(57)【要約】【課題】複数の焦点深度において像品質を改善することが可能な装置を提供する。【解決手段】スキャトロメータを用いる際、ターゲット領域の異なる部分がそれぞれ異なる焦点深度を有する。全体の領域が測定されるとき、その結果は部分的に焦点から外れる。これを補償するために、高開口数レンズの後焦点面にレンズアレイを配置する。【選択図】図４
2008085326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の特性を測定する検査装置であって、
基板上に放射を投影する放射プロジェクタ、
対物レンズ、
基板の表面から反射された放射ビームを検出するディテクタ、および
反射放射ビームを各レンズがディテクタ上に投影するレンズアレイ、
を備える検査装置。
【請求項２】
ディテクタは、レンズアレイの各レンズによって投影された放射の角度分解スペクトルを検出する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各レンズによって投影された角度分解スペクトルを処理して単一の角度分解スペクトルを生成するデータ処理ユニットをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ディテクタは、レンズアレイの各レンズによって投影された放射の波長を検出する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
レンズアレイは対物レンズの瞳面内に位置する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
レンズアレイは微小レンズのアレイである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
レンズアレイは微小レンズのアレイである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
対物レンズは高開口数レンズである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
対物レンズの開口数は少なくとも０．９である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
検査装置を備えるリソグラフィ装置であって、検査装置は、
基板上に放射を投影する放射プロジェクタ、
対物レンズ、
基板の表面から反射された放射ビームを検出するディテクタ、および
反射放射ビームを各レンズがディテクタ上に投影するレンズアレイ、
を備える、リソグラフィ装置。
【請求項１１】
ディテクタは、レンズアレイの各レンズによって投影された放射の角度分解スペクトルを検出する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
各レンズによって投影された角度分解スペクトルを処理して単一の角度分解スペクトルを生成するデータ処理ユニットをさらに備える、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
ディテクタは、レンズアレイの各レンズによって投影された放射の波長を検出する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
レンズアレイは対物レンズの瞳面内に位置する、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
レンズアレイは微小レンズのアレイである、請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
レンズアレイは微小レンズのアレイである、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
対物レンズは高開口数レンズである、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
対物レンズの開口数は少なくとも０．９である、請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
基板の像を投影する装置であって、
基板上に放射を投影する放射プロジェクタ、
投影された放射が通過する対物レンズ、および
基板の表面から反射された放射ビームの異なる部分をそれぞれが投影するレンズアレイ、
を備える装置。
【請求項２０】
基板の特性を測定する方法であり、
基板上に放射を投影すること、
反射された放射の異なる部分を各レンズが投影するレンズアレイを通して、基板から反射された放射を投影すること、および
レンズアレイを通して投影された反射放射を検出し、反射された放射は測定される特性を表すこと
を含む方法。
【請求項２１】
測定される特性はオーバーレイエラーである、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、たとえばリソグラフィ技術によるデバイス製造において有用な検査方法、およびリソグラフィ技術を用いた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ものである。リソグラフィ装置は、たとえば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。その場合、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、マスクまた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（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば１つのダイの一部、１つまたはいくつかのダイを含む）に転写される。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上での結像を介してなされる。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。公知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ステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の放射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行また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。
【０００３】
[0003]  アライメントなどの基板の特性を定めるために、ビームは基板の表面、たとえばアライメントターゲットにおいて反射される。また、像は反射ビームのカメラ上に作り出される。基板に反射した前と後のビームの特性を比較することによって、基板の特性を判定することができる。これは、たとえば、反射ビームと公知の基板特性に対応付けられた公知の測定値のライブラリに記憶されたデータとを比較することによって行うことができる。
【０００４】
[0004]  ターゲットを照明し、反射放射からデータを収集するこのようなシステムは、複数の重畳パターンを照明するためにしばしば用いられる。第１のパターンと比較して、第２のパターンは所定のバイアスを有する。反射放射の特性を分析することにより、回折格子間のオーバーレイエラー（ＯＶ）を測定することができる。重畳パターンを有する基板の断面が添付の図７に示される。図示のとおり、露光されるパターン８０、８１は垂直方向高さＺ分だけ離間しており、そのため異なる焦点深度を有する。したがって、両方のパターンに同時に焦点を合わせることは困難である。その結果、一方の回折格子は焦点からずれることが多く、粗悪な像が生じる。焦点を改善する１つの方法は焦点深度を大きくすることであるが、この方法では検出光量ならびに像品質が低下する。そのため、信号強度と焦点深度とのバランスを考量する必要がある。また、オブジェクトの深度情報は収集されない。両パターンの高精度な像を検出する別の方法は、２回の測定を行い、１回の測定において一方のパターンに焦点を合わせるやり方であろう。しかし、この方法では生産性が著しく損なわれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  複数の焦点深度において像品質を改善することが可能な装置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】
[0006]  本発明の一実施形態によると、基板の特性を測定する検査装置は、基板上に放射を投影する放射プロジェクタと、基板の表面から反射された放射ビームを検出するディテクタと、反射放射ビームを各レンズがディテクタ上に投影するレンズアレイとを備える。
【０００７】
[0007]  本発明の別の実施形態によると、基板の特性を測定する方法は、放射プロジェクタを用いて放射を基板上に投影すること、反射された放射の異なる部分を各レンズが投影するレンズアレイを通して、基板から反射された放射を投影すること、レンズアレイを通して投影された反射放射を検出し、反射放射は測定される特性を示すことを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
[0009]  以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。
【０００９】
[0018]  図１（ａ）はリソグラフィ装置を概略的に示している。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ照射またはＥＵＶ照射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬを備える。サポート（たとえばマスクテーブル）ＭＴは、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に位置付けするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されている。基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴは、基板（たとえばレジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ一定のパラメータにしたがって基板を正確に位置付けするように構成された第２ポジショナＰＷに連結されている。投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＬは、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（たとえば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成されている。
【００１０】
[0019]  照明システムは、放射を誘導、整形および／または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電気型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組み合わせなどさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１１】
[0020]  サポートはパターニングデバイスを支持する、たとえばパターニングデバイスの重みを支えるものである。サポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、たとえばパターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた様態でパターニングデバイスを保持する。サポートは、機械式、真空式、静電式また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を保持することができる。サポートは、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポートは、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えてよい。
【００１２】
[0021]  本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」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付与するために使うことが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、放射ビームに付与されたパターンは、たとえば、そのパターンが位相シフトフィーチャまた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任意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機能層に対応することになる。
【００１３】
[0022]  パターニングデバイスは、透過型または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、およびプログラマブル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、およびハーフトーン型(Attenuated)位相シフトなどのマスク型、なら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さまざまな方向に反射するように、個別に傾斜することができる。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た放射ビームにパターンを付与する。
【００１４】
[0023]  本明細書において使われる用語「投影システム」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また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、電磁気型、および静電気型光学システム、またはそれらのあらゆる組み合わせを含むあらゆるタイプ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われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。
【００１５】
[0024]  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（たと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（たとえば、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイを採用しているか、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００１６】
[0025]  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つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルを並行して使うことができ、あるいは、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。
【００１７】
[0026]  また、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満たすように、比較的高屈折率を有する液体、たとえば水によって、基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の別の空間、たとえば、マスクと投影システムとの間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は投影システムの開口数を増加させるためのものとして当該技術分野では周知である。本明細書において使われている用語「液浸」は、基板のような構造体を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００１８】
[0027]  図１（ａ）を参照すると、イルミネータＩＬは、放射ソースＳＯから放射を受ける。放射ソースおよびリソグラフィ装置は、たとえば、放射ソースがエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射ソースは、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、放射は、放射ソースＳＯからイルミネータＩＬへ、たとえば、適切な誘導ミラーおよび／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を使って送られる。別の場合においては、放射源は、たとえば、放射ソースが水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射ソースＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であれ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。
【００１９】
[0028]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよび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およびコンデンサＣＯといったさまざまな他の構成要素を含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調節すれば、放射ビームの断面に任意の均一性および強度分布を持たせることができる。
【００２０】
[0029]  放射ビームＢは、サポート（たと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（たとえばマスクＭＡ）上に入射して、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上にビームを集束させる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば干渉デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、たとえば、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および別の位置センサ（図１（ａ）には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置づけることもできる。通常、マスクテーブル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）およ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およ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）、マスクテーブル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よく、あるいは固定されていてもよい。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を使って、位置合わせされていてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分におかれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間（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）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。
【００２１】
[0030]  例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。
【００２２】
[0031]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴは、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。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、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２３】
[0032]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同時にスキャンする一方で、放射ビーム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）。マスクテーブル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ＰＬの（縮小）拡大率およ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。
【００２４】
[0033]  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つつ、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かすまたはスキャンする一方で、放射ビームをターゲット部分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、またはスキャン中の連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプ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。
【００２５】
[0034]  上述の使用モードの組み合わせおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なるモードもまた採用可能である。
【００２６】
[0035]  図１（ｂ）に示すとおり、リソグラフィ装置ＬＡは、リソグラフィセルＬＣの一部を形成する。リソグラフィセルＬＣはリソセル(lithographic cell)またはクラスタと呼ばれることもあり、基板に対する露光前および露光後の処理を行う装置を含む。従来、これらの装置には、レジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、チルプレートＣＨおよびベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラまたはロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り出し、上述のさまざまな処理装置の間でこれらを移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに送り届ける。これらのデバイスは、よくトラックと総称されるもので、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。この制御ユニット自体は監視制御システムＳＣＳによって制御されており、この監視制御システムはリソグラフィ装置も制御している。そのため、上述のさまざまな装置をスループットおよび処理効率を最大化するよう動作させることができる。
【００２７】
[0036]  リソグラフィ装置によって露光される基板において各レジスト層について露光が行われるために、リソグラフィ装置が補償しなければならない、アライメント、回転等の変更があるか否かを判定するために測定すべき一定の基板の特徴がある。基板の特性、および、特に、異なる基盤の特性または同一の基板の異なる層の特性が各層間でどのように異なるかの測定には別個の検査装置が使用される。
【００２８】
[0037]  基板Ｗの表面特性は、図２に示すようなスキャトロメータといったセンサを使用して測定することができる。スキャトロメータは、基板Ｗ上に放射を投影する広帯域（白色光）放射プロジェクタ２を備える。反射された放射は、正反射された放射のスペクトル１０（波長の関数としての強度）を測定するスペクトロメータディテクタ４に送られる。このデータから、検出されたスペクトルを生じた構造またはプロファイルを、たとえば厳密結合波解析(Rigorous Coupled Wave Analysis)および非線形回帰によって、または、図２の下部に示すようなシミュレーションスペクトルのライブラリとの比較によって再構成することができる。一般に、再構成のためには、基板の一般的な形態は分かっており、一定のパラメータは構造がつくられた工程の知識から推測され、構造の２、３のパラメータのみがスキャトロメータのデータから判定される。
【００２９】
[0038]  スキャトロメータは、垂直入射スキャトロメータまたは斜め入射スキャトロメータであってよい。複数の波長の範囲の単一の角度の反射ではなく、反射を単一の波長の複数の角度の範囲（または、たとえば５００〜５１０ｎｍのように限定された波長の範囲）で測定するスキャトロメトリの変形物を使用してもよい。
【００３０】
[0039]  基板の特性を測定するスキャトロメータは、高開口数レンズの瞳面１１において、図３に示される複数の角度および波長で基板表面Ｗから反射された角度分解スペクトルの特性を測定することができる。こうしたスキャトロメータは、基板上に放射を投影する放射プロジェクタ２および反射スペクトルを検出するディテクタ１８を備えることができる。瞳面は、放射の半径方向の位置が入射角を定義し、角度位置が放射のアジマス角を定義する面（およびあらゆる実質的な共役面）である。ディテクタ１８は、高開口数レンズの瞳面に配置される。開口数は高くしてよく、少なくとも０．９とするのが望ましく、少なくとも０．９５とするのがさらに望ましい。液浸スキャトロメータは、１を超える開口数を有するレンズをも備えることができる。
【００３１】
[0040]  角度分解スキャトロメータの中には散光の強度のみを測定するものがある。しかしながら、最近のスキャトロメータはいくつかの波長を複数の角度の範囲で同時に測定することができる。さまざまな波長および角度についてスキャトロメータによって測定される特性は、ＴＭおよびＴＥ偏光の強度およびＴＭおよびＴＥ偏光間の位相差であってよい。
【００３２】
[0041]  広帯域の光源（すなわち、広範囲の光周波数または波長を有するもの、よって複数の色を持つもの）の使用が可能であり、これにより大きなエタンデュ(etendue)がもたらされ、複数の波長の混合が可能となる。広帯域における複数の波長はそれぞれが、たとえばλδの帯域幅を備え、したがって少なくとも２λδ（すなわち帯域幅の２倍）の間隔を有することが好ましい。放射のいくつかの「ソース」は、拡張された放射ソースの、たとえばファイバー束を使用して分割されたそれぞれの箇所であってよい。このように、角度分解スキャタスペクトルは複数の波長で並行して測定することができる。２−Ｄスペクトルより多い情報を含む３−Ｄスペクトル（波長および２つの異なる角度）が測定される。これにより、より多くの情報を測定することが可能となり、メトロロジ処理のロバスト性が増すことになる。このことは、米国特許出願公開２００６／０００６６８５５Ａ１および２００６／００３３９２１Ａ１により詳細に記載されている。
【００３３】
[0042]  本発明にて使用しうるスキャトロメータを図３に示す。放射プロジェクタ２の放射は、レンズシステム１２を使用して干渉フィルタ１３および偏光子１７を通して集束され、部分的反射面１６により反射され、微小対物レンズ１５を介して基板Ｗ上に集束される。放射はその後、スキャタスペクトルを測定するために、後面投影された瞳面１１において、部分的反射面１６を介して、たとえばＣＣＤなどのディテクタ１８へと透過する。瞳面１１はレンズシステム１５の焦点距離に位置する。ディテクタおよび高開口数レンズは瞳面に配置される。高開口数レンズの瞳面は通常レンズの内部に配置されるので、瞳面は補助的な光学素子を使用して再結像されてよい。
【００３４】
[0043]  基準ビームは、たとえば入射する放射の強度を測定するためによく使用される。放射ビームがビームスプリッタ１６に入射するとき、放射ビームの一部はビームスプリッタを介して基準ミラー１４へと透過する。基準ビームはその後同じディテクタ１８の異なる部分上に投影される。
【００３５】
[0044]  反射された放射の瞳面は、たとえば、１つのフレームにつき４０ミリ秒の積分時間でディテクタ１８上に投影される。このように、基板ターゲットの二次元の角散乱スペクトルがディテクタ上に投影される。ディテクタは、たとえば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサのアレイであってよい。
【００３６】
[0045]  干渉フィルタ１３のセットは、たとえば４０５から７９０ｎｍ、またはそれより低い２００から３００ｎｍといった範囲で関連の波長を選択するために使用することができる。干渉フィルタは、異なるフィルタのセットを備えるのではなく、調節可能なものとしてよい。干渉フィルタの代わりに回折格子を使用することもできる。
【００３７】
[0046]  基板Ｗは、現像後にバーがレジストの実線から形成されるようにプリントされる回折格子でもよい。あるいは、バーをエッチングにより基板に形成してもよい。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に投影システムＰＬにおける色収差の影響を受けやすく、照明シンメトリおよびそのような収差の存在はプリントされた回折格子の変化として表れる。したがって、プリントされた回折格子のスキャトロメトリデータを使用して回折格子が再構成される。プリント工程および／またはその他のスキャトロメトリ処理の知識から、ライン幅および形状といった回折格子のパラメータを再構成処理に取り入れることができる。
【００３８】
[0047]  本発明ではプレノプティックカメラの原理を利用するので、ここで参考のためにプレノプティックカメラの動作について図４および図５を用いて説明する。プレノプティックカメラはレンズアレイ１０を主レンズ２０の後焦点面に挿入することにより動作する。レンズアレイにおける個々のレンズは、放射をその方向に基づいて分散させる。放射がある一点から生じる場合は、１つのレンズによってディテクタ上に投影される像は実質的に均一となる。しかし、（たとえば対象が主レンズの焦点面内に存在しないために）放射がある一点から生じない場合、レンズ素子は複数のソースから放射を分散させることになる。このような場合が図５に示されており、結果として１つのレンズから得られるサブイメージには多少のばらつきが生じる。そのため、サブイメージ全体におけるばらつきの程度と、周辺のサブイメージとの対比とを利用して、物体の焦点深度を測定することが可能である。
【００３９】
[0052]  本発明による装置を図６に示す。図に見られるように、レンズアレイ２１は、たとえばマイクロレンズアレイといったものであり、高開口数レンズ１５の瞳面内かつディテクタ１８の前面に位置している。レンズアレイは装置をプレノプティックカメラとして動作させ、基板上の一点（基板が焦点から外れている場合は、基板上の複数の点）からの放射はレンズアレイの各レンズによって分散され、サブイメージが生成される。サブイメージの断面を解析して、各像の断面がどの程度均一かを判定することができる。均一でない場合、基板は焦点から外れている。
【００４０】
[0053]  ある特定の点において基板が焦点から外れていると判明した場合、基板が焦点から外れる量を計算するために数値計算を行うことができる。この方法は、基板上のある特定の点に対して適切な焦点深度で基板に再び焦点を合わせるため、また好ましくは、適切な焦点深度で特定の点の像を計算するよう数学的補正を行うために用いることができる。このようにして、適切な焦点深度において特定の点の像を計算することができる。
【００４１】
[0054]  これらのサブイメージを解析し、つなぎ合わせて基板Ｗのターゲット部分の大きな像を形成するために、データ処理ユニットを用いることができる。
【００４２】
[0055]  たとえば、図７に示されるターゲットの異なる領域がそれぞれ異なる焦点深度を有する場合でも、うまく焦点を合わせることができる。そのためターゲット間での焦点の違いによる影響を受けにくくなり、信号強度を弱めることなくより大きな焦点深度を得ることが可能である。結果として、複数の深度において計測を行う必要がなくなり、各点における焦点深度が分かる。さらに、装置は焦点深度による影響を受けにくいため、より少ない時間および労力で適切な焦点を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１ａ】[0010] リソグラフィ装置を示す。
【図１ｂ】[0011] リソグラフィセルまたはクラスタを示す。
【図２】[0012] スキャトロメータを示す。
【図３】[0013] 高開口数レンズの瞳面内における角度分解スペクトル計測の一般的な動作原理を示す。
【図４】[0014] プレノプティックカメラを示す。
【図５】[0015] プレノプティックカメラを示す。
【図６】[0016] 本発明による装置を示す。
【図７】[0017]２つの重畳パターンを示す。
【図１ａ】
2008085326.tif 000003
【図１ｂ】
2008085326.tif 000004
【図２】
2008085326.tif 000005
【図３】
2008085326.tif 000006
【図４】
2008085326.tif 000007
【図５】
2008085326.tif 000008
【図６】
2008085326.tif 000009
【図７】
2008085326.tif 000010
【外国語明細書】
2008085326000001.pdf