(57)【要約】【解決手段】リソグラフィ装置は、マスクおよび関連するペリクルを支持するように構成されたサポート構造であって、マスクは放射ビームの断面にパターンを与えてパターン化された放射ビームを形成することができる、サポート構造と、パターン化された放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムとを備える。サポート構造と投影システムとの間に壁が延在しており、壁は、パターン付き放射ビームがマスクおよびペリクルから投影システムに通過することを可能にする開口を含み、壁には、圧力センサの２次元アレイが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクおよび関連するペリクルを支持するように構成されたサポート構造であって、前記マスクは放射ビームの断面にパターンを与えてパターン化された放射ビームを形成することができる、サポート構造と、
前記パターン化された放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
を備え、
前記サポート構造と前記投影システムとの間に壁が延在しており、前記壁は、前記パターン化された放射ビームが前記マスクおよび前記ペリクルから前記投影システムに通過することを可能にする開口を含み、前記壁には、圧力センサの２次元アレイが設けられている、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記圧力センサの２次元アレイは、前記壁の前記開口のいずれかの側に延在する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記圧力センサは、前記壁に形成された凹部に配置される、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記圧力センサの上面は、前記壁の上面と面一である、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記圧力センサは、３ｃｍまでのピッチで提供される、請求項１から４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
マスクとペリクルが前記リソグラフィ装置内に存在し、前記圧力センサ間のピッチが概して前記圧力センサと前記ペリクル間の間隔に対応する、請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記圧力センサのアレイから出力信号を受け取り、前記マスクおよび前記ペリクルの走査動作中に前記ペリクルによって形成される形状を計算するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、近接場音響ホログラフィを使用して、前記ペリクルによって形成された形状を再構成するように構成されている、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記ペリクルによって形成される形状によって引き起こされる歪みを補償するために、走査露光中に前記投影システムのレンズ素子に調整を適用するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項７または８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
リソグラフィ装置内のペリクルたわみを測定する方法であって、
請求項１に記載のリソグラフィ装置にマスクおよびペリクルを備えるマスクアセンブリをロードすることと、
前記マスクアセンブリの走査動作を実行し、前記圧力センサから出力される信号を受信することと、
前記圧力センサから出力された信号を使用して、走査動作中に前記ペリクルによって形成された形状を計算することと、
を備える方法。
【請求項１１】
走査動作中に前記ペリクルによって形成された形状を計算することは、近接場音響ホログラフィを使用して前記ペリクルによって形成された形状を再構成することを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ペリクルによって形成される形状を計算するときに、前記ペリクルの固有振動数を決定し、次に前記固有振動数および前記固有振動数の高調波を考慮することをさらに備える、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記圧力センサから出力された信号をフィルタリングして、前記ペリクルの運動の既知の最大周波数より高い周波数を除去することをさらに備える、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記走査動作は、前記マスクおよび前記ペリクルを使用して実行される製造露光中に使用される走査動作に対応する一組の走査動作である、請求項１０から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記一組の走査動作は、基板のエッジに位置するフィールドを露光するために使用される走査動作と、前記基板のエッジから離れて位置するフィールドを露光するために使用される走査動作とを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
走査動作中に前記ペリクルによって形成される形状が計算され、前記リソグラフィ装置に適用される補正が、前記マスクおよび前記ペリクルを使用して製造露光が実行される前に計算される、請求項１０から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記計算された補正は、前記マスクおよび前記ペリクルを使用した基板の製造露光中に適用される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記圧力センサからの出力信号は、前記マスクおよび前記ペリクルを使用して実行される製造露光中に受信され続け、前記出力信号は、前記ペリクルによって形成される計算された形状を調整するために使用される、請求項１０から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記リソグラフィ装置に適用される補正は、前記ペリクルによって形成された調整された計算された形状を考慮するように調整される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
走査動作中に前記ペリクルによって形成される形状が計算され、前記マスクと前記ペリクルを使用して製造露光が行われている間に、前記リソグラフィ装置に適用される補正が計算される、請求項１０から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
請求項１０から２０のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるように構成されたコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラム。
【請求項２２】
プロセッサ可読命令を格納するメモリと、
前記メモリに格納された命令を読み取って実行するように構成されたプロセッサと、
を備えるコンピュータであって、
前記プロセッサ可読命令は、請求項１０から２０のいずれかに記載の方法を実行するように当該コンピュータを制御するように構成された命令を備える、コンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１８年１月１１日に出願された欧州出願第１８１５１２３５．１号および２０１７年１１月２０日に出願された欧州出願第１７２０２５１１．６号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、リソグラフィ方法、およびまたリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その状況では、マスクまたはレチクルとも呼ばれるマスクを使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを放射感受性材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウェハ）上の（例えば１つまたはいくつかのダイの一部を備える）ターゲット部分上に結像できる。一般に、単一の基板には、連続して露光される隣接するターゲット部分のネットワークが含まれる。既知のリソグラフィ装置には、パターン全体を一度にターゲット部分に露光することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）にビームを介してパターンを走査しながら、基板をこの方向に平行または反平行に同期して走査することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナとが含まれる。
【０００４】
ペリクルをマスクに取り付けることは、ＤＵＶリソグラフィ装置では従来から行われている。ペリクルは、マスクのパターンから数ｍｍ（たとえば５ｍｍ）離れた透過フィルムである。ペリクルに受け取られる汚染粒子は、マスクのパターンに対して遠方にあり、その結果、リソグラフィ装置によって基板に投影されるイメージの品質に大きな影響を与えない。ペリクルが存在しない場合、汚染粒子はマスクのパターン上にあり、パターンの一部を覆い隠して、パターンが基板に正しく投影されるのを妨げる。したがって、ペリクルは、汚染粒子がリソグラフィ装置による基板上へのパターンの投影に悪影響を与えるのを防ぐ上で重要な役割を果たす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ペリクルは有用で価値のある機能を提供するが、ペリクルはそれ自体がリソグラフィ装置によって基板に投影される像に影響を与えるという点で望ましくない副作用を引き起こす。ペリクルは有限の厚さと空気よりも大きい屈折率を有している。その結果、ペリクルがリソグラフィ装置の光軸に垂直でない場合、ペリクルを通過する放射のずれが生じる。これにより、リソグラフィ装置によって基板に投影されるパターンに歪みが生じる。本明細書または他の場所で特定されているかどうかにかかわらず、例えば、先行技術の１つまたは複数の問題を未然に防ぐまたは軽減する方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様によれば、マスクおよび関連するペリクルを支持するように構成されたサポート構造であって、マスクは放射ビームの断面にパターンを与えてパターン化された放射ビームを形成することができる、サポート構造と、パターン化された放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を備え、サポート構造と投影システムとの間に壁が延在しており、壁は、パターン化された放射ビームがマスクおよびペリクルから投影システムに通過することを可能にする開口を含み、壁には、圧力センサの２次元アレイが設けられている、リソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
圧力センサの２次元アレイから出力される信号は、走査露光中にペリクルによって形成される形状を有利に計算することを可能にする（例えば、近接場音響ホログラフィによる形状再構成を使用して）。これにより、ペリクルによる像の歪みを補正できる。圧力センサの２次元アレイは、パターン化された放射ビームを妨げないため、基板の製造露光中に依然として有効である。
【０００８】
圧力センサの２次元アレイは、壁の開口のいずれかの側に延在してもよい。
【０００９】
圧力センサは、壁に形成された凹部に配置されてもよい。
【００１０】
圧力センサの上面は、壁の上面と面一であってもよい。圧力センサが壁の上面と面一である場合、これは滑らかな連続面を提供し、圧力センサが壁の上面を流れるガスに大きな乱流を発生させないようにする。
【００１１】
圧力センサは、３ｃｍまでのピッチで提供されてもよい。
【００１２】
マスクとペリクルがリソグラフィ装置内に存在してもよい。圧力センサ間のピッチが概して圧力センサとペリクル間の間隔に対応してもよい。
【００１３】
圧力センサのアレイから出力信号を受け取り、マスクおよびペリクルの走査動作中にペリクルによって形成される形状を計算するように構成されたプロセッサをさらに備えてもよい。
【００１４】
プロセッサは、近接場音響ホログラフィを使用して、ペリクルによって形成された形状を再構成するように構成されてもよい。
【００１５】
ペリクルによって形成される形状によって引き起こされる歪みを補償するために、走査露光中に投影システムのレンズ素子に調整を適用するように構成されたコントローラをさらに備えてもよい。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、リソグラフィ装置内のペリクルたわみを測定する方法が提供される。この方法は、本発明の第１態様のリソグラフィ装置にマスクおよびペリクルを備えるマスクアセンブリをロードすることと、マスクアセンブリの走査動作を実行し、圧力センサから出力される信号を受信することと、圧力センサから出力された信号を使用して、走査動作中にペリクルによって形成された形状を計算することとを備える。
【００１７】
走査動作中にペリクルによって形成された形状を計算することは、近接場音響ホログラフィを使用してペリクルによって形成された形状を再構成することを備えてもよい。
【００１８】
この方法は、ペリクルによって形成される形状を計算するときに、ペリクルの固有振動数を決定し、次に固有振動数および固有振動数の高調波を考慮することをさらに備えてもよい。
【００１９】
この方法は、圧力センサから出力された信号をフィルタリングして、ペリクルの運動の既知の最大周波数より高い周波数を除去することをさらに備えてもよい。
【００２０】
走査動作は、マスクおよびペリクルを使用して実行される製造露光中に使用される走査動作に対応する一組の走査動作であってもよい。
【００２１】
一組の走査動作は、基板のエッジに位置するフィールドを露光するために使用される走査動作と、基板のエッジから離れて位置するフィールドを露光するために使用される走査動作とを含んでもよい。
【００２２】
走査動作中にペリクルによって形成される形状が計算されてもよく、リソグラフィ装置に適用される補正が、マスクおよびペリクルを使用して製造露光が実行される前に計算されてもよい。
【００２３】
計算された補正は、マスクおよびペリクルを使用した基板の製造露光中に適用されてもよい。
【００２４】
圧力センサからの出力信号は、マスクおよびペリクルを使用して実行される製造露光中に受信され続けてもよい。出力信号は、ペリクルによって形成される計算された形状を調整するために使用されてもよい。
【００２５】
リソグラフィ装置に適用される補正は、ペリクルによって形成された調整された計算された形状を考慮するように調整されてもよい。
【００２６】
走査動作中にペリクルによって形成される形状が計算されてもよく、マスクとペリクルを使用して製造露光が行われている間に、リソグラフィ装置に適用される補正が計算されてもよい。
【００２７】
本発明の第３態様によれば、本発明の第２態様に係る方法をコンピュータに実行させるように構成されたコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。
【００２８】
本発明の第４態様によれば、プロセッサ可読命令を格納するメモリと、メモリに格納された命令を読み取って実行するように構成されたプロセッサとを備えるコンピュータが提供される。プロセッサ可読命令は、本発明の第２態様に係る方法を実行するように当該コンピュータを制御するように構成された命令を備える。
【００２９】
本発明の一態様の特徴は、本発明の異なる態様の特徴と組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明の実施形態は、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の図面を参照して、例としてのみ説明される。
【図１】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である。
【図２】放射ビームに対する非平面ペリクルの影響を概略的に示す図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、図１のリソグラフィ装置の一部をより詳細に概略的に示す図である。
【図４】ペリクルの走査移動中のペリクル変形を概略的に示す図である。
【図５】ペリクル変形によって引き起こされた、リソグラフィ装置を使用して投影された画像のｘ，ｙ歪みを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及する場合があるが、ここで説明するリソグラフィ装置には、統合光学システムの製造、磁区メモリ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの用途を有していてもよい。当業者は、そのような代替用途の文脈において、用語「ウエハ」又は「ダイ」は、それぞれより一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同義と見なすことができる。本明細書で言及される基板は、露光の前後に、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）又は計測または検査ツールで処理されてもよい。適用可能な場合、本明細書の開示は、そのような及び他の基板処理ツールに適用されてもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作成するために、基板を複数回処理することができ、したがって、本明細書で使用する基板という用語は、すでに複数の処理層を含む基板を指すこともある。
【００３２】
本書で用いられる「放射」および「ビーム」の用語は、いかなる種類の電磁的な放射を包含し、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む。
【００３３】
サポート構造は、マスク（レチクルとも呼ばれ得る）を保持する。それは、マスクの方向、リソグラフィ装置の設計、および他の条件に応じた方法でマスクを保持する。サポート構造は、機械的クランプ、真空、または他のクランプ技術、例えば真空条件下での静電クランプを使用することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて移動可能であり、マスクが、例えば、投影システムに対して確実に所望の位置にあるようにすることができるフレームまたはテーブルとすることができる。
【００３４】
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、又は液浸流体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。
【００３５】
照明システムはまた、放射のビームを方向付け、成形、または制御するための屈折、反射、および反射屈折光学構成要素を含む様々なタイプの光学構成要素を含んでよく、そのような構成要素はまた、以下でまとめてまたは単独で「レンズ」として参照され得る。
【００３６】
リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のサポート構造）を有するタイプのものであってもよい。このような「多段の」マシンでは、追加のテーブルを並行して使用したり、１つ以上の他のテーブルを露光に使用しながら、１つ以上のテーブルで準備ステップを実行したりできる。
【００３７】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板の間の隙間を埋めるように、基板が比較的高屈折率を有する液体（例えば水）に漬けられる形式の装置であってもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための技術として周知である。
【００３８】
図１は、本発明の特定の実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、
放射のビームＰＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成される照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
マスクＭＡを支持するサポート構造ＭＴであって、アイテムＰＬに対してマスクを正確に位置決めするために位置決めデバイス（図示せず）に接続されているサポート構造ＭＴと、
基板（例えば、レジストコーティングされたウェハ）Ｗを保持し、アイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェハテーブル）ＷＴと、
マスクＭＴによって放射ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば、１つまたは複数のダイを含む）に結像するように構成された投影システム（たとえば、屈折投影レンズ）ＰＬと、を備える。
【００３９】
図示されるように、装置は透過型である（例えば透過型マスクを用いる）。代わりに、装置が反射型であってもよい（例えば上述のような形式のプログラマブルミラーアレイを用いる）。
【００４０】
ペリクルＰはフレームに取り付けられ、フレームは次にマスクＭＡに取り付けられる。ペリクルＰは、マスク上のパターンから離れた透過膜である。ペリクルＰは、汚染粒子がマスクのパターンに入射するのを防ぎ、そのような汚染粒子をマスクパターンから遠ざける。ペリクルＰは、例えば、マスクパターンから数ｍｍ、例えば約５ｍｍ切り離されてもよい。マスクＭＡ、フレームＦおよびペリクルＰはすべて、ハウジング２によって規定される環境内に配置される。圧力センサの２次元アレイ３０は、ハウジング２の壁３３上に配置される。圧力センサのアレイ３０は、 マスクＭＡ、フレームＦ、ペリクルＰの走査動作中に、ハウジング内のガス（空気など）の圧力を監視する。
【００４１】
イルミネータＩＬは放射のビームを放射源ＳＯから受ける。放射源およびリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合、別体であってもよい。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みなされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに向けて、例えば適切な方向付けミラーおよび／また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の助けを借りて通過する。別の場合、例えば放射源が水銀ランプの場合、放射源が装置の一体的な部分であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータ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称されてもよい。
【００４２】
イルミネータＩＬは、ビームの角度および／または空間強度分布を調整するための調整手段ＡＭを含んでもよい。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）を調整できる。またイルミネータＩＬは、一般的にインテグレータＩＮやコンデンサＣＯなどの様々な他の要素を含んでもよい。イルミネータは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を有する放射の調整ビームを提供する。
【００４３】
放射ビームＰＢは、サポート構造ＭＴによって保持されているマスクＭＡに入射する。 マスクＭＡを通過した後、ビームＰＢはペリクルＰを通過し、次に投影システムＰＳに入る。 投影システムは、ビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる。位置決めデバイスＰＷおよび位置圧力センサＩＦ（例えば、干渉デバイス）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを、例えばビームＰＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置づけるように正確に移動させることができる。同様に、サポート構造ＭＴを使用して、例えば走査露光中にビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２およ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。
【００４４】
リソグラフィ装置を使用して、走査露光を実行することができる。走査露光では、ビームＰＢに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期して走査される（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の速度および方向は、投影システムＰＳの縮小および像反転特性によって決定される。
【００４５】
リソグラフィ装置は、プロセッサＰＲをさらに含む。プロセッサは、圧力センサのアレイから出力された信号を受信し、これらの信号を使用して、マスクアセンブリＭＳの走査移動中にペリクルＰによって形成される形状を計算するように構成される。プロセッサは、ペリクルによって引き起こされる歪みを低減するために、走査露光中にリソグラフィ装置に適用される調整を計算することができる。リソグラフィ装置は、コントローラＣＴをさらに含む。コントローラＣＴは、走査露光中にリソグラフィ装置に調整を適用するように構成される。調整は、投影システムＰＳのレンズ素子の調整を含み得る。
【００４６】
プロセッサＰＲおよびコントローラＣＴは、単体として提供され得る。プロセッサＰＲおよび／またはコントローラＣＴは、コンピュータを含み得る。コンピュータは、プロセッサ可読命令を格納するメモリを含み得る。プロセッサＰＲは、メモリに格納された命令を読み取って実行するように構成され得る。
【００４７】
ペリクルＰは、それを通過するパターン付き放射ビームＰＢに影響を与えることがしばらくの間理解されてきた。しかしながら、ペリクルの影響の考慮は、あたかもペリクルが放射ビームＰＢを横断する平面シートの形態を有するかのようにペリクルを処理することに限定されてきた。現在、ペリクルＰは、走査露光中に動的にゆがむことが見つけ出されている。この動的変形は、リソグラフィ装置によって基板Ｗ上に投影される像に歪みをもたらす。本発明の実施形態は、この問題に対処し、歪みを低減することを可能にする。これは、ペリクルＰ、フレームＦ、またはマスクＭに変更を加える必要なく達成される。
【００４８】
図２は、ペリクル（またはペリクルの一部）がリソグラフィ装置の光軸に対してある角度にあるときにペリクルＰによって引き起こされる放射ビームのオフセットを概略的に示す。オフセットされた直交座標の説明を助けることが図２に含まれている。他の図でも使用されている直交座標は、走査型リソグラフィ装置の慣例に従っている。ｙ方向は走査方向（つまり、走査露光中の移動方向）であり、ｘ方向は非走査方向のマスク平面内にあり、ｚ方向はリソグラフィ装置の光軸である。
【００４９】
ペリクルＰは、ペリクルの両側のガス（例えば、空気）の屈折率ｎ１、ｎ２より大きい屈折率ｎｐを有する。ペリクルの厚さはｄである。ペリクルＰによって導入されるオフセットは、スネルの法則に従っており、ペリクルの厚さとペリクルの屈折率によってある程度決定される。さらに、ペリクルはＸＹ平面に対してある角度にあるため、ＸＹオフセットは、ＸＹ平面に対するペリクルの角度によってさらに決定される。システムの主光線Ｒｐは一点鎖線で示され、主光線Ｒｐに対して角度θａの光線Ｒも示されている。破線Ｒ１は、ペリクルが存在しない場合に光線Ｒがどのように伝播するかを示している。実線Ｒ２は、ペリクルＰが存在するときにラインがどのように伝播するかを示している。見て分かるように、ペリクルＰが存在しなかった場合に見られるであろう光線Ｒ１と比較して、光線Ｒ２のｙ方向に有意なシフトΔｙｐがある。図２からも理解できるように、光線Ｒの変位は、ＸＹ平面に対するペリクルＰの角度にある程度依存する。主光線Ｒｐは、光線Ｒよりも少ない量だけシフトされる。ペリクルＰに垂直な光線（図示せず）はシフトされない。
【００５０】
図３Ａは、図１のリソグラフィ装置の一部をより詳細に示す概略図である。図１と同様に、ペリクルＰはペリクルフレームＦに固定され、ペリクルフレームＦはマスクＭＡに取り付けられる。マスクＭＡは、サポート構造ＭＴに取り付けられる。ペリクルＰ、ペリクルフレームＦ、およびマスクＭＡは、マスクアセンブリＭＳと呼ばれることがある。
【００５１】
壁３３は、マスクアセンブリＭＳとリソグラフィ装置の投影システムＰＳの第１レンズ素子２４との間に延在する。壁３３には開口２２が設けられており、開口２２を介して、パターン化された放射ビームが投影システムＰＳに進むことができる。開口２２は、露光スリットと呼ばれてもよい。壁３３は、図３Ｂにおいて上から見た状態で示されている。
【００５２】
マスクアセンブリおよびサポート構造ＭＴは、ハウジング２０によって規定される環境１８に配置される。ハウジングによって規定される環境１８は、マスクアセンブリ環境１８と呼ばれ得る。ハウジング２０は、放射ビームＰＢを受け取るために、マスクＭＡの反対側の上端に追加の開口２１を有する（図１を参照）。
【００５３】
壁には、圧力センサ３０の２次元アレイが設けられている。壁３３は、サポート構造ＭＴに面し、したがって、マスクアセンブリがサポート構造ＭＴによって保持されているとき、マスクアセンブリＭＳのペリクルＰと面している。プロセッサＰＲは、圧力センサ３０のアレイから出力を受信する。圧力センサ３０の２次元アレイは、壁３３の開口２２のいずれかの側に延在する。図示された２次元アレイは、６０個のセンサを含むが、２次元アレイは、他の数のセンサを有し得る。
【００５４】
ガス、例えば空気がマスクアセンブリ環境１８に存在する。汚染粒子が投影システムからマスクアセンブリ環境１８に移動するのを防ぐために、ガスが投影システムＰＳ内の圧力よりも高い圧力で提供されてもよい。
【００５５】
ボリューム２６は、ペリクルＰ、マスクＭＡおよびフレームＦによって囲まれている。ガスがボリューム２６内に含まれている。ボリュームは、ガス（例えば空気）がそれらの間を流れることを可能にする漏れ経路（図示せず）によってマスクアセンブリ環境１８に接続される。漏れ経路は、ガスがボリューム２６とマスクアセンブリ環境１８との間を移動し得る速度が限定されるように制限される。流速は十分に低いので、走査露光中にボリューム２６内のガスの量は固定されていると見なすことができる。
【００５６】
走査露光中、サポート構造ＭＴおよびマスクアセンブリＭＳは、（図３Ａの矢印で示されるように）ハウジング２０の一方の側からｙ方向の他方の側に急速に移動する。走査露光は、例えば、約１００ミリ秒以内に実行されてもよい。
【００５７】
図３Ａに概略的に示されているように、マスクアセンブリＭＳの左から右への走査移動中に、マスクアセンブリＭＳおよびサポート構造ＭＴの右側のガスの圧力は、そのガスを含むボリュームが減少しているため増加する。同時に、マスクアセンブリＭＳおよびサポート構造ＭＴの左側の圧力は、そのガスを含むボリュームが増加するため減少する。結果として、ガスは、マスクアセンブリ環境１８でガス圧力が等しくなるまで、マスクアセンブリＭＳおよびサポート構造ＭＴの周りを流れる。このガスの流れは、ペリクルＰの動的変形（すなわち、ペリクルの走査移動中に変化する変形）を引き起こす可能性がある。
【００５８】
ペリクルＰ、マスクＭＡおよびフレームＦによって囲まれたボリューム２６内のガス（例えば、空気）の慣性も、ペリクルの動的変形を引き起こし得る。図３Ａを参照すると、正のｙ方向におけるマスクアセンブリＭＳの走査移動が始まると、ボリューム２６内のガスの慣性により、ガスはその元の位置に留まる傾向がある。その結果、マスクアセンブリＭＳの加速中に、マスクアセンブリの左端にガスが蓄積する。これにより、ペリクルＰがマスクアセンブリＭＳの左端で外側に膨らむ。マスクアセンブリＭＳは、走査動作の右端に到達すると減速する。ここで、ガスは、ボリューム２６内で正のｙ方向に移動しており、マスクアセンブリＭＳが減速するときに移動し続ける傾向がある。その結果、マークアセンブリＭＳの減速中、マスクアセンブリの右端にガスが蓄積する。これにより、ペリクルＰは、マスクアセンブリＭＳの右端で外側に膨らむ。上記のように、走査露光は約１００ミリ秒以内に実行されてもよい。この間、マスクアセンブリは静止から加速し、１００ｍｍ以上移動してから減速して静止する。マスクアセンブリＭＳのボリューム２６内のガスの慣性は、ペリクル２６のかなりの変形を引き起こすことが理解されよう。
【００５９】
動的変形は、ペリクルＰの屈曲からなり、これにより、リソグラフィ装置ＬＡによって基板Ｗ上に投影される像に歪みが導入される。図２に関連して上で説明したように、ペリクルＰがマスクＭＡに対してある角度にあるとき、これは投影された画像にオフセットを導入する。ペリクルは曲がっており、従ってマスクに対してある範囲の角度を有しているため、ペリクルは単純なオフセットを導入するのではなく、投影された像に歪みを導入する。さらに、ペリクルによって導入される歪みは、走査露光中に変化する。これは、パターン化された放射ビームＲＢが、マスクアセンブリＭＳの走査移動中にペリクルＰに沿って通過し、ペリクルの異なる部分が異なる方法で曲げられるためである。
【００６０】
図４は、マスクアセンブリの走査動作中に発生する可能性があるペリクル変形の例を概略的に示す。図４に概略的に示されているように、ペリクルＰの走査動作は、この例ではＹ方向である。
【００６１】
上述したように、ペリクルＰとマスクＭＡとの間のボリューム２６内のガスの量は、走査露光中に効果的に固定される。さらに、ボリュームＧ内のガスは、圧縮または膨張に抵抗する傾向がある。その結果、ペリクルＰによって囲まれた全ボリュームは、実質的に一定のままであり、ペリクルＰの一部の外向きの膨張は、ペリクルの別の部分の対応する内向きの動きと一致する傾向がある。ペリクルＰのこの変形の例を図４に示す。ペリクルＰの図の左下端に向かう部分は内側に膨らんでおり、ペリクルの図の右上端に向かう部分は対応する量だけ外側に膨らんでいる。したがって、ペリクルＰによって囲まれたボリュームは、実質的に一定のままである。ペリクルのこの変形は、ウォーターベッドの表面の動きに似ていると見なすことができる。つまり、実質的に非圧縮性の流体のボリュームを囲む柔軟膜の動きに似ている。
【００６２】
走査露光中に投影された像内のペリクルによって引き起こされる歪みは、比較的複雑である。歪みはゼルニケとして表現できる収差と見なすことができ、それらにはゼルニケのいくつかの次数が含まれる。ただし、歪みは比較的一貫している。すなわち、特定のペリクルを備えた所与のマスクアセンブリＭＳを使用して所与のリソグラフィ装置で走査露光を実行する場合、ペリクルによって引き起こされる歪みは、前の露光中に生じた歪みとほぼ同じになる。これは、走査露光の速度と方向が同じであり、且つマスクアセンブリ環境内のガスのバックグラウンド圧力が同じである場合に当てはまる（つまり、マスクアセンブリＭＳが移動していないときのガスの圧力が変更されない）。同じ速度であるが反対方向の走査露光の場合、ペリクルによって引き起こされる歪みは反転する。
【００６３】
走査露光中のペリクルＰの動的変形は、圧力センサ３０のアレイから出力された圧力測定値を使用して決定される。動的変形は、マスクアセンブリＭＳの走査動作中の位置の関数としてペリクルによって形成される形状であると考えることができる。走査露光中のペリクルの動的変形は、基板の走査露光が行われる前に得られた測定値を使用して、プロセッサによって事前に計算できる（以下でさらに説明する）。走査露光中のペリクルの計算された動的変形は、基板の走査露光中に投影システムに適用される調整を決定するために使用される。これらの調整により、ペリクルによる歪みが減少する。
【００６４】
再び図３を参照すると、ハウジング２０の壁３３内の圧力センサ３０は、２次元アレイとして提供される。圧力センサ３０は、例えば、磁石（例えば、マイクロホンの形態）に取り付けられた可動ダイヤフラムであってもよい。圧力センサは、例えば、ＭＥＭｓマイクロホンであってもよい。一実施形態では、圧力センサは、米国フィラデルフィアのＡｋｕｓｔｉｃａ社から入手可能なＡＫＵ２４２デジタルシリコンＭＥＭＳマイクロホンであってもよい。他のＭＥＭＳマイクロホン（圧力センサ）、例えば、米国マサチューセッツ州のＶｅｓｐａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手可能なＶＭ１０１マイクロホンが使用されてもよい。
【００６５】
圧力センサ３０は、壁３３に形成された凹部に配置することができる。圧力センサ３０を壁３３の凹部に配置することは、圧力センサが壁から突き出て、壁を横切って流れるガス（例えば空気）に大きな乱流を引き起こすのを防ぐので有利である。
圧力センサの上面は、壁の上面と面一であってもよい。圧力センサが壁の上面と面一である場合、これは滑らかな連続表面を提供し、乱流の発生を回避するのにさらに役立つ。
【００６６】
圧力センサ３０からの電気接続（図示せず）は、壁３３を通過して壁の底面から出るか、または壁内を通過して側壁から出ることができる。その代わりに、ワイヤレス接続を使用することもできる。プロセッサＰＲは、圧力センサ３０から出力信号を受け取る。
【００６７】
図３では、圧力センサの２次元アレイは、６０個の圧力センサからなる。しかしながら、これは単なる概略図であり、任意の適切な数の圧力センサを使用することができる。
【００６８】
圧力センサアレイの圧力センサ３０は、ペリクルＰから約２ｃｍ離れて配置され得る。圧力センサは、約２ｃｍのピッチ（例えば、３ｃｍまでのピッチ）で互いに分離され得る。一般に、圧力センサ３０とペリクルＰとの間の距離に概して対応するか、またはそれよりも小さい間隔を圧力センサ３０に与えることにより、近接場音響ホログラフィを効果的に使用してペリクル形状を決定することができる。
【００６９】
ペリクルＰは、例えば、約１１０ｍｍ×１５０ｍｍを測定することができる。走査露光中のペリクルのたわみは、比較的低い空間周波数（たとえば３ｃｍ以上）を持つ可能性がある。その結果、アレイの圧力センサ３０の約２ｃｍのピッチ（例えば、３ｃｍまでのピッチ）は、動的ペリクル変形の正確な測定を可能にするのに十分に高い空間周波数で圧力測定を提供することができる。ミリメートルオーダのペリクルたわみが発生する。検出システム４０は、ミクロンのオーダの精度でペリクルたわみを決定することが可能であってよい。これは、ペリクルのミリメートルオーダのたわみの正確な特性を提供するのに十分である。
【００７０】
圧力センサ３０は、走査動作中のペリクルの運動の周波数よりも高いサンプリング周波数を有することができる。ペリクルの運動の周波数は、例えば、２５Ｈｚから４０Ｈｚの範囲であってよい。圧力センサ３０は、例えば、約１００Ｈｚまで（例えば、約２００Ｈｚまで）の周波数を有する出力測定値を提供することができ、１０Ｈｚ程度の低い周波数を正確に検出することができる。圧力センサ３０は、１０Ｈｚより低い周波数を検出することができてよいが、そのような測定の精度は低下する可能性がある。
【００７１】
一般に、圧力センサ３０の空間ピッチおよび圧力センサからの出力の周波数は、ペリクルＰのたわみを効果的にサンプリングおよび決定できるように十分に高くなるよう選択することができる。
【００７２】
近接場音響ホログラフィ（ＮＡＨ）は、マスクアセンブリＭＳの走査動作中にペリクルＰの動的変形を再構成するためにプロセッサＰＲによって使用されてもよい。言い換えると、マスクアセンブリＭＳの走査動作中の位置の関数としてペリクルＰによって形成された形状を再構成するために。再構成は、プロセッサＰＲによって実行される計算を使用して達成される。走査露光中にペリクルによって形成された形状の再構成により、ペリクルによって引き起こされる歪みを決定できる。歪みが決定されると、レンズモデルを使用して、これらの歪みを低減するリソグラフィ装置に適用される補正（例えば、投影システムのレンズ素子の調整）を決定することができる。これは、パターンが基板に投影される精度を有利に改善する。近接場音響ホログラフィについては、以下でさらに説明する。
【００７３】
ペリクルＰの動的変形は、基板の露光が開始される前に、圧力センサアレイ３０およびプロセッサＰＲを使用して決定されてもよい。これは、ペリクルの挙動に一貫性があり、露光が行われる前に測定された変形が、変形を決定する周囲の長さ（ペリメータ）が同じままであれば、露光中に繰り返されることが予想されるためである。したがって、マスクアセンブリＭＳは、走査露光に対応する走査動作で移動することができるが、露光放射は基板に入射しない。発生する動的ペリクル変形は、圧力センサ３０のアレイからの出力信号に基づいてプロセッサＰＲによって決定される。基板の後続の走査露光中、ペリクルＰの動的変形は同じであると想定され、それに応じてリソグラフィ装置に補正が適用される。
【００７４】
一例では、リソグラフィ装置を使用して、以前にそのリソグラフィ装置で使用されていなかったマスクＭＡおよび関連するペリクルＰで基板を露光することができる。基板の露光中に所望の走査露光長が使用され、所望の走査速度を使用することができる。しかしながら、これは、基板上の異なる場所での露光によって異なる場合がある。例えば、基板の中心に向かって配置されたフィールドを露光するとき、全露光走査長および最大走査速度を使用することができる。しかしながら、基板のエッジにあるフィールドを露光するとき、部分的なフィールドが露光されることがある。したがって、より短い露光走査長を使用することができる。走査露光の速度も低下することがある。基板のエッジ周辺の異なる場所は、異なる走査長および／または走査速度を使用して露光することができる。
【００７５】
基板を露光する前に、後続の基板の露光中に使用される異なる走査長および速度を含む一組の走査動作について圧力センサアレイ３０を使用して測定値を取得することができる。一組の走査動作の各走査長および／または速度について、圧力センサアレイ３０を使用して得られた測定値を使用して、走査露光中に発生するペリクルＰの動的変形を決定する。次に、レンズモデルを使用して、ペリクルの変形によって生じる歪みを低減するために、これらの走査露光中にレンズ素子に適用する調整を決定する。
【００７６】
一例では、各走査速度および走査長に対するマスクアセンブリＭＳの走査動作は、二組のデータを取得できるようにするために、正のＹ方向および負のＹ方向に実行されてもよい。上記でさらに述べたように、ペリクルの挙動は、正と負のＹ方向の走査に対して対称であると予想されるため、ペリクルの動的たわみを特徴付けるには単一の走査動作の測定で十分である。ただし、２つの走査動作を実行すると、（たとえば、信号対雑音比を改善することによって）ペリクルの変形をより正確に判断できるようにする追加のデータが提供される。さらなるデータを取得するために、所与の走査長に対して２回を超える走査動作を使用することができる。これにより、（たとえば、信号対雑音比をさらに改善することによって）ペリクルの変形をより正確に取得できる。
【００７７】
一例では、露光放射がマスクＭＡを通して向けられることなく、基板全体の模擬露光を実行することができる。この例では、一組の走査動作は、基板全体の模擬露光を含む。マスクアセンブリＭＳの各走査動作について、圧力センサ３０からデータを収集することができる。基板全体の模擬露光を実行することにより、基板の製造露光中に発生するすべての走査速度と走査時間が実行され、露光中にペリクルによって形成される形状を決定するために使用できるデータが生成される。測定が実行されると、レンズ素子に適用される補正が計算される。次に、基板の露光が実行されるときに補正を適用できる。本明細書の他の箇所で述べたように、基板の露光中に圧力測定を実行できる。
【００７８】
ペリクル変形およびレンズ素子に適用される補正を決定するために必要な計算処理能力は、これらが基板の露光中にリアルタイムで計算および適用できないようなものである可能性がある。このため、上記の実施形態では、それらは、基板の露光に先立って計算される。しかしながら、十分に高い処理能力が利用可能である場合、ペリクル変形の決定および関連するレンズ補正は、リアルタイムで決定され得る。したがって、走査動作中にペリクルによって形成される形状を計算することができ、製造露光が行われている間に、リソグラフィ装置に適用される補正を計算することができる。
【００７９】
近接場音響ホログラフィは、マスクアセンブリＭＳの走査動作中の各瞬間にペリクルによって形成された形状を計算により再構成するために使用される。この再構成で使用される計算は、大量の計算を必要とする可能性があるため、可能な場合はノイズを除去するのが有益である。圧力センサから出力されたデータのフィルタリングは、周波数を使用して実行できる。近接場音響ホログラフィは、ＷＯ２００９／１３０２４３Ａ２，ＵＳ２０１３／００９４６７８Ａ１およびＵＳ２０１３／０１２８７０３Ａ１に記載されており、これらのそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。
【００８０】
データのフィルタリングを適用するために使用できる１つのパラメータは、ペリクルＰの固有振動数（共振周波数）である。ペリクルの固有振動数は、２０〜５０Ｈｚの範囲にあり、ペリクルの張力に依存する。実際には、固有周波数は約２５Ｈｚである（たとえば、プラスまたはマイナス５Ｈｚ）。ペリクルの固有振動数は、例えば、基板露光中にマスクアセンブリの走査動作を提供するために使用されるアクチュエータを使用して、マスクアセンブリＭＳに振動を加えることによって決定することができる。圧力センサ３０からの出力は、振動が加えられているときに監視される。振動は最初、予想される固有周波数より低い周波数で適用される。次に、圧力センサ３０から出力される信号のスパイクが見られるまで、周波数は、例えば０．１Ｈｚ単位で増加される。このスパイクは、ペリクルＰの固有振動数を示す。この固有振動数と固有振動数の高調波は、走査動作中にペリクルが変形するときに存在する。
【００８１】
マスクアセンブリＭＳの走査動作中に存在することになる別の周波数は、リソグラフィ装置によって実行される露光の周波数である。この露光周波数は、例えば２〜１０Ｈｚの間であり得る。この場合も、露光周波数の高調波がペリクル変形に存在する場合がある。マスクアセンブリＭＳの２回の走査動作は、露光周波数によって引き起こされるペリクル変形を測定することを可能にするのに十分であり得る。この文脈では、「２回の走査動作」という用語は、一方向への走査動作とそれに続く反対方向への戻り走査動作を意味することを意図している。単一の走査動作を使用して、露光周波数によって引き起こされるペリクルの変形を測定できるようにすることが可能であり得る。
【００８２】
概して、ペリクルの挙動は強い再現性を有するので、単一の走査動作は、その走査動作中のペリクル変形が決定されることを可能にするのに十分であり得る。決定されたペリクル変形は、同じ速度と期間の後続の走査動作で繰り返される。
【００８３】
ペリクルの動的たわみは、約２００Ｈｚよりも大幅に小さい最大周波数限界を有することがある。圧力センサ３０から出力される信号のローパスフィルタリングは、ペリクルのたわみが計算されているときに、約２００Ｈｚを超える周波数を有する信号が除外されるように適用されてもよい。これにより、信号対雑音比がさらに向上する。
【００８４】
ペリクル変形に存在する周波数の知識を使用して、圧力センサ３０から出力された信号にフィルタを適用し、それにより信号対雑音比を改善することができる。例えば、圧力センサ３０から受信された信号に存在し、ペリクルの運動の予想される周波数から外れる周波数は、（例えば、プロセッサＰＲによって）フィルタリングされてもよい。
【００８５】
近接場音響ホログラフィを使用して、走査露光中にペリクルによって形成された形状を再構成するとき、圧力センサアレイの圧力センサ３０から出力された信号間の位相差が使用される。圧力センサ３０のアレイは（単にセンサのラインであるのとは対照的に）２次元であるため、センサから受け取った情報は、ペリクルによって形成された形状を再構成できるようにするのに十分である。プロセッサＰＲは、異なる圧力センサ３０から受信した信号間の相関を実行する。所与の相関について強い信号が見られる場合、これは、物体が異なる時間にこれらの圧力センサに入射した圧力波を引き起こしたことを示す。強い相関信号を生じさせた位相差（時間遅延）を使用して、圧力波の発生源を特定できる。Ｙ方向におけるマスクアセンブリ（したがって、ペリクルＰ）の位置は、信号が圧力センサ３０から出力されている任意の所与の瞬間において既知である。したがって、ペリクルＰの位置は既知であるので（ただし、そのたわみは不明）、この情報を使用して、圧力波の発生源がペリクルに対応するか、他の装置に対応するかを判断できる。ペリクルＰが圧力波の発生源ではない場合、その圧力波は無視できる。ペリクルＰが圧力波の起点である場合、その圧力波はペリクルによって形成された形状の再構成の一部として使用される。これは、圧力センサアレイ全体の圧力センサ３０に対して実行される。圧力波の起点の多くが決定される。これらは総合すればペリクルＰによって形成される形状を示す。
【００８６】
より詳細には、圧力波が生成されると、圧力波は伝播関数Ｇに従って伝播する。
【数１】
2021510425.tif 000003
ここで、ｚｓは圧力波の発生源の１次元の位置であり、ｚｈは圧力センサの１次元の位置である。本発明の実施形態では、圧力センサ３０で受信される音波は既知である。逆伝播関数を使用して、音波を逆伝播させ、圧力波を引き起こしたペリクルのたわみを決定することができる。逆解法は、レイリーの伝搬カーネルを使用した測定平面（圧力センサ３０が配置されている平面）のデコンボリューションであってよい。
【００８７】
上記でさらに述べたように、特定の走査長と走査速度でリソグラフィ装置内のペリクルに関してペリクルの変形が決定されると、ペリクルのこの既知の変形は、同じ走査長と走査速度を使用する後続の基板露光中に発生すると予想される。
【００８８】
上記でさらに述べたように、ペリクルＰの挙動は、他のパラメータが変更されない限り、所与の走査速度および走査長について一貫している。実際には、マスクアセンブリＭＳが異なるリソグラフィ装置内に配置されるハウジング２０の内部の間にはいくつかの違いがあるかもしれない。その結果、同じ走査長および走査速度が使用される場合でも、ペリクルの変形は、異なるリソグラフィ装置の内部で異なる場合がある。したがって、以前に決定されたペリクル変形は、特定のリソグラフィ装置内の特定のペリクルに使用されてもよいが、異なるリソグラフィ装置内のそのペリクルには使用されるべきではない。以前に決定されたペリクルの変形は、そのペリクルが存在する場合、後続の走査露光に使用されてよい。これは、ペリクルが同じマスクＭＡに取り付けられている場合、またはペリクルが別のマスクＭＡに取り付けられている場合である（マスクを変更してもペリクルの変形に大きな影響はない）。
【００８９】
圧力センサ３０は、製造工場のすべてのリソグラフィ装置に設置することができる。これにより、各リソグラフィ装置内で動的なペリクル変形を決定できる。上述のように、同じペリクルの異なる動的変形が異なるリソグラフィ装置で発生する可能性があるため、これは有利である。
【００９０】
圧力センサ３０は、基板の製造露光中に存在する。圧力センサ３０は受動的である（すなわち、それらはペリクルまたはマスクに影響を及ぼさない）ので、基板の製造露光中にデータを収集するために使用されてもよい。プロセッサＰＲは、基板の製造露光中に圧力センサ３０から得られたデータを使用してペリクルによって形成された形状を決定し続けることができる。これは、例えば、ペリクルの計算された動的変形の改良を可能にすることができる。換言すれば、ペリクル変形が決定される精度は、時間とともに改善され得る。同様に、ペリクル変形によって引き起こされる歪みを低減するためにリソグラフィ装置に適用される調整は、時間とともに改善され得る。
【００９１】
上記でさらに述べたように、ペリクルの変形は、少なくとも部分的にペリクルの張力によって決定される。この張力は時間とともに徐々に減少する。これは、ペリクルがパターン付き放射ビームからの一部の放射を吸収し、時間が経つとこれがペリクルの経年劣化を引き起こすためである。この経年劣化により、ペリクルは張力を失う。張力が減少すると、走査露光中のペリクルの変形は同じ形状になる。ただし、その形状は増幅される。言い換えると、ペリクルのエッジを通過する平面からのペリクルの最大たわみが増加する。
【００９２】
ペリクルの経年劣化は漸進的かつ予測可能であるので、単純なモデルを使用して、ペリクルの計算された動的変形を調整して、ペリクル変形が測定された後に発生したペリクルの経年劣化を考慮に入れることができる。あるいは、圧力センサ３０からの出力信号が製造露光中に監視される場合、ペリクルの動的変形が定期的に計算されてもよい。これには、経年劣化による動的変形の変化が含まれる。
【００９３】
圧力センサ３０から出力された信号を使用してペリクルＰによって形成された形状を再構成するとき、プロセッサＰＲは、ペリクルの既知の制約を考慮に入れることができる。例えば、上記のように、ペリクルの位置は、走査動作中に既知であり、ペリクル以外の起点から受信された圧力信号は、プロセッサＰＲによって無視され得る。別の例では、ペリクルＰのエッジはフレームＦに固定されているため、ｚ方向に移動しないことがわかっている。
【００９４】
圧力センサ３０からの信号出力を使用してペリクルＰによって形成された形状を再構成するとき、プロセッサＰＲは、他のペリクルについて以前に見られた形状を考慮に入れることができる。これは、例えば、同じタイプの他のペリクルで以前に見られた形状を使用して行うことができる。同じ種類のペリクルは、同じ厚さのペリクルであってもよい。同じタイプのペリクルは、製造時にペリクルＰと同じ初期張力を持つことがある。しかしながら、同じタイプのペリクルの張力は、ペリクルの経年劣化により、時間の経過とともに減少する可能性がある。そのペリクルに見られる形状は、そのペリクルの経年劣化によりサイズが調整される。ペリクルの経年劣化は、ペリクルが経験した放射の累積放射線量によって引き起こされる。この放射線量は、プロセッサによって計算される。したがって、放射線量によって引き起こされたペリクルの経年劣化および張力の低下を測定することができる。プロセッサＰＲは、同じタイプのペリクルについて以前に見られた形状に調整を適用して、そのペリクルの経年劣化を考慮に入れることができる。得られた形状は、ペリクルＰによって形成された形状を再構成するときにプロセッサＰＲによって考慮に入れられてもよい。本発明の実施形態は、リソグラフィ装置を使用して実行される製造露光に影響を与えない。上述のように、これは、ペリクルのたわみの測定が、製造露光中に実行される場合があることを意味する。
【００９５】
圧力センサ３０のアレイは、既存のリソグラフィ装置に後付けすることができる。これは、例えば、マスクアセンブリハウジング２０の既存の壁３３を、圧力センサ３０のアレイが設けられている新しい壁で置き換えることによって達成することができる。
【００９６】
図６のフローチャートは、リソグラフィ装置によって実行される走査露光中にペリクルＰによって形成される形状によって引き起こされる投影像の歪みを補償するために使用できる本発明の実施形態に係る方法を示している。補正は、例えば、基板の製造露光中に、例えば集積回路を形成するダイを備えた一連のウェハの露光中に適用されてもよい。概して、この方法は、圧力センサアレイからの出力および他の情報を使用して、走査動作中にペリクルによって形成された形状を計算することを含む。計算は、近接場音響ホログラフィを使用したペリクルによって形成された形状の再構成であってもよい。この方法はさらに、放射ビーム収差モデルを使用して放射ビームＰＢがペリクルによってどのように歪められるかを決定し、回転ガウシアンスリット露光モデル（rolling Gaussian slit exposure-model）を適用して露光の走査特性を考慮し、それによって露光に対するペリクルの影響を決定することを含む。露光に対するペリクルの影響は、ペリクルのフィンガープリント（fingerprint）と呼ばれる場合がある。この方法は、ペリクルフィンガープリントを補償するために適用される投影システムＰＳの調整を決定するためにレンズモデルを使用することをさらに含む。次に、基板の製造露光中に補正が投影システムに適用される。
【００９７】
上述したように、走査露光の方向を逆にすると、ペリクルの歪みが反転する。したがって、走査露光の各方向に対して１つずつ、２組の調整をメモリに格納することができる。走査露光がウェハのエッジで実行される場合、これらは、ウェハのエッジから離れて実行される走査露光よりも短いおよび／または遅い場合がある。その結果、これらの露光が実行されるとき、ペリクルの変形は異なる。その結果、投影システムＰＳの追加の調整セットがメモリに格納され、露光がウェハのエッジで行われるときに使用される。
【００９８】
放射ビームＰＢによるペリクルＰの加熱が有意な効果（例えば、熱膨張によるペリクルの張力の減少）を有すると予想される場合、放射ビームがペリクルに入射する間にキャリブレーションを実行することができる。あるいは、（ペリクルの熱膨張係数を使用して）ペリクルＰの張力に対する放射ビームによって引き起こされる加熱の影響を計算して、モデルに追加することができる。ペリクルＰの温度は、時間の関数として既知の方法で上昇すると予想することができ、例えば、マスクＭＡの温度と同じ速度で上昇することがある。マスクの加熱は、別個の既存のモデルの対象となる場合があり、ペリクルＰの温度は、そのモデルから導出される場合がある。ペリクルＰは、入射放射の吸収によって直接加熱されてもよく、またはマスクＭＡからフレームＦを介してペリクルＰへの熱伝導によって間接的に加熱されてもよい。
【００９９】
図６をより詳細に参照すると、新しいペリクルを備えたマスクアセンブリがリソグラフィ装置にロードされる。この文脈での新しいとは、ペリクルがこのリソグラフィ装置で以前に使用されていなかったことを意味してよい（他のリソグラフィ装置で使用されていてもよい）。ペリクルの固有振動数を決定することができる（上記でさらに説明されている）。これは、ペリクルによって形成された形状を再構成するために必要な計算量を削減できるオプションのステップである。しかしながら、ペリクルによって形成される形状は、最初にペリクルの固有振動数を決定することなく決定されてもよい。製造露光中に使用されるマスクアセンブリの走査動作が実行される。圧力センサのアレイは、走査動作中の圧力を測定するために使用される。
【０１００】
近接場音響ホログラフィは、走査動作中にペリクルによって形成された形状を再構成するために使用される。ペリクルによって形成された形状は、走査動作中にペリクル位置の関数として変化する。信号は、ペリクルの固有周波数と露光走査周波数を使用してフィルタリングできる（これらの周波数の高調波とともに）。フィルタリングは、計算の前または計算の一部として行うことができる。
【０１０１】
放射ビーム収差モデルは、走査動作中にペリクルの形状を入力として受け取り、製造露光中に使用される照明モードも入力として受け取る。放射ビーム収差モデルは、例えば、光線偏向モデルであってもよく、これは、スネルの法則を実装するモデルであってもよい（図２に関連して上述されている）。あるいは、放射ビーム収差モデルは、ペリクルの変形によって引き起こされる放射ビームのゼルニケ収差をモデル化するより高度なモデルであってもよい（このタイプのモデルはペリクルをレンズ素子として扱う）。
【０１０２】
放射ビーム収差モデルからの出力は、回転ガウシアンスリット露光モデルに入力される。このモデルは、走査露光中の放射ビームに対するペリクルとマスクの動きに対処し（例えばコンボリューションとして）、ペリクルの変形によって引き起こされるペリクルフィンガープリントを出力としてする。ペリクルフィンガープリントの例を図５に示す。ペリクルフィンガープリントは、ペリクルの歪みの影響により像内のポイントがどのように変位するかを示す。
【０１０３】
最後に、レンズモデルを使用して、ペリクルフィンガープリントを補償するために、投影システムＰＳのレンズ素子に適用される補正を決定する。そのようなレンズモデルは当技術分野でよく知られており、したがってレンズモデルはここでは説明されない。補正は、例えば、Ｙ方向に４次の多項式補正を適用することができるかもしれない。
【０１０４】
上述したように、レンズ素子に適用される補正は、製造露光が行われる前に決定されてもよい。次に、製造露光中に補正を適用し、その露光中にペリクルフィンガープリントを補償する。
【０１０５】
新しい基板の露光が始まる前に、ペリクルは静止していてもよい。その基板の露光が始まると、マスクアセンブリＭＳの振動が発生し、これらの振動は、約２回または３回の走査露光後に安定する。ペリクルによって形成される形状に対するこれらの振動の影響は、本発明の実施形態を使用して測定することができる。次に、これは、製造走査露光中にリソグラフィ装置に補正を適用するときに考慮に入れられてもよい。
【０１０６】
走査露光中にリソグラフィ装置によって適用される調整は、リソグラフィ装置に格納することができる。あるいは、調整は遠隔で記憶されてもよく、それらが必要なときにリソグラフィ装置に伝達されてもよい。
【０１０７】
ペリクルフィンガープリントを補償する調整は、リソグラフィ装置の他の場所にある収差の発生源を補償する調整（例えば、露光中に投影システムのレンズ素子の加熱によって引き起こされる収差を補償する調整）と組み合わせることができる。
【０１０８】
本発明の説明されている実施形態は、特定の形態のモデルに言及しているが、任意の適切な形態のモデルを使用することができる。
【０１０９】
ペリクルのフィンガープリントを補償する調整をレンズ素子の調整に関して説明してきたが、リソグラフィ装置は他の調整を使用することができる。例えば、走査露光中の基板の位置は、リソグラフィ装置によって調整することができる（例えば、ｚ方向のいくらかの移動を使用して、焦点の変化を補償することができる）。
【０１１０】
走査露光中のペリクルのＺ方向移動は、走査露光中にペリクルによって形成される形状の計算の一部として決定されてもよい。この出力は、ペリクルの影響がｚ方向の移動によって低下する程度を決定するために使用できる。ダスト粒子がペリクル上に存在する場合、マスクに向かうｚ方向の動きにより、ダスト粒子がリソグラフィ装置の焦点面に近づく。これが発生する程度は、計算されたペリクル形状を使用して決定できる。次に、ダスト粒子のｚ方向の動きの影響を決定できる。
【０１１１】
本発明の態様は、適切なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む、任意の便利な方法で実装することができる。例えば、コントローラＣＴの一部を形成し得るプログラマブルデバイスは、本発明の実施形態を実施するようにプログラムされ得る。したがって、本発明は、本発明の態様を実装するための適切なコンピュータプログラムも提供する。そのようなコンピュータプログラムは、有形の担体媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ ＲＯＭなど）および通信信号などの無形の担体媒体を含む適切な担体媒体上で搬送することができる。
【０１１２】
本発明の特定の実施形態が上に説明されたが、本発明は、説明された以外の方法で実施されてもよいことが理解されよう。この説明は、本発明を限定することを意図していない。
【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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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月10日(2020.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクおよび関連するペリクルを支持するように構成されたサポート構造であって、前記マスクは放射ビームの断面にパターンを与えてパターン化された放射ビームを形成することができる、サポート構造と、
前記パターン化された放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
を備え、
前記サポート構造と前記投影システムとの間に壁が延在しており、前記壁は、前記パターン化された放射ビームが前記マスクおよび前記ペリクルから前記投影システムに通過することを可能にする開口を含み、前記壁には、圧力センサの２次元アレイが設けられている、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記圧力センサの２次元アレイは、前記壁の前記開口のいずれかの側に延在する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記圧力センサは、前記壁に形成された凹部に配置される、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記圧力センサの上面は、前記壁の上面と面一である、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記圧力センサのアレイから出力信号を受け取り、前記マスクおよび前記ペリクルの走査動作中に前記ペリクルによって形成される形状を計算するように構成されたプロセッサをさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、近接場音響ホログラフィを使用して、前記ペリクルによって形成された形状を再構成するように構成されている、請求項５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記ペリクルによって形成される形状によって引き起こされる歪みを補償するために、走査露光中に前記投影システムのレンズ素子に調整を適用するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項５または６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
リソグラフィ装置内のペリクルたわみを測定する方法であって、
請求項１に記載のリソグラフィ装置にマスクおよびペリクルを備えるマスクアセンブリをロードすることと、
前記マスクアセンブリの走査動作を実行し、前記圧力センサから出力される信号を受信することと、
前記圧力センサから出力された信号を使用して、走査動作中に前記ペリクルによって形成された形状を計算することと、
を備える方法。
【請求項９】
走査動作中に前記ペリクルによって形成された形状を計算することは、近接場音響ホログラフィを使用して前記ペリクルによって形成された形状を再構成することを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ペリクルによって形成される形状を計算するときに、前記ペリクルの固有振動数を決定し、次に前記固有振動数および前記固有振動数の高調波を考慮することをさらに備える、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記圧力センサからの出力信号は、前記マスクおよび前記ペリクルを使用して実行される製造露光中に受信され続け、前記出力信号は、前記ペリクルによって形成される計算された形状を調整するために使用される、請求項８から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記リソグラフィ装置に適用される補正は、前記ペリクルによって形成された調整された計算された形状を考慮するように調整される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるように構成されたコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラム。
【請求項１４】
プロセッサ可読命令を格納するメモリと、
前記メモリに格納された命令を読み取って実行するように構成されたプロセッサと、
を備えるコンピュータであって、
前記プロセッサ可読命令は、請求項８から１２のいずれかに記載の方法を実行するように当該コンピュータを制御するように構成された命令を備える、コンピュータ。
【国際調査報告】
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2021510425.tif 000012
2021510425.tif 000013