(57)【要約】【課題】マスクの製造の直後に、マスクによって参照基板をパターン形成するマスクの欠陥を検出する方法を提供すること。【解決手段】ＩＣの製造が行われている間、参照基板をクリーンな状態で保存する。マスクに欠陥があると思われる場合には、レジストで被覆した基板、すなわちテスト基板を、マスクを露光することによってパターン形成する。参照基板およびテスト基板上のパターンを比較して、マスクに欠陥があるかどうか判断する。マスクの欠陥の位置は、パターンのより小さい領域を走査することによって発見することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成手段中の欠陥を検出する方法であって、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、参照基板上に参照パターンをプリントする段階と、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、前記参照基板とは異なる製造基板上にデバイスを製造するためのパターンを露光する段階と、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、テスト基板上にテスト・パターンをプリントする段階と、
プリントされたテスト・パターンをプリントされた参照パターンと比較して、パターン形成手段中の欠陥を検出する段階とを含む方法。
【請求項２】
参照基板がシリコン・ウェハである、請求項１に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項３】
参照基板がＳｉＯ2層を有するシリコン・ウェハであり、プリントされた参照パターンをＳｉＯ2層内にエッチングする、請求項１または請求項２に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項４】
テスト基板が参照基板である、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項５】
プリントされたテスト・パターンが現像されたレジスト内のパターンである、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項６】
参照パターンが、参照基板上の複数の異なる位置にプリントされる、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項７】
個々のテスト・パターンをプリントされた別個の参照パターンのそばにプリントすることができるように、プリントされた個々の参照パターンを間隔をあけて配置する、請求項６に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項８】
プリントされたテスト・パターンをプリントされた参照パターンと比較するときに、パターン形成されたテスト基板および参照基板を少なくとも１つの光学欠陥検査ツールによって走査する、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項９】
プリントされたテスト・パターンをプリントされた参照パターンと比較するときに、パターン形成されたテスト基板および参照基板をそれぞれの光学欠陥検査ツールによって同時に走査する、請求項８に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項１０】
複数のプリントされた参照パターンと複数のプリントされたテスト・パターンの間で複数の比較を行う、請求項８または請求項９に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項１１】
多数決原理でパターン形成手段中の欠陥の位置を判断する、請求項１０に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項１２】
前記パターン形成手段がフォトリソグラフィのマスクである、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載のパターン形成手段中の欠陥を検出する方法。
【請求項１３】
第１および第２のパターンを検査するための手段と、
前記第１および第２のパターンを比較するための手段とを含む検査システム。
【請求項１４】
第１および第２のパターンを検査するための前記手段が、前記第１および第２のパターンを同時に検査することが可能な２つの検査ツールを備える、請求項１３に記載の検査システム。
【請求項１５】
パターン形成手段を用いて参照基板上に参照パターンをプリントし、その後に前記パターン形成手段を用いて同じ参照基板上にテスト・パターンをプリントするようにリソグラフィ投影装置に指示するためのプログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラム。
【請求項１６】
第１および第２のパターンを検査し、前記第１および第２のパターンを比較するように検査システムに指示するためのプログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラム。
【請求項１７】
耐久性のあるプリントされたパターン形成手段のパターンの参照イメージをその上に有し、前記参照イメージの上にはそれ以上パターン形成された層を有していない基板を含む参照基板。
【請求項１８】
前記プリントされた参照イメージが、基板上のＳｉＯ2層内へのエッチングによって形成された、請求項１７に記載の参照基板。
【請求項１９】
パターンが参照基板上のいくつかの異なる位置にプリントされる、請求項１７または請求項１８に記載の参照基板。
【請求項２０】
個々のテスト・パターンをプリントされた別個の参照パターンのそばにプリントすることができるように、プリントされた個々のパターンを間隔をあけて配置する、請求項１９に記載の参照基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
放射の投影ビームを提供するための放射システムと、
パターン形成手段を支持するための支持構造であって、パターン形成手段が所望のパターンに従って投影ビームをパターン形成する働きをする支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン形成されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための投影システムとを備えるフォトリソグラフィ装置に用いられるパターン形成手段中のエラーを検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で使用する「パターン形成手段」という用語は、基板のターゲット部分に作成されることになるパターンに対応するパターン形成された断面を、入射する放射ビームに付与するために用いることができる手段を指すものと広く解釈すべきであり、「ライト・バルブ（光弁）」という用語もこの意味で用いることができる。一般に、前記パターンは、集積回路や他のデバイスなど、ターゲット部分に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応するようになる（以下参照）。こうしたパターン形成手段の例には以下のものが含まれる。
マスク。マスクの概念はリソグラフィでは周知であり、それにはバイナリ・マスク、交番位相シフト・マスクおよび減衰位相シフト・マスクなどのマスクのタイプ、ならびに様々なハイブリッド型のマスクのタイプが含まれる。こうしたマスクを放射ビーム中に配置すると、マスクのパターンに従って、マスク上に衝突する放射の選択的透過（透過性マスクの場合）または反射（反射性マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般に、入射する放射ビーム中の所望の位置にマスクを保持できること、および所望する場合にはビームに対してマスクを移動できることを保証するマスク・テーブルである。
プログラマブル・ミラー・アレイ。このようなデバイスの一例は、粘弾性制御層および反射性表面を有する、マトリクス状にアドレス指定可能な表面である。こうした装置の背景となる基本原理は、（たとえば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射し、アドレス指定されていない領域は入射光を非回折光として反射するというものである。適切なフィルタを用いると、前記非回折光を反射ビームから濾光し、後に回折光のみを残すことができる。このようにして、ビームは、マトリクス状にアドレス指定可能な表面のアドレス指定されたパターンに従ってパターン形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの別の実施例は小さいミラーのマトリクス状の配列を使用し、適切な局部電界を印加するか、または圧電作動手段を用いることにより、それぞれのミラーを別々に軸を中心に傾斜させることができる。再度ミラーをマトリクス状にアドレス指定可能にして、アドレス指定されたミラーが入射する放射ビームをアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射するようにする。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従って、反射ビームがパターン形成される。必要なマトリクス・アドレス指定は、適切な電子手段を用いて実施することができる。上述のどちらの場合でも、パターン形成手段は１つまたは複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書で言及するミラー・アレイに関するさらなる情報は、たとえば米国特許第５，２９６，８９１号および第５，５２３，１９３号、ならびにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３９５９７号およびＷＯ９８／３３０９６号から得られ、これらを参照によって本明細書に組み込む。プログラマブル・ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、たとえば、必要に応じて固定することも移動させることもできるフレームまたはテーブルとして実施することができる。
プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構成の例は、米国特許第５，２２９，８７２号に示されており、これを参照によって本明細書に援用する。上述のように、この場合の支持構造は、たとえば、必要に応じて固定することも移動させることもできるフレームまたはテーブルとして実施することができる。
【０００３】
簡単にするために、本明細書の他の部分では特定の箇所で、特にマスクおよびマスク・テーブルに関する例に言及することがあるが、こうした例の中で論じる一般原理は、先に述べたように、パターン形成手段のより広い意味において理解すべきである。
【０００４】
リソグラフィ投影装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。このような場合、パターン形成手段は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可能であり、このパターンを、放射感受性材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコン・ウェハ）上の（たとえば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分の上に結像させることができる。一般に、シングル・ウェハは、投影システムにより１つずつ連続的に照射される、隣接するターゲット部分の全体的なネットワークを含むようになる。現在の装置にはマスク・テーブル上のマスクによるパターン形成が用いられており、異なる２つのタイプの機械を区別することができる。一方のタイプのリソグラフィ投影装置では、マスク・パターン全体をターゲット部分の上に一度に露光することによって各ターゲット部分を照射し、こうした装置は一般にウェハ・ステッパと呼ばれる。もう一方の装置は、一般にステップ・アンド・スキャン式装置と呼ばれ、マスク・パターンを投影ビームの下で所与の基準方向（「走査」方向）に漸次走査し、それと同時にこの方向に対して平行または逆平行に基板テーブルを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。一般に、投影システムは倍率Ｍ（一般に＜１）を有するため、基板テーブルを走査する速度Ｖはマスク・テーブルを走査する速度のＭ倍になる。本明細書に記載するリソグラフィ装置に関するさらなる情報は、たとえば米国特許第６，０４６，７９２号から得られ、これを参照によって本明細書に援用する。
【０００５】
リソグラフィ投影装置を用いる製造工程では、少なくとも一部を放射感受性材料（レジスト）の層で被覆した基板の上に、（たとえば、マスクの）パターンを結像させる。この結像させる工程の前に、基板を、下塗り、レジスト塗布およびソフト・ベークなど様々な処理にかけてもよい。露光後、基板を、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベークおよび結像したフィーチャの測定／検査など他の処理にかけてもよい。一連の処理は、たとえばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン形成するためのベースとして用いられる。次いで、こうしたパターン形成された層を、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨など様々な処理にかけることが可能であり、これらは全て、個々の層の仕上げを目的としている。いくつかの層が必要な場合には、全ての処理またはその変形形態を新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的には、一連のデバイスが基板（ウェハ）上に載ることになる。次いで、これらのデバイスをダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離し、それによって個々のデバイスをキャリアに取り付けたり、ピンに接続したりすることができるようになる。こうした工程に関するさらなる情報は、たとえばＰｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔの著書「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」第３版（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４）から得られ、これを参照によって本明細書に援用する。
【０００６】
簡単にするために、以下では投影システムを「レンズ」と呼ぶことがあるが、この用語は、たとえば屈折光学系、反射光学系および反射屈折光学系を含めて様々なタイプの投影システムを包含するものと広く解釈すべきである。放射システムはまた、これらの設計タイプの任意のものに従って動作して放射の投影ビームの方向付け、成形または制御を行う構成要素を含むことも可能であり、こうした構成成分も以下では、ひとまとめにして、または単独で「レンズ」と呼ぶことがある。さらにリソグラフィ装置は、２つ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もよい。こうした「多段」装置では、追加のテーブルを平行に用いてもよく、あるいは１つまたは複数のテーブル上で予備ステップを実施し、それと同時に１つまたは複数の他のテーブルを露光に用いてもよい。２段のリソグラフィ装置は、たとえば米国特許第５，９６９，４４１号およびＷＯ９８／４０７９１号に記載されており、これらを参照によって本明細書に援用する。
【０００７】
マスクまたはマスク・パターン中の欠陥は、ＩＣなどのデバイスに欠陥をもたらすことがあるため、望ましくない。マスクの欠陥は、一般に３種類に分類される。第１に、マスクの透過部分または反射部分の上のごみや汚れなどのコンタミネーションが、露光の放射を妨げる、かつ／または放射を歪め、あたかもそれがパターンの一部であるかのように基板上にプリントされることがある。第２に、マスク材料（たとえば石英）中の疵が放射を妨げるか、または散乱させて、像を歪めることがある。第３に、マスクの製造工程中にパターンの歪みが生じることがある。この歪みには、ピンホール、クロムの汚れ（ｃｈｒｏｍｅ  ｓｐｏｔｓ）、パターンの広がり、欠損部分、パターン内の破損、および隣接パターン間のブリッジが含まれる。欠陥の３つの原因のうち、コンタミネーションが最も一般的であり、コンタミネーションの可能性を最小限に抑えるために、マスクは通常、使用中はクリーンな状態に保たれる。しばしばマスク上にペリクル（薄膜）も用いて、ペリクルを設けた後、マスク上のコンタミネーションを最小限に抑えるか、またはなくすようにする。
【０００８】
欠陥のあるデバイスの製造を防止するためには、欠陥のあるマスクをできるだけ速やかに検出して、修理または交換することができるようにすべきである。通常、マスクおよび／またはマスク・ペリクルに欠陥があると思われるとき、あるいはメンテナンスの一部として、マスクをリソグラフィ装置から取り外して検査する。マスクおよび／またはペリクルが損傷を受けていなければ、マスクを装置に戻して製造を継続する。マスクおよび／またはペリクルが損傷を受けていれば、マスクおよび／またはペリクルを修理または交換し、それからリソグラフィ装置に戻す。しかし、マスクをリソグラフィ装置から取り外すとき、マスクおよびペリクルはコンタミネーションおよび／または損傷の確率が高くなる。さらに、欠陥があるかどうか調べる際に、デバイスの製造はペースが落ちるか、または停止することになり、したがって検査および調査を、精度を損なうことなくできるだけ短時間で行うと有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一目的は、パターン形成手段中の欠陥を検出する改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的および他の目的は、本発明に従って、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、参照基板上に参照パターンをプリントする段階と、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、前記参照基板とは異なる製造基板上にデバイスを製造するためのパターンを露光する段階と、
フォトリソグラフィ工程にパターン形成手段を用いて、テスト基板上にテスト・パターンをプリントする段階と、
プリントされたテスト・パターンをプリントされた参照パターンと比較して、パターン形成手段中の欠陥を検出する段階とを含む、パターン形成手段中の欠陥を検出する方法で達成される。
【００１１】
パターン形成手段の露光を、パターン形成手段を用いて原位置で、すなわちリソグラフィ装置内でクリーンな状態で行うことができるので、パターン形成手段はもはや、取り外しおよび交換によってコンタミネーションまたは損傷の可能性が高くなることはない。さらに、パターン形成手段（たとえばマスク）を不必要にクリーンな状態から取り出す必要がないため、デバイスの処理量は実質的に影響を受けない。テスト基板の露光を製品基板の露光と同時に行い、またその後のテスト基板のどんな検査も製造を継続しながら行うことができる。
【００１２】
フォトリソグラフィの方法はかなり開発されており、発明者等は、ＳｉＯ2層を有するシリコン・ウェハを含む基板が適切な基準ないし参照基板になることを発見している。窒化物層を有するウェハも、適切な基板となることができる。当分野の技術者には明らかであるように、たとえば強いコントラストで正確なパターンを得るために、他の材料を用いることができる。次いで、デバイスを製造するために用いられるフォトリソグラフィ法を使って、非常に正確なパターンをＳｉＯ2層または他の層内にエッチングすることができる。
【００１３】
コンタミネーションを防止するために、参照基板もパターン形成手段もクリーンな状態で保存すべきである。本発明の実施例によれば、パターン形成手段は、欠陥を検出するときにクリーンな状態から取り出す必要があるだけである。
【００１４】
比較しやすいように、テスト基板を参照基板とすることができる。具体的には、放射感受性材料（レジスト）の層を露光することによってテスト基板をパターン形成する。テスト基板を走査すればレジストを除去することができ、テスト基板は再利用される。
【００１５】
個々のテスト・パターンをそれぞれの参照パターンのそばにプリントすることができるようにするために、参照パターンは、参照基板上の複数の異なる場所に各参照パターンの間に十分な間隔をあけてプリントすることが好ましい。
【００１６】
参照パターンとテスト・パターンを、たとえば視覚的な比較によって比較するために、パターン形成されたテスト基板および参照基板を、できるだけ同時に少なくとも１つの光学欠陥検査ツールによって走査することができる。光学欠陥検査ツールは、たとえば顕微鏡やＫＬＡの検査システム（たとえば、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社  ２１３９システム、またはＫＬＡ＝Ｔｅｎｃｏｒ社  ＥＳ２０シリーズ）などの走査型電子顕微鏡を用いたシステムとすることができる。参照パターンとテスト・パターンの間で複数の比較を行うことも可能であり、多数決原理によって欠陥の位置を特定することができる。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、
第１および第２のパターンを検査するための手段と、
前記第１および第２のパターンを比較するための手段とを含む検査システムが提供される。
【００１８】
第１および第２のパターンを検出するための手段は、前記第１および第２のパターンを同時に検査することが可能な２つの検出ツールを備えていることが好ましい。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、パターン形成手段を用いて参照基板上に参照パターンをプリントし、その後に前記パターン形成手段を用いて同じ参照基板上にテスト・パターンをプリントするようにリソグラフィ投影装置に指示するためのプログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラムが提供される。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、第１および第２のパターンを検査し、前記第１および第２のパターンを比較するように検査システムに指示するためのプログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラムが提供される。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、耐久性のあるプリントされたパターン形成手段のパターンの参照イメージをその上に有し、前記参照イメージの上にはそれ以上のパターン形成された層を有していない基板を含む参照基板が提供される。
【００２２】
本明細書で使用する「プリントする」または「プリントされる」という用語は露光を含む。これらの用語はまた、レジストの露光および現像、またはレジストの露光、現像、およびエッチングを含むこともある。本明細書では、本発明に従った装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及することがあるが、こうした装置には他にも多くの可能な用途があることを明確に理解すべきである。たとえば、一体型の光学システム、磁気ドメインのメモリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｍｏｒｉｅｓ）用の誘導および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用することができる。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「レチクル」、「ウェハ」または「ダイ」という用語の使用はいずれも、それぞれ「マスク」、「基板」および「ターゲット部分」というより一般的な用語に置き換えて考えるべきであることが、当業者には理解されよう。
【００２３】
本明細書では、「放射」および「ビーム」という用語を用いて、（たとえば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）紫外線放射、および（たとえば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）ＥＵＶ（極紫外線放射）を含めたあらゆるタイプの電磁放射、ならびにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含している。
【００２４】
次に本発明の実施例を、添付の概略図を参照して例示のみの目的で記載する。
【００２５】
図中、同じ参照記号は同じ部品を指す。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明に用いるリソグラフィ投影装置を概略的に示している。この装置は、
この特定の場合には放射源ＬＡも含む、放射（たとえばＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための放射システムＥｘ、ＩＬと、
マスクＭＡ（たとえばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、部材ＰＬに対して正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（たとえば、レジストで被覆されたシリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備え、部材ＰＬに対して正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続された第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
マスクＭＡの照射された部分を基板Ｗの（たとえば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに結像させるための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（たとえば、反射性レンズシステム群）と、
検査システムＩＳとを備えている。
【００２７】
本明細書で図示する装置は、（たとえば、反射性マスクを有する）反射タイプのものである。しかし一般に、たとえば（透過性マスクを有する）透過タイプのものでもよい。あるいは、装置には、先に言及したタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、他の種類のパターン形成手段を用いてもよい。
【００２８】
放射源ＬＡ（たとえば、レーザ生成プラズマまたは放電プラズマの放射源）は放射ビームを生成する。このビームは、直接、またはたとえばビーム・エクスパンダＥｘなどの調節手段を通過した後、照明系（照明器）ＩＬ内に送られる。照明器ＩＬは、ビームの強度分布の外側および／または内側の放射範囲（一般に、それぞれσ−アウター（σ−ｏｕｔｅｒ）、σ−インナー（σ−ｉｎｎｅｒ）と呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを含むことができる。さらに、一般には積算器ＩＮやコンデンサＣＯなど他の様々な構成要素を含む。この方法では、マスクＭＡ上に衝突するビームＰＢは、その断面内に所望される均一性および強度分布を有する。
【００２９】
図１に関して、（たとえば、放射源ＬＡが水銀ランプである場合によくあるように）放射源ＬＡはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、リソグラフィ投影装置から離し、それが生成する放射ビームを（たとえば、適切な直接ミラーを利用して）装置内に導くこともできることに留意すべきであり、この後者のケースは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合によくある。本発明および特許請求の範囲は、これらのケースの両方を包含する。
【００３０】
ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに遮断される。マスクＭＡによって妨げられたビームＰＢはレンズＰＬを通過し、このレンズはビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃの上に集束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定手段ＩＦ）を用いて、基板テーブルＷＴを、たとえばビームＰＢの経路内に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように、正確に移動させることができる。同様に、たとえばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に戻した後、または走査中に、第１の位置決め手段を用いて、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長いストロークのモジュール（粗い位置決め）および短いストロークのモジュール（細かい位置決め）を用いて実現されるが、これらは図１に明示されていない。しかし、（ステップ・アンド・スキャン式装置ではなく）ウェハ・ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを、短いストロークのアクチュエータに接続するだけでもよいし、または固定してもよい。
【００３１】
図示した装置は、異なる２つのモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴを本質的に静止した状態に保ち、マスクの像全体を１回（すなわち、たった１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃの上に結像させる。次いで、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向に移動させる。
２．走査モードでは、所与のターゲット部分Ｃをたった１回の「フラッシュ」で露光しないことを除けば、本質的に同じ方法が適用される。その代わり、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所与の方向（たとえばｙ方向など、いわゆる「走査方向」）に移動可能であり、したがって投影ビームＰＢはマスクの像全体を走査する。それと同時に、基板テーブルＷＴを、速度Ｖ＝Ｍｖ（ただし、ＭはレンズＰＬの倍率であり、一般にＭ＝１／４または１／５）で同じ方向または反対方向に同時に移動させる。この方法では、解像度を損なうことなく、比較的大きいターゲット部分Ｃを露光することができる。
【００３２】
マスクは、最初にリソグラフィ装置内に取り付けるときには損傷がなくクリーンであるものと仮定し、本発明のこの実施例に従って、マスクの取り付け後に、マスクのパターンを参照位置上に露光することによって参照基板１０をプリントする。参照基板は、実質的にマスク取り付けの直後にプリントする。参照基板１０は「理想的な」パターンを提供し、それを後で欠陥があると思われるパターンと比較する。この実施例では、参照基板１０は、純度および厚さが既知のＳｉＯ2の外層を有するシリコン基板から形成される。この基板をレジストで被覆する。参照基板１０をプリントするために、リソグラフィ装置に既に取り付けられているもののＩＣなどのデバイスの製造にはまだ使用されていないマスクを用いて、投影ビームをパターン形成してレジストを露光する。図２に示すように、１つまたは複数のほぼ同一の参照パターンＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4．．．が間隔をあけて露光される。レジスト材料を現像して下層のＳｉＯ2を露出させ、次いでそれを、たとえばフッ化水素酸を用いてエッチングする。残存するレジストを除去すると、（１つまたは複数の）パターンがＳｉＯ2内にエッチングされた（１つまたは複数の）パターンとして現れる。次いで、参照基板１０を必要になるまでクリーンな状態で保つ。
【００３３】
たとえば、欠陥があると思われるとき、参照基板１０をレジストで被覆し、これをステップＳ１とする。ステップＳ２では、参照／テスト基板上の参照パターンＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4．．．の隣に、ほぼ同一のテスト・パターンＴ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4．．．をプリントするために、マスクで投影ビームをパターン形成してレジストを露光する。ステップＳ３でレジストを現像し露光されたＳｉＯ2をエッチングした後、ステップＳ４で、それぞれ対をなす参照パターンおよびテスト・パターンを、１つまたは複数のそれぞれの顕微鏡で同時または順々に走査する。参照パターンおよびテスト・パターンで最高のコントラストが得られるように、レジストのタイプ、積層などに応じて、顕微鏡または他の検査ツールの感度を調整する。その間、リソグラフィ装置は製造を継続することができる。Ｓ５およびＳ６では、Ｔ1とＲ1を走査した結果を考慮して、これらが同一かどうかを確かめる。これらが同一でなければ、マスクに欠陥があるか、あるいはパターンＴ1またはＲ1の１回の露光でランダム・エラーが生じた可能性がある。したがってＴ2とＲ2を比較してもよく、同一であればＴ1とＲ1の違いはランダム・エラーによるものであり、マスクに欠陥はないものと考えられる。Ｔ2とＲ2が同一でなければ、Ｔ3とＲ3、Ｔ4とＲ4などを比較してもよい。Ｔ1とＲ1、Ｔ2とＲ2、Ｔ3とＲ3などの比較について多数決原理を使用して、欠陥があるかどうかを判断することができる。欠陥が存在する場合には、Ｔ1とＲ1をより詳細に走査して、Ｔ1とＲ1のどの小領域が同一でないのかを特定することにより、欠陥の正確な位置を特定することができる。ステップＳ７では、欠陥があると思われる場合に、マスクを装置から取り外し、清浄、修理または交換を行う。参照／テスト基板は、参照パターンＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4．．．に隣接するまたはその近くの異なる位置に、テスト・パターンＴ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4．．．をプリントすることによって再利用することができる。参照基板１０を戻して、クリーンな状態で保存する。
【００３４】
上述のシステムは、パターンのレイアウト、積層およびレジストのタイプなどの項目を使ってシステムを最適化するコンピュータを用いて構成される。さらに、コンピュータ・プログラムは、参照パターンおよびテスト・パターンの配置を、それぞれ参照基板およびテスト基板上で管理することができる。
【００３５】
上述の実施例では、参照基板１０はテスト基板であるが、本発明はこれに限定されず、また参照基板とテスト基板が異なっていてもよい。参照基板とテスト基板が異なる基板である場合、参照基板を１つまたは複数の参照パターンＲ1、Ｒ2、Ｒ3などでプリントする。次いで、この参照基板を用いて、１つまたは複数のテスト基板と比較する。次いで、別のテスト基板をプリントして、参照基板と比較する。比較が完了したら、テスト基板上のレジストを除去して、テスト基板を追加のテスト・パターンに再利用できるようにする。
【００３６】
上述の実施例では、参照基板およびテスト基板を顕微鏡で走査する前に、露光、現像、ならびにエッチングを行った。特に参照基板とテスト基板が異なる基板である場合には、任意選択で、参照基板およびテスト基板を露光するだけでもよいし、露光および現像を行ってもよい。あるいは、適切なコントラストを有するパターンを与える、ＳｉＯ2以外の表面を用いてもよい。発明者等は、シリコン上の窒化物層が特に適切であることを発見した。
【００３７】
一実施例では、パターン形成手段は、反射性マスクなどのＥＵＶマスクである。
【００３８】
本発明の特定の実施例について記載したが、本発明は記載したものとは別の方法で実施することが可能であることが理解されよう。この記載は本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置を示す図である。
【図２】組み合わされた参照基板およびテスト基板上の、参照パターンおよびテスト・パターンの配置を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による、パターン形成手段中の欠陥について試験を行う方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００４０】
ＡＭ  調整手段
Ｃ  ターゲット部分
ＣＯ  コンデンサ
Ｅｘ  ビーム・エクスパンダ
ＩＬ  照明器
ＩＮ  積算器
ＩＳ  検査システム
ＬＡ  放射源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  レンズ
ＰＭ  位置決め手段
Ｒ1  参照パターン
Ｔ1  テスト・パターン
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
１０  参照基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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