JP2011142319A - リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法、データ処理装置、およびコンピュータプログラム製品 - Google Patents

リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法、データ処理装置、およびコンピュータプログラム製品 Download PDF

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Abstract

【課題】ＣＤ一様性に影響を与えるＭＳＤの変動性の測定を改良する。
【解決手段】テスト方法は、異なる特定の周波数および軸で比較的大きな動的位置決め誤差を恣意的に注入しながら装置を数回動作させること（５０４）を含む。関心周波数帯域に亘って所与の軸について注入された誤差、の異なる周波数および振幅について、付与されたパターンにおける誤差（ＣＤ）の変動（ＣＤＵ）が測定される。前記測定および注入された周波数の知識を使用した計算（５０８、５１０）によると、注入された誤差の周波数のそれぞれと相関する周波数帯域における動的位置決め誤差の変動を解析できる。パターニング動作のパラメータおよび注入軸と測定軸との関係に基づいて、相関関数（ＣＦ）が前記計算で使用される。装置を低減された速度で動作させ、かつ、走査スリットフィルタ応答のヌル周波数によって決定される周波数で誤差を注入することによって、ＣＤ感度が測定される。
【選択図】図９

Description

本発明は、リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法、およびそのような方法の部分を実行するためのデータ処理装置およびコンピュータプログラム製品に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に形成されるべき回路パターンを形成するために使用されうる。このパターンが基板（例えばシリコンウエハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイからなる）ターゲット部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
パターンの基板への露光中または印刷中、リソグラフィ装置の種々のサーボシステムおよびコンポーネントにおける誤差がどうしても発生してしまう。この誤差によって、理想的なパターンに対する付与されたパターンの質的な誤差が生じる。これらの質の低下は典型的には、そのアラインメント（基板面における位置）に対する影響を通じておよび／または製造されたパターンにおけるクリティカルディメンジョン（ＣＤ）およびＣＤ一様性（ＣＤＵ）において表現される。誤差源は相対的に静的であるかもしれないし、動的であるかもしれない。例えば、所望の経路からの振動または揺れである。各ノードおよび新たなリソグラフィプラットフォームで他の誤差源が低減されるなか、これらの動的誤差変動の影響が相対的に重要な性能制限要因となってきている。また、装置のスループットを増大させようとする努力は、多くの場合、コンポーネントがより速く動きかつより速く加速／減速する一方でコンポーネントがより軽くなりしたがって構造の強度がより低下することを暗示する。これらの方策は、注意深い設計によって軽減されない場合動的誤差を増大させる傾向にある。
「移動標準偏差」またはＭＳＤという用語がこれらの動的誤差について採用されているが、システムＭＳＤを測定する良い方法は存在しない。装置内の全てのサブシステムのＭＳＤ寄与分を測定することができる場合でもこれは正しい。これらの寄与は単純に足し合わされるわけではないからである。特に、種々のＭＳＤ寄与はそれ自身変動しうるものであり、これらの変動する寄与は単純に足し合わされるわけではない。ＭＳＤが変動しうることにより、ＣＤに可変の影響が現れ、基板に亘ってＣＤ一様性が悪化し、およびときには基板のひとつのフィールド部分内でＣＤ一様性が悪化する。理論的には、システム全体のＭＳＤ変動性を測定するために、シンプルなＣＤＵテストが考えられうる。しかしながら実際は、ＣＤＵは他の（非ＭＳＤ）寄与によって大きく擾乱されるので、それ自身診断上の価値は限定的である。
本発明は、ＭＳＤのような動的位置決め誤差、特にＣＤ一様性に影響を与えるＭＳＤの変動性の測定を改良することを可能とすることを目的とする。ＭＳＤという用語は例としてのみ使用されており、本発明は動的位置決め誤差および動的位置決め誤差の変動一般の測定に関する。
第１の態様によると、本発明は、パターニングデバイスから基板上へパターンを移すよう構成されたリソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法であって、
リソグラフィ装置は、
前記パターニングデバイスを受け取り、前記パターンをパターニング位置に保持されている前記基板の部分に付与するためのパターニングサブシステムと、
前記パターンが付与されている間、基板を保持するための基板サポートと、
前記パターンが基板上の所望の位置に付与されるように前記基板サポート、前記パターニングサブシステムおよび前記パターニングデバイスを一連の動きで相対的に動かすための位置決めシステムであって、前記一連の動きは生来的にひとつ以上の軸における動的位置決め誤差を含んでおり、その動的位置決め誤差は付与されたパターンにおいて測定されうる対応する誤差の原因となる、位置決めシステムと、を備え、
本方法は、
既知の周波数成分を有する動的位置決め誤差を注入しながらパターニングサブシステムおよび位置決めシステムを動作させ、注入される誤差の性格は動作中の異なる時間においてひとつ以上の特徴について異なるように制御されることと、
直接的または間接的に、前記パターニング誤差の変動であって動作中の異なる時間のそれぞれに関連する変動を測定することと、
測定されたパターニング誤差の変動および関連する注入された誤差の既知の特徴から、注入された誤差の既知の周波数成分と相関する周波数帯域における、生来的な動的位置決め誤差の少なくともひとつの性質を計算することと、を含む、方法を提供する。
例えば走査型光リソグラフィの「移動スリット（moving slit）」露光プロセスなどのパターニングプロセスにおける周波数相関の深い理解に基づいて、本発明者らは、既知の周波数で追加的な誤差を注入することによって、生来的な誤差変動の所定の周波数帯域での成分を効果的に探ることができることを認識した。ＭＳＤ変動のなかのこれらの周波数特定的成分の知識によると、誤差源の診断が可能となり、および／またはＭＳＤ変動の総計をより正確に計算できる。本明細書で使用される「パターニングサブシステム」という用語は、光リソグラフィプロセスの投影システムを含むが、他のタイプのプロセス、例えばインプリントリソグラフィにおいて使用されるシステムを含んでもよい。
リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法は、リソグラフィ装置を実際の基板にパターンを付与するように動作させ、次にパターニング性能を測定することによって実行されてもよい。代替的にまたは追加的に、パターニング誤差はパターニング位置に基板の代わりにセンサを配置することによって間接的に測定されてもよい。
注入された誤差の性格は、本説明のためには、周波数、振幅および位相などの種々の個別の特徴の和として理解されるべきである。本発明の実施の形態は、所与の周波数の誤差を異なる振幅で注入すること、異なる周波数および／または位相で誤差を注入すること、および異なるダイナミック軸を有する誤差を注入することを含んでもよい。これらおよび他のバリエーションは以下の詳細な説明および従属項においてより十分に説明される。
本発明の第２の態様によると、リソグラフィ装置を制御するための機械読み取り可能命令のひとつ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、その命令は前記パターニングサブシステムを動的位置決め誤差の注入と共に動作するよう制御し、注入される誤差の性格は動作中の異なる時間においてひとつ以上の特徴について異なるように制御され、それによって上述の本発明の第１の態様にしたがう、リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法の動作させるステップを実行する、コンピュータプログラム製品が提供される。
本発明の第３の態様によると、リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法、例えば上述の本発明の第１の態様にしたがうリソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法、の計算するステップを実行するよう構成されたデータ処理装置であって、
（ａ）リソグラフィ装置の動作中の異なる時間に生じるパターニング誤差の変動の、直接的または間接的になされた複数の測定を受けるよう、および
（ｂ）測定されたパターニング誤差の変動から、および、前記異なる時間に注入された動的位置決め誤差の既知の特徴から、注入された誤差の既知の周波数成分と相関する周波数帯域における、生来的な動的位置決め誤差の少なくともひとつの性質を計算するよう、構成されるデータ処理装置が提供される。
本発明はさらに、上述の本発明の第３の態様のデータ処理装置を実現するよう汎用データ処理装置を制御するための機械読み取り可能命令のひとつ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品を提供する。
本発明のさらに別の態様は、パターニングデバイスから基板上へパターンを移すよう構成されたリソグラフィ装置における動的位置決め誤差に対する、リソグラフィプロセスの性能の感度を測定する方法であって、
リソグラフィ装置は、
前記パターニングデバイスを受け取り、前記パターンをパターニング位置に保持されている前記基板の部分に付与するためのパターニングサブシステムと、
前記パターンが付与されている間、基板を保持するための基板サポートと、
前記パターンが基板上の所望の位置に付与されるように前記基板サポート、前記パターニングサブシステムおよび前記パターニングデバイスを一連の動きで相対的に動かすための位置決めシステムであって、前記一連の動きは生来的にひとつ以上の軸における動的位置決め誤差を含んでおり、その動的位置決め誤差は付与されたパターンにおいて測定されうる対応する誤差の原因となる、位置決めシステムと、を備え、
本方法は、
（ｍ）リソグラフィ装置の固有周波数応答におけるゼロ点にマッチする周波数を有する動的位置決め誤差を注入しながら、パターニングサブシステムおよび位置決めシステムを基板にパターンを付与するよう動作させ、前記固有周波数は装置の動作速度に関係し、注入される誤差の強度は動作中の異なる時間で異なるように制御されることと、
（ｎ）直接的または間接的に、前記パターニング誤差の変動であって動作中の異なる時間のそれぞれに関連する変動を測定することと、
（ｏ）測定されたパターニング誤差の変動および関連する注入された誤差の既知の特徴から、動的位置決め誤差に対する前記パターニング誤差の感度を計算することと、を含む、方法を提供する。
そのような動作中、装置の動作速度は非常に低く設定されてもよい。この場合、生来的な動的位置決め誤差はほぼゼロにまで低減され、既知の振幅を有する注入された誤差のみが、観測される関心パターニング誤差に寄与する。周波数マッチングは、注入された誤差は動的誤差のみであることを意味する。
以下で議論される例示的な実施の形態を考慮することで、当業者としての読者は本発明のこれらおよび他の特徴および利点を理解するであろう。
例示のみを目的として、本発明の実施の形態は添付の模式的な図面を参照して説明される。それらの図面において対応する符号は対応する部分を示す。
本発明の実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
基板上のターゲット部分（フィールド）を露光する際の図１の装置の動作を模式的に示す図である。
図２に示される露光プロセスにおける移動平均誤差の性質を示す図である。
図２の動作における動的位置決め誤差（ＭＳＤ）の性質を示す図である。
動的位置決め誤差とクリティカルディメンジョン（ＣＤ）との関係を示す図である。
異なる寄与子の周波数および位相を所与のリソグラフィプロセスにおける動的位置決め誤差に関連付ける相関関数（ａ）および（ｂ）を示す図である。
図７（ａ）から（ｃ）は、異なる誤差寄与子の影響を組み合わせた場合の相関の帰結を示す図である。
本発明の実施の形態に係る、リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法を示す一般的なフローチャートである。
ある特定の実施の形態におけるプロセスのより詳細なフローチャートである。
図１０（ａ）および（ｂ）は、図９の方法の動作原理を示す図である。
本発明の第２の実施の形態において有益な、イメージアライメントセンサを有する基板テーブルを示す図である。
本発明の第２の実施の形態を実行する、図９のフローチャートの変更されたステップを示す図である。
クリティカルディメンジョンの動的位置決め（ＭＳＤ）への感度を測定するためのプロセスを示す図である。 クリティカルディメンジョンの動的位置決め（ＭＳＤ）への感度を測定するためのプロセスを示す図である。
本発明に係る、リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する装置および方法を制御する処理ユニット（コンピュータシステム）を示す図である。
図１は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、
放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えばマスク）Ｍを支持するよう構成され、あるパラメ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構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されているサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストでコーティングされたウエハ）Ｗを保持するよう構成され、あるパラメタに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイからなる）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成されている投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
照明システムは、放射を方向付け、整形しまたは制御するために、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
サポート構造は、パターニングデバイスを支持する、すなわちその重みを支える。サポート構造は、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。サポート構造は例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを確かなものとしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。
本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、直接的であれ間接的であれ基板にパターンを付与するのに使用されうるいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。光リソグラフィ装置は今日最も普及しているタイプのものであるが、この光リソグラフィ装置においては、パターニングデバイスは基板のターゲット部分にパターンを生成する等のために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用される。放射ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分における所望のパターンと厳密に対応していなくてもよいことを注意しておく。このような場合には例えば、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含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、ターゲット部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。
パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。
インプリントリソグラフィなどの他のタイプのリソグラフィプロセスにおいては、パターニングデバイスは機械的テンプレートの形を取り得、その機械的テンプレートは基板のパターン受け層に押し当てられる。したがって、「パターニングデバイス」という用語は、光パターニングデバイスに限定されると解釈されるべきではない。
本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光光あるいは液浸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システムをも包含するよう広く解釈されるべきである。投影システムには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、磁気的光学システム、電磁気的光学システム、静電的光学システム、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「投影システム」と同義に用いられ得る。ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。
装置はさらに処理ユニットＰＵを含む。この処理ユニットＰＵは、種々のアクチュエータおよびセンサの、説明される全ての動きおよび測定を制御する。
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（および／または２つ以上のマスクテーブル）を備えるタイプのものであってもよい。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他の１以上のテーブルで準備工程を実行するようにしてもよい。本明細書で説明される本発明は、単一ステージ装置および多重ステージ装置の両方において追加的な柔軟性を提供する。
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の高い液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板との間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸液は例えばマスクと投影システムとの間などの、リソグラフィ装置の他の空間に与えられてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を大きくするため技術として周知である。本明細書で使用される「液浸（immersion）」という用語は、基板などの構造が液体の中に沈められなければならないことを意味するものではなく、むしろ露光中投影システムと基板との間に液体がある程度のことを意味するものである。
図１に示されるように、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例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からイルミネータ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は例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が例えば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とイルミネータ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、放射システムと総称される。
イルミネータ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、イルミネータ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／または内径の大きさ（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などの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータ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。
放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭを通過した放射ビームＢは投影システムＰＳに進入する。投影システムＰＳはそのビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。第２の位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、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を正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路上に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサ（図１には明示せず）は、放射ビームＢの経路に対してマスクＭを正確に位置決めするのに使用されうる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械検索後や走査中に行われる。一般にマスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成する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）により実現されうる。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部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使用して実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、マスクＭに複数のダイがある場合に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。
実際のところ、処理ユニットＰＵは多くのサブユニットを有するシステムとして実現されうる。サブユニットのそれぞれは、装置内のサブシステムまたはコンポーネントのリアルタイムでのデータ取得、処理および制御を扱う。例えば、ある処理サブシステムは基板位置決め装置ＰＷのサーボ制御専用とされてもよい。粗いアクチュエータおよび精細なアクチュエータを、または異なる軸を、別々のユニットで扱ってもよい。別のユニットは位置センサＩＦの読み出し専用とされてもよい。オペレータおよび他の装置がリソグラフィ製造プロセスに含まれる状況で、これらのサブシステム処理ユニットと通信する中央演算装置（central processing unit）によって、装置が全体的に制御されてもよい。
図示の装置は例えば次のうちの少なくとも１つのモードで使用され得る。
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回の照射でターゲット部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち単一静的露光）。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、異なるターゲット部分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が単一静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズを制限することになる。
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ターゲット部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち単一動的露光）。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の拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。
３．別のモードにおいては、マスクテーブルＭＴがプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利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。
上記で記載した使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別の使用モードでリソグラフィ装置を使用してもよい。ＭＳＤ（およびＭＳＤ変動）などの動的誤差は特に上述のモード２および３のような動きの下で行われる露光に伴って現れる。
図２は、図１の装置において基板Ｗ上のフィールドＦを露光するための走査動作を模式的に示す。基板ＷおよびマスクＭは斜視図で示され、照明源ＩＬがそれらの上部に配置され、投影システムＰＳがそれらの中間に配置されている。マスクＭは透明なパターンＦ’を有しており、その透明なパターンＦ’は基板Ｗ上のひとつのフィールドＦに付与されるべきパターンのスケールアップバージョンである。照明源ＩＬは放射のスリットＳ’を提供し、そのスリットはＹ方向においては領域Ｆ’を覆うのに十分大きくないが、Ｘ方向においては十分に広い。フィールド全体を露光するために、マスクＭはスリットＳ’の領域を通過するよう動かされ、対応するスリット領域Ｓが基板フィールドＦに投影される。これらの動きは大きい矢印によって示される。
概念的には、基板を静止しているものとして扱えば十分である。一方で、パターン付与されたスリットＳは、図の右側に模式的な平面詳細図によって示されるように、Ｙ方向において反対向きに基板を通過する。長さＬのスリットはフィールドＦ上を露光速度Ｖｅｘｐで動かされる。
［性能測定および移動標準偏差（ＭＳＤ）］
当業者にはよく知られているように、リソグラフィプロセスの性能は複数のパラメータにおいて測定されうる。本説明のためには、クリティカルディメンジョンまたはＣＤがキーパラメータとされる。このクリティカルディメンジョンは、半導体または他の製品の一部として確実に再生産できる最小のフィーチャサイズである。ＣＤは線幅として可視化されてもよく、原則としてＸおよびＹ方向によって異なりうる。ＣＤの一様性はＣＤＵと呼ばれ、所望の性能および歩留まりを達成するのに同じくらい重要である。一般に、装置およびプロセスの新たな世代のそれぞれは、ＣＤをより小さく小さくすることを目指す。既存の装置を調整する場合であれ新たな装置を設計する場合であれ、寄与しうる全ての誤差源を低減することが目的とされる。
無論、誤差を測定することができることが、そのような誤差を補正することの前提条件である。誤差の測定としては、仕上げられた製品においてＣＤが測定されること、あるいは製品パターンまたはテストパターンで露光されたがまだ製品になるようエッチングされていないレジストにおいてＣＤが測定されること、がある。ここでは、露光されたレジストにおけるＣＤに言及し、エッチングされた製品におけるレジストには言及しない。ＣＤを測定するために使用される測定技術によって、レジストはベークされるが現像されないかまたは現像されてもよい。これらの測定は電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって行われうるが、ルーチン的な測定のための典型的なアプローチはスキャトロメータのような専用の計測ツールを使用することである。リソグラフィ装置の性能は、レジストでコーティングされた基板を露光せずともパターニング位置に配置されたセンサを通じて測定されうる。従来技術における一般的な課題は、ＣＤ全体またはＣＤＵ性能に寄与する種々の誤差源を測定し分離することの課題である。リソグラフィ装置内で直接的にまたは間接的にＣＤに影響を与える誤差は、デフォーカス、ドーズ、光学的および機械的誤差および振動であり、パターニング（露光）の後に続くレジスト処理における誤差も含まれる。
リソグラフィ装置そのものを誤差源とする観点からは、誤差の変位軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）または回転軸（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）にしたがって、および誤差が静的誤差であるかまたは動的誤差（振動）であるかにしたがって、種々のタイプの誤差が識別され命名されうる。本議論は特に、ＭＡ（移動平均）およびＭＳＤ（移動標準偏差）に関する。これらのタイプの誤差は質的に論じられるであろう。設計やアプリケーションなどのために役立つように、実施者がパラメータを量的に定義すればよい。
移動標準偏差またはＭＳＤは、１スリット分の露光の間の位置変動である。そのような位置変動は任意の軸から起こりうる。移動平均（ＭＡ）は、ウエハの一点をスリットが通過する間の誤差の平均である。
図３は、７つの異なる軸／タイプについてのスリットＳにおける静的誤差の性質を図で示す。それらの軸／タイプは、Ｘ、Ｙ方向における変位、Ｘ−Ｙ平面内の回転Ｒｚ、拡大Ｍ、Ｚ方向における変位（デフォーカス）および回転Ｒｘ、Ｒｙである。拡大誤差は位置決めサブシステムよりむしろ光学システムにおいて生じる。矢印は誤差の向きを示す（無論、誤差は正であってもよいし負であってもよい）。大きな点は矢印が紙面から飛び出る向きを向いていることを示し、「ｘ」は矢印が紙面に入っていく向きを向いていることを示す。図の下の部分に示されるように、ＭＡの成分であるＭＡＸｔｏｔ、ＭＡＹｔｏｔ、ＭＡＺｔｏｔはフィールドＦに亘ってこれらの異なる変位から生じる。当然、Ｘ変位はフィールドに亘って誤差ＭＡＸｔｏｔに寄与し、これは左上の強く影が付けられたフィールドＦによって示される。同様のことがＹ／ＭＡＹｔｏｔおよびＺ／ＭＡＺｔｏｔにも言える。Ｙ変位はＭＡＸｔｏｔに何ら影響を及ぼさず、その逆もまたしかりである。回転Ｒｚは時間変動的な態様でＸ誤差に影響を及ぼし、関連するフィールドＦにおいて「ｄｔ」および影付きで示される。図示の通り、拡大誤差はフィールドの中央ではＭＡＸｔｏｔに何ら影響を及ぼさないが、先端部に向かうにつれて影響が増大する。図３の他のフィールドにおける同じ影付きおよび符号は、誤差パラメータＭＡＹｔｏｔおよびＭＡＺｔｏｔに対する異なるタイプの誤差の影響を示す。
図４は同様なスタイルでＭＳＤ誤差の性質を示す。これらは時間変化する誤差、事実上は振動であるから、図の上の部分は振動周期の４つのフェーズｔ＝１、２、３、４での変位のパターンを示す。図の下の部分において、ＭＳＤＸｔｏｔおよびＭＳＤＹｔｏｔとラベルされたフィールドＦの行は、それらのＭＳＤ成分、したがって対応する水平（ｈ）および垂直（ｖ）ＣＤ値が振動の異なるモードによってどのように影響を受けるかを示す。純粋なＹ方向の振動（第２列）を除いて、ＭＳＤＸｔｏｔは任意のモードから生じうる。拡大誤差およびＲｙについては、ＭＳＤＸｔｏｔはフィールドに亘って一様ではなくむしろフィールド端に向かって増大するであろう。ＭＳＤを測定しそのような「フィンガープリント（fingerprint）」を観測できれば、誤差源を分離できる可能性が高まることは言うまでもない。同様に、純粋なＸ方向の振動（第１列）を除いて、ＭＳＤＹｔｏｔは任意のモードから生じうる。ＭＳＤＹｔｏｔがフィールド端に向けて増大している場合、それはＲｚおよび／またはＲｙ振動を示す。フィールドＦにおける影の一様性は実際の測定における誤差の一様性を示すものではないことは理解されるべきである。影付き領域はむしろ、特定のタイプの誤差およびそれらの誤差の変動が、それらが起こる場合は起こるにつれて、ＣＤ変動としてフィールドのどこに現れるかを示す。
ＭＳＤＺｔｏｔについて、ＲｙによってＭＳＤＺｔｏｔはＸ方向においてフィールド端に向かうにつれて増大する。走査の性質上、ＺおよびＲｘは簡単には区別できないが、両者は全フィールドに亘ってＭＳＤＺｔｏｔを引き起こす。誤差ＭＳＤＺｔｏｔは、水平および垂直フィーチャの両方（ｈ＋ｖ）について、ＣＤ変動として現れる。上記から、ＣＤおよびＣＤＵの測定を解析することによって動作中の異なるＭＳＤ寄与についての情報を得ることができることは理解される。この解析は特に水平フィーチャのみ、垂直フィーチャのみまたは両者に観測される影響を区別するよう、および、全フィールドに亘って観測される影響とより中央寄りで観測される影響とより端部寄りで観測される影響とを区別するよう、結果を比較することである。後の２つの場合では、フィールドに亘って変化するプロファイルは特定の寄与子の「フィンガープリント」と見なされうる。したがって、ＲｙはＭＳＤＺがＸ方向においてフィールド端に向けて増大するフィンガープリントを有すると言える。ＲｚはＭＳＤＹが増大するフィンガープリントを有し、拡大ＭはＭＳＤＸがフィールド端に向けて増大するフィンガープリントを有する。
図５を参照すると、グラフはＣＤが典型的にはどのようにＭＳＤによって影響を受けるかを示す。フォーカスと同様に、しかしながらドーズとは異なり、Ｘ、ＹまたはＺ方向におけるＭＳＤはＣＤに二次関数的に影響を与える。したがって（他の全ての誤差を等しいとして）、ＣＤはＭＳＤの二乗に比例する：ＣＤ＝βＭＳＤ２であり、βは曲率係数である。図示の式において、μは示されるようにＭＳＤまたはＣＤの平均を表す。３σはしたがってＭＳＤまたはＣＤの偏差を表す。３σＣＤＵは、ＣＤ一様性ＣＤＵのひとつの表現を表す。式およびグラフは、ＣＤおよびＣＤＵがＭＳＤの平均およびＭＳＤの非一様性に依存することを示す。ＭＳＤ変動への感度（この曲線の傾きによって表される）は、ＭＳＤの平均（これはＭＳＤオフセットとも呼ばれる）が増大すると増大する。
ＭＳＤＺ感度は基本的に、フォーカス依存性曲線からよく知られているＢｏｓｓｕｎｇ曲線である。
［ＭＳＤ寄与子の加算：スリット内での相関］
複雑なリソグラフィ装置における全システムＭＳＤおよび全システムＭＳＤ変動は、当然、複数の誤差源からの多くの個別の寄与の総和である。これらの複数の誤差源は、基板上の所望の位置にパターニングデバイスの「空間像（aerial image）」を位置決めする際に含まれる異なるサブシステムのサーボシステムやセンサやアクチュエータ内にある。これらの成分のうちのいくつかはサブシステムに対する直接的な測定によって測定されうるが、いくつかは測定できない。しかしながら成分を測定したとしても、それで任意の軸における全システムＭＳＤを正確に計算できるとは限らない。これらの成分は周期的に変動するものであるからである。これらの成分が全ＭＳＤおよびＭＳＤ一様性を生成するためにどのように組み合わされるかは、これらの成分が互いに相関するか相関しないかおよびその周波数はいくつであるかに決定的に依存する。
図２の右側に戻り、速度Ｖｅｘｐおよびスリット長Ｌの組み合わせは、フィールドＦの任意のターゲット位置は時間Ｌ／Ｖｅｘｐの間露光されることを意味することを思い出す。その点に堆積される放射は、その時間に亘って各瞬間の放射を積分したものであろう。スリットに亘って積分すると、Ｖｅｘｐ／Ｌよりも高い周波数を有する変動を除去してしまう傾向にある。適切には、シンプルなスリット長Ｌよりもむしろ有効スリット長に言及すべきであろう。照明スリットＳ’の長さは、ターゲットスリットＳのそれの例えば４倍となりうるからである。今日の機器における典型的なスリット長は、マスクレベルにおいて約１３ｍｍであり、ターゲットにおいて５−６ｍｍである。非矩形的なスリット強度プロファイルおよび液浸を考慮すると、有効（ｒｍｓ）スリット長Ｌは３−５ｍｍの範囲にあり得、例えば３．５−４ｍｍの範囲にある。スリット長Ｌという用語は、これらの考察を再び明示的に言及することなしに含むよう使用される。Ｖｅｘｐは例えば０．３−１．０ｍｓ−１の範囲にあり得るのであるが、このＶｅｘｐに依存して特性周波数Ｖｅｘｐ／Ｌは約１５０Ｈｚであってもよく、例えば３０−３００Ｈｚの範囲にあってもよい。
図６（ａ）を参照すると、各軸におけるＭＳＤへの種々の寄与子は自身の周波数および位相を有し、これらの周波数は周波数Ｖｅｘｐ／Ｌよりも高い場合もあれば低い場合もある。２つの周波数を足し合わせると、それらの和周波および差周波の信号が得られる。スリット内でそれを積分することにより、図示の曲線に関数ｃｏｓ（２π・Δｆ・ｔ＋Δφ）を乗じたものに大略的に等しい相関関数ＣＦが得られる。したがって、スリット長Ｌ、走査速度Ｖｅｘｐ、および成分間の周波数の差Δｆおよび位相差Δφによって相関が決定される。この関数の強さ（および符号）によって誤差信号は二次関数的に加算されたり線形的に加算されたりするので、それらの全ＭＳＤに対する影響はより不定となっている。ＭＳＤ２がＣＤに寄与し、したがって寄与子の周波数は有効的なものであることを完全性のために注意しておく。
数学的には、周波数ω１およびω２の２つのＭＳＤ寄与の有効和は以下の式で与えられる４つの項の和である。
第１および第２項は単に第１および第２周波数のそれぞれから来るものであり、係数ｃ１およびｃ２を伴う。ＭＳＤの二乗を見ているので、周波数が二倍されることは驚くべきことではない。総計は、和周波および差周波をそれぞれ係数ｃ３およびｃ４で含む。スリットはローパスフィルタの役割を果たし、和周波は典型的には高いので、係数ｃ３は典型的には小さい。一方で、差周波（ω１−ω２）が低い（Ｖｅｘｐ／Ｌよりも低い）場合、この差周波は通過するので係数Ｃ４は非常に大きい。これらの影響は相関関数で表現される。
図６（ａ）は同じ軸の成分間の相関関数を示しているが、図６（ｂ）は、走査方向における変位軸のＭＳＤ成分とそれと対応する回転軸のＭＳＤ成分との間の対応する相関関数を表す。この関数はＸとＲｚとの間、ＹとＭ（拡大）との間、およびＺとＲｘとの間に適用される。これを理解するために、図３および４における説明から、一定のＲｘ誤差（ＭＡｘ）はＭＡｚに寄与するが動的Ｚ誤差には何ら寄与しないことを考える。この動的Ｚ誤差をＭＳＤｚと呼ぶ。しかしながら、スリットの動きと適切に相関した周波数でのＲｘの変動の影響により、Ｚにおける動的誤差が導入されうる。したがって、ゼロ周波数から離れたところでは、これらの変位成分および回転成分は図６（ｂ）の関数で示されるように相関する。これらの関数の形は、スリットの強度分布およびシステム設計者に知られている他の要因にしたがって変わってもよい。
図７は、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）でプロットされた異なる誤差スペクトルにおける相関の影響を図で示す。このスペクトルは上記のディメンジョンＸ、Ｙ、Ｚ、Ｒｚなどのなかの任意のものに適用されうる。グラフ（ａ）は、周波数に対するパワースペクトル密度（ＰＳＤ）ＭＳＤ２を表す点線の曲線ＭＳＤ０ ２で参照条件を示す。スペクトルＭＳＤ０ ２は既述の通り種々の寄与子の組み合わせである。スペクトルに亘る全パワーは（任意の単位で）１０．０である。（ｂ）および（ｃ）において、２つの異なる状況においてパワー１のさらなる寄与ΔＭＳＤ２を追加する影響を見る。
（ｂ）の場合、新たな寄与は既存の主要な寄与子と同様な周波数を有する。したがって、相関関数ＣＦが考慮される場合、および既述の通り相対的な位相および差周波数によって、新たな寄与子追加後の全ＭＳＤｔｏｔ ２は例えば１０．７まで上昇しうる。寄与を２回加えると増加も２倍となり、１１．４の総計が得られる。これはこの寄与子が線形的に加えられることを示す。対照的に、（ｃ）の場合は、同じパワーの寄与子ΔＭＳＤが示されているが、その寄与子が有する周波数が含まれるスペクトル部分では、その相関関数ＣＦは既存の擾乱をほとんど見出さない。この場合、全ＭＳＤｔｏｔ ２の増加は追加された寄与子の大きさが暗示するよりも非常に小さい。総計は１０．０７にしかならない。さらに、寄与子ΔＭＳＤを２倍にすると、スペクトルに亘る全パワーは１０．３にまで増大する。これは、二次関数的な追加を示す。ＣＤおよびＣＤＵを改善するために全ての重要な誤差源を予測し制御しようとする場合、これらの状況の間の違いは非常に重要であり得る。例えば、一方の誤差寄与子および他方の誤差寄与子が単独で考えられた場合には同じ大きさを有するものであっても、それらのスペクトル内での位置に応じて、他方よりも一方の誤差寄与子に取り組むことによってより多くを得ることができることが示される。
［誤差信号の注入によるＭＳＤ測定］
上記解析は、ＭＳＤ寄与子が全システムＭＳＤのなかでどのように組み合わされるかを予測することは単純ではないことを示すが、この複雑さを解決できるＭＳＤ測定方法を提供していない。しかしながら本発明者らは、丁度説明された相関効果を使用し人工的に注入された誤差信号でシステムを「プローブ（probe）」でき、かつそれによって全ＭＳＤおよびリソグラフィ装置に存在するＭＳＤ寄与子についてのより詳細で正確な見解を得ることができることを認識した。この情報は、装置を使用するとき、期待される性能をよりよく描くために使用されうる。その情報は、設計や制御における改善の効果をよりよくモデル化し測定するために解析されうる。
図８は基本的なＭＳＤ測定プロセスのフローチャートであり、そのプロセスはレジストでコーティングされた基板を露光し、露光された基板に対して計測を実行することに基づく。このいわゆるインレジスト（in-resist）測定に対する代替例は後述される。５００では、レチクル（マスク）または他のパターニングデバイスが装置のサポート構造ＭＴにロードされる。レチクルは目的を持ってデザインされた特別なテストレチクルであってもよいし、原則として実際の製品パターニングデバイスであってもよい。この手法において使用されうるテストパターンのひとつのタイプは、公開された特許出願ＵＳ２００９／０１３５３８９Ａ１（Hofmans et al）に記載された「ＦＯＣＡＬ」テストパターンである。その場合のレチクル上のマークはアライメントマークであり、このアライメントマークの線構造の半分は連続的である代わりに切り刻まれている。その切片の画質は、そのような構造のＢｏｓｓｕｎｇ曲線にしたがってコントラストに依存する。結果として、アライメントセンサによって見られる有効整列位置は、連続的な線構造の中心と線構造全体の中心との間のどこかである。したがって、ＦＯＣＡＬ整列オフセットをデフォーカスの関数としてプロットしたものはＢｏｓｓｕｎｇ曲線のように振る舞う。結果として得られる曲線のピークの位置は最適なフォーカスを示し、そのピークの高さは動的誤差によって生じる「フェーディング（fading）」の度合いを示す。Hofmans et al出願の内容は参照により本明細書に組み入れられる。
５０２では、レジストでコーティングされたターゲット基板ＷがサポートＷＴにロードされる。５０４では、ひとつ以上のフィールドＦの露光によって（図２に示されるように走査することによって）テストパターンが付与される。５０６では、露光された基板が測定され、直接的にまたは間接的にひとつのフィールドに亘る、および／または数フィールドに亘る、ＣＤおよびＣＤＵの測定が得られる。解析を容易にするための誤差条件の範囲を生成するために、フィールド間で（選択可能で基板間で）パラメータを変えながら露光が実行される。実際にＣＤを測定するための手法の選択は本発明の理解にとって重要でないが、いくつかの例が以下に簡潔に示される。コントラストを高めるためにレジストに現像前ベーキングを施した後に測定が行われてもよい。原則として、レジストを現像した後に測定を行ってもよい。しかしながら、追加的なプロセスステップを最小化するほうが有益でありうる。これは、コストや遅延のためだけでなく、化学プロセスにおける誤差寄与からリソグラフィ装置起因の誤差寄与を分離するのを助けるためである。後述されるように、放射感応性センサを使用して空中像を直接測定し、放射感応性材料（レジスト）を有する物理的な基板を露光して測定する必要がないようにしてもよい。各代替例はそれぞれメリットを有する。一般的には本議論はレジストでコーティングされた基板が露光されることを仮定するが、ここでの教示はコーティングされた基板の代わりにセンサが使用される場合にも適切に適用されうる。
５０８および５１０では、ＣＤ測定から種々の軸におけるＭＳＤ測定が導かれて解析され、これによりＸ、Ｙ、Ｚの各軸についての全ＭＳＤ値の計算が可能となり、望まれる場合はＭＳＤ寄与子のさらなる解析も可能となる。これら２つのステップは別々に特定の順番で描かれているが、それらは異なる順番で行われてもよいし、並列に行われてもよい。ＭＳＤおよびＭＳＤ変動が本測定の目的であるが、生来的な興味のためにまたはＭＳＤ計算のための基準として、実際は多くの他のパラメータが測定されるかもしれない。例えば、デフォーカスはＣＤへの主要な寄与子である。したがって、ＭＳＤを正確に知るために、集束移動平均（ＭＡｚ）を測定して減算すべきであるかもしれない。ＭＳＤの結果からドーズの効果を分離するために、種々のドーズ値での測定がなされうる。
図９はプロセスを示し、そのプロセスでは露光ステップ５０４がＭＳＤのスペクトルを探るための信号の注入を示すために拡大される。図１に示される、パターニングデバイス（ポジショナＰＭ）および／または基板（ポジショナＰＷ）を位置決めするためのサーボコントローラにおけるセットポイントを操作することによって、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚの周期的変動を容易に注入することができる。処理ユニットＰＵは、それ自体よく知られている方法で自動テストシーケンスにおいてこれを行うように設定されうる。特定の実施の形態では、パターニングデバイスのポジショナＰＭのためのサーボシステムに信号が注入される。ステップ５０４のなかに示される通り、変動は各軸について個別に注入され、および、各軸について異なる周波数で注入され、特に各周波数について異なる位相で注入される。これらの変動の全てはひとつの基板の中の異なるフィールドＦに付与されてもよいし、および／またはこれらの変動の全てはいくつかの基板に分散されてもよい。いくつかの基板に亘る測定によって、例えば基板上の特定のフィールド位置に特徴的な変動を見つけることができる。
ある例でスリットの特性周波数を例えば約１５０Ｈｚとした場合、プローブ周波数は関心スペクトルをカバーするようそれよりも少し近い間隔、例えば１００Ｈｚ間隔とされてもよい。各フィールドを露光する間、例えば１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ等のプローブ周波数が入力されてもよい。ステップ５０４のそばのスケッチは、相関曲線ＣＦを参照し、スペクトルに亘って比較的均等に重み付けされるように間隔をどのように選択できるかを示す。
図１０（ａ）および（ｂ）は、注入された信号が図７（ｂ）および（ｃ）で説明された場合を区別するためのプローブとしてどのように使用されうるかを示す。図１０では同じＭＳＤスペクトルを見ることができるが、それは所定の周波数および大きな振幅（前と同じ任意の単位でΔＭＳＤａｄｄ ２＝１００）で注入された大振幅寄与子ΔＭＳＤａｄｄを伴う。（ａ）では、システムの生来的なＭＳＤスペクトルは注入された信号の相関帯域のなかに主要な成分を有さず、全ＭＳＤは１００．５である。スペクトルの別の部分に存在する成分ΔＭＳＤのパワーを倍にしてもトータルは大きくは変化せず、ΔＭＳＤａｄｄ ２＝２の加算で示される通りである。（ｂ）では、注入された信号のドーズの相関帯域は、スペクトルに存在する主要な成分（ΔＭＳＤ）と重なり合う。これは既存の成分の影響を増幅する効果を有し、トータルは１０１．４になる。増幅された成分の値を倍にすると、それは１０２．４への増加としてトータルに反映される。この例にしたがうと、関心スペクトルを通じて異なる周波数でプローブ信号を注入すると、各プローブ周波数で観測されるＣＤおよびＣＤＵは、そのプローブ信号が無い場合に既存のＭＳＤ成分がＣＤに対して引き起こす影響、の拡大バージョンを示すことが理解される。
位相に関しては、種々の位相でプローブ信号を注入し、測定間のｃｏｓ（Δφ）因子を
に平均化することが考えられる。実際、２つの周波数成分が互いに十分に近いと、それらの和はそれらの周波数の差に対応する比較的長い周期を有する周期的振る舞いを有するであろう。あるオプションでは、単に信号注入が開始され数フィールドに亘って信号が注入され続ける。そしてその長い周期の少なくともひとつ、および実施の形態ではいくつか、のサイクルが測定において蓄積されうる。注入された信号はシステムに存在する誤差周波数と何らかの形でも同期するものでないと仮定する場合（これは、必要であればソフトウエアデザインによってチェックされうる）、複数フィールドおよび／または複数ウエハに亘る平均はランダム化され、位相で通算された平均が得られる。
信号が注入されるときのそのプローブ周波数および振幅は、その大きな注入される擾乱が機械的または光学的システムにおいて固有モード（共振）を励起しないように選択される必要がありうる。この固有モードはＭＳＤ測定を歪めるであろう。これがデザインによってなされ得ない場合、オプションとしては例えば間隔を半分にして周波数の数を２倍にするなどでプローブ周波数の数を増やし、特異な結果を見つけ出して除去することがある。励起された周波数が信号が注入されるサブシステムの既知の固有モードである場合、代わりに単に励起の影響を計算することも可能である。
一般に、多くのサンプルを測定し、ＣＤおよびＣＤＵの結果と図３および４および同様の解析から予測される擾乱の各タイプの「フィンガープリント」とを関連付けることを通じて、各周波数の影響が検出されうる。注入の無い「制御（control）」フィールドが較正のために提供されるであろう。
このようにして各軸のＭＳＤの複数のスペクトル成分が別々に測定されると、それらを加算のための相関のない成分として扱うことができる。これにより、軸毎に平均ＭＳＤ（ＭＳＤ２）およびＭＳＤ変動（３σＭＳＤｔｏｔ ２）を計算できる。平均ＭＳＤ２（ＭＳＤオフセット）は特定のプローブ周波数の相関を必要とせず、複数の振幅を有する任意の周波数の注入によって（または異なる周波数で測定された結果を平均化することによって）測定されうる。測定された３σＭＳＤ２値の和は相関関数の和について訂正されるべきであることを注意しておく。平均ＭＳＤ２（ＭＳＤオフセット）は特定のプローブ周波数の相関を必要とせず、複数の振幅を有する任意の周波数の注入によって（または異なる周波数で測定された結果を平均化することによって）測定されうる。
ＭＳＤ一様性を測定するためのひとつの方法は、ＭＳＤオフセット測定を較正として使用し、ウエハ全体を大きなＭＳＤオフセットで露光することである。位相およびウエハ位置の影響を分離したい場合（すなわち、３σに加えてフィンガープリントが知りたい場合）、複数のウエハが必要となる。全ＭＳＤ一様性を計算するためには、相関関数の和を考慮する必要がある。
上述の例は順番に離散的な周波数をステップしていくことを提案しているが、方法は代替的に、ひとつのフィールドまたは複数のフィールドに亘って多かれ少なかれ連続的な周波数スイープを適用してもよい。しかしながら、そのようなオプションが使用できるか否かは、やはり上述の長周期変動の周期を十分な数だけ含むことができるかどうかによる。上述の例は一度に周波数をひとつだけ注入することを提案しているが、２以上のプローブ周波数の異なるサブコンビネーションが注入され、その異なるサブコンビネーションが異なるフィールドに注入されることで個々の周波数の影響が区別されうるような実施の形態も可能である。
前述の通り、報告されるＭＳＤ値の名称および定義はその目的に沿うよう認められ得る。例えば、
・ＭＳＤＸｔｏｔは、軸Ｘ＋軸ＲＺｘ（＋軸Ｍｘ）からのＭＳＤの和であってもよい。
・ＭＳＤＹｔｏｔは、軸Ｙ＋軸ＲＺｙ（＋軸Ｍｙ）からのＭＳＤの和であってもよい。
・ＭＳＤＺｔｏｔは、軸Ｚ＋軸Ｒｘ＋軸ＲｙからのＭＳＤの和であってもよい。
同様の定義を各軸のＭＡトータルについても採用できる。ここで添え字ｘおよびｙはＲｚと名付けられた成分のｘ方向およびｙ方向の影響を表す。拡大Ｍからの寄与はオプションで含まれてもよいし含まれなくてもよい。他のパラメータは同時に測定されるであろう。
［インレジストでの測定方法］
上述の通り、ＭＳＤ信号注入の結果を測定するために、ステップ５０６において種々の手法が使用されうる。上述の切り刻まれたアライメントマークを含むＦＯＣＡＬパターンはひとつのオプションである。既知の方法と同様に、露光されたパターンに生成されたアライメントオフセットがＸ−Ｙ平面において測定されうる。しかしながら、それはもはやデフォーカスのみを表すものではなく、注入され相関されたＭＳＤ寄与をも表すものである。
別のオプションは、より総合的な計測機器を使用して、露光された（ある実施の形態ではプリベークされた）レジスト上でＣＤおよびＣＤＵを解析することである。種々の適切な装置タイプが当業者には知られている。本発明はＣＤおよびＣＤＵを測定するためのいかなる特定の方法にも属するものではなく、むしろＣＤおよびＣＤＵは直接的にまたは関連するパラメータを通じてのみ測定されてもよい。むしろ、本発明はそれらの測定を通じてリソグラフィ装置のＭＳＤおよびＭＳＤ変動についての新たな情報を得ることができる一般的な可能性を生成する。ＵＳ２００６／００６６８５５Ａ１（den Boef）に記載されるようなスキャトロメトリの手法が使用されうる。そのような手法では、マークの特別な組み合わせを使用することで、フォーカスだけでなくドーズも別々に測定することができる。別の情報はＳＷＡ（側壁角）測定から来る。Ｂｏｓｓｕｎｇ曲線のレジスト厚さを通じた変動はコントラストに関連し、ＳＷＡとして測定されうる。
［レジスト無しでの測定方法］
図１１は、図１の装置の基板サポート（ＷＴ）を平面図で示す。サポートＷＴはその中央領域に基板Ｗを搭載し、その基板Ｗは典型的にはアライメントセンサ（不図示）のためのアライメントマークを備え、基板はＸ−Ｙ平面内で非常に正確に位置決めされる。サポートＷＴまたは随伴するセンサブロックはイメージアライメントセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２を搭載する。それらのイメージアライメントセンサＩＡＳ１、ＩＡＳ２は、パターニングデバイス（Ｍ１、Ｍ２図１）上のアライメントマークの「空中像」を取り出すために使用され、したがってポジショナＰＭおよびＰＷのための基準を提供する。センサＩＡＳ１、ＩＡＳ２は、投影されたマークの焦点面を検出するためにＺ方向にも走査されうる。
図１２は、本発明の第２の実施の形態における、図９の方法の部分的なフローチャートである。ＣＤを見出しＭＳＤ寄与を解析するために、レジストでコーティングされたターゲットが露光され測定される代わりに、装置に既に備えられているイメージアライメントセンサなどのセンサが使用される。丁度センサがミスアライメントおよびデフォーカスを検出するように、そのセンサはフィールドＦの代わりに走査スリットＳの下に配置され、ＭＳＤ信号注入の影響を測定するために使用される。変更されたステップ５０２’では、センサＩＡＳ１（例えば）がパターニング位置に配置され、５０４’では種々の周波数で注入された誤差を伴う投影パターンにそのセンサが（繰り返し）露光される。装置の特定のニーズによっては、これは潜在的により廉価で迅速な方法である。しかしながら、その方法は実際の露光におけるＭＳＤ変動の正真正銘のテストとしてはそれ程価値あるものではないかもしれない。ＭＳＤ周波数成分の空間的変動、例えば基板上での異なるフィールド位置の間の変動、は検出され得ない。センサが一度にある特定のＸ位置でのみ測定可能である場合、フィールドに亘る変動を検出するためには走査を繰り返す必要があり、したがってこの方法では遅くなる。一方で、レジストでコーティングされた基板を使用する実施の形態では、露光された基板の測定はひとつのフィールド内の多くの点で行われる必要があるので、時間のペナルティが除去されるというよりはむしろひとつの装置から別の装置へシフトされるだけであろう。
本発明の範囲から逸脱することなく、各々がそれ自身の強みおよび弱みにしたがい、複数のインレジスト方法の混成やインレジスト方法およびセンサベース方法の混成やセンサベース方法のみを使用して、一連のＭＳＤおよび他の測定が行われてもよい。
［ＣＤ−ＭＳＤ感度の測定］
本願は、ＣＤのＭＳＤに対する感度を絶対的に測定できる方法も開示する。上述の異なる誤差源ＭＡおよびＭＳＤが存在する状況において、たとえＭＳＤ誘起の誤差のスペクトルおよびレベルを上述の手法で探ることができたとしても、ＭＳＤおよびＭＡ成分に対するフォーカスのしたがって失われるコントラストの感度を別々に絶対的に解析することはできないことを注意しておく。ＭＡ誤差がない状態で直接的にＭＳＤに対するＣＤの感度を測定するために、本発明者らはここで説明される手法を編み出した。この感度は種々の方法で表現されうる。図面および上記の式では、それは係数βによって表現される。
図６に示される相関関数ＣＦおよび図２に示される走査動作の幾何形状を思い出すと、走査動作においてスリットを動かすことは、位置決め誤差の時間変化成分に対する一種のフィルタとして機能することが思い出されるであろう。この「フィルタ」的振る舞いは上で利用された現象を引き起こす。その現象では、互いに所定の範囲内にある複数の周波数の複数のＭＳＤ成分は相関し、互いに強められる。一方で、大きく異なる複数の周波数の複数のＭＳＤ成分間には比較的相関はない。同じフィルタ効果は図１３に示される別の結果を有する。図１３（ａ）は、既存のまたは注入された動的位置決め誤差の周波数に対する移動平均誤差ＭＡの振幅のグラフを示す。ＭＡ誤差の伝達関数は周波数スペクトル内の所定の位置にゼロまたはヌル点を有し、そのゼロ点はＶｅｘｐ／Ｌの整数倍に対応することが見て取れる。したがって、これらの周波数の信号は位置決め誤差全体に対する動的（ＭＳＤ）寄与を表すが、その静的（ＭＡ）寄与はゼロとなるであろう。図１３（ｂ）に示されるように、これらの特定の周波数は、スリット長Ｌ内に整数個のサイクルを有する正弦関数に対応する。そのような周波数の最初のもののみが図１３（ｂ）に示されており、そこではＭＳＤはＶｅｘｐ／Ｌと等しい周波数を有する。この特定の周波数を有する誤差源については、いかなる正の寄与もそのような周波数を有する誤差源についての等しい負の寄与によって打ち消されるであろう。フーリエの定理によると、照明ビームＢに与えられているかもしれない任意の非矩形の強度プロファイルにかかわらず、これらのヌル点をスリットの（走査方向における）長さＬによって定義できることが示される。
通常は、周波数Ｖｅｘｐ／Ｌは図７（ａ）に示されるようなＭＳＤ変動の「通常の」スペクトルの中のどこかにある。しかしながら本発明者らは、サーボ位置決め誤差や振動などによって引き起こされるＭＳＤ成分の通常スペクトルが実質的にゼロに低減される程度まで装置の走査速度を遅くできることを認識した。この非常に遅い走査速度で露光動作を行う一方で図１３に示されるＭＡフィルタ関数のヌル周波数と正確に等しい周波数でＭＳＤ信号を注入することによって、ＦＥＭまたは同様の計測ウエハ上に一連の露光を得ることができ、そこではＭＡ成分はゼロであることが保証され、ＣＤ−ＭＳＤの感度を直接測定できる。低減された動作速度における走査速度は例えば装置の最大スループットのための通常の動作速度の５分の１以下であってもよいし、１０分の１以下であってもよい。現実的な実施の形態では、注入される周波数は５０Ｈｚ以下であってもよいし、３０Ｈｚ以下であってもよい。例えば２０Ｈｚが適切な周波数であるかもしれない。正確な周波数は低減された走査速度でのスリット長にマッチされるべきである。前と同様に、異なる軸について動的位置決め誤差が注入されうる。望まれるのであれば僅かに異なる速度および周波数で測定が繰り返されてもよく、その結果を比較し組み合わせて確実性を高めることができる。
図１４は、そのようなプロセスを一連のステップとして示す。６００では、前の方法と同様にレチクルがロードされ、基板もリソグラフィ装置にロードされる。６０４では、通常の製造走査を行う代わりに、現実的に最小の走査速度が得られるよう装置の設定を調整する。この速度ではサーボシステムおよび振動管理システムは十分にその能力の範囲内で動作し、振動やサーボ誤差などの源は実質的にゼロとなる。ステップ６０６では、種々の強度のＭＳＤ信号がヌル周波数（ｆ＝Ｖｅｘｐ／Ｌ）で複数のフィールドおよび／またはウエハに亘って注入される。
６０８では、結果として得られるＣＤ値が基板から測定され、その露光について適用された注入された強度の情報と共に記憶される。６１０では、ＭＳＤ強度に対するＣＤ値のテーブルが得られているので、感度βまたはＭＳＤに対するＣＤ感度の他のパラメータが容易に計算される。
特にＣＤについて言及されてきたが、無論他の性能パラメータが定義され、ＭＳＤ誤差に対するその感度が同様に測定されてもよい。
［処理ユニットＰＵによる制御］
上述の実施の形態における処理ユニットＰＵは図１５に示されるコンピュータアセンブリであってもよいことは理解されるべきである。コンピュータアセンブリは、本発明に係るアセンブリの実施の形態においては制御ユニットの形式の専用コンピュータであってもよいし、あるいはリソグラフィ投影装置を制御するための中央コンピュータであってもよい。コンピュータアセンブリは、コンピュータに実行可能なコードを備えるコンピュータプログラム製品をロードするよう構成されていてもよい。これによりコンピュータアセンブリは、コンピュータプログラム製品がダウンロードされた場合、上述の方法のステップ５０４、５０４’にしたがって種々の周波数、位相などで人工的なＭＳＤ信号を注入することを伴うリソグラフィ装置の上述の使用を制御できる。図１１方法の場合、プログラムはセンサ位置決めおよび読み出しも制御するであろう。
プロセッサ１２２７に接続されているメモリ１２２９は、ハードディスク１２３１、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１２６２、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）１２６３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２６４等の多数のメモリ素子を備えてもよい。これらすべてのメモリ素子を備えている必要はない。また、上述のメモリ素子がプロセッサ１２２７または互いに物理的に近接して設けられていることは重要ではない。これらは遠隔に設けられていてもよい。
プロセッサ１２２７は例えばキーボード１２６５またはマウス１２６６等のユーザインタフェースに接続されていてもよい。タッチスクリーン、トラックボール、スピーチコンバータなどの当業者に知られているのその他のインタフェースが使用されてもよい。
プロセッサ１２２７は読み取りユニット１２６７に接続されていてもよい。読み取りユニット１２６７は、例えばコンピュータ実行可能コードの形でデータをフロッピー（登録商標）ディスク１２６８またはＣＤＲＯＭ１２６９等のデータキャリアから読み出し、ある状況下ではそのデータキャリアにデータを記憶させるよう構成される。ＤＶＤ等の当業者に公知のその他のデータキャリアが使用されてもよい。
プロセッサ１２２７は、出力データを紙面に印刷するためのプリンタ１２７０に接続されていてもよい。また、プロセッサ１２２７は、モニタまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の当業者に公知のディスプレイ１２７１に接続されていてもよい。
プロセッサ１２２７は、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）やローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等の通信ネットワーク１２７２に、入出力（Ｉ／Ｏ）を担当するトランスミッタ／レシーバ１２７３を介して接続されていてもよい。プロセッサ１２２７は、通信ネットワーク１２７２を通じて他の通信システムと通信可能に構成されていてもよい。本発明のある実施の形態においては例えばオペレータのパーソナルコンピュータ等の外部コンピュータ（図示せず）が通信ネットワーク１２７２を通じてプロセッサ１２２７にログイン可能であってもよい。
プロセッサ１２２７は、独立のシステムとして構築されていてもよいし、並列に動作する複数の処理ユニットとして構築されていてもよい。各処理ユニットは、より大きいプログラムのサブタスクを実行するよう構成されている。処理ユニットは、１つまたは複数の主処理ユニットといくつかの副処理ユニットとに分割されていてもよい。プロセッサ１２２７のうちいくつかの処理ユニットは、他の処理ユニットから離れて配置されており通信ネットワーク１２７２を通じて通信してもよい。例えばプローブ周波数の注入を制御するために使用される処理ユニットは一般に、測定結果を解析するために使用される処理ユニットとは別である。
図１の全ての接続は物理的な接続として示されているが、これらの接続のうちのひとつ以上は無線とされてもよい。それらは、「接続された」ユニットは何らかの方法で互いに通信し合うよう構成されることを示すだけである。コンピュータシステムは、本明細書で議論された機能を実現するよう構成された、アナログおよび／またはデジタルおよび／またはソフトウエア技術の任意の信号処理システムであってもよい。
本明細書ではＩＣ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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本明細書で言及される基板は露光前または露光後において例えばトラック（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）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにおいて処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は処理されている多数の層を既に含む基板をも意味してもよい。
上では特に光リソグラフィにおける本発明の実施の形態の使用に言及したが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他のアプリケーションにおいても使用されうるものであり、文脈が許す場面において光リソグラフィに限られるものではないことは理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニング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た後パターニングデバイスはレジストから外され、レジスト上にはパターンが残される。
本明細書において「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射、およびイオンビームや電子ビームなどの粒子線を含む。
「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、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、静電的光学素子を含む各種の光学素子の任意のひとつまたは組み合わせを指し示すものであってもよい。
本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば、本発明はコンピュータプログラムの形式を取ってもよい。このコンピュータプログラムは機械に読み取り可能な命令の１つもしくは複数のシーケンスを含む。命令は、上述の方法を記述する。あるいはまた、本発明は、そのようなコンピュータプログラムを記憶保持するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気もしくは光学ディスク）の形式を取ってもよい。例えばプローブ周波数の注入を制御する用および測定結果を提示し解析する用にそれぞれ別々にプログラム製品を提供してもよい。
上述の記載は例示を目的としており、それに限定されるものではない。したがって下記の請求項の範囲から逸脱することなく記載された発明に変更を加え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ろう。

Claims (15)

  1. パターニングデバイスから基板上へパターンを移すよう構成されたリソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法であって、
    リソグラフィ装置は、
    前記パターニングデバイスを受け取り、前記パターンをパターニング位置に保持されている前記基板の部分に付与するためのパターニングサブシステムと、
    前記パターンが付与されている間、基板を保持するための基板サポートと、
    前記パターンが基板上の所望の位置に付与されるように前記基板サポート、前記パターニングサブシステムおよび前記パターニングデバイスを一連の動きで相対的に動かすための位置決めシステムであって、前記一連の動きは生来的にひとつ以上の軸における動的位置決め誤差を含んでおり、その動的位置決め誤差は付与されたパターンにおいて測定されうる対応する誤差の原因となる、位置決めシステムと、を備え、
    本方法は、
    既知の周波数成分を有する動的位置決め誤差を注入しながらパターニングサブシステムおよび位置決めシステムを動作させ、注入される誤差の性格は動作中の異なる時間においてひとつ以上の特徴について異なるように制御されることと、
    直接的または間接的に、前記パターニング誤差の変動であって動作中の異なる時間のそれぞれに関連する変動を測定することと、
    測定されたパターニング誤差の変動および関連する注入された誤差の既知の特徴から、注入された誤差の既知の周波数成分と相関する周波数帯域における、生来的な動的位置決め誤差の少なくともひとつの性質を計算することと、を含む、方法。
  2. パターニングサブシステムは、パターニングデバイスの部分の像を前記基板の対応する部分に投影するための光学投影システムであり、
    パターニングデバイスの部分および基板は、一度に小さな部分を露光することにより徐々に所望のパターンを付与するように同期して走査され、
    前記小さな部分の露光時間を参照することにより、複数の誤差周波数が互いに相関するものとして決定される、請求項１に記載の方法。
  3. 感光性材料でコーティングされたひとつ以上の基板上の異なる部分に同じパターンが付与され、
    前記注入された誤差の性格は前記異なる部分の間で変化し、
    パターニング誤差の変動の測定は、露光後に各部分の感光性材料内のパターンを測定することを含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記パターニング誤差の変動を測定するステップについて、パターニングサブシステムの動作中パターニング位置に前記基板の代わりに光センサが保持され、
    前記センサは、投影されたパターンのパラメータであって前記パターニング誤差を間接的に示すパラメータを測定する、請求項２に記載の方法。
  5. 前記光センサは、本装置の通常動作中に基板にパターンを付与する際のアライメントのためにも使用されるセンサである、請求項４に記載の方法。
  6. 複数の異なる誤差軸のそれぞれについて異なる性格の誤差を注入するために、注入される誤差の性格を制御することに加えて注入される誤差の軸が制御され、
    計算するステップは、複数の誤差軸について別々に前記生来的な誤差の前記性質を計算する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 注入される誤差の軸は、（ａ）変位軸および（ｂ）回転および／または拡大などの他の軸を含み、
    計算するステップは、ひとつの軸についての前記性質に到達するために、注入される誤差の軸の所定の組み合わせからの測定を組み合わせる、請求項６に記載の方法。
  8. 前記動作させるステップにおいて異なる時間で異なるよう制御される前記特徴は、注入される誤差が有する周波数が前記異なる時間の間で異なるような周波数特性を含み、
    異なる周波数はその相関する周波数帯域が関心スペクトルを覆うように選択され、
    前記計算するステップは複数の周波数帯域について別々に生来的な動的位置決め誤差の前記性質を計算することを含み、さらに異なる周波数帯域について計算された性質を前記関心スペクトルに亘って足し合わせることによって、生来的な動的位置決め誤差の前記性質の集計値を計算することを含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  9. 前記動作させるステップにおいて異なる時間で異なるよう制御される前記特徴は、注入される誤差が有する周波数が前記異なる時間の間で異なるような周波数特性と、注入される誤差が有する振幅が各周波数について異なる時間で異なるような振幅特性と、を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記計算するステップはさらに、特定の周波数帯域における前記動的位置決め誤差の変動を計算することに加えて、生来的な動的位置決め誤差の前記性質の平均値を計算することを含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
  11. リソグラフィ装置における動的位置決め誤差の性質を測定する方法の計算するステップを実行するよう構成されたデータ処理装置であって、
    （ａ）リソグラフィ装置の動作中の異なる時間に生じるパターニング誤差の変動の、直接的または間接的になされた複数の測定を受けるよう、および
    （ｂ）測定されたパターニング誤差の変動から、および、前記異なる時間に注入された動的位置決め誤差の既知の特徴から、注入された誤差の既知の周波数成分と相関する周波数帯域における、生来的な動的位置決め誤差の少なくともひとつの性質を計算するよう、構成される、データ処理装置。
  12. データ処理装置を制御するための機械読み取り可能命令のひとつ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、その命令は請求項１から１０のいずれかに記載の方法の計算するステップを実行するよう前記データ処理装置を制御し、データ処理装置は、
    （ａ）リソグラフィ装置の動作中の異なる時間に生じるパターニング誤差の変動の、直接的または間接的になされた複数の測定を受けるよう、および
    （ｂ）測定されたパターニング誤差の変動から、および、前記異なる時間に注入された動的位置決め誤差の既知の特徴から、注入された誤差の既知の周波数成分と相関する周波数帯域における、生来的な動的位置決め誤差の少なくともひとつの性質を計算するよう、構成される、コンピュータプログラム製品。
  13. パターニングデバイスから基板上へパターンを移すよう構成されたリソグラフィ装置における動的位置決め誤差に対する、リソグラフィプロセスの性能の感度を測定する方法であって、
    リソグラフィ装置は、
    前記パターニングデバイスを受け取り、前記パターンをパターニング位置に保持されている前記基板の部分に付与するためのパターニングサブシステムと、
    前記パターンが付与されている間、基板を保持するための基板サポートと、
    前記パターンが基板上の所望の位置に付与されるように前記基板サポート、前記パターニングサブシステムおよび前記パターニングデバイスを一連の動きで相対的に動かすための位置決めシステムであって、前記一連の動きは生来的にひとつ以上の軸における動的位置決め誤差を含んでおり、その動的位置決め誤差は付与されたパターンにおいて測定されうる対応する誤差の原因となる、位置決めシステムと、を備え、
    本方法は、
    （ｍ）リソグラフィ装置の固有周波数応答におけるゼロ点にマッチする周波数を有する動的位置決め誤差を注入しながら、パターニングサブシステムおよび位置決めシステムを基板にパターンを付与するよう動作させ、前記固有周波数は装置の動作速度に関係し、注入される誤差の強度は動作中の異なる時間で異なるように制御されることと、
    （ｎ）直接的または間接的に、前記パターニング誤差の変動であって動作中の異なる時間のそれぞれに関連する変動を測定することと、
    （ｏ）測定されたパターニング誤差の変動および関連する注入された誤差の既知の特徴から、動的位置決め誤差に対する前記パターニング誤差の感度を計算することと、を含む、方法。
  14. パターニングサブシステムは、パターニングデバイスの部分の像を前記基板の対応する部分に投影するための光学投影システムであり、
    パターニングデバイスの部分および基板は、一度に小さな部分を露光することにより徐々に所望のパターンを付与するように同期して走査され、
    注入される動的位置決め誤差の周期は前記小さな部分の露光時間とマッチされる、請求項１３に記載の方法。
  15. ステップ（ｍ）の間、位置決めサブシステムは前記生来的な動的位置決め誤差を最小化するために低減された速度で動作し、前記ゼロ点の周波数、したがって注入された誤差、は動作速度に比例する、請求項１３または１４に記載の方法。
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