は、四分波プレート６０の表面Ｓ９からの測定光線の初期反射の結果として、生成される。分数調波周期誤差項は、０．６〜１．２ｎｍの振幅を有し得る。
【００４１】
図１５において、擬似光線１０２は、偏光光線スプリッター５４の表面Ｓ１０からの測定光線の初期反射の結果として、生成される。分数調波周期誤差項は、０．６〜１．２ｎｍの振幅を有し得る。
【００４２】
図１６および図１７は、干渉計システム５０を備えるガラス要素における複屈折に起因する擬似光線の生成を示す。図１６において、参照光線が複屈折に起因して変化した偏光を有するときに、擬似光線１０４が生成され、その結果、この擬似光線の部分は対象鏡６８に進み、そして主光線７４と結合するように戻る。分数調波周期誤差項は、経路長１０ｍｍあたり約０．５ｎｍの振幅であり得る。
【００４３】
図１７において、複屈折が測定光線の部分を参照鏡６４へと進ませ、そして主光線７４と合うように戻らせる場合に、擬似光線１０６が生成される。分数調波周期誤差項は、経路長１０ｍｍあたり約０．５ｎｍの振幅であり得る。
【００４４】
認識されるように、前述の周期誤差の潜在的な光源が１度に１つ以上存在し、それにより、距離測定および／または固有光学特性の評価に実質的な誤差を加えるので、それらを実質的に排除または軽減することは重要である。これをいかにして達成し得るかは、図１８を参照することで理解される。
【００４５】
図１８は、前記図３で示される検出器４２からの信号４３中に別に存在し得る周期誤差を、軽減または実質的に排除するための、干渉計システム１０の種々の構成要素の回転または傾斜を示す。図１８に見られるように、ドット囲み４５により示される構成要素は、０．００１ラジアンの微小角度（θ）だけ回転されており、ここで、入力光線の直径は５ｍｍであった。これらの干渉計構成要素を回転させる効果は図１９に示され、これは図３のものと同様に、振幅のパワースペクトル  対  検出器出力信号の周波数である。図１９の曲線の調査から容易に明らかなように、ピーク２およびピーク３は、図３では実質的な誤差の源であり、それぞれ４ｎｍおよび２ｎｍであったが、図３と比較すると排除されている。
【００４６】
いずれの擬似光線がシステムに存在し得るか、またはもう１つの潜在的な周期誤差光源が調和して作用し得るかどうか、が未知の場合において、図１８に示されるような干渉計システム１０を備える構成要素の主要部の回転は、周期誤差を実質的に排除および／または軽減するのに好ましい解決法である。しかしながら、周期誤差の光源が、前もって知識または実験によって同定され得る場合、１つ以上の構成要素は、有利に回転され得る。
【００４７】
ここで図２０を参照すると、任意の以前の同定された表面の組が、平行とならず、それによって周期誤差を実質的に排除および／または軽減し得るように、台６６を除いて、干渉計システムの５０の全ての他の構成要素が、約０．００１ラジアンの微小角度の分だけ回転されることが示される。
【００４８】
図２１は、図２０を参照して示される回転の場合と同様の、周期誤差における同様の軽減を達成するための、操縦ウェッジ７０および操縦ウェッジ７２に対する、四分波プレート６０の干渉計システム５０における逆回転を示す。ここで、再び、角回転は約０．００１ラジアンである。
【００４９】
本発明のアプローチにより達成される主要な利点は、正確さの要件を緩和することと共に、周期誤差に対する補正を解析および提供するような、より複雑な電子装置の必要性を軽減することである。
【００５０】
上記の干渉計システムは、大きな規模の集積回路（例えば、コンピューターチップなど）を製造するのに使用されるリソグラフィー適用において特に有用であり得る。リソグラフィーは、半導体製造産業にとって鍵となる技術原動力である。オーバーレイの改善は、線幅を１００ｎｍ（設計ルール）以下まで減少させるという、５つの最も困難な挑戦の１つである。例えば、Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｒｏａｄｍａｐ、ｐ８２（１９９７）を参照のこと。オーバーレイは、ウェハーおよび十字線（または遮蔽）台を位置決めするのに使用される距離測定干渉計の性能、すなわち、正確さおよび精密さ、に直接的に依存する。リソグラフィー器機が年間５千万〜１億ドルの製品を生産し得るので、距離測定干渉計の改善された性能の経済的価値は相当のものである。リソグラフィー器機の生産高が各１％増加すると、集積回路製造業にとって約１００万ドル／年の経済利益を結果として生じ、そしてリソグラフィー販売業者にとって実質的な競合的利点が生じる。
【００５１】
リソグラフィー器機の機能は、フォトレジスト被覆されたウェハー上へと空間的にパターン化された照射を向けることである。その工程は、ウェハーが照射を受ける位置を決定する工程（整列）およびその位置でのフォトレジストへの照射を適用する工程（曝露）、を含む。
【００５２】
適切にウェハーを位置決めするのに、ウェハーは、ウェハー上に専用センサーによって測定され得る整列マークを備える。整列マークの測定された位置は、器具内でのウェハーの位置を規定する。ウェハー表面の所望のパターン化の仕様に沿うこの情報は、空間的にパターン化された照射に対して、ウェハーの整列を誘導する。そのような情報に基づいて、可動台（例えば、システム５０の台６６）は、フォトレジスト被覆されたウェハーを支持しながら、照射がウェハーの正確な位置を曝露するように、ウェハーを動かす。
【００５３】
曝露の間、照射光源は、パターン化された十字線を照らし、空間的にパターン化された照射を生成するように照射を散乱させる。十字線はまた、遮蔽物とも言われ、そして、これらの用語は以下で互換的に使用される。縮小リソグラフィーの場合では、縮小レンズは散乱された照射を集め、そして十字線パターンの縮小された画像を形成する。あるいは、近接焼付けの場合では、十字線パターンの１：１画像を生成するためにウェハーに接触する前に、散乱された照射は微小距離（代表的にはミクロンオーダー）を伝播する。照射は、フォトレジスト内で、照射パターンを潜像に変換するフォトレジストにおいて、光化学プロセスを開始する。
【００５４】
上記の干渉計システムは、ウェハーおよび十字線の位置を制御し、ウェハー上に十字線画像を記録する、位置決め機構の重要な構成要素である。
【００５５】
概して、リソグラフィーシステムはまた、曝露システムとも言われ、代表的には、照明システムおよびウェハー位置決めシステムを備える。照明システムは、照射（例えば、紫外線、可視光線、Ｘ線、電子線、またはイオン照射）を提供する照射光源、および照射に対してパターンを与える十字線または遮蔽物を備え、それにより、空間的にパターン化された照射を生成する。さらに、縮小リソグラフィーの場合について、照明システムは、ウェハー上へ空間的にパターン化された照射を画像化するためのレンズアセンブリを備え得る。画像化された照射は、ウェハー上に被覆されたフォトレジストを曝露する。照明システムはまた、遮蔽物を支持する遮蔽台、および遮蔽物を通じて指向される照射に対して遮蔽台の位置を調整する位置決めシステムを備える。ウェハー位置決めシステムは、ウェハーを支持するウェハー台、および画像化された照射に対してウェハー台の位置を調整する位置決めシステムを備える。集積回路の製造は、多重曝露工程を包含し得る。リソグラフィーの総合的な参照として、例えば、Ｊ．Ｒ．ＳｈｅａｔｓおよびＢ．Ｗ．Ｓｍｉｔｈ、「Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９８）（この内容は、本明細書中で参考として援用される）を参照のこと。
【００５６】
上記の干渉計システムは、曝露システムの他の構成要素（例えば、レンズアセンブリ、照射光源、または支持構造体）に対して各ウェハー台および遮蔽台の位置を正確に測定するのに使用され得る。そのような場合において、干渉計システムは、静止構造体および可動要素（例えば、遮蔽台およびウェハー台の１つ）に装着された測定対象に装着され得る。あるいは、状況は逆であり得、可動対象および静止対象に装着された測定対象に装着された干渉計システムもあり得る。
【００５７】
より一般的には、干渉計システムは、曝露システムの任意の他の構成要素に対して、曝露システムの任意の１つの構成要素の位置を測定するのに使用され得、ここで、干渉計システムはこれらの構成要素の１つによって装着、または支持され、そして測定対象は構成要素の他の１つによって装着、または支持される。
【００５８】
干渉計システム１２６を使用するリソグラフィースキャナー１００の例が、図２２に示される。干渉計システムは、曝露システム内でウェハーの位置を正確に測定するのに使用される。ここで、台１２２は曝露ステーションに対してウェハーを位置決めするために使用される。スキャナー１００は、他の支持構造体およびそれらの構造体上にある種々の構成要素を有するフレーム１０２を備える。曝露基部１０４は、その上面に取り付けられたレンズハウジング１０６を有し、レンズハウジング１０６の上面には、十字線または遮蔽物を支持するのに使用される十字線または遮蔽台１１６が取り付けられる。曝露位置に対して、遮蔽物の位置決めをする位置決めシステムは、要素１１７によって概略的に示される。位置決めシステム１１７は、例えば、圧電変換器要素および対応する制御電子装置を備え得る。この記載された実施形態には含まれていないが、１つ以上の上記の干渉計システムはまた、リソグラフィー構造体を製造する工程において位置が正確にモニターされる必要がある、遮蔽台の位置および他の可動要素の位置を正確に測定するのに使用され得る（前出、ＳｈｅａｔｓおよびＳｍｉｔｈ、「Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」を参照のこと）。
【００５９】
以下に記載される曝露基部１０４の下に吊るされるのは、ウェハー台１２２を有する支持基部１１３である。台１２２は、干渉計システム１２６によって台へ指向される測定光線１５４を反射するための、平面鏡を備える。干渉計システム１２６に対して、台１２２を位置決めする位置決めシステムは、要素１１９によって概略的に示される。位置決めシステム１１９は、例えば、圧電変換器要素および対応する制御電子装置を備え得る。測定光線は、曝露基部１０４に取り付けられる干渉計システムへ戻るように反射する。この干渉計システムは、前記実施形態のいずれかであり得る。
【００６０】
操作の間、照射光線１１０（例えば、紫外（ＵＶ）レーザーからのＵＶ光線（図示せず））は、光線整形光学アセンブリ１１２を通過し、そして鏡１１４から反射した後に下方へ進む。その後、照射光線は、遮蔽台１１６に保持される遮蔽物（図示せず）を通過する。遮蔽物（図示せず）は、レンズハウジング１０６に保持されるレンズアセンブリ１０８を介して、ウェハー台１２２上のウェハー（図示せず）上へ画像化される。基部１０４および基部１０４によって支持される種々の構成要素は、バネ１２０によって示される減衰システムによって、環境振動から絶縁される。
【００６１】
リソグラフィースキャナーの他の実施形態において、１以上の前記の干渉計システムは、多重軸に沿った距離を測定し、そして例えば、以下に限定されないが、ウェハー台および十字線（または遮蔽）台と関連する角度を測定するのに使用され得る。また、ＵＶレーザー光線ではなく、他の光線（例えば、Ｘ線、電子線、イオンビーム、および可視光線を含む）が、ウェハーを曝露するのに使用され得る。
【００６２】
加えて、リソグラフィースキャナーはカラム参照を備え得、ここで、干渉計システム１２６は参照光線を、干渉計システムに対して内部の参照経路ではなく、レンズハウジング１０６または照射光線を指向させる幾つかの他の機構へ指向させる。台１２２から反射される測定光線１５４およびレンズハウジング１０６から反射される参照光線を結合する際に、干渉計システム１２６によって生成される干渉信号は、照射光線に対する台の位置の変化を示す。さらに、他の実施形態において、干渉計システム１２６は、十字線（または遮蔽）台１１６またはスキャナーシステムの他の可動構成要素の位置の変化を測定するために位置決めされ得る。最後に、干渉計システムは、類似の方法で、スキャナーに加えて、またはそれに代えてステッパーを備えるリソグラフィーシステムに使用され得る。
【００６３】
当該分野で周知なように、リソグラフィーは半導体デバイスの製造方法の重要な部分である。例えば、米国特許第５，４８３，３４３号は、そのような製造方法についての工程を概説する。これらの工程は、図２３および２４を参照して、以下に記載される。図２３は半導体デバイス（例えば、半導体チップ（例えば、ＩＣまたはＬＳＩ）、液晶パネルもしくはＣＣＤ）の製造の配列のフローチャートである。工程２５１は、半導体デバイスの回路を設計するための設計工程である。工程２５２は、回路パターン設計に基づく遮蔽物を製造する工程である。工程２５３は、材料（例えば、シリコン）を使用することによってウェハーを製造する工程である。
【００６４】
工程２５４は、前工程と呼ばれるウェハー工程であり、ここで、そのように調製された遮蔽物およびウェハによって、回路はリソグラフィーを通じてウェハー上に形成される。工程２５５は、後工程と呼ばれるアセンブリ工程であり、ここで、工程２５４の工程を経たウェハーは、半導体チップの中へ形成される。この工程は、アセンブリ工程（方形切断および接合）および包装工程（チップ密封）を包含する。工程２５６は、検査工程であり、ここで、工程２５５によって製造された半導体デバイスの運転性能検査、耐久性能検査など、が行われる。これらの工程によって、半導体デバイスは完成され、そして輸送される（工程２５７）。
【００６５】
図２４は、ウェハー工程の詳細を示したフローチャートである。工程２６１は、ウェハーの表面を酸化するための酸化工程である。工程２６２は、ウェハー表面上に絶縁フィルムを形成するためのＣＶＤ工程である。工程２６３は、蒸着によってウェハー上に電極を形成するための電極形成工程である。工程２６４は、ウェハーにイオンを包埋させる、イオン包埋工程である。工程２６５は、ウェハーにフォトレジスト（光感受性物質）を適用する、フォトレジスト工程である。工程２６６は、上記の曝露装置を通じる、ウェハー上への遮蔽物の回路パターンを、曝露によって、焼付けする、曝露工程である。工程２６７は、曝露されたウェハーを展開する、展開工程である。工程２６８は、展開されたフォトレジスト画像以外の部分を除去する、エッチング工程である。工程２６９は、エッチング工程後に行われる、ウェハーに残存するフォトレジスト物質を分離する、フォトレジスト分離工程である。これらの工程を繰り返すことで、回路パターンは、ウェハー上に形成され、そして重ねられる。
【００６６】
上記の干渉計システムはまた、対象の相対位置が正確に測定される必要のある他の適用にも使用され得る。例えば、基板または光線のいずれかが動くにつれて、書き込み光線（例えば、レーザー、Ｘ線、イオン線、または電子線）が基材上へパターンを形成する適用において、干渉計システムはまた、基材と書き込み光線との間の相対移動を測定するのに使用され得る。
【００６７】
１つの例として、図２５に光線書き込みシステム３００の概略図が示される。光源３１０は書き込み光線３１２を生成し、そして光線焦点アセンブリ３１４は、照射光線を可動台３１８によって支持された基板３１６に指向させる。台の相対位置を決定するために、干渉計システム３２０は、参照光線３２２を光線焦点アセンブリ３１４に取り付けられた鏡３２４へ指向させ、そして測定光線３２６を台３１８に取り付けられた鏡３２８へ指向させる。干渉計システム３２０は、前記の任意の干渉計システムであり得る。干渉計システムによって測定された相対位置の変化は、基板３１６上の書き込み光線３１２の相対位置の変化に一致する。干渉計システム３２０は、基板３１６上の書き込み光線３１２の相対位置の表示である制御器３３０へ、測定信号３３２を送る。制御器３３０は、出力信号３３４を、台３１８を支持し、そして位置決めする基部３３６へ送る。さらに、制御器３３０は、書き込み光線３１２の強度を変化させ、または遮断するように、信号３３８を光源３１０へ送り、その結果、書き込み光線は、基板の選択された位置のみにおいて、光物理変化または光化学変化を引き起こすのに十分な強度でもって、基板と接触する。よりさらには、幾つかの実施形態において、制御器３３０は、例えば、信号３４４を使用して、光線焦点アセンブリ３１４に、基板の領域にわたって書き込み光線を走査させ得る。結果として、制御器３３０は、基板をパターン化するようにシステムの他の構成要素を指向させる。パターン化は、代表的には、制御器に保存された電子装置設計パターンに基づく。幾つかの適用において、書き込み光線は、基板上に被覆されたフォトレジストをパターン化し、そして他の適用において、書き込み光線は、基板を直接パターン化（例えば、エッチを施す）する。
【００６８】
そのようなシステムの重要な適用は、前記のリソグラフィー方法において使用される、遮蔽物および十字線の製造である。例えば、リソグラフィー遮蔽物を製造するために、電子線がクロム被覆されたガラス基板をパターン化するのに使用され得る。そのような、書き込み光線が電子線である場合において、光線書き込みシステムは真空中に電子線を封入する。また、書き込み光線が、例えば、電子線またはイオン線である場合において、光線焦点アセンブリは、電場生成器（例えば、真空下で、荷電した粒子を基板上に集中させ、そして指向させる四極子レンズ）を備える。書き込み光線が照射光線（例えば、Ｘ線、ＵＶ、または可視照射）である他の場合において、光線焦点アセンブリは、照射を基板に集中させ、そして指向させる対応する光学系を備える。
【００６９】
さらに他の変化が本発明に対してなされ得る。例えば、１つの適用において、参照および干渉計の測定レグの両方に含まれるガスの屈折率を監視することは望ましい。例では、周知のカラム参照型の干渉計を備え、ここで、参照レグは、機械システム内の１つ位置に配置される標的光学を備え、そして測定レグは、同じ機械システム内の異なる位置に配置される標的光学を備える。別の例の適用は、微小角度の測定に関し、測定光線および参照光線の両方が、小さい物理的オフセットではなく、同じ標的光学上に衝突し、それによって、標的光学の角度方向の感度の高い測定を提供する。これらの適用および構成は、当業者に周知であり、そして必要な改変は、本発明の範囲内に意図される。
【００７０】
上記、本明細書に記載される技術および実施形態に基づいて、本発明の他の変形は、当業者に対して明らかであり、そしてそのような変形は、請求される発明の範囲内であるように意図される。
【００７１】
本発明の構造、操作および方法論は、他の目的およびその利点とともに、各部分が、種々の図面のどこに現われても各部分を識別する割り当てられた数字を有する図面を併用して詳細な説明を読むことによって、最も良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、周期誤差が存在し得るタイプの示差平面鏡干渉計システム（ＤＰＭＩ）のダイアグラム平面図である。
【図２】図２は、周期誤差の少なくとも１つの光源が、周期的な特性を有しながら存在する場合に、距離測定干渉計（ＤＭＩ）における位相信号がどのように、測定される距離と共に変化し得るかを図表で示したグラフである。
【図３】図３は、所望でない周期誤差項を少なくとも１つ含む検出信号の電力スペクトルの平方根のグラフである。
【図４】図４は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図５】図５は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図６】図６は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図７】図７は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図８】図８は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図９】図９は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１０】図１０は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１１】図１１は高安定性平面鏡干渉計（ＨＳＰＭＩ）に存在し得る、台鏡依存の周期誤差の線図である。
【図１２】図１２は、レーザーの出口鏡が、干渉計における別の共役表面に対して任意に整列されるときに、図４〜図１１のＨＳＰＭＩに存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１３】図１３は、レーザーの出口鏡が、干渉計における別の共役表面に対して任意に整列されるときに、図４〜図１１のＨＳＰＭＩに存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１４】図１４は、レーザーの出口鏡が、干渉計における別の共役表面に対して任意に整列されるときに、図４〜図１１のＨＳＰＭＩに存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１５】図１５は、レーザーの出口鏡が、干渉計における別の共役表面に対して任意に整列されるときに、図４〜図１１のＨＳＰＭＩに存在し得る、台鏡依存の周期誤差のダイアグラム図である。
【図１６】図１６は、図４〜図１５のＨＳＰＭＩに存在し得る複屈折依存の周期的誤差のダイアグラム図である。
【図１７】図１７は、図４〜図１５のＨＳＰＭＩに存在し得る複屈折依存の周期的誤差のダイアグラム図である。
【図１８】図１８は、周期的誤差を実質的に排除および／または軽減するように傾斜した種々の構成要素を伴う、図１のＤＰＭＩシステムを示す。
【図１９】図１９は、図１８に示されるような、ＤＰＭＩの傾斜した種々の構成要素の結果としての重大な周期的誤差の除去を例示する、図３のグラフと類似のグラフである。
【図２０】図２０は、図４〜図１７に示されるＨＳＰＭＩ干渉計を傾斜させることによる、分数波長の周期的誤差の実質的な排除のための解決法の線図である。
【図２１】図２１は、図４〜図１７に示されるＨＳＰＭＩ干渉計の特定の要素を傾斜させることによる、分数波長の周期的誤差の実質的な排除のための、別の解決法のダイアグラム図である。
【図２２】図２２は、集積回路を製造するためのリソグラフィーおよびその応用に関し、干渉計システムを使用するリソグラフィー露光システムの概略図である。
【図２３】図２３は、集積回路を製造するためのリソグラフィーおよびその応用に関し、集積回路を製造する工程を記載するフローチャートである。
【図２４】図２４は、集積回路を製造するためのリソグラフィーおよびその応用に関し、集積回路を製造する工程を記載するフローチャートである。
【図２５】図２５は、集積回路を製造するためのリソグラフィーおよびその応用に関し、干渉計システムを使用する光線書き込みシステムの概略図である。
【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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【図１７】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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