(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１放射を監視する監視装置を備えるリソグラフィ装置であって、
前記監視装置は、
前記第１放射を吸収し、かつ、前記第１放射の吸収により得られる第２放射を放出するダイヤモンド蛍光材料を有する第１センサ装置と、
前記第２放射を検知する第２センサ装置と、を有し、
前記第２放射は、前記第１波長よりも長い第２波長を有する、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記第１波長は、紫外線を表す第１波長範囲内にあり、
前記第２波長は、可視光を表す第２波長範囲内にある、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記第１センサ装置は、前記ダイヤモンド蛍光材料による吸収の前に前記第１放射が通過する、又は、前記第２センサ装置による検知の前に前記第２放射が通過する、アパーチャを提供する不透明コーティングを備える、請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記第２センサ装置は、前記アパーチャの長さにわたって位置の関数としての前記第２放射の強度を検知するように動作可能であるセンサアレイを備える、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記ダイヤモンド蛍光材料は、２２０ｎｍより長い波長を有する第１放射の検出のための窒素原子がドープされたダイヤモンド蛍光材料である、請求項１〜４の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
放射ビームを調整する照明システムと、
パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、
基板を保持する基板テーブルと、をさらに備え、
前記監視装置は、前記基板テーブルにおいて前記放射ビームのパラメータを測定するように動作可能である、請求項１〜５の何れか一項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記監視装置は、前記基板テーブルにおいて前記放射ビームのパラメータを測定するように動作可能である、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
第１波長の第１放射を監視する監視装置であって、
前記第１放射を吸収し、かつ、前記第１放射の吸収により得られる第２放射を放出するダイヤモンド蛍光材料を有する第１センサ装置と、
前記第２放射を検知する第２センサ装置と、を備え、
前記第２放射は、前記第１波長よりも長い第２波長を有する、監視装置。
【請求項９】
前記第１波長は、紫外領域内にある、請求項８に記載の監視装置。
【請求項１０】
前記第２波長は、可視領域内にある、請求項８又は９に記載の監視装置。
【請求項１１】
前記第１センサ装置は、前記ダイヤモンド蛍光材料による吸収の前に前記第１放射が通過する、又は、前記第２センサ装置による検知の前に前記第２放射が通過する、アパーチャを提供する不透明コーティングを備える、請求項８〜１０の何れか一項に記載の監視装置。
【請求項１２】
前記第２センサ装置は、前記アパーチャの長さにわたって位置の関数としての前記第２放射の強度を測定するように動作可能であるセンサアレイを備える、請求項１１に記載の監視装置。
【請求項１３】
前記ダイヤモンド蛍光材料は、２２０ｎｍより長い波長を有する第１放射の検出のための窒素原子がドープされたダイヤモンド蛍光材料である、請求項８〜１２の何れか一項に記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１４年５月７日に出願された欧州仮出願第１４１６７２７８．２号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、放射監視のために構成された監視装置、特に、リソグラフィ装置で使用するためのそのような監視装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0001]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板（ウェーハとも呼ばれる）上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。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（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。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、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）に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、いわゆ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。
【０００４】
[0002]  リソグラフィ装置は、リソグラフィプロセスの１つ以上のパラメータの大きさを検知するための１つ以上のセンサを必要とする。これらのセンサは、基板のレベルで受けられた放射のドーズを検知するためのスポットセンサ装置を含んでよく、放射パルスエネルギーを検知するためのエネルギーセンサ装置を含んでもよい。スポットセンサ装置の出力は、エネルギーセンサ装置の出力と比較されてよく、この比較は放射のドーズの制御のために使用される。
【発明の概要】
【０００５】
[0003]  監視装置の一部を形成する、スポットセンサ装置および／またはエネルギーセンサ装置などの改善されたセンサ装置を設けることが望ましい。
【０００６】
[0004]  本発明の一態様において、第１波長の第１放射を監視するために構成された監視装置を備えるリソグラフィ装置であって、監視装置は、第１放射を吸収し、かつ第１放射を表す第２放射を放出するように構成されたダイヤモンド蛍光材料を備える第１センサ装置であって、第２放射は第２波長を有する、第１センサ装置と、第２放射を検知するように構成された第２センサ装置と、を備える、リソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
[0005]  本発明のさらなる態様において、第１波長の第１放射を監視するように構成された監視装置であって、第１放射を吸収し、かつ第１放射を表す第２放射を放出するように構成されたダイヤモンド蛍光材料を備える第１センサ装置であって、第２放射は第２波長を有する、第１センサ装置と、第２放射を検知するように構成された第２センサ装置と、を備える、監視装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0006]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において、同じ参照符号は対応する部分を示す。
【０００９】
【図１】[0006]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0006]  図２は、リソグラフィ装置用の監視装置を示す。
【図３】[0006]  図３は、本発明の第１実施形態に係る監視装置を示す。
【図４】[0006]  図４は、本発明の第２実施形態に係る監視装置を示す。
【図５】[0006]  図５は、本発明の第３実施形態に係る監視装置を示す。
【図６】[0006]  図６は、本発明の第４実施形態に係る監視装置を示す。
【図７】[0006]  図７は、本発明の第５実施形態に係る監視装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0007]  図１は、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している。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って、および／または特定の他のパラメータに従って、基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
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（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００１１】
[0008]  照明システムＩＬとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００１２】
[0009]  サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴ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ＭＡを保持することができる。サポート構造は、例えば、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を備えてもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを、例えば、投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１３】
[0010]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、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与えるために使用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、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、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所望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の機能層に対応することになる。
【００１４】
[0011]  パターニングデバイスは、透過型であっても、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、レべンソン型(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を様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。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る放射ビームにパターンを付ける。
【００１５】
[0012]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、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、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型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用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１６】
[0013]  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（例えば、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（例えば、上述の型のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、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。
【００１７】
[0014]  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）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」マシンにおいては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を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。
【００１８】
[0015]  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（例えば水）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。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）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ことで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物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。
【００１９】
[0016]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、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、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、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。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要なら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。
【００２０】
[0017]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタ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コンポーネント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整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２１】
[0018]  イルミネータＩＬは、エネルギーセンサＥＳを含むことができる。エネルギーセンサＥＳは、基準ビーム強度を監視する監視装置の一部を形成する。
【００２２】
[0019]  放射ビームＢは、サポート構造（例えば、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（例えば、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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、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には明示されていない）を使って、例えば、マスクライブラリから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決めすることもできる。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もよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（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）。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、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００２３】
[0020]  基板テーブルＷＴは、スポットセンサＳＳを含むことができ、スポットセンサＳＳは、露光されるウェーハによって占められる領域の外側の位置に取り付けられ得る。スポットセンサＳＳは、露光中、エネルギーセンサＥＳに対するドーズ基準を設けるために使用される。スポットセンサＳＳは、米国国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）の追跡可能検出器に照らして、スポットセンサＳＳがＤＵＶ光またはＵＶ光によって照明される位置までウェーハテーブルＷＴを周期的に（例えば、ウェーハ露光とウェーハ露光との間、またはロットとロットとの間）移動させ、かつ、その読取値をエネルギーセンサＥＳの同時読取値と比較することによって較正されている。スポットセンサＳＳは、ウェーハテーブルＷＴ上に到達するドーズに関して、エネルギーセンサＥＳの測定値に対する較正を提供する。このように、この機構によって、露光中、ウェーハテーブルＷＴ上に到達するドーズの正確な制御が可能になる。
【００２４】
[0021]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
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ターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、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を露光することができる。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、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
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を同期的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ＰＳ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。
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た状態で、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、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分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と放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型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】
[0022]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００２６】
[0023]  高速、高精度リソグラフィプロセスを確実にし、維持するために、リソグラフィ装置は、センサ装置を備え、センサ装置は、（例えば）基板の放射感応性層によって吸収されたドーズを較正するために使用される１つ以上の出力信号を生成する。ドーズの完全較正および時間変動は、ウェーハレベルにおいて、生産プロセスの重要なパラメータである。したがって、基板の照射の前に、投影システムの設定および履歴依存透過率は、基板レベルで位置決めされた１つ以上のスポットセンサ装置の同時出力を、照明システムまたは投影システム内で位置決めされた１つ以上のエネルギーセンサ装置の出力と比較することによって較正され得る。エネルギーセンサ装置は、放射ビームのレーザパルスエネルギーを検知するように動作する。スポットセンサ装置を使用して、ウェーハステージレベルでの照明フィールドの光強度が測定され得る。スポットセンサ（フォトダイオードを使用して実現され得る）によって得られた測定値は、ドーズ制御のために使用され得る。
【００２７】
[0024]  また、該１つ以上のスポットセンサ装置を使用して、例えば透過率の監視のためのウェーハ上の絶対ドーズが較正され、ウェーハで受けることができるドーズの最大変動が定められ得る。ウェーハステージに（または２つ以上のウェーハステージが存在する場合、１つ以上のウェーハステージに）取り付けられた１つ以上のそのようなスポットセンサ装置が存在し得る。
【００２８】
[0025]  ドーズの特性は非常に正確に１％より小さいレベルで知ることが必要であるので、スポットセンサ装置は、製造プロセス中、維持されるべき必要な精度まで較正されるべきである。
【００２９】
[0026]  スポットセンサ装置は、蛍光ベースのセンサ装置であり得る。蛍光ベースのセンサ装置は、蛍光材料、中間光透過性コンポーネント、光学ファイバ、および光検出器を含み得る。蛍光ベースのセンサ装置の基本的な概念は、１つの波長または１つの波長領域からの放射を吸収し、その結果として吸収光を表すが別の波長または波長領域の光を放出する蛍光材料に関するものである。特に、そのようなセンサ装置は、正確に測定することが困難な紫外領域の放射（例えば、深紫外線（ＤＵＶ））を吸収し、正確に測定することがより簡単な可視波長範囲の光を放出し得る。そして、可視放射は、例えばフォトダイオードによって集光することができる。例えば、Ｃｅがドープされたイットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）結晶は、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザからの１９３ｎｍのＤＵＶ放射の可視放射への変換に用いられ得る。ただし、ＹＡＧ：Ｃｅベースのセンサ装置は、リソグラフィ装置で用いられる際の主な欠点を提示する。
【００３０】
[0027]  図２は、液浸リソグラフィプロセスで使用される公知のＹＡＧ：Ｃｅベースのセンサ装置を備える監視装置を示している。図２は、不透明のシールド、例えば、不透明コーティング１３を一方側に有する透過性プレート１１（例えば、クォーツガラスプレート）を示しており、シールドはアパーチャ１５を画定する。液浸液１７（例えば、水）および透過性プレート１１を通過した、入射するＤＵＶ放射１４の一部が、アパーチャ１５を通過し、蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０によって吸収される。蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０は、入射するＤＵＶ放射１４を、第２センサ装置１２、例えば、光検出器によって検知される可視放射１６に変換する。ＤＵＶフィルタ１９が、吸収されないＤＵＶ放射１４を阻止するために設けられる。
【００３１】
[0028]  液浸リソグラフィにおいて、ＤＵＶ光１４を蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０まで透過させる透過性プレート１１の表面のうちの１つが、液浸液１７に接触し得る。透過性プレート１１の別の表面は、下方の蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０に接触し得る。（例えば、クォーツガラスの）透過性プレート１１の低い熱伝導率に起因して、ＹＡＧ：Ｃｅ結晶の固有の加熱によって、蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０の温度は著しく変動する。したがって、蛍光ＹＡＧ：Ｃｅ材料１０の固有の蛍光収量は、０．４％／Ｋも変動すると測定され、（露光条件によって）最大で１％のセンサ装置の感度のドリフトにつながる。
【００３２】
[0029]  それに加えて、（例えば、波長１９３ｎｍでの）ＤＵＶ放射を吸収する際のＹＡＧ：Ｃｅ結晶の吸収係数は低く、特定の光線が吸収される可能性は、ＹＡＧ：Ｃｅベースのセンサ装置に対する入射角によって決まる。光線の入射角によって、結晶の比較的長い経路を通り、ひいては吸収され、そして検出することができる蛍光を生成する可能性が高い光線が存在する一方で、結晶の比較的短い経路を通り、ひいては吸収され、そして蛍光を生成する可能性が低い他の光線が存在する。また、蛍光が第２センサ装置１２に当たるかどうかは、蛍光が生成される結晶の位置によって決まり、ひいてはＤＵＶ光の入射角によって決まる。その結果、ＹＡＧ−Ｃｅベースのセンサ装置は、別々の入射角に対して別々の感度を提示し得る。ＹＡＧ−Ｃｅベースのセンサ装置の角度依存性は、較正手順中に検討することができるが、（例えば、蛍光材料の加熱に起因する）ＹＡＧ−Ｃｅベースのセンサ装置の感度の時間的変動は、製造装置上の別々の位置に位置決めされたＹＡＧ−Ｃｅベースのセンサ装置間の誤較正につながる。感度のドリフトは、時間のかかる徹底的な較正手順によってのみ修正することができる。
【００３３】
[0030]  ＹＡＧ−Ｃｅベースのセンサ装置を用いるリソグラフィ装置が、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許出願ＵＳ２０１２／０２７４９１１Ａ１号に記載されている。
【００３４】
[0031]  図３〜図７は、監視装置の実施形態を概略的に示しており、各監視装置は、「スポットセンサ」構成に配置されたダイヤモンド蛍光材料を有する第１センサ装置を備える。監視装置は、液浸リソグラフィ装置において、基板レベルで位置決めされ得る。監視装置は、ダイヤモンドの材料特性に依拠して、公知の蛍光ベースの監視装置の問題点の一部を克服する。
【００３５】
[0032]  ダイヤモンドは、すべての固体材料のうち最も高い熱伝導率を有し、これは、ダイヤモンド結晶内での、放射の吸収によって引き起こされる熱負荷の急速な拡散につながる。さらに、ダイヤモンド蛍光材料は広いバンドギャップを有し、そのエネルギーは波長２２０ｎｍを有する光子のエネルギーに相当し、したがって、１μｍ程度の厚さを有する露光表面の直下の層においてＤＵＶ放射（２２０ｎｍより短い波長、特にＡｒＦレーザの１９３ｎｍを有する）を吸収する。極端な放射線の硬さに起因して、ダイヤモンド蛍光材料を、例えば粒子検出のために使用することができる。
【００３６】
[0033]  リソグラフィ装置内には多数の電磁アクチュエータが存在し、これらの電磁アクチュエータは、監視装置環境内で電磁放射、ひいては磁界を引き起こす。さらに、ダイヤモンドの蛍光が周辺部の磁界の強度に依存することを提示する多数の刊行文献が存在する。これらの刊行物には、Ａｄｕｒ,Ｒ.による「Ｕｓｉｎｇ  ｓｉｎｇｌｅ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ−ｖａｃａｎｃｙ  ｃｅｎｔｅｒｓ  ｉｎ  ｄｉａｍｏｎｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ｆｏｒ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｏｆ  ｗｅａｋ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ  ｗｉｔｈ  ｎａｎｏｓｃａｌｅ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ」，Ｔｅｒｍ  Ｐａｐｅｒ,ｃｉｒｃａ  ２０１０,Ｏｈｉｏ  Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、およびＥｖａｎｋｏ,Ｄ.による「Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｒｅ」,Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｖｏｌ.１０,Ｎｏ.６,ｐ.４６８（２０１３）が含まれる。
【００３７】
[0034]  仮にダイヤモンド蛍光材料を使用する監視装置の動作がリソグラフィマシンに存在する電磁界によって顕著に影響を受ける場合、監視装置は、そのような環境で使用することはできないであろう。ただし、発明者は、これらの論文が、ダイヤモンドのバンドギャップ未満のエネルギーで窒素空孔（ＮＶ）色中心において発生する吸収について論じていることを確認している一方で、論文中で提示されている用途における監視装置によって吸収されたＤＵＶ放射は、該バンドギャップを上回る光子エネルギーを有する。したがって、発明者は、主な吸収は直接的な上記バンドギャップの吸収によって発生すると推量しており、影響がある場合（ＮＶ中心も吸収するので）、その影響は小さくなる。
【００３８】
[0035]  いくつかのダイヤモンド材料のうちの１つ以上が、本明細書に開示される監視装置用のダイヤモンド蛍光材料として使用され得る。これらのダイヤモンド材料は、例えば、以下のとおりである。
（１）単結晶合成ＣＶＤ（化学気相蒸着）材料。天然のＩＩａ型ダイヤモンドに匹敵する特性および低レベルの窒素不純物を有する固有のＣＶＤ成長単一結晶材料。
（２）（１）の多結晶均等物。光学グレードの合成ポリＣＶＤダイヤモンド。
（３）天然のＩＩａ型単結晶材料。
（４）Ｉｂ型単結晶合成高圧高温（ＨＰＨＴ）成長ダイヤモンド（これは単結晶合成ＣＶＤ材料（１）より高いレベルの窒素不純物を有し、黄色から褐色である）。
（５）多結晶熱グレードのポリＣＶＤダイヤモンド。ほぼ不透明の光学的黒色材料となる、材料内に高密度の散乱および吸収欠陥を有する合成ポリＣＶＤ。ただし、材料を通る見通し線内の散乱および吸収部位の総数が小さい程度に十分に薄い場合には依然として光を透過させる。
（６）Ｂがドープされた合成多結晶ＣＶＤ材料。
（７）天然のＩＩｂ型（Ｂがドープされた）単結晶ダイヤモンド。
【００３９】
[0036]  好適な実施形態において、ダイヤモンド蛍光材料（１）および（２）がそれぞれ用いられる。
【００４０】
[0037]  図３は、ダイヤモンド蛍光材料１００を有する第１センサ装置を備える監視装置を示しており、図２の公知のセンサ装置と構造の点で同様である。同図は、不透明シールド、例えば、コーティング１０３を、アパーチャ１０５を画定する一方側に有する透過性プレート１０１（例えば、クォーツガラスプレート）を示している。入射するＤＵＶ放射１０４が、液浸液１０７（例えば、水）、透過性プレート１０１、およびアパーチャ１０５を通過し、ダイヤモンド蛍光材料１００によって吸収される。ダイヤモンド蛍光材料１００は、吸収されたＤＵＶ放射１０４を、第２センサ装置（例えば、光検出器またはフォトダイオード）１０２によって検出される可視放射１０６に変換する。ダイヤモンド蛍光材料１００と第２センサ装置１０２との間に、第２センサ装置１０２に到達する残りのＤＵＶ放射１０４を抑制するフィルタは必要とされない。というのは、ＤＵＶ放射１０４は、ダイヤモンド蛍光材料１００の最上の数ミクロン１１０に吸収されるからである。
【００４１】
[0038]  図４は、ダイヤモンド蛍光材料２００を有する第１センサ装置を備える監視装置のさらなる実施形態を示している。このさらなる実施形態は、液浸液２０７に接触するダイヤモンド蛍光材料２００に起因して、図３の実施形態と比較した際の改善された熱安定性を有する。図４は、ダイヤモンド蛍光材料２００、ホルダ２０１、およびフォトダイオード２０２を示している。ダイヤモンド蛍光材料２００は、ダイヤモンド蛍光材料２００の照射された表面に堆積された不透明コーティング２０３を備え、不透明コーティング２０３は、円形のアパーチャ２０５を有する。不透明コーティング２０３は、アパーチャ２０５を通過したＤＵＶ放射２０４に露光されるダイヤモンド蛍光材料２００の領域を定める。ダイヤモンド蛍光材料２００は、吸収されたＤＵＶ放射を可視放射２０６に変換し、可視放射２０６は、該材料の下方に位置する第２センサ装置２０２、例えば、光検出器によって検知される。上述のように、ＤＵＶ放射２０４は、ダイヤモンド蛍光材料２００の最上の数ミクロン２１０に吸収される。
【００４２】
[0039]  ホルダ２０１は、金属、例えば、ステンレス鋼から形成され得る。ホルダ２０１は、ダイヤモンド蛍光材料２００の形状／サイズを監視装置用のハウジングの形状／サイズに適合させる。監視装置用のハウジングは、例えば、円形を有し、５０〜１００ｍｍの範囲の直径を有し得る。ダイヤモンド蛍光材料２００は、ホルダ２０１の埋込形ショルダに挿入され得る。ダイヤモンド蛍光材料２００は、ホルダ２０１にろう付けまたはのり付けされ得る。ダイヤモンド蛍光材料２００の上面２１０は、放射２０４に露光され、かつ液浸液２０７に接触する。ダイヤモンド蛍光材料２００のこの上面２１０は、液浸システム要件に応じて、ホルダ２０１の上面に対して高く、低く、または同一平面上に位置することができる。ダイヤモンド蛍光材料２００は、数ミクロン程度以下のステップ高さを有するホルダ２１０に取り付けられ得る。
【００４３】
[0040]  ダイヤモンド蛍光材料２００とホルダ２０１との間のギャップは、被覆された、または被覆されない保護層２０８によって覆われ得る。保護層２０８は、任意の形状、サイズ、または厚さを有し得る。例えば、保護層２０８は、２ｍｍ程度の内径を有する環状のものであり得る。また、保護層２０８は、液浸液２０７に接触し、かつＤＵＶ放射２０４に露光される。保護層２０８は、例えば、ステンレス鋼製の環状の薄いフォイルを含み得る。水膜が残らないように、保護層２０８に対する疎水性コーティングが望ましく、これにより、その後ディテクタの表面を乾燥させ、冷却することができ、ウェーハテーブルＷＴおよびシリコンウェーハの熱安定性に影響が及ぼされる（これは、オーバーレイ、すなわち、層と層との間の重ね合わせに影響を及ぼす）。ただし、そのようなコーティングは、ＵＶ放射に露光される際に疎水性をすぐに失わない疎水性材料を含む必要がある。
【００４４】
[0041]  アパーチャ２０５の直径は、例えば、１０μｍ〜５００μｍ、５０μｍ〜２００μｍ、または１００μｍ〜１５０μｍであり得る。不透明コーティング２０３は、金属コーティングまたは金属被覆を含み得る。一実施形態において、不透明コーティング２０３は、ダイヤモンド蛍光材料２００に対して、化学的に安定し、機械的に強い結合を形成する、特定のタイプのカーバイド化（すなわち、カーバイド形成）金属からなり得る。例えば、チタニウム、タングステン、タンタル、およびクロミウムが使用され得る。なお、液浸液２０７に接触する不透明コーティング２０３の化学腐食によって、装置の寿命が制限され得る。
【００４５】
[0042]  図３に示す配置に対するこの配置の利点は、第１センサ装置の照射された上面が液浸液２０７に接触するので、ＤＵＶ放射２０４の吸収によって生成された熱負荷を、ダイヤモンド蛍光材料２００の露光領域２１０において液浸液２０７によってすぐに除去することができることである。ダイヤモンド蛍光材料２００の高い熱伝導率に起因して、熱は、ダイヤモンド蛍光材料２００が液浸液２０７に接触する領域にわたって効果的に拡散される。したがって、ダイヤモンド蛍光材料２００の温度上昇は、引き続く照射と照射（すなわち、レーザパルスとレーザパルス、またはレーザパルスのバーストとバースト）との間で著しく低減し、それによって監視装置の感度のドリフトが低減する。
【００４６】
[0043]  図５は、図４に示すものと同様の監視装置を示している。上述のように、同図は、保護層３０８を有するホルダ３０１内のダイヤモンド蛍光材料３００と、液浸液３０７とを含む第１センサ装置を示している。ただし、この実施形態において、ここでは、アパーチャ３０５を有する不透明コーティング３０３が、ダイヤモンド蛍光材料３００の下面（すなわち、第２センサ装置３０２に対向する面）上に堆積される。上述のように、ＤＵＶ放射３０４が、ダイヤモンド蛍光材料３００の最上の数ミクロン３１０に吸収される。ダイヤモンド蛍光材料の高い熱屈折率（可視波長で２．４）に起因して、（表面の法線に対して）２２°程度の半角を有する円錐内から生じる、ダイヤモンド蛍光材料３００の下面に入射する可視放射３０６が、アパーチャ３０５から出ることができる。この円錐の外側から生じる、アパーチャ３０５に入射するすべての可視放射３０６は、内部全反射されるであろう。さらに、ダイヤモンド蛍光材料３００と不透明コーティング３０３（例えばＴｉを含む）との間のカーバイド中間層が実質的に黒色で該層に入射する光を吸収するので、ダイヤモンド蛍光材料３００の内部での蛍光の多重反射が発生しない。したがって、入射するＤＵＶ放射３０４の大部分がアパーチャ３０５において内部反射され、またはダイヤモンド金属カーバイド中間層において吸収される。
【００４７】
[0044]  その結果、アパーチャ３０５の直上の領域から生じる放射のみがダイヤモンド蛍光材料３００から出ることができる。
【００４８】
[0045]  図４および図５の実施形態のいずれかのダイヤモンド蛍光材料２００、３００は、任意の形状、サイズ、または厚さを有し得る。ダイヤモンド蛍光材料２００、３００は、被覆されてよいし、被覆されなくてもよい。一例では、ダイヤモンド蛍光材料２００、３００は、０．５ｍｍ未満、より好ましくは０．２ｍｍ未満の厚さを有し得る。ダイヤモンド蛍光材料２００、３００は、任意の形状、好ましくはホルダ２０１、３０１への取付けを容易にする円形を有し得る。ダイヤモンド蛍光材料２００、３００の表面は、その面が研磨されてよく、またはレーザで切り出されてよい。ダイヤモンド蛍光材料２００、３００がホルダ２０１、３０１に接着される場合、粗い表面への接着剤の良好なグリップに起因して、後者が好ましい。単一結晶ダイヤモンド蛍光材料２００、３００が用いられる場合、材料の配向は、生産コストを最小化するように選択され得る。
【００４９】
[0046]  図６は、液浸リソグラフィ装置で用いられる、スポットセンサ装置構成における、監視装置の別の実施形態を示している。監視装置は、基板レベルで位置決めされ得る第１センサ装置を備える。第１センサ装置は、透過性基板４０１を備え、透過性基板４０１は、例えばクォーツガラスであってよく、その上に、円形アパーチャ４０５を有する金属コーティング４０３が堆積されており、この上に、ダイヤモンド蛍光材料４００の層が堆積されている。上述のように、監視装置は、光検出器などの第２センサ装置４０２を備える。ダイヤモンド蛍光材料４００の層は液浸液４０７に接触し、層の全体はＤＵＶ放射４０４によって照射される。第２センサ装置４０２は、透過性基板４０１の下方に位置決めされ、ダイヤモンド蛍光材料４００によって放出された可視放射４０６を検知する。不透明コーティング４０３およびアパーチャ４０５は、図２および図３の対応する構成要素と同一または同様の特性および寸法を有し得る。
【００５０】
[0047]  ダイヤモンド蛍光材料４００は、（例えば）５μｍ未満、より好ましくは１〜２μｍの厚さを有する多結晶ＣＶＤダイヤモンドを含み得る。特に有利には、ダイヤモンド蛍光材料４００は、水素プラズマエッチングによって疎水性を有するようにすることができる。該エッチングによって、強い双極子モーメントが存在しないことに起因する疎水性を有する水素終端表面が生成される。炭素−水素結合エネルギーはＤＵＶ光子エネルギーより大きいため、材料の疎水特性は、ＤＵＶに対して耐性を有し、経時的に安定するはずである。このように疎水性にされたダイヤモンド蛍光材料４００が液浸液４０７に接触するので、層で生成された熱は、液体によって搬送されて除去され得る。
【００５１】
[0048]  シリコンウェーハまたは金属基板、例えば、タングステン基板を、不透明コーティング４０３を備える透過性基板４０１の代わりに用いることができる。エッチングまたは放電加工によって、アパーチャをシリコンウェーハまたは金属基板に形成することができる。金属基板を用いる場合、アパーチャ４０５は、機械的手段によって部分的に形成され得る（例えば、穴が開けられ得る）。シリコンウェーハまたは金属基板を使用する場合、ダイヤモンド蛍光材料４００は、自立し、かつアパーチャ４０５における液浸液４０７の圧力を支持することができるような、１０〜２０μｍ程度の厚さを有し得る。
【００５２】
[0049]  図７は、図６に示すものと同様の監視装置の実施形態を示している。この実施形態において、熱グレードのダイヤモンド蛍光材料５００のプレートが蛍光材料として使用される。これは、他の実施形態において使用されるクリア光学グレードのダイヤモンド蛍光材料と比較して著しく安価である。熱グレードのダイヤモンド蛍光材料は、通常、結晶粒界における材料内での高い散乱率、およびこうした粒界における非ダイヤモンドカーボンの含有に起因して、黒色に見える。ただし、熱グレードのダイヤモンド蛍光材料５００の十分に薄い層（例えば、０．２ｍｍ未満）が、ダイヤモンド蛍光材料５００に垂直な方向の有限の数の散乱部位に起因して蛍光５０６によって生成された光に対して部分的に透過性を有し得る。熱グレードのダイヤモンド蛍光材料５００のサイズおよび形状は、第１センサ装置のハウジングの形状および寸法に一致するように設計され得る。例えば、熱グレードのダイヤモンド蛍光材料５００は、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の直径を有する円形であり得る。不透明コーティング５０３がダイヤモンド蛍光材料５００の下面上に塗布されてよく、アパーチャ５０５を有する。アパーチャ５０５は、１２０μｍ程度（または他の実施形態に関連して開示された範囲のいずれか）の直径を有し得る。ダイヤモンド蛍光材料５００の上面５１０（液浸液５０７を介してＤＵＶ放射５０４に露光される）は、図６に関連して説明したように表面終端を選択することによって、疎水性にされ得る。アパーチャ５０５を通ってダイヤモンド蛍光材料５００から出て第２センサ装置５０２、例えば、光検出器に向かう可視放射５０６は、法線に対して小さい角度でアパーチャに入射する光線に制限される。残りの放射は、多層材料での反射、散乱、または吸収に起因して失われ得る。ダイヤモンド蛍光材料５００は液浸液５０７に接触しているので、ダイヤモンド蛍光材料５００の層で生成された熱は、液浸液５０７によって除去される。
【００５３】
[0050]  蛍光材料としてのダイヤモンドは、「スリット」センサ装置構成で動作するセンサ装置において利用することもできる。本明細書に記載したすべての実施形態は、このように好適に修正され得る。スリットセンサ装置は、ここまで説明した第１センサ装置の円形アパーチャ２０５、３０５、４０５、５０５の代わりに、矩形またはスリット形状の開口を不透明コーティング２０３、３０３、４０３、５０３に形成することによって設計され得る。上述のように、不透明コーティング２０３、３０３、４０３、５０３は、配置によって、ダイヤモンド蛍光材料２００、３００、４００、５００または透過性基板４０１の上面または下面上に堆積することができる。単結晶ＣＶＤダイヤモンド蛍光材料は、例えば長さ６ｍｍのスリットの形成を可能にするのに十分なサイズで製造することが難しいことがある。この制限事項は、１０ｍｍより大きい直径で容易に製造される多結晶ダイヤモンド蛍光材料を使用することによって克服され得る。可視放射は、スポットセンサ装置において現在使用されている第２センサ装置より大きい検出領域を有する第２センサ装置によって検出され得る。あるいは、ＤＵＶ光はダイヤモンド蛍光材料の照射面において薄層に吸収されるので、局所的な材料の蛍光はＤＵＶ光の局所強度に比例する。したがって、センサアレイは、第２センサ装置として用いられて、入射放射強度が、スリットの長さにわたって位置の関数として測定され得る。
【００５４】
[0051]  蛍光材料としてのダイヤモンドの使用は、「乾式」リソグラフィ装置における極端紫外線（ＥＵＶ）を監視するための監視装置においても利用することができる。浸漬フードが存在しないことによって、いくつかの特徴点が存在する。ダイヤモンドの疎水性は重要でない場合があるが、言及した他の特性のすべてはそのままである。また、ダイヤモンド蛍光材料をその周囲のホルダと同じ高さに取り付けることが望ましい度合いが低減する。というのもダイヤモンド蛍光材料とホルダとの間のギャップにわたる保護層に対する必要性と同様に、が必要となるからである。
【００５５】
[0052]  液浸フードの冷却効果無しに、安定した性能のためにダイヤモンドを放熱させることが望ましいことがある。同一の高さでの取付けはさほど重要ではないため、１つの放熱方法は、温度調節環状ホルダ（例えば、タングステンを含み得る）の上に多結晶ダイヤモンド蛍光材料をろう付けすることを含み得る。ダイヤモンド蛍光材料は、ダイヤモンド蛍光材料上の不透明コーティングによって形成されたスポット状またはスリット状のアパーチャを有し得る。アパーチャは、蛍光を第２センサまで通過させ得る。
【００５６】
[0053]  なお、この配置は、「乾式」ＤＵＶセンサ装置、例えば、「乾式」ＡｒＦセンサ装置（すなわち、波長１９３ｎｍでの「乾式」ＤＵＶリソグラフィ）に対しても用いられ得る。センサ装置は、温度調節ヒートシンクに接続されて、ダイヤモンド蛍光材料の温度を制御し得る。このことは、ダイヤモンドの高い熱伝導率が、ディテクタの安定した性能を確実にする際により利用され得ることを意味する。
【００５７】
[0054]  高レベルの窒素原子がドープされたダイヤモンド蛍光材料（例えば、Ｉｂ型高圧高温（ＨＰＨＴ）ダイヤモンド）を選択することによって、ダイヤモンド蛍光材料は、（波長２４８ｎｍの）フッ化クリプトン（ＫｒＦ）放射の変換に使用され得る。ダイヤモンド蛍光材料の大きいプレートが必要とされる場合、低レベルのＢがドープされた多結晶ダイヤモンドが用いられ得る。ただし、この材料は、工業用途では高価すぎる場合がある。
【００５８】
[0055]  さらに、ダイヤモンド蛍光材料は、エネルギーセンサ装置において蛍光材料として用いることができる。蛍光媒体として、チタニウムがドープされたサファイア（Ｔｉ：サファイア）を蛍光媒体としてエネルギーセンサ装置において使用することが知られている。ただし、十分な蛍光収量および経時的安定性を有するＴｉ：サファイア材料を得ることは問題となる場合がある。特に、こうしたＴｉ：サファイアベースのエネルギーセンサ装置の感度は、入射光の偏光を切り換える（ｘ極からｙ極へ、またはその逆）際にドリフトするおそれがある。この問題点は、デポラライザを使用することによって、またはＴｉ：サファイアのプレートを交互の向きで積み重ねることによって、部分的にのみ克服され得る。入射放射は厚さ１μｍ程度の薄い表面層内で変換されるので、ダイヤモンド蛍光材料は、この問題点を有しない。なお、エネルギーセンサ装置によって監視された光ビームは大きいので、多結晶ＣＶＤ材料の使用が最も実用的である。冷却は重要であるが、ダイヤモンドの高い熱伝導率により問題を提起しない。
【００５９】
[0056]  ダイヤモンド蛍光材料の高硬度および浸食耐性によって、堅牢で経時的に安定したダイヤモンドセンサ装置が監視装置の寿命にわたって提供され、一定で、かつダイヤモンド蛍光材料が露光されるドーズと無関係の蛍光感度を有する。加えて、該材料は、汚染された場合に容易に洗浄することができる。また、材料硬度は、フォノン間散乱および電子励起との格子相互作用がほぼ生じないということにつながる高いデバイ温度に帰結する。このことは、ＤＵＶ放射に対するダイヤモンド蛍光材料の応答が線形に近いことを意味する。
【００６０】
[0057]  液浸液−ダイヤモンド蛍光材料の界面でのＤＵＶ放射の反射によって、ダイヤモンド蛍光材料と結合する光の量が決定され、また、ＤＵＶ放射はダイヤモンド表面の最上の数ミクロンに吸収されるので、センサ装置の感度の設定依存性は、入射角および入射放射の偏光によって全面的に決定される。したがって、瞳依存性感度相対感度（ＰＳＭＦ）によって表されるような相対感度の徹底的な較正は必要でない。入射角および偏光に対する感度依存性は、フレネル反射理論から決定された適切な重み係数で、瞳での強度を積分することによって、あらゆる瞳設定についてオフラインで計算され得る。
【００６１】
[0058]  ダイヤモンドコートガラスまたは熱グレードのダイヤモンド蛍光材料がセンサ装置で用いられる場合、不透明コーティングのアパーチャの外側での放射の吸収によって、ＳｉＯ２スポットセンサ装置と比較して、迷い光が著しく低減する。したがって、スポットセンサ装置を伴う測定は、著しくより容易になり、かつより正確になる。
【００６２】
[0059]  上記の実施形態をＤＵＶ放射の可視放射への変換に関して説明してきたが、これは図示のためだけのものであり、本明細書に開示した概念は限定されない。ＤＵＶ（またはＵＶをも含む）範囲の外側の波長を有する第１放射の変換は、本発明の範囲に収まる。同様に、第１放射から第２放射への変換に続いて、第２放射は、可視領域の外側の波長を有し得る。
【００６３】
[0060]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００６４】
[0061]  光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００６５】
[0062]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００６６】
[0063]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００６７】
[0064]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。
【００６８】
[0065]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。本発明の他の態様は、以下のように番号付けられた条項において説明される。
１．第１波長の第１放射を監視するために構成された監視装置を備えるリソグラフィ装置であって、前記監視装置は、
前記第１放射を吸収し、かつ前記第１放射を表す第２放射を放出するように構成されたダイヤモンド蛍光材料を備える第１センサ装置であって、前記第２放射は、前記第１波長と異なる第２波長を有する、第１センサ装置と、
前記第２放射を検知するように構成された第２センサ装置と、を備える、
リソグラフィ装置。
２．前記第１波長は、前記第２波長より短い、条項１に記載のリソグラフィ装置。
３．前記第１波長は、紫外線を表す第１波長範囲内にあり、前記第２波長は、可視光を表す第２波長範囲内にある、条項１または２に記載のリソグラフィ装置。
４．前記第１センサ装置は、前記ダイヤモンド蛍光材料による吸収の前に前記第１放射が通過する、または前記第２センサ装置による検知の前に前記第２放射が通過する、アパーチャを提供する不透明コーティングを備える、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５．前記不透明コーティングは、金属の不透明コーティングを含む、条項４に記載のリソグラフィ装置。
６．前記アパーチャは円形である、条項４または５に記載のリソグラフィ装置。
７．前記アパーチャの径は、５０μｍ〜２００μｍである、条項６に記載のリソグラフィ装置。
８．前記アパーチャは矩形である、条項４または５に記載のリソグラフィ装置。
９．前記矩形のアパーチャは、長さ１０ｍｍ未満である、条項８に記載のリソグラフィ装置。
１０．前記第２センサ装置は、前記矩形のアパーチャの長さにわたって位置の関数としての前記第２放射の強度を検知するように動作可能であるセンサアレイを備える、条項８または９に記載のリソグラフィ装置。
１１．前記不透明コーティングは、前記ダイヤモンド蛍光材料の上面上に堆積される、条項４乃至１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１２．前記不透明コーティングは、前記ダイヤモンド蛍光材料の下面上に堆積される、条項４乃至１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３．前記不透明コーティングは、透過性基板上に堆積され、前記ダイヤモンド蛍光材料は、前記コーティング上に堆積される、条項４乃至１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１４．前記透過性基板は、クォーツガラスを含む、条項１３に記載のリソグラフィ装置。
１５．前記リソグラフィ装置は液浸リソグラフィ装置であり、前記第１センサ装置は液浸液と接触するように動作可能である、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１６．前記ダイヤモンド蛍光材料は、使用中、前記液浸液と接触するように動作可能である疎水性表面を含む、条項１５に記載のリソグラフィ装置。
１７．前記ダイヤモンド蛍光材料は、水素終端表面を含む、条項１６に記載のリソグラフィ装置。
１８．前記水素終端表面は、水素プラズマでのエッチングプロセスによって形成されている、条項１７に記載のリソグラフィ装置。
１９．前記リソグラフィ装置は液浸リソグラフィ装置でなく、前記第１センサ装置は乾式環境内で動作可能であり、前記監視装置はヒートシンクを備える、条項１乃至１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２０．前記ダイヤモンド蛍光材料は、厚さ５μｍ未満である、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２１．前記ダイヤモンド蛍光材料は、単結晶合成ＣＶＤ材料である、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２２．前記ダイヤモンド蛍光材料は、光学グレードの合成ポリＣＶＤダイヤモンドである、条項１乃至２０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２３．前記ダイヤモンド蛍光材料は、熱グレードのダイヤモンド蛍光材料を含む、条項１乃至２０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２４．前記熱グレードのダイヤモンド蛍光材料は、０．２ｍｍ未満の厚さを有する、条項２３に記載のリソグラフィ装置。
２５．前記監視装置は、前記ダイヤモンド蛍光材料を支持するホルダを備える、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２６．前記ダイヤモンド蛍光材料は、１０ｍｍより小さい径を有する、条項２５に記載のリソグラフィ装置。
２７．前記ダイヤモンド蛍光材料は、２２０ｎｍより長い波長を有する第１放射の検出のための高レベルの窒素原子がドープされたダイヤモンド蛍光材料である、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２８．  放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、をさらに備える、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２９．前記監視装置は、前記基板テーブルにおいて前記放射ビームのパラメータを測定するように動作可能である、条項２８に記載のリソグラフィ装置。
３０．前記パラメータは、前記放射ビームに由来する、前記基板テーブルにおけるドーズレベルを示す、条項２９に記載のリソグラフィ装置。
３１．前記監視装置は、前記照明システムまたは投影システムの内側で前記放射ビームのパラメータを測定するように動作可能である、条項２８乃至３０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
３２．前記パラメータは、前記放射ビームのエネルギーである、条項３１に記載のリソグラフィ装置。
３３．前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成可能であるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポートを備える、先行する条項のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
３４．第１波長の第１放射を監視するように構成された監視装置であって、
前記第１放射を吸収し、かつ前記第１放射を表す第２放射を放出するように構成されたダイヤモンド蛍光材料を備える第１センサ装置であって、前記第２放射は、前記第１波長と異なる第２波長を有する、第１センサ装置と、
前記第２放射を検知するように構成された第２センサ装置と、を備える、
監視装置。
３５．前記第１波長は、紫外領域および／またはより短い波長の領域内にある、条項３４に記載の監視装置。
３６．前記第２波長は、可視領域および／またはより長い波長の領域内にある、条項３４または３５に記載の監視装置。
３７．前記第１センサ装置は、前記ダイヤモンド蛍光材料による吸収の前に前記第１放射が通過する、または前記第２センサ装置による検知の前に前記第２放射が通過する、アパーチャを提供する不透明コーティングを備える、条項３４乃至３６のいずれかに記載の監視装置。
３８．前記不透明コーティングは、金属の不透明コーティングである、条項３７に記載の監視装置。
３９．前記アパーチャは円形である、条項３７または３８に記載の監視装置。
４０．前記アパーチャの径は、５０μｍ〜２００μｍである、条項３９に記載の監視装置。
４１．前記アパーチャは矩形である、条項３７または３８に記載の監視装置。
４２．前記矩形のアパーチャは、長さ１０ｍｍ未満である、条項４１に記載の監視装置。
４３．前記第２センサ装置は、前記矩形のアパーチャの長さにわたって位置の関数としての前記第２放射の強度を測定するように動作可能であるセンサアレイを備える、条項４１または４２に記載の監視装置。
４４．前記不透明コーティングは、前記ダイヤモンド蛍光材料の上面上に堆積される、条項３７乃至４３のいずれかに記載の監視装置。
４５．前記不透明コーティングは、前記ダイヤモンド蛍光材料の下面上に堆積される、条項３７乃至４３のいずれかに記載の監視装置。
４６．前記不透明コーティングは、透過性基板上に堆積され、前記ダイヤモンド蛍光材料は、前記コーティング上に堆積される、条項３７乃至４３のいずれかに記載の監視装置。
４７．前記透過性基板は、クォーツガラスを含む、条項４６に記載の監視装置。
４８．前記第１センサ装置は、使用中、液浸液と接触するように動作可能である、条項３４乃至４７のいずれかに記載の監視装置。
４９．前記ダイヤモンド蛍光材料は、使用中前記液浸液と接触するように動作可能である疎水性表面を含む、条項４８に記載の監視装置。
５０．前記ダイヤモンド蛍光材料は、水素終端表面を含む、条項４９に記載の監視装置。
５１．前記水素終端表面は、水素プラズマでのエッチングプロセスによって形成されている、条項５０に記載の監視装置。
５２．前記第１センサ装置は乾式環境内で動作可能であり、前記監視装置はヒートシンクを備える、条項３４乃至４７のいずれかに記載の監視装置。
５３．前記ダイヤモンド蛍光材料は、厚さ５μｍ未満である、条項３４乃至５２のいずれかに記載の監視装置。
５４．前記ダイヤモンド蛍光材料は、単結晶合成ＣＶＤ材料である、条項３４乃至５３のいずれかに記載の監視装置。
５５．前記ダイヤモンド蛍光材料は、光学グレードの合成ポリＣＶＤダイヤモンドである、条項３４乃至５３のいずれかに記載の監視装置。
５６．前記ダイヤモンド蛍光材料は、熱グレードのダイヤモンド蛍光材料を含む、条項３４乃至５３のいずれかに記載の監視装置。
５７．前記熱グレードのダイヤモンド蛍光材料は、０．２ｍｍ未満の厚さを有する、条項５６に記載の監視装置。
５８．前記ダイヤモンド蛍光材料を支持するホルダを備える、条項３４乃至５７のいずれかに記載の監視装置。
５９．前記ダイヤモンド蛍光材料は、１０ｍｍより小さい径を有する、条項５８に記載の監視装置。
６０．前記ダイヤモンド蛍光材料は、２２０ｎｍより長い波長を有する第１放射の検出のための高レベルの窒素原子がドープされたダイヤモンド蛍光材料である、条項３４乃至５９のいずれかに記載の監視装置。
【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７】
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