(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ウェーハの作成と露光の間、波面の質を測定するためにフォトリソグラフィツールを分解せずに、フォトリソグラフィツール内で波面の質が測定できるようにすることである。【解決手段】上記課題は、本発明にしたがって、電磁放射源と、電磁放射を均一に対物面に向ける照明系と、対物面に配置された電磁放射を調整する第１の格子と、前記第１の格子の像を焦点面に投影する投影光学系と、焦点面に置かれた第２の格子と、前記第２の格子の背後に配置された検出器とを有し、前記検出器が前記第２の格子により形成された干渉縞パターンを受け取るように構成された波面測定システムにより解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
波面測定システムにおいて、
電磁放射源と、
電磁放射を均一に対物面に向ける照明系と、
対物面に配置された、電磁放射を調整する第１の格子と、
前記第１の格子の像を焦点面に投影する投影光学系と、
焦点面に置かれた第２の格子と、
前記第２の格子の背後に配置された検出器とを有し、
前記検出器は前記第２の格子により形成された干渉縞パターンを受け取る、ことを特徴とする波面測定システム。
【請求項２】
前記第２の格子は二次元格子である、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記二次元格子はチェッカー盤格子である、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記二次元格子は交差格子である、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の格子は反射型格子である、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記第２の格子は吸光領域と透過領域の規則的パターンを有している、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記電磁放射源は極紫外（ＥＵＶ）放射源である、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記電磁放射源は１３．５ｎｍの放射源である、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の格子はレチクル段に取り付けられている、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２の格子はウェーハ段に取り付けられている、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１の格子は前記第２の格子に対して４５°の方向を向いている、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の格子のピッチは、前記第２の格子のピッチに前記投影光学系の倍率を掛けたものに等しい、請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の格子はチェッカー盤格子である、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の格子は直線格子である、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の格子に直交する向きを有し、前記第１の格子に代わって対物面に配置可能な第３の格子をさらに有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記検出器は電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器である、請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２の格子は窒化ケイ素基板の上に形成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
前記第２の格子はシリコン基板の上に形成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の格子は窒化ケイ素基板の上に形成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の格子はクオーツ基板とシリコン基板のうちの一方の上に形成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
前記第２の格子は金属から成る複数の吸光領域を有している、請求項１記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１の格子のピッチは、２次回折パターンが焦点面で消えるように選択されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２３】
前記検出器は、前記投影光学系の瞳の０次回折像と前記投影光学系の瞳の＋／−１次回折像を受け取る、請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１の格子は前記投影光学系の入射開口数を充満する、請求項１記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１の格子は前記投影光学系の入射瞳の照明不規則性を均一化する、請求項１記載のシステム。
【請求項２６】
前記第１の格子は、干渉縞面に干渉縞を形成しうる、前記投影光学系へ入射する電磁放射を最大化する、請求項１記載のシステム。
【請求項２７】
波面測定システムにおいて、
電磁放射源と、
電磁放射を対物面に集束させる結像系と、
レチクル段に配置された、焦点面に回折パターンを生じさせる第１の格子と、
前記第１の格子の像を焦点面に投影する投影光学系と、
ウェーハ段に配置された、前記第１の格子の回折像を受け取る第２の格子と、
焦点面内のウェーハ段に配置された検出器とを有し、
前記検出器は前記投影光学系の瞳の像を前記第２の格子を通して受け取る、ことを特徴とする波面測定システム。
【請求項２８】
前記第２の格子は二次元格子である、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
前記二次元格子はチェッカー盤格子である、請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
前記二次元格子は交差格子である、請求項２８記載のシステム。
【請求項３１】
前記第１の格子は反射型格子である、請求項２７記載のシステム。
【請求項３２】
前記第２の格子は吸光領域と透過領域の規則的パターンを有している、請求項２７記載のシステム。
【請求項３３】
前記吸光領域はニッケルを含んでいる、請求項３２記載のシステム。
【請求項３４】
前記電磁放射源は極紫外（ＥＵＶ）放射源である、請求項２７記載のシステム。
【請求項３５】
前記電磁放射源は１３．５ｎｍの放射源である、請求項２７記載のシステム。
【請求項３６】
前記第１の格子は前記第２の格子に対して４５°の方向を向いている、請求項２７記載のシステム。
【請求項３７】
前記第１の格子のピッチは、前記第２の格子のピッチに前記投影光学系の倍率を掛けたものに等しい、請求項２７記載のシステム。
【請求項３８】
前記第１の格子はチェッカー盤格子である、請求項２７記載のシステム。
【請求項３９】
前記第１の格子は直線格子である、請求項２７記載のシステム。
【請求項４０】
第３の格子をさらに有し、該第３の格子は、前記第１の格子に直交する向きを有し、前記第１の格子に代わって光路内に配置可能である、請求項２７記載のシステム。
【請求項４１】
前記検出器は電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器である、請求項２７記載のシステム。
【請求項４２】
前記第２の格子は窒化ケイ素基板の上に形成されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項４３】
前記第２の格子はシリコン基板の上に形成されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項４４】
前記第１の格子はクオーツ基板の上に形成されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１の格子はシリコン基板の上に形成されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項４６】
前記第２の格子は金属から成る複数の吸光領域を有している、請求項２７記載のシステム。
【請求項４７】
前記金属はニッケルである、請求項４６記載のシステム。
【請求項４８】
前記第１の格子のデューティサイクルは、前記電磁放射源の２次回折パターンが焦点面で消えるように選択されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項４９】
前記第１の格子のデューティサイクルは５０％である、請求項２７記載のシステム。
【請求項５０】
前記第２の格子のデューティサイクルは、前記第２の格子からの２次回折パターンが干渉縞面で消えるように選択されている、請求項２７記載のシステム。
【請求項５１】
前記第２の格子のデューティサイクルは５０％である、請求項２７記載のシステム。
【請求項５２】
前記検出器は、前記投影光学系の射出瞳の０次回折像と前記投影光学系の射出瞳の＋／−１次回折像を受け取る、請求項２７記載のシステム。
【請求項５３】
前記第２の格子はシアリング干渉計を形成している、請求項２４記載のシステム。
【請求項５４】
前記第２の格子のシアー比はおよそ１／３０である、請求項２７記載のシステム。
【請求項５５】
前記第２の格子はおよそ１．６２μｍのピッチを有する、請求項２７記載のシステム。
【請求項５６】
前記第１の格子はおよそ６．４μｍのピッチを有する、請求項２７記載のシステム。
【請求項５７】
前記投影光学系の射出開口数はおよそ０．２５である、請求項２７記載のシステム。
【請求項５８】
前記投影光学系の入射開口数はおよそ０．０６２５である、請求項２７記載のシステム。
【請求項５９】
前記投影光学系の倍率はおよそ４倍である、請求項２７記載のシステム。
【請求項６０】
ＥＵＶフォトリソグラフィシステムにおいて、
ＥＵＶ放射を放射するＥＵＶ源と、
対物面をＥＵＶ放射で均一に照明する結像系と、
対物面内にレチクルを取り付けるためのレチクル段と、
焦点面に回折パターンを生じさせる前記レチクル段に配置された第１の格子と、
焦点面と物体面が光学的に共役であるようにする投影光学系と、
ウェーハ段と、
焦点面内で前記ウェーハ段に配置された第２の格子と、
前記ウェーハ段に配置された検出器とを有し、
前記検出器は前記投影光学系の瞳の複数の像を前記第２の格子を通して受け取る、ことを特徴とするＥＵＶフォトリソグラフィシステム。
【請求項６１】
光学系の波面を測定する方法において、
電磁放射源において電磁放射を発生させ、
電磁放射を前記光学系の対物面に向け、
前記光学系の焦点面における回折パターンを調整する第１の格子を前記光学系の光路内に配置し、
焦点面と物体面が共役となるようにし、
検出器を焦点面の下に、第２の格子を焦点面に配置し、
投影光学系の瞳の複数の像を前記第２の格子を通して受け取り、
前記像から波面パラメータを計算する、ことを特徴とする光学系の波面を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体として極紫外線（ＥＵＶ）フォトリソグラフィシステムに関するものであり、より詳細には、フォトリソグラフィシステムにおける波面パラメータの測定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィは基板表面にパターンを形成するために使用されるプロセスである。この種の基板には、フラットパネルディスプレイ、回路基板、種々の集積回路などの製造において使用される基板が含まれうる。このような用途で頻繁に使用される基板は半導体ウェーハである。当業者には、本明細書における記載が他のタイプの基板にも適用されることが理解されるだろう。
【０００３】
リソグラフィの間、ウェーハ段（ＷＳ）に配置されたウェーハは、リソグラフィシステム内に設置された露光系によりウェーハ表面に投影される像に露出される。露光系はウェーハに像を投影するためのレチクル（マスクとも呼ばれる）を有している。
【０００４】
レチクルは一般に半導体チップと光源との間に置かれ、通常はレチクル段（ＲＳ）に取り付けられている。フォトリソグラフィでは、レチクルは、例えば半導体チップの上に回路を印刷するためのフォトマスクとして使用される。リソグラフィ光はマスクを通過し、つぎに像を縮小させる一連の光学レンズを通過する。この小さな像はつぎにシリコン又は半導体ウェーハ上に投影される。このプロセスは、カメラが光を曲げてフィルム上に像を形成するのに似ている。リソグラフィプロセスでは、光が不可欠な役割を果たす。例えば、マイクロプロセッサ（コンピュータチップとしても知られる）の製造において、より強力なマイクロプロセッサを作るための鍵は光の波長のサイズである。波長が短ければ短いほど、より多くのトランジスタをシリコンウェーハ上にエッチングすることができる。多数のトランジスタを有するシリコンウェーハはより強力でより速いマイクロプロセッサを実現する。
【０００５】
チップメーカは比較的短い波長の光を使用することができるようになったため、比較的短い波長の光が光を集束させるためのガラスレンズによって吸収されてしまうという問題に遭遇した。比較的短い波長の光が吸収されてしまうため、光はシリコンウェーハに到達できない。その結果、シリコンウェーハ上に回路パターンが形成されない。この問題を克服しようとする中で、チップメーカは極紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）として知られるリソグラフィプロセスを開発した。このプロセスでは、ガラスレンズを鏡に置き換えることができる。
【０００６】
照明ビームの品質測定の問題はリソグラフィの応用に付きまとう問題である。特に、ウェーハの作成と露光の間、波面の質を測定するためにフォトリソグラフィツールを分解する必要なく、フォトリソグラフィツール内で波面の質が測定できることが望ましい。ＥＵＶツールの特殊な環境的要求のため、分解は長く骨の折れる作業となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ウェーハの作成と露光の間、波面の質を測定するためにフォトリソグラフィツールを分解せずに、フォトリソグラフィツール内で波面の質が測定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、本発明にしたがって、電磁放射源と、電磁放射を均一に対物面に向ける照明系と、対物面に配置された電磁放射を調整する第１の格子と、前記第１の格子の像を焦点面に投影する投影光学系と、焦点面に置かれた第２の格子と、前記第２の格子の背後に配置された検出器とを有し、前記検出器が前記第２の格子により形成された干渉縞パターンを受け取るように構成された波面測定システムにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、関連技術の１つ又は複数の問題及び欠点を実質的に除去する透過型シアー格子ならびにＥＵＶ波面センサのチェッカー盤構成に向けられている。
【００１０】
本発明の１つの実施形態は、電磁放射源を有する波面測定システムから成る。結像系は電磁放射を均一に対物面に向ける。第１の格子は、投影光学系（ＰＯ）の入射ＮＡ瞳面に達する照明光の調整のために対物面内に配置されている。第１の格子は複数の反射線を有しており、これらの反射線の各々は複数の反射ドットから形成されている。投影光学系は第１の格子の像を焦点面に投影する。第２の格子は焦点面に配置されている。検出器は干渉縞面に配置されており、第２の格子を通してＰＯ瞳の複数の像を受け取る。
【００１１】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の記述に示されており、部分的には以下の記述から明らかであり、又は本発明の実践により理解されうる。本発明の利点は構造により実現及び達成されるものであり、以下の記述及び請求項ならびに添付図面においても詳細に指摘される。
【００１２】
以上の一般的な記述と以下の詳細な記述の両方とも例示的かつ説明的なものであり、請求項に示された発明のさらなる説明を与えようとするものである。
【実施例】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態を詳細に検討する。これらの実施形態の実施例は添付した図面に示されている。
【００１４】
図１はＥＵＶフォトリソグラフィシステム１００の一部を示している。システム１００はＥＵＶ源（図１には図示されていない）を有している。また、システム１００は結像光学系（鏡Ｍ４とＭ３を含む）、瞳１０１、レチクル段（ＲＳ、図示せず）に取り付けられたレチクル１０２とウェーハ１０５上に結像させるべきパターンの像、ならびに投影光学系（ＰＯ）１０４、すなわち鏡Ｍ１とＭ６を有している。ＥＵＶ放射はウェーハ段（ＷＳ、図示せず）に取り付けられたウェーハ１０５に投影される。遠紫外線又は可視光線のような比較的長い波長で動作するフォトリソグラフィシステムでは、レチクル１０２はふつう透過型であるが、このようなフォトリソグラフィシステムとは異なり、ＥＵＶシステムでは、レチクル１０２が反射型であることが理解されるだろう。
【００１５】
さらに図１に示されているように、本発明では、波面を測定するために、センサモジュール１０６はウェーハ段に配置されており、ソースモジュール１０３はレチクル段に配置されている。センサ及びソースモジュール１０６は波面センサ（ＷＦＳ）とも呼ぶことができる。
【００１６】
図２は、本発明の波面測定装置、特にフォトリソグラフィシステムに組み込み可能な波面測定装置の別の図である。図２から見て取れるように、ソースモジュール１０３はレチクル段に配置されており、１つの実施形態では、互いに直交する方向を向いた２つの格子を含んでいる。波面センサ（すなわち、センサモジュール１０６）はウェーハ段に配置されており、２Ｄ格子２０１と、この２Ｄ格子の下方に位置するＣＣＤ検出器２０２とを含んでいる。投影光学系（ＰＯ）１０４は通常の露光動作を行うものと同じである。
【００１７】
波面は結像が行われていないときに測定することができる。波面を測定するために、レチクル段は、レチクル１０２自体ではなく、レチクル段上のソースモジュール１０３の中の格子２０３のうちの１つが光路内に配置されるように移動させられる。ウェーハ段も、波面センサがソースモジュール格子２０３の像を受け取れる位置にくるように移動させられる。その結果、２Ｄ格子２０１の下にあるＣＣＤ検出器２０２は透過した放射を受け取り、測定する。レチクル段はつぎに、ソースモジュール格子２０３の互い直交する向きで波面を測定するために、異なる回折格子が光路内に配置されるように移動させることができる。
【００１８】
図３は本発明の２Ｄ格子２０１の１つの実施形態を示している。図３に示されているように、チェッカー盤格子は格子のピッチを慎重に選んで使用することができる。このような格子は、露光波長において透過性を有する材料から成る、例えば１００ｎｍの厚さの基板の上に形成することができる。例えば、１３．５ｎｍの場合、透過性材料の例としてシリコン及び窒化ケイ素が挙げられる。このように、２Ｄチェッカー盤回折格子２０１は５０％のデューティサイクルを有すると言うことができる。一次干渉は０次回折と＋１次及び−１次回折との間の干渉である。ソースモジュール１０３からの拡散性散乱のランダム性は、投影光学系１０４の瞳を通過する波面の空間的変動を効果的に洗い落とすものと予想される。図３から見て取れるように、２Ｄ格子２０１のピッチは垂直な正方形の長さであることに注意されたい。
【００１９】
また、２Ｄ格子２０１は、図３から見て取れるように、反射（不透明）領域を有している。これらの反射領域は、ニッケル、クロム又は他の金属のようなＥＵＶ放射（このケースでは、１３．５ｎｍの露光波長）を吸収する材料から形成することができる。
【００２０】
１つの実施形態では、チェッカー盤格子のピッチは１．６μｍに選択されている。ピッチは、特定のシアー比及び開口数に対して１次回折（以下で論じる）の適切な角度が得られるように、慎重に選ばなければならないことに注意されたい。１つの有利な実施形態においては、シアー比は１／３０に選択されている。しかし、本発明がこの特定の数又は寸法に限定されないことは当業者には理解されるだろう。また、１つの特定の実施形態では、系の射出開口数は０．２５である（そして、入射開口数は４倍の倍率では０．０６２５である）。しかし、本発明のこの特定の開口数に限定されない。
【００２１】
上で述べたように、１つの実施形態においては、２Ｄ格子２０１のピッチは１／３０のシアー比が得られるように選択されている。その場合、ＣＣＤ検出器２０２は干渉縞面にあり（つまり、系の焦点面より下にあり）、干渉縞パターン（インターフェログラム）又は複数の重なり合う円を「見る」。これについては後で論じる。シアー比は２つの円の重なり度合いであり、シアー比がゼロであることは完全な重なり合いを意味する。また、ＣＣＤ検出器２０２が０次回折ならびに＋１次及び−１次回折の像のみを「見る」ようにし、回折像上の＋２次及び−２次回折を消去するようにすることが望ましい。この目的のためには、図３に示されているような正方形の透過領域と反射領域を備えたチェッカー盤格子の使用が最適であると思われる。さらに、第１の格子１０３は不所望な次数の回折の消去を補助するように構成されている。しかしながら、どのようなパターンの透過領域と反射領域を用いるにしても、２Ｄ格子を形成する規則的なパターンであることが重要である。しかし、パターンが規則的であるかぎり、正方形に加えて他の形状も、例えば円形の反射領域又は円形の透過領域なども可能であることが理解されるだろう。
【００２２】
また、当業者には、センサモジュール１０６とソースモジュール１０３との間の公差表示方式の問題のうちの幾つかは、最初にセンサモジュール１０６の２Ｄ格子２０１を作成して、その正確な寸法を測定し、つぎにソースモジュール回折格子２０３を相応して作成することによって解決されることが理解されるだろう。倍率４倍のシステムでは、ソースモジュール１０３の直線格子のピッチは、有利には、センサモジュール１０６の２Ｄ格子２０１のピッチの正確に４倍である。したがって、２Ｄ格子２０１のピッチが１．６μｍである場合、ソースモジュール格子２０３のピッチは有利には６．４μｍである。しかしながら、２Ｄ格子２０１が１．６の公称値から例えば１０％だけ偏差していることが測定された場合には、これに応じて、測定されたチェッカー盤格子ピッチの４倍のピッチを有するようにソースモジュール格子２０３を作成してよい。これにより、両方の格子セットの製造における極度の精密さに対する要求も同時に緩和される。
【００２３】
２Ｄ格子２０１の別の実施形態は交差格子である。この交差格子は、適切なピッチの２つの直線格子が実質的に一方が他方の上にくるように配置され、適切なピッチ寸法を有する各々の格子が組合わさって適切な対角線ピッチが得られるような交差格子である。しかし、チェッカー盤格子が最良の結果を生じるものと考えられる。
【００２４】
また、チェッカー盤格子又は交差格子は、ソースモジュール１０３において、２つの別個の直線格子の代わりに使用することができることも理解されるだろう。しかしながら、ソースモジュール１０３において２Ｄ格子を使用すると、検出器の読出し、及び分析のための数学が複雑になる。
【００２５】
上の議論は主に、一般に（ソースモジュール格子２０３、投影光学系１０４及び結像光学系のような）反射光学素子が使用されるＥＵＶフォトリソグラフィシステムに関するものであるが、本発明は適切な反射型素子の代わりに適切な透過型／屈折型素子を用いたフォトリソグラフィシステムにおいて使用される他の波長にも同様に適用可能であることが理解されるだろう。
【００２６】
ソースモジュール格子２０３のピッチはまた＋１次の像と−１次像の間の干渉が消えるように選択されている。
【００２７】
図４及び５は、ラテラルシアリング干渉計４１０内の瞳による参照波面及びシアー波面の形成を示している。（図１の入射瞳１０１も参照せよ。）図４及び５に示されているように、波面４０１は一次光源から発出して、空間内の１点において収束する。点光源４０２の像は入射瞳１０１に存在する。部分透過フィルム４１５を入射瞳１０１に配置してもよい。ピンホール４０３は入射瞳に１０１に設置されている。ピンホール４０３は波面４１１を有する透過波４０４を発生させる。波面４１１は回折した球面参照波４０５を含んでいる。したがって、ラテラルシアリング干渉計４１０は１つ又は複数の見掛け光源を作り出す。これらの見掛け光源の波面４１１は干渉して干渉縞４１２を生じる。
【００２８】
図６は本発明の波面測定システムの別の図であり、対物面（レチクル１０２面、図の中では番号付けなし）内に設置されたソースモジュール１０３と投影光学系１０４を示している。イメージシアリング格子２０１はウェーハ段に設置されており、複数の波面を発生させる。これらの波面はセンサモジュール２０２において干渉縞パターンとして検出される。
【００２９】
図７はＣＣＤ検出器２０２から見た波面の干渉縞（図４の４１２）を示している。図７に示されているように、右上の写真には、単一の物体空間スリットの場合のずれた干渉縞が示されている。この場合、スリットは、最大の開口数を満たし、どんな波面不均質性も均質化するインコヒーレントな拡散光源の前に置かれている。右下の図は、０次及び１次の回折パターンとともに、干渉縞の鮮明度関数を示している。波面干渉縞は、０次回折がＰＯ瞳において＋１次及び−１次回折と干渉することにより形成される。格子２０１における５０％のデューティサイクルが偶数次のすべての回折パターンを不可視にする。図７の左下には、シアー比０．５の像空間シアリング格子２０１が示されている。
【００３０】
図８〜１１は、ＣＣＤ検出器２０２から見た異なるシアー比の波面の例を示している。
【００３１】
さらに図１及び１０を参照すると、波面は、ＣＣＤ検出器２０２において複数の像Ｎを撮り、その一方で、一度に線幅／Ｎでレチクル段を走査することにより分析することができる。６．４μｍの格子ピッチ及び１６の像に対しては、レチクル段は、一度に６．４μｍ／１６＝４００ｎｍで走査される。つぎに、単一の像から得られるよりも良い分析を得るため、これらの像は位相シフト干渉計の原理を介して結合される。
【００３２】
多くのＥＵＶフォトリソグラフィシステムにおいてしばしば存在する特有の問題は、ＥＵＶ源がＰＯの瞳において均質な照明を提供せず、代わりにＥＵＶ源の光学系において複眼レンズを使用することから生じる複数のファセット、すなわちホットスポットを有することである。このことはＰＯ１０４の瞳の入射開口数において不均一な波面をもたらすか、又は時として、ＰＯの開口数のアンダーフィルをもたらす。例えば、本発明の１つの実施形態の特定のシステムは、投影光学系に関して０．０６２５の入射開口数と、０．２５の射出開口数を有している。したがって、ＰＯ１０４の入射開口数におけるアンダーフィルと強度の不均一とを取り除くことが望ましい。上で論じた問題は、上で論じた波面センサによる波面の測定に影響を及ぼすことに注意されたい。
【００３３】
図１２はこれらの問題を克服するために提案された１つの解決手段を示している。図１２は一種の直線格子を示しているが、図１２に示されているように、格子の各々の反射線は連続的な反射ストライプ（又は線）から形成されているのではなく、代わりに複数の反射ドットから形成されている。反射ドットは、図１２に示されているようにランダムに散らばっていてもよいし、又は規則的なマトリクスパターンで配置してもよい。このようにして、図１２から見て取れるように、ソースモジュールの格子１２０２の線は、「遠くから」見ると、上述のように実線に見える。しかしながら、「上から近くで」見ると（１２０４に示されているように）そうではなく、それらは複数の反射ドットから構成されている。ＥＵＶへの適用では、残りの材料は吸光性である。
【００３４】
格子線は、既に述べたように、対物面照明の使用をさらに最大化し、検出器における干渉縞の鮮明度を維持し、＋１次及び−１次干渉縞を消すために、第２の格子線と直接の関係を有するように選択される。
【００３５】
１つの実施形態では、上で論じたパラメータ（倍率４倍のときの６．４μｍ、射出開口数０．２５、入射開口数０．０６２５、光源１３．５ｎｍ）の場合、ドットの直径は７０〜１２０ｎｍ、有利には７０ｎｍに近い。
【００３６】
図１２の下部は互いに直交する２つの格子の全体的配置を示しており、これら２つの格子は共同して本発明のソースモジュール格子２０３を形成している。図１２の下部に見られるように、反射ドットは２つの隣り合う直交パターンで配置してもよい。これら２つの直交パターンはそれぞれおよそ２００μｍ×２００μｍである。
【００３７】
本発明の反射ドットを使用することで、単一の回折パターンが、例えば図１０に示されているように、回折パターン内の回折パターンとなることが理解されるだろう。このように、各反射ドットは焦点面から見て波面源となる。したがって、特に光源の複眼レンズのファセットに起因する強度の不規則性が消え、焦点面に光源のきれいな規則的な像が現れる。格子２０３の反射ドットパターンはまた、投影光学系の開口数０．０６２５をオーバーフィルし、格子２０３に入射する光をできるだけ多く利用するという利点も有している。さらに、対物面における照明が空間的にインコヒーレントである場合には、付加的な瞳ファセット又は瞳構造は導入されない。図１２に示されている反射ドット格子は標準的なレチクル素材の上に作ってもよい。ドットの直径は、有利には、ほぼ均一な瞳照明が得られるように、開口数を十二分にオーバーフィルするように選択されている。
【００３８】
さらに、光子雑音を制限した元素検出ＳＮ比は２の平方根でのみ増大するので、強度の２倍の下落が許容されうる。また、製造可能性の問題のゆえに比較的大きな直径が望ましい場合もあることに注意されたい。計算が示すところによれば、例えば、直径４４ｎｍのドットは１０％の下落、直径６６ｎｍのドットは２０％の下落、直径１１２ｎｍのドットは５０％の下落を生じる。
【００３９】
このように、本発明の反射ドット格子２０３は、反射型ＥＵＶ散乱装置の一例であり、効率を最大化するという付加的な目的を有している。なお、このケースでは、多数のドットと第１の格子のサイズとに対して０．４％の効率を有している。ここでの効率は、装置からの反射後に所望の開口数内に入る光力を均等拡散面と比較したときの比として定義される。
【００４０】
特別誂えの反射型ＥＵＶ回折面が、投影光学系の入射開口数を充満することにより、照明サブシステムに起因する瞳ファセットを消去し、ラテラル格子シアリング干渉計を用いたＥＵＶ波長における光学系収差測定のための照明の使用を最大化する。最後のものは、レチクル面内のインコヒーレント分散光源の前に配置された格子と同等のものを必要とする。初めの２つは、入射照明が均等拡散面よりも有利なパターンを有する回折面によって反射されることを必要とする。この特別誂えの反射型回折面は、格子の形態のマイクロレフレクタの回折制限されたドットの集合であってよい。この集合の中の個々の反射ドットはデューティサイクル５０％の格子の「スリット」に配置され、個々の反射ドットはそれぞれ、測定される光学系の入射開口数を回折によって充満するためのサイズ及び形状を有している。１３．５ｎｍで開口数が０．０６２５である場合、ドットの直径は７０ｎｍ（〜２１０ｎｍ）である。ＥＵＶ  ＩＬＩＡＳでは、７０ｎｍの１つのドットが約０．０１個の「検出可能な」ＥＵＶ光子を産出する。しかし、ピッチ６．４μｍの４５本の線を有し、ドットが各線の中心軸に沿ってのみ存在するデューティサイクル５０％で長さ３００μｍの「格子」は、１，０００個までの「検出可能な」光子を産出するのに十分なスポットを収容している。１，０００個の光子はＥＵＶ  ＩＬＩＡＳにとって十二分な数の光子である。ドットで埋め尽くされた「格子」線は比較的大きな信号を提供する。（ドットから成る）１つの線では不十分な信号が得られる。均等拡散面及び類似した形の規則的な格子はかろうじて十分な信号を提供する。
【００４１】
反射ドットは、反射ドットに位相差が与えられ、それにより先のランダムパターンの中心輝点が消去されるように作用するよう異なる高さを有していてもよい。ランダムな高さによるランダムな位相も同じ目的を果たす。しかし、部分コヒーレント照明が存在する場合の斑点は幾つかの用途にとっては問題である。反射ドットは位相の段差なしに規則的に配置してもよい。このような規則的配置は、斑点をより問題の少ない非常に低周波のアーチファクトに替えることができる。
【００４２】
反射ドットが格子線内にランダムに配置されている場合には、斑点が干渉縞パターンに現れ、同様に輝点が中心に現れる。輝点は反射ドットを波長の何倍もの標準偏差を有するランダムな高さ（すなわち、ＯＰＤがπの数倍＋端数）にすることによって消去することができる。ドットが規則的なパターンで配置されている場合には、干渉縞面内の重なり合う干渉縞アーチファクトは、同様にドットをπの何倍もの光路差標準偏差を有するランダムな高さにすることにより消去することができる（しかし斑点は生じる）。しかしながら、干渉縞アーチファクトは干渉縞分析に対してあまり影響しないこともある。
【００４３】
請求項において規定された本発明の意図及び範囲から逸脱することなく、形状及び詳細における種々の変更が為されうることは、当業者には理解されることである。したがって、本発明の範囲は上記の例示的な実施形態のいずれかに限定されるべきではなく、請求項及びそれと同等のものに従ってのみ規定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＥＵＶフォトリソグラフィシステムの一部を示す。
【図２】本発明のセンサモジュールとソースモジュールがどのようにしてフォトリソグラフィシステム内で適合するかを示す。
【図３】２Ｄチェッカー盤格子の一例を示す。
【図４】干渉計を使用したシアー波面の形成を示す。
【図５】干渉計を使用したシアー波面の形成を示す。
【図６】フォトリソグラフィツールにおいて使用される本発明を示す別の概略図である。
【図７】本発明の使用により焦点面で見られる干渉縞の例を示す。
【図８】本発明の使用により焦点面で見られる干渉縞の例を示す。
【図９】本発明の使用により焦点面で見られる干渉縞の例を示す。
【図１０】本発明の使用により焦点面で見られる干渉縞の例を示す。
【図１１】本発明の使用により焦点面で見られる干渉縞の例を示す。
【図１２】反射ドットのランダムパターンを用いたソースモジュール格子の１つの実施形態を示す。
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月26日(2004.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１２】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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