(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを生成するよう構成された照明系と、
迷光の測定を促進するよう構成されたテストパターンであって、前記テストパターンが明領域により囲まれた暗領域を備え、前記明領域が前記暗領域よりも実質的に大きいテストパターンと、
前記テストパターンの投影像が形成される像平面に開口を有する検出器であって、前記開口の形状が前記暗領域の形状に対応している検出器と、
前記検出器の前記開口を第１および第２位置に位置決めするよう構成された位置決め機構であって、前記第１位置は前記暗領域の像に位置合わせされ、前記第２位置は前記明領域の像に位置合わせされる位置決め機構と、
前記検出器の前記開口を前記像平面において移動するよう構成されるとともに、前記テストパターンの投影像を前記検出器の前記開口と同期して移動するよう構成された移動機構であって、前記開口は暗領域測定の間に、前記第１位置に位置付けられ、前記開口は続く明領域測定の間に、第２位置に位置付けられる移動機構と、
前記検出器に接続され、前記暗領域測定および前記明領域測定の間に放射強度を測定するトランスデューサと、
前記トランスデューサに接続され、前記暗領域測定の結果を表す第１積分信号と、前記明領域測定の結果を表す第２積分信号とを比較して、リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、リソグラフィ装置の性能の監視および評価を促進するために出力を伝達する出力表示部と、
を備え、
前記移動機構は、前記暗領域測定の間に、前記検出器の前記開口が前記暗領域の像内で中心に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動し、
前記移動機構は、前記明領域測定の間に、前記検出器の前記開口が前記明領域の像内に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動し、
当該装置は、前記テストパターンを生成するパターニングデバイスとして１つ以上の個別御可能光学素子アレイを有する光マスクレスリソグラフィ（ＯＭＬ）装置であり、
前記移動機構は、所定の連続した露光位置において、前記検出器の前記開口および前記テストパターンの投影像を逐次ステップで移動させるようさらに構成されており、
２つの所定の連続した露光位置間の距離は、個別制御可能光学素子アレイのフットプリントの寸法により決定される、
ことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
放射ビームを生成するよう構成された照明系と、
迷光の測定を促進するよう構成されたテストパターンであって、前記テストパターンが明領域により囲まれた暗領域を備え、前記明領域が前記暗領域よりも実質的に大きいテストパターンと、
前記テストパターンの投影像が形成される像平面に開口を有する検出器であって、前記開口の形状が前記暗領域の形状に対応している検出器と、
前記検出器の前記開口を第１および第２位置に位置決めするよう構成された位置決め機構であって、前記第１位置は前記暗領域の像に位置合わせされ、前記第２位置は前記明領域の像に位置合わせされる位置決め機構と、
前記検出器の前記開口を前記像平面において移動するよう構成されるとともに、前記テストパターンの投影像を前記検出器の前記開口と同期して移動するよう構成された移動機構であって、前記開口は暗領域測定の間に、前記第１位置に位置付けられ、前記開口は続く明領域測定の間に、第２位置に位置付けられる移動機構と、
前記検出器に接続され、前記暗領域測定および前記明領域測定の間に放射強度を測定するトランスデューサと、
前記トランスデューサに接続され、前記暗領域測定の結果を表す第１積分信号と、前記明領域測定の結果を表す第２積分信号とを比較して、リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、リソグラフィ装置の性能の監視および評価を促進するために出力を伝達する出力表示部と、
を備え、
前記移動機構は、前記暗領域測定の間に、前記検出器の前記開口が前記暗領域の像内で中心に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動し、
前記移動機構は、前記明領域測定の間に、前記検出器の前記開口が前記明領域の像内に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動する、
ことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記移動機構は、連続スキャンを行うよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記照明系は、前記ビームが前記テストパターンにより受け取られる前に、前記放射ビームの強度を測定する強度モニタを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記開口の領域は、前記暗領域の像の領域と等しいか、またはそれよりも小さいことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記暗領域は、暗正方形、暗円、暗長方形のうち一つを備えることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
放射ビームを受け取るよう構成されたテストパターンを設けるステップであって、前記テストパターンが明領域により囲まれた暗領域を備え、前記明領域が前記暗領域よりも実質的に大きいステップと、
前記テストパターンの投影像が形成される像平面に開口を有する検出器を設けるステップであって、前記開口の形状が前記暗領域の形状に対応しているステップと、
前記検出器の前記開口を前記暗領域の像と位置合わせされた第１位置に位置決めするステップと、
前記検出器の前記開口が前記暗領域の像内で中心に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動するステップと、
前記暗領域の測定の結果を表す第１積分信号を生成するために、前記検出器の前記開口が移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、
前記検出器の前記開口を前記明領域の像と位置合わせされた第２位置に位置決めするステップと、
前記検出器の前記開口が前記明領域の像内に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動するステップと、
前記明領域の測定の結果を表す第２積分信号を生成するために、前記検出器の前記開口が移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、
リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するために、前記第１積分信号と前記第２積分信号とを比較するステップと、
リソグラフィ装置の性能の監視および評価を促進するために出力を伝達するステップであって、前記出力が前記最終結果に基づいて生成されるステップと、
を備え、
前記テストパターンは、１つ以上の個別御可能光学素子アレイによって生成され、
前記暗領域の測定は、
放射ビームをオンするステップと、
所定の露光位置において、前記暗領域の像と位置合わせされた前記検出器の前記開口を静的に露光するステップと、
放射強度を測定するステップと、
放射ビームをオフするステップと、
前記暗領域の像が通過するスキャンラインに沿って、前記検出器の前記開口および前記暗領域の像を次の所定の露光位置に移動するステップと、
をさらに備え、
暗領域測定における前期静的露光ステップは、放射ビームを所定数のパルスにするステップをさらに備え、
前記明領域の測定は、
放射ビームをオンするステップと、
所定の露光位置に位置において、前記明領域の像と位置合わせされた前記検出器の前記開口を静的に露光するステップと、
放射強度を測定するステップと、
放射ビームをオフするステップと、
前記明領域の像が通過するスキャンラインに沿って、前記検出器の前記開口および前記暗領域の像を次の所定の露光位置に移動するステップと、
をさらに備え、
明領域測定における前期静的露光ステップは、放射ビームを所定数のパルスにするステップをさらに備える、
ことを特徴とする迷光測定方法。
【請求項８】
放射ビームを受け取るよう構成されたテストパターンを設けるステップであって、前記テストパターンが明領域により囲まれた暗領域を備え、前記明領域が前記暗領域よりも実質的に大きいステップと、
前記テストパターンの投影像が形成される像平面に開口を有する検出器を設けるステップであって、前記開口の形状が前記暗領域の形状に対応しているステップと、
前記検出器の前記開口を前記暗領域の像と位置合わせされた第１位置に位置決めするステップと、
前記検出器の前記開口が前記暗領域の像内で中心に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動するステップと、
前記暗領域の測定の結果を表す第１積分信号を生成するために、前記検出器の前記開口が移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、
前記検出器の前記開口を前記明領域の像と位置合わせされた第２位置に位置決めするステップと、
前記検出器の前記開口が前記明領域の像内に配置されるようにして、結像フィールドを実質的に拡張するために、前記検出器の前記開口と前記テストパターンの投影像を同期して移動するステップと、
前記明領域の測定の結果を表す第２積分信号を生成するために、前記検出器の前記開口が移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、
リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するために、前記第１積分信号と前記第２積分信号とを比較するステップと、
リソグラフィ装置の性能の監視および評価を促進するために出力を伝達するステップであって、前記出力が前記最終結果に基づいて生成されるステップと、
を備えることを特徴とする迷光測定方法。
【請求項９】
放射ビームが前記テストパターンに受け取られる前に該放射ビームの強度を測定する強度モニタを設けるステップと、
前記強度モニタにより検出された放射ビームの強度を用いて、前記検出器の前記開口が移動する間に検出された放射強度を正規化するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
迷光の影響を低減するために前記生成された出力に基づいて前記リソグラフィ装置の操作パラメータを調整するステップをさらに備えることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
迷光の原因を見つけるために、光路に沿って構成部品を検査するステップをさらに備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ投影装置並びにリソグラフィ投影装置における迷光を測定するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は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、たとえばフラットパネルディスプレイや集積回路（ＩＣ）、微細構造を有する他のデバイスの製造に用いられる。
【０００３】
あるリソグラフィ装置では、マスクまたはレチクルと称されるパターニングデバイスを使用して、基板の各層に形成すべき回路パターンを形成する。このパターンは、基板（たとえば半導体ウエハ）上の目標部分（たとえば一つ以上のダイの一部からなる）に転写される。リソグラフィ装置は、マスクを照明する照明系と、像形成により基板に設けられた放射線感応材料（フォトレジスト）層へマスクパターンを転写する投影系（投影レンズとも称される）とを備える。一般に、単一の基板は、連続的にパターニングされた隣接する目標部分のネットワークを含む。
【０００４】
あるリソグラフィ装置では、パターニングデバイスは、マスクに代えて、１つまたは複数の個別に制御可能である素子の配列（以下「個別制御可能素子アレイ」という場合もある）を備えるパターニングアレイとすることができる。マスクレスシステムでは、マスクを使用する方式に比べてより効率的にパターンを変更することができる場合がある。このようなタイプの装置は、光マスクレスリソグラフィ（ＯＭＬ）装置と称される。
【０００５】
周知のリソグラフィ装置は、所謂ステッパまたはステップアンドリピート装置、および所謂スキャナまたはステップアンドスキャン装置を含む。ステッパにおいては、各目標部分は、目標部分に一度に全体のパターンを露光することにより照射され、ウエハは、続く露光のために次の位置に所定量だけ動かされる。スキャナにおいては、各目標部分は、パターンを放射ビームで所定の方向（「スキャニング」方向）にスキャンすることにより照射される。この照射は、基板をこの方向に対して平行または非平行に同期的にスキャンする間に行われ、次にウエハは、続く露光のために次の位置に動かされる。
【０００６】
マスクを用いた装置またはＯＭＬ装置における最適な性能を得るために、迷光の影響を監視することが重要である。
【０００７】
リソグラフィシステムでの迷光は、２つの主要な方法を用いて測定される。ＳＡＭＯＳ（Stray light At Multiple Object Size)テストとキルク（Ｋｉｒｋ）テストである。
【０００８】
ＳＡＭＯＳテストは、明視野により囲まれた暗箱の像内に像面検出器（すなわちウエハ面に配置された検出器）を置く放射測定である。検出装置は、通常、暗箱の像よりも小さい。検出器に入射する光は、システムに存在する迷光の量を示す。ＳＡＭＯＳテストについての詳細は、米国特許第６，８６２，０７６Ｂ２号明細書に説明されており、この明細書は参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００９】
キルクテストは、増加する放射またはドーズレベルでフォトレジスト内に暗箱（ＳＡＭＯＳテストと同様に明視野により囲まれている）をプリントすることを含むリソグラフィ測定である。暗箱がフォトレジスト中に結像されないドーズは、システムに存在する迷光の尺度を与える。ある実施形態では、キルクテストは、複数の暗箱サイズを用いてポジ型フォトレジストにより実行される。強度は、関心暗箱が消えるまで増加する。従って、このテストは「消失暗箱テスト（disappearing box test）」とも称される。キルクテストは、ポジ型フォトレジストに限定されない。たとえば、ネガ型フォトレジストが用いられるとき、強度は関心暗箱が現れるまで増加される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＳＡＭＯＳテストとキルクテストは両方とも、迷光の存在するリソグラフィ装置の性能の測定に対して有益な手段であるが、何のウエハ処理も含まれないので相対的に簡単であるため、ＳＡＭＯＳがよく用いられる。しかしながら、ＳＡＭＯＳテストまたはキルクテストだけでは、フィーチャの非常に高いコントラストおよび所望の限界寸法を達成することを目標としているリソグラフィ装置において、迷光の正確な測定を提供できない。さらに、ＳＡＭＯＳテストは、迷光を測定するための確実な方法ではない。リソグラフィ装置の画像フィールドは、たとえばＯＭＬ装置における各露光ステップに対して小さい。
【００１１】
様々な構成および画像フィールドサイズを有する様々なリソグラフィ装置における迷光の正確な測定を実現するために、放射ＳＡＭＯＳテストおよびリソグラフィキルクテストの望ましい特徴を具体化する多目的なシステムまたは方法が必要とされている。
【００１２】
本発明は、迷光を測定することによりリソグラフィ装置の性能を監視する。本発明の実施形態は、マスクを用いたリソグラフィ装置またはマスクレスリソグラフィ装置の画像フィールドを実質的に拡張することにより、迷光の正確な測定を可能とする。本発明の実施形態により、従来の放射ＳＡＭＯＳテスト方法または従来のリソグラフィキルクテスト方法において達成可能な精度と比較して、迷光の測定精度が実質的に改善される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある態様によれば、リソグラフィ投影装置が提供される。この装置は、放射ビームを生成するよう構成された照明系と、該ビームを受け取る、実質的に大きい明領域により囲まれた暗領域を有するテストパターンと、開口を像平面に有する検出器と、暗領域の像および明領域の像に位置合わせされた検出器の開口を位置決めするよう構成された位置決め機構と、暗領域測定および明領域測定の間に像平面を横切って検出器の開口を移動するよう構成された移動機構と、検出器に接続され、暗領域測定および明領域測定の間に放射強度を測定するトランスデューサと、トランスデューサに接続され、暗領域測定および明領域測定からの積分信号を比較して、リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するプロセッサと、迷光測定の結果を伝達する出力表示部とを備える。
【００１４】
発明のさらなる態様によれば、リソグラフィ装置の迷光測定方法が提供される。この方法は、放射ビームを受け取るよう構成されたテストパターンを設けるステップであって、テストパターンが実質的に大きい明領域により囲まれた暗領域を備えるステップと、テストパターンの投影像が形成される像平面に開口を有する検出器を設けるステップと、検出器の開口を暗領域の像と位置合わせされた第１位置に位置決めするステップと、暗領域の像と同期して、または暗領域の像を横切って検出器の開口を移動するステップと、暗領域の測定の結果を表す第１積分信号を生成するために、暗領域の像と同期して、または暗領域の像を横切って移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、検出器の開口を明領域の像と位置合わせされた第２位置に位置決めするステップと、明領域の像と同期して、または明領域の像を横切って検出器の開口を移動するステップと、明領域の測定の結果を表す第２積分信号を生成するために、明領域の像と同期して、または明領域の像を横切って移動する間に検出された放射強度を測定するステップと、リソグラフィ装置における迷光の影響を示す最終結果を生成するために、第１積分信号と第２積分信号とを比較するステップと、最終結果に基づいてリソグラフィ装置の性能の監視および評価を促進するために、最終結果を出力として示すステップとを備える。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態や特徴、効果は、本発明のさまざまな実施形態の構成及び作用とともに添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。たとえば、全ての画像フィールドにわたる迷光の位置依存性を測定するために、テストパターンおよび／または検出器の開口の基準位置を変えることが可能である。
【００１６】
添付の図面は、ここに組み込まれ、本明細書の一部を構成しているが、明細書と共に本発明の一つ以上の実施形態を説明し、さらに、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を利用するのに役立つものである。
【００１７】
本発明の一つ以上の実施形態は、添付の図面を参照して説明される。図面では、類似の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示す。さらに、符号の一番左の数字は、その符号が最初に表れる図面を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上述したように、迷光の測定は、リソグラフィ装置の全体的性能を評価するために重要である。迷光測定データは、しばしば、リソグラフィ装置のシステム仕様をサポートするために供給される。一般的に、迷光の存在は、画像コントラストを低下させ、リソグラフィ装置の全体的性能に悪影響を与える。当業者であれば、リソグラフィ装置の性能が、所望のコントラストおよび均一性で常に基板に投影可能なフィーチャの限界寸法により評価されることを理解するであろう。迷光の定期的なモニタリングは、リソグラフィ装置の性能の一貫性の評価を促進する。迷光測定が経時的な性能の低下または突然の性能の低下を示す場合、光路の部品が損傷または汚れている可能性を検査され、そしてそれに応じてリソグラフィ装置の性能をよい状態に戻すために交換、修理または清掃される。さらに、迷光測定データは、リソグラフィ装置の操作パラメータ（放射ドーズレベルなど）を調整するための有用なキャリブレーションツールとなり得る。
【００１９】
本明細書は、向上した精度での迷光測定を含む本発明の特徴を組み込んだ一つ以上の実施形態を開示している。開示された実施形態は、単に本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限られない。本発明は、この文書に添付された特許請求の範囲によって定義される。
【００２０】
本明細書において「一実施形態」、「実施形態の一実施例」とは、説明した実施形態が特定のフィーチャ、構造、または特徴を含んでいてもよいことを表すが、すべての実施形態がその特定のフィーチャ、構造、または特徴を必ずしも含んでいるわけではない。さらにまた、上記のフレーズは必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定のフィーチャ、構造、または特徴を一実施形態に関して説明するとき、明示的に説明しようがしまいが、他の実施形態に関してそのような特定のフィーチャ、構造、または特徴を作用させることは、当業者の知識の範囲内であるとして理解すべきである。
【００２１】
本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施形態は、また、一つ以上のプロセッサにより読み込まれ、実行されるコンピュータ読み取り可能媒体に記憶されたインストラクションとして実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体は、機械により読み取り可能な形式の情報を記憶または伝送するメカニズムを含んでもよい（たとえば、コンピュータデバイス）。たとえば、コンピュータ読み取り可能媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；磁気ディスク記憶媒体；光記憶媒体；フラッシュメモリ装置；電気的、光学的、音響的またはその他の形式の伝搬信号などである。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションは、特定の動作を実行できるものとして、ここで説明されてもよい。しかしながら、このような説明は、単に便宜上のためだけであり、このような動作は、実際は、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションなどを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、その他のデバイスによって生じるものであると理解すべきである。
【００２２】
以下の章においては、図１〜図３および関連する記載は、迷光を測定するために本発明の実施形態を用いることができる様々なリソグラフィ装置について説明している。図１は、本発明の第１実施形態を用いることができるマスクを用いたリソグラフィ装置またはマスクレスリソグラフィ装置を示している。図２および図３は、本発明の別の実施形態を用いることができるＯＭＬ装置を示している。放射キルクテストの背景の原理は、図４〜図８および関連する記載により説明されている。図９は、放射キルクテストの構成に用いられるシステム構成の例を示している。図１０〜図１１および関連する記載は、マスクを用いたリソグラフィシステム用の放射キルクテストの実施形態を説明している。図１２〜図１４および関連する記載は、マスクレスリソグラフィシステム用の放射キルクテストの実施形態を説明している。図１５〜図１６は、リソグラフィ装置において放射キルクテストを実行するステップの例を説明している。
【００２３】
マスクを用いたリソグラフィ装置
図１のマスクを用いたリソグラフィ装置は、以下の構成要素を備えている。
【００２４】
−放射ビームＢ（たとえば、水銀灯により供給されるような紫外線（ＵＶ）放射ビームや、フッ化クリプトン（ＫｒＦ）エキシマレーザまたはフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザにより生成される遠紫外線放射ビーム）を調整するよう構成された照明系ＩＬ。
【００２５】
−マスクパターンＭＰを有するパターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するよう構成された支持構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスをあるパラメータに従って正確に位置決めするよう構成された第１位置決め装置ＰＭに接続されている。
【００２６】
−基板（たとえばレジストコートウエハ）Ｗを支持するよう構成された基板テーブル（たとえばウエハテーブル）ＷＴ。基板デーブルＷＴは、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成された第２位置決め装置ＰＷに接続されている。
【００２７】
−放射ビームＢに付与されたパターンを、パターニングデバイスＭＡのパターンＭＰにより基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば一つ以上のダイからなる）上に投影するよう構成された投影系（たとえば屈折投影レンズ系）ＰＳ。
【００２８】
照明系は、放射ビームを方向付け、成形し、あるいは制御するために、屈折光学素子、反射光学素子、あるいはこれらの任意の組み合わせなどの様々な種類の光学素子を含んでもよい。
【００２９】
支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわち、パターニングデバイスの重量を支えている。支持構造は、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他の条件、たとえばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニングデバイスを保持している。支持構造は、たとえば必要に応じて固定または移動させ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。支持構造は、パターニングデバイスをたとえば投影系に対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語とみなすことができる。
【００３０】
本明細書に使用されている「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンＭＰ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んでいる場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。本発明のマスクを用いた実施形態においては、「パターニングデバイス」は、より大きな明領域で囲まれた孤立した暗領域を含むテストパターンを備えるレチクルである。
【００３１】
本明細書に使用されている「投影系」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、またはそれらの任意の組合せを含む任意の種類の投影系が包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影系」という用語の同義語とみなすことができる。
【００３２】
本明細書に示されるように、本装置は透過型（たとえば透過マスクを用いる）である。あるいはまた、本装置は反射型（たとえば、上述した種類のプログラマブルミラーアレイを用いた、あるいは反射マスクを用いた）であってもよい。
【００３３】
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影系と基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸技術は、当分野では、投影系の開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すべきであることを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影系と基板の間に液体が置かれることを意味しているにすぎない。
【００３４】
図１を参照すると、照明系ＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源ＳＯは、たとえばｇ線またはｉ線の紫外線放射を供給する水銀灯、あるいは、２７０ｎｍ未満の波長、たとえば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、１３．５ｎｍ、および１１ｎｍなどの波長のＤＵＶ放射を供給するエキシマレーザなどである。たとえば放射源がエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。このような場合、放射ビームは、たと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備えたビーム搬送系ＢＤを使用して放射源ＳＯから照明系へ受け渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。放射源ＳＯおよび照明系ＩＬは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と称される。
【００３５】
照明系ＩＬは、マスクレベルにおける放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般には、アジャスタＡＤにより、照明系の瞳ＩＰＵにおける強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて、照明系ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明系は、マスクレベルでのビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００３６】
放射ビームＢは、支持構造（たとえばマスクテーブルＭＴ）に保持されたパターニングデバイスＰＤ（たとえば、マスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンＭＰに従ってパターンを付与される。マスクＭＡを透過した後、放射ビームＢは、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。
【００３７】
投影系は、照明系の瞳ＩＰＵと共役の瞳ＰＰＵを有する。ここでは、照明系の瞳ＩＰＵでの強度分布から放出され、マスクパターンでの回折に影響されることなくマスクパターンを横断した放射の一部が、照明系の瞳ＩＰＵでの強度分布の像を形成する。
【００３８】
第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（たとえば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、たとえば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同じように、第１位置決め装置ＰＭともう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を用いて、たとえばマスクライブラリから機械的に検索した後、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ができる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成しているロングストロークモジュール（粗い位置決め用）およびショートストロークモジュール（精細な位置決め用）を使用して実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成してい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用して実現することができる。ステッパの場合（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接続され、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図では、基板アライメントマークは、には専用の目標部分を占有しているが、基板アライメントマークは、ターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（このような基板アライメントマークは、スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられる場合、ダイ間にマスクアライメントマークが配置されてもよい。
【００３９】
図示の装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
【００４０】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００４１】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００４２】
１．その他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するべくマスクテーブルＭＴは、実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされる。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、スキャン中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射パルス間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上述したタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用してい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。
【００４３】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。
【００４４】
マスクレスリソグラフィ装置
図２は、本発明の別の実施形態を用いることができるＯＭＬ装置を示す。図２の装置は、照明系ＩＬ、パターニングデバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、及び投影系ＰＳを備える。照明系（照明器）ＩＬは、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射）を調整するよう構成されている。
【００４５】
基板テーブルＷＴは、基板（たとえばレジストコート基板）Ｗを支持するよう構成されており、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めする位置決め装置ＰＷに接続されている。
【００４６】
投影系（たとえば屈折投影レンズ光学系）ＰＳは、１つ又は複数の個別制御可能素子アレイにより変調された放射ビームを基板Ｗの（たとえば１つ又は複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている。本明細書で「投影系」という用語は、使用される露光光、あるいは液浸露光用液体や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系にはたとえば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」という用語と同義に用いられ得る。
【００４７】
照明系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。
【００４８】
パターニングデバイスＰＤは、ビームを変調する１つまたは複数の個別制御可能素子アレイである。本発明のマスクレスの実施形態では、「パターニングデバイス」は、より大きな明領域により囲まれた孤立した暗領域を含むテストパターンの像を投影することのできる１つまたは複数の個別制御可能素子アレイである。
【００４９】
個別制御可能素子アレイは、以下の説明においては空間光変調器またはＳＬＭと称される。１つのリソグラフィ装置に２つ以上のＳＬＭがあってもよい。たとえば、ＯＭＬ装置の実施形態においては、１４個のＳＬＭが２列配置で用いられている。通常、ＳＬＭの位置は投影系ＰＳに対して固定されている。しかしながら、その代わりに、あるパラメータに従ってＳＬＭを正確に位置決めするよう構成された位置決め装置に接続されてもよい。
【００５０】
電子的手段（たとえばコンピュータ）によりパターンをプログラム可能であるパターニングデバイスは、たとえば複数のプログラム可能な素子を含むパターニングデバイス（たとえば１つ前の文章に挙げたものではレチクルを除くすべてのものが該当する）であり、本明細書では総称して「コントラストデバイス」と呼ぶこととする。パターニングデバイスは少なくとも１０個、少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、少なくとも１，０００，０００個、または少なくとも１０，０００，０００個のプログラム可能な素子を備えてもよい。
【００５１】
リソグラフィ装置は、１つ以上のコントラストデバイスを備えてもよい。たとえば、リソグラフィ装置は、複数のＳＬＭを有し、各素子が互いに独立に制御されるものであってもよい。この構成においては、ＳＬＭのいくつかまたは全てが少なくとも１つの照明系（または照明系の一部）を共有していてもよい。斯かるＳＬＭは、当該ＳＬＭ用の支持構造及び／または投影系（または投影系の一部）を共有していてもよい。
【００５２】
一実施例では、基板Ｗはウエハであり、たとえば半導体ウエハである。基板は、露光前または露光後においてたとえばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、計測装置、及び／または検査装置により処理されてもよい。一実施例では、レジスト層が基板に設けられる。
【００５３】
投影系は、ＳＬＭにおけるパターンが基板上にコヒーレントに形成されるように当該パターンの像を形成する。これに代えて、投影系は二次光源の像を形成してもよく、この場合、ＳＬＭの各素子はシャッタとして動作してもよい。この場合には投影系は、たとえば二次光源を形成し基板上にスポット状に像形成するために、たとえばマイクロレンズアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｌｅｎｓ  ａｒｒａｙ、ＭＬＡとして知られている）やフレネルレンズアレイなどの合焦用素子のアレイを含んでもよい。合焦用素子のアレイ（たとえばＭＬＡ）は少なくとも１０個、少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、または少なくとも１，０００，０００個の合焦用素子を備えてもよい。
【００５４】
パターニングデバイスにおけるＳＬＭの数と合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数とは等しいか、あるいは、パターニングデバイスにおけるＳＬＭの数が合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数よりも多い。合焦用素子のアレイにおける１つ以上（たとえばたいていは各アレイにつき１０００以上）の合焦用素子は、１つ以上の個別制御可能ＳＬＭ素子と光学的に連関していてもよい。または、２つ以上、または３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、または５０以上の個別制御可能ＳＬＭ素子に光学的に連関していてもよい。
【００５５】
ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向及び遠ざかる方向に、（たとえば１以上のアクチュエータを用いて）移動可能であってもよい。基板に近づく方向及び遠ざかる方向にＭＬＡを移動させることができる場合には、基板を動かすことなくたとえば焦点合わせをすることが可能となる。
【００５６】
図２および図３に示されるように、本装置は反射型（たとえば反射型のＳＬＭを用いる）である。透過型（たとえば透過型のＳＬＭを用いる）の装置を代替的に用いてもよい。
【００５７】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が「液浸露光用の液体」で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有するたとえば水などの液体であり、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸露光用の液体は、たとえばパターニングデバイスと投影系との間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００５８】
図２に示されるように、照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源により、少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１１−１３ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも１５０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２５０ｎｍ、少なくとも２７５ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも３２５ｎｍ、少なくとも３５０ｎｍ、または少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射が供される。あるいは、放射源ＳＯにより供される放射は、長くても４５０ｎｍ、長くても４２５ｎｍ、長くても３７５ｎｍ、長くても３６０ｎｍ、長くても３２５ｎｍ、長くても２７５ｎｍ、長くても２５０ｎｍ、長くても２２５ｎｍ、長くても２００ｎｍ、または長くても１７５ｎｍの波長を有する。この放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び／または１２６ｎｍの波長、またはさらに短いの波長を含んでもよい。
【００５９】
たとえば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤはたとえば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００６０】
照明器ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。照明器ＩＬ及び追加の関連構成要素は、放射ビームを複数の分割ビームに分割するように構成されていてもよい。たとえば、各分割ビームが、１つまたは複数の個別制御可能ＳＬＭ素子に対応するように構成してもよい。放射ビームを分割ビームに分割するのに、たとえば二次元の回折格子を用いてもよい。本明細書においては「放射のビーム」および「放射ビーム」という用語は、ビームがこれらの複数の分割ビームを含むという状況も包含するが、これに限定されないものとする。
【００６１】
放射ビームＢは、パターニングデバイスＰＤ（たとえば、１つ以上のＳＬＭ）に入射して、当該パターニングデバイスにより変調される。放射ビームは、パターニングデバイスＰＤにより反射され、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（たとえば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、たとえば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。また、ＳＬＭ用の位置決め手段が設けられ、たとえば走査中にビームＢの経路に対してパターニングデバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。
【００６２】
一実施例においては、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により基板テーブルＷＴの移動を実現する。ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールは図２には明示されていない。一実施例では、基板テーブルＷＴを移動させるためのショートストロークモジュールを省略してもよい。ＳＬＭを位置決めするためにも同様のシステムを用いることができる。必要な相対運動を実現するために、対象物テーブル及び／またはＳＬＭの位置を固定する一方、放射ビームＢを代替的にまたは追加的に移動可能としてもよいということも理解されよう。この構成は、装置の大きさを小さくするのに役立ち得る。たとえばフラットパネルディスプレイの製造に適用可能な更なる代替例として、基板テーブルＷＴ及び投影系ＰＳを固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動させるように構成してもよい。たとえば基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗを走査させるための機構を備えてもよい。
【００６３】
図２に示されるように、放射ビームＢは、ビームスプリッタＢＳによりパターニングデバイスＰＤに向けられるようにしてもよい。このビームスプリッタＢＳは、放射ビームがまずビームスプリッタＢＳにより反射されてパターニングデバイスＰＤに入射するように構成される。ビームスプリッタを使わずに放射ビームをパターニングデバイスに入射させるようにすることもできる。放射ビームは０度から９０度の間の角度でパターニングデバイスに入射する。または、たとえば５度から８５度の間、１５度から７５度の間、２５度から６５度の間、または３５度から５５度の間の角度であってもよい（図２には９０度の例が示されている）。パターニングデバイスＰＤは、放射ビームＢを変調し、再度ビームスプリッタＢＳに向かって戻るように放射ビームＢを反射する。ビームスプリッタＢＳは、変調されたビームを投影系ＰＳへと伝達する。しかしながら、放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤに入射させ、そのまま更に投影系ＰＳに入射させるという代替的な構成も可能であることも理解されよう。特に透過型のパターニングデバイスが用いられる場合には図２に示される構成は必要とはされない。
【００６４】
図２に示す装置はいくつかのモードで使用することができる。
【００６５】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、ＳＬＭ及び基板は実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００６６】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、ＳＬＭ及び基板は同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。ＳＬＭに対する基板の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性または像ミラー特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００６７】
３．パルスモードにおいては、ＳＬＭは実質的に静止状態とされ、パルス放射源により基板Ｗの目標部分Ｃにパターンの全体が投影される。基板テーブルＷＴが実質的に一定の速度で移動して、ビームＢは基板上を線状に走査させられる。ＳＬＭ上のパターンは、放射系からのパルス間に必要に応じて更新される。パルス照射のタイミングは、基板上の複数の目標部分Ｃが連続して露光されるように調整される。その結果、基板上の１つの短冊状領域にパターンが完全に露光されるようビームＢにより基板Wが走査されることになる。この短冊状領域の露光を順次繰り返すことにより基板Ｗは完全に露光される。
【００６８】
４．連続スキャンモードは、基本的にパルスモードと同様である。異なるのは、変調された放射ビームＢに対して基板Ｗが実質的に等速で走査され、ビームＢが基板Ｗ上を走査し露光しているときにＳＬＭ上のパターンが更新されることである。ＳＬＭのパターンの更新に同期させるようにした、実質的に一定の放射源またはパルス放射源を用いることができる。
【００６９】
５．ピクセルグリッド結像モードでは、基板Ｗに形成されるパターンはスポット状の露光を連続的に行うことにより実現される。このモードは図３のリソグラフィ装置を使用して実現することができる。このスポット状の露光は、スポット発生器により形成され、スポット発生器は、パターニングデバイスＰＤに適切に方向付けられて配置されている。スポット状の露光は、それぞれ実質的に同形状である。基板Ｗ上には露光スポットにより最終的に実質的に格子が描かれる。一実施例では、このスポットの寸法は最終的に基板上に描かれる格子のピッチよりも大きいが、毎回の露光時に露光スポットが形成する格子の大きさよりもかなり小さい。転写されるスポットの強度を変化させることによりパターンが形成される。露光照射の合間に各スポットの強度分布が変更される。
【００７０】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。
【００７１】
リソグラフィでは、基板上のレジスト層にパターンが露光される。そしてレジストが現像される。続いて追加の処理工程が基板に施される。基板の各部分へのこれらの追加の処理工程の作用は、レジストへの露光の程度によって異なる。特にこの処理は、所与の線量閾値を超える照射量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の照射量を受けた部位が示す反応とが異なるように調整されている。たとえば、エッチング工程においては上記の閾値を超える照射量を受けた基板上の区域は、レジスト層が現像されることによりエッチングから保護される。一方、この閾値以下の照射量を受けたレジストは露光後の現像工程で除去され、基板のその区域はエッチングから保護されない。このため、所望のパターンにエッチングがなされる。特に、パターニングデバイス内のＳＬＭ素子は、パターン図形内部となる基板上の区域での露光中の照射量が線量閾値を超えるように実質的に高強度であるように設定される。基板の他の領域は、ゼロまたはかなり低い放射強度を受けるように対応のＳＬＭ素子が設定されることにより、線量閾値以下の放射を受ける。
【００７２】
図３は、ＯＭＬ装置の構成の一例を示す図である。図２に示される構成要素に対応するものには同じ参照符号を付している。また、基板やコントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについてののさまざまな構成例などを含む上述のさまざまな変形例は同様に適用可能である。
【００７３】
図３に示されるように、投影系ＰＳは、２つのレンズＬ１、Ｌ２を備えるビームエキスパンダを含む。第１のレンズＬ１は、変調された放射ビームＢを受け、開口絞りＡＳの開口部で合焦させる。開口部には他のレンズＡＬを設けてもよい。そして放射ビームＢは発散し、第２のレンズＬ２（たとえばフィールドレンズ）により合焦させられる。
【００７４】
再び図２を参照すると、本発明の一実施形態によれば、個別プログラム可能素子アレイ１００の瞳面は、投影系ＰＳの瞳面に置かれている。関連技術の当業者に周知なように、瞳面の位置は、投影系内に含まれる光学機器の特徴により決定される。従って、個別プログラム可能素子アレイの瞳面の位置は、投影系ＰＳの瞳面の位置によって決定される。たとえば、一実施形態では、個別プログラム可能素子アレイの瞳面は、投影系ＰＳのハウジング内に位置している（図２に示されている）。
【００７５】
一実施例では、個別プログラム可能素子アレイ１００の瞳面用の位置決め装置（図示せず）を用いて、たとえばスキャン中に、ビームＢの経路に対して個別プログラム可能素子アレイの瞳面の位置を正確に補正することができる。反射デバイスＰＤもまた個別プログラム可能素子アレイ（個別制御可能素子アレイの対物面）を備える一実施形態においては、第２位置決め装置（図示せず）を用いて、ビームＢの経路に対して個別プログラム可能素子アレイの対物面の位置を正確に補正することができる。
【００７６】
別の実施例では、基板テーブルＷＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）およびショートストロークモジュール（精細な位置決め用）を用いて実現される。これは図２には明確に示されていない。類似のシステムが用いて個別プログラム可能素子アレイおよび／またはパターニングデバイスＰＤの瞳面を位置決めしてもよい。代えて／加えて、ビームＢが移動可能としてもよく、一方、基板テーブルＷＴおよび／または個別プログラム可能素子アレイの瞳面および／または個別プログラム可能素子アレイＰＤの対物面（適用可能な場合）が必要な相対運動を提供するために定位置であってもよいことを理解されたい。
【００７７】
本説明においては本発明の実施形態の用途をマスクを用いた光リソグラフィまたはマスクレスの光リソグラフィとしているが、本発明は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。たとえば、本発明の実施形態は、液浸リソグラフィをサポートするよう構成された、マスクを用いたリソグラフィ装置またはマスクレスリソグラフィ装置にも同様に適用可能である。
【００７８】
従来のキルクテストおよびＳＡＭＯＳテストの原理
上述したように、本発明の実施形態は、図１〜図３に関して説明した種々のリソグラフィ装置の例などのリソグラフィシステムにおいて、迷光を高い精度で測定する。
【００７９】
リソグラフィ装置においては、光学面の粗さの影響、光路における屈折率の変動、光学素子からの内部反射、外部物体からの外部反射などの様々な理由により、結像フィールドにおけるすべての輝点が、投影像の全域で光を散乱させる。この散乱光は迷光と呼ばれ、リソグラフィ装置により得られる像コントラストに影響を与える。この迷光の強度は、距離により急速に低下する。この距離に関する強度分布は、強度散乱関数（ＩＳＦ：Intensity Scatter Function）により説明される。ここでは、一般的に、等方性（すなわち、ＩＳＦ強度は放射状の距離（radial distance）のみによって変わり、角度によって変化しない）および定常性（すなわち、画像フィールド内における位置にかかわらず、１つのＩＳＦが任意の輝点からの迷光を説明する）が、分析と理解を目的として仮定されている。図４（Ａ）は、ＩＳＦの簡略化した１次元の表現４００を示している。図４（Ｂ）は、ＩＳＦの簡略化した２次元の表現４５０を示している。
【００８０】
標準的な現代のリソグラフィ装置では、輝点の投影中心からの測定可能な（ミクロンまたはミリメータ）距離での強度に関して、１つの輝点からの迷光への寄与は非常に低い。しかし、多くの輝点で満たされたフィールド（すなわち、リソグラフィシステムにおける明視野）における任意の１つの暗点での総合的な迷光は、結像性能に影響を及ぼすのに十分なほど大きい可能性がある。
【００８１】
１つの輝点からの寄与による迷光の強度は、透過放射ビームに比べて非常に低いので、ＩＳＦは直接測定するのが難しい可能性がある。暗領域における強度はとても低く、且つ明領域における強度はとても高いので、大抵の検出機構は、正確な直接測定に十分なダイナミックレンジを有していない。そこで、リソグラフィキルクテストは、ＩＳＦを統合するための間接的な方法として用いられる。
【００８２】
リソグラフィキルクテストは、大きな明視野に小さな暗箱を結像することにより、多くの輝点からのＩＳＦの畳み込み積分を、効率的に繰り返す。明視野は、非常に多くの個別の輝点の集合と考えることができる。暗箱の中心における光は、（明視野における光と比べて）多くの輝点から合成された迷光である。図５は、レチクル５００におけるテストパターンの例を示している。このレチクルは、レチクルを用いたリソグラフィシステムでのキルクテストに用いることができる。レチクル５００は、大きな明視野５２０と、中心の暗箱５１０とを有する。多数の輝点は、小さな暗箱５１０内に光を散乱させる。輝点例Ａからの光は、別の輝点例Ｂからの散乱光よりも暗箱５１０に到達するために長い距離を散乱している。正方形の暗箱５１０が図示されているが、暗箱の形状は正方形のみに限定されないことを留意されたい。長方形、円形、あるいは任意のその他の対称性を有する形状とすることができる。
【００８３】
定常性を仮定すれば、リソグラフィキルクテストは、測定された迷光のＩＳＦを、大きな明視野（たとえば明視野５２０）内における孤立した暗箱（たとえば暗箱５１０）の像を表す関数で畳み込み積分することにより、プロセッサでシミュレーションできる。図６は、暗箱の像の強度分布を１次元表示で示している。これは、迷光の存在のために、理想的な強度分布となっていない。言い換えると、暗箱の像は実際にはそれ程暗くなく、リソグラフィ装置が望ましいコントラストでパターンを再生できないことを示している。正確なシミュレーション結果のために、２次元でプロセッサにより畳み込み積分が実行され、明視野が大きいものと仮定される。さらに、暗領域および明視野が円形と仮定される。畳み込み積分の下界は、暗箱の像のサイズの半分、または迷光が暗箱の像の中心に到達するのに散乱しなければならない最小距離に対応する。畳み込み積分の上界は、明視野の像のサイズの半分、または光が暗箱の像の中心に到達するのに散乱しなければならない最大距離に対応する。
【００８４】
図７は、ＩＳＦの畳み込み積分の区間を示す。図７のＩＳＦは、図４（Ａ）に示されたものと類似している。暗箱の寸法の半分と明視野の寸法の半分との間でＩＳＦを畳み込み積分すると、迷光を測定することができる。これらの畳み込み積分の区間は、ＩＳＦを中心とした環状のリングを表していることを留意されたい。迷光の強度はＩＳＦの中心からの放射状の距離とともに急速に低下するが、環状リングの領域は半径とともに急速に増大するため、積分された迷光は明視野のサイズに大きく依存している。
【００８５】
現実の全フィールドのリソグラフィ露光において存在する可能性のある迷光の全てを捉えるのではなく、著しく小さい明視野を用いて上界を低減することは、テストの結果の精度を低下させるであろう。包括的な迷光測定をシミュレートするために、明視野のサイズは、全フィールドのスキャン露光をシミュレートすることにより増大される必要がある。本発明の実施形態は、放射テストである従来のＳＡＭＯＳテストの場合のように、所定の方法で像面において検出器の開口を移動させることにより、全フィールドのスキャン露光をシミュレートすることができる。
【００８６】
従来のＳＡＭＯＳテストは、大きな明視野から小さい暗箱内に散乱する光を検出するという点において、リソグラフィのキルクテストといくつかの類似点を有する。ＳＡＭＯＳテストにおいては、テストパターン（すなわち、小さい暗箱の像）は移動しない。検出器の開口は、明視野における暗箱内に連続的に位置付けられている。従来のＳＡＭＯＳテストは、暗領域および明領域における静的測定のみを実行する。連続的またはステップ的な検出器のスキャンは実行されない。
【００８７】
図８（Ａ）（Ｂ）は、ＳＡＭＯＳテストの１次元の表示を示す。図８（Ｂ）は、検出器の開口の透過関数を示し、図８（Ａ）は、迷光の存在に帰因する暗箱の像の強度分布を示す。この強度は、暗箱および明視野において行われた測定から抽出されたものである。
【００８８】
ＳＡＭＯＳテストにおいては、検出器の開口が暗箱の中心に位置付けられているとき、明視野における光強度に対する暗箱の中心における光強度が検出器により検出され、この割合が迷光の測定となる。ＳＡＭＯＳテストで用いられる典型的な暗箱のサイズは、３３μｍ〜１０８μｍである。通常用いられる検出器のサイズは２８μｍである。従って、３３μｍ〜１０８μｍの暗箱に対応する散乱距離（図８（Ａ）に示される）は、通常、約２．５μｍ〜４０μｍ（箱サイズ／２−検出器の開口サイズ／２）である。３３μｍ〜１０８μｍのＳＡＭＯＳの暗箱サイズは、キルクテストの約５μｍ〜８０μｍの箱に対応している。テストパターンと検出器の開口の具体的な寸法および形状は、説明のためにのみ記載されているのであり、暗箱の他の寸法および形状を用いることも可能である。
【００８９】
ＳＡＭＯＳテストでは、結像フィールドのサイズは、リソグラフィ装置の結像スリットのサイズにより決定される。マスクを用いたリソグラフィ装置の結像フィールドは、通常、有用な迷光測定データを得るのに十分なほど大きい。たとえば、特定のレチクルを用いたリソグラフィ装置においては、結像フィールドは、像面において長さが約３〜５ｍｍ、幅が約２６ｍｍであってもよい。スリットサイズは、レーザを用いたシステムに対しては長さが約８ｍｍまで変化してもよく、ランプを用いたシステムに対しては約１４ｍｍまで変化してもよい。しかしながら、結像フィールドが「実質的に」拡張されると、マスクを用いたリソグラフィ装置における迷光測定の精度は高くなる。この結像フィールドの実質的な拡張は、従来のＳＡＭＯＳテストでは不可能である。以下にさらに説明するように、本発明の実施形態は、検出器をスキャンすることにより結像フィールドの実質的な拡張を可能とする。
【００９０】
ＯＭＬ装置では、単一露光に対する結像フィールドは、従来のマスクを用いたリソグラフィ装置よりもはるかに小さい。このため、大きな結像フィールドのマスクを用いたリソグラフィ装置に対して現在実施されているような従来のＳＡＭＯＳテストは、信号レベルの大幅な低下をもたらし、それゆえＯＭＬ装置における迷光測定の精度を大幅に低下させる。
【００９１】
ＯＭＬ装置では、パターニングデバイスのＳＬＭのフットプリント（footprint）により規定される結像フィールドは、典型的にはスキャン方向に沿った長さがわずか約４０μｍである。４０μｍの結像フィールドの寸法は、小さすぎて３３μｍの暗箱を十分に取り囲むことができない。ＯＭＬ装置の結像フィールドのサイズを「実質的に」大きくするために、全フィールドのスキャン露光が適切な小さい刻み幅でステップ露光を行う本発明の実施形態によりシミュレートされる。
【００９２】
結像フィールドの実質的な拡張は、従来のＳＡＭＯＳテストが適用できないＯＭＬ装置に特に役立つが、実質的な拡張機能は、レチクルを用いたリソグラフィ装置における迷光測定の精度を向上するのにも役立つことを留意されたい。
【００９３】
放射キルクテストのシステムの実施形態
上述したように、像の孤立した暗部分における迷光を測定することは、像の暗部分が大きな明視野により囲まれているときに非常に役立つ。孤立した暗領域を囲む大きな明視野は、検出器の開口およびフォトレジストに増大した信号レベルを与える。従って、本発明の放射キルクテストは、明視野内に少なくとも１つの孤立した暗領域を有する明視野レチクルを含む。
【００９４】
放射キルクテストは、リソグラフィシステムの像面における検出器の開口の少なくとも２つの連続的またはステップ的なスキャンを含む。従って、「スキャンＳＡＭＯＳテスト」とも称される。本明細書で「暗領域測定」または「暗視野測定」と称されるステップである第１の連続的またはステップ的なスキャンの間に、暗領域測定中に少なくとも１つの点において検出器の開口が暗領域の像内の中心となるように、検出器の開口が位置付けられる。本明細書では「明領域測定」または「明視野測定」ステップと称される別の連続的またはステップ的なスキャンの間に、検出器の開口が周囲の明視野の像内に位置付けられる。暗領域のスキャンおよび明領域のスキャンからの積分（または平均）検出器信号が対応して計算される。前者と後者の比率が、リソグラフィ装置に存在する迷光の測定である。加えて、当業者であれば、検出器の開口およびＳＬＭまたはレチクルレベルでのテストパターンの暗領域をシフトすることにより、迷光の影響の位置依存性を測定できることを理解するであろう。
【００９５】
図９は、放射キルクテストの構成において用いられる構成要素の例を示す包括的なブロック図９００を示す。
【００９６】
テスト構成は、テストパターン９０５、照明系９１５、検出器９３０、位置決め機構９４０、移動機構９５０、トランスデューサ９６０、プロセッサ９７０、および出力表示部９８０を含む。リソグラフィ装置の既存の構成を効果的に利用するために含まれる、図９に示されていないテスト構成の追加の構成要素があってもよい。たとえば、レチクルを用いたリソグラフィシステムに対して用いられるテスト構成は、ＯＭＬ装置に用いられるよう適宜変更されてもよい。逆の場合も同様である。
【００９７】
照明系９１５は、放射ビームＢを生成するよう構成されている。これは、図１〜図３に示す照明系ＩＬであってもよい。
【００９８】
テストパターン９０５は、ビームを受け取る。テストパターン９０５は、レチクルを用いたシステムに関しては物理的なレチクル上に含まれ、またはＯＭＬ装置の場合は１つ以上のＳＬＭアレイにより生成される。テストパターン９０５は、明領域により囲まれた暗領域を備える。明領域は、暗領域よりも実質的に大きい。
【００９９】
本構成はまた、テストパターン９０５によりパターンを付与されたビームを受け取る検出器９３０を含む。検出器９３０は、投影系ＰＳ（図１〜図３に示される）がパターン付きビームからテストパターン９０５の投影像を生成する像平面に開口を有する。開口の形状は、テストパターン９０５の暗領域の形状に対応する。検出器９３０は、透過像センサ（ＴＩＳ）であってもよい。ある実施形態では、ＴＩＳは比検波器（ＲＳ）である。
【０１００】
本構成に含まれる位置決め機構９４０は、検出器９３０に接続されており、検出器９３０の開口をテストパターン９０５の像内における第１および第２位置に位置決めするように構成されている。第１位置は、暗領域の像に位置合わせされており、第２位置は、暗領域の像から少し離れて明領域の像に位置合わせされている。テストパターン９０５の像が検出器の開口と同期して動かされる実施形態において、位置決めシステム９４０は、検出器９３０に接続された第１位置決めシステムを含んでもよい（この接続は、図９に実線の矢印により示されている）。そして、テストパターン９０５を生成するパターニングデバイスに接続された第２位置決めシステム備える（この接続は、図９に破線の矢印により示されている）。位置決め機構９４０は、検出器の開口およびテストパターン９０５の相対位置決めを微調整するために、物理的または仮想的な基準マークおよび／またはマシン・ビジョン技術を用いてもよい。
【０１０１】
本構成はまた、検出器９３０に接続された移動機構９５０を含む。移動機構９５０は、検出器９３０の開口を所定の方法で像平面にわたって移動させるよう構成されている。位置決め機構９４０および移動機構９５０は、単一のシステムに組み合わされてもよく、または、それらは（図９に点線の双方向の矢印で示されるように）互いに通信し合う別々の機能ブロックであってもよいことを留意されたい。また、テストパターン９０５の像が検出器の開口と同期して動かされる実施形態においては、移動機構９５０は、検出器９３０に接続された第１移動機構（この接続は、図９において実線の矢印で示されている）、テストパターン９０５を生成するパターニングデバイスに接続された第２移動機構（この接続は、図９において点線の曲線状の矢印で示されている）とを含んでもよい。当業者であれば、移動機構９５０は連続スキャンまたはステップスキャンを実行するよう構成されてもよいことを理解するであろう。（たとえばＯＭＬ装置における）ステップスキャンでは、連続スキャンをまねるために、適切に小さいステップが選択されてもよい。
【０１０２】
トランスデューサ９６０は、検出器９３０に接続されている。検出器９３０は、暗領域のスキャンおよび明領域のスキャンの間に放射強度を検出し、トランスデューサ９６０は、検出強度を測定可能な信号に変換する。ある実施形態では、測定強度データは、実質的には、像平面の比検波器（ＲＳ）（これからの信号はＲＳ信号と称される）により検出された透過強度と、照明器９１５内に配置された強度モニタ（「エネルギーセンサ」（ＥＳ）と称され、これからの信号はＥＳ信号と称される）により検出された強度との比である。この強度モニタは、ビームがテストパターン９０５により受け取られる前に強度を検出する。ＲＳ信号は、像内におけるその位置および放射パルスのエネルギーによって異なる。ＥＳ信号は、放射パルスのエネルギーによって異なるだけである。従って、２つの信号の記録された比は、像平面内におけるＲＳ検出器の位置のみの関数である。このように、強度測定の精度は放射パルスのエネルギーにおけるノイズにより低下させられない。検出器９３０およびトランスデューサ９６０は、２つの別々の機能ユニットまたは一緒に組み合わされてもよいことを留意されたい。
【０１０３】
トランスデューサに接続されたプロセッサ９７０は、トランスデューサ９６０から測定信号を受け取り、測定信号を積分して暗領域スキャンの結果を表す第１積分信号、および明領域スキャンの結果を表す第２積分信号を生成する。さらにプロセッサ９７０は、第１積分信号と第２積分信号を比較し、リソグラフィ装置における迷光の量および／または影響を示す最終結果を生成する。最終結果を表す信号は、出力表示部９８０に送られる。
【０１０４】
プロセッサ９７０は、ある実施形態では、別々の機能ユニットであってもよいし、トランスデューサ９６０と組み合わされてもよいことを留意されたい。加えて、プロセッサ９７０は、暗領域スキャンおよび明領域スキャンの間に検出器のアライメントおよび移動を微調整するために、位置決め機構９４０だけと通信してもよいし、位置決め機構９４０と移動機構９５０の両方と通信してもよい。この可能性は、プロセッサ９７０を位置決め機構９４０および移動機構９５０と接続する２つの双方向の矢印により示されている。
【０１０５】
出力表示部９８０は、プロセッサ９７０に接続されたモジュールである。出力表示部９８０は、必要な処理が行われた最終結果信号９７１を受け取り、該信号９７１に基づいて出力９８１を生成する。出力９８１は、装置の性能の監視および評価を目的として、リソグラフィ装置の手動の操作者または自動システムに伝達される。出力表示部９８０は、テスト構成の内部に配置されてもよいし、またはリソグラフィ装置から離れて配置されてもよい。たとえば、出力９８１は、該出力を表示するグラフィックユーザーインターフェースを有するコンピュータ機器（図示せず）に伝達されてもよい。出力表示部９８０により性能の低下が示されている場合には、修正測定が行われてもよい。たとえば、輝点を強める迷光の影響を低減するために、光路のレンズが清掃または交換または修理が行われてもよい。ある実施形態では、出力表示部９８０により生成された出力９８１に基づいて、リソグラフィ装置の操作パラメータ（正確な放射ドーズや、パターニングデバイスの正確なアライメントなど）が制御モジュール（図示せず）により制御されてもよいし、または手動で調整されてもよい。
【０１０６】
図１０は、本テストのレチクルを用いた実施形態に言及している。ここでは、テストパターンの投影像１００５が用いられている。テストパターンは、テストレチクルに含まれている。テストレチクルは、非常に大きな明領域５２０で囲まれた孤立した暗領域５１０を有するテストパターンを備える図５に示すレチクル５００に類似している。それぞれが十分に大きい明視野５２０で囲まれた複数の孤立した暗領域５１０がテストパターンに存在してもよい。暗領域５１０の投影像が図１０に像１０１０として図示されており、明視野５２０の投影像が図１０に像１０２０として図示されている。像１０１０および１０２０は、像平面（ウエハ面と呼ばれることもある）上に形成される。前述したように、暗箱５１０（そしてそれ故、像１０１０の形状）は、正方形状、長方形状、円形状、またはその他任意の対称性を有する形状とすることができる。
【０１０７】
図１１Ａは、像平面に設けられた検出器（図９において説明した検出器９３０など）の開口１１１０を示す。開口１１１０の形状は、暗領域の像１０１０形状と対応している。開口１１１０は、通常、像１０１０の領域より小さいか、あるいは像１０１０の領域と等しい。
【０１０８】
放射キルクテストの一実施形態では、レチクルを用いたリソグラフィ装置における暗領域スキャンの間に、開口１１１０は、位置決め機構（図１１Ａに示されるように）を用いて像１０１０内の中心に置かれる。開口１１１０およびレチクル５００の両方は、ビームの露光フィールドの全範囲をカバーするために、移動機構により同期して放射ビームにわたってスキャンされる。次の明領域スキャンの間に、開口１１１０は、図１１Ｂに示すような位置決め機構を用いて、暗領域像１０１０の外側かつ明領域像１０２０（測定が暗領域像１０１０の存在により影響を受けないように暗領域像１０１０から十分遠くに離れた）の内側に位置付けられる。再度、開口１１１０およびレチクル５００の両方は、ビームの露光フィールドの全範囲をカバーするために、放射ビームにわたって移動機構により同期してスキャンされる。従って、明視野は「実質的に」拡張され、リソグラフィ装置におけるより正確な迷光測定が可能となる。
【０１０９】
図１１Ａ、図１１Ｂでは、レチクル５００および開口１１１０がお互いに対して相対運動をしないことが暗に含まれていたが、本テストのある実施形態では、開口１１１０が暗領域の像１０１０にわたって１回スキャンされ、次に明領域の像１０２０にわたってスキャンされる間に、レチクル５００が静止したままであってもよいことを留意されたい。これは、そもそもレチクル５００の明領域が十分に大きいときに行うことができる。
【０１１０】
図１２〜図１４は、ＯＭＬ装置において実行される放射キルクテストの実施形態を示す。図１２〜図１４は、ＯＭＬ装置における露光フィールドの全範囲の一部１２０２を示す。放射ビームおよび／またはＳＬＭ自身は、スキャンラインに沿って移動するので、部分１２０２は像平面上に多数の連続したＳＬＭのフットプリント１２５０を備える。ＳＬＭのフットプリント１２５０の各々は、単一の露光ステップに対応する個別の結像フィールドを表しており、この露光ステップは、所定の方法でスキャン方向（図１２〜図１４の太線矢印で示されている）に沿って繰り返される。たとえば、１２５０ａは、現在照射を受けているＳＬＭのフットプリントを表す。スキャン方向に沿って横切る２つの連続した露光間の距離１２６０は、スキャン方向と平行なＳＬＭのフットプリントの寸法と等しい。それぞれが対応する結像フィールドを有する多数のＳＬＭが存在していてもよい。たとえば、ＯＭＬ構成のある例では、１４個のＳＬＭが２列配置で用いられている。これにより、ＯＭＬ装置において迷光の位置依存効果が期待される。この迷光の位置依存性を測定するために、テストパターンおよび／または検出器の開口の基準位置を変化させることが可能である。
【０１１１】
一実施形態では、図１２に示されるように、テストパターンの暗領域の像１２１０の寸法１２７０は、スキャン方向に沿ったＳＬＭの長さ１２６０よりも大きい。この場合、暗箱の像１２１０は、全フィールドの露光スキャンをシミュレートするために、検出器の開口１１１０の移動と同調して更新される。検出器の開口１１１０は、二度スキャンされる。一度目は暗箱の像１２１０と位置合わせされ（図１２Ａ〜図１２Ｅに示されるような暗領域スキャン）、続いて明視野の像と位置合わせされる（明領域スキャン、明確に図示せず）。明領域スキャンの間、ＳＬＭは、中心に孤立した暗領域なしで完全な明視野の像を形成するようプログラムされてもよいことが理解される。前述したように、ＯＭＬにおけるスキャンは、連続スキャンまたはスキャンラインに沿った適切な小さいステップを備える疑似スキャン（simulated scan）であってもよい。後者は、ＯＭＬに対してより適用可能である。
【０１１２】
別の実施形態では、図１３Ａに示されるように、テストパターンの暗領域の像１３１０の寸法１３７０は、スキャン方向に沿ったＳＬＭの長さ１２６０よりも小さい。この場合、像１３１０は一定に保たれる。全フィールドの露光をシミュレートするために、検出器の開口１１１０は、二度スキャンされる。一度目は暗箱の像１３１０を横切ってスキャンされ（図１３Ａ〜図１３Ｃに示されるような暗領域スキャン）、続いて明視野の像を横切ってスキャンされる（図１４Ａ〜図１４Ｃに示されるような明領域スキャン）。
【０１１３】
暗領域スキャンおよび明領域スキャンからの積分信号は、迷光メトリクスを計算するために比較される。
【０１１４】
放射キルクテストを実行する方法
図１５は、リソグラフィ装置において放射キルクテストを実行する方法のステップ例を含むフローチャート１５００を示す。フローチャート１５００のステップは、説明を目的とするだけのものであり、示される順番で行われる必要はない。図１５に示されていない追加的な中間ステップが存在してもよい。ステップのいくつかは選択的であってよく、および／または特定の実施形態に特有であってもよい。全ての実施形態が図１５に示された全てのステップを用いていなくてもよい。加えて、図１５に示された構成要素は、図１５に示された様々な機能ステップを実行するよう構成されている。しかしながら、フローチャート１５００の方法は、図１５に示された実施形態に限定されず、その他のシステムの実施形態でも同様に実行可能である。
【０１１５】
フローチャート１５００は、ステップ１５１０から始まる。テストパターンは、大きな明領域により囲まれた孤立した暗領域が設けられている。テストパターンは、レチクルまたはＯＭＬ装置に用いられるパターニングデバイスなどのその他のパターン投影手段に設けられてもよい。テストパターンは、放射ビームを受け取り、像平面に投影像を形成するために該ビームにパターンを付与する。
【０１１６】
次のステップ１５１５では、検出器が、その開口が暗領域の像と一直線になるよう位置合わせされて像平面に置かれる。同期スキャンの場合、検出器の開口は、暗領域の像内の中心に位置付けられる。このステップは、暗領域測定の前に存在するものである。
【０１１７】
次のステップ１５２０では、開口は、該開口が暗箱の静止像を横切るか、または該開口が暗箱のスキャン像と同期して移動するように所定の方法により動かされる。
【０１１８】
次のステップ１５２５では、暗領域測定の間に、検出器の開口の各位置に対応する放射強度が測定される。
【０１１９】
次のステップ１５３０では、暗領域測定を表す第１積分信号を生成するために、測定された強度の値が積分（または平均化）される。
【０１２０】
次のステップ１５３５では、検出器が、その開口が明領域の像と一直線になるよう位置付けられて像平面に置かれる。同期スキャンの場合、検出器の開口は、暗領域と開口の像の相対位置がその後のスキャンの間に変化しないように、明領域の像内の位置に位置付けられてもよい。このステップは、明領域測定の前に存在するものである。
【０１２１】
次のステップ１５４０では、開口は、該開口が明視野の静止像を横切って動くか、または該開口が明視野のスキャン像と同期して動くように所定の方法により動かされる。
【０１２２】
次のステップ１５４５では、明領域測定の間に、検出器の開口の各位置に対応する放射強度が測定される。
【０１２３】
次のステップ１５５０では、明領域測定を表す第２積分信号を生成するために、測定された強度の値が積分（または平均化）される。
【０１２４】
ステップ１５５５では、それぞれ暗領域測定および明領域測定を表す第１および第２積分信号を比較することにより、１つまたは複数の迷光メトリクスが計算される。
【０１２５】
ステップ１５６０では、リソグラフィ装置における迷光の量および影響を表すステップ１５５５の計算結果に基づいて出力が伝達される。出力は、リソグラフィ装置の性能をモニタするために用いられる。必要であれば、リソグラフィ装置の構成要素、構成、および操作パラメータが修正または調整されてもよい。たとえば、迷光の悪影響を抑制し、リソグラフィの結像においてより良いコントラストが得られるように、レンズが清掃または交換したり、放射ビームのドーズレベルを調整したりしてもよい。
【０１２６】
図１５は、任意のタイプのリソグラフィ装置で実行可能な放射キルクテストの一般的方法を説明しているが、図１６は、ＯＭＬなどのステップアンドスキャンタイプのリソグラフィ装置で必要とされるいくつかの追加のステップ例を含んだフローチャート１６００を示す。フローチャート１６００のステップは、明領域測定だけでなく暗領域測定にも適用可能である。フローチャート１６００のステップは、説明のためだけのものであり、示される順番で行われる必要はない。図１６に示されていない追加的な中間ステップが存在してもよい。ステップのいくつかは選択的であってよく、および／または特定の実施形態に特有であってもよい。全ての実施形態が図１６に示された全てのステップを用いていなくてもよい。
【０１２７】
フローチャート１６００は、まずステップ１６１０で始まる。ステップ１６１０では、検出器の開口がテストパターンの像の対象部分と一致して位置付けられる。暗領域測定の場合、初期位置がテストパターンの暗箱の像に位置合わせされる。明領域測定の場合、初期位置がテストパターンの明視野の像に位置合わせされる。
【０１２８】
次のステップ１６１５では、放射源（たとえばレーザ）がオンにされる。たとえば、放射源ＳＯが作動されてもよい。
【０１２９】
ステップ１６２０では、開口が露光位置に移動する。
【０１３０】
ステップ１６２５では、露光位置が静的に露光される。露光は、放射源の単一のパルスまたは所定数のパルス（たとえば１００パルス）の持続時間の間続く。１つの露光位置で複数のパルスを用いることは、放射エネルギーのノイズを平均化し、スキャン方向に沿った全ての露光位置で付与された放射エネルギーをおおよそ均一にする。
【０１３１】
ステップ１６３０では、放射強度が測定される。測定された強度データは、その後のプロセッサにおける積分演算のために記憶される。ステップ１６３５では、放射源がオフにされる。
【０１３２】
ループ１６４０で示されるように、プロセスは、所望のテストパターンに対する開口のアライメントをチェック（および必要であれば、調整）するために、ステップ１６１０に戻り、開口は最終的に次の露光位置に移動される。その後、フローチャート１６００のステップは、完全なスキャンが行われるまで繰り返される。
【０１３３】
フローチャート１６００には明確に示されていないが、暗領域測定および明領域測定の両方が全て完了した後に、フローチャート１６００は、フローチャート１５００のステップ１５３０および１５５０と類似の積分ステップに進み、次に続けてフローチャート１５００のステップ１５５５および１５６０と類似の計算および表示ステップに進む。
【０１３４】
上記の説明は、説明することを目的としており、限定するものではない。従って、本願の請求項の範囲から逸脱することなく上述の発明に変更を施すことができることは当業者にとって明らかである。
【０１３５】
結語
本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の精神と範囲に反することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。本発明の範囲と精神は上記で述べた例示に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ定義されるものである。
【０１３６】
「課題を解決する手段」及び「要約書」の項ではなく「発明の詳細な説明」の項が請求項を解釈するのに使用されるように意図されている。「課題を解決する手段」及び「要約書」の欄は本発明者が考えた本発明の実施例の１つ以上を示すものであるが、すべてを説明するものではない。よって、本発明及び請求項をいかなる形にも限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施形態に係るマスクを用いたリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の各実施形態に係るマスクレスリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】本発明の各実施形態に係るマスクレスリソグラフィ装置を示す図である。
【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は、従来の迷光測定テストに用いられる強度散乱関数を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る迷光測定テストに用いられるよう構成されたレチクルを示す図である。
【図６】従来のキルクテストの原理を説明するための図である。
【図７】従来のキルクテストの原理を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）（Ｂ）は、従来のＳＡＭＯＳテストの原理を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態に用いられるシステム構成の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るテストパターンの像を説明するための図である。
【図１１Ａ】レチクルを用いたリソグラフィ装置用の本発明の実施形態を説明するための図である。
【図１１Ｂ】レチクルを用いたリソグラフィ装置用の本発明の実施形態を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜（Ｅ）は、ＯＭＬ用の本発明の実施形態を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、ＯＭＬ用の本発明の実施形態を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、ＯＭＬ用の本発明の実施形態を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態により実行される方法を示すフローチャートを示す図である。
【図１６】本発明の実施形態により実行される方法を示すフローチャートを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１５】
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【図１６】
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【図４】
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【図７】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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