(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の連続する放射線パルスから成るシーケンス内にて不変のパルスエネルギーが放射されるべき、パルス駆動されるガス放電ポンピング式のＥＵＶ放射線源における放射線出力を安定化するための方法において、
−  ＥＵＶ放射線源の各放射線パルスのパルスエネルギーを測定するステップと、
−  制御プロセスにとって制御されるべきパルスエネルギーへの統計的な依存性を十分な度合いで有する少なくとも１つの影響量を測定するステップと、
−  測定されたパルスエネルギーの時間的な平均値と測定された少なくとも１つの影響量の時間的な平均値を形成するステップと、
−  測定されたパルスエネルギーの形成された時間的な平均値と測定された少なくとも１つの影響量の形成された時間的な平均値から現在の測定値の偏差を計算するステップと、
−  パルスエネルギーと測定された少なくとも１つの影響量との間の、前記時間的な平均値に比して変動の量が僅かであることに基づいて線形として想定される関数依存性を、少なくとも、パルスエネルギーが一定に保たれるべき動作点のために、関数依存性の比例ファクターの形式で算定して決定するステップと、
−  パルスエネルギーへの各々の影響量の統計的な依存性の度合いを決定するために、測定された各影響量とパルスエネルギーとの間の規準化された相関係数を算定するステップと、
−  最も大きな相関係数を有する少なくとも１つの影響量に対応する算定された現在の比例ファクター（ａ）を基礎にしたＰＩ制御を用いてパルスエネルギーを制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
第１次の影響量として、ガス放電のための高電圧源における充電電圧（Ｕ）が測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
他の影響量として、中間接続されている放電コンデンサーにおける各ガス放電のための破壊電圧（Ｕｐ）が測定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
他の影響量として、放出プラズマのポジション（Ｒ）が、サイト解像検出器を用いて測定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
他の影響量として、放電室内の動作ガスの圧力（ｐ）が測定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
制御量として、放出プラズマでのパルスエネルギー（Ｅｐ）が、目標物体に向いた照明光線路の外側で放出プラズマの近傍に配設されているメインエネルギー検出器を用いて測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
他の影響量として、目標物体の位置におけるパルスエネルギー（Ｅ）が測定されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
制御量として、目標物体の位置におけるパルスエネルギー（Ｅ）が測定され、複数の影響量（Ｕ、Ｕｐ、Ｒ、ｐ、Ｅｐ）に依存する制御のために、複数の比例ファクター（ａ、ｂ）が使用され、その際、前記制御が２つの任意の影響量（Ｘ、Ｙ）の偏差のために一般的な方程式、即ち、
Ｅ＝ａ[Ｘ]＋ｂ[Ｙ]
に従って定義されていて、制御量として、目標物体の位置における各パルスのために測定されたパルスエネルギー（Ｅ）の偏差と、計算された相関係数（Ｋｉ）を基礎にし、測定されたパルスエネルギー（Ｅ）への統計的な依存性を十分な度合いで有する選択された影響量（Ｘ、Ｙ）の偏差とを統計的に評価することによって比例ファクター（ａ、ｂ）が計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
制御量と影響量の間の直接的な依存性のための比例ファクター（ａ、ｂ）が、２つの任意の影響量（Ｘ、Ｙ）の偏差のために最小二乗法を適用することによって、一般的な方程式、即ち、
ａ＝(<[ＥＸ]>−ｂ<[ＸＹ]>)／<[Ｘ]２>、及び
ｂ＝(<[ＥＹ]>−ａ<[ＸＹ]>)／<[Ｙ]２>
に従って計算されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
制御量（Ｅ）と、２つの任意の選択された影響量（Ｘ、Ｙ）の偏差にとっての影響量（Ｕ、Ｕｐ、Ｒ、ｐ、Ｅｐ）との間の相関係数（Ｋ）が、
Ｋ１(Ｅ,[Ｘ])＝<[ＸＥ]>／(<[Ｘ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ２(Ｅ,[Ｙ])＝<[ＹＥ]>／(<[Ｙ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ３([Ｘ],[Ｙ])＝<[ＸＹ]>／(<[Ｘ]２><[Ｙ]２>)１／２
に従って計算されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
相関係数（Ｋ）が、放射線源内及び照明光線路内のシステム変化をインサイチュ分析するために利用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
相関係数（Ｋ）が、システムとしての放射線源のインサイチュ誤差分析のために利用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス駆動されるガス放電ポンピング式のＥＵＶ源における放射線出力を安定化するための方法に関する。この放射線源は、好ましくは半導体チップ製造においてＥＵＶリソグラフィーにおける線量安定性を維持するために使用される。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＵＶ放射線源は、半導体チップ製造のための次世代のリソグラフィック機械にとって有望な開発傾向を呈するものであろう。この際、５０ｎｍよりも小さい構造体幅が達成されるべきである。対応する解像度は、ＥＵＶ放射線（１３.５ｎｍ付近）及び０.２…０.３という使用可能な光学系の適度な開口数を用いて達成されることが望まれる。
【０００３】
この際、ＥＵＶ放射線源自体は、最も多くの制限を有し且つその結果として生じる誤差源を伴う構成グループと言える。この構成グループは、次のことによって特徴付けられている：
−  ＥＵＶ放射線出力、
−  所定の立体角（この立体角内で放射線が検出可能である）、
−  放出プラズマの量、
−  パルス繰返し周波数、
−  パルス・ツー・パルス変動（ＥＵＶ放出の出力変動と空間的な変動）、
−  放電ユニットの寿命、及び、
−  光学構成要素の寿命。
【０００４】
全部揃ってでき上がったリソグラフィーシステムは、主に、処理量（スループット、即ち、１時間あたりに処理されるウェーハ）、画像品質、並びに保守コスト（ＣｏＯ：コスト・オブ・オーナーシップ）によって判断される。
【０００５】
システムの処理量は、ウェーハの位置（場所）に到達する「イン・バンド」・放射線出力、及び、所望のＥＵＶ領域内の感光性層（レジスト）の感度によって決定され、それに対し、画像品質は、所謂線量安定性（ドーズ・アキュラシー）によって決定される。この線量安定性は、下記の非特許文献１に従い、主に以下の３つの関与部分によって影響される：
ａ）パルス・量子化
ｂ）パルス・ツー・パルス・安定性
ｃ）放出プラズマの空間的な安定性
【０００６】
【非特許文献１】
Ｖ.バナイン(V.Banine)共著のProc. SPIE vol.3997(2000) 126
【０００７】
パルス・量子化はスキャナーに特有のものである。（スキャナーの）スリット内に入り込む放射線パルスの数は、最初のパルス及び／又は最後のパルスがスリットに当たらないことによって変化する。それからＤａで表される線量誤差が得られる：
【０００８】
【数１】
Ｄａ∝２／Ｎ２
（Ｄａは２／Ｎ２と比例関係にある）
【０００９】
ここで、Ｎは、スリット内に入り込むパルスの数であり、Ｎ＝スリット幅×反復率／走査速度、として構成される。
【００１０】
前記関与部分ｂ）パルス・ツー・パルス・安定性とｃ）放出プラズマの空間的な安定性は、放射線源に特有のものである。
【００１１】
関与部分ｂ）パルス・ツー・パルス・安定性は、放出プラズマのパルスエネルギー変動によって発生する。この際、Ｄｂで表される線量誤差が得られる：
【００１２】
【数２】
Ｄｂ∝３σ(エネルギー)／Ｎ１／２
（Ｄｂは３σ(エネルギー)／Ｎ１／２と比例関係にある）
【００１３】
ここで、３σ(エネルギー)は、ほぼ、エネルギー変動の最大振幅である。
【００１４】
更に、ガス放電の統計的な特性から、プラズマの空間的な変動が得られる。この変動は、スキャナーの光学系によって予め設定され、同様に、目標位置（例えばウェーハ）にて作用する放射線線量の誤差分を生じさせる。この際、Ｄｃで表される線量誤差が得られる：
【００１５】
【数３】
Ｄｃ∝６×３σ(空間的)／Ｎ１／２
（Ｄｃは６×３σ(空間的)／Ｎ１／２と比例関係にある）
【００１６】
既知のＥＵＶ放射線源の本質的な短所は、異なる原因に起因するＥＵＶ放出のエネルギー変動が測定技術的には検出及び評価されず、そのためにＥＵＶ源が少なくともパルスエネルギーの不変性に関して制御されないということである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基礎を成す課題は、パルス駆動されるガス放電連関式の放射線源、特にＥＵＶ放射線源における放射線出力を安定化するための新たな可能性を見出すことであり、この新たな可能性は、充電電圧に依存するパルスエネルギーの定期的な較正測定（所謂Ｅ(Ｕ)・曲線の再較正）を用いることなく、測定技術的に検出された放射線放出のパルスエネルギー変動を基礎にしたパルスエネルギー制御を可能にする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明に従い、多数の連続する放射線パルスから成るシーケンス内にて不変のパルスエネルギーが放射されるべき、パルス駆動されるガス放電ポンピング式のＥＵＶ放射線源における放射線出力を安定化するための方法において、以下のステップを含むことによって解決される：
−  ＥＵＶ放射線源の各放射線パルスのパルスエネルギーを測定するステップ、
−  制御プロセスにとって制御されるべきパルスエネルギーへの統計的な依存性を十分な度合いで有する少なくとも１つの影響量を測定するステップ、
−  測定されたパルスエネルギーの時間的な平均値と測定された少なくとも１つの影響量の時間的な平均値を形成するステップ、
−  測定されたパルスエネルギーの形成された時間的な平均値と測定された少なくとも１つの影響量の形成された時間的な平均値から現在の測定値の偏差を計算するステップ、
−  パルスエネルギーと測定された少なくとも１つの影響量との間の、前記時間的な平均値に比して変動の量が僅かであることに基づいて線形として想定される関数依存性を、少なくとも、パルスエネルギーが一定に保たれるべき動作点のために、関数依存性の比例ファクターの形式で算定して決定するステップ、
−  パルスエネルギーへの各々の影響量の統計的な依存性の度合いを決定するために、測定された各影響量とパルスエネルギーとの間の規準化された相関係数を算定するステップ、
−  最も大きな相関係数を有する少なくとも１つの影響量に対応する算定された現在の比例ファクター（ａ）を基礎にしたＰＩ制御を用いてパルスエネルギーを制御するステップ。
【００１９】
有利には、第１次の影響量として、ガス放電のための高電圧源における充電電圧が測定される。
【００２０】
また、補足的に又は互いに組み合わされて測定されて評価され得る他の影響量としては、例えば高電圧源と放電電極との間の再現可能な放電電圧を構成するために配設されている放電コンデンサー（所謂ピーキング・コンデンサー）にて測定されるガス放電の破壊電圧、放出プラズマのポジション（サイト解像検出器を用いて測定される）、又は、放射線源の放電室内で測定される動作ガスの圧力がある。
【００２１】
制御量として、放出プラズマでのパルスエネルギーは、合目的には、エネルギー検出器を用い、放出プラズマのすぐ近傍で測定される。このメインエネルギー検出器は、好ましくは目標物体に向けられた照明光線路に対して反対に配設される。この際、目標物体（例えば、半導体・リソグラフィーの照射装置内のウェーハ）の位置におけるパルスエネルギーが他の（補足的な）影響量として測定され得る。
【００２２】
（例えば、放出されたＥＵＶ放射線を束ねるためのコレクター光学系の）ミラー表面による減損（劣化）、及び、メインエネルギー検出器における放射線に起因した老化プロセスによる減損のため、有利には、減損現象を補償すべく、１つ１つの放射線パルスのパルスエネルギーに加えて、光度の弱い基準光線路において大きな時間間隔で基準パルスエネルギーが測定される。
【００２３】
上記した影響量のうち複数の影響量にパルスエネルギーが依存することを考慮した制御における比例ファクターは、有利には、制御量として目標物体の位置における各パルスに対して測定されたパルスエネルギーと、選択された影響量の偏差（[Ｘ]、[Ｙ]、…）の統計的な評価によって計算され、この際、選択された影響量は、制御プロセスの異なる（ここでは２つの）影響量の偏差（[Ｘ]、[Ｙ]）のための下記の数４で表される一般的な方程式に従って算入され、これらの方程式は、必要に応じて適切に拡張され得る。
【００２４】
【数４】
Ｅ＝ａ[Ｘ]＋ｂ[Ｙ]
この際、ａ＝(<[ＥＸ]>−ｂ<[ＸＹ]>)／<[Ｘ]２>、及び
ｂ＝(<[ＥＹ]>−ａ<[ＸＹ]>)／<[Ｙ]２>、である
【００２５】
この際、パルスエネルギーと影響量との間の直接的な依存性のために、比例ファクターａ及びｂが好ましくは最小二乗法の使用によって算出される。
【００２６】
パルスエネルギーと影響量（ここで影響量は制御プロセスの妨害量として解釈される）が互いに如何に相関されているかを確定するために（異なる２つの妨害量Ｘ及びＹのために）相関係数が目的に適って下記の数５で表されるものとして算出される。
【００２７】
【数５】
Ｋ１(Ｅ,[Ｘ])＝<[ＸＥ]>／(<[Ｘ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ２(Ｅ,[Ｙ])＝<[ＹＥ]>／(<[Ｙ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ３(Ｘ,[Ｙ])＝<[ＸＹ]>／(<[Ｘ]２><[Ｙ]２>)１／２
【００２８】
その際、これらの相関係数は、有利には、ＥＵＶ放射線源自体内及び目標物体（例えばウェーハ）に至るまでの照明光線路内の変化をインサイチュ分析(in-situ-Analyse)するため、並びに、全放射線源の誤差及び障害をインサイチュ分析するために利用され得る。
【００２９】
パルスエネルギーの迅速な変更を制御するために、ガス放電連関式の放射線源のコントロールを高電圧源（電源装置）における充電電圧の変更によって行うことは目的に適っている。この際、迅速なパルスエネルギー制御のためには、定常の駆動状況（駆動レジメ）、即ち、一定の放電条件が想定され得る放射線パルスのシーケンス内において（例えば、数百のパルスのバースト）、ＰＩ制御（比例・積分・制御、Proportinal-Integral-Regelung）を使用すること、及び、そのために必要な比例ファクターを、制御量及び１つ又は複数の影響量におけるそれらの平均値からの偏差を統計的に分析することから計算することは有利である。
【００３０】
ゆっくりと変わり得る過程では、例えば放電室内の圧力ｐという他の入力量の制御も考慮することができる。
【００３１】
また、パルスエネルギーの比較的ゆっくりとした変更（＞１ｓ）を制御するためには、放電室内の動作ガスの圧力を変化させることも有利であり得る。この際、時定数０.５…１ｓを伴うＸｅ流量又はＨｅ流量を介した圧力制御が可能であり、それにより動作点の適切な確定のための圧力制御が有効である。
【００３２】
本発明の基本思想は、特に半導体・リソグラフィーのためのＥＵＶ放射線源では許容することのできない、パルス駆動されるガス放電連関式の放射線源からのパルスエネルギーの変動が、制御量であるパルスエネルギーに対する多様な影響量（妨害量）の関係並びにこれら影響量の互いの関係が適切に考慮されることなく、これら多様な影響量（妨害量）によって引き起こされるという考察に基づいている。
【００３３】
エキシマレーザーから知られている、充電電圧に依存するパルスエネルギーの関数の勾配に関する放射線エネルギーの制御と異なり、本発明は、絶え間ない測定と制御において、多数の放射線パルスに渡り、影響量（妨害量）におけるそれらの平均値からの偏差を統計的に分析することから出発している。この際、関連する平均値に比べて偏差の量が僅かであるため、線形の依存性が定められ得る。従って、パルスエネルギーの比例制御のために影響量の相関関係の簡単な評価が使用可能である。
【００３４】
本発明による方法を用い、パルス駆動されるガス放電連関式の放射線源において、測定技術的に検出される様々な影響量を基礎にし、放射線放出のパルスエネルギー・変動を検出すること、及び、放射線の十分なパルス・ツー・パルス安定性、特にＥＵＶ放射線源のために目標位置（ウェーハ）における高い線量安定性を達成するために、統計的な相関関係により、本質的な影響量と制御のために適切な設定量を選択することが可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
【００３６】
先ず、半導体リソグラフィーにおける線量安定性に対する高い精度要求に関し、一般原理を制限することなく、ガス放電連関式のＥＵＶ放射線源のためのエネルギー制御について説明する。
【００３７】
現状の認識によれば、ガス放電連関式のＥＵＶ放射線源（特にｚピンチ装置）において、平均値からのパルスエネルギーの標準偏差（σ値）、照明領域の重心の位置（ポインティング安定性とも記載される）、及び、プラズマのポジション安定性は、ＤＵＶ領域（深いＵＶ領域）内のエキシマレーザーにおける対応的なσ値を遥かに超過する。
【００３８】
（ウェーハの位置における）線量安定性に関するチップ製造者の要求は、パルス・ツー・パルスエネルギー制御を求める。ｋＨｚ領域内のパルス繰返し周波数のためのパルスエネルギー制御は、充電電圧の迅速な高電圧制御を介してのみ可能である。しかし、ウェーハの位置におけるＥＵＶ放射線のパルスエネルギーは、多くの影響量（制御の観点から：例えば、動作ガスの破壊電圧の変動、放出領域並びにプラズマ自体の位置の変動、光学システムの振動などのような妨害量）によって影響される。これに関して図１では、半導体リソグラフィーに使用されるＥＵＶ放射線源において生じるパラメータと測定値のストラクチャーが描かれている。
【００３９】
本発明の使用において、放射線放出は、動作ガス（好ましくは、キセノン、ヘリウム）で満たされた放電室内の高電圧・ガス放電を基礎にして生成され、この際、フィールドに起因する放電プラズマの内破(Implosion)による大きな放電電流の結果、所謂ｚ・ピンチ・プラズマが生じるようになり、このｚ・ピンチ・プラズマは、狭小に制限されて集中（集束）された領域として、所望のＥＵＶ放射線を放出する。
【００４０】
図１によるチャートの中央には（集束されたプラズマの位置における）ＥＵＶ放射線放出が示されている。このＥＵＶ放射線放出は、多数のファクター（影響量、妨害量）によって影響されるものであり、放射された放射線のパルス（インパルス）ごとの様々なエネルギー収量（パルスエネルギーＥ）と、したがって目標物体（ウェーハ）の位置での変動する放射線線量を導くことになる。放射線線量を制御するための影響量は、充電電圧Ｕ及び動作ガスのガス圧力ｐである。これらは、ガス放電におけるＥＵＶ放出へのエネルギー変換に交互に影響を及ぼす。
【００４１】
図１によるチャートでは、半導体リソグラフィーにおける線量安定性に関係のある特定の測定量が、ＥＵＶ放出の右横に示されている。この際、プラズマのすぐ近傍（多くの場合は未だ放電室内）で、直接的に測定されるパルスエネルギーＥｐには、特別な意味がある。ミラー及びエネルギー検出器における減損作用を予想すべきであるため、光度の弱い通路内において追加的に時折（例えば、各々、数千パルスから百万パルスの後に）パルスエネルギーの基準値Ｅｐｒが記録されて補償目的のために使用される。更に、放電の一時的な個々の中断(Entladungsaussetzer)もミッシングパルスとして検出され（ロー・ライト・デテクション）、これらのミッシングパルスは、そのために記録される測定値の特別処理のために使用される。
【００４２】
ＥＵＶ放出の空間的な配分における重心Ｒは、ウェーハ面内に到達するパルスエネルギーＥに対する他の本質的な影響を有し、この重心Ｒは、実質的にプラズマの位置の空間的な変動によって変化する。重心Ｒの揺らいでいる位置は、後置の光学システム（コレクター光学系、及び、フォトリソグラフィック・スキャナ内に設けられている光学系と走査スリット）内へのＥＵＶ放射線の入射角を変化させ、それにより、ウェーハの位置における線量安定性の望ましくない変動を必然的にもたらすことになる。
【００４３】
これらの妨害影響のいくつかは、統計的に充電電圧Ｕに依存せず（例えば光学系の振動）、他のものは、間接的に充電電圧Ｕに依存する。これらの関係のインサイチュ分析は、制御のために重要であるばかりか、システムの誤差分析のためにも有意義であり有効なものである。
【００４４】
それ故、本発明は、ＥＵＶ放射線源内の所定の箇所及び目標物体の位置（例えばウェーハ面）において、電圧のためのセンサー、パルスエネルギーのためのセンサー、及び、ポジションに反応する放射線センサーが配設されていて、それらの出力信号が持続的に検出され、信号間のインサイチュ相関分析を用いて統計的な関係を算定するために利用される。制御自体は、制御パラメータ及び影響量（妨害量）における変動が各々それらの時間的な平均値（所謂定常ケース、即ち、連続する放射線パルスのシーケンス内）に関連付けられることによって可能とされる定式化によって行われる。この際、各々の平均値からの偏差は、線形の依存性が想定されて制御のために使用され得るほどに小さいものである。
【００４５】
更なる実施形態の説明は、そのような分析が充電電圧Ｕを介したエネルギー制御のためのｄＥ／ｄＵ値をも提供することを示し、その結果、エキシマレーザーにおける通常のＰＩ制御（特許文献１）にとって、較正・測定（定期的な再較正も含める）により決定される放射線源に特有のＥ(Ｕ)・特性曲線を基礎にした手間のかかるｄＥ／ｄＵ値の算定が排除され得る。
【００４６】
【特許文献１】
米国特許第6,005,879号明細書(US 6,005,879)
【００４７】
図１における左側の欄には、統計的に互いに依存しない入力量が示されていて、これらの入力量は、出力量、即ちウェーハの位置（ウェーハ面）におけるパルスエネルギーＥに影響を及ぼす。右側の欄は、測定可能な影響量或いは妨害量を含んでいる：
−  充電電圧Ｕ（電圧供給装置（電源装置）における電圧測定）
−  ガス圧力ｐ（例えば、動作ガスであるＸｅ／Ｈｅ）
−  破壊電圧Ｕｐ（放電コンデンサー、所謂ピーキング・コンデンサーにおける測定）
−  ＥＵＶパルスエネルギーＥｐ（空間的には解像（分析）されていない）
−  ＥＵＶ基準パルスエネルギーＥｐｒ（空間的には解像（分析）されていない）、ミラーとエネルギー検出器の減損を補償する目的で光度の弱い基準路内で時折測定される（Ｅｐの測定）
−  ＥＵＶ放出の空間的な重心Ｒ（ポジションに反応するセンサを用いる）
−  スキャナーのスリット上に当たるパルスの平均的な数ごとにパルス繰返し周波数の周波数領域内に位置する振動振幅を考慮した全装置の振動分析
−  ウェーハの位置（ウェーハ面）におけるパルスエネルギーＥ
【００４８】
既述したように、迅速なエネルギー制御は、充電電圧Ｕの制御を介してのみ行われる。
【００４９】
エキシマレーザーでは次のことが知られている。即ち、迅速なパルス制御は、充電電圧Ｕの変化（バリエーション）による各レーザーショット前のパルスエネルギーのコントロールを意味し、そのために使用されるアルゴリズムが、下記の数６に従う、ｎ番目の光パルスのパルスエネルギーに対する充電電圧Ｕの計算を許容するということである。
【００５０】
【数６】
Ｕｎ＝Ｕｎ−１−(Ａ[Ｅｎ−１]＋Ｂ[Ｄｎ−１])／(ｄＥ／ｄＵ)
この際、[Ｅｎ−１]＝Ｅｎ−１−Ｅｓ、及び
[Ｄｎ−１]＝Σｉ(Ｅｉ−Ｅｓ)、（ｉ＝１…ｎ−１）、である
【００５１】
Ｅｓは、設定エネルギー（パルスエネルギーの所望の目標値に対応する）であり、Ａ、Ｂは、実験的に最適化すべきファクターであり、この際、ｄＥ／ｄＵは、通常、関数依存性Ｅ＝ｆ(Ｕ)の測定列によって決定される。この際、増加分ｄＥ／ｄＵは、全体としてのＥ(Ｕ)・曲線から獲得される（Ｅ：レーザーパルス、Ｕ：充電電圧）。この曲線を知ることは、レーザーの状態を特徴化するために重要である。
【００５２】
前述のことは、ガス放電を基礎にしたＥＵＶ放射線源にも適用され得る。しかし、迅速なエネルギー制御のために全体としてのＥ(Ｕ)・曲線の認識は使用されず、その理由は、本発明では、適合された制御ファクターを用いて処理が成されるためであり、その結果、放射線源の動作点（オペレーティング・ポイント）として、パルスエネルギーの目標値、即ち設定エネルギーＥｓを選択することに基づき、Ｅ(Ｕ)・曲線の増加分ｄＥ／ｄＵは、この動作点においてのみ必要である。
【００５３】
その動作点は、安定化すべき設定エネルギーＥｓのエネルギー値（例えば１０ｍＪ）によって固定され、制御手順（制御プロシジャー）において、絶え間ない測定によって継続的に更新されるパルスエネルギーのエネルギー平均値<Ｅ>と同一視される。それに付属する電圧平均値は<Ｕ>である。前記の数６の方程式は、次のケースのためだけに有効である。即ち（動作点における）動作電圧が一定の場合において、多くの放射線パルスを介して平均化されたパルスエネルギー<Ｅ>が設定値Ｅｓと等しいというケースである。これは（少なくとも比較的長い時間に渡り）パルス駆動されるＥＵＶ放射線源の連続的な駆動のために有効である。
【００５４】
ｃｗ駆動では、多くのパルスにわたり平均化が行われ得るが、「通常のリソグラフィー駆動」において、平均値<Ｅ>、<Ｕ>は、典型的に、所定数Ｎの放射線パルスにわたるを介した平均化として理解され得る。これは、一方では「スリット」（スキャナーの走査スリット）ごとのパルスの数Ｎであり得る。この場合、<Ｅ>は、Ｎパルスにわたる「ムービング・アベレージ」値（下記の数７参照）として見ることができる。他方において、平均化は、所謂バースト（数百のパルスのパルス列）においてパルスの全数にわたっても行われ得る。
【００５５】
【数７】
<Ｅ>＝ΣｉＥｉ／Ｎ
【００５６】
ＥがＵだけに直接的に依存するというケースのためには、図２による処理方式が以下のように形成されている。
【００５７】
平均値付近の変動が平均値自体に対して小さいので、線形の依存性が想定され得る：
【００５８】
【数８】
(Ｅｉ−<Ｅ>)＝ａ(Ｕｉ−<Ｕ>)
【００５９】
上記の数８を短縮して表現するものとする：
【００６０】
【数９】
[Ｅｉ]＝ａ[Ｕｉ]
この際、[Ｅｉ]＝(Ｅｉ−<Ｅ>)、及び
[Ｕ]ｉ＝(Ｕｉ−<Ｕ>)、である
【００６１】
比例ファクターａ（増加分ｄＥ／ｄＵに対応する）は、最小二乗法で決定され得る：
【００６２】
【数１０】
ｄＥ／ｄＵ＝ａ＝<[ＥＵ]>／<[Ｕ]２>
【００６３】
全てのパルスエネルギー値及び充電電圧値であるＥｉ及びＵｉ並びにそれらの平均値から偏差である[Ｅｉ]及び[Ｕｉ]（以下では、測定値とも称する）は、制御計算機のデータ内に継続的に保存されるので、ａは平均値形成<[ＥＵ]>及び<[Ｕ]２>によって継続的に計算され、それに応じ、必要とされる範囲（動作点）におけるｄＥ／ｄＵが継続的に更新され得る。
【００６４】
パルスエネルギーＥのパルス・ツー・パルス安定性を制御するために比例ファクターａを決定するこの処理方式の他の長所は、測定値Ｅｉ及びＵｉから、下記の数１１で表される規準化された相関係数が直接的に計算され得るということにある。
【００６５】
【数１１】
Ｋ([Ｅ],[Ｕ])＝<[Ｅ]・[Ｕ]>・(<[Ｕ]２><[Ｅ]２>)１／２
【００６６】
この相関係数は、パルスエネルギーＥ及び充電電圧Ｕが如何に強く相関されているかを示している。これは、特に、放射されたパルスエネルギーＥが複数の量（影響量）によって影響される場合に重要である（図１参照）。
【００６７】
第２の例では、一般化して次のケースが観察される。即ち、放射されたエネルギーＥが２つの影響量Ｘ及びＹによって影響されるというケースである（[Ｅｉ]、[Ｘｉ]、[Ｙｉ]は、前記の数９の方程式における取り決めに対応し、ここでも、各々の平均値からの偏差を表す）。
【００６８】
【数１２】
Ｅ＝ａ[Ｘ]＋ｂ[Ｙ]
【００６９】
ファクターａ及びｂは、下記の数１３で表されるように最小二乗法を使い、下記の数１４で表されるように計算可能である。
【００７０】
【数１３】
<(Ｅ−ａ[Ｘ]−ｂ[Ｙ])２>  →  最小限
【００７１】
【数１４】
ａ＝(<[ＥＸ]>−ｂ<[ＸＹ]>)／<[Ｘ]２>
ｂ＝(<[ＥＹ]>−ａ<[ＸＹ]>)／<[Ｙ]２>
【００７２】
このケースでも、測定値から、簡単な方式で、上記の数１１に対応し、規準化された相関係数Ｋ(Ｅ,[Ｘ])、Ｋ(Ｅ,[Ｙ])、Ｋ([Ｘ],[Ｙ])が評価され得る。
【００７３】
このことを、図３に従い、２つの影響量であるパルスエネルギーＥｐ（プラズマ近傍における）及び放出領域の重心Ｒを伴うＥＵＶ放射線源の具体的なケースにおいて説明する
【００７４】
図１から、ウェーハ面内のパルスエネルギーＥが充電電圧Ｕに直接的に依存するのではなく、両方の量Ｅｐ及びＲを介してこれらの量に依存することが認識可能である。
【００７５】
従って、上記の数１２の方程式に対応し、ウェーハ面内のパルスエネルギーＥの平均変動である[Ｅ]は、下記の数１５によって提供される。
【００７６】
【数１５】
[Ｅ]＝α[Ｅｐ]＋β[Ｒ]
この際、[Ｅｐ]＝Ｅｐ−<Ｅｐ>、及び
[Ｒ]＝Ｒ−<Ｒ>
【００７７】
図３は、ｄＥ／ｄＵを決定するためのフローチャートを方法ステップの順序で明確化している。この際、時間的に連続して記録された（測定された）パラメータ及び影響量Ｅｉ、Ｅｐｉ、Ｒｉ、Ｕｉの各セットのために、ステップ順番は同様に反復されて進んでゆく。
【００７８】
第３ステップで行われる平均値形成のために、必要な数Ｎの測定値Ｅｉ、Ｅｐｉ、Ｒｉ、Ｕｉが次のように選択される。即ち、ＥＵＶ源の放射線パルスが誘発された場合に同じ励起条件（定常ケース）が前提とされ得るようにである。これは、ガス放電連関式の放射線源では、規則的なパルス列において、少数のパルス（数十パルス）の後には間違いないものとみなしてよい。
【００７９】
提案されている方法は、このバリエーションにおいて、ウェーハの位置におけるパルスエネルギーＥが複数の量（例えば、Ｅｐ及びＲ）に直接的に依存し、これらを介して（間接的に）充電電圧Ｕに依存する場合に、評価とコントロールの可能性を開くことになる。このケースにおいても制御ファクターｄＥ／ｄＵを決定することが目的であり、この制御ファクターは下記の数１６によって提供される。
【００８０】
【数１６】
ｄＥ／ｄＵ＝ｄＥ／ｄＥｐ・ｄＥｐ／ｄＵ＋ｄＥ／ｄＲ・ｄＲ／ｄＵ
【００８１】
１つだけの影響量のために作成されている上記の数１０の方程式に対応し、図３による対応的な測定量選択のために、上記の数１５の式を用い、上記の数１２及び数１４の方程式を使用しながら、下記の数１７及び数１８が得られる：
【００８２】
【数１７】
ｄＥ／ｄＵ＝α・ｄＥｐ／ｄＵ＋β・ｄＲ／ｄＵ
＝α・<[ＥｐＵ]>／<[Ｕ]２>＋β・<[ＲＵ]>／<[Ｕ]２>
【００８３】
【数１８】
α＝<[ＥＥｐ]>／<[Ｅｐ]２>・[１−(<[ＥＲ]>／<[ＥＥｐ]>)(<[ＲＥｐ]>／<[Ｒ]２>)]／Ｓ
β＝<[ＥＲ]>／<[Ｒ]２>[１−(<[ＥＥｐ]>／<[ＥＲ]>)(<[ＲＥｐ]>／<[Ｅｐ]２>)]／Ｓ
Ｓ＝１−<[ＥｐＲ]>２／(<[Ｅｐ]２><[Ｒ]２>)
【００８４】
この際、必要な平均値は、第５オペレータフィールドを含めたまでの図３のオペレータフィールドにおける設定値に対応し（継続的に更新されて）決定され得る。後続する第６ステップでは、その後、比例ファクターが上記の数１７及び数１８の方程式を使用して計算される。
【００８５】
原則的に、図３で提案されているフローは、任意の影響量がステップ１〜３に対応して測定され保存され平均化された場合に、これらの影響量のために使用され得て、その結果、平均値からの偏差並びにそれから得られる偏差の平均値が対応的に使用可能となる。
【００８６】
図３による第５オペレーションステップにおける偏差の平均値の存在数は、相関係数Ｋｉの計算によって最も大きな相関関係を有する影響量を選択するという、点線によって示された可能性を提供し、これらの影響量は、図示されている第６オペレータフィールドにおける比例ファクターｄＥ／ｄＵを計算するために使用される。
【００８７】
第１の例で示された上記の数１１の方程式に対応し、このケースの場合の直接的な影響量であるパルスエネルギーＥｐ（プラズマ近傍における）及びプラズマの重心Ｒのための相関係数が下記の数１９に表されるように計算される。
【００８８】
【数１９】
Ｋ１([Ｅ],[Ｅｐ])＝<[ＥｐＥ]>／(<[Ｅｐ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ２([Ｅ],[Ｒ])＝<[ＥＲ]>／(<[Ｒ]２><[Ｅ]２>)１／２
Ｋ３([Ｅｐ],[Ｒ])＝<[ＥｐＲ]>／(<[Ｅｐ]２><[Ｒ]２>)１／２
【００８９】
また、その際にこれらの相関係数Ｋｉは、有利には、ＥＵＶ放射線源自体における変化及び目標物体（例えばウェーハ）に至るまでの照明光線路における変化をインサイチュ分析するため、並びに、全放射線源の誤差及び障害をインサイチュ分析するために利用され得る。
【００９０】
追加的なオペレータフィールドは、図３において、垂直に続いてゆくオペレータフィールドの持続的に実施すべきステップに対する副次的分岐部として点線で表されていて、更にＥＵＶ放射線源或いはリソグラフィー機械の全照明光線路のインサイチュ誤差分析を可能とする。
【００９１】
記載した例ではガス放電連関式のＥＵＶ放射線源に関連して本発明が説明されたが、本発明は、同等の方式で、ガス放電を基礎にしてパルス駆動されるどんな放射線源、特にエキシマレーザーにも同様に使用可能である。
【００９２】
この際、統計的な測定値検出を使用した特別な解決式が明らかに本発明に含まれると理解され得て、その統計的な測定値検出は、多数の測定値から形成される平均値に対する影響量の変動を検出し、それに基づき、線形の依存性が基礎にされ、それにより簡単な相関分析を可能にするものである。
【００９３】
特に本発明は、前記の例で選択されたように、統計的な分析において１つ又は２つの影響量（妨害量）に制限されて設計されているわけではなく、適切な全ての影響量にも拡張できることを含んでいて、これらの影響量は、少なくとも１つの適切な制御量に対して十分に大きな相関関係を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  フォトリソグラフィックスキャナー内に組み込まれたＥＵＶ放射線源におけるパルスエネルギー制御のための測定量ストラクチャーを示す図である。
【図２】  （ウェーハ面内の）パルスエネルギーに依存して充電電圧を制御するための方法のフローチャートを示す図である。
【図３】  ２つの直接的な影響量であるパルスエネルギーＥｐ（プラズマ近傍における）及びＥＵＶ放出の位置重心Ｒのための方法のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
Ｅ      パルスエネルギー（ウェーハ面における）
Ｅｐ      パルスエネルギー（プラズマ近傍における）
Ｅｐｒ      パルスエネルギーの基準値
Ｅｉ，Ｕｉ，…，Ｒｉ              測定値
＜Ｅ＞，＜Ｕ＞，…，＜Ｒ＞      測定値の平均値
[Ｅｉ]，[Ｕｉ]，…，[Ｒｉ]        偏差（測定値の平均値からの）
＜[Ｅ]＞，＜[Ｕ]＞，＜[Ｒ]＞，…      偏差の平均値
＜[ＥＵ]＞，＜[Ｕ]２＞，…            偏差の平均値
Ｋ，Ｋｉ            相関係数
Ｎ                  パルスの数
ａ，ｂ，α，β      比例ファクター
ｄＥ／ｄＵ          比例ファクター（ＰＩ制御の）
Ａ，Ｂ              ＰＩ制御の係数
【図１】
0004733913.tif 000002
【図２】
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【図３】
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