JP2022523583A - 基板形状を推定する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定する方法および装置。方法は、基板の表面の少なくとも一つの焦点位置であって、基板上または基板内のターゲットを検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための少なくとも一つの焦点位置を取得することと、少なくとも一つの焦点位置に基づいて、基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することとを備える。【選択図】図５

Description

［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１９年３月８日に出願された欧州出願１９１６１４６９．２号の利益を主張し、その全体が参照により本書に組み込まれる。

［技術分野］
本発明は、基板（例えばウェハ）の表面の形状（基板形状）の少なくとも一部を推定する方法および装置に関する。具体的な構成において、本発明は、計測装置などの検査装置の既存のセンサにより測定される基板の少なくとも一つの焦点位置に基づく基板形状の推定に関する。

リソグラフィ装置は、基板上に所望のパターンを付与するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。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）でのパターン（しばしば「デザインレイアウト」または「デザイン」とも呼ばれる）を、基板（例えば、ウェハ）上に設けられる放射感受性材料（レジスト）の層に投影しうる。

基板上にパターンを投影するため、リソグラフィ装置は電磁放射を使用しうる。この放射の波長は、基板上に形成できるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用される典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１３．５ｎｍである。４－２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍまたは１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置は、例えば、波長１９３ｎｍの放射を使用する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使用されうる。

低ｋ_１リソグラフィは、リソグラフィ装置の古典的な解像度限界よりも小さい寸法を有するフィーチャを処理するために使用されうる。このようなプロセスにおいて、解像度の式は、ＣＤ＝ｋ_１×λ／ＮＡと表すことができ、ここで、λは使用する放射の波長、ＮＡはリソグラフィ装置の投影光学系の開口数、ＣＤは「クリティカルディメンジョン」（一般に、印刷される最小のフィーチャサイズであるがこの場合にはハーフピッチ）、ｋ_１は経験的な解像度係数である。一般に、ｋ_１が小さいほど、特定の電気的機能および性能を実現するために回路設計者によって計画された形状および寸法に似たパターンを基板上に再現することが難しくなる。これらの困難性を克服するため、洗練された微調整工程がリソグラフィ投影装置および／または設計レイアウトに適用されうる。これらは、例えば、ＮＡの最適化、カスタマイズされた照明方式、位相シフトパターニングデバイスの使用、設計レイアウトにおける光学近接効果補正（ＯＰＣ、しばしば「光学プロセス補正」とも呼ばれる）といった設計レイアウトのさまざまな最適化、または、一般に「解像度向上手法」（ＲＥＴ）として定義される他の方法を含むが、これらに限られるものではない。代替的に、リソグラフィ装置の安定性を制御するための厳密な制御ループを使用して、低ｋ_１でのパターンの再現を改善しうる。

現行の３Ｄデバイス集積戦略（例えば、３ＤＮＡＮＤ、クロスポイント(Xpoint）、ＭＲＡＭなど）において、基板（またはウェハ）は、異なる材料（例えばポリシリコン、金属、有機物など）からなる複数の層で被覆される。これは、積層体（スタック）に力および応力を生じさせ、基板を平坦な状態から変形または反らせる可能性がある。この変形により、基板の表面が特定の形状を示すようなる、つまり、平坦または平面ではなくなる。

反った基板は、基板をコーティングするとき、スキャナにて基板を固定（クランプ）するとき、スキャナ露光のために焦点合わせ（フォーカス）するときなどのリソグラフィプロセス中に一連の問題や課題を引き起こすおそれがある。

ウェハ表面の知識は、アライメントおよびレベリングの高速化に役立ち、おそらく堆積／トラックおよびスキャナの制御を切り開く。

ウェハ形状を決定するための現行の方法および装置は、リソグラフィトラックツールの一部を構成しない別個のツールを含む。したがって、そのようなツールは、製造環境において追加の床面積を占有し、また、基板をその別個のツールに迂回させる必要があり、これには追加の時間がかかる。

本発明者らは、リソグラフィツールトラック内の既存のツールが、基板の表面の形状を推定するために使用されうるデータを検出することを理解している。

本発明のある態様によれば、半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定する方法が提供される。この方法は、検査装置により測定される基板の少なくとも一つの焦点位置であって、基板上または基板内にあるターゲットを検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための少なくとも一つの焦点位置を取得することと；少なくとも一つの焦点位置と、検査装置によって与えられる基板の歪みとに基づいて、基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することと、を備える。

選択的に、少なくとも一つの焦点位置は、検査装置のフォーカスを決定するための装置の一部を形成するセンサにより測定されてもよい。

選択的に、フォーカスを決定するための装置の光学系は、対物レンズを備えてもよく、センサは、対物レンズに対する基板の表面の高さを決定することにより、少なくとも一つの焦点位置を決定するよう構成されてもよい。

選択的に、センサは、基板上の複数の場所における複数の焦点位置を決定するよう構成されてもよい。

選択的に、検査装置は、リソグラフィトラックツールの一部を形成してもよい。

選択的に、方法は、ウェハテーブル上またはエピン（Epin）上に基板を支持することをさらに備えてもよい。

選択的に、基板は、ウェハテーブル上に支持されてもよく、基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することは、基板に印加されるクランプ力にさらに基づいてもよい。

選択的に、検査装置によって与えられる基板の歪みを推定することをさらに備えてもよい。

選択的に、検査装置により与えられる基板の歪みを推定することは、検査装置により、既知の自由曲面形状を有する高さ基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を取得することと；高さ基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置に基づいて、高さ基準基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することと；高さ基準基板の既知の自由曲面形状と、高さ基準基板の表面の形状の決定された少なくとも一部とに基づいて、検査装置により与えられる基板の歪みを推定することと、を備えてもよい。

選択的に、検査装置内の温度を制御することをさらに備えてもよい。

選択的に、温度は、検査装置の一部を形成する冷却システムにより制御されてもよい。

選択的に、温度は、検査装置の活動の量および／または種類を制御することにより制御されてもよい。

選択的に、活動の量および種類は、検査装置内において基板の位置を制御するよう構成される一以上のモータまたは他のアクチュエータの活動の量および種類を備えてもよい。

選択的に、基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することは、焦点位置を取得するときのモデル化された熱誤差にさらに基づいてもよい。

選択的に、方法は、熱誤差をモデル化することをさらに備えてもよい。

選択的に、熱誤差をモデル化することは、検査装置により、熱基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を検査装置の動作中に複数回取得することと；複数回取得された少なくとも一つの焦点位置に基づいて、熱基準基板の表面の形状の少なくとも一部を決定することと；複数回での熱基準基板の表面の形状の決定された少なくとも一部に基づいて、熱誤差をモデル化することとを備えてもよい。

選択的に、熱誤差をモデル化することは、温度センサにより、検査装置の温度を複数回検出することをさらに備えてもよく、モデル化は、検出された温度にさらに基づいてもよい。

選択的に、方法は、基板のエッジにて基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を取得することと、検出されたパラメータに基づいて、基板の一以上の結晶方位ノッチの場所を決定することとをさらに備えてもよい。

選択的に、方法は、基板の表面の形状の決定された少なくとも一部、および／または、一以上の結晶方位ノッチの場所を示すデータを一以上の別の装置に送信することをさらに備えてもよい。

選択的に、方法は、送信されたデータに少なくとも部分的に基づいて、一以上の別の装置を構成することをさらに備えてもよい。

選択的に、別の装置は、リソグラフィ装置を備えてもよく、方法は、基板の表面の形状の少なくとも一部および／または一以上のノッチの場所に基づいて、リソグラフィ装置内の基板をアライメントおよび／またはレベリングすることをさらに備えてもよい。

本発明のある態様によれば、半導体デバイスの製造に使用可能な基板の処理または検査に用いる装置のための制御パラメータを決定する方法が提供される。この方法は、基板を処理または検査するための第１装置の焦点面に対する基板の位置を制御するよう構成されるセンサにより決定される基板の表面の高さの値を取得することと；値に基づいて、基板を処理または検査するための第１装置とは異なる第２装置のための制御パラメータを決定することと、を備える。

本発明のある態様によれば、半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定するための検査装置が提供される。この検査装置は、基板の表面の少なくとも一つの焦点位置であって、基板上または基板内にあるターゲットを検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための焦点位置を取得するよう構成されるセンサと；少なくとも一つの焦点位置を取得し、少なくとも一つの焦点位置に基づいて基板の表面の形状の少なくとも一部を決定する方法を実現するためのコンピュータプログラムコードを実行するよう構成されるプロセッサとを備える。

本発明のある態様によれば、半導体デバイスの製造に使用可能な基板の処理または検査に用いる別の装置のための制御パラメータを決定する検査装置が提供される。この検査装置は、基板を処理または検査するための第１装置の焦点面に対する基板の位置を制御するよう構成されるセンサによって決定される基板の表面の高さの値を決定し、値に基づいて基板を処理または検査するための第１装置とは異なる第２装置のための制御パラメータを決定する方法を実現するためのコンピュータプログラムコードを実行するよう構成される一以上のプロセッサを備える。

本発明のある態様によれば、少なくとも一つのプロセッサ上で実行されるときに、少なくとも一つのプロセッサに装置を制御させ、本書に記載の任意の方法、特に上述の方法を実行させる命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。

本発明のある態様によれば、上述およびその他本書に記載されるコンピュータプログラムを含む担体が提供される。この担体は、電気信号、光信号、無線信号または非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の一つである。

本発明の実施の形態は、添付の概略的な図面を参照して、単なる例示として以下に記載される。
リソグラフィ装置の概要を概略的に示す図である。 リソグラフィセルの概要を概略的に示す図である。 半導体製造を最適化するための三つの主要技術間の連携を表す全体論的なリソグラフィを概略的に示す図である。 基板の上方の対物レンズを概略的に示す図である。 基板の表面の形状を推定する方法を示すフローチャートである。 リソグラフィプロセスの流れを概略的に示す図である。

本文書において、「放射」および「ビーム」の用語は、紫外放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、ＥＵＶ（極端紫外放射、例えば約５－１００ｎｍの範囲の波長を有する）および０．１－１００ｎｍの範囲の波長を有するＳＸＲ放射を含む、全ての種類の電磁放射を包含するために用いられる。

本文において使用される「レチクル」、「マスク」または「パターニングデバイス」の用語は、基板のターゲット部分に作成されるべきパターンに対応するパターン化された断面を入射放射ビームに与えるために使用できる一般的なパターニングデバイスを指すものと広く解釈されうる。「ライトバルブ」の用語もこの文脈において使用できる。古典的なマスク（透過型または反射型、バイナリ型、位相シフト型、ハイブリッド型など）に加えて、このようなパターニングデバイスの他の例は、プログラマブルミラーアレイおよびプログラムマブルＬＣＤアレイを含む。

図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するよう構成される照明システム（イルミネータとも呼ばれる）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ＭＡを正確に位置決めするよう構成される第１位置決め装置ＰＭに接続されるマスクサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートされたウェハ）Ｗを保持するよう構築され、特定のパラメータに従って基板サポートを正確に位置決めするよう構成される第２位置決め装置ＰＷに接続される基板サポートと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されるパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを備える）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

動作時において、照明システムＩＬは、放射源ＳＯからの放射ビームを、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して受け取る。照明システムＩＬは、放射を方向付け、成形し、および／または、制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型および／または他の形式の光学要素、またはそれらの任意の組み合わせといった様々な形式の光学要素を含んでもよい。イルミネータＩＬは、パターニングデバイスＭＡの平面におけるビーム断面にて所望の空間および角度強度分布を有するように放射ビームＢを調整するために使用されてもよい。

本書で使用される「投影システム」ＰＳの用語は、用いられる露光放射および／または液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に適切であれば、屈折型、反射型、反射屈折型、アナモルフィック型、磁気型、電磁気型および／または静電型の光学システム、またはそれらの任意の組み合わせを含む、様々な形式の投影システムを包含するものと広く解釈されるべきである。本書における「投影レンズ」の用語の使用は、より一般的な用語である「投影システム」ＰＳと同義とみなされてもよい。投影システムは、光学システムと称されてもよい。

リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間を満たすように、基板の少なくとも一部が比較的高い屈折率を有する液体、例えば水で被覆されうる形式であってもよい。これは、液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技術の詳細は、ＵＳ６９５２２５３に記載されており、参照により本書に組み込まれる。

リソグラフィ装置ＬＡは、二以上の基板サポート（または基板テーブル）ＷＴを有する形式（「デュアルステージ」とも呼ばれる）であってもよい。このような「マルチステージ」の機械において、基板サポートＷＴが並行して用いられてもよく、および／または、基板Ｗの後続する露光の準備工程が一方の基板サポートＷＴ上に位置する基板Ｗ上で実行される間、他方の基板サポートＷＴ上の別の基板Ｗは、別の基板Ｗ上にパターンを露光するために用いられてもよい。

基板サポートＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは、測定ステージを備えてもよい。測定ステージは、センサ（または光学／放射検出器）および／またはクリーニング装置を保持するよう構成される。センサは、投影システムＰＳの特性または放射ビームＢの特性を測定するよう構成されてもよい。測定ステージは、複数のセンサを保持してもよい。クリーニング装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば、投影システムＰＳの一部または液浸液を提供するシステムの一部をクリーニングするよう構成されてもよい。測定ステージは、基板サポートＷＴが投影システムＰＳから離れているときに、投影システムＰＳの直下に移動してもよい。

動作時において、放射ビームＢは、マスクサポートＭＴ上に保持される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上に存在するパターン（デザインレイアウト）によってパターン化される。パターニングデバイスＭＡを通過した後、放射ビームＢは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに焦点合わせ（フォーカス）させる投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置測定システムＩＦの助けを借りて、基板サポートＷＴは、放射ビームＢの経路内のフォーカスおよびアライメントされた位置に異なるターゲット部分Ｃが位置決めされるように正確に移動できる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび場合によっては別の位置センサ（図１には明示されていない）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために用いられてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１，Ｐ２を使用してアライメントされてもよい。図示される基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は専用のターゲット部分を占めるが、これらはターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい。基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２は、これらがターゲット部分Ｃの間に配置される場合、スクライブラインアラインメントマークとして知られる。

図２に示されるように、リソグラフィ装置ＬＡは、しばしばリソセルまたは（リソ）クラスタとも称されるリソグラフィセルＬＣの部分を形成してもよい。これらは、しばしば基板Ｗ上で露光前および露光後処理を実行するための装置も含む。従来、これらは、レジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像する現像装置ＤＥ、例えば基板Ｗの温度を調整し、レジスト層の溶剤を調整するための冷却プレートＣＨおよびベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラまたはロボットＲＯは、基板Ｗを入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２からピックアップし、異なるプロセス装置間でそれらを移動し、基板Ｗをリソグラフィ装置ＬＡのローディングベイＬＢに届ける。リソセル内の装置は、しばしば集合的にトラックとも称され、典型的にトラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。ＴＣＵ自身は、例えばリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置ＬＡも制御しうる監視制御システムＳＣＳによって制御されてもよい。

リソグラフィ装置ＬＡによって露光される基板Ｗを正確かつ一貫して露光するためには、基板を検査し、後続層との間のオーバレイ誤差、ライン幅、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）などといったパターニングされた構造の特性またはパラメータを測定することが望ましい。この目的のため、検査ツール（不図示）がリソセルＬＣに含まれてもよい。仮にエラーが検出された場合、特に同一バッチまたは同一ロットの他の基板Ｗが露光または処理される前に検査が完了している場合、例えば後続基板の露光や基板Ｗ上で実行されるべき他の処理工程に対して調整がなされてもよい。

検査装置は、しばしば計測（メトロロジ）装置とも称され、基板Ｗの特性、特に異なる基板Ｗの特性がどのように変化しているか、または、同一基板Ｗの異なる層に関連付けられた特性が層ごとにどのように変化しているかを決定するために用いられる。検査装置は、代替的に基板Ｗの欠陥を特定するために構築されてもよく、例えばリソセルＬＣの一部であってもよいし、リソグラフィ装置ＬＡに一体化されてもよいし、スタンドアローンの装置であってもよい。検査装置は、潜像（露光後のレジスト層内の像）の特性を測定してもよいし、または、半潜像（露光後のベーク工程ＰＥＢの後のレジスト層内の像）の特性を測定してもよいし、または、現像されたレジスト像（レジストの露光された部分または露光されていない部分が除去されている）の特性を測定してもよいし、エッチングされた像（エッチングなどのパターン転写工程後）の特性を測定してもよい。

典型的に、リソグラフィ装置ＬＡにおけるパターニングプロセスは、基板Ｗ上の構造を高精度で寸法決めおよび配置することを必要とするプロセスにおける最重要工程の一つである。高精度を保証するため、三つのシステムは、図３に概略的に描かれるような、いわゆる「全体論的」な制御環境に統合されてもよい。これらのシステムの一つは、計測ツール（または計測装置）ＭＴ（第２システム）およびコンピュータシステムＣＬ（第３システム）に（仮想的に）接続されるリソグラフィ装置ＬＡである。このような「全体論的」な環境の鍵は、これら三つのシステム間の連携を最適化してリソグラフィ装置ＬＡによって実行されるパターニングがプロセスウィンドウの範囲内に留まること保証することである。プロセスウィンドウは、特定の製造プロセスが定義された結果（例えば機能的な半導体デバイス）を生み出すこととなるプロセスパラメータ（例えば、ドーズ、フォーカス、オーバレイ）の範囲を定義する。典型的に、リソグラフィプロセスまたはパターニングプロセスにおけるプロセスパラメータは、その範囲内で変動することが許容される。

コンピュータシステムＣＬは、パターニングされるべきデザインレイアウト（の部分）を使用し、どの分解能向上技術を使用するかを予測し、コンピュータによるリソグラフィシミュレーションおよび計算を実行し、どのマスクレイアウトおよびどのリソグラフィ装置の設定がパターニングプロセス全体として最大のプロセスウィンドウを実現するかを決定してもよい（図３の第１スケールＳＣ１の両矢印により描かれる）。典型的に、分解能向上技術は、リソグラフィ装置ＬＡのパターニングの実現性と整合するように構成される。コンピュータシステムＣＬは、リソグラフィ装置ＬＡがプロセスウィンドウ内で現在動作しているかどうかを（例えば計測ツールＭＴからの入力を用いて）検出し、例えば最適ではないプロセスに起因して欠陥が発生しうるかどうかを予測するために用いられてもよい（図３の第２スケールＳＣ２において「０」に位置する矢印により描かれる）。

計測ツールＭＴは、コンピュータシステムＣＬに入力を提供して正確なシミュレーションおよび予測が可能となるようにし、また、リソグラフィ装置ＬＡにフィードバックを提供して、例えばリソグラフィ装置ＬＡの較正ステータスにおいて発生しうるドリフトを特定しうる（図３の第３スケールＳＣ３において複数の矢印により描かれる）。

リソグラフィプロセスにおいて、生成された構造を頻繁に測定することは、例えばプロセスの制御および検証のために好ましい。このような測定を実行するツールは、典型的に計測（メトロロジ）ツールＭＴと呼ばれる。このような測定を実行する異なる種類の計測ツールＭＴが知られており、走査型電子顕微鏡または様々な種類の散乱計（スキャトロメータ）計測ツールＭＴを含む。散乱計は、リソグラフィプロセスのパラメータの測定を可能にする幅広い用途に使える機器であり、散乱計の対物レンズの瞳面または瞳面の共役面にセンサを有することによって（この測定は通常、瞳ベース測定と称される）、または、結像面または結像面の共役面にセンサを有することによって（この場合の測定は通常、結像またはフィールドベース測定と称される）実現される。このような散乱計および関連する測定技術は、特許出願ＵＳ２０１００３２８６５５、ＵＳ２０１１１０２７５３Ａ１、ＵＳ２０１２００４４４７０Ａ、ＵＳ２０１１０２４９２４４、ＵＳ２０１１００２６０３２、または、ＥＰ１，６２８，１６４Ａにさらに記載されており、これらの全体が参照により本書に組み込まれる。上述の散乱計は、軟Ｘ線放射、極端紫外放射または可視光から近赤外までの波長範囲の放射を用いてグレーティングを測定してもよい。

いくつかの例において、散乱計ＭＴは、角度分解散乱計である。このような散乱計において、グレーティングの特性を再構築または計算するために、測定された信号に再構築法が適用されてもよい。このような再構築は、例えば、散乱された放射の相互作用をターゲット構造の数学的モデルを用いてシミュレーションし、シミュレーション結果と測定結果を比較することに生じてもよい。数学的モデルのパラメータは、実際のターゲットで観察されたものと同様の回折パターンをシミュレーションした相互作用が生成するまで調整される。

他の例において、散乱計ＭＴは、分光散乱計である。このような分光散乱計において、放射源により射出される放射はターゲット上に向けられ、ターゲットから反射または散乱された放射は分光検出器に向けられ、鏡面反射された放射のスペクトルを測定する（つまり、波長の関数としての強度の測定）。このデータから、例えば厳密結合波解析または非線形解析によって、または、シミュレーションされたスペクトルのライブラリとの比較によって、検出されたスペクトルを生じさせるターゲットの構造または形状が再構築されてもよい。

さらに別の例において、散乱計ＭＴは、偏光解析（エリプソ）散乱計である。偏光解析散乱計は、散乱された放射を複数の偏光状態のそれぞれについて測定することによりリソグラフィプロセスのパラメータの決定を可能にする。このような計測装置は、計測装置の照明部にある適切な偏光フィルタを用いることにより、偏光された光（直線偏光、円偏光または楕円偏光など）を射出する。計測装置に適した放射源が偏光された放射を提供してもよい。既存の偏光解析散乱計の様々な実施の形態は、米国特許出願１１／４５１，５９９、１１／７０８，６７８、１２／２５６，７８０、１２／４８６，４４９、１２／９２０，９６８、１２／９２２，５８７、１３／０００，２２９、１３／０３３，１３５、１３／５３３，１１０および１３／８９１，４１０に記載されており、これらの全体が参照により本書に組み込まれる。

散乱計ＭＴは、反射スペクトルおよび／または検出構成における非対称性を測定することにより、ミスアライメントされた二つのグレーティングまたは周期構造のオーバレイを測定するよう構成されてもよい。非対称性は、オーバレイの程度に関連する。二つの（典型的に重なっている）グレーティング構造は、二つの異なる層（必ずしも連続する層ではない）に付与され、ウェハの実質的に同じ位置に形成されうる。散乱計は、例えば共同特許出願ＥＰ１，６２８，１６４Ａに記載されるように、いかなる非対称性も明確に区別しうるように対称な検出構成を有してもよい。これは、グレーティングのミスアライメントを測定する直接的な方法を提供する。周期構造の非対称性を通じてターゲットを測定し、周期構造を含む二つの層の間のオーバレイ誤差を測定するための別の例は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１１／０１２６２４または米国特許出願ＵＳ２０１６０１６１８６３に見つけることができ、それらの全体は参照により本書に組み込まれる。

関心のある他のパラメータは、フォーカスおよびドーズであってもよい。フォーカスおよびドーズは、参照により本書にその全体が組み込まれる米国特許出願ＵＳ２０１１－０２４９２４４に記載されるように、散乱計によって（または代替的に走査型電子顕微鏡によって）同時に決定されうる。単一の構造が用いられてもよく、それは、フォーカスエネルギーマトリックス（ＦＥＭ、フォーカス露光マトリックスとも呼ばれる）の各点についてクリティカルディメンジョンおよび側壁角度の測定値の固有の組み合わせを有する。仮にこれらのクリティカルディエンジョンおよび側壁角度の固有の組み合わせが利用可能であれば、フォーカスおよびドーズの値は、これらの測定値から一意に決定されうる。

計測ターゲットは、リソグラフィプロセスによって多くの場合レジスト内に形成されるが、例えばエッチングプロセス後にも形成される、複合グレーティングの集合体であってもよい。典型的に、グレーティング内の構造のピッチおよび線幅は、計測ターゲットから来る回折次数を捕捉可能な測定光学系（特に光学系のＮＡ）に強く依存する。先に示したように、回折された信号は、二つの層の間のシフト（「オーバレイ」とも称される）を決定するために用いられてもよいし、リソグラフィプロセスにより生成される元のグレーティングの少なくとも部分を再構築するために用いられてもよい。この再構築は、リソグラフィプロセスの品質の指針を提供するために用いられてもよく、かつ、リソグラフィプロセスの少なくとも一部を制御するために用いられてもよい。ターゲットは、ターゲット内のデザインレイアウトの機能部分の寸法を模倣するように構成されるより小さなサブセグメンテーション（小区分）を有してもよい。このサブセグメンテーションに起因して、ターゲットは、全体的なプロセスパラメータの測定結果がデザインレイアウトの機能部分により良く似ることとなるように、デザインレイアウトの機能部分により類似した振る舞いをするであろう。ターゲットは、アンダーフィルモードまたはオーバーフィルモードで測定されうる。アンダーフィルモードにおいて、測定ビームは、ターゲット全体よりも小さなスポットを生成する。オーバーフィルモードにおいて、測定ビームは、ターゲット全体よりも大きなスポットを生成する。このようなオーバーフィルモードでは、異なるターゲットを同時に測定することが可能であってもよく、したがって異なるプロセスパラメータを同時に決定してもよい。

特定のターゲットを用いるリソグラフィパラメータの全体的な測定品質は、このリソグラフィパラメータの測定に用いる測定レシピによって少なくとも部分的に決まる。「基板測定レシピ」の用語は、測定自体の一以上のパラメータを含んでもよいし、測定された一以上のパターンの一以上のパラメータを含んでもよいし、または両方を含んでもよい。例えば、ある基板測定レシピに用いられる測定が回折ベースの光学測定である場合、測定の一以上のパラメータは、放射の波長、放射の偏光、基板に対する放射の入射角、基板上のパターンに対する放射の向きなどを含んでもよい。測定レシピを選択する基準の一つは、例えば、プロセス変動に対する一つの測定パラメータの感受性であってもよい。より多くの例は、米国特許出願ＵＳ２０１６－０１６１８６３および公開米国特許出願ＵＳ２０１６／０３７０７１７Ａ１に記載されており、その全体が参照により本書に組み込まれる。

検査装置は、オートフォーカスルーチンを実行するように構成されてもよい。オートフォーカスルーチンは、基板の上方の検査装置の光学系の一部を形成する対物レンズの「飛行高度」の決定を目的とする。これを達成するために、検査装置は、基板の高さに関連するパラメータを検出するように構成されるセンサを備える。基板の高さに関連するパラメータは、基板の表面の一以上の焦点位置を備えてもよい。本書で使用される「焦点位置」の用語は、対物レンズによって集光される放射が基板の表面上に集光されるときに、対物レンズから離れる基板の表面の距離を包含する。

一つの例示的な構成において、センサは、基板の上方の対物レンズの高さを検出するよう構成されてもよい。検査装置内の対物レンズ４００の概略は図４に示される。

基板４０２は、例えば、ウェハテーブル４０４上に支持される。検査装置は、対物レンズ４００に接続され、対物レンズ４００および／または基板４０２もしくはウェハテーブル４０４を矢印４０８で示される方向に移動させるよう構成されるモータ４０６などを備えてもよい。モータ４０６（または別のモータ）は、（反りを考慮していない）基板の表面によって広く定義される平面に垂直である矢印４１０で示されるｚ軸において、対物レンズ４００およびウェハテーブル４０４の一方または双方を移動させるよう構成されてもよい。

対物レンズ４００は、放射源からの放射が集光（フォーカス）される特定の焦点距離を有し、モータ４０６は、放射が基板４０２の表面に集光されるまでｚ軸において対物レンズ４００および／またはウェハテーブル４０４を移動させてもよい。

センサ４１２は、対物レンズ４００の高さを決定するよう構成されてもよい。対物レンズ４００の焦点距離は既知であるため、基板４０２の表面の高さが決定されてもよい。

図５は、基板４０２の表面の少なくとも一部の形状を決定する方法を示すフローチャートである。

基板４０２は、検査装置に提供５００される。モータ４０６は、対物レンズ４００を基板４０２の上方の位置に移動５０２させる。上述のように、モータ４０６は、対物レンズが基板４０２の表面上にフォーカスするまで、対物レンズ４００および基板４０２（例えばウェハテーブル４０４を介して）の一方または双方をｚ軸において移動５０４させる。

センサ４１２は、基板の表面の焦点位置を検出５０６する。基板の表面の焦点位置は、本書で論じられる例示的な構成において、対物レンズ４００の高さに基づく。これは、対物レンズ４００の焦点距離が既知であるため、基板４０２の表面の高さの決定を可能にする。

いくつかの例示的な構成において、基板４０２の表面の高さは、点ベース高さマップを生成するために複数の点で決定されてもよい。したがって、さらに別の焦点位置をセンサ４１２によって検出すべきかが決定５０８される。もしそうであれば、方法はステップ５０２に戻り、対物レンズ４００は、基板４０２の上方のさらに別の点に移動する。これは、必要に応じて繰り返されてもよい。

基板の表面の少なくとも一部の形状は、点ベース高さマップの場合、検出された一つの焦点位置または複数の焦点位置に基づいて決定５１０される。いくつかの構成において、基板の形状の少なくとも一部を決定するために一以上の数学的な処理が点ベース高さマップで実行されてもよい。例えば、カーブフィッティングまたは内挿アルゴリズムが点ベース高さマップに適用されてもよい。

本書で用いられる「高さ」の用語は、検査装置内における基板４０２または参照基準面（リファレンスデータム）からの距離を包含し、垂直距離である必要がないことが留意されよう。

検査装置は、リソグラフィトラックの一部を形成するという点で、リソグラフィトラックツールである。したがって、基板は、基板の表面の形状を決定するためにリソグラフィトラックから離れる必要がない。

基板４０２は、ウェハテーブル４０４上またはエピン（Epin）上に支持されてよい。基板がウェハテーブル４０４上に支持される場合、当業者にとって周知の方法でウェハテーブル上に固定（クランプ）されてもよい。このような構成では、基板４０２の表面の形状の少なくとも一部は、点ベース高さマップと、基板上の一以上の位置で基板に与えられるクランプ力とに基づいて決定５１０されてもよい。基板がエピン上に支持される場合、支持されていない領域において基板４０２に重力が作用してもよい。したがって、このような構成では、基板４０２の表面の形状の少なくとも一部は、点ベース高さマップと、基板４０２に対する重力の影響とに基づいて決定されてもよい。

検査装置は、検査装置内で基板４０２を位置決めするときに、検査装置自体が基板４０２にいくらかの歪みを与えてもよい。この検査装置が与える歪みによって、基板４０２の表面の自由形状に変化が生じるかもしれない。したがって、検査装置は、検査装置によって与えられる基板の歪みに基づいて、基板の形状の少なくとも一部を決定５１０するよう構成されてもよい。

いくつかの例示的な構成において、検査装置は、装置自体によって与えられる歪みを推定するよう構成されてもよい。これは、別の高さ基準基板を検査装置に提供することによってなされ、高さ基準基板は既知の自由曲面形状を有してもよい。例示的な構成において、高さ基準基板の表面は、実質的に平坦または平面であってもよく、上述したような集積回路の製造に使用される基板よりも極めて平坦であってもよい。高さ基準基板は、検査装置内で位置決めされ、上述したものと同じ方法で支持されてもよい。高さ基準基板の焦点位置は、上述したものと同様の方法で取得され、その別基板の表面の形状の少なくとも一部が決定される。これは、検査装置内に位置決めされるときの高さ基準基板の表面の形状を表す。既知の自由曲面形状と、高さ基準基板の表面の形状の決定された少なくとも一部とに基づいて、検査装置によって基板に与えられる歪みが推定されてもよい。

いくつかの例示的な検査装置では、対物レンズおよび／または基板は、熱によって物理的特性が影響されるフレームによって支持されてもよい。例えば、検査装置は、Ｃフレームと呼ばれるものを備えてもよく、対物レンズ４００はＣ形状の金属フレームによって支持されてもよい。検査装置の動作中に、特に対物レンズ４００および／または基板の位置を制御するための一以上のモータ４０６のデューティサイクルに基づいて熱が発生する可能性があり、これは、本書に開示される方法および装置を用いる基板４００の表面の形状の決定に経時的な熱誤差をもたらす可能性がある。

したがって、検査装置は、これらの熱誤差を軽減するよう構成されてもよい。いくつかの例示的な構成では、熱誤差は、例えば、ツールの使用中の相当な期間にわたって検査装置内に単一の熱基準基板を保持することにより、時間経過とともに追跡されてもよい。熱基準基板の表面の形状の少なくとも一部は、本書に開示される技術を用いて検査装置の動作中に複数回決定されてもよい。

この決定は、同じ熱基準基板または異なる熱基準基板を用いて、時間経過とともに検査装置の異なる活動レベルで複数回繰り返されてもよい。その結果決定される熱基準基板の表面の少なくとも一部の形状は、経時的な熱誤差を推定およびモデル化するために用いられてもよく、選択的に、検査装置の活動レベルに対して推定およびモデル化するために用いられてもよい。

いくつかの構成では、検査装置は、熱基準基板の表面の形状が決定されるタイミングに温度を検出するよう構成される温度センサを備えてもよい。したがって、熱誤差は、追加的または代替的に温度に対して推定またはモデル化されてもよい。モデル化された熱誤差は、上述した基板の少なくとも一部の形状の決定を補正するために用いられてもよい。

他の構成では、検査装置の部分を形成し、対物レンズおよび／または基板を支持するフレームの温度を安定化させるよう構成される冷却システムによって熱誤差の影響が軽減されてもよい。いくつかの構成において、検査装置は、（例えばモータの動きおよび／またはデューティサイクルを制限することにより）その活動の種類および／または量を制御するよう構成されてもよい。活動の種類を制御することは、基板に対する対物レンズの段階的な動きではなく、連続的な走査モードの動作の使用を含んでもよい。

いくつかの例示的な方法および装置は、基板またはウェハのエッジに切り込まれた基板の結晶面を示す結晶方位ノッチの場所を決定するよう構成されてもよい。したがって、方法および装置は、基板４００のエッジにてパラメータ（例えば基板４００の表面の高さ）を検出するよう構成されてもよい。これは、エッジ周辺またはエッジ周辺の複数の場所にて連続的になされてもよい。ノッチは基板のエッジに切り込まれているため、本書に開示される方法および装置を用いて検出されるとき、基板４００の表面の高さの突然の低下として現れる。

図６に示されるように、基板４００の表面の形状を表すデータは、一以上の別の装置に送信されてもよい。別の装置は、送信されたデータに基づいて構成されてもよい。

図６から分かるように、基板は最初に堆積ステージ６００を通過し、当業者に周知の技術を用いて基板上に積層体が堆積される。次に、リソへのトラック６０２では、いくつかの塗布およびベーク工程において、必要に応じて積層体にレジストが塗布される。本書で開示される検査装置６０３は、リソへのトラック６０２の部分を形成してもよい。つまり、検査装置は「トラック内」である。リソ工程６０４では、基板４００上にデバイス構造を製造するためにレジストが露光される。リソ６０４に続いて、リソ後のトラック６０６において、計測ツールは、リソプロセスの精度に関連する一以上のパラメータ、例えばＯＶＬおよびＣＤを決定するよう構成されてよい。

検査装置６０３は、基板の表面の形状の少なくとも一部を表すデータ６０８をリソ後のトラック６０６内の計測ツールに送信してもよい。

コンピュータプログラムは、上記の方法の任意の部分を提供するように構成されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体上で提供されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラム製品であってもよい。製品は、非一時的なコンピュータで使用可能な記憶媒体を備えてもよい。コンピュータプログラム製品は、方法を実行するよう構成される媒体内に実装されたコンピュータ可読プログラムコードを有してもよい。コンピュータプログラム製品は、少なくとも一つのプロセッサに方法の一部または全てを実行させるよう構成されてもよい。

様々な方法および装置は、装置（システムおよび／またはデバイス）および／またはコンピュータプログラム製品を参照して本書に記載されている。コンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ回路、特殊用途コンピュータ回路、および／または、他のプログラム可能なデータ処理回路のプロセッサ回路に提供される。コンピュータのプロセッサおよび／または他のプログラム可能なデータ処理装置を介して実行される命令は、このような回路内のトランジスタ、メモリ位置に記憶される値および他のハードウェア構成要素を変換および制御し、本書にて特定される機能／動作を実現することにより、特定される機能／動作を実現するための手段（機能）および／または構造を生成してもよい。

コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置を特定の態様で機能させるように指示できるコンピュータ可読媒体に格納されてもよく、そのようなコンピュータ可読媒体に格納された命令は、特定される機能／動作を実現する命令を含む製造物品を生成してもよい。

有形の非一時的なコンピュータ可読媒体は、電子式、磁気式、光学式、電磁気式、または半導体のデータ記憶システム、装置、またはデバイスを含んでもよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例は、ポータブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）回路、読取専用メモリ（ＲＯＭ）回路、消去可能なプログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）回路、ポータブルコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）およびポータブルデジタルビデオディスク読取専用メモリ（ＤＶＤ／ブルーレイ）を含む。

コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータおよび／または他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされ、一連の動作ステップがコンピュータおよび／または他のプログラム可能な装置で実行されるようにしてコンピュータで実現されるプロセスを生成し、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置で実行される命令は、特定される機能／動作を実現するためのステップを提供してもよい。

したがって、本発明は、ハードウェアおよび／またはプロセッサ上で実行されるソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）で実装されてもよく、これらは集合的に「回路」「モジュール」またはその変形物と称されてもよい。

本発明のさらなる実施の形態は、以下の付番された項で開示される。
（項１）半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定する方法であって、
検査装置により測定される前記基板の少なくとも一つの焦点位置であって、前記基板上または前記基板内にあるターゲットを前記検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための前記少なくとも一つの焦点位置を取得することと、
前記少なくとも一つの焦点位置と、前記検査装置によって与えられる前記基板の歪みとに基づいて、前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することと、を備える方法。
（項２）前記少なくとも一つの焦点位置は、前記検査装置のフォーカスを決定するための装置の一部を形成するセンサにより測定される、項１に記載の方法。
（項３）前記フォーカスを決定するための装置の光学系は、対物レンズを備え、前記センサは、前記対物レンズに対する前記基板の前記表面の高さを決定することにより、前記少なくとも一つの焦点位置を決定するよう構成される、項２に記載の方法。
（項４）前記センサは、前記基板上の複数の場所における複数の焦点位置を決定するよう構成される、上記項のいずれかに記載の方法。
（項５）前記検査装置は、リソグラフィトラックツールの一部を形成する、上記項のいずれかに記載の方法。
（項６）ウェハテーブル上またはエピン（Epin）上に前記基板を支持することをさらに備える、上記項のいずれかに記載の方法。
（項７）前記基板は、前記ウェハテーブル上に支持され、前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することは、前記基板に印加されるクランプ力にさらに基づく、項６に記載の方法。
（項８）前記基板の前記形状の少なくとも一部を決定することは、前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みにさらに基づく、上記項のいずれかに記載の方法。
（項９）前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みを推定することをさらに備える、項８に記載の方法。
（項１０）前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みを推定することは、
前記検査装置により、既知の自由曲面形状を有する高さ基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を取得することと、
前記高さ基準基板の前記表面の前記少なくとも一つの焦点位置に基づいて、前記高さ基準基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することと、
前記高さ基準基板の前記既知の自由曲面形状と、前記高さ基準基板の前記表面の形状の前記決定された少なくとも一部とに基づいて、前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みを推定することとを備える、項９に記載の方法。
（項１１）前記検査装置内の温度を制御することをさらに備える、上記項のいずれかに記載の方法。
（項１２）前記温度は、前記検査装置の一部を形成する冷却システムにより制御される、項１１に記載の方法。
（項１３）前記温度は、前記検査装置の活動の量および／または種類を制御することにより制御される、項１１または１２に記載の方法。
（項１４）前記活動の量および種類は、前記検査装置内において前記基板の位置を制御するよう構成される一以上のモータまたは他のアクチュエータの活動の量および種類を備える、項１３に記載の方法。
（項１５）前記基板の前記表面の形状の前記少なくとも一部を決定することは、前記焦点位置を取得するときのモデル化された熱誤差にさらに基づく、上記項のいずれかに記載の方法。
（項１６）前記熱誤差をモデル化することをさらに備える、項１５に記載の方法。
（項１７）前記熱誤差をモデル化することは、
検査装置により、熱基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を前記検査装置の動作中に複数回取得することと、
前記複数回取得された前記少なくとも一つの焦点位置に基づいて、前記熱基準基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することと、
前記複数回での前記熱基準基板の前記表面の形状の前記決定された少なくとも一部に基づいて、前記熱誤差をモデル化することとを備える、項１６に記載の方法。
（項１８）前記熱誤差をモデル化することは、温度センサにより、前記検査装置の温度を複数回検出することをさらに備え、前記モデル化は、前記検出された温度にさらに基づく、項１７に記載の方法。
（項１９）前記基板のエッジにて前記基板の前記表面の少なくとも一つの焦点位置を取得することと、前記検出されたパラメータに基づいて、前記基板の一以上の結晶方位ノッチの場所を決定することとをさらに備える、上記項のいずれかに記載の方法。
（項２０）前記基板の前記表面の形状の決定された少なくとも一部、および／または、前記一以上の結晶方位ノッチの前記場所を示すデータを一以上の別の装置に送信することをさらに備える、上記項のいずれかに記載の方法。
（項２１）前記送信されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記一以上の別の装置を構成することをさらに備える、項２０に記載の方法。
（項２２）前記別の装置は、リソグラフィ装置を備え、前記方法は、前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部および／または前記一以上のノッチの前記場所に基づいて、前記リソグラフィ装置内の前記基板をアライメントおよび／またはレベリングすることをさらに備える、項２１に記載の方法。
（項２３）半導体デバイスの製造に使用可能な基板の処理または検査に用いる装置のための制御パラメータを決定する方法であって、
前記基板を処理または検査するための第１装置の焦点面に対する前記基板の位置を制御するよう構成されるセンサにより決定される前記基板の表面の高さの値を取得することと、
前記値に基づいて、前記基板を処理または検査するための前記第１装置とは異なる第２装置のための制御パラメータを決定することと、を備える方法。
（項２４）少なくとも一つのプロセッサ上で実行されるときに、前記少なくとも一つのプロセッサに装置を制御させて上記項のいずれかに記載の方法を実行させる命令を備えるコンピュータプログラム。
（項２５）項２４に記載のコンピュータプログラムを含む担体であって、電気信号、光信号、無線信号または非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の一つである担体。
（項２６）半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定するための検査装置であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの焦点位置であって、前記基板上または前記基板内にあるターゲットを前記検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための焦点位置を取得するよう構成されるセンサと、
前記少なくとも一つの焦点位置を取得し、前記少なくとも一つの焦点位置に基づいて前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定する方法を実現するためのコンピュータプログラムコードを実行するよう構成されるプロセッサと、を備える検査装置。
（項２７）半導体デバイスの製造に使用可能な基板の処理または検査に用いる別の装置のための制御パラメータを決定する検査装置であって、
前記基板を処理または検査するための第１装置の焦点面に対する前記基板の位置を制御するよう構成されるセンサによって決定される前記基板の表面の高さの値を決定し、
前記値に基づいて前記基板を処理または検査するための前記第１装置とは異なる第２装置のための制御パラメータを決定する方法を実現するためのコンピュータプログラムコードを実行するよう構成される一以上のプロセッサを備える検査装置。

いくつかの代替例では、記載される機能／動作が記載される順序とは異なる順序で生じてもよいことが留意されよう。さらに、あるステップの機能は、複数のステップに分離されてもよいし、および／または、二以上のステップは、少なくとも部分的に統合されてもよい。最後に、他のステップが図示されるブロックの間に追加／挿入されてもよい。

本文では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされたかもしれないが、本書に記載のリソグラフィ装置は他の用途を有してもよいことが理解されよう。可能性のある他の用途は、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の製造を含む。

本文では、リソグラフィ装置の文脈で本発明の実施の形態への具体的な言及がなされたかもしれないが、本発明の実施形態は、他の装置で使用されてもよい。本発明の実施の形態は、マスク検査装置、計測装置、または、ウェハ（または他の基板）もしくはマスク（または他のパターニングデバイス）といった対象物を測定または処理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、一般にリソグラフィツールと称されてもよい。このようなリソグラフィツールは、真空条件または大気（非真空）条件を使用してもよい。

上記では、光リソグラフィの文脈で本発明の実施の形態の使用への具体的な言及がなされたかもしれないが、文脈が許せば、本発明は光リソグラフィに限定されず、例えばインプリントリソグラフィなどの他の用途で使用されてもよいことが理解されよう。

本発明の特定の実施の形態が上記で説明された一方、本発明は、説明とは異なる他の態様で実施されてもよいことが理解されよう。上記説明は、限定ではなく、例示を目的としている。したがって、当業者であれば、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明された本発明に変更を加えてもよいことが明らかであろう。

Claims (15)

1. 半導体デバイスの製造に使用可能な基板の表面の形状の少なくとも一部を推定する方法であって、
   検査装置により測定される前記基板の少なくとも一つの焦点位置であって、前記基板上または前記基板内にあるターゲットを前記検査装置の光学系の焦点範囲内に移動させるための前記少なくとも一つの焦点位置を取得することと、
   前記少なくとも一つの焦点位置と、前記検査装置によって与えられる前記基板の歪みとに基づいて、前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することと、を備える方法。
2. 前記少なくとも一つの焦点位置は、前記検査装置のフォーカスを決定するための装置の一部を形成するセンサにより測定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記フォーカスを決定するための装置の光学系は、対物レンズを備え、
   前記センサは、前記対物レンズに対する前記基板の前記表面の高さを決定することにより、前記少なくとも一つの焦点位置を決定するよう構成される、請求項２に記載の方法。
4. 前記センサは、前記基板上の複数の場所における複数の焦点位置を決定するよう構成される、請求項１に記載の方法。
5. 前記検査装置は、リソグラフィトラックツールの一部を形成する、請求項１に記載の方法。
6. ウェハテーブル上またはエピン（Epin）上に前記基板を支持することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
7. 前記基板は、前記ウェハテーブル上に支持され、
   前記基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することは、前記基板に印加されるクランプ力にさらに基づく、請求項６に記載の方法。
8. 前記検査装置によって与えられる前記基板の前記歪みを推定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
9. 前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みを推定することは、
   前記検査装置により、既知の自由曲面形状を有する高さ基準基板の表面の少なくとも一つの焦点位置を取得することと、
   前記高さ基準基板の前記表面の前記少なくとも一つの焦点位置に基づいて、前記高さ基準基板の前記表面の形状の少なくとも一部を決定することと、
   前記高さ基準基板の前記既知の自由曲面形状と、前記高さ基準基板の前記表面の形状の前記決定された少なくとも一部とに基づいて、前記検査装置により与えられる前記基板の前記歪みを推定することと、を備える請求項８に記載の方法。
10. 前記検査装置内の温度を制御することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. 前記温度は、前記検査装置の一部を形成する冷却システムにより制御される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記温度は、前記検査装置の活動の量および／または種類を制御することにより制御される、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記活動の量および種類は、前記検査装置内において前記基板の位置を制御するよう構成される一以上のモータまたは他のアクチュエータの活動の量および種類を備える、請求項１２に記載の方法。
14. 前記基板の前記表面の形状の前記少なくとも一部を決定することは、前記焦点位置を取得するときのモデル化された熱誤差にさらに基づく、請求項１に記載の方法。
15. 少なくとも一つのプロセッサ上で実行されるときに、前記少なくとも一つのプロセッサに装置を制御させて請求項１に記載の方法を実行させる命令を備えるコンピュータプログラム。

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