(57)【要約】  表面上の欠陥又は粒子を検出する装置及び方法は、表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビーム（Ｏ）を、該オブジェクトビームより低い複数の強度を有する基準放射ビーム（Ｒ）と結合して、ディテクタ（Ｄ２〜Ｄ４）によって検出された複数のパターン（１２〜１４）を生成することで、表面上の欠陥又は粒子を該パターンから検出することを含む。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上の欠陥又は粒子を検出する方法であって、
前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを、該オブジェクトビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームと結合して、ディテクタによって検出された複数のパターンを生成することで、前記表面上の前記欠陥又は粒子を前記パターンから検出することを含む、方法。
【請求項２】
前記複数のパターンは、前記オブジェクト放射ビームと前記基準放射ビームとを結合することによって生じる少なくとも１つの干渉パターンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のパターンは、前記オブジェクト放射ビームと前記基準放射ビームとを結合することによって生じる少なくとも１つのホログラムを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基準放射ビームの前記強度は、前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％〜３０％の範囲から選択される、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記基準放射ビームの前記強度は、前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ディテクタによって検出された前記複数のパターンを記録することと、
前記記録されたパターンを処理して前記表面上の前記欠陥又は粒子を検出することと、をさらに含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記処理することは、１つ以上の前記記録されたパターンの位相及び／又は振幅情報を用いることによって、又は、１つ以上の前記記録されたパターンのフリンジ周期と同等の領域内の前記１つ以上の記録されたパターンの強度を平均することによって、前記１つ以上の記録されたパターンから前記表面の像を復元することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記処理することは、
前記１つ以上の記録されたパターンの領域の局所平均強度を、前記領域の強度値から減算することと、
前記減算することに基づいて強度の２次元マップを作成することと、
前記２次元マップに対して閾値基準を適用して、前記欠陥又は粒子の存在を受け入れる又は拒否することと、を含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記閾値基準は信号対雑音比基準である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記欠陥又は粒子のサイズは、較正データを用いて、前記処理することの後に決定される、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表面は、放射ビームパターニングデバイスの表面である、請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記表面上の前記検出された欠陥又は粒子は、前記オブジェクト放射ビーム及び／又は前記基準放射ビームを前記ディテクタに誘導するために使用される１つ以上の光学コンポーネントの最低解像度より小さいサイズを有する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
検出装置であって、
表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを受け取る光学素子と、
前記光学素子からの前記オブジェクト放射ビームと、前記オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームとの結合を受け取って、前記検出媒体によって検出された複数のパターンを生成することで、前記表面上の欠陥又は粒子を該パターンから検出するディテクタと、を備える、検出装置。
【請求項１４】
前記基準放射ビームの強度を変化させるビームスプリッタ又はアテニュエータをさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記複数のパターンは、前記オブジェクト放射ビームと前記基準放射ビームとを結合することによって生じる少なくとも１つの干渉パターンを含む、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記基準ビームの前記強度は、前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％〜３０％の範囲から選択される、請求項１３乃至１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記基準ビームの前記強度は、前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％である、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ディテクタによって検出された前記複数のパターンを記録し、該記録されたパターンを処理して前記表面上の前記欠陥又は粒子を検出するプロセッサをさらに備える、請求項１３乃至１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記欠陥又は粒子は、前記検出装置の最低光学解像度より小さいサイズを有する、請求項１３乃至１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
コンピュータによって実行される際、検出された複数のパターンが処理されて表面上の欠陥又は粒子を検出するようにするコンピュータプログラムコードが記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記複数のパターンは、ディテクタによって検出され、前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームと該オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームとの結合から生成される、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２１】
前記複数のパターンは、前記オブジェクト放射ビームと前記基準放射ビームとを結合することによって生じる少なくとも１つの干渉パターンを含む、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２２】
前記基準放射ビームの前記強度は、前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％〜３０％の範囲から選択される、請求項２０又は２１に記載の媒体。
【請求項２３】
表面上の欠陥又は粒子を検出するための方法であって、
前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを、各々異なる強度で複数の時点について設定された基準放射ビームと結合することと、
複数の対応する光学パターンを、前記オブジェクト放射ビームと各々異なる強度の前記基準放射ビームとの結合から生成することと、
前記複数の対応する光学パターンをディテクタで検出することと、
前記基準放射ビームの前記複数の異なる強度のうちの少なくとも１つの強度は、該少なくとも１つの強度が、前記欠陥又は粒子に関連する前記オブジェクト放射ビームの強度と実質的に一致するように設定される際に、前記複数の対応する光学パターンを処理して前記表面上の前記欠陥又は粒子の検出を可能にすることであって、前記欠陥又は粒子に関連する前記強度は、前記表面に入射する前記オブジェクト放射ビームの強度未満である、ことと、を含む、方法。
【請求項２４】
複数の対応する光学パターンを生成することは、前記結合されたオブジェクト放射ビームと各々異なる強度の基準放射ビームとの間の干渉から複数の干渉フリンジパターンを生成することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の対応する光学パターンを生成することは、
前記複数の干渉フリンジパターンに対応する複数のホログラムを記録することと、
前記複数のホログラムを処理することによって一連の像を復元することと、をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記復元された一連の像を処理することによって絶対強度値マップを作成することと、
信号対雑音比基準を前記絶対強度値マップに適用することと、
前記復元された一連の像のうちの少なくとも１つの復元された像が前記信号対雑音比より大きい強度値を示す場合に、前記欠陥又は粒子の検出を確認することと、をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記基準放射ビームの前記強度は、前記表面に入射する前記オブジェクト放射ビームの前記強度の０％〜３０％の範囲から選択される、請求項２３に記載の方法。
【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、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。そのような場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、及び放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]  例えば、リソグラフィシステム及び／又はプロセスが、１つ以上の望ましくない欠陥及び／又は粒子を生成すること、並びに／若しくは、１つ以上の望ましくない欠陥及び／又は粒子によって汚染されることはよくあることである。そのような欠陥及び／又は粒子は、１つ以上のさまざまな表面（例えば、パターニングデバイス（マスク等）、基板及び／又は光学エレメントの表面）の上に存在することがあり、基板の誤露光を引き起こすおそれがある。そのような欠陥及び／又は粒子を検出及び識別するために、マルチビーム結像技術を用いることができる。マルチビーム結像は、干渉記録及び／又はホログラフィ記録と、これに続く、マルチビーム結像から生成された像の復元に基づき得る。高品質画像復元を容易にするために、干渉検出及び／又はホログラフィ検出において生成されるフリンジの高視認性が望まれる。フリンジの高視認性は、そのような欠陥及び／又は粒子を潜在的に有し得る表面を結像するために用いられるオブジェクトビームの強度レベルと実質的に同等又はそれより実質的に高い強度レベルを有する基準放射ビームを用いて達成することができる。そのような構成は、マルチビーム結像装置の光学システムの対物レンズの最低解像力又は解像度スポットと同等又はそれより高いフィーチャのみの復元に寄与する。しかし、そのような構成は、光学システムの最低解像度スポットより著しく小さいサイズの粒子及び／又は欠陥の結像又は検出を行うことができない。これは、欠陥又は粒子を有する表面にオブジェクト放射ビームが入射する際、欠陥又は粒子に関連する波位相情報は、その欠陥又は粒子に隣接する領域の波位相情報によって実質上かき消されるという事実に起因する。
【０００４】
[0004]  例えば、検出光学システムの最低光学解像度より小さい欠陥及び／若しくは粒子を検出する構成及び／若しくは方法、又は、オブジェクト放射ビーム及び基準放射ビームを誘導してそのような欠陥及び／又は粒子を結像する検出装置及び方法を提供することが有利であろう。
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によれば、表面上の欠陥又は粒子を検出する方法であって、前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを、該オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームと結合して、ディテクタによって検出された複数のパターンを生成することで、前記表面上の前記欠陥又は粒子を該パターンから検出することを含む、方法が提供される。
【０００６】
[0006]  本発明の一態様によれば、検出装置であって、
表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを受け取る光学素子と、
前記光学素子からの前記オブジェクト放射ビームと、前記オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームとの結合を受け取って、前記検出媒体によって検出された複数のパターンを生成することで、前記表面上の欠陥又は粒子を該パターンから検出するように構成されたディテクタと、を備える、検出装置が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の一態様によれば、コンピュータによって実行される際、複数の検出パターンを処理して表面上の欠陥又は粒子を検出するコンピュータプログラムコードが記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記複数のパターンは、ディテクタによって検出され、前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームと該オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームとの結合から生成される、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。
【０００８】
[0008]  本発明の一態様によれば、表面上の所定の欠陥又は粒子を検出するための方法であって、
前記表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームを、各々異なる強度で複数の時点について設定された基準放射ビームと結合することと、
複数の対応する光学パターンを、前記オブジェクト放射ビームと各々異なる強度の前記基準放射ビームの結合から生成することと、
前記複数の対応する光学パターンをディテクタで検出することと、
前記基準放射ビームの前記複数の異なる強度のうちの少なくとも１つの強度は、該少なくとも１つの強度が、前記欠陥又は粒子に関連する前記オブジェクト放射ビームの強度と実質的に一致するように設定される際に、前記複数の対応する光学パターンを処理して前記表面上の前記欠陥又は粒子の検出を可能にすることであって、前記欠陥又は粒子に関連する前記強度は、前記表面に入射する前記オブジェクト放射ビームの強度未満である、ことと、を含む、方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[0009]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【００１０】
【図１】[0010]本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図２】[0011]本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する構成を示す。
【図３Ａ】[0012]本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する別の構成を示す。
【図３Ｂ】[0013]本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する別の構成を示す。
【図４】[0014]本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する別の構成を示す。
【図５】[0015]本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0016]  図１は、本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
−放射ビームＢ（例えば、紫外線（ＵＶ）又は深紫外線（ＤＵＶ））を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
−基板（例えば、レジストコート基板）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って例えば基板Ｗのテーブルの表面を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された１つ以上のセンサ又は基板テーブルＷＴを支持するセンサテーブルなどのサポートテーブルと、
−パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００１２】
[0017]  照明システムＩＬとしては、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１３】
[0018]  サポート構造ＭＴはパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定式又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを、例えば、投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１４】
[0019]  本明細書において使用される「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内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
【００１５】
[0020]  パターニングデバイスＭＡは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、及びハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。パターニングデバイスＭＡは、その１つ以上の表面上に、ウェーハＷ上に露光されているパターンのエラーにつながるおそれがある望ましくない粒子又は表面欠陥を有する場合がある。
【００１６】
[0021]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用又は真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学系、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１７】
[0022]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、又は反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００１８】
[0023]  リソグラフィ装置は、２つ以上のテーブル（又はステージやサポート）、例えば、２つ以上の基板テーブル、又は１つ以上の基板テーブルと、１つ以上の洗浄テーブル、センサテーブル、又は測定テーブルとの組合せを有する型のものであってもよい。例えば、一実施形態において、リソグラフィ装置は、投影システムの露光側に位置する２つ以上のテーブルを備えるマルチステージ装置であり、各テーブルは１つ以上のオブジェクトを備える及び／又は保持する。一実施形態において、１つ以上のテーブルが放射感応性基板を保持し得る。一実施形態において、１つ以上のテーブルが、投影システムからの放射を測定するセンサを保持し得る。一実施形態において、マルチステージ装置は、放射感応性基板を保持するように構成された第１テーブル（すなわち、基板テーブル）と、放射感応性基板を保持するように構成されていない第２テーブル（以下、概して、かつ制限無く、測定テーブル、センサテーブル、及び／又は洗浄テーブルと呼ぶ）と、を備える。第２テーブルは、放射感応性基板以外に、１つ以上のオブジェクトを備えてよく及び／又は保持してよい。そのような１つ以上のオブジェクトには、以下、すなわち投影システムからの放射を測定するセンサ、１つ以上のアライメントマーク、及び／又は（液体閉じ込め構造などを洗浄する）洗浄デバイス、から選択された１つ以上が含まれ得る。
【００１９】
[0024]  そのような「複数ステージ」（又は「マルチステージ」）マシンにおいては、複数のテーブルを並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。リソグラフィ装置は、基板テーブル、洗浄テーブル、センサテーブル、及び／又は測定テーブルと同様に並行して使うことができる２つ以上のパターニングデバイステーブル（又はステージ若しくはサポート）を有し得る。
【００２０】
[0025]  一実施形態において、リソグラフィ装置は、当該装置のコンポーネントの位置、速度などを測定するエンコーダシステムを含み得る。一実施形態において、コンポーネントは基板テーブルを含む。一実施形態において、コンポーネントは測定テーブル及び／又はセンサテーブル及び／又は洗浄テーブルを含む。それに加えて、又は、その代わりに、エンコーダシステムは、テーブル用の本明細書に記載した干渉計システムとすることができる。エンコーダシステムは、スケール又はグリッドに関連する、例えば、対になるセンサ、トランスデューサ、又は読取りヘッドを含む。一実施形態において、可動コンポーネント（例えば、基板テーブル、並びに／又は、測定テーブル及び／若しくはセンサテーブル及び／若しくは洗浄テーブル）は１つ以上のスケール又はグリッドを有し、コンポーネントが移動するリソグラフィ装置のフレームは、センサ、トランスデューサ、又は読取りヘッドのうちの１つ以上を有する。センサ、トランスデューサ、又は読取りヘッドのうちの１つ以上は、スケール又はグリッドと協働してコンポーネントの位置、速度などを決定する。一実施形態において、コンポーネントが移動するリソグラフィ装置のフレームは１つ以上のスケール又はグリッドを有し、可動コンポーネント（例えば、基板テーブル、並びに／又は、測定テーブル及び／若しくはセンサテーブル及び／若しくは洗浄テーブル）は、スケール又はグリッドと協働してコンポーネントの位置、速度などを決定するセンサ、トランスデューサ、又は読取りヘッドのうちの１つ以上を有する。
【００２１】
[0026]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源ＳＯが水銀ランプである場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２２】
[0027]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータＩＬの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータＩＬを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。放射源ＳＯと同様に、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとみなされてよく又はみなされなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体部分であってよく、又はリソグラフィ装置とは別個の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬがリソグラフィ装置上に設置されることを可能にするように構成され得る。必要に応じて、イルミネータＩＬは着脱可能であり、（例えば、リソグラフィ装置製造業者又は別の供給業者によって）別個に設けられてよい。
【００２３】
[0028]  放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。留意すべき点として、放射ビームＢは、図１に示す方向と異なる方向からパターニングデバイスに入射することもある。例えば、（図１に示すようにパターニングデバイスが透過させるのに対して）放射ビームＢは、パターニングデバイスの下方の位置から入射し、パターニングデバイス又は他の表面によって反射されてよい。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後又はスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部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）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、又は固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分Ｃとターゲット部分Ｃとの間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００２４】
[0029]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
【００２５】
[0030]  １．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームＢに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２６】
[0031]  ２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームＢに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造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ＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分Ｃの幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分Ｃの高さ（スキャン方向）が決まる。
【００２７】
[0032]  ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２８】
[0033]  上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００２９】
[0034]  上述のとおり、望ましくない粒子及び／又は欠陥は、さまざまな表面上で発生する場合があり、さまざまな理由で発生する可能性がある。例えば、粒子は、リソグラフィ装置のさまざまな部分の機械的摩擦によって生じることがあり、光学素子、基板、パターニングデバイス、可動テーブルなどの上に存在することがある。粒子は、リソグラフィ装置の流体システム又は他の可動コンポーネントによって搬送又は生成されることがあり、同様に、光学素子、基板、パターニングデバイス、可動テーブル等の上に存在することがある。例えば、露光前及び露光後それぞれにパターニングデバイスがリソグラフィ装置へ出入りする動きによって、粒子がリソグラフィ装置に進入したり、パターンデバイスが粒子にさらされたりする可能性がある。同様に、パターニングデバイス又は基板の偶発的な衝突は、パターニングデバイス／基板の表面上に欠陥及び／又は粒子を発生させる可能性がある。欠陥及び／又は粒子の存在によって、基板上に露光される最終パターンのエラーが引き起こされることがある。例えば、粒子及び／又は欠陥は、波位相、周波数、及び／又は振幅などを含むオブジェクトビームの１つ以上の特性を変えることがある。同様に、露光される最終パターン内又はその最終パターン上の欠陥及び／又は粒子の存在によって、デバイスが所期の目的に対して効果的でなくなる場合がある。
【００３０】
[0035]  以下の記載は、粒子及び／又は欠陥が検出されるパターニングデバイスＭＡの表面に言及する一方、粒子及び／又は欠陥は、本明細書において説明する検出装置及び／又は方法を用いてあらゆる表面上で検出され得る。例えば、放射ビームＢの露光前、露光中、又は露光後に欠陥及び／又は粒子を検出するために、表面はウェーハＷに属することができる。所与の欠陥又は粒子は、本発明の実施形態を用いて分析して、例えば、その所与の欠陥又は粒子のサイズを決定することができる公知の欠陥又は粒子であり得る。その代わりに又はそれに加えて、欠陥又は粒子は公知でないことがあり、最初に検出されて、その後に分析される。
【００３１】
[0036]  図２は、１つ以上の表面上の欠陥又は粒子を検出する構成を示している。図２の構成は、光学及び電気コンポーネントの中で特に、ビームコンバイナＣ１に光学的に結合された１つ以上のレンズＬを含む検出装置ＤＡ１を示しており、ビームコンバイナＣ１は、さらにディテクタＤ１に光学的に結合される。オブジェクト放射ビームＯは、（便宜上図２に示されない１つ以上の光学エレメントを用いて）パターニングデバイスＭＡの表面上に、又はその表面を通って誘導され、粒子及び／又は欠陥の存在に起因して（例えば、局所的に）変化する強度レベル及び／又は位相を有する。パターニングデバイスＭＡの表面は、平滑であってよく、又はパターン形成されてよい。
【００３２】
[0037]  例えば１つ以上のレンズＬによって形成される光学素子はオブジェクト放射ビームＯを受ける。オブジェクト放射ビームＯが通過する１つ以上のレンズＬは、いかなるタイプのレンズであってもよい。例えば、１つ以上のレンズＬは、コリメートレンズとすることができる。１つ以上のレンズＬを通過した後、オブジェクト放射ビームＯはビームコンバイナＣ１を通過する。一実施形態において、ビームコンバイナＣ１は、ＣＡ、ミルピタスのJDS Uniphase Corporationによって提供されるものなどのデュアルビームコンバイナとすることができるが、他のタイプのビームコンバイナ（例えば、偏光ビームコンバイナ）が用いられてもよい。
【００３３】
[0038]  ビームコンバイナＣ１において、基準放射ビームＲはオブジェクト放射ビームＯと結合し、光学パターン１１がディテクタＤ１に設けられる。コンバイナＣ１の表面２０４において、基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＯからの空間オフセット２０２に位置する。オフセット２０２は、コントローラ（便宜上図示せず）を用いてプログラム可能であり得る。基準放射ビームＲをオフセットするこのプロセスは、空間ヘテロダイニングとして知られており、この構成において、基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＯの空間キャリアとして機能する。オブジェクト放射ビームＯを伴う空間キャリアのヘテロダイニングは知られているので、本明細書においては説明しない。
【００３４】
[0039]  一実施形態において、基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルより低い強度レベルにある。例えば、基準放射ビームＲの強度レベルは、オブジェクト放射ビームＯの強度の０％〜３０％の範囲から選択される。基準放射ビームＲの強度が０％である（すなわち、基準放射ビームＲがオフにされる）場合、図２の構成は、コヒーレント結像システムを形成する。例として、また限定でなく、ビームスプリッタ又はアテニュエータを用いて基準放射ビームＲの強度を変化させてよい。
【００３５】
[0040]  一実施形態において、オブジェクト放射ビームＯと基準放射ビームＲとの結合は、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルより低い基準放射ビームＲの複数の異なる強度において検出される。一実施形態において、オブジェクト放射ビームＯと、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルより低い別々の強度の基準放射ビームＲとの結合から生じる（少なくとも１つの干渉パターンを含み得る）パターン１１に類似の複数のパターンが検出される。一実施形態において、複数のパターンは、オブジェクト放射ビームＯと基準放射ビームＲとの結合から生じる少なくとも１つのホログラムを含み得る。一実施形態において、パターン１１は、それぞれのフリンジ幅及びフリンジ周期を有するそれぞれの暗フリンジ領域及び明フリンジ領域を有する複数のフリンジＦ１及びＦ２を含む。欠陥又は粒子がパターニングデバイスＭＡの表面上に存在しない場合、ディテクタＤ１において、フリンジＦ２無しのフリンジＦ１の通常パターンが得られる。
【００３６】
[0041]  図５において述べるように、表面上の欠陥及び／又は粒子の存在を検出するために、また、当該欠陥及び／又は粒子のサイズを決定するために、ディテクタＤ１で取り込まれたフリンジパターンＦ１及びＦ２を分析する。一実施形態において、取り込まれたフリンジパターンＦ１及びＦ２は、メモリデバイス（図示せず）に記憶されてよい。一実施形態において、ディテクタＤ１は、固体撮像素子（ＣＣＤ）、カメラ、又はパターン１１を記録する他のあらゆるタイプの適切な記録媒体である。以下の図５に記載の１つ以上の動作に従って、記録されたパターン１１を処理してパターニングデバイスＭＡの表面の復元像ＲＩを得る。例えば、オブジェクト放射ビームＯの情報及び基準放射ビームＲの共役複素数を用いて、例えばフーリエ濾過を使用して像ＲＩを生成することができる。
【００３７】
[0042]  図２と同様に、図３Ａの構成は、１つ以上の表面上の欠陥及び／又は粒子を検出するように構成される。図３Ａの構成は、光学及び電気コンポーネントの中で特に、ビームコンバイナＣ１に光学的に結合された１つ以上のレンズＬを含む検出装置ＤＡ２を示しており、ビームコンバイナＣ１は、さらに、ビームスプリッタＢＳ１及びＢＳ２並びにディテクタＤ２に光学的に結合される。検出装置ＤＡ２は、ビームスプリッタＢＳ１及びＢＳ２にそれぞれ光学的に結合された位相ステッパ又は位相シフタ３０４及び３０６を追加的に又は任意に含む。欠陥及び／又は粒子が検出される表面は、図２の表面と同一であってよく、又は別の表面であってもよい。
【００３８】
[0043]  図３Ａの構成は、例えば図５に記載の方法を用いて欠陥及び／又は粒子を検出するように構成された並行位相ステッピング検出結像システムを形成する。図２のように、図３Ａにおいて、オブジェクト放射ビームＯは、パターニングデバイスＭＡの１つ以上の表面によって再誘導され、１つ以上のレンズＬによって平行にされ、ビームコンバイナＣ１において基準放射ビームＲと結合される。図３Ａにおいて、基準放射ビームＲは、空間的にオフセットされない。基準放射ビームＲとオブジェクト放射ビームＯの結合（以下、結合ビーム３０２と呼ぶ）は、少なくとも１つの干渉パターン又は少なくとも１つのホログラムを提供する。結合ビーム３０２は、ビームスプリッタＢＳ１に向かって誘導される。ビームスプリッタＢＳ１において、結合ビーム３０２は、それぞれの強度レベルのビーム部分３０２ａ及びビーム部分３０２ｂに分割される。
【００３９】
[0044]  ビーム部分３０２ｂは、位相ステッパ３０４を透過し、ディテクタＤ２上でパターンＩ２として検出される。ビーム部分３０２ａは、ビームスプリッタＢＳ２を用いて、それぞれの強度を有するビーム部分３０２ｃ及び３０２ｄにさらに分割される。ビーム部分３０２ｄは、位相シフタ３０６を通過し、ディテクタＤ３上でパターンＩ３として検出される。ビーム部分３０２ｃは、ディテクタＤ４上でパターンＩ４として検出される。ビーム部分３０２ｂ、３０２ｃ、及び３０２ｄの振幅及び位相は、それぞれの強度の関数である。一実施形態において、ディテクタＤ２、Ｄ３、及びＤ４は、さらなる処理のための、パターンＩ２、Ｉ３、及びＩ４を検出し、任意に記録するためのＣＣＤ、カメラ、又は他のタイプの適切な記録媒体である。
【００４０】
[0045]  パターンＩ２〜Ｉ４を代数学的に再計算して、パターニングデバイスＭＡの復元像ＲＩを形成する。例えば、オブジェクト放射ビームＯの情報及び基準放射ビームＲの共役複素数を用いて像ＲＩを代数学的に生成することができる。
【００４１】
[0046]  一実施形態において、図３Ｂは、検出装置ＤＡ２が異なるパターンＩ６〜Ｉ８を得るための異なる位相ステッパを含む構成を示している。従って、図３Ａの、３つのディテクタ及び位相ステッパを有する２つの分岐の代わりに、検出装置Ｄ２は単一のディテクタを有してよく、１つ以上の位相ステッパを異なる時間に光路に挿入して様々なパターンを得る。例えば、特定の時点での構成３００Ａにおいて、検出装置ＤＡ２は、例えば基準放射ビームＲの経路に位相ステッパを含まず、ディテクタＤ４において結合ビーム３０２ｅからパターンＩ６を生成する。特定の時点での構成３００Ｂにおいて、検出装置ＤＡ２は、光路に位相ステッパを含まない。例えば、ビームコンバイナＣ１への入射より前に、基準放射ビームＲは、基準放射ビームＲの位相を第１値だけ変える位相ステッパ又はシフタ３０８に入射し、位相ステッパ又はシフタ３０８によって再誘導される。基準放射ビームＲのそのような位相ステッピングは、ディテクタＤ４において、結合ビーム３０２ｆから、パターンＩ６と異なるパターンＩ７をもたらす。同様に、さらなる特定の時点で構成３００Ｃにおいて、基準放射ビームＲの位相を第２値だけ変える１つ以上の追加の位相ステッパ若しくはシフタ（例えば、位相ステッパ３１０）又は１つ以上の異なる位相ステッパ若しくはシフタ（例えば、位相ステッパ３１０）を用いて、ディテクタＤ４において、結合ビーム３０２ｇからパターンＩ８を生成する。さらに、一実施形態において、それに加えて又はその代わりに、ビームコンバイナＣ１への入射より前にオブジェクト放射ビームＯが入射し、再誘導される、１つ以上の同様の位相ステッパ又はシフタ（図示せず）が設けられてよい。さらに、基準放射ビームＲ及びオブジェクト放射ビームＯのビーム経路のさまざまな箇所に位相ステッパを追加してそれらのビームの位相を変えることは、漸増的に又は漸減的に行われてよい。例えば、ビームの位相は、段階的に増加又は減少させることができる。あるいは、そのような位相ステッピングは、複数の位相ステッパを用いて階段状にした任意の位相値について実行されてよい。本発明の実施形態は、１つ以上の位相ステッパ又はシフタ（例えば、位相ステッパ又はシフタ３０８及び／又は３１０）の位置によって制限されず、位相ステッパ又はシフタの他の位置を用いて、パターニングデバイスＭＡの表面の別々の像に対応するさまざまなパターンを生成してよい。
【００４２】
[0047]  図３Ａと同様に、パターンＩ６〜Ｉ８を代数学的に再計算してパターニングデバイスＭＡの復元像ＲＩを形成するが、光学パターンに関する追加又は別の画像処理技術、例えば、フーリエ変換技術が用いられ得る。例えば、オブジェクト放射ビームＯの情報並びに位相ステッパ３０８及び３１０の通過から生じる異なる位相段階値における基準放射ビームＲの共役複素数を用いて、代数学的に像ＲＩを生成することができる。
【００４３】
[0048]  図４を参照すると、表面上の欠陥及び／又は粒子を検出するさらなる構成が示されている。図４の構成は、光学及び電気コンポーネントの中で特に、パターニングデバイスＭＡの１つ以上の表面からの再誘導後のオブジェクト放射ビームＯが通過する４分の１波長板Ｑ１に光学的に結合された１つ以上のレンズＬを含む検出装置ＤＡ３を示している。１つ以上のレンズＬは、ビームコンバイナＣ１に光学的に結合される。検出装置は、ビームコンバイナＣ１の表面２０４における結合より前に基準放射ビームＲを変更する４分の１波長板Ｑ２を任意に含む。ビームコンバイナＣ１は、結合ビーム４０２が入射する４分の１波長板Ｑ３に任意に結合される。４分の１波長板Ｑ３は、ピクセル型（pixelated）位相マスクＰＭＡに光学的に結合される。この位相マスクＰＭＡは、さらに、ディテクタＤ５に光学的に結合される。４分の１波長板Ｑ１、Ｑ２、及びＱ３が検出装置ＤＡ３に示されているが、他の素子（例えば、２分の１波長板）を用いてもよい。図４に示す構成はピクセル型位相マスク干渉計と呼ばれる。
【００４４】
[0049]  オブジェクト放射ビームＯ及び基準放射ビームＲがビームコンバイナＣ１の表面２０４において結合する。一実施形態において、基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＯから空間的にオフセットされ得る。ビームコンバイナＣ１は、ピクセル型位相マスクＰＭＡに入射する前に４分の１波長板Ｑ３を通過する結合ビーム４０２を生成する。ピクセル型位相マスクＰＭＡは、別々の位相変更特性を有するピクセル領域を含む。例えば、図４に示す実施形態において、ピクセル型位相マスクＰＭＡは、入射放射（例えば、結合ビーム４０２の一部）の位相を変更するピクセル領域４０４、４０６、４０８、及び４１０を含む。例えば、ピクセル領域４０４は、そこに入射する放射の位相を０°だけ変更し（すなわち、位相を変えない）、ピクセル領域４０６は、そこに入射する放射の位相を９０°だけ変更し、ピクセル領域４０８は、そこに入射する放射の位相を２７０°だけ変更し、ピクセル領域４１０は、そこに入射する放射の位相を１８０°だけ変更するが、位相変更の他の値及び他の数のピクセル領域を用いてよい。ピクセル型位相マスクは知られており、ここではさらに説明しない。
【００４５】
[0050]  ピクセル型位相マスクＰＭＡからの結合ビーム４０２の通過から生じるパターンＩ５が検出されるディテクタＤ５に対して、ピクセル型位相マスクＰＭＡの出力が与えられる。図４に示した実施形態において、パターンＩ５の４つに１つのピクセルを用いて、フリンジパターンＦＰを形成し、そしてフーリエ濾過などによって処理して、復元複合像ＲＩを形成する。そして、像ＲＩを分析して、パターニングデバイスＭＡの１つ以上の表面上の欠陥及び／又は粒子を検出することができる。
【００４６】
[0051]  図５を参照して、本発明の一実施形態に係る、表面上の欠陥又は粒子を検出する方法５００を説明する。方法５００は、オブジェクト放射ビームＯを生成するための、放射で露光した表面（例えば、パターニングデバイスＭＡの表面）とともに開始する。
【００４７】
[0052]  ５０２において、オブジェクト放射ビームＯを、例えば、ビームコンバイナＣ１の表面２０４において基準放射ビームＲと結合又は混合する。基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルより低い複数の強度レベルにある。例えば、結合は、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルの０％〜３０％の範囲で変動する基準放射ビームＲの複数の強度レベルについて行われる。一実施形態において、基準放射ビームＲは、ビームコンバイナＣ１においてオブジェクト放射ビームＯから空間的にオフセットされ得る。基準放射ビームＲとの結合前に、オブジェクト放射ビームＯは、コリメーションなどのために１つ以上のレンズＬを通過し得る。一実施形態において、オブジェクト放射ビームＯは、パターニングデバイスＭＡの表面からの再誘導の後であって、１つ以上のレンズＬへの入射の前に、波長板（例えば、４分の１波長板Ｑ１）を通過し得る。同様に、図４に示すように、オブジェクト放射ビームＯとの結合の前に、基準ビームＲは波長板（例えば、４分の１波長板Ｑ２）を通過し得る。一実施形態において、図４に示すように、結合ビーム４０２は、別の波長板（例えば、４分の１波長板Ｑ３）を通過してよく、その後、例えば、ピクセル型位相マスクＰＭＡに入射する。
【００４８】
[0053]  ５０４において、オブジェクト放射ビームＯと、さまざまな異なる強度レベルでの基準放射ビームＲとの結合の結果として、パターン（例えば、ＩＩ〜Ｉｓ）が、基準放射ビームＲの各強度レベルについて生成され、複数のパターンが生じる。例えば、複数のパターンは、少なくとも１つの干渉パターン又は少なくとも１つのホログラムパターンを含む。一実施形態において、パターンのうちの少なくとも１つは、オフにされた基準放射ビームＲとともに生成され、これは、オブジェクト放射ビーム並びに粒子及び／又は欠陥によって再誘導された放射から検出可能な干渉パターンをもたらし得る。一実施形態において、基準放射ビームＲは、オブジェクト放射ビームＲの強度レベルと比較して非常に低い強度レベル（例えば、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルの１％）にある。基準放射ビームＲの強度レベルを、表面上の欠陥及び／又は粒子によって再誘導された放射の強度に近い値に低減させること（「強度整合」とも呼ばれる）によって、小さい粒子及び／又は欠陥の向上した感度及び／又は検出可能性が達成される。従って、フリンジのコントラストが著しく低下することがあっても、サブレゾリューションの粒子及び／又は欠陥の検出が増加する。一実施形態において、ビームコンバイナでの結合の後、結合ビーム３０２は、１つ以上のビームスプリッタ（例えば、ビームスプリッタＢＳ１及びＢＳ２）を通過して、結合ビーム３０２のパターン（例えば、図３Ａに示すパターンＩ２及びＩ３）から追加のパターンを生成し得る。
【００４９】
[0054]  ５０６において、複数のパターンを、ディテクタ（例えば、ディテクタＤ１）によって取り込み、例えば、メモリデバイス媒体の記録可能媒体上に記録する。例えば、ＣＣＤを用いて複数のパターンを記録することができる。
【００５０】
[0055]  ５０８において、オブジェクト放射ビームＯによって結像された表面を表す像ＲＩのセットを、例えばコンピュータプロセッサを用いてパターンを処理することによって復元する。一実施形態において、パターンは、パターニングデバイスＭＡの表面の像を復元するために処理される１つ以上のホログラムを含む。像ＲＩの復元は、位相及び／又は振幅検出技術を用いて行うことができる。その代わりに又はそれに加えて、像ＲＩは、記録されたパターンのフリンジ周期と同等の利用領域内のホログラム強度を平均することを含む疑似復元法を用いて生成されてよい。記録されたパターンを、例えば、オブジェクト放射ビームＯの情報及び基準放射ビームＲの共役複素数を利用するフーリエ濾過技術又は代数的復元法を用いて処理して、一連の像を再構築することができる。
【００５１】
[0056]  ５１０において、パターニングデバイスＭＡの表面上の欠陥及び／又は粒子の潜在的な存在は、局所平均強度（すなわち、対象としている強度値に隣接する領域の平均強度）を像のすべての、又は複数の強度値から減算することによって容易になる。例えば、対象としているピクセルに隣接する１０〜１５のピクセルを平均し、その平均を対象としているピクセルから減算する。そのような減算は、例えば、像の正方形、矩形、円形、又は楕円形の領域の平均強度値を動かすことを用いて行われ得る。それに加えて又は任意に、平均のために、スライド放物面若しくは回転放物面（sliding or rolling paraboloid）又は他の加重の形状などの加重移動平均法を用いてよい。
【００５２】
[0057]  ５１２において、局所平均強度の減算に基づいて、強度の２次元マップを作成するが、追加のパラメータを用いてより高次元のマップ（例えば、３次元マップ）を作成してよい。一実施形態において、２次元マップは絶対強度値を含み、これは、潜在的な欠陥及び／又は粒子を明らかにするために「暗」部及び「明」部が検出されることを容易にする。
【００５３】
[0058]  ５１４において、閾値基準を２次元マップに適用して、粒子及び／又は欠陥の存在を受け付ける又は拒否する。一実施形態において、閾値基準は、２次元マップの特定の信号対雑音比である。一実施形態において、信号対雑音比は、２次元マップの強度値と比較される。強度値が信号対雑音比より大きい場合、粒子及び／又は欠陥が検出されたとして示される。一実施形態において、少なくとも１つの復元像が閾値基準を満たす場合、欠陥及び／又は粒子が検出されたとして示される。一実施形態において、複数の復元像を用いて欠陥及び／又は粒子の存在を確認し得る。そのような確認は、例えば、マップの強度値が信号対雑音比の既定値より大きいことを復元像のセットのうちの少なくとも１つが明らかにする際に行われる。
【００５４】
[0059]  ５１６において、いったん検出されると、粒子及び／又は欠陥のサイズが、較正技術を用いて決定され得る。例えば、試験片表面にある複数の公知のサイズの粒子（例えば、ラテックス球）を、本明細書に記載の装置を用いて検出して、関連する強度値及び／又は分布を得ることができ、そして、得られた強度及び／又は分布を、上記の方法の結果と比較して、検出された粒子及び／又は欠陥のサイズを推定することができる。
【００５５】
[0060]  従来のシステムで用いられるような基準放射ビームＲの高強度レベルによってサブレゾリューションの粒子又は欠陥が不明瞭にならないので、方法５００を用いて、そのようなサブレゾリューション粒子又は欠陥を検出することができる。代わりに、オブジェクト放射ビームＯの強度レベルより実質的に低い（例えば、７０％低い）基準放射ビームＲの強度レベルを用いることによって、パターニングデバイスＭＡの表面上の粒子又は欠陥の存在に起因して引き起こされる波面歪みが容易に検出される。
【００５６】
[0061]  図５の方法５００は、図２〜図４に示すような特定のホログラフィ構成若しくは干渉構成及び／又はホログラフィ設定若しくは干渉設定に限定されない。むしろ、方法５００は、位相ステッピング、単一の傾斜基準ビーム、ピクセル型位相マスク干渉計、及び／又はそれらの組合せを含む１つ以上のタイプなどを含むさまざまな干渉構成又はホログラム構成に適用かつ利用することができる。有利に、方法５００によって、例えばコヒーレント結像のためのセットアップ安定性への要求を弱めることができるが、他の利点も存在する。
【００５７】
[0062]  一実施形態において、方法５００は、コンピュータによって実行される際、複数の検出パターンを処理して表面上の欠陥又は粒子を検出するようにするコンピュータプログラムコードが記憶された非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって行われ得る。複数のパターンは、ディテクタ（例えば、ディテクタＤ１）によって検出され、表面によって再誘導されたオブジェクト放射ビームＯと、オブジェクト放射ビームより低い複数の強度を有する基準放射ビームＲとの結合から生成される。
【００５８】
[0063]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光され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されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００５９】
[0064]  光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動させられる。
【００６０】
[0065]  また、リソグラフィ装置は、投影システムの最終エレメントと基板との間の空間を満たすように、基板の表面が比較的高屈折率を有する液体（例えば水）に浸漬されるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、パターニングデバイスと投影システムの最終エレメントとの間）に液浸液を加えてもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。
【００６１】
[0066]  本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長、又はおよそこれらの値の波長を有する）、及び極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００６２】
[0067]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことができる。
【００６３】
[0068]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法の性能をもたらすように構成された１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、又はこのようなコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能データ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態であってもよい。
【００６４】
[0069]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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