JP2024500021A - リソグラフィ方法 - Google Patents

Abstract

パターニングデバイスと色収差を有する投影システムとを備えたリソグラフィ装置を使用して基板上にパターンを形成する方法であって、複数の波長成分を備える放射ビームをパターニングデバイスに提供することと、パターンを形成するために投影システムを使用して基板上にパターニングデバイスの像を形成することであって、パターンの位置は色収差に起因して放射ビームの波長に依存する、形成することと、放射ビームのスペクトルを制御してパターンの位置を制御することと、を備える方法。【選択図】 図１２Ａ

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は２０２１年１２月２４日に提出された欧州出願第２０２１７２４０．９号及び２０２１年２月２５日に提出された欧州出願第２１１５９１７５．５号の優先権を主張するものであり、これらの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] 本発明は基板上にパターンフィーチャを形成する方法に関する。本方法は、例えば、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセス又は側壁補助クアドラプルパターニング（ＳＡＱＰ）プロセスなどのマルチプルパターニング又はスペーサリソグラフィプロセスのための特定の用途を有し得るが、これに限定されない。追加的又は代替的には、本方法は、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）プロセス及び三次元ＮＡＮＤ（３ＤＮＡＮＤ）フラッシュメモリプロセスなどのフィールド内応力の存在に起因してオーバーレイする傾向があるリソグラフィプロセスのための特定の用途を有し得るが、これに限定されない。

[0003] リソグラフィ装置は、基板に所望のパターンを適用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）の製造において使用可能である。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）のパターン（「設計レイアウト」又は「設計」と称されることも多い）を、基板（例えばウェーハ）上に提供された放射感応性材料（レジスト）層に投影し得る。

[0004] 基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用い得る。この放射の波長が、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。例えば１９３ｎｍの波長を有する放射線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は、４～２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。

[0005] リソグラフィ装置の古典的な解像限界よりも寸法の小さいフィーチャを処理するためには、低ｋ_１リソグラフィが用いられ得る。そのようなプロセスにおいては、解像公式をＣＤ＝ｋ_１×λ／ＮＡと表すことができる。ここで、λは使用される放射の波長、ＮＡはリソグラフィ装置の投影光学部品の開口数、ＣＤは「クリティカルディメンション」（一般的にはプリントされる最小のフィーチャサイズであるが、この場合はハーフピッチ）、ｋ_１は経験的な解像係数である。概して、ｋ_１が小さいほど、特定の電気的機能及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及び寸法に似たパターンを基板上に再現することは困難になる。こうした困難を克服するために、リソグラフィ投影装置及び／又は設計レイアウトには精巧な微調整ステップが適用され得る。これらのステップは、例えば、ＮＡの最適化、カスタマイズされた照明体系、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近接効果補正（ＯＰＣ、「光学及びプロセス補正」と称されることもある）のような設計レイアウトの様々な最適化、又は一般に「解像度向上技術」（ＲＥＴ）として定義される他の方法を含むが、これらに限定されない。代替的には、低ｋ１でのパターンの再現を改善するべく、リソグラフィ装置の安定性を制御するための厳格な制御ループが用いられてもよい。

[0006] 本明細書において確認されるか否かに関わらず、既存の構成の１つ以上の課題に少なくとも部分的に対処する、基板上にパターンフィーチャを形成する方法及び装置を提供することが望ましいであろう。

[0007] 本発明の第１の態様によれば、基板上にパターンフィーチャを形成する方法が提供され、その方法は、複数の波長成分を備える放射ビームを提供することと、基板上に中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成することであって、像のベストフォーカス面は放射ビームの波長に依存する、形成することと、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を制御するように、パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータに依存して放射ビームのスペクトルを制御することと、を備える。

[0008] 本発明の第１の態様による方法は、次に述べるように有利である。

[0009] 放射ビームはパルス放射ビームであり得る。複数の波長成分は離散的な波長成分であり得る。

[00010] 方法はリソグラフィ方法であることが理解されよう。放射ビームを提供するステップ及びパターニングデバイスの像を形成するステップは、リソグラフィ装置（例えばスキャナツール）内で実施され得る。１つ以上の後続のプロセスは、ベーキング、現像、エッチング、アニーリング、堆積、ドーピングなどの後続の処理ステップを備え得る。よって、一般に、パターンフィーチャの形成は、リソグラフィ装置内の露光パラメータとリソグラフィ装置外の処理パラメータとの両方に依存するであろう。

[00011] 中間パターンフィーチャは、リソグラフィ装置内での（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によって形成されるパターンを備え得る。リソグラフィ装置内での露光後、閾値放射ドーズ量を受けた領域と閾値放射ドーズ量を受けていない領域とでレジストの特性が異なる場合には、中間パターンフィーチャが形成されたと考えることができる。

[00012] いくつかの実施形態においては、第１の態様による方法は、マルチプルパターニング又はスペーサリソグラフィプロセスであり得る。例えば、第１の態様による方法は、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセス又は側壁補助クアドラプルパターニング（ＳＡＱＰ）プロセスであり得る。つまり、中間パターンフィーチャは、リソグラフィ装置内での（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によって形成されるスペーサフィーチャを備え得る。そのような実施形態においては、中間パターン領域の形成は、閾値放射ドーズ量を受けた領域又は閾値放射ドーズ量を受けていない領域のいずれかを選択的に除去するように、レジストの現像を更に備え得る。パターンフィーチャは、１つ以上の後続のプロセスによって形成される、（例えば中間パターンフィーチャの半分のピッチで形成される）より小さいフィーチャを備え得る。既知のスペーサリソグラフィプロセスでは、パターニングフィーチャの寸法及び位置に対する制御は、主に、１つ以上の後続の処理ステップ（例えばエッチング及び堆積パラメータ）の制御によって実現される。

[00013] いくつかの他の実施形態においては、パターンフィーチャのピッチは、中間パターンフィーチャと実質的に同じピッチを有し得る。そのような実施形態においては、パターン領域の形成は、閾値放射ドーズ量を受けた領域又は閾値放射ドーズ量を受けていない領域のいずれかを選択的に除去するように、レジストの現像を備え得る。

[00014] 複数の波長成分を備える放射ビームを使用するリソグラフィ露光方法は、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスとして知られている。そのような構成は、リソグラフィ装置によって形成される像の焦点深度を増大させるために使用されてきた。

[00015] 有利なことには、第１の態様の方法は、基板上に形成されるパターンフィーチャの寸法及び／又は位置に対する制御を提供するために、放射ビームのスペクトルの制御を使用する。第１の態様の方法は、投影システムの収差が一般に波長に依存するという事実（色収差として知られる）を利用する。本明細書において用いられる場合、投影システムの収差とは、球状波面から投影システムの像面の一点に接近する放射ビームの波面の歪みを表し得る。したがって、複数の波長成分の各々が異なる収差を受けるであろうし、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性は概して異なるであろう。

[00016] 各スペクトル成分について異なり得る、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性の一例が、その寄与のベストフォーカス面である。したがって、いくつかの実施形態においては、第１の態様の方法は、異なるスペクトル成分は一般に基板内の又は基板に近接する異なる平面に集束されるという事実を利用する。これは、像の焦点はずれに寄与する収差が、複数の波長成分の各々について異なるためであり得る。したがって、異なるスペクトル成分によって提供される放射ドーズ量は基板の異なる領域に堆積され、その領域は概してそのスペクトル成分のベストフォーカス面上に中心を置く。したがって、放射ビームのスペクトルを制御することによって、各スペクトル成分のベストフォーカス面及び／又は各スペクトル成分によって送達される放射ドーズ量が制御され得る。これは中間パターンフィーチャの寸法に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャの寸法に対する制御を提供することができる。また、放射ビームのスペクトルに対する制御は、中間パターンフィーチャの形状、とりわけ中間パターンフィーチャの側壁パラメータ（例えば角度及び直線性）に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャの位置及び寸法に対する制御を提供することができる。

[00017] 以前は、スペーサフィーチャの側壁角度に対する制御は、中間パターンフィーチャを形成しながら像の全体の焦点を制御することによって提案されてきた。しかしながら、そのような構成は、イメージング性能及びコントラストを犠牲にして制御を提供することしかできない。また、リソグラフィ露光プロセス内の像の全体の焦点は、典型的には、（例えば基板を支持するウェーハステージを使用して）基板の位置（例えば高さ）を制御することによって制御され、これは実現可能な加速の範囲に限定され得る。基板を支持するウェーハステージを使用して基板の高さを制御するこのような以前の方法とは対照的に、第１の態様による方法は、放射ビームのスペクトルを制御する。放射ビームのスペクトルは、基板の露光時間よりも有意に短い時間的尺度で制御され得る。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。したがって、（ウェーハステージの実現可能な加速の範囲によって限定されない）第１の態様による方法は、以前の方法によるよりも高い空間周波数補正が適用されることを可能にする。

[00018] 有利なことには、第１の態様の方法は、放射ビームのスペクトルを制御することによって、基板上に形成される中間パターンフィーチャの側壁パラメータが制御されることを可能にする。特に、この制御は、基板上にパターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータに依存する。これは、例えば、基板に適用される１つ以上の後続のプロセスによって生じる基板上のパターンフィーチャの誤差が、多焦点イメージングパラメータを制御することによって補正されることを可能にする。

[00019] 各スペクトル成分について異なり得る、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性の別の一例が、像の平面内における像の位置である。したがって、いくつかの実施形態においては、第１の態様の方法は、異なるスペクトル成分は概して基板の平面内の異なる位置に集束されるという事実を利用する。これは、像の位置に寄与する収差が複数の波長成分の各々について異なるためであり得る。したがって、異なるスペクトル成分によって提供される像への寄与は、基板の平面内の異なる位置に堆積されるであろう。したがって、放射ビームのスペクトルを制御することによって、各スペクトル成分の位置及び／又は各スペクトル成分によって送達される放射ドーズ量が制御され得る。これは中間パターンフィーチャの位置に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャの位置に対する制御を提供することができる。

[00020] 典型的には、基板とリソグラフィ露光プロセス内で投影システムによって形成された像とのアライメントは、（例えば基板を支持するウェーハステージを使用して）基板の（基板の平面内における）位置を制御することによって制御される。この場合も、基板のそのような移動は、ウェーハステージの実現可能な加速の範囲に限定される。このような以前の方法とは対照的に、第１の態様による方法は、放射ビームのスペクトルを制御する。やはり、放射ビームのスペクトルは、基板の露光時間よりも有意に短い時間的尺度で制御され得る。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。したがって、（ウェーハステージの実現可能な加速の範囲によって限定されない）第１の態様による方法は、以前の方法によるよりも高い空間周波数補正が適用されることを可能にする。これは、例えば、比較的高い空間周波数でパターンフィーチャの配置（すなわちオーバーレイ）を制御するために使用され得る。これは、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）プロセス及び三次元ＮＡＮＤ（３ＤＮＡＮＤ）フラッシュメモリプロセスのフィールド内応力の存在に起因するオーバーレイ制御のための用途を有し得る。

[00021] 放射ビームは複数の波長成分を備える。これは複数の異なる手法で実現され得ることが理解されよう。

[00022] いくつかの実施形態においては、複数のパルスの各々が単一の波長成分を備え得る。複数の離散的な成分は複数のパルス内のパルスの複数の異なるサブセットによって実現されてもよく、各サブセットは異なる単一の波長成分を含む。例えば、一実施形態においては、放射ビームはパルスの２つのサブセット、すなわち、単一の第１の波長成分λ_１を備える第１のサブセットと、単一の第２の波長成分λ_２を備える第２のサブセットとを備えていてもよく、第１の波長成分λ_１と第２の波長成分λ_２とはΔλだけ離れている。パルスは、第１のサブセットのパルスと第２のサブセットのパルスとが交互（すなわち、第１の波長λ_１を有するパルスの後に第２の波長成分λ_２を有するパルスが続き、その後に第１の波長λ_１を有するパルスが続く、といった具合）であってもよい。

[00023] 代替的には、パルスの各々が複数の波長成分を備えていてもよい。

[00024] 放射ビームのスペクトルを制御することは、基板上の一点が受けるパルス放射の積分スペクトル又は時間平均スペクトルを制御することを意味すると見なされ得ることが理解されよう。

[00025] 放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長を制御することを備え得る。

[00026] これは、複数の波長成分のうち少なくとも１つのベストフォーカス面を制御し得る。これは、ひいては、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量が送達される（基板内の）位置に対する制御を可能にする。

[00027] 追加的又は代替的には、放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量を制御することを備え得る。

[00028] 基板の任意の部分に送達される総放射ドーズ量は（例えば複数のパルスを生成する放射源のパワーを制御するフィードバックループの一部として）制御され得ることが理解されよう。もっとも、そのような全体又は総ドーズ量制御とは無関係に、複数の波長成分の相対ドーズ量が制御されてもよい。例えば、複数の波長成分のドーズ量は、複数の波長成分の相対強度を制御することによって制御され得る。例えば、ドーズ量は、複数の波長成分の各々を含むパルスの数を制御することによって制御され得る。

[00029] 放射ビームによって基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、パターニングデバイスを使用して放射ビームをパターニングすることと、パターニングされた放射ビームを基板上に投影することとを備え得る。

[00030] 方法は更に、放射ビームのスペクトルとは無関係に放射ビームの全体の焦点を制御することを備え得る。

[00031] 全体の焦点は基板のトポロジーに依存して判定され得る。例えば、リソグラフィ装置内にロードされ、支持体（例えばウェーハステージ）にクランプされると、基板のトポロジーがレベルセンサなどを使用して判定され得る。判定された基板のトポロジーは、放射ビームへの基板の露光時に、基板をベストフォーカス面の全部もしくは全体に又はその近くに保つために使用され得る。

[00032] 放射ビームのスペクトル及び放射ビームの全体の焦点は協調最適化され得る。

[00033] 方法は更に、放射ビームのスペクトルとは無関係に総ドーズ量を制御することを備え得る。

[00034] 総放射ドーズ量は、中間パターンフィーチャの臨界寸法に対する制御を提供するように制御され得る。放射ビームのスペクトル及び総ドーズ量は協調最適化され得る。

[00035] 方法は、放射ビームを提供すること及びパターニングデバイスの像を形成することの前に、基板の表面に第１の材料層を提供することを備え得る。パターニングデバイスの像は、第１の材料層の上又は中に形成され得る。

[00036] 方法は、１つ以上の後続のプロセスを基板に適用して基板上にパターンフィーチャを形成することを更に備え得る。

[00037] 第１の態様による方法は、マルチプルパターニング又はスペーサリソグラフィプロセスであり得る。例えば、第１の態様による方法は、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセス又は側壁補助クアドラプルパターニング（ＳＡＱＰ）プロセスであり得る。

[00038] 基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、基板上の材料層を現像して中間パターンフィーチャを形成することと、中間パターンフィーチャの上に第２の材料層を提供することであって、第２の材料層は中間パターンフィーチャの側壁上にコーティングを提供する、提供することと、中間パターンフィーチャの側壁上の第２の材料層を残して、第２の材料層の一部を除去することと、第１の材料層から形成された中間パターンフィーチャを、その中間パターンフィーチャの側壁上にコーティングを形成した第２の材料層の少なくとも一部を基板上に残して、除去することであって、基板上に残された第２の材料層の一部は、除去された中間パターンフィーチャの側壁の場所に隣接する場所にパターンフィーチャを形成する、除去することと、を備え得る。

[00039] 放射ビームのスペクトルを制御することは、中間パターンフィーチャの側壁の側壁角度に対する制御を提供し得、それによって、中間パターンフィーチャの側壁上の第２の材料層のコーティングの寸法に影響を及ぼす。

[00040] 基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、基板上の材料層を現像してパターンフィーチャを形成することを備え得る。

[00041] 基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータは、以前に形成されたパターンフィーチャの測定から判定され得る。

[00042] つまり、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を判定するために、以前に形成された基板上のパターンフィーチャが測定され得る。例えば、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのピッチ又はピッチ変化（ピッチウォークとして知られる）を判定するために使用され得る。追加的又は代替的には、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのオーバーレイを判定するために使用されてもよい。本明細書で使用される場合（及び当技術分野において周知であるように）、オーバーレイとは、（例えば基板上の以前に形成されたフィーチャに対する）フィーチャの相対位置の誤差を意味することが意図されている。

[00043] 放射ビームのスペクトルを制御することは、中間パターンフィーチャのサブセットの公称又はデフォルトスペクトルに対して放射ビームのスペクトルを変更することを備え得る。

[00044] 例えば、放射ビームのスペクトル制御によって提供される制御は、中間パターンフィーチャが特定のタイプ（例えばクリティカルフィーチャ）である場合にのみ行われ得る。よりクリティカルでないフィーチャ（例えば高コントラストフィーチャ）が、公称又はデフォルトスペクトルを使用して形成されてもよい。

[00045] いくつかの実施形態においては、方法は、複数の中間パターンフィーチャと、そこから複数のパターンフィーチャとを形成することを備え得る。

[00046] 基板は複数のターゲット部分を備え得る。中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、複数のターゲット部分の各々に像を形成して複数のターゲット部分の各々に中間パターンフィーチャを形成することを備え得る。放射ビームのスペクトルの制御は、パターニングデバイスの像が形成されているターゲット部分に依存し得る。

[00047] 例えば、放射ビームのスペクトルは、基板の中央のターゲット部分と基板のエッジのターゲット部分とで異なって制御され得る。つまり、スペクトル制御はフィールド依存であり得る。例えば、放射ビームのスペクトルは、基板の中央のターゲット部分については公称もしくはデフォルトスペクトル又はその近くであり得るが、基板のエッジのターゲット部分については公称又はデフォルトスペクトルからのより大きな偏差が用いられ得る。

[00048] 基板が複数のターゲット部分を備えるこのような実施形態に関しては、パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、複数のターゲット部分の各々にパターンフィーチャを形成するための基板の後続の処理を備え得る。

[00049] 放射ビームのスペクトルの制御は、基板上にパターニングデバイスの像を形成しながら放射ビームのスペクトルを変化させることを備え得る。

[00050] つまり、方法は、基板の露光時に適用される放射ビームのスペクトルの動的制御を備え得る。露光はスキャン露光であり得、したがって、放射ビームのスペクトルのそのような動的制御は、露光フィールドの異なる部分に対して異なる補正が適用されることを可能にし得ることが理解されよう。そのような補正はフィールド内補正と称され得る。

[00051] 基板が複数のターゲット部分を備える実施形態に関しては、一般に、異なるフィールド内補正が各異なるターゲット部分に適用され得る。

[00052] 基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、像が形成されているときにパターニングデバイス及び／又は基板が放射ビームに対して移動されるスキャン露光を備え得る。

[00053] 方法は更に、パターンフィーチャを基板に転写することを備え得る。

[00054] 方法は更に、投影システムの１つ以上のパラメータを制御して、放射ビームのスペクトルとは無関係に設定点収差を維持することを備え得る。設定点収差は、放射ビームのスペクトルの制御によって協調最適化され得る。

[00055] 本発明の第２の態様によれば、複数の波長成分を備える放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、放射ビームのスペクトルを制御するように動作可能な調整機構と、パターニングデバイスを支持して放射ビームがパターニングデバイスに入射できるようにするための支持構造と、基板を支持するための基板テーブルと、基板上にパターニングデバイスの像を形成するべく基板のターゲット部分上に放射ビームを投射するように動作可能な投影システムであって、像のベストフォーカス面は放射ビームの波長に依存する、投影システムと、像を基板上のパターンに変換することを目的とする１つ以上の後続のプロセスの予想される特性に基づいて像を構成するべく調整機構を制御するように動作可能なコントローラと、を備えるリソグラフィシステムが提供される。

[00056] 本発明の第３の態様によれば、基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定する方法が提供され、その方法は、以前に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータを測定することと、１つ以上の測定されたパラメータに基づいて補正を決定することと、その補正に基づいて放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定することと、を備える。

[00057] 第３の態様による方法によって判定されたスペクトル又はスペクトル補正は、第１の態様による方法において使用され得る。

[00058] 本発明の第３の態様によれば、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を判定するために、以前に形成された基板上のパターンフィーチャが測定され得る。以前に形成された基板上のパターンフィーチャは、公称又はデフォルトスペクトルを使用して放射ビームによって基板上にパターニングデバイスの像を形成すること、及びその後、基板に適用される１つ以上の後続のプロセスを適用してパターンフィーチャを形成することによって形成されている。

[00059] 以前に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータは、以前に形成されたパターンフィーチャの位置及び／又は寸法の誤差を特徴付け得る。例えば、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのピッチ変化（ピッチウォークとして知られる）を判定するために使用され得る。追加的又は代替的には、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのオーバーレイ（すなわちフィーチャの位置の誤差）を判定するために使用され得る。

[00060] スペクトル又はスペクトル補正は、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長又は波長補正を制御することを備え得る。

[00061] スペクトル又はスペクトル補正は、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量又はドーズ量補正を備え得る。

[00062] 基板は複数のターゲット部分を備えていてもよく、スペクトル又はスペクトル補正は複数のターゲット部分の各々について判定され得る。つまり、スペクトル又はスペクトル補正はフィールド依存であり得る。

[00063] スペクトル又はスペクトル補正は、基板上の位置の関数として判定され得る。つまり、一般に、スペクトル又はスペクトル補正は、基板上の位置に依存して変動する。

[00064] 本発明の第４の態様によれば、適当な装置上で実行されるときに本発明の第１の態様による方法を実施するように動作可能なプログラム命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。

[00065] プログラム命令は、本発明の第３の態様による方法によって決定されるスペクトル又はスペクトル補正を備え得る。

[00066] 本発明の第５の態様によれば、適当な装置上で実行されるときに本発明の第３の態様による方法を実施するように動作可能なプログラム命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。

[00067] 本発明の第６の態様によれば、本発明の第４又は第５の態様のコンピュータプログラムを備える非一時的コンピュータプログラムキャリアが提供される。

[00068] 本発明の第７の態様によれば、パターニングデバイスと色収差を有する投影システムとを備えたリソグラフィ装置を使用して基板上にパターンを形成する方法が提供され、その方法は、複数の波長成分を備える放射ビームをパターニングデバイスに提供することと、パターンを形成するために投影システムを使用して基板上にパターニングデバイスの像を形成することであって、パターンの位置は色収差に起因して放射ビームの波長に依存する、形成することと、放射ビームのスペクトルを制御してパターンの位置を制御することと、を備える。

[00069] 本発明の第８の態様によれば、リソグラフィ装置において基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトルを判定するための機械可読命令を備えるコンピュータプログラム製品が提供され、リソグラフィ装置は色収差を有する投影システムを備え、命令は、パターニングデバイスに関連するパターンの基板上の位置の、色収差に起因する放射ビームの波長への依存性を得るように、及び基板上のパターンの所望の位置と依存性とに基づいて放射ビームのスペクトルを判定するように、構成されている。

[00070] 本発明の実施形態を、添付の概略図を参照して、単なる例示として以下に説明する。

リソグラフィ装置の図式的概観を図示する。 リソグラフィセルの図式的概観を図示する。 ホリスティックリソグラフィの図式表現を図示しており、半導体製造を最適化するための３つの鍵となる技術間の協働を表す。 本発明の一実施形態による、基板上にパターンフィーチャを形成する方法の概略ブロック図である。 リソグラフィ装置における（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によってパターンを形成するプロセスの図式表現である。 リソグラフィ装置における（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によってパターンを形成するプロセスの図式表現である。 リソグラフィ装置における（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によってパターンを形成するプロセスの図式表現である。 リソグラフィ装置における（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によってパターンを形成するプロセスの図式表現である。 基板の平面に対して概ね垂直な側壁を有する中間パターンフィーチャを使用して中間パターンフィーチャの半分のピッチを有するパターンフィーチャを形成する、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して概ね垂直な側壁を有する中間パターンフィーチャを使用して中間パターンフィーチャの半分のピッチを有するパターンフィーチャを形成する、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して概ね垂直な側壁を有する中間パターンフィーチャを使用して中間パターンフィーチャの半分のピッチを有するパターンフィーチャを形成する、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して概ね垂直な側壁を有する中間パターンフィーチャを使用して中間パターンフィーチャの半分のピッチを有するパターンフィーチャを形成する、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して概ね垂直な側壁を有する中間パターンフィーチャを使用して中間パターンフィーチャの半分のピッチを有するパターンフィーチャを形成する、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して斜角の側壁を有する中間パターンフィーチャを使用する、図６Ａに示す側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して斜角の側壁を有する中間パターンフィーチャを使用する、図６Ｂに示す側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して斜角の側壁を有する中間パターンフィーチャを使用する、図６Ｃに示す側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して斜角の側壁を有する中間パターンフィーチャを使用する、図６Ｄに示す側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 基板の平面に対して斜角の側壁を有する中間パターンフィーチャを使用する、図６Ｅに示す側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセスの図式表現である。 中間パターンフィーチャを使用して実質的に同じピッチを有するパターンフィーチャを形成するプロセスの図式表現である。 中間パターンフィーチャを使用して実質的に同じピッチを有するパターンフィーチャを形成するプロセスの図式表現である。 レジストの層の一部と、ある放射ドーズ量に露光することによってレジストの層内に形成されているフィーチャとの図式表現である。 レジストの層の一部と、多焦点イメージングプロセスを使用してレジストの層上に形成されているフィーチャとの図式表現であって、ある放射ドーズ量が２つの離散的な波長成分を使用してフィーチャに送達される。 レジストの層の一部と、図８Ｂに示されるタイプの多焦点イメージングプロセスを使用してレジストの層上に形成されているフィーチャとの図式表現であって、フィーチャの側壁の形状及び位置を制御するために放射のスペクトルが制御される。 レジストの層の一部と、図８Ｂに示されるタイプの多焦点イメージングプロセスを使用してレジストの層上に形成されているフィーチャとの図式表現であって、フィーチャの側壁の形状及び位置を制御するために放射のスペクトルが制御される。 レジストの層の一部と、図８Ｂに示されるタイプの多焦点イメージングプロセスを使用してレジストの層上に形成されているフィーチャとの図式表現であって、フィーチャの側壁の形状及び位置を制御するために放射のスペクトルが制御される。 レジストの層の一部と、図８Ｂに示されるタイプの多焦点イメージングプロセスを使用してレジストの層上に形成されているフィーチャとの図式表現であって、フィーチャの側壁の形状及び位置を制御するために放射のスペクトルが制御される。 本発明の一実施形態による、基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定する方法の概略ブロック図である。 概ね図８Ｄに示すフィーチャの形をした、レジストの層内に形成されたフィーチャを備えるが、フィーチャは真っ直ぐな側壁を有さない、レジストの層の一部の図式表現である。 側壁角度の５つの異なるプロットを焦点制御パラメータの関数として示し、異なるプロットの各々は、放射ビームの異なる波長成分のベストフォーカス面間の異なるピーク分離Δｚを表す。 波長シフトに対するゼルニケ係数の感度をスリット座標（ｘ）の関数として図示する。 波長シフトに対するゼルニケ係数の感度をスリット座標（ｘ）の関数として図示する。 レジスト層における空中像位置の制御を図示する。 レジスト層における空中像位置の制御を図示する。 レジスト層における空中像位置の制御を図示する。 スリット方向にわたるＸの位置シフトを示す。 スリット方向にわたるＸの位置シフトを示す。 スリット方向にわたるＹの位置シフトを示す。 スリット方向にわたるＹの位置シフトを示す。

[00071] 本文献では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長）及びＥＵＶ（極端紫外線放射、例えば、約５～１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含するために使用される。

[00072] 「レチクル」、「マスク」、又は「パターニングデバイス」という用語は、本文で用いる場合、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応して、入来する放射ビームにパターン付き断面を与えるため使用できる汎用パターニングデバイスを指すものとして広義に解釈され得る。また、この文脈において「ライトバルブ」という用語も使用できる。古典的なマスク（透過型又は反射型マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）以外に、他のそのようなパターニングデバイスの例は、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイを含む。

[00073] 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、又は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を支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイス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に連結されたマスクサポート（例えばマスクテーブル）Ｔと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構築された第２のポジショナＰＷに連結された基板サポート（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。

[00074] 動作中、照明システムＩＬは、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して放射源ＳＯから放射ビームを受ける。照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、及び／又はその他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネント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を調節し、パターニングデバイスＭＡの平面において、その断面にわたって所望の空間及び角度強度分布が得られるようにしてもよい。

[00075] 本明細書で用いられる「投影システム」ＰＳという用語は、使用する露光放射、及び／又は液浸液の使用や真空の使用のような他のファクタに合わせて適宜、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、アナモルフィック光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム、及び／又は静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈するべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用される場合、これは更に一般的な「投影システム」ＰＳという用語と同義と見なすことができる。

[00076] リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を例えば水のような比較的高い屈折率を有する液体で覆うことができるタイプでもよい。これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技法に関する更なる情報は、参照により本願に含まれる米国特許第ＵＳ６９５２２５３号に与えられている。

[00077] リソグラフィ装置ＬＡは、２つ以上の基板サポートＷＴを有するタイプである場合もある（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。こうした「マルチステージ」機械において、基板サポートＷＴを並行して使用するか、及び／又は、一方の基板サポートＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するためこの基板を用いている間に、他方の基板サポートＷＴ上に配置された基板Ｗに対して基板Ｗの以降の露光の準備ステップを実行することができる。

[00078] 基板サポートＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは測定ステージを含むことができる。測定ステージは、センサ及び／又はクリーニングデバイスを保持するように配置されている。センサは、投影システムＰＳの特性又は放射ビームＢの特性を測定するように配置できる。測定ステージは複数のセンサを保持することができる。クリーニングデバイスは、例えば投影システムＰＳの一部又は液浸液を提供するシステムの一部のような、リソグラフィ装置の一部をクリーニングするように配置できる。基板サポートＷＴが投影システムＰＳから離れている場合、測定ステージは投影システムＰＳの下方で移動することができる。

[00079] 動作中、放射ビームＢは、マスクサポートＴ上に保持されている、例えばマスクＭＡのようなパターニングデバイス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（設計レイアウト）によってパターンが付与される。マスクＭＡを横断した放射ビーム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に集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置測定システムＩＦを用いて、例えば、放射ビームＢの経路内の集束し位置合わせした位置に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板サポートＷＴを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と、場合によっては別の位置センサ（図１には明示的に図示されていない）を用いて、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ことができる。パターニングデバイス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を用いて位置合わせすることができる。図示されてい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有するが、それらをターゲット部分間の空間に位置付けることも可能である。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、これらがターゲット部分Ｃ間に位置付けられている場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。

[00080] 投影システムＰＳは、基板Ｗ上にパターニングデバイスＭＡの（解像度が制限された）像を形成するように配置される。パターニングデバイスＭＡの平面（対物面と称され得る）は、基板Ｗの平面（像面と称され得る）と共役であることが理解されよう。本明細書において使用されるとき、パターニングデバイスＭＡの平面、基板Ｗの平面、及び任意の他の相互に共役な平面は、フィールド平面と称され得る。

[00081] 調節された放射ビームＢの形状及び（空間）強度分布は、イルミネータＩＬの光学素子によって定義される。スキャンモードでは、調節された放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡ上に概ね長方形の放射の帯を形成するようなものであってもよい。その放射の帯は、露光スリット（又はスリット）と称され得る。スリットは、より長い寸法（長さと称され得る）とより短い寸法（幅と称され得る）とを有していてもよい。スリットの幅はスキャン方向（図１のｙ方向）に対応していてもよく、スリットの長さは非スキャン方向（図１のｘ方向）に対応していてもよい。スキャンモードでは、スリットの長さが、単一動的露光において露光可能なターゲット領域Ｃの非スキャン方向の範囲を限定する。対照的に、単一動的露光において露光可能なターゲット領域Ｃのスキャン方向の範囲は、スキャン動作の長さによって決定される。

[00082] 「スリット」、「露光スリット」、あるいは「バンド又は放射」という用語は、リソグラフィ装置の光軸に垂直な平面内でイルミネータＩＬによって生成される放射の帯を指して互換的に使用され得る。この平面は、パターニングデバイスＭＡ又は基板Ｗのいずれかに又はその近くにあり得る。この平面は、投影システムＰＳに対して静止状態であり得る。「スリットプロファイル」、「放射ビームのプロファイル」、「強度プロファイル」、及び「プロファイル」という用語は、特にスキャン方向におけるスリットの（空間）強度分布の形状を指して互換的に使用され得る。リソグラフィ装置の光軸に垂直な平面内では、露光領域とは、放射を受けることができる平面（例えばフィールド平面）の領域を指し得る。

[00083] イルミネータＩＬはパターニングデバイスＭＡの露光領域を放射ビームＢで照明し、投影システムＰＳは基板Ｗの平面内の露光領域に放射を集束させる。イルミネータＩＬは、放射ビームＢのスリットの長さ及び幅を制御するために使用され得るマスキングブレイドを備えていてもよく、それによってパターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗの平面内の露光領域の範囲がそれぞれ制限される。つまり、イルミネータのマスキングブレイドは、リソグラフィ装置の視野絞りの役割を果たす。

[00084] イルミネータＩＬは、放射ビームＢの両側で放射ビームを部分的に減衰させるように動作可能な強度調整器（図示しない）を備えていてもよい。強度調整器は、例えば、複数対の可動フィンガーを備えていてもよく、各対は、スリットの各側に１つのフィンガーを備える（すなわち、フィンガーの各対はスキャン方向に分離されている）。フィンガーＦの対は、スリットの長さに沿って（すなわち、非スキャン方向の異なる位置に）配置される。各可動フィンガーは、それが放射ビームＢの経路内に配設される範囲を制御するように、スキャン方向に独立して移動可能である。可動フィンガーを移動させることによって、スリットの形状及び／又は強度分布は調整可能である。フィンガーは、リソグラフィ装置ＬＡのフィールド平面ではない平面内にあってもよく、フィールドは、フィンガーが放射ビームＢを鋭く切断しないように、フィンガーの周辺部にあってもよい。フィンガーの対は、スリットの長さに沿って放射ビームＢの異なるレベルの減衰を適用するために用いられ得る。

[00085] スキャンモードでは、第１の位置決めデバイスＰＭは、支持構造ＭＴを、イルミネータＩＬによって調節された放射ビームＢに対して、スキャン経路に沿って移動させるように動作可能である。一実施形態においては、支持構造ＭＴは、一定のスキャン速度ｖ_ＭＴでスキャン方向に直線的に移動される。上述したように、スリットは、その幅がスキャン方向（図１のｙ方向と一致する）に延在するように配向される。スリットによって照明されるパターニングデバイスＭＡ上の各点は、任意の瞬間に、投影システムＰＳによって基板Ｗの平面内の単一の共役点上にイメージングされる。支持構造ＭＴがスキャン方向に移動するにつれ、パターニングデバイスＭＡ上のパターンは、支持構造ＭＴと同じ速度でスリットの幅を横切って移動する。具体的には、パターニングデバイスＭＡ上の各点が、スリットの幅を横切ってスキャン方向に速度ｖ_ＭＴで移動する。この支持構造ＭＴの運動の結果として、パターニングデバイスＭＡ上の各点に対応する基板Ｗの平面内の共役点は、基板テーブルＷＴの平面内のスリットに対して移動する。

[00086] 基板Ｗ上にパターニングデバイスＭＡの像を形成するために、基板テーブルＷＴは、パターニングデバイスＭＡ上の各点の基板Ｗの平面内の共役点が基板Ｗに対して静止したままであるように移動される。投影システムＰＳに対する基板テーブルＷＴの速度（大きさ及び方向の両方）は、投影システムＰＳの（スキャン方向の）縮小及び像反転特性によって決定される。具体的には、投影システムＰＳの特性が、基板Ｗの平面内に形成されるパターニングデバイスＭＡの像がスキャン方向に反転されるようなものである場合には、基板テーブルＷＴは、支持構造ＭＴとは反対方向に移動されなければならない。つまり、基板テーブルＷＴ２の運動は、支持構造ＭＴの運動に対して逆平行でなければならない。また、投影システムＰＳが放射ビームＰＢに縮小係数αを適用する場合には、所与の期間に各共役点が移動する距離は、パターニングデバイス上の対応する点が移動する距離のα分の１に小さくなる。したがって、基板テーブルＷＴの速度の大きさ｜ｖ_ＷＴ｜は｜ｖ_ＭＴ｜／αとなるはずである。

[00087] 図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソセル又は（リソ）クラスタと称されることもあるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し得るものであり、リソグラフィセルは基板Ｗに対する露光前プロセス及び露光後プロセスを実施する装置も含むことが多い。慣例的には、これらの装置は、レジスト層を堆積するためのスピンコータＳＣと、露光されたレジストを現像するためのデベロッパＤＥと、例えばレジスト層内の溶媒を調節するために例えば基板Ｗの温度を調節するための冷却プレートＣＨ及びベークプレートＢＫとを含む。基板ハンドラ又はロボットＲＯが、基板Ｗを入力／出力ポートＩ／Ｏ１，Ｉ／Ｏ２からピックアップし、異なる処理装置間で移動させ、リソグラフィ装置ＬＡのローディングベイＬＢに基板Ｗを引き渡す。集合的にトラックと称されることも多いリソセル内のデバイスは典型的には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自体は、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も制御し得る監視制御システムＳＣＳによって制御され得る。

[00088] リソグラフィ装置ＬＡによって露光される基板Ｗが正確に且つ安定的に露光されるためには、基板を検査して後続の層の間のオーバーレイエラー、線幅、クリティカルディメンション（ＣＤ）など、パターニングされた構造の特性を測定するのが望ましい。このために、リソセルＬＣには検査ツール（図示しない）が含まれていてもよい。エラーが検出される場合には、特に同じバッチ又はロットの他の基板が露光又は処理される前に検査が行われるのであれば、後続の基板の露光に対して又は基板Ｗについて実施される他の処理ステップに対して調整がなされ得る。

[00089] メトロロジ装置とも称され得る検査装置は、基板Ｗの特性、特に、異なる基板Ｗの特性がどのように異なっているのか又は同じ基板Ｗの異なる層に関連する特性が層毎にどのように異なっているのかを判定するために用いられる。検査装置は、代替的には、基板Ｗ上の欠陥を識別するように構築されていてもよく、例えばリソセルＬＣの一部であってもよく、又はリソグラフィ装置ＬＡに統合されていてもよく、又は独立型のデバイスでさえあり得る。検査装置は、潜像（露光後のレジスト層内の像）について、又は半潜像的な像（露光後ベークステップＰＥＢの後のレジスト層内の像）について、又は（レジストの露光部又は未露光部が除去された）現像済みのレジスト像について、又は（エッチングなどのパターン転写ステップの後の）エッチングされた像についてさえ、特性を測定することができる。

[00090] 一般に、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上の構造の高精度の寸法決め及び設置を必要とする処理において最も重要なステップの１つである。この高い精度を保証するために、３つのシステムが、図３に概略的に図示されるような所謂「ホリスティックな」制御環境において組み合わされ得る。これらのシステムの１つが、メトロロジツールＭＴ（第２のシステム）とコンピュータシステムＣＬ（第３のシステム）とに（仮想的に）接続されたリソグラフィ装置ＬＡである。このような「ホリスティックな」環境の鍵となるのは、これらの３つのシステム間の協調を最適化して、リソグラフィ装置ＬＡによって実施されるパターニングがプロセスウィンドウ内に留まることを確実にするように、プロセスウィンドウ全体を向上させると共に厳格な制御ループを提供することである。プロセスウィンドウはある範囲のプロセスパラメータ（例えばドーズ量、焦点、オーバーレイ）を定義し、その範囲内では、特定の製造プロセスは定義された結果（例えば機能的な半導体デバイス）となる。一般には、その範囲内では、リソグラフィプロセス又はパターニングプロセスのプロセスパラメータは変動することが許される。

[00091] コンピュータシステムＣＬは、パターニングされる設計レイアウト（の一部）を使用して、どの解像度向上技術を用いるかを予測し得ると共に、計算機リソグラフィシミュレーション及び演算を実施してどのマスクレイアウト及びリソグラフィ装置設定がパターニングプロセスのプロセスウィンドウ全体を最大にするのかを判定し得る（図３に第１のスケールＳＣ１の両方向矢印によって図示されている）。一般には、解像度向上技術は、リソグラフィ装置ＬＡのパターニング可能性に合わせて準備される。コンピュータシステムＣＬは、例えば準最適な処理に起因する欠陥が存在し得るか否かを予測するべく、（例えばメトロロジツールＭＴからの入力を使用して）リソグラフィ装置ＬＡがプロセスウィンドウ内のどこで現在動作しているのかを検出するためにも用いられ得る（図３に第２のスケールＳＣ２の「０」を指す矢印によって図示されている）。

[00092] メトロロジツール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及び予測を可能にし得ると共に、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のキャリブレーションステータスにおいて発生する可能性のあるドリフトを識別し得る（図３に第３のスケールＳＣ３の複数の矢印によって図示されている）。

[00093] 半導体製造プロセスには複数の処理装置（リソグラフィ装置、エッチングステーションなど）が関与するので、プロセスを全体として最適化すること、例えば、個々の処理装置に関連する特定の補正能力を考慮に入れることが有益であり得る。これは、第１の処理装置の制御が第２の処理装置の既知の制御特性に（部分的に）基づき得るという観点につながる。この戦略は、一般に協調最適化と称される。そのような戦略の例が、リソグラフィ装置と、パターニングデバイスの密度分布と、リソグラフィ装置と、エッチングステーションとの合同最適化である。協調最適化についての更なる情報は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０７２８５２号及び米国特許仮出願第６２／２９８，８８２号明細書に見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

[00094] いくつかのプロセス制御状況においては、制御目的は、例えば「ダイインスペック（dies in spec）の数」であり得、これは典型的には、被処理基板のバッチ毎に最大数の機能製品を得るための歩留まり駆動プロセス制御パラメータである（典型的には、製品は基板上のダイに関連付けられており、したがって、歩留まりベースのプロセス制御は「ダイインスペック」基準に基づくと称されることが多い）。良好な歩留まりベースのプロセス制御を得るために、メトロロジ測定のサンプリングスキームは、歩留まりにとって最も重要であると予想される及び／又は歩留まりが影響を受けるかどうかを判定するのに統計的に最も関連し得る場所、その上、又はその付近で実施される測定から恩恵を受け得る。製品フィーチャの特性を測定することとは別に、最適な歩留まりのためにプロセスを最適化するのを更に支援するべく、欠陥の発生も測定され得る（基準欠陥検査）。歩留まりベースの制御についての更なる情報は、欧州特許出願第ＥＰ１６１９５８１９．４号に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[00095] リソグラフィ装置ＬＡは、パターンを基板上に正確に再現するように構成されている。適用されるフィーチャの位置及び寸法は、特定の公差内である必要がある。位置誤差は、オーバーレイエラー（「オーバーレイ」と称されることが多い）に起因して発生し得る。オーバーレイは、第１の露光時の第１のフィーチャを第２の露光時の第２のフィーチャに対して配置する際の誤差である。リソグラフィ装置は、パターニングの前に各ウェーハを基準に正確に位置合わせすることによって、オーバーレイエラーを最小化する。これは、アライメントセンサを用いて基板上のアライメントマークの位置を測定することによって行われる。アライメント手順についての更なる情報は、米国特許出願公開第ＵＳ２０１００２１４５５０号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。パターン寸法（ＣＤ）誤差は、例えば、基板がリソグラフィ装置の焦点面に対して正しく位置決めされていないときに発生し得る。こうした焦点位置誤差は、基板表面の非平坦性に関連し得る。リソグラフィ装置は、パターニングの前にレベルセンサを使用して基板表面のトポグラフィを測定することによって、これらの焦点位置誤差を最小化する。基板上へのパターニングデバイスの正しいイメージング（合焦）を確実にするために、後続のパターニング時に基板高さ補正が適用される。レベルセンサシステムについての更なる情報は、米国特許出願公開第ＵＳ２００７００８５９９１号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[00096] リソグラフィ装置ＬＡ及びメトロロジ装置ＭＴに加えて、ＩＣ製造時には他の処理装置も使用され得る。エッチングステーション（図示しない）が、レジストへのパターンの露光後に基板を処理する。エッチングステーションは、レジストからレジスト層の下にある１つ以上の層にパターンを転写する。典型的には、エッチングはプラズマ媒体の適用に基づく。局所的なエッチング特性は、例えば、基板の温度制御を使用すること又は電圧制御リングを使用してプラズマ媒体を方向付けることによって制御され得る。エッチング制御についての更なる情報は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１１０８１６４５号明細書及び米国特許出願公開第ＵＳ２００６００１６５６１号明細書に見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

[00097] ＩＣの製造時には、フィーチャの特性がある制御限界内に留まるように、リソグラフィ装置又はエッチングステーションなどの処理装置を使用して基板を処理するためのプロセス条件が安定したままであることが非常に重要である。プロセスの安定性は、ＩＣの機能部品のフィーチャ、すなわち製品フィーチャにとって特に重要である。安定した処理を保証するためには、プロセス制御能力が適切である必要がある。プロセス制御は、処理データの監視及びプロセス補正のための手段の実装を伴い、例えば処理データの特性に基づいて処理装置を制御する。プロセス制御は、メトロロジ装置ＭＴによる周期的測定に基づいていてもよく、これは「アドバンストプロセスコントロール」と称されることが多い（更にＡＰＣとしても参照される）。ＡＰＣについての更なる情報は、米国特許出願公開第ＵＳ２０１２０００８１２７号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。典型的なＡＰＣ実装は、１つ以上の処理装置に関連するドリフトを監視及び補正するための、基板上のメトロロジフィーチャに対する周期的測定を伴う。メトロロジフィーチャは、製品フィーチャのプロセス変動に対する応答を反映する。プロセス変動に対するメトロロジフィーチャの感度は、製品フィーチャと比較して異なり得る。その場合、所謂「メトロロジ対デバイス（Metrology To Device）」オフセット（更にＭＴＤとしても参照される）が判定され得る。製品フィーチャの挙動を模倣するために、メトロロジターゲットは、セグメント化されたフィーチャ、アシストフィーチャ、又は特定のジオメトリ及び／又は寸法を有するフィーチャを組み込むことができる。慎重に設計されたメトロロジターゲットは、製品フィーチャと同様にプロセス変動に応答するはずである。メトロロジターゲット設計についての更なる情報は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１５１０１４５８号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[00098] メトロロジターゲットが存在する及び／又は測定される、基板及び／又はパターニングデバイスにわたる場所の分布は、「サンプリングスキーム」と称されることが多い。典型的には、サンプリングスキームは、関連する１つ又は複数のプロセスパラメータの予想されるフィンガープリントに基づいて選択され、プロセスパラメータがゆらぐと予想される基板上のエリアは、通常、プロセスパラメータが一定であると予想されるエリアよりも密にサンプリングされる。また、リソグラフィプロセスのスループットに対するメトロロジ測定の許容可能な影響に基づいて実施され得るメトロロジ測定の数には制限がある。スループットに影響を及ぼすことなく及び／又はレチクルもしくは基板上の過大なエリアをメトロロジフィーチャに割り当てることなくリソグラフィプロセスを正確に制御するためには、慎重に選択されたサンプリングスキームが重要である。メトロロジターゲットの最適な位置決め及び／又は測定に関する技術は、「スキーム最適化」と称されることが多い。スキーム最適化についての更なる情報は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１５１１０１９１号明細書及び欧州特許出願第ＥＰ１６１９３９０３．８号に見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

[00099] メトロロジ測定データに加えて、コンテキストデータもプロセス制御のために使用され得る。コンテキストデータは、（処理装置のプールから）選択された処理ツール、処理装置の特定の特性、処理装置の設定、回路パターンの設計、及び処理条件に関係する測定データ（例えばウェーハジオメトリ）のうちの１つ以上に関係するデータを備え得る。プロセス制御目的でコンテキストデータを使用することの例は、欧州特許出願第ＥＰ１６１５６３６１．４号及び国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０７２３６３号に見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。コンテキストデータは、そのコンテキストデータが、現在制御されているプロセスステップの前に実施されたプロセスステップに関係する場合に、フィードフォワード方式で処理を制御又は予測するために使用され得る。コンテキストデータは、製品フィーチャ特性に統計的に相関していることが多い。これは、最適な製品フィーチャ特性を実現するという観点から、処理装置のコンテキスト駆動制御を可能にする。コンテキストデータ及びメトロロジデータはまた、例えば、制御及び／又は診断目的により有用なより詳細な（密な）データが利用可能になる程度まで、疎なメトロロジデータをエンリッチ化するために組み合わされてもよい。コンテキストデータとメトロロジデータとを組み合わせることについての更なる情報は、米国特許仮出願第６２／３８２，７６４号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[000100] 前述のように、プロセスを監視することは、プロセスに関係するデータの取得に基づく。要求される（ロット毎又は基板毎の）データサンプリングレート及びサンプリング密度は、パターン再現の要求される精度のレベルに依存する。低ｋ１リソグラフィプロセスでは、小さな基板間プロセス変動でさえ有意であり得る。すると、コンテキストデータ及び／又はメトロロジデータは、基板毎にプロセス制御を可能にする必要がある。また、あるプロセス変動が基板全体にわたって特性の変動を引き起こすときには、コンテキストデータ及び／又はメトロロジデータは、基板全体にわたって十分に密に分散される必要がある。しかしながら、メトロロジ（測定）に利用可能な時間は、要求されるプロセスのスループットを考慮すると、限られている。この制限は、メトロロジツールが、選択された基板で及び基板にわたる選択された場所でのみ測定をし得ることを強いる。どの基板が測定される必要があるかを判定するための戦略は、欧州特許出願第ＥＰ１６１９５０４７．２号及び第ＥＰ１６１９５０４９．８号に更に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

[000101] 実用では、（１つの基板又は複数の基板にわたる）プロセスパラメータに関する測定値の疎なセットから、１つ又は複数の基板に関連する値のより密なマップを導出することがしばしば必要である。典型的には、測定値のそのような密なマップは、プロセスパラメータの予想されるフィンガープリントに関連付けられたモデルと併せて、疎な測定データから導出され得る。測定データをモデル化することについての更なる情報は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１３０９２１０６号明細書に見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[000102] 図４は、本発明の一実施形態による、基板上にパターンフィーチャを形成する方法４００の概略ブロック図である。

[000103] 方法４００は、複数の波長成分を備える放射ビームを提供するステップ４１０を備える。例えば、放射ビームは、図１に図示すると共に上述した放射源ＳＯによって出力されるビームＢであってもよい。

[000104] いくつかの実施形態においては、放射ビームはパルス放射ビームであり得る。放射ビームがパルス化され複数の波長成分を備える実施形態については、これは、次に述べるように、複数の異なる手法で実現され得ることが理解されよう。

[000105] いくつかの実施形態においては、複数のパルスの各々が単一の波長成分を備え得る。複数の波長成分は複数のパルス内のパルスの複数の異なるサブセットによって実現されてもよく、各サブセットは異なる単一の波長成分を備える。例えば、一実施形態においては、放射ビームはパルスの２つのサブセット、すなわち、単一の第１の波長成分λ_１を備える第１のサブセットと、単一の第２の波長成分λ_２を備える第２のサブセットとを備えていてもよく、第１の波長成分λ_１と第２の波長成分λ_２とは波長差Δλ＝λ_２－λ_１だけ離れている。パルスは、第１のサブセットのパルスと第２のサブセットのパルスとが交互であってもよい。つまり、（例えば放射源ＳＯによって出力される）パルス列が、第１の波長λ_１を有するパルスを備え、その後に第２の波長成分λ_２を有するパルスが続き、その後に第１の波長λ_１を有するパルスが続く、といった具合であってもよい。

[000106] 代替的には、パルスの各々が複数の波長成分を備えていてもよい。

[000107] いくつかの実施形態においては、放射ビームの複数の波長成分は離散的な波長成分であり得る。放射ビームの複数の波長成分の各々は、波長又は帯域幅のいくらかの非ゼロの拡がり（non-zero spread）を有することが理解されよう。しかしながら、２つの成分間の波長差Δλ＝λ_２－λ_１が波長成分λ_１、λ_２の各々の帯域幅よりも大きい構成については、２つの波長成分は離散的であると考えられ得る。

[000108] 方法４００は更に、基板上に中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成するステップ４２０を備える。像のベストフォーカス面は放射ビームの波長に依存する。例えば、図１に図示すると共に上述したように、放射ビームＢは、マスクサポートＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し得る。このようにして、放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡ上に存在するパターン（設計レイアウト）によってパターニングされる。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は基板Ｗのターゲット部分Ｃにビームを合焦させる。

[000109] 方法４００は更に、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を制御するように、パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータに依存して放射ビームのスペクトルを制御するステップ４３０を備える。

[000110] 本明細書において使用されるとき、放射ビームのスペクトルとは、基板Ｗ上の一点が受ける、ある露光時間にわたる放射ビームの積分スペクトル又は時間平均スペクトルを意味することが意図される。例えば、基板上に第１のパターンフィーチャを形成するために、基板に感光性レジストが提供され得ることは理解されよう。レジストのうち閾値を超える放射ドーズ量を受ける部分は、特性が変化し得る。したがって、パターニングデバイスＭＡを用いて放射ビームＢをパターニングすることによって、レジストのいくつかの部分には閾値を超える放射ドーズ量が送達され得るが、基板の他の部分は閾値を超える放射ドーズ量を受けない。閾値を超える放射ドーズ量を送達するために、基板の一部は、十分な露光時間にわたって、パターニングされた放射ビームに露光され得る。スキャン露光の場合、露光時間は、基板のスキャン速度とスキャン方向の放射ビームの空間範囲とに依存し得る。パルス放射ビームでは、放射ドーズ量は、一般に、複数のパルス（例えば１０～１００パルス程度又はそれ以上）として送達される。そのような実施形態については、本明細書において使用されるとき、放射ビームのスペクトルとは、基板Ｗ上の一点が受ける、ある露光時間にわたる放射ビームの積分スペクトル又は時間平均スペクトルを意味することが意図される。

[000111] 様々な異なる放射源ＳＯが、複数の波長成分を備える放射ビームを提供するように動作可能であり得、その放射ビームのスペクトルを調整可能にすることのできる調整機構を備え得ることが理解されよう。そのような放射源の例は、ＵＳ２０２０／０３０１２８６として公開された米国特許出願に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。

[000112] 方法４００はリソグラフィ方法であることが理解されよう。放射ビームを提供するステップ４１０及びパターニングデバイスの像を形成するステップ４２０は、リソグラフィ装置（例えば図１から図３に図示すると共に上述したタイプのもの）内で実施され得る。パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、ベーキング、現像、エッチング、アニーリング、堆積、ドーピングなどの後続の処理ステップを備え得る。そのようなプロセスは、図２に図示すると共に上述したタイプのリソグラフィセルＬＣ（リソグラフィ装置ＬＡがその一部を形成する）内で適用され得る。一般に、パターンフィーチャの形成は、リソグラフィ装置ＬＡ内の露光パラメータとリソグラフィ装置ＬＡ外の処理パラメータとの両方に依存するであろう。

[000113] 中間パターンフィーチャは、次に図５Ａから図５Ｄを参照して説明するように、リソグラフィ装置内での（例えばレジストの層で被覆された）基板の露光によって形成されるパターンを備え得る。

[000114] 図５Ａは、基板５００を概略的に図示している。基板は、例えば、図１に関連して説明した基板Ｗと同様又は同一であってもよい。図５Ｂは、基板５００の表面上への第１の材料層５０２の提供を概略的に図示している。第１の材料層５０２は、閾値を超える放射ドーズ量を受けると特性がいくらか変化するフォトレジストを備える。第１の材料層５０２は、プロセス中の後の段階でこの層が犠牲にされる（除去される）ので、犠牲層と称され得る。基板５００の表面上への第１の材料層５０２の提供は、図２に図示すると共に上述したタイプのリソグラフィセルＬＣ内で（例えばスピンコータＳＣを使用して）実施され得る。第１の材料層５０２は、第１の材料層５０２に中間パターンフィーチャを形成するために、放射ビーム（例えばパターニングされた放射ビーム）に露光される。

[000115] 第１の材料層５０２のうち、閾値を超える放射ドーズ量を受ける部分は、特性が変化する。特に、図５Ｃに概略的に示すように、パターニングされた放射ビームへの露光後、第１の材料層５０２は、第１の部分のセット５０４及び第２の部分のセット５０６を備えると考えることができ、第１及び第２の部分のセット５０４，５０６の一方は閾値を超える放射ドーズ量を受けており、第１及び第２の部分のセット５０４，５０６の他方は閾値を超える放射ドーズ量を受けていない。リソグラフィ装置ＬＡでの露光後、中間パターンフィーチャ（第１の材料層５０２の第１の部分のセット５０４を備え得る）は、第１の材料層５０２の第２の部分のセット５０６が除去される前であっても形成されると考えられ得る。これは、第１の材料層５０２の第１の部分のセット５０４の特性が、第１の材料層５０２の第２の部分のセット５０６のそれとは異なるからである。

[000116] 次いで、第１の材料層５０２が現像される。図５Ｄは、第１の材料層５０２が現像された（そして第１の材料層５０２の第２の部分のセット５０６が除去された）基板５００を示している。第１の材料層５０２の第１の部分のセット５０４は、側壁５０８を有する中間パターンフィーチャ５０４を提供する。側壁５０８は、基板５００の表面に実質的に垂直な方向に延在する。

[000117] いくつかの実施形態においては、第１の態様による方法は、マルチプルパターニング又はスペーサリソグラフィプロセスであり得る。例えば、第１の態様による方法は、側壁補助ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）プロセス又は側壁補助クアドラプルパターニング（ＳＡＱＰ）プロセスであり得る。次に、ＳＡＤＰプロセスの一例を、図６Ａから図６Ｅを参照して簡単に説明する。

[000118] 図６Ａは、図５Ｄに示す中間パターンフィーチャ５０４の上に提供された第２の材料層６００を示す。第２の材料層６００は、中間パターンフィーチャ５０４の側壁５０８を被覆する。第２の材料層６００は中間パターンフィーチャ５０４の形状に適合する（conform）ので、第２の材料層６００はコンフォーマル層と称され得る。

[000119] 図６Ｂは、第２の材料層６００の一部が、例えばエッチングなどによって除去されたことを示す。第２の材料層のコーティング６０２が、中間パターンフィーチャ６０４の側壁５０８上に残っている（例えば覆っている又は被覆している）。中間パターンフィーチャ５０４の側壁５０８上に残っている第２の材料層のコーティング６０２は、例えば現在説明されているプロセス、すなわちスペーサリソグラフィプロセスにおいて、スペーサと称され得る。よって、「スペーサ」という用語は、中間パターンフィーチャ５０４の側壁５０８上の第２の材料層のコーティングを説明するために使用されるものであり、本明細書を通して使用され得ることが理解される。その後、中間パターンフィーチャ５０４は、例えばエッチング又は化学的処理などによって除去される。

[000120] 図６Ｃは、中間パターンフィーチャが除去されたことを示す。中間パターンフィーチャを除去する際、基板５００上に残されるのは、（今や除去済みの）中間パターンフィーチャの側壁上のコーティング６０２を形成した第２の材料層の少なくとも一部である。よって、今度はこの材料６０２が、除去済みの第１のパターンフィーチャの側壁の場所に隣接する場所において、基板５００上にパターンフィーチャを形成する。以下では、材料６０２はパターンフィーチャ６０２と称される。図５Ｄと図６Ｃとの比較から、図６Ｃのパターンフィーチャ６０２は、図５Ｄの中間パターンフィーチャ６０４の半分のピッチを有することが分かる。このピッチの半減は、そのようなパターンフィーチャを提供するために使用される放射の波長を低減することによって達成されたのではなく、その代わりに、単一露光の前後の適切な処理（例えば層の提供及び除去）によって実現されている。

[000121] 図６Ｃには種々の間隔及び幅も示されている。Ｓ_１は、中間パターンフィーチャの両側の側壁上に形成されたパターンフィーチャ６０２間の間隔である。Ｓ_２は、隣り合った異なる中間パターンフィーチャの側壁に隣接して形成されたパターンフィーチャ６０２間の間隔である。Ｌ_１は、中間パターンフィーチャの第１の側壁に隣接して形成されたパターンフィーチャ６０２の幅（又は言い換えれば線幅）である。Ｌ_２は、中間パターンフィーチャの第２の反対側の側壁に隣接して形成されたパターンフィーチャ６０２の幅（又は言い換えれば線幅）である。

[000122] 均一に構造化され離間されたパターンフィーチャを創出するためには、Ｓ_１がＳ_２に等しく、Ｌ_１がＬ_２に等しいことが望ましい。図５Ａから図６Ｃ及びそれらの説明の検討から理解されるように、間隔Ｓ_１は主に、中間パターンフィーチャ６０４の創出に関連するリソグラフィプロセス（例えば図５Ｂから図５Ｄを参照）によって決定される。間隔Ｓ_２も、中間パターンフィーチャ５０４の創出に関連するリソグラフィプロセス（例えば図５Ｂから図５Ｄを参照）によって決定されるが、第２の材料層６００の提供（図６Ａに示す）及びそれに続くその第２の材料層６００の一部の除去（図６Ｂに示す）によっても決定される。パターンフィーチャ６０２の線幅Ｌ_１及びＬ_２は、提供される第２の材料層６００の厚さ（例えば図６Ａを参照）によって、及びそれに続く第２の材料層６００の一部の除去（図６Ｂを参照）によっても決定される。理解されるであろう通り、間隔Ｓ_１及びＳ_２並びにＬ_１及びＬ_２の決定に関与するプロセスの全てを正確に且つ一貫して制御することは困難である。つまり、結果的に、パターンフィーチャ６０２が等間隔であり等しい幅を有することを保証するのは困難である。

[000123] 図６Ａから図６Ｃに示すプロセスは継続され得る。図６Ｃに示すパターンフィーチャは基板５００に転写され得ることを理解されたい。図６Ｄは、パターンフィーチャ６０２によって遮蔽されない基板５００の領域が、例えばエッチングなどによって、どのように部分的に除去され得るかを示す。パターンフィーチャ６０２によって遮蔽された領域は、基板５００と同じ材料から形成されるパターンフィーチャ６０４を形成する。その後、第２の材料層６００から形成されたパターンフィーチャ６０２は、例えばエッチングなどによって除去される。図６Ｅは、第２の材料層６００から形成されたパターンフィーチャが除去されたときの基板５００を示している。

[000124] 既知のスペーサリソグラフィプロセスでは、パターニングフィーチャ６０４の寸法及び位置に対する制御は、主に、１つ以上の後続の処理ステップ（例えばエッチング及び堆積パラメータ）の制御によって実現される。

[000125] いくつかの他の実施形態においては、パターンフィーチャのピッチは、次に図７Ａ及び図７Ｂを参照して述べるように、中間パターンフィーチャ５０４と実質的に同じピッチを有し得る。そのような実施形態においては、パターンフィーチャの形成は、閾値ドーズ量の放射を受けた領域５０６又は閾値ドーズ量の放射を受けていない領域のいずれかを選択的に除去するように、第１の材料層５０２の現像を備え得る（図５Ｄを参照）。パターンフィーチャ５０４は基板５００に転写され得る。図７Ａは、パターンフィーチャ５０４によって遮蔽されない基板５００の領域が、例えばエッチングなどによって、どのように部分的に除去され得るかを示す。パターンフィーチャ５０４によって遮蔽された領域は、基板５００と同じ材料から形成されるパターンフィーチャ７００を形成する。その後、第１の材料層５０２から形成されたパターンフィーチャ５０４は、例えばエッチングなどによって除去される。図７Ｂは、第１の材料層５０２から形成されたパターンフィーチャ５０４が除去されたときの基板５００を示している。

[000126] 複数の離散的な波長成分を備える放射ビームを使用するリソグラフィ露光方法（例えば図４に図示すると共に上述した方法４００など）は、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスとして知られている。そのような構成は、リソグラフィ装置によって形成される像の焦点深度を増大させるために使用されてきた。

[000127] 有利なことには、図４に図示すると共に上述した方法４００は、放射ビームのスペクトルの制御を使用して、基板５００上に形成されるパターンフィーチャ６０４，７００の寸法及び／又は位置に対する制御を提供する。図４に示す方法４００は、投影システムＰＳの光学収差が一般に波長に依存するという事実を利用する。したがって、放射ビームの複数の波長成分の各々は異なる光学収差の作用を受けるであろうし、その結果、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性は概して異なるであろう。

[000128] 本明細書において用いられるとき、投影システムＰＳの光学収差（本明細書においては収差とも称される）とは、投影システムの像面内の一点に接近する放射ビームの波面の球状波面からのディストーションを表し得る。

[000129] 一般に、投影システムＰＳは光学伝達関数を有しており、これは不均一であり得、基板Ｗ上にイメージングされるパターンに影響を及ぼすおそれがある。非偏光放射については、そのような影響は、投影システムＰＳを出ていく放射の透過（アポダイゼーション）及び相対位相（収差）をその瞳面における位置の関数として表す２つのスカラマップによって、かなりうまく説明することができる。透過マップ及び相対位相マップとも称され得るこれらのスカラマップは、基底関数の完全集合の線形結合として表現され得る。特に便利な集合がゼルニケ多項式であり、これは、単位円上に定義された直交多項式の集合を形成する。各スカラマップの決定は、そのような展開式における係数を求めることを伴い得る。ゼルニケ多項式は単位円上で直交しているので、ゼルニケ係数は、測定されたスカラマップの内積を各ゼルニケ多項式を用いて順に計算すること、及びこれをそのゼルニケ多項式のノルムの二乗で割ることによって、測定されたスカラマップから得ることができる。以下では、別途明記しない限り、ゼルニケ係数への言及は、相対位相マップ（本明細書においては収差マップとも称される）のゼルニケ係数を意味するものと理解される。代替的な例においては基底関数の他の集合が使用され得ることが理解されよう。例えば、いくつかの例は、例えば掩蔽絞りシステム（obscured aperture systems）のために、タチアンゼルニケ多項式（Tatian Zernike polynomials）を使用し得る。

[000130] 波面収差マップは、投影システムＰＳの像面内の一点に接近する光の波面の球状波面からのディストーションを（瞳面内の位置の関数として、あるいは放射が投影システムＰＳの像面に接近する角度の関数として）表す。前述のように、この波面収差マップＷ（ｘ，ｙ）は、ゼルニケ多項式の線形結合として表現され得る。

ただし、ｘ及びｙは瞳面内の座標であり、Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）はｎ次ゼルニケ多項式であり、ｃ_ｎは係数である。以下では、ゼルニケ多項式及び係数は、一般的にＮｏｌｌ指標（Noll index）と称される指標で標識されることが理解されよう。したがって、Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）はｎというＮｏｌｌ指標（Noll index）を有するゼルニケ多項式であり、ｃ_ｎはｎというＮｏｌｌ指標を有する係数である。すると、波面収差マップは、そのような展開式における係数ｃ_ｎの集合によって特徴付けることができ、これはゼルニケ係数と称され得る。

[000131] 一般に、有限数のゼルニケ次数のみが考慮されることが理解されよう。位相マップの様々なゼルニケ係数は、投影システムＰＳによって引き起こされる様々な形態の収差についての情報を提供し得る。例えば１というＮｏｌｌ指標を有するゼルニケ係数は第１のゼルニケ係数と称することができ、２というＮｏｌｌ指標を有するゼルニケ係数は第２のゼルニケ係数と称することができる。

[000132] 第１のゼルニケ係数は、測定された波面の平均値（ピストンと称され得る）に関係する。第１のゼルニケ係数は、投影システムＰＳの性能とは無関係であり得、したがって本明細書に説明される方法を用いて決定されなくてもよい。第２のゼルニケ係数は、測定された波面のｘ方向の傾斜に関係する。波面のｘ方向の傾斜は、ｘ方向の配置に等しい。第３のゼルニケ係数は、測定された波面のｙ方向の傾斜に関係する。波面のｙ方向の傾斜は、ｙ方向の配置に等しい。第４のゼルニケ係数は、測定された波面の焦点はずれに関係する。第４のゼルニケ係数は、ｚ方向の配置に等しい。より高次のゼルニケ係数は、投影システムによって引き起こされる他の形態の収差（例えば非点収差、コマ収差、球面収差及び他の効果）に関係する。

[000133] 本明細書の全体を通じて、「収差」という用語は、完全な球状波面からのあらゆる形態の波面の偏差を含むことを意図されるべきである。つまり、「収差」という用語は、像の配置（例えば第２、第３及び第４のゼルニケ係数）に、及び／又は５以上のＮｏｌｌ指標を有するゼルニケ係数に関係するもののような高次収差に関係し得る。また、投影システムの収差マップへの言及は、像配置に起因するものを含め、完全な球状波面からのあらゆる形態の波面の偏差を含み得る。

[000134] 瞳面における投影システムＰＳの相対位相は、投影システムＰＳの対物面（すなわちパターニングデバイスＭＡの平面）から投影システムＰＳを通して放射を投影すること及びシアリング干渉計を用いて波面（同位相の点の軌跡）を測定することによって決定され得る。シアリング干渉計は、投影システムの像面（すなわち基板テーブルＷＴ）には回折格子、例えば二次元回折格子を備え得ると共に、投影システムＰＳの瞳面と共役な平面には干渉パターンを検出するように配置されたディテクタを備え得る。

[000135] 投影システムＰＳは、複数の光学要素（レンズを含む）を備える。投影システムＰＳは、いくつかのレンズ（例えば１つ、２つ、６つ、又は８つのレンズ）を含み得る。リソグラフィ装置ＬＡはこれらの光学要素を調整するための調整手段ＰＡを更に備えており、それによって収差（フィールド全体の瞳面にわたる任意のタイプの位相変動）を補正する。これを実現するために、調整手段ＰＡは、１つ以上の異なる手法で投影システムＰＳ内の光学要素を操作するように動作可能であってもよい。投影システムは座標系を有していてもよく、その光軸はｚ方向に延在している（このｚ軸の方向は、投影システムを通る光路に沿って、例えば各レンズ又は光学要素において変化することが理解されよう）。調整手段ＰＡは、以下のものの任意の組み合わせを行うように動作可能であり得る。１つ以上の光学要素を変位させること、１つ以上の光学要素を傾斜させること、及び／又は１つ以上の光学要素を変形させること。光学要素の変位は任意の方向（ｘ、ｙ、ｚ又はこれらの組み合わせ）であり得る。光学要素の傾斜は、典型的にはｘ方向又はｙ方向の軸を中心として回転させることによって光軸に垂直な平面を外れるが、非回転対称光学要素の場合にはｚ軸を中心とした回転が用いられてもよい。光学要素の変形は、例えば、アクチュエータを使用して光学要素の側面に力を加えることによって、及び／又は加熱要素を使用して光学要素の選択された領域を加熱することによって、実施され得る。リソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡは、投影システムＰＳの光学要素に対する調整を介して光学収差を制御するように、任意の適当なレンズモデルを実装し得る。

[000136] いくつかの例においては、調整手段ＰＡは、支持構造ＭＴ及び／又は基板テーブルＷＴを移動させるように動作可能であり得る。調整手段ＰＡは、支持構造ＭＴ及び／又は基板テーブルＷＴを（ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向のいずれか又はこれらの組み合わせで）変位させる及び／又は（ｘ方向又はｙ方向の軸を中心として回転させることにより）傾斜させるように動作可能であり得る。

[000137] リソグラフィ装置の一部を形成する投影システムＰＳは、周期的に較正プロセスを経るであろう。例えば、リソグラフィ装置が工場で製造されるときには、投影システムＰＳを形成する光学要素（例えばレンズ）は、初期較正プロセスを実施することによってセットアップされ得る。リソグラフィ装置が使用される場所におけるリソグラフィ装置の設置後、投影システムＰＳはもう一度較正され得る。投影システムＰＳの更なる較正が一定の間隔で実施されてもよい。例えば、通常の使用においては、投影システムＰＳは、数ヶ月毎（例えば３か月毎）に較正されてもよい。

[000138] 投影システムＰＳを較正することは、放射に投影システムＰＳを通過させること、及び結果として得られる投影された放射を測定することを備え得る。投影された放射の測定は、投影システムＰＳによって引き起こされる投影された放射の収差を判定するために使用され得る。投影システムＰＳによって引き起こされる収差は、測定システムを使用して判定され得る。判定された収差に応じて、投影システムＰＳを形成する光学要素は、投影システムＰＳによって引き起こされる収差を補正するように調整され得る。

[000139] 各スペクトル成分について異なり得る、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性の一例が、その寄与のベストフォーカス面である。したがって、図８Ａから図８Ｆ，図１０，及び図１１を参照して以下で述べられるように、いくつかの実施形態においては、方法４００は、異なるスペクトル成分は一般に基板５００内の又は基板５００に近接する異なる平面に集束されるという事実を利用する。これは、像の焦点はずれに寄与する光学収差（例えば第４のゼルニケ係数など）が、複数の波長成分の各々について異なるためである。したがって、異なるスペクトル成分によって提供される放射ドーズ量は基板５００の異なる領域に堆積され、それらの領域は概してそのスペクトル成分のベストフォーカス面上に中心を置く。したがって、放射ビームのスペクトルを制御することによって、各スペクトル成分のベストフォーカス面及び／又は各スペクトル成分によって送達される放射ドーズ量が制御され得る。これは中間パターンフィーチャ５０４の位置及び寸法に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャ６０４，７００の位置及び寸法に対する制御を提供することができる。また、次に述べるように、放射ビームのスペクトルに対する制御は、中間パターンフィーチャ５０４の形状、とりわけ中間パターンフィーチャの側壁パラメータ（例えば角度及び直線性）に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャの位置及び寸法に対する制御を提供することができる。

[000140] 図８Ａから図８Ｆを参照して以下で更に説明するように、図４に示すと共に上述した方法４００は、リソグラフィ露光プロセスから形成されたフィーチャ５０４の側壁角度に対する制御を提供することができる。次に図６Ｆから図６Ｊを参照して説明するように、リソグラフィ露光プロセスから形成されたフィーチャ５０４の側壁角度に対するそのような制御は、これらのフィーチャの側壁５０８上に残る第２の材料層のコーティング６０２の寸法に対するいくらかの制御を提供することができる。これはひいては、（例えばエッチングプロセスにおいてコーティング６０２をマスクとして使用して）基板５００と同じ材料から形成されるパターンフィーチャ６０４に対するいくらかの制御を提供する。図６Ｆから図６Ｊは、それぞれ図６Ａから図６Ｅに対応している。図６Ａから図６Ｅが基板５００の平面に対して概ね垂直な側壁を有するリソグラフィ露光プロセスから形成されたフィーチャ５０４を示しているのに対し、図６Ｆから図６Ｊは、基板５００の平面に対して斜めの角度にある側壁を有するリソグラフィ露光プロセスから形成されたフィーチャ５０４を示している。

[000141] 図６Ｈと図６Ｃとの比較からは、中間フィーチャ５０４の側壁角度に対する制御が、中間パターンフィーチャの両側の側壁上に形成されたパターンフィーチャ６０２間の間隔Ｓ_１と、中間パターンフィーチャの第１の側壁に隣接して形成されたパターンフィーチャ６０２の幅Ｌ_１と、中間パターンフィーチャの第２の反対側の側壁に隣接して形成されたパターンフィーチャ６０２の幅Ｌ_２とに対する制御を提供できることが分かる。図６Ｉと図６Ｄとの比較及び図６Ｊと図６Ｅとの比較からは、これがひいては基板５００に転写されたパターンフィーチャ６０４の対応する間隔及び幅に対する制御を提供することが分かる。このような制御は、構造及び間隔が均一なパターンフィーチャの創出を容易にし得る。

[000142] 図４に示す方法４００は、１つ以上の後続のプロセスを基板に適用して基板上にパターンフィーチャを形成することを更に備え得る。その１つ以上の後続のプロセスは、図６Ａから図７Ｂを参照して上述したプロセスのうち１つ以上を備え得る。

[000143] 図６Ｄ及び図７Ａからは、基板５００のうちパターンフィーチャ６０２，５０４によって遮蔽されていない領域が、例えばエッチングなどによって、部分的に除去され得ることが分かる。特に、基板５００と同じ材料から形成されるフィーチャ６０４，７００の位置及び寸法を決定するのは、フィーチャ６０２，５０４のうち基板５００に接触する部分（フィーチャ６０２，５０４の基部と称されてもよい）の位置及び／又は寸法である。また、フィーチャ６０２，５０４の基部の位置及び／又は寸法は、パターンフィーチャ６０４，７００の側壁角度に依存する。

[000144] 従来、レジスト被覆ウェーハの露光時には、レジストをリソグラフィ装置ＬＡのベストフォーカス面に又はその近くに保つことが望ましい。実用では、基板サポート（例えば図１に示すウェーハテーブルＷＴ）上にクランプされたときのレジスト被覆ウェーハは、完全に平坦ではない。したがって、放射ビームに露光する前に、レベルセンサなどを使用して、レジスト被覆ウェーハのトポロジーを判定することが知られている。クランプされた基板の判定されたトポロジーは、放射ビームへの基板の露光時に、（例えばウェーハテーブルＷＴを基板の平面に概ね垂直な方向に移動させることによって）基板をベストフォーカス面の全部もしくは全体に又はその近くに保つために使用され得る。

[000145] 図８Ａは、レジストの層８００（例えば図５Ｂに示す基板５００の表面上に提供された第１の材料層５０２に対応し得る）の一部の図式表現である。フィーチャ８０２も図示されており、これは、そのフィーチャを放射ドーズ量に露光することによってレジストの層８００内に形成されている。放射は、ベストフォーカス面８０４に合焦されたパターニングデバイスの像である。レジスト８００に送達された放射ドーズ量８０６の図式表現も示されている。図８Ａに示す構成では、放射ドーズ量８０６はベストフォーカス面８０４に関して対称であり、ベストフォーカス面８０４は（レジストの層８００に概ね垂直な方向で）レジストの層８００上に中心を置く。このような構成では、レジストの層８００の厚さが十分に小さい場合、フィーチャ８０２の側壁８０８が、レジストの層８００に概ね垂直である。これは、比較的薄い（例えば１００ｎｍ以下程度の厚さを有する）レジストの層の場合であり得る。しかしながら、より厚いレジストの層の場合には、概して、フィーチャ８０２の側壁８０８は、レジストの層８００に概ね垂直であることから逸脱し得ることが理解されよう（これは、空中像の範囲、したがって放射ドーズ量を受ける領域が、レジストの層８００の厚さよりも有意に小さくなり得るためである）。

[000146] 以前は、スペーサフィーチャ５０４の側壁角度に対する制御は、スペーサフィーチャ５０４を形成しながら像の焦点を制御することによって提案されていた。つまり、以前は、側壁の角度を変更するために、ベストフォーカス面８０４が（レジストの層８００に概ね垂直な方向で）レジストの層８００上に中心を置かないように基板を移動させることが提案されていた。

[000147] しかしながら、そのような構成は、イメージング性能及びコントラストを犠牲にして制御を提供することしかできない。また、リソグラフィ露光プロセス内の像の焦点は、（例えば基板を支持するウェーハステージＷＴを使用して）基板の位置（例えば高さ）を制御することによって制御される。したがって、そのような制御は、ウェーハステージＷＴの実現可能な加速の範囲に限定される。

[000148] 対照的に、図４に図示すると共に上述した方法４００は、次に述べるように、より高い空間周波数補正が適用されることを可能にする。基板を支持するウェーハステージＷＴを使用して基板の高さを制御する以前の方法とは対照的に、第１の態様による方法は、放射ビームのスペクトルを制御する。放射ビームのスペクトルは、基板の露光時間よりも有意に短い時間的尺度で制御することができる。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。したがって、（ウェーハステージの実現可能な加速の範囲によって限定されない）第１の態様による方法は、以前の方法によるよりも高い空間周波数補正が適用されることを可能にする。これは、例えば、比較的高い空間周波数でパターンフィーチャの配置（すなわちオーバーレイ）を制御するために使用され得る。これは、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）プロセス及び三次元ＮＡＮＤ（３ＤＮＡＮＤ）フラッシュメモリプロセスのダイ内応力の存在に起因するオーバーレイ制御のための用途を有し得る。

[000149] 図８Ｂは、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスを表すという点で図８Ａとは異なるレジストの層８００の一部の別の図式表現であって、放射ドーズ量は２つの離散的な波長成分を使用してフィーチャ８０２に送達される。２つの異なる波長成分によってレジスト８００に送達される２つの放射ドーズ量８０６ａ，８０６ｂの図式表現も示されている。２つの異なる波長成分によってレジスト８００に送達される２つの放射ドーズ量８０６ａ，８０６ｂは、実質的に等しい（それぞれが総ドーズ量の半分を送達する）。投影システムＰＳの収差は一般に波長依存性であるので（色収差として知られる）、２つの放射ドーズ量８０６ａ，８０６ｂはレジスト８００の異なる領域に送達され、分離された領域は（２つの波長成分間の波長差Δλに依存する）オフセットΔｚである。

[000150] ベストフォーカス面８０４は、波長成分のドーズ量８０６ａ，８０６ｂによって決定される２つの平均波長成分の個々のベストフォーカス面の間の位置にある。この例においては、２つの異なる波長成分によってレジスト８００に送達される２つの放射ドーズ量８０６ａ，８０６ｂは実質的に等しいので、ベストフォーカス面８０４は、２つの平均波長成分の個々のベストフォーカス面の中間にある。図８Ｂに示す構成では、ベストフォーカス面８０４は（レジストの層８００に概ね垂直な方向で）レジストの層８００上に中心を置く。このような構成では、フィーチャ８０２の側壁８０８はレジストの層８００に概ね垂直である。

[000151] 上記で説明したように、レジスト被覆ウェーハの露光時には、レジストをリソグラフィ装置ＬＡのベストフォーカス面に又はその近くに保つことが望ましい。これは、図８Ａ及び図８Ｂにおいては、レジストの層８００の位置を、ベストフォーカス面８０４がレジストの層８００上に中心を置くように維持することによって、実現される。

[000152] 以前は、スペーサフィーチャの側壁角度に対する制御は、スペーサフィーチャを形成しながら像の焦点を制御することによって提案されていた。つまり、以前は、側壁の角度を変更するために、ベストフォーカス面８０４が（レジストの層８００に概ね垂直な方向で）レジストの層８００上に中心を置かないように基板を移動させることが提案されていた。つまり、基板は、側壁角度を制御するために、レジスト８０２を焦点から外すように移動される。

[000153] 図８Ｃから図８Ｆを参照して以下で更に述べるように、本発明の実施形態においては、フィーチャ８０２の側壁８０８の形状及び位置を制御するために、投影システムＰＳによって形成される像に対して基板を移動させないことが提案される。むしろ、レジストの層８００上に中心を置くように放射ビームの公称スペクトルのベストフォーカス面８０４を維持するために、基板が（基板のトポグラフィに従って動的に）維持されるべきであることが提案される。しかしながら、放射のスペクトルは、放射のベストフォーカス面が（放射ビームの公称スペクトルのベストフォーカス面８０４に対して）移動するように修正することが提案される。このようにすれば、放射ビームのスペクトルの何らかの制御が、ウェーハステージＷＴの移動によって提供される粗制御に加えて、高速高周波微調整に使用され得る。

[000154] 有利なことには、図４に示す方法４００は、放射ビームのスペクトルを制御することによって、基板上に形成される中間パターンフィーチャの側壁パラメータが制御されることを可能にする。特に、この制御は、基板上にパターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータに依存する。これは、例えば、基板に適用される１つ以上の後続のプロセスによって生じる基板上のパターンフィーチャの誤差が、多焦点イメージングパラメータを制御することによって補正されることを可能にする。

[000155] 図８Ｃ及び８Ｄに概略的に示すように、いくつかの実施形態においては、放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長を制御することを備え得る。

[000156] 図８Ｃ及び８Ｄはいずれも、２つの波長成分の両方の波長が、２つの波長成分の波長の公称値（図８Ｂに示す）に対して調整（又はシフト）された構成を示す。波長成分の波長をシフトすることによって、波長成分の各々のベストフォーカス面もシフトされる。その結果、いずれの場合も、ベストフォーカス面８１０は、放射ビームの公称スペクトルのベストフォーカス面８０４に対してシフトされる。これは、ひいては、波長成分のドーズ量８０６ａ，８０６ｂが送達される（基板内の）位置に対する制御を可能にし、側壁角度に対する制御を提供する。図８Ｃ及び８Ｄに示す構成のいずれにおいても、２つの波長成分のうち一方の波長は、その波長成分のドーズ量（図８Ｃの８０６ａ及び図８Ｄの８０６ｂ）の一部がレジストの層の外側の領域に送達されるように、公称値に対して調整されている。よって、放射ドーズ量のこの部分は、レジストの層８００の露光に関与しない。

[000157] 図８Ｅ及び８Ｆに概略的に示すように、いくつかの実施形態においては、放射ビームのスペクトルを制御することは、波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量８０６ａ，８０６ｂを制御することを備え得る。図８Ｅ及び８Ｆは、２つの波長成分の両方のドーズ量８０６ａ，８０６ｂが調整された構成を示す。特に、波長成分のうち一方のドーズ量８０６ａは減少され、他方の波長成分のドーズ量８０６ｂは増加されている。総ドーズ量は固定目標値に維持され得る。

[000158] 基板の任意の部分に送達される総放射ドーズ量は（例えば複数のパルスを生成する放射源のパワーを制御するフィードバックループの一部として）制御され得ることが理解されよう。もっとも、そのような全体又は総ドーズ量制御とは無関係に、複数の波長成分の相対ドーズ量が制御されてもよい。例えば、複数の離散的な波長成分のドーズ量は、複数の離散的な波長成分の相対強度を制御することによって制御され得る。追加的又は代替的には、ドーズ量は、複数の離散的な波長成分の各々を含むパルスの数を制御することによって制御され得る。

[000159] 先に言及したように、図４の方法４００は更に、放射ビームのスペクトルとは無関係に放射ビームの全体の焦点を制御することを備え得る。つまり、ウェーハステージＷＴは、放射ビームの公称スペクトルのベストフォーカス面８０４をレジストの層８００内の所望の位置に（例えばレジストの層８００上に中心を置くように）維持するために使用され得る。

[000160] 放射ビームのスペクトルと放射ビームの焦点とは、協調最適化され得る。

[000161] また、図４の方法４００は更に、放射ビームのスペクトルとは無関係に総ドーズ量を制御することを備え得る。総放射ドーズ量は、中間パターンフィーチャの臨界寸法に対する制御を提供するように制御され得る。放射ビームのスペクトルと総ドーズ量とは、協調最適化され得る。

[000162] 図８Ａから図８Ｆを参照して上記で説明したように、放射ビームのスペクトルを制御することは、中間パターンフィーチャ８０２の側壁の側壁角度に対する制御を提供し得る。図５Ａから図６Ｅからは、これが中間パターンフィーチャの側壁上の第２の材料層のコーティングの６０２の寸法に影響を及ぼし得ることが理解されよう。

[000163] 実用では、レジストの層に形成されるフィーチャは、一般に、真っ直ぐな側壁を有さないことが理解されよう。図１０は、レジストの層８００に形成された、概ね図８Ｄに示されるフィーチャの形をしたフィーチャ８０２を備えるレジストの層８００の一部の図式表現である。図１０に示すフィーチャ８０２は、真っ直ぐな側壁８０８を有さない。そのような構成の場合、側壁の形状は、側壁８０８に対する線形フィット１０００（例えば最小二乗フィット）を参照して定義され得る。２つの有用なパラメータが、側壁角度及び側壁直線性である。側壁角度は、側壁８０８への線形フィット１０００とレジストの層８００の平面との間に形成される角度１００２として定義される。側壁直線性は、側壁プロファイルの線形フィットからの最大偏差として定義され得る。シミュレーションが、側壁角度及び側壁直線性のいずれもが、図４に図示すると共に上述した方法４００を使用して制御され得ることを示している。

[000164] 有利なことには、（図４の方法４００によって使用されるような）複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトルの制御は、ウェーハステージＷＴの移動によって提供される焦点制御の制御パラメータに直交する制御パラメータ（又は制御ノブ）を提供する。したがって、このスペクトル制御は、そのような焦点制御とは無関係に実行され得る（と共にそのような焦点制御によって協調最適化され得る）。

[000165] （２４８ｎｍの波長を有する）フッ化クリプトン（ＫｒＦ）エキシマレーザによるイメージングについては、（図４の方法４００によって使用されるような）複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトルのこのような制御は、像コントラストを有意に低減させないことが分かっている。

[000166] スペクトル制御を介して、多焦点イメージングは、比較的大きい範囲内で側壁角度に対する制御を提供し得る。図１１は、側壁角度の５つの異なるプロット１１００，１１０２，１１０４，１１０６，１１０８を焦点制御パラメータの関数として示す。異なるプロット１１００，１１０２，１１０４，１１０６，１１０８の各々が、（図８Ｂに概略的に図示されるような）放射ビームの様々な波長成分のベストフォーカス面間の異なるピーク分離Δｚを表す。プロット１１００，１１０２，１１０４，１１０６，１１０８は、それぞれ０μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、及び６μｍという異なるピーク分離Δｚを表す。図１１からは、１０°程度の範囲がＭＦＩ ＫｒＦイメージングを使用して提供され得ることが分かる。側壁角度に対する制御の範囲は、照明モード（例えば瞳フィルσ）及び開口数（ＮＡ）の設定に依存する。

[000167] （１９３ｎｍの波長を有する）フッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザによるイメージングについては、いくらかのイメージングコントラスト損失が予想され得るが、これは、光源マスク最適化（ＳＭＯ）を使用して補正され得る。液浸フッ化アルゴン（ＡｒＦｉ）リソグラフィの場合は、放射ビームの様々な波長成分のベストフォーカス面間のより小さい範囲のピーク分離Δｚが利用可能である。したがって、放射ビームの様々な波長成分のベストフォーカス面間のそのようなより小さいピーク分離Δｚを使用してなお側壁角度制御を実現するためには、より薄いレジストプロセスを使用するのが望ましいであろう。これは、適当なプロセス最適化に従って実現可能であるはずである。

[000168] ある特定のプロセスについては、ＡｒＦｉリソグラフィの場合、およそ６５ｎｍの放射ビームの様々な波長成分のベストフォーカス面間のピーク分離Δｚが、（例えばコントラスト及び／又は正規化イメージログスロープによって評価される）許容可能なイメージング性能を維持しながら実現可能であることが分かっている。現在の典型的なＡｒＦｉレジストプロセスの厚さは、７０～９０ｎｍの範囲である。したがって、図４に図示すると共に上述した方法４００は、ＡｒＦｉリソグラフィプロセスのために十分な側壁角度制御を提供するはずであることが予想される。

[000169] 各スペクトル成分について異なり得る、複数の波長成分の各々からの像への寄与の特性の別の一例が、像の平面内における像の位置である。したがって、いくつかの実施形態においては、次に図１２Ａから図１５Ｂを参照して説明するように、図４に示す方法４００は、異なるスペクトル成分は一般に基板の面内の異なる位置に集束されるという事実を利用する。これは、像の位置に寄与する収差（例えば第２及び第３のゼルニケ係数など）が、複数の波長成分の各々について異なるためであり得る。したがって、様々なスペクトル成分によって提供される像への寄与は、基板上の様々な位置に堆積されるであろう。したがって、放射ビームのスペクトルを制御することによって、各スペクトル成分の位置及び／又は各スペクトル成分によって送達される放射ドーズ量が制御され得る。これは中間パターンフィーチャの位置に対する制御を提供し、ひいてはパターンフィーチャの位置に対する制御を提供することができる。

[000170] 典型的には、基板とリソグラフィ露光プロセス内で投影システムによって形成された像とのアライメントは、（例えば基板を支持するウェーハステージを使用して）基板の（基板の平面内における）位置を制御することによって及び／又は投影システムＰＳの収差に対する制御によって制御される。この場合も、基板のそのような移動は、ウェーハステージの実現可能な加速の範囲に限定される。また、リソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡをどれほど迅速に使用して投影システムＰＳの収差を制御することができるかには限界がある。このような以前の方法とは対照的に、第１の態様による方法は、放射ビームのスペクトルを制御する。やはり、放射ビームのスペクトルは、基板の露光時間よりも有意に短い時間的尺度で制御され得る。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。したがって、（ウェーハステージの実現可能な加速の範囲又はリソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡの応答の速度によって限定されない）第１の態様による方法は、以前の方法によるよりも高い空間周波数補正が適用されることを可能にする。これは、例えば、比較的高い空間周波数でパターンフィーチャの配置（すなわちオーバーレイ）を制御するために使用され得る。これは、例えば、フィールド内応力の存在に起因するオーバーレイ制御のための用途を有し得る。フィールド内応力の存在に起因するオーバーレイを免れないリソグラフィプロセスの例は、フィールドが、高密度のフィーチャを含む領域と低密度のフィーチャを含む（又はフィーチャを含まない）領域との両方を含むプロセスを含む。フィールド内応力の存在に起因するオーバーレイを免れないリソグラフィプロセスの例は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）プロセス、三次元ＮＡＮＤ（３ＤＮＡＮＤ）フラッシュメモリプロセス、及び（例えば各ダイ間にスクライブラインを有する）単一のフィールド内で同じダイが複数回イメージングされるプロセスを含む。

[000171] 上記で説明したように、リソグラフィ装置のイルミネータＩＬ（図１を参照）は、パターニングデバイスＭＡ上に概ね長方形の放射の帯を形成するように構成されている。この放射の帯は、露光スリット（又はスリット）と称され得る。

[000172] 上記で参照される相対位相マップ（異なるゼルニケ多項式の線形結合として表され得る）は、一般に、フィールド及びシステムに依存する。つまり、一般に、各投影システムＰＳは、各フィールド点について（すなわちその像面内の各空間的位置について）異なるゼルニケ展開を有するであろう。したがって、一般に、ゼルニケ展開は露光スリット内の位置に依存する（スリット内の各位置が投影システムＰＳの異なる部分を経験する放射を受けるため）。スキャン露光の場合、基板Ｗ上の各点が、スリット内の単一の非スキャン位置から放射を受け得る（と共に、スキャン方向の全てのそのような位置から放射を受け、これがスキャン露光によって平均化される）。したがって、スキャン露光の場合、ゼルニケ展開は、特に、非スキャン方向の露光スリット内の位置に依存する。したがって、一般に、ｎ次ゼルニケ多項式の係数ｃｎは、スリットを横切って変化し、具体的には非スキャン方向ｘの関数である。

[000173] 一般に、リソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡを使用して、光学収差（フィールド全体の瞳面にわたる任意のタイプの位相変動）が存在しないことを保証し、それによって基板Ｗ上に形成される像を最適化することが望ましいであろう。しかしながら、ゼルニケ多項式の係数は概してスリットを横切って（特に非スキャン方向ｘで）変化するので、実用では、リソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡは、スリット内の全ての位置における光学収差が許容可能なレベルにあることを保証するために使用され得る。

[000174] スリット内の位置に依存することに加えて、光学収差は波長に依存する（と共に色収差として知られている）。したがって、スリット内の各点において、一般的な波長λのｎ次ゼルニケ多項式の係数ｃ_ｎは、公称又は設定点波長（setpoint wavelength）における設定点寄与（set-point contribution）と、公称又は設定点波長からの波長の偏差からの寄与との和によって与えられる。

ここで、λ_０は公称又は設定点波長であり、ｃ_λ０，ｎは公称又は設定点波長におけるｎ次ゼルニケ多項式の係数である。

[000175] 次に図１２Ａから図１５Ｂを参照して説明するように、図４に示す方法４００のいくつかの実施形態においては、基板上のパターンフィーチャの配置に対する制御を提供するために、リソグラフィ装置ＬＡの調整手段ＰＡと組み合わせて、放射ビームの複数の波長成分の波長が制御される多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスが使用される。特に、放射ビームの複数の波長成分の波長の制御は、調整手段ＰＡと組み合わせて、応力駆動フィールド内配置誤差を補正するために使用される。

[000176] 図８Ａから図８Ｆを参照して上記で説明したように、多焦点イメージングプロセスでは、放射ドーズ量が２つ（以上）の離散的な波長成分を使用して基板に送達される。各波長成分が、ある放射ドーズ量を送達する。投影システムＰＳの収差は波長依存性であるので、異なる波長成分からのドーズ量は基板の異なる領域に送達され、これらの領域は（２つの波長成分間の波長差Δλに依存する）オフセットΔｚだけ離れている。

[000177] 投影システムＰＳは、単一公称波長λ_０の放射用に設計（及び最適化）されている。異なる波長の放射は異なる収差を経験するであろうが、投影システムＰＳはそれに最適化されていない。公称波長とは異なる一般的な波長λのｎ次ゼルニケ多項式の係数ｃ_ｎは、公称又は設定点波長におけるｎ次ゼルニケ多項式の係数の対応するゼルニケ係数ｃ_λ０，ｎと線形感度∂ｃ_ｎ／∂λとから計算することができる（方程式（２）を参照）。

[000178] 一般に、ゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは、スリット内の位置、特に非スキャン方向のスリット内の位置に依存する。以下では、スキャン方向がｙ方向と称され、非スキャン方向がｘ方向と称される。以下で更に述べるように、典型的には、基板の平面内の空中像の位置に寄与するゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは、スリットの中心に関して対称又は反対称のいずれかである。例えば、ｘ軸の原点がスリットの中心と一致するように選択される場合には、基板の平面内の空中像の位置に寄与するゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは、典型的には、ｘの偶（対称）関数又は奇（反対称）関数のいずれかである。ｘの奇（反対称）関数であるゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λ１２０２の概略的な一例が図１２Ａに示されており、ｘの偶（対称）関数であるゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λ１２０４の概略的な一例が図１２Ｂに示されている。図１２Ａ及び１２Ｂは、ｘ軸の原点がスリットの中心と一致し、スリットがＬの長さ（非スキャンｘ方向の範囲）を有する構成を表す。

[000179] 次に、非スキャン方向（ｘ方向）のオーバーレイに対する制御について、図１２Ａ及び図１３Ａから図１４Ｂを参照して述べる。上記で説明したように、第２のゼルニケ係数ｃ_２はｘ方向の測定波面の傾斜に関係し、そのようなｘ方向の波面の傾斜はｘ方向の（一次）配置に等しい。特に、第２のゼルニケ係数ｃ_２の非ゼロ値は、次式によって与えられるｘ方向の空中像のシフトΔｘをもたらす。

ただし、ＮＡは投影システムＰＳの開口数である。また、方程式（２）を考慮することによって、公称又は設定点波長λ_０から波長シフトΔλ＝λ－λ_０だけ異なる一般的な波長λについて、公称又は設定点波長からの偏差Δλから生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘ_λが、次式によって与えられる。

一般に、次式によって与えられる公称又は設定点波長における第２のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，２からのｘ方向の空中像のシフトΔｘへの寄与Δｘ_０も存在することが（方程式（２）及び（３）からも）理解されよう。

[000180] 例示的な一実施形態においては、第２のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_２／∂λはｘの奇（反対称）関数であり、例えば、概ね図１２Ａに示す線形感度∂ｃ_ｎ／∂λ１２０２の形である。図１２Ａから分かるように、スリットの一端１２０６においては線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは１つの符号を有し、スリットの他端１２０８においては線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは反対の符号を有し、スリットの中央１２１０においては線形感度はゼロである。

[000181] 図１３Ａ，図１３Ｂ，及び図１３Ｃはいずれも、レジストの層１３００（例えば図５Ｂに示す基板５００の表面上に提供された第１の材料層５０２に対応し得る）の一部の図式表現である。フィーチャ１３０２も図示されており、これは、そのフィーチャを放射ドーズ量に露光することによってレジストの層１３００内に形成されている。フィーチャ１３０２は、ある放射ドーズ量が２つの離散的な波長成分を使用してフィーチャ１３０２に送達される、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスによって形成される。２つの異なる波長成分によってレジスト１３００に送達される２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの図式表現も図示されている。２つの異なる波長成分によってレジスト１３００に送達される２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂは、実質的に等しい（それぞれが総ドーズ量の半分を送達する）。投影システムＰＳの収差は一般に波長依存性であるので（色収差として知られる）、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂはレジスト１３００の異なる領域に送達され、これらの領域は（２つの波長成分間の波長差Δλに依存する）オフセットΔｚだけ離れている。

[000182] 図１３Ａはスリットの一端１２０６を表し、図１３Ｂはスリットの中央１２１０を表し、図１３Ｃはスリットの他端１２０８を表す。図１３Ａ，図１３Ｂ，及び図１３Ｃの各々において、公称又は設定点波長における第２のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，２はゼロであると考えられる。したがって、公称又は設定点波長における第２のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，２からのｘ方向の空中像のシフトΔｘへの寄与Δｘ_０も０である。

[000183] 図１３Ｂから分かるように、線形感度はスリットの中央１２１０ではゼロであるから（図１２Ａを参照）、公称又は設定点波長からの偏差Δλから生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘ_λもゼロであり、したがって、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像はいずれも同じｘ位置に中心を置く。しかしながら、図１３Ａから分かるように、スリットの各一端１２０６においては、線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは１つの符号を有し、その結果、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像はいずれも公称ｘ位置に対してｘ方向で（反対方向に）シフトされる。その結果、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像の中心質量（centers mass）は公称ｘ位置に対してそれぞれ反対方向にシフトされ、したがって、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像の中心質量は、２つの波長成分間の波長差Δλにより生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘ_λだけ分離される。同様に、図１３Ｃから分かるように、スリットの他端１２０８においては、線形感度∂ｃ_ｎ／∂λは反対の符号を有し、その結果やはり、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像はいずれも公称ｘ位置に対してｘ方向にシフトされる（が、今度はドーズ量の各々がその公称ｘ位置に対して反対の方向にシフトされる）。その結果、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像の中心質量は公称ｘ位置に対してそれぞれ反対方向にシフトされ、したがって、２つの放射ドーズ量１３０６ａ，１３０６ｂの空中像の中心質量は、２つの波長成分間の波長差Δλにより生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘ_λだけ分離される。

[000184] 図１３Ａから図１３Ｃからは、線形感度∂ｃ_ｎ／∂λのこのスリット依存性が、スリットにわたるフィーチャ１３０２の側壁１３０８の角度の変動をもたらすことが分かる。

[000185] 上記で述べたように、（ｘ方向の波面の傾斜に関係する）第２のゼルニケ係数ｃ_２は、ｘ方向の空中像の配置に一次寄与を提供する。しかしながら、（方程式（１）の形態の）波面展開における他のゼルニケ係数は、ｘ方向の空中像の配置により高次の補正を提供するであろうことが理解されよう。例えば、一般に、ｘの奇関数である場合のゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）は、ｘ方向の空中像の配置に寄与し得る。ｘの奇関数はｆ（－ｘ）＝－ｆ（ｘ）を満たす。このようなｘの奇関数である場合のゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）は、例えばＺ_７，Ｚ_１０，Ｚ_１４，Ｚ_１９，Ｚ_２３，Ｚ_３０，及びＺ_３４を含む。典型的には、このようなゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λも、スリットにわたるｘの奇（反対称）関数である。一般に、波面収差から生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘは方程式（３）の修正によって与えられ得るものであり、ここで、第２のゼルニケ係数ｃ_２は、ｘ方向の空中像の配置に寄与する全てのゼルニケ係数ｃ_ｎの加重和によって置き換えられる。ただし、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｘ方向の空中像の配置の感度を表す。これらの感度は、リソグラフィ装置ＬＡの照明設定（パターニングデバイスＭＡの平面内の放射の角度分布を、又は同様に、イルミネータＩＬの瞳面内の放射ビームＢの強度を特徴付け得る）に依存し得ることが理解されよう。

[000186] 同様に、一般に、公称又は設定点波長からの波長の偏差Δλから生じるｘ方向の空中像のシフトΔｘ_λは、方程式（４）の修正によって与えられる。具体的には、概して、方程式（４）の第２のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_２／∂λは、ｘ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λの加重和によって置き換えられる（この場合も、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｘ方向の空中像の配置の感度を表す）。

[000187] 同様に、公称又は設定点波長における波面収差からのｘ方向の空中像のシフトΔｘに対する寄与Δｘ_０は、方程式（５）の修正によって与えられる。具体的には、概して、方程式（５）の公称又は設定点波長における第２のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，２は、ｘ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ多項式の公称又は設定点波長におけるゼルニケ係数の加重和ｃ_λ０，ｎによって置き換えられるべきである。ただし、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｘ方向の空中像の配置の感度を表す。

[000188] 図４に示す方法４００のいくつかの実施形態においては、基板上のパターンフィーチャの配置に対する制御を提供するために放射ビームの複数の波長成分の波長が制御される、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスが使用される。特に、放射ビームの複数の波長成分の波長の制御は、調整手段ＰＡと組み合わせて、ｘ方向の応力駆動フィールド内配置誤差を補正するために使用される。これを実現するために、スキャン露光プロセス時には、放射ビームの複数の波長成分のうち１つ以上の波長が制御され、これがひいては公称又は設定点波長からのそのような各波長成分の偏差Δλに対する制御を提供する。そして、方程式（３）から分かるように、これは、公称又は設定点波長からのその各波長成分の偏差Δλから生じる、ｘ方向のその波長成分の空中像のシフトΔｘ_λに対する制御を提供する。上記で説明したように、放射ビームの複数の波長成分の波長は、基板の露光時間（及び調整手段ＰＡを介して投影システムＰＳに変更が適用され得る典型的な時間的尺度）よりも有意に短い時間的尺度で制御され得る。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。その結果、スキャン露光プロセス時に放射ビームの複数の波長成分のうちの１つ以上の波長を制御することによって、ｘ方向の波長成分の空中像の様々なシフトΔｘ_λが露光フィールド（すなわちターゲット領域Ｃ、図１を参照）内の様々な位置で適用され得る。このようにして、ｘ方向の応力駆動フィールド内配置誤差を補正することができる。

[000189] 公称又は設定点波長からのこのような各波長成分の偏差Δλから生じるｘ方向の各波長成分の空中像のシフトΔｘ_λに対する制御に加え、調整手段ＰＡは、公称又は設定点波長における波面収差からのｘ方向の空中像のシフトΔｘに対する設定点寄与Δｘ_０を実現するためにも使用され得る。一般に、調整手段ＰＡを使用してフィールド内でそのような収差を変更することは可能でない場合があり、したがって、フィールド全体、すなわちターゲット領域Ｃについて（又は基板Ｗ全体についてさえ）一定の収差設定点が選択され得る。概して、収差の設定点レベル（非ゼロであり得る）は、露光時に放射ビームの複数の波長成分の波長を変化させることにより適用されるフィールド内補正によって協調最適化される。これを、次に、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して簡潔に説明する。

[000190] 図１４Ａ及び図１４Ｂいずれも、フィールド全体について一定の収差設定点シフトΔｘ_０と、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｘ_λとを適用することによって、ｘ方向の空中像のフィールド依存シフトΔｘがどのように適用され得るかを概略的に示す。スキャン時に波長成分の波長を変化させることにより、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｘ_λは、スキャン方向の異なる位置（スキャン方向の３つの別々の位置によって概略的に表される）において異なる。

[000191] 図１４Ａに示す例では、フィールド全体の設定点一定収差設定点シフトΔｘ_０は、スリットの長さにわたって平坦である。図１４Ｂに示す例では、フィールド全体の設定点一定収差設定点シフトΔｘ_０は、スリットの長さにわたって変動する。投影システムＰＳの調整手段ＰＡを使用して、種々の異なる設定点スリット依存シフトΔｘ_０をフィールド全体について実現できることが理解されよう。

[000192] また、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｘ_λの全てはｘ位置の線形関数として示されているが、一般に、他の関数形が実現され得ることも理解されよう。一般に、これは、ｘ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λと、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｘ方向の空中像の配置の感度と、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλとに依存するであろう。

[000193] 概して、ゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λはシステムに依存し、例えば、ＫｒＦリソグラフィシステムとＡｒＦリソグラフィシステムとで一般に異なるであろう。また、ＫｒＦリソグラフィシステムとＡｒＦリソグラフィシステムとでは、一般に異なるピーク分離Δλが達成可能であるか又は所望される。例えば、ＫｒＦ ＭＦＩイメージングでは、より厚いレジストに起因して、一般により大きなピーク分離Δλが所望される。ＫｒＦ ＭＦＩイメージングでは、１５ｐｍまでのピーク分離Δλが可能であり得る。これは、（例えばスリットの各端において）例えば線形感度∂ｃ_ｎ／∂λが最大である場合に、１００ｎｍ程度の公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のシフトΔｘ_λを引き起こし得ると推定される。ＡｒＦ ＭＦＩシステムでは、０．２５ｐｍ程度のピーク分離Δλが可能であり得る。これは、１ｎｍ程度の公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のシフトΔｘ_λを引き起こし得ると推定される。

[000194] いくつかの実施形態においては、次に図１２Ｂ，図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して述べるように、フィールド内オーバーレイ又は像配置をスキャン方向（すなわちｙ方向）で制御することができる。

[000195] 上記で説明したように、第３のゼルニケ係数ｃ_３はｙ方向の測定波面の傾斜に関係し、そのようなｙ方向の波面の傾斜はｙ方向の（一次）配置に等しい。特に、第３のゼルニケ係数ｃ_３の非ゼロ値は、次式によって与えられるｙ方向の空中像のシフトΔｙをもたらす。

ただし、ＮＡは投影システムＰＳの開口数である。この場合も、方程式（２）を考慮することによって、公称又は設定点波長λ_０から波長シフトΔλ＝λ－λ_０だけ異なる一般的な波長λについて、公称又は設定点波長からの偏差Δλから生じるｙ方向の空中像のシフトΔｙ_λが、次式によって与えられる。

一般に、次式によって与えられる公称又は設定点波長における第３のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，３からのｙ方向の空中像のシフトΔｙへの寄与Δｙ_０も存在することが（方程式（２）及び（６）からも）理解されよう。

[000196] 例示的な一実施形態においては、第３のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_３／∂λはｘの偶（対称）関数であり、例えば、概ね図１２Ｂに示す線形感度∂ｃ_ｎ／∂λ１２０４の形である。

[000197] （ｙ方向の波面の傾斜に関係する）第３のゼルニケ係数ｃ_３は、ｙ方向の空中像の配置に一次寄与を提供する。しかしながら、（方程式（１）の形態の）波面展開における他のゼルニケ係数は、ｙ方向の空中像の配置により高次の補正を提供するであろうことが理解されよう。例えば、一般に、ｙの奇関数である場合のゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）は、ｙ方向の空中像の配置に寄与し得る。ｙの奇関数はｆ（－ｙ）＝－ｆ（ｙ）を満たす。このようなｙの奇関数である場合のゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）は、例えばＺ_８，Ｚ_１１，Ｚ_１５，Ｚ_２０，Ｚ_２４，Ｚ_３１，及びＺ_３５を含む。典型的には、このようなゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_ｎ／∂λも、スリットにわたるｘの偶（対称）関数である。一般に、波面収差から生じるｙ方向の空中像のシフトΔｙは、方程式（６）の修正によって与えられ得るものであり、ここで、第３のゼルニケ係数ｃ_３は、ｙ方向の空中像の配置に寄与する全てのゼルニケ係数ｃ_ｎの加重和によって置き換えられる。ただし、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｙ方向の空中像の配置の感度を表す。これらの感度は、リソグラフィ装置ＬＡの照明設定（パターニングデバイスＭＡの平面内の放射の角度分布を、又は同様に、イルミネータＩＬの瞳面内の放射ビームＢの強度を特徴付け得る）に依存し得ることが理解されよう。

[000198] 同様に、一般に、公称又は設定点波長からの波長の偏差Δλから生じるｙ方向の空中像のシフトΔｙ_λは、方程式（７）の修正によって与えられる。具体的には、概して、方程式（７）の第３のゼルニケ係数の線形感度∂ｃ_３／∂λは、ｙ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λの加重和によって置き換えられる（この場合も、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｙ方向の空中像の配置の感度を表す）。

[000199] 同様に、公称又は設定点波長における波面収差からのｙ方向の空中像のシフトΔｙへの寄与Δｙ_０は、方程式（８）の修正によって与えられる。具体的には、概して、方程式（５）の公称又は設定点波長における第３のゼルニケ多項式の係数ｃ_λ０，３は、ｙ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ多項式の公称又は設定点波長におけるゼルニケ係数の加重和ｃ_λ０，ｎによって置き換えられるべきである。ただし、加重は、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｙ方向の空中像の配置の感度を表す。

[000200] 図４に示す方法４００のいくつかの実施形態においては、基板上のパターンフィーチャの配置に対する制御を提供するために放射ビームの複数の波長成分の波長が制御される、多焦点イメージング（ＭＦＩ）プロセスが使用される。特に、放射ビームの複数の波長成分の波長の制御は、調整手段ＰＡと組み合わせて、ｙ方向の応力駆動フィールド内配置誤差を補正するために使用される。これを実現するために、スキャン露光プロセス時には、放射ビームの複数の波長成分のうち１つ以上の波長が制御され、これがひいては公称又は設定点波長からのそのような各波長成分の偏差Δλに対する制御を提供する。そして、方程式（７）から分かるように、これは、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる、ｙ方向のその波長成分の空中像のシフトΔｙ_λに対する制御を提供する。上記で説明したように、放射ビームの複数の波長成分の波長は、基板の露光時間（及び調整手段ＰＡを介して投影システムＰＳに変更が適用され得る典型的な時間的尺度）よりも有意に短い時間的尺度で制御され得る。例えば、放射ビームはパルス放射ビームであり得、放射ビームのスペクトルはパルス毎に制御され得る（そして露光は数十又は数百パルス持続し得る）。その結果、スキャン露光プロセス時に放射ビームの複数の波長成分のうちの１つ以上の波長を制御することによって、ｙ方向の波長成分の空中像の様々なシフトΔｙ_λが露光フィールド（すなわちターゲット領域Ｃ、図１を参照）内の様々な位置で適用され得る。このようにして、ｘ方向の応力駆動フィールド内配置誤差を補正することができる。

[000201] 公称又は設定点波長からのこのような各波長成分の偏差Δλから生じるｘ方向の各波長成分の空中像のシフトΔｙｘ_λに対する制御に加え、調整手段ＰＡは、公称又は設定点波長における波面収差からのｙ方向の空中像のシフトΔｙに対する設定点寄与Δｙ_０を実現するためにも使用され得る。一般に、調整手段ＰＡを使用してフィールド内でそのような収差を変更することは可能でない場合があり、したがって、フィールド全体、すなわちターゲット領域Ｃについて（又は基板Ｗ全体についてさえ）一定の収差設定点が選択され得る。概して、収差の設定点レベル（非ゼロであり得る）は、露光時に放射ビームの複数の波長成分の波長を変化させることにより適用されるフィールド内補正によって協調最適化される。これを、次に、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して簡潔に説明する。

[000202] 図１５Ａ及び図１５Ｂいずれも、フィールド全体について一定の収差設定点シフトΔｙ_０と、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｙ_λとを適用することによって、ｙ方向の空中像のフィールド依存シフトΔｙがどのように適用され得るかを概略的に示す。スキャン時に波長成分の波長を変化させることにより、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｙ_λは、スキャン方向の異なる位置（スキャン方向の３つの別々の位置によって概略的に表される）において異なる。

[000203] 図１５Ａに示す例では、フィールド全体の設定点一定収差設定点シフトΔｙ_０は、スリットの長さにわたって平坦である。図１５Ｂに示す例では、フィールド全体の設定点一定収差設定点シフトΔｙ_０は、スリットの長さにわたって変動する。投影システムＰＳの調整手段ＰＡを使用して、種々の異なる設定点スリット依存シフトΔｙ_０をフィールド全体について実現できることが理解されよう。

[000204] また、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のフィールド依存シフトΔｙ_λの全ては、スキャン内の様々な位置でスケールの異なるｘ位置の単一の対称な（概ね放物線状の）関数として示されているが、一般に、他の関数形が実現され得ることも理解されよう。一般に、これは、ｙ方向の空中像の配置に寄与するゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λと、寄与する各ゼルニケ多項式Ｚ_ｎ（ｘ，ｙ）に対するｙ方向の空中像の配置の感度と、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλとに依存するであろう。

[000205] 概して、ゼルニケ係数ｃ_ｎの線形感度∂ｃ_ｎ／∂λはシステムに依存し、例えば、ＫｒＦリソグラフィシステムとＡｒＦリソグラフィシステムとで一般に異なるであろう。また、ＫｒＦリソグラフィシステムとＡｒＦリソグラフィシステムとでは、一般に異なるピーク分離Δλが達成可能であるか又は所望される。例えば、ＫｒＦ ＭＦＩイメージングでは、より厚いレジストに起因して、一般により大きなピーク分離Δλが所望される。ＫｒＦ ＭＦＩイメージングでは、１５ｐｍまでのピーク分離Δλが可能であり得る。これは、（例えばスリットの各端において）例えば線形感度∂ｃ_ｎ／∂λが最大である場合に、１００ｎｍ程度の公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のシフトΔｘ_λを引き起こし得ると推定される。ＡｒＦ ＭＦＩシステムでは、０．２５ｐｍ程度のピーク分離Δλが可能であり得る。これは、１ｎｍ程度の公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のシフトΔｘ_λを引き起こし得ると推定される。

[000206] いくつかの実施形態においては、設定点シフトΔｘ_０及びΔｙ_０は、公称又は設定点波長からの各波長成分の偏差Δλから生じる空中像のシフトΔｘ_λ及びΔｙ_λを概ね相殺するように選択され得る。これは、スリットにわたってより一定の又は平坦な収差プロファイル（スリットフィンガープリントとしても知られる）を可能にし得る。

[000207] 図１２Ａから図１５Ｂを参照して述べたこれらの実施形態においては、スキャン方向に対する設計レイアウトは、最大のオーバーレイ補正能力を可能にするように最適化され得る。

[000208] 上述したように、ＭＦＩを使用することは、ＫｒＦイメージングの像コントラストを有意に低下させない。ＡｒＦイメージングの場合にはコントラスト損失が予想されるが、これは光源マスク最適化を使用して軽減することができる。また、投影システムの設定点収差を変動させること（設定点シフトΔｘ_０及びΔｙ_０をもたらす）は画像コントラストも変化させ得ることが理解されよう。これもやはり光源マスク最適化を使用して軽減することができる。

[000209] いくつかの実施形態においては、方法４００は、複数の中間パターンフィーチャと、そこから複数のパターンフィーチャとを形成することを備え得ることが理解されよう。

[000210] 図８Ｃから図８Ｆに付随する議論から、放射ビームのスペクトルを制御することは、公称又はデフォルトスペクトルに対して放射ビームのスペクトルを変更することを備え得ることが理解されよう。いくつかの実施形態においては、公称スペクトル又はデフォルトスペクトルに対する放射ビームのスペクトルのこの変更は、基板上の中間パターンフィーチャのサブセットについてのみ実施され得る。例えば、放射ビームのスペクトル制御によって提供される制御は、中間パターンフィーチャが特定のタイプ（例えばクリティカルフィーチャ）である場合にのみ行われ得る。よりクリティカルでないフィーチャ（例えば高コントラストフィーチャ）が、公称又はデフォルトスペクトルを使用して形成されてもよく、これはそのようなよりクリティカルでないフィーチャの十分な位置決め及びサイズ決めを提供し得る。

[000211] いくつかの実施形態においては、基板は複数のターゲット部分を備え得ることが理解されよう。例えば、図１に示すように、基板Ｗは（例えば１つ以上のダイを備える）複数のターゲット部分Ｃを備え得る。そのような実施形態に関しては、中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成するステップ４２０は、複数のターゲット部分Ｃの各々に像を形成して複数のターゲット部分Ｃの各々に中間パターンフィーチャを形成することを備え得る。実用では、複数のターゲット部分Ｃの各々に複数の中間パターンフィーチャが形成され得る。そのような実施形態に関しては、放射ビームのスペクトルの制御（ステップ４３０）は、パターニングデバイスの像が形成されているターゲット部分Ｃに依存し得る。例えば、放射ビームのスペクトルは、基板の中央のターゲット部分Ｃと基板のエッジのターゲット部分Ｃとで異なって制御され得る。つまり、方法４００によって適用されるスペクトル制御はフィールド依存であり得る。例えば、放射ビームのスペクトルは、基板の中央のターゲット部分Ｃについては公称もしくはデフォルトスペクトル又はその近くであり得るが、基板のエッジのターゲット部分については（例えばより大きな誤差を補正するために）公称又はデフォルトスペクトルからのより大きな偏差が用いられ得る。

[000212] 基板が複数のターゲット部分を備えるこのような実施形態に関しては、パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、複数のターゲット部分の各々に１つ又は複数のパターンフィーチャを形成するための基板の後続の処理を備え得ることが理解されよう。

[000213] いくつかの実施形態においては、放射ビームのスペクトルの制御は、基板上にパターニングデバイスの像を形成しながら放射ビームのスペクトルを変化させることを備え得る。つまり、方法は、基板の露光時に適用される放射ビームのスペクトルの動的制御を備え得る。露光はスキャン露光であり得、したがって、放射ビームのスペクトルのそのような動的制御は、露光フィールドの様々な部分に対して様々な補正が適用されることを可能にし得ることが理解されよう。このような補正はフィールド内補正と称され得る。基板が複数のターゲット部分Ｃを備える実施形態に関しては、一般に、異なるフィールド内補正が各異なるターゲット部分に適用され得る。

[000214] 基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータ（放射ビームのスペクトルの制御はそれに依存し得る）は、以前に形成されたパターンフィーチャの測定から判定され得る。例えば、先に形成されたパターンフィーチャの測定は、図２に示すリソグラフィセルＬＣの一部を形成し得る検査装置によって、又は図３に示す計測ツールＭＴによって、実施され得る。

[000215] つまり、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を判定するために、以前に形成された基板上のパターンフィーチャが測定され得る。例えば、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのピッチ又はピッチ変化（ピッチウォークとして知られる）を判定するために使用され得る。追加的又は代替的には、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのオーバーレイを判定するために使用され得る。本明細書で使用される場合（及び当技術分野において周知であるように）、オーバーレイとは、（例えば基板上の以前に形成されたフィーチャに対する）フィーチャの相対位置の誤差を意味することが意図されている。

[000216] 図９は、本発明の一実施形態による、基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定する方法９００の概略ブロック図である。

[000217] 方法９００は、以前に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータを測定するステップ９１０を備える。例えば、先に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータの測定は、図２に示すリソグラフィセルＬＣの一部を形成し得る検査装置によって、又は図３に示す計測ツールＭＴによって、実施され得る。

[000218] 方法９００は、１つ以上の測定されたパラメータに基づいて補正を決定するステップ９２０を備える。例えば、その補正は、ステップ９１０で判定された位置又はピッチ誤差を相殺するための適当な補正であり得る。

[000219] 方法９００は、その補正に基づいて放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定するステップ９３０を備える。

[000220] 図９に示す方法９００によって決定されたスペクトル又はスペクトル補正は、図４に示す方法４００において使用され得る。

[000221] 図９に示す方法９００によれば、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を判定するために、以前に形成された基板上のパターンフィーチャが測定され得る。以前に形成された基板上のパターンフィーチャは、（例えば図８Ｂを参照して説明されるような）公称又はデフォルトスペクトルを使用して放射ビームによって基板上にパターニングデバイスの像を形成すること、及びその後、１つ以上の後続のプロセスを基板に適用してパターンフィーチャを形成することによって形成されている。

[000222] 以前に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータは、以前に形成されたパターンフィーチャの位置及び／又は寸法の誤差を特徴付け得る。例えば、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのピッチ変化（ピッチウォークとして知られる）を判定するために使用され得る。追加的又は代替的には、メトロロジツールが、以前に形成された基板上のパターンフィーチャのオーバーレイ（すなわちフィーチャの位置の誤差）を判定するために使用され得る。

[000223] スペクトル又はスペクトル補正は、放射ビームの複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長又は波長補正を備え得る。

[000224] スペクトル又はスペクトル補正は、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量又はドーズ量補正を備え得る。

[000225] スペクトル又はスペクトル補正は基板の複数のターゲット部分の各々について判定され得る。つまり、スペクトル又はスペクトル補正はフィールド依存であり得る。

[000226] スペクトル又はスペクトル補正は、基板上の位置の関数として判定され得る。つまり、スペクトル又はスペクトル補正は、一般に、基板上の位置に依存して変動する（と共にフィールド内補正を備え得る）。

[000227] 本発明のいくつかの実施形態によれば、像を基板上のパターンに変換することを目的とする１つ以上の後続のプロセスの予想される特性に基づいてパターニングデバイスの像を構成するように放射源の調整機構を制御するように動作可能なコントローラを備えるリソグラフィシステムが提供される。リソグラフィシステムは、図１から図３を参照して上述した特徴のうちいずれかを備え得る。リソグラフィシステムは、図４に示すと共に上述した方法４００及び／又は図９に示すと共に上述した方法９００を実行するように動作可能であり得る。

[000228] 本発明のいくつかの実施形態によれば、適当な装置上で実行されるときに図４に示すと共に上述した方法４００を実施するように動作可能なプログラム命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。本発明のいくつかの実施形態によれば、適当な装置上で実行されるときに図９に示すと共に上述した方法９００を実施するように動作可能なプログラム命令を備えるコンピュータプログラムが提供される。本発明のいくつかの実施形態によれば、そのようなコンピュータプログラムを備える非一時的コンピュータプログラムキャリアが提供される。そのようなコンピュータプログラムは、例えば、図２に示す監視制御システムＳＣＳ、トラック制御ユニットＴＣＵ、もしくはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵ、又は図３に示すコンピュータシステムＣＬなどの上述の演算装置のいずれかで実行され得る。

[000229] 本発明の更なる実施形態は、以下の番号付けされた条項のリストに開示される。
１．基板上にパターンフィーチャを形成する方法であって、複数の波長成分を備える放射ビームを提供することと、基板上に中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成することであって、像のベストフォーカス面は放射ビームの波長に依存する、形成することと、パターンフィーチャの寸法及び／又は位置を制御するように、パターンフィーチャを形成するために基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータに依存して放射ビームのスペクトルを制御することと、を備える方法。
２．放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長を制御することを備える、条項１の方法。
３．放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量を制御することを備える、条項１又は条項２の方法。
４．放射ビームのスペクトルとは無関係に放射ビームの全体の焦点を制御することを更に備える、条項１から３のいずれかの方法。
５．放射ビームのスペクトルとは無関係に総ドーズ量を制御することを更に備える、条項１から４のいずれかの方法。
６．放射ビームを提供すること及びパターニングデバイスの像を形成することの前に、基板の表面に第１の材料層を提供することを備える、条項１から５のいずれかの方法。
７．１つ以上の後続のプロセスを基板に適用して基板上にパターンフィーチャを形成することを更に備える、条項１から６のいずれかの方法。
８．基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、基板上の材料層を現像して中間パターンフィーチャを形成することと、
中間パターンフィーチャの上に第２の材料層を提供することであって、第２の材料層は中間パターンフィーチャの側壁上にコーティングを提供する、提供することと、中間パターンフィーチャの側壁上の第２の材料層のコーティングを残して、第２の材料層の一部を除去することと、第１の材料層から形成された中間パターンフィーチャを、その中間パターンフィーチャの側壁上にコーティングを形成した第２の材料層の少なくとも一部を基板上に残して、除去することであって、基板上に残された第２の材料層の一部は、除去された中間パターンフィーチャの側壁の場所に隣接する場所にパターンフィーチャを形成する、除去することと、を備える、条項１から７のいずれかの方法。
９．放射ビームのスペクトルを制御することは、中間パターンフィーチャの側壁の側壁角度に対する制御を提供し、それによって、中間パターンフィーチャの側壁上の第２の材料層のコーティングの寸法に影響を及ぼす、条項８の方法。
１０．基板に適用される１つ以上の後続のプロセスは、基板上の材料層を現像してパターンフィーチャを形成することを備える、条項１から９のいずれかの方法。
１１．基板に適用される１つ以上の後続のプロセスの１つ以上のパラメータは、以前に形成されたパターンフィーチャの測定から判定される、条項１から１０のいずれかの方法。
１２．放射ビームのスペクトルを制御することは、中間パターンフィーチャのサブセットの公称又はデフォルトスペクトルに対して放射ビームのスペクトルを変更することを備える、条項１から１１のいずれかの方法。
１３．基板は複数のターゲット部分を備えており、中間パターンフィーチャを形成するために投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、複数のターゲット部分の各々に像を形成して複数のターゲット部分の各々に中間パターンフィーチャを形成することを備えており、放射ビームのスペクトルの制御は、パターニングデバイスの像が形成されているターゲット部分に依存する、条項１から１２のいずれかの方法。
１４．放射ビームのスペクトルの制御は、基板上にパターニングデバイスの像を形成しながら放射ビームのスペクトルを変化させることを備える、条項１から１３のいずれかの方法。
１５．基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、像が形成されているときにパターニングデバイス及び／又は基板が放射ビームに対して移動されるスキャン露光を備える、条項１４の方法。
１６．パターンフィーチャを基板に転写することを更に備える、条項１から１５のいずれかの方法。
１７．投影システムの１つ以上のパラメータを制御して、放射ビームのスペクトルとは無関係に設定点収差を維持することを更に備える、条項１から１６のいずれかの方法。
１８．複数の波長成分を備える放射ビームを生成するように動作可能な放射源と、放射ビームのスペクトルを制御するように動作可能な調整機構と、放射ビームがパターニングデバイスに入射できるようにパターニングデバイスを支持するための支持構造と、基板を支持するための基板テーブルと、基板上にパターニングデバイスの像を形成するために基板のターゲット部分上に放射ビームを投射するように動作可能な投影システムであって、像のベストフォーカス面は放射ビームの波長に依存する、投影システムと、像を基板上のパターンに変換することを目的とする１つ以上の後続のプロセスの予想される特性に基づいて像を構成するように調整機構を制御するように動作可能なコントローラと、を備えるリソグラフィシステム。
１９．基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定する方法であって、以前に形成されたパターンフィーチャの１つ以上のパラメータを測定することと、１つ以上の測定されたパラメータに基づいて補正を決定することと、その補正に基づいて放射ビームのスペクトル又はスペクトル補正を決定することと、を備える方法。
２０．スペクトル又はスペクトル補正は、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長又は波長補正を制御することを備える、条項１９の方法。
２１．スペクトル又はスペクトル補正は、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量又はドーズ量補正を備える、条項１９又は条項２０の方法。
２２．基板は複数のターゲット部分を備えており、スペクトル又はスペクトル補正は複数のターゲット部分の各々について判定される、条項１９から２１のいずれか一項の方法。
２３．スペクトル又はスペクトル補正は基板上の位置の関数として判定される、条項１９から２２のいずれか一項の方法。
２４．適当な装置上で実行されるときに、条項１から１７のいずれか一項の方法を実施するように動作可能なプログラム命令を備えるコンピュータプログラム。
２５．プログラム命令は、条項１７から２１のいずれか一項に記載の方法によって決定されるスペクトル又はスペクトル補正を備える、条項２４のコンピュータプログラム。
２６．条項２４又は条項２５のコンピュータプログラムを備える非一時的コンピュータプログラムキャリア。
２７．パターニングデバイスと色収差を有する投影システムとを備えたリソグラフィ装置を使用して基板上にパターンを形成する方法であって、複数の波長成分を備える放射ビームをパターニングデバイスに提供することと、パターンを形成するために投影システムを使用して基板上にパターニングデバイスの像を形成することであって、パターンの位置は色収差に起因して放射ビームの波長に依存する、形成することと、放射ビームのスペクトルを制御してパターンの位置を制御することと、を備える方法。
２８．位置は、基板上の前層に対するパターンのオーバーレイを制御するように制御される、条項２７の方法。
２９．色収差は、放射ビームの波長に依存する少なくとも１つ以上の非対称波面収差を備える、条項２７の方法。
３０．非対称波面収差は投影レンズの波面の傾斜に関連している、条項２９の方法。
３１．基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、像が形成されているときにパターニングデバイス及び／又は基板が放射ビームに対してスキャン方向で移動されるスキャン動作を備える、条項３０の方法。
３２．波面の傾斜はスキャン方向に沿ったパターンの位置シフトに関連しており、放射ビームのスペクトルはスキャン方向に沿ってオーバーレイエラーを補正するように制御される、条項３１の方法。
３３．波面の傾斜はスキャン方向に垂直である非スキャン方向に沿ったパターンの位置シフトに関連しており、放射ビームのスペクトルは非スキャン方向に沿ってオーバーレイエラーを補正するように制御される、条項３１の方法。
３４．放射ビームの波長への傾斜の依存性は非スキャン方向に沿って変化し、放射ビームのスペクトルは非スキャン方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように制御される、条項３２又は３３の方法。
３５．放射ビームのスペクトルの制御は、スキャニング動作時にスキャン方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように放射ビームのスペクトルを変化させることを備える、条項３１から３４のいずれかの方法。
３６．放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長を制御することを備える、条項２７から３５のいずれかの方法。
３７．放射ビームのスペクトルを制御することは、複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量を制御することを備える、条項２７から３６のいずれかの方法。
３８．基板は複数のターゲット部分を備えており、投影システムを使用して放射ビームにより基板上にパターニングデバイスの像を形成することは、複数のターゲット部分の各々に像を形成することを備えており、放射ビームのスペクトルの制御は、パターニングデバイスの像が形成されているターゲット部分に依存する、条項２７から３７のいずれかの方法。
３９．リソグラフィ装置において基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトルを判定するための機械可読命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、リソグラフィ装置は色収差を有する投影システムを備えており、命令は、パターニングデバイスに関連するパターンの基板上の位置の、色収差に起因する放射ビームの波長への依存性を得るように、及び基板上のパターンの所望の位置と依存性とに基づいて放射ビームのスペクトルを判定するように、構成されている、コンピュータプログラム製品。
４０．スペクトルを判定するように構成された命令は、基板上の前層に対するパターンのオーバーレイを制御することに基づいている、条項３９のコンピュータプログラム製品。
４１．色収差は波面の傾斜に関連しており、放射ビームのスペクトルはリソグラフィ装置のスキャンの方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように制御される、条項４０のコンピュータプログラム製品。

[000230] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。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、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。

[000231] 本明細書ではリソグラフィ装置に関連して本発明の実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の実施形態は他の装置に使用することもできる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又はウェーハ（あるいはその他の基板）もしくはマスク（あるいはその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の一部を形成してよい。これらの装置は一般にリソグラフィツールと呼ばれることがある。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用することができる。

[000232] 以上では光学リソグラフィと関連して本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなど、その他の適用例において使用されてもよく、文脈が許す限り、光学リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。

[000233] 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は理解されよう。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 (15)

1. パターニングデバイスと色収差を有する投影システムとを備えたリソグラフィ装置を使用して基板上にパターンを形成する方法であって、
   複数の波長成分を備える放射ビームを前記パターニングデバイスに提供することと、
   前記パターンを形成するために前記投影システムを使用して前記基板上に前記パターニングデバイスの像を形成することであって、前記パターンの位置は前記色収差に起因して前記放射ビームの波長に依存する、形成することと、
   前記放射ビームのスペクトルを制御して前記パターンの前記位置を制御することと、
   を備える方法。
2. 前記位置は、前記基板上の前層に対する前記パターンのオーバーレイを制御するように制御される、請求項１の方法。
3. 前記色収差は、前記放射ビームの前記波長に依存する少なくとも１つ以上の非対称波面収差を備える、請求項１の方法。
4. 前記非対称波面収差は前記投影レンズの前記波面の傾斜に関連している、請求項３の方法。
5. 前記基板上に前記パターニングデバイスの前記像を形成することは、前記像が形成されているときに前記パターニングデバイス及び／又は前記基板が前記放射ビームに対してスキャン方向で移動されるスキャン動作を備える、請求項４の方法。
6. 前記波面の前記傾斜は前記スキャン方向に沿った前記パターンの位置シフトに関連しており、前記放射ビームの前記スペクトルは前記スキャン方向に沿ってオーバーレイエラーを補正するように制御される、請求項５の方法。
7. 前記波面の前記傾斜は前記スキャン方向に垂直である非スキャン方向に沿った前記パターンの位置シフトに関連しており、前記放射ビームの前記スペクトルは前記非スキャン方向に沿ってオーバーレイエラーを補正するように制御される、請求項５の方法。
8. 前記放射ビームの前記波長への前記傾斜の前記依存性は前記非スキャン方向に沿って変化し、前記放射ビームの前記スペクトルは前記非スキャン方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように制御される、請求項６又は７の方法。
9. 前記放射ビームの前記スペクトルの前記制御は、前記スキャニング動作時に前記スキャン方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように前記放射ビームの前記スペクトルを変化させることを備える、請求項５から８のいずれかの方法。
10. 前記放射ビームの前記スペクトルを制御することは、前記複数の波長成分のうち少なくとも１つの波長を制御することを備える、請求項１から９のいずれかの方法。
11. 前記放射ビームの前記スペクトルを制御することは、前記複数の波長成分のうち少なくとも１つのドーズ量を制御することを備える、請求項１から１０のいずれかの方法。
12. 前記基板は複数のターゲット部分を備えており、
    前記投影システムを使用して前記放射ビームにより前記基板上に前記パターニングデバイスの前記像を形成することは、前記複数のターゲット部分の各々に前記像を形成することを備えており、
    前記放射ビームの前記スペクトルの前記制御は、前記パターニングデバイスの前記像が形成されている前記ターゲット部分に依存する、請求項１から１１のいずれかの方法。
13. リソグラフィ装置において基板上にパターニングデバイスの像を形成する際に使用される複数の波長成分を備える放射ビームのスペクトルを判定するための機械可読命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記リソグラフィ装置は色収差を有する投影システムを備えており、前記命令は、
    前記パターニングデバイスに関連するパターンの前記基板上の位置の、前記色収差に起因する前記放射ビームの波長への依存性を得るように、及び
    前記基板上の前記パターンの所望の位置と前記依存性とに基づいて前記放射ビームの前記スペクトルを判定するように、構成されている、コンピュータプログラム製品。
14. 前記スペクトルを判定するように構成された前記命令は、前記基板上の前層に対する前記パターンのオーバーレイを制御することに基づいている、請求項１３のコンピュータプログラム製品。
15. 前記色収差は前記波面の傾斜に関連しており、前記放射ビームの前記スペクトルは前記リソグラフィ装置のスキャンの方向に沿ってオーバーレイエラー変動を補正するように制御される、請求項１４のコンピュータプログラム製品。

Images