(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のフィーチャのモデルを評価する方法であって、
既知の特性を有する放射を用いて前記基板の第１のスキャトロメトリ測定を行うステップであって、前記放射が第１の特性値を有するステップと、
前記第１のスキャトロメトリ測定を用いて前記基板の前記フィーチャの特性の値又は第１の剰余を求めるステップと、
第２の特性値を有する前記放射を用いて第２のスキャトロメトリ測定を行うステップと、
前記第２のスキャトロメトリ測定を用いて前記フィーチャの特性の第２の値又は第２の剰余を求めるステップと、
前記モデルの精度を求めるために、前記フィーチャの特性の前記第１の値と前記第２の値又は前記第１の剰余と前記第２の剰余を比較するステップと、を含む、
方法。
【請求項２】
前記放射の特性を第３の値に変更するステップをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第３の特性値を有する前記放射を用いて第３のスキャトロメトリ測定を行うステップと、
前記第３のスキャトロメトリ測定を用いて前記フィーチャの特性の第３の値を求めるステップと、をさらに含み、
前記比較ステップが、前記フィーチャの特性の前記第１、第２及び第３の値を比較する、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記放射の特性を第４の値に変更するステップをさらに含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
変更対象の前記放射特性が、前記放射の波長である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
変更対象の前記放射特性が、前記放射の偏光である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
変更対象の前記放射特性が、前記基板上の入射角である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
変更対象の前記放射特性が、前記放射の照明モードである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記比較ステップが、前記フィーチャの特性の前記第２の値が、前記第１の値の所定の範囲内にあるか否かを判定するステップを含む、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、例えばリソグラフィ技術によるデバイスの製造の際に使用できる検査方法、及びリソグラフィ技術を用いたデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板の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、順次パターンが与えら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。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ工程を監視するために、例えば、基板内又は基板上に形成された連続した層間のオーバレイ誤差などのパターン形成された基板のパラメータを測定することが望ましい。走査型電子顕微鏡及び様々な専用ツールの使用を含めて、リソグラフィ工程中に形成された微細構造を測定するために様々な技術が使用されている。専用検査ツールの１つの形態は、基板の表面上のターゲットに放射のビームが誘導され、散乱又は反射ビームの特性を測定するスキャトロメータである。基板による反射又は散乱前後のビームの特性を比較することにより、基板の特性を判定することができる。この判定は、例えば、反射ビームを、既知の基板特性と関連する既知の測定値のライブラリ内に記憶しているデータと比較することにより行うことができる。スキャトロメータの主な２つのタイプは周知のものである。分光スキャトロメータは、広帯域放射ビームを基板上に誘導し、特定の狭い角度範囲内に散乱した放射のスペクトル（波長の関数としての強度）を測定する。角度分解スキャトロメータは、単色放射ビームを使用し、角度の関数としての散乱放射の強度を測定する。
【０００４】
[0004]  スキャトロメトリ法は、基板のモデルを使用して、例えばフィーチャの側壁角度などのフィーチャを測定する。しかし、基板のモデルが不正確なものである場合には、測定したフィーチャに大きな誤差が生じる。例えば、モデルに含まれていなかった線の縁部の粗さが存在する場合には、このような大きな誤差を生じる恐れがある。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  スキャトロメトリ法で使用するモデルの精度を評価する方法を提供することが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明のある態様によれば、基板のフィーチャのモデルを評価する方法及び装置が提供される。この方法は、既知の特性を有する放射を用いて基板の第１のスキャトロメトリ測定を行うステップと、このスキャトロメトリ測定を用いて基板のフィーチャの特性の値を求めるステップであって、放射が第１の特性値を有するステップと、第２の特性値を有する放射を用いて第２のスキャトロメトリ測定を行うステップと、第２のスキャトロメトリ測定を用いてフィーチャの特性の第２の値を求めるステップと、モデルの精度を求めるために、フィーチャの特性の第１の値及び第２の値を比較するステップとを含む。
【０００７】
[0007]  本発明の他の態様によれば、検査装置と基板上に複数の値を含む特性を有する放射を投影するように構成された放射投影装置と、開口数の高いレンズと、基板の表面から反射した放射ビームを検出するように構成された検出器とを含むリソグラフィ装置が提供される。検出器は、検出した放射を複数の細分割部分に分離するように構成され、各細分割部分の放射は、異なる値の特性を有する。
【０００８】
[0008]  本発明の他の態様によれば、検査装置及び結像フーリエ変換スペクトロメータを含むリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[0009]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図１】[00010]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置の図である。
【図２】[00011]本発明のある実施形態によるリソグラフィセル又はクラスタの図である。
【図３】[00012]本発明のある実施形態による第１のスキャトロメータの図である。
【図４】[00013]本発明のある実施形態による第２のスキャトロメータの図である。
【図５】[00014]本発明のある実施形態によるフローチャートである。
【図６】[00015]本発明のある実施形態による方法による結果を示すグラフである。
【図７】[00016]本発明のある実施形態によるフーリエ変換スペクトロメータの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[00017]  図１は、リソグラフィ装置を概略的に示す。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、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配置するように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたパターニングデバイス支持体又は支持構造（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築され、特定のパラメータに従って基板を正確に配置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と、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ付与されたパターンを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）ＰＬとを含む。
【００１１】
[00018]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１２】
[00019]   パターニングデバイス支持体又は支持構造は、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。このパターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、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支持体は、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。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。
【００１３】
[00020]  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与え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、放射ビームに与えられるパターンは、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、放射ビームに与えられるパターンは、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。
【００１４】
[00021]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００１５】
[00022]  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気光学システム、又はその任意の組合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。
【００１６】
[00023]  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）。
【００１７】
[00024]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００１８】
[00025]  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周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００１９】
[00026]  図１を参照すると、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ＳＯ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ＳＯ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ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯ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。
【００２０】
[00027]  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アジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって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。
【００２１】
[00028]  放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。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ＰＬを通過し、投影システムＰＬ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と位置センサ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）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めでき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。一般に、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成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を用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体（例えば、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のみに接続するか、又は固定してもよい。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（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、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。
【００２２】
[00029]  図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２３】
[00030]  １．ステップモードにおいては、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２４】
[00031]  ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。パターニングデバイス支持体（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ＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２５】
[00032]  ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持体（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静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上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利用できる。
【００２６】
[00033]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００２７】
[00034]  図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソセル又はクラスタとも呼ばれることがあるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し、また、基板上で露光前及び露光後工程を行う装置を含む。従来、これらのものは、レジスト層を堆積するためのスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像するための現像装置ＤＥ、冷却板ＣＨ、及びベークプレートＢＫを含んでいた。基板ハンドラ、すなわち、ロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板をピックアップし、これらの基板を異なる工程装置間で移動し、次にリソグラフィ装置のローディングベイ（loading bay）ＬＢに送出する。多くの場合、集合的にトラックと呼ばれるこれらのデバイスは、またそれ自身、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵによりリソグラフィ装置を制御する監視制御システムＳＣＳにより制御されるトラック制御ユニットＴＣＵにより制御される。したがって、様々な装置を、スループット及び処理効率が最大になるように作動することができる。
【００２８】
[00035]  リソグラフィ装置により露光される基板が正確にまた安定して露光されるようにするために、以降の層、線の太さ、クリティカルディメンション（ＣＤ）等の間のオーバレイ誤差などの特性を測定するために露光された基板を検査することが望ましい。誤差を検出した場合、特に検査をすぐに、また十分高速で行い、同じバッチの他の基板を今までどおり露光している場合には、以降の基板の露光を調整することができる。また、歩留まりを改善するためにすでに露光した基板を除去し再加工するか、又は廃棄することができ、そうすることにより、欠陥があることが分かっている基板を露光しなくてすむ。基板のあるターゲット部分だけに欠陥がある場合には、欠陥のないターゲット部分だけをさらに露光することができる。
【００２９】
[00036]  検査装置を使用して、基板の特性、特に、異なる基板又は同じ基板の異なる層の特性が各層間でどのように異なっているのかを判定する。検査装置は、リソグラフィ装置ＬＡ又はリソセルＬＣ内に内蔵させることもできるし、又は独立型のデバイスとすることもできる。最も迅速に測定を行うことができるようにするために、検査装置は、露光直後に露光したレジスト層の特性を測定することが望ましい。しかし、レジスト内の潜像のコントラストは非常に小さいので、放射により露光されたレジストの部分と放射により露光されなかった部分との間の屈折率の違いは非常に小さく、すべての検査装置が、潜像の有用な測定を行うだけの十分な感度を持っているわけではない。したがって、露光した基板上で従来行われる最初のステップであり、レジストの露光された部分と露光されなかった部分との間のコントラストを増大する露光後ベークステップ（ＰＥＢ）の後で測定を行うこともできる。この段階において、レジスト内の画像を半潜像と呼ぶことができる。また、現像したレジスト画像の測定を行うことができる。この時点で、又はエッチングなどのパターン転写ステップの後で、レジストの露光した又は露光しなかった部分が除去される。後者の場合、欠陥のある基板の再加工の可能性は制限されるが、有用な情報を依然として提供することができる。
【００３０】
[00037]  図３は、本発明のある実施形態において使用できるスキャトロメータＳＭ１である。このスキャトロメータは、基板Ｗ上に放射を投影する広帯域（白光）放射投影装置２を含む。反射した放射はスペクトロメータの検出器４に送られ、この検出器は、正反射放射のスペクトル１０（波長（λ）の関数としての強度（Ｉ））を測定する。このデータから、検出したスペクトルを生じる構造又はプロファイルは、例えば、ＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis）及び非線形回帰、又は図３の下部に示すシミュレーションしたスペクトルのライブラリと比較することにより、処理ユニットＰＵにより再構築することができる。一般に、再構築のための構造の一般的な形態は既知であり、構造が構築された工程の知識から幾つかのパラメータが推定され、構造の幾つかのパラメータだけをスキャトロメトリデータから決定するだけでよい。このようなスキャトロメータは、垂直入射スキャトロメータ又は斜入射スキャトロメータとして構成することができる。
【００３１】
[00038]  本発明のある実施形態と一緒に使用することができる他のスキャトロメータＳＭ２を図４に示す。このデバイスにおいては、放射源２が放出した放射は、干渉フィルタ１３及び偏光子１７を通してレンズシステム１２を使用して合焦させ、部分的反射面１６により反射し、好適には、少なくとも０．９及びより好適には少なくとも０．９５という高開口数（ＮＡ）を有する顕微鏡対物レンズ１５を介して基板Ｗ上に合焦させる。液浸スキャトロメータは、１を超える開口数を有するレンズすら有することができる。次に、反射放射は、散乱スペクトルを検出させるために、部分的反射面１６を通して検出器１８に透過する。検出器は、レンズシステム１５の焦点距離のところに位置する逆投影瞳面１１内に配置することができるが、代わりに、瞳面を検出器上に補助光学系（図示せず）により再結像させることができる。瞳面は、放射の半径位置が入射角を形成する面であり、角度位置は、放射の方位角を形成する。好適には、検出器は、基板ターゲット３０の二次元角度散乱スペクトルを測定することができるように、二次元検出器であることが好ましい。検出器１８は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサのアレイであってもよく、例えば、１フレーム当たり４０ミリ秒のような積分時間を使用することができる。
【００３２】
[00039]  多くの場合、基準ビームを使用して、例えば入射放射の強度を測定する。そうするために、放射ビームがそのビームスプリッタ１６上に入射すると、その一部が基準ミラー１４の方向に基準ビームとしてビームスプリッタを通して透過する。次に、基準ビームは、同じ検出器１８の異なる部分上に投影される。
【００３３】
[00040]  例えば、４０５〜７９０ｎｍ又はそれよりさらに低い２００〜３００ｎｍの範囲内の対象となる波長を選択するために、一組の干渉フィルタ１３を使用することができる。干渉フィルタは、一組の異なるフィルタを含んでいるものよりもむしろ調整可能なものであってもよい。干渉フィルタの代わりに格子を使用することもできる。
【００３４】
[00041]  検出器１８は、ある１つの波長（又は狭い波長範囲内）で散乱放射又は光の強度を測定することができる。多波長で強度を別々に測定することもできるし、又は強度をある波長範囲内で積分することもできる。さらに、検出器は、別々に、横方向の磁気及び横方向の電気偏光放射又は光の強度を測定することができるし、及び／又は横方向の磁気及び横方向の電気偏光放射又は光間の位相差を測定することもできる。
【００３５】
[00042]  広帯域放射源又は光源（すなわち、広い範囲の放射周波数又は波長、及びしたがって色の放射源又は光源）を使用することができる。そのため、エタンデュが大きくなり、多波長を混合することができる。好適には、広帯域内の複数の波長は、それぞれがδλの帯域幅を有し、間隔が少なくとも２δλ（すなわち、帯域幅の２倍）であることが好ましい。幾つかの放射「源」は、ファイバ束を使用した分割済みの延在した放射源の異なる部分であってもよい。このようにして、角度分解した散乱スペクトルを並列に多波長で測定することができる。二次元スペクトルより多くの情報を含んでいる三次元スペクトル（波長及び２つの異なる角度）を測定することができる。これにより、もっと多くの情報を測定することができ、メトロロジー工程がもっとロバスト性なものになる。このことは、ＥＰ１，６２８，１６４Ａ号にさらに詳細に説明されている。
【００３６】
[00043]  基板Ｗ上のターゲット３０は、現像後にバーが実線のレジスト線から形成されるように印刷される格子であってもよい。バーは、基板内に交互にエッチングすることができる。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に投影システムＰＬ内の色収差を感知することができ、照明の対称性及びこのような収差の存在は、印刷した格子内の変動にはっきりと現れる。したがって、印刷した格子のスキャトロメトリデータを使用して格子を再構築する。線の太さ及び形状などの格子のパラメータは、印刷ステップ及び／又は他のスキャトロメトリ工程の知識から、処理ユニットＰＵが行う再構築工程に入力することができる。
【００３７】
[00044]  本発明のある実施形態を使用して基板上のフィーチャのモデルを評価する。図５は、本発明のこの実施形態に含まれる手順を示す。手順Ｓ１において、フィーチャのスキャトロメトリ測定が、評価対象の基板を使用して既知の特性の放射を用いて行われる。次に、この測定を用いて、例えば、手順Ｓ２において、側壁角度などの基板のフィーチャの特定の特性の第１の値を求める。手順Ｓ３において、放射の波長が変更され、次に、手順Ｓ４において、同じフィーチャの第２のスキャトロメトリ測定が行われる。次に、手順Ｓ５において、基板のフィーチャの特定の特性の第２の値が求められる。手順Ｓ６において、フィーチャの特性のこれら２つの値を比較することができる。これらの値が近い場合には、モデルが正確であることを示している。しかし、これらの値が異なっている場合には、モデルが不正確のものであることを示している。ある実施形態では、フィーチャの特性の第２の値が、第１の値の所定の範囲内に含まれているか否かの判定が行われる。所定の範囲は、第１の値の一部であってもよい。
【００３８】
[00045]  また、モデルを評価する場合に、フィーチャの特定の特性の値の代わりに剰余を使用することもできる。剰余は、測定した構造又はプロファイルから得られる瞳面内の角度分解したスペクトルとプロファイルの再構築した構造から得られる瞳面内の角度分解したスペクトルとの間の差である。第１の剰余を求めるために、第１のスキャトロメトリ測定が行われる。第２の剰余を求めるために、（第１の測定の後又は第１の測定中に）第２のスキャトロメトリ測定が行われる。次に、第１の剰余と第２の剰余が比較される。剰余がほぼ同じである場合は、モデルが正確であることを示している。剰余が異なっている場合には、モデルが不正確であることを示している。剰余の代わりに、モデルの品質を評価するために、適合度を使用することもできる。適合度は、測定した瞳面（すなわち、測定した角度分解したスペクトル）と計算した瞳面（すなわち、再構築したプロファイルから得られる角度分解したスペクトル）との間の相関関係を二乗したものである。
【００３９】
[00046]  図５に示すように、放射の特性は、繰り返し変更して、繰り返し測定を行うことができる。測定を繰り返せば繰り返すほど、モデルが正確なものであるか否かを判定するのが容易になる。図６は、複数の波長で測定した判定済みの側壁誤差（SWA-err）である。これらの結果は、ピッチが１４０ｎｍ、クリティカルディメンションが５５ｎｍの細かいレジスト格子を使用して入手したものである。図を見れば分かるように、側壁誤差の変動は大きく、このことはモデルが完全には正確なものではないことを示している。
【００４０】
[00047]  モデルが正確なものではないというこのような決定に応じて、追加のフィーチャを含むために、又は例えば線の縁部の粗さ又は頂部又は底部の丸みのような現在のフィーチャを調整するためにモデルを修正することができる。したがって、本発明のある実施形態は、モデルの精度を評価することができる。
【００４１】
[00048]  この方法を使用してモデルで適切な数のパラメータを使用したか否か評価することができる。例えば、できるだけ少ない数のパラメータを使用しているモデルを使用することができる。スキャトロメトリ測定は、様々な波長で行うことができ、波長のある範囲内で結果が同じである場合には、使用したパラメータの数は十分なものである。しかし、波長のある範囲内で結果が同じでない場合には、波長のある範囲内で結果が同じになるまで追加のパラメータを追加する必要がある。この工程は、各基板ごとに反復して行うこともできるし、又は別の方法としては、基板のバッチごとに１回だけ行うこともできる。
【００４２】
[00049]  上記実施形態は、放射の波長の調整について説明しているが、放射の他の特性も調整することができる。例えば、基板上の入射角、偏光又は照明モード（ＴＥ又はＴＭ）も調整することができる。
【００４３】
[00050]  放射の波長は、干渉フィルタ、キセノンランプ又はスーパーコンティニウムレーザと組み合わせての音響光学波長可変フィルタのような従来の方法により調整することができる。あるいは、それぞれが異なる波長を有する複数の放射源を使用することもできる。放射の異なる波長は、例えば、結像スペクトロメータを使用して、順次又は同時に測定することができる。例えば、３つのカラー源の３つの異なる波長の強度を測定するのにカラーＣＣＤを使用することができる。結像スペクトロメータは、便宜的に装置の検出分岐内に配置することができる。
【００４４】
[00051]  多波長を達成する別の方法は、フーリエ変換スペクトロメータを使用する方法である。フーリエ変換スペクトロメータを図７に示す。このスペクトロメータにおいては、ビームが、ビームスプリッタ４６により２つのビームに分割される。第１のビームは、固定位置ミラー４８により反射し、第２のビームは、可動式ミラー４９により反射する。次に、２つのビームは、ビームスプリッタにより再結合される。２つのビームは、光学的遅延、すなわち、２つのビーム間の経路の違いにより干渉を起こす。次に、強度が、複数の位置で可動式ミラーにより測定され、スペクトルが決定される。正確なスペクトルを決定するには、数百の強度を測定しなければならない。強度の測定回数が多ければ多いほど、スペクトルがより正確なものになる。次に、各波長に対する測定値を入手するために、スペクトルがフーリエ変換され、関連パラメータを決定することができる。このようなフーリエ変換スペクトロメータは、例えば、放射の様々な異なる波長を発生する白い放射源又は光源と一緒に使用すべきである。フーリエ変換スペクトロメータは、スペクトロメータのランプハウス内に設置することもできるし、又は別の方法としては、その前部に設置することもできるし、又は検出器１８の一部を形成することもできる。
【００４５】
[00052]  ある実施形態では、検出器は、検出された放射を複数の細分割部分に分離するように構成されていて、各細分割部分の放射は、異なる値の特性を有する。さらに、検査装置も、また検出された放射を複数の細分割部分に分離するように構成された結像スペクトロメータを含むことができ、各細分割部分の放射は、異なる値の特性を有する。
【００４６】
[00053]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又は検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００４７】
[00054]  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、他の用途、例えばインプリントリソグラフィにも使用することができ、文脈によっては、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微細構成（topography）が基板上に作成されるパターンを形成する。パターニングデバイスの微細構成は、基板に供給されたレジスト層内に押圧し、電磁放射、熱、圧力又はこれらの組合せを印加することにより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。
【００４８】
[00055]  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若しくは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、５ｎｍ〜２０ｎｍ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。
【００４９】
[00056]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気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、又はその組合せを指すことができる。
【００５０】
[00057]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００５１】
[00058]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図１】
0005100887.tif 000002
【図２】
0005100887.tif 000003
【図３】
0005100887.tif 000004
【図４】
0005100887.tif 000005
【図５】
0005100887.tif 000006
【図６】
0005100887.tif 000007
【図７】
0005100887.tif 000008