JP2019510990A - ビーム測定システム、リソグラフィシステム及び方法 - Google Patents

ビーム測定システム、リソグラフィシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

ビーム測定システム、リソグラフィシステム及び方法が開示される。ある配置では、ビーム測定システムは、レーザ生成プラズマ放射源のプラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の特性を決定するためのものである。ビーム測定システムは、コレクタから出力された放射ビームの少なくとも一部を受けるように構成された少なくとも１つのセンサユニットを備える。各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備える。第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素は、それぞれ空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている。
【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は２０１６年１月１８日に提出された欧州出願第１６１５１６３８．０号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明はビーム測定システム、リソグラフィシステム及び方法に係る。本発明は特に、放射源の性能又はアライメントを決定することに関する。
[0003] リソグラフィ装置とは、基板上に所望のパターンを適用するように構成された機械である。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。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）から基板上に提供された放射感応性材料（レジスト）層にパターンを投影してもよい
[0004] パターンを基板上に投影するためにリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その放射が通過する材料の屈折率及び投影システムの開口数などといった他の要因と共に、その基板上に形成されることのできるフィーチャの最小の大きさを決定する。（例えば１９３ｎｍの波長を有する電磁放射を使用し得る）従来のリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射であるＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。
[0005] ＥＵＶ放射を生成するためにプラズマが用いられるときには、リソグラフィ性能は、プラズマによって放出された放射を収集するために用いられるコレクタとコレクタから出力される放射ビームを調整する照明システムとの間の中間焦点に形成されるプラズマの画像の位置、大きさ、又は形状に依存し得る。プラズマの画像の特性は、プラズマ自体及びコレクタと照明システムとのアライメントに依存する。コレクタと照明システムとの間のアライメントを測定する従来技術のシステムは、比較的複雑であり、アライメントに大きなずれが存在する場合には効果的でない場合がある。さらに、従来技術のシステムがコレクタ上に形成されたターゲットの結像に依存する場合には、使用時のコレクタの汚染が測定の信頼性又は正確性を低下させ得る。
[0006] 本発明の目的は、プラズマの画像、プラズマ、及び／又はコレクタと照明システムとの間のアライメントの特性を、より単純に、より確実に、及び／又はアライメントに大きなずれが存在する場合であっても効果的な手法で決定する装置及び方法を提供することである。
[0007] 一態様によれば、レーザ生成プラズマ放射源のプラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の特性を決定するビーム測定システムが提供され、このビーム測定システムは、コレクタから出力された放射ビームの少なくとも一部を受けるように構成された少なくとも１つのセンサユニットを備えており、各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている。
[0008] このように、プラズマの画像、プラズマ、又はコレクタの特性を、比較的単純な構成要素及び解析技術を用いて正確に決定することのできるビーム測定システムが提供され得る。プラズマの画像及びプラズマの特性に関しては、コレクタ上に形成されるパターンに依拠する必要はない。この場合、コレクタの汚染は、測定に干渉しない。このアプローチは、アライメントに比較的大きなずれが存在する場合であっても効果的である。
[0009] 一実施形態においては、ビーム測定システムは一群のセンサユニットを備え、その群中の各センサユニットは、角度依存性のある組み合わせ透過率を有する第１パターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を有しており、その一群のセンサユニットの角度依存性は互いに異なっている。
[00010] 一実施形態においては、この異なる角度依存性は、各センサユニットの第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素の、そうでなければ同一のパターンの間で、異なる相対的な位置決めを行うことによって得られる。
[00011] 一実施形態においては、ビーム測定システムは、複数群のセンサユニットを備えたアレイを備える。一実施形態においては、ビーム測定システムは複数のアレイを備えており、各アレイは放射ビームの異なる部分を受けるように位置決めされている。
[00012] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素の各々は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の周期的配置をもってパターニングされている。
[00013] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素は実質的に平面状であり、第１のパターニングされた要素と第２のパターニングされた要素とは、第１のパターニングされた要素の平面に垂直な方向で互いに分離している。
[00014] 一実施形態においては、プラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の決定された特性は、中間焦点におけるプラズマの画像の形状、中間焦点におけるプラズマの画像の大きさ、及び中間焦点におけるプラズマの画像の位置のうち少なくとも１つを含み、中間焦点とは、コレクタと放射ビームを調整するように構成された照明システムとの間にコレクタによって形成される焦点である。任意選択的には、少なくとも１つのセンサユニットのうち１つ以上が、中間焦点に対して遠視野に位置決めされてもよい。
[00015] 一実施形態においては、プラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の決定された特性は、プラズマの形状、プラズマの大きさ、及びプラズマの位置のうち少なくとも１つを含む。
[00016] 一実施形態においては、コレクタはパターニングされた領域を備え、ビーム測定システムはこのパターニングされた領域によって調節された放射を受けるように位置決めされた少なくとも１つのセンサユニットを備え、ここで、ディテクタによって検出される調節された放射の割合は、放射ビームを調整するように構成された照明システムに対するコレクタの位置と照明システムに対するコレクタの配向とのうち少なくとも一方に依存する。任意選択的には、パターニングされた領域は、複数の同心円の一部を備えている。
[00017] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の、第１のピッチを有する周期的配置によって、パターニングされている。第２のパターニングされた要素は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の、第１のピッチと異なる又は同一の第２のピッチを有する周期的配置によって、パターニングされている。コレクタのパターニングされた領域によって調節された、受けた放射は、周期的であり、第１のピッチ及び第２のピッチのいずれか又は両方とは異なるピッチを有する。
[00018] 一実施形態においては、ビーム測定システムはさらに、センサユニットのうち少なくとも１つがコレクタの複数の異なるパターニングされた領域のうち１つによって調節された放射を選択的に受けるように移動されることを可能にするように構成されたセンサユニット取付システムを備える。
[00019] 一実施形態においては、プラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の決定された特性は、照明システムに対するコレクタの位置と照明システムに対するコレクタの配向とのうち少なくとも一方を含む。
[00020] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素のパターニングは、回折効果が無視できるようになっている。任意選択的には、第１のパターニングされた要素におけるパターニングの最も小さい特徴的な寸法及び第２のパターニングされた要素におけるパターニングの最も小さい特徴的な寸法は、レーザ生成プラズマ放射源によって生成される放射の波長よりも、少なくとも１０倍大きい。
[00021] 一実施形態においては、測定システムはさらに、少なくとも１つのセンサユニットからの出力に基づいてレーザ生成プラズマ放射源を制御するように構成された制御デバイスを備える。
[00022] 一態様によれば、
（ａ）コレクタを用いてプラズマから放出された放射を収集するように、且つコレクタから放射ビームを出力するように構成された放射源と、
（ｂ）放射ビームの特性を測定することによって、プラズマと、プラズマの画像と、コレクタと、のうち１つ以上の特性を決定するように構成されたビーム測定システムと、
を備えたリソグラフィシステムが提供されており、
このビーム測定システムは、放射ビームの少なくとも一部を受けるように構成された少なくとも１つのセンサユニットを備え、各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、各センサユニットにおいて、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている。
[00023] 一態様によれば、レーザ生成プラズマ放射源によって出力された放射ビームの特性を測定することによって、レーザ生成プラズマ放射源のプラズマと、プラズマの画像と、コレクタと、のうち１つ以上の特性を決定することを備える方法が提供され、放射ビームの特性を測定することは、少なくとも１つのセンサユニットを用いて放射ビームの少なくとも一部を受けることを含み、各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている。
[00024] 次に本発明の実施形態を、単なる例として、添付の概略的な図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置及び放射源を備えるリソグラフィシステムを図示する。 本発明の一実施形態による放射源を図示する。 センサユニットに入射する例示的な光線を図示する。 第１及び第２のパターニングされた要素の相対位置が異なっている図３に示される種類のセンサユニットに入射する例示的な光線を図示する。 センサユニットの第１及び第２のパターニングされた要素を通した組み合わせ透過率の角度依存性を図示する。 代替的な一実施形態による、センサユニットの第１及び第２のパターニングされた要素を通した組み合わせ透過率の角度依存性を図示する。 一実施形態によるセンサユニットの群のアレイ（上の図）と、その群のうち１つの詳細（下の図）とを図示する。 センサユニットの群のアレイでの、コレクタから出力された放射の捕捉を示す概略側面図である。 センサユニット取付システムに取り付けられたセンサ要素の群の４つのアレイを図示する。 代替的な一実施形態によるセンサユニットの群のアレイ（上の図）と、その群のうち１つの詳細（下の図）とを図示する。 遠視野と９つのセンサユニットの３×３の格子の第１及び第２のパターニングされた要素とにマッピングされたコレクタ上のパターニングされた領域の相対的なアライメントを図示する。 コレクタの位置及び／又はアライメントの変化によって引き起こされる、遠視野にマッピングされたパターニングされた領域の位置の変位の後の、図１１の配置を図示する。 複数の同心円を備えたコレクタ上の例示的なパターンを図示する。
[00025] 図１は、本発明の一実施形態による、ビーム測定システム３０を備えた放射システムを含むリソグラフィシステムを示す。リソグラフィシステムは、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備える。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを生成するように構成されている。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴと、を備える。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡに入射する前に放射ビームＢを調整するように構成されている。投影システムは、放射ビームＢ（今やマスクＭＡによってパターニングされている）を基板Ｗ上に投影するように構成されている。基板Ｗは先に形成されたパターンを含んでいてもよい。その場合、リソグラフィ装置は、パターニングされた放射ビームＢを先に基板Ｗ上に形成されたパターンと整列させる。
[00026] 放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳはすべて、外部環境から隔離され得るように構築及び配置されていてもよい。放射源ＳＯにおいては大気圧を下回る圧力のガス（例えば水素）が提供されてもよい。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳにおいては真空が提供されてもよい。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳにおいては、大気圧を大きく下回る圧力の少量のガス（例えば水素）が提供されてもよい。
[00027] 図１に示される放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と称され得る種類のものである。例えばＣＯ2レーザであり得るレーザ１は、レーザビーム２を介して、エネルギを、燃料放出器３から提供されるスズ（Ｓｎ）などの燃料に付与するように配置される。以下の説明においてはスズを参照するが、任意の適当な燃料が使用されてもよい。燃料は、例えば液体の形態であってもよく、例えば金属又は合金であってもよい。燃料放出器３は、例えば液滴の形態のスズを、プラズマ形成領域４に向かう軌道に沿って導くように構成されたノズルを備えていてもよい。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４においてスズに入射する。スズへのレーザエネルギの付与は、プラズマ形成領域４においてプラズマ７を発生させる。ＥＵＶ放射を含む放射は、プラズマのイオンの脱励起及び再結合の間にプラズマ７から放出される。
[00028] ＥＵＶ放射は、近垂直入射放射コレクタ５（より一般的に垂直入射放射コレクタと称されることもある）によって収集され集束される。コレクタ５は、ＥＵＶ放射（例えば１３．５ｎｍ又は６．４〜７．２ｎｍなど、所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射するように配置された多層構造を有していてもよい。コレクタ５は、楕円形の構成を有していてもよく、２つの楕円焦点を有する。第１の焦点はプラズマ形成領域４にあってもよく、第２の焦点は、後述するように、中間焦点６にあってもよい。
[00029] レーザ１は放射源ＳＯから離れていてもよい。その場合、レーザビーム２は、例えば適当な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステム（図示しない）及び／又は他の光学部品の助けを借りて、レーザ１から放射源ＳＯへと渡されてもよい。レーザ１及び放射源ＳＯは、併せて放射システムと見なされ得る。
[00030] コレクタ５によって反射された放射は放射ビームＢを形成する。放射ビームＢは点６で集束されてプラズマ形成領域４の画像を形成し、これは照明システムＩＬのための仮想放射源として作用する。放射ビームＢが集束される点６は、中間焦点と称されてもよい。放射源ＳＯは、中間焦点６が放射源の内包構造体９の開口８に又はその付近に位置するように配置される。
[00031] 放射ビームＢは、放射源ＳＯから、放射ビームを調整するように構成された照明システムＩＬ内に進入する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含んでいてもよい。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は、所望の断面形状及び所望の角度分布を有する放射ビームＢを、併せて提供する。放射ビームＢは照明システムＩＬを通過し、支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは放射ビームＢを反射しパターニングする。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて又は代えて、他のミラー又はデバイスを含んでいてもよい。
[00032] パターニングデバイスＭＡからの反射に続き、パターニングされた放射ビームＢは投影システムＰＳに入る。投影システムは、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗに放射ビームＢを投影するように構成された複数のミラーを備える。投影システムＰＳはある縮小率を放射ビームに適用してもよく、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さなフィーチャを有する画像を形成する。例えば、４という縮小率が適用されてもよい。図１の投影システムＰＳは２つのミラーを有しているが、投影システムは任意の数のミラー（例えば６つのミラー）を含んでいてもよい。
[00033] 図２は、図１に示す放射源に代わる構成を有するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源ＳＯを示す。放射源ＳＯは、燃料をプラズマ形成領域４へと送出するように構成された燃料放出器３を含む。燃料は例えばスズであってもよいが、任意の適当な燃料が用いられ得る。プリパルスレーザ１６が、燃料に入射するプリパルスレーザビーム１７を放出する。プリパルスレーザビーム１７は燃料を予熱するように作用し、それによって、大きさ及び／又は形状などといった燃料の性状を変化させる。主レーザ１８は、プリパルスレーザビーム１７の後で燃料に入射する主レーザビーム１９を放出する。主レーザビームはエネルギを燃料に送出し、それによって燃料をＥＵＶ放射放出プラズマ７に変換する。ここまでの動作のメカニズムは、図１を参照して上述した放射源ＳＯにも当てはまり得る。しかしながら、後述するように、図２の放射コレクタ２０は図１の放射コレクタ５とは異なっている。
[00034] 放射コレクタ２０は、所謂斜入射型コレクタであってもよく、ＥＵＶ放射を収集するとともにそのＥＵＶ放射を中間焦点と称されることもある点６で集束させるように構成されている。したがって、放射放出プラズマ７の画像は中間焦点６で形成される。放射源ＳＯの筐体構造２１は、中間焦点６に又はその近くに開口２２を含む。ＥＵＶ放射はその開口２２を通って（例えば図１に概略的に示される形態の）リソグラフィ装置の照明システムに至る。
[00035] 放射コレクタ２０は、（例えば概略的に図示されるように）複数の斜入射型リフレクタ２３，２４，及び２５を有する入れ子式コレクタであってもよい。斜入射型リフレクタ２３，２４，及び２５は、光軸Ｏを中心として軸対象に配設されていてもよい。図示する放射コレクタ２０は単に一例としてのみ示されるものであって、他の放射コレクタが用いられてもよい。
[00036] プラズマ形成領域４と放射コレクタ２０との間には、汚染トラップ２６が配置される。汚染トラップ２６は、例えば回転フォイルトラップであってもよく、又は任意の他の適当な形態の汚染トラップであってもよい。いくつかの実施形態においては、汚染トラップ２６は省略されてもよい。
[00037] 放射源ＳＯの筐体２１は、プリパルスレーザビーム１７が通過してプラズマ形成領域４へと至ることのできる窓２７と、主レーザビーム１９が通過してプラズマ形成領域へと至ることのできる窓２８と、を含む。汚染トラップ２６の開口を通して主レーザビーム１９をプラズマ形成領域４に導くために、ミラー２９が用いられる。
[00038] 図１及び図２に示される放射源ＳＯは、図示されていないコンポーネントを含んでいてもよい。例えば、放射源には分光フィルタが設けられていてもよい。分光フィルタは、ＥＵＶ放射については実質的に透過性であってもよいが、赤外放射など他の波長の放射については実質的に遮断性であってもよい。
[00039] リソグラフィシステムの動作は、中間焦点６に形成されたプラズマの画像７の特性（例えば画像の形状、画像の大きさ、及び画像の位置のうち１つ以上）に依存する。そして、プラズマの画像は、コレクタ５，２０と照明システムＩＬとの間の相対的なアライメントと、プラズマ７の形状、プラズマ７の大きさ、及びプラズマ７の位置を含む、プラズマ７自体の特性と、に依存する。コレクタ５，２０のアライメントを測定する従来技術の方法は、アライメントの小さなずれについては十分にうまく動作する。しかしながら、特にリソグラフィシステムの初期設定の際には、より大きなずれが生じ得る。ずれが大きくなると、従来技術のシステムは、例えば正確性が非線形動作範囲まで低下された動作範囲に追い込まれ得る。また、ずれが大きくなると、プラズマ７の画像は放射源ＳＯの開口８，２２によって切り抜かれる（ｃｌｉｐ）可能性がある。この切り抜きは、従来技術の測定の正確性をさらに低下させ得る。さらに、従来技術による測定は、コレクタＳＯのパターンの結像に依存し得る。使用中にコレクタＳＯが汚染されるにつれて、信号強度が低下され又はパターンからの放射分布が変更されて、測定の正確性の喪失又は失敗がもたらされるおそれがある。
[00040] 一実施形態においては、例えば図１に示されるとともに図３から図１３を参照して後述されるように、ビーム測定システム３０が提供される。放射源ＳＯは、コレクタ５，２０を用いて、プラズマ７から放出された放射を収集する。コレクタ５，２０は、収集された放射を、放射ビームＢとして出力する。ビーム測定システム３０は、放射ビームＢの特性を測定することによって、プラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上の特性を決定する。
[00041] ビーム測定システム３０は、少なくとも１つのセンサユニット３２を備えている。センサユニット３２は、放射ビームＢの少なくとも一部を受ける。各センサユニット３２は、第１のパターニングされた要素３４と、第２のパターニングされた要素３６と、ディテクタ３８と、を備えている。ディテクタ３８は、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６を通過した放射を検出する。したがって、第１のパターニングされた要素３４、第２のパターニングされた要素３６、及びディテクタ３８はスタックを形成していてもよい。第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６はそれぞれ、空間的に不均一な透過性をもってパターニングされている。第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６は、センサユニット３２への放射の入射角の関数として変化する組み合わせ透過率を提供するように、互いに対して位置決めされる。
[00042] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４のパターニングは、第１のパターニングされた要素３４の平面内で（すなわちその平面に対して垂直に見たときに）透過率の不均一な空間的変動を提供するパターンを備える。一実施形態においては、第２のパターニングされた要素３６のパターニングは、第２のパターニングされた要素３６の平面内で（すなわちその平面に対して垂直に見たときに）透過率の不均一な空間的変動を提供するパターンを備える。例示的なパターンが図３及び図４に概略的に示されている。
[00043] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の各々は、より低い透過率の領域６４によって分離された高い透過率の領域６２の周期的配置によって、例えば格子の形にパターニングされている。
[00044] 一実施形態においては、第１組の領域６２と第２組の領域６４とが提供される。第１組の領域６２の各々は、ＥＵＶ放射に関して第１の透過率を有する。第２組の領域６４の各々は、ＥＵＶ放射に関して第２の透過率を有する。第１の透過率は第２の透過率よりも高い。一実施形態においては、第１組の領域６２は、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である（例えば８０％より高い透過率を有する）。一実施形態においては、第２組の領域６４は、ＥＵＶ放射を実質的に遮断する（例えば２０％より低い透過率を有する）。一実施形態においては、第１組の領域６２はすべて略等しい透過率（例えば５％以内）を有する。一実施形態においては、第２組の領域６４はすべて略等しい透過率（例えば５％以内）を有する。
[00045] 一実施形態においては、第１組の領域６２は、第１のパターニングされた要素３４の平面に垂直に見たときに、複数の細長の領域を備えている。複数の細長の領域は、複数の平行な細長の領域を備えていてもよい。複数の平行な細長の領域は、複数の真っ直ぐで平行な細長の領域を備えていてもよい。一実施形態においては、第２組の領域６４は、第２のパターニングされた要素３６の平面に垂直に見たときに、複数の細長の領域を備えている。複数の細長の領域は、複数の平行な領域を備えていてもよい。複数の平行な細長の領域は、複数の真っ直ぐで平行な細長の領域を備えていてもよい。
[00046] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６のパターニングは、回折効果が無視できるようになっている。第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６を通した組み合わせ透過率の角度依存性が回折効果よりもむしろ幾何学的形状効果によって支配されているときには、回折効果は無視できる。一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４のパターニングの最も小さい特徴的な寸法は、レーザ生成プラズマ放射源によって生成される放射（例えばＥＵＶ放射）の波長よりも、少なくとも１０倍大きく、任意選択的には少なくとも２５倍大きく、任意選択的には少なくとも５０倍大きい。一実施形態においては、第２のパターニングされた要素３６のパターニングの最も小さい特徴的な寸法は、レーザ生成プラズマ放射源によって生成される放射の波長よりも、少なくとも１０倍大きく、任意選択的には少なくとも２５倍大きく、任意選択的には少なくとも５０倍大きい。この文脈において、最も小さい特徴的な寸法とは、パターニングを通した放射の透過率に関連するパターニングの最も小さい寸法を意味するものと理解される。最も小さい特徴的な寸法は、例えば、より低い透過率の領域６４の間の最も小さな間隔を含み得る。パターニングが周期的な場合には、最も小さい特徴的な寸法は、パターニングの周期又はピッチ４０，４１を備え得る。最も小さい特徴的な寸法が放射の波長よりもずっと大きくなるようにすることで、回折効果が非常に小さくなることが保証される。一実施形態においては、最も小さい特徴的な寸法は、０．５ミクロンと５ミクロンとの間、任意選択的には約１ミクロンである。
[00047] 一実施形態においては、第１組の領域６２は、互いに不規則に離隔している。そのような一実施形態においては、第１組の領域６２は、任意選択的には、放射（例えばＥＵＶ）の波長よりもずっと大きい、任意選択的には少なくとも１０倍大きい、任意選択的には少なくとも２５倍大きい、任意選択的には少なくとも５０倍大きい 距離だけ離隔している。別の一実施形態においては、第１組の領域６２は、ピッチ４０，４１をもって互いに等間隔で離隔している。そのような一実施形態においては、ピッチ４０，４１は、任意選択的には、放射（例えばＥＵＶ）の波長よりもずっと大きく、任意選択的には少なくとも１０倍大きく、任意選択的には少なくとも２５倍大きく、任意選択的には少なくとも５０倍大きくなるように配置されている。一実施形態においては、ピッチ４０，４１は、０．５ミクロンと５ミクロンとの間、任意選択的には約１ミクロンである。
[00048] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４の第１組の領域６２は第１のピッチ４０をもって離隔しており、第２のパターニングされた要素３６の第１組の領域６２は第２のピッチ４１をもって離隔している。第１のピッチ４０は、（図３及び図４の例におけるように）第２のピッチ４１と同一であってもよく、又は第２のピッチ４１と異なっていてもよい。ピッチが異なるパターンを提供することで、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の組み合わせ透過率の角度変化の柔軟性を高めることが可能になる。
[00049] 図３及び図４の例においては、第１組の領域６２は、紙面に垂直に（すなわち紙面内へと）配向されピッチ４０，４１をもって互いに離隔した、複数の真っ直ぐで平行な細長の領域を備えている。第２組の領域６４は、格子構造を形成するように第１組の領域６２の間に介在された、対応する複数の真っ直ぐで平行な細長の領域を備えている。
[00050] 一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６は実質的に平面状である。一実施形態においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６は、第１のパターニングされた要素３４の平面に垂直な方向で距離４２だけ互いに分離している。一実施形態においては、距離４２は少なくとも５０ミクロン、任意選択的には少なくとも１００ミクロン、任意選択的には少なくとも５００ミクロン、任意選択的には少なくとも少なくとも１ｍｍである。これらの実施形態のいずれにおいても距離４２は１０ｍｍ未満、任意選択的には５ｍｍ未満、任意選択的には３ｍｍ未満であってもよい。
[00051] ピッチ４０，４１及び距離４２は、第２組の領域６４が入射光線５１〜５４を入射角７２〜７４に応じて様々に横切るように配置されている（図３を参照）。この幾何学的形状効果は組み合わせ透過率の所望の角度変化をもたらす。
[00052] 図３においては、例示的な光線５１がセンサユニット３２に、法線入射に対して０ラジアンで入射している。この入射角では、光線５１は、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の両方の第１組の領域６２（すなわち比較的透過率が高い領域）の１つ以上の領域を最大限通過することができる。例示的な光線５４は、斜入射角７４でセンサユニット３２に入射しているが、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の両方の第１組の領域６２の１つ以上の領域を、やはり最大限通過することができる。したがって、（第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の）組み合わせ透過率は、０ラジアンと角度７４とで同様且つ最大である。中間角では、光線が第２組の領域６４（すなわち比較的透過率が低い領域）のうち１つ以上の領域に少なくとも部分的に遭遇することなくディテクタ３８に到達することができないので、組み合わせ透過率はより低くなる。例示的な光線５２は、斜入射角７２でセンサユニット３２に入射し、第２のパターニングされた要素３６の第２組の領域６４のうち１つの領域に部分的に遭遇する。例示的な光線５３は、斜入射角７３でセンサユニット３２に入射し、第２のパターニングされた要素３６の第２組の領域６４のうち１つの領域に、例示的な光線５２よりも直接的に遭遇する。したがって、角度７２で入射する光線に関する組み合わせ透過率は、角度７３の場合より高いが、０ラジアン及び角度７４の場合より低い。
[00053] 図４においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６は、図３の配置と同一のパターンを有するが、第１のパターニングされた要素３４の平面に平行且つ細長の領域６２及び６４に垂直な方向で、互いに対して変位されている（第２のパターニングされた要素３６が、第１のパターニングされた要素３４に対して、図４に示される配向で上方に変位されている）。この相対位置の変位は、対応して、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の組み合わせ透過率の角度依存性の変位を引き起こす。図４の配置においては、例示的な光線５１及び５４に関する組み合わせ透過率が（図３の例示的な光線５３に関する組み合わせ透過率と同様に）今度は最小になっている。光線５３に関する組み合わせ透過率は（図３の例示的な光線５１及び５４に関する組み合わせ透過率と同様に）最大限である。光線５２に関する組み合わせ透過率は、光線５１及び５４に関する組み合わせ透過率と光線５３に関する組み合わせ透過率との中間である。
[00054] 図３及び図４に示される種類の配置においては、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６を通した組み合わせ透過率は、入射角の関数として連続的に変動する。本実施形態においては、この連続的な変動は周期的である。周期的な変動は、互いに対して単純な角度位置関係を有する反復フィーチャ（ｒｅｐｅａｔｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅ）（例えば最大値及び最小値）を提供する（角度分離が一定である）ので、便利であろう。そのような反復フィーチャは、個々のセンサユニット３２からの出力の変化及び／又は異なるセンサユニット３２からの出力の差の解釈を容易にし得る。他の実施形態においては、周期的でない連続的な変動がもたらされる。そのような連続的な変動は、反復フィーチャ（例えば最大値又は最小値）を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。反復フィーチャが存在しており、それらの反復フィーチャの角度位置がわかっている場合には、反復フィーチャは、個々のセンサユニット３２からの出力の変化及び／又は異なるセンサユニット３２からの出力の差の解釈を容易にし得る。
[00055] 図３及び図４の例においては、組み合わせ透過率は、図３の例示的な光線５１及び５４ならびに図４の光線５３のような光線の方向に対応する山を有する。組み合わせ透過率には、図３の例示的な光線５３ならびに図４の例示的な光線５１及び５４のような光線の方向に対応する谷を有する。周期性は距離４２とピッチ４０，４１との比に依存する。この比を増大させると、周期（隣り合うピークの間の角距離）は短くなるであろう。
[00056] 図５及び図６は２つの例示的な例を示す。各図の縦軸は、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６を通した組み合わせ透過率である。各図の横軸は、法線入射に対するｍｒａｄ単位の入射角度である。図６では、距離４２とピッチ４０，４１との比は、２０００である（例えば、距離４２＝２ｍｍ及びピッチ４０，４１＝１ミクロンで達成可能である）。図７では、距離４２とピッチ４０，４１との比は、１０００である（例えば、距離４２＝１ｍｍ及びピッチ４０，４１＝１ミクロンで達成可能である）。実線の曲線は、（例えば図３におけるように）第１のパターニングされた要素３４のパターンが第２のパターニングされた要素３６のパターンと整列されている場合の、入射角による組み合わせ透過率の変動を示す。破線の曲線は、（例えば図４におけるように）第１のパターニングされた要素３４のパターンが第２のパターニングされた要素３６のパターンに対してピッチ４０，４１の半分だけ変位している場合の、入射角による組み合わせ透過率の変動を示す。
[00057] 図５は、ピーク間で０．５ｍｒａｄの分離を示している。センサユニット３２から１．５ｍのところに位置する中間焦点におけるプラズマ７の画像の位置を測定するためにセンサユニット３２が用いられている場合、０．５ｍｒａｄという入射角の変化は、プラズマ７の画像の位置の７５０ミクロンの変位に対応するであろう。図６は、ピーク間で１．０ｍｒａｄの分離を示しており、これはプラズマ７の画像の位置の１．５ｍｍの変位に対応するであろう。角度変化が測定中の特定の特性について適切な感度をもたらすように、距離４２及び／又はピッチ４０，４１は所望に応じて調整可能である。
[00058] 一実施形態においては、ビーム測定システム３０は（複数のセンサユニットを含む）一群のセンサユニット３２を備える。その群中の各センサユニット３２は、角度依存性のある組み合わせ透過率を有する第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６を有している。この一群のセンサユニット３２の角度依存性は、互いに異なっている。したがって、共通の方向からこの群中の複数のセンサユニット３２に入射する放射について、対応する複数のディテクタ３８から対応する複数の異なる出力レベルが予期される。これらの出力レベルを比較することによって、ディテクタに入射する放射の全体的な強度照度が変動する場合（例えば、放射がコレクタ５，２０上に形成されたパターンに由来し、信号レベルがコレクタ５，２０の汚染による影響を受ける場合）であっても、放射ビームの入射の方向を正確に推測することが可能である。
[00059] 一実施形態においては、各センサユニット３２において、第１のパターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素の、そうでなければ同一のパターンに、異なる相対的な位置決めを行うことによって、異なる角度依存性が得られる。図３及び図４はこの種の例示的な配置を示しており、第１のパターニングされた要素３４及び第２のパターニングされた要素３６の相対位置は、図４の配置においては、図３の配置と比較してピッチの半分だけ変位している。一実施形態においては、１組のｎ個のセンサユニット３２が提供され、第１のパターニングされた要素３４と第２のパターニングされた要素３６との相対位置は、ピッチの１／ｎ倍だけ互いに漸次変位している。例えば、４つのセンサユニット３２が提供される場合には、第２のセンサユニット３２は第１のセンサユニット３２に対してピッチの１／４倍だけ変位しており、第３のセンサユニット３２は第１のセンサユニット３２に対してピッチの１／２倍だけ変位しており、第４のセンサユニット３２は第１のセンサユニット３２に対してピッチの３／４倍だけ変位している。多くの他の配置が可能である。
[00060] 一実施形態においては、ビーム測定システムは、複数群のセンサユニット３２を備えたアレイ３７を備える。
[00061] 図７は、ビーム測定システム３０が、センサユニット３２の群３５の２Ｄアレイ３７（この特定の例では８×８のアレイ）を備えている配置を示す。この例においては、各群３５は、第１の平面内で変動する放射の入射角（この角度は、例えば、放射を表すベクトルの第１の平面に平行なコンポーネントの入射角を求めることによって求められる）を感知するように配向された第１組のセンサユニット３２と、第２の平面内で変動する放射の入射角（この角度は、例えば、放射を表すベクトルの第２の平面に平行なコンポーネントの入射角を求めることによって求められる）を感知するように配向された第２組のセンサユニット３２とを備えている。第２の平面は第１の平面に対して非平行である。一実施形態においては、第２の平面は第１の平面に対して垂直である。図７の例においては、第１の平面は横向き且つ紙面に対して垂直であり、第１組のセンサユニット３２とは、図７の下部に表された拡大された例示的な群３５に示される一番上の４つのセンサユニット３２の組である。第２の平面は縦向き且つ紙面に対して垂直であり、第２組のセンサユニット３２とは、図７の下部に表された拡大された例示的な群３５に示される一番下の４つのセンサユニット３２の組である。各群３５のセンサユニット３２のディテクタ３８から出力された信号は、その群３５への放射の入射方向が正確且つ確実に決定されることを可能にする。群３５のアレイ３７を設けることで放射の入射方向の空間的変動が検出されることが可能になり、それによって入射する放射ビームの特性を詳細に測定する可能性がもたらされる。したがって、入射する放射ビームがプラズマ７の画像、プラズマ７、又はコレクタ５，２０の特性に依存する場合には、プラズマ７の画像、プラズマ７、又はコレクタ５，２０の特性もまた正確且つ確実に得られるであろう。
[00062] 一実施形態においては、ビーム測定システム３０は複数のアレイ３７を備えており、各アレイ３７は放射ビームの異なる部分を受けるように位置決めされている。そのような複数のアレイ３７を含む例示的な実施形態を、図８から図１０を参照して、以下に説明する。
[00063] 一実施形態においては、ビーム測定システム３０によって決定されるプラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５のうち１つ以上の特性は、中間焦点６におけるプラズマ７の画像の形状、大きさ、及び位置のうち少なくとも１つを含む。代替的又は追加的には、一実施形態において、ビーム測定システム３０によって決定されるプラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５のうち１つ以上の特性は、プラズマ７自体の形状、大きさ、及び位置のうち少なくとも１つを含む。
[00064] 図８は、測定システム３０が例示的な放射システムに対してどのように位置決めされ得るのかを説明する概略側面図である。この例において、プラズマ７はＥＵＶ放射を放出し、それがコレクタ５によって収集される。ＥＵＶ放射は、プラズマ７によって占められる３次元ボリュームの全体にわたる様々な位置から放出される。プラズマ７によって占められるボリュームは、図８においては円形の黒い領域によって示されているが、このボリュームは必ずしも球状でなくてもよい。コレクタ５は、放射源ＳＯの内包構造体９の開口８に又はその付近に中間焦点６を形成する。ビーム測定システム３０は、センサユニット３２が、中間焦点６に対して遠視野位置（すなわち放射ビームが略平面波形状を有する箇所）で放射ビームの少なくとも一部を受けるように配置されている。本実施形態において、センサユニット３２のアレイ３７は、中間焦点におけるプラズマ７の画像の形状が決定されることを可能にするように提供される。各アレイ３７は放射ビームの一部をサンプリングし、それによってプラズマ７の画像の対応する部分についての情報が提供される。複数のアレイ３７によれば、プラズマ７の画像の大部分の形状又はプラズマ７の画像の全体の形状を決定することが可能である。アレイ３７の各々は、例えば図７に示されるようなものであってもよく、あるいは他の形状をとってもよい。センサユニット３２が中間焦点６に対して遠視野に設けられることは、必須ではない。センサユニット３２のうち１つ以上が中間焦点により近接して設けられてもよい。放射ビームの断面は、遠視野位置に対して中間焦点６により近接した位置ではより小さい。したがって、特定の大きさのセンサユニット３２は、中間焦点６により近接した位置で、放射ビームのうちより大きな割合をサンプリングし得る。こうした状況では、センサユニット３２は、放射ビームのうち、基板Ｗ上に投影されるパターニングされた放射ビームに寄与する領域を占めるのが望ましいであろう。この場合、測定システム３０は、センサユニット３２が放射ビーム内に永久的には位置しないように構成されていてもよい。センサユニット３２のうち１つ以上は、プラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上のプロパティの決定が行われている間だけ、放射ビーム内に位置するように構成されることができる。一実施形態においては、中間焦点における光の強度照度は、センサユニット３２のうち１つ以上が放射ビーム内で中間焦点６に近い位置にある間、それらのセンサユニット３２の損傷を回避するべく、低減される。代替的又は追加的には、センサユニット３２に到達する放射の強度照度を低減するために、１つ以上のセンサユニット３２上にフィルタが提供されてもよい。一実施形態においては、センサユニット３２の１つ以上のアレイ３７は、放射ビームの大半又はすべてをカバーする単一のユニットとして提供される。これにより、ビーム測定システム３０が、この単一のユニットを用いて、例えばプラズマ７の画像の完全異方性を含むプラズマ７の画像についての詳細な情報を得ることが可能になる。この単一のユニットの大きさは、中間焦点６に対する位置次第である。プラズマ７の画像が位置している放射源の内包構造体９の開口８の直径が約６．５ｍｍである特定の一実施形態においては、１つ以上のアレイ３７を備えた単一のユニットは、直径が１０ｍｍから２０ｍｍ程度であろう。
[00065] 一実施形態においては、センサユニット３２のうち１つ以上は、照明システムＩＬのファセットフィールドミラーデバイス１０に接続され及び／又は直接隣接して位置決めされている。ファセットフィールドミラーデバイス１０への放射の平均的な入射方向を表す軸に対して、１つ以上のセンサユニット３２は、ファセットフィールドミラーデバイス１０が放射を受ける（余裕がある）領域の半径方向内側、その領域の半径方向外側、又は両方に位置決めされてもよい。代替的又は追加的には、センサユニット３２のうち１つ以上は、ファセット瞳ミラーデバイス１１など、照明システムＩＬの他の要素に接続され及び／又は直接隣接して位置決めされてもよい。ファセット瞳ミラーデバイス１１への放射の平均的な入射方向を表す軸に対して、１つ以上のセンサユニット３２は、ファセット瞳ミラーデバイス１１が放射を受ける（余裕がある）領域の半径方向内側、その領域の半径方向外側、又は両方に位置決めされてもよい。センサユニット３２は、照明システムの要素（例えばファセットフィールドミラーデバイス１０又はファセット瞳ミラーデバイス１１）の機能性に干渉しないことを条件として、プラズマ、プラズマ画像、又はコレクタについて最も多くの情報を得るために、可能な限り多くの放射ビームをサンプリングするのが有益である。
[00066] 代替的な一実施形態においては、複数のセンサユニット３２は複数のアレイ３７で提供され、その複数のアレイ３７の各々においてセンサユニット３２はすべてが同一の配向を有する。この種の一例が図９及び図１０に示されている。この例において、ビーム測定システム３０は４つのアレイ３７を備えているが、代替的には４つよりも少ないアレイ３７又は４つよりも多くのアレイ３７が提供され得る。アレイ３７の各々は、複数の群３５のセンサユニット３２を備えている。各群３５及びアレイ３７のセンサユニット３２はすべてが同一の配向を有する。所与の群３５中のセンサユニット３２は、第１のパターニングされた要素３４と第２のパターニングされた要素３６との間で異なる相対的な変位を有することによって、互いに相違している。図１０に示される配向では、図１０の下部に表された拡大された例示的な群３５から、センサユニット３２の配向が、縦向きで且つ紙面に対して垂直な平面内で変動する放射の入射角を感知するようになっていることがわかる。この例においては、４つのアレイ３７の各々は、図９に示される通り、円形の経路の周方向に平行になるように且つ円周上の異なる位置に位置するように整列されている。この特定の例においては、最も近接して隣り合うアレイ３７のセンサユニット３２の配向は、互いに対して垂直に整列されている。アレイ３７のすべてからの出力は、組み合わせると、放射ビームの入射方向が３次元で決定されることを可能にする。
[00067] 一実施形態においては、プラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上の決定された特性は、照明システムＩＬに対するコレクタ５，２０の位置と、照明システムＩＬに対するコレクタ５，２０の配向と、のうち少なくとも一方を含む。
[00068] 一実施形態においては、ビーム測定システム３０によって決定されたプラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上の特性に基づいて放射源ＳＯを制御する制御デバイス１１０が提供される。例えば、制御デバイス１１０は、プラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上の特性を変更するように、あるいはビーム測定システム３０からの出力に応答してプラズマ７、プラズマ７の画像、及びコレクタ５，２０のうち１つ以上の特性の目標状態からのずれを補償するように、放射源の動作を修正してもよい。
[00069] 一実施形態においては、コレクタ５，２０はパターニングされた領域９４を備えている。パターニングされた領域９４の例は図１３に示されており、後述される。例えば図１に示されるようにコレクタが法線入射コレクタ５である場合には、パターニングされた領域９４は、（パターニングされた領域９４を支持するためだけの何らかの追加的な要素が提供されることなしに）例えばコレクタ５の既存の表面上に形成されてもよい。例えば図２に示されるようにコレクタが斜入射型コレクタ２０である場合には、パターニングされた領域９４は、例えばコレクタ２０の出口に取り付けられた追加的な要素として形成されてもよい。ビーム測定システム３０は、パターニングされた領域９４によって調節された放射を受けるように位置決めされた少なくとも１つのセンサユニット３２を備えている。そのような実施形態においては、センサユニット３２のディテクタ３８によって検出される調節された放射の割合は、照明システムＩＬに対するコレクタ５，２０の位置と配向とのうち少なくとも一方に依存する。パターニングされた領域９４は任意の形態をとり得る。一実施形態においては、パターニングされた領域９４は、格子を形成する複数の細長の要素を備えている。一実施形態においては、パターニングされた領域９４は、複数の同心円の一部を備えている。
[00070] 図１３は、複数の同心円を備えたコレクタ５，２０上の例示的なパターン９６を図示する。円の直径は特に限定されない。一実施形態においては、この直径は４００ｍｍから８００ｍｍの範囲内、任意選択的には５５０ｍｍから６５０ｍｍの範囲内である。例示的なパターニングされた領域９４は破線で囲まれて示されている。図１３のパターニングされた領域９４は、例えば図９に示されるもののようなセンサユニット３２のアレイ３７上にそれぞれ結像され得る。パターニングされた領域９４は、パターニングされた各領域９４の平行線が格子に似るように、同心円の平行線が概ね真っ直ぐになる程度に十分小さくてもよい。照明システムＩＬに対するコレクタ５，２０の配向の変位は、センサユニット３２のアレイ３７上のパターニングされた各領域９４の遠視野画像に変位を引き起こす。遠視野画像における変位は、各センサユニット３２のディテクタ３８に到達する光の量に対応する変化を引き起こすであろう。したがって、アレイのセンサユニット３２からの出力は、コレクタ５，２０の配向の変位の尺度を提供する。
[00071] 図１１及び図１２には動作の原理が概略的に図示されている。これらの各図において、一番上の一連の細長の領域１０２は、９つのセンサユニット３２の３×３のアレイ３７上へのパターニングされた領域９４のマッピングを表す。細長の領域１０２は、コレクタ５，２０上の反射率が低い領域を表し、したがって遠視野のセンサユニット３２の放射ビーム強度照度が低い領域に対応する。各センサユニット３２の第１のパターニングされた要素３４の透過率が低い領域６４は、白い長方形として示されている。各センサユニット３２の第２のパターニングされた要素３６の透過率が低い領域６４は、斜交平行模様の長方形として示されている。明確にするため、３×３のアレイ３７のセンサユニット３２は、一連の細長の領域１０２の下に示されているが、実際には重なる位置に位置決めされるであろう。したがって、各センサユニット３２から出力される信号は、第１及び第２のパターニングされた要素３４，３６の両方の透過率が低い領域６４の外部の領域と重なる、細長の領域１０２の間の領域１０４（図１１及び図１２にはその代表的な３つの例が矢印で示されている）の割合に依存する。
[00072] よって、図１１の例においては、中央のセンサユニット３２の出力が最大となり、他のすべてのセンサユニット３２の出力はより低い値をとることがわかる。本実施形態においては、これは、コレクタ５，２０が所望のように整列されている状態を表す。
[00073] これに対し、図１２では、コレクタ５，２０のアライメントが変位しており、センサユニット３２の最大出力は今度は左上で生じ、中央のセンサユニット３２を含む他のすべてのセンサユニット３２の出力はより低い値をとる。左上のセンサユニット３２では、領域１０４はそのセンサユニット３２の透過率が低い領域６４のいずれとも重ならないことがわかる。他のすべてのセンサユニット３２では、領域１０４と透過率が低い領域６４との間に少なくとも部分的な重なりがある。例えば、右下のセンサユニット３２では、領域１０４が第１のパターニングされた要素３４の透過率が低い領域６４及び第２のパターニングされた要素３６の透過率が低い領域６４と完全に重なっており、それによってそのセンサユニット３２からは最小の出力がもたらされることがわかる。
[00074] この種の構成では、コレクタ５，２０は、センサユニット３２の各アレイ３７の中央のセンサユニット３２からの出力が（例えば他のセンサユニット３２に対して）最大値をとるまでコレクタ５，２０を調整することによって、迅速且つ確実に整列され得る。
[00075] 図１１及び図１２を参照して上述した実施形態においては、パターニングされた領域９４は、細長の領域１０２の周期的な配置を備える。センサユニット３２上にマッピングされたときの細長の領域１０２のピッチ９５は、第１のパターニングされた要素３４の透過率が低い領域６４の周期的な配置のピッチ４０及び第２のパターニングされた要素３６の透過率が低い領域６４の周期的な配置のピッチ４１と同一である。これは必須ではない。他の実施形態においては、ピッチ９５はピッチ４０及びピッチ４１のいずれか又は両方と異なっていてもよい。ピッチ９５がピッチ４０及びピッチ４１のいずれか又は両方と異なるようにすると、モアレ縞の形成によってパターニングされた領域９４の回転が検出され得る感度が高められる。ピッチ９５がピッチ４０及び４１と同一である場合に対し、モアレ縞の傾斜の角度がパターニングされた領域９４の回転の関数として変化する割合が増加する。したがって、モアレ縞の角度の変化の検出は、パターニングされた領域９４と、ひいてはコレクタ５，２０との回転位置の変化の高感度での測定を提供し得る。
[00076] 一実施形態においては、ビーム測定システム３０はさらにセンサユニット取付システム９０を備え、これは、センサユニット３２のうち少なくとも１つがコレクタ５，２０上の複数の異なるパターニングされた領域９４のうち１つから調節された放射を選択的に受けるように移動されることを可能にする。図９に一例が示されており、この例では、センサユニット取付システム９０は、円形の湾曲経路９２に沿ってアレイ３７を移動させることができる。したがって、センサユニット３２は、コレクタ５，２０の汚染が測定を損なう場合には、アレイ３７の現在の位置と整列されたパターニングされた領域９４に基づいて、異なる位置に移動され得る。
[00077] 本文中では、リソグラフィ装置の文脈における本発明の実施形態を特に参照しているが、本発明の実施形態は他の装置において用いられてもよい。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、あるいはウェーハ（若しくは他の基板）若しくはマスク（若しくは他のパターニングデバイス）などの物体を測定又は加工する任意の装置の一部を形成してもよい。これらの装置は概してリソグラフィツールと称され得る。そのようなリソグラフィツールは、真空状態又は大気（非真空）状態を利用し得る。
[00078] 「ＥＵＶ放射」という用語は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含するものと考えられてもよい。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなど、５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有していてもよい。
[00079] 図１及び図２は放射源ＳＯをレーザ生成プラズマＬＰＰ源として図示しているが、ＥＵＶ放射を発生させるためには任意の適当な放射源が使用され得る。例えば、ＥＵＶ放出プラズマは、放電を利用して燃料（例えばスズ）をプラズマ状態に変換することによって生成されてもよい。この種の放射源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源と称され得る。放電は電源によって発生されてもよく、この電源は、放射源の一部を形成してもよく、又は電気的接続を介して放射源ＳＯに接続された別個のエンティティであってもよい。
[00080] 本文中ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及しているが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は他の用途も有し得ることを理解されたい。考えられる他の用途は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネル表示器、液晶表示器（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造を含む。
[00081] 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印加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。
[00082] 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、又はそれらのいずれかの組み合わせにおいて実施可能である。また、本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって読み取り及び実行され得る機械読み取り可能媒体上に記憶された命令としても実施することができる。機械読み取り可能媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態の情報を記憶又は送信するためのいずれかの機構を含み得る。例えば、機械読み取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（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、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音、又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、及び他のものを含むことができる。さらに、一定の動作を実行するものとして本明細書ではファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載することができるが、そのような記載は単に便宜上のものであり、そういった動作は実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスから得られることは認められよう。
[00083] 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。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、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。

Claims (20)

  1. レーザ生成プラズマ放射源のプラズマ、プラズマの画像、及びコレクタのうち１つ以上の特性を決定するビーム測定システムであって、
    前記コレクタから出力された放射ビームの少なくとも一部を受けるように構成された少なくとも１つのセンサユニットを備え、
    各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、
    前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、前記センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている、ビーム測定システム。
  2. 一群の前記センサユニットを備え、
    前記一群中の各センサユニットは、角度依存性のある組み合わせ透過率を有する第１パターニングされた要素及び第２のパターニングされた要素を有しており、
    前記一群のセンサユニットの前記角度依存性は、互いに異なっている、請求項１のビーム測定システム。
  3. 前記異なる角度依存性は、各センサユニットの前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素の、そうでなければ同一のパターンの間で、異なる相対的な位置決めを行うことによって得られる、請求項２のビーム測定システム。
  4. 複数群の前記センサユニットを備えたアレイを備える、請求項２又は３のビーム測定システム。
  5. 複数の前記アレイを備えており、
    各アレイは、前記放射ビームの異なる部分を受けるように位置決めされている、請求項４のビーム測定システム。
  6. 前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素の各々は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の周期的配置をもってパターニングされている、請求項１から５のいずれか一項のビーム測定システム。
  7. 前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素は、実質的に平面状であり、
    前記第１のパターニングされた要素と前記第２のパターニングされた要素とは、前記第１のパターニングされた要素の平面に垂直な方向で互いに分離している、請求項１から６のいずれか一項のビーム測定システム。
  8. 前記プラズマ、前記プラズマの画像、及び前記コレクタのうち１つ以上の前記決定された特性は、中間焦点における前記プラズマの画像の形状、前記中間焦点における前記プラズマの画像の大きさ、及び前記中間焦点における前記プラズマの画像の位置のうち少なくとも１つを含み、
    前記中間焦点とは、前記コレクタと前記放射ビームを調整するように構成された照明システムとの間に前記コレクタによって形成される焦点である、請求項１から７のいずれか一項のビーム測定システム。
  9. 前記少なくとも１つのセンサユニットのうち１つ以上が、前記中間焦点に対して遠視野に位置決めされている、請求項８のビーム測定システム。
  10. 前記プラズマ、前記プラズマの画像、及び前記コレクタのうち１つ以上の前記決定された特性は、前記プラズマの形状、前記プラズマの大きさ、及び前記プラズマの位置のうち少なくとも１つを含む、請求項１から９のいずれか一項のビーム測定システム。
  11. 前記コレクタは、パターニングされた領域を備えており、
    前記ビーム測定システムは、前記パターニングされた領域によって調節された放射を受けるように位置決めされた少なくとも１つのセンサユニットを備えており、
    前記ディテクタによって検出される前記調節された放射の割合は、前記放射ビームを調整するように構成された照明システムに対する前記コレクタの位置と前記照明システムに対する前記コレクタの配向とのうち少なくとも一方に依存する、請求項１から１０のいずれか一項のビーム測定システム。
  12. 前記パターニングされた領域は、複数の同心円の一部を備えている、請求項１１のビーム測定システム。
  13. 前記第１のパターニングされた要素は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の、第１のピッチを有する周期的配置をもってパターニングされており、
    前記第２のパターニングされた要素は、より低い透過率の領域によって分離された高い透過率の領域の、前記第１のピッチと異なる又は同一の第２のピッチを有する周期的配置をもってパターニングされており、
    前記コレクタの前記パターニングされた領域によって調節された、受けた放射は、周期的であり、前記第１のピッチ及び前記第２のピッチのいずれか又は両方とは異なるピッチを有する、請求項１１又は１２のビーム測定システム。
  14. 前記センサユニットのうち少なくとも１つが前記コレクタの複数の異なるパターニングされた領域のうち１つによって調節された放射を選択的に受けるように移動されることを可能にするように構成されたセンサユニット取付システムをさらに備える、請求項１１から１３のいずれか一項のビーム測定システム。
  15. 前記プラズマ、前記プラズマの画像、及び前記コレクタのうち１つ以上の前記決定された特性は、前記照明システムに対する前記コレクタの位置と前記照明システムに対する前記コレクタの配向とのうち少なくとも一方を含む、請求項１１から１４のいずれか一項のビーム測定システム。
  16. 前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素の前記パターニングは、回折効果が無視できるようになっている、請求項１から１５のいずれか一項のビーム測定システム。
  17. 前記第１のパターニングされた要素における前記パターニングの最も小さい特徴的な寸法及び前記第２のパターニングされた要素における前記パターニングの最も小さい特徴的な寸法は、前記レーザ生成プラズマ放射源によって生成される放射の波長よりも少なくとも１０倍大きい、請求項１６のビーム測定システム。
  18. 前記少なくとも１つのセンサユニットからの出力に基づいて前記レーザ生成プラズマ放射源を制御するように構成された制御デバイスをさらに備える、請求項１から１７のいずれか一項のビーム測定システム。
  19. （ａ）コレクタを用いてプラズマから放出された放射を収集するように、且つ前記コレクタから放射ビームを出力するように構成された放射源と、
    （ｂ）前記放射ビームの特性を測定することによって、前記プラズマと、前記プラズマの画像と、前記コレクタとのうち１つ以上の特性を決定するように構成されたビーム測定システムと、
    を備えたリソグラフィシステムであって、
    前記ビーム測定システムは、前記放射ビームの少なくとも一部を受けるように構成された少なくとも１つのセンサユニットを備え、
    各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、
    各センサユニットにおいて、前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、前記センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている、リソグラフィシステム。
  20. レーザ生成プラズマ放射源によって出力された放射ビームの特性を測定することによって、前記レーザ生成プラズマ放射源のプラズマと、プラズマの画像と、コレクタと、のうち１つ以上の特性を決定することを備える方法であって、
    前記放射ビームの前記特性を測定することは、少なくとも１つのセンサユニットを用いて前記放射ビームの少なくとも一部を受けることを含み、
    各センサユニットは、第１のパターニングされた要素と、第２のパターニングされた要素と、前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素を通過した放射を検出するように構成されたディテクタと、を備えており、
    前記第１のパターニングされた要素及び前記第２のパターニングされた要素はそれぞれ、空間的に不均一な透過率をもってパターニングされており、前記センサユニットへの放射の入射方向に関して不均一な角度依存性のある組み合わせ透過率を提供するように互いに対して位置決めされている、方法。
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