(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ放射源によって放出されるレーザ放射スペクトルを制御し、それによってリソグラフィ装置でパターンをより正確に基板上に投影する。【解決手段】レーザからリソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルとリソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するステップと、レーザメトリックを用いてレーザの動作を変更するか又はリソグラフィ装置を調整するステップと、基板上にパターンを投影するステップとを含むリソグラフィ方法。【選択図】図４
2011166143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザからリソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと前記リソグラフィ装置によって前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するステップと、
前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整するステップと、
前記基板上に前記パターンを投影するステップと、
を含むリソグラフィ方法。
【請求項２】
前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現とを畳み込むステップと、次に結果として得られた畳み込みスペクトルの幅の測定値を得るステップとによって前記レーザメトリックが計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記畳み込みスペクトルの幅が、前記畳み込みスペクトルの半値全幅として測定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記スペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの中心基準波長を決定するステップと、前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの第２の中心波長を決定するステップと、前記中心基準波長と前記第２の中心波長との差を計算するステップとによって前記レーザメトリックが計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リソグラフィ装置のベストフォーカスと前記中心基準波長と前記第２の中心波長との前記計算された差との関係を用いて前記基板上に前記パターンを投影する前記リソグラフィ装置のベストフォーカスを決定するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現との畳み込みにしきい値を適用するステップと、積分演算を実行して前記畳み込みとしきい値との間の領域を決定するステップと、波長の関数としての前記領域の中間点を決定するステップとによって前記第２の中心波長が決定される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法を含み、請求項４の方法をさらに含むリソグラフィ方法。
【請求項８】
パターニングデバイスと、
前記パターニングデバイスから受け取ったパターンを基板上に投影する投影システムと、
レーザから前記リソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算する制御モジュールであって、前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整する制御モジュールと、
を備えるリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記制御モジュールが、前記スペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とを畳み込むステップと、次に前記結果として得られた畳み込みスペクトルの幅の測定値を得るステップとによって前記レーザメトリックを計算する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記畳み込みスペクトルの幅が、前記畳み込みスペクトルの半値全幅として測定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御モジュールが、前記スペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの中心基準波長を決定するステップと、前記スペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの第２の中心波長を決定するステップと、前記中心基準波長と前記第２の中心波長との差を計算するステップとによって前記レーザメトリックを計算する、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御モジュールが、前記リソグラフィ装置のベストフォーカスと前記中心基準波長と前記第２の中心波長との計算された差との関係を用いて前記基板上に前記パターンを投影する前記リソグラフィ装置のベストフォーカスを決定する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記レーザメトリックが、レーザ放射のスペクトルの非対称性に少なくとも部分的に依存する、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御モジュールが、追加のレーザメトリックを計算し、前記追加のレーザメトリックを前記レーザへ送信する、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
リソグラフィ装置が使用できるレーザ放射を放出するように構成されたレーザであって、
前記レーザ放射のスペクトルと前記リソグラフィ装置によって前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するように構成され、前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整するようにさらに構成されるレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを印加する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルなどのパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。このパターンは、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、１つ又は複数のダイを備える）上に結像できる。一般に、単一の基板は、連続して露光される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置は、パターン全体を１回の操作でターゲット部分に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、基板に対して所与の「スキャン」方向に移動するビームを用いてパターンをスキャンし、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板を同期してスキャン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キャナとを含む。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、パターニングデバイスを照明するための放射を生成し、それによってパターニングデバイス上にあるパターンを基板上に投影できるように構成された放射源を含む。放射源は、例えば紫外線放射（例えば、２４０ｎｍ、１９３ｎｍの波長又はその他の波長を有する放射）を放出するように構成されたレーザであってもよい。レーザが放出する放射は、例えば０．３ピコメートル（ｐｍ）にわたって拡散するスペクトルを有していてもよく、場合によっては、例えば１〜２ｐｍにわたって拡散するスペクトルを有していてもよい。スペクトルは、幾つかのピークを含んでいてもよい。
【０００４】
[0004]  レーザ放射源によって放出されるレーザ放射のスペクトルの改良型制御を提供し、それによってリソグラフィ装置でパターンをより正確に基板上に投影できるようにすることが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  この節では本発明の幾つかの態様を概説し、幾つかの好ましい実施形態を簡潔に紹介する。この節の目的が分かりにくくならないように、簡略化又は省略した箇所もある。そのような簡略化又は省略は本発明の範囲を制限するものではない。
【０００６】
[0006]  本発明の一実施形態はリソグラフィ方法である。この方法は、レーザからリソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと、リソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するステップと、レーザメトリックを用いてレーザの動作を変更するか、又はリソグラフィ装置を調整するステップと、基板上にパターンを投影するステップとを含む。
【０００７】
[0007]  本発明の第２の実施形態は、パターニングデバイスと、パターニングデバイスから受け取ったパターンを基板上に投影するように構成された投影システムとを含むリソグラフィ装置である。リソグラフィ装置は、レーザからリソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと、基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するように構成された制御モジュールをさらに含み、上記制御モジュールは、レーザメトリックを用いてレーザの動作を変更するか、又はリソグラフィ装置を調整するようにさらに構成されている。
【０００８】
[0008]  本発明の第３の実施形態は、リソグラフィ装置が使用できるレーザ放射を放出するように構成されたレーザである。レーザは、レーザ放射のスペクトルと、リソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するように構成され、上記レーザは、レーザメトリックを用いてレーザの動作を変更するか、又はリソグラフィ装置を調整するようにさらに構成されている。
【０００９】
[0009]  本発明の別の特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用を、添付の図面を参照しながら以下に詳述する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。そのような実施形態は、もっぱら例示としての目的で本明細書に記載されている。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて別の実施形態を思い付くことができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010]  本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は本発明の例示的実施形態を図示し、上記の概要と下記の実施形態の詳細な説明と共に本発明の原理を説明する際に有用である。
【図１】[0011]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0012]レーザビームのスペクトルと、そのスペクトルと本発明のある実施形態による空間像の表現との畳み込みとを示すグラフである。
【図３】[0013]レーザビームの別のスペクトルと、本発明のある実施形態による空間像との畳み込みを示すグラフである。
【図４】[0014]レーザメトリックが図１のリソグラフィ装置の特性に影響する様子を概略的に示す図である。
【００１１】
[0015]  本発明の特徴及び利点は、類似の参照符号が対応する要素を一貫して識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでより明らかになるだろう。図面中、類似の参照番号は、一般に同一の、機能的に類似の、及び／又は構造的に類似の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0016]  本発明の様々な「実施形態」についての以下の説明から本発明の理解を深めることができる。したがって、特定の「実施形態」は本発明の考察ではあるが、各々の実施形態自体が本発明の全体を表現しているわけではない。多くの場合、１つの特定の実施形態の個々の要素は、同様の又は対応する機能を実行する別の実施形態の別の要素に置き換えることができる。
【００１３】
[0017]  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誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした追加的な用途において、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本発明の属する技術分野の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。
【００１４】
[0018]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５，２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）を含む、レーザが放出できるすべての好適なタイプの電磁放射を含む。また、「放射」及び「ビーム」という用語は、ＥＵＶ放射（例えば、１３．５ｎｍ又は６．７ｎｍの波長を有する）を含むことができる。
【００１５】
[0019]  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与えるために使用し得る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。放射ビームに与えられるパターンは、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。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、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。
【００１６】
[0020]  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、さら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は、小型ミラーの行列構成を使用し、ミラーの各々は、入射する放射ビームを様々な方向に反射するように個別に傾けることができる。このようにして、反射ビームがパターニングされる。
【００１７】
[0021]  支持構造は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。この支持構造は、機械的クランプ、真空、又は他のクランプ技術、例えば真空条件下での静電クランプを使用することができる。支持構造は、例えば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く、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など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。
【００１８】
[0022]  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、又はその任意の組合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、これはさらに一般的な「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】
[0023]  また、照明システムは、放射ビームを誘導し、整形し、又は制御する屈折、反射、及び反射屈折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を包含してよく、そのようなコンポーネントも以下においては集合的に又は単独で「レンズ」と呼ばれることがある。
【００２０】
[0024]  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（及び／又は２つ以上の支持構造）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、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２１】
[0025]  また、リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するように水などの比較的高い屈折率を有する液体内に基板が浸漬されるタイプであってもよい。投影システムの開口数を増加させる液浸技術は当技術分野で周知である。
【００２２】
[0026]  図１は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ装置の概略図を示す。この装置は、
‐放射ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射）を調節する照明システム（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を支持し、部品ＰＬに対してパターニングデバイスを正確に位置決めする第１の位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造（例えば、支持構造）ＭＴと、
‐基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持し、部品ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第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と、
‐パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢ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）上に結像するように構成された投影システム（例えば、屈折型投影レンズ）ＰＬと、
を備える。
【００２３】
[0027]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（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）。
【００２４】
[0028]  イルミネータＩＬは、この実施形態ではレーザＬＡである放射源からの放射ビームを受光する。レーザ及びリソグラフィ装置は、別々のエンティティと考えられる。レーザＬＡによって放出された放射ビームは、例えば、好適な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤによりレーザからイルミネータＩＬへ渡される。レーザＬＡ及びイルミネータＩＬは、必要に応じて、デリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼んでもよい。
【００２５】
[0029]  リソグラフィ装置の一部を形成する制御モジュールＣＭは、レーザＬＡに接続されている。制御モジュールＣＭは、レーザによって放出されたレーザ放射のスペクトルを表すデータをレーザＬＡから受信する。制御モジュールは、このデータと、基板上に投影するパターンの空間像を表すデータとを用いてレーザメトリックを計算する。制御モジュールは、計算されたレーザメトリックを用いて計算することができる必要な動作パラメータをレーザへ送信することができる。レーザ放射に必要な動作パラメータを提供するためにレーザの動作を調整することができる。また、制御モジュールＣＭは、計算されたレーザメトリックに基づいてリソグラフィ装置の動作を調整することができる。
【００２６】
[0030]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＭ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整し、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。
【００２７】
[0031]  放射ビームＰＢは、支持構造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ニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、レンズＰＬ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）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＰＢの経路において様々なターゲット部分Ｃ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及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴとＷＴの移動は、第１の位置決めデバイスＰＭとＰＷ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。しかしながら、ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造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、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ンメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００２８】
[0032]  図示のリソグラフィ装置は以下の好適なモードで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＰＢに与えたパターン全体が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、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＰＢに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり単一動的露光）。支持構造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Ｃ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Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、支持構造ＭＴ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を移動又はスキャンさせながら、放射ビームＰＢ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、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ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】
[0033]  上述した使用モードの組合せ又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３０】
[0034]  上述したように、制御モジュールＣＭは、必要な動作パラメータをレーザＬＡへ送信することができる。必要な動作パラメータは、例えば、レーザＬＡによって生成されるレーザビームの波長を含んでいてもよい。リソグラフィ装置が必要とする波長は、リソグラフィ装置内部の圧力と温度の変化によって経時変化する。
【００３１】
[0035]  また、必要な動作パラメータは、レーザＬＡによって生成されるレーザビームの帯域幅を含んでいてもよい。帯域幅は、例えば、いわゆるＥ９５値として表される。Ｅ９５値は、レーザビームのスペクトルエネルギーの９５％を含むスペクトルの帯域幅を規定する。
【００３２】
[0036]  Ｅ９５値は、レーザメトリックの一例である。「レーザメトリック」という用語は、レーザビームの特性、又はレーザビームとリソグラフィ装置によって投影されるパターンの空間像とに依存する特性を指すように意図されている（以下に説明する）。以下に説明するように、その他の必要なレーザメトリックもレーザへ送信することができる。
【００３３】
[0037]  制御モジュールＣＭは、レーザによって放出されたレーザビームの波長を表すデータと、レーザビームのスペクトルを表すデータとをレーザＬＡから受信する。制御モジュールＣＭは、リソグラフィ装置の動作を変更するのに使用されるレーザメトリックを入手し、それにより基板Ｗ上にパターンを投影する精度を向上させるためにスペクトルを操作する。この操作を用いて得たレーザメトリックを用いて、例えば、基板テーブルＷＴのＺ方向の最良の焦点位置を決定するために、リソグラフィ装置を調整することができる。また、この操作を用いて得たレーザメトリックを用いて、レーザＬＡにフィードバックを提供でき、これによってレーザは放出されているレーザ放射のスペクトルを変更する。例えば、レーザメトリックを用いて更新したＥ９５値を決定してこれをレーザＬＡへ送信し、基板上へのパターンの結像を改善する変更されたスペクトルを備えたレーザビームをレーザに放出させることができる。
【００３４】
[0038]  本発明を用いて、リソグラフィ装置は、レーザＬＡが基板上に投影するパターンにより適したスペクトル（本発明を利用せずに放出されたレーザビームのスペクトルと比較して）を有するレーザビームを生成するようにレーザＬＡの動作を制御することができる。
【００３５】
[0039]  ある実施形態では、パターニングデバイスＭＡから基板Ｗへ投影されるパターンはコンタクト穴を含む。コンタクト穴は、パターニングデバイスＭＡ上に複数の隔離されたディスクとして表されていてもよい。基板Ｗ上にコンタクト穴を投影する時には「焦点ドリリング」を使用してもよい。焦点ドリリングは、基板Ｗ上の焦点面に対する様々な位置にコンタクト穴の部分的な画像を形成するステップを含む。図１を参照すると、コンタクト穴の部分的な画像は、ｚ方向の基板の様々な異なる位置について基板Ｗ上に形成することができる。
【００３６】
[0040]  焦点ドリリングが実行されている時、従来使用されているレーザビームよりも広いスペクトルを有するレーザビームを使用することが望ましい。例えば、従来のリソグラフィ装置は、Ｅ９５値が０．３ピコメートル（ｐｍ）のレーザビームを使用できる。Ｅ９５値は、制御モジュールＣＭがレーザＬＡへＥ９５値を送信する必要がないように固定されていてもよい。この場合、波長は、リソグラフィ装置からレーザへ送信される唯一の変動するレーザスペクトル関連パラメータであってもよい。しかし、ドリリングが実行されている時、０．３ｐｍよりも大幅に大きいＥ９５値（例えば、１ｐｍ以上のＥ９５値）を有するレーザビームが望ましい。
【００３７】
[0041]  図２は、放射のスペクトルＳＭ（波長λの関数としての強度Ｉ）を示すグラフである。スペクトルＳＭは、例えば、焦点ドリリングを用いてコンタクト穴が基板Ｗ上に投影されている時にレーザＬＡによって放出されるスペクトルである。スペクトルＳＭは非対称であり、中心波長（０ｐｍ）より約０．６ｐｍ短い波長と、中心波長より約０．８ｐｍ長い波長まで拡張する。スペクトルＳＭのＥ９５値は約１．１ｐｍである。スペクトルは幾つかのピークを含む。
【００３８】
[0042]  Ｅ９５値はスペクトルＳＭの帯域幅を規定するが、スペクトルの平坦度（すなわち、ピークの不在）又はスペクトルの非対称性などのスペクトルの他の特性は規定しない。スペクトルの平坦度又は非対称性などの特性は、リソグラフィ装置の性能に重大な影響を与えることがある。例えば、これらの特性は、リソグラフィ装置によって結像されるフィーチャのクリティカルディメンション、ベストフォーカス、焦点深度、及び等密度バイアスに影響することがある。クリティカルディメンションは、リソグラフィ装置が結像可能な最小寸法である。ベストフォーカスは、最も鮮明な画像が基板Ｗ上に形成される平面にある。焦点深度は、画像が基板Ｗ上に正確に形成されるｚ方向の位置の範囲である。等密度バイアスは、高密度集積環境での同じフィーチャの画像と比較した場合の隔離されたフィーチャの画像の寸法の差である。
【００３９】
[0043]  レーザビームのスペクトルの平坦度又は非対称性の変動によってリソグラフィ装置の結像メトリックの変動が引き起こされることがある。結像メトリックは、変動するリソグラフィ装置によって結像されるフィーチャのクリティカルディメンション、ベストフォーカス、焦点深度、及び等密度バイアスを含む。例えば、同じＥ９５値を有するがスペクトル形状が異なる２つのレーザ放射スペクトルでクリティカルディメンション及びベストフォーカスの大きい変動が観察される。
【００４０】
[0044]  制御モジュールＣＭは、リソグラフィ装置を調整するためのレーザメトリックを決定し、それによってリソグラフィ装置の性能を向上させる。また、制御モジュールは、レーザメトリックを用いてレーザへ送信する必要なＥ９５値を変更し、それによってリソグラフィ装置の性能を改善するレーザスペクトルを得る。
【００４１】
[0045]  制御モジュールＣＭは、レーザによって放出される放射のスペクトルに２つの操作を実行することでレーザメトリックを決定する（スペクトルはレーザＬＡによって測定され、スペクトルの表現はレーザから制御モジュールＣＭへ渡される）。第１の操作は、レーザスペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みの数学的計算である。第２の操作は、レーザスペクトルとリソグラフィ装置によって基板上に投影されるパターンの空間像の表現との畳み込みの数学的計算である。
【００４２】
[0046]  第１の操作、すなわち、レーザスペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みを用いてレーザスペクトルの中心基準波長が決定される。
【００４３】
[0047]  基準オブジェクトは、例えば、リソグラフィ装置内でリソグラフィ装置のベストフォーカスを決定するために用いられるパターン（例えば、基板テーブルＷＴ上に提供された画像センサと併用されるパターン）であってもよい。基準オブジェクトの空間像の表現は、例えばオフセットを備えたローレンツ関数であってもよい（その他の関数も使用できる）。一例では、波長の関数として表される基準空間像の表現は、
【数１】
2011166143.tif 000003
であってもよく、上式で、ｃ＝０．８３１２、ｄ＝０．５３５４ｐｍ（ピコメートル）、ｅ＝０．０５２８８である。制御モジュールは、レーザスペクトルと空間像の表現とを畳み込む。畳み込みが計算されると、計算された畳み込みスペクトルの半値全幅（ＦＷＨＭ）点が決定される（この文脈では、「畳み込みスペクトル」という用語はレーザスペクトルと空間像との畳み込みの結果を指す）。半値全幅点の間の中間点が計算された畳み込みスペクトルについて計算され、畳み込みスペクトルの中心基準波長として得られる。これは、レーザスペクトル自体の中心基準波長としても得られる。その他の方法を用いて畳み込みスペクトルの中心基準波長を決定することができる。例えば、畳み込みスペクトルが最大の時の波長を決定する、又は４０％最大値全幅点の間の中間点を決定する方法である。半値全幅点の間の中間点は優れた結果を提供することが分かっているのでこれを使用してもよい。ある実施形態では、一連の畳み込みスペクトルを用いて平均中心基準波長を決定することができる。
【００４４】
[0048]  レーザスペクトルの中心基準波長が決定されると、レーザスペクトルはスペクトルの波長軸の原点（λ＝０）が中心基準波長に一致するように移される。レーザスペクトルの中心波長であるとレーザＬＡが示す波長はレーザスペクトルの中心基準波長からオフセットしていることがあるため、このシフトが適用される。中心波長のシフトによってこのオフセットが補正され、それにより補正された中心波長を備えたレーザスペクトルが提供される。
【００４５】
[0049]  第２の操作は、レーザスペクトルと基板Ｗ上に投影されるパターニングデバイスＭＡ上のパターンフィーチャの空間像の表現との畳み込みの数学的計算である。例えば、基板Ｗ上にコンタクト穴を形成するように構成されたフィーチャをパターニングデバイスＭＡに提供することができる。コンタクト穴の空間像を表すための表現（波長の関数として表される）の一例を以下に示す。
【数２】
2011166143.tif 000004
上式で、ａ＝１．２８０ｐｍ−２、ｂ＝２．５２１ｐｍ−１である。この空間像の表現は、レーザスペクトルと畳み込まれる。上記のように、畳み込みに使用されるレーザスペクトルはシフトして補正された中心波長を提供する。空間像をスペクトルと畳み込んで得られる畳み込みスペクトルを図２の曲線ＣＥとして示す。
【００４６】
[0050]  畳み込みスペクトルの中心波長が計算される。計算は、畳み込みスペクトルＣＥが最大値を有する（計算はデータ点の間の補間を含んでいてもよい）波長を求める。畳み込みスペクトルＣＥの中心波長として得られる波長を図２の点線Ｍで示す。
【００４７】
[0051]  代替方法では、畳み込みスペクトルＣＥの中心波長の計算は、しきい値を超えた畳み込みスペクトルの部分のリーマン和（又はその他の積分演算）を実行するステップと、リーマン和（又はその他の積分演算）を用いて得た領域の中間点（波長に対して）を突き止めるステップとを含んでいてもよい。図３は、２つのピークを含む畳み込みスペクトルＣＥの一部の概略図である。畳み込みスペクトルＣＥにしきい値Ｔが適用されている。この例では、しきい値Ｔは、畳み込みスペクトルの最大強度の９０％で適用される。しかし、しきい値Ｔは、最大強度の別のパーセンテージで適用してもよい。畳み込みスペクトルＣＥとしきい値Ｔとの間の領域は、波長の関数としてのリーマン和（又はその他の積分演算）を用いて計算され、領域の中間点が決定される。中間点は領域の「重心」と考えることができる。波長の関数としての領域の中間点の計算は次のように表される。
[0052]
【数３】
2011166143.tif 000005
上式で、Ａｊは、所与の波長λｊのしきい値を超える領域である。連続する波長の間の間隔ｊは任意の間隔でよく、例えば、１０ｆｍ以下であってもよい。畳み込みスペクトルの最大値に着目する（上に詳述した）代わりにこの方法を用いて畳み込みスペクトルＣＥの中心波長を決定する利点は、畳み込みスペクトルが２つのピークを含むか又はショルダを含む場合により良い結果が得られるという点である。
【００４８】
[0053]  他の判定基準を用いて畳み込みスペクトルＣＥの中心波長を決定してもよい。例えば、半値全幅点又は４０％値全幅点の間の中間点を決定する方法がある。
【００４９】
[0054]  畳み込みスペクトルの中心波長は、上記の第１の畳み込みを用いて決定されたレーザスペクトル（例えば、図２の点線Ｌで示す）レーザスペクトルの補正された中心波長と比較される。これらの中心波長の差が計算されて波長のシフト（矢印Ｓで示す）が決定される。波長のシフトを以下では畳み込みスペクトルのシフト（ＣＳＳ）と呼ぶ。図２でｐｍ単位で示される畳み込みスペクトルのシフトはレーザメトリックである。
【００５０】
[0055]  畳み込みスペクトルのシフトは、基準オブジェクトの結像時のリソグラフィ装置のベストフォーカスとコンタクト穴の結像時のリソグラフィ装置のベストフォーカスとの差の表示を提供するメトリックである。スペクトルが対称であったならば、差はゼロになる。しかし、実際には、スペクトルは対称ではなく、非ゼロの差が存在する。
【００５１】
[0056]  畳み込みスペクトルのシフトによって、基準オブジェクトのベストフォーカス位置に対するコンタクト穴の結像のベストフォーカスの平面の決定が可能になる。これによって、基板テーブルＷＴを基準オブジェクトの結像のｚ位置のベストフォーカス（基準オブジェクトの測定された空間像を用いて決定される）からコンタクト穴の結像のｚ位置のベストフォーカス（基板テーブルＷＴの必要な移動は計算された畳み込みスペクトルシフトを用いて決定される）へ移動させることができる。したがって、基板テーブルＷＴのｚ方向の位置はこれで補正することができる。
【００５２】
[0057]  基準オブジェクトの結像のｚ位置のベストフォーカスは、基準オブジェクトを基板テーブルＷＴ上に提供された結像検出器と併用して測定される。基準オブジェクトは、パターニングデバイスＭＡ又はパターニングデバイスの支持構造ＭＴ上に提供されたパターンであってもよい。基板テーブルＷＴに提供された結像検出器を用いてレーザスペクトルと畳み込まれた基準オブジェクトの空間像（すなわち、基準オブジェクトがレーザによって照明された時に生成される空間像）が検出される。基板テーブルＷＴはｚ方向の位置範囲を移動し、結像検出器は各々の位置で画像を記録する。基準オブジェクトの結像のｚ位置のベストフォーカスは、検出された畳み込み画像のｚ方向の分散を用いて決定される。
【００５３】
[0058]  畳み込みスペクトルのシフトとベストフォーカスの差（すなわち、基準オブジェクトの結像時のリソグラフィ装置のベストフォーカスとコンタクト穴の結像時のリソグラフィ装置のベストフォーカスとの差）との関係をリソグラフィ装置について事前に決定することができる。この関係は、例えば直線的な関係、実質的に直線的な関係、又は何か別の関係であってもよい。畳み込みスペクトルのシフトと基準オブジェクトの結像のベストフォーカス位置とは周知であるため、畳み込みスペクトルのシフトとベストフォーカスの差との関係を用いて基板テーブルＷＴのｚ方向の位置を補正することができる。
【００５４】
[0059]  畳み込みスペクトルのシフトとベストフォーカスの差との関係は、例えば較正測定によって決定することができる。較正測定は、例えば所与のリソグラフィ装置とパターン（例えば、コンタクト穴）とについて畳み込みスペクトルのシフトを決定するステップと、ベストフォーカス位置からｚ方向の異なるオフセットを備えたコンタクト穴のパターンを含む１つ又は複数のウェーハを露光するステップとを含んでいてもよい。
【００５５】
[0060]  あるいは、畳み込みスペクトルのシフトとベストフォーカスの差との関係は、リソグラフィ装置によるパターン（例えば、コンタクト穴）の結像のシミュレーションを用いて決定することができる。
【００５６】
[0061]  上記工程は、基板ごとに、基板ロットごとに、又は何か別の時間間隔に従って周期的に繰り返すことができる。
【００５７】
[0062]  代替構成では、基板テーブルＷＴの位置ではなくパターニングデバイスＭＡの位置がｚ方向に調整される。別の代替構成では、パターニングデバイスＭＡと基板テーブルＷＴの両方の位置がｚ方向に調整される。
【００５８】
[0063]  畳み込みスペクトルのシフトは経時変化する。したがって、畳み込みスペクトルのシフトを周期的に決定し、周期的に用いてそれに応じて基板テーブルＷＴのｚ方向の位置を補正することができる。
【００５９】
[0064]  畳み込みスペクトルのシフトを所定の値の範囲内に収めることが望ましい。基板テーブルＷＴのｚ方向の位置の補正（基準オブジェクトを用いて測定したベストフォーカスに対する）が不要になるように、所定の値の範囲を制限してもよい。例えば、実際にはレーザスペクトルが対称又は実質的に対称であることを意味するが、畳み込みスペクトルのシフトをゼロ近くに維持することが望ましい。ある実施形態では、これは、レーザＬＡに畳み込みスペクトルのシフトを所定の値の範囲内に収めるように指示することで達成できる。例えば、３２ｎｍのノードでは、穴の間の距離が１２０〜３５０ｎｍの範囲の直径８０ｎｍのコンタクト穴を結像する時には、畳み込みスペクトルのシフトの絶対値を約３０ｆｍより小さく保つ（例えば、６０秒などの期間にわたって平均して）ことが望ましい。２８ｎｍのノードにコンタクト穴を結像する時には同じか又は同様の畳み込みスペクトルのシフトの絶対値が望ましい。４５ｎｍのノードにコンタクト穴を結像する時には、畳み込みスペクトルのシフトの絶対値を約６０ｆｍより小さく保つ（例えば、６０秒などの期間にわたって平均して）ことが望ましい。
【００６０】
[0065]  リソグラフィ装置の動作中に、例えば、リソグラフィ装置によってレーザＬＡに例えばこの命令を提供してもよい。あるいはレーザの動作仕様によって、畳み込みスペクトルのシフトが必要な範囲内に確実に保たれるようにレーザを構成してもよい（例えば、レーザは畳み込みスペクトルのシフトが必要な範囲内に収まるように設定される）。畳み込みスペクトルのシフトの測定は、リソグラフィ装置及び／又はレーザによって実行できる。
【００６１】
[0066]  畳み込みスペクトルのシフトをゼロ近くに保つことの利点は、レーザスペクトルが対称又は実質的に対称であるため、レーザスペクトルによって提供される焦点深度が保持されるということである。畳み込みスペクトルのシフトが大きすぎた場合、高帯域幅のレーザ放射によって提供されるいかなる焦点深度の利点もレーザスペクトルの非対称性のために失われる。畳み込みスペクトルのシフトをゼロ近くに保つことでこの欠点が回避される。
【００６２】
[0067]  畳み込みスペクトルのシフトをゼロ近くに保つことの別の利点は、基板テーブルＷＴのｚ方向の位置を補正するためのフィードバックループを提供する必要が回避され（上に詳述したように）、リソグラフィ装置の動作が簡略化されるという点である。
【００６３】
[0068]  畳み込みスペクトルのシフトに加えて、又はその代わりに畳み込みスペクトルＣＥの半値全幅を決定してもよい。これを以下に畳み込み帯域幅と呼び、図２に両方向の矢印ＣＢＷで示す。図２にｐｍ単位で表される畳み込み帯域幅はレーザメトリックである。
【００６４】
[0069]  実験を用いて、畳み込み帯域幅がＥ９５値よりもリソグラフィ装置のクリティカルディメンションとのより強い相関関係を有することが判明している。したがって、畳み込み帯域幅を制御することで単にＥ９５値を制御する場合と比較してリソグラフィ装置のより良いクリティカルディメンション性能が得られる。
【００６５】
[0070]  畳み込み帯域幅の上記の計算はスペクトルの波長軸の原点（λ＝０）が中心基準波長に一致するようにスペクトルのシフトを含むため、畳み込み帯域幅の計算時にはこのシフトは不要である。畳み込み帯域幅は、スペクトルに波長補正を加えることなく、投影するフィーチャの空間像とレーザから受けたスペクトルとを畳み込むことで計算することができる。
【００６６】
[0071]  レーザＬＡへ送信される唯一のパラメータが波長とＥ９５の値である場合、制御モジュールＣＭは、特定の畳み込み帯域幅を備えたスペクトルを提供することを求める要求をレーザへ送信することができない。その代わりに、制御モジュールＣＭは、Ｅ９５値を用いてレーザビームのスペクトルを制御し、所望の畳み込み帯域幅を得ることができる（又は所望の畳み込み帯域幅により近い畳み込み帯域幅を有するようにスペクトルを調整できる）。Ｅ９５値と畳み込み帯域幅との間にはある関係がある。例えば、Ｅ９５値が調整されると、畳み込み帯域幅の拡大縮小（一次近似）が実行される。したがって、修正されたＥ９５値が要求された時に予想できる畳み込み帯域幅の変化を計算することができる。こうして、レーザ放射の畳み込み帯域幅が所望の値と異なる場合、所望の値との差が小さい畳み込み帯域幅を提供すると予想される要求された修正Ｅ９５値をレーザＬＡへ送信することができる。
【００６７】
[0072]  Ｅ９５値と畳み込み帯域幅との間に存在する関係は、レーザによって異なり、また経時変化する。これは、レーザによって放出されたレーザ放射のスペクトルの形状が変化すると共に畳み込み帯域幅が変化するためである。この理由から、Ｅ９５値と畳み込み帯域幅との間の固定した関係は決定できない。このために、Ｅ９５値によって畳み込み帯域幅を調整するために反復工程が使用される。
【００６８】
[0073]  上記説明ではコンタクト穴のパターンの例を用いているが、本発明の実施形態は任意の好適なパターンに適用できる。
【００６９】
[0074]  本発明の代替実施形態では、制御モジュールＣＭは、Ｅ９５値を用いてレーザＬＡによって放出されたレーザビームの畳み込み帯域幅を制御せずに、要求された畳み込み帯域幅をレーザへ送信する。レーザは、要求された畳み込み帯域幅を有するレーザビームを生成する。上記のように、レーザビームの畳み込み帯域幅の計算には、リソグラフィ装置によって投影されるパターンの空間像との畳み込みが必要である。この理由から、レーザＬＡは、投影するパターンに関するリソグラフィ装置からの情報を必要とする。制御モジュールＣＭは、投影するパターンの空間像を表すデータをレーザＬＡへ送信することができる。あるいは、これらのデータをレーザの製造業者とそれに応じて修正されたレーザが使用するソフトウェアに提供して要求された畳み込み帯域幅を計算することができる。
【００７０】
[0075]  レーザＬＡは、上記の方法で放出しているレーザビームの畳み込み帯域幅を計算することができる。この畳み込み帯域幅が要求された畳み込み帯域幅に対応しない場合、畳み込み帯域幅を要求された畳み込み帯域幅に近づけるためにレーザの動作が調整される。畳み込み帯域幅のモニタとレーザの動作の調整はレーザによって連続的に実行でき、又はレーザによって周期的に実行できる。
【００７１】
[0076]  本発明の代替実施形態では、制御モジュールＣＭは、要求された畳み込み帯域幅をレーザへ送信する。次に、制御モジュールＣＭは、リソグラフィ装置の動作中に畳み込み帯域幅をモニタし、畳み込み帯域幅をレーザＬＡへ送信する。モニタした畳み込み帯域幅が要求された畳み込み帯域幅に対応しない場合、畳み込み帯域幅を要求された畳み込み帯域幅に近づけるためにレーザの動作が調整される。
【００７２】
[0077]  ある実施形態では、リソグラフィ装置の動作中に畳み込み帯域幅と畳み込みスペクトルのシフトとを組み合わせて使用できる。畳み込み帯域幅と畳み込みスペクトルのシフトとを共に使用することで、畳み込み帯域幅と畳み込みスペクトルのシフトのいずれかを隔離して使用した場合と比較してより良好な焦点ドリリングを達成できる。ある実施形態では、制御モジュールＣＭは、要求された畳み込み帯域幅と要求された畳み込みスペクトルのシフトとをレーザＬＡへ送信することができる。
【００７３】
[0078]  畳み込み帯域幅、畳み込みスペクトルのシフトと組み合わせてその他のレーザメトリックを使用してもよい。畳み込み帯域幅又は畳み込みスペクトルのシフトに基づくレーザメトリックを使用してもよい。
【００７４】
[0079]  図４は、共にレーザメトリックＬＭの例である畳み込みスペクトルのシフトＣＳＳと畳み込み帯域幅ＣＢＷとの概略を示す相関図である。図４は、またリソグラフィ装置の各結像メトリックＩＭ、すなわち、リソグラフィ装置のベストフォーカスＢＦ、焦点深度ＤｏＦ、ベストフォーカスでのクリティカルディメンションＣＤ＠ＢＦ、ベストフォーカスでのクリティカルディメンションの均一性ＣＤＵ＠ＢＦ、及びベストフォーカスでの等密度バイアスＩＤＢ＠ＢＦを示す。レーザメトリックＬＭと結像メトリックＩＭとの関係を矢印で示す。図４に示すように、ベストフォーカスＢＦは、主として畳み込みスペクトルのシフトＣＳＳに関連する。ベストフォーカスでのクリティカルディメンションＣＤ＠ＢＦ、ベストフォーカスでのクリティカルディメンションの均一性ＣＤＵ＠ＢＦ、及びベストフォーカスでの等密度バイアスＩＤＢ＠ＢＦは、すべて主として畳み込み帯域幅ＣＢＷに関連する。焦点深度ＤｏＦは、畳み込みスペクトルのシフトＣＳＳと畳み込み帯域幅ＣＢＷの両方に関連する。
【００７５】
[0080]  リソグラフィ装置の結像メトリックを所定の範囲内に収めることが望ましい。結像メトリックとレーザメトリックとの関係を用いて、結像メトリックを所定の範囲内に収めるレーザメトリックの値を計算することができる。
【００７６】
[0081]  レーザメトリックは、基板ごとに、基板ロット（例えば、１３枚の基板、２５枚の基板、若しくは別の数の基板）ごとに、又は別の時間間隔ごとに決定することができる。レーザメトリックは、基板上へのパターンの投影中に決定することができる。レーザメトリックを用いたレーザ及び／又はリソグラフィ装置の調整は、基板上へのパターンの投影中に実行することができる。
【００７７】
[0082]  本発明の上記実施形態は、特定のレーザメトリック、すなわち、畳み込みスペクトルのシフトと畳み込み帯域幅とを使用する。しかし、本発明はこれらの１つ又は複数のレーザメトリック以外に、又はそれに代えて、他のレーザメトリックを使用することができる。例えば、スペクトルの非対称性を表す別のレーザメトリックを決定することができる。これは、例えば畳み込みスペクトルＣＥのいずれかの側の勾配を決定し、各勾配を合計することで計算することができる。勾配は、例えば、畳み込みスペクトルの４０％最大値全幅（又は畳み込みスペクトルのどこか別の点）で決定することができる。本発明のある実施形態が使用するレーザメトリックの選択は、リソグラフィ装置によって結像されるパターンのサイズ及び／又は形状に依存する。
【００７８】
[0083]  レーザ放射のスペクトルと空間像に基づいてレーザメトリックを決定する畳み込みの使用に言及しているが、別の数学的工程も使用することができる。
【００７９】
[0084]  使用可能な代替レーザメトリックは、Ｅ９５の平方（又はＥ９５の平方根（ＲＭＳ））である。リソグラフィ装置のクリティカルディメンションの均一性（コントラストの変動）は、Ｅ９５の平方の変動と共に拡大縮小してもよい。同様に、異なるリソグラフィ装置間のクリティカルディメンションの変動もＥ９５の平方の変動と共に拡大縮小してもよい。したがって、Ｅ９５の平方を用いて、レーザメトリックは改良型パターン結像を提供することができる（従来のＥ９５の使用法と比較して）。Ｅ９５の平方によるクリティカルディメンションの拡大縮小は、リソグラフィ装置のボサング曲線の二次形式と焦点へのレーザ波長の直線的依存性との組合せから得られる。
【００８０】
[0085]  本発明を用いて決定されるデータは、表形式、すなわち、波長とそれに関連付けられた値の組で表すことができる。あるいは、本発明を用いて決定されるデータは、パラメータ形式、すなわち、関連付けられたパラメータを備えた関数として表すことができる。パラメータ形式でデータを表すことで表形式のデータ表示と比較して精度が向上する。
【００８１】
[0086]  リソグラフィ装置は基板Ｗ上にコンタクト穴を結像しているので、本発明の上記の実施形態は、レーザメトリック計算時にコンタクト穴の空間像の表現を使用する。リソグラフィ装置が基板Ｗ上に何か別のパターンを結像していれば、レーザメトリック計算時にそのパターンの空間像の表現が使用される。レーザメトリック計算時に結像されているパターンを計算に入れることで、リソグラフィ装置の性能が向上する。本明細書では、「パターン」という用語はパターニングデバイスＭＡ上に提供されたパターン全体に限定されるものではなく、例えば、パターニングデバイス上に提供されたフィーチャ又はフィーチャのグループを意味するように意図されている。
【００８２】
[0087]  レーザメトリックの計算中に使用される空間像は関数近似であってもよい。「空間像」という用語は、空間像の任意の好適な表現を含むように意図されている。
【００８３】
[0088]  本発明の実施形態をリソグラフィ装置を用いた焦点ドリリングと併用することができる。本発明の実施形態は、焦点ドリリング実行時のベストフォーカスの決定を改善し、それによってリソグラフィ装置が所望の焦点値の範囲外にある可能性が低減する。
【００８４】
[0089]  本発明の実施形態によって、焦点ドリリング実行時の異なるリソグラフィ装置間の向上した一致」が提供される。本明細書では、「向上した一致」という用語は、２つの異なるリソグラフィ装置内の同じパターニングデバイスＭＡを用いる基板状に形成されたパターンが本発明を使用しない場合と比較して互いに似ているという意味である。向上した一致は、使用されているレーザＬＡのタイプから独立していてもよい。向上した一致によってレーザＬＡを手動でモニタする必要が低減し、それによってリソグラフィ装置を用いた焦点ドリリングの保守及びモニタリングコストが低減する。
【００８５】
[0090]  本発明の実施形態は、レーザ放射のスペクトルとパターニングデバイスから基板へ投影されるフィーチャの空間像とに基づくレーザメトリックを決定する。レーザメトリックを用いてリソグラフィ装置の１つ又は複数の特性を補正し、及び／又はレーザ放射のスペクトルを変更し、したがってリソグラフィ装置の動作を改善することができる。本発明について、下記の条項を用いてさらに説明する。
１．レーザからリソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと前記リソグラフィ装置によって前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するステップと、
前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整するステップと、
前記基板上に前記パターンを投影するステップと、
を含むリソグラフィ方法。
２．前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現とを畳み込むステップと、次に結果として得られた畳み込みスペクトルの幅の測定値を得るステップとによって前記レーザメトリックが計算される、条項１に記載の方法。
３．前記畳み込みスペクトルの幅が、前記畳み込みスペクトルの半値全幅として測定される、条項２に記載の方法。
４．前記スペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの中心基準波長を決定するステップと、前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの第２の中心波長を決定するステップと、前記中心基準波長と前記第２の中心波長との差を計算するステップとによって前記レーザメトリックが計算される、条項１に記載の方法。
５．前記リソグラフィ装置のベストフォーカスと前記中心基準波長と前記第２の中心波長との前記計算された差との関係を用いて前記基板上に前記パターンを投影する前記リソグラフィ装置のベストフォーカスを決定するステップをさらに含む、条項４に記載の方法。
６．前記スペクトルと前記基板上に投影される前記パターンの空間像の表現との畳み込みにしきい値を適用するステップと、積分演算を実行して前記畳み込みとしきい値との間の領域を決定するステップと、波長の関数としての前記領域の中間点を決定するステップとによって前記第２の中心波長が決定される、条項４に記載の方法。
７．前記レーザを指示して前記中心基準波長と前記第２の中心波長との差を所定の値の範囲内に維持する、条項４に記載の方法。
８．前記基準オブジェクトが、前記リソグラフィ装置の投影システムによってセンサ上に結像されるパターンである、条項４又は５に記載の装置。
９．条項２に記載の方法を含み、条項４の方法をさらに含むリソグラフィ方法。
１０．前記レーザメトリックが、レーザ放射のスペクトルの非対称性に少なくとも部分的に依存する、条項１に記載の方法。
１１．前記レーザの動作の変更によって前記レーザ放射のスペクトルが変更される、条項１に記載の方法。
１２．前記レーザメトリックが、前記レーザによって計算される、条項１に記載の方法。
１３．前記レーザメトリックが、前記リソグラフィ装置によって計算される、条項１に記載の方法。
１４．前記リソグラフィ装置が、追加のレーザメトリックを計算し、前記追加のレーザメトリックを前記レーザへ送信する、条項１３に記載の方法。
１５．前記追加のレーザメトリックが、Ｅ９５、Ｅ９５の平方、又はＥ９５の平方根である、条項１４に記載の方法。
１６．パターニングデバイスと、
前記パターニングデバイスから受け取ったパターンを基板上に投影するように構成された投影システムと、
レーザから前記リソグラフィ装置へ放出されたレーザ放射のスペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するように構成された制御モジュールであって、前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整するようにさらに構成されている制御モジュールと、
を備えるリソグラフィ装置。
１７．前記制御モジュールが、前記スペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とを畳み込むステップと、次に前記結果として得られた畳み込みスペクトルの幅の測定値を得るステップとによって前記レーザメトリックを計算するように構成される、条項１６に記載の装置。
１８．前記畳み込みスペクトルの幅が、前記畳み込みスペクトルの半値全幅として測定される、条項１７に記載の装置。
１９．前記制御モジュールが、前記スペクトルと基準オブジェクトの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの中心基準波長を決定するステップと、前記スペクトルと前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現との畳み込みによって前記スペクトルの第２の中心波長を決定するステップと、前記中心基準波長と前記第２の中心波長との差を計算するステップとによって前記レーザメトリックを計算するように構成される、条項１６に記載の装置。
２０．前記制御モジュールが、前記リソグラフィ装置のベストフォーカスと前記中心基準波長と前記第２の中心波長との計算された差との関係を用いて前記基板上に前記パターンを投影する前記リソグラフィ装置のベストフォーカスを決定するように構成される、条項１９に記載の装置。
２１．前記基準オブジェクトが、前記リソグラフィ装置の投影システムによってセンサ上に結像されるパターンである、条項１９に記載の装置。
２２．前記レーザメトリックが、レーザ放射のスペクトルの非対称性に少なくとも部分的に依存する、条項１６に記載の装置。
２３．前記レーザの動作の変更によって前記レーザ放射のスペクトルが変更される、条項１６に記載の装置。
２４．前記制御モジュールが、追加のレーザメトリックを計算し、前記追加のレーザメトリックを前記レーザへ送信するように構成される、条項１６に記載の装置。
２５．前記追加のレーザメトリックが、Ｅ９５、Ｅ９５の平方、又はＥ９５の平方根である、条項２４に記載の方法。
２６．リソグラフィ装置が使用できるレーザ放射を放出するように構成されたレーザであって、
前記レーザ放射のスペクトルと前記リソグラフィ装置によって前記基板上に投影されるパターンの空間像の表現とに基づいてレーザメトリックを計算するように構成され、前記レーザメトリックを用いて前記レーザの動作を変更するか、又は前記リソグラフィ装置を調整するようにさらに構成されるレーザ。
【００８６】
結論
[0091]  特許請求の範囲を解釈するには、「発明の概要」及び「要約」の項目ではなく、「発明を実施するための形態」の項目を使用するよう意図されていることを認識されたい。「発明の概要」及び「要約」の項目は、発明者が想定するような本発明の１つ又は複数の例示的実施形態について述べることができるが、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本発明及び特許請求の範囲をいかなる意味でも限定しないものとする。
【００８７】
[0092]  以上では、特定の機能の実施態様を例示する機能的構成要素及びその関係の助けにより、本発明について説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、本明細書では説明の便宜を図って任意に画定されている。特定の機能及びその関係が適切に実行される限り、代替的な境界を画定することができる。
【００８８】
[0093]  特定の実施形態に関する以上の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に修正する、及び／又はこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び修正は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲に入るものとする。本明細書の言葉遣い又は用語は説明のためのもので、限定するものではなく、したがって本明細書の用語又は言葉遣いは、当業者には教示及び案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。
【００８９】
[0094]  以上、本発明の様々な実施形態について説明してきた。それらの実施形態は、限定的ではなく例示的であることを理解されたい。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく形態及び詳細を様々に変更することができることは、当業者には明らかであろう。それ故、本発明の幅及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、添付の特許請求の範囲及びその同等物によってのみ規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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