(57)【要約】  光学システム５０における照明システム５２の偏光状態を評価する方法において、該光学システム５０にマスク５６が、該マスクに入射する照明ビームが、異なる偏光状態を持つ光ビームの入射成分を実質的に異なるように回折させるようになるように設けられる。そして、光学システム５０の照明システム５２の照明ビームを用いてマスク５６の画像が得られる。マスク５６の画像でレジスト層を露光することにより該レジスト層に形成された構造又は輝度のプロットの何れかである該得られた画像は、次いで、照明システム５２に関する偏光関連情報を抽出するために使用される。評価するために使用される該画像は、上記マスクの回折画像とすることができる。
2008547015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学システムにおける照明システムを評価する方法であって、
−  前記光学システムに、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に異なる態様で回折させるように構成されたマスクを設けるステップと、
−  前記マスク上に入射する前記照明システムの照明ビームを用いて前記マスクの画像を得るステップと、
−  前記照明システムに関する偏光関連情報を抽出するように前記画像を評価するステップと、
を有するような方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記マスクが異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に異なる態様で回折させるように構成されることが、該マスクが異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分に対する零次及び一次回折ビームを実質的に異なる態様で発生させるように構成されることを含むような方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に異なる態様で回折させることが、前記成分の零次回折ビームを異なるように抑圧することを含むような方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記評価するステップが、前記照明システムに関する偏光の度合いを得るステップを含むような方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記評価するステップが、画像面における光の輝度を比較するステップを含むような方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記画像が少なくとも１つの特徴構造を有し、前記画像を評価するステップが該画像から特徴構造の寸法を抽出するステップを有するような方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記画像が複数の特徴構造を有し、前記画像を評価するステップが隣接する特徴構造の間の輝度の差を抽出するステップを有するような方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、λが前記照明システムの前記照明ビームの平均波長であり、前記マスクが平均特徴構造寸法により特徴付けられた特徴構造を持つパターンを有し、前記マスクが、平均特徴構造寸法を０.２λと４λとの間の、好ましくはλと３λとの間の範囲内となるように選択することにより適合化されているような方法。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、λが前記照明システムの前記照明ビームの平均波長であり、前記マスクが平均ピッチ寸法により特徴付けられた特徴構造を持つパターンを有し、前記マスクが、平均ピッチ寸法を０.２λと６λとの間の、好ましくはλと５λとの間の範囲内となるように選択することにより適合化されているような方法。
【請求項１０】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスクが前記照明ビームの制限された回折を得るために複数の特徴構造を持つパターンを有しているような方法。
【請求項１１】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスクが第２の特徴構造密度を持つ領域により分離された第１の特徴構造密度を持つ複数の領域を有し、前記第１の特徴構造密度が前記第２の特徴構造密度とは相違するような方法。
【請求項１２】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスクの画像を得るステップが、レジスト層を前記マスクのパターン又は該パターンのネガ画像で照明するステップと、該レジスト層を現像するステップとを有するような方法。
【請求項１３】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスクの画像を得るステップが、前記照明ビームに対する画像面における光の輝度を測定するステップを有するような方法。
【請求項１４】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスクの画像を得るステップが、前記マスクの回折画像を得るステップを有するような方法。
【請求項１５】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記画像を評価するステップが、前記回折画像における所定の回折次数を評価するステップを有するような方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記回折画像における所定の回折次数を評価するステップが、該所定の回折次数のパラメータを前記マスク上に設けられたテストパターンの向きの関数とし評価するステップを有するような方法。
【請求項１７】
請求項１又は請求項２に記載の方法において、前記マスク上に入射する前記照明システムの照明ビームを用いて前記マスクの画像を得るステップが、前記照明システムの照明の少なくとも一部を、前記照明ビームが単極又は双極照明システムの照明ビームと等価となるように遮断するステップを有するような方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記マスクを設けるステップが、前記照明システムの照明の少なくとも一部を遮断するフィルタを設けるステップを更に有するような方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法において、前記照明システムに関する偏光関連情報を抽出するように前記画像を評価するステップが、ドーズ・ツー・クリア情報を評価するステップを有するような方法。
【請求項２０】
照明システム及び検出器を有する光学システムであって、前記検出器は、前記光学システムの画像面に配置されるように構成されると共に、異なる偏光状態を持つ光ビームの入射成分を実質的に異なる態様で回折させるマスクの画像を記録するように構成され、前記光学システムが、前記画像を評価して前記照明システムに関する偏光関連情報を抽出する計算手段を更に有しているような光学システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光学システムにおいて、該光学システムは基板段を更に有し、前記検出器が該基板段に組み込まれるような光学システム。
【請求項２２】
請求項２０又は請求項２１に記載の光学システムにおいて、該光学システムが処理されたウェファを更に有し、前記検出器が該処理されたウェファに組み込まれるような光学システム。
【請求項２３】
請求項１に記載の光学システムにおける照明システムを評価する方法を実行するコンピュータプログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のコンピュータプログラムを記憶したマシン読み取り可能なデータ記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特には光等の偏光された放射を用いる光学システムの分野に関する。更に詳細には、本発明は斯様な光学システムにおける照明システムの偏光の程度（度合い）を特定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高開口数（ＮＡ）リソグラフィックシステムは、今日の小型化の要件を満たす電子部品の製造のための強力なツールである。残念ながら、高ＮＡシステムが使用される場合、幾つかの望ましくない効果に遭遇する。これらの効果は歪んだ画像を生じさせ、結果として、作製される電子部品の品質を低下させる。例えば光等の放射の偏光状態は、典型的には、図１ａに示すように垂直電気（ＴＥ）偏光成分と垂直磁気（ＴＭ）偏光成分とに分割することができ、これによれば、これら偏光成分は入射面（即ち、例えば光等の放射が入射する面）に対して、及び入射角に対して定められる。このような入射面の典型的な例は、例えばマスクにより決定される面等の、画像面又は屈折／反射面又は回折面である。偏光された放射のために遭遇する典型的な問題は、例えば光等の放射により生じさせることが可能なコントラストが、当該放射の偏光状態に依存するということである。後者は、異なる偏光状態の放射に対する干渉効果の差により生じる。ＴＭ偏光成分を有する放射の重畳の場合、結果的輝度は当該放射が干渉する角度に依存する。後者が図１ｂに示されており、ＴＥ偏光成分を有さない光に対する、純粋にＴＥ偏光された光に対する、及びＴＥ及びＴＭ偏光成分の両者を有する混合光に対する潜像のコントラストを示している。ＴＭ偏光された光の場合、２つの重畳された放射ビームの間の９０°の角度においては、像は形成されず、背景のみが示される。図１ｂのグラフは、純粋にＴＭ偏光された放射から純粋にＴＥ偏光された放射に向かって進む矢印１０、１２、１４の方向により示されるように、ＴＥ偏光された光の量が増加する光ビームに対する画像面における光輝度分布を示している。例えば液浸リソグラフィシステム等におけるように、高ＮＡリソグラフィシステムの場合は入射角が非常に大きいので、この問題は、使用されるリソグラフィシステムに対して、特に照明システム及び該照明システムが発生する例えば光等の放射の偏光状態に対して高品質の要求を課すことになる。従って、このような光学システムにおいて使用される偏光照明システムの品質をチェックすることが有効であり得る。
【０００３】
光学システムにおける照明システムの偏光状態を測定及びチェックするには少数の技術しか存在しない。一般的に、光学においては、照明ビームの偏光状態をチェックするための幾つかの基本技術が知られている。照明ビームの偏光状態を試験するためにしばしば使用される技術は、光路においてアナライザを使用し、該アナライザを通過する相対的光強度を、フォト検出器を用いて測定するものである。アナライザは、物理的に、偏光手段、即ち光等の照明ビームの特定の偏光状態を透過させる光学部品である。このように、アナライザは吸収ダイクロイック偏光子、金属ワイヤ格子偏光子、又はブルースター角を利用する多層偏光子とすることができる。最初の２つの型式は略垂直に入射する光で動作するが、典型的なブルースター型偏光子は約４５°の動作角度を有する。使用時において、斯かるアナライザの位置は、しばしば、特定の光学システムに対して調整されねばならない。例えば、アナライザが均一化システムとして作用する石英ロッドと組み合わされる場合、このアナライザは該石英ロッドの前の照明ビーム経路（例えば、光路）に設置されることを要する。というのは、さもなければ、照明源（例えば、光源）に関する情報が得られないからである。それにも拘わらず、後者は、マスクレベルに向かい当該照明ビームの残りの経路（例えば光路）を経る、特には残りの複屈折が到来する照明ビーム（例えば、光）の偏光状態を変化させ得る上記石英ロッドを経る伝搬により偏光度合いが更にどの様に変化されるかを示さないであろう。それにも拘わらず、照明源（例えば光源）とマスクとの間の照明ビームの経路（例えば、光路）上の偏光状態は、得られる最終的画像の品質に影響する。
【０００４】
他の方法は、マスクの上側表面をダイクロイック又はワイヤ格子型の偏光子で被覆し、選択された偏光成分のみを有する放射（例えば、光）により或るパターンを結像することである。マスク上面被覆のないマスクを用いて得られる偏光されていない画像と、被覆されたマスクにより得られる偏光された画像との間の比較により、マスクレベルにおける放射（例えば、光）に対する偏光の程度を導出することができる。しかしながら、ワイヤ格子偏光子は、通常、リソグラフィック技術によるサブ波長の凹凸等の特徴構造（features）から形成される。１９３ｎｍ波長のための高効率ワイヤ格子偏光子は高解像度電子ビームリソグラフィ（〜１５−２０ｎｍピッチ）により作製されねばならず、その結果、経済的及び時間的な両面で高価な装置となってしまうことに注意されたい。ワイヤ格子偏光子を製造する化学的な方法も利用可能であるが、このようにして得られる偏光子の品質及び性能は理想からは遠いものである。ダイクロイック偏光子の使用に関連する問題は、１９３ｎｍにおける低い効率及び透過率である。他の例として、ブルースター型の多層偏光被覆は、偏光検出目的のマスク最上層被覆としては使用することができない。というのは、これらは４５度の角度でしか動作可能でないからである。一層高い波長範囲に対して現在利用可能な市販のシステムの殆どは、深ＵＶ領域に急速に低下するような特徴的性能を有している。
【０００５】
米国特許第6,784,992号は、光学システムにおける光の偏光状態を決定する方法及び装置を記載している。該方法は、照明ビームの単一の第１の光線を不透明枠の第１の点を介して供給し、結果としてフォトレジストにおける第１の点を照明することに基づくものである。対応する光線は既知の入射角を有している。照明ビームの単一の第２の光線が不透明枠の第２の点を介して供給され、結果としてフォトレジストの第２の点が照明される。該第２の光線も既知の入射角を有している。各光線に関する入射角及びフォトレジストに吸収された光の量から、照明システムの偏光状態を決定することが可能である。
【０００６】
上述した方法及び装置のいずれも、照明システムによりもたらされる放射の偏光状態を評価する効率的な方法とはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光学システムにおける照明システムの偏光状態を評価する方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は光学システムにおける照明システムを評価する方法に関するもので、該方法は、上記光学システムにマスクを設けるステップであって、該マスクが異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に（大幅に）相違する態様で回折するように構成されているようなステップと、上記マスクに入射する照明システムの照明ビームを用いて該マスクの画像を得るステップと、該画像を評価して上記照明システムに関する偏光に関係する情報を抽出するステップとを有する。これによれば、異なる偏光状態を持つ入射成分を実質的に相違する態様で回折するとは、異なる偏光状態を持つ入射成分が実質的に異なる（例えば、実質的に異なる回折された輝度を持つ）回折された成分へと回折されることを意味することができる。言い換えると、上記マスクは、上記照明ビームの異なるように偏光された成分に対して異なる回折効果を生じるように構成することができる。このようにして、ワイヤ格子マスクとは対照的に、本発明の実施例によるマスクは、当該ビームを実質的に当該システムの投影レンズ瞳に向かって回折させる、例えば一次ビーム成分を当該システムの投影レンズ瞳上に回折させるのを可能にする。
【０００９】
異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に相違する態様で回折させるように構成された上記マスクは、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分における零次及び一次回折ビームを実質的に異なる態様で発生するように構成されたマスクを含むことができる。本発明の利点は、当該方法が、使用される照明システムの偏光の程度（度合い：degree）に関する情報を得るのを可能にする点、及びレンズにより発生される偏光効果との重なりがない点である。このように、本発明の実施例の利点は、当該方法がマスクのレベルにおける偏光状態に関する情報、即ち当該照明システムで発生された偏光効果と、投影レンズで発生する偏光の変化に関する情報との両方を、単一の実験で独立に抽出することを可能にする点にある。上記マスクは、減衰型位相シフトマスクとすることができる。当該方法で使用されるマスクを標準の技術を用いて作製することができると共に、これらマスクを標準の材料を用いて作製することができることが利点である。異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に相違する態様で回折させるステップは、斯かる入射成分の零次回折を異なるように抑圧するステップを含むことができる。本発明の利点は、当該方法が余分な装置なしで当該光学システムの通常の動作条件で動作する点にある。本発明の利点は、得られる情報が変更状態のみに基づくものではなく、かくして他の偏光効果から区別するのを可能にする点にある。本発明の方法は、投影レンズ瞳において照明ビームの異なる入射成分から生じる一次回折ビームを得ることを可能にすることができる。
【００１０】
評価するステップは、当該照明システムに関する偏光の度合いを得るステップを含むことができる。当該照明システム自体の偏光情報を得ることができる、即ちマスクを照明するために使用される照明システムに関して偏光情報を得ることができることが利点である。また、偏光に関する良く知られた物理量を得ることができることも利点である。
【００１１】
評価するステップは、画像面内の光の輝度（intensity）を比較するステップを含むことができる。本発明の実施例の利点は、照明システムの偏光状態を評価するための簡単且つ高速の技術が得られる点にある。
【００１２】
評価するステップは、当該画像から特徴構造（feature）の寸法を抽出するステップを含むことができる。複数の特徴構造を有する画像を評価するステップは、隣接する特徴構造間の輝度差を抽出するステップを有することができる。
【００１３】
λが当該照明システムの照明ビームの平均波長であり、当該マスクが平均特徴構造寸法及び平均ピッチ寸法により特徴付けられた特徴構造のパターンを有する場合、平均特徴構造寸法を０.２λと４λとの間、好ましくはλと３λとの間の範囲内となるように選択することにより該マスクを適合させることができる。
【００１４】
当該マスクは、照明ビームの限られた回折を得るために、複数の特徴構造のパターンを有することができる。本発明の実施例による方法により高い精度を得ることができることが利点である。
【００１５】
当該マスクは、第２の特徴構造密度を持つ領域により分離された第１の特徴構造密度を持つ複数の領域を有することができ、第１の特徴構造密度は第２の特徴構造密度とは相違する。第２の特徴構造密度はゼロとすることができる。言い換えると、第２の特徴構造密度を持つ領域には特徴構造が存在しなくてもよい。上記パターンは、偏光試験を行うために別のマスクを手配する必要性なしに、製造マスクの空き領域上に配置することができる（レチクル）ことが利点である。本発明の方法及びシステムは軸外れ照明システムを評価するために使用することができることが利点である。
【００１６】
当該マスクの画像を得るステップは、該マスクのパターン又は該マスクのネガ画像でレジスト層を照明し、該レジスト層を現像するステップを有することができる。該方法は十分な程度の精度を得るのを可能にすることが利点である。
【００１７】
上記マスクの画像を得るステップは、照明ビームに関して画像面の光輝度を測定し又は画像面に光の輝度を合わせるステップを有することができる。本発明の特定の実施例の利点は、偏光に関係する情報を得るためにレジストモデルが必要とされない点にある。
【００１８】
上記マスクの画像を得るステップは、該マスクの回折画像を得るステップを有することができる。本発明の特別な実施例の利点は、得られた画像の容易な解釈が得られ、該得られた画像から偏光情報を直接導出することが可能となる点にある。
【００１９】
当該画像を評価するステップは、回折画像における所定の回折次数を評価するステップを含むことができる。当該画像を評価するステップは、回折画像における零次回折を評価するステップを含むことができる。本発明の特別な実施例の利点は、例えば大きなシグマ値を持つシステムが評価される場合でも、複雑な画像形成モデル必要とされない点にある。また、本発明の特別な実施例の利点は、簡単な検出器を使用することができる点にある。
【００２０】
回折画像における所定の回折次数、例えば零次回折を評価するステップは、該所定の回折次数（例えば、零次回折）のパラメータ（例えば、輝度）を、当該マスク上に設けられたテストパターンの向きの関数として評価するステップを有することができる。本発明の特別な実施例では、零次回折の輝度のみがマスク上のテストパターンの向きの関数として評価されねばならないようにするのが有利である。
【００２１】
当該マスクに入射する照明システムの照明ビームを使用して該マスクの画像を得るステップは、該照明システムの照明ビームの少なくとも一部を、該照明ビームが単極又は双極照明システムの照明ビームと等価となるように阻止（遮断）するステップを有することができる。環状照明システム等の多極照明システム及び四極照明システム等の２より多い極を有する照明システムが、容易且つユーザに優しい態様で評価することができることが本発明の特別な実施例の利点である。
【００２２】
マスクを設けるステップは、更に、当該照明システムの照明の少なくとも一部を阻止するフィルタを設けるステップを含むことができる。
【００２３】
多極照明システムの評価は、当該光学システムを大幅に調整する必要性なしに、容易且つユーザに優しい態様で実施することができることが本発明の特別な実施例の利点である。
【００２４】
当該照明システムに関する偏光関連情報を抽出するために画像を評価するステップは、ドーズ・ツー・クリア（dose-to-clear）情報を評価するステップを有することができる。
【００２５】
偏光の程度を容易に算出することができることが、本発明の特定の実施例の利点である。照明システムの偏光を評価するための高感度の技術が得られ、これにより照明システムの偏光の小さな変化を識別することを可能にすることも本発明の特定の実施例の利点である。
【００２６】
本発明は、更に、光学システムにおける照明システムを試験するための試験キットにも関するもので、該試験キットは異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に相違する態様で回折させるように構成されたマスクを有する。
【００２７】
上記試験キットは、更に、当該光学システムの画像面における当該マスクの画像を記録するように構成された検出器を有することができる。該試験キットは、更に又は代替的に、当該光学システムの画像面における当該マスクの画像により照明されるようになされたレジスト層で被覆された基板を有することができる。
【００２８】
本発明は光学システムにも関するもので、該光学システムは照明システムと検出器とを有し、これによれば、上記検出器は当該光学システムの画像面に配置されると共に、異なる偏光状態を持つ上記照明システムの光ビームの入射成分を実質的に相違する態様で回折させるマスクの画像を記録するように構成され、当該光学システムは更に上記照明システムに関する偏光関連情報を抽出するために該画像を評価する計算手段を有する。当該光学システムは、更に、基板段を有することができ、これにより、上記検出器は該基板段に配置され又は該基板段に組み込まれる。前記試験キットは、更に、照明の偏光状態を測定されたデータに従い、ユーザの必要性なしに自動的に補正するような帰還システムを含むことができる。偏光状態は、外部的に制御することが可能な補償する光学的又は電気光学的エレメントを実施化することにより、又は光路内に既に存在する光学エレメントの特性を補正することにより補正することができる。
【００２９】
上記光学システムは処理されたウェファ（プロセスウェファ）を有することができ、これにより、前記検出器は該プロセスウェファに組み込まれる。特別なマスクと組み合わされたセンサ／ウェファ（例えば、集積化された検出器を伴うプロセスウェファ）の使用が、偏光試験をツールとは独立に実施すると共に、これらをツール装置固有のエラーなしで比較することを可能にすることが本発明の特定の実施例の利点である。
【００３０】
また、本発明は光学システムにおける照明システムの偏光状態を導出する方法にも関するもので、該方法は、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に相違する態様で回折させるように構成されたマスクの画像の関連情報を得るステップと、上記関連する情報を処理して、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分に関連するデータを得るステップと、該得られたデータから上記照明システムに関する偏光関連情報を導出するステップとを有する。上記の偏光関連情報は偏光の程度とすることができる。上記マスクの画像は、レジスト層におけるマスクの印刷を含むことができ、上記のマスクの画像の関連情報は、１以上の走査電子顕微鏡写真とすることができる。
【００３１】
また、本発明は、本発明の実施例による上記方法の何れか又はその一部を実行するコンピュータプログラム製品にも関するものである。更に、本発明は、このようなコンピュータプログラム製品を記憶するマシン読み取り可能なデータ記憶装置に、及び斯様なコンピュータプログラム製品のローカルエリア又は広域通信ネットワークを介しての伝送にも関するものである。
【００３２】
本発明の特定の及び好ましい態様は、添付した独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項のフィーチャは、独立請求項のフィーチャ及び他の従属請求項のフィーチャと適切に且つ請求項には単に明示的には示されていないように組み合わせることができる。
【００３３】
研究された当該光学システムの開口数が当該方法を制限しないことは、本発明の利点である。
【００３４】
更に、使用されるマスクの製造は既存の技術に基づくことができると共に、当該マスクがマスクの製造に関して知られている通常の材料から作製することができることは、本発明の利点である。
【００３５】
偏光の程度が２つの偏光成分の異なる零次抑圧に基づいて得られることは、本発明の実施例の利点である。
【００３６】
また、本発明の実施例が当該方法の適用の間に得られる実験データの簡単且つ高速の分析を可能にすることは、本発明の実施例の利点である。本発明の実施例が照明システムの評価のための効率的方法を提供することは、本発明の実施例の利点である。
【００３７】
本発明の教示内容は、光学システムにおける照明システムの品質をチェック及び／又は評価するための改善された方法及び装置の設計を可能にする。
【００３８】
本発明の上述した及び他の特徴、フィーチャ及び利点は、本発明の原理を例示として図示する添付図面と関連してなされる下記の詳細な説明から明らかとなるであろう。この説明は、本発明の範囲を限定することなく、例示のためにのみ示されるものである。
【００３９】
尚、異なる図において、同一の符号は同じ又は類似する構成要素を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を特定の実施例に関し、図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項のみにより限定されるものである。また、請求項における如何なる符号も範囲を限定するものと見なしてはならない。また、記載された図面は概念的なもので、何ら限定するものではない。また、図面において、構成要素の幾つかの寸法は誇張されており、図示の目的で寸法通りには描かれていない。また、本説明及び請求項において"有する"なる用語が使用される場合、これは他の構成要素又はステップを排除するものではない。また、単数形の名詞が参照される場合、これは特に記載されない限り該名詞の複数のものも含むものである。
【００４１】
更に、本説明及び請求項における第１、第２、第３等は、同様の構成要素の間を区別するために使用されるもので、必ずしも連番的順序又は時間的順序を記載するものではない。そのように使用された用語は適切な状況下では入れ換え可能であり、ここで説明する本発明の実施例は、ここで記載又は図示したもの以外の順番で動作することもできると理解されたい。
【００４２】
更に、本説明及び請求項における上側、下側、上及び下等の用語は説明目的で使用されるもので、必ずしも相対的位置を記述するものではない。また、そのように使用された用語は適切な状況下では入れ換え可能であり、ここで説明する本発明の実施例は、ここに記載又は図示した以外の向きで動作することができると理解されたい。
【００４３】
本発明において、"光（light）"及び／又は"照明（illumination）"なる用語は、リソグラフィックシステム又はマスタツール等の光学システムに使用することができる電磁放射を示すために使用されている。この電磁放射は、遠赤外線、赤外線、近赤外放射、可視放射、及び紫外放射、即ち近紫外放射及び深紫外放射の両方を含むことができる。本発明は、紫外放射を使用する光学システムに有利に使用することができる。紫外放射とは、典型的には３８０ｎｍと７ｎｍとの間の波長範囲内の電子放射を意味し、深紫外放射とは、典型的には２５０ｎｍと７ｎｍとの間の波長範囲内の電磁放射を意味する。本発明は、典型的には、例えば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍ等の、光学ツールでしばしば使用される深紫外波長に対して適用することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
第１の実施例においては、本発明は光学システムにおける照明システムを評価する方法に関するものである。該方法は、偏光効果がマスクにおける回折現象により生じ得るという事実に基づくものである。異なる偏光状態を持つ照明ビームの成分は、マスクの配置（layout）に依存して異なるように回折する。このように、照明ビームを使用してマスクを照明することにより得られる画像は、該照明ビームの偏光関連情報（即ち、使用される照明システムの偏光程度）を正確に導出するための十分な情報を有し得る。このような効果を得るために、該マスクは、異なる偏光状態を持つ照明ビームの成分を異なるように回折するよう構成される。当該方法を使用することができる光学システムは、例えば反射型システム又は透過型システムであるような例えばステッパ又はスキャナシステム等のリソグラフィックシステムとすることができる。もっとも、本発明は、これらに限定されるものではない。該光学システムは、例えばマスタツールとすることもできる。例示として、光学システム５０の概略図（本発明は、これにより限定されるものではない）が図２に示され、該システムに対して本発明の実施例による照明システムの偏光状態のチェック及び／又は評価を実行することができる。光学システム５０は、典型的には、照明源５１と、照明システム５２から発する照明ビーム（図２には図示せず）をマスクホルダ５８上のマスク５６に向けて案内する光学部品を有する照明光学装置５３とを有する。照明源５１及び照明光学装置５３は、一緒に、照明システム５２を形成する。このように、照明システム５２はマスク５６を照明するために使用される手段である。マスク５６と作用し合った後、前記照明ビームからの光はレンズシステム６０により基板テーブル６６上の基板６４へと案内される。本システムにおいては、高ＮＡシステムを得るために、浸漬液６２が使用される。一般的に図２に示されたようなシステムに存在し得る上述した構成部品及び他の典型的なフィーチャは、当業者により良く知られている。しかしながら、本発明の実施例により構成されたマスク５６を備える図２に示したようなシステムは、従来技術ではない。従って、図２は従来技術なる表記は付されていない。
【００４５】
上述したように、本発明で設けられ、使用されるマスク５６は、照明ビームの異なるように偏光された成分に対して異なる回折効果を生じるように構成されている。マスク５６は、例えば減衰型マスク、位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、交互位相シフトマスク等の種々のタイプのものとすることができる。マスク５６のレイアウトは、マスク５６に存在する特徴構造（例えば、特徴構造のサイズ）を適合させることにより、マスク５６の２つの隣接する特徴構造の間の差を示すピッチ（ピッチサイズとも呼ばれる）を適合させることにより、又は可能なら、減衰度を適合させることにより、例えば垂直又は水平分割を用いる等により当該マスクに存在する分割（splitting）を適合させることにより、位相シフトを適合させること等により、種々の態様で適合させることができる。このような適合化は、例えば０.２λ、好ましくは１λなる下限を有すると共に６λ、好ましくは５λなる上限を有する範囲内でピッチを選択することにより実行することができる。このような適合化は、０.２λ、好ましくは１λなる下限を有すると共に４λ、好ましくは３λなる上限を有する範囲内で特徴構造のサイズを選択することにより実行することもできる。これによれば、λは照明システム５２により供給される波長又は平均波長である。当該マスクの適合化は、３％と９８％との間で減衰度を選択するか、又は１０°ないし３５０°の範囲から位相シフトを選択することにより実行することもできる。マスクの適切なレイアウトを選択する典型的な方法は（本発明は、これに限定されるものではないが）、チェックされるべき当該システムの開口数に関する情報を得ると共に、レイアウトのピッチを"−１"及び"＋１"次の回折、即ち一次回折が投影レンズ瞳（例えば、レンズ瞳の縁部）に当たるように調整することによるものである。オプションとして、偏光の度合いをチェックする当該方法の性能の改善につながるようなマスクのレイアウトの最適化は、例えば当該回折の厳格な数値的分析により減衰及び／又は特徴構造サイズを調整することにより実行することができる。オプションとして、位相シフト及び分割を、当該光学システムの偏光の程度をチェックする方法の精度を更に向上させるように調整することもできる。
【００４６】
上記レイアウト（パターンとも呼ぶ）は、１次元とすることができ、その場合、前記特徴構造及びピッチは実質的に１つの方向にのみ変化する。又は、上記レイアウトは２次元とすることができ、その場合、前記特徴構造及びピッチは実質的に２つの異なる方向（恐らくは、２つの直行する方向）に変化する。説明を容易にするために、下記においては１次元パターンが論じられるが、本発明はこれに限定されるものではない。図示のために、図３には、回折後に得られるＴＭ偏光された光に対するＴＥ偏光された光の比の差を、異なるマスクレイアウト（本例では、異なるピッチサイズである）の関数として示すような例示的結果が示されている。該例は、１９３ｎｍ波長の光学システムに関する結果を示している。使用される波長に依存して、典型的には、他の結果も得ることができるであろう。これらの結果は、光学システムに使用することが可能な、例えば曲線１０２（---）により示されるシリコン型バイナリマスク、曲線１０４（――）により示されるクロム型バイナリマスク、曲線１０６（…）により示される１００ｎｍの厚さのＳｉ３Ｎ４減衰型マスク、及び曲線１０８（-・-・）により示される６８ｎｍの厚さのＳｉ３Ｎ４減衰型位相シフトマスク等の異なるタイプのマスク５６に関して示されている。偏光の変化は、最初は偏光されていない光に対して示されている。例えば６００ｎｍないし２２０ｎｍの範囲において、ピッチが減少すると、偏光の変化が一層強くなることがわかる。上記結果は、マスク回折の電磁的分析に基づくものである。本例では、これらの計算はＣＹＣＬＯＰなるソフトウェアを使用して実行されたが、該ソフトウェアはJ. of Modern Optics 49 (2002) 1811及びJ. Opt. Soc. of America A 20 (2003) 256にBrok及びUrbachにより一層詳細に説明されている。これら計算は、線（ライン）及び空間（スペース）からなるパターンを持つ１次元マスクを用いて実行された。上記から、典型的に、ピッチが小さいほど、最初の偏光に対して一層強い偏光の変化が生じることがわかる。このように、最初は偏光されていない入射光は、部分的に偏光された光に変換されるか、又は非常に小さなピッチの場合は、殆ど線形に偏光された光に変換される。好ましくは、減衰型位相シフトマスクを使用することができる。というのは、これは、結果としてＴＥ偏光成分及びＴＭ偏光成分に対して最も大きな回折効率の相違となるからである。
【００４７】
ＴＥ偏光された光及びＴＭ偏光された光に対する回折場の差が、図４ａ及び４ｂに、Ｓｉ３Ｎ４減衰型位相シフトマスクに関して示されている。図４ａはＴＥ偏光された光（即ち、格子のラインに平行な偏光方向を有する）に関する回折場を示す一方、図４ｂはＴＥ偏光された光（即ち、格子のラインに垂直な偏光方向を有する）に関する回折場を示す。図４ａ及び４ｂに図示された輝度マップは、ＥＴＥのモジュラス及びＥＴＭのモジュラスを各々示している。両方の場合において、３つの異なる領域、即ち石英基板１５２（マスク基板材料である）、Ｓｉ３Ｎ４パターン１５４及び空気１５６を区別することができる。前記相違の結果、零次回折が抑圧され、１０ないし２０倍の抑圧係数の結果、結果的画像における著しい輝度差が生じる。回折場の差は、誘電体（即ち、本例におけるＳｉ３Ｎ４）と空気との間の境界に沿ったグレージング（かすめ）伝搬におけるＴＥ偏光成分及びＴＭ偏光成分の異なる挙動から生じる。
【００４８】
本発明の第１実施例による光学システム５０の照明システム５２をチェック及び／又は評価する方法２００における種々のステップが、図５のフローチャートに示されている。第１ステップ２０２において、試験されるべき照明システム５２を有する光学システム５０にマスク５６が設けられる。前述したように、本発明によれば、マスク５６は異なる偏光状態を持つ照明ビームの成分に対して実質的に異なる回折効果を生じるように適応化されている。該異なる回折効果は、異なるように偏光された光ビームに対する零次回折の異なる抑圧とすることができる。このような適応化は、先に詳述したように、マスク５６のピッチサイズ、特徴構造のサイズ、減衰係数等を適合させることにより実行することができる。後者は、異なる偏光状態を持つ異なる成分を区別するために、及び恐らくは光ビームにおける異なる偏光状態を持つ光の量に関する情報を得るために使用されるであろう。
【００４９】
第２ステップ２０４において、前のステップで設けられたマスク５６の画像が、照明システム５２の照明ビームを用いて形成される。該画像は、何らかの好適な方法により直接的に又は間接的に得ることができる。該画像は、例えば、光学システム５０に設けられた基板６４上に存在するレジスト層上に光を案内し、その後、該レジスト層を現像することにより得ることができる。このようにして形成された画像は、次いで、当該レジスト層を現像した後に得られる構造、即ちトポロジにより判定される。他の例として、該画像はフォト検出器等の検出器を用いて記録することもできる。このような検出器は、マスク５６の画像における光の強度を記録することができる。得られた測定データ８０は、図２にも例示的に示されている。
【００５０】
第３のステップ２０６において、上記の得られた画像は評価され、関係のある偏光関連情報が抽出される。該偏光関連情報は、当該ビームにおける各偏光状態の光の量を得るのを可能にし得る。後者は、照明システム５２を出射する光の偏光状態を表すものである。このような評価は、如何なる適切な評価手段を用いても実行することができる。評価手段８２は、図２に例示として示されている。該評価は、操作者が得られた結果を調査して直接解釈する、例えばレジスト層に得られた構造を実験的に調査する如くに、得られた結果を実験的に調査する、等々により実行することができる。評価するステップは、例えば計算手段上で実行される等の予め定められたアルゴリズムに基づいて、又はニューラルネットワーク型のコンピュータプログラム製品に基づいて自動評価を実行するステップを含むことができる。得られる結果は、照明システム５２に関する偏光情報である。該偏光方法は、例えば、偏光の程度（度合い）とすることができる。後者は、例えば実験データをシミュレーションされた又は計算された結果と比較することにより得ることもできる。シミュレーションは、マスク製造者により提供されるマスクの光学特性に基づくものとすることができる。照明システムにおける異なる偏光装置の異なる効率等の他のパラメータも、実験的に測定することができる。得られる画像がレジスト構造であるか又は輝度プロファイルであるかに依存して、例えば露光シミュレータ（litho-simulator）における埋込型モデル又は拡散空中画像モデル（diffused aerial image model: DAIM）等のレジストモデルを使用することができるが、これは、例えばC.N. Ahn, H.B. Kim, K.H. Baik により"A novel approximate model for resist processing", Proc. SPIE 3334 (1998), p. 752に一層詳細に説明されている。当該結果は、照明システム５２の品質を評価するために使用することができる。このような情報は、照明システム５２の最初の品質をチェックするために使用することができ、照明システム５２の劣化をチェックするために使用することができ、それ以外にも使用することができる。該結果は、高ＮＡツールの能力を推定するために、該ツールを時間にわたり監視するためにも使用することができる。得られた結果は、更に、偏光の程度が所要の入力パラメータである場合、高ＮＡ収差測定にも使用することができる。結論として、本本法は、このようにして、照明システム５０においてパターンを担持するマスク５６を、該パターンがシステム５０の照明システム５２の偏光程度に依存して異なるように振る舞うのみならず、レジスト層における画像又はカメラにより得られる画像等の結果的画像に、照明に使用される偏光程度が該結果的画像から十分な精度で導出することができるような十分に大きな差を生じるように照明することに基づくものとすることができる。評価手段８２から得られた結果８４が、図２に、照明システム５２に対する該システムを調整するための可能な入力として示されている。
【００５１】
例示として、一例が、通常のタイプの照明システム５２（即ち例えば垂直入射に対して約２°の角度内でσ＝０.２なる空間的可干渉性（コヒーレンス）を有するというような、或る程度の空間的コヒーレンスを持つ垂直入射を供給するような照明システム）並びに９０％のＳｉ３Ｎ４及び１０％のＳｉを有すると共にｎ＝２.４５＋０.４Ｉなる屈折率及び６９ｎｍなる厚さを有する９％減衰型位相シフトマスク５６に対する例が示される。マスクレベルにおける特徴構造サイズは２００ｎｍである。図示の例は、１／４なる倍率（即ちウェファのレベルにおけるピッチのサイズが典型的にマスクレベルにおけるピッチのサイズの１／４倍となる）を持つ光学システム５０に対して得られる。異なる回折次数に対するウェファレベルでのピッチサイズの関数としての異なる回折効率が図６に示されている。この場合、ＴＥの零次回折は曲線３０２（-・-・）により示され、ＴＭ零次回折は曲線３０４（――）により示され、ＴＥ一次回折は曲線３０６（---）により示され、ＴＭ一次回折は曲線３０８（…）により示されている。最大の差分値には、１５０ｎｍなるウェファレベル（６００ｎｍなるマスクレベルでのピッチ）で到達することが分かる。ＴＥ成分及びＴＭ成分の零次回折の間の差は、典型的に、約４０倍となる。使用される照明のタイプに依存して、一次回折のスポットは、これらスポットが当該システムのレンズ瞳を打つかも打たないかも知れないので、当該画像には貢献するかも知れず、貢献しないかも知れないことに注意されたい。一次回折スポットが当該光学システムに捕捉されることを保証するために、本例では、通常の照明の場合には１.２より大きなＮＡを有するシステムのみを使用することができる。
【００５２】
第２の例では、前の例と比較して大きな全透過を有するマスクが調査され、１.１と１.２との間の開口数を持つシステムの調査を可能にする。当該材料の厚さは、その屈折率と共に、πなる位相シフトを生じなければならず、当該層の透過度は約２０％でなければならない。後者は、本例では、位相シフトをπに設定し、先ず制御されるべき当該光学システムの開口数に関する情報を取得し、次いで一次回折が投影レンズ瞳（例えば投影レンズ瞳の縁部）を打つようなピッチを見付け、次いで、得られた回折の厳格な数値的分析により減衰及び特徴構造サイズを調整することにより得られる。得られた結果の精度を更に向上させるために、オプションとして、分割（即ち、水平の又は垂直の）を更に調整することができる。
【００５３】
使用することが可能なマスクの幾つかの例は、Ｓｉ３Ｎ４からなり、６９ｎｍ厚であり、ｎ＝２.４５＋０.３ｉなる屈折率のパターンを持つ２０％減衰型位相シフトマスク、並びに９２％のＳｉ３Ｎ４及び８％のＡｇからなり、６６ｎｍ厚であり、ｎ＝２.５＋０.３ｉなる屈折率のパターンを持つ２０％減衰型位相シフトマスクである。これらのマスクにおける特徴構造サイズは、６０ないし９０ｎｍとなるように選択され、ウェファレベルにおけるピッチは１７０ｎｍないし２４０ｎｍである。例えば８０ｎｍの特徴構造サイズが選択され、ウェファレベルでのピッチサイズが２２０ｎｍである場合、零次ＴＥ効率はＴＭ零次効率に比較してファクタ２０で抑圧される一方、ＴＭ零次効率はＴＥ及びＴＭ偏光された光の一次回折よりも約７倍小さい。曲線３１２により示されるＴＥ偏光されたビーム、曲線３１４により示されたＴＭ偏光されたビーム及び曲線３１６により示された偏光されない照明ビームに関する、それらの異なる零次効率により影響を受けた結果的空中画像が図７に示されている。零次回折の抑圧の差により主に決まる、異なる回折次数の間の輝度比の差を見ることができる。当該グラフの左側及び右側に見られる主ピーク、並びに該グラフの中央に見られるサイドローブを、当該照明ビームの異なる偏光のタイプに関して見ることができる。
【００５４】
マスク５６に対して異なる特徴構造サイズ及び対応するピッチを、当該光学システム５０において何の範囲のレンズ瞳満たし係数が利用可能であるかに依存して、且つ、偏光の程度が得られるべき精度に依存して選択することができる。より小さな特徴構造サイズ及びピッチサイズは一次放射ピークに対する回折角を増加させ、恐らくは、これらのエネルギの一部が投影レンズにより捕捉されない結果となる。
【００５５】
第３の例では、０.８５と０.９３との間の開口数（ＮＡ）を有する光学システムをチェック及び／又は評価する方法が示される。マスク５６の全透過度は、前の例と比較して増加されねばならない。当該材料の厚さは、その屈折率と共に、位相シフトπを生じねばならず、当該層の透過度は約３０％でなければならない。即ち、ｎ＝２.４５＋０.２５ｉの屈折率、９０ｎｍと１２０ｎｍとの間の特徴構造サイズ、及びウェファレベルにおける２４０ｎｍと３２０ｎｍとの間のピッチサイズを持つ３０％減衰型位相シフトマスクであるようなマスク使用されねばならない。Ｓｉ３Ｎ４に基づく減衰型位相シフトマスク以外に、ＭｏＯ３−ＳｉＯ２、ＳｉＯ２−Ｔａ２Ｏ５、ＴａＮ−Ｓｉ３Ｎ４等の他の材料をマスク製造に使用することもできる。このような材料は、典型的には、それら厚さ及び屈折率が位相シフトπを生じさせる一方、吸収部分が当該方法に使用されるパターンの寸法により調整されるように選択されるべきである。
【００５６】
好ましくは、零次及び一次の両方の回折ビームがレンズ瞳内となるようにする。というのは、その結果として、当該レンズにより発生される偏光効果及びマスクレベルで得られる偏光効果の両方（即ち、当該照明システムにおいて発生する偏光効果）の評価を可能にするような画像が形成されるからである。
【００５７】
このように、画像面における輝度ピーク、即ち主ピーク及びサイドローブの輝度は、ＴＥモードの場合は殆ど等しくなる一方、このことは、偏光されていない光又はＴＭ偏光された光に対しては当てはまらない。偏光のタイプに依存して、画像におけるパターンのラインの臨界的寸法は、回折後は、影響を受けるか又は影響を受けないかのいずれかである。このように、印刷されたラインの臨界的寸法を測定することは、マスクの照明に使用された偏光の程度を導出するのを可能にする。偏光されていない光に対してサイドローブの輝度が主ピークの輝度の半分である場合、偏光変化の変化に伴う主ピークの輝度に対するサイドローブの輝度の比（即ち、Ｉsidelobe／Ｉmain peak）の変化は最大となる。言い換えると、偏光変化の変化に伴う該比の変化は最大となるであろう。後者は、結果として、斯様な偏光状態の変化に対して高い感度となる。
【００５８】
本発明による方法を更に解説するために、実質的に異なる偏光状態を持つ放射成分を実質的に相違する態様で解説するように構成されたマスクを介して照明した後にレジスト層に得られる印刷の一例を示す。結果は、完全にＴＥ偏光された光ビームに対して（図８ａに示される）、０.９５の偏光度合いを有する部分的にＴＥ偏光された光ビームに対して（図８ｂに示される）、及び偏光されていない光ビームに対して示される。シミュレーションされた結果は、１.２の開口数及び０.２５のレンズ満たし係数σを有する光学システム、並びに８０ｎｍの特徴構造サイズ及び２２０ｎｍのピッチサイズを有するマスクに対して示される。印刷されたライン及びサイドローブが見られる。該シミュレーションは、例えばSolid-C（www.Sigma-c.com）又はＡＤＤＩＴ（David Van Steenwinckel, Jeroen LammersによりProc. SPIE Vol. 5039, p. 225-239, 2003に更に詳細に説明されている）等の標準的レジストモデルに基づくものである。これらのシミュレーションからは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により上記臨界的寸法が約１.５ｎｍないし２ｎｍの精度で測定することができると仮定すると、得られる偏光の度合いに対する得られる精度は１０％より良い、好ましくは７％より良い、より好ましくは５％より良い、更に一層好ましくは３％より良いことを導き出すことができる。最高の精度は、更に説明するように、例えば分割パターンを用いて得ることができる。
【００５９】
良好な理論的精度は、１.３又はそれより小さい開口数を持つ光学システムに対して得ることができる。これは、以下のように見ることができる。図９ａ及び９ｂは、ＴＥ偏光された光ビーム及び０.９５の偏光度合いを持つ部分的にＴＥ偏光された光ビームの両方に関しての、５０ｎｍの特徴構造サイズ及び５０ｎｍの特徴構造間距離を持つ密なライン及びスペースに対するプロセスウインドウを示している。所与の露光条件に対して、偏光度合いの５％の差は、結果として、５ｎｍの焦点深度（ＤＯＦ）の差にしかならないことが分かる。上述したよりも多く偏光品質に影響を及ぼすパターン及び照明装置が存在するが、精度は劇的には変化されないことに注意されたい。従って、１０％の精度は、偏光品質の制御にとり合理的な値である。また、推定される理論的な誤差は、実験過程の変動及びランダムエラーにより影響を受け得ることにも注意されたい。
【００６０】
本発明による方法を更に解説するために、以下の例において更なる例示的方法を示すが、これによれば、画像を得ると共に該得られた画像を評価するステップは、受けた照明に基づいて現像ステップの間に除去されたレジストの量を考慮に入れて実行される。後者は、ドーズ・ツー・クリア（dose-to-clear）パラメータとも呼ぶことができる。典型的に、本例では、得られるマスクの画像は、レジスト層に得られる画像又はそのシミュレーションとすることができる。光の輝度の小さな変化が、典型的には、装置のリソグラフィック処理における現像ステップの間に除去されるレジストの量に対して大きな影響を有し得る。典型的なレジストは、例えば、５〜１０mJ/cm2の輝度における約１mJ/cm2のドーズ（線量）変化の間に２００ｎｍのレジストの完全な損失を示すようなドーズ・ツー・クリア曲線を示し得る（本発明は、これに限定されるものではない）。レジストの厚さ及び光の線量に関係する典型的な曲線は、ドーズ・ツー・クリアプロットと呼ばれ、その一例が図１０ａに示される。このような曲線３２０は、コントラスト曲線と呼ぶこともできる。図１０ｂは基板３３０上の不完全に露光されたレジスト３３４を示し、残存レジスト３３２が斯様な不完全な露光のために残っている。後者は、異なる露光線量に対する残存レジスト３３２の厚さを測定することによりドーズ・ツー・クリアを測定するために使用することができる。
【００６１】
第１の例示的方法においては、当該レジストのドーズ・ツー・クリアパラメータＤＯは、レジスト層を備える基板をマスクブランク（即ち、当該マスクのパターンを有さない領域）を介してエネルギ蛇行（メアンダ）により露光することにより決定される。更に、レジスト層を備える基板は、偏光を定量化するために使用される先に詳述したテストパターンを介してのエネルギメアンダにより露光される。次いで、該テストパターンの得られた画像の評価が、両露光に対するドーズ・ツー・クリアパラメータを決定することにより（結果として、マスクブランクに対するドーズ・ツー・クリアパラメータＤＯmask blank及びテストパターンに対するドーズ・ツー・クリアパラメータＤＯtest patternが得られる）実行される。該ドーズ・ツー・クリアパラメータをテストパターンの透過係数［０＜ｔ＜１］により補正することにより、仮定される偏光状態の理論的ドーズ・ツー・クリア曲線を計算することができる。２つの曲線の間の差は、上記テストパターンによりフィルタ除去された偏光状態のエネルギに等しい。透過された偏光状態ＴＥ及びフィルタ除去された状態ＴＭをラベル付けすると、下記の式が偏光の程度（ＤＯＰ）を生じる。
【数１】
2008547015.tif 000003
【００６２】
他の例示的方法においては、エネルギミアンダを用いた垂直及び水平テストパターンの露光が実行され、両格子に対するドーズ・ツー・クリアパラメータ（ＤＯＴＥ及びＤＯＴＭと呼び、上記露光から決定することができる）が、
【数２】
2008547015.tif 000004
を即座に使用することにより偏光程度（ＤＯＰ）を決定するのを可能にする。
【００６３】
上述した方法は、マスクパターンの画像の評価及び照明のための例示的方法を説明するもので、使用される照明システムの偏光状態の評価となる。
【００６４】
第２の実施例では、本発明は、上述した実施例の方法と同じステップ、フィーチャ及び利点を有するような、第１実施例に記載した方法に関するものであるが、マスクに得られる実験結果を改善するための追加の特徴構造が設けられる。マスク３５０は、例えば、少なくとも２５の特徴構造、より好ましくは少なくとも５０の特徴構造等の大量の特徴構造（例えばライン及びスペース）を有することができる。後者は、一層限定された回折場を生じ、印刷された構造の臨界的寸法の統計的分析を可能にする。代替的に、又は付加的に、マスク３５０は例えば図１１に示すようなシフトされた格子を有することができ、これは関連する欠陥（即ち、例えばラインの崩れ又はライン端部の歪等の露光後欠陥）に対する強さを改善する。シフトされた格子パターンとは、当該パターンの少なくとも一部が該パターンの残部に対してずらされていることを意味する。
【００６５】
他の付加的又は代替的フィーチャはパターン４００により定められ、該パターンは結果としてＴＥ偏光された光と他の偏光された又は偏光されていない光との間の大きな差を生じ、かくして、照明システムの偏光状態を決定する方法の精度を改善することを可能にする。このようなパターン４００は、例えば分割されたパターンとすることができ、これによれば、ＴＭ偏光成分の零次の透過は多数の特徴構造を有するマスク３５０と比較して増加されるが、依然として大きな数の特徴構造は存在する。かくして、後者は高い透過度と大幅に制限された回折とを組み合わせることになる。例示的パターン４００が、分割パターンを図示した図１２ａに示される。図１２ｂは上記パターン４００を使用した場合の画像面における対応する光の輝度を示している。ＴＥ偏光された光ビーム（曲線４１２により示される）、ＴＭ偏光された光ビーム（曲線４１４により示される）及び偏光されていない光ビーム（曲線４１６により示される）に対する結果が図示されている。コントラストの差、従って臨界的寸法の差が大きいことが分かる。後者は、偏光状態の決定の高い精度となる。分割パターンの更なる利点は、入射角の差に対して一層強いことである。従って、これは、双極ライトシステム、四極ライトシステム等の所謂軸外れ型の照明システムの偏光状態をチェックする方法及びシステムにも使用することができる。
【００６６】
例示として、使用することが可能なマスクの他の例を図１２ｃに示す。投影レンズ瞳内に零次及び一次回折ビームを発生することができる３つの異なるマスクのレイアウト４５２、４５４及び４５６が図１２ｃの上側に示されている。これによれば、レイアウト４５２及び４５４は後で当該画像内にマスクの向きを示すために基準の特徴構造が必要である一方、４５６は点対称であって、斯かる向きを示すための基準特徴構造は必要としない。３つの異なるマスクレイアウト４６２、４６４及び４６６は、後に第３実施例で詳述するように、発生される一次回折ビームがレンズ瞳の外側に位置され、これにより輝度画像のみを形成するように適合化されたピッチサイズを有している。ここで、レイアウト４６２及び４６４は後で画像内にマスクの向きを示すように基準特徴構造を有する一方、４６６は点対称であるので斯様な基準特徴構造は要しない。
【００６７】
他の有利なフィーチャは、実験データが最良の焦点位置にエネルギメアンダを含む場合に得られる。言い換えると、実験データは、最良の焦点位置に対して、異なる照明輝度に関して得られた複数の測定値を有することができる。後者は、一層正確な結果を得るのを可能にする。同様に、得られる実験データは完全な焦点／露光マトリクスに対する測定値を含むことができ、これによれば、輝度及び焦点の両方が変化されて、照明システムの偏光に関する正確な情報及び投影レンズの偏光効果に関する情報さえも得るのを可能にする。
【００６８】
第３の実施例では、本発明は、上述した実施例の何れかで説明した光学システムにおける照明システムの偏光状態をチェック及び／又は評価する方法に関するものであるが、得られる画像が特に完全な２Ｄ画像である。固有の２Ｄ画像を生じるようなマスクを設けることは、例えば、当該パターンの物理的機能を２つの部分、即ちワイヤ格子型偏光子として作用する第１の部分及び零次抑圧の差を生じさせることにより作用する第２の部分、に分割する原理に基づくものとすることができる。零次抑圧の差を生じる部分の場合には、減衰型位相シフトマスクを使用することができる。零次透過の最大の差が得られるようなライン幅とピッチとの組み合わせを見付けることができ、これによれば零次回折のみがレンズ瞳内に位置するので、ラインパターンによってはラインの画像は形成されないが、完全な領域が結像される。この場合、該完全な領域の画像は零次透過の透過度に従い形成され、これは、当該マスクにおけるラインの向き及び偏光ベクトルの向きに依存する。後者が、図１３ａ及び図１３ｂに示されている。零次透過の差に基づくマスクの場合、透過度は典型的には小さく、例えば約１％であることに注意されたい。後者は、第２の実施例で述べたように、分割されたマスクのタイプを使用することにより増加させることができる。その場合、１０％までの透過度を得ることができる。更に、画像は形成されず、当該光の通過された輝度のみが重ねられるので、照明システムにおける偏光の程度の評価のみしか得ることができず、投影レンズによる偏光の変化は評価することはできないことに注意すべきである。好ましい実施例では、画像の一部が２Ｄ画像となるようなマスク内のフィーチャ及び画像の一部が１Ｄ画像となるようなマスク内のフィーチャの両方を設けることが有利である。というのは、これは、測定の精度を大幅に向上させるのを可能にするようなデータを提供するからである。このような実施例では、当該方法及び対応するマスクは、実施例１及び／又は２のフィーチャと実施例３のフィーチャとを組み合わせることになる。
【００６９】
ワイヤ格子偏光子の場合も、同様の作用が得られる。それにも拘わらず、ワイヤ格子偏光子は大きな技術的欠点を有していることに注意すべきである。というのは、これら偏光子は、効率的な深ＵＶワーカビリティのために要する小さな寸法故に、ｅビーム製造法を必要とする（即ち、サブナノメータの特徴構造及びピッチサイズを必要とする）からである。更に、ワイヤ格子偏光子は投影レンズ瞳において一次回折ビームを得ることができず、従って、本発明で述べるような効率的な方法を実行することができない。
【００７０】
第４の実施例では、本発明は光学システムにおける照明システムの偏光状態を評価する評価手段及び／又は試験キットに関するものである。照明システムの偏光状態を評価する該評価手段及び／又は試験キットは、異なる偏光状態を持つ光ビームの入射成分を実質的に異なるように回折させるように構成されたマスクを有する。該マスクは、例えばバイナリマスク、減衰型マスク、位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク及び交互位相シフトマスク等の種々のタイプのものとすることができる。該マスクのレイアウトは、例えば該マスクに存在する特徴構造により、即ち例えば特徴構造のサイズによる、もしあるならマスクの２つの隣接する特徴構造間の差を示すピッチ（ピッチサイズとも呼ぶ）による、減衰の程度による、位相シフトによる、分割（例えば、水平又は垂直分割等）による等の種々の態様で適合させることができる。このような適合化は、例えば０.２λ（好ましくは１λ）なる下限を有すると共に６λ（好ましくは５λ）なる上限を有する範囲内でピッチサイズを選択することにより実行することができる。このような適合化は、０.２λ（好ましくは１λ）なる下限を有すると共に４λ（好ましくは３λ）なる上限を有する範囲内で特徴構造サイズを選択することにより実行することもできる。これによれば、λは照明システム５２により供給される波長又は平均波長である。減衰の程度の調整は３％と９８％との間の範囲内で実行することができ、位相シフトは１０°ないし３５０°の範囲から選択することができる。典型的には（本発明は、これに限定されるものではないが）、マスクの適切なレイアウトの選択は、当該光学システムの開口数に関する情報を獲得し、ピッチを一次回折がレンズ瞳を打つように調整し、オプションとして減衰及び／又は特徴構造サイズを調整する（例えば、回折の数値的分析により）ことにより最適化し、更にオプションとして当該マスクの位相シフト及び分割を調整することにより実行することができる。上記レイアウト（パターンとも呼ばれる）は１次元（即ち、前記特徴構造及びピッチは実質的に１つの方向においてのみ変化する）とすることができ、又は該レイアウトは二次元（特徴構造及びピッチが、実質的に２つの異なる方向において変化する）とすることができる。特徴構造の数は、例えば少なくとも２５個の特徴構造、より好ましくは少なくとも５０の特徴構造のように、大きくすることができる。後者は、一層制限された回折場となり、印刷された構造の限界的寸法の統計的分析を可能にする。代替的に、または付加的に、シフトされたパターンを設けることができ、プロセス関連欠陥に対する強さを改善することができる。当該マスクのパターンは分割パターン（即ち、高い特徴構造密度の領域と特徴構造のない領域とを有する）とすることができ、結果として高透過度が得られながら、依然として大幅に制限された回折を付与することができる。他の有利なフィーチャは、当該実験データが、最良焦点位置におけるエネルギメアンダ、即ち異なる照明輝度に関するデータ、又は完全な焦点／露光マトリクスに関するデータ、即ち異なる照明輝度及び異なる収束装置に関するデータを含む場合に得られる。照明システムの偏光状態を評価する該評価手段及び／又は試験キットにおけるマスクには、更に、多極照明システムを複数の単極又は双極照明システムに、例えば複数の単極照明システムに分割するフィルタを設けることができる。後者は、第７及び第８の実施例で述べた照明システムの偏光状態を評価する方法に有利に使用することができる。更に、当該マスクには、円偏光状態を決定するために四分の一波長板を設けることもできる。該評価するための評価手段及び／又は試験キットは、レジスト層を担持する少なくとも１つの基板を有することもできる。該レジスト層は標準的レジストから形成することができる。該レジストは陽又は陰のレジストとすることができ、上記マスクは（必須ではないが）レジストのタイプに適合させることができる。評価のための上記評価手段及び／又は試験キットは、光の強度を記録（register）するための検出器を有することもできる。該検出器は、カメラ等のフォト検出手段とすることができる。特定の実施例では、本発明は、光学システムの画像面に配置されるように構成されると共に、異なる偏光状態を持つ光ビームの入射成分を実質的に異なるように回折させるマスクの画像を記録するようにも構成された検出器にも関するものである。このように、該検出器は実施例１ないし３に記載された方法の何れかにおいて実行されるように画像を記録するよう構成される。該検出器又は検出手段は、例えばウェファ等の基板上に、基板段（例えばウェファ段）上に容易に配置することができるように組み込む又は配置することができる。後者は、当該光学システムにおける該検出器の位置決めが容易であるという利点を有する。言い換えると、特定の実施例では、本発明は、図１４に示すように基板７０４に組み込まれた少なくとも１つの検出器７０２を有するようなデバイス７００にも関するものである。基板７０４は、典型的には、その投影システムの収差を測定しなければならないような装置において使用する製造ウェファの形状及び寸法を有することができる。これは、製造ウェファのように、該装置に容易に装填し及び該装置から容易に取り外すことができるという利点を提供する。典型的には、基板７０４はマイクロプロセッサ７０７にセンサ信号を供給する複数の検出器７０２を有することができる。デバイス７００は、更に、同期手段７０８、電源７１０、入力及び出力装置７１２、メモリ７１４並びに当該デバイス７００を適切に位置合わせするための整列用特徴構造７１６を有することができる。
【００７１】
本発明の第５実施例においては、本発明は、第１、第２及び第３実施例に記載された並びに本発明の第７及び第８実施例に記載されるであろう方法の何れかを使用して最適化及び／又は評価及び／又は維持された照明システムを有し、並びに／又は第４の実施例に記載した評価手段を有するような光学システムにも関するものである。該光学システムは、例えばリソグラフィックシステム又はマスタツールとすることができる。また、該光学システムは、ステッパ又は走査システムであり得る。また、該光学システムは反射型又は透過型システムの何れとすることもできる。また、該光学システムは前の実施例で述べたような検出器を受け入れるように構成することができる。代替的に又は組み合わせとして、該光学システムは、基板段に当該光学システムの画像面に配置することができるように集積された検出器を有することもできる。該検出器は、典型的には、異なる偏光状態を持つ光ビームの入射成分を実質的に異なるように回折させるマスクの画像を記録するように構成される。該検出器は第４の実施例で述べたように基板に組み込むことができる。従って、該検出器は、実施例１ないし３の何れかによる光学システムにおける照明システムの偏光状態を評価する方法において画像を記録するのに特に適している。更に、該光学システムは、典型的には、パターンを照明する照明システムと、該パターンにより影響を受けた光を画像面に案内する光学装置とを有する。該光学シミュレーションに典型的に存在し得る他の構成部品は、当業者により良く知られており、これらの幾つかは図２に示されている。集積された検出器を備える光学システムは、当該照明システムの偏光状態の速く且つ頻繁な試験を可能にするという利点を有する。
【００７２】
第６の実施例では、本発明は、レジスト層に記録された画像又はパターンから光学システムにおける照明システムの偏光の程度を導出する方法に関するものである。このような記録された画像又はパターンは、典型的には、実施例１ないし３による照明システムの偏光状態を評価する方法の何れかにおけるマスクを設けるステップ及び照明するステップを実行することにより得られる。本実施例による照明システムの偏光の程度を導出する方法は、レジスト層における記録された画像又はパターンについての関連情報を得るステップを有する。この関連情報は、例えば記録された画像の場合は該画像自体とすることができ、又は例えばレジスト層に得られたパターンの１以上の走査電子顕微鏡画像のような、該レジスト層に得られたパターンの画像とすることもできる。この関連情報は、典型的には、計算手段に入力することができ、この計算手段において該関連情報は処理されて、当該レジスト層に上記記録された画像又はパターンを発生させるために使用された証明ビームの偏光状態に関するデータを得る。このような処理は、操作者により実施することができるか、又は予め定められたアルゴリズムに基づいて若しくはニューラルネットワークに基づいて自動的に実行することができる。以前に得られた結果又は基準となる結果のデータベースとの比較も実行することができる。自動化された処理を実行するために、レジスト層に記録された画像又はパターンを得るために使用されたマスクに関する詳細を供給することができる。更に、該処理ステップは、図に示した方法のステップ２０６で説明したのと同様のフィーチャを有することができる。レジスト層における記録された画像又はパターンから、光学システムにおける照明システムの偏光の程度を導出する方法は、第１実施例の特定の例で示され、更に説明されるドーズ・ツー・クリア測定に基づくものとすることができ、該方法は、これらの例で示されたものと同じフィーチャ及び利点を有する。レジスト層における記録された画像又はパターンから、光学システムにおける照明システムの偏光の程度を導出する方法は、本発明による第７及び第８の実施例で示され且つ更に説明されるような回折画像の評価に基づくものとすることができ、該方法は、これらの実施例で説明するものと同じフィーチャ及び利点を有する。上記処理は、異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分に関連するデータを得るのを可能にし、このデータは照明システムの偏光の程度等の、該照明システムについての偏光関連情報を導出するのを可能にする。
【００７３】
第７の実施例においては、本発明は、本発明による第１、第２及び第３の実施例で説明した光学システムにおける照明システムを評価する方法に関するもので、得られる画像は回折画像である。言い換えると、第７の実施例は、光学システムにおける照明システムを評価する方法に関するもので、第１のステップにおいてマスクが該光学システムに設けられる。これによれば、該マスクは異なる偏光状態を持つ照明ビームの入射成分を実質的に異なる態様で回折させるように構成される。このマスク及び該マスクを設けるステップは、前述した実施例で詳細に述べられている。本実施例では、先の実施例における対応するステップに関して説明したのと同様のフィーチャ及び利点が得られる。該評価する方法は、更に、当該マスクに入射する上記照明システムの照明ビームを用いて該マスクの画像を得るステップを有する。本実施例では、得られる画像は上記マスクの回折画像である。該回折画像は、典型的には、少なくとも零次回折（例えば、上記マスクにより回折された複数の異なる回折次数）を示す。これによれば、該画像は典型的には実質的に焦点がずれて撮ることができ、かくして回折画像が得られて、上記少なくとも零次回折を区別するのを可能にする。マスクの回折画像を得るステップは、例えば直接的及び間接的方法を用いて如何なる適切な態様でも実行することができる。これは、例えば、当該光を基板上に存在するレジスト層に導き、その後該レジスト層を現像することにより得ることができ、該レジストは焦点のはずれた面内で照射される。当該マスクの回折画像を得る他の例は、画像を例えばフォト検出器等の検出器を用いて記録することに基づくものである。このような検出器は、当該マスクの回折画像における光の強度を記録することができる。該画像は、典型的には、当該マスクの回折画像を得るために実質的に焦点がはずれて撮ることができる。例示として（本発明は、これに限定されるものではない）、標準の画像面６０２の下の断面図的輝度分布及び焦点外れ面６０４における回折画像の上面が、図１５ａ及び図１５ｂに各々示されている。該輝度分布は、単極（monopole）軸外れ照明器に関して示されている。図１５ａ及び１５ｂからは、焦点はずれ面６０４における放射を記録することにより、零次回折６０６に関する情報を他の回折次数６０８から明確に分離することができることが分かる。更に、図１５ａ及び図１５ｂからは、検出器を焦点から外れて（本例では、画像面６０２の約１０μｍ下に）配置することにより零次回折６０６の輝度の測定を実行することができることが明らかである。好ましい実施例では、画像を評価して照明システムに関する偏光関連情報を抽出するために、先の実施例で詳細に議論したように、画像は幾つかのパターンの向きに関して得られる。第３のステップにおいて、当該画像を評価して照明システムに関する偏光関連情報を抽出する処理が実行される。回折画像に関する情報を、偏光関連情報を抽出するために使用することができる。このような評価は、典型的には、所定の回折次数（例えば、零次回折）のパラメータを決定するステップを有することができる。もっとも、本発明は、これに限定されるものではなく、もし存在するならば、より高い��折次数も同様に使用することができる。所定の回折次数のパラメータは、輝度（例えば該所定の回折次数に対応するビームの積分された全輝度）又は当該ビームの偏光等の如何なる好適なパラメータとすることもできる。偏光を使用する結果、投影レンズの偏光に関する情報が得られる。というのは、ビームの偏光は、典型的に、投影レンズを介して伝搬する間に変化されるからである。例えば、このような評価は、典型的に、得られた画像（又は複数の画像）に関する零次回折の輝度を決定するステップを有することができる。所定の回折次数（例えば、零次回折）の輝度から、偏光状態に関する情報を得ることができる。好ましい実施例では、評価するステップは、異なるパターンの向きに対して所定の回折次数（例えば、零次回折）の輝度を決定するステップを有することができる。後者の結果、所定の回折次数のパラメータ（例えば、零次回折の輝度）を表す情報を、結像されるパターンの向きの関数として得ることができる。図１６には、結像されるパターンの向きの関数としての零次回折の例が、直線偏光照明システム６１２に関して（円印により示される）、回転された直線偏光照明システム６１４に関して（×印により示される）、及び減偏光照明システム６１６に関して（三角印により示される）例示的に示されている。零次回折の最大及び最小輝度は偏光の程度（ＤＯＰ）に依存し、線形偏光された照明システムの回転の結果、パターンの向きの関数として零次回折の最小及び最大輝度の変化ではなく、パターンのシフトが生じることが分かる。当該曲線の左又は右のシフトは直線偏光された光が回転されることを示し、該曲線の振幅の減少は部分的偏光を示すことが分かった。また、完全に偏光されていない光は、結果として零次回折輝度対パターンの向きの変調を全く生じないことも分かった。従って、照明システムに関する偏光関連情報を抽出するステップは、画像化するために使用されるパターンの向きの関数として所定の回折次数のパラメータ（例えば、零次回折の輝度）を表す曲線の形状を評価するステップを有することができる。他の好ましい実施例において、偏光の程度は、所定の回折次数のパラメータの最大及び最小値（例えば、零次回折の最大及び最小輝度対パターンの向きの情報）を決定し、偏光の程度を決定するための得られた輝度及び角度情報を用いることにより、決定することができる。偏光の程度は下記の式、即ち、
【数３】
2008547015.tif 000005
により定義され、ここで、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は光の偏光状態を記述するストークス成分を表し、Ｉ０は回転されていないパターンの向きにおける輝度を表し、Ｉ９０は９０°回転されたパターンの向きにおける輝度を表している。角度δは、直線偏光された光が自身の"０°"又は"９０°"の向きから回転されることを表している。この場合、偏光の程度（ＤＯＰ）は、
【数４】
2008547015.tif 000006
と表すことができ、ここで、Ｓ０は光の全輝度を表し、Ｓ１は光の直線水平偏光（ＬＨＰ）の量又は直線垂直偏光（ＬＶＰ）の量の指示子であり、Ｓ２は直線偏光され且つ４５°の角度又は−４５°の角度をなす光の量の指示子であり、Ｓ３は右円偏光され又は左円偏光された光の量の指示子である。Ｓ３（偏光の程度を決定するためには必要とされないが、偏光に関する付加的な情報を提供する）を決定するために、典型的には、円偏光された光を測定するのを可能にするため、使用されるレチクル上に四分の一波長板が適用される。図１６に示した結果の場合、水平偏光された光に対応して、Ｉ０は"０"度のパターン回転に対応する最大輝度を表し、Ｉ９０は"９０"度のパターン回転に対応する最小輝度を表す。本発明によるシステムにおいては回折画像を検出するための検出器に対しては厳格な要件は課されないことに注意されたい。該検出器は、例えば低解像度の検出器、例えば０.５以下のＮＡ等の小さな開口数を持つ検出器とすることができる。本発明の特定の実施例の利点は、回折画像の検出を、光路上の異なる位置で実行することができる点にある。
【００７４】
第８の実施例では、第７の実施例で述べたような光学システムにおける照明システムを評価する方法が目的とされ、該システムは四極照明器又は環状照明器等の多極照明器（例えば単極照明器を除く全照明器、又は単極及び双極照明器を除く全照明器、もっとも本発明は、これに限定されるものではない）を一層容易に定性化及び／又は定量化するように構成される。該方法は、第７の実施例の方法に関して説明したのと同一のステップ及び同一の実施例を有するが、画像を得るために照明において追加のフィルタ処理が実行される。典型的には、多極照明器を定性化及び／又は定量化するために、当該照明は、全照明パターンをフィルタ処理することにより単極照明又は双極照明に（例えば、単極照明に）分割される。後者は、例えば、適切な透過度のフィルタを前記レチクルと照明システムとの間に配置することにより実行することができる。このようなフィルタは、例えば、単極照明若しくは双極照明（例えば、単極照明）又はそれと等価のものが上記レチクルを照明するのを可能にするような適切な開口を備える不透明層とすることができる。このようなフィルタを適用しないと、典型的には、区別するのが非常に困難な高次の回折を生じ、分析が複雑となる。上述したようなフィルタを適用することにより、多極照明システムは、第７実施例で説明したような方法を用いて別個に評価することが可能な複数の照明システムに分割することができる。典型的には、該フィルタはマスクブランクの上に配置することができ、画像化されるべきパターンはマスクブランクの底部に配置される。他の例として、該フィルタは、照明システムとレチクルとの間の他の位置に導入することもできる。このように、各極に関し偏光状態を測定して、全体の照明器の偏光マップを幾つかの単極から再構築することができる。単極を使用することは、焦点外れ零次測定において回折次数の容易な分離を可能にする。本実施例による特定の例においては、環状照明システムの分割が説明される。図１７ａには、環状照明システム５２が概念的に示されている。図１７ｂには、上側に適用されたフィルタ６５２及び底側に適用されたパターン６５４を備えるマスクブランク６５０が示されている。図１７ｃ及び図１７ｄは、光学システムの側面図及び上面図を各々示す。例示的構成の典型的寸法が図１８に示されるが、本発明は、これに限定されるものではない。当該不透明層における開口の、パターンの中心からの放射方向位置ａは、
【数５】
2008547015.tif 000007
により規定することができ、ここで、ｄは当該マスクブランクの厚さであり、ｎは該マスクブランクの屈折率であり、シグマはリソグラフィックツールのＮＡ（開口数）に依存する照明の設定である。１.２なる開口数、５ｍｍなるマスクブランクの厚さ、０.７５なるシグマを持つシステムの場合、当該フィルタにおける開口の位置は例えば０.７３ｍｍとすることができる。上記開口の幅は、典型的には、０.２９ｍｍ程度とすることができる。
【００７５】
フィルタ６５２の製造は、多くの異なる方法で実行することができる。例えば不透明層等のフィルタ６５２は、例えばマスクブランク６５０の上面に被着させることができ、パターン６５４が設けられるべき他方の側を処理する前に、パターン化することができる。フィルタ６５２（例えば、不透明層）における特徴構造の相対的に大きな寸法故に、処理は比較的容易である。マスクブランク６５０上にフィルタ６５２（例えば、不透明層）を作製する他の例示的オプションは、適切な孔を備える例えば金属板等の薄い吸収板（＜１ｍｍ）を製造し、該薄い吸収板をマスクブランク６５０の底面上のパターン６５４に対して位置決めすることである。次いで、この薄い吸収板は、例えば該薄い吸収板をマスクブランク６５０に接着することにより、該マスクブランク６５０の上面に固定することができる。
【００７６】
更なる実施例においては、本発明は処理システム５００に関するもので、該システムにおいて、本発明による方法の実施例、又は前記評価ステップ若しくは該評価ステップの一部等の上記方法の実施例の一部が実施化される。例示的な処理システム５００が図１９に示されている。図１９は、処理システム５００の一つの構成を示し、該システムはメモリサブシステム５０５に結合された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサ５０３を含み、上記メモリサブシステムは例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等の少なくとも１つの形態のメモリを含んでいる。記憶サブシステム５０７が含まれ、該記憶サブシステムは少なくとも１つのディスクドライブ及び／又はＣＤ−ＲＯＭドライブ及び／又はＤＶＤドライブを有する。幾つかの実施化例では、ユーザが情報を手動で入力することができるように、表示システム、キーボード及びポインティングデバイスをユーザインターフェースサブシステム５０９の一部として含めることができる。データを入力及び出力するためのポートも含めることができる。ネットワーク接続、種々の装置に対するインターフェース等の更に多くの要素を含めることができるが、図１９には図示されていない。処理システム５００の種々の要素は、図１９には簡略化のために単一バスとして示されるが、当業者には少なくとも１つのバスのシステムを含むと理解されるようなバスシステム５１３を介することを含め、種々の方法で結合することができる。メモリサブシステム５０５のメモリは、ある時には、処理システム５００上で実行された場合に、ここに述べる方法の実施例のステップ（又は複数のステップ）を実施する命令群の一部又は全て（何れの場合も、５１１として示される）を保持することができる。このように、図１９に示すような処理システム５００は従来技術であるが、本発明の態様を実施する命令を含むようなシステムは従来技術ではなく、従って図１９は従来技術としては印されていない。
【００７７】
プロセッサ５０３（又は複数のプロセッサ）は、汎用の又は専用のプロセッサとすることができ、他の機能を実行する他の構成要素を有するようなデバイス（例えば、チップ）に含めるようにすることができることに注意されたい。このように、本発明の１以上の態様は、デジタル電子回路で、又はコンピュータハードウェア、ファームウエア、ソフトウェアで、又はこれらの組み合わせで実施化することができる。更に、本発明の態様は、プログラマブルプロセッサにより実行するマシン読み取り可能なコードを有する担体媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品において実施化することができる。本発明の態様の方法ステップは、例えば入力データに作用して出力データを発生することにより、本発明の斯かる態様の機能を果たすための命令を実行するプログラマブルプロセッサにより実行することができる。
【００７８】
従って、本発明は、計算デバイス上で実行された場合に、本発明による方法の何れかの機能を果たすようなコンピュータプログラム製品を含むものである。更に、本発明は、コンピュータプログラム製品をマシン読み取り可能な形態で記憶すると共に、計算デバイス上で実行された場合に本発明の少なくとも１つを実行するような、例えばＣＤ−ＲＯＭ又はフロッピーディスク等のデータ担体を含むものである。近年、このようなソフトウェアは、しばしば、ダウンロードのためにインターネット又は会社のイントラネット上で提供される。従って、本発明は、本発明によるコンピュータプログラム製品をローカルエリア又は広域ネットワーク上で伝送することも含むものである。上記計算デバイスは、マイクロプロセッサ及びマイクロコントローラの一方、例えばプログラマブルアレイロジック（ＰＡＬ）、プログラマブルロジックアレイ、プログラマブルゲートアレイ、特にはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のプログラマブルデジタルロジックデバイスを含むことができる。
【００７９】
マスクレベルにおける偏光効果を投影レンズにより発生される偏光効果からは独立に調査することができることが、本発明の実施例の利点である。マスクの固有なレイアウトにより、マスクレベルにおける偏光効果は輝度効果に変換される一方、投影レンズにおける偏光効果は偏光効果を維持する。従って、ウェファレベル上では（即ち、前記画像においては）、マスクにおける偏光効果及び投影レンズにより発生された偏光効果の両者は異なる"指紋"を有する。このように、マスクにおける偏光効果は画像の変化から評価することができる一方、レンズにより発生された偏光効果は該画像の品質を評価することにより評価することができる。従って、本発明の実施例は、マスクレベルにおける偏光効果の独立した評価を可能にするのみならず、投影レンズにより発生された偏光効果を同時に評価することも可能にする。
【００８０】
また、異なる光学システムにおける照明システムの偏光状態を整合させるために使用することができることも、本発明の実施例の利点である。後者は、偏光状態を評価する方法を全ての異なる光学システムに対して実行し、これらシステムを、これらシステムに対して照明システムの偏光状態が所定の精度レベル内で整合されるまで調整することにより実行することができる。
【００８１】
本発明を具現化するような、照明システムの偏光程度を評価する方法及びシステムの目的を達成するための他の構成は、当業者にとり明らかであろう。
【００８２】
ここでは本発明によるデバイスに関して、好ましい実施例、固有の構成及び構造並びに材料を議論したが、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなしに、形態及び細部の種々の変更又は修正を行うことができると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１ａ】図１ａは、従来から知られている、入射面に対する光ビームのＴＭ及びＴＥ偏光成分を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、従来から知られている、異なって偏光された光ビームに対する光学システムの画像面における光の輝度分布を示す。
【図２】図２は、本発明の第１実施例による方法を適用することが可能な例示的光学システムである。
【図３】図３は、本発明の実施例により使用することが可能な、異なるタイプのマスクに対する回折後のＴＥ偏光／ＴＭ偏光比をマスクにおけるピッチの関数として示すグラフである。
【図４ａ】図４ａは、本発明の実施例により使用することが可能な、ＴＥ偏光された光に対する減衰位相シフトマスクにおける回折場を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の実施例により使用することが可能な、ＴＭ偏光された光に対する減衰位相シフトマスクにおける回折場を示す。
【図５】図５は、本発明の第１実施例による光学システムにおける照明システムの偏光状態をチェック及び／又は評価する方法のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施例により使用することが可能な、ＴＥ及びＴＭ偏光照明ビームの零次及び一次回折に対する回折効率を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の第１実施例によるマスクにおける回折後の画像面での輝度分布を示すグラフである。
【図８ａ】図８ａは、本発明の第１実施例による方法を適用した後に或る偏光照明ビームに対しレジスト層で得られるシミュレーションされたプロファイルを示す。
【図８ｂ】図８ｂは、本発明の第１実施例による方法を適用した後に別の偏光照明ビームに対しレジスト層で得られるシミュレーションされたプロファイルを示す。
【図８ｃ】図８ａは、本発明の第１実施例による方法を適用した後に更に別の偏光照明ビームに対しレジスト層で得られるシミュレーションされたプロファイルを示す。
【図９ａ】図９ａは、本発明の第１実施例により使用することが可能な、完全にＴＥ偏光された光ビームを用いる照明に対するプロセスウインドウを示す。
【図９ｂ】図９ｂは、本発明の第１実施例により使用することが可能な、９５％ＴＥ偏光された光ビームを用いる照明に対するプロセスウインドウを示す。
【図１０ａ】図１０ａは、本発明の第１実施例による例示的方法に使用することが可能なドーズ・ツー・クリア曲線の概要を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、本発明の第１実施例による例示的方法に使用することが可能な不完全な露光の後の残存レジスト層の概要を示す。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施例による方法に使用することが可能なシフトマスクを示す。
【図１２ａ】図１２ａは、本発明の第２実施例による方法に使用することが可能なスプリットマスクを示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、図１１ａに示したスプリットマスクの場合の異なるように偏光された照明ビームに対する画像面での光の輝度分布を示す。
【図１２ｃ】図１２ｃは、本発明の実施例による方法に使用することが可能な異なるタイプのマスクを示す。
【図１３ａ】図１３ａは、本発明の第３実施例により使用することが可能な、異なるように向けられたマスクを示す。
【図１３ｂ】図１３ｂは、本発明の第３実施例により使用することが可能な、画像面における対応する画像を示す。
【図１４】図１４は、本発明の一実施例による基板に組み込まれた検出器を有する検出装置を示す。
【図１５ａ】図１５ａは、本発明の第７実施例による方法に使用することが可能な、回折画像に関する標準画像面の下の輝度分布を断面で示す。
【図１５ｂ】図１５ｂは、本発明の第７実施例による方法に使用することが可能な、回折画像に関する焦点の外れた面における輝度分布を示す。
【図１６】図１６は、本発明の第７実施例による方法に使用することが可能な、テストパターンの向きの関数としての零次回折の輝度のグラフを示す。
【図１７ａ】図１７ａは、本発明の第７実施例による方法を多極照明システムに適用する場合の、環状照明システムの一例を示す。
【図１７ｂ】図１７ｂは、本発明の第７実施例による方法を多極照明システムに適用する場合の、斯かる環状照明システムを単極又は双極照明サブシステムに分割するフィルタ手段の一例を示す。
【図１７ｃ】図１７ｃは、本発明の第７実施例による方法を多極照明システムに適用する場合の、斯様なフィルタ手段を使用する光学システムの側面図を示す。
【図１７ｄ】図１７ｄは、本発明の第７実施例による方法を多極照明システムに適用する場合の、斯様なフィルタ手段を使用する光学システムの上面図を示す。
【図１８】図１８は、図１７ｂに示すようなフィルタ手段を使用した光学装置における典型的な寸法を示す。
【図１９】図１９は、本発明の他の実施例による、本発明による方法の何れか又はこれら方法の少なくとも一部を実行するのに適した計算手段を示す。
【図１ａ】
2008547015.tif 000008
【図１ｂ】
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【図２】
2008547015.tif 000010
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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