(57)【要約】      （修正有）【課題】リソグラフィ装置の投影レンズを通過した光の偏光状態を判別するための方法を提供すること。【解決手段】リソグラフィ装置で偏光を測定し、その光学部品の挙動を測定し、かつモデル化するためのシステムの一部として、特定の偏光子を用いている。この偏光子は、４つの偏光部分要素を含み、それぞれの偏光部分要素は、各配向を持つ回折格子を備えている。そして、偏光子は、レチクル平面又はレチクル自体に配置することができる。さらにセンサーである偏光感度構造は、リソグラフィ装置の投影レンズの対物側に配置される。偏光感度構造を通過した光を測定することにより、投影レンズの偏光特性に関する情報を判別することができる。【選択図】図１
2005191568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置で偏光を測定する方法であって、
偏光状態である光を前記リソグラフィ投影装置の投影レンズを通して投影することと、
前記投影された光を、第１の偏光特性を持つ少なくとも第１の領域及び前記第１の偏光特性と異なる第２の偏光特性を持つ第２の領域を含む偏光感度構造に通すことと、
前記偏光感度構造を通過した光を解析して前記偏光状態を判別することとを含む方法。
【請求項２】
偏光子は、前記投影レンズの対物側瞳平面又はそのフーリエ変換平面に配置される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の領域及び前記第２の領域は一対の相互直交偏光子を備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記解析することは、前記光の強さを測定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記解析することは、前記第１の領域からの光及び前記第２の領域からの光を検出することを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記解析することは、前記第１の領域からの前記光の強さ及び前記第２の領域の前記検出された光の強さを測定することと、前記２つの測定された強さを使用して前記偏光状態を判別することとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記２つの測定された強さは、前記偏光状態を定める偏光ベクトルの成分を形成する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の領域及び前記第２の領域は、それぞれ、比較的偏光感度があり、比較的無偏光感度である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記比較的偏光感度がある構造と比較的無偏光感度の構造は、それぞれ、相互垂直な構成要素を含む少なくとも２つの下部構造を備える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
デバイスを製造する方法であって、
偏光状態である光を前記リソグラフィ投影装置の投影レンズを通して投影することと、
前記投影された光を、第１の偏光特性を持つ少なくとも第１の領域及び前記第１の偏光特性と異なる第２の偏光特性を持つ第２の領域を含む偏光感度構造に通すことと、
前記偏光子を通過した光を解析して前記偏光状態を判別することと、
所望のパターンに応じて前記投影された光の少なくとも一部のパターン形成を行うことと、
前記パターン形成された光を基板上の放射感光層に照射することとを含む方法。
【請求項１１】
リソグラフィ装置であって、
放射の投影ビームを供給し、偏光状態のある、放射システムと、
所望のパターンに応じて前記投影ビームをパターン形成するように構成され、配列されているパターン形成構造を支持する支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記パターン形成されたビームを前記基板の目標部分に投影するための投影システムと、
第１の偏光特性を持つ少なくとも第１の領域及び前記第１の偏光特性と異なる第２の偏光特性を持つ第２の領域を含む前記投影システムの対物側に配置されている偏光感度構造を通過した光を検出し、前記偏光状態を判別するように構成され、配列された検出器とを備えるリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記偏光感度構造はパターン形成構造上に配置される請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、リソグラフィ装置に関するものであり、具体的には、偏光監視機能を使用したリソグラフィ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような環境では、マスクなどのパターン形成機器、又はパターン形成構造を使用して、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でき、このパターンを放射感光材料（レジスト）の層を持つ基板（例えば、シリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば、ダイスの一部、又は１つ若しくは複数のダイスを含む）に転写することができる。一般に、単一の基板は、連続して露光される隣接する目標部分のネットワークを含む。知られているリソグラフィ装置は、パターン全体を一度に目標部分に焼き付けることによりそれぞれの目標部分が照射される、いわゆるステッパーと、所定の方向（「スキャニング」方向）で投影ビームを通じてパターンをスキャンし、その一方でこの方向に並行に、又は逆並行に基板を同期スキャンすることによりそれぞれの目標部分が照射される、いわゆるスキャナを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一態様によれば、リソグラフィ投影装置の投影レンズを通して偏光状態にある光を投影することと、投影された光を少なくとも第１の偏光特性を持つ第１の領域及び第１の偏光特性と異なる第２の偏光特性を持つ第２の領域を含む偏光子に通すことと、偏光子を通過した光を解析して偏光状態を判別することとを含む、リソグラフィ投影装置内の偏光を測定する方法が提示される。
【０００４】
本発明の他の態様によれば、リソグラフィ投影装置の投影レンズを通して偏光状態にある光を投影することと、投影された光を少なくとも第１の偏光特性を持つ第１の領域及び第１の偏光特性と異なる第２の偏光特性を持つ第２の領域を含む偏光子に通すことと、偏光子を通過した光を解析して偏光状態を判別することと、所望のパターンに応じて投影された光の少なくとも一部をパターン形成することと、パターン形成された光を基板上の放射感光層に転写することとを含む、デバイス製造方法が提示される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本文ではＩＣの製造にリソグラフィ装置を使用することについて具体的参照を行う場合があるが、本明細書で説明しているリソグラフィ装置には、集積光学系、磁区メモリ用誘導、及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の適用があることは理解されるであろう。当業者であれば、このような他の適用に関して、本明細書の「ウェハ」又は「ダイス」という用語の使用は、「基板」又は「目標部分」という、より一般的な用語とそれぞれ同義であると考えられることを理解するであろう。さらに、本明細書で参照されている基板は、露光前後に、例えばトラック（通常レジストを基板に塗布し露光したレジストを現像する工具）又は測定若しくは検査工具内で処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示をそのような基板処理工具及び他の基板処理工具に当てはめることができる。
【０００６】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を持つもの）、及び極紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を持つもの）を含むあらゆる種類の電磁放射を含む。
【０００７】
本明細書で使用する「パターン形成機器」又は「パターン形成構造」という用語は、基板の目標部分にパターンを作成するなどのために断面内にパターンとともに投影ビームを伝えるのに使用できる手段を指すものとして広く解釈すべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分の中の所望のパターンに正確に対応するわけではないことに注意されたい。一般に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分の中に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。
【０００８】
パターン形成機器は、透過的であるか又は反射的である。パターン形成機器の例として、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクは、リソグラフィではよく知られており、２値、交互位相差、及び減衰位相差、さらにさまざまなハイブリッド・マスク・タイプなどのマスク・タイプがある。プログラム可能ミラー・アレイの例では、小型ミラーのマトリックス配置を採用しており、それぞれのミラーは、入射した放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾けることができ、このようにして、反射されたビームはパターン形成される。パターン形成機器の各例では、支持構造はフレーム又はテーブルでよく、例えば、必要に応じて固定若しくは移動可能とすることができ、それにより、パターン形成機器は例えば投影システムに関して所望の位置に置かれるようにできる。本明細書で「レチクル」又は「マスク」という用語を使用するが、これは、より一般的な用語「パターン形成機器」と同義と考えることができる。
【０００９】
本明細書で使用される「投影システム」という用語は、例えば、使用している露光放射、又は浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に必要に応じて、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系をはじめとする、さまざまな種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書で「レンズ」という用語を使用するが、これは、より一般的な用語「投影システム」と同義と考えることができる。
【００１０】
照明システムもまた、放射投影ビームの配向、形状設定、又は制御を行うための屈折、反射、及び屈折反射光学コンポーネントを含む、さまざまな種類の光学コンポーネントを包含することができ、このようなコンポーネントは、総称的に又は単数形で「レンズ」と以下では称することもある。
【００１１】
リソグラフィ装置は、２つ（二段）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ若しくはそれ以上のマスク・テーブル）を持つタイプのものでよい。このような「多段」機械では、追加テーブルを並列で使用することができるが、準備工程を１つ若しくは複数のテーブル上で実行しながら、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用することもできる。
【００１２】
リソグラフィ装置は、さらに、基板が比較的高い屈折率を持つ液体、例えば水の中に浸せきし、投影システムの最終要素と基板との間の空間を埋めるようなタイプのものでもよい。浸液は、さらに、リソグラフィ装置内の他の空間にも適用することができ、例えば、マスクと投影システムの第１の要素との間に適用することもできる。浸せきする手法は、投影システムの開口数を増やすための技術としてよく知られている。
【００１３】
本発明の実施例は、対応する参照符号は対応する部分を示す付属の概略図を参照しながら、例としてのみ説明される。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１の概略を示している。装置は、底板ＢＰを備える。装置は、さらに、放射源ＬＡ（例えば、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、若しくは１５７ｎｍの波長で動作するエキシマ・レーザー、又は１３.６ｎｍで動作するレーザー発射プラズマ源により発生するＵＶ又はＥＵＶ）を備える。第１の対物（マスク）テーブルＭＴは、マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するように構成されているマスク・ホルダを備え、投影システム又はレンズＰＬに関してマスクの位置を正確に決める第１の位置決め装置ＰＭに接続されている。第２の対物（基板）テーブルＷＴは、基板Ｗ（例えば、レジスト・コーティング・シリコン・ウェハ）を保持するように構成されている基板ホルダを備え、投影システム又はレンズＰＬに関して基板の位置を正確に決める第２の位置決め装置ＰＷに接続されている。投影システム又はレンズＰＬ（例えば、石英及び／若しくはＣａＦ２レンズ系又は屈折若しくは反射屈折光学系、ミラー・グループ、又は視野偏向器の配列）は、マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイスを含む）上に転写するように構成される。投影システムＰＬは、基準フレームＲＦで支えられる。ここで示しているように、装置は透過型（例えば、透過マスクを備える）である。しかし、一般に、反射型でもよい（例えば、反射マスク）。それとは別に、装置は、上で参照しているようなタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどの他の種類のパターン形成構造を採用することもできる。
【００１５】
線源ＬＡ（例えば、ＵＶエキシマ・レーザー、ストレージ・リング若しくはシンクロトロン内の電子ビームの経路の周囲に用意されたアンジュレータ若しくはウィグラ、レーザー出力プラズマ発生源、放出源、又は電子若しくはイオン・ビーム発生源）は、放射を出力する。放射は、照明システム（照明器）ＩＬに、直接、又は例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整器を横断した後に、供給される。照明器ＩＬは、ビーム内の強度分布の外側及び／又は内側の放射状の広がり程度（それぞれσ外側及びσ内側と一般に呼ばれる）を設定するように構成されている調整装置ＡＭを備えることができる。さらに、これは、一般に、積分器ＩＮ及びコンデンサＣＯなどのさまざまな他のコンポーネントを含む。このようにして、マスクＭＡに当たる投影ビームＰＢはその断面において所望の一様性及び強度分布を持つ。
【００１６】
図１に関して、線源ＬＡはリソグラフィ投影装置（たいていの場合、例えば線源ＬＡは水銀灯である）の筐体内にあるが、リソグラフィ投影装置から離れた場所にあってもよく、装置から出力される放射ビームは装置内に導かれる（例えば、適当な指向ミラーの助けを借りて）ことに注意されたい。後者のシナリオは、源ＳＯがエキシマ・レーザーである場合が多い。本発明は、これらのシナリオの両方を包含する。
【００１７】
特に、本発明は、照明器ＩＬが例えば１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、及び１３.６ｎｍの波長などの波長が約１７０ｎｍ未満である放射投影ビームを供給するように構成されている実施例を包含する。
【００１８】
その後、投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持される、マスクＭＡを捕える。マスクＭＡを横断した後、投影ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、ビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃに集束する。第２の位置決め装置ＰＷ及び干渉計測システムＩＦの助けを借りて、基板テーブルＷＴを正確に移動することができ、これにより、例えば、ビームＰＢの経路内で異なる目標位置Ｃを決定することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭを使用して、例えば、マスク・ライブラリからのマスクＭＡの機械的取り出しの後、又はスキャンのときに、ビームＰＢの経路に関してマスクＭＡの位置を正確に決定することができる。一般に、対物テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長行程モジュール（位置粗調整）及び短行程モジュール（位置微調整）の助けを借りて実現される。しかし、ウェハ・ステッパーの場合（ステップ＆スキャン装置とは反対に）、マスク・テーブルＭＴは、短行程アクチュエータのみに接続するか、又は固定することができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２、及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置を合わせることができる。
【００１９】
示している装置は、以下の２つの異なるモードで使用することができる。
【００２０】
１.ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは、本質的に静止状態に保たれ、マスク像全体が一度に、つまり、単一の「フラッシュ」で、目標部分Ｃに投影される。その後、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように基板テーブルＷＴはＸ及び／又はＹ方向に動かされる。
【００２１】
２.スキャン・モードでは、与えられた目標部分Ｃが単一の「フラッシュ」で露光されないことを除き、本質的に同じシナリオが適用される。その代わりに、マスク・テーブルＭＴは、与えられた方向（いわゆる、「スキャン方向」、例えばＹ方向）に速度ｖで移動可能であり、これにより投影ビームＰＢはマスク像をスキャンすることになる。同時に、基板テーブルＷＴは、Ｍを投影システムＰＬの倍率（通常は、Ｍ＝１／４又は１／５）として速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向に同時移動される。このようにして、分解能を損なうことなく比較的大きな目標部分Ｃを露光することができる。
【００２２】
照明システムＩＬでは、投影ビームＰＢの一部がビーム・スプリッタＢＳによりエネルギー・センサＥＳに迂回される。ビーム・スプリッタＢＳは、アルミニウムを石英に蒸着することにより形成され、投影ビームを都合のよい向きに折り曲げるために使用される反射板であってよい。知られている割合、例えば１％がエネルギー・センサを通るように、アルミニウム層に小さな穴からなるパターンをエッチングする。エネルギー・センサの出力は、後述のように、露光で送出される線量を制御する際に使用される。
【００２３】
特に、波長１５７ｎｍ以下の放射を使用する場合には、装置の光経路全体をガス、例えば投影ビームに使用される放射に対しては透過的な乾燥Ｎ２でフラッシングできる１つ又は複数の筐体ＣＡ内に収納する。フラッシング・ガス、つまりパージ・ガスは、クリーン・ガスの容器又はスクラビング及び乾燥空気用の設備であるガス供給源ＧＳから供給される。
【００２４】
より具体的には、波長２０ｎｍ以下の放射を使用する場合には、装置の光経路全体は、真空ポンプ・システムＰＳを使用して排気できる１つ又は複数の筐体ＣＡ内に収納する。
【００２５】
図１のシステムなどのリソグラフィ・システムでは、光の偏光が像の質に影響を及ぼし、特に、クリティカル寸法（ＣＤ）の一様性を低下させることがときどきある。一般に、ウェハのレベルの光の偏光状態は不明であるが、投影レンズＰＬの偏光の挙動が不明である、又は投影レンズＰＬに入る前の光の偏光状態さえも不明である場合があるからである。
【００２６】
図２は、リソグラフィ装置で偏光を測定し、その光学部品の挙動を測定し、かつモデル化するためのシステムの一部として使用できる特定の偏光子１００を例示している。図２の偏光子１００は、４つの偏光部分要素１０２、１０４、１０６、及び１０８を含む。それぞれの偏光部分要素は、各配向を持つ回折格子を備える。一般に、偏光子は、レチクル平面又はレチクル自体に配置することができる。
【００２７】
一実施例では、回折格子は、テスト対象の装置の分解能よりも小さいサイズの線からなる。一般に、測定される強さは、線幅、クロム・パターン厚さ、及び回折格子のピッチに関係する。発明者は、ＴＥ（水平）偏光とＴＭ（垂直）偏光との比が比較的大きいため約１８ｎｍ未満の線幅が本発明とともに使用するのに極めて適していると判断している。さらに、クロムが厚いほど、与えられた線幅に対する比が改善されるように見える。例えば、１０ｎｍの線幅を使用する模擬実験では、クロムの厚さが１１０ｎｍだと、厚さ７０ｎｍのクロムよりも約５０％多いＴＥ偏光が出力された。
【００２８】
回折格子は分解能以下なので、これらはウェハ・レベルで像として再現されず、したがって、イメージング対象の集積回路又は他のデバイスとの干渉を避けることができる。特定の一実施例では、回折格子のピッチは、例えば、約５０ｎｍから１００ｎｍとすることができる。理解できるであろうが、現代的なリソグラフィ装置は９０ｎｍ程度の分解能が可能であり、より小さなピッチを持つ回折格子を使用することに対して有利に働く傾向がある。それぞれの回折格子は、例えば、ウェハ・レベルで３０μｍ×３０μｍ程度の面積でよい。以下で詳述するように、それぞれの回折格子は、一般に、回折格子を通過する光が適切な検出器により別々に測定され識別されるように十分大きくなければならない。
【００２９】
本発明の実施例に関して使用されているように、水平及び垂直偏光は、マスクの平面内で見られるとおりである。したがって、図１の座標系を使用することにより、水平偏光はＸ方向の偏光であり、垂直偏光はＹ方向である。図２に示されているように、第１の回折格子１０２は、一般的に垂直の配向を持つ線で構成される。分解能以下の線であるため、この回折格子は０次の光のみを投影レンズＰＬに通す。さらに、回折格子パターンは、回折格子パターンの方向に垂直な方向で光を偏光する。したがって、回折格子１０２は、水平方向で偏光する０次の光のみを通す。同様に、回折格子１０４は、垂直方向で偏光している０次の光を通す。２つの対角回折格子１０６、１０８は、それぞれ、４５°及び１３５°で偏光された光を通す。
【００３０】
図に示されていないが、センサは、ウェハ・レベルに配置され、偏光子からの偏光を検出する。一般に、以下の説明では透過光の強さ（Ｉ）を重点的に取りあげているが、透過された電界Ｅは、交互に測定することができる。
【００３１】
一実施例では、透過像センサは、工具の性能を監視するためのシステム内にすでに存在しており、センサとして使用することができる。透過像センサ（ＴＩＳ）は、一般に、基板テーブル（ＷＴ）と関連する物理的基準面に挿入される。特定の一実施例では、２つのセンサが、ウェハＷにより覆われている領域の外側の対角線で向かい合う位置で基板テーブル（ＷＴ）の上面に取り付けられている標準の板に取り付けられている。標準の板は、熱膨張率の非常に低い安定性の高い材料、例えば、インバールでできており、位置合わせプロセスで他の標準の板とともに使用されるマーカーを付けることができる平坦な反射上面を持つ。ＴＩＳは、マスク上のＴＩＳパターンの、投影レンズにより投影される、空間像の垂直及び水平（つまり、Ｘ−Ｙ）位置を判別するために使用される。これは、露光プロセスに使用される放射に感光する光検出器の配置のすぐ前にある反射面内の開口を含む。その後、基板ステージは、ＴＩＳのアパーチャが空間像があるべきと予想されるスペースを通るように水平に（１方向で、又は好ましくは２方向で）、また垂直に、スキャンされる。ＴＩＳアパーチャがＴＩＳパターンの像の明暗部分を通るときに、光検出器の出力は変動する（モアレ効果）。光検出器出力の変化率が最高となる垂直レベルは、ＴＩＳパターンの像が最大のコントラストを持つことを示し、したがって最適な焦点であることを示す。変化率が最高である水平レベルは、空間像の横方向位置を示す。このタイプのＴＩＳの一実施例については、米国特許第４５４０２７７号で詳しく説明されている。ＴＩＳを使用する代わりに、放射感光レジストが置かれているウェハを露光させることができる。レチクル平面で、各回折格子１０２、１０４、１０６、１０８を通過した光の強さを測定することにより、光の最初の偏光状態に関する情報を判別することができる。
【００３２】
回折格子は異なる偏光特性を持つため（例えば、ペア１０２、１０４は直交偏光を通る）、それぞれ、光の偏光状態に関する異なる情報を与える。例えば、垂直偏光子１０２及び水平偏光子１０４を通る光の強さを比較することにより、水平及び垂直偏光に対するレンズの相対的挙動を示す指標が得られる。また、本発明を実施するために４つの回折格子すべてが必要なわけではないことに注意されたい。一般に、必要なものは、相互直交する回折格子のペア、例えば１０２と１０４、又は１０６と１０８だけである。しかし、フルセットがあれば、１つのペアからでは得られない追加情報が得られる。
【００３３】
図３に示されているような本発明の他の実施例では、構造の２つのペアを使用して、ウェハ・レベルで光の偏光状態に関する絶対的情報を与えることができる。１１８で全体を示している偏光構造は、高偏光感度構造のペア１２０、１２２、及び無偏光感度構造のペア１２４、１２６を含む。高偏光感度構造の像は、照明放射の偏光状態に左右されるが、無偏光感度構造の結像は照明放射の偏光状態が変化した場合でも一貫している。実際には、構造は完全に一方又は他方というのではなく比較的感度がある又は比較的感度がないということである。
【００３４】
構造１１８では、構造の各ペアは、異なる偏光特性を持つ構造を含み、各ペアは、他方のペアと異なる偏光特性を持つ。特に、構造１２０は、水平偏光に感度があるが、構造１２２は、垂直偏光に感度がある。同様に、構造１２４は、水平偏光に一般的に感度がなく、構造１２６は、垂直偏光に感度がない。構造１２４及び１２６は、それぞれ無偏光感度であるため、一般に、互いに似た挙動を示し、それぞれのペアの感度構造に対し、それぞれ独立して基準として使用するか、又は別々に基準として使用することができる。リソグラフィ装置内の像は特徴方向に依存する変動がある、例えば双極子照明では、水平及び垂直線は異なる像になるため、水平感度構造１２０に関連する水平基準１２４を保持すること、並びに同様に垂直感度構造１２２及び垂直基準１２６を保持することが最良と思われる。
【００３５】
光の偏光状態を表す偏光ベクトル（α，β）を決定するために、４つの強さ、つまり偏光子１１８の構造毎に１つを測定する。Ｐｖを垂直偏光感度構造１２２を通過した光の測定された強さとし、Ｒｖを垂直無偏光感度構造１２６を通過した光の測定された強さとしてα＝（Ｐｖ−Ｒｖ）と設定し、Ｐｈを水平感度構造１２０を通過した光の測定された強さとし、Ｒｈを水平無偏光感度構造１２４を通過した光の測定された強さとしてβ＝（Ｐｈ−Ｒｈ）と設定して、偏光ベクトル（α，β）を得る。α＝βの場合、光は、無偏光、円偏光、又は正接偏光のうちの１つである。例えば、正接偏光では、光は軸外れ照明モードで瞳平面の軸に垂直な方向に偏光される。これを例示するために、図６では、４つの極１７２がＸ軸及びＹ軸にそって配列されている四極照明モード１７０の一実施例を示している。各極では、偏光方向は矢印により示されている。正接偏光を持つ交差四極モード（図６に示されているものから４５度回転）では、偏光の矢印は、極によって回転された一組の軸に垂直となる。
【００３６】
さらに、ベクトルの長さから、追加情報が得られる。特に、無偏光の４５度回転した正接偏光では、ベクトルは長さＬであるが、適切に正接偏光された光では長さ０のベクトルが得られる。差の測定（Ｐｖ−Ｒｖ）、（Ｐｈ−Ｒｈ）は絶対的測定ではなく相対的測定であるため、ベクトルの絶対的大きさに関する完全な情報を欠いている。したがって、特徴の偏光依存応答が知られているか、又は想定できる場合、ベクトル（α，β）から偏光ベクトルの特定の大きさ及び方向が得られる。
【００３７】
図４は、図３の偏光子１１８として使用することができる構造１２８の特定の実施例を示しているが、図３の構造に相対的に回転されている。例えば、構造１３０、１３２、１３６、及び１３８は、白色領域に位相差が含まれず、暗色領域に１８０度又はπ位相差が含まれる位相差ペアとすることができる。構造１３０、１３２は、位相エッジ１３４が大きいため偏光に対し比較的無感度である。対照的に、構造１３６及び１３８は、垂直及び水平偏光に対しそれぞれ比較的感度がある。この構造の動作は、図３に関して示され、説明されているとおりである。説明を簡単にするため図４では光照射野として示しているが、暗視野レチクルに対しても類似の構造が与えられる。
【００３８】
図４に示されている構造を使用した場合、使用する照明のタイプに応じて、２つの異なる手順を使用すると都合がよい。軸上照明では、水平構造と垂直構造の両方を単一露光操作で測定することが可能である。対照的に、軸外れ照明を使用した場合、測定は、水平測定及び垂直測定を別に行うことにより円滑にすることができる。特に、垂直構造をブロックする、例えばダイポール・ブレードを使用することにより、水平構造のみをスキャンできる。次に、水平構造をブロックすることにより、垂直構造のみをスキャンできる。それとは別に、構造自体を物理的に分離し、水平構造のみがスキャンの一時点に存在し、垂直構造のみが他の時間的に別の一時点に存在するようにすることも可能である。さらに完全な分離を行うために、まったく別々のレチクルを使用できる。
【００３９】
図５は、本発明の実施例による偏光構造を組み込んだレチクルのパターンの一実施例を示している。特に、多数のチップ又は他のデバイス１５０がスクライブ線が間に配置されているパターンで配列されている。図３及び４にそれぞれ示されているようなパターン１００及びパターン１２８は、スクライブ線で配置される。一般に、いつでも一度に、２種類のパターンのうちの１つのみが使用されるが、説明のため図には両方とも同時に示されていることは理解されるであろう。他の実施形態では、偏光測定構造は、測定が他のデバイスの像処理なしで行えるようにチップ・パターンから分離されているレチクル、又はテスト・パターン・レチクル上に配置することができる。
【００４０】
上では本発明の特定の実施例を説明したが、本発明は説明した以外の方法でも実施することができることは理解されるであろう。この説明は、本発明を制限することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施例による偏光子の概略図である。
【図３】本発明の一実施例による偏光構造の概略図である。
【図４】図３の構造の特定の実施例の概略図である。
【図５】本発明の実施例による偏光構造を組み込んだレチクルの一部の概略図である。
【図６】正接偏光となる四極照明モードの概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  リソグラフィ投影装置
１００  偏光子
１０２、１０４、１０６、及び１０８  偏光部分要素
１１８  偏光子
１２０、１２２  偏光感度構造のペア
１２４、１２６  無偏光感度構造のペア
１２８  構造
１３０、１３２、１３６、及び１３８  構造
１３４  位相エッジ
１５０  デバイス
１７０  四極照明モード
１７２  極
ＡＭ  調整装置
ＢＳ  ビーム・スプリッタ
Ｃ  目標部分
ＣＡ  筐体
ＣＯ  コンデンサ
ＥＳ  エネルギー・センサ
Ｅｘ  ビーム拡大器
ＧＳ  ガス供給源
ＩＦ  干渉計測システム
ＩＮ  積分器
ＩＬ  照明システム（照明器）
ＬＡ  線源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  対象（マスク）テーブル
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合わせマーク
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合わせマーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム又はレンズ
ＰＭ  位置決め装置
ＰＷ  位置決め装置
ＲＦ  基準フレーム
ＳＯ  源
Ｗ  基板
ＷＴ  対象（基板）テーブル
【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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