(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路デバイスを製造する方法であって、
（ａ）  製造プロセスのストリーム中、ファウンドリにおいて前記デバイスを製造する際に使用されるファイルソースを受信するステップであって、前記ファイルソースは、前記デバイスに関連するデータを含んでいるステップと、
（ｂ）  前記データからひとつまたは複数のコードの第１のセットを生成するステップと、
（ｃ）  前記ひとつまたは複数のコードの第１のセットを前記デバイスの正当性を保証するために、前記デバイスのひとつまたは複数の物理的な領域に形成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
（ｄ）  前記デバイスの前記ひとつまたは複数の物理的な領域から、形成された前記ひとつまたは複数のコードを検出するステップと、
（ｅ）  独立したコード合成ツールを用いて、前記ソースファイルからひとつまたは複数のコードの第２のセットを生成するステップと、
（ｆ）  前記ひとつまたは複数のコードの第１のセットを、前記ひとつまたは複数のコードの第２のセットと比較し、比較結果を生成するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｇ）  前記デバイスが許容されるか否かを前記比較結果にもとづいて判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｄ）は、非破壊であり、前記デバイスはステップ（ｄ）の後に、完全に機能することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｄ）は、
１．  赤外イメージング
２．  音響顕微鏡読み出し
３．  磁気イメージング
４．  Ｘ線読み出し
５．  高周波（ＲＦ）読み出し
６．  テラヘルツ読み出し
の少なくともひとつを用いて実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
小型電子デバイスの半導体製造に関連する元となるソースコードファイルが正当に使用されたかを検証する方法であって、
（ａ）  前記元となるソースコードファイルから、ひとつまたは複数のドーターコードの第１のセットを生成するステップと、
（ｂ）  前記元となるソースコードファイルの信頼できるコピーから、ひとつまたは複数のドーターコードの第２のセットを生成するステップと、
（ｃ）  前記ひとつまたは複数のドーターコードの第１、第２のセットを比較し、前記小型電子デバイスが信頼できるデバイスか改ざんされたデバイスであるかを判定する比較結果を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
（ｄ）  前記小型電子デバイスが許容されるか否かを前記比較結果にもとづいて判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記元となるソースコードファイルは、画像データシステム（GDS:Graphic Data System）ファイルであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
リソグラフィプロセスにおいてパターンファイルの改ざんを検出する方法であって、
（ａ）  前記パターンファイルから固有コードの第１のセットを生成するステップと、
（ｂ）  前記リソグラフィプロセス中に、集積回路の近傍に前記固有コードの第１のセットを形成するステップと、
（ｃ）  前記固有コードの第１のセットを検出するステップと、
（ｄ）  マスクパターンファイルから固有コードの第２のセットを生成するステップと、
（ｅ）  検出された前記固有コードの第１のセットを、前記固有コードの第２のセットと比較し、比較結果を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
（ｆ）  ステップ（ｅ）が失敗したとき、前記集積回路を不合格とするステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｃ）は非破壊であり、前記集積回路はステップ（ｃ）の後に、完全に機能することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｃ）は、
１．  赤外イメージング
２．  音響顕微鏡読み出し
３．  磁気イメージング
４．  Ｘ線読み出し
５．  高周波（ＲＦ）読み出し
６．  テラヘルツ読み出し
の少なくともひとつを用いて実行されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
放射ビームを発生する照射システムと、
パターンソースファイルに応じて前記ビームをパターニングするパターニング用デバイスと、
パターニングされた前記ビームを基板の目標部分に投影する投影系と、
前記パターンソースファイルからひとつまたは複数の固有コードの第１のセットを生成し、当該ひとつまたは複数の固有コードの第１のセットは前記基板の物理的な領域に形成されるものである、コード発生器と、
を備えることを特徴とするリソグラフィシステム。
【請求項１４】
前記基板は集積回路を形成するために用いられ、前記リソグラフィシステムは、
前記集積回路から、非破壊にて、前記ひとつまたは複数の固有コードの第１のセットを読み出すリーダと、
読み出した前記ひとつまたは複数の固有コードの第１のセットを、生成された固有コードの第２のセットと比較し、比較結果を生成する比較器と、
をさらに備え、前記比較結果にもとづいて前記集積回路の合格、不合格を判定することを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１５】
前記リーダは、
１．  赤外イメージング
２．  音響顕微鏡読み出し
３．  磁気イメージング
４．  Ｘ線読み出し
５．  高周波（ＲＦ）読み出し
６．  テラヘルツ読み出し
の少なくともひとつであることを特徴とする請求項１４に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記パターンソースファイルはＧＤＳ（Graphic Data System）ファイルであることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１７】
前記物理的な領域は、保護領域であることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記コードは、前記基板上に分布するひとつまたは複数の物理的な領域に形成されることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１９】
少なくともひとつのプロセッサを制御するためのコンピュータプログラムロジックが記録されたコンピュータに利用可能な記憶媒体を有するコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムロジックは、
信頼できるパターンファイルソースを受信するためのコンピュータプログラムコードと、
前記パターンファイルソースを製造プロセスストリームに転送するためのコンピュータプログラムコードと、
前記パターンファイルソースのデータから、固有コードの第１のセットを生成するためのコンピュータプログラムコードと、
集積回路上に前記固有コードの第１のセットを形成するようにリソグラフィ装置に命令するためのコンピュータプログラムコードと、
前記固有コードの第１のセットとは無関係に、前記パターンファイルソースのデータから固有コードの第２のセットを生成するためのコンピュータプログラムコードと、
前記固有コードの第１のセットと第２のセットを比較し、比較結果を生成するためのコンピュータプログラムコードと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
少なくともひとつのプロセッサを制御するための命令を含むコンピュータに読み取り可能な媒体であって、前記命令は、前記コンピュータに、
（ａ）  製造プロセスストリーム中に、デバイスに関連するデータを含むファイルソースを受信するステップと、
（ｂ）  前記データからひとつまたは複数のコードの第１のセットを生成するステップと、
（ｃ）  前記デバイスのひとつまたは複数の物理的な領域に、ひとつまたは複数のコードの前記第１のセットを形成するステップと、
を実行させることを特徴とする媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疑わしい工場で製造された信頼しうる集積回路の信憑性を保証するための非破壊試験をするためのリソグラフィ装置、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、あるいは基板の一部に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えばフラットパネルディスプレイ、集積回路（ＩＣ）、その他の微細構造を有するデバイスの製造に用いられる。こうしたリソグラフィ装置は、マスクを用い、あるいはマスクレスでありうる。従来の装置では、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が、フラットパネルディスプレイ（あるいはその他のデバイス）の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが基板（ガラスプレート）の全体もしくは一部に転写され、放射感応性材料（レジスト）の層に像を形成する。
【０００３】
パターニングデバイスは、回路パターンに代えて、カラーフィルタパターンや、ドットのマトリクスのようなその他のパターンを形成することができる。パターニングデバイスは、マスクではなく、個別制御可能な要素のアレイを有するパターニングアレイであってもよい。マスクを用いたシステムに比べて、このシステムではより速く低コストでパターンを変化させることができる。
【０００４】
ＩＣの基板を露光するよう設計されたリソグラフィ装置は、基板の全領域あるいは領域の一部（たとえば基板の半分の幅）をカバーする露光領域を有する。基板は露光領域の下側にて走査され、マスクあるいはレチクルはビームを介して同期走査される。このようにして基板にパターンが転写される。露光領域が基板の全領域を覆う場合、露光は１回のスキャンで完了する。露光領域がたとえば基板の半分の領域を覆う場合、１回目のスキャンの後、基板は横方向に移動され、さらに基板の残りの部分を露光するために、通常はさらにもう１回のスキャンが実行される。
【０００５】
半導体製造会社（ファウンドリ）によって製造されたＩＣは、不正に改ざんされ易い。不正改ざんは、ＩＣが使用される状況において予期せぬ障害（特に医療電子機器、あるいは軍事用途に受け入れがたい）をもたらすおそれがある。米国政府の報告書は、疑わしい、特に規制が及ばない（off-shore）ファウンドリによるＩＣの不正改ざんの問題について述べている。たとえば、高性能マイクロチップサプライに関する国防科学評議委員会の作業部会の２００５年２月のレポートを参照されたい。最近の国防総省高等研究事業局（ＤＡＲＰＡ）の機関の発表では、この問題の解決の必要性が取り上げられている（２００７年４月の「集積回路の信頼性」 (DARPA/MTO, BAA 07-24)）。このような信頼性の要求は、政府の関心を超え、商業運転にも影響を及ぼしている（”イスラエルにおける偽物部品による設計の遅延”EETimes ２００７年３月、URL:http://www.eetimes.com/showArticle.jhtml?articleID=198701043 ）。
【０００６】
一般的には、マスクレスリソグラフィにおいて、元となる回路パターンデータは、画像データシステム（GDS:Graphic Data System or GDS II）にイメージデータの形式で保存される。信頼性の低いファウンドリにおいては、コントロールの欠如によって、置換されたＧＤＳファイルやマスクがプロセスに組み込まれ、その結果改ざんされた最終的なＩＣが生成される。立ち入ったパターン、ＩＣデザインの模倣コピー、あるいは望まない改変を防御するための十分なコントロールは、すべてのファウンドリにおいてなされているわけではない。プロトコルに則ったより厳格なコントロールを主張するために必要な負荷は、非常にコスト高となる。
【０００７】
従来のシステムは、ＩＣまたはＩＣの束が信頼にたるか否かを決定する際に、ファウンドリの信頼性に頼るほかなかった。その他のいくつかのシステムでは、リバースエンジニアリングを利用することにより、あるいはＩＣを物理的に一層ごとに分離することにより、サンプルＩＣをテストするものである。これらの従来の評価基準では、すべてのＩＣについて、それぞれが本物であるかどうかの確証はない。さらにこれらの方法は、同じロットの別のＩＣが本物であることを１００％保証するものではなく、テスト後において被試験ＩＣが使用不可となるという本質的に破壊的なものである。言い換えれば、製造後においてＩＣに対して信頼性を付与することができず、単なる電気的試験やリバースエンジニアリングは、ＩＣの中の望まれない改変をＩＣごとに検出する手法としてあてにすることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のある態様によれば、ＩＣが疑わしい工場で製造された場合に、非破壊でＩＣを試験するためのシステム、方法が提供される。さらにあるいはそれに代えて、ＩＣが海外の信頼できない場所で製造される場合に、偽造ＩＣや偽造電子デバイスを検出する確実な方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様によれば、ＩＣが信頼のできないファウンドリにおいて製造された場合に、非破壊にてＩＣを試験するシステムおよび方法が提供される。さらに、あるいはこれに代えて、ＩＣが信頼のおけない海外の場所において製造された場合に、偽造されたＩＣおよび電子デバイスを検出する確実な方法が提供される。
【００１０】
本発明のある態様では、ＩＣが信頼のできないファウンドリにおいて製造された場合に、リソグラフィツールがＩＣの信頼レベルを改善することを可能とするプロセスが説明される。チップの起源およびデザインを確認するために、後に非破壊で読み出されることとなる固有コードをシリコン上にプリントするために、リソグラフィツールが使用される。これはマスクを用いた、あるいはマスクレスリソグラフィツールで実行できる。マスクレスツールのソフトウェアおよびアーキテクチャの中に保証ツールを埋め込めば、このプロセスは改ざんの証明となる。保証プリント手法は、顧客の大きな関心を集めるのに必要な推進力を提供するとともに、マスクレス技術をサポートする。
【００１１】
本発明の別の態様では、ドーターコードのセットが、製造されるデバイスを記述する元となるＧＤＳファイルあるいは元となるテンプレートから生成される。これらのドーターコードは、製造中にＩＣやデバイスの物理的な領域のひとつまたは複数に、パターンとして印刷される。ＩＣ上にプリントされるドーターコードのフィーチャのサイズは、たとえば、ＩＣ上のさまざまなコンポーネントのフィーチャのサイズよりも一桁大きくてもよい。独立した試験・システム組み立て工場（信頼できるインテグレータとも称される）において、これらのパターンは、個々のＩＣ、デバイスごとに非破壊で読み出される。最終的に、読み出されたパターンは、ＩＣやデバイスを不確かなファウンドリにおいて製造した際に使用されたであろう同じＧＤＳファイルから生成されたドーターコードの第２のセットと比較される。パターンが一致すれば、ＩＣ、デバイスは信頼できるといえる。反対にドーターコードパターンにミスマッチがあれば、ＩＣは欠陥、もしくは信頼できないと判定される。
【００１２】
さらに、本発明の実施の形態、特徴、利点は、本発明のさまざまな実施の形態の構成、動作とともに、図面を参照しながら説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
説明に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付される図面は、本発明の実施の形態のひとつまたは複数を示すものであり、明細書とともに、本発明の原理を説明し、当業者が発明を実施し、使用することの一助となる。
【００１４】
本発明のひとつまたは複数の実施の形態が、図面を参照して説明される。図面において、同じ参照符号は同等または機能的に同じ要素を示す。さらに、参照符号の一番左の桁は、その符号が最初に現れる図面の番号を示す。
【００１５】
本明細書では、本発明の特徴を有するいくつかの実施の形態について説明する。説明される実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲はかかる実施の形態に限定されるものではなく、発明は添付される特許請求の範囲によって規定される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置１を模式的に示す図である。この装置は、照明光学系ＩＬ、パターニング用デバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、及び投影光学系ＰＳを備える。照明光学系（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。
【００１９】
本明細書ではリソグラフィを取りあげて説明しているが、本発明の範囲から逸脱することなく、パターニングデバイスＰＤは、ディスプレイシステム （たとえばＬＣＤテレビジョンまたはプロジェクタ）により構成することもできる。この場合、パターンが付与されたビームは、たとえば基板やディスプレイデバイス等の様々な対象物に投影することができる。
【００２０】
投影光学系（たとえば屈折投影レンズ光学系）ＰＳは、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。本明細書では投影光学系または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光学系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影光学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光学系または投影系という用語と同義に用いられ得る。
【００２１】
照明光学系は、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。
【００２２】
パターニング用デバイスＰＤ（たとえばレチクル、マスク、または個別制御可能素子アレイ）はビームを変調する。普通は個別制御可能素子アレイは投影光学系ＰＳに対して位置が固定されるが、あるパラメータに従って正確に位置決めする位置決め装置に接続されていてもよい。
【００２３】
本明細書において「パターニング用デバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、たとえば基板の目標部分にパターンを生成する等、放射ビーム断面を変調するのに用い得るいかなるデバイスをも示すよう広く解釈されるべきである。これらのデバイスは静的なパターニング用デバイス（たとえばマスクやレチクル）であってもよいし、動的なパターニング用デバイス（たとえばプログラム可能な素子の配列）であってもよい。簡単のために本説明のほとんどは動的パターニング用デバイスの観点でなされているが、本発明の範囲を逸脱することなく静的パターニング用デバイスを用いることも可能であるものと理解されたい。
【００２４】
放射ビームに付与されるパターンは、パターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャをたとえば含む場合には基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよい。また、基板に最終的に形成されるパターンは、個別制御可能素子アレイ上に形成されるパターンにどの時点においても一致しないようになっていてもよい。このような事態は、基板の各部に形成される最終的なパターンが所定時間または所定回数の露光の重ね合わせにより形成され、かつこの所定の露光中に個別制御可能素子アレイ上のパターン及び／またはアレイと基板との相対位置が変化する場合に起こりうる。
【００２５】
パターニング用デバイスＰＤは、異なるタイプのパターン（機能レイヤやユニークコード）を生成するために、電子デバイス１００（たとえばコントローラ、コンピュータ、コード発生器など）の助けを借りて、プログラマブルに構成されてもよい。パターニング用デバイスＰＤのプログラムが可能であるという特性は、たとえば図６に示されるように、コンピュータシステム６００を用いることにより実現できる。通常は、基板の目標部分に生成されるパターンは、目標部分に作られる集積回路やフラットパネルディスプレイ（たとえばフラットパネルディスプレイのカラーフィルタレイヤやフラットパネルディスプレイの薄膜トランジスタレイヤ）をはじめとするデバイスの特定の機能レイヤに対応するものである。さらに、あるいは代わりに、パターンは基板Ｗ上に形成されるひとつまたは複数のユニークコード（ドーターコード：Daughter Code）でありうる。ユニークコードの詳細は後述する。パターンは、以下で説明する受信したＧＤＳ IIファイルにもとづいて、電子デバイス１００の制御によって形成される。
【００２６】
このようなパターニング用デバイスとして、レチクル、プログラム可能なミラーアレイ、レーザダイオードアレイ、発光ダイオードアレイ、格子光バルブおよびＬＣＤアレイが例示される。
【００２７】
パターニング用デバイスＰＤは、複数のプログラム可能な素子（たとえば前の文章において言及されたレチクルを除くすべてのデバイス）を含んでもよく、本明細書では「コントラストデバイス」と総称することとする。パターニング用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。
【００２８】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層と反射表面とを有するマトリックス状のアドレス指定可能な表面を備えてもよい。この装置の基本的な原理はたとえば、反射表面のうちアドレス指定されている区域が入射光を回折光として反射する一方、アドレス指定されていない区域が入射光を非回折光として反射するというものである。適当な空間フィルタを用いることにより、反射光ビームから非回折光を取り除いて回折光だけを基板に到達させるようにすることができる。このようにして、マトリックス状のアドレス指定可能表面にアドレス指定により形成されるパターンに従ってビームにパターンが付与される。
【００２９】
なお代替例として、フィルタにより回折光を取り除いて基板に非回折光を到達させるようにしてもよい。
【００３０】
同様にして回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを用いることもできる。一例としては、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する回折格子を形成するよう変形される複数の反射性のリボン状部位を備える。
【００３１】
プログラマブルミラーアレイの他の例においては、マトリックス状の微小ミラーの配列が用いられる。各微小ミラーは局所的に電界を適宜付与されることによりまたは圧電駆動手段を使用することにより各々が独立に軸周りに傾斜しうる。繰り返しになるが、ミラーはマトリックス状にアドレス指定可能に構成されており、アドレス指定されたミラーは入射する放射ビームをアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにしてマトリックス状のアドレス指定可能なミラーにより形成されるパターンに従って反射ビームにパターンが付与されうる。必要とされるマトリックス状アドレス指定は、適宜の電子的手段を使用して実行することができる。
【００３２】
パターニング用デバイスＰＤの他の例はプログラム可能なＬＣＤアレイである。
【００３３】
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、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれの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、個別制御可能素子アレイのうちのいくつかのアレイまたはすべてのアレイが少なくとも１つの照明光学系（または照明光学系の一部）を共有していてもよい。斯かるアレイは当該アレイ用の支持構造及び／または投影光学系（または投影光学系の一部）を共有していてもよい。
【００３４】
一実施例としては、図１に示される実施形態のように、基板Ｗは実質的に円形状である。基板Ｗは周縁部にノッチ及び／または平坦部を有していてもよい。他の実施例としては、基板はたとえば長方形などの多角形形状でもよい。
【００３５】
基板の形状が実質的に円形の場合、基板の直径は少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１２５ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも１７５ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、または少なくとも３００ｍｍである。あるいは、基板の直径は長くても５００ｍｍ、長くても４００ｍｍ、長くても３５０ｍｍ、長くても３００ｍｍ、長くても２５０ｍｍ、長くても２００ｍｍ、長くても１５０ｍｍ、長くても１００ｍｍ、または長くても７５ｍｍである。
【００３６】
基板がたとえば長方形などの多角形の場合、基板の少なくとも１辺の長さ、またはたとえば少なくとも２辺または少なくとも３辺の長さが、少なくとも５ｃｍ、少なくとも２５ｃｍ、少なくとも５０ｃｍ、少なくとも１００ｃｍ、少なくとも１５０ｃｍ、少なくとも２００ｃｍ、または少なくとも２５０ｃｍである。
【００３７】
基板の少なくとも１辺の長さは、長くても１０００ｃｍ、長くても７５０ｃｍ、長くても５００ｃｍ、長くても３５０ｃｍ、長くても２５０ｃｍ、長くても１５０ｃｍ、または長くても７５ｃｍである。
【００３８】
一実施例においては、基板Ｗはウエハであり、たとえば半導体ウエハである。ウエハの材料は、Ｓｉ（ケイ素）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＧｅＣ（シリコンゲルマニウムカーボン）、ＳｉＣ(炭化ケイ素)、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＧａＡｓ(ガリウムヒ素)、ＩｎＰ（インジウムリン）、ＩｎＡｓ（インジウムヒ素）から成るグループから選択される。一実施例ではウエハはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハであってよい。一実施例ではウエハはシリコンウエハであってよい。一実施例では基板はセラミック基板であってよい。一実施例では基板はガラス基板であってよい。一実施例では基板はプラスチック基板であってよい。一実施例では基板は（ヒトの裸眼で）透明であってよい。一実施例では基板は有色であってよい。一実施例では基板は無色であってよい。
【００３９】
この基板の厚さは、基板材料及び／または基板寸法に応じてある程度変更される。基板の厚さは、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも３００μｍ、少なくとも４００μｍ、少なくとも５００μｍ、または少なくとも６００μｍとすることができる。あるいは、基板の厚さは、厚くても５０００μｍ、たとえば厚くても３５００μｍ、厚くても２５００μｍ、厚くても１７５０μｍ、厚くても１２５０μｍ、厚くても１０００μｍ、厚くても８００μｍ、厚くても６００μｍ、厚くても５００μｍ、厚くても４００μｍ、または厚くても３００μｍであってもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
投影系は、個別制御可能素子アレイ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、この場合個別制御可能素子アレイ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。
【００４２】
パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子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、パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子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、個別制御可能素子アレイにおける１つ以上（たとえば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）の個別制御可能素子に光学的に連関していてもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
図１、図２に示されるように、本装置は反射型（たとえば反射型の個別制御可能素子アレイを用いる）である。透過型（たとえば透過型の個別制御可能素子アレイを用いる）の装置を代替的に用いてもよい。
【００４５】
リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００４６】
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用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。
【００４７】
図１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の波長を含んでもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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または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個別制御可能素子アレイにおける１つまたは複数の個別制御可能素子に対応するように構成してもよい。追加の実施形態において、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「放射ビーム」という用語は、放射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。
【００５０】
放射ビームＢは、パターニング用デバイスＰＤ（たとえば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニング用デバイスにより変調される。放射ビームはパターニング用デバイス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、個別制御可能素子アレイ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用デバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。
【００５１】
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１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。個別制御可能素子アレイ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／または個別制御可能素子アレイ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。
【００５２】
図１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用デバイス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用デバイス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用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用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１には９０度の例が示されている）。パターニング用デバイス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をパターニング用デバイス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用デバイスが用いられる場合には図１に示される構成は必要とはされない。
【００５３】
図示の装置はいくつかのモードで使用することができる。
【００５４】
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、個別制御可能素子アレイ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。
【００５５】
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、個別制御可能素子アレイ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）。個別制御可能素子アレイ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。
【００５６】
３．パルスモードにおいては、個別制御可能素子アレイ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。個別制御可能素子アレイ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。
【００５７】
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個別制御可能素子アレイ上のパターンが更新されることである。個別制御可能素子アレイ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。
【００５８】
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連続的露光により実現される。このモードは図２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用デバイスＰＤに向けられて配置されている。露光される各スポットは実質的に同形状である。基板Ｗ上で各スポットは実質的に格子状に転写される。一実施例では、このスポットの寸法は転写されるピクセル格子のピッチよりも大きいが、露光されたスポットの格子状配列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。露光のための照射間に各スポットの強度分布を変化させる。
【００５９】
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。
【００６０】
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。例えば、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、現像されたレジスト層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、パターニング用デバイス内の個別制御可能素子は、パターンに含まれる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個別制御可能素子を設定することにより、線量閾値以下の放射を受ける。
【００６１】
実際には、パターンに含まれる図形の端部での照射量は所与の最大線量からゼロへと急激に変化するわけではない。この照射量は、たとえ図形の境界の一方の側への放射強度が最大となり、かつ他方の側への放射強度が最小となるように個別制御可能要素が設定されていたとしても急激には変化しない。回折の影響により、照射量の大きさは移行領域を介して低下するからである。パターンの図形境界の位置は最終的にレジストの現像により形成される。その境界位置は、照射された線量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域での線量低下のプロファイル、ひいてはパターンに含まれる図形の境界の正確な位置は、当該図形境界上または近傍に位置する基板上の各点に放射を与える個別制御可能要素の設定により、より正確に制御できるであろう。これは、強度レベルの最大値または最小値を制御するだけではなく、当該最大値及び最小値の間の強度レベルにも制御することによっても可能となるであろう。これは通常「グレイスケーリング」と呼ばれる。
【００６２】
グレイスケーリングによれば、個別制御可能要素により基板に２値の放射強度（つまり最大値と最小値）だけが与えられる露光システムよりも、パターンの図形境界位置の制御性を向上させることができる。一実施例では、少なくとも３種類の放射強度が基板に投影されてもよく、または例えば少なくとも４種類の放射強度でも、少なくとも８種類の放射強度でも、少なくとも１６種類の放射強度でも、少なくとも３２種類の放射強度でも、少なくとも６４種類の放射強度でも、少なくとも１２８種類の放射強度でも、または少なくとも２５６種類の放射強度でもよい。
【００６３】
グレイスケーリングは上述の目的に加えてまたは上述の目的に代えて使用されてもよい。例えば、照射された線量レベルに応じて基板の各領域が２種以上の反応を可能とするように、露光後の基板への処理が調整されていてもよい。例えば、第１の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１の線量閾値以上で第２の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２の線量閾値以上の放射を受けた基板の部位では第３の種類の反応が生じるようにしてもよい。したがって、グレイスケーリングは、基板上での線量のプロファイルが２以上の望ましい線量レベルを有するようにするのに用いることができる。一実施例では、線量のプロファイルは少なくとも２つの所望の線量レベルを有し、または例えば少なくとも３つの所望の線量レベル、少なくとも４つの所望の線量レベル、少なくとも６つの所望の線量レベル、または少なくとも８つの所望の線量レベルを有してもよい。
【００６４】
線量プロファイルの制御は、上述のように基板上の各点が受ける放射強度を単に制御するという方法以外の方法によっても可能である。例えば、基板上の各点が受ける照射量は、各点への露光時間を代替的にまたは追加的に制御することによっても制御することができる。他の例として、基板上の各点は、連続的な複数の露光により放射を受けてもよい。このようにすれば、各点が受ける照射量は、当該連続的複数露光から選択される部分集合を用いて代替的にまたは追加的に制御されることが可能である。
【００６５】
図２は、本発明に係るリソグラフィ装置の一例を示す図である。この実施例はフラットパネルディスプレイの製造に用いることができる。図１に示される構成要素に対応するものには図２においても同じ参照符号を付している。また、基板のさまざまな構成やコントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについての上述のさまざまな変形例は同様に適用可能である。
【００６６】
図２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（例えばフィールドレンズ）により合焦させられる。
【００６７】
投影系ＰＳは、拡大された変調放射ビームＢを受けるように構成されているレンズアレイＭＬＡをさらに備える。変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれレンズアレイＭＬＡの異なる部分を通過する。この変調放射ビームＢの異なる部分は、パターニング用デバイスＰＤの１以上の個別制御可能要素アレイに対応している。各レンズは変調放射ビームＢの各部分を基板Ｗ上の点に合焦させる。このようにして基板Ｗ上に照射スポットＳの配列が露光される。図示されているレンズアレイには８つのレンズ１４が示されているだけであるが、レンズアレイは数千のレンズを含んでもよい（パターニング用デバイスＰＤとして用いられる個別制御可能要素アレイについても同様である）。
【００６８】
図３は、本発明の一実施形態に係り、図２のシステムを用いて基板Ｗ上にどのようにパターンが生成されるのかを模式的に示す図である。図中の黒丸は、投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影されるスポットＳの配列を示す。基板は、基板上で一連の露光が進むにつれて投影系に対してＹ方向に移動する。図中の白丸は、基板上で既に露光されている露光スポットＳＥを示す。図示されるように投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって、基板に投影された各スポットは基板上に露光スポット列Ｒを形成する。各スポットＳＥの露光により形成される露光スポット列Ｒがすべて合わさって、基板にパターンが完全に形成される。上述のようにこのような方式はよく「ピクセルグリッドイメージング（ｐｉｘｅｌ  ｇｒｉｄ  ｉｍａｇｉｎｇ）」と称される。
【００６９】
照射スポットＳの配列が基板Ｗに対して角度θをなして配置されている様子が示されている（基板Ｗの端部はＸ方向及びＹ方向に平行である）。これは、基板が走査方向（Ｙ方向）に移動するときに、各照射スポットが基板の異なる領域を通過するようにするためである。これにより、照射スポット１５の配列により基板の全領域がカバーされることになる。一実施例では、角度θは大きくても２０°または１０°であり、または例えば大きくても５°、大きくても３°、大きくても１°、大きくても０．５°、大きくても０．２５°、大きくても０．１０°、大きくても０．０５°、または大きくても０．０１°である。一実施例では、角度θは小さくても０．００１°である。
【００７０】
実施例
概説すると、ファウンドリにおいて製造されたＩＣデバイスを非破壊にて試験するシステムおよび方法が提供される。たとえば集積回路チップは、後に、集積回路の半導体製造プロセスに関連する元となるソースコードファイルを正規利用して集積回路チップの真偽を確認することによって、信頼できないファウンドリによって安全に製造される。集積回路チップは、製造中に生成される固有ドーターコード（daughter code）と、ファウンドリ以外の存在によって無関係に生成された固有ドーターコードのマッチングをとることにより鑑定されてもよい。このようにして、信頼できる電子インテグレータは、第１、第２の固有ドーターコードを比較し、非破壊で集積回路チップが信頼できるデバイスか、不正なデバイスかを判定してもよい。
【００７１】
図４は、ＩＣのひとつまたは複数の物理的な領域に、パターンとしてドーターコードのセットを転送する例示的、包括的なフローチャートである。フローチャート４００のステップ４０２において、マスターＧＤＳデータまたはイメージファイルが、信頼できる情報源、すなわちＩＣ回路パターンのレイアウトデザイナーから取得される。ステップ４０４に示すように、マスターＧＤＳファイルは数学的に処理され、ひとつもしくは複数のドーターコードのセットが生成される。このような数学的処理はたとえば、特別に開発されたソフトウェアにより生成される固有数字列と関連している。
【００７２】
ステップ４０６に示すように、これらのドーターコードのセットは、上述したリソグラフィー装置およびプロセスを用いて、ＩＣを製造する最中に、ＩＣの保護領域に転送される。ドーターコードの生成は、元となるＧＤＳデータの数学的な変形によってなされる。この手法の一例として、ウェーブレット変換などとして知られる周波数領域の変換を利用することができる。ウェーブレット関数は、性質においてフーリエ変換（ＦＴ）と似ているが、ウェーブレット関数は信号の周波数成分を解析するのみでなく、周波数成分を解析する際にスケールを変更する点において、その他の変換とは区別される。ウェーブレット関数は離散的な非無限の級数であり、その表現はまばら（sparse）である。従来のＦＴなどの変換と比べて、異なる周波数を扱う際に関数のスケールを変化させることができるということは、ウェーブレットがマスクデザインに見られるような非連続性を有するようなデータにより適していることを意味する。
【００７３】
元となるデータはウェーブレット展開（ウェーブレット関数の線形和の係数を用いて）の形式で表現されるため、データ処理は単に関連するウェーブレット係数を用いるのみで実行できる。マスクデータに対して最も適合するウェーブレット級数を適切に選択し、および／または、しきい値以下の係数を切り捨てることにより、元データの表現はまばらとなる。縮小された係数のスパース行列はドーターコードとなる。
【００７４】
当業者にはよく知られるように、ＧＤＳファイルは、たとえば画像、対応するコード、および／または画像データのメタデータの形式の回路パターンデータを含む。ドーターコードはこのような回路パターンデータを、たとえばひとつまたは複数の埋め込まれたフラグ、データ変数および識別子、サブルーチンや関数の入力、出力値を処理することにより数学的に生成される。これらのコードはリソグラフィ印刷によって、保護スタンプ領域として知られるＩＣダイエリアの所定の位置に転写される。保護スタンプ領域はＩＣダイのひとつの物理的な領域を示すが、ドーターコードはＩＣダイエリアのすべての領域に分布させることも可能である。さらにドーターコードはマスク生成に先立って生成され、マスクに書き込まれてもよいし、ダイが回路パターンを露光される際に、リアルタイムに露光装置に関連するソフトウェアとしての直接描画マスクレスツールにて生成してもよい。
【００７５】
直接描画マスクレスツールを用いることにより、ＧＤＳファイルに保存される回路パターンデータが改変される可能性を減らすことができる。なぜならドーターコードを発生するシステムがリソグラフィー装置に組み込まれるからである。さらに、ドーターコードパターンデータはソフトウェア的に生成され、ＭＬＡに、合成パターンデータ（画像パターンデータとドーターコードパターンを含む）に応じてＭＬＡの個別制御可能要素の位置を変化させる（たとえばアクチュエータを用いて）ための制御信号として転送されるため、追加的なリソース、プロトコルの変更が、ＩＣダイが製造されるファウンドリにおいて不要となる。
【００７６】
図５には、信頼できないファウンドリにおいて製造されたＩＣを検査する例示的な方法５００が示される。方法５００は、ステップ５０２において、元の信頼できるマスターＧＤＳファイルが、不確かなファウンドリと信頼できる電子インテグレータに提供されることを示す。図中、５０４ａ、５０４ｂはそれぞれ、信頼できないファウンドリと信頼のおけるインテグレータそれぞれにおいて起こるであろう異なるステップを示している。
【００７７】
本発明の図示される実施の形態によれば、方法５００のステップ５０４ａでは、一旦ＧＤＳファイルが信頼できないファウンドリに送られ、ステップ５０６に示されるように、ＧＤＳファイルがファウンドリにおけるプロセス手順にロードされる。ステップ５０６において、図１−３に関連して上述したように、パターニングされたビームを用いて、基板に回路パターンおよびドーターコードパターンが露光される。このとき、信頼できないファウンドリにおける何者か、あるいは何らかのプロセス（たとえば自動的にコンピュータにより生成されたルーチン）が、意図的、あるいは無意識に元となるＧＤＳファイルを改変し、あるいは不正使用すると、欠陥のある、あるいは改ざんされたＩＣが製造される。これを避けるために、ＧＤＳファイルから数学的に導出されたドーターコードが、ＩＣの保護エリアに印刷される。ステップ５０８に示すように、ドーターコードはＩＣ製造中に元となるＧＤＳファイルから生成される。これらのドーターコードは、特別に開発されたソフトウェアを用いてＧＤＳパテントデータから導出される固有コードであり、数字列である。これらのコードの生成には、改ざんに対して所定のレベルを付加するために、圧縮技術、暗号化理論、および／または公的・私的な秘密鍵などが利用される。本発明のある実施の形態において、ドーターコードのこの機能性は、たとえばソフトウェアプログラマがデータの完全性（integrity）をチェックするときにしばしば利用されるチェックサムの改良版としてインプリメントしてもよい。これらのドーターコードは、親のＧＤＳファイルを固有の方法で表しており、その結果、親のＧＤＳデータが何らかの方法で変化した場合に、異なる固有のドーターコードが導出され、その結果、異なった固有のドーターコードパターンがＩＣの保護スタンプ領域に転写されることになる。ステップ５０２に示すように、ＧＤＳデータファイルが不正使用され、あるいは改ざんされると、認証の際に、不正使用されたＧＤＳファイルにもとづいて生成されたドーターコードは、信頼できないファウンドリに提供された元となるマスターＧＤＳファイルにもとづいて別個に生成されたドーターコードの第２のセットとは異なったものとなろう。
【００７８】
一旦、ドーターコードが生成されると、ＩＣのひとつまたは複数の物理的な領域に転写される。これらの物理的領域は、保護スタンプ領域と称される。ステップ５１０には、本発明のある実施の形態に係るウエハ上のドーターコードの表示が説明される。ドーターコードの好ましい表示は、ウエハもしくはＩＣダイの表面上のプリント可能なフィーチャとして現れる。ドーターコードの表現のタイプの選択は、読出技術と密接に関連する。たとえばある実施の形態において、パターンはバーコードあるいは２次元アナログバーコードの形式であってもよい。代わりに、もしくはそれに加えて、パターンは、撮像装置によって読出可能であり、その後デコード可能な、ドットからなるより複雑な領域でありうる。さらに、パターンは完全にパッシブであってもよいし、あるいは電源に接続されて読み出し可能となるアクティブなものであってもよい。アクティブなパターンの一例は、電力供給を受けると、わずかに温度が上昇し、特別に設計されたカメラシステムによって、赤外線に対して不変的に可視となる抵抗構造であってもよい。アクティブパターンは、ＩＣ上のドーターコードがどのように表現されているかによってオン、オフが切り替えられるトランジスタを含んでもよい。このようなパターンの読み出しにはさらに、顕微鏡、あるいは微細回折技術が利用されてもよい。さらに、このような読み出し方法、手段は、個別の要求に応じて、手動または自動化される。代わりに、読み出されたパターンは、ＩＣダイ上にコンパクトディスク（ＣＤ）データの書き込み、処理技術の当業者によく知られている「ランド」または「ピット」として表現されてもよい。
【００７９】
本発明のある実施の形態において、保護スタンプ領域（予め規定された）にパターンを形成するために、理想的にはドーターコードをその表示に変換するために、ソフトウェアが利用され、印刷の最終的な形式にファイル・コンパイルされる。ある実施の形態において、この変換処理は、マスク製造中に、マスクに保護スタンプが付加されるのに先立って実行される。ある実施の形態に関して、当業者に知られた方法のいずれかを用いた従来のコードコンバータは、ドーターコードを印刷に適した形式の表示に変換してもよい。あるいはマスクレスリソグラフィシステムにおいて、こうした表示はマスクレスリソグラフィシステムを制御するソフトウェアの内部で生成されてもよい。露光ステップの一部としての保護スタンプパターンの生成はより高度なセキュリティレベルを提供する。なぜならリソグラフィツールのシステムアーキテクチャの内部でコードが生成されるからである。このようにして、ＧＤＳファイルがリソグラフィツールに入力される際に、交換され、改ざんされた場合であっても、保護スタンプは、信頼のおける電子インテグレータ５０４ｂにおける検査時に、そのような改ざんを暴くことができる。
【００８０】
ＩＣ上にドータコードが描かれると、ステップ５１２に示すように適したパッケージング装置、方法によってＩＣはパッケージングされる。たとえばＩＣはさまざまな国の統制が及ばない箇所においてパッケージングされる。パッケージングの後、ＩＣは、信頼のおけるインテグレータ５０４ｂによって送られた先から、目的の／もとの国に運び戻される。
【００８１】
上述したように、信頼のおけるインテグレータ５０４ｂは、本発明のある実施の形態に係る固有ドーターコードを生成する独自の独立した方法を配備している。たとえば固有ドーターコードの発生は、ＩＣデザインが実際に基板に転写された場所であるファウンドリとは無関係に動作するスタンドアローンのコード合成ツールを用いることでなされる（ステップ５１４）。
【００８２】
ステップ５１６において、パッケージされたＩＣは信頼できるインテグレータの一部（あるいは信頼のおけるインテグレータ）５０４ｂによって受領され、検査工程が開始する。ステップ５１８において、ＩＣ上のドーターコードが信頼できるインテグレータ５０４ｂにおいて読み出される。ある実施の形態において、チップがその最終的なパッケージ形態となった後に、ウエハのＩＣチップ上からドーターコードを読み出すために、当業者に知られた方法のひとつを用いた従来の読み出し装置を利用してもよい。もちろん、特定のアプリケーションにもとづいてＩＣ上のドーターコードパターンを読み出すために、利用可能な当業者に知られた多くの技術を利用することができる。たとえば信頼できるインテグレータ５０４ｂは、当業者に知られたセラミック、プラスチック、その他のタイプのＩＣパッケージングを介して、これらのパターンを読み出す方法を用いることができる。これらの手法として、当業者に知られ、予期される、赤外イメージング、音響顕微鏡、回折技術、磁気イメージング、Ｘ線イメージング、テラヘルツイメージング、これらの組み合わせ、および／または、その他の現在あるいは将来において利用可能な読み出し技術を利用することができる。ＩＣチップ上のアクティブなドーターコードパターンの場合には、信頼できるインテグレータ５０４ｂは、ＩＣ上の能動ドーターコードが、検出機能（センサあるいはセンサアレイ）によって読み出される電磁波を放射するように、検査中に電圧を印加する最適な手法を用いてもよい。さらに、これらの読み出し技術は、ＩＣ上のドーターコードのアクティブまたはパッシブな表示と組み合わせて使用することができる。
【００８３】
信頼できるインテグレータ５０４ｂは、ＩＣに関連するＧＤＳファイルを受信し、データ比較のためのドーターコードに変換するスタンドアロンシステムを備えてもよい。スタンドアロンシステムは、ＩＣ設計における生成時と実質的に同じ計算を実行する。ステップ５２０において、信頼できるインテグレータ５０４ｂは、ステップ５１４において、パッケージングされたＩＣ上に形成されているドータコードパターンと、それとは無関係に生成したドーターコードを比較する。ステップ５２２において、ステップ５２４に示すように、信頼できるインテグレータ５０４ｂによって生成されたドーターコードが、ＩＣ上のドーターコードとマッチすれば、そのＩＣは信頼できるＩＣであると判定される。マッチしない場合、ステップ５２６に示すように、そのＩＣは偽物のＩＣとして不合格となる。さまざまな実施の形態において、このような取捨選択のメカニズムは、個別のアプリケーションに応じて、自動化されていたり、手動であったり、あるいはこれらの適切な組み合わせでありうる。
【００８４】
図７は、本発明の別の態様を示し、リソグラフィ装置のサブモジュール７００が示される。一例では、サブモジュール７００は信頼できるインテグレータ５０４ｂの現場にインストールされてもよい。サブモジュール７００は、ファイルソース７０２（ＧＤＳ IIファイルソース）、比較器７０４、リーダ７０６、出力デバイス７０８を備える。リーダ７０６は図示のように、しかしそれに限定されるものではないが、たとえば赤外イメージリーダ、音響顕微鏡リーダ、磁気イメージリーダ、Ｘ線イメージリーダ、高周波（ＲＦ）イメージリーダ、テラヘルツイメージリーダ、これらの組み合わせ、および／または、その他の現在あるいは将来において利用可能な読み出し技術を利用することができる。リーダ７０６は、基板Ｗからコードを読み出す。このコードは、固有コード（すなわちドーターコード）である。比較器７０４は、読み出されたコードを、ＧＤＳ IIファイルソースと比較し比較結果を生成する。これはたとえば、方法５００に関連して上述したようになされる。ある実施の形態において、比較結果は出力デバイス７０８に転送され、基板Ｗをその一部として有するＩＣの良否判定に使用される。出力デバイス７０８は、当業者に知られる、音響、映像、その他の形式の出力デバイスでありえる。
【００８５】
かくして、本発明の種々の実施の形態を用いることにより、従来行われていた、ファウンドリごとあるいはバッチごとの手法とは著しく異なった、チップごとの手法によって、ＩＣの改ざんを、非破壊で試験することができ、その結果、ＩＣ試験工程のより高い柔軟性と正確性を提供することができる。ドーターコードを用いてＩＣの製造中の印刷ステップ、露光ステップを保証することにより、信頼できないファウンドリにおいて製造されたＩＣが完全に信頼されたものとなる。
【００８６】
本明細書では特定のデバイス（ＩＣ、フラットディスプレイ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置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。他の用途としては、集積回路、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、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、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などがある。またたとえば、フラットパネルディスプレイにおいて、本装置はさまざまなレイヤを生成する一助となり、ドーターコードパターンは、薄膜トランジスタレイヤおよび／またはカラーフィルタレイヤなどのレイヤに、ランダムあるいは決定された方法によって分布することができる。
【００８７】
ここでは特に光リソグラフィを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光リソグラフィに限られるものではない。インプリントリソグラフィでは、パターニング用デバイスのトポグラフィが基板に生成されるパターンを決める。パターニング用デバイスのトポグラフィが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニング用デバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。さらに、本発明のさまざまな実施の形態の使用は、その他の露光技術の形態やそれらの組み合わせ、たとえば、（これらに限定されないが）、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、干渉リソグラフィ、極紫外線リソグラフィ、あるいはその他の現在あるいは将来のリソグラフィ技術に適用することができる。
【００８８】
例示的なコンピュータシステム
本発明の実施の形態は、ハードウェア、ソフトウェア、これらの組み合わせを用いて実現され、ひとつもしくは複数のコンピュータシステムあるいは処理システムを用いて実現される。しかしながら、本発明によりなされる操作は、「比較」、「チェック」などの用語（これらは一般的には人間のオペレータによりなされる精神的な処理とも関連づけられる）を参照して説明された。多くの場合において、本発明の一部を形成する、ここで説明されるオペレーションでは、このような人間のオペレータの能力は必要ではなく、あるいは望まれない。正しくは、これらのオペレーションは機械作業である。本発明のオペレーションを実行する有用な機械は、汎用デジタルコンピュータやそれに類似するデバイスであってもよい。
【００８９】
実際には、本発明のある実施の形態において、本発明は、ここで説明される機能を実行可能な、ひとつまたは複数のコンピュータシステムを対象とする。コンピュータシステムの一例は、図６に示されるコンピュータシステム６００を含む。
【００９０】
コンピュータシステム６００は、ひとつまたは複数のプロセッサ、（たとえばプロセッサ６０４）を含む。プロセッサ６０４は、たとえば通信バス、クロスオーバーバー、ネットワークなどの通信インタフェース６０６と接続される。この例示的なコンピュータシステム６００に関して、さまざまなソフトウェアの形態が説明される。この説明を読めば当業者は、その他のコンピュータシステムおよび／またはアーキテクチャを用いて、本発明がどのようにインプリメントされうるかを理解できよう。
【００９１】
コンピュータシステム６００は、通信インタフェース６０６からの（あるいは図６に示されないフレームバッファからの）グラフィックス、テキストその他のデータを、表示のためにディスプレイ６３０に転送するディスプレイインタフェース６０２を備える。
【００９２】
コンピュータシステム６００は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメインメモリ６０８を含み、また２次メモリ６１０を含んでもよい。２次メモリ６１０は、たとえばハードディスクドライブ６１２、および／またはフロッピーディスク（登録商標）、磁気テープドライブ、光ディスクドライブなどのリムーバブルストレージドライブ６１４を含む。リムーバブルストレージドライブ６１４は、公知の技術を用いて、リムーバブルストレージユニット６１８にデータを書き込み、あるいはデータを読み出す。リムーバブルストレージユニット６１８は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスクなどである。リムーバブルストレージユニット６１８は、リムーバブルストレージドライブ６１４によって読み出され、あるいは書き込まれる。リムーバブルストレージユニット６１８は、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータを記憶するコンピュータに使用可能な記憶媒体でありうることが理解されよう。
【００９３】
本発明のある実施の形態において、２次メモリ６１０は、コンピュータプログラムやその他の命令をコンピュータシステム６００にロードさせることができるその他の同様なデバイスであってもよい。このようなデバイスは、たとえば、リムーバブルストレージユニット６１８、インタフェースなどのリムーバブルストレージユニットであってもよい。たとえば、プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース（ビデオゲーム装置に見られるような）であってもよいし、リムーバブルメモリチップ（消去及びプログラム可能な読み出しメモリＥＰＲＯＭ）、あるいはプログラム可能な読み出しメモリＰＲＯＭおよび対応するソケット、その他のリムーバブルストレージユニットとインタフェースであってもよい。これらは、ソフトウェアおよび／またはデータをリムーバブルストレージユニット６１８からコンピュータシステム６００に転送しうる。
【００９４】
コンピュータシステム６００は、通信インタフェース６２４を含む。通信インタフェース６２４は、ソフトウェアおよびデータがコンピュータシステム６００とその他のデバイスの間で伝送させる。通信インタフェース６２４の一例は、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネットカード（登録商標）など）、通信ポート、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)スロット、およびカードなどを含む。通信インタフェース６２４を介して伝送されるソフトウェアおよびデータは、複数の信号（ここでは信号６３８と称する）の形式をとる。これらは、通信インタフェース６２４によって受信可能な電気、電気磁気、光あるいはその他の信号でありうる。信号６３８は通信インタフェース６２４に通信パス（チャンネル）６２６を介して供給される。通信パス６２６は信号６３８を伝送するものであり、配線、ケーブル、ファイバ光学素子、電話線、携帯電話のリンク、高周波（ＲＦ）リンクあるいはその他の通信チャンネルでありうる。
【００９５】
本明細書において、「コンピュータプログラム媒体」、「コンピュータに利用可能な媒体」という語はリムーバブルストレージドライブ６１４、ハードディスクドライブ６１２に内蔵されるハードディスクや信号６３８などを意味するものである。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム６００にソフトウェアを提供する。本発明はこのようなプログラム製品に関する。
【００９６】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも称される）は、メインメモリ６０８および／または２次メモリ６１０に記憶される。コンピュータプログラムは通信インタフェース６２４を介しても受信される。このようなコンピュータプログラムは、実行される際に、コンピュータプログラム６００が上述した本発明の特徴を実行することを可能とする。より具体的には、コンピュータプログラムは、実行される際に、プロセッサ６０４が本発明の特徴を実行することを可能とする。本発明のある態様において、本発明がソフトウェアを用いて実装される際には、ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に記憶され、リムーバブルストレージドライブ６１４、ハードディスクドライブ６１２、通信インタフェース６２４を用いてコンピュータシステム６００にロードされる。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ６０４によって実行されると、プロセッサ６０４に上述した本発明の機能を実行させる。
【００９７】
別の実施の形態において、本発明は主としてハードウェアを用いて、たとえばASICs(Application Specific Integrated Circuits)などのハードウェア資源を用いて実現される。上述した機能を実行するハードウェアステートマシンのインプリメンテーションは、当業者に理解されよう。
【００９８】
その他の実施の形態において、本発明はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現される。
【００９９】
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。
【０１００】
「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】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】基板にパターンを転写するひとつのモードを示す図である。
【図４】ＧＤＳファイルからドーターコードを生成する一般的な方法を示す図である。
【図５】信頼のおけるインテグレータにおいてＩＣデバイスを非破壊に試験する詳細な方法を示す図である。
【図６】例示的なコンピュータシステムを示す図である。
【図７】リソグラフィ装置のサブモジュールを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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