JP2023512177A - スキャトロメータベースの粒子検査システムの改善されたアライメント - Google Patents

Abstract

パターニングデバイス検査装置、システム及び方法が記載される。一態様によると、検査方法が開示され、この方法は、検査システム内の多素子検出器において、物体の表面で散乱された放射を受け取ることを含む。この方法は、処理回路を用いて、多素子検出器の各素子の出力を測定することを更に含み、出力は、受け取られた散乱放射に対応する。更に、この方法は、処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別することにより、多素子検出器を較正することを含む。この方法は、多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することも含む。更に、この方法は、多素子検出器と、散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定としてアクティブピクセル領域を設定することを含む。【選択図】 図８

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年２月３日に出願された米国仮特許出願第６２／９６９，２６１号の優先権を主張するものであり、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本開示は、リソグラフィ装置及びシステムにおけるリソグラフィパターニングデバイス上の汚染の検出に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、基板、通常、基板のターゲット部分に所望のパターンを施す機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）又は機能的であるように設計された他のデバイスの製造において使用され得る。その場合、代替的にマスク又はレチクルと呼ばれるパターニングデバイスを使用して、機能的であるように設計されたデバイスの個々の層上に形成される回路パターンを生成し得る。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）のターゲット部分（例えば、ダイの一部、１つのダイ又は複数のダイを含む）上に転写され得る。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像を介して行われる。一般的に、単一の基板は、連続的にパターン形成される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、いわゆるステッパ及びいわゆるスキャナを含み、ステッパでは、一度にターゲット部分上に全体パターンを露光することにより各ターゲット部分を照射し、またスキャナでは、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによってパターンを走査しながら、同時にこの方向に平行又は逆平行に基板を走査することより、各ターゲット部分を照射する。パターンを基板にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0004] 半導体デバイスなどのデバイスの製造は、通常、幾つかの製造プロセスを使用して基板（例えば、半導体ウェーハ）を処理して、様々なフィーチャ及び多くの場合にデバイスの複数の層を形成することを伴う。そのような層及び／又はフィーチャは、通常、例えば堆積、リソグラフィ、エッチング、化学機械研磨及びイオン注入を使用して製造及び処理される。複数のデバイスが基板上の複数のダイ上に製造され、次いで個々のデバイスに分離され得る。このデバイス製造プロセスは、パターニングプロセスとみなされ得る。パターニングプロセスは、リソグラフィ装置を使用した光学式及び／又はナノインプリントリソグラフィなどのパターン転写ステップを伴って、基板上にパターンを提供し、通常、任意選択的であるが、現像装置によるレジスト現像、ベークツールを使用した基板のベーキング、エッチング装置によるパターンのエッチングなど、１つ又は複数の関連するパターン処理ステップを伴う。更に、パターニングプロセスは、１つ又は複数の計測プロセスを伴う。

[0005] 計測プロセスをパターニングプロセス中の様々なステップで使用して、プロセスを監視及び／又は制御する。例えば、計測プロセスを使用して、パターニングプロセス中に基板上に形成されたフィーチャの相対的な位置（例えば、位置合わせ、重ね合わせ、アライメントなど）又は寸法（例えば、線幅、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）、厚さなど）などの基板の１つ又は複数の特徴を測定し、それにより例えばパターニングプロセスの性能をその１つ又は複数の特徴から決定することができるようになる。１つ又は複数の特徴が許容可能ではない（例えば、その特徴の所定の範囲の外側である）場合、パターニングプロセスの１つ又は複数の変数を例えばその１つ又は複数の特徴の測定値に基づいて設計又は変更し得、その結果、パターニングプロセスによって製造される基板は、許容可能な特徴を有するようになる。

[0006] リソグラフィ及び他のパターニングプロセス技術の進歩に伴い、数十年間にわたり、機能要素の寸法は、継続的に縮小される一方、１つのデバイス当たりのトランジスタなどの機能要素の量は、増加の一途を辿っている。一方、重ね合わせ、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）などの点についての精度要件は、一層厳しくなっている。必然的に、重ね合わせ誤差、ＣＤの誤差などの誤差がパターニングプロセスにおいて発生する。例えば、結像誤差が光学収差、パターニングデバイス加熱、パターニングデバイス誤差及び／又は基板加熱から生じ得、例えば重ね合わせ、ＣＤなどの観点から特徴付けられ得る。加えて又は代わりに、誤差は、エッチング、現像、ベークなどのパターニングプロセスの他の部分に持ち込まれ得、同様に重ね合わせ、ＣＤなどの観点から特徴付けられ得る。誤差は、機能上のデバイスの不具合、汚染又は機能しているデバイスの１つ又は複数の電気的な問題を含む、デバイスの機能の観点での問題を引き起こし得る。従って、１つ又は複数のこれらの誤差を特徴付け、これらの誤差の１つ又は複数を低減又は最小化するようにパターニングプロセスを設計、修正、制御等する処置を行うことができることが望ましい。

[0007] 発生し得るそのような誤差の１つは、リソグラフィパターニングデバイスの表面上の汚染である。そのような汚染は、パターン自体のエッチング及び／又は後続のパターニングプロセスの不正確さに影響を与え得るリソグラフィパターニングデバイスの表面上の粒子の存在を含み得、これは、損傷した回路及び／又は適切に作動しない回路をもたらし得る。

[0008] 従って、これらの誤差はまた、非効率的な処理、無駄及び処理遅延に起因する追加のコストをもたらし得る。

[0009] 従って、汚染物質のサイズ及び位置を含む、パターニングデバイスの汚染のレベルを決定し、デバイスを所定の公差の範囲内であるとして受け入れるかどうか、又は所定の公差を超えて汚染されているとしてデバイスを拒否するかどうかを決定する必要がある。

[0010] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ検査装置、システム及び方法が本明細書に記載される。幾つかの態様によれば、検査システム内の多素子検出器において、物体の表面で散乱された放射を受け取ることを含む検査方法が説明される。この方法は、処理回路を用いて、多素子検出器の各素子の出力を測定することを更に含み、出力は、受け取られた散乱放射に対応する。更に、この方法は、処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、多素子検出器を較正することと、多素子検出器と、散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定としてアクティブピクセル領域を設定することとを更に含む。

[0011] 幾つかの態様によれば、この検査方法は、多素子検出器において、物体の表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することであって、検出信号は、表面上の異物粒子の存在を示す、生成することとを更に含み得る。この検査方法はまた、非アクティブピクセル領域の出力に基づいてスプリアス信号を決定することであって、スプリアス信号は、散乱光を示す、決定することと、非アクティブピクセル領域の出力を破棄することとを含み得る。

[0012] 幾つかの態様によれば、多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットは、多素子検出器の検出表面領域よりも小さくてよく、及びアクティブピクセル領域は、この照明スポットを含む。

[0013] 幾つかの実施形態によれば、この方法は、検出信号が非アクティブピクセル領域から受け取られることに応答して、スプリアス信号を決定することと、このスプリアス信号を誤検出信号として分類することとを更に含み得る。更に、この方法は、アクティブピクセル領域内のピクセルからのピクセル出力を測定することと、最も高い出力レベルを有する、アクティブピクセル領域内の１つ又は複数のピクセルを識別することと、アクティブピクセル領域内の識別された１つ又は複数のピクセルの位置に基づいて異物粒子の位置を推定することとに基づいて、異物粒子の位置を決定することも含み得る。

[0014] 幾つかの実施形態によれば、この方法は、多素子検出器と光源との間のミスアライメント状態を識別し、及び更に、ミスアライメントを識別することに応答して、較正動作を再初期化することにより、補償動作を実施することを更に含み得る。これに関して、識別することは、アクティブピクセル領域内、又は多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットの外側にあるアクティブピクセル領域と境を接する非アクティブピクセル領域内の新しい複数の素子を検出することであって、新しい複数の素子は、１つ又は複数の検査動作にわたって所定の閾値を上回る出力をそれぞれ生成する、検出することを更に含み得る。

[0015] 幾つかの態様によれば、この方法は、多素子検出器と光源との間のデフォルトのアライメント設定として新しいアクティブピクセル領域を設定することを更に含み得る。更に、幾つかの態様によれば、ミスアライメント状態は、光学素子間でドリフト（又はシフト）が発生し得るドリフト状態であって、照明領域と検出領域との間のミスアライメントにつながり得るドリフト状態であり得る。

[0016] 本開示の更なる特徴及び利点並びに本開示の様々な実施形態の構造及び動作について、添付の図面を参照して以下で詳細に説明する。本開示は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。そのような実施形態は、説明目的のためにのみ、本明細書で提示される。本明細書に含まれる教示に基づいて、更なる実施形態が当業者に明らかになるであろう。

[0017] 本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示を例示し、また説明文と併せて本開示の原理を説明し、当業者が本開示を実施し、使用できるように更に機能する。

[0018]幾つかの実施形態による反射型リソグラフィ装置の概略図を示す。 [0019]幾つかの実施形態による透過型リソグラフィ装置の概略図を示す。 [0020]幾つかの実施形態による反射型リソグラフィ装置の詳細な概略図を示す。 [0021]幾つかの実施形態によるリソグラフィックセルの概略図を示す。 [0022]幾つかの実施形態による計測システムの概略図を示す。 [0023]幾つかの実施形態による、レーザ走査を使用するリソグラフィパターニングデバイス検査システムの概略図を示す。 [0024]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の照明スポットと光検出器とのアライメントを示す。 [0024]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の照明スポットと光検出器とのアライメントを示す。 [0024]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の照明スポットと光検出器とのアライメントを示す。 [0025]完全なアライメントを必要とする光検出器全体にわたる従来のスポットを示す。 [0026]幾つかの実施形態による、照明スポットの位置決め公差を改善するための過大な２次元画像センサアレイを示す。 [0027]幾つかの実施形態による、物体の表面を検査するための例示的な方法を示すフロー図を示す。 [0028]幾つかの実施形態による、検査検出器を較正して物体の表面を検査するための例示的な方法を示すフロー図を示す。 [0029]幾つかの実施形態による、アライメントドリフトを検出するための例示的な方法を示すフロー図を示す。 [0030]幾つかの実施形態による、照明光学系を検出光学系と位置合わせするための例示的な方法を示すフロー図を示す。 [0031]幾つかの実施形態による、フォトダイオードのアレイを含む検出器デバイスの図である。 [0032]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の粒子を検出するために使用される検出器の組み合わせの図である。 [0033]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の粒子を検出するために使用される検出器の組み合わせを示す。 [0033]幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の粒子を検出するために使用される検出器の組み合わせを示す。 [0034]幾つかの実施形態による組み合わせセンサの内部構造を示す。

[0035] 本開示の特徴及び利点は、図面と併せて以下に記載する詳細な説明からより明らかになるであろう。図面では、同様の参照符号は、全体を通して対応する要素を識別する。図面では、同様の参照番号は、一般的に、同一の、機能的に類似の及び／又は構造的に類似の要素を示す。更に、一般的に、参照番号の左端の桁は、その参照番号が最初に現れる図面を識別する。特に断りのない限り、本開示を通して提供される図面は、縮尺通りの図面として解釈されるべきではない。

[0036] 本明細書は、本開示の特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態について開示する。開示される実施形態は、本開示を単に例示するに過ぎない。本開示の範囲は、開示される実施形態に限定されない。本開示は、本明細書に添付の特許請求の範囲によって規定される。

[0037] 記載される実施形態及び「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」等への本明細書中での言及は、説明される実施形態が特定の特徴、構造又は特性を含み得ることを示すが、必ずしも全ての実施形態がその特定の特徴、構造又は特性を含んでいなくてもよい。更に、そのような語句は、必ずしも同一の実施形態を指していない。更に、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造又は特性が説明される場合、明示的に説明されていようといまいと、そのような特徴、構造又は特性を他の実施形態に関連してもたらすことは、当業者の知識の範囲内であると理解される。

[0038] 「真下」、「下」、「下方」、「真上」、「上」、「上方」などの空間的に相対的な用語は、図に示すようなある要素又は特徴の別の要素又は特徴との関係を説明するために、説明を容易にするように本明細書で使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に示した向きに加えて、使用時又は動作時のデバイスの異なる向きを包含することを意図している。装置は、別の向き（９０度回転した又は他の向き）にすることができ、本明細書で使用する空間的に相対的な記述子は、同様にそれに応じて解釈され得る。

[0039] 「約」という用語は、特定の技術に基づいて変化し得る所与の量の値を示すように本明細書で使用され得る。特定の技術に基づいて、「約」という用語は、例えば、値の１０～３０％（例えば、値の±１０％、±２０％又は±３０％）以内で変動する所与の量の値を示し得る。

[0040] 本開示の実施形態は、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任意の組み合わせで実装され得る。本開示の実施形態は、機械可読媒体に記憶された命令としても実装され得、その命令は、１つ又は複数のプロセッサによって読み出され実行され得る。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータデバイス）によって読み取り可能な形式で情報を記憶又は伝達するための任意の機構を含み得る。例えば、機械可読媒体は、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、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的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）などを含み得る。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン及び／又は命令は、特定の動作を実施するものとして本明細書で説明され得る。しかしながら、そのような説明は、単に便宜上のものであり、そのような動作は、実際には、コンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ又は他のデバイスがそのファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、非一時的なコンピュータ可読命令等を実行することから生じることを理解されたい。

[0041] しかしながら、そのような実施形態をより詳細に説明する前に、本開示の実施形態を実施することができる例示的な環境を提示することが有益である。

[0042] リソグラフィシステムの例

[0043] 図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ幾つかの実施形態によるリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図を示す。幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’は、それぞれ以下のものを含む：放射ビームＢ（例えば、深紫外線又は極端紫外線（ＥＵＶ）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、レチクル又はダイナミックパターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、及びパターニングデバイスＭＡを正確に位置決め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、レジスト塗布ウェーハ）Ｗを保持するように構成され、及び基板Ｗを正確に位置決め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とを含む。本明細書で更に説明するように、照明を改善し、及び設計をコンパクトにするためにイルミネータの他の構成が実装され得る。

[0044] リソグラフィ装置１００及び１００’は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成された投影システムＰＳも有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは、反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは、透過型である。

[0045] 照明システムＩＬは、放射ビームＢの方向決め、成形又は制御のための、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、静電気型などの様々な種類の光学コンポーネント若しくは他の種類の光学コンポーネント又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。

[0046] サポート構造ＭＴは、基準座標系に対するパターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００及び１００’の少なくとも１つの設計及びパターニングデバイスＭＡが真空環境に保持されているか否かなどの他の条件に依存するような方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電気式又は他のクランプ技術を使用してパターニングデバイスＭＡを保持し得る。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動であり得るフレーム又はテーブルであり得る。センサを使用することにより、サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを確実にし得る。

[0047] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用することができる任意のデバイスを指すものとして広く解釈されるべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路を形成するためにターゲット部分Ｃに生成されるデバイスの特定の機能層に対応することができる。

[0048] パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過型又は（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射型であり得る。パターニングデバイスＭＡの例としては、レチクル、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パネルが挙げられる。マスクは、リソグラフィではよく知られており、バイナリ型、交互位相シフト型及び減衰位相シフト型などのマスクタイプ並びに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型のミラーのマトリックス配置が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜し得る。傾斜したミラーは、小型ミラーのマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを付与する。

[0049] 「投影システム」ＰＳという用語は、使用される露光放射に適した又は基板Ｗ上での液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型及び静電気型の光学系若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、任意の種類の投影システムを包含することができる。真空環境は、ＥＵＶ又は電子ビーム放射用に使用することができ、なぜなら、他のガスは、放射線又は電子をあまりに多く吸収し得るからである。従って、真空壁及び真空ポンプを用いて、ビームパス全体に真空環境を提供することができる。

[0050] リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有する種類のものであり得る。そのような「マルチステージ」の機械では、追加の基板テーブルＷＴを並行して使用することができるか、又は１つ若しくは複数のテーブルで準備工程を実行している間、１つ若しくは複数の他の基板テーブルＷＴを露光用に使用することができる。場合により、追加のテーブルは、基板テーブルＷＴではないことがある。

[0051] 図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬが放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置１００、１００’は、別個の物理的要素であり得る。そのような場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部を形成するとはみなされず、放射ビームＢは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡大器を含む、ビームデリバリシステムＢＤ（図１Ｂ）を用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに通過する。他の場合、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００、１００’の一体化された部分であり得る。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とまとめて、放射システムと呼ばれ得る。

[0052] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するためのアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含むことができる。一般的に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の径方向範囲（一般的に、それぞれ「σ-outer」及び「σ-inner」と呼ばれる）を調節することができる。更に、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他の構成要素（図１Ｂ）を含むことができる。イルミネータＩＬを使用して、放射ビームＢの断面において所望の均一性及び強度分布になるように放射ビームＢを調節することができる。

[0053] 図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（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によってパターン付けされる。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢは、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴを（例えば、放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢの経路に対して正確にパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを位置決めすることができる。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。

[0054] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（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によってパターン付けされる。マスクＭＡを横断した後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。投影システムは、照明システムの瞳ＩＰＵに結合した瞳ＰＰＵを有する。放射の部分は、照明システムの瞳ＩＰＵでの強度分布から放射され、マスクパターンでの回折による影響を受けることなくマスクパターンを通り抜け、照明システムの瞳ＩＰＵにおける強度分布の像を生成する。

[0055] 第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴを（例えば、放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１Ｂには図示せず）を使用して、（例えば、マスクライブラリの機械検索後又は走査中に）放射ビームＢの経路に対して正確にマスクＭＡを位置決めすることができる。

[0056] 幾つかの実施形態では、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部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）を用いて実現することができる。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用いて実現することができる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続されるか又は固定され得る。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。基板アライメントマークは、（図示するように）専用のターゲット部分を占めるが、これらのマークは、ターゲット部分間のスペースに配置することもできる（スクライブレーンアライメントマークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが設けられる場合、マスクアライメントマークは、ダイ間に配置され得る。

[0057] マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは、真空チャンバ内にあり得、真空チャンバでは、真空内ロボットＩＶＲを使用して、マスクなどのパターニングデバイスを真空チャンバの内外に移動させることができる。代わりに、マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空チャンバの外側にある場合、真空内ロボットＩＶＲと同様に、真空外ロボットを様々な運搬動作用に使用することができる。真空内及び真空外ロボットの両方とも、移送ステーションの固定されたキネマティックマウントに任意のペイロード（例えば、マスク）をスムーズに移送するために較正する必要がある。

[0058] リソグラフィ装置１００’は、パターニングデバイス移送システムを含み得る。例示的なパターニングデバイス移送システムは、例えば、真空内ロボットＩＶＲ、マスクテーブルＭＴ、第１のポジショナＰＭ及びパターニングデバイスを移送及び位置決めするための他の同様の構成要素を含むパターニングデバイス交換装置（Ｖ）であり得る。パターニングデバイス交換装置Ｖは、パターニングデバイスを運ぶコンテナと、処理ツール（例えば、リソグラフィ装置１００’）との間でパターニングデバイスを移送するように構成され得る。

[0059] リソグラフィ装置１００及び１００’は、以下のモードの少なくとも１つで使用することができる。

[0060] １．ステップモードでは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちながら、放射ビームＢに付与された全体パターンをターゲット部分Ｃに一度に投影する（即ち単一静的露光）。次いで、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸ及び／又はＹ方向にシフトされる。

[0061] ２．スキャンモードでは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期して走査しながら、放射ビームＢに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（即ち単一動的露光）。サポート構造（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ＰＳの（縮小）倍率及び像反転特性によって決定され得る。

[0062] ３．別のモードでは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを、プログラマブルパターニングデバイスを保持させながら実質的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを移動させるか又は走査しながら、放射ビームＢに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。パルス放射源ＳＯを使用することができ、またプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各移動後又は走査中の連続的な放射パルスの合間に必要に応じて更新される。この動作モードは、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適用することができる。

[0063] 説明された使用モードの組み合わせ及び／又は変形形態又は全く異なる使用モードを使用することもできる。

[0064] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射のビームを生成するように構成された極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を含む。一般的に、ＥＵＶ放射源は放射システム内に構成され、対応する照明システムは、ＥＵＶ放射源のＥＵＶ放射ビームを調節するように構成される。

[0065] 図２は、ソースコレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳを含めて、リソグラフィ装置１００をより詳細に示す。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの封止構造２２０内に真空環境を維持することができるように構成され、配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０が放電生成プラズマ源によって形成され得る。ＥＵＶ放射は、非常に高温のプラズマ２１０を生成して電磁スペクトルのＥＵＶ範囲で放射線を放出するガス又は蒸気、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気又はＳｎ蒸気によって生成することができる。非常に高温のプラズマ２１０は、例えば、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを引き起こす放電によって生成される。放射線の効率的な生成のために、例えば１０Ｐａの分圧のＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又は他の適切なガス若しくは蒸気が必要とされ得る。幾つかの実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマが供給される。

[0066] 高温プラズマ２１０によって放出された放射線は、放射源チャンバ２１１の開口部の中又は後ろに位置する任意選択的なガスバリア又は汚染物質トラップ２３０（場合により汚染物質バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介して放射源チャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２に送られる。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含み得る。汚染物質トラップ２３０は、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造との組み合わせも含み得る。本明細書で更に示される汚染物質トラップ又は汚染物質バリア２３０は、当技術分野で知られるように、少なくともチャネル構造を含む。

[0067] コレクタチャンバ２１２は、いわゆる斜入射型コレクタであり得る放射コレクタＣＯを含み得る。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１及び下流放射コレクタ側２５２を有する。コレクタＣＯを通り抜ける放射線は、格子スペクトルフィルタ２４０から反射されて、仮想光源点ＩＦに集束され得る。仮想光源点ＩＦは、一般的に、中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタ装置は、この中間焦点ＩＦが封止構造２２０の開口部２１９又はその近傍に位置するように構成される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。格子スペクトルフィルタ２４０は、特に赤外線（ＩＲ）放射を抑制するために使用される。

[0068] 続いて、放射線は、照明システムＩＬを通り抜け、照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１の所望の角度分布を提供し、及びパターニングデバイスＭＡにおいて所望の均一性の放射強度を提供するように構成されたファセット付フィールドミラーデバイス２２２及びファセット付瞳ミラーデバイス２２４を含み得る。サポート構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１が反射されると、パターン付きビーム２２６が形成され、パターン付きビーム２２６は、反射要素２２８、２３０を介して投影システムＰＳにより、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。

[0069] 一般的に、図示しているものよりも多くの要素が照明光学ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内に存在し得る。格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置の種類に応じて任意選択的に存在し得る。更に、図に示したミラーよりも多くのミラーが存在し得、例えば図２に示すものよりも更に１～６個の追加の反射要素が投影システムＰＳに存在し得る。

[0070] 図２に示すように、集光光学系ＣＯは、コレクタ（又は集光ミラー）の単なる一例として、斜入射型リフレクタ２５３、２５４及び２５５を有する入れ子型コレクタとして示されている。斜入射型リフレクタ２５３、２５４及び２５５は、光軸Ｏの周りに軸対称に配置されており、この種類の集光光学系ＣＯは、多くの場合にＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマ源と組み合わせて用いられるのが好ましい。

[0071] 例示的なリソグラフィックセル

[0072] 図３は、リソグラフィックセル３００の概略図を示し、これは、ときにリソセル又はクラスターとも呼ばれる。リソグラフィ装置１００及び１００’は、リソグラフィックセル３００の一部を形成し得る。リソグラフィックセル３００は、基板上で露光前及び露光後プロセスを実行するための装置も含み得る。従来、これらの装置は、レジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するための現像液ＤＥ、冷却プレートＣＨ及びベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラ又はロボット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、異なる処理装置間で基板を移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに届ける。これらのデバイスは、多くの場合、総称してトラックと呼ばれ、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、トラック制御ユニットＴＣＵは、それ自体が監視制御システムＳＣＳによって制御され、監視制御システムＳＣＳは、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も制御する。従って、異なる装置を動作させて、スループット及び処理効率を最大化することができる。

[0073] 例示的な計測システム

[0074] 図４は、幾つかの実施形態による、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部として実装することができる計測システム４００の概略図を示す。幾つかの実施形態では、計測システム４００は、基板Ｗの表面の高さ及び高さの変動を測定するように構成され得る。幾つかの実施形態では、計測システム４００は、基板上のアライメントマークの位置を検出し、及びアライメントマークの検出された位置を用いて、パターニングデバイス又はリソグラフィ装置１００若しくは１００’の他の構成要素に対して基板を位置合わせするように構成され得る。

[0075] 幾つかの実施形態では、計測システム４００は、放射源４０２、投影格子４０４、検出格子４１２及び検出器４１４を含み得る。放射源４０２は、１つ又は複数の通過帯域を有する電磁狭帯域放射ビームを供給するように構成され得る。幾つかの実施形態では、１つ又は複数の通過帯域は、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの波長の範囲内にあり得る。別の例では、１つ又は複数の通過帯域は、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの波長の範囲内の別個の狭い通過帯域であり得る。別の例では、放射源４０２は、約２２５ｎｍ～４００ｎｍの波長の紫外線（ＵＶ）範囲内の光を生成する。放射源４０２は、長期間にわたって（例えば、放射源４０２の寿命にわたって）実質的に一定の中心波長（ＣＷＬ）値を有する１つ又は複数の通過帯域を供給するように更に構成され得る。そのような放射源４０２の構成は、上述したように、現在の計測システムにおいて、実際のＣＷＬ値が所望のＣＷＬ値からシフトするのを防止するのに役立ち得る。結果として、一定のＣＷＬ値を使用することにより、現在の計測システムと比べて、計測システム（例えば、計測システム４００）の長期安定性及び精度を改善することができる。

[0076] 投影格子４０４は、放射源４０２から生成された放射のビームを受け取り、基板４０８の表面上に投影された像を供給するように構成され得る。結像光学系４０６が投影格子４０４と基板４０８との間に含まれ得、この結像光学系４０６は、１つ又は複数のレンズ、ミラー、格子等を含み得る。幾つかの実施形態では、結像光学系４０６は、投影格子４０４から投影された像を基板４０８の表面上に集束させるように構成される。

[0077] 幾つかの実施形態では、投影格子４０４は、基板４０８の表面上に面法線に対して角度θで像を供給する。像は、基板表面によって反射され、検出格子４１２上で再結像される。検出格子４１２は、投影格子４０４と同一であり得る。結像光学系４１０が基板４０８と基板検出格子４１２との間に含まれ得、この結像光学系４１０は、１つ又は複数のレンズ、ミラー、格子等を含み得る。幾つかの実施形態では、結像光学系４１０は、基板４０８の表面から反射された像を検出格子４１２上に集束させるように構成される。斜め入射のため、基板４０８の表面における高さの変動（Ｚ_ｗ）は、投影格子４０４によって投影された像が検出格子４１２によって受け取られるとき、以下の式（１）によって与えられる距離（ｓ）にわたってこの像をシフトさせる。
ｓ＝２Ｚ_ｗｓｉｎ（θ） （１）

[0078] 幾つかの実施形態では、投影格子４０４のシフトされた像は、検出格子４１２及び像シフトの周期的関数である透過強度によって部分的に透過される。このシフトされた像は、検出器４１４によって受け取られ、測定される。検出器４１４は、フォトダイオード又はフォトダイオードアレイを含み得る。検出器４１４の他の例としては、ＣＣＤアレイが挙げられる。幾つかの実施形態では、検出器４１４は、受け取った像に基づいて、１ｎｍもの小ささのウェーハ高さの変動を測定するように設計され得る。

[0079] スキャトロメータベースの粒子検査システムのアライメントの例示的な実施形態

[0080] 図５は、幾つかの実施形態による、レーザ走査を使用するリソグラフィパターニングデバイス検査システム５００の概略図を示す。一例では、検査システム５００は、レーザ光源スキャナを含み、このスキャナは、リソグラフィパターニングデバイス５０４が走査レーザを通り過ぎてゆっくりと移動する間、（リソグラフィパターニングデバイスの端から端まで）Ｘ方向５０２にリソグラフィパターニングデバイスの表面を走査する。走査動作は、ガラス側（例えば、５０２（ａ）及び／又はペリクル側５０２（ｂ））上で行われ得ることが理解されるであろう。本明細書で更に説明するように、リソグラフィパターニングデバイス５０４上に汚染が存在する場合、光が散乱し得、検出器５０６は、散乱光を処理し、検出された汚染の更なる分析を提供し得る。検出器５０６は、異なる走査動作を検出するために異なる場所（例えば、ガラス側の走査動作を検出するための位置５０６（ａ）及び／又はペリクル側の走査動作を検出するための位置５０６（ｂ））に配置され得ることが理解されるであろう。

[0081] 幾つかの実施形態では、汚染が検出されない場合、検出器は、リソグラフィパターニングデバイス５０４の表面から何らの散乱も検出しないことがあり、検出された光は、更に処理されない。前述のように、リソグラフィパターニングデバイス５０４の表面上に何らかの汚染が見つかると、処理されるパターンが変更されることになり、これは、意図しないパターン又は正常に機能しない回路をもたらす。

[0082] 一例では、検出器５０６（ａ）は、光の強度を検出して、反射強度レベルを検出することにより、粒子５０８のサイズを決定し得る。これは、より高い強度レベルをより大きい粒子サイズに関係付けるように行われ得る。これは、粒子がより大きいと、より多くの光を散乱し、従って検出器５０６（ａ）にとってより明るく見え、粒子がより小さいと、より少ない光を散乱し、従って検出器５０６（ａ）にとってより暗く見えるからである。

[0083] サイズ－強度の相関は、粒子５０８のサイズを決定するための１つの方法に過ぎないことが理解されるであろう。幾つかの例では、粒子５０８は、小さいが、非常に反射率の高い粒子（例えば、金属）であり得、従って、強度相関は、実際よりも大きく見える粒子サイズをもたらし得る。代わりに、粒子５０８は、大きく、反射率の低い粒子（例えば、炭素）であり得、従って、強度相関は、実際よりも小さく見える粒子サイズをもたらし得る。

[0084] 従って、本明細書で更に説明するように、更なる処理は、リソグラフィパターニングデバイスの表面を汚染する粒子及び粒子サイズの検出の改善をもたらし得る。

[0085] 一例では、図６Ａ～図６Ｃに更に記載するように、検出平面における粒子像の検出においてアライメントが重要な要因になり得る。図６Ａを見ると、例えば、図６Ａは、照明ビーム６０４を当てられるリソグラフィパターニングデバイス６０２（例えば、レチクル）を記載している。粒子の検出は、照明スポットが基板全体にわたってラスター走査されるスキャトロメトリによって達成され得る。前述のように、基板（例えば、レチクル／リソグラフィパターニングデバイス６０２の表面）上に粒子がある場合、静止した光検出器６０６によって散乱光が測定され得る。幾つかの実施形態では、光検出器も可動であることが理解されるであろう。光検出器の動きは、ラスター走査又はリソグラフィパターニングデバイスの表面全体の走査を可能にする他の走査順序に従い得る。一例では、検出された光の強度は、検出された粒子のサイズに関係し得る。

[0086] マイクロレベルの粒子を測定するために、光学系は、サブミクロンの公差で配置され得る。これには、レチクル上の照明領域６０８と、検出器６０６上の検出領域６１０との間である水準のアライメントが必要である。従って、機械的公差及び光学的歪みにより、動的なアライメント誤差が生じ得、これは、補正が困難であり得る。例えば、照明スポットが粒子５０６に当たったとき、散乱光が光検出器６０６内に配置されるように、照明スポットは、精密に位置合わせされなければならない。リソグラフィパターニングデバイス６０２が完全にクリーンである場合、反射光は、暗くなり、光は、ビームダンプに進み得ることに留意されたい。しかしながら、何らかの種類の汚染が存在する場合、照射された汚染物質は、光検出器６０６によって測定される必要があり得る光の散乱を生じさせ得る。従って、（散乱からの）光スポットと光検出器との高度なアライメントが必要となり得、これは、前述したように、専用の製造ツールを必要とする、ミクロン程度のものである必要がある。

[0087] 幾つかの実施形態では、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、照明スポット６０８と検出スポット６１０との間に実質的なオーバーラップがある場合、粒子汚染を正確に検出する光検出器の能力が低下し得る。例えば、図６Ｂでは、検出器は、オーバーラップした領域にある汚染を依然として検出し得るが、オーバーラップしていない縁部領域で検出しないことがある。更に、オーバーラップが十分に位置合わせされていない場合（例えば、図６Ｃ）、粒子を含み得る照射されたピクセルは、検出ピクセルと位置合わせされないことがあり、なぜなら、それは、オーバーラップした／位置合わせされた領域内にないからである。従って、散乱光が受け取られ得るピクセルに関係した情報を検出器が処理しないことがあるため、検出器が粒子を検出できないことがある。図１０で更に説明するように、領域６１０内で検出された粒子像６１２は、検出器によって処理された信号であるものと決定され得、領域６１０内にないピクセルによって（例えば、ピクセル６１４から）生成された任意の検出又は信号は、誤検出とみなされ、破棄され得る。

[0088] 図７は、幾つかの実施形態による、完全なアライメントを必要とする光検出器全体にわたる従来のスポットを示す。例えば、光検出器全体にわたる従来のスポットは、照射される領域と検出される領域との間の完全なアライメントを必要とし得る。

[0089] 照射される領域と検出器領域との間の厳密なアライメント要件を克服するために、本開示は、幾つかの実施形態に従い、図８に示すような２次元の画像センサアレイを実装して、照明スポットの位置決め公差を改善し得る。

[0090] 図８では、意図された反射スポットよりも大きいセンサアレイが利用され得る。これにより、光学的アライメント公差が改善され、製造のしやすさが向上する。一実施形態では、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）又は単一のフォトダイオードセルの代わりの離散的な光検出器の形態の２次元画像センサアレイが使用され得る。別の実施形態では、アレイは、フォトダイオードのアレイであり得る。

[0091] フォトダイオードアレイなどの光検出器アレイを使用すると、照明スポット、多角形ミラー、光学系又は光検出器の位置決め公差の全てを緩和することが可能になり得、なぜなら、この画像センサアレイは、必要以上に大きく、結果として得られるスポットは、精密なアライメントを必要とすることなく、画像センサアレイの異なる領域に位置し得るからである。例えば、領域８０２は、光検出器アレイの領域全体を表し得、これは、不要な反射８０４及び所定のアクティブピクセル領域８０８内の照明スポット８０６を取り込み得る。照明スポット８０６は、領域８０２内の任意の位置（例えば、側面、角、中央等）で検出され得る。一実施形態では、アクティブピクセル領域８０８は、例えば、図１０で定義されるような較正プロセスに基づいて識別／定義され得る。そのような較正により、検査システムが、リソグラフィパターニングデバイス上の照射される領域と検出器上の照射される領域との間のアライメント又は対応付けの公差及び柔軟性を向上させながら、検出精度の高さを維持できるようになり、なぜなら、検出器アレイは、完全なオーバーラップを達成するのに十分な大きさであるからである。

[0092] 一実施形態では、いずれのピクセルをアクティブにするか、いずれのピクセルを、光が粒子から発していないことに起因して望ましくないノイズを含むために無視するかを選択するために、画像処理アルゴリズムが考案され、較正され得る。このアルゴリズムを使用すると、アレイが過大な検出領域内でより高い公差を実現できるため、単一のフォトダイオードが使用される場合に発生するような経時的なアライメントドリフトによる問題が発生しない。更に、ときにペリクルのたわみが照明スポットの変動を引き起こし得る。従って、これは、スポットがリソグラフィパターニングデバイスを横切るにつれて異なるピクセルを動的にアクティブにすることにより、較正することもできる。一態様によれば、既知の粒子サイズを有する較正レチクルが粒子スキャナシステムに配置され得る。

[0093] 光学系と光検出器とのアライメントに基づいて、粒子は、光検出器アレイの特定の領域に向けて光を散乱させ得る。従って、較正処理アルゴリズムは、アレイのいずれの領域が光を検出しており、いずれの領域が検出していないかを検出し得る。従って、光を受光している領域は、将来の粒子スキャンのためにオンにされ得る一方、較正プロセス中に光を受光しない領域は、将来の粒子スキャンのためにオフにされる。更に、粒子光を受け取るピクセル領域を閾値処理して、その特定のピクセル領域からの信号が使用されるべきか又は破棄されるべきかを決定し得る。較正方法及び読み出し方法の更なる説明が図９～図１１を参照して本明細書で提供される。

[0094] 図９は、幾つかの実施形態による、レチクル又はペリクル（例えば、リソグラフィパターニングデバイス）などの物体の表面を検査するための例示的な方法９００を示すフロー図を示す。この方法の動作は、図示した順序で実施される必要はなく、幾つかの動作は、任意選択的であるか又は幾つかの動作が追加され得ることを理解されたい。

[0095] 方法９００は、ステップ９０２で開始する。ステップ９０２では、物体（例えば、レチクル、ペリクル等）の表面が照明ビームで照射される。一実施形態では、照明ビームは、斜めの角度で物体の表面に提供される。ステップ９０４では、照射された物体表面からの散乱光が傍受される。ステップ９０６では、散乱光は、センサ（例えば、センサアレイを含む図５のセンサ５０４）に投射される。一実施形態では、センサは、斜めの角度で物体表面を「見ている」一方、照明ビームは、垂直の光を提供し得る。ステップ９０８では、散乱光を処理して、物体表面に位置する粒子を検出する。例えば、センサに結合されたプロセッサを使用して、粒子検出のために実像を分析することができる。

[0096] ステップ９１０では、検出された粒子の粒子サイズ及び位置が決定される。この情報を使用して、評価対象の物体の使用に関する判断を行うことができる。例えば、決定された粒子サイズ及び位置が所定の範囲内又は他の制約内であるかどうかに基づいて、この物体を拒否する必要があるかどうかの判断を下す必要があり得る９１２。

[0097] 図１０は、幾つかの実施形態による、検査検出器を較正して物体の表面を検査するための例示的な方法１０００を示すフロー図を示す。この方法の動作は、図示した順序で実施される必要はなく、幾つかの動作は、任意選択的であるか又は幾つかの動作が追加され得ることを理解されたい。

[0098] 方法１０００は、ステップ１００２で開始し、このステップは、ステップ９０８の続きであり得る。この方法は、較正を実施して、散乱光を検出することになるセンサアレイ内の領域を識別するために利用され得る。更に、この方法は、図１１で更に考察するように、検出されたドリフト動作を再較正するために利用され得る。ステップ１００２では、照明を受け取るセルが検出される。前述のように、これにより、照射される領域と検出される領域との完全なオーバーラップにできる限り近くするための厳密なアライメント公差の必要性がなくなる。むしろ、過大なセンサアレイは、散乱光によって形成される領域全体をより大きい公差範囲内に含み得る。

[0099] ステップ１００４では、複数のアレイセルは、照射されたデバイス領域を包含するアクティブ領域（例えば、アクティブ領域８０８）の一部であるとして識別される。ステップ１００６では、アクティブ領域内の複数のアレイセルは、デバイス上の照射された領域に対応する照明領域（例えば、照明領域８０６）として識別される。図８で説明したように、アクティブ領域は、照射された領域よりも大きく、追加のピクセルを含んでいる。

[0100] アクティブ領域及びより小さい照明領域の両方を設定すると、更に緩和された公差が可能になる。例えば、幾つかの照射スポットは、ピクセルの一部を含むが、ピクセル全体を含まないことがある。従って、そのピクセルをアクティブピクセルに含めることにより、検出器がそのピクセルの出力を読み出して、照射されたスポットの全体をカバーできるようになる。さもなければ、ピクセルのその部分は、読み出されず、その結果、照明スポットの一部分が読み出されないことになる。照明領域が識別されると、照射された領域内の粒子がステップ１００８で検出され得る。これに関して、検出器は、照射された領域内のピクセルから受け取られた信号を、アクティブピクセルとして分類されたピクセルから受け取られた信号として決定し得、更にアクティブピクセルとして分類されたそれらのピクセルから検出信号が受け取られることに応答して、異物粒子（例えば、粒子）の存在に対応する信号を決定し得る。

[0101] 検出器セルが散乱光を受け取ると、それらのセルは、信号（例えば、受け取られた放射に基づく検出信号）を生成する。次いで、検出器は、検出器の１つ又は複数のピクセル出力の合計である全体的な検出信号を生成し得る。検出信号に基づいて、検出器は、スプリアス信号と、リソグラフィパターニングデバイス（例えば、パターニングデバイス６０６）の表面上の異物粒子の存在に対応する信号とを識別し得る。一例では、この決定は、いずれのピクセルが読み出し値を生成しているかに基づき得る。例えば、スプリアス信号は、（例えば、較正中に）非アクティブピクセルとして前に識別されたピクセルで生成された信号であり得、表面上の異物粒子の存在に対応する信号は、（例えば、散乱光を受け取っていると指摘されたアクティブ領域内の）アクティブとして前に識別されたピクセルで生成されたものであり得る。信号がスプリアス信号であると判断されると、その信号は、誤検出信号として分類され破棄され得る。誤検出信号の識別は、リソグラフィパターニング装置におけるプロセス遅延につながる誤検出及び誤った読み取りを排除するのに役立ち得る。

[0102] 図１１は、幾つかの実施形態による、アライメントドリフトを検出するための例示的な方法１１００を示すフロー図を示す。この方法の動作は、図示した順序で実施される必要はなく、幾つかの動作は、任意選択的であるか又は幾つかの動作が追加され得ることを理解されたい。

[0103] ステップ１１０２では、検出器アレイ内において、照明を受け取る複数のセルが検出される。ステップ１１０４では、アレイセルが、以前に定義されたアクティブ領域内にあるか又はその外側にあるかの判断が行われる。検出されたセルがアクティブ領域内にある場合、この方法は、以前に考察したようにステップ９０４に続く。複数のセルのうちのいずれかのセルがアクティブ領域の外側にあると判断された場合、ステップ１１０６では、ドリフトが決定され、図１０で提供された方法に従って再較正１１０８が行われる。

[0104] リソグラフィ装置（例えば、リソグラフィ装置１００）は、基板、例えば基板のターゲット部分などに所望のパターンを施す。リソグラフィ装置を用いた集積回路（ＩＣ）の製造中、リソグラフィパターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）は、ＩＣ中の個々の層上に形成されることになる回路パターンを生成する。このパターンは、基板（例えば、シリコン基板）のターゲット部分（例えば、ダイの一部、１つのダイ又は複数のダイを含む）上に転写され得る。ＩＣの製造コストを削減するために、各ＩＣの複数の基板を露光することが有益であり得る。同様に、リソグラフィ装置は、常時使用され得る。即ち、幾つかの実施形態では、全ての種類のＩＣの製造コストを潜在的に最小に保つために、基板の露光中の空き時間も最小化される。これには、検査、粒子検出及び較正が含まれ得る。従って、リソグラフィ装置は、装置の部品の膨張を引き起こしてドリフト、移動及び均一性の変化をもたらし得る熱を吸収することができる。

[0105] パターニングデバイス及び基板上での良好な結像品質を確実にするために、照明ビームの制御された均一性が維持され得る。従って、リソグラフィプロセス全体として、照明ビームは、少なくとも幾らかの均一性を伴って制御され得る。従って、ドリフト又は移動を引き起こす何らかの膨張の補償が再較正を使用して実施される必要があり得る。幾つかの例では、光検出器アレイは、リソグラフィパターニングデバイス上の照射領域に比べて過大であり得、検出器の何らかの種類の動き又は物理的調整による物理的な再較正は必要でないことがある。むしろ、再較正プロセスは、センサアレイに投射された検出される散乱光に基づいて、アクティブ領域及び照明領域を再定義し得る。

[0106] 更に、ドリフト検出は、より広範な診断機能の一部であり得る。これに関して、重心追尾アルゴリズムを利用して、ドリフトだけではなく、移動及び何らかの種類の均一性の変化に関して、いつアライメントが仕様設定の最大値に近づくかを予測し得る。一実施形態によれば、既知の粒子サイズを有する較正レチクルが較正のためにシステムに挿入されると、アクティブピクセルの信号強度が測定され得、重心が計算され得る。例えば、信号が２つのピクセル間で均等に分割される場合、重心は、それら２つのピクセルの中心にある。一方のピクセルがより強い強度値を記録し始め、他方のピクセルがより低い強度になり始めると、「重心」は、より高い強度のピクセルに向けて移動しているように見え得る。この重心は、２つ以上のピクセルを用いて検出され得る。従って、ある期間にわたり、重心が追跡され得、ドリフトデータが測定され得る。これは、システムが公差外の状態に向かっているかどうかを判断するのに役立ち得る。公差外の状態とは、アクティブピクセルが、正しいアクティブピクセルを用いてもはや粒子を追跡していない状態であり得る。

[0107] 非アクティブフォトダイオードは、不要な光を拒絶するように設定され得るものの、非アクティブフォトダイオードの出力を測定して、不要な散乱光に起因する誤検出の強度を測定することには利点がある。幾つかの実施形態によれば、実際の粒子は、較正された検出領域内で明るくなり得る。ゴースト粒子が検出領域並びに周囲の領域を照射し得る。従って、周囲領域の信号強度を監視することにより、ゴースト粒子の検出、即ち誤検出に目印を付けることが可能である。

[0108] センサアレイは、フォトダイオードのアレイ、ＣＣＤアレイなどであり得る。フォトダイオードのアレイは、例えば、ＣＣＤアレイの利点に追加の利点を提供することができる。例えば、フォトダイオードの処理時間は、像読み出し及び検出の処理速度を高め得る。

[0109] 図１２は、幾つかの実施形態による、照明光学系を検出光学系と位置合わせするための例示的な方法１２００を示すフロー図を示す。幾つかの態様によれば、方法１２００は、リソグラフィパターニングデバイスの表面で散乱された放射を検査システム内の多素子検出器で受け取る動作１２０２を含み得る。照明源は、リソグラフィパターニングデバイス（例えば、レチクル）の一部分を照射し得る。前述のように、検出精度を向上させるために、照明源と検出システムとの間のアライメントが必要とされ得る。これに関して、またアライメント公差を改善するために、多素子検出器が使用され得る。そのような検出器は、フォトダイオードのアレイであり得る。他の多素子検出器（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）を使用し得るが、フォトダイオードアレイセンサは、照射領域及び関連データの効率的で適切な処理を含む特定の利点をもたらす。

[0110] 方法１２００は、多素子検出器の各素子の出力を測定する動作１２０４も含み得、この出力は、受け取られた散乱放射に対応する。これに関して、検出器は、フォトダイオードアレイの各フォトダイオードの出力を測定して、散乱光がフォトダイオードアレイのどこに入射するかを決定し得る。これにより、絶えず調整されることが必要となり得る、照明源と検出器との間の手動の物理的アライメントの必要性が排除され得る。代わりに、方法１２００は、光を受け取るアクティブ領域内の指定されたピクセルをプログラム的に有効又は無効にすることができる検出領域の増加を可能にする。これに関して、システムドリフト又は時間の経過に伴うミスアライメントが存在する場合、アライメントを手動で再較正する動作とは対照的に、単純な再較正プロセスを行うことができる。これにより、光学系の製造公差をより大きくすることが可能になり、なぜなら、いずれのピクセルをアクティブ化／非アクティブ化するかを制御することにより、ミスアライメントを補償又は調整することができるからである。従って、散乱光を受け取るピクセルは、出力を有し、光を受け取らないピクセルは、出力を有しないことがあるか、又は十分な振幅値の閾値を下回る出力を有し得る。

[0111] 方法１２００は、較正動作１２０６を更に含み得る。これに関して、方法１２００は、測定された出力が所定の閾値を上回る、多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、多素子検出器を較正することを含み得る。本明細書において図８で説明するように、照明スポットがフォトダイオードアレイに入射する場合、光を受け取るピクセルは、アクティブピクセルとして設計され得、光を受け取らないか又は不要な反射を受け取るピクセルは、非アクティブピクセルとして指定され得る。この指定は、ピクセル毎の測定値出力に依存し得る。本明細書で前述したように、光を受け取るピクセルは、所定の閾値を上回る出力、例えば受け取られた入射光に対応するのに十分な振幅を有する出力を提供し得る。

[0112] 方法１２００は、多素子検出器と、散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定としてアクティブピクセル領域を設定すること１２０８を更に含み得る。アクティブピクセル領域を設定することは、レチクル上の光の入射を検出器上の対応する反射（散乱）と位置合わせするために重要である。アクティブ領域が決定されると、そのアクティブ領域は、（ドリフト状態が発生しない限り）そこから全ての将来の読み取りが行われ得る場所として指定され得る。この時点において、検出器は、較正されており、検査動作の実施準備が整ったと言うことができる。

[0113] 方法１２００は、図１２に示されていない他の動作を含み得る。例えば、方法１２００は、物体の表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することとを含み得る。これに関して、第２の放射散乱は、検出器が較正された後に発生するものであり得る。更に、検出信号は、粒子が検出されたかどうかを示す信号であり得る。本明細書で前述したように、汚染のないレチクルは、照射されたときに散乱光を生成しないことがある。従って、検出器で光が受け取られると、検出器は、アクティブ領域内の各ピクセルの出力を測定し、（演算増幅器などを使用して）加重和演算を実施し得る。次いで、多素子検出器は、汚染物質が存在するかどうかを示す検出信号を生成し得る。例えば、汚染物質が存在する場合、加重和は、値「１」に等しくなり得る、加重和は、「０」又はそれに近い値に等しくなり得る。これは、汚染物質が存在するか否かを示す。

[0114] 幾つかの実施形態によれば、汚染物質の位置を決定するために、追加の手段が行われ得る。例えば、検出器によって追加の処理を実施して、アクティブピクセル領域内のいずれのピクセルが最大の出力（最も強い強度を示す）を有するかを決定し得る。検出器上の照明スポットは、レチクル上の照明スポットに対応するため、ピクセル出力によって測定される、汚染物質の検出位置は、レチクル上の照明スポット内の位置に対応する。従って、この動作は、アクティブピクセル領域内の汚染物質の位置を決定することから、汚染物質の位置を推定し得る。

[0115] 方法１２００は、検出器が非アクティブピクセル領域の出力を破棄できるようにもし得る。この非アクティブピクセル領域は、指定されたアクティブピクセル領域の外側の領域である。代わりに、検出器は、非アクティブピクセル領域内のピクセルの出力を読み取って、誤検出状態が発生しているかどうかも判断し得る。そのような状態は、システムが迷光を受け取る場合に定義され得る。

[0116] 検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットは、検出器の検出表面領域よりも小さくてもよく、アクティブピクセル領域は、この照明スポットを含む。これは、照明スポットが円形であり得、アクティブピクセル領域が必ずしも円形でなくてもよいためであり得る。

[0117] 本開示の幾つかの態様では、ドリフト状態又はペリクルのたわみに起因してミスアライメント状態が発生し得、これは、照明スポットの変動を引き起こし得る。従って、一例では、方法１２００は、スポットがレチクルを横断するにつれて異なるピクセルを動的にアクティブ化することにより、照明スポットの変動を較正することを含み得る。従って、方法１２００は、新たな較正プロセスを必要とし得、それによりフォトダイオードの新たな組が検出され、アクティブ領域の一部であると決定される。これにより、検出器が公差内の変化及び／又は上述した状態のいずれかに適応するようにアクティブピクセル領域を調整できるようになり得る。

[0118] 図１３は、幾つかの実施形態による、フォトダイオードのアレイを含む検出器デバイス１３００を示す。フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）１３０２は、集積回路（ＩＣ）チップ上の別々のフォトダイオードの線形アレイであり得る。一例では、ＰＤＡをスペクトロメータの像面に配置して、ある範囲の波長を同時に検出できるようにし得る。この点において、これは、写真フィルムの電子版とみなすことができる。幾つかの実施形態によれば、プロセッサ１３０４は、ＰＤＡから受け取った信号を処理し、受け取った信号が検出された粒子を示す信号（即ち検出信号１３０６）であるか、又はゴースト粒子を示す信号（即ち誤検出を示すゴースト信号１３０８）であるかを判断し得る。一態様では、較正プロセス中にアクティブピクセルとして識別されたピクセルからの信号は、合計され、処理される。例えば、較正プロセスは、ピクセル６、７、１０及び１１をアクティブピクセルとして識別し得（これは、一例に過ぎず、任意の数のピクセルが較正プロセス中にアクティブピクセルとして識別され得、１ピクセル～ｎピクセルの範囲を取り得ることを理解されたい）、これらの信号の集合的な出力が合計され、リソグラフィパターニングデバイスの表面上で検出された粒子を示す信号として処理され得る。

[0119] 前述のように、ＰＤＡ１３０２は、ゴースト信号１３０８も検出し得る。一態様では、ＰＤＡ１３０２は、アクティブとして識別されていないピクセルから受け取られたデータを拒否するように構成され得る。例えば、上記の例を使用すると、プロセッサは、ピクセル６、７、１０及び１１から受け取られたデータのみを処理し、ＰＤＡ１３０２内の他のピクセルから受け取られたデータを無効にするか又は削除するように構成され得る。別の態様では、プロセッサ１３０４は、非アクティブピクセル（例えば、ピクセル１、２、３、４等）から受け取られた信号を処理するように構成され得る。これに関して、プロセッサ１３０４は、非アクティブピクセルから受け取られた全ての信号を処理し、ゴースト粒子（誤検出）の検出を示す検出されたゴースト信号１３０８を出力し得る。

[0120] 以前に説明したように、較正手続きは、いずれの光検出器をアクティブにするかを決定することができる。これに関して、それらのアクティブな光検出器の出力は、一緒に合計されて、出力信号が生成される。非アクティブフォトダイオードは、そのように分類され得、誤検出の読み取りを引き起こす不要な光を拒否するように構成され得る。

[0121] 一実施形態では、プロセッサは、アナログ加算プロセッサ又はデジタル加算プロセッサであり得る。アナログ加算では、各アナログ出力は、加算増幅器に進む前に有効又は無効にされ得る。デジタル加算では、各出力は、離散的にデジタル化され、デジタル的に有効／無効にされ得る。

[0122] 幾つかの実施形態では、粒子検査システムの製造は、粒子汚染を検出することと、ドリフト及び他の構成要素の変動を補償するように再較正することと、照明システムと光検出器との間の光学アライメント公差の緩和を提供することと、再較正による補償能力に起因して経時的なドリフトのバジェットの緩和をもたらすこととを可能にし、必要なスループットを満足することができる適切なスループットをもたらし得、なぜなら、レチクル検査システムと同じサンプリングレートで動作する離散的なアナログ／デジタル変換器を懇願して同時にサンプリングすることができるフォトダイオードアレイが使用されるからである。

[0123] 検出された粒子のサイズを決定するために、散乱光の強度を測定し得る。前述のように、より大きい物体は、より多くの光を散乱し得、従って検出器においてより高い強度読み取り値をもたらす。しかしながら、これは、常に該当するわけではなく、なぜなら、一部の物体は、高い反射率特性を有し得、従ってサイズではなく、単にそれらの組成のため、より大きい物体よりも高い強度をもたらし得るからである。従って、検出された物体のサイズをより正確に測定するために、光検出器のアレイに加えて、撮像デバイスの使用が更に利用され得る。

[0124] 一例では、高解像度２Ｄピクセルアレイ（即ちカメラ）を利用して、ピクセルの数を直接的に測定するのに十分にズームインすることにより、サイズを決定し得る。ピクセルは、関心対象の最小の粒子サイズを見るのに十分な解像度を有するように十分に小さくされ得る。粗い検出のために、スキャトロメトリモードで２Ｄセンサを使用するために、毎秒数百万フレームのレートで全てのピクセルを読み出す必要がある。この速度は、いずれのセンサでも実現可能ではない。更に、また別のセンサを使用すると、スペースの制約に直面し得る。

[0125] 図１４は、幾つかの実施形態による、異なる構成で配置された検出器（例えば、検出器ピクセルを有する検出器６０６）を含むセンサアレイ１４００を示す。幾つかの実施形態では、検出器６０６は、単一の物理的センサに２つのセンサ技術を組み込んで、スキャトロメトリモード及び高解像度撮像モードの両方で読み出す。幾つかの態様によれば、検出器６０６は、２つ以上のセンサ技術、即ち２Ｄアレイ状のＣＣＤ／ＣＭＯＳピクセル１４０２及びフォトダイオード１４０４を組み込むように構成され得る。フォトダイオードの構成又は位置は、任意の配置で配置することができ、そのうちの２つが図１４に示されている。専用のフォトダイオードは、電子的に一緒に合計され、全ての光検出器ピクセル上の総光子に等しい瞬間値をもたらす。この方法は、高速読み出しを可能にし、なぜなら、フォトダイオードは、毎秒数百万回読み出すことができる一方、ＣＭＯＳ／ＣＣＤピクセルは、順次クロックアウトされなければならず、一般的に最大で毎秒数千フレームまでのフレームレートを有するからである。

[0126] 図１５Ａ～図１５Ｂは、幾つかの実施形態による、リソグラフィパターニングデバイス上の粒子を検出するために使用される検出器の組み合わせを示す。図１５Ａ～図１５Ｂでは、センサを使用して、粒子を大雑把に検出し、全てのピクセル１５０２での読み取り値を提供し得る。従って、粒子が高解像度でより遅い（ＣＣＤ／ＣＭＯＳ）で発見されると、ピクセルデータが読み出され得る。（例えば、次のラインスキャンで）同じ粒子を再トリガーするのを回避するために、キープアウト領域、画像センサのサイズが保たれて、トリガーイベントの繰り返しが回避される。これに関して、フォトダイオード読み出し信号１５０４が最初に読み出され得る。読み出し信号１５０４の値が閾値１５０８を超えると、何らかの種類の粒子が検出されたと判断され、これは、ＣＭＯＳ読み出し動作（例えば、ＣＭＯＳ読み出し信号１５０６）が行われるようにトリガーする。このように、２つの検出器は、タンデムに動作し得、フォトダイオードアレイは、粒子を検出し、ＣＣＤ／ＣＭＯＳアレイは、検出された粒子のサイズを検出することができる。更に、一例では、フォトダイオードアレイによる別の粒子のトリガーを回避するために、ＣＣＤ／ＣＭＯＳアレイの２Ｄアレイ読み出し１５１２がアクティブにされたとき、ブロックアウトゾーンがトリガーされ得る１５１０。２Ｄアレイの読み出し１５１２中に別の露光をトリガーすることはできないことを理解されたい。しかしながら、２つの粒子が互いに非常に近い場合、再スキャン動作を行う可能性がある。従って、ブロックアウトゾーンは、ＣＣＤ／ＣＭＯＳ読み出しが完了するまで、フォトダイオードアレイの読み出しを一時的に停止し得る。

[0127] 幾つかの実施形態によれば、検出器アレイは、検出器がデータを処理し、より効率的及び適切な方式で粒子及び粒子サイズを識別できるようにする１つ又は複数の種類のピクセル技術を含み得る。幾つかの実施形態では、図１６に示すように、検出器１６０２は、ＣＭＯＳ／ＣＣＤピクセルアレイ１４０２とフォトダイオードピクセルアレイ１４０４との組み合わせを含み得る。この組み合わせにより、一方のアレイが粒子を検出し（例えば、フォトダイオードアレイ１４０４）、他方のアレイが粒子サイズを検出する（例えば、ＣＭＯＳ／ＣＣＤアレイ１４０２）ことが可能になり得る。これは、フォトダイオードアレイは、情報の高解像度の取り込み／処理を必要としないため、より速くデータを処理することができるからである。従って、フォトダイオードアレイは、粒子が存在するか否かを迅速に識別し得、その後、ＣＭＯＳ／ＣＣＤピクセル処理が粒子サイズの検出を伴って続き得る。一態様によれば、フォトダイオードアレイ１４０４は、一連のピクセルが粒子を識別したと決定し得る（図１３の例による）。従って、プロセッサ（例えば、プロセッサ１３０４）は、加算増幅器１６０４に、フォトダイオードアクティブピクセルの近傍内のＣＭＯＳ／ＣＣＤピクセルからのピクセルデータを処理するように要求し得る。一態様では、プロセッサは、行デコーダー１６０６及び列デコーダー１６０８、アナログ／デジタル変換器１６１０並びにインターフェース１６１２を含む回路を含み得る。幾つかの実施形態によれば、アナログ／デジタル変換器１６１０は、粒子検出のピクセル読み取り値を示すピクセル値１６１４を出力し得る。一例では、ピクセル値１６１４は、単一のピクセル値に対応し得る。

[0128] 幾つかの実施形態によれば、図１６で説明する方式は、２ステップの解決策を提供し、即ち１）粒子を迅速に検出することにより、粒子検出の効率を高め、２）粒子を検出したアクティブピクセルを取り囲む画像データを収集することにより、粒子サイズ検出の効率を高める。

[0129] 本発明の他の態様が以下の番号付きの条項に記載される。
１．検査方法であって、
検査システム内の多素子検出器において、物体の表面で散乱された放射を受け取ることと、
処理回路を用いて、多素子検出器の各素子の出力を測定することであって、出力は、受け取られた散乱放射に対応する、測定することと、
処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、多素子検出器を較正することと、
多素子検出器と、散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定としてアクティブピクセル領域を設定することと
を含む検査方法。
２．多素子検出器において、物体の表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、
アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することであって、検出信号は、表面上の異物粒子の存在を示す、生成することと
を更に含む、条項１に記載の検査方法。
３．非アクティブピクセル領域の出力に基づいてスプリアス信号を決定することであって、スプリアス信号は、散乱光を示す、決定することと、
非アクティブピクセル領域の出力を破棄することと
を更に含む、条項２に記載の検査方法。
４．多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットは、多素子検出器の検出表面領域よりも小さく、及び
アクティブピクセル領域は、この照明スポットを含む、条項１に記載の検査方法。
５．検出信号が非アクティブピクセル領域から受け取られることに応答して、スプリアス信号を決定することと、
スプリアス信号を誤検出信号として分類することと
を更に含む、条項１に記載の検査方法。
６．アクティブピクセル領域内のピクセルからのピクセル出力を測定することと、
最も高い出力レベルを有する、アクティブピクセル領域内の１つ又は複数のピクセルを識別することと、
アクティブピクセル領域内の識別された１つ又は複数のピクセルの位置に基づいて異物粒子の位置を推定することと
に基づいて、異物粒子の位置を決定することを更に含む、条項２に記載の検査方法。
７．補償動作を実施することを更に含み、補償動作は、
多素子検出器と光源との間のミスアライメント状態を識別することと、
ミスアライメントを識別することに応答して、較正動作を再初期化することと
を含む、条項２に記載の検査方法。
８．識別することは、
アクティブピクセル領域内、又は多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットの外側にあるアクティブピクセル領域と境を接する非アクティブピクセル領域内の新しい複数の素子を検出することであって、新しい複数の素子は、１つ又は複数の検査動作にわたって所定の閾値を上回る出力をそれぞれ生成する、検出すること
を更に含む、条項７に記載の検査方法。
９．多素子検出器と光源との間のデフォルトのアライメント設定として新しいアクティブピクセル領域を設定することを更に含む、条項７に記載の検査方法。
１０．ミスアライメント状態は、ドリフト状態である、条項７に記載の検査方法。
１１．リソグラフィ検査装置であって、
多素子検出器であって、
処理回路を用いて、多素子検出器の各素子の出力を測定することであって、出力は、受け取られた散乱放射に対応する、測定することと、
処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、多素子検出器を較正することと、
多素子検出器と、散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定としてアクティブピクセル領域を設定することと
を行うように構成された多素子検出器
を含むリソグラフィ検査装置。
１２．検出器は、
物体の表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、
アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することであって、検出信号は、表面上の異物粒子の存在を示す、生成することと
を行うように更に構成される、条項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
１３．検出器は、
非アクティブピクセル領域の出力に基づいてスプリアス信号を決定することであって、スプリアス信号は、散乱光を示す、決定することと、
非アクティブピクセル領域の出力を破棄することと
を行うように更に構成される、条項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
１４．多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットは、多素子検出器の検出表面領域よりも小さく、及び
アクティブピクセル領域は、この照明スポットに対応する、条項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
１５．検出器は、
検出信号がアクティブピクセル領域の外側のピクセルから受け取られることに応答して、スプリアス信号を決定することと、
スプリアス信号を誤検出信号として分類することと
を行うように更に構成される、条項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
１６．検出器は、
アクティブピクセル領域内のピクセルからのピクセル出力を測定することと、
最も高い出力レベルを有する、アクティブピクセル領域内の１つ又は複数のピクセルを識別することと、
アクティブピクセル領域内の識別された１つ又は複数のピクセルの位置に基づいて異物粒子の位置を推定することと
に基づいて、異物粒子の位置を決定するように更に構成される、条項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
１７．検出器は、補償動作を実施するように更に構成され、補償動作は、
多素子検出器と光源との間のミスアライメント状態を識別することと、
ミスアライメントを識別することに応答して、較正動作を再初期化することと
を含む、条項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
１８．検出器による識別動作は、
アクティブピクセル領域内の、又は多素子検出器の表面領域上の散乱放射によって生成される照明スポットの外側にあるアクティブピクセル領域と境を接する新しい複数の素子を検出することであって、新しい複数の素子は、所定の閾値を上回る出力をそれぞれ生成する、検出すること
を更に含む、条項１７に記載のリソグラフィ検査装置。
１９．検出器は、多素子検出器と光源との間のデフォルトのアライメント設定として新しいアクティブピクセル領域を設定するように更に構成される、条項１６に記載のリソグラフィ検査装置。
２０．ミスアライメント状態は、ドリフト状態である、条項１６に記載のリソグラフィ検査装置。

[0130] 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について具体的に言及されている場合があるが、本明細書で説明するリソグラフィ装置は、磁区メモリ、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、薄膜磁気ヘッド等のためのガイダンス及び検出パターン、集積光学システムの製造などの他の用途を有し得ることを理解されたい。当業者であれば、そのような代替の用途に関連して、本明細書での「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用は、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の同義としてみなすことができることを理解するであろう。本明細書で言及される基板は、露光前又は後に例えばトラックユニット（通常、レジストの層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ユニット及び／又は検査ユニットで処理され得る。適用可能である場合、本明細書の開示は、そのような他の基板処理ツールに適用され得る。更に、基板は、例えば、多層ＩＣを生成するために２度以上処理され得、その結果、本明細書で使用する基板という用語は、複数の処理済層を既に包含している基板も指し得る。

[0131] 光リソグラフィに関連して本開示の実施形態の使用について上記で具体的に言及してきたが、本開示は、他の用途、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、状況が許せば、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は、基板上に生成されるパターンを規定する。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の層にプレスされ得、基板上では、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によりレジストが硬化される。パターニングデバイスは、レジストから外部に移動され、レジストが硬化された後にレジストにパターンを残す。

[0132] 本明細書の語句又は用語は、説明の目的のためのものであり、限定するものではなく、本開示の用語又は語句は、関連技術分野の当業者によって本明細書の教示に照らし合わせて解釈されるべきものであることを理解されたい。

[0133] 本明細書で説明した実施形態では、状況が許す場合、「レンズ」及び「レンズ素子」という用語は、屈折型、反射型、磁気型、電磁型及び静電気型の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１つ又は組み合わせを指し得る。

[0134] 更に、本明細書で使用する「放射」、「ビーム」及び「光」という用語は、全ての種類の電磁放射、例えば紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長λを有する）、極端紫外線（ＥＵＶ又は軟Ｘ線）放射（例えば、１３．５ｎｍなど５～２０ｎｍの範囲の波長を有する）又は５ｎｍ未満で動作する硬Ｘ線並びにイオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを包含し得る。一般的に、約４００～約７００ｎｍの波長を有する放射は、可視放射とみなされ、約７８０～３０００ｎｍ（又はそれを超える）の波長を有する放射は、赤外放射とみなされる。ＵＶは、約１００～４００ｎｍの波長を有する放射を指す。リソグラフィの中では、「ＵＶ」という用語は、水銀放電ランプによって生成することができる波長、即ちＧ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍ及び／又はＩ線３６５ｎｍにも当てはまる。真空ＵＶ又はＶＵＶ（即ちガスによって吸収されるＵＶ）は、約１００～２００ｎｍの波長を有する放射を指す。深紫外線（ＤＵＶ）は、一般的に、１２６ｎｍから４２８ｎｍまでの範囲の波長を有する放射を指し、幾つかの実施形態では、エキシマレーザは、リソグラフィ装置内部で使用されるＤＵＶ放射を生成することができる。例えば、５～２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射は、少なくともその一部が５～２０ｎｍの範囲内にある特定の波長帯域を有する放射に関係することを理解されたい。

[0135] 本明細書で使用する「基板」という用語は、その上に材料層が追加される材料を表し得る。幾つかの実施形態では、基板自体がパターン付けされ得るか、基板の上部に追加された材料もパターン付けされ得るか、又はパターン付けされないままであり得る。

[0136] ＩＣの製造における本開示による装置及び／又はシステムの使用について、本明細書で特定の言及がなされている場合があるが、そのような装置及び／又はシステムには、他の多くの可能な用途があることを明確に理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリのためのガイダンス及び検出パターン、ＬＣＤパネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造において用いることができる。当業者であれば、そのような代替的な用途に関連して、「パターニングデバイス」、「レチクル」、「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用は、本明細書では、それぞれより一般的な用語「マスク」、「基板」及び「ターゲット部分」によって置き換えられるものとみなされるべきであることを理解するであろう。

[0137] 本開示の具体的な実施形態について上記で説明したが、本開示は、説明したものとは別の態様で実施され得ることを理解されたい。説明は、本開示を限定することを意図したものではない。

[0138] 概要及び要約の章ではなく、詳細な説明の章は、請求項を解釈するために使用されるように意図されていることを理解されたい。概要及び要約の章は、本発明者によって企図された本開示の例示的な実施形態の、全てではないが１つ又は複数を記載している場合があり、従って決して本開示及び添付の特許請求の範囲を限定することを意図していない。

[0139] 本開示について、具体的な機能の実装及びそれらの関係を示す機能的構成ブロックを用いて上述した。これらの機能的構成ブロックの境界は、説明の便宜上、本明細書で任意に規定される。特定の機能及びそれらの関係が適切に実行される限り、代替の境界を規定することができる。

[0140] 特定の実施形態についての前述の説明は、本開示の一般的性質を完全に明らかにしているため、当技術分野の技術の範疇の知識を応用することにより、他者が、本開示の一般的な概念から逸脱することなく、不適当な実験を行うことなしに、そのような特定の実施形態を容易に修正し、及び／又は様々な用途に適合させることができる。従って、そのような適合形態及び修正形態は、本明細書で提示された教示及び指導に基づいて、開示された実施形態の均等物の趣旨及び範囲の内部にあることが意図されている。

[0141] 本開示の広さ及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以降の請求項及びそれらの均等物に従ってのみ規定されるべきである。

Claims (20)

1. 検査方法であって、
   検査システム内の多素子検出器において、物体の表面で散乱された放射を受け取ることと、
   処理回路を用いて、前記多素子検出器の各素子の出力を測定することであって、前記出力は、前記受け取られた散乱放射に対応する、測定することと、
   前記処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、前記多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び前記多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、前記多素子検出器を較正することと、
   前記多素子検出器と、前記散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定として前記アクティブピクセル領域を設定することと
   を含む検査方法。
2. 前記多素子検出器において、前記物体の前記表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、
   前記アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することであって、前記検出信号は、前記表面上の異物粒子の存在を示す、生成することと
   を更に含む、請求項１に記載の検査方法。
3. 前記非アクティブピクセル領域の出力に基づいてスプリアス信号を決定することであって、前記スプリアス信号は、散乱光を示す、決定することと、
   前記非アクティブピクセル領域の前記出力を破棄することと
   を更に含む、請求項２に記載の検査方法。
4. 前記多素子検出器の表面領域上の前記散乱放射によって生成される照明スポットは、前記多素子検出器の検出表面領域よりも小さく、及び
   前記アクティブピクセル領域は、前記照明スポットを含む、請求項１に記載の検査方法。
5. 検出信号が前記非アクティブピクセル領域から受け取られることに応答して、スプリアス信号を決定することと、
   前記スプリアス信号を誤検出信号として分類することと
   を更に含む、請求項１に記載の検査方法。
6. 前記アクティブピクセル領域内のピクセルからのピクセル出力を測定することと、
   最も高い出力レベルを有する、前記アクティブピクセル領域内の１つ又は複数のピクセルを識別することと、
   前記アクティブピクセル領域内の前記識別された１つ又は複数のピクセルの位置に基づいて前記異物粒子の位置を推定することと
   に基づいて、前記異物粒子の位置を決定することを更に含む、請求項２に記載の検査方法。
7. 補償動作を実施することを更に含み、前記補償動作は、
   前記多素子検出器と前記光源との間のミスアライメント状態を識別することと、
   前記ミスアライメントを識別することに応答して、前記較正動作を再初期化することと
   を含む、請求項２に記載の検査方法。
8. 前記識別することは、
   前記アクティブピクセル領域内、又は前記多素子検出器の表面領域上の前記散乱放射によって生成される照明スポットの外側にある前記アクティブピクセル領域と境を接する前記非アクティブピクセル領域内の新しい複数の素子を検出することであって、前記新しい複数の素子は、１つ又は複数の検査動作にわたって所定の閾値を上回る出力をそれぞれ生成する、検出すること
   を更に含む、請求項７に記載の検査方法。
9. 前記多素子検出器と前記光源との間のデフォルトのアライメント設定として新しいアクティブピクセル領域を設定することを更に含む、請求項７に記載の検査方法。
10. 前記ミスアライメント状態は、ドリフト状態である、請求項７に記載の検査方法。
11. リソグラフィ検査装置であって、
    多素子検出器であって、
    処理回路を用いて、前記多素子検出器の各素子の出力を測定することであって、前記出力は、受け取られた散乱放射に対応する、測定することと、
    前記処理回路を用いて、測定された出力が所定の閾値を上回る、前記多素子検出器の１つ又は複数の素子を含むアクティブピクセル領域を識別し、及び前記多素子検出器の残りの素子を含む非アクティブピクセル領域を識別することにより、前記多素子検出器を較正することと、
    前記多素子検出器と、前記散乱放射を引き起こす光源との間のデフォルトのアライメント設定として前記アクティブピクセル領域を設定することと
    を行う多素子検出器
    を含むリソグラフィ検査装置。
12. 前記検出器は、
    物体の表面で散乱された第２の放射を受け取ることと、
    前記アクティブピクセルの出力に基づいて検出信号を生成することであって、前記検出信号は、前記表面上の異物粒子の存在を示す、生成することと
    を更に行う、請求項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
13. 前記検出器は、
    前記非アクティブピクセル領域の出力に基づいてスプリアス信号を決定することであって、前記スプリアス信号は、散乱光を示す、決定することと、
    前記非アクティブピクセル領域の前記出力を破棄することと
    を更に行う、請求項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
14. 前記多素子検出器の表面領域上の前記散乱放射によって生成される照明スポットは、前記多素子検出器の検出表面領域よりも小さく、及び
    前記アクティブピクセル領域は、前記照明スポットに対応する、請求項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
15. 前記検出器は、
    検出信号が前記アクティブピクセル領域の外側のピクセルから受け取られることに応答して、スプリアス信号を決定することと、
    前記スプリアス信号を誤検出信号として分類することと
    を更に行う、請求項１１に記載のリソグラフィ検査装置。
16. 前記検出器は、
    前記アクティブピクセル領域内のピクセルからのピクセル出力を測定することと、
    最も高い出力レベルを有する、前記アクティブピクセル領域内の１つ又は複数のピクセルを識別することと、
    前記アクティブピクセル領域内の前記識別された１つ又は複数のピクセルの位置に基づいて前記異物粒子の位置を推定することと
    に基づいて、前記異物粒子の位置を更に決定する、請求項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
17. 前記検出器は、補償動作を更に実施し、前記補償動作は、
    前記多素子検出器と前記光源との間のミスアライメント状態を識別することと、
    前記ミスアライメントを識別することに応答して、前記較正動作を再初期化することと
    を含む、請求項１２に記載のリソグラフィ検査装置。
18. 前記検出器による前記識別動作は、
    前記アクティブピクセル領域内の、又は前記多素子検出器の表面領域上の前記散乱放射によって生成される照明スポットの外側にある前記アクティブピクセル領域と境を接する新しい複数の素子を検出することであって、前記新しい複数の素子は、所定の閾値を上回る出力をそれぞれ生成する、検出すること
    を更に含む、請求項１７に記載のリソグラフィ検査装置。
19. 前記検出器は、前記多素子検出器と前記光源との間のデフォルトのアライメント設定として新しいアクティブピクセル領域を更に設定する、請求項１６に記載のリソグラフィ検査装置。
20. ミスアライメント状態は、ドリフト状態である、請求項１６に記載のリソグラフィ検査装置。

Images