(57)【要約】【課題】表面スペックル形成に対するフィルタを提供する一方、コヒーレント光を保持すること。【解決手段】物体からの放射を検出デバイスに結像する方法。方法は、コヒーレント放射ビームを物体に誘導することと、物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンすることと、物体からの散乱線を検出デバイスに結像することとを含む。【選択図】図２
2010522351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの放射を検出デバイスに結像する方法であって、前記方法は、
コヒーレント放射ビームを前記物体に誘導することと、
前記物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンすることと、
前記物体からの散乱線を前記検出デバイスに結像することと
を含む、
方法。
【請求項２】
前記入射角は約４０℃〜約８０℃の範囲内で変化する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スキャンビームのスキャン速度は、前記検出デバイスのイメージフレーム速度より高い、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記物体に設けられた周期構造の回折次数を空間的にフィルタリングすることをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記散乱線の光収率を最適化するように前記空間的にフィルタリングすることを前記スキャンすることと同期させることをさらに含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
欠陥について物体を検査する方法であって、前記方法は、
コヒーレント放射ビームを前記物体に誘導することと、
前記物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンすることと、
前記物体からの散乱線を前記検出デバイスに結像することと、
前記散乱線のイメージを所定のイメージと比較することと、
欠陥または粒子を表す散乱線を識別することと
を含む、
方法。
【請求項７】
欠陥または粒子について物体を検査するように構成された検査デバイスであって、前記検査デバイスは、
コヒーレント放射ビームを前記物体に誘導するように構成された光学システムであって、前記光学システムは、前記物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンするように前記物体に対する前記放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子を含む、光学システムと、
前記物体から散乱線を受けるように構成された検出デバイスと
を含む、
検査デバイス。
【請求項８】
前記角度スキャン素子は傾斜可能ミラーを含む、
請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記角度スキャン素子は、変化する屈折面を有する移動可能な光エレメントを含む、
請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記物体に設けられた周期構造の回折次数をフィルタリングするように構成された空間フィルタをさらに含む、
請求項７に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記空間フィルタを前記角度スキャン素子と同期させるように構成された空間フィルタ移動シンクロナイザをさらに含む、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された構造に関連した適応フィルタを含む、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された光学構造によって散乱されて受けた前記放射ビームから放射をフィルタリングするように前記物体に対して共役面にある、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された構造に従った所定のフィルタパターンに従って適応された適応フィルタである、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記空間フィルタはマイクロミラーデバイスである、
請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記マイクロミラーデバイスは、ＴＩ−ＤＭＤまたはＬＣＤベースのデバイス、反射型デバイスまたはＬＣＤ透過型デバイスである、
請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記放射ビームは、可視光または近可視光のかすめ入射レーザビームとして提供される、
請求項７に記載のデバイス。
【請求項１８】
パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスは、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けされた放射ビームを形成することが可能である、サポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記パターン付けされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
欠陥または粒子にについて前記パターニングデバイスおよび／または前記基板を検査するように構成された検査デバイスであって、前記検査デバイスは、
コヒーレント放射ビームを前記パターニングデバイスおよび／または基板に誘導するように構成された光学システムであって、前記光学システムは、前記パターニングデバイスおよび／または前記基板に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンするように前記パターニングデバイスおよび／または前記基板に対する前記放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子を含む、光学システムと、
前記パターニングデバイスおよび／または前記基板からの散乱線を受けるように構成された検出デバイスとを含む、検査デバイスと、
を含む、
リソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記リソグラフィ装置は極端紫外線装置であり、前記パターニングデバイスは真空容器に収容された反射型マスクを含む、
請求項１８に記載のリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、一般に、物体からの放射を検出デバイスに結像する方法、および物体を検査するための検査デバイスに関する。より詳細には、本発明は、極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶ）装置のＥＵＶレチクルなどのパターン形成された構造のような物品上の汚染粒子を検査するための方法およびデバイスに関する。
【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金属化合物（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。
【０００３】
[0003]  物品、例えば、ＥＵＶレチクルなどのパターン形成された表面を有する物品上の表面欠陥による、小さい粒子または他の幾何学的収差などの欠陥は、光をランダムに散乱させる。物品からの散乱線の小部分を検出デバイスに結像することによって、欠陥が明るい点として輝く。点の強度は、粒子のサイズの尺度である。さらに、ＥＵＶ装置内の放射ビームによってパターン形成される基板の基板表面には、できるだけ粒子がないべきである。この観点から、欠陥について物品を検査する必要が生まれる。これは、物品上に存在し得る周期パターンから生じる高次回折をフィルタリングする間に行うことができる。このフィルタリングは、上記小部分を結像する結像システムのフーリエ面に空間フィルタを導入することによって行うことができる。しかしながら、これは、回折がフィルタリングされるようにコヒーレント光の必要性を導入する。一般には、コヒーレント光の使用は、１ｎｍ未満の次数の場合であっても表面異常によって発生する場合がある可能なスペックル形成の問題を導入し得る。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  表面スペックル形成に対するフィルタを提供する一方、コヒーレント光を保持することが望ましい。
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によると、物体からの放射を検出デバイスに結像する方法が提供される。方法は、コヒーレント放射ビームを物体に誘導することと、物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンすることと、物体からの散乱線を検出デバイスに結像することとを含む。
【０００６】
[0006]  本発明の一態様によると、欠陥または粒子にについて物体を検査するように構成された検査デバイスが提供される。検査デバイスは、コヒーレント放射ビームを物体に誘導するように構成された光学システムを含む。光学システムは、物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンするように物体に対する放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子と、物体からの散乱線を受けるように構成された検出デバイスとを含む。
【０００７】
[0007]  本発明のさらなる態様によると、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートを含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成することが可能である。装置は、基板を保持するように構成された基板テーブルと、基板のターゲット部分にパターン付けされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、欠陥または粒子にについてパターニングデバイスおよび／または基板を検査するように構成された検査デバイスとを含む。検査デバイスは、コヒーレント放射ビームをパターニングデバイスおよび／または基板に誘導するように構成された光学システムを含む。光学システムは、パターニングデバイスおよび／または基板に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンするようにパターニングデバイスおよび／または基板に対する放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子を含む。検査デバイスは、パターニングデバイスおよび／または基板からの散乱線を受けるように構成された検出デバイスも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]  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。
【図１】[0009]  図１は、本発明による検査デバイスの一実施形態の第１概略図を示す。
【図２】[0010]  図２は、本発明による検査デバイスの別の実施形態を示す。
【図３】[0011]  図３は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図４】[0012]  図４は、本発明による検査デバイスの別の実施形態を示す。
【図５】[0013]  図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一態様による方法を用いた改善された信号ノイズ比を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0014]  図１は、放射ビームを提供し、かつ放射ビーム１を適切に導くように構成された光学システム５によってコヒーレント放射ビーム１が物体２に誘導される検査デバイスＩＤの一実施形態を示す。コヒーレント放射は、レーザによって生成することができる。放射１は、物体２に対して反射し、小部分３が物体表面２における変形（variation)によって物体２から散乱する。これらの変形は、基板表面変形および／または表面上に存在し得る粒子に起因し得る。基板の滑らかさに対しての粒子サイズ（信号）と検出速度（ノイズ）との間にはトレードオフがある。信号とノイズのヒストグラムは、典型的には正規分布したパターンを有する。双方のヒストグラムが離れている場合には、検出の信頼性が増す。一ノイズ寄与は、基板表面ナノ構造によって反射するコヒーレント光の干渉である「スペックル」によって生成される。ＥＵＶレチクルなどの最も滑らかな表面でさえも、スペックルを生成し得る。非コヒーレント光を適用することがスペックルを減少させる最も簡単な方法である。しかしながら、これは一部の場合において、例えば、空間の欠如によっておよび／またはコヒーレント光が空間フィルタリングなどの他の目的のための望まれる場合があるため、不可能であり得る。したがって、コヒーレント光を物体表面２上の入射光として保持する一方、スペックルを抑制することが望ましい。このため、本発明の一態様によると、物体２に対する入射角に渡って放射ビーム１をスキャンすることが提案されている。入射角はかなり小さいこともあるが、入射面の内側または外側において約４０℃から約８０℃の範囲の間で変化し得る。一般には、放射ビームは、かすめ入射放射ビームとしてみなされる。表面異常によって発生する表面変形、特に、サブナノメートル平滑変形は、入射角に渡って放射ビームをスキャンすることによって角度において変化し、したがって、結像エレメント７によって比較的異なる配置に投影される。したがって、スペックルは分布され、これは、サブ１００ナノメートルの範囲内（例えば、２０〜７０ナノメートル）であり得るサイズを有する粒子の散乱から生じ得る変形を引き起こす。一実施形態では、変形は、イメージのスペックルが滑らかになるようにイメージフレーム速度より高いスキャンビームのスキャン速度を適用することによって「記録される」。したがって、検出デバイス４は、散乱線の小部分３を受けるために構成されている。角度スキャン素子は以下の図４を参照してさらに考察されるが、一般には振動ミラーなどを含み得る。
【００１０】
[0015]  図２は、検査デバイスＩＤの別の実施形態を示す。本発明の実施形態によるスペックルフィルタリング方法はレチクルパターン構造８のような周期構造に限定されないが、本発明の実施形態の潜在的な利点は、周期構造８に対して反射は、周期パターンが固定のフーリエパターンを生成するように周期的性質の回折を引き起こすことである。それらのパターン上の汚染粒子などの粒子は、フーリエパターンを抑制することによって検出することができる。上述したような角度スキャン素子６は、信号ノイズ比を損なう場合がある平行移動するまたは拡大したフーリエパターンをもたらす。
【００１１】
[0016]  この点において、物体２上に設けられた周期構造８の回折次数をフィルタリングするために空間フィルタリングが適用されてもよい。信号ノイズ比は、光収率を最適化し、信号ノイズ比を改善するために空間フィルタ９による空間フィルタリングを角度スキャン素子６のスキャン動作と同期させることによって改善することができる。したがって、変化する入射角αを有する入射ビーム１と同期される振動フーリエフィルタ９が提供されてもよい。このために、空間フィルタ９を角度スキャン素子６と同期させるためにシンクロナイザ１０が提供されてもよい。一実施形態では、空間フィルタ９は、パターン構造８に適応的に関連し、かつ入射放射ビーム１との同期において平行移動される適応フィルタとして提供されてもよい。フィルタは多数の位置に設けられてもよいが、一般的には、物体２に対する共役面などの結像面の外側に位置され、特に、パターン形成された光学構造８によって回折されて受けた放射ビーム１からの放射をフィルタリングすることができる。適応フィルタは、例えば、ＴＩ−ＤＭＤまたはＬＣＯＳなどのＬＣＤベースのデバイス、あるいは、反射型またはＬＣＤ透過型デバイスなどの、マイクロミラーデバイスであってもよい。したがって、平行移動は、機械的または電子／光学的、あるいはあらゆる適切な方法によって提供されてもよい。
【００１２】
[0017]  図３は、本発明の一実施形態によ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、紫外線またはＥＵＶ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成され、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付け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成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付け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ている投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
【００１３】
[0018]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、および／または制御するために、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コンポーネントを含むことができる。
【００１４】
[0019]  サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、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の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、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であってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システム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。
【００１５】
[0020]  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機能層に対応することになる。
【００１６】
[0021]  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。
【００１７】
[0022]  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。
【００１８】
[0023]  本明細書に示されているとおり、装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、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）であってもよい。
【００１９】
[0024]  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」機械においては、追加のテーブルを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。
【００２０】
[0025]  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ための技術においてよく知られている。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。
【００２１】
[0026]  図３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とともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２２】
[0027]  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、インテグレータおよびコンデンサ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。
【００２３】
[0028]  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ＩＦ１を使い、例えば、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付けることもできる。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。 
【００２４】
[0029]  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。
【００２５】
[0030]  １．  ステップモードでは、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。
【００２６】
[0031]  ２．  スキャンモードでは、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。
【００２７】
[0032]  ３．  別のモードでは、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。
【００２８】
[0033]  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。
【００２９】
[0034]  図１および図２を参照して示される方法およびデバイスは、多数の状況において適用されてもよく、特に、数ナノメートルの次数またはナノメートルの１０分の１の次数でもあり得るサブナノメートル表面変形または汚染といった、異なるサイズの表面構造によって生じる散乱線を引き離すために適用されてもよい。
【００３０】
[0035]  図４の実施形態は、図３に開示されたようなＥＵＶ装置のウェーハまたはレチクル２の検査に対するセットアップを示す。したがって、この装置は、パターニングデバイスＭＡを支持するように構成されたサポートＭＴであって、パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成することが可能である、サポートＭＴを含む。さらに、基板テーブルＷＴは基板Ｗを保持するように構成されており、基板Ｗは図４において基板２として示され、適用目的によってウェーハまたはレチクルであってもよい。図４に示されるデバイスは、図３に示されるデバイスに組み入れられたツール内（in-tool）検査デバイス（図示せず）であってもよく、詳細には、このデバイスは極端ＥＵＶ装置である。この極端ＥＵＶ装置においては、パターニングデバイスがペリクルによって保護されていないために汚染されやすいため、パターニングデバイスは検査される。図４は、検査デバイスを別のデバイスとして示し、出荷または装置内での使用の前における、図３で示されるようなマスクＭＡであり得る物体２の検査目的のために使用されてもよい。図３に示されるように、ツール内デバイスとしてこれは、リソグラフィプロセスの前のパターニングデバイスＭＡおよび／または基板Ｗの迅速な検査を行うことができる。このために、物体２に誘導されるかすめ入射レーザビーム１として放射ビーム１が提供される。レーザビーム１の波長は、検査目的に適した任意の波長でもよく、具体的には、特に（ＥＵＶ光に）限定されないが、それから除外されるものでもない。一般的には、別段の指定がない限り、「光」または「放射」という用語は、適切な波長の任意の電磁放射を表すために使用される。本出願の目的のために、各実施形態において、検査目的のために可視または近可視光を使用することができる。
【００３１】
[0036]  汚染粒子を表す散乱線を識別するために散乱光３の結像された小部分をコンピュータ１２において取得可能である所定のイメージまたは所定のデータと比較することによって汚染を検出できる。図４に示される実施形態では、光学システム７は、偏光要素１５と組み合わせてレンズ１３および１４によって提供される。角度スキャン素子６は、振動ミラーによって提供され、物体２に対する入射角に渡って放射ビーム１をスキャンするために適した方法で振動する。代替として、角度スキャン素子６は、「不安定な」エレメントのような変化する屈折面を有し、さらに変化する反射面を有し得る、移動可能な光エレメントを含んでもよい。検出デバイス４は、好ましくは、ノイズをさらに抑制するためにペルティエ素子によってコード化される。
【００３２】
[0037]  図５は、上に、ヒストグラムの例示的グラフ図５Ａ（本発明のスペックル抑制方法を用いない）および下に、グラフ図５Ｂ（本発明のスペックル抑制方法を用いた）を示す。信号ノイズ比が劇的に増加していることがはっきりと分かる。入射角を変化させることによって、μradの範囲内であっても、スペックル抑制によって生じる変化はかなりの影響であり得る。振動角度は、一ＣＣＤ積分期間につき数周期振動しており、したがって、粒子散乱を保持する一方、表面粗度誘導スペックルを平均化する。信号ノイズ比改善は１０倍であり得、計算では１００〜５００倍が可能であり得ることを示す。
【００３３】
[0038]  したがって、周期パターンを有するまたは有さない基板上のさらに小さい粒子（サブ３０ｎｍの範囲内）のより信頼性のある検出が現実のリソグラフィプロセシング状況において可能であり得る。
【００３４】
[0039]  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）、メトロロジーツール、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。
【００３５】
[0040]  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。
【００３６】
[0041]  本発明は極端紫外線リソグラフィプロセシング目的のための粒子検出の文脈において示されたが、方法はそれに限定されず、結像システムの少なくとも一部においてビームのコヒーレンスを保持する一方スペックル減少が必要とされるあらゆる文脈において適用されてもよいことが当業者には明らかであろう。
【００３７】
[0042]  さらに、本発明の方法には、他の角度スキャン素子位置、例えば、１つより多いミラーまたは検査焦点の周りを回転する入射ビーム角を有する構成が適用されてもよい。
【００３８】
[0043]  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。
【００３９】
[0044]  「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、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光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。
【００４０】
[0045]  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。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００４１】
[0046]  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。 
【図１】
2010522351.tif 000003
【図２】
2010522351.tif 000004
【図３】
2010522351.tif 000005
【図４】
2010522351.tif 000006
【図５Ａ】
2010522351.tif 000007
【図５Ｂ】
2010522351.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの放射を検出デバイスに結像する方法であって、前記方法は、
コヒーレント放射ビームを前記物体に誘導することと、
前記物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンすることと、
前記物体からの散乱線を前記検出デバイスに結像することと、
前記物体に設けられた周期構造の回折次数を空間的にフィルタリングすることと、
前記散乱線の光収率を最適化するように前記空間的にフィルタリングすることを前記スキャンすることと同期させることと、
を含む、
方法。
【請求項２】
前記入射角は約４０℃〜約８０℃の範囲内で変化する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スキャンビームのスキャン速度は、前記検出デバイスのイメージフレーム速度に関連し、かつ前記検出デバイスのイメージフレームより高い、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
欠陥または粒子について物体を検査するように構成された検査デバイスであって、前記検査デバイスは、
コヒーレント放射ビームを前記物体に誘導するように構成された光学システムであって、前記光学システムは、前記物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って前記放射ビームをスキャンするように前記物体に対する前記放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子を含む、光学システムと、
前記物体から散乱線を受けるように構成された検出デバイスと、
前記物体に設けられた周期構造の回折次数をフィルタリングするように構成された空間フィルタと、
前記空間フィルタを前記角度スキャン素子と同期させるように構成された空間フィルタ移動シンクロナイザと、
を含む、
検査デバイス。
【請求項５】
前記角度スキャン素子は傾斜可能ミラーを含む、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記角度スキャン素子は、変化する屈折面を有する移動可能な光エレメントを含む、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された構造に関連した適応フィルタを含む、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項８】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された光学構造によって散乱されて受けた前記放射ビームから放射をフィルタリングするように前記物体に対して共役面にある、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項９】
前記空間フィルタは、前記パターン形成された構造に従った所定のフィルタパターンに従って適応された適応フィルタである、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記空間フィルタはマイクロミラーデバイスである、
請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記マイクロミラーデバイスは、ＴＩ−ＤＭＤまたはＬＣＤベースのデバイス、反射型デバイスまたはＬＣＤ透過型デバイスである、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記放射ビームは、可視光または近可視光のかすめ入射レーザビームとして提供される、
請求項４に記載のデバイス。
【請求項１３】
パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスは、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けされた放射ビームを形成することが可能である、サポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記パターン付けされた放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
請求項４〜１２のいずれかに記載の検査デバイスと
を含む、
リソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記リソグラフィ装置は極端紫外線装置であり、前記パターニングデバイスは真空容器に収容された反射型マスクを含む、
請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、一般に、物体からの放射を検出デバイスに結像する方法、および物体を検査するための検査デバイスに関する。より詳細には、本発明は、極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶ）装置のＥＵＶレチクルなどのパターン形成された構造のような物品上の汚染粒子を検査するための方法およびデバイスに関する。
【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金属化合物（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。
【０００３】
[0003]  物品、例えば、ＥＵＶレチクルなどのパターン形成された表面を有する物品上の表面欠陥による、小さい粒子または他の幾何学的収差などの欠陥は、光をランダムに散乱させる。物品からの散乱線の小部分を検出デバイスに結像することによって、欠陥が明るい点として輝く。点の強度は、粒子のサイズの尺度である。さらに、ＥＵＶ装置内の放射ビームによってパターン形成される基板の基板表面には、できるだけ粒子がないべきである。この観点から、欠陥について物品を検査する必要が生まれる。これは、物品上に存在し得る周期パターンから生じる高次回折をフィルタリングする間に行うことができる。このフィルタリングは、上記小部分を結像する結像システムのフーリエ面に空間フィルタを導入することによって行うことができる。しかしながら、これは、回折がフィルタリングされるようにコヒーレント光の必要性を導入する。一般には、コヒーレント光の使用は、１ｎｍ未満の次数の場合であっても表面異常によって発生する場合がある可能なスペックル形成の問題を導入し得る。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  表面スペックル形成に対するフィルタを提供する一方、コヒーレント光を保持することが望ましい。本発明の一態様によると、物体からの放射を検出デバイスに結像する方法が提供される。方法は、コヒーレント放射ビームを物体に誘導することと、物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンすることと、物体からの散乱線を検出デバイスに結像することと、物体に設けられた周期構造の回折次数を空間的にフィルタリングすることと、散乱線の光収率を最適化するように空間的にフィルタリングすることをスキャンすることと同期させることとを含む。
【０００５】
[0005]  本発明の一態様によると、欠陥または粒子にについて物体を検査するように構成された検査デバイスが提供される。検査デバイスは、コヒーレント放射ビームを物体に誘導するように構成された光学システムを含む。光学システムは、物体に対する入射面の内側または外側の角度に渡って放射ビームをスキャンするように物体に対する放射ビームの入射角を変化させるように構成された角度スキャン素子と、物体からの散乱線を受けるように構成された検出デバイスと、物体に設けられた周期構造の回折次数をフィルタリングするように構成された空間フィルタと、空間フィルタを角度スキャン素子と同期させるように構成された空間フィルタ移動シンクロナイザとを含む。
【０００６】
[0006]  本発明のさらなる態様によると、上述したような検査デバイスを含むリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
[0007]  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。
【図１】[0008]  図１は、本発明による検査デバイスの一実施形態の第１概略図を示す。
【図２】[0009]  図２は、本発明による検査デバイスの別の実施形態を示す。
【図３】[0010]  図３は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図４】[0011]  図４は、本発明による検査デバイスの別の実施形態を示す。
【図５】[0012]  図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一態様による方法を用いた改善された信号ノイズ比を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0013]  図１は、放射ビームを提供し、かつ放射ビーム１を適切に導くように構成された光学システム５によってコヒーレント放射ビーム１が物体２に誘導される検査デバイスＩＤの一実施形態を示す。コヒーレント放射は、レーザによって生成することができる。放射１は、物体２に対して反射し、小部分３が物体表面２における変形（variation）によって物体２から散乱する。これらの変形は、基板表面変形および／または表面上に存在し得る粒子に起因し得る。基板の滑らかさに対しての粒子サイズ（信号）と検出速度（ノイズ）との間にはトレードオフがある。信号とノイズのヒストグラムは、典型的には正規分布したパターンを有する。双方のヒストグラムが離れている場合には、検出の信頼性が増す。一ノイズ寄与は、基板表面ナノ構造によって反射するコヒーレント光の干渉である「スペックル」によって生成される。ＥＵＶレチクルなどの最も滑らかな表面でさえも、スペックルを生成し得る。非コヒーレント光を適用することがスペックルを減少させる最も簡単な方法である。しかしながら、これは一部の場合において、例えば、空間の欠如によっておよび／またはコヒーレント光が空間フィルタリングなどの他の目的のための望まれる場合があるため、不可能であり得る。したがって、コヒーレント光を物体表面２上の入射光として保持する一方、スペックルを抑制することが望ましい。このため、本発明の一態様によると、物体２に対する入射角に渡って放射ビーム１をスキャンすることが提案されている。入射角はかなり小さいこともあるが、入射面の内側または外側において約４０℃から約８０℃の範囲の間で変化し得る。一般には、放射ビームは、かすめ入射放射ビームとしてみなされる。表面異常によって発生する表面変形、特に、サブナノメートル平滑変形は、入射角に渡って放射ビームをスキャンすることによって角度において変化し、したがって、結像エレメント７によって比較的異なる配置に投影される。したがって、スペックルは分布され、これは、サブ１００ナノメートルの範囲内（例えば、２０〜７０ナノメートル）であり得るサイズを有する粒子の散乱から生じ得る変形を引き起こす。一実施形態では、変形は、イメージのスペックルが滑らかになるようにイメージフレーム速度より高いスキャンビームのスキャン速度を適用することによって「記録される」。したがって、検出デバイス４は、散乱線の小部分３を受けるために構成されている。角度スキャン素子は以下の図４を参照してさらに考察されるが、一般には振動ミラーなどを含み得る。
【０００９】
[0014]  図２は、検査デバイスＩＤの別の実施形態を示す。本発明の実施形態によるスペックルフィルタリング方法はレチクルパターン構造８のような周期構造に限定されないが、本発明の実施形態の潜在的な利点は、周期構造８に対して反射は、周期パターンが固定のフーリエパターンを生成するように周期的性質の回折を引き起こすことである。それらのパターン上の汚染粒子などの粒子は、フーリエパターンを抑制することによって検出することができる。上述したような角度スキャン素子６は、信号ノイズ比を損なう場合がある平行移動するまたは拡大したフーリエパターンをもたらす。
【００１０】
[0015]  この点において、物体２上に設けられた周期構造８の回折次数をフィルタリングするために空間フィルタリングが適用されてもよい。信号ノイズ比は、光収率を最適化し、信号ノイズ比を改善するために空間フィルタ９による空間フィルタリングを角度スキャン素子６のスキャン動作と同期させることによって改善することができる。したがって、変化する入射角αを有する入射ビーム１と同期される振動フーリエフィルタ９が提供されてもよい。このために、空間フィルタ９を角度スキャン素子６と同期させるためにシンクロナイザ１０が提供されてもよい。一実施形態では、空間フィルタ９は、パターン構造８に適応的に関連し、かつ入射放射ビーム１との同期において平行移動される適応フィルタとして提供されてもよい。フィルタは多数の位置に設けられてもよいが、一般的には、物体２に対する共役面などの結像面の外側に位置され、特に、パターン形成された光学構造８によって回折されて受けた放射ビーム１からの放射をフィルタリングすることができる。適応フィルタは、例えば、ＴＩ−ＤＭＤまたはＬＣＯＳなどのＬＣＤベースのデバイス、あるいは、反射型またはＬＣＤ透過型デバイスなどの、マイクロミラーデバイスであってもよい。したがって、平行移動は、機械的または電子／光学的、あるいはあらゆる適切な方法によって提供されてもよい。
【００１１】
[0016]  図３は、本発明の一実施形態によ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、紫外線またはＥＵＶ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成され、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付け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成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付け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ている投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
【００１２】
[0017]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、および／または制御するために、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コンポーネントを含むことができる。
【００１３】
[0018]  サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、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の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、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であってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システム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。
【００１４】
[0019]  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機能層に対応することになる。
【００１５】
[0020]  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。
【００１６】
[0021]  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。
【００１７】
[0022]  本明細書に示されているとおり、装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、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）であってもよい。
【００１８】
[0023]  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」機械においては、追加のテーブルを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。
【００１９】
[0024]  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ための技術においてよく知られている。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。
【００２０】
[0025]  図３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とともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２１】
[0026]  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、インテグレータおよびコンデンサ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。
【００２２】
[0027]  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ＩＦ１を使い、例えば、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付けることもできる。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】
[0028]  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。
【００２４】
[0029]  １．  ステップモードでは、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。
【００２５】
[0030]  ２．  スキャンモードでは、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。
【００２６】
[0031]  ３．  別のモードでは、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。
【００２７】
[0032]  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。
【００２８】
[0033]  図１および図２を参照して示される方法およびデバイスは、多数の状況において適用されてもよく、特に、数ナノメートルの次数またはナノメートルの１０分の１の次数でもあり得るサブナノメートル表面変形または汚染といった、異なるサイズの表面構造によって生じる散乱線を引き離すために適用されてもよい。
【００２９】
[0034]  図４の実施形態は、図３に開示されたようなＥＵＶ装置のウェーハまたはレチクル２の検査に対するセットアップを示す。したがって、この装置は、パターニングデバイスＭＡを支持するように構成されたサポートＭＴであって、パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢの断面にパターンを付与してパターン付けされた放射ビームを形成することが可能である、サポートＭＴを含む。さらに、基板テーブルＷＴは基板Ｗを保持するように構成されており、基板Ｗは図４において基板２として示され、適用目的によってウェーハまたはレチクルであってもよい。図４に示されるデバイスは、図３に示されるデバイスに組み入れられたツール内（in-tool）検査デバイス（図示せず）であってもよく、詳細には、このデバイスは極端ＥＵＶ装置である。この極端ＥＵＶ装置においては、パターニングデバイスがペリクルによって保護されていないために汚染されやすいため、パターニングデバイスは検査される。図４は、検査デバイスを別のデバイスとして示し、出荷または装置内での使用の前における、図３で示されるようなマスクＭＡであり得る物体２の検査目的のために使用されてもよい。図３に示されるように、ツール内デバイスとしてこれは、リソグラフィプロセスの前のパターニングデバイスＭＡおよび／または基板Ｗの迅速な検査を行うことができる。このために、物体２に誘導されるかすめ入射レーザビーム１として放射ビーム１が提供される。レーザビーム１の波長は、検査目的に適した任意の波長でもよく、具体的には、特に（ＥＵＶ光に）限定されないが、それから除外されるものでもない。一般的には、別段の指定がない限り、「光」または「放射」という用語は、適切な波長の任意の電磁放射を表すために使用される。本出願の目的のために、各実施形態において、検査目的のために可視または近可視光を使用することができる。
【００３０】
[0035]  汚染粒子を表す散乱線を識別するために散乱光３の結像された小部分をコンピュータ１２において取得可能である所定のイメージまたは所定のデータと比較することによって汚染を検出できる。図４に示される実施形態では、光学システム７は、偏光要素１５と組み合わせてレンズ１３および１４によって提供される。角度スキャン素子６は、振動ミラーによって提供され、物体２に対する入射角に渡って放射ビーム１をスキャンするために適した方法で振動する。代替として、角度スキャン素子６は、「不安定な」エレメントのような変化する屈折面を有し、さらに変化する反射面を有し得る、移動可能な光エレメントを含んでもよい。検出デバイス４は、好ましくは、ノイズをさらに抑制するためにペルティエ素子によってコード化される。
【００３１】
[0036]  図５は、上に、ヒストグラムの例示的グラフ図５Ａ（本発明のスペックル抑制方法を用いない）および下に、グラフ図５Ｂ（本発明のスペックル抑制方法を用いた）を示す。信号ノイズ比が劇的に増加していることがはっきりと分かる。入射角を変化させることによって、μradの範囲内であっても、スペックル抑制によって生じる変化はかなりの影響であり得る。振動角度は、一ＣＣＤ積分期間につき数周期振動しており、したがって、粒子散乱を保持する一方、表面粗度誘導スペックルを平均化する。信号ノイズ比改善は１０倍であり得、計算では１００〜５００倍が可能であり得ることを示す。
【００３２】
[0037]  したがって、周期パターンを有するまたは有さない基板上のさらに小さい粒子（サブ３０ｎｍの範囲内）のより信頼性のある検出が現実のリソグラフィプロセシング状況において可能であり得る。
【００３３】
[0038]  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）、メトロロジーツール、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。
【００３４】
[0039]  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。
【００３５】
[0040]  本発明は極端紫外線リソグラフィプロセシング目的のための粒子検出の文脈において示されたが、方法はそれに限定されず、結像システムの少なくとも一部においてビームのコヒーレンスを保持する一方スペックル減少が必要とされるあらゆる文脈において適用されてもよいことが当業者には明らかであろう。
【００３６】
[0041]  さらに、本発明の方法には、他の角度スキャン素子位置、例えば、１つより多いミラーまたは検査焦点の周りを回転する入射ビーム角を有する構成が適用されてもよい。
【００３７】
[0042]  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。
【００３８】
[0043]  「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、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光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。
【００３９】
[0044]  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。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００４０】
[0045]  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。 
【国際調査報告】
2010522351.tif 000009
2010522351.tif 000010
2010522351.tif 000011