(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置の照明システムが作る照明ビームの角強度分布を測定する方法であって、
前記リソグラフィ装置が、
放射線ビームを調整し且つこの放射線ビームを物体面に集束するように構成した上記照明システム、パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるためのパターニング装置を支持するように構築した支持体、基板を保持するように構築した基板テーブル、および、このパターン化した放射線ビームをこの基板の目標部分上に投影するように構成した投影システムを含み、
前記方法が、
検出器を上記投影システムの下流に配置し、第１測定値を作るために上記検出器で上記投影システムを通過した前記照明システムからの光の空間強度を測定する工程、
前記照明システムからの光を第１方向に偏向させる第１光学素子を上記物体面の上に配置し、第２測定値を作るために上記検出器で上記投影システムを通過した前記光の空間強度を測定する工程、
前記照明システムからの光を第２方向に偏向させる第２光学素子を上記物体面の上に配置し、第３測定値を作るために上記検出器で上記投影システムを通過した前記光の空間強度を測定する工程、
前記第１、第２および第３測定値を使って、前記照明ビームの前記第１および第２方向における強度の変化を決めるとともに前記角強度分布を決める工程、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法に於いて、
前記第１および第２光学素子が同じ光学素子であり、およびこの光学素子を、前記第１および第２光学素子として使うとき、異なる回転で使う、
方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方法に於いて、
前記第１および第２光学素子が楔である、
方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の方法に於いて、
第２光学素子を前記物体面の上に配置する前記工程中に、前記第１光学素子を第２光学素子で置換える、
方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の方法に於いて、
上記光学素子が人工水晶または溶融シリカで作ってある、
方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の方法に於いて、
この照明システムおよび投影レンズシステムが各々瞳を有し、上記光学素子の各々がこの照明システム瞳の同じ部分からの光にこの投影システム瞳の異なる部分を通過させ、およびこの方法がこの事実を使ってこの投影システムの透過特性をこの照明ビームの照明分布から分離する工程を含む、
方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の方法であって、
更に、投影システムと検出器の間に一つ以上の光学素子を挿入する工程、およびこの検出器の応答とは別にこの投影システムの透過特性を計算する工程を含む、
方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の方法であって、
更に、この検出器を回転する工程、およびこの検出器の応答とは別にこの投影システムの透過特性を計算する工程を含む、
方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の方法であって、
第１強度分布測定値を作るために前記検出器でこの強度分布を測定する工程、
前記検出器を回転し、次に第２強度分布測定値を作るために前記検出器でこの強度分布を測定する工程、および、
前記投影システムの透過特性とは別に検出器応答を計算するために前記第１および第２強度分布測定値を比較する工程、を含む、
方法。
【請求項１０】
リソグラフィ装置の照明システムが作る照明ビームの角強度分布を測定する方法に使うためのマスクであって、
複数のモジュールを含み、各モジュールがピンホールおよびこのピンホールの上に取付けた光学素子を含む、
マスク。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマスクに於いて、
各光学素子が楔形をしている、
マスク。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載のマスクに於いて、
前記光学素子が人工水晶または溶融シリカで作ってある、
マスク。
【請求項１３】
請求項１０ないし請求項１２の何れか１項に記載のマスクに於いて、
前記光学素子は、異なる光学素子が前記照明システムからの光を異なる方向に偏向させるように配置してある、
マスク。
【請求項１４】
請求項１０ないし請求項１３の何れか１項に記載のマスクであって、
基板で作ってあり、各モジュールのピンホールが基板の下部に配置してあり、各モジュールのこの光学素子がこの基板の上部に配置してあり、該基板の上部が使用する際前記照明システムに最も近いこの基板の側部である、
マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置の照明システムが作った照明ビームの角強度分布を測定する方法、そのような方法で使用するためのマスク、および検出器の応答を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板上に、通常は、この基板の目標部分上に、所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ぶ、パターニング装置を使ってこのＩＣの個々の層上に作るべき回路パターンを創成してもよい。このパターンを、基板（例えば、シリコンウエハ）上の目標部分（例えば、一つまたは幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。このパターンの転写は、典型的には基板上に設けた放射線感応材料（レジスト）の層上への結像による。一般的に、単一基板が隣接する目標部分のネットワークを含み、それらを順次パターン化する。既知のリソグラフィ装置には、全パターンをこの目標部分上に一度に露光することによって各目標部分を照射する、所謂ステッパと、このパターンを放射線ビームによって与えられた方向（“走査”方向）に走査することによって各目標部分を照射し、一方、この基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査する、所謂スキャナがある。パターニング装置から基板へこのパターンを転写することは、パターンを基板上に印写することによっても可能である。
【０００３】
従来技術では、照明瞳均一度を測定するために基板レベルで瞳センサを使うことが知られている。このセンサ角応答は、オフラインで測定し、理論によって予測し、または基準照明充填で測定する。この瞳測定の精度は、この基準の精度に制限される。それは、絶対瞳測定ではなく、相対測定である。この測定値を常に（多かれ少なかれ）既知の基準値と比較する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、照明ビームが照明器を離れるとき（即ち、それがマスクに入射する前に）その角分布を知ることである。理想的には、この照明強度が全ての角度に亘って同じであるべきである。実際には、角度に関して強度の変動があるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、リソグラフィ装置の照明システムが作る照明ビームの角強度分布を測定する方法であって、上記リソグラフィ装置が、
放射線ビームを調整し且つこの放射線ビームを物体面に集束するように構成した上記照明システム、
パターン化した放射線ビームを作るためにこの放射線ビームの断面にパターンを与えるためのパターニング装置を支持するように構築した支持体；
基板を保持するように構築した基板テーブル、および
このパターン化した放射線ビームをこの基板の目標部分上に投影するように構成した投影システムを含み、
この方法が、
検出器を上記投影システムの下流に配置し、および第１測定値を作るために上記検出器でこの角強度分布を測定する工程、
上記照明システムからの光を第１方向に偏向させる第１光学素子を上記物体面の上に配置し、および第２測定値を作るために上記検出器でこの強度分布を測定する工程、
上記照明システムからの光を第２方向に偏向させる第２光学素子を上記物体面の上に配置し、および第３測定値を作るために上記検出器でこの強度分布を測定する工程、
上記第１、第２および第３測定値を使って、上記照明ビームの上記第１および第２方向、およびこの角強度分布の強度の変化を決める工程を含む方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
上記第１および第２光学素子が同じ光学素子であってもよく、およびこの光学素子を、上記第１および第２光学素子として使うとき、異なる回転で使ってもよい。
上記第１および第２光学素子は、楔でもよい。
一実施例では、この第２光学素子を上記物体面の上に配置する上記工程中に、上記第１光学素子をこの第２光学素子で置換える。
上記光学素子は、数ある材料の中で、人工水晶または溶融シリカで作ってもよい。
【０００７】
本発明の一実施例では、この照明システムおよび投影レンズシステムが各々瞳を有し、上記光学素子の各々がこの照明システム瞳の同じ部分からの光にこの投影システム瞳の異なる部分を通過させ、およびこの方法がこの事実を使ってこの投影システムの透過特性をこの照明ビームの照明分布から分離する工程を含む。
【０００８】
この方法は、更に、この投影システムと検出器の間に一つ以上の光学素子を挿入する工程、およびこの検出器の応答とは別にこの投影システムの透過特性を計算する工程を含んでもよい。
この方法は、更に、この検出器を回転する工程、およびこの検出器の応答とは別にこの投影システムの透過特性を計算する工程を含んでもよい。
【０００９】
本発明は、リソグラフィ装置の照明システムが作る照明ビームの角強度分布を測定する方法に使うためのマスクであって、複数のモジュールを含み、各モジュールがピンホールおよびこのピンホールの上に取付けた光学素子を含むマスクも提供する。
【００１０】
一実施例では、各光学素子が楔形をしている。
上記光学素子は、数ある材料の中で、人工水晶または溶融シリカで作ってもよい。
上記光学素子は、異なる光学素子が上記照明システムからの光を異なる方向に偏向させるように配置してもよい。
一実施例で、このマスクは、基板で作ってあり、各モジュールのこのピンホールがこの基板の下部に配置してあり、および各モジュールのこの光学素子がこの基板の上部に配置してあり、この基板の上部が使用する際上記照明システムに最も近いこの基板の側部である。
【００１１】
本発明は、検出器に当る光に対するこの検出器の応答を測定する方法であって、
光にリソグラフィ装置の投影システムを通過させる工程、
この検出器をこの投影システムの下流に配置する工程、
第１強度分布測定値を作るために上記検出器でこの強度分布を測定する工程、
この検出器を回転し、次に第２強度分布測定値を作るために上記検出器でこの強度分布を測定する工程、および
この投影システムの透過特性とは別にこの検出器応答を計算するために上記第１および第２強度分布測定値を比較する工程を含む方法も提供する。
【００１２】
この方法は、上記方法の工程の何れかを追従することによって、このリソグラフィ装置の照明システムが作る照明ビームの角強度分布を測定する工程も含んでよい。
【００１３】
次に、本発明の実施例を、添付の概略図を参照して、例としてだけ説明する。それらの図面で対応する参照記号は対応する部品を指す。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に描く。この装置は、
放射線ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線）を調整するように構成した照明システム（照明器）ＩＬ、
パターニング装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築し、且つこのパターニング装置をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第１位置決め装置ＰＭに結合した支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ、
基板（例えば、レジストを塗被したウエハ）Ｗを保持するように構築し、且つこの基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第２位置決め装置ＰＷに結合した基板テーブル（例えば、ウエハテーブル）ＷＴ、および
パターニング装置ＭＡによって放射線ビームＢに与えたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に投影するように構成した投影システム（例えば、屈折性投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１５】
この照明システムは、放射線を指向し、成形し、または制御するための、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式若しくはその他の種類の光学要素、またはその任意の組合せのような、種々の型式の光学要素も包含してよい。
【００１６】
この支持構造体は、パターニング装置を支持、即ち、その重量を坦持する。それは、パターニング装置を、その向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えば、パターニング装置が真空環境に保持されているかどうかのような、その他の条件に依る方法で保持する。この支持構造体は、機械、真空、静電またはその他のクランプ手法を使ってパターニング装置を保持することができる。この支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルでもよく、それらは必要に応じて固定または可動でもよい。この支持構造体は、パターニング装置が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを保証してもよい。ここで使う“レチクル”または“マスク”という用語のどれも、より一般的な用語“パターニング装置”と同義と考えてもよい。
【００１７】
ここで使う“パターニング装置”という用語は、放射線ビームの断面に、この基板の目標部分に創るようなパターンを与えるために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきである。この放射線ビームに与えたパターンは、例えば、もしこのパターンが位相シフト形態または所謂補助形態を含むならば、基板の目標部分の所望のパターンと厳密には対応しないかも知れないことに注目すべきである。一般的に、放射線ビームに与えたパターンは、集積回路のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。
【００１８】
このパターニング装置は、透過性でも反射性でもよい。パターニング装置の例には、マスク、プログラム可能ミラーアレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクは、リソグラフィでよく知られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラム可能ミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリックス配置を使用し、入射放射線ビームを異なる方向に反射するようにその各々を個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、このミラーマトリックスによって反射した放射線ビームにパターンを与える。
【００１９】
ここで使う“投影システム”という用語は、例えば使用する露光放射線に対して、または浸漬液の使用または真空の使用のような他の要因に対して適宜、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式および静電式光学システム、またはその任意の組合せを含む、あらゆる型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。ここで使う“投影レンズ”という用語のどれも、より一般的な用語“投影システム”と同義と考えてもよい。
【００２０】
ここに描くように、この装置は、（例えば、透過性のマスクを使用する）透過型である。その代りに、この装置は、（例えば、上に言及したような種類のプログラム可能ミラーアレイを使用する、または反射性マスクを使用する）反射型でもよい。
【００２１】
このリソグラフィ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよい。そのような“多段”機械では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露光用に使ってもよい。
【００２２】
このリソグラフィ装置は、投影システムの最終素子と基板の間のスペースを埋めるように、この基板の少なくとも一部を比較的屈折率の高い液体、例えば水によって覆う型式でもよい。浸漬液をこのリソグラフィ装置の他のスペース、例えば、マスクと投影システムの最初の素子との間にも加えてよい。浸漬法は、投影システムの開口数を増すためにこの技術でよく知られている。ここで使う“浸漬”という用語は、基板のような、構造体を液体の中に沈めなければならないことを意味するのではなく、それどころか露光中に投影システムと基板の間に液体があることを意味するだけである。
【００２３】
図１を参照して、照明器ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。この線源とリソグラフィ装置は、例えば、線源がエキシマレーザであるとき、別々の存在であってもよい。そのような場合、この線源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射線ビームは、一般的に線源ＳＯから、例えば適当な指向ミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビーム送出システムＢＤを使って、照明器ＩＬへ送られる。他の場合、例えば、線源が水銀灯であるとき、線源がこの装置の一部分であってもよい。この線源ＳＯと照明器ＩＬは、もし必要ならビーム送出システムＢＤと共に、放射線システムと呼んでもよい。
【００２４】
照明器ＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するための調整器ＡＤを含んでもよい。一般的に、この照明器の瞳面での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外側およびσ内側と呼ぶ）を調整できる。その上、照明器ＩＬは、一般的に、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の部品を含む。この照明器は、放射線ビームがその断面に所望の均一性および強度分布を有するように調節するために使ってもよい。
【００２５】
放射線ビームＢは、支持構造体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニング装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、このパターニング装置によってパターン化される。マスクＭＡと交差してから、放射線ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計測装置、線形エンコーダまたは容量式センサ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクＭＡをマスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう一つの位置センサ（図１にはっきりとは図示せず）を使ってマスクＭＡをビームＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。ステッパの場合は（スキャナと違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整列マークＭ１、Ｍ２および基板整列マークＰ１、Ｐ２を使って整列してもよい。図示する基板整列マークは、専用の目標部分を占めるが、それらは目標部分の間のスペースにあってもよい（それらは、スクライブレーン整列マークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に二つ以上のダイが設けてある場合は、マスク整列マークがダイ間にあってもよい。
【００２６】
図示する装置は、以下のモードの少なくとも一つで使うことができる。
１．ステップモードでは、放射線ビームに与えた全パターンを目標部分Ｃ上に一度に（即ち、単一静的露光で）投影しながら、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを本質的に固定して保持する。次に基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向に移動して異なる目標部分Ｃを露光できるようにする。ステップモードでは、露光領域の最大サイズが単一静的露光で結像する目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードでは、放射線ビームに与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影（即ち、単一動的露光）しながら、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期して走査する。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）倍率および像反転特性によって決る。走査モードでは、露光領域の最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、一方走査運動の長さが目標部分の（走査方向の）高さを決める。
３．もう一つのモードでは、プログラム可能パターニング装置を保持するマスクテーブルＭＴを本質的に固定し、放射線ビームに与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影しながら、基板テーブルＷＴを動かしまたは走査する。このモードでは、一般的にパルス化した放射線源を使用し、プログラム可能パターニング装置を基板テーブルＷＴの各運動後または走査中の連続する放射線パルスの間に必要に応じて更新する。この作動モードは、上に言及した型式のプログラム可能ミラーアレイのような、プログラム可能パターニング装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用できる。
上に説明した使用モードの組合せおよび／または変形または全く異なった使用モードも使ってよい。
【００２７】
図１に示すように、概略光学システムを照明器ＩＬおよび投影レンズを含む投影システムＰＳを含むように考えてもよい。検出器をウエハＷの位置に配置してもよい。この検出器を出る放射線の強度は、この照明器からの角度の関数であり、Ｉ（θ）と表示してもよい。この光は、投影システムＰＳの投影レンズを通過し、それがこの角強度分布に何か影響するだろう。この影響をＴ（θ）と表してもよい。この投影レンズから送出された光は、Ｉ’（θ）と表してもよい、修正した角強度分布を有するだろう。この検出器は、光強度の空間分布を測定することによって光の角分布を検出する。この検出器が遠視野の等距離点で光を測定するならば、それが測定する位置は、仰角のタンジェントに従って分布する。
(x,y)=(Ｄtan(θ)sin(φ),Ｄtan(θ)cos(φ)）
但し、
Ｄは、検出器とピンホールの間の距離に等しく、
θは、仰角に等しく、
φは、方位角に等しい。
簡単な数学を使って、この投影システムの光軸に関する角度θおよびφを計算することができる。
【００２８】
代替構成では、レンズが光の角分布を空間分布に変換するために検出器の上にあってもよい。レンズがピンホールと検出器の間にある場合、上の式は、次のようになる。
(x,y)=(Ｆsin(θ)sin(φ),Ｆsin(θ)cos(φ)）
但し、Ｆは、このレンズの焦点距離に等しい。
【００２９】
照明器ＩＬからの光の角強度分布の測定に関する一般的問題は、検出器が投影システムＰＳの投影レンズの下にあることである。これは、投影レンズが検出した信号に影響すること、即ち、検出器信号が単純に照明器ＩＬからの光の角分布でないことを意味する。
【００３０】
従来技術では、投影レンズの透過率と検出器の応答を決めるために（これらを一緒に決める）特別な線源を使う。この線源は、拡散器を含んでもよく、それは、この光の角分布が効果的に平坦であるように、照明器からの光の全ての角度を消す。その代りに、この線源が、事実上平坦である非常に広い波面を形成するように配置した、ピンホールの上に位置するレンズを含んでもよい。この方法の問題は、光の角分布が決して完全に平坦ではなく、それで較正しなければならないことである。この較正は、試験装置で別に行わなければならない。この様にして別に較正を行うことは、この較正測定の条件がこの線源をリソグラフィ装置の内部で使う条件と決して同じでないので、誤差が入り易い。
【００３１】
図２は、“ｉｌ”が照明器ＩＬの瞳面を表し、“ｏ”がピンホールを備えてもよい物体面であり、“ｐ”が、概略的に二つのレンズＰＬ１およびＰＬ２によって表される投影システムＰＳの投影レンズの瞳面を表し、“ｉ”がこの物体面の像（例えばおよびピンホールの像）を表し、並びにＤが検出器を表す概略図である。
【００３２】
瞳面の概念は、光の空間分布をレンズによってこのレンズの瞳面でこの光の角分布に写像することを実現すると理解してもよい。即ち、この空間分布の各点は、この瞳でのある角度に対応する。これを図２に概略的に示す。図２は、投影レンズ（ＰＬ１、ＰＬ２）の上に位置する物体面“ｏ”にピンホールを位置付ける効果も示す。
【００３３】
図３は、専用線源の代りに、照明器ＩＬの焦点面（即ち、従来のリソグラフィである間、マスクＭＡの位置である、物体面“ｏ”）に楔Ｗを配置するこの発明の実施例を示す。この楔は、例えば、人工水晶、溶融シリカ、またはこの露光波長に透明な任意のガラスで作ってもよい。二つ以上の楔をマスク上に設け、マスクを差込むのと同じ方法で（即ち、多くのリソグラフィ装置にマスク用に設けてある同じ入出力口を使って）リソグラフィ装置に容易に差込むことができる。
【００３４】
図４に示すように、特別なマスク２は、多数のモジュール４を備え、各モジュール４は、基板の下部のピンホールおよびこの基板の上部に取付けた楔を含んでもよい。走査方向（図４に示す）内に、複数の楔方向があってもよい。これは、異なるｙ位置（この走査方向内の）を選択することによって複数の楔方向を選択できるようにする。これらの楔は、次々に使ってもよい。
【００３５】
検出器Ｄを使って、投影レンズ（ＰＬ１、ＰＬ２）の下の光の空間強度を通常の方法で検出する。第１測定は、楔なしで行う。この後に、楔Ｗを持込み、照明器ＩＬからの光を僅かに異なる角度に向け、且つ検出器Ｄ上の僅かに異なる位置に像を作るという効果を得る。この楔は、検出器Ｄでの像がこの検出器Ｄ上で１画素に相当する距離だけ移動するように選んでもよく、またはこれ以上に移動してもよい。１画素は、最小の移動量だろう。この第１楔は、像を特定の方向、例えばＸ方向に動かすように配置する。この検出器Ｄは、次に像を検出する。第２楔を使ってこの光を異なる方向、例えばＹ方向に移動する。再び、この検出器Ｄを使ってこの光の像を検出する。
【００３６】
物体レベル（照明器ＩＬと物体面“ｏ”の間）に楔を置くことによって、光がこの投影レンズ瞳“ｐ”の異なる部分を通過する。即ち、照明器瞳“ｉｌ”の同じ部分からの光が投影レンズ瞳“ｐ”の異なる部分を通過する。これは、投影システムＰＳの透過特性を照明器ＩＬの照明分布から分離することを可能にし、それでこの照明器ＩＬの照明パターンの正確な変動を決められるようにする。
【００３７】
議論を簡単にするために、完全な楔透過率（１００％）を仮定する。実際には、異なる角度に対して透過係数を考慮に入れる必要がある。
楔を使う結果は、ビームの中の光の与えられた点を検出器Ｄ上の三つの異なる位置で検出することである。移動しない（基準）位置で測定した強度とＸ移動した位置での強度の間の差を各光の点について決める。この結果は、傾斜強度である。同様に、傾斜強度をＹ方向について決める。次にこのビームの強度分布をこの情報から再構築する。概念的に、これは、全ての点で二方向の勾配を知ることに基づいて山を再構築することに相当する。
本発明の利点は、自己参照的であることである。言換えれば、オフラインの較正装置上で参照測定を行う必要がない。
【００３８】
投影レンズと検出器の間に楔を差込むことによって、同じ測定を繰返してもよい。これは、投影レンズの影響をこの検出器の応答と別に決められるようにするという利点がある。しかし、実際には、この位置に楔を差込むことは困難かも知れない。楔を差込むことの代案は、図５に示すように検出器Ｄを回転することだろう。必要な回転は非常に小さいので、並進で十分であり、この移動は、角回転がなくても有意な誤差を持込まないほど小さいということかも知れない。
【００３９】
本発明を使えば別の基準測定が必要ないが、楔の光学特性を考慮に入れるべきである。これは、例えば、楔の表面からの多重反射、およびこの楔の材料によって生じるかも知れないあらゆる光学散乱によって生じる強度の下落を含むだろう。同じ材料の非楔形品を、この測定へのこの楔の光学的影響を最小にするために、基準測定用のマスク上に含めてもよい。
【００４０】
検出器Ｄ（基板レベルに配置した）で、投影レンズ（ＰＬ１、ＰＬ２）透過率と照明器ＩＬの照明強度の組合せを測定する。三つのケースについて測定する。即ち、楔なし、小さいｘ移動、小さいｙ移動。
移動した測定値と移動しない測定値の差を採ることによって、このレンズ透過率を分割する。
dIx(x,y)=Ix-shift(x,y)-Ireference(x,y);dIy(x,y)=Iy-shift(x,y)-Ireference(x,y)
しかし、強度ではなく、得たパラメータは、強度勾配（ｘおよびｙ方向の）に近い、小さい距離に亘る強度差である。
剪断計測内で使う幾つかの再構築アルゴリズムを使うことによって、照明器ＩＬの元の照明強度を計算することができる（基板レベルでの測定値だけを使って、照明器の照明強度から平均投影レンズ透過率を分離できないので、平均値を除いて）。
【００４１】
次に、適当な剪断数学を簡単に説明する。投影レンズの物体／像面の各点で、照明器瞳での強度差をこの計算の入力として測定する。この瞳（ｘ，ｙ）全体に亘る強度（Ｉ）測定の後に、計算を開始し、この計算の終りにこの照明瞳全体に亘る強度分布を検出器および投影レンズ特性と独立に抽出する。
X(x,y)=I(x,y)-I(x-s,y)    Xr,k=Ir,k-Ir-1,k
⇔
Y(x,y)=I(x,y)-I(x,y-s)    Yr,k=Ir,k-Ir,k-1
但し、
Ir,k=I(r・s,k・s)
【００４２】
上記の式で右辺は左辺の個別版である。これらの測定値は、“ｓ”瞳間隔で測定する。“ｓ”は、この瞳面での移動量であり、それは、物体面に楔を置くことによって実現する。この物体／像面内の各角度は、この瞳面での座標と一致し、逆も同様である。数が未知のもの（瞳強度分布：Ｉｒ，ｋ）の２倍の独立“測定値”（＝実測した強度分布差：Ｘｒ，ｋおよびＹｒ，ｋ）がある。
【００４３】
この離隔値“ｓ”は、ＸおよびＹ方向で同じでもよいが、これが厳密に必要ではない。マトリックス配置での最小二乗方程式を使って強度の写像を決めてもよい。これは、大まかに未知数の２倍の数の測定値があるからである。強度の平均値が必要であるが、これは、人為値、例えば、１またはゼロとして導入できる。概念的に、これは、上述の山の地形の地図作成の際に、海面に対する値を提供することに相当するだろう。値“ｋ”および“ｒ”は、楔による光の、それぞれ、ｘおよびｙ方向の移動量である。“ｋ”および“ｒ”は、整数である、列および行指数である。“ｋｓ”および“ｒｓ”は、瞳座標である。
グリッド離隔値“ｓ”が楔によって生じる光の移動の距離に等しいことは、本質的でない。強度を写像するために使える、これを要しない、他の数学的方法があり、例えば、多項式アプローチを使うことができよう。
【００４４】
説明した実施例は、正確な測定器具を必要とせずに、絶対瞳均一性測定の利益をもたらす。
照明源を検出器Ｄおよび投影レンズシステムＰＳに関して効果的に傾斜することによって、検出器Ｄの同じ部分がこの照明源の異なる部分を測定することが分るだろう。傾斜は、マスクの上の（照明器ＩＬと物体面“ｏ”のピンホールの間の）小さなプリズム（または楔Ｗ）を使って行うことができる。そうすることによって、照明器ＩＬを検出器Ｄおよび投影レンズシステムＰＳと独立に測定する。
【００４５】
同様に、検出器Ｄをこの投影レンズ（および照明器ＩＬ）に関して傾斜することによって、投影レンズ瞳での強度分布を基板レベルで（この検出器と独立に）測定することができる。
両者の組合わせによって、照明瞳充填、レンズアポダイゼーションおよび検出器応答を独立に測定することができる。
【００４６】
この本文では、ＩＣの製造でリソグラフィ装置を使用することを具体的に参照するかも知れないが、ここで説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、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のような、他の用途があることを理解すべきである。当業者は、そのような代替用途の関係で、ここで使う“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“基板”または“目標部分”と同義と考えてもよいことが分るだろう。ここで言及する基板は、露光の前または後に、例えば、トラック（典型的には基板にレジストの層を付け且つ露光したレジストを現像する器具）、計測器具および／または検査器具で処理してもよい。該当すれば、この開示をそのようなおよび他の基板処理器具に適用してもよい。更に、この基板を、例えば、多層ＩＣを創るために、一度を超えて処理してもよく、それでここで使う基板という用語は既に多重処理した層を含む基板も指すかも知れない。
【００４７】
以上において、本発明の実施例を光リソグラフィの関係で使うことを具体的に参照したかも知れないが、本発明を他の用途、例えば、印写リソグラフィで使ってもよく、従って事情が許せば、光リソグラフィに限定されないことが分るだろう。印写リソグラフィでは、パターニング装置の微細構造が基板上に創るパターンを決める。このパターニング装置の微細構造を基板に供給するレジストの層に押付け、そこで電磁放射線、熱、圧力またはその組合せを加えることによってこのレジストを硬化してもよい。このレジストが硬化してから、パターニング装置をレジストから外へ移動させ、それにパターンを残す。
【００４８】
ここで使用する“放射線”および“ビーム”という用語は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ位の波長を有する）および超紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームまたは電子ビームのような、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する。
【００４９】
“レンズ”という用語は、事情が許せば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式光学要素を含む、種々の型式の光学要素の何れかまたは組合せを指してもよい。
【００５０】
本発明の特定の実施例を上に説明したが、本発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。例えば、本発明は、上に開示した方法を記述する機械可読命令の一つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気若しくは光ディスク）を含んでもよい。
【００５１】
上の説明は、例示であることを意図し、限定を意図しない。それで、当業者には、以下に示す請求項の範囲から逸脱することなく、この説明した発明に修正を施すことができることが明白だろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】光が照明器から、投影レンズを経て検出器へ移る方法を示す概略図である。
【図３】図２と同じ概略図であるが、物体面に楔を加える効果を示す。
【図４】多数のモジュールを含む特別なマスクを示す。
【図５】検出器の回転を示す。
【符号の説明】
【００５３】
２  マスク
４  モジュール
Ｂ  放射線ビーム
Ｃ  目標部分
Ｄ  検出器
ＩＬ  照明システム
ｉｌ  瞳
ＭＡ  パターニング装置
ＭＴ  支持体
ｏ  物体面
ＰＳ  投影システム
ｐ  瞳
Ｗ  基板
ＷＴ  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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