(57)【要約】  本明細書では、リソグラフィ投影装置で、１つ以上のフィーチャを備えるパターニングデバイスの散乱放射場をシミュレートするコンピュータ実施方法であって、１つ以上のフィーチャのフィーチャ要素の１つ以上の散乱関数を用いてパターニングデバイスの散乱関数を決定するステップを含み、１つ以上のフィーチャの少なくとも１つが三次元フィーチャであり、又は、１つ以上の散乱関数が、フィーチャ要素上の複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける、方法が開示される。【選択図】図１３
2016507786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置で、１つ以上のフィーチャを備えるパターニングデバイスの散乱放射場をシミュレートするコンピュータ実施方法であって、
前記１つ以上のフィーチャのフィーチャ要素の１つ以上の散乱関数を用いてパターニングデバイスの散乱関数を決定するステップを含み、
前記１つ以上の散乱関数が、前記フィーチャ要素上の複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける、方法。
【請求項２】
前記散乱放射場が、前記パターニングデバイスにより散乱される斜入射放射場によって生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィーチャ要素が、エッジ、区域、コーナー、近接コーナー、近接エッジ、及びこれらの組み合わせから構成されたグループから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ以上の散乱関数が、厳密なソルバを用いて計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上の散乱関数が、陰影効果、パターン依存性ベストフォーカスシフト、パターンシフト、及びこれらの組み合わせから構成されたグループから選択される効果を特徴付ける、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記陰影効果が非対称である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記パターンシフトが、グローバルパターンシフトと、パターン依存性パターンシフトと、を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記パターンシフトが、前記パターニングデバイス上の異なる位置での入射放射場が異なる入射角を有することに起因する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記１つ以上の散乱関数が、前記１つ以上のフィーチャ間の二次散乱を特徴付ける、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上の散乱関数がライブラリにコンパイルされる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記パターニングデバイスの前記散乱関数が、前記パターニングデバイス上の前記フィーチャ要素の位置に応じて、前記フィーチャ要素の前記１つ以上の散乱関数及び１つ以上のフィルタ関数の積又は畳み込みの総和により計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
レジスト像の計算をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１３】
グローバルパターンシフトが基本的にゼロになるように、前記投影光学系のオブジェクト面として、前記パターニングデバイスと投影光学系との間の前記リソグラフィ投影装置の光路上の面を選択するステップをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上のフィルタ関数が、前記リソグラフィ投影装置内の光源のスリット位置の関数である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
コンピュータによって実行されると、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法を実施する命令が記録されているコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]  本願は、２０１３年２月２２日に出願され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国仮出願６１／７６８，２２８号明細書の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような場合、パターニングデバイス（例えばマスク）は、ＩＣの個々の層の少なくとも一部に対応する回路パターン（「設計レイアウト」）を含むか、又は提供してもよく、パターニングデバイス上の回路パターンを通してターゲット部分に照射するなどの方法で放射感応性材料層（例えば「レジスト」）がコーティングされた基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えば１つ以上のダイを含む）ターゲット部分に、この回路パターンを転写することができる。一般に、単一の基板は、リソグラフィ投影装置によって一度に１つのターゲット部分ずつ回路パターンが連続的に転写される隣接する複数のターゲット部分を含んでいる。１つのタイプのリソグラフィ投影装置では、パターニングデバイス全体上の回路パターンが１つのターゲット部分にまとめて転写され、このような装置は一般にウェーハステッパと呼ばれている。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、投影ビームは、同期して基板をこの基準方向と平行、又は逆平衡に移動させながら、パターニングデバイス上を所与の基準方向（「スキャン」方向）にスキャンする。パターニングデバイス上の回路パターンの異なる部分が漸次１つのターゲット部分に転写される。一般に、リソグラフィ投影装置は倍率Ｍ（一般に、１未満）を有するため、基板が移動される速度Ｆは、投影ビームがパターニングデバイスをスキャンする速度のＭ倍となる。本明細書に記載のリソグラフィ装置に関するより詳細な情報は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，０４６，７９２号明細書から得ることができる。
【０００３】
[0003]  パターニングデバイスから回路パターンを基板に転写する前に、基板にプライミング、レジストコーティング、及びソフトベークなどの様々な手順を行ってもよい。露光後に、基板に露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、及び転写された回路パターンの測定／検査などのその他の手順を行ってもよい。この一連の手順は、例えば、ＩＣなどのデバイスの個々の層を製造する基礎として使用される。次に、基板にエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、化学機械的研磨などの様々なプロセスを施してもよく、これらはすべてデバイスの個々の層を完成させるためのプロセスである。デバイスに幾つかの層が必要な場合は、手順全体、又はその変形手順が各層で反復される。最終的に、デバイスは基板上の各ターゲット部分内に存在する。これらのデバイスは、次に、ダイシング又はソーイングなどの技術によって互いに分離され、その結果、個々のデバイスを担体に取り付けたり、又はピンに接続したりすることができる。
【０００４】
[0004]  上述のように、マイクロリソグラフィは、ＩＣ製造の中心的ステップであり、基板上に形成されるパターンは、マイクロプロセッサ、メモリチップなどのＩＣの機能素子を画定する。フラットパネルディスプレイ、マイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）、及びその他のデバイスの形成にも同様のリソグラフィ技術が使用される。
【０００５】
[0005]  半導体製造プロセスは進歩し続けているため、機能素子の寸法は縮小し続け、しかもデバイス当たりのトランジスタなどの機能素子の数量は、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従ってここ数十年にわたって着実に増加している。現在の技術状態では、深紫外線照明源からの照明を使用して基板上に設計レイアウトを投影し、寸法が僅か１００ｎｍ未満の、すなわち照明源（例えば、１９３ｎｍの照明源）からの放射の波長の半分未満である個々の機能素子を生成するリソグラフィ投影装置を使用してデバイスの層が製造される。
【０００６】
[0006]  リソグラフィ投影装置の古典的な解像度の限界よりも寸法が小さいフィーチャが印刷されるこのプロセスは、解像度式、ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡ（但しλは、使用される放射の波長（現在はほとんどの場合、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍ）、ＮＡはリソグラフィ投影装置の投影光学系の開口数、ＣＤは、一般に印刷されるフィーチャの最小サイズである「クリティカルディメンション」、及びｋ１は経験的な解像度係数である）に従って低ｋ１リソグラフィとして一般に知られている。一般に、ｋ１の値が小さいほど、特定の電気的機能と性能とを達成するために回路設計者によって計画された形状と寸法とに類似するパターンを基板上に再現することが困難になる。これらの困難を克服するために、リソグラフィ投影装置及び／又は設計レイアウトに精緻な微調整ステップが適用される。これらの調整には、例えば、ＮＡ及び光干渉設定の最適化、カスタマイズされた照明方式、位相シフトパターニングデバイスの使用、設計レイアウトにおける光学近接補正（ＯＰＣ、「光学及びプロセス補正」と呼ばれることもある）、又は一般に「解像度向上技術」（ＲＥＴ）と定義されるその他の方法が含まれるが、それらに限定されない。「投影光学系」という用語は本明細書では、例えば、屈折光学系、反射光学系、アパーチャ及び反射屈折光学系を含む様々なタイプの光学系を包含するものとして広義に解釈されるものとする。「投影光学系」という用語には、放射投影ビームを集合的に、又は単独で誘導、整形、又は制御するためのこれらの任意の設計に基づいて動作するコンポーネントも含まれていてもよい。「投影光学系」という用語には、光学コンポーネントがリソグラフィ投影装置の光学経路上のどこに位置しているかに関わらず、リソグラフィ投影装置の任意の光学コンポーネントが含まれていてもよい。投影光学系には、放射がパターニングデバイスを通過する前に放射源からの放射を整形、調整、及び／又は投影するための光学コンポーネント、及び／又は放射がパターニングデバイスを通過した後で放射を整形、調整、及び／又は投影するための光学コンポーネントが含まれていてもよい。投影光学系には一般に、放射源及びパターニングデバイスは含まれない。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  一例として、ＯＰＣは、基板上に投影される設計レイアウトの画像の最終サイズ及び配置がパターニングデバイス上の設計レイアウトのサイズ及び配置と同一ではなく、又は単にそれにのみ依存するという事実に対処する。「マスク」、「レチクル」、「パターニングデバイス」という用語は本明細書では交換可能に用いられることに留意されたい。さらに、マスク及びレチクルは広義に「パターニングデバイス」と言うことができる。また、リソグラフィのシミュレーション／最適化では、物理的なパターニングデバイスは必ずしも用いられず、物理的パターニングデバイスを表すために設計レイアウトと言う用語を用いることができるため、特にリソグラフィのシミュレーション／最適化の脈絡で「マスク」／「パターニングデバイス」、及び「設計レイアウト」という用語を交換可能に用いることができる。幾つかの設計レイアウト上のフィーチャのサイズが小さく、フィーチャの密度が高い場合は、所与のフィーチャの特定のエッジの位置は別の隣接フィーチャの有無によってある程度影響される。これらの近接効果は、１つのフィーチャから別のフィーチャに結合される微量の放射、及び／又は回折及び干渉などの非形状的光学効果から生じる。同様に、近接効果は、一般にリソグラフィ後の露光後ベーク（ＰＥＢ）、レジスト現像、及びエッチング中の拡散及びその他の化学効果から生じ得る。
【０００８】
[0008]  投影された設計レイアウトの画像が確実に所与のターゲット回路設計の要件に従うようにするために、近接効果が予測され、精緻な数値モデルを使用して設計レイアウトの補正、又は予歪みが補償される必要がある。「Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis - How OPC Is Changing IC Design」、C. Spence, Proc. SPIE, Vol. 5751, pp.1-14（2005）という論文は、現在の「モデルベースの」光学近接補正プロセスの概要を記載している。通常のハイエンド設計では、ターゲット設計に投影される忠実度の高い画像を達成するために、設計レイアウトのほとんどすべてのフィーチャには幾つかの修正がなされる。これらの修正には、エッジ位置、又はライン幅のシフト又はバイアス、及び他のフィーチャの投影を支援する目的の「アシスト」フィーチャの適用が含まれてもよい。
【０００９】
[0009]  モデルベースＯＰＣのターゲット設計への適用には、通常はチップ設計に何百万というフィーチャが存在することを考えると、優れたプロセスモデルと相当の演算資源が伴う。しかしながら、ＯＰＣの適用は一般に「精密科学」ではなく、可能性のあるすべての近接効果を常に補償するとは限らない経験的、反復的プロセスである。したがって、設計の不備がパターニングデバイスのパターンに組み込まれる可能性を最小にするために、例えばＯＰＣ、及びその他の任意のＲＥＴの適用後の設計レイアウトなどのＯＰＣの効果を設計の検査、すなわち較正された数値処理モデルを使用した徹底的なフルチップシミュレーションによって確認する必要がある。これは、数百万ドルの範囲にわたる膨大なハイエンドパターニングデバイスの製造コスト、及び一旦製造しても実際のパターニングデバイスの補修又は修理によるターンアラウンドタイムに及ぼす影響による。
【００１０】
[0010]  ＯＰＣ及びフルチップＲＥＴの両方の確認は、例えば米国特許出願第１０／８１５，５７３号明細書、及びY. Cao他による、「Optimized Hardware and Software For Fast, Full Chip Simulation」、Proc. SPIE, Vol. 5754, 405（2005）と題する論文に記載されているような数値モデル化システム及び方法に基づくものであってよい。
【００１１】
[0011]  １つのＲＥＴは設計レイアウトのグローバルバイアスの調整に関連する。グローバルバイアスは、設計レイアウト内のパターンと、基板上に印刷しようとするパターンとの差異である。例えば、直径２５ｎｍの円形パターンを設計レイアウト内の直径５０ｎｍのパターンによって基板上に印刷してもよく、又は直径２０ｎｍのパターンによって印刷してもよいが、その場合は線量が高くなる。
【００１２】
[0012]  設計レイアウト、又はパターニングデバイス（例えばＯＰＣ）の最適化の他に、リソグラフィ全体の忠実度を高める目的でパターニングデバイスの最適化と共に、又は別個に照明源を最適化することもできる。「照明源」と「光源」という用語は本文献では交換可能に用いられる。１９９０年代から、環状、四重極、又は二重極などの多くの軸外照明源が導入され、ＯＰＣ設計の自由度が高まることによって、結像結果が向上している。知られているように、軸外照明は、パターニングデバイスに含まれる微細構造（すなわちターゲットフィーチャ）を解像する実証済みの方法である。しかしながら、従来の照明源と比較すると、軸外照明は通常は空間像（ＡＩ）の放射強度を低下させる。したがって、より微細な解像度と放射強度の低下との最適なバランスを達成するために照明源を最適化する試みが望ましくなっている。
【００１３】
[0013]  例えば、「Optimum Mask and Source Patterns to Print A Given Shape」、Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 1(1), pp.13-20, (2002)と題するRosenbluth他の論文などに多数の照明源最適化方法が記載されている。光源は、各々が瞳スペクトルのある領域に対応する幾つかの領域に区分される。その際、光源配分が各光源領域で均一であると想定され、各領域の輝度がプロセスウィンドウ用に最適化されている。しかしながら、各光源領域で光源配分が均一であるという想定は必ずしも常に妥当ではなく、その結果、この方法の有効性は損なわれる。「Source Optimization for Image Fidelity and Throughput」、Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 3(4), pp.509-522, (2004)と題するGranikの論文に記載されている別の例では、幾つかの既存の光源最適化方法が概観されており、光源最適化の問題を一連の非負最小二乗最適化に転換するイルミネータピクセルに基づく方法が提案されている。これらの方法はある程度の成功を実証しているが、これらには通常、複数の複雑な反復を集中する必要がある。さらに、基板画像の忠実度に対する光源の最適化と光源の滑らかさ要件とのトレードオフを要するGranikの方法のγなどの幾つかの追加パラメータの適切／最適な値を定めることが困難なことがある。
【００１４】
[0014]  低ｋ１のフォトリソグラフィの場合、光源とパターニングデバイスとの両方の最適化は、クリティカル回路パターンの投影のための実行可能なプロセスウィンドウを確保するために有用である。幾つかのアルゴリズム（例えば、Socha他のProc. SPIE vol. 5853, 2005, p.180）は、照明を独立した光源ポイントに、またマスクを空間周波数領域の回折次数に離散化させ、且つ光源強度及びパターニングデバイスの回折次数から光学結像モデルによって予測され得る露光寛容度などのプロセスウィンドウのメトリクスに基づいて（選択された設計変数として定義される）コスト関数を別途公式化する。本明細書では「設計変数」という用語は、例えば、リソグラフィ投影装置のユーザが調整できるパラメータなどのリソグラフィ投影装置の一組のパラメータを含んでいる。光源、パターニングデバイス、投影光学系の特性、及び／又はレジストの特性を含むリソグラフィ投影プロセスの任意の特性は最適化での設計変数に含まれることを理解されたい。コスト関数は、設計変数の非線形関数であることが多い。その場合は、コスト関数を最小にするために標準的な最適化技術が使用される。
【００１５】
[0015]  関連して、設計ルールが絶えず縮小化しているというプレッシャーが半導体チップメーカーを既存の１９３ｎｍＡｒＦリソグラフィと共に低ｋ１リソグラフィ時代へとより深く移行することに駆り立てている。より低いｋ１へと向かうリソグラフィは、ＲＥＴ、露光ツール、及びリソグラフィを考慮した設計の必要性への要件を厳しくしている。将来は、１．３５ＡｒＦハイパー開口数（ＮＡ）露光ツールを使用できよう。回路設計を有効なプロセスウィンドウで基板上に生成できるように確実に支援するために、（本明細書では光源マスク最適化、すなわちＳＭＯと呼ぶ）光源パターニングデバイスの最適化は２×ｎｍノードのための重要なＲＥＴになっている。
【００１６】
[0016]  制約なく、また実現可能な時間内でコスト関数を用いた光源及びパターニングデバイスを同時に最適化することができる光源及びパターニングデバイスの最適化方法及びシステムは、２００９年１１月２０日に出願され、国際公開第ＷＯ２０１０／０５９９５４号として公開され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「Fast Freeform Source and Mask Co-Optimization Method」と題する、同一出願人による国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６５３５９号に記載されている。
【００１７】
[0017]  光源のピクセルを調整することによる光源の最適化に関与する別の光源及びマスク最適化方法及びシステムは、２０１０年６月１０日に出願され、米国特許出願公開第２０１０／０３１５６１４号として公開され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「Source-Mask Optimization in Lithographic Apparatus」と題する、同一出願人による米国特許出願第１２／８１３４５６号明細書に記載されている。
【００１８】
[0018]  本明細書には、リソグラフィ投影装置で、１つ以上のフィーチャを含むパターニングデバイスの散乱放射場をシミュレートする方法であって、１つ以上のフィーチャのフィーチャ要素のうちの１つ以上の散乱関数を使用してパターニングデバイスの散乱関数を決定するステップを含み、１つ以上のフィーチャのうちの少なくとも１つが三次元フィーチャであり、又は、１つ以上の散乱関数がフィーチャ要素への複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける、コンピュータ実施方法が開示される。
【００１９】
[0019]  ある実施形態によれば、散乱放射場は、パターニングデバイスによって散乱される斜入射放射場によって生成される。
【００２０】
[0020]  ある実施形態によれば、フィーチャ要素は、エッジ、区域、コーナー、近接コーナー、近接エッジ、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される。
【００２１】
[0021]  ある実施形態によれば、１つ以上の散乱関数は厳密なソルバを用いて計算される。
【００２２】
[0022]  ある実施形態によれば、１つ以上の散乱関数は、シャドーイング効果、パターン依存性ベストフォーカスシフト、パターンシフト、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される効果を特徴付ける。
【００２３】
[0023]  ある実施形態によれば、シャドーイング効果は非対称である。
【００２４】
[0024]  ある実施形態によれば、パターンシフトはグローバルパターンシフトとパターン依存性パターンシフトとを含む。
【００２５】
[0025]  ある実施形態によれば、パターンシフトはマスクの焦点ずれに起因する。
【００２６】
[0026]  ある実施形態によれば、パターンシフトは、パターニングデバイス上の異なる位置での入射放射場が異なる入射角を有することに起因する。
【００２７】
[0027]  ある実施形態によれば、１つ以上の散乱関数は１つ以上のフィーチャのうちの二次散乱を特徴付ける。
【００２８】
[0028]  ある実施形態によれば、散乱放射場は極端紫外線帯域内の波長を有する放射を含む。
【００２９】
[0029]  ある実施形態によれば、１つ以上の散乱関数はライブラリにコンパイルされる。
【００３０】
[0030]  ある実施形態によれば、ライブラリは索引情報を含む。
【００３１】
[0031]  ある実施形態によれば、１つ以上の散乱関数は、フィーチャ要素への複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける。
【００３２】
[0032]  ある実施形態によれば、パターニングデバイスの散乱関数は、パターニングデバイス上のフィーチャ要素の位置に応じた、フィーチャ要素の１つ以上の散乱関数と１つ以上のフィルタ関数との積又は畳み込みの総和によって計算される。
【００３３】
[0033]  ある実施形態によれば、方法はさらに、パターニングデバイスの散乱関数及び入射放射場から散乱放射場を計算するステップを含む。
【００３４】
[0034]  ある実施形態によれば、方法はさらに、リソグラフィ投影装置で露光されるウェーハ上のレジスト層内の放射場を計算するステップを含む。
【００３５】
[0035]  ある実施形態によれば、方法はさらに、レジスト像を計算するステップを含む。
【００３６】
[0036]  ある実施形態によれば、方法はさらに、グローバルパターンシフトが基本的にゼロになるように、投影光学系のオブジェクト面としてパターニングデバイスと投影光学系との間のリソグラフィ投影装置の光路上の面を選択するステップを含む。
【００３７】
[0037]  ある実施形態によれば、１つ以上のフィルタ関数は、リソグラフィ投影装置内の光源のスリット位置の関数である。
【００３８】
[0038]  本明細書にはまた、コンピュータによって実行されると、上記請求項のいずれかに記載方法を実施する命令が記録されているコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品も開示される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】[0039]リソグラフィシステムの様々なサブシステムのブロック図である。
【図２】[0040]図１のサブシステムに対応するシミュレーションモデルのブロック図である。
【図３】[0041]リソグラフィ投影装置の概略図である。
【図４】[0042]図３の装置のより詳細な図である。
【図５】[0043]図３及び図４の装置の光源コレクタモジュールＳＯのより詳細な図である。
【図６】[0044]露光用にＥＵＶを使用するリソグラフィに適するマスクを示す。
【図７】[0045]図７Ａ〜図７Ｃは、シャドーイング効果を示す。
【図８】[0046]パターン依存性ベストフォーカスシフトを示す。
【図９】[0047]マスクの焦点ずれを示す。
【図１０】[0048]パターンシフトを示す。
【図１１】[0049]ある実施形態による方法のフローチャートを示す。
【図１２】[0050]パターニングデバイス上のフィーチャを概略的に示す。
【図１３】[0051]二次散乱を示す。
【図１４】[0052]図１１に示す方法と「薄いマスク」モデルとの例示的な比較を示す。
【図１５】[0053]例示的コンピュータシステムのブロック図である。
【図１６】[0054]別のリソグラフィ投影装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
[0055]  本明細書ではとくにＩＣの製造について言及するが、本明細書の記述には他の多くの可能な用途があることを明確に理解されたい。例えば、これを集積光学系、磁気ドメインメモリ用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用してもよい。当業者であれば、このような別の用途の脈絡での本明細書での「レチクル」、［ウェーハ」、又は「ダイ」という用語の使用は、より一般的な用語、「マスク」、「基板」、及び「ターゲット位置」と交換可能であると見なすべきであることを理解するであろう。
【００４１】
[0056]  本書では、「放射」及び「ビーム」という用語を使用して、紫外線放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）及びＥＵＶ（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する極端紫外線放射）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
【００４２】
[0057]  本明細書で用いられる「最適化する」、及び「最適化」という用語は、リソグラフィの結果及び／又は過程が、基板上への設計レイアウトのより高い投影精度、より大きいプロセスウィンドウなどのより望ましい特性を有するようにリソグラフィ投影装置を調整することを意味する。
【００４３】
[0058]  さらに、リソグラフィ投影装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプのものでもよい。このような「マルチステージ」デバイスでは、追加のテーブルを並行して使用してもよく、又は１つ以上の別のテーブルが露光用に使用されている間に１つ以上のテーブル上で準備ステップを実行してもよい。ツインステージリソグラフィ投影装置は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９６９，４４１号明細書に記載されている。
【００４４】
[0059]  上記のパターニングデバイスは設計レイアウトを含み、又はこれを形成することができる。設計レイアウトはＣＡＤ（コンピュータ支援設計）プログラムを利用して生成することができ、このプロセスはＥＤＡ（電子設計自動化）と呼ばれることが多い。ほとんどのＣＡＤプログラムは、機能的設計レイアウト／パターニングデバイスを作製するための所定の一組の設計ルールに従う。これらのルールはプロセス及び設計上の制限によって設定される。例えば、設計ルールは、回路デバイス、又は線が不都合に相互作用しないことを確実にするために、回路デバイス（ゲート、コンデンサなど）、又は相互接続線間の空間許容差を規定する。設計ルールの制限は通常は「クリティカルディメンション」（ＣＤ）と呼ばれる。回路のクリティカルディメンションは、線又は穴の最小幅、又は２本の線、又は２つの穴の間の最小スペースとして規定することができる。したがって、ＣＤは設計された回路の全体的サイズ及び密度を決定する。もちろん、集積回路製造の目標の１つは、（パターニングデバイスを介した）基板上の元の回路設計を忠実に再現することである。
【００４５】
[0060]  本文中で使用される「マスク」又は「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作成するパターンに対応するパターン付き断面を入射する放射ビームに与えるのに使用することができる一般のパターニングデバイスを指すものと広義に解釈することができる。「光弁」という用語もまたこの文脈で使用することができる。従来のマスク（透過型又は反射型、バイナリ、位相シフト、ハイブリッドなど）以外に、そのような他のパターニングデバイスの例は以下を含む。すなわち、
−プログラマブルミラーアレイ。そのようなデバイスの例は、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリクスアドレス可能な表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレスされた区域が入射した放射を回折した放射として反射し、アドレスされなかった区域は、入射した放射を非回折放射として反射するということである。適切なフィルタを使用して、上記非回折放射を反射ビームからフィルタ除去し、回折した放射だけを残すことができる。こうして、このビームは、マトリクスアドレス可能な表面のアドレッシングパターンに従ってパターン付与される。必要なマトリクスアドレッシングは、好適な電子手段を使用して実施することができる。そのようなミラーアレイに関する詳細情報は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２９６，８９１号明細書及び第５，５２３，１９３号明細書から収集できる。
−プログラマブルＬＣＤアレイ。そのような構造の一例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２２９，８７２号明細書に記載されている。
【００４６】
[0061]  簡単な前置きとして、図１は例示的なリソグラフィ投影装置１０Ａを示している。主要なコンポーネントは、深紫外線エキシマレーザ光源、又は極端紫外線（ＥＵＶ）源を含む他のタイプの光源であってよい放射源１２Ａ（上述のように、リソグラフィ投影装置自体は放射源を有する必要はない）、（シグマと呼ばれる）部分コヒーレンスを規定し、光源１２Ａからの放射を整形する光学系１４Ａ、１６Ａａ及び１６Ａｂを含んでいてもよい照明光学系、パターニングデバイス１８Ａ、及びパターニングデバイスパターンの画像を基板面２２Ａに投影する透過光学系１６Ａｃである。投影光学系の瞳面での調整可能なフィルタ又はアパーチャ２０Ａは、基板面２２Ａに当たるビームの角度範囲を制限してもよく、最大可能な角度は投影光学系の開口数ＮＡ＝ｓｉｎ（Θｍａｘ）を規定する。
【００４７】
[0062]  システムの最適化プロセスでは、システムの性能指数はコスト関数として表される。最適化プロセスは、コスト関数を最小にするシステムのパラメータ（設計変数）のセットを発見するプロセスに帰着する。コスト関数は、最適化の目標に応じて任意の適切な形態をとることができる。例えば、コスト関数は、システムのある特性の意図する値（例えば理想値）に対するシステムの特定の特性（評価ポイント）の偏差の重み付き２乗平均平方根（ＲＭＳ）であってよく、コスト関数はまた、これらの偏差の最大値（すなわち最悪の偏差）であってもよい。本明細書の「評価ポイント」は、システムのどの特性をも含むように広義に解釈されるものとする。システムの設計変数は、有限範囲に限定でき、及び／又はシステムの実施の実用性によって相互依存的であってもよい。リソグラフィ投影装置の場合は、制限は調節可能範囲及び／又はパターニングデバイスの製造可能性設計ルールなどの物理的特性、及びハードウェアの特性に関連することが多く、評価ポイントには、基板上のレジスト像上の物理ポイント、並びに線量や焦点などの非物理的特性を含めることができる。
【００４８】
[0063]  リソグラフィ投影装置では、光源は照明（すなわち光）を提供し、投影光学系はパターニングデバイスを介して照明を基板上に誘導し、整形する。「投影光学系」という用語は本明細書では、放射ビームの波面を変更し得る任意の光学コンポーネントを含むものとして広義に定義される。例えば、投影光学系はコンポーネント１４Ａ、１６Ａａ、１６Ａｂ、及び１６Ａｃの少なくとも幾つかを含んでいてもよい。空間像（ＡＩ）は基板レベルでの放射強度分布である。基板上のレジスト層は露光され、空間像はレジスト層内の潜在「レジスト像」（ＲＩ）としてレジスト層に転写される。レジスト像（ＲＩ）は、レジスト層内のレジストの溶解性の空間分布として定義することができる。レジストモデルは、空間像からレジスト像を計算するために使用でき、その例は参照により本明細書に全体が組み込まれる、同一出願人による米国特許出願第１２／３１５，８４９号明細書に記載されている。レジストモデルはレジスト層の特性にのみ関連する（例えば、露光、ＰＥＢ及び現像中に生じる化学プロセスの効果）。リソグラフィ投影装置の光学特性（例えば光源、パターニングデバイス、及び投影光学系の特性）は、空間像を決定付ける。リソグラフィ投影装置で使用されるパターニングデバイスは変更可能であるため、パターニングデバイスの光学特性と、少なくとも光源及び投影光学系を含むリソグラフィ投影装置のその他のコンポーネントの光学特性とを分離することが望ましい。
【００４９】
[0064]  リソグラフィ投影装置でのリソグラフィのシミュレーションの例示的なフローチャートを図２に示す。光源モデル３１は、光源の光学特性（放射強度分布及び／又は位相分布を含む）を表す。投影光学系モデル３２は、投影光学系の光学特性（投影光学系に起因する放射強度分布及び／又は位相分布の変化を含む）を表す。設計レイアウトモデル３５は、パターニングデバイス上の、又はそれによって形成されるフィーチャの構成の表現である設計レイアウトの光学特性（所与の設計レイアウト３３に起因する放射強度分布及び／又は位相分布の変化を含む）を表す。空間像３６は、設計レイアウトモデル３５、投影光学系モデル３２及び設計レイアウトモデル３５からシミュレートすることができる。レジスト像３７は、レジストモデル３７を用いて空間像３６からシミュレートすることができる。リソグラフィのシミュレーションは、例えば、レジスト像３８の輪郭とＣＤを予測することができる。
【００５０】
[0065]  より詳細には、光源モデル３１は、ＮＡシグマ（σ）設定と任意の特定の照明源の形状（例えば、環状、四重極、及び二重極などの軸外放射源）を含むが、これらに限定されない光源の光学特性を表すことができる。投影光学モデル３２は、収差、歪、屈折率、物理的サイズ、物理的寸法などを含む投影光学系の光学特性を表すことができる。また、設計レイアウトモデル３５は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，５８７，７０４号明細書に記載された物理パターニングデバイスの物理特性を表すことができる。シミュレーションの目的は、例えば、意図した設計と比較するためのエッジ配置、空間像強度スロープ及びＣＤを正確に予測することである。意図した設計は、一般にＧＤＳＩＩ又はＯＡＳＩＳなどの標準のデジタルファイルフォーマットあるいはその他のファイルフォーマットで提供できるＯＰＣ前設計レイアウトとして定義される。
【００５１】
[0066]  この設計レイアウトから、「クリップ」と呼ばれる１つ以上の部分を特定してもよい。ある実施形態では、設計レイアウト内の複雑なパターンを表すクリップのセットが抽出される（通常は約５０〜１０００個のクリップであるが、任意数のクリップを使用してもよい）。当業者には理解されるように、これらのパターン、又はクリップは設計の小部分（すなわち、回路、セル、又はパターン）を表し、特にクリップは特別の注意及び／又は確認が必要な小部分を表す。言い換えると、クリップは設計レイアウトの一部でもよく、又は（消費者が提供するクリップを含む）経験、試行錯誤、又はフルチップシミュレーションの実行のいずれかによってクリティカルフィーチャが特定される設計レイアウトの部分と同様であってもよく、又は同様の挙動を有していてもよい。クリップは通常は１つ以上のテストパターン、又はゲージパターンを含んでいる。
【００５２】
[0067]  特定の画像最適化を必要とする設計レイアウト内の既知のクリティカルフィーチャ区域に基づいて、事前に消費者によってより大きい初期クリップセットが提供されてもよい。あるいは、別の実施形態では、クリティカルフィーチャ区域を特定するある種の自動（マシンビジョンなど）、又は手動アルゴリズムを使用して設計レイアウト全体から、より大きい初期クリップセットが抽出されてもよい。
【００５３】
[0068]  図３は、例示的なリソグラフィ投影装置を概略的に示している。装置は、以下を含んでいる。
−放射投影ビームＢを調整する照明システムＩＬ。この特定の例では、照明システムはさらに放射源ＳＯを含んでいる。
−パターニングデバイスＭＡ（例えばレチクル）を保持するパターニングデバイスホルダを備え、要素ＰＳに対してパターニングデバイスを正確に位置決めする第１のポジショナに接続された第１のオブジェクトテーブル（例えばマスクテーブル）ＭＴ。
−基板Ｗ（例えばレジストコートシリコンウェーハ）を保持する基板ホルダを備え、要素ＰＳに対して基板を正確に位置決めする第２のポジショナに接続された第２のオブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴ。
−基板Ｗの（例えば、１つ以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上にパターニングデバイスＭＡの照射部分を結像する投影システム（「レンズ」）ＰＳ（例えば、屈折、反射光学、又は反射屈折光学システム）。
【００５４】
[0069]  本明細書に示すように、装置は透過型の（すなわち透過性マスクを有する）装置である。しかしながら、一般に装置は例えば（反射性マスクを有する）反射型の装置でもよい。あるいは、装置は標準的なマスクを使用する代わりに別の種類のパターニングデバイスを使用してもよく、その例にはプログラマブルミラーアレイ、又はＬＣＤマトリクスが含まれる。
【００５５】
[0070]  光源ＳＯ（例えば、水銀ランプエキシマレーザ）は放射ビームを生成する。このビームは、直接、又はビームエキスパンダＥｘなどの調節手段を通った後で、照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（それぞれ一般に、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＤを備えていてもよい。さらに、イルミネータＩＬは一般に、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの様々な他のコンポーネントを備えている。このようにして、パターニングデバイスＭＡに当たるビームＢは、断面に所望の均一性と強度とを有する。
【００５６】
[0071]  図３に関して、放射源ＳＯは（放射源ＳＯが、例えば、水銀ランプである場合に多いように）リソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、リソグラフィ投影装置から遠隔位置にあってもよく、光源が生成する放射ビームは（例えば、適切な誘導ミラーを用いて）装置に誘導されることに留意されたい。この後者のシナリオは、放射源ＳＯが（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ、又はＦ２レージングに基づく）エキシマレーザである場合に多い。
【００５７】
[0072]  次に、ビームＰＢは、パターニングデバイステーブルＭＴ上に保持されるパターニングデバイスＭＡと交差する。パターニングデバイスＭＡを横切った後、ビームＢはレンズＰＬを通過し、レンズＰＬは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＢを合焦させる。第２の位置決め手段（及び干渉測定手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば、ターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に正確に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えば、パターニングデバイスライブラリからパターニングデバイスＭＡを機械的に検索した後で、又はスキャン中に、ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図３には明示していないロングストロークモジュール（粗動位置決め）とショートストロークモジュール（微動位置決め）により実現する。しかしながら、（ステップアンドスキャンツールとは対照的に）ウェーハステッパの場合は、パターニングデバイステーブルＭＴをショートストロークアクチュエータに接続するだけでよく、又は固定してもよい。
【００５８】
[0073]  図示したツールは、下記の２つの異なるモードで使用することができる。
−ステップモードでは、パターニングデバイステーブルＭＴは、基本的に固定状態に保たれ、全パターニングデバイス画像は、１回で（すなわち、１回の「フラッシュ」で）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次に、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされる。
−スキャンモードでは、所与のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」で露光されないことを除けば、基本的には同じシナリオが適用される。代わりに、パターニングデバイステーブルＭＴを、速度ｖで所与の方向（例えば、ｙ方向のような、いわゆる「スキャン方向」）に移動することができ、その結果、投影ビームＢはパターニングデバイス画像上をスキャンする。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向に同時に移動する。但し、ＭはレンズＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４又は１／５である）である。このようにして、解像度を犠牲にすることなく比較的広いターゲット部分Ｃを露光することができる。
【００５９】
[0074]  図４は、別の例示的なリソグラフィ投影装置１０００を概略的に示している。この例示的なリソグラフィ投影装置で使用される光はＥＵＶでよい。
【００６０】
[0075]  リソグラフィ投影装置１０００は以下を含んでいる。
[0076]  −光源コレクタモジュールＳＯ、
[0077]  −放射ビームＢ（例えば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、
[0078]  −パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ、
[0079]  −基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持し、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ、
[0080]  −パターニングデバイスＭＡによって、放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば、１つ以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上に投影するように構成された投影システム（例えば反射型投影システム）ＰＳ。
【００６１】
[0081]  この図に示すように、装置１０００は（例えば、反射性マスクを使用する反射型の装置である。大半の材料がＥＵＶ波長範囲内で光を吸収するため、マスクは、例えば、マルチスタックのモリブデン及びシリコンを含む多層リフレクタを有していてもよいことに留意されたい。一例では、マルチスタックリフレクタは、各層の厚さが波長の４分の１であるモリブデンとシリコンとの４０個のペアの層を有する。Ｘ線リソグラフィでさらに小さい波長を生成することができる。ＥＵＶ及びｘ線波長では大半の材料が光を吸収するため、パターニングデバイスのトポグラフィ（例えば、多層リフレクタの上面のＴａＮ光吸収体）上でパターニングされた光吸収性材料の薄片によって、どこにフィーチャを印刷し（ポジ型レジスト）、どこに印刷しない（ネガ型レジスト）かが定義される。
【００６２】
[0082]  図４を参照すると、イルミネータＩＬは光源コレクタモジュールＳＯから極端紫外線放射を受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法は、必ずしもそれに限定されないが、例えば、ＥＵＶ範囲内に１本以上の輝線を有し、キセノン、リチウム又はスズなどの少なくとも１つの元素を有するプラズマ状態に材料を変換するステップを含んでいる。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と言われることが多いこのような方法の１つでは、線発光元素を有する材料の小滴、ストリーム、又はクラスタなどの燃料にレーザビームを照射することによってプラズマを生成することができる。光源コレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ（図４には図示せず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってよい。結果として生ずるプラズマは出力放射、例えば、ＥＵＶ放射を発し、これは光源コレクタモジュール内に配置された放射コレクタを使用して集光される。レーザと光源コレクタモジュールとは、例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合は別個のエンティティであってよい。
【００６３】
[0083]  このような場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムを用いてレーザから光源コレクタモジュールに送られる。別の場合、例えば、光源がＤＰＰ光源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶである場合は、光源は光源コレクタモジュールの一体部分であってもよい。
【００６４】
[0084]  イルミネータＩＬは放射ビームの角度強度分布を調整する調整手段を備えていてもよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（それぞれ一般に、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは一般に、ファセットフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの様々な他のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータは断面に所望の均一性と強度分布とを有するように放射ビームを調整するために使用されてもよい。
【００６５】
[0085]  放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。放射ビームＢは、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射した後、投影システムＰＳを通過し、これがビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば、干渉測定装置、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動して、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めすることができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１とを使用して、パターニングデバイス（例えばマスク）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。パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２とを使用して、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとを整列させてもよい。
【００６６】
[0086]  図示した装置１０００を以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
【００６７】
[0087]  １．ステップモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと基板テーブルＷＴとは、基本的に固定状態に維持され、放射ビームに付与される全パターンは、１回で（すなわち、１回の静的露光で）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次に、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされる。
【００６８】
[0088]  ２．スキャンモードでは、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間に（すなわち１回の動的露光）、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期的にスキャンされる。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度と方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大、及び像反転特性によって決定されてもよい。
【００６９】
[0089]  ３．その他のモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴは、プログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に固定状態に維持され、基板ＷＴは、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間に移動又はスキャンされる。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、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の各々の移動後又はスキャン中の連続放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述の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使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。
【００７０】
[0090]  図１４は、光源コレクタモジュールＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含む装置１０００をより詳細に示している。光源コレクタモジュールＳＯは、光源コレクタモジュールＳＯの密閉構造２２０内に真空環境が保持されるように構築され、配置されている。放電生成プラズマ光源によってＥＵＶ放射発光プラズマ２１０を形成することができる。ＥＵＶ放射は、例えば、キセノンガス、リチウム蒸気、又はスズ蒸気などの極めて高温のプラズマ２１０が生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内で放射を発するガス又は蒸気によって生成されてもよい。極めて高温のプラズマ２１０は、例えば、少なくとも部分的に電離されたプラズマを生ずる電気放電によって生成される。放射を効率的に生成するために、例えば、１０Ｐａのキセノン、リチウム、スズ蒸気、又はその他の適切なガス又は蒸気の分圧が必要な場合がある。ある実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起したスズ（Ｓｎ）が提供される。
【００７１】
[0091]  高温プラズマ２１０によって発された放射は、光源チャンバ２１１の開口の背後又は開口内に位置する（場合によって汚染物質バリア、又はフォイルトラップとも呼ばれる）任意選択のガスバリア、又は汚染物質トラップ２３０を経て、光源チャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２へと送られる。汚染物質トラップ２３０は流路構造を含んでいてもよい。汚染物質トラップ２３０はさらにガスバリア、又はガスバリアと流路構造との組み合わせを含んでいてもよい。本明細書では汚染物質トラップ、すなわち汚染物質バリア２３０はさらに、当技術分野では知られているように少なくとも流路構造を含むものとして示されている。
【００７２】
[0092]  コレクタチャンバ２１１は、いわゆる斜入射コレクタであってよい放射コレクタＣＯを含んでいてもよい。放射コレクタＣＯは、上流側放射コレクタ２５１と、下流側放射コレクタ２５２と、を有している。コレクタＣＯを横断する放射は、格子スペクトルフィルタ２４０から反射して、一点鎖線「Ｏ」で示される光軸に沿った仮想光源ポイントＩＦ内で合焦することができる。仮想光源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、光源コレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが密閉構造２２０内の開口２２１に、又はその近傍に位置するように配置されている。仮想光源ポイントＩＦは放射発光プラズマ２１０の像である。
【００７３】
[0093]  次に、放射は照明システムＩＬを横断し、このシステムは、パターニングデバイスＭＡで放射ビーム２１の所望の角度分布、及びパターニングデバイスＭＡで放射強度の所望の均一性が得られるように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２と、ファセット瞳ミラーデバイス２４と、を含んでいてもよい。支持構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡで放射ビーム２１が反射すると、パターン形成されたビーム２６が形成され、パターン形成されたビーム２６は反射素子２８、３０を介して、基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に投影システムＰＳによって結像される。
【００７４】
[0094]  一般に、照明光学系ユニットＩＬ、及び投影システムＰＳには図示した要素よりも多くの要素があってもよい。リソグラフィ装置のタイプに応じて、任意選択として格子スペクトルフィルタ２４０があってもよい。さらに、図示したミラーよりも多くのミラーがあってもよく、例えば、図４に示した投影システムＰＳに１個〜６個の追加の反射素子があってもよい。
【００７５】
[0095]  図４に示すように、コレクタ光学系ＣＯは、単にコレクタ（又はコレクタミラー）の例として斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５を有する入れ子式コレクタとして示されている。斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５は光軸Ｏを中心として軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは好ましくは、ＤＰＰ光源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ光源と組み合わせて使用される。
【００７６】
[0096]  あるいは、光源コレクタモジュールＳＯは、図５に示すようにＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを蓄えて、電子温度が、数１０ｅＶの高電離プラズマ２１０を生成するように配置されている。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成されるエネルギー放射はプラズマから発され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集光され、密閉構造２２０内の開口２２１上に合焦される。
【００７７】
[0097]  図３〜図５に示すような露光用にＥＵＶを使用するリソグラフィ投影装置で使用されるパターニングデバイスは、光源からの光がパターニングデバイスの表面に対して斜角で入射するように配置されてもよい。例えば、放射場２１は図４ではパターニングデバイスＭＡの表面に対して斜角で入射する。これに対して、露光用にＤＵＶを使用するリソグラフィ投影装置では、光源からの光は一般にパターニングデバイスの表面に対して垂直である。
【００７８】
[0098]  パターニングデバイスは三次元フィーチャを含んでいてもよい。例えば、図６に示すように、露光用にＥＵＶを使用するリソグラフィに適するマスクは、反射層６１０と、反射層６１０上のパターン６２０と、を備えていてもよい。反射層６１０は多層ミラーであってよい。本明細書で用いるパターニングデバイス上の「パターン」という用語はパターニングデバイス上の「フィーチャ」という用語と同義である。パターン６２０は、放射源からの基本的にすべての入射ＥＵＶ放射場を吸収する材料であってよく、パターン６２０は三次元であり、すなわち入射放射の波長と少なくとも同等の高さだけ反射層６１０から突起している。反射層６１０に当たる入射放射場６３０は散乱放射場６４０として投影光学系に散乱する一方、パターン６２０に当たる入射放射場６５０は吸収され、投影光学系に散乱しない。
【００７９】
[0099]  斜入射放射場と三次元フィーチャは、単独、又は組み合わせてリソグラフィ投影プロセスで様々な効果を生じ得る。「斜め」の入射放射場は、入射放射場の主光線がパターニングデバイスの基板に対して垂直ではないことを意味し得る。
【００８０】
[00100]  このような効果の第１はシャドーイング効果である。図７Ａに概略的に示すように、入射放射場７３０及び７３１はパターニングデバイスの反射層７１０に当たり、散乱放射場７４０及び７４１として投影光学系に向かって散乱する。放射場７３０、７３１、７４０及び７４１はパターン７２０に当たらない。パターン７２０は三次元フィーチャであるため、放射場７３０と７３１との間の入射ビームはパターン７２０によって遮断される。入射放射場は斜めであり、パターン７２０は三次元であるため、投影光学系の視点からパターン７２０のフットプリント以上の範囲で散乱放射場が陰影区域７５０に生じることはない。図７Ｂは、パターン７２０及び陰影区域７５０の上面図を示している。入射ビームはパターニングデバイスの法線方向に対して非対称であるため、陰影区域７５０はパターン７２０に対して非対称であってもよい。図７Ｃは、シャドーイング効果の斜視図を示している。入射放射場７７０はバー状の三次元パターン７２０Ａに対して略垂直であり、パターン７２０Ａの長さ方向に沿って陰影区域７５０Ａを残している。入射放射場７７０は別のバー状の三次元パターン７２０Ｂと略平行であり、パターン７２０Ｂの幅方向に沿って陰影区域７５０Ｂを残している。
【００８１】
[00101]  このような効果の第２は、パターン依存性ベストフォーカスシフトである。パターン依存性ベストフォーカスシフトは、パターニングデバイス上の三次元パターンから反射したビームのパターン依存性位相歪みに起因することがある。すなわち、異なる三次元パターンからの反射ビームは異なる位相を有し、反射ビーム間の干渉が反射ビームを歪ませることがある。図８に示すように、垂直軸８１０はコントラストであり、水平軸８２０は焦点である。パターニングデバイス上の２つのフィーチャはそれらの像のコントラストと焦点との間の異なる関係８３０及び８４０を有している。これらのフィーチャのベストフォーカス（すなわち最高のコントラストを生じる焦点）８５０及び８６０は異なっている。
【００８２】
[00102]  このような効果の第３は、パターンシフトである。パターンシフトには、（全パターンが基本的に同量だけシフトする）グローバルパターンシフトと、（全パターンが同量だけシフトしない）パターン依存性パターンシフトが含まれてもよい。パターンシフトの１つの発生源は、図２に示す方法で投影光学系のオブジェクト面が、リソグラフィのシミュレーションで選択される近接場サンプル面と異なる場合があることである。図９は、この発生源によるパターンシフトを示している。近接場サンプル面９４０は通常、パターニングデバイス上のパターン９２０の上表面の近傍にあるように選択される。オブジェクト面９３０と近接場サンプル面９４０とのこの距離を「マスクの焦点ずれ」と呼んでもよい。９５０は近接場サンプル面９４０上のパターン９２０の反射場である。９１０はパターニングデバイスの反射層である。マスクの焦点ずれに起因するパターンシフトは、パターニングデバイス上照明が対称であれば、ＤＵＶを使用するリソグラフィ投影装置にとって些細なことである。マスクの焦点ずれに起因するパターンシフトは、パターニングデバイスが反射性であり、入射ビームが斜入射ビームであるためパターニングデバイス上で非対称の照明になるためＥＵＶを使用するリソグラフィ投影装置において些細なことではない。マスクの焦点ずれに起因するパターンシフトは一般に、パターニングデバイス上のパターンの位置とは無関係である。
【００８３】
[00103]  パターンシフトの別の発生源は、（例えば、図４に示した装置のステップモードで）パターニングデバイス上の異なる位置での入射放射場が、異なる入射角を有していることである。図１０は、入射角が異なる入射ビームが、同じパターン１０２０の異なる位置で像１０５０及び１０６０を生成することを概略的に示している。
【００８４】
[00104]  これらの効果を、図２に示すような方法によるリソグラフィのシミュレーションに含めてもよい。しかしながら、これらの効果を（例えば、マクスウェルの方程式を用いて）分析的に計算する又は（ＦＤＴＤ及び厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）などの方法を用いて）数値的に計算することは実際には計算コストが高すぎる。ある実施形態によれば、実質的なフル回路設計、又はフルマスクに適用することができる計算コストがより低い方法が図１１のフローチャートに示されている。これらの効果をフィーチャ要素の散乱関数として特徴付けてもよい。パターニングデバイス上のフィーチャ１１２０の散乱関数は、エッジ、コーナー、及び表面などのフィーチャ要素の散乱関数のライブラリ１１１０を用いて推定することができ、フィーチャ要素の散乱関数は既にマクスウェルの方程式を解くなどの厳密なソルバによって厳密に計算され、ライブラリにコンパイルされている。本明細書で用いる「ライブラリ」という用語は、検索を容易にするための索引を有する、又は有していない複数の、又は一組のセットを意味する。あるいは、エッジ、コーナー、又は表面などのフィーチャ要素の散乱関数がフィーチャの散乱関数の推定中に最初に必要な場合は、これらを厳密に計算することができる。本明細書で用いるオブジェクトの「散乱関数」という用語は、オブジェクトによって入射放射場の散乱を特徴付ける関数、すなわちオブジェクト上の入射放射場と、（「散乱放射場」と呼ばれる）オブジェクトによって散乱される放射場との関係を意味する。所与の入射放射場で、オブジェクトの散乱関数を用いてオブジェクトの散乱放射場を計算することができる。フィーチャ１１２０はフィーチャ要素の成分に分解することができ、ライブラリ１１１０から知ることができ、又は必要に応じて計算されるフィーチャ要素の成分の散乱関数から、パターニングデバイスの散乱関数１１３０を導出することができる。フィーチャ１１２０の散乱関数１１３０を、（光源の瞳面での電場、磁場、又は電磁場によって特徴付けられる）入射放射場（すなわち光源からの光）に適用すると、散乱放射場１１４０が生成される。任意選択として、パターニングデバイスと投影光学系との間のリソグラフィ投影装置の光路上の面１１７０は、グローバルパターンシフトが基本的にゼロになるようの投影光学系のオブジェクト面として選択される。ウェーハ上のレジスト層内の放射場１１５０は放射場１１４０から計算することができる。任意選択として、レジスト像１１８０を放射場１１５０から導出することができる。パターニングデバイスが三次元フィーチャを備えている場合は、図１１の方法を適用できる。しかしながら、パターニングデバイスが二次元フィーチャだけを備えている場合にも、図１１の方法を適用することができる。
【００８５】
[00105]  図１２に示すように、パターニングデバイスの１２１０、１２２０などのフィーチャは、表面１２３０、エッジ１２５０、コーナー１２４０、近接エッジ１２６０、及び近接コーナー１２７０などのフィーチャ要素から入射放射を散乱させてもよい。「近接エッジ」１２６０は、１つ以上のフィーチャの２つのエッジを備えるフィーチャ要素である。「近接コーナー」１２７０は、１つ以上のフィーチャの２つのコーナーを備えるフィーチャ要素である。本明細書では「散乱」、又は「散乱する」という用語は、反射、回折、吸収、及び屈折を含むことができる入射放射への効果の組み合わせを意味する。散乱放射は入射放射に干渉し、投影光学系のオブジェクト面内の放射の空間強度分布を変化させ、ひいてはウェ−ハ上に形成されるレジスト像を変化させることができる。
【００８６】
[00106]  近接エッジ１２６０、及び近接コーナー１２７０などのフィーチャ要素の二次散乱は、シミュレーションで計算してもよい。例えば、図１３に示すように、２つのフィーチャ１３１０と１３２０とが高く（すなわち高さ１３３０＞＞入射放射角１３５０の波長）、フィーチャ１３１０と１３２０との距離１３４０が高さ１３３０と同等である場合は、二次散乱は些細なことではないであろう。一次散乱１３６０はフィーチャ１３１０により入射放射１３５０の散乱であり、二次散乱１３７０はフィーチャ１３２０による一次散乱１３６０の散乱である。例えば、２つのエッジがフィーチャの高さの３倍よりも近接している場合は、フィーチャ要素の二次散乱を計算してもよい。
【００８７】
[00107]  一実施形態では、複数の入射角でのフィーチャ要素の散乱関数をマクスウェルの方程式を解くなどの適切な方法で厳密に計算し、ライブラリにコンパイルしてもよく、又はフィーチャの散乱関数の推定中に最初に必要な場合は、前記散乱関数を厳密に計算してもよい。
【００８８】
[00108]  一実施形態では、複数の入射角は、光源の瞳上の複数の位置からの主光線を含む。一実施形態では、光源の瞳上の複数の位置からの主光線はインコヒーレントである。
【００８９】
[00109]  ある実施形態では、フィーチャ１１２０の散乱関数１１３０（逆空間では
【数１】
2016507786.tif 000003
又は実空間では
【数２】
2016507786.tif 000004
）は、ライブラリ１１１０から知られ、又は必要に応じて計算されるフィーチャ要素の成分の散乱関数から以下のように導出することができる。
【００９０】
[00110]  それぞれ
【数３】
2016507786.tif 000005
又は
【数４】
2016507786.tif 000006
但し、
【数５】
2016507786.tif 000007
はフィーチャ要素の形状特性を特徴付けるフィーチャ要素のフィルタ関数であり、
【数６】
2016507786.tif 000008
は
【数７】
2016507786.tif 000009
のフーリエ変換であり、
【数８】
2016507786.tif 000010
はフィーチャ要素の散乱関数であり、
【数９】
2016507786.tif 000011
は
【数１０】
2016507786.tif 000012
のフーリエ変換であり、
【数１１】
2016507786.tif 000013
は畳み込みを指す。
【数１２】
2016507786.tif 000014
及び
【数１３】
2016507786.tif 000015
はパターニングデバイス上のフィーチャ要素の位置の関数であってよい。ある実施形態では、
【数１４】
2016507786.tif 000016
及び
【数１５】
2016507786.tif 000017
は、リソグラフィ投影装置内の光源のスリット位置の関数であってよい。
【００９１】
[00111]  図１４は、図１１に示す方法と、「薄いマーク」モデル（すなわちパターンの三次元性の効果が考慮されないマークモデル）との例示的な比較を示している。水平軸は焦点である。垂直軸は、ＦＤＴＤなどの厳密な方法で計算されたＣＤからの、シミュレートされたＣＤの偏差である。この比較で使用されるパターニングデバイスは暗視野パターニングデバイスであり、水平バーを備えている。二重極照明ではＮＡ＝０．３３である。薄いマークモデルは、図１１の方法が生じる偏差１４２０よりも大幅に大きい偏差１４１０を生ずる。
【００９２】
[00112]  図１５は、本明細書に開示するパターン選択方法の具体化及び／又は実施を支援することができるコンピュータシステム１００を示す例示的ブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するバス１０２又はその他の通信機構と、情報を処理するバス１０２に結合された１つ以上のプロセッサ１０４（及び１０５）と、を含む。コンピュータシステム１００はまた、情報及びプロセッサ１０４によって実行される命令を記憶するためのバス１０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はその他のダイナミックストレージデバイスなどのメインメモリ１０６を含む。メインメモリ１０６はまた、プロセッサ１０４によって実行される命令の実行中に、一時的変数又はその他の中間情報を記憶するために使用してもよい。コンピュータシステム１００は、さらに、プロセッサ１０４のために静的情報及び命令を記憶するバス１０２に結合された読取専用メモリ（ＲＯＭ）１０８又はその他のスタティックストレージデバイスを含む。磁気ディスク又は光ディスクなどのストレージデバイス１１０が提供され、バス１０２に結合され、情報及び命令を記憶する。
【００９３】
[00113]  コンピュータシステム１００は、バス１０２を介して、コンピュータユーザに対して情報を表示する陰極管（ＣＲＴ）又はフラットパネル又はタッチパネルディスプレイなどのディスプレイ１１２に結合することができる。英数字キー及びその他のキーを含む入力デバイス１１４がバス１０２に結合され、プロセッサ１０４へ情報とコマンド選択を通信する。別のタイプのユーザ入力デバイスは、プロセッサ１０４へ方向情報とコマンド選択を通信し、ディスプレイ１１２上でのカーソルの動きを制御するマウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどのカーソル制御装置１１６である。この入力デバイスは、通常、第１軸（例えば、ｘ）と第２軸（例えば、ｙ）の２軸で自由度２を有し、これによってデバイスは平面内の位置を指定することができる。入力デバイスとしてタッチパネル（画面）ディスプレイも使用することができる。
【００９４】
[00114]  一実施形態によれば、プロセッサ１０４によるメインメモリ１０６に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスの実行に応答してコンピュータシステム１００によってシミュレーションプロセスの一部を実行することができる。このような命令は、ストレージデバイス１１０などの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ１０６に読み込むことができる。メインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行すると、プロセッサ１０４は本明細書に記載する各プロセスステップを実行する。マルチ処理装置内の１つ以上のプロセッサを使用してメインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行することができる。代替実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに、又はそれと組み合わせてハードワイヤード回路を使用することができる。したがって、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに限定されない。
【００９５】
[00115]  本明細書で使用する「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ１０４に命令を提供するステップに加わる任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む多くの形態をとることができるが、これらに限定されない。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイス１１０などの光又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ１０６などのダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を構成するワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。また、伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成される音波又は光波の形態をとることができる。コンピュータ可読媒体の一般形態は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、その他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有するその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ，及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ，その他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、以下に記載する搬送波、又はコンピュータが読み取り可能なその他の任意の媒体を含む。
【００９６】
[00116]  様々な形態のコンピュータ可読媒体が、プロセッサ１０４へ１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを搬送して実行するステップに含まれる。例えば、命令は、最初リモートコンピュータの磁気ディスク上に記憶されていてもよい。リモートコンピュータは、命令をダイナミックメモリにロードし、モデムを用いて電話回線上で命令を送信することができる。コンピュータシステム１００側のモデムは電話回線上でデータを受信し、赤外線送信機を用いてデータを赤外線信号に変換する。バス１０２に結合された赤外線検出器が赤外線信号で搬送されたデータを受信し、データをバス１０２上に配置することができる。バス１０２はデータをメインメモリ１０６へ搬送し、そこからプロセッサ１０４が命令を取り出して実行する。任意選択として、メインメモリ１０６によって受信された命令は、プロセッサ１０４による実行前又は後にストレージデバイス１１０に記憶することができる。
【００９７】
[00117]  また、コンピュータシステム１００は、バス１０２に結合された通信インターフェース１１８を含むことが好ましい。通信インターフェース１１８は、ローカルネットワーク１２２に接続されたネットワークリンク１２０への双方向データ通信接続を提供する。例えば、通信インターフェース１１８は、対応するタイプの電話回線にデータ通信接続を提供する統合デジタルサービス通信網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェース１１８は、互換ＬＡＮにデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであってもよい。無線リンクも実施することができる。そのような任意の実施態様で、通信インターフェース１１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を送受信する。
【００９８】
[00118]  ネットワークリンク１２０は、通常、１つ以上のネットワークを通してデータ通信を他のデータデバイスに提供する。例えば、ネットワークリンク１２０は、ローカルネットワーク１２２を通してインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１２６が運用するホストコンピュータ１２４又はデータ装置に接続を提供することができる。次に、ＩＳＰ１２６は、現在一般に「インターネット」１２８と呼ばれるワールドワイドパケットデータ通信ネットワークを通してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２２とインターネット１２８は共に、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を使用する。デジタルデータをコンピュータシステム１００との間で搬送する様々なネットワークを介した信号及びネットワークリンク１２０上の信号及び通信インターフェース１１８を介した信号は情報を伝送する搬送波の例示的形態である。
【００９９】
[00119]  コンピュータシステム１００は、ネットワーク、ネットワークリンク１２０、及び通信インターフェース１１８を通してメッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信することができる。インターネットの例では、インターネット１２８、ＩＳＰ１２６、ローカルネットワーク１２２及び通信インターフェース１１８を通してサーバ１３０がアプリケーションプログラムのために要求されたコードを送信することができる。一実施形態によれば、そのような１つのダウンロードされたアプリケーションは、例えばこの実施形態のテストパターン選択に備える。受信されたコードは、それが受信されるとプロセッサ１０４によって実行することができ、及び／又はストレージデバイス１１０又はその他の不揮発性記憶装置に記憶して後で実行することができる。このようにして、コンピュータシステム１００は、搬送波の形式でアプリケーションコードを入手することができる。
【０１００】
[00120]  図１６は、本発明のテストパターン選択プロセスを用いて較正されたコンピュータリソグラフィモデルを使用して性能をシミュレート及び／又は最適化することができる例示的リソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は、以下のコンポーネントを備える。
[00121]  −放射投影ビームＢを供給する放射システムＥｘ、ＩＬ。この特定の例では、放射システムは放射源ＳＯをさらに備える。
[00122]  −マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するマスクホルダを有し、投影システムＰＳに対してマスクを正確に位置決めする第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１のオブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴ。
[00123]  −基板Ｗ（例えば、レジストコートシリコンウェーハ）を保持する基板ホルダを備え、投影システムＰＳに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２のオブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴ。
[00124]  −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）上にマスクＭＡの照射部分を結像する投影システム（「レンズ」）ＰＳ（例えば、屈折、反射光学、又は反射屈折光学システム）。
【０１０１】
[00125]  本明細書に記載するように、装置は透過型である（すなわち、透過マスクを有する）。しかしながら、一般に、装置は例えば反射型（反射マスクを有する）であってもよい。あるいは、装置は、マスクの使用に代えて別の種類のパターニング手段を使用してもよい。その例として、プログラマブルミラーアレイ又はＬＣＤマトリクスがある。
【０１０２】
[00126]  放射源ＳＯ（例えば、水銀ランプ又はエキシマレーザ）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接、又はビームエキスパンダ又はビームデリバリシステムＢＤなどの調節手段を通った後で、照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（それぞれ、一般にσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＤを備えてもよい。さらに、イルミネータＩＬは、一般に、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの様々な他のコンポーネントを備える。このようにして、マスクＭＡに当たるビームＢは、断面に所望の均一性と強度分布とを有する。
【０１０３】
[00127]  図１６に関して、放射源ＳＯはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよい（例えば、多くの場合、放射源ＳＯが水銀ランプの場合にあてはまる）が、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、生成する放射ビームを装置内に誘導する（例えば、適切な誘導ミラーにより）構成であってもよいことに留意されたい。この後者のシナリオは、多くの場合、放射源ＳＯがエキシマレーザ（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ又はＦ２レージングに基づく）のときにあてはまる。本発明は、少なくともこれらの両方のシナリオを包含する。
【０１０４】
[00128]  その後、ビームＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに達する。マスクＭＡを横断したビームＢは、レンズＰＳを通過し、レンズＰＳは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＰＳを合焦させる。第２の位置決め手段（及び干渉測定手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴを正確に移動させて様々なターゲット部分ＣをビームＢの経路内に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えば、マスクライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、又はスキャン中に、ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１６には明示していないロングストロークモジュール（粗動位置決め）とショートストロークモジュール（微動位置決め）により実現する。しかしながら、ウェーハステッパ（ステップアンドスキャンツールとは対照的に）の場合、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータに接続するだけでよく、又は固定してもよい。
【０１０５】
[00129]  パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、必要に応じて、パターニングデバイス内のアライメントマークＭ１、Ｍ２と、ウェーハ上のアライメントマークＰ１、Ｐ２と、を用いて整列させることができる。
【０１０６】
[00130]  図のツールは、下記の２つの異なるモードで使用することができる。
【０１０７】
[00131]  −ステップモードでは、マスクテーブルＭＴは、基本的に固定状態に維持され、全マスク画像は、１回で（すなわち、１回の「フラッシュ」で）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次に、異なるターゲット部分ＣをビームＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされる。
【０１０８】
[00132]  −スキャンモードでは、所与のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」で露光されない点を除けば、基本的には同じシナリオが適用される。代わりに、マスクテーブルＭＴを、速度ｖで所与の方向（例えば、ｙ方向のような、いわゆる「スキャン方向」）に移動することができ、そのため、投影ビームＰＢはマスク画像上をスキャンする。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向に同時に移動する。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４又は１／５）である。このようにして、解像度を犠牲にしないで比較的広いターゲット部分Ｃを露光することができる。
【０１０９】
[00133]  本明細書に開示する概念は、サブ波長フィーチャを結像する任意の汎用の結像システムをシミュレートするか又は数学的にモデル化することができ、特にますます微細化するサイズの波長を生成することができる台頭しつつある結像技術で有用である。すでに普及している新興技術は、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍの波長を生成することができ、さらにフッ素レーザを用いて１５７ｎｍの波長を生成することができるＤＵＶ（深紫外線）リソグラフィを含む。さらに、ＥＵＶリソグラフィは、シンクロトロンを用いて、又は高エネルギーの電子を材料（固体又はプラズマ）に衝突させて２０〜５ｎｍの範囲内の波長を生成してこの範囲内の光子を生成することができる。この範囲内では大半の材料が光を吸収するため、モリブデンとシリコンのマルチスタックを有する反射ミラーによって照明を生成することができる。マルチスタックミラーは、各層の厚さが波長の４分の１であるモリブデンとシリコンの４０個のペアの層を有する。Ｘ線リソグラフィでさらに小さい波長を生成することができる。通常、シンクロトロンを用いてＸ線波長が生成される。Ｘ線波長では大半の材料が光を吸収するため、光吸収性材料の薄片によってどこにフィーチャを印刷し（ポジ型レジスト）、どこに印刷しないか（ネガ型レジスト）を定義することができる。
【０１１０】
[00134]  本明細書に開示する概念はシリコンウェーハなどの基板上の結像に使用することができるが、開示された概念は、例えば、シリコンウェーハ以外の基板上の結像に使用される任意のタイプのリソグラフィ結像システムと共に使用することができることを理解されたい。
【０１１１】
[00135]  以上、本発明について、その好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明の形態と内容を変更及び修正することができることは当業者には明らかであろう。添付の請求の範囲はそのような変更及び修正を含むことが意図されている。本明細書で開示した概念は、サブ波長のフィーチャを結像する任意の汎用の結像システムをシミュレートするか、又は数学的にモデリングすることができ、ますます小さくなるサイズの波長を生成することができる新興の結像技術と併用すれば特に有用である。すでに普及している新興の技術は、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍの波長を生成でき、フッ素レーザを用いて１５７ｎｍの波長さえ生成できるＥＵＶ（極端紫外線）リソグラフィを含む。さらに、ＥＵＶリソグラフィは、シンクロトロンを用いて、又は材料（固体又はプラズマ）に高エネルギー電子を衝突させて２０〜５ｎｍの範囲内に波長を生成することでこの範囲内の光子を生成することができる。
【０１１２】
[00136]  本明細書に開示する概念はシリコンウェーハなどの基板上の結像に使用することができるが、開示された概念は、例えば、シリコンウェーハ以外の基板上の結像に使用される任意のタイプのリソグラフィ結像システムと共に使用することができることを理解されたい。
【０１１３】
[00137]  本発明について、以下の条項を用いてさらに説明する。
１．リソグラフィ投影装置で、１つ以上のフィーチャを備えるパターニングデバイスの散乱放射場をシミュレートするコンピュータ実施方法であって、
前記１つ以上のフィーチャのフィーチャ要素の１つ以上の散乱関数を用いてパターニングデバイスの散乱関数を決定するステップを含み、
前記１つ以上のフィーチャの少なくとも１つが三次元フィーチャである、方法。
２．リソグラフィ投影装置で、１つ以上のフィーチャを備えるパターニングデバイスの散乱放射場をシミュレートするコンピュータ実施方法であって、
前記１つ以上のフィーチャのフィーチャ要素の１つ以上の散乱関数を用いてパターニングデバイスの散乱関数を決定するステップを含み、
前記１つ以上の散乱関数が、前記フィーチャ要素上の複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける、方法。
３．前記散乱放射場が、前記パターニングデバイスにより散乱される斜入射放射場によって生成される、条項１又は２に記載の方法。
４．前記フィーチャ要素が、エッジ、区域、コーナー、近接コーナー、近接エッジ、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される、条項１又は２に記載の方法。
５．前記１つ以上の散乱関数が、厳密なソルバを用いて計算される、条項１又は２に記載の方法。
６．前記１つ以上の散乱関数が、陰影効果、パターン依存性ベストフォーカスシフト、パターンシフト、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される効果を特徴付ける、条項１又は２に記載の方法。
７．前記陰影効果が非対称である、条項６に記載の方法。
８．前記パターンシフトが、グローバルパターンシフトと、パターン依存性パターンシフトと、を含む、条項６に記載の方法。
９．前記パターンシフトが、マスクの焦点ずれに起因する、条項６に記載の方法。
１０．前記パターンシフトが、前記パターニングデバイス上の異なる位置での入射放射場が異なる入射角を有することに起因する、条項６に記載の方法。
１１．前記１つ以上の散乱関数が、前記１つ以上のフィーチャ間の二次散乱を特徴付ける、条項１又は２に記載の方法。
１２．前記散乱放射場が、極端紫外線帯域内の波長を有する放射を含む、条項１又は２に記載の方法。
１３．前記１つ以上の散乱関数が、ライブラリにコンパイルされる、条項１又は２に記載の方法。
１４．前記ライブラリが索引情報を含む、条項１３に記載の方法。
１５．前記１つ以上の散乱関数が、前記フィーチャ要素上の複数の入射角での入射放射場の散乱を特徴付ける、条項１に記載の方法。
１６．前記パターニングデバイスの前記散乱関数が、前記パターニングデバイス上の前記フィーチャ要素の位置に応じて、前記フィーチャ要素の前記１つ以上の散乱関数及び１つ以上のフィルタ関数の積又は畳み込みの総和により計算される、条項１又は２に記載の方法。
１７．前記パターニングデバイスの散乱関数及び入射放射場から前記散乱放射場を計算するステップをさらに含む、条項１又は２に記載の方法。
１８．前記リソグラフィ投影装置で露光されるウェーハ上のレジスト層内の放射場を計算するステップをさらに含む、条項１又は２に記載の方法。
１９．レジスト像の計算をさらに含む、条項１又は２に記載の方法。
２０．グローバルパターンシフトが基本的にゼロになるように、前記投影光学系のオブジェクト面として、前記パターニングデバイスと投影光学系との間の前記リソグラフィ投影装置の光路上の面を選択するステップをさらに含む、条項１又は２に記載の方法。
２１．前記１つ以上のフィルタ関数が、前記リソグラフィ投影装置内の光源のスリット位置の関数である、条項１６に記載の方法。
２２．コンピュータによって実行されると、条項１〜２１のいずれかに記載の方法を実施する命令が記録されているコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
【０１１４】
[00138]  上記記載は、説明的なものであり限定する意図はない。したがって、当業者には添付の請求の範囲を逸脱することなく、上記実施形態に対する変更が行われ得ることは明らかであろう。
【図１】
2016507786.tif 000018
【図２】
2016507786.tif 000019
【図３】
2016507786.tif 000020
【図４】
2016507786.tif 000021
【図５】
2016507786.tif 000022
【図６】
2016507786.tif 000023
【図７Ａ】
2016507786.tif 000024
【図７Ｂ】
2016507786.tif 000025
【図７Ｃ】
2016507786.tif 000026
【図８】
2016507786.tif 000027
【図９】
2016507786.tif 000028
【図１０】
2016507786.tif 000029
【図１１】
2016507786.tif 000030
【図１２】
2016507786.tif 000031
【図１３】
2016507786.tif 000032
【図１４】
2016507786.tif 000033
【図１５】
2016507786.tif 000034
【図１６】
2016507786.tif 000035
【国際調査報告】
2016507786.tif 000036
2016507786.tif 000037
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