JP3836826B2 - リソグラフ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、
− 放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
− 所望のパターンに従った投影ビームをパターン形成する働きをするパターン形成手段を支持するための支持構造と、
− 基板を保持するための基板テーブルと、
− パターン形成された投影ビームを基板の目標部分に投影するための投影システムと、
− パターン形成されていない投影ビームおよびパターン形成されたビームのうちの一方によって横切られた上述の装置の構成部品の範囲の少なくとも１つの領域で放射されるルミネセンス放射を検出するためのセンサと、
− 検出されたルミネセンス放射からパターン形成されていない投影ビームおよびパターン形成された投影ビームのうちの前記一方の前記領域での強度を決定するための手段とを備えるリソグラフフィ投影装置に関する。

ここで使用されるような「パターン形成手段」という用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応するパターン形成された断面を、入射放射ビームに与えるために使用することができる手段のことを意味するものとして、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」は、この環境で使用することができる。一般に、前記パターンは、集積回路または他のデバイスのような、目標部分に作られるデバイスの特定の機能層に対応する（下を参照されたい）。そのようなパターン形成手段の例は、次のものを含む。すなわち、
− マスク。マスクの概念は、リソグラフではよく知られており、様々な混成マスクの種類はもちろんのこと、２進位相シフト、交番位相シフトおよび減衰位相シフトのようなマスクの種類を含む。そのようなマスクを放射ビーム内に配置することで、マスクのパターンに応じて、マスクに当たる放射の選択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マスクの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによって、マスクを入射放射ビーム内の所望の位置に確実に保持することができ、さらに、望むならば、マスクをビームに対して移動させることができる。
− プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイスの一例は、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリック・アドレス指定可能表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス指定された領域は入射光を回折光として反射するが、アドレス指定されない領域は入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用して、前記非回折光を反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残すことができる。このようにして、マトリックス・アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビームはパターン形成されるようになる。プログラム可能ミラー・アレイの他の実施例では、小さなミラーのマトリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々は、適切な局在化電界を加えることで、または圧電作動手段を使用することで、軸線の周りに個々に傾かすりさせることができる。再び、アドレス指定されたミラーが、アドレス指定されないミラーに対して異なる方向に入射放射ビームを反射するように、ミラーをマトリックス・アドレス指定することができる。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに応じてパターン形成される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子的手段を使用して行うことができる。上記の両方の状況で、パターン形成手段は１つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。そのようなミラー・アレイについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号および米国特許第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６からより多くの情報を収集することができる。これらの特許および特許出願は、参照によってここに援用される。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それらは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
− プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構造の実施例は、米国特許第５，２２９，８７２号に与えられている。この特許は、参照によってここに援用される。上記のように、この場合の支持構造は、例えば、フレームまたはテーブルとして具体化することができ、それらは、必要に応じて、固定するか、可動にすることができる。
簡単にするために、本明細書の残りは、ある場所で、特にマスクおよびマスク・テーブルを含む実施例に充てられる。しかし、そのような例で述べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン形成手段のより広い背景の中で理解すべきである。

リソグラフ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場合、パターン形成手段で、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンの像は、放射感応材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に形成することができる。一般に、単一ウェーハは全体として網の目のような隣接する目標部分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムにより、一度に１つずつ、連続的に放射を照射される。マスク・テーブル上のマスクを用いたパターン形成を使用する現在の装置は、２つの異なる種類の機械に区別することができる。一方の種類のリソグラフ投影装置では、全マスク・パターンを一括して目標部分に露光することで、各目標部分が放射を照射される。そのような装置は、通常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当たるマスク・パターンを特定の基準方向（「走査」方向）に漸進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平行または逆平行に基板テーブルを走査することで、各目標部分が放射を照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度の係数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラフ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号から、もっと多くの情報を収集することができる。この特許は、参照によってここに援用される。

リソグラフ投影装置を使用する製造プロセスでは、放射感応材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像が形成される。この像形成ステップの前に、基板は、下塗り、レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手順を経るかもしれない。露光後に、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成された像の特徴の測定／検査のような他の手順を受けるかもしれない。この手順の配列は、デバイス例えばＩＣの個々の層をパターン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などのような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様々なプロセスを経る可能性がある。いくつかの層が必要な場合には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイシングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイスを互いに分離し、それから、個々のデバイスをピンなどに接続されたキャリアに取り付けることができる。そのようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ： Ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：半導体処理への実用的入門書）」，Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｂｙ Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，１９９７，ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本から得ることができる。この本は参照によってここに援用される。

簡単にするために、投影システムを以下で「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、およびカタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。また、放射システムは、放射の投影ビームを方向付け、整形し、または制御するためにこれらの設計方式のどれかに従って動作する部品を含むことができる。さらに、そのような部品もまた、以下で一括してまたは単独で、「レンズ」と呼ぶことができる。さらに、リソグラフ装置は、２以上の基板テーブル（および／または２以上のマスク・テーブル）を有する種類のものであるかもしれない。そのような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブルは、並列に使用することができ、または、他の１つまたは複数のテーブルを露光に使用しながら、１つまたは複数のテーブルで準備ステップを行うことができる。デュアル・ステージ・リソグラフ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，４４１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載されている。これらは参照によってここに援用される。

レジストが適切な露光量を受けることを保証するために、露光中に基板レベルでの放射ビームの強度を制御することが重要である。残念なことに、強度を変えるかまたは強度分布（一様性）を変えるかしないで、露光中の強度測定を行うのは非常に困難である。したがって、従来のリソグラフ装置では、外乱を最小限にするように、一般に、センサの組合せが使用されている。すなわち、第１のセンサは、露光間に測定を行うためにビーム中に位置付けすることができるように通常基板テーブルに取り付けられ、光路中の適切な位置にある第２のセンサは、露光中にビームの領域の強度を測定するように、例えば反射鏡の一部に取り付けられる。露光間に第１のセンサを使用して、ビーム強度およびビーム強度分布の非常に正確な測定を行うことができる。さらに、異なる条件下で異なるセンサで測定される相対的な強度を測定して装置の特性を解析することができる。それから、このデータを使用して、第２のセンサによる測定だけを使用して、基板レベルの強度を予測することができる。これの欠点は、第２のセンサの存在による強度の外乱が常にあることである。

もしくは、装置の反射鏡の１つを部分的に銀メッキして、入射放射の一部が反射鏡を通過して反射鏡の後ろのセンサにとどくようにすることができる。または、反射鏡の１つでビームの一部をセンサに向け直すことができる。この配列によって、投影ビームの強度は本質的に減少し、このために、今度は、装置のスループットが減少する。ＥＵＶ反射鏡は本来非常に効率が悪いので、ＥＵＶ放射を使用する装置は特にこの問題に敏感である。現在、ＥＵＶ放射用の高反射率ミラーは入手できない。さらに、ＥＵＶ放射を使用するリソグラフ投影装置では、強度の損失を防ぐために、投影ビームは排気されたシステム中で放射される。したがって、ビーム強度センサは、排気されたシステム中に位置しなければならないので、真空に耐性があり、かつ真空中に配置されたときガスを放出しないように設計しなければならない。

本発明の目的は、ビームの断面積全体のビームの強度を決定することができ、かつＥＵＶ装置での使用に適合した、投影ビームの強度を決定する手段を提供することである。

この目的および他の目的は、本発明に従って、
放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン形成する働きをするパターン形成手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記パターン形成された投影ビームを前記基板の目標部分に投影するための投影システムと、
前記パターン形成されていない投影ビームおよび前記パターン形成された投影ビームの一方によって横切られた前記装置の構成部品の範囲の少なくとも１つの領域から放射されるルミネセンス放射を検出するためのセンサとを備えたリソグラフ投影装置において、
前記センサが、前記ルミネセンス放射の１つ又は複数の特定波長における強度を検出し、
前記投影装置が、前記強度及び波長から、前記構成部品上の汚染層の組成及び／又は厚さを決定する手段をさらに有していることを特徴とするリソグラフ投影装置で実現される。

パターン形成されていない投影ビームおよびパターン形成された投影ビームの前記一方の、前記領域での強度は、検出されたルミネセンス放射から決定することができる。ルミネセンスは、熱励起された物質からの放射の自然放出である。いくつかの異なる種類のルミネセンスが知られており、熱励起状態が生成される機構に基づいて識別される。例えば、フォトルミネセンス（励起状態が光子の吸収で生成される）、放射線ルミネセンス（高エネルギー粒子または放射による励起で生じる）、音ルミネセンス（音波による励起で生じる）、摩擦ルミネセンス（ある特定の固体の表面を互いに擦り合わせることで生じる）、および化学ルミネセンス（化学反応で生じる）が知られている。その上、ルミネセンスは、励起と放出の関係、例えば、蛍光（物質の励起中にだけ放出が起こる）および燐光（物質の励起が終わった後で放出が起こるか、または継続する）で識別することもできる。

投影ビームの入射によって装置の構成部品で生成されるルミネセンスの程度（入射放射ビームで誘起される表面原子の状態遷移によって生じると思われる）は、入射エネルギー・ビームの特性（例えば、光子エネルギーおよび波長）および構成部品の特性（例えば、使用される材料）などのいくつかの要素で決定される。

ルミネセンス放射の分布は一般にランダムなので、センサはビーム経路中にある必要はない。それゆえに、放射ビームは、センサがあることで変わらない。したがって、センサを使用して、ビームの全断面にわたって放射ビームの強度を検出することができ、ビームの全体的な強度だけでなく強度の分布も決定することができる。

ルミネセンス放射が検出される要素は、分布ブラッグ反射鏡またはかすり入射コレクタを形成する多層積層物であってもよい。特に、この要素は、投影システムの一部および／または放射システムの一部であるかもしれないし、および／またはパターン形成されていない投影ビームが入射する最初の反射鏡であるかもしれない。この要素は、特に、照明装置の一部であるかもしれない。

センサは、広いスペクトルにわたったルミネセンス放射の総合強度を検出することができる。代わりに、放射ビームの強度をより正確に決定するために、センサで１つまたは複数の狭い波長帯域のルミネセンス放射の強度を検出することができ、このルミネセンス放射の波長は放射ビームで誘起される反射鏡の原子の状態遷移の結果として放出される放射の予期される波長に対応している。

投影ビームはＥＵＶ放射であるので、パターン形成手段、投影システム、基板、および放射システムの少なくとも一部は、ＥＵＶ放射の吸収によるビーム強度の損失を軽減するために、排気されたチャンバ内に含まれる。しかし、ルミネセンス放射は違った波長に、例えば可視スペクトルの範囲内にあるので、ＥＵＶ放射と同じ程度には吸収されない。したがって、好ましい実施例では、センサを排気されたチャンバの外に位置付けすることができる。その結果、センサは真空に適合する必要はない。

ルミネセンス放射が検出される領域の、パターン形成されていない投影ビームまたはパターン形成された投影ビームの一方または複数の領域の決定された強度を使用して、基板の目標部分の露光時間、放射システムで生成される放射ビームの強度を調整し、または投影ビームの強度分布の調整を行うことができる。

本発明のさらに他の態様に従って、
− 放射感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
− 放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
− パターン形成手段を使用して投影ビームの断面にパターンを与えるステップと、
− パターン形成された放射の投影ビームを放射感応材料の層の目標部分に投影するステップと、
− センサを使用して、パターン形成されていない投影ビームおよびパターン形成された投影ビームのうちの一方によって横切られた構成部品の表面の範囲の少なくとも１つの領域から放射されるルミネセンス放射を検出するステップとを含み、
− センサを使用して、前記ルミネセンス放射の一つ又は複数の特定波長の強度を検出するステップと、
− 前記強度及び波長から、前記構成部品上の汚染層の組成及び／又は厚さを決定するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。

この本文において、ＩＣの製造における本発明による装置の使用に特に言及するが、そのような装置には多くの他の可能な用途があることは明確に理解すべきである。例えば、本発明による装置は、集積光システム、磁気ドメイン・メモリ用の案内および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッド、その他の製造で使用することができる。当業者は理解するであろうが、そのような他の用途の背景では、この本文の「レチクル」、「ウェーハ」、または「ダイ」という用語の使用は、それぞれ、より一般的な用語である「マスク」、「基板」、および「目標部分」に置き換えるものとして考えるべきである。

本明細書では、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば、波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍである）およびＥＵＶ（極端紫外放射、例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲にある）、並びに、イオン・ビームまたは電子ビームのような粒子ビームを含んだ、全ての種類の電磁放射を包含するように使用される。

ここで、本発明の実施例を、ただ例として、添付の模式化図面に関連して説明する。

図において、対応する参照符号は対応する部分を示す。

図１は、本発明の特定の実施例に従ったリソグラフ投影装置を模式図化して示す。本装置は、
・ この特別な場合には放射源ＬＡも備える、放射の投影ビームＰＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を供給するための放射システムＥｘ、ＩＬと、
・ マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、さらに要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
・ 基板Ｗ（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持するための基板ホルダを備え、さらに要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
・ マスクＭＡの照射部分の像を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に形成するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、ミラー群）とを備える。

ここに示すように、この装置は反射型（例えば、反射マスクを有する）であってもよい。しかし、一般には、例えば、透過型（例えば、透過マスクを有する）であってもよい。もしくは、この装置は、上で言及したような型のプログラム可能ミラー・アレイのような別の種類のパターン形成手段を使用してもよい。

放射源ＬＡ（例えば、レーザ生成プラズマ源または放電プラズマ源）で、放射のビームを生成する。このビームは、直接か、または、例えばビーム拡大器Ｅｘなどのコンディショニング手段を通り抜けた後かいずれかで、照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビーム内の強度分布の外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般に、積分器ＩＮ、集光器ＣＯなどの様々な他の部品を備える。このようにして、マスクＭＡに当たっているビームＰＢは、その断面内に所望の一様性と強度の分布を持つようになる。

図１に関して留意すべきことであるが、放射源ＬＡは、リソグラフ投影装置のハウジング内にあってもよい（例えば、放射源ＬＡが水銀ランプの場合、そうであることが多い）、また、放射源ＬＡがリソグラフ投影装置から遠く離れており、それの生成する放射ビームが装置の中に導かれてもよい（例えば、適当な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に多い。本発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオの両方を含む。

ビームＰＢは、その後、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡを捕える。マスクＭＡで選択的に反射されたビームＰＢは、レンズＰＬを通り抜ける。このレンズＰＬは、基板Ｗの目標部分ＣにビームＰＢを収束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定手段ＩＦ）を使って、例えば、ビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、または走査中に、第１の位置決め手段を使用して、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗い位置決め）と短行程モジュール（精密位置決め）を使って行われる。これらのモジュールは、図１にはっきりと示さない。しかし、ウェーハ・ステッパ（走査ステップ式装置に対して）の場合は、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アクチュエータに接続するだけでよく、または、固定してもよい。

図示の装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（すなわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影される。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射されるように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向に移動される。
２．走査モードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、その結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査することができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じ方向または反対方向に同時に移動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露光することができる。

図２は本発明の実施例を示す。放射のビーム２は反射鏡３を横切る。放射によって、反射鏡３の表面３ａの原子の電子は高エネルギー状態に移る。この電子がより低いエネルギー・レベルに戻るときに、原子はルミネセンス放射を放射する。ルミネセンス放射の波長は、電子がより低いエネルギー・レベルに落ちるときに解放されるエネルギーの量に依存する。したがって、放射ビームが反射鏡に入射するとき、反射鏡が放出するルミネセンス放射は、複数の個別帯域の波長の放射で構成される。各波長帯域のルミネセンス放射の強度および波長帯域の位置は、反射鏡を作る材料および入射ビームの強度に依存する。

ルミネセンス放射は全ての方向に放射される。したがって、センサ４は、入射経路２ａまたは放射ビーム２の反射経路２ｂの中になくて、表面３ａからのルミネセンス放射を検出するように配置することができる。センサ４は、ＣＣＤカメラまたは単一のダイオードでもよい。

センサ４は、放射ビーム２が入射する反射鏡３の全範囲３ａからルミネセンス放射５を検出することができる。もしくは、レンズ６のような適切な光学系を使用して、放射ビーム２が入射する反射鏡３の範囲３ａの像をセンサ４に投影することができる。そのとき、センサ４を使用して、放射ビームの強度をその断面にわたって測定することができる。このことは有用である。それは、例えば投影ビームでは、ビーム強度がビームの断面全体にわたって一様であることを保証することが望ましいからである。

センサが、ビーム２が入射する反射鏡の全範囲３ａからのルミネセンス放射を検出しようと、あるいは全範囲３ａの中の個別の領域から検出しようと、センサ４は反射鏡３からの全ルミネセンス放射（すなわち、実質的に全波長）を検出することができる。それに基づいて、制御デバイスは、放射ビームの強度または放射ビームの領域の強度を推定することができる。もしくは、センサは、反射鏡の材料中の電子状態変化と関連した複数の特定の波長でルミネセンス放射の強度を検出することができる。そのとき、制御デバイスは、反射鏡の原子の状態変化の確率および関連した各波長でのルミネセンス放射の強度から、放射ビームの強度または放射ビームの領域の強度をより正確に決定することができる。

特定の波長の強度を測定することで、反射鏡の汚染を特徴付けることもできる。汚染物質の固有電子状態電荷は反射鏡の電子状態電荷に対して異なるので、例えば、反射鏡の表面の汚染層の組成および／または厚さを決定することができる。

センサは、放射ビームが入射するどのような表面でも使用することができる。特に、パターン形成されていない放射の投影ビームまたはパターン形成された投影ビームで使用することができる。前者の場合、放射源に近い反射鏡でセンサを使用するのが好ましい。反射のたびに放射ビームの強度は減少するので、各表面から発されるルミネセンス放射の量は減少する。したがって、センサは、放射システムの一部である反射鏡、すなわち放射システムの直ぐダウンビーム側で使用することができる。

特に、センサは、照明システムの視野および／またはひとみの小面ミラーに関連して使用することができる。これらのミラーを使用して、投影ビームの断面の強度一様性を改良することができる。要求される視野強度分布を達成するように、小面ミラーを調整する必要があるかもしれない。センサを使用して、小面ミラーかその後の要素かにおける投影ビームの強度分布を決定することができる。したがって、小面ミラーに対して必要な調整を決定することができる。視野およびひとみの小面ミラーについてのさらに他の情報は、ヨーロッパ特許出願第０２２５１９３３．４号で説明されている。この出願は参照によってここに援用される。

理解されるであろうが、できるだけ多くの反射鏡の損失を測定することができるように、現実的である程度にダウンビーム側にある反射鏡でセンサを使用することもできる。他の選択可能な方法として、パターン形成手段の直ぐダウンビーム側の反射鏡で、センサが使用される可能性がある。これは、例えば、パターン形成手段がプログラム可能パターン形成手段であるとき、パターン形成手段での強度分布が期待されるようなものであることを確認するために、および／または必要な補正を実現するようにプログラム可能パターン形成手段にフィードバックを与えるために、使用されてもよい。

センサは、特に、投影システムの反射鏡で使用することができる。ＥＵＶ放射で使用可能な屈折レンズを製造するために適切な材料は知られていないので、投影ビームにＥＵＶ放射を利用するリソグラフ装置の投影システムは、反射光学系によらなければならない。そのような投影システムの例を図３に示す。反射鏡Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃、Ｍ₄を使用して、パターン形成手段ＭＡの像を基板Ｗに投影する。反射光学系を使用する投影システムについてのさらなる情報は、ＥＰ１，２０９，５０３Ａに見出すことができる。この特許は参照によってここに援用される。

ＥＵＶ放射を使用するリソグラフ投影装置の場合、反射鏡は、例えば複数の交互になるモリブデンとシリコンの層で構成された分布ブラッグ反射鏡である。この分布ブラッグ反射鏡の上に覆いを取り付けて、下の層を保護することができる。ルミネセンス放射の大部分は、この被覆層から放射される可能性があるので、被覆層に使用される材料は、ルミネセンス放射を最大限にするように選ぶことができる。もしくは、本発明に使用できる反射鏡のどれかを、またはその反射鏡の特定の範囲を追加の蛍光層で覆ってルミネセンス放射を強くすることができる。

センサ４は、反射鏡３に単に近接しているだけでもよい。しかし、これはそうである必要はない。放射のビーム２がＥＵＶ放射である装置において、ビーム経路は、強度損失を減少するために、排気されたチャンバの中にあってもよい。しかし、ルミネセンス放射５は違った波長であるので、強度損失をあまり受け易くない。したがって、センサ４は、ルミネセンス放射５がルミネセンス放射に対して透過性であるパネルを通過する状態で、排気されたチャンバの外に位置付けすることができる。

投影ビームの領域またはパターン形成されたビーム（または、ビームの全体）の強度の決定を使用して、基板上のレジストが適切な露光を確実に受けるようにすることができる。これは、例えば、測定された強度値に応じて、レジストの露光時間または放射システムで生成される放射ビームの強度を調整することで行うことができる。

本発明の特定の実施例を以上で説明したが、本発明は、説明した以外のやり方で実施できることを了承されたい。この説明は本発明を制限する意図でない。

本発明の実施例に従ったリソグラフ投影装置を示す図である。 本発明の実施例に従ったセンサの配列を示す図である。 反射鏡で構成された投影システムを示す図である。

Claims (10)

1. リソグラフ投影装置であって、
   放射の投影ビームを供給するための放射システムと、
   所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン形成する働きをするパターン形成手段を支持するための支持構造と、
   基板を保持するための基板テーブルと、
   前記パターン形成された投影ビームを前記基板の目標部分に投影するための投影システムと、
   前記パターン形成されていない投影ビームおよび前記パターン形成された投影ビームの一方によって横切られた前記装置の構成部品の範囲の少なくとも１つの領域から放射されるルミネセンス放射を検出するためのセンサとを備えたリソグラフ投影装置において、
   前記センサが、前記ルミネセンス放射の１つ又は複数の特定波長における強度を検出し、
   前記投影装置が、前記強度及び波長から、前記構成部品上の汚染層の組成及び／又は厚さを決定する手段をさらに有していることを特徴とするリソグラフ投影装置。
2. 前記少なくとも１つの領域が複数の領域であり、前記センサが前記複数の領域からのルミネセンス放射の１つ又は複数の特定波長における強度を検出している、請求項１に記載のリソグラフ投影装置。
3. 前記構成部品が反射鏡であり、前記センサが前記一方の投影ビームの入射経路又は反射経路の中に存在しない、請求項１に記載のリソグラフ投影装置。
4. 前記構成部品が分布ブラッグ反射鏡を形成する多層積層物である、請求項１から３のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
5. 前記構成部品が、前記投影システムおよび前記放射システムの一方の中にある反射鏡である、請求項１から４のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
6. 前記構成部品が、前記パターン形成されていない投影ビームが入射する一番目の反射鏡である、請求項１から５のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
7. 前記センサが、前記１つまたは複数の領域によって放射されるルミネセンス放射の全強度を検出する、請求項１から６のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
8. 前記パターン形成手段、前記投影システム、前記基板、および前記放射システムの少なくとも一部が排気されたチャンバ内に含まれ、
   前記センサがルミネセンス放射を検出する表面の前記領域が前記排気されたチャンバ内にあり、さらに、
   前記センサが前記排気されたチャンバの外に位置している、請求項１から７のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
9. 前記基板の目標部分の露光時間、前記放射システムで生成される放射ビームの強度、および前記投影ビームの強度分布のうちの１つを、前記検出されたルミネセンス放射に応じて、調整するための手段をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のリソグラフ投影装置。
10. 放射感応材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
    放射システムを使用して放射の投影ビームを供給するステップと、
    パターン形成手段を使用して前記投影ビームの断面にパターンを与えるステップと、
    前記パターン形成された放射の投影ビームを前記放射感応材料層の目標部分に投影するステップと、
    センサを使用して、パターン形成されていない投影ビームおよび前記パターン形成された投影ビームのうちの一方によって横切られた構成部品の表面の範囲の少なくとも１つの領域から放射されるルミネセンス放射を検出するステップとを含み、
    センサを使用して、前記ルミネセンス放射の一つ又は複数の特定波長の強度を検出するステップと、
    前記強度及び波長から、前記構成部品上の汚染層の組成及び／又は厚さを決定するステップとを含むデバイス製造方法。