(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明放射を用いて基板上のメトロロジマークを照明するように動作可能な照明システムと、
前記メトロロジマークによる前記照明放射の散乱に続いて、散乱線を収集するように構成された集光システムと、
前記散乱線を空間的にフィルタリングするための波長依存空間フィルタであって、前記波長依存空間フィルタは前記散乱線の波長に依存した空間プロファイルを有する、波長依存空間フィルタと、
を備える、
前記波長依存空間フィルタは、前記散乱線のゼロ回折次数をブロックするためのオブスキュレーションを備え、前記オブスキュレーションの有効サイズは前記散乱線の前記波長に依存する、メトロロジセンサ装置。
【請求項２】
前記オブスキュレーションの有効サイズは、第１の波長レンジ内の散乱線に比べて、第２の波長レンジ内の散乱線に関する方が大きい、請求項１に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項３】
前記波長依存空間フィルタは、前記第１の波長レンジ内の散乱線を実質的に伝送するように、及び前記第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第１のフィルタと、少なくとも前記第１の波長レンジ及び前記第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第２のフィルタとを備える、請求項２に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項４】
前記第１のフィルタ及び第２のフィルタは光学的に位置合わせされ、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタの組み合わせは、前記第１の波長レンジ内の散乱線についての第１の空間プロファイルと、前記第２の波長レンジ内の散乱線についての第２の空間プロファイルとを、定義する、請求項３に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項５】
前記第１のフィルタはダイクロイックフィルタを含む、請求項３又は４に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項６】
前記メトロロジセンサ装置は、少なくとも、前記第１の波長レンジ内の照明放射を使用して第１の動作位相内で、及び前記第２の波長レンジ内の照明放射を使用して第２の動作位相内で、動作可能である、請求項３から５のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項７】
前記第１の動作位相は第１のメトロロジマーク上で実行される粗動位置決め位相を含み、前記第２の動作位相は第２のメトロロジマーク上で実行される微動位置決め位相を含み、前記第１のメトロロジマークのピッチは前記第２のメトロロジマークのピッチよりも大きい、請求項６に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項８】
前記第２のフィルタは、前記散乱線の非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上のアパーチャを備え、前記第１のフィルタは、前記１つ以上のアパーチャの各々の内側部分と光学位置合わせされる、請求項３から７のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項９】
前記第２のフィルタは前記照明放射を前記メトロロジマーク上に誘導するためのスポットミラーを備える、請求項３から７のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項１０】
前記照明放射は第１の偏光状態を含み、
前記メトロロジマークは主構造を備え、前記第１の偏光状態に対して、前記主構造による散乱からの結果として主に生じる前記散乱線の第１の部分の偏光状態、及び、前記主構造以外の１つ以上のフィーチャによる散乱からの結果として主に生じる放射の第２の部分の偏光状態のうちの、少なくとも１つを変更するように動作可能であるため、前記散乱線の前記第１の部分の前記偏光状態は前記散乱線の前記第２の部分の前記偏光状態とは異なるようになり、及び、
前記波長依存空間フィルタは、その偏光状態に基づいて前記散乱線の前記第２の部分を実質的にフィルタ除去するように動作可能な偏光フィルタを備える、
請求項１から９のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項１１】
前記散乱線の前記第２の部分は、前記主構造の上に形成される少なくとも１つ以上の層によって散乱されている放射を主に含む、請求項１０に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項１２】
前記メトロロジマークは、前記散乱線の前記第１の部分の前記偏光状態を第２の偏光状態に変更するように動作可能である一方で、前記散乱線の前記第２の部分の前記偏光状態は変更しないため、前記散乱線の前記第２の部分は前記第１の偏光状態を実質的に保持する、請求項１０又は１１に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項１３】
前記主構造は前記照明放射を回折するように動作可能な第１のピッチを有する周期構造を備え、前記周期構造は、前記散乱線の前記第１の部分の前記偏光状態を変更するように動作可能な第２のピッチを用いてサブセグメント化される、請求項１２に記載のメトロロジセンサ装置。
【請求項１４】
少なくとも、第１の波長レンジ内の照明放射を使用して第１の動作位相内で、及び第２の波長レンジ内の照明放射を使用して第２の動作位相内で、動作可能な、メトロロジセンサ装置であって、
前記照明放射を用いて基板上のメトロロジマークを照明するように動作可能な照明システムと、
前記メトロロジマークによる前記照明放射の散乱に続いて散乱線を収集するように構成された集光システムと、
前記散乱線を空間的にフィルタリングするための波長依存空間フィルタであって、前記波長依存空間フィルタは、前記散乱線の前記波長に依存した空間プロファイルを有し、また、前記第１の波長レンジ内の散乱線を実質的に伝送するように、及び前記第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第１のフィルタ、及び、少なくとも前記第１の波長レンジ及び前記第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第２のフィルタを備える、波長依存空間フィルタと、
を備え、
前記第２のフィルタは、前記第１の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第１のアパーチャ、及び、前記第２の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第２のアパーチャを備え、前記１つ以上の第１のアパーチャは、前記１つ以上の第２のアパーチャに比べて前記装置の光軸のより近くに配置され、前記第２のフィルタは、１つ以上の第１のアパーチャと実質的に光学位置合わせされるが、前記１つ以上の第２のアパーチャとは光学位置合わせされず、及び、
前記波長依存空間フィルタは、その偏光状態に基づいて前記散乱線の一部を実質的にフィルタ除去するように動作可能な偏光フィルタを備え、前記偏光フィルタは、前記１つ以上の第２のアパーチャと実質的に光学位置合わせされるが、前記１つ以上の第１のアパーチャとは光学位置合わせされない、
メトロロジセンサ装置。
【請求項１５】
リソグラフィプロセスを使用してデバイスパターンが基板に付与される、デバイスを製造する方法であって、前記基板上に形成された１つ以上のメトロロジマークの測定位置を参照することによって、前記付与されたパターンを位置決めすることを含み、前記測定位置は、請求項１から１４のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置を使用して取得される、デバイスを製造する方法。
【請求項１６】
基板にパターンを付与する際に使用するためのリソグラフィ装置であって、請求項１から１４のいずれかに記載のメトロロジセンサ装置を含む、リソグラフィ装置。
【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、２０１７年５月１５日出願のＥＰ出願第１７１７１１０３．９号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、例えばリソグラフィ技法によるデバイスの製造において有用な方法及び装置、並びにリソグラフィ技法を使用してデバイスを製造する方法に関する。本発明は、より詳細にはメトロロジセンサに関し、またより具体的には、位置センサ及び基板上のマークの位置を決定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。これらのターゲット部分は、一般に「フィールド」と呼ばれる。
【０００４】
[0004]  複合デバイスの製造において、典型的には多くのリソグラフィパターニングステップが実行され、それによって基板上の連続層内に機能的特徴が形成される。したがって、リソグラフィ装置の性能の重要な態様は、付与されたパターンを、以前の層において（同じ装置又は異なるリソグラフィ装置によって）定められたフィーチャに関して正しくまた正確に配置するための能力である。このために、アライメントマークの１つ以上のセットが基板に提供される。各マークは、その位置を、位置センサ、典型的には光位置センサによって後に測定することが可能な構造である。リソグラフィ装置は１つ以上のアライメントセンサを含み、これによって基板上のマークの位置を正確に測定することができる。異なる製造業者及び同じ製造業者の異なる製品からの、異なるタイプのマーク及び異なるタイプのアライメントセンサが知られている。現行のリソグラフィ装置において広く用いられているセンサのタイプは、US7961116（den Boef等）に記載されているような自己参照干渉計に基づく。一般にマークは、Ｘ位置及びＹ位置を取得するために別々に測定される。しかしながら、組み合わせられたＸ及びＹ測定は、公開特許出願US2009/195768A（Bijnen等）に記載された技法を使用して実行可能である。こうしたセンサの修正及び適用は、US2015355554A1（Mathijssen）、WO20150511070A1（Tinnemans等）に記載されている。これらの刊行物すべての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
[0005]  アライメントマークを含む層の上に新しい層を印加することによって、結果として、位置センサ（又はアライメントセンサ）を使用して取得する位置信号の減損が生じることになる。これは特に、オーバーレイ層のうちの少なくとも１つが不透明な材料を含んでいるときに問題となる可能性がある。こうした材料の一例が、非晶質炭素である。こうした層内にデバイスパターンを正確に位置決めするために、１つの方法は、下にあるアライメントマークを顕示させるために、層内に開口部をカットすることを含む。これらのウィンドウは、相対的に粗動な位置決めが可能であるが、必要な正確さは、依然として下にあるマークの位置を特定するための何らかの方法を前提とする。
【０００６】
[0006]  アライメントセンサなどの現行のメトロロジセンサにおいて、ディテクタに到達する、「ゼロ回折次数」における放射（例えば、測定されるパラメータに関する信号情報を含まない、スポットミラーのエッジ、表面ラフネス（ランダム散乱）、ターゲットエッジなどから散乱する放射）は、センサのダイナミックレンジを制限する。これらの場合、ウェーハ品質（ＷＱ：wafer quality）は非常に低い（例えば、１０−６）可能性がある。ウェーハ品質は、基準マークによって生成される信号を基準にした、実際のアライメント信号強度の尺度（比率）である。補償するために、ゼロ次絞りのサイズを増加させて、ゼロ次以上の散乱光をブロックし、十分なウェーハアライメント精度を達成することができる。しかしながらこれは、アライメントセンサモジュール内で、所望の１次回折次数のブロックを回避するなどの、容積、温度、振動、及び／又は他の制約に起因して、望ましくない場合がある。別の問題は、アライメントオフセットを発生させる、オーバーレイ層内の残差トポグラフィに起因するターゲット回折次数内への表面散乱（並びに、ラフネスに起因するランダム散乱からの寄与）である。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  第１の態様における本発明は、特に低いウェーハ品質において、向上した測定確度を提供することを目標とする。
【０００８】
[0008]  第１の態様における本発明は、照明放射を用いて基板上のメトロロジマークを照明するように動作可能な照明システムと、メトロロジマークによる照明放射の散乱に続いて散乱線を収集するように構成された集光システムと、散乱線を空間的にフィルタリングするための波長依存空間フィルタであって、波長依存空間フィルタは散乱線の波長に依存した空間プロファイルを有する、波長依存空間フィルタと、を備える、メトロロジセンサ装置を備える、メトロロジセンサシステムを提供する。
【０００９】
[0009]  一実施形態において、波長依存空間フィルタは、散乱線のゼロ回折次数をブロックするためのオブスキュレーションを備え、オブスキュレーションの有効サイズは散乱線の波長に依存する。さらなる実施形態において、オブスキュレーションの有効サイズは、第２の波長レンジ内の散乱線に比べて、第１の波長レンジ内の散乱線に関する方が大きい。
【００１０】
[0010]  一実施形態において、波長依存空間フィルタは、第１の波長レンジ内の散乱線を実質的に伝送するように、及び第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第１のフィルタと、少なくとも第１の波長レンジ及び第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第２のフィルタとを備える。さらなる実施形態において、第１のフィルタ及び第２のフィルタは光学的に位置合わせされ、第１のフィルタ及び第２のフィルタの組み合わせは、第１の波長レンジ内の散乱線についての第１の空間プロファイルと、第２の波長レンジ内の散乱線についての第２の空間プロファイルとを、定義する。
【００１１】
[0011]  一実施形態において、第１のフィルタはダイクロイックフィルタを含む。
【００１２】
[0012]  一実施形態において、メトロロジセンサ装置は、少なくとも、第１の波長レンジ内の照明放射を使用して第１の動作位相内で、及び第２の波長レンジ内の照明放射を使用して第２の動作位相内で、動作可能である。さらなる実施形態において、第１の動作位相は第１のメトロロジマーク上で実行される粗動位置決め位相を含み、第２の動作位相は第２のメトロロジマーク上で実行される微動位置決め位相を含み、第１のメトロロジマークのピッチは第２のメトロロジマークのピッチよりも大きい。一実施形態において、第２のフィルタは、第１の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第１のアパーチャ、及び、第２の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第２のアパーチャを備え、１つ以上の第１のアパーチャは、１つ以上の第２のアパーチャに比べて装置の光軸のより近くに配置され、第２のフィルタは、１つ以上の第１のアパーチャと実質的に光学位置合わせされるが、１つ以上の第２のアパーチャとは光学位置合わせされない。
【００１３】
[0013]  一実施形態において、第２のフィルタは、散乱線の非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上のアパーチャを備え、第１のフィルタは、１つ以上のアパーチャの各々の内側部分と光学位置合わせされる。
【００１４】
[0014]  一実施形態において、第２のフィルタは照明放射をメトロロジマーク上に誘導するためのスポットミラーを備える。
【００１５】
[0015]  一実施形態において、照明放射は第１の偏光状態を含み、メトロロジマークは主構造を備え、第１の偏光状態に対して、主構造による散乱からの結果として主に生じる散乱線の第１の部分の偏光状態、及び、主構造以外の１つ以上のフィーチャによる散乱からの結果として主に生じる放射の第２の部分の偏光状態のうちの、少なくとも１つを変更するように動作可能であるため、散乱線の第１の部分の偏光状態は散乱線の第２の部分の偏光状態とは異なるようになり、波長依存空間フィルタは、その偏光状態に基づいて散乱線の第２の部分を実質的にフィルタ除去するように動作可能な偏光フィルタを備える。
【００１６】
[0016]  一実施形態において、散乱線の第２の部分は、主構造の上に形成される少なくとも１つ以上の層によって散乱されている放射を主に含む。
【００１７】
[0017]  一実施形態において、メトロロジマークは、散乱線の第１の部分の偏光状態を第２の偏光状態に変更するように動作可能である一方で、散乱線の第２の部分の偏光状態は変更しないため、散乱線の第２の部分は第１の偏光状態を実質的に保持することになる。さらなる実施形態において、主構造は照明放射を回折するように動作可能な第１のピッチを有する周期構造を備え、周期構造は、散乱線の第１の部分の偏光状態を変更するように動作可能な第２のピッチを用いてサブセグメント化される。一実施形態において、第１の偏光状態は第１の円形偏光状態であり、第２の偏光状態は第２の円形偏光状態であり、第２の円形偏光状態は、第１の円形偏光状態の方向に比べて反対方向である。さらなる実施形態において、偏光フィルタは、第１の円形偏光状態を有する散乱線の第１の部分と、第２の円形偏光状態を有する散乱線の第２の部分との両方を、相互に直交する線形偏光状態に変換し、それらの分離を可能にするための、少なくとも１つの４分の１波長板を備える。
【００１８】
[0018]  一実施形態において、第１の偏光状態は線形偏光状態である。さらなる実施形態において、偏光フィルタは、第１の偏光状態に対して直交する偏光状態を有する散乱線のみを処理システムに渡すように動作可能である。一実施形態において、メトロロジマークは、散乱線の第１の部分の偏光状態を第２の偏光状態に変更するように動作可能であり、第２の偏光状態は第１の偏光状態に対して直交する。
【００１９】
[0019]  一実施形態において、メトロロジセンサシステムは位置センサであり、さらに、少なくとも１つの処理システム及び放射検出システムを備える。さらなる実施形態において、位置センサは、処理システムをハウジングするモジュールハウジングを備え、モジュールハウジング内に波長依存空間フィルタが配置される。
【００２０】
[0020]  第２の態様における本発明は、少なくとも、第１の波長レンジ内の照明放射を使用して第１の動作位相内で、及び第２の波長レンジ内の照明放射を使用して第２の動作位相内で、動作可能な、メトロロジセンサ装置を提供し、メトロロジセンサ装置は、照明放射を用いて基板上のメトロロジマークを照明するように動作可能な照明システムと、メトロロジマークによる照明放射の散乱に続いて散乱線を収集するように構成された集光システムと、散乱線を空間的にフィルタリングするための波長依存空間フィルタと、を備え、波長依存空間フィルタは、散乱線の波長に依存した空間プロファイルを有し、また、第１の波長レンジ内の散乱線を実質的に伝送するように、及び第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第１のフィルタと、少なくとも第１の波長レンジ及び第２の波長レンジ内の散乱線を実質的にブロックするように動作可能な、少なくとも１つの第２のフィルタとを備え、第２のフィルタは、第１の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第１のアパーチャ、及び、第２の動作位相において非ゼロ回折次数を伝送するための１つ以上の第２のアパーチャを備え、１つ以上の第１のアパーチャは、１つ以上の第２のアパーチャに比べて装置の光軸のより近くに配置され、第２のフィルタは、１つ以上の第１のアパーチャと実質的に光学位置合わせされるが、１つ以上の第２のアパーチャとは光学位置合わせされず、波長依存空間フィルタは、その偏光状態に基づいて散乱線の一部を実質的にフィルタ除去するように動作可能な偏光フィルタを備え、偏光フィルタは、１つ以上の第２のアパーチャと実質的に光学位置合わせされるが、１つ以上の第１のアパーチャとは光学位置合わせされない。
【００２１】
[0021]  本発明は、リソグラフィプロセスを使用してデバイスパターンが基板に付与される、デバイスを製造する方法も提供し、方法は、基板上に形成された１つ以上のマークの測定位置を参照することによって、付与されたパターンを位置決めすることを含み、測定位置は、第１の態様のメトロロジセンサシステムを使用して取得される。
【００２２】
[0022]  本発明は、基板にパターンを付与する際に使用するためのリソグラフィ装置も提供し、リソグラフィ装置は、第１又は第２の態様のメトロロジセンサシステムを含む。
【００２３】
[0023]  本発明の上記及び他の態様は、下記で説明する例を考察することから理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
[0024]  本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例示として以下に説明する。
【００２５】
【図１】リソグラフィ装置を示す図である。
【図２】図１の装置における測定及び露光プロセスを概略的に示す図である。
【図３】基板上に形成されたターゲット構造の位置を測定するための位置センサの使用、及び、不透明な重なり構造の問題を、概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に従って適合可能な位置センサを、概略的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に従った、位置センサの光学システムを概略的に示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に従った、位置センサの光学システムを概略的に示す図である。
【図７】図５又は図６に示されるような装置において使用可能な、代替の波長依存空間フィルタを示す図である。
【図８（ａ）】小さな表面トポグラフィを伴うオーバーレイ層を介してアライメントマークを測定する問題を、概略的に示す図である。
【図８（ｂ）】相対的に大きな表面トポグラフィを伴うオーバーレイ層を介してアライメントマークを測定する問題を、概略的に示す図である。
【図９】測定瞳上の低いウェーハ品質の問題を示す、典型的な測定瞳応答を示す図である。
【図１０】本発明のさらなる実施形態に従った、位置センサの光学システムを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[0025]  このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが有用であろう。
【００２７】
[0026]  図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたパターニングデバイスサポート又は支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。基準フレームＲＦは様々なコンポーネントを接続し、パターニングデバイスと基板、及びそれらのフィーチャの位置を設定及び測定するための基準として機能する。
【００２８】
[0027]  照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２９】
[0028]  パターニングデバイスサポートＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電等のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイスサポートＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にくるようにできる。
【００３０】
[0029]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００３１】
[0030]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。「パターニングデバイス」という用語は、そのようなプログラマブルパターニングデバイスの制御に使用するためのパターン情報をデジタル形式で保存するデバイスを指すと解釈することもできる。
【００３２】
[0031]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電光学システム、又はその任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００３３】
[0032]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で使用することができる。
【００３４】
[0033]  動作中、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００３５】
[0034]  イルミネータＩＬは、例えば、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤ、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯを含んでもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面に所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３６】
[0035]  放射ビームＢは、パターニングデバイスサポートＭＴ上に保持されたパターニングデバイス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。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、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ＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴａ又はＷＴｂを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。
【００３７】
[0036]  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。小さなアライメントマーカをデバイスフィーチャの中でもダイ内に含めることができ、その場合、マーカは可能な限り小さく、隣接したフィーチャと異なる結像又はプロセス条件を必要としないことが望ましい。アライメントマーカを検出するアライメントシステムについては、以下でさらに説明する。
【００３８】
[0037]  図示された装置は、様々なモードで使用できる。スキャンモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。当技術分野で周知のように、別のタイプのリソグラフィ装置及び動作モードが考えられる。例えば、ステップモードが既知である。いわゆる「マスクレス」リソグラフィでは、プログラマブルパターニングデバイスを静止状態に保ちながらもパターンを変化させ、基板テーブルＷＴを動かすか又はスキャンする。
【００３９】
[0038]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００４０】
[0039]  リソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂ、並びに、その間で基板テーブルが交換可能な２つのステーション、露光ステーションＥＸＰ及び測定ステーションＭＥＡを有する、いわゆるデュアルステージタイプである。一方の基板テーブル上の１つの基板が露光ステーションで露光されている間に、測定ステーションで他方の基板テーブル上に別の基板を装填し、様々な予備ステップを実施することができる。これにより、装置のスループットを実質的に増加させることができる。予備ステップは、レベルセンサＬＳを使用して基板の表面高さコンターをマッピングすること、及び、アライメントセンサＡＳを使用して基板上のアライメントマーカの位置を測定することを、含むことができる。基板テーブルが測定ステーション並びに露光ステーションにある間に、位置センサＩＦが基板テーブルの位置を測定できない場合、両方のステーションにおいて、基準フレームＲＦに対して基板テーブルの位置を追跡できるようにするために、第２の位置センサを提供することができる。図に示されたデュアルステージ配置に代わって、他の配置が既知であり、使用可能である。例えば、基板テーブル及び測定テーブルが提供された他のリソグラフィ装置が既知である。これらは、予備測定を実行するときに共にドッキングされ、その後、基板テーブルが露光を受ける間、ドッキング解除される。
【００４１】
[0040]  図２は、図１のデュアルステージ装置内で基板Ｗ上のターゲット部分（例えばダイ）を露光するためのステップを示す。左側では、点線ボックス内のステップは測定ステーションＭＥＡにおいて実行され、右側では、露光ステーションＥＸＰにおいて実行されるステップを示す。前述のように、経時的に、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂのうちの１つが露光ステーションにある間、他方は測定ステーションにあることになる。この説明のために、基板Ｗは既に露光ステーションに装填されているものと想定される。ステップ２００において、図示されていない機構によって新しい基板Ｗ’が装置に装填される。リソグラフィ装置のスループットを増加させるために、これら２つの基板は並列に処理される。
【００４２】
[0041]  初期に、新しく装填された基板Ｗ’を参照すると、これは以前に処理されていない基板であり、装置内での初回の露光のために新しいフォトレジストが用いられている。しかしながら一般に、説明するリソグラフィプロセスは、一連の露光及び処理ステップにおける単なる１ステップであるため、基板Ｗ’は本装置及び／又は他のリソグラフィ装置を既に数回通過しており、同様に後続のプロセスも受けることができる。特に、オーバーレイ精度の向上の問題について、タスクは、１つ以上のサイクルのパターニング及び処理に既に施された基板上の正しい位置に、新しいパターンが正確に付与されることを保証することである。これらの処理ステップは基板内に累進的にディストーションを導入し、満足のいくオーバーレイ精度を達成するためにはこれを測定及び補正しなければならない。
【００４３】
[0042]  前及び／又は後続のパターニングステップは、前述のように他のリソグラフィ装置内で実行可能であり、異なるタイプのリソグラフィ装置内であっても実行可能である。例えば、解像度及びオーバーレイなどのパラメータにおける要求が非常に多いデバイス製造プロセスにおけるいくつかの層は、より要求の少ない他の層よりも高度なリソグラフィツールにおいて実行可能である。したがって、いくつかの層は液浸タイプのリソグラフィツール内で露光可能である一方で、他の層は「ドライ」ツール内で露光される。いくつかの層は、ＤＵＶ波長で動作するツール内で露光可能である一方で、他の層はＥＵＶ波長放射を使用して露光される。
【００４４】
[0043]  ２０２において、基板マークＰ１など及びイメージセンサ（図示せず）を使用するアライメント測定は、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂに対して基板のアライメントを測定及び記録するために使用される。加えて、基板Ｗ’全体にわたるいくつかのアライメントマークは、アライメントセンサＡＳを使用して測定されることになる。これらの測定は、一実施形態において、公称矩形グリッドに対する任意のディストーションを含む、基板全体にわたるマークの分散を非常に正確にマッピングする、「ウェーハグリッド」を確立するために使用される。
【００４５】
[0044]  ステップ２０４において、Ｘ−Ｙ位置に対するウェーハ高さ（Ｚ）のマップが、同様にレベルセンサＬＳを使用して測定される。通常通り、高さマップは、露光パターンの正確なフォーカスを達成するためにのみ使用される。加えて、他の目的に使用することもできる。
【００４６】
[0045]  基板Ｗ’が装填されたとき、実行すべき露光、並びにウェーハの特性、及びその上に事前に作成された、及び作成されるべきパターンを定義する、レシピデータ２０６が受信された。これらのレシピデータに、２０２、２０４で作成されたウェーハ位置、ウェーハグリッド、及び高さマップの測定が追加され、レシピ及び測定データの完全なセット２０８を露光ステーションＥＸＰに渡すことができるようになる。例えば、アライメントデータの測定は、リソグラフィプロセスのプロダクトであるプロダクトパターンとの固定された、又は名目上固定された関係で形成される、アライメントターゲットのＸ及びＹ位置を含む。露光の直前に取られたこれらのアライメントデータを使用して、モデルをデータに適合させるパラメータを備えるアライメントモデルが生成される。これらのパラメータ及びアライメントモデルは、現行のリソグラフィステップにおいて付与されるパターンの位置を訂正するために、露光動作の間に使用されることになる。モデルは使用中、測定された位置間の位置偏差を補間する。従来のアライメントモデルは、異なる寸法での「理想的な」グリッドの変換、回転、及び縮尺を共に定義する、４つ、５つ、又は６つのパラメータを含む場合がある。より多くのパラメータを使用する高度なモデルが既知である。
【００４７】
[0046]  ２１０において、ウェーハＷ’及びＷはスワップされ、測定される基板Ｗ’は、露光ステーションＥＸＰに入る基板Ｗになる。図１の例示的装置において、このスワッピングは装置内で支持体ＷＴａ及びＷＴｂを交換することによって実行されるため、基板Ｗ、Ｗ’は、基板テーブルと基板自体との間の相対的なアライメントを保持するために、それらの支持体上で正確にクランプ及び位置決めされたままとなる。したがって、テーブルがスワップされると、投影システムＰＳと基板テーブルＷＴｂ（元はＷＴａ）との間の相対的な位置を決定することは、すべて、露光ステップを制御している基板Ｗ（元はＷ’）についての測定情報２０２、２０４を使用するために必要である。ステップ２１２において、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２を使用してレチクルアライメントが実行される。ステップ２１４、２１６、２１８において、スキャン動作及び放射パルスは、多数のパターンの露光を完了するために、基板Ｗ全体にわたる連続的なターゲットロケーションにおいて印加される。
【００４８】
[0047]  露光ステップの実行中に測定ステーションで取得されたアライメントデータ及び高さマップを使用することによって、これらのパターンは、所望のロケーションに関して、及び特に、同じ基板上で以前に定められたフィーチャに関して、正確に位置合わせされる。露光された基板は、ここでＷ”と標示され、露光パターンに従ってエッチング又は他のプロセスを施すために、ステップ２２０において装置から取り外される。
【００４９】
[0048]  当業者であれば、上記の説明は実際の製造状況の一例に含まれるいくつかの非常に詳細なステップの概略であることがわかるであろう。例えば、単一のパス内のアライメントを測定するのではなく、しばしば、同じか又は異なるマークを使用する、粗動測定及び微動測定の別々の位相が存在することになる。粗動及び／又は微動アライメント測定ステップは、高さ測定の前又は後、あるいは交互に、実行可能である。
【００５０】
[0049]  現在、アライメントセンサＡＳなどの光学位置センサは、アライメントマークを読み取るために可視及び／又は近赤外（ＮＩＲ）放射を使用する。いくつかのプロセスにおいて、アライメントマークが形成された後に基板上の層を処理することは、信号強度が低いか又は全くないことに起因して、こうしたアライメントセンサによってマークを見つけることができない状況につながる。信号強度が低いか又は全くないことは、例えば、可視／ＮＩＲ波長帯域における放射、及びしたがってアライメントセンサの動作をブロックする、マークの頂部の不透明層によって生じさせることができる。この問題に対処するため、マークの検出を容易にするように後続の層内に追加のマークを生成することが知られている。しかしながら、これらの追加のマークの生成には費用がかかる。いくつかのプロセスは、マークの頂部に配置された材料のみが除去され、したがってマークが測定可能になるように、既存のマークの頂部に光学ウィンドウを生成することに依拠する。しかしながら、これには追加の処理ステップ及び費用も必要である。
【００５１】
[0050]  図３は、不透明層３０２を貫通することが可能な、（通常使用されるよりも）かなり長い波長の放射を使用するアライメントセンサＡＳ−ＩＲの使用に基づく、代替ソリューションを示す。不透明層３０２は、基板３０８上の他の材料層３０４及びアライメントマーク３０６の上に形成される。このアライメントセンサは、現在、５００〜１０００ｎｍの間の波長で動作する。この波長レンジは可視レンジに近い赤外波長を含む一方で、これらは一般的な不透明層を貫通することはできない。こうした不透明層を透過するのは、相対的に高いか又は長いＩＲ波長である。これを緩和するために、例えば１０００ｎｍよりも長い、例えば１５００〜２５００ｎｍ間のレンジ内の波長の放射を使用して動作可能な、アライメントセンサＡＳ−ＩＲを提供することが可能であり、こうした不透明層をかなりの程度まで貫通することになる。アライメントマーク３０６は、従来のピッチを伴う従来のアライメントマークとすること、又は、例えばより長い格子ピッチを伴う、これらのより長い波長を用いる測定に対してより良く適合された、特殊なマークとすることができる。
【００５２】
[0051]  本開示の一例に従った位置センサ又はアライメントセンサの例の簡略図が、図４に示される。照明源４２０は１つ以上の波長の放射ビーム４２２を提供し、このビームは、スポットミラー４２７を介して対物レンズ４２４を通過し、基板Ｗ上に配置されたアライメントマーク４０２などのアライメントマーク上へと迂回される。アライメントマーク４０２によって散乱された放射４０６は、対物レンズ４２４によってピックアップされ、情報伝搬ビーム４２６内へとコリメートされる。光学分析器４２８がビーム４２６を処理し、分離ビーム４２９を（例えば、光ファイバを介して）検出システム（例えばセンサアレイ）４３０上へと出力する。検出システム４３０内の個々のセンサからの強度信号４３２は、処理ユニットＰＵに提供される。システム４２８内の光学処理及びユニットＰＵ内の計算処理の組み合わせによって、センサに関して基板上のＸ及びＹ位置についての値が出力される。代替又は追加として、オーバーレイＯＶ及び／又はクリティカルディメンションＣＤなどの他のパラメータが測定可能である。
【００５３】
[0052]  こうしたアライメントセンサの構造及び動作の細部は、導入部で述べた先行特許文献内で見つけることが可能であり、ここでは繰り返さない。簡潔に言えば、照明パス４２２において、ＬＥＤ又はレーザ源などの複数の個別の波長ソースを提供することができる。ソースは、異なる波長の放射、例えば、１つ以上の緑及び赤の可視光、近赤外（ＮＩＲ）波長、及び／又は、任意選択で２０００ｎｍより長い波長を有する波長を含む、１５００〜２５００ｎｍのレンジ内の赤外線放射を、供給するように配置可能である。ソースは、ＬＥＤ、レーザ、ガス放電源、プラズマ源、スーパーコンティニウム源、及び逆コンプトン散乱源を含むことができる。
【００５４】
[0053]  アライメントマーク４０２によって反射及び回折された放射４２６は、対物レンズ４２４によって収集される。収集放射４２６は光軸上の単一ビームとして示されているが、この情報搬送ビームは、実際には散乱及び回折によって拡散される。ノイズ信号を表す軸方向成分は、スポットミラー４２７によって少なくとも部分的にブロックされるため、スポットミラー４２７は、オブスキュレーション、又はこのノイズ信号のうちの一部をブロックするためのオブスキュレーションとして働く。その後、残りのより高次の回折放射（及び、一部の迷走ノイズ信号）は、任意選択としてオブスキュレーション（空間フィルタ又は瞳フィルタ）４３３を介して、処理システム４２８に入る。
【００５５】
[0054]  スポットミラー４２７によって提供される任意の空間フィルタリング及び対物レンズ４２４の固有アパーチャに加えて、空間フィルタ４３３は、反射及び回折される放射のどの部分が処理システム内に入るかを制御する。特に、スポットミラーは、ゼロ次放射を十分に抑制するような十分なサイズではない場合がある。図示された実施形態において、空間フィルタ４３３は、Ｘ及びＹの両方の方向で、所望の対応する非ゼロ回折次数（例えば、少なくとも＋１及び−１回折次数）のみを通過させるためのアパーチャ４４１を備える。中央領域は不透明であり、したがって、スポットミラー４２７によってブロックされない迷走放射をブロックする、追加のゼロ次ブロックとして働く。しかしながら、このゼロ次抑制はウェーハ品質をますます低下させ、依然として不十分である可能性がある。
【００５６】
[0055]  処理システム４２８の性質は、提供されるマークの所望の精度及びタイプに依存することになる。処理システム４２８は、干渉法、又はイメージング、又は技法の組み合わせに基づくものとすることができる。処理システム４２８は、実質的に互いに同じタイプであるか、又は完全に異なるタイプとすることができる。本例では、処理システムが干渉法に基づくこと、及び、参照において説明されるタイプの自己参照干渉計を備えることが想定される。
【００５７】
[0056]  処理システム４２８は、収集放射４２６を受信する自己参照干渉計を備えることができる。干渉計４２８の入口において、半波長板４３５が放射の偏光を４５度に条件付ける。その後、干渉計は参照で説明したようにこれを処理し、それ自体の回転コピーを用いてビームに干渉するため、反対の回折次数が強め合うように、及び破壊的に干渉することになる。偏光ビームスプリッタが「総和」及び「差分」チャネルに分離し、位置感応性光信号４２９を検出システム４３０に提供する。検出システム４３０は、総和チャネル及び差分チャネルの各々について、所望の電気位置信号４３２を取得するための光検出器を含むことができる。波長帯が複数の波長又は波長レンジを含む場合、波長デマルチプレクサが検出システムに含められ、各波長又は波長レンジについて電気信号４３２を取得するために、個別の光検出器が提供される。
【００５８】
[0057]  不透明層を介して位置合わせする場合の信号レベルは、非常に低いウェーハ品質に起因して、透明層を介して位置合わせする場合の典型的なアライメントセンサの信号レベルよりもある程度低くなる。ウェーハ品質は、基準マークによって生成される信号を基準にした、実際のアライメント信号強度の尺度（比率）である。したがって、許容できるアライメント精度を達成するために、ノイズ信号の抑制における対応する改善が求められる。これは特に、相対的に小さなピッチを伴うアライメントマーク上での微動位置決め（例えば微動ウェーハアライメントＦＩＷＡ）を用いる場合である。現在、このための良好なソリューションは存在しない。既に述べたように、ノイズ信号（迷走又はゼロ次放射）のブロックは、主に、スポットミラー４２７及び／又は空間フィルタ４３３による、ゼロ次ブロッキングによって実行される。ゼロ次ブロックのサイズが大きいほど、より多くの迷走放射がブロックされ、また測定再現性の低下が小さくなる。しかしながら、アライメントセンサモジュール内のいずれかのオブスキュレーションを非常に大きくすることは、アライメントセンサのピッチ柔軟性を低下させ、特に、その粗動位置決め（例えば粗動ウェーハアライメントＣＯＷＡ）機能を複雑にするため、望ましくない。粗動アライメントに使用されるアライメントマーク４４８の相対的に大きなピッチは、実際の回折次数、及びしたがってアライメント信号がブロックされないことを保証するために、任意のゼロ次ブロック（例えば、スポットミラー４２７又は空間フィルタ４３３）のサイズを制限する（より大きなアライメントマークピッチの場合、回折角度は相対的に小さい）。対応する振動及び熱の影響に起因して、可動オブスキュレーション、又は調整可能な物理サイズを有するオブスキュレーションを、アライメントセンサモジュール内部に配置することも望ましくない。
【００５９】
[0058]  ノイズ信号をより良く抑制するために、一実施形態において、選択された波長レンジ内のみの放射をブロックするために、波長依存空間フィルタを使用することが提案される。この波長依存空間フィルタは、異なる動作位相（例えば位置決め位相）について異なる波長の照明放射を使用するメトロロジセンサ装置内で使用される。より具体的には、メトロロジセンサ装置は、第１の動作位相（例えば粗動位置決め位相）について、第１の波長レンジ内から１つ以上の照明波長を使用すること、及び、第２の動作位相（例えば微動位置決め位相）について、第２の波長レンジ内から１つ以上の照明波長を使用することが、可能である。こうした実施形態において、波長依存空間フィルタは、第１の波長レンジ内の放射のための次数オブスキュレーションのサイズに関して、第２の波長レンジ内の放射のためのゼロ次オブスキュレーションのサイズを、事実上増加させることができる。
【００６０】
[0059]  図５は、第１の実施形態に従ったアライメントセンサＡＳの配置を示す。装置の主要素は、図４に関して説明した通りであり、それ以上は考察しない。空間フィルタ４３３の代わりに波長依存空間フィルタ５３２が追加されていることに留意されたい。図示された特定の実施形態において、波長依存空間フィルタ５３２は、第１の（波長依存）フィルタを、より具体的には、ダイクロイックフィルタ又はミラー５３４を備える。ダイクロイックフィルタ５３４は、第１の波長レンジ内の照明放射に対して大いに透明であるように、しかし、第２の波長レンジ内の照明放射はブロック／反射するように、動作可能であり得る。より具体的には、第１の波長レンジは粗動位置決め位相の間に使用されるものに対応することができ、第２の波長レンジは微動位置決め位相の間に使用されるものに対応することができる。この様にして、ダイクロイックフィルタ５３４は、粗動アライメントの間に大きな影響は与えず、空間フィルタリング（ゼロ次フィルタリング）は、スポットミラー４２７（第２のフィルタ）によってのみ実行される。しかしながら、微動アライメントの間、ダイクロイックフィルタは使用される波長に対して不透明であり、したがって、スポットミラー４２７よりも大きなゼロ次ブロックとして働く。
【００６１】
[0060]  図６は、第２の例示的実施形態のアライメントセンサＡＳの配置を示す。この実施形態において、波長依存空間フィルタ６３２は第１の（波長依存）フィルタを備え、この第１のフィルタは、本質的に図４の既知の配置のものと同様の類似空間フィルタ４３３である、第２のフィルタ６３３と組み合わせた、ダイクロイックフィルタ又はミラー６３４（本質的に、説明したダイクロイックフィルタ５３４と同様）を備える。図示された特定の実施形態において、第２のフィルタ６３３及びダイクロイックフィルタ６３４は直列及び同軸であり、ダイクロイックフィルタ６３４はアパーチャ６４１の内側部分に重なる。このようにして、ダイクロイックフィルタ６３４は粗動アライメントの間に大きな影響は与えず、空間フィルタリングは本質的に、図４に示された配置のものと同じである。しかしながら、微動アライメントの間、ダイクロイックフィルタはアパーチャ６４１の（光軸に対して）内側部分をブロックして、そのサイズを事実上減少させ、したがって、微動アライメント位相についてのみゼロ次ブロックのサイズを事実上増加させる。
【００６２】
[0061]  いくつかの装置において、微動位置決め及び粗動位置決めは、異なるレンジ内の照明放射を使用して既に実行されている。微動位置決めは粗動位置決めよりも大きな位置確度を有する。特定の既知のシステムにおいて、例えば、粗動位置決めは１５００〜１７００ｎｍのレンジ内の照明放射を使用して実行され、微動位置決めは１７００ｎｍ〜２０００ｎｍのレンジ内の照明放射を使用して実行される。したがって、こうした装置の場合、本明細書で説明する概念は単に、波長依存空間フィルタ６３２を包含することによって、例えば、ダイクロイックフィルタ６３４を第２のフィルタ６３３に組み込むことによって、組み込むことが可能であり、第２のフィルタ６３３は１７００ｎｍ〜２０００ｎｍ（又はそれ以上）のレンジ内の波長をブロックするが、本質的に１５００ｎｍ（又はそれ未満）〜１７００ｎｍのレンジ内では透明である。他の装置において、異なる動作位相について異なる波長を使用するには実装が必要となる可能性がある。
【００６３】
[0062]  一般に、本明細書で説明する概念は、空間的にフィルタリングされる散乱線の波長に依存するプロファイルを有する波長依存空間フィルタ６３２の使用に関する。より具体的には、本明細書で説明する概念は、第２の波長レンジ内の放射のみをブロックするが、第１の波長レンジ内ではブロックしないような、メトロロジデバイス内のゼロ次オブスキュレーションとしてダイクロイックフィルタ６３４を有する、波長依存空間フィルタ６３２に関する。波長依存空間フィルタ６３２は、第２のフィルタ６３３と統合されたダイクロイックフィルタ６３４を備えることができ、それによって、本質的に単一のフィルタ要素を形成する。代替として、ダイクロイックフィルタ６３４及び第２のフィルタ６３３は間隔を置いて配置するか、又はその他の方法で分離することができる。実施形態において、ダイクロイックフィルタは、第１の波長の、又は第１の動作位相に対応する第１の波長レンジ内の放射は通過させるが、第２の波長の、又は第２の動作位相に対応する第２の波長レンジ内の放射はブロックすることができる。実施形態において、こうしたダイクロイックフィルタは、少なくとも第２の波長レンジ内の放射を実質的にブロックする、（例えば、より小さな）第１の空間フィルタと組み合わせて使用される。あるいは、既に説明したように、スポットミラー４２７以外の第２のフィルタは存在しない可能性がある。重要なことは、第２の空間フィルタ（ダイクロイックフィルタ）が、波長に依存してゼロ次オブスキュレーションのサイズを事実上増加させることである。
【００６４】
[0063]  図７は、図６の配置における波長依存空間フィルタ６３２の代わりに使用可能な、代替の波長依存空間フィルタ７００を示す。波長依存空間フィルタ７００は、第１のアパーチャ７２０及び第２のアパーチャ７３０を有する、第２のフィルタ７１０を備える。第１のアパーチャ７２０は第２のアパーチャ７３０よりも大きい。実施形態において、第１のアパーチャ７２０及び第２のアパーチャ７３０はスロット型アパーチャ、すなわち、実質的に矩形である。特に、第１のアパーチャ７２０は、第２のアパーチャ７３０よりも第２のフィルタ７１０の中心近くに配置される（例えば、近くから始まる）。第１のフィルタ又はダイクロイックフィルタ７４０は、実質的に第１のアパーチャ７２０をカバーする。
【００６５】
[0064]  こうしたフィルタは、前述のように２つの動作位相内で使用可能である。例えば、２つの動作位相は、第１の波長レンジ内の１つ以上の波長の照明放射を使用する、粗動位置決め位相などの第１の動作位相と、第２の波長レンジ内の１つ以上の波長の照明放射を使用する、微動位置決め位相などの第２の動作位相（粗動位置決め位相よりも大きな位置決め精度を提供する）とを、含むことができる。しかしながら、この実施形態において、２つの動作位相についての非ゼロ回折次数は、互いに関して瞳内で回転される。図示された特定の例において、粗動位置決め位相は、第１のアパーチャ７２０を使用して、第１の波長レンジ内の波長を通過させるように動作可能なダイクロイックフィルタ７４０を介して非ゼロ回折次数を通過させ、微動位置決め位相は、第１のアパーチャ７３０を使用して、非ゼロ回折次数を通過させる。微動位置決め位相において、ダイクロイックフィルタ７４０（前述のダイクロイックフィルタ５３４、６３４と同様に動作し得る）は、第１のアパーチャ７２０を、その位相内で使用される放射から（例えば、第２の波長レンジ内から）ブロックする。第２のアパーチャ７３０は、第１のアパーチャ７２０に比べて中心から離れている（すなわち、離れて始まる）ため、これは、事実上、ゼロ次ブロックのサイズ（点線７５０によって示される）が、微動位置決め位相の間、粗動位置決め位相の間のゼロ次ブロックのサイズ（点線７６０によって示される）に比べて、より大きいことを意味する。
【００６６】
[0065]  本実施形態において、第１の動作位相における非ゼロ回折次数の瞳内の位置は、第２の動作位相における非ゼロ回折次数の瞳内の位置に対して、空間的に回転させる必要があることを理解されよう。図示された例において、この相対的回転は４５度であるが、これは単なる例であり、相対的回転の角度は異なってもよい。例えば、１次元の場合、この相対的回転は９０度とすることができる。回折次数が瞳内の異なる位置に配置されるように、一方又は両方の動作位相において回折次数を回転させるための任意の適切な方法を使用することができる。いくつかの実施形態において、これを達成するために、２つの動作位相において異なる照明モード（例えば、異なる照明角度）を使用することができる。別の実施形態において、アライメントマーク４４８（又はより一般には、メトロロジマーク）は、一方の動作位相における回折次数を他方に対して回転させることができる。説明する特定の例において、粗動位置決め位相を、第１のアパーチャ７２０関連方向に配向された（例えば、Ｘ又はＹ軸に沿って配向された）主格子ピッチを伴うアライメントマークと位置合わせすることが可能であり、微動位置決め位相を、第２のアパーチャ７３０関連方向に沿って配向された主格子ピッチ（例えば、Ｘ又はＹ軸と４５度に配向された対角ピッチ）を伴うアライメントマークと位置合わせすることが可能である。
【００６７】
[0066]  上記の概念は、さらなる動作位相又はモードに拡張可能であることを、さらに理解されよう。例えば、各動作モードが異なる波長レンジからの波長を使用する、ｎ個の動作モードが可能であり、各動作モードに依存してゼロ次ブロックのサイズを変更するように動作可能な、波長依存空間フィルタ５３２、６３２、７００が存在可能である。例えば、説明する第１の実施形態において、直列の２つ以上のサイズの異なるダイクロイックフィルタが利用可能であり、各々が、対応する動作モードで使用される波長に対応する異なる通過帯域を伴う。したがって、ゼロ次絞りのサイズは、事実上、動作モードに依存して２つより多くの有効サイズ間で変更可能である。同様に、説明する第２の実施形態は、例えば、第１及び第２のアパーチャから瞳内で角度的に分離され、ダイクロイックフィルタ７４０とは異なる通過帯域を有するさらなるダイクロイックフィルタによってカバーされる、第３のアパーチャを有することによって、２つより多くの動作モードに拡張可能である。これらの第３のアパーチャは、点線７５０及び７６０によって示される距離に関して、フィルタ中心（光軸）から異なる距離で間隔を置くことができる。各動作モードについて、関連する非ゼロ回折次数がその動作モードのために対応するアパーチャに向けて誘導されるように、異なる照明モード又は異なるメトロロジターゲットを使用することができる。これは、３つより多くの動作モードについて拡張可能であるが、最終的には、瞳内の利用可能な空間、利用可能な波長レンジ、及び／又はフィルタ通過帯域などによって制限されることが明らかとなろう。
【００６８】
[0067]  １つ以上の不透明層を介して測定する場合の第２の問題が、図８に示されている。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、各々、２つの個別のフィーチャ８１０（線）が示されたアライメントマークを備える第１の層８００を示す。この第１の層上に、第２の層８２０及び第３の層８３０という２つの追加の層が提供される。少なくとも第３の層８３０は、例えば不透明である。第３の層８３０はトポグラフィ（ラフネス又は非平坦性）を備えることがわかるであろう。２つの主タイプの表面トポグラフィ／ラフネスが存在する。その第１は、残差トポグラフィである。この残差トポグラフィは、典型的には、頂部層を完全に平坦にすることなく、下にあるアライメント格子上に材料を堆積する結果として生じる。これにより、残差トポグラフィは、下にあるアライメント格子と同じ空間（格子）構造を有する傾向がある。この残差トポグラフィは、放射をアライメント格子と同じ方向、例えば、＋１次及び−１次（及び、場合によってはそれより高い）回折次数にのみ、散乱させる傾向がある。典型的な場合である、ソースの一時コヒーレンス長さがスタック厚みと比べて大きいことを想定して、この放射は典型的には、アライメント格子によって散乱される放射に干渉する／放射にコヒーレントに追加される。他方の主タイプの表面トポグラフィは、ランダム表面ラフネスであり、多くの／すべての空間周波数寄与を有する。この場合、放射は瞳のすべての部分へと散乱される。
【００６９】
[0068]  図８において、図示されるトポグラフィピーク８４０は残差トポグラフィを含むが、何らかのランダム表面ラフネスも存在することになる。一定の縮尺で示されていないが、トポグラフィ高さ（トラフに対するピーク８４０の高さ）は、図８（ｂ）に比べて、図８（ａ）における方がある程度小さい可能性がある。アライメントマーク（格子）フィーチャの位置（例えば、格子の中心位置を画定する）Ｘｇ、対応するトポグラフィピークの位置Ｘｔ、及びこれらの位置間の差（１００ｎｍ）も標示されている。こうした配置におけるアライメントマークは、第１の回折効率を有し得る。しかしながら、表面（残差）トポグラフィは、本質的に格子として働く測定ビームを回折することも可能である。図示される特定の例において、この残差トポグラフィ「格子」は、実際のマーク格子からの信号よりもある程度小さい（図８（ａ））か、又は、実際のマーク格子からの信号よりもある程度大きい（図８（ｂ））、回折効率を有することができる。
【００７０】
[0069]  図９は、図８に示されたような測定の結果として生じる典型的な測定瞳１０００を示す。領域９１０は、コヒーレント＋１次及び−１次回折次数に対応する。残差トポグラフィの結果として生じる表面散乱放射は、格子散乱放射と同じ方向、すなわち、領域９１０内、並びにランダム表面ラフネスによって散乱される放射の一部へと進行する。この放射は、アライメント信号にコヒーレントに追加され、表面トポグラフィの位置、格子とラフネスとの間の垂直距離、波長、ピッチなどのうちの、１つ以上に依存する、位置（確度）誤差を生じさせる。この放射のアライメント信号へのコヒーレントな追加に起因して、測定されるアライメント位置はこの表面散乱に対して非常に敏感である。
【００７１】
[0070]  図示される他の瞳領域９２０、９３０は、ノイズ信号、例えば、ランダム表面ラフネスによって主回折次数に対応する領域以外の瞳領域に散乱される放射に関係する。領域９３０に散乱される表面散乱放射の一部は、測定されるアライメント信号に一定のオフセットを加える。これはアライメント位置の再現性を低下させるが、確度（バイアス）問題は発生させない。領域９３０内に入る放射は、アライメント信号から空間的に分離されるため、これは、説明したような空間フィルタ／ゼロ次絞りを使用してブロックされる放射である。領域９２０は、回折次数と同じＸであるがＹとは異なる方向に進行する、表面散乱放射に対応する。この放射は、位置（確度）も生じさせるが、アライメント信号にコヒーレントには追加されない。したがって、アライメント信号は、領域９１０内へと散乱される放射に対するよりも、領域９２０内へと散乱される放射に対しては、あまり敏感ではない。この放射の影響は、ゼロ次絞りを用いて除去することも可能である。
【００７２】
[0071]  再度図８を参照すると、表面トポグラフィの影響、及びより具体的には、各例について測定される位置Ｘｍ上での、領域９１０内への表面散乱の影響が、対応する図の下に示されている。図８（ａ）において、非常に小さなトポグラフィは、２０００ｎｍ波長の照明放射を使用する場合、結果として、測定される位置Ｘｍと実際のアライメントマーク位置Ｘｇとの間に、約１ｎｍの著しく且つ問題のあるアライメント誤差を生じさせる。図８（ｂ）において、より大きなトポグラフィ（製造環境において観察されたものと一致する大きさ）は、結果として、トポグラフィ回折を優勢にさせ、システムにアライメントマークではなくトポグラフィ上で事実上位置合わせさせることになる。その結果、図８（ｂ）の特定の例に示される９９ｎｍの誤差を伴う、非常に大きなアライメント誤差が生じる可能性がある。
【００７３】
[0072]  これらの問題に対処するために、照明放射の偏光フィルタリングが提案される。したがって、表面トポグラフィによって散乱される放射をフィルタ除去しながら、アライメントマークによって散乱される放射の透過を最適化するように、照明偏光状態、アライメントマーク設計、及び／又は、検出偏光状態の組み合わせを調整することが提案される。
【００７４】
[0073]  これは、入射放射の偏光状態（照明偏光状態）を変更するためにも働く入射放射を回折させることに加えて、偏光変更構造、より具体的には、偏光変更アライメントマーク（「極性アライメントマーク」）を使用することによって、達成可能である。これらの極性アライメントマークを使用して、表面トポグラフィによって散乱される放射に対して、アライメントマークによって散乱（回折）される放射の偏光状態を（第２の偏光状態に）改変することができる。このようにして、第１の偏光状態（照明偏光状態）を保持する傾向がある、表面トポグラフィによって散乱される放射は、例えば、偏光状態に基づいてフィルタリングする好適な偏光フィルタを使用することによって、偏光フィルタリングを使用してフィルタ除去することができる。偏光フィルタは、例えば、照明偏光状態を有する放射を実質的にブロックするために働くポラライザ、又は、照明偏光状態を有する放射を散乱線から分離するために働く偏光ビームスプリッタを、備えることができる。偏光フィルタは、偏光角度をより処理に適した角度に変更するための波長板デバイスを、さらに備えることができる。実施形態において、偏光フィルタは、波長依存空間フィルタと統合することが可能であり、それによって本質的に、統合された偏光フィルタ及び波長依存空間フィルタ要素を形成する。代替として、間隔を置いて配置するか、又はその他の方法で分離することも可能である。
【００７５】
[0074]  図１０は、さらなる実施形態に従ったアライメントセンサＡＳの配置を示す。装置の主要素は図６に関して説明した通りであり、それ以上は考察しない。フィルタリングは、原則として（波長依存空間フィルタ６３２ではなく）図７に示される波長依存空間フィルタ７００と同様であるが、第２のアパーチャをカバーする偏光フィルタ又はポラライザ１０７０が追加された、波長依存空間フィルタ１０００を使用して実行されることに留意されたい。図に示される特定の実施形態において、ポラライザ１０７０は、垂直偏光状態の放射のみを通過させ、その後、放射が処理システム４２８によって処理されるように配置される。
【００７６】
[0075]  この実施形態における照明放射４２２は、ここでは水平偏光である照明（第１の）偏光状態ＰＩを備える。これは、散乱線の偏光を回転させるために働く、適切な極性アライメントマーク４４６によって散乱される。本実施形態において、極性アライメントマークは、第２のアパーチャ７３０に空間的に対応するように、回折次数の位置を（角度的に）４５度（空間的に）回転させる傾向もあり得ることに留意されたい（代替としてこれは、照明モード／角度を改変することによって達成可能である）。結果として生じる散乱（例えば回折）線４２６は、極性アライメントマーク４４６の格子構造からの所望の格子散乱線である、散乱線の第１の部分、及び、表面トポグラフィからの所望でない表面散乱線である、散乱線の第２の部分を含むことになる。偏光状態での極性アライメントマークの動作は、以下、格子散乱線と呼ばれる散乱線の第１の部分が、（第１の）照明偏光状態ＰＩに対して（第２の）格子散乱偏光状態ＰＧＳを有することになることを意味する。図に示された例において、格子散乱偏光状態ＰＧＳは、垂直偏光状態まで９０度回転されている。偏光矢印のための座標系は、明確にするために、図面の残りの座標系とは異なることに留意されたい。こうした「垂直」偏光は、実際にはページの面から外への偏光方向と呼ぶことができる。いずれの場合でも、実際の偏光方向は重要ではなく、格子散乱偏光状態ＰＧＳは、対角偏光状態、又は照明偏光状態ＰＩとは異なる別の偏光状態（線形又はそれ以外）と等しいものとすることが可能である。実際には、極性アライメントマークの不完全な性質に起因して、格子散乱偏光状態ＰＧＳは、図示された線形垂直偏光状態よりも楕円形となる。（相対的に浅い）表面トポロジの性質に起因して、以下、表面散乱線と呼ばれる散乱線の第２の部分は、偏光状態におけるいずれの変更も有さない傾向があるため、表面散乱偏光状態ＰＳＳは、照明偏光状態ＰＩ（ここでは、水平偏光状態として示される）と実質的に同様となる。
【００７７】
[0076]  偏光フィルタ１０７０の効果は、検出偏光状態ＰＤ（第２の偏光状態）を有する放射を通過させることであり、この検出偏光状態ＰＤは照明偏光状態ＰＩに対して直交している。したがって、照明偏光状態ＰＩ及び検出偏光状態ＰＤは、相互に直交する線形偏光状態を含む。したがって、ポラライザ１０７０は、すべての表面散乱線（照明偏光状態ＰＩと実質的に同様の、表面散乱偏光状態ＰＳＳを有する）を実質的にブロックする一方で、処理システム４２８による処理のために、格子散乱線（検出偏光状態ＰＤと実質的に同様の、格子散乱偏光状態ＰＧＳを有する）の少なくとも一部を通過させる。図面内の水平及び垂直状態の図示された方向は完全に任意であり、交換可能であることはすぐに明らかとなろう。
【００７８】
[0077]  別の実施形態において、照明偏光ＰＩ及び検出偏光ＰＤは、相互に直交する対角偏光を含むことができる。当業者であれば、例えば、照明源４２０によって放出される放射の偏光状態、及び、偏光フィルタ１０７０の方向を、４５度回転させることによって、こうした変形をどのように実装するかを、容易に理解されよう。したがって、より処理に適切なように（例えば、自己参照干渉計によって）検出偏光状態ＰＤを対角偏光状態ＰＰに変換する半波長板４３５は不要になる。
【００７９】
[0078]  さらに別の実施形態において、照明偏光状態ＰＩは第１の円形偏光状態を含み、格子散乱偏光状態ＰＧＳが第１の円形偏光状態とは反対の第２の円形偏光状態（時計回り対反時計回り、又は逆も同様）であるように、この第１の偏光状態を変更するように構成されたアライメントマークを伴う。その後、４分の１波長板は、第１の円形偏光状態（すなわち、表面散乱偏光状態ＰＳＳ）及び第２の円形偏光状態（すなわち、格子散乱偏光状態ＰＧＳ）を、相互に直交する線形偏光状態に変換することが可能であり、偏光フィルタ１０７０によってそれらを分離することができる。
【００８０】
[0079]  一実施形態において、極性アライメントマークは、１つ以上の層に形成されたサブセグメント格子を備えることができる。こうしたサブセグメント格子は、照明放射の波長のものとある程度同様の大きさを有し、したがって、照明放射を回折するように動作可能な、第１の格子ピッチを備える。格子の各要素は、照明放射の波長よりもかなり小さなサブ波長ピッチを有するサブ構造によって、さらにセグメント化することが可能である。このサブ波長ピッチは、照明放射を回折しないように十分小さいはずであり、しかしながら、散乱線の偏光状態を照明放射に関して改変させることになる。こうした極性アライメントマークは既知であるため、これ以上は説明しない。サブセグメント化ピッチの方向は、散乱線に与えられる偏光における方向を決定する。サブセグメント化ピッチの角度は、偏光が回転される角度を決定する。主回折格子ピッチの「ライン」及び「スペース」の各々において（直交する）サブセグメント化ライン（又は他のフィーチャ）が存在する、アライメントマーク４４６ｂなどの構造を用いて、より優れた効率を達成することができる（例えば、偏光の度合が４５度から９０度に増加される）。このようにして、より多くの照明放射の偏光状態が、所望の偏光状態に改変されることになる。「ライン」及び「スペース」という用語は格子の慣例に関して使用されるものであり、必ずしも文字通りのライン及びスペースを含むものではないが、（例えば）それ以外の方法で材料を対比させる領域を含むことに留意されたい。空間的回転が極性アライメントマークによっても実行される場合、この空間的回転の度合及び方向は、第１のピッチの角度によって決定されることに留意されたい。
【００８１】
[0080]  図１０の装置は、既に説明した２つの動作位相（例えば、粗動位置決め位相及び微動位置決め位相）において使用されることが提案される。粗動位置決め位相は、散乱線の偏光状態を実質的に変更しない粗動アライメントマークを測定することを含む。多くの適用例において、粗動アライメントマークは基板上で形成されるのではなく、基板ステージ上、例えば透過イメージセンサ板上に配置される。したがって、こられのアライメントマークは変更が困難であり、現時点では偏光状態を改変しない。また、これらのアライメントマークはオーバーレイ（不透明）層を有さず、したがって、いずれの場合も表面散乱は問題ではない。したがって、粗動アライメントの場合、本明細書で開示されるような偏光フィルタリングを採用することは有益でない可能性がある。これは、粗動アライメント（例えば、ウェーハステージのアライメント）が、例えば、透過イメージセンサ（ＴＩＳ）板上で（現行の）非偏光変更アライメントマークを使用する現在の様式で、実行可能であることを意味する。これは粗動アライメントを簡略化し、信号のかなりの部分が偏光フィルタによってフィルタ除去されないことを意味する。これは、粗動アライメントの間、複数の（例えば、３次及び５次）回折次数がキャプチャリングを必要とするため、十分に広い非偏光フィルタリングアパーチャが必要となり得るため、好ましい。したがって、粗動位置決め位相は、本実施形態において、図７に関して以前に説明したものと変わりない。微動アライメント位相も、以前に説明したものと非常に類似しているが、この微動アライメント位相における測定は、偏光フィルタ１０７０と組み合わせた極性アライメントマークのものであり、したがって、説明した偏光フィルタリングを採用することが提案される。これは、典型的には基板上に形成され、説明した表面散乱を受ける微動アライメントマークである。
【００８２】
[0081]  説明した例において使用される波長依存空間フィルタ１０００の代替として、偏光フィルタリングを、前述の波長依存空間フィルタ６３２と同様の波長依存空間フィルタとの組み合わせで実行することができる。こうした実施形態では、（ダイクロイックフィルタ６３４がアパーチャ６４１を部分的にカバーすることに加えて）説明したような偏光フィルタがアパーチャ６４１をカバーすることができる。偏光フィルタリングは、測定されるアライメントマーク／メトロロジマークの形、及び、それらが散乱線の第２の部分に対して散乱線の第１の部分の偏光状態を変更するかどうかに応じて、１つの動作位相のみ、いくつかの動作位相、又はすべての動作位相において、採用可能である。
【００８３】
[0082]  変更デバイスが実質的に特定の偏光状態の放射を伝達することについて述べた前述の実施形態のいずれかにおいて、これは、ブロックされた偏光状態に関するものであることを理解し、その伝達される偏光状態において何らかの減衰が存在し得ることを理解されたい。同様に、ダイクロイックフィルタの伝達される波長レンジ内にも何らかの減衰が存在し得る。
【００８４】
[0083]  波長依存空間フィルタの実施形態は例示的であることを理解されたい。波長に依存してゼロ次オブスキュレーション（例えば、光軸上のオブスキュレーション）のサイズが事実上増加する、波長依存空間フィルタの多くの他の変形形態が想定可能である。例示されたフィルタは、回折次数を２つの直交方向でキャプチャすることが可能であるが、これは必須ではなく、他の実施形態は、例えば１方向のみ（例えば、Ｘのみ又はＹのみ）のアパーチャを含むことが可能な、１次元波長依存空間フィルタを使用することができる。第１の空間フィルタ及び／又は第２の空間フィルタが単一フィルタ要素として示されている場合、これは等しく複数の離散フィルタ要素を含み得る。同様に、第１の空間フィルタ及び／又は第２の空間フィルタが複数の離散フィルタ要素として示されている場合、代わってこれは単一のフィルタ要素を含み得る。
【００８５】
[0084]  提案される波長依存空間フィルタは、相対的に大きなピッチ格子を測定するときに、非ゼロの回折次数をブロックすることなくアライメントセンサモジュール内に配置することができる。さらに、提案される波長依存空間フィルタは移動部分を有さないため、その使用時に熱又は振動の影響を受けることがない。
【００８６】
[0085]  本開示の原理の範囲内には、具体的に説明及び図示した以外に多くの可能な実装が存在する。本開示の原理は、アライメントセンサ、及び、自己参照干渉計又はより一般的には干渉計を備えるメトロロジセンサのみならず、他のタイプのメトロロジセンサに適用可能である。メトロロジマークは、メトロロジ適用例に応じてアライメントマーク又はより一般的には他のターゲットタイプを含むことが可能であり、図示された形及び原理と異なってよい。例えばメトロロジマークは、例えばオーバーレイを測定するために複数の層に形成可能である。メトロロジマークは周期的な主構造（例えば格子）を有するとして説明されるが、その代わりに、非周期的な主構造を含むことができる。偏光フィルタリングに関する上記の実施形態は、第２の部分に関して第１の部分の偏光状態を変更するメトロロジマークを説明しているが、その代わりに、第１の部分に関して第２の部分を変更するように、又は、両方の部分を異なる偏光状態に変更するように、動作可能であり得る。波長レンジは上記の例と異なることが可能である。将来の適用のために、例えば、感知波長を紫外線波長まで拡張することが考えられる。本開示の原理は、導入部で言及された先行特許及び特許出願において紹介されたものを含む、他の技法との組み合わせで使用可能である。
【００８７】
[0086]  本発明の特定の実施形態について上記で説明してきたが、本発明は説明した以外の方法で実施可能であることを理解されよう。
【００８８】
[0087]  メトロロジマークとして上記で説明した例示の構造は、位置測定の目的で具体的に設計及び形成された格子構造であるが、他の実施形態では、基板上に形成されるデバイスの機能部分である構造上で、位置を測定することができる。多くのデバイスは、規則的な格子状の構造を有する。本明細書で使用される「マーク」及び「格子構造」という用語は、構造が、実行される測定のために具体的に提供されたものであることを必要としない。不透明層は、従来の波長においてマークを観察することによって、マークの位置の測定を妨害する可能性のある唯一の種類の重なり構造ではない。例えば、表面ラフネス又はコンフリクトする周期構造は、１つ以上の波長において測定に干渉する可能性がある。
【００８９】
[0088]  位置測定ハードウェア、並びに基板及びパターニングデバイス上で実現される好適な構造に関連して、実施形態は、重なり構造によってカバーされたマークの位置に関する情報を取得するために、上記に示したタイプの測定の方法を実装する機械可読命令の１つ以上のシーケンスを含む、コンピュータプログラムを含むことができる。このコンピュータプログラムは、例えば、その目的専用の、又は図１の制御ユニットＬＡＣＵに統合された、プロセッサなどによって実行可能である。こうしたコンピュータプログラムが内部に記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）も提供可能である。
【００９０】
[0089]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００９１】
[0090]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００９２】
[0091]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。反射コンポーネントは、ＵＶ及び／又はＥＵＶ範囲で動作する装置で使用される可能性がある。
【００９３】
[0092]  本発明の幅及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ規定されるものである。
【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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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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