(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上でのパターンの結像を制御する方法であって、
・前記基板の高さマップを得るステップと、
・前記高さマップから高さ異常領域を識別するステップと、
・前記高さマップを用いて前記基板への前記パターンの前記結像を制御するステップと、
・オーバーレイマップを生成し、前記高さマップ及び識別された前記高さ異常領域を用いてオーバーレイ異常領域を識別し、
・オーバーレイ異常を少なくとも部分的に無視する工程、
・前記オーバーレイマップの前記オーバーレイ異常領域のオーバーレイ値又はベクトルを、前記オーバーレイ異常領域に隣り合う箇所のオーバーレイ値又はベクトルから導出された値又はベクトルによって置換する工程、
・モデル化された高さ異常を前記オーバーレイマップのオーバーレイ値又はベクトルから減算する工程、又は
・前記オーバーレイ異常領域のオーバーレイ値又はベクトルに減少された重みを適用する工程
のうちいずれか１つによって前記オーバーレイマップの修正されたバージョンを生成するステップとを備える方法。
【請求項２】
前記高さマップを用いる前記ステップは、前記高さ異常の表示が少なくとも部分的に除去された、修正されたバージョンの前記高さマップを生成することと、前記修正されたバージョンの前記高さマップを前記結像を制御する際に用いることと、を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記高さマップを用いる前記ステップは、前記高さマップの高さ異常領域の高さ値が前記高さ異常領域に隣り合う箇所の高さ値から導出された値によって置換された、修正されたバージョンの前記高さマップを生成することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記高さマップを用いる前記ステップは、モデル化された高さ異常が前記高さマップの高さ値から減算された、修正されたバージョンの前記高さマップを生成することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記高さマップを用いる前記ステップは、前記高さ異常領域の高さ値に減少された重みが適用された、修正されたバージョンの前記高さマップを生成することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記高さマップを用いる前記ステップは、識別された前記高さ異常の箇所を特定する異常マップデータを生成することと、前記異常マップデータを前記高さマップと一緒に使用して特定された前記箇所における前記高さマップの影響を低減するように前記基板上での前記パターンの結像を制御することと、を備える、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記オーバーレイマップは、各ベクトルがオーバーレイの大きさ及び方向を示す２次元のベクトルプロットを備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの方法をリソグラフィ装置に実行させる機械読み取り可能命令を備えたコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[001]  本願は２０１５年７月３日に提出された欧州特許出願第１５１７５１６４．１号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本開示はリソグラフィ装置に係る。本開示は特に、高さマップを用いたリソグラフィ装置の制御に関する。本開示はさらに、リソグラフィによるデバイスの製造方法と、データ処理装置と、そのような装置及び方法の一部を実現するためのコンピュータプログラム製品とに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。
【０００４】
[0004]  パターンは、投影システムを形成するレンズ（又はミラー）を用いて基板のターゲット部分に結像される。基板上にパターンを結像させるときには、基板の最上面（すなわちパターンが結像される表面）が確実に投影システムの焦点面内にあるようにするのが望ましい。
【０００５】
[0005]  パターンが投影されるべき基板の表面は決して完全に平坦ではなく、大規模・小規模の両方で多くの高さずれを呈する。投影システムの焦点の調整に失敗すると、パターニング性能が低くなり、その結果、製造プロセス全体の性能が低くなる。焦点不良によって、特に、オーバーレイ、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）、及びＣＤ均一性といった性能パラメータが悪化するであろう。
【０００６】
[0006]  こうした高さずれを測定するために、リソグラフィ装置には通常、レベルセンサが組み込まれている。これは、基板がリソグラフィ装置内にロードされた後で基板全体の各点において基板の最上面の垂直位置を測定するために用いられる光センサである。この一連の測定は何らかの適当な形態で記憶され、「高さマップ」と称され得る。高さマップはその後、基板上へのパターンの結像を制御するときに、基板の各部分の放射感応性レジスト層が確実に投影レンズの焦点面内にあるようにするために用いられる。典型的には、基板を支える基板支持体の高さは、基板上の連続する部分の露光の間、絶えず調整されるであろう。レベルセンサの例は、米国特許第７２６５３６４Ｂ２号明細書、米国特許出願公開第２０１００２３３６００Ａ１号明細書、及び米国特許出願公開第２０１３１２８２４７Ａ号明細書に開示されている。これらは本明細書において詳細に説明されることを要さない。
【０００７】
[0007]  リソグラフィにおける既知の課題は、基板支持体及び／又は基板自体が、非常に局所的な高さのずれを引き起こす微細粒子によって汚染され得るということである。こうしたずれは、結像動作の制御に用いられる高さマップに表される。これにより、結像動作の通常の制御アルゴリズムが最良の焦点を達成し得ない、いわゆる「焦点スポット」が発生する可能性があり、その結果、画質が低下するとともに、機能デバイスの歩留まりが低下する。欧州特許出願公開第１４５７８２８Ａ２号明細書においては、高さマップを用いることによって焦点スポットの発生を監視するために、プロセッサが配置されている。焦点スポットを確実に検出するべく、プロセッサは、まず平均ダイトポグラフィを計算し、その平均ダイトポグラフィを測定された高さマップから減算して、焦点スポットの識別を容易にする。結果として得られた情報を用いて、リソグラフィ装置及び／又は影響を受けた基板から汚染を洗浄するための介入を計画することができる。しかしながら、そのような介入が行われるまで、製造プロセスの性能は損なわれる。当業者には、大量生産においてはスループットを維持することが極めて重要であること、そして、ある程度の焦点スポットは、しばらくの間、歩留まりの低下を犠牲にして、許容されなければならないであろうことが理解されるであろう。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]  リソグラフィック製造プロセスの歩留まりを、スループットに悪影響を及ぼすことなく向上させるのが望ましい。そのような向上が、可能であれば既存のリソグラフィ装置及び関連するハードウェアを用いて得られるのが、さらに望ましい。
【０００９】
[0009]  本発明は、第１の態様においては、光学投影システムを用いて基板上にパターンを結像させるリソグラフィ装置を提供し、この装置は、基板の全体にわたるトポグラフィ的変化を表す高さマップを得るように且つ基板上へのパターンの結像を制御するときにその高さマップを使用するように構成され、この装置はさらに、結像を制御するときに高さマップの局所的な領域に表された１つ以上の高さ異常を少なくとも部分的に軽視する（無視する）ように構成される。
【００１０】
[0010]  高さマップとは、この文脈では、パターンが適用されるべき基板の表面全体にわたるトポグラフィ的変化を記述するデータポイント又はパラメータの任意の集合を意味する。典型的には、高さマップは、各々が基板上のある箇所に対応する一連の高さ値として表現される。もっとも、このトポグラフィ的変化（高さ変化）は、任意の適当な形態で表され得る。（「高さ」が、当該技術分野においては、基板の平面に対して概ね垂直な方向での表面位置の変化を指すことは理解されるであろう。高さは地面又は重力に対する何らかの特定の方向を指すものではない。）特に光リソグラフィにおいては、高さマップは、概して、露光が実施される前の基板の測定によって得られる。高さマップは、実用では、何千ものサンプル点を含み得る。
【００１１】
[0011]  高さマップは、基板上へのパターンの結像に携わるアクチュエータを制御するために用いられる。特に、基板のレジスト層上での画像の正確な合焦は、記録された高さマップに従って非常に緻密に制御される。
【００１２】
[0012]  本開示の文脈においては、「高さ異常」とは、基板上に存在し高さマップ中に表された異常な高さフィーチャを指す。これは例えば、基板の後面及び／又は前面の汚染によって生じた表面フィーチャを含む。こうした高さ異常、又は「焦点スポット」は、高さマップ中に表されるとともに、例えば高さマップ内のサンプル点の小さな領域を占めるであろう。高さ異常は、開示される装置によれば、高さマップを用いて、パターンを適用する前に識別され得る。その結果得られる情報は、物理的な介入の前に、歩留まりへの影響を低減させるために用いられ得る。疑義が生じるのを避けるために、本開示における「高さ異常」は、例えば、表面高さを全く精密に表さない異常な測定信号とは関係しない。異常な測定信号を検出及び訂正する機構は既知であり、例えば米国特許出願公開第２０１３１２８２４７Ａ号明細書に開示されている。
【００１３】
[0013]  本発明の実施形態は、汚染によって生じた異常を高さ測定を用いて識別するように且つ合焦におけるこれらの影響を除去するように構成され得る。異常を識別する動作は、高さマップ自体を用いて実施可能である。代替的には、生の測定信号又は高さマップの処理済みのバージョンを含む、何らかの他の形態のデータを用いて実施され得る。別個に得られた測定を用いて実施されてもよい。高さ異常を（少なくとも部分的に）軽視するという機能は、高さマップを使用される前に修正すること又は何らかの他の手法によって達成することができる。
【００１４】
[0014]  本発明の実施形態は、高さ異常の領域における高さ値を完全に軽視するように構成可能であり、例えば新たな高さ値を隣のサンプル点から補間する。代替的には、より洗練された挙動（ｓｏｐｈｉｓｔｉｃａｔｅｄ  ｂｅｈａｖｉｏｒｓ）が実行されてもよい。例えば、高さ異常領域の高さ値は、完全に軽視されるのではなく、重み付けを減らして用いられ得る。あるいは、高さ異常のモデルが計算され、高さ異常の領域の測定値から減算されてもよい。
【００１５】
[0015]  一実施形態においては、本発明は、光学投影システムを用いて基板上にパターンを結像させるリソグラフィ装置を提供し、この装置は、
・前述のパターンを適用する前に基板の全体にわたる多くの箇所で基板表面の高さに関係する測定信号を得るために動作可能なレベルセンサと、
・その測定信号を用いて基板の高さマップを表すデータを導出するプロセッサと、
・前述のパターンを１つ以上のターゲット箇所で基板に適用するときに、前述の高さマップデータを用いて前述の投影システムの合焦を制御するように構成されたコントローラと、
を含み、このプロセッサ及びコントローラはさらに、測定信号を直接的又は間接的に用いて基板表面上の高さ異常を識別するように、且つ投影システムの合焦を制御するときにそれらの高さ異常を少なくとも部分的に軽視するように構成されている。
【００１６】
[0016]  本発明はさらに、基板上に多層に形成されるデバイスを製造する方法を提供し、層を形成する方法は、基板上にパターンを適用することと、その基板を１つ以上の化学的及び／又は物理的処理ステップに曝して適用されたパターンに従ったデバイスフィーチャを形成することと、を備え、前述の層のうち少なくとも１つについて、パターンを適用するステップは、
・基板の高さマップを得ることと、
・その高さマップを用いて基板へのパターンの結像を制御し、その一方で高さ異常を少なくとも部分的に軽視することと、
を備える。
【００１７】
[0017]  本発明はさらに、基板上でのパターンの結像を制御する方法を提供し、この方法は、
・基板の高さマップを得ることと、
・その高さマップを用いて基板へのパターンの結像を制御し、その一方で、得られた高さマップに表された高さ異常を少なくとも部分的に無視するステップと、
を備える。
【００１８】
[0018]  いくつかの実施形態においては、高さ異常は高さマップを処理することによって識別される。例えば、いくつかの実施形態においては、高さ異常は形状認識モデルを用いて識別される。
【００１９】
[0019]  いくつかの実施形態においては、高さ異常が少なくとも部分的に除去された、高さマップの修正されたバージョンが生成され、その高さマップの修正されたバージョンが、前述の結像を制御する際に用いられる。他の実施形態においては、識別された高さ異常の箇所を特定する異常マップデータが生成され、その異常マップデータは高さマップと一緒に用いられて、特定された箇所における高さマップの影響を低減するように基板上でのパターンの結像を制御する。
【００２０】
[0020]  本発明はさらに、上述した本発明の第１の態様を実現するようにリソグラフィ装置を制御する機械読み取り可能命令を備えたコンピュータプログラム製品を提供する。
【００２１】
[0021]  本発明はさらに、上述した本発明による方法をリソグラフィ装置に実行させる機械読み取り可能命令を備えたコンピュータプログラム製品を提供する。
【００２２】
[0022]  そのようなコンピュータプログラム製品は、例えば、非一時的記憶媒体に記憶された命令という形態をとり得る。
【００２３】
[0023]  本発明のこれら及び他の態様ならびに利点は、当業の読者には、図面及び以下に続く実施形態の説明の検討から理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
[0024]  本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例示として以下に説明する。
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を図示する。
【図２】図１の装置における測定プロセス及び露光プロセスを概略的に示す。
【図３】（ａ）基板の上に汚染が存在するとき及び（ｂ）基板の下に汚染が存在するときの光学式レベルセンサの動作を側面図で概略的に図示する。
【図４】従来技術に従って動作するリソグラフィ装置における（ａ）高さ異常を示す高さマップ及び（ｂ）結果として得られる焦点高さプロファイルを概略的に示す。
【図５】（ａ）汚染が基板の上にある場合及び（ｂ）汚染が基板の下にある場合の、従来技術による装置の合焦能力に対する高さ異常の影響を側面図で示す。
【図６】本発明の第１の実施形態によるデバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態によるデバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に従って動作するリソグラフィ装置における（ａ）高さ異常を示す高さマップ及び（ｂ）結果として得られる焦点高さプロファイルを概略的に示す。
【図９】（ａ）汚染が基板の上にある場合及び（ｂ）汚染が基板の下にある場合の、本発明の一実施形態に従って動作する装置の合焦能力に対する高さ異常の影響を側面図で示す。
【図１０】高さ異常を軽視する第１の例示的方法のステップを示す。
【図１１】高さ異常を軽視する第２の例示的方法のステップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[0025]  このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが有用であろう。
【００２７】
[0026]  図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）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成され、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に連結されたパターニングデバイス支持体又は支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板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Ｂ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。
【００２８】
[0027]  照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２９】
[0028]  パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイス支持体は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００３０】
[0029]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００３１】
[0030]  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である。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。
【００３２】
[0031]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００３３】
[0032]  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、又は反射マスクを使用する）。
【００３４】
[0033]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆えるタイプでもよい。リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に液浸液を印加することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための分野では周知である。
【００３５】
[0034]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００３６】
[0035]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えていてもよい。一般に、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、イルミネータは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３７】
[0036]  放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナ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、２Ｄエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めできる。一般に、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。
【００３８】
[0037]  パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。小さなアライメントマーカをデバイスフィーチャの中でもダイ内に含めることができ、その場合、マーカは可能な限り小さく、隣接したフィーチャと異なる結像又はプロセス条件を必要としないことが望ましい。
【００３９】
[0038]  図示された装置は、様々なモードで使用できる。スキャンモードにおいては、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付与さ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）。パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）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、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。当技術分野で周知のように、別のタイプのリソグラフィ装置及び動作モードが考えられる。例えば、ステップモードが既知である。いわゆる「マスクレス」リソグラフィでは、プログラマブルパターニングデバイスを静止状態に保ちながらもパターンを変化させ、基板テーブルＷＴを動かすか又はスキャンする。各ターゲット部分は、一般に「フィールド」と呼ばれ、最終製品に１つ以上の製品ダイを含む。
【００４０】
[0039]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００４１】
[0040]  この例のリソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ及びＷＴｂと、２つのステーション――露光ステーションＥＸＰ及び測定ステーションＭＥＡ――とを有する、所謂デュアルステージタイプのものであり、基板テーブルはこれらの２つのステーションの間で交換可能である。一方の基板テーブル上の１つの基板が露光ステーションで露光されている間に、測定ステーションでは他方の基板テーブル上に別の基板がロードされ得るとともに様々な準備ステップが実行される。準備ステップは、レベルセンサＬＳを用いて基板の表面高さをマッピングすること、及びアライメントセンサＡＳを用いて基板上のアライメントマーカの位置を測定することを含んでいてもよい。
【００４２】
リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵは、説明した種々のアクチュエータ及びセンサのすべての移動及び測定を制御する。ＬＡＣＵは、装置の動作に関する所望の計算を実行するための信号処理及びデータ処理能力も備えている。実用においては、制御ユニットＬＡＣＵは、各々がリアルタイムのデータ取得や装置内のサブシステム又はコンポーネントの処理及び制御に対処する多くのサブユニットからなるシステムとして実現されるであろう。例えば、ある処理サブシステムが基板ポジショナＰＷのサーボ制御専用であってもよい。別個のユニットが粗動アクチュエータ及び精密アクチュエータ、又は異なる軸にさえ対処し得る。別のユニットが位置センサＩＦの読出し専用であるかもしれない。装置の全体制御が、これらのサブシステム、オペレータ、及びリソグラフィック製造プロセスに関わる他の装置と通信する中央処理装置によって制御されてもよい。いくつかのデータ処理機能が、適当な通信リンク（図示しない）を用いて、リソグラフィ装置の外部のプロセッサで実施されてもよい。
【００４３】
[0041]  図２は、図１のデュアルステージ装置において基板Ｗ上のターゲット部分（例えばダイ）を露光させるためのステップを示す。最初に、従来例による処理を説明する。
【００４４】
[0042]  左側の点線のボックス内は測定ステーションＭＥＡで実施されるステップであり、右側は露光ステーションＥＸＰで実施されるステップを示す。その時々で、基板テーブルＷＴａ，ＷＴｂのうち一方が露光ステーションにあり、他方が測定ステーションにある。この説明では、基板Ｗは既に露光ステーション内にロードされているものと推定される。ステップ２００では、図示しない機構によって、新たな基板Ｗ’が装置の測定ステーションにロードされる。これらの２つの基板は、リソグラフィ装置のスループットを高めるために、並列処理される。
【００４５】
[0043]  最初に新たにロードされた基板Ｗ’を参照すると、この基板は未処理の基板であってもよく、装置における第１回目の露光のための新たなフォトレジストが備えられている。しかしながら、一般には、説明されるリソグラフィプロセスは一連の露光及び処理ステップのうちの１つのステップに過ぎず、したがって基板Ｗ’はこの装置及び／又は他のリソグラフィ装置を既に数回通過しており、後続の処理もあり得る。特に、パターニング性能を向上させるという問題については、既に１つ以上のパターニング及び処理のサイクルを経た基板の上に新たなパターンが最適な焦点で適用されることを保証するのが課題となる。これらの処理ステップは基板の歪み（局所的な高さずれ）を漸次導入するものであり、こうした歪みはその後、測定され、満足のいく焦点性能を達成するように訂正される。局所的な高さずれは、特定の基板テーブルへの圧着の際に生じる基板の変形によっても導入される。こうした変形は非常に僅かではあるが、極めて高い性能が要求されるときには重要である。
【００４６】
[0044]  先の及び／又は後続のパターニングステップは、前述のように、他のリソグラフィ装置において実施されてもよく、異なるタイプのリソグラフィ装置においてさえ実施され得る。例えば、デバイス製造プロセスにおいて、解像度やオーバーレイといったパラメータの要求が非常に厳しいいくつかの層は、要求が厳しくない他の層よりも高度なリソグラフィツールにおいて実施され得る。したがって、いくつかの層は液浸タイプのリソグラフィツールで露光されてもよく、その一方で他の層は「ドライ」ツールで露光される。いくつかの層はＤＵＶ波長で動作するツールで露光されてもよく、その一方で他の層はＥＵＶ波長放射を用いて露光される。
【００４７】
[0045]  ２０２においては、基板マークＰＩなどの基板マーク及び画像センサ（図示しない）を用いたアライメント測定が、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂに対する基板のアライメントを測定及び記録するために用いられる。また、基板Ｗの全体にわたるいくつかのアライメントマークがアライメントセンサＡＳを用いて測定される。これらの測定は、一実施形態においては「ウェーハグリッド」を確立するために用いられ、これは、公称矩形グリッドに対する歪みを含め、基板全体にわたるマークの位置ずれを非常に精密にマッピングする。
【００４８】
[0046]  ステップ２０４では、Ｘ−Ｙ位置に関するウェーハ高さ（Ｚ）のマップがレベルセンサＬＳを用いて測定される。高さマップは、露光されたパターンの精密な合焦を達成するために用いられる。高さマップは種々の形態で表現され得るが、一般的には、基板の公称平面からの表面高さの局所的なずれを表す。この文脈において、「高さ」とは、基板の平面に垂直な位置を指すものであって、地表又は重力の方向を指すものではないことは理解されるであろう。
【００４９】
[0047]  基板Ｗ’がロードされると、実施されるべき露光、ならびにウェーハ及びその上に先に作成された及びこれから作成されるパターンの特性をも定義するレシピデータ２０６が受信される。これらのレシピデータに２０２，２０４で行われたウェーハ位置、ウェーハグリッド、及び高さマップの測定が加えられるので、レシピ及び測定データの完全な一揃い２０８が露光ステーションＥＸＰに渡され得る。以下で説明されるように、本明細書において説明される新規の方法では、レシピ及び測定データは、各基板の全体にわたって１つ以上の領域で高さ異常が識別されたときに基板上へのパターンの結像を制御するために高さマップがどのように用いられるべきかに影響を及ぼす事前の知識によって、修正及び／又は補足されてもよい。
【００５０】
[0048]  ２１０ではウェーハＷ’とＷとがスワップされ、したがって測定済みの基板Ｗ’は露光ステーションＥＸＰに進入する基板Ｗとなる。図１の例示的な装置においては、このスワッピングは装置内の支持体ＷＴａとＷＴｂとを交換することによって実施されるので、基板Ｗ，Ｗ’は、これらの支持体上に精密に圧着され位置決めされたままで、基板テーブルと基板自体との相対的なアライメントを維持する。したがって、一旦テーブルがスワップされると、露光ステップを管理する基板Ｗ（以前はＷ’）の測定情報２０２，２０４を利用するために必要なのは、投影システムＰＳと基板テーブルＷＴｂ（以前はＷＴａ）との相対位置を決定することだけである。ステップ２１２においては、マスクアライメントマークＭ１，Ｍ２を用いてレチクルアライメントが実施される。ステップ２１４，２１６，２１８では、多数のパターンの露光を完了するために、基板Ｗの全体にわたって連続するターゲット箇所において、スキャン動作及び放射パルスが適用される。
【００５１】
[0049]  露光ステップの実施時に測定ステーションで得られたアライメントデータ及び高さマップを用いることによって、これらのパターンは、精密に結像されるとともに、所望の箇所に関して及び先に同じ基板上に定められたフィーチャに関して精密に整列される。Ｗ’’と標識された露光された基板は、ステップ２２０で装置からアンロードされ、露光されたパターンに従ってエッチング又は他の処理を経る。
【００５２】
[0050]  図３（ａ）は、リソグラフィ装置ＬＡの一例におけるレベルセンサＬＳの動作を概略的に示す。基板支持体の一方がＷＴと標識され、基板Ｗを担持している。レベルセンサＬＳは、この例においては光センサであり、ソース側光学部品ＬＳＳとディテクタ光学部品ＬＳＤとを備えている。動作時、ソース側光学部品ＬＳＳは、基板Ｗ上に衝突する１つ以上の光線３１０を発生させる。基板Ｗ上には典型的には種々の層が形成されており、典型的にはここで図示されているよりも多くの層が形成される。最上層は通常はレジスト層３１２であり、そこにパターンが形成される。その下には反射防止膜があり、その下には、種々のレイアウト及び材料で形成されたデバイスフィーチャの多くの層が潜在的に存在するであろう。
【００５３】
[0051]  光線３１０は基板によって反射され、ディテクタ側光学部品ＬＳＤによって検出されて、信号Ｓ（ｘ，ｙ）が得られる。この信号から基板上の位置（ｘ，ｙ）における表面高さの測定が導出できる。基板全体にわたって多数の位置で高さを測定することにより、適当なプロセッサ（図示しない）によって高さマップｈ（ｘ，ｙ）が得られ、露光ステーションにおいて、リソグラフィ装置の動作時に合焦及び他のパラメータを制御するべく用いられ得る。レベルセンシングのためのこれらの光学部品ならびに関連する信号処理の詳細は、当該技術分野においては既知であり、例えば導入部分で言及した先行文献に説明されている。これらは本明細書においては詳細には説明されない。本例において用いられる放射は、単色光、多色光、及び／又は広帯域であり得る。Ｐ偏光若しくはＳ偏光されているか、円偏光されているか、及び／又は無偏光であってもよい。
【００５４】
[0052]  高さマップｈ（ｘ，ｙ）は任意の適当な形態をとることができる。単純な一実施形態においては、高さマップは、基板の全体にわたりＸ座標及びＹ座標によってインデックス化されたサンプル値の２次元アレイを備える。他の実施形態においては、高さ値は、測定されたサンプル値にフィッティングされたパラメトリック曲線によって表現されてもよい。
【００５５】
[0053]  図３（ａ）のｈ（ｘ，ｙ）のグラフ３１４は、例えばある一定のＸ値でＹ方向に延びる単一のスライスの高さ値を表す。基板表面の大部分で、高さ変化は、局所化の範囲及び度合い（空間周波数）のいずれにおいても比較的緩やかである。しかしながら、図中では、汚染の粒子３１６が基板表面上に存在している。したがって、高さマップにおいて認識可能な高さ異常３１８が存在している。基板上のレジスト層へのパターンの結像を制御するという観点からは、こうした高さ異常は、望ましくない「焦点スポット」であるものと認められる。
【００５６】
[0054]  同様に、図３（ｂ）においては、汚染の粒子３２６が基板の下に存在している。この粒子は、基板がロードされる前に基板支持体ＷＴ上に存在していたものであろう。あるいは、この粒子は、基板が装置にロードされる前に基板の後面に付着したものであろう。いずれの場合も、高さマップグラフ３２４は、やはり高さ異常３２８を示す。
【００５７】
[0055]  図４（ａ）は、種々のレベルの濃淡を用いてＸ−Ｙプロット上で高さ値を表す、高さマップの一部を示す。換言すれば、この画像は多数の矩形画素を含んでおり、各画素の濃淡は、あるＸ，Ｙ位置で測定された高さずれを表す。図中では、特許図面の制限により、ほんの数レベルの濃淡しか判別できない。実際の例においては、高さマップは、より綿密に表面の輪郭を表すことができる。高さマップのうち、破線のアウトライン４０２内の部分は、リソグラフィ装置ＬＡによってパターンが適用されるべき１つのターゲット部分又はフィールドのエリアを表し得る。領域Ａとして示されるフィールドエリアの大部分では、高さ変化は比較的低調で緩やかである。その一方で、領域Ｂにおいては、より激しい高さ変化による高さ異常が認められ、こうした高さ異常は小さく局所的な領域内に限定されている。
【００５８】
[0056]  次に図５（ａ）を参照すると、レジスト層３１２に正確に合焦された画像の形成に対する高さ異常、例えば汚染の影響が、概略的な側面図で見られる。点線のボックス５０２は、パターニングデバイスＭＡの空中像の位置を概略的に表している。ステップ型のリソグラフィ装置では、空中像５０２の大きさはフィールド全体の大きさに対応するであろう。スキャン型のリソグラフィ装置では、空中像５０２は、パターニングデバイス及び基板が投影システムＰＳに対して同期移動を行うときにフィールドのエリア全体をスキャンする狭い帯又は「スリット」に対応する。このスリットを表しているのが、図４（ｂ）の点線のボックス４０４である。スキャン動作は図４（ｂ）の幅広の白い矢印で示されている。再び図５（ａ）を参照すると、断面で示された空中像５０２は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面で見たところであることがわかるであろう。いずれの場合も、リソグラフィ装置の様々なサブシステムが基板上へのパターンの結像を制御するので、空中像５０２は可能な限り精密に位置５０２’にあり、画像を確実にレジスト層３１２にインプリントする。
【００５９】
[0057]  任意の時点の空中像はＸ方向及びＹ方向の各々に有意な広がりを有するので、空中像５０２の位置決め及び配向の制御は、現在結像されている箇所で、高さマップに表されている高さ値の移動平均に基づいて行われる。ステップ式の方法（ｓｔｅｐｐｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）の場合には、静的平均が生成される。短尺の高さ異常は広域にわたってこの平均に影響を及ぼし、したがって特に合焦、及び結像全般の制御に支障をきたし得る。
【００６０】
[0058]  図４（ｂ）に戻ると、同図は、従来の制御技術を用いたときの、スキャン動作の際のフィールド全体の焦点高さプロファイルのプロットである。（図中に見られる）フィールドの上部について、領域ａにおける滑らかな高さ変化は、スリット４０４の全体にわたって高さ値の平均を取らなければならない焦点制御機能にとって、何ら問題を引き起こさない。その一方で、スキャンがフィールドの下部に達すると、領域Ｂにおける高さ異常が、スリット４０４の全域にわたって平均焦点高さを上昇させる。その結果、領域Ｃでは、フィールドのうち比較的大きな部分が理想的な焦点からずれてしまう。
【００６１】
[0059]  図５（ａ）の左側には、汚染物質粒子３１６が基板表面上に存在する場合の、この結果が見られる。高さマップ４０２における高さ異常が空中像５０２’’の形成を制御するために用いられるとき、この空中像はレジスト層３１２の平面の外に位置する。合焦が悪く、したがってレジスト材料におけるパターンの形成が不良であることにより、この領域でレジストにパターンを適用する性能は悪くなる。これは、ＯＫと標識され右側に示された通常の性能の箇所とは対照的に、ＮＯＫと標識された領域によって表されている。図５（ｂ）は、汚染物質粒子３２６が基板Ｗの下にあるときも同様の結果が生じることを示す。
【００６２】
[0060]  図４及び５はこれによって、従来の制御方法において高さ異常から生じ得る結像性能、特に合焦性能の喪失を示している。次に、例えば図１の装置において実現されるリソグラフィ装置の制御の修正を説明する。
【００６３】
[0061]  図６は、本開示の一実施形態によるデバイス製造方法を、概略的なフローチャートの形で示す。例えば、次に続くステップを実現するために、修正された制御プログラムがリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵにロードされ得る。この図には、行われ得る種々のオフラインの設定手順は示されていない。
【００６４】
[0062]  「オンライン」の製造プロセスにおいては、６０１で基板（例えば半導体ウェーハ）がリソグラフィ装置の測定ステーションＭＥＡにロードされ、６０２でレベルセンサが図４（ａ）及び（ｂ）で説明したように用いられて基板の全体にわたって多くの箇所で基板表面の高さに関する測定信号Ｓ（ｘ，ｙ）が得られる。６０３では、プロセッサ（例えば制御ユニットＬＡＣＵの主プロセッサ又は高さマッピング機能に関連する別個のプロセッサ）が測定信号Ｓ（ｘ，ｙ）を受信する。
【００６５】
[0063]  ６０４では、プロセッサが、適当なアルゴリズムを用いてこの測定信号を局所的な高さ値に変換することによって、基板上の各点の高さ値を導出する。このようにして、図４（ａ）に示されるものと類似の形態を有するが基板全体に広がる高さマップが得られる。この段階で、例えば装置の雑音によって引き起こされた異常信号が検出及び除去されてもよく、これによって高さマップはウェーハ全体にわたって物理的フィーチャを精密に表す。
【００６６】
[0064]  ６０５では、高さマップが、従来技術において「焦点スポット」とも言われる高さ異常を検出するべく検査される。このステップは、空間周波数フィルタリング及び／又は１次元若しくは２次元のパターン認識によって実施され得る。以下では、図１０及び１１を参照して単純な例を説明する。例えば、欧州特許出願公開第１４５７８２８Ａ２号明細書から既知の技術が適用可能である。周知のＭａｔＬａｂ（登録商標）ソフトウェアは、形状認識の多くの代替的なアルゴリズムを備えた画像処理ツールボックスを提供する。
いかなる手段であれ、プロセッサは、高さマップのうち図４（ａ）の領域Ｂのような領域を識別し、これらの領域を結像プロセスの制御において軽視されるべき高さ異常として識別する。
【００６７】
[0065]  この例においては、ステップ６０６で修正済みの高さマップｈ’（ｘ，ｙ）が生成される。この高さマップにおいては、高さ異常が除去され、識別された高さ異常領域に隣り合う及び／又は隣接する位置の高さ値から導出された値と置換されている。換言すれば、プロセッサは、識別された高さ異常領域による高さ値を軽視する（無視する）又は計算に入れず、隣り合う１つ以上の領域で行われた測定に基づき、この領域について高さ値の補間又は補外を実施する。
【００６８】
[0066]  ステップ６０７では、修正済みの高さマップｈ’（ｘ，ｙ）がリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵに「届けられる」（又は、ステップを実施するプロセッサが既に制御ユニットの一部であるならば、修正済みの高さマップは、露光を制御する適切な機能に届けられる）。修正済みの高さマップは、基板が露光ステーションＥＸＰにある間、投影システムの合焦を制御するために用いられる。
【００６９】
[0067]  パターンが基板上のすべてのフィールドに適用された後、６０８では、転写されたパターンを担持するレジスト層が現像され、次いで、どんな化学的処理及び物理的処理であれ下部の材料にデバイスフィーチャを形成するのに必要な処理に曝される。処理ステップは用途に応じて異なるであろう。ステップ６０８の後、デバイスはステップ６０９で完成されてもよいし、又はステップ６１０を経てさらなる層をパターニング及び処理するためのステップ６０１に戻ってもよい。繰り返しの度に、処理は異なる一連の領域を高さ異常として識別してもよく、同一の又は異なるアルゴリズム及び訂正を適用して、露光の制御に対するそうした高さ異常の影響を低減させてもよい。焦点が重要でないいくつかの層については、装置は従来の手法で、高さ異常を識別することなく制御されてもよい。
【００７０】
[0068]  同一の基板がリソグラフィ装置にロードされる度にある特定の領域が高さ異常を呈する場合、それは、高さ異常が基板の後面に付着した汚染によって引き起こされているためであるかもしれない。別の場合には、高さ異常は異なる基板上の同一の位置に現れるかもしれず、それは、その汚染が基板支持体上に存在し得ることを示す。したがって、ステップ６０５で検出された高さ異常についての情報は、汚染レベルを監視するため、ならびに装置及び／又は基板の保守及び洗浄のための介入を（手動又は自動で）トリガするために、累積され統計的に分析されると有用であろう。
【００７１】
[0069]  既に言及した通り、他の実装形態が可能である。なお、高さ異常を識別する機能は、生信号Ｓから高さ値ｈへの変換の前、最中、又は後に実行され得る。結像動作の制御を修正することは、異なる手法でも達成可能である。
【００７２】
[0070]  図７は、高さ異常の識別を説明する代替的な一例を示す。高さ異常の性質及び位置についての情報は、高さマップ自体を修正することに代えて又は加えて用いられ、高さマップが焦点を制御するために用いられる手法に影響を与える。図７における処理はステップ７０１乃至７１０を備えており、これらは図６に示されたステップ６０１乃至６１０と非常に密接に対応している。これらのステップを再び詳細に説明することはしない。狙いはやはり、識別された高さ異常の知識を用いて、パターンを基板に適用するための結像動作の制御にあたっての高さ異常の影響を低減することである。先の例（図６）では、これは、高さマップデータを修正して高さ異常を除去又は低減し、それからその修正済みの高さマップを従来の焦点制御プロセスにおいて用いることによって行われている。図７の例では、ステップ７０６において、（修正されていないかもしれない）高さマップが、高さ異常が検出されている領域の位置及び／又は他の特性を識別する別個のデータとともに、リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵに届けられる。この別個のデータは、データの表現の特定の形態について制限されることなく、「異常マップ」と称され得る。修正された焦点制御機能７０７は、リソグラフィ装置の露光ステーションを、高さマップデータに基づいて合焦を制御するように制御し、その一方で、異常マップを用いて、識別された高さ異常領域における高さマップデータの影響を低減させる。
【００７３】
[0071]  言及したように、異常マップの形態は自由に選択可能である。単純な一例としては、バイナリマスクＭ（ｘ，ｙ）が作成されてもよい。このマスクは、位置（ｘ，ｙ）の一連の画素値であるか、又は、他の関数であってその値が最適な焦点の計算においてその位置の高さマップデータｈ（ｘ，ｙ）にどの程度の重みが与えられるかを決定するものである。よって、例えば、マスクＭ（ｘ，ｙ）は単純なバイナリ関数であってもよく、「０」では対応する高さマップのエントリが焦点制御によって無視されるであろう。こうして、関数Ｍ（ｘ，ｙ）で符号化された事前の知識を用いて、高さ異常領域における高さ値が識別され得る。修正された焦点制御ステップ７０７は、これらの測定が平均プロセスにおいて無視されることを確実にし、それによって局所的な高さ異常による空中像の擾乱を回避する。単純なバイナリマスクに代えて、段階的な重み付け関数が提供されてもよい。その場合には、結像に対する高さ異常の影響は、完全に除去されることなく低減されてもよい。
【００７４】
[0072]  図６の方法の利点は、どんなリソグラフィ装置においても重要な実時間プロセスである焦点制御プロセス６０７が攪乱されないということであろう。また、高さマップを事前に処理することによって、焦点の改善が達成される。その一方で、図７の方法は、所望ならば他の要因を考慮に入れて、焦点のより直接的な最適化を可能にし得る。所望ならば、同一の露光において、又は同一基板上の異なる層を露光するときに、両方のタイプの処理を一緒に用いることができる。
【００７５】
[0073]  いかなる方法が用いられるにしろ、図８及び９は、図４及び５に見られる従来の方法と比べて改善された、本明細書において開示された装置及び方法の結像性能を示す。図８（ａ）には修正済みの高さマップ８０２が示されており、これは図４（ａ）の高さマップに対応するが、識別された高さ異常領域Ｂの高さ値が除去されている。図８（ｂ）には、高さ異常領域の高さ値が無視された（又は置換された）ときに得られる焦点高さプロファイルが見られる。図９では、修正済みの高さマップ及び／又は高さマップと異常マップとを用いて得られた空中像９０２は、高さ異常（汚染）の存在によってさほど攪乱されないことがわかる。図５と同じように、合焦の不良、及びそれによるレジスト材料でのパターンの形成不良は、ＯＫと標識され右側に示された通常の性能の箇所とは対照的に、ＮＯＫと標識された領域によって表されている。汚染のごく近傍では合焦は攪乱されるかもしれないが（ＮＯＫ）、結像が成功裏に達成される領域は、フィールドエリアのうち、既知の技術を用いるよりも大きな部分を表している。実用的及び商業的な観点では、基板上のデバイスのより多くの割合が、満足のいく性能をもって形成されるであろう。特に、フィールドが多数の小さなデバイスエリアを含む場合には、こうした改善は、製造プロセスの終わりに、機能デバイスの歩留まりの向上をもたらし得る。
【００７６】
[0074]  図１０及び１１は、高さ異常を捨てるための高さ値の処理を詳細に示す。図１０（ａ）には２次元の高さマップｈ（ｘ，ｙ）の１次元のスライスが示されており、これは一連の高さ値サンプルを含み、これらに説明のみを目的として曲線がフィッティングされている。ハイパスフィルタリング及び／又はパターン認識によって、領域１００２において高さ異常が識別される。異常マップ１００４の一部が図示されており、ここで、暗い斑点は識別された高さ異常領域を示す。図１０（ｂ）には高さマップデータが見られ、高さ異常領域（画素）１００６内にある高さ値が円によって識別されている。これらが無視されるべき高さ値である。（ｃ）には修正された高さマップデータｈ’（ｘ，ｙ）の一例が見られ、新たな高さ値１００６’が周囲のサンプルによって補間されている。補間は、任意の適当な技術、例えば線形補間、バイキュービック補間などであってもよい。
【００７７】
[0075]  高さ異常を識別するためのフィルタリングの厳密な方法は、設計選択の問題である。２次元ローパスフィルタを用いることが可能である。代替的には、高さ異常は、すぐ周囲の領域の画素の高さを所定の量だけ超える任意のサンプル（画素）を含むように定義されてもよい。図１１では、修正された高さマップを得るために、より洗練されたアプローチが適用される。まず、（ａ）に示されるように、予期される高さ異常の数学的モデル１１０２が定義される。これは、固定された大きさ、あるいは、高さ、Ｘの範囲、及びＹの範囲（典型的な焦点スポットはＸ及びＹの両方において同じような範囲を有するため、単一の範囲値で足りるであろう）といったパラメータによって定義される大きさを有し得る。次いで、（ｂ）ではパターンマッチングが適用され、異常モデルの１つ以上のインスタンスを高さマップｈ（ｘ，ｙ）で見つかった高さ異常にフィッティングさせる。異常モデルが１つ以上の可変パラメータを有する場合には、これらのパラメータは、各箇所において観察された高さ異常の最良のフィッティングを行うように調整される。その後、（ｃ）では、単に異常の高さ値を捨てる代わりに、フィッティングされた異常モデルが測定された高さ値から減算されて、修正された高さマップｈ’（ｘ，ｙ）が得られる。この例における処理は、図１０の例におけるものよりも複雑である。その一方で、高さ異常が明確且つ予測可能な形態を有するという仮定のもとで、図１１の方法には、可能な限り多くの潜在的な高さ情報を保存するという恩恵がある。これはつまり、修正された高さマップにおいて修正された値は、単に隣の画素から補間されるのみならず、理論的には異常領域内で行われた測定からのいくらかの情報を保持するということである。
【００７８】
[0076]  識別された異常領域は、オーバーレイマップを訂正するためにも用いられ得る。オーバーレイマップは、例えば２次元のベクトルプロットを備え、各ベクトルは、オーバーレイの大きさ及び方向、すなわち２つのパターニングされた層間のずれの大きさ及び方向を示す。高さ異常は、その箇所において測定されたオーバーレイに対して影響を有し得る。例えば、第１の層においては高さ異常が識別されず、次の層において高さ異常が識別される場合には、測定されたオーバーレイは、その高さ異常の箇所でオーバーレイ異常領域を呈し得る。その領域では、オーバーレイベクトル（値）は、主に大きさが、周囲のオーバーレイベクトルから逸脱している。上述したのと同じように、オーバーレイ異常領域を備えたオーバーレイマップは、例えば、少なくとも部分的にオーバーレイ異常を無視すること、オーバーレイ異常領域において測定されたオーバーレイ（値又はベクトル）をそのオーバーレイ異常領域に隣接する又は隣り合う箇所で測定されたオーバーレイと置換すること、モデル化された高さ異常をオーバーレイマップのオーバーレイ値及び／又はベクトルから減算すること、又はオーバーレイ異常領域において測定されたオーバーレイ（値又はベクトル）について異なる、例えば減少された重み（係数）を用いることによって修正可能である。同様に、他のパラメータマップは、高さ異常領域、例えばクリティカルディメンジョン（ＣＤ）値に対応するような異常領域を含んでいてもよく、これらのパラメータマップは上述と同様の手法で修正され得る。
【００７９】
[0077]  上述の方法の各々においては、先行する欧州特許出願第１４５７８２８Ａ２号明細書に記載された焦点スポットモニタリングの技術を適用して、検出の信頼性及び正確性を向上させることができる。つまり、正確性を向上させるための１つのオプションは、高さ異常の識別の予備的なステップとして、高さマップから平均ダイトポグラフィを計算し、これを高さマップから減算するというものである。その恩恵は、先の処理ステップにおける機能デバイスフィーチャのレイアウト及び処理に起因して製品自体が局所的な高さ異常を有する場合に、それらの高さ異常は軽視されて、汚染等によって生じた焦点スポットとして誤って識別されることが回避されるということである。
【００８０】
[0078]  同様に、本明細書に開示された技術に加えて、導入部分で言及した先行文献の技術はいずれも、レベルセンシング性能及び結像性能を向上させるために適用可能である。例えば、米国特許出願公開第２０１３１２８２４７Ａ号明細書の技術は、高さマップが計算される前に異常測定サンプルを除外するために用いることができる。
【００８１】
[0079]  結論として、本開示は、リソグラフィック製造プロセスにあたり、合焦の向上及びパターニング性能の向上を可能にする方法を提供する。この方法は、基板の上方及び／又は下方の汚染によって引き起こされるもののような高さ異常の影響を低減する。また、この新規の方法は、リソグラフィシステムのハードウェアには何ら変更を要さず、リソグラフィック製造プロセスの一部として従来提供されていたもの以外には何ら入力データ測定を必要としない。この方法は、より精密な高さマップ（重要なフィーチャのより最適な合焦を達成するように修正された高さマップを単に意味する）を生成すること、及び／又は実際の焦点制御プロセスにおける高さマップデータの用いられ方を修正することを含んでいてもよい。
【００８２】
[0080]  本発明の一実施形態は、上述のように高さマップデータを用いてリソグラフィ装置を制御する方法を記述する機械読み取り可能命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラムを使用して実現され得る。このコンピュータプログラムは、例えば図２の制御ユニットＬＡＣＵ、又は何らかの他のプロセッサ若しくはコントローラにおいて実行され得る。そのようなコンピュータプログラムを格納している非一時的データ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）も提供されてもよい。
【００８３】
[0081]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００８４】
[0082]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。
【００８５】
[0083]  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、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ものである。
【図１】
0006571802.tif 000002
【図２】
0006571802.tif 000003
【図３（ａ）】
0006571802.tif 000004
【図３（ｂ）】
0006571802.tif 000005
【図４（ａ）】
0006571802.tif 000006
【図４（ｂ）】
0006571802.tif 000007
【図５（ａ）】
0006571802.tif 000008
【図５（ｂ）】
0006571802.tif 000009
【図６】
0006571802.tif 000010
【図７】
0006571802.tif 000011
【図８（ａ）】
0006571802.tif 000012
【図８（ｂ）】
0006571802.tif 000013
【図９（ａ）】
0006571802.tif 000014
【図９（ｂ）】
0006571802.tif 000015
【図１０（ａ）】
0006571802.tif 000016
【図１０（ｂ）】
0006571802.tif 000017
【図１０（ｃ）】
0006571802.tif 000018
【図１１（ａ）】
0006571802.tif 000019
【図１１（ｂ）】
0006571802.tif 000020
【図１１（ｃ）】
0006571802.tif 000021