JP2024515477A - 光学系、計測システム、リソグラフィ装置における収差の制御及びその方法 - Google Patents

Abstract

方法は、光学系の光学収差を決定することと、光学系の光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、特定された照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して、光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、を含む。【選択図】図７

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２１年４月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／１７８，７５６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、光学系、例えばアライメントセンサにおける収差を制御するための方法及びシステムに関する。

[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）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、ＩＣ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、同時にこの走査方向に平行又は逆平行にターゲット部分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] リソグラフィ動作中、異なる処理ステップは、異なる層が基板上に順次に形成されることを必要とし得る。層の順序付けは、通常、パターン転写工程毎に各層の所望のパターンに応じて異なるレチクルを交換することにより行われる。典型的なリソグラフィシステムは、レチクル上のパターン及びレチクルからウェーハに転写されたパターンに関して、サブナノメートルの許容値内で動作する。従って、アライメントセンサ及びオーバーレイセンサにおける波面制御を改善して、サブナノメートルのバジェット又は許容値を達成することが望ましい。

[0005] 光学系における波面制御技術を改善することが必要とされている。

[0006] 幾つかの実施形態では、方法は、光学系の光学収差を決定することと、光学系の光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、特定された照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して、光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、を含む。

[0007] 幾つかの実施形態では、システムは、プロセッサ、光学系及び照明システムを含む。プロセッサは、光学系の光学収差を決定することと、光学系の光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、を行うように構成される。照明システムは、エネルギービームを生成することと、照明プロファイルを用いてエネルギービームを調節することと、そのエネルギービームを用いて光学系の光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、を行うように構成される。

[0008] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置は、照明装置、投影システム及び光学系を含む。照明装置は、パターニングデバイスのパターンを照射するように構成される。投影システムは、パターンの像を基板に投影するように構成されている。光学系は、照明システム、光デバイス及び処理回路を含む。照明システムは、光学系の光学収差に基づいて決定された照明プロファイルを有するエネルギービームを生成することと、そのエネルギービームを用いて光デバイスを照射することと、を行うように構成される。光デバイスは、光学系の光路内に堆積される。光デバイスは、ビームを使用して硬化された光学接着剤の層を含む。処理回路は、光学系の光学収差に基づいて照明プロファイルを決定するように構成される。

[0009] 本開示の更なる特徴並びに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。

[0010] 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、当業者が本明細書に記載の実施形態を実施し、使用できるように更に機能する。

[0011]幾つかの実施形態による反射型リソグラフィ装置を示す。 [0012]幾つかの実施形態による透過型リソグラフィ装置を示す。 [0013]幾つかの実施形態による反射型リソグラフィ装置のより詳細な概略図を示す。 [0014]幾つかの実施形態によるリソグラフィックセルを示す。 [0015]幾つかの実施形態によるアライメント装置を示す。 [0016]幾つかの実施形態による照明プロファイルを示す。 [0017]幾つかの実施形態による照明プロファイルから得られる波面インターフェログラムを示す。 [0018]幾つかの実施形態による収差制御のためのシステムを示す。 [0019]幾つかの実施形態によるアライメント装置を示す。 [0020]幾つかの実施形態による、本明細書で説明する機能を含む方法を実施するための方法ステップを示す。

[0021] 本開示の特徴は、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。

[0022] 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、例として提供される。本開示の範囲は、開示される実施形態に限定されない。特許請求される特徴は、本明細書に添付の特許請求の範囲によって規定される。

[0023] 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、構造又は特性を含まなくてもよい。更に、そのような語句は、必ずしも同一の実施形態を指すものではない。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、明示的に説明されようとされまいと、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。

[0024] 「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する。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。

[0025] 「約」という用語は、本明細書で使用するとき、特定の技術に基づいて変化し得る所与の量の値を示す。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。

[0026] 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、命令等を実行することから生じることを理解されたい。「非一時的」という用語は、本明細書では、一時的な伝播信号を唯一の例外として、データ、情報、命令等を記憶するために使用されるコンピュータ可読媒体を特徴付けるために使用され得る。

[0027] 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。

[0028] リソグラフィシステムの例

[0029] 図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ本開示の実施形態が実装され得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。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。

[0030] 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。

[0031] 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。

[0032] 「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。

[0033] 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又はプログラマブルＬＣＤパネルが挙げられる。マスクは、リソグラフィでよく知られており、バイナリ型、交互位相シフト型又は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、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。

[0034] 「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。

[0035] 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。

[0036] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するために、基板の少なくとも部分が、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆われ得る種類のものでもあり得る。液浸液は、例えば、マスクと投影システムとの間におけるリソグラフィ装置内の他の空間にも適用され得る。投影システムの開口数を増大させるための液浸技法が当技術分野で周知である。「液浸」という用語は、本明細書で使用するとき、基板などの構造が液体中に浸漬されなければならないことを意味せず、むしろ露光中に液体が投影システムと基板との間に配置されることを意味するのみである。

[0037] 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。

[0038] 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－外側」及び「σ－内側」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。

[0039] 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。

[0040] 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への瞳共役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。

[0041] 投影システムＰＳは、マスクパターンＭＰの像ＭＰ’を、基板Ｗ上にコーティングされたフォトレジスト層上に投影し、ここで、像ＭＰ’は、強度分布からの放射によってマスクパターンＭＰから生成された回折ビームによって形成される。例えば、マスクパターンＭＰは、ライン及びスペースのアレイを含み得る。アレイにおける及び０次回折と異なる放射の回折は、ラインと垂直な方向における方向の変化を伴う変向回折ビームを生成する。非回折ビーム（即ちいわゆる０次回折ビーム）は、伝搬方向の変化を全く伴わずにパターンを横断する。０次回折ビームは、投影システムＰＳの瞳共役ＰＰＵの上流の、投影システムＰＳの上部レンズ又は上部レンズ群を横断し、瞳共役ＰＰＵに到達する。瞳共役ＰＰＵの平面内の及び０次回折ビームに関連付けられた強度分布の部分は、照明システムＩＬの照明システムの瞳ＩＰＵ内の強度分布の像である。開口デバイスＰＤは、例えば、投影システムＰＳの瞳共役ＰＰＵを含む平面に又は実質的に平面に配設される。

[0042] 投影システムＰＳは、レンズ又はレンズ群Ｌを用いて、０次回折ビームだけでなく、１次又は１次以上の回折ビーム（図示せず）も取り込むように構成される。幾つかの実施形態では、ラインと垂直な方向に延びるラインパターンを結像させるためのダイポール照明は、ダイポール照明の解像度増強効果を利用するために使用され得る。例えば、１次回折ビームは、ウェーハＷのレベルにおいて、対応する０次回折ビームと干渉し、可能な限り高い解像度及びプロセスウィンドウ（即ち許容露光線量逸脱と組み合わせた使用可能焦点深度）におけるラインパターンＭＰの像を作り出す。幾つかの実施形態では、照明システムの瞳ＩＰＵの反対の象限内の放射極（図示せず）を提供することにより、非点収差が低減され得る。更に、幾つかの実施形態では、反対の象限内の放射極に関連付けられた投影システムの瞳共役ＰＰＵ内の０次ビームを遮断することにより、非点収差が低減され得る。これは、２００９年３月３１日に発行された米国特許第７，５１１，７９９Ｂ２号により詳細に記載されており、これは、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

[0043] 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。

[0044] 概して、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。

[0045] 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Ｖ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。

[0046] 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。

[0047] 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。

[0048] 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。

[0049] 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。

[0050] 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。

[0051] 幾つかの実施形態では、リソグラフィ装置は、ＤＵＶ及び／又はＥＵＶ放射を生成し得る。例えば、リソグラフィ装置１００’は、ＤＵＶ放射源を使用して動作するように構成され得る。別の例では、リソグラフィ装置１００は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を含み、この放射源は、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る。一般に、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。

[0052] 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。

[0053] 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、少なくともチャネル構造を含む。

[0054] 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。

[0055] 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２２９、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。

[0056] 一般的に、図２に示す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。

[0057] 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、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。

[0058] 例示的なリソグラフィックセル

[0059] 図３は、幾つかの実施形態によるリソグラフィックセル３００を示し、これは、ときにリソセル又はクラスタとも呼ばれる。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１つ又は複数の装置も含み得る。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、それらをリソグラフィ装置１００又は１００’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。

[0060] 例示的な検査装置

[0061] リソグラフィ工程を制御してデバイスフィーチャを基板上に正確に配置するために、基板上に一般的にアライメントマークが設けられ、リソグラフィ装置は、基板上のマークの位置を正確に測定しなければならない１つ以上のアライメント装置及び／又はシステムを含む。これらのアライメント装置は、実質的に位置測定装置である。様々な時点及び様々な製造業者からの様々なタイプのマーク並びに様々なタイプのアライメント装置及び／又はシステムが知られている。現在のリソグラフィ装置で広く使われているタイプのシステムは、米国特許第６，９６１，１１６号（den Boefら）に記載されるような自己参照干渉計に基づき、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。一般に、マークは、Ｘ位置及びＹ位置を取得するために別々に測定される。Ｘ測定とＹ測定との併用は、米国特許出願公開第２００９／１９５７６８Ａ号（(Bijnenら）に記載されている技術を使用して実施することができ、これもその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0062] 「検査装置」、「計測装置」などの用語は、本明細書では、例えば構造の特性（例えば、重ね合わせ誤差、クリティカルディメンジョンパラメータ）を測定するために使用され得るか、又はウェーハのアライメントを検査するためにリソグラフィ装置（例えば、アライメント装置）で使用されるデバイス又はシステムを指すために使用され得る。

[0063] 図４は、幾つかの実施形態による計測装置４００の概略断面図を示す。幾つかの実施形態では、計測装置４００は、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部として実装され得る。計測装置４００は、パターニングデバイス（例えば、パターニングデバイスＭＡ）を基準にして基板（例えば、基板Ｗ）を位置合わせするように構成され得る。計測装置４００は、基板上のアライメントマークの位置を検出し、検出されたアライメントマークの位置を使用して、リソグラフィ装置１００又は１００’のパターニングデバイス又は他の構成要素を基準にして基板を位置合わせするように更に構成され得る。基板のそのような位置合わせにより、基板上に１つ以上のパターンを確実に正確に露光することができる。

[0064] 幾つかの実施形態では、計測装置４００は、照明システム４１２、ビームスプリッタ４１４、干渉計４２６、検出器４２８及び重ね合わせ計算プロセッサ４３２を含み得る。照明システム４１２は、１つ以上の通過帯域を有する電磁狭帯域放射ビーム４１３を提供するように構成され得る。一例では、１つ以上の通過帯域は、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの波長のスペクトル内であり得る。別の例では、１つ以上の通過帯域は、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの波長のスペクトル内の離散的な狭い通過帯域であり得る。照明システム４１２は、長期間にわたって（例えば、照明システム４１２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つ以上の通過帯域を供給するように更に構成され得る。照明システム４１２のこのような構成は、上述されたように、現在のアライメントシステムにおいて、所望のＣＷＬ値からの実際のＣＷＬ値のシフトを防止するのに役立ち得る。更に、その結果、一定のＣＷＬ値の使用は、現在のアライメント装置と比べて、アライメントシステム（例えば、計測装置４００）の長期安定性及び精度を改善し得る。

[0065] 幾つかの実施形態では、ビームスプリッタ４１４は、放射ビーム４１３を受け取り、放射ビーム４１３を少なくとも２つの放射サブビームに分割するように構成され得る。例えば、放射ビーム４１３は、図４に示されるように、放射サブビーム４１５及び４１７に分割され得る。ビームスプリッタ４１４は、放射サブビーム４１５を、台４２２上に配置された基板４２０上に案内するように更に構成され得る。一例では、台４２２は、方向４２４に沿って可動である。放射サブビーム４１５は、基板４２０上に配置されたアライメントマーク又はターゲット４１８を照明するように構成され得る。アライメントマーク又はターゲット４１８は、放射感応フィルムで被覆され得る。幾つかの実施形態では、アライメントマーク又はターゲット４１８は、１８０度（即ち１８０°）対称性を有し得る。即ち、アライメントマーク又はターゲット４１８がアライメントマーク又はターゲット４１８の平面と垂直な対称軸の周りで１８０°回転されたとき、回転されたアライメントマーク又はターゲット４１８は、回転されていないアライメントマーク又はターゲット４１８と実質的に同一になり得る。基板４２０上のターゲット４１８は、実線のレジストラインで形成されたバーを含むレジスト層格子、製品層格子又は製品層格子上に重ね合わされた若しくは交互配置されたレジスト格子を含む重ね合わせターゲット構造内の複合格子スタック等であり得る。バーは、代替的に、基板内にエッチングされ得る。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に投影システムＰＬにおける色収差及び照明対称性に敏感であり得、このような収差の存在は、それら自体、プリントされた格子における変動の形態で現れ得る。１つの例では、ライン幅、ピッチ及びクリティカルディメンジョンの測定のためにデバイスの製造において使用されるインライン方法は、「スキャトロメトリ」として知られる技法を利用する。例えば、スキャトロメトリの方法は、Raymond et al.,“Multiparameter Grating Metrology Using Optical Scatterometry”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 15, no. 2, pp. 361-368 (1997)及びNiu et al.,“Specular Spectroscopic Scatterometry in DUV Lithography”, SPIE, Vol. 3677 (1999)に記載されており、これらは、両方とも全体として参照により本明細書に組み込まれる。スキャトロメトリでは、光がターゲット内の周期構造によって反射され、所与の角度における生じた反射スペクトルが検出される。反射スペクトルを生じさせる構造は、例えば、厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）を用いて、又はシミュレーションによって導出されたパターンのライブラリとの比較によって再構成される。従って、プリントされた格子のスキャトロメトリデータは、格子を再構成するために使用される。ライン幅及び形状などの格子のパラメータは、プリントステップ及び／又は他のスキャトロメトリプロセスの知識から、処理ユニットＰＵによって実行される再構成プロセスに入力され得る。

[0066] 幾つかの実施形態では、ビームスプリッタ４１４は、回折放射ビーム４１９を受け取り、一実施形態に従い、回折放射ビーム４１９を１つ以上の放射サブビームに分割するように更に構成され得る。図４に示すように、回折放射ビーム４１９は、回折放射サブビーム４２９に分割され得る。他の回折放射サブビームは、図４に示されていない。

[0067] ビームスプリッタ４１４は、放射サブビーム４１５をアライメントマーク又はターゲット４１８に向けて案内し、回折放射サブビーム４２９を干渉計４２６に向けて案内するように示されているが、本開示は、そのように限定するものではないことに留意されたい。基板４２０上のアライメントマーク又はターゲット４１８を照明し、アライメントマーク又はターゲット４１８の像を検出するという同様の結果を得るために、他の光学配置が使用され得ることが当業者に明らかであろう。

[0068] 図４に示されるように、干渉計４２６は、ビームスプリッタ４１４を通して放射サブビーム４１７及び回折放射サブビーム４２９を受け取るように構成され得る。例示的実施形態では、回折放射サブビーム４２９は、アライメントマーク又はターゲット４１８から反射され得る放射サブビーム４１５の少なくとも部分であり得る。本実施形態の一例では、干渉計４２６は、光学素子の任意の適切なセット、例えば受け取られた回折放射サブビーム４２９に基づいてアライメントマーク又はターゲット４１８の２つの像を形成するように構成され得るプリズムの組み合わせを含む。良好な画質の像が形成される必要はなく、アライメントマーク４１８の特徴が分解されるべきであることを理解されたい。干渉計４２６は、２つの像の一方を２つの像の他方に対して１８０°回転させ、回転された像及び回転されていない像を干渉法により再結合するように更に構成され得る。

[0069] 幾つかの実施形態では、検出器４２８は、干渉計信号４２７を介して再結合像を受け取り、計測装置４００のアライメント軸４２１がアライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心（図示せず）を通過するときの再結合像の結果としての干渉を検出するように構成され得る。このような干渉は、例示的実施形態によれば、アライメントマーク又はターゲット４１８が１８０°対称であり、再結合像が強め合うか又は弱め合うように干渉することに起因し得る。検出された干渉に基づいて、検出器４２８は、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心の位置を決定し、その結果、基板４２０の位置を検出するように更に構成され得る。一例によれば、アライメント軸４２１は、基板４２０と垂直であり、干渉計４２６の像回転中心を通過する光ビームと位置合わせされ得る。検出器４２８は、センサ特性を実施し、ウェーハマークのプロセス変動と相互作用することにより、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置を推定するように更に構成され得る。

[0070] 更なる実施形態では、検出器４２８は、以下の測定の１つ以上を実行することにより、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心の位置を決定し得る。
１．様々な波長についての位置変動（色間の位置シフト）を測定すること、
２．様々な次数についての位置変動（回折次数間の位置シフト）を測定すること、及び／又は
３．様々な偏光についての位置変動（偏光間の位置シフト）を測定すること。
このデータは、例えば、任意のタイプのアライメントセンサ、例えば米国特許第６，９６１，１１６号に記載されるような、単一の検出器及び４つの異なる波長を用いた自己参照干渉計を採用し、アライメント信号をソフトウェアで抽出するＳＭＡＳＨ（SMart Alignment Sensor Hybrid）センサ、ORIONセンサ又は米国特許第６，２９７，８７６号に記載されるような、７つの回折次数の各々を専用の検出器に向けるＡｔｈｅｎａ（Advanced Technology using High order ENhancement of Alignment）を用いて取得され得、これらの両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0071] 幾つかの実施形態では、プロセッサ４３２は、検出器４２８から情報を受け取る。例えば、プロセッサ４３２は、オーバーレイ計算プロセッサであり得る。プロセッサ４３２は、製品マークに関する受け取られた情報を使用して製品マークプロファイルのモデルを構築し得る。いずれの場合にも、プロセッサ４３２は、製品マークプロファイルのモデルを使用して又は組み込んで、積層製品及び重ね合わせマークプロファイルのモデルを構築する。その後、スタックモデルは、重ね合わせオフセットを決定するために使用され、重ね合わせオフセット測定に対するスペクトル効果を最小化する。プロセッサ４３２は、限定するものではないが、照明ビームの光学的状態、アライメント信号、関連位置推定並びに瞳、像及び更なる平面における光学的状態を含む、検出器４２８から受け取られた情報に基づいて基本補正アルゴリズムを作成し得る。瞳平面は、放射の半径方向位置が入射角を規定し、角度位置が放射の方位角を規定する平面である。プロセッサ４３２は、基本補正アルゴリズムを利用し、ウェーハマーク及び／又はアライメントマーク４１８を基準として計測装置４００を特徴付け得る。

[0072] 幾つかの実施形態では、プロセッサ４３２は、検出器４２８から受け取られた情報に基づいて、マークごとのセンサ推定に対するプリントパターン位置オフセット誤差を決定するように更に構成され得る。情報は、限定するものではないが、製品スタックプロファイル、重ね合わせの測定、クリティカルディメンジョン及び基板４２０上の各アライメントマーク又はターゲット４１８の集束を含む。プロセッサ４３２は、クラスタ化アルゴリズムを利用し、マークを同様の一定のオフセット誤差のセットにグループ化し、情報に基づいてアライメント誤差オフセット補正表を作成し得る。クラスタ化アルゴリズムは、重ね合わせ測定、位置推定及びオフセット誤差の各セットに関連付けられた更なる光学スタックプロセス情報に基づき得る。重ね合わせは、多数の異なるマーク、例えばプログラムされた重ね合わせオフセットの周りの正及び負のバイアスを有する重ね合わせターゲットのために計算される。最小の重ね合わせを測定するターゲットは、（それが最良の精度で測定されるため）基準として選択される。この測定された小さい重ね合わせ及びその対応するターゲットの既知のプログラムされた重ね合わせから、重ね合わせ誤差が推測され得る。表１は、これがどのように実行され得るかを示す。図示の例における最小の測定された重ね合わせは、－１ｎｍである。しかし、これは、－３０ｎｍのプログラムされた重ね合わせを有するターゲットに対するものである。そのため、プロセスは、２９ｎｍの重ね合わせ誤差を生じている。

最小の値は、基準点となるように選択され得、これと比較して、測定された重ね合わせと、プログラムされた重ね合わせのために予想されるものとの間のオフセットが算出され得る。このオフセットは、各マーク又は同様のオフセットを有するマークのセットのための重ね合わせ誤差を決定する。従って、表１の例において、最小の測定された重ね合わせは、３０ｎｍのプログラムされた重ね合わせのターゲット位置において－１ｎｍであった。他のターゲットにおける予想された重ね合わせと測定された重ね合わせとの差がこの基準と比較される。表１などの表は、異なる照明設定下におけるマーク及びターゲット４１８から取得することもでき、最小の重ね合わせ誤差をもたらす照明設定及びその対応する校正係数が決定され、選択され得る。これに続いて、プロセッサ４３２は、マークを同様の重ね合わせ誤差のセットにグループ化し得る。マークをグループ化するための基準は、異なるプロセス制御、例えば異なるプロセスのための異なる誤差許容に基づいて調整され得る。

[0073] 幾つかの実施形態では、プロセッサ４３２は、グループの全て又は大部分の要素が同様のオフセット誤差を有することを確認し、その更なる光学スタック計測に基づいて、クラスタ化アルゴリズムからの個々のオフセット補正を各マークに適用し得る。プロセッサ４３２は、マークごとの補正を決定し、例えば補正をアライメント装置４００に送り込むことにより、重ね合わせにおける誤差を補正するために補正をリソグラフィ装置１００又は１００’に送り返し得る。

[0074] 通常、ＩＣは、層毎に構築され、３０以上の層を有し得る。オンプロダクトオーバーレイ（ＯＰＯ）は、これらの層を互いの上に正確に製造するリソグラフィ装置の能力の尺度である。連続する層又は同じ層上での複数のプロセスは、前の層に対して正確に位置合わせされている必要がある。さもなければ、構造間の電気的接触が不十分になり、結果として得られるデバイスが仕様通りに動作しなくなることがある。正確な位置合わせ（例えば、重ね合わせ誤差の低減）により、デバイスの歩留まりが向上し、より小さい製品パターンを製造することが可能になる。フィールド内の複数のアライメントマークの相対的な位置を測定すると、ＯＰＯエラーを低減し、補正するのに役立ち得る。

[0075] リソグラフィ工程を制御して基板上にデバイスフィーチャを正確に配置するために、１つ以上の回折ターゲット（例えば、アライメントマーク）が基板上に設けられ得、リソグラフィ装置は、リソグラフィ工程を制御して基板上にデバイスフィーチャを正確に配置するために、１つ以上の回折ターゲットの位置を測定するように構成された１つ以上のアライメントセンサ（例えば、位置測定装置を形成する）を含み得る。計測センサの精度は、計測センサの光学系における収差の制御に依存する。ＯＰＯ値が１ｎｍに達すると、計測センサ（例えば、アライメントセンサ及びオーバーレイセンサ）のバジェット割り当て又は許容値は、サブナノメートルの範囲内になる。幾つかの実施形態では、計測センサは、サブナノメートルの許容値を達成するために、優れた波面制御を有する必要があり得、これにより、計測センサを製造することは、非常に高価で時間がかかるものになる。例えば、１つ以上の平坦化手法（例えば、イオンビーム平坦化（ＩＢＦ）若しくは磁気レオロジー流体仕上げ（ＭＲＦ））又はストレスプレートを使用して、光学系の収差を受動的に補正することができる。しかしながら、ＩＢＦプロセスは、侵襲的であり、コーティングされた表面に追加することができない。更に、光学系から部品を取り出す必要があり得、これにより光学系のアライメントのエラーにつながり得る。

[0076] 幾つかの実施形態では、２つの表面を結合するために使用される粘着剤（例えば、光学接着剤）を、調節されたエネルギービームを用いて硬化させることにより、パターンを光学系の波面に転写し得る。幾つかの態様では、２つの表面間の光学接着剤は、ある照明プロファイル又はパターンを有する調節されたエネルギービームを使用して硬化される。幾つかの態様では、照明プロファイルは、例えば、光学系の光学収差を補償するように選択される。幾つかの態様では、調節されたエネルギービームの強度には、空間変動がある。

[0077] 図５は、幾つかの実施形態による照明プロファイル５００を示す概略図である。照明プロファイル５００を使用して、２つの平行な又は湾曲した表面間の湿った粘着剤を硬化させることができる。照明プロファイル５００は、光学接着剤が硬化する速度に影響を与え得る。

[0078] 図６は、幾つかの実施形態による照明プロファイル５００を使用した光学接着剤の硬化により得られる波面インターフェログラム６００を示す概略図である。波面インターフェログラム６００は、６３５ｎｍで測定されたものである。波面インターフェログラム６００によって示されるように、ＵＶ照明は、光学接着剤に跡が付くように刻印され、動作波長におけるシステムの波面に影響を及ぼす。波面への照明プロファイルの伝達関数は、照明放射照度、光学接着剤の厚さ及び光学接着剤の種類に依存する。更に、波面インターフェログラム６００は、光学素子と光学接着剤との間の応力に基づき得る。幾つかの態様では、応力は、実験データに基づいてモデル化され得る。

[0079] 図７は、幾つかの実施形態によるシステム７００の概略図である。システム７００は、プロセッサ７０６、照明システム７０４、光デバイス７０８及び光学系７０２を含むことができる。

[0080] 幾つかの実施形態では、光デバイス７０８は、第１の光学素子７１０、第２の光学素子７１２及び第１の光学素子７１０と第２の光学素子７１２との間に挟まれた光学接着剤（即ち粘着剤、エポキシ）の層７１４を含むことができる。第１の光学素子７１０及び第２の光学素子７１２を光学接着剤の層によって結合して、光デバイス７０８を形成することができる。幾つかの実施形態では、光学接着剤の層の厚さは、約１５ミクロン以下、１０ミクロン以下又は５ミクロン以下である。幾つかの態様では、第１の光学素子７１０及び／又は第２の光学素子７１２は、平面状の及び／又は湾曲した表面を含む透明なプレートであり得る。幾つかの実施形態では、第１の光学素子７１０及び／又は第２の光学素子７１２は、レンズシステム（例えば、二重レンズ、三重レンズ）、プリズム等であり得る。幾つかの実施形態では、光デバイス７０８は、コーティングされた表面を含むことができる。例えば、第１の光学素子７１２の表面７２０は、反射防止コーティングを含むことができる。

[0081] 幾つかの実施形態では、光学系７０２の光学収差を、干渉法技術を使用して測定することができる。他の実施形態では、光学収差は、検出器（例えば、カメラ）を使用して測定され得る。幾つかの態様では、光学収差は、ゼルニケ多項式の形式で表現され得る。幾つかの態様では、プロセッサ７０６は、測定された光学収差に基づいて、調節されたエネルギービーム７１６の照明プロファイルを特定することができる。幾つかの態様では、照明プロファイルは、例えば、光学系７０２の測定された光学収差を補償するように特定され得る。幾つかの態様では、照明プロファイルは、光学収差、光学接着剤の層７１４の厚さ及び光学接着剤の種類に基づいて決定される。

[0082] 幾つかの実施形態では、照明システム７０４は、所定のプロファイルを実現するための調節されたエネルギービーム７１６を照射するように構成される。幾つかの態様では、照明システム７０４は、ビーム整形デバイス（例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ミラー、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）ミラー）及びＵＶ放射源を含むことができる。幾つかの態様では、プロセッサ７０６は、ビーム整形デバイスを制御して、所定のプロファイルを取得することができる。他の実施形態では、所定のプロファイルは、干渉法技術を使用して取得される。幾つかの実施形態では、高解像度のビーム整形デバイスを使用して、非常に局所的な収差を補正し得る。幾つかの態様では、調節されたエネルギービーム７１６は、反射素子７１８（例えば、ミラー）を介して光デバイス７０８に向けられ得る。幾つかの実施形態では、調節されたエネルギービーム７１６は、光学接着剤の層７１４を硬化させることができる。

[0083] 幾つかの実施形態では、光学接着剤及び／又は光学素子は、光学活性基板（例えば、結晶石英）及び／又は光学活性材料を含み得る。

[0084] 幾つかの実施形態では、収差は、完璧に位置合わせされた光学系についてその場で測定され、補償され得る。幾つかの実施形態では、光学系のサブシステムの収差は、以下で更に説明するように測定され、補償され得る。

[0085] 図８は、幾つかの実施形態によるシステム８００の概略図を示す。幾つかの実施形態では、システム８００は、検査装置４００（図４）のより詳細な図を表すこともできる。

[0086] 幾つかの実施形態では、システム８００は、照明システム８０２、光学系８０４、検出器システム８０６及びプロセッサ８０８を含む。

[0087] 図８は、基板８２０上のターゲット８１８（「ターゲット構造」とも呼ばれる）を検査するシステム８００の非限定的な図を示す。基板８２０は、調節可能なステージ８２２（例えば、移動できるサポート構造）上に配置される。

[0088] 幾つかの実施形態では、ターゲット８１８は、回折構造を含み得る。ターゲット８１８は、放射を反射、屈折、回折、散乱させることなどがある。考察を容易にするために、限定するものではないが、ターゲットと相互作用する放射は、全体を通して散乱放射と呼ばれる。

[0089] 検出システム８０６は、自己参照干渉計８３８及び１つ以上の検出器を含むことができる。散乱放射は、光学系８０４を通過して、自己参照干渉計８３８に至ることができる。

[0090] 一態様では、更なるビームスプリッタ８４２は、光信号を２つの経路Ａ及びＢに分割する。一方の経路は、２つの回転場の和を含むことができ、他方は、差を含むことができる。同様に、ビームスプリッタ８４４は、光信号を２つの経路Ｃ及びＤに分割することができ、各経路は、回転場の和及び差を表す。各経路Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの放射は、それぞれのレンズアセンブリ８４６Ａ、８４６Ｂ、８４６Ｃ及び８４６Ｄによって集光することができる。レンズアセンブリ８４６Ａ、８４６Ｂ、８４６Ｃ及び８４６Ｄは、放射場をそれぞれ各検出器８５０Ａ、８５０Ｂ、８５０Ｃ及び８５０Ｄに集束させることができる。各検出器は、システム８００とターゲット構造８１８との間の物理的な走査動作と同期した時間変化信号（例えば、波形）を提供することができる。検出器からの信号は、プロセッサ８０８によって処理することができる。

[0091] 幾つかの実施形態では、検出システム８０６の光学収差は、光学接着剤の１つ以上の層を、調節されたエネルギービームを用いて硬化させて、照明プロファイルを検出システム８０６の波面に転写することによって補償され得る。幾つかの態様では、本明細書で以前に説明したように、ビームスプリッタ８４２及び／又はビームスプリッタ８４４の１つ以上のプリズム間の光学接着剤を、照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して硬化させることができる。

[0092] 幾つかの実施形態では、経路Ａ、経路Ｂ、経路Ｃ及び経路Ｄ中の光学収差は、それぞれレンズアセンブリ８４６Ａ、８４６Ｂ、８４６Ｃ及び８４６Ｄの各々を使用して補償することができる。例えば、経路Ａ中の光学収差を測定し得る。レンズアセンブリ８４６Ａは、１つ以上のレンズ（図示せず）を含むことができる。その１つ以上のレンズは、光学接着剤の層を使用して互いに結合され得る。光学接着剤は、調節されたエネルギービームを使用して硬化される。幾つかの態様では、経路Ａ中の光学収差は、その場で測定され得る。換言すると、光学収差は、システム８００の素子が位置合わせされている間に決定される。

[0093] 幾つかの実施形態では、検出システム８０６の光学収差が決定される。幾つかの態様では、自己参照干渉計８３８は、検出システム８０６の光学収差を補償する照明プロファイルを実現するために調節されたエネルギービームを使用して硬化された１つ以上の光学接着剤の層を含み得る。他の実施形態では、自己参照干渉計８３８の１つ以上のプリズムは、検出システム８０６の光学収差を補償する照明プロファイルを有する調節されたエネルギービームを使用して硬化された光学接着剤の層を使用して、基板（例えば、ガラス基板）に結合され得る。

[0094] 他の実施形態では、光デバイス（例えば、図７の光デバイス７０８）は、検出システム８０６の光学収差を補償するために光学系８０４と自己参照干渉計８３８との間の光路内に追加され得る。幾つかの実施形態では、所望の補償に基づいて光路内に補償光学部品が追加され得る。

[0095] 幾つかの実施形態では、本明細書で説明する手法を使用して、２００ｎｍ以下程度の収差を制御し得る。例えば、光デバイス７０８を他の収差技術（例えば、ＩＢＦ）と共に使用して、光学系の波面の精密な制御を可能にすることができる。幾つかの実施形態では、本明細書で説明する手法は、約５ｎｍ～約１０ｎｍの収差制御解像度を提供する。

[0096] 図９は、幾つかの実施形態による、本明細書で説明する機能を含む方法９００を実施するための（例えば、１つ以上のプロセッサを使用する）方法ステップを示す。図９の方法９００は、考えられる任意の順序で実施することができ、全てのステップを実施する必要はない。更に、上述した図９の方法ステップは、ステップの一例を反映しているに過ぎず、限定するものではない。

[0097] 方法９００は、ステップ９０２に示すように、光学系の光学収差を決定することを含む。例えば、図８のシステム８００の光学収差が測定される。

[0098] この方法は、ステップ９０４に示すように、光学系の光学収差を補償する照明プロファイルを特定することも含む。幾つかの態様では、照明プロファイルは、照明プロファイルと最終的な波面（例えば、図６の波面６００）との間のフィードバックモデルを使用して決定することができる。幾つかの態様では、フィードバックモデルは、理論的又は実験的に決定することができる。

[0099] この方法は、ステップ９０６に示すように、特定された照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して、光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることも含む。幾つかの態様では、この方法は、光学系の光路中に光デバイスを配置することにより、光学系の決定された光学収差を補償することも含む。

[0100] 実施形態は、以下の条項を使用して更に説明され得る。
１．光学系の光学収差を決定すること、
処理回路を使用して、光学系の光学収差を補償する照明プロファイルを特定すること、及び、
特定された照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して、光デバイスの光学接着剤の層を硬化させること、
を含む、方法。
２．硬化された層を有する光デバイスを光学系の光路に配置することにより、光学系の決定された光学収差を補償することを更に含む、条項１に記載の方法。
３．光デバイスは、第１の光学素子及び第２の光学素子を含み、
光学接着剤の光学層は、第１の光学素子と第２の光学素子との間に堆積される、条項１に記載の方法。
４．第１の光学素子及び第２の光学素子を使用してレンズを形成する、条項３に記載の方法。
５．光学接着剤の層の硬化は、光デバイスの表面をコーティングした後に行われる、条項１に記載の方法。
６．硬化は、ＵＶスペクトル内にエネルギービームの波長を有する調節されたエネルギービームを使用することを含む、条項１に記載の方法。
７．光学系の複屈折を制御することを更に含み、
光デバイスは、光学活性材料を含む、条項１に記載の方法。
８．光学系の複屈折の制御は、光学活性材料を含む光学接着剤を使用することを含む、条項７に記載の方法。
９．微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを使用してエネルギービームを調節することを更に含む、条項１に記載の方法。
１０．照明プロファイルを特定することは、光学接着剤の層の厚さ及び光学接着剤の種類に基づいてビームの放射照度を決定することを含む、条項１に記載の方法。
１１．ビームの放射照度を決定することは、光デバイスの湾曲した表面と光学接着剤の層との間の応力に更に基づく、条項１０に記載の方法。
１２．光デバイスを有する光学系と、
光学系の光学収差を決定することと、光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、を行うように構成されたプロセッサと、
エネルギービームを生成することと、照明プロファイルを用いてエネルギービームを調節することと、そのエネルギービームを用いて光学系の光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、を行うように構成された照明システムと、
を含む、システム。
１３．光デバイスは、第１の光学素子及び第２の光学素子を含み、
光学接着剤の光学層は、第１の光学素子と第２の光学素子との間に堆積される、条項１２に記載のシステム。
１４．第１の光学素子及び第２の光学素子は、レンズを形成する、条項１３に記載のシステム。
１５．光デバイスは、コーティングされた表面を含む、条項１２に記載のシステム。
１６．光デバイスは、湾曲した表面を含む、条項１２に記載のシステム。
１７．照明システムは、エネルギービームを調節するための微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを含む、条項１２に記載のシステム。
１８．光学接着剤は、光学活性材料を含む、条項１２に記載のシステム。
１９．パターニングデバイスのパターンを照射するように構成された照明装置と、
パターンの像を基板に投影するように構成された投影システムと、
光学系であって、
光学系の光学収差に基づいて決定された照明プロファイルを有するエネルギービームを生成し、及びそのエネルギービームを用いて光デバイスを照射するように構成された照明システムと、
光学系の光路中に堆積された光デバイスであって、ビームを使用して硬化された光学接着剤の層を含む、光デバイスと、
光学系の光学収差に基づいて照明プロファイルを決定するように構成された処理回路と、
を有する光学系と、
を備える、リソグラフィ装置。
２０．光デバイスは、光学系の複屈折を制御するように構成された光学活性材料を含む、条項１９に記載のリソグラフィ装置。

[0101] 幾つかの実施形態では、この方法は、光学系の複屈折を制御することを含む。幾つかの態様では、光デバイスは、光学活性材料を含む。幾つかの実施形態では、光デバイスを通過する光の位相を、照明プロファイルを使用して制御することができる。

[0102] 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。

[0103] 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。

[0104] 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。

[0105] 「基板」という用語は、本明細書で使用するとき、その上に材料層が追加される材料を表す。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。

[0106] 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、「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。

[0107] 本開示の特定の実施形態について上記で説明してきたが、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が理解されるであろう。説明は、本開示を限定することを意図したものではない。

[0108] 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つ又は複数を記載する場合があり、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ない。

[0109] 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。

[0110] 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る。

[0111] 保護される主題の広さ及び範囲は、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 (18)

1. 光学系の光学収差を決定することと、
   処理回路を使用して、前記光学系の前記光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、
   前記特定された照明プロファイルを実現するための調節されたエネルギービームを使用して、光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、
   を含む、方法。
2. 前記硬化された層を有する前記光デバイスを前記光学系の光路に配置することにより、前記光学系の前記決定された光学収差を補償することを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記光デバイスは、第１の光学素子及び第２の光学素子を含み、
   前記光学接着剤の光学層は、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子との間に堆積される、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子を使用してレンズを形成する、請求項３に記載の方法。
5. 前記光学接着剤の層の前記硬化は、前記光デバイスの表面をコーティングした後に行われる、請求項１に記載の方法。
6. 前記硬化は、前記ＵＶスペクトル内に前記エネルギービームの波長を有する調節されたエネルギービームを使用することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記光学系の複屈折を制御することを更に含み、
   前記光デバイスは、光学活性材料を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記光学系の前記複屈折の前記制御は、前記光学活性材料を含む光学接着剤を使用することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを使用して前記エネルギービームを調節することを更に含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記照明プロファイルを特定することは、前記光学接着剤の層の厚さ及び前記光学接着剤の種類に基づいて前記ビームの放射照度を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ビームの前記放射照度を決定することは、前記光デバイスの湾曲した表面と前記光学接着剤の層との間の応力に更に基づく、請求項１０に記載の方法。
12. 光デバイスを有する光学系と、
    前記光学系の光学収差を決定することと、前記光学収差を補償する照明プロファイルを特定することと、を行うプロセッサと、
    エネルギービームを生成することと、前記照明プロファイルを用いて前記エネルギービームを調節することと、前記エネルギービームを用いて前記光学系の前記光デバイスの光学接着剤の層を硬化させることと、を行う照明システムと、
    を備える、システム。
13. 前記光デバイスは、第１の光学素子及び第２の光学素子を含み、
    前記光学接着剤の光学層は、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子との間に堆積される、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子は、レンズを形成する、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記光デバイスは、コーティングされた表面を含む、請求項１２に記載のシステム。
16. 前記光デバイスは、湾曲した表面を含む、請求項１２に記載のシステム。
17. 前記照明システムは、前記エネルギービームを調節するための微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを含む、請求項１２に記載のシステム。
18. 前記光学接着剤は、光学活性材料を含む、請求項１２に記載のシステム。

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