JP5081247B2 - リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法 - Google Patents

リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法 Download PDF

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Description

[0001] 本発明は、装置およびデバイス製造方法に係る。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある所与の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上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。
[0003] リソグラフィ投影装置における光学部品（例えば、ＥＵＶリソグラフィ投影装置におけるかすめ入射ミラーおよび多層ミラー）上の炭素といった分子汚染は、問題でありうる。例えば、ＥＵＶリソグラフィ投影装置における反射素子の汚染は、ＥＵＶ照明によって炭化水素および電子が生成されることによって引き起こされうる。更なる問題は、放射源からの放射のドーズおよび光コンポーネント上に集まる汚染の量をモニタリングする方法でありうる。
[0004] パルス放射ビーム内に位置付けられるオブジェクト（例えば、光学素子）がその付近にある電極と、電極またはオブジェクトに連結される電圧源とを有するリソグラフィ投影装置を提供しうる。電圧源は、例えば、電極に対して負の電圧パルスをオブジェクトに供給しうる。放射ビームと電圧源からの電圧パルスは、同位相または異位相で供給される。このようにすると、オブジェクトは、放射ビームによって生成される２次電子から保護される。電極における２次電子によって生成される電流を測定するよう構成される測定デバイスが設けられうる。放射源からの放射のドーズ及び本体上に集まる汚染の量は、本体からの電子束を測定することによりモニタリングしうる。集められた２次電子の量は、放射ドーズと汚染量の尺度でありうる。測定値は、電極またはオブジェクトに連結される電流測定デバイスを用いて容易に求めることができる。
[0005] 本発明の１以上の実施形態は、比較的簡単に汚染物質を正確に検出可能である改良型のリソグラフィ装置を含む。
[0006] 一実施形態では、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するリソグラフィ装置を提供する。かかる装置は、第１の放射ドーズディテクタおよび第２の放射ドーズディテクタであって、各ディテクタは、放射束を受け取り、該放射束を受け取ることにより２次電子を放出する２次電子放出面を含み、第１の放射ドーズディテクタは、放射伝達の方向に見て、第２の放射ドーズディテクタに対して上流に位置する、第１の放射ドーズディテクタおよび第２の放射ドーズディテクタと、各ディテクタに連結され、夫々の電子放出面からの２次電子放出により生じる電流または電圧を検出するメータとを備える。
[0007] 例えば、装置の光コンポーネントを、第１の放射ドーズディテクタと第２の放射ドーズディテクタとの間に位置させることができる。
[0008] かかる装置は、メータの複数の測定結果を比較して、放射ドーズディテクタにより受け取られる放射における変化を検出するデータプロセッサを備えることが好適である。
[0009] 一実施形態では、２次電子放出面はさらに、汚染物質を受け取るようになされることができ、放出面は、好ましくは放射束と汚染物質を同時に受け取るようになされる。
[0010] 一実施形態では、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するリソグラフィ装置を提供する。かかる装置は、装置の動作中に放射ドーズディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に実質的に不感応である放射ドーズディテクタであって、該ディテクタは、放射束を受け取り、また、汚染物質も受け取り、さらに、放射束を受け取ることにより２次電子を放出する２次電子放出面を含み、該面は、汚染物質、または、汚染物質の２次電子放出に類似する２次電子放出を有する材料で実質的に形成される、放射ドーズディテクタと、面に連結され、２次電子放出により生じる電流または電圧を検出するメータとを備える。
[0011] 例えば、かかる面は、光コンポーネントの面であってよい。
[0012] また、一実施形態では、汚染物質は、炭素、スズ、酸化スズ、亜鉛、酸化亜鉛、マンガン、酸化マンガン、タングステン、酸化タングステン、または、これらの任意の組合せであってよい。
[0013] 一実施形態では、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するリソグラフィ装置を提供する。かかる装置は、装置の動作中に放射ドーズディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に感応する放射ドーズディテクタであって、該ディテクタは、放射束を受け取り、また、汚染物質も受け取り、さらに、放射束を受け取ることにより２次電子を放出する２次電子放出面を含み、該ディテクタは、動作中に基板から出る汚染物質を受け取るように配置される、放射ドーズディテクタと、ディテクタ面に連結され、２次電子放出により生じる電流または電圧を検出するメータとを備える。
[0014] 更なる実施形態では、かかる装置は、基板上にパターン付き放射ビームを投影する投影システムと、基板と投影システムとの間にガスカーテンを与えるガスシャワーとを備え、ディテクタは、基板と投影システムとの間に、ガスカーテンの中に、ガスカーテンと基板との間に、または、ガスカーテンと投影システムとの間に位置付けられる。
[0015] 更なる実施形態では、かかる装置は、ディテクタ面から汚染物質を除去する洗浄システムをさらに備えることができる。
[0016] 一実施形態では、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するリソグラフィ装置を提供する。かかる装置は、２次電子放出面を有するディテクタ体を含むエッチディテクタであって、該面は、放射束を受け取り、該放射束を受け取ることにより２次電子を放出し、ディテクタ体の組成は、面から垂直の方向において変化する、エッチディテクタと、ディテクタ体に連結され、２次電子放出により生じる電流または電圧を検出するメータと、メータによる測定からディテクタのエッチングを検出するデータプロセッサとを備える。
[0017] 例えば、ディテクタ体は、異なる材料で構成される複数の異なる層、徐々に変化する組成を有する少なくとも１つの（組成的に）傾斜した層、複数の異なる傾斜層、およそ１ｎｍ以下の厚さを有する少なくとも１つの層、または、これらの任意の組合せとを含むことができる。
[0018] 一実施形態では、リソグラフィ方法を提供する。かかる方法は、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影すること、および装置の動作中に放射ドーズディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に実質的に不感応である放射ドーズディテクタを用いて放射ドーズを検出することであって、ディテクタは、汚染物質、または、汚染物質の２次電子放出に類似する２次電子放出を有する材料で実質的に形成される２次電子放出面を含む、該検出することを含み、面により受け取られる放射により該面から２次電子が放出され、該２次電子の放出により生じる電流または電圧が検出され、電流または電圧は、面上の汚染物質の存在と無関係である。
[0019] 本発明の有利な実施形態では、光コンポーネントの表面を（例えば、汚染物質の層を除去することにより）きれいにする方法を提供する。かかる方法は、表面に洗浄処理を施すこと、および表面により２次電子が放出されるように表面を照射し、結果として生じる２次電子電圧または電流を検出することにより表面をモニタリングすることを含む。
[0020] 本発明の実施形態を添付の概略図を参照して例示的にのみ示す。図中、対応する参照記号は対応する部分を示す。
[0021] リソグラフィ装置の一実施形態を示す図である。 [0022] ドーズおよび／または汚染検出システムの一実施形態を概略的に示す図である。 [0023] エネルギーおよび／または汚染検出システムの別の実施形態を概略的に示す図である。 [0024] エネルギーおよび／または汚染検出システムの更なる実施形態を概略的に示す図である。 [0025] 実験結果を概略的に示す図である。 [0026] エネルギーおよび／または汚染検出システムの別の実施形態を概略的に示す図である。 [0027] エネルギーおよび／または汚染検出システムの更なる実施形態を概略的に示す図である。 [0028] エネルギーおよび／または汚染検出システムの一実施形態を概略的に示す図である。 [0029] 図８の実施形態の細部を概略的に示す図である。
[0030] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、
[0031] -放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または他のタイプの放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
[0032] -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成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１のポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
[0033] -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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２のポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
[0034] -パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けら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ている投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＬとを含む。
[0035] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せ等の様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。
[0036] サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書にて使用する「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えてよい。
[0037] 本明細書にて使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指すと、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けられたパターンは、集積回路等のターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
[0038] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知であり、バイナリ、レゼンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフト等のマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
[0039] 本明細書にて使用する「投影システム」という用語は、用いる露光放射に、若しくは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因に適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書にて使用する「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えてよい。
[0040] 本明細書に示すとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0041] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のサポート構造）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルおよび／またはサポート構造は並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造を露光用に使うこともできる。
[0042] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムに支援されて送られる。その他の場合では、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。
[0043] 一実施形態では、放射源は、プラズマＥＵＶ源、例えば、スズ（Ｓｎ）プラズマＥＵＶ源である。例えば、そのような放射源では、原子を、低出力レーザを用いて（例えば、電気的に）または異なる様態で加熱することができる。ＥＵＶ放射源は、例えば、ＬｉまたはＸｅを「燃料とする」プラズマ放射源といった異なる放射源であってもよい。さらに、使用時、少量のプラズマが放射源ＳＯからコレクタＫおよびイルミネータＩＬに向かって漏れる場合がある。コレクタＫは、放射源ＳＯからの放射を集め、また、集めた放射を照明システムＩＬに送るよう構成配置される。特に、コレクタＫは、放射源から受け取る入射放射の焦点を小さな焦点領域または焦点上に合わせるよう構成配置されうる。
[0044] 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アジャスタを含んでもよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータやコンデンサといった様々な他のコンポーネントを含んでもよい。イルミネータを使って放射ビームを調整してその断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
[0045] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されるパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを反射した後、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上にビームの焦点をあわせる。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）に支援されて、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。一般に、サポート構造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）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）に支援されて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、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およびショートストロークモジュールを使って実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されるか、または固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、これらの基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
[0046] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
[0047] １． ステップモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（即ち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それにより別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
[0048] ２． スキャンモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（即ち、単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズよって単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによってターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
[0049] ３． 別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また、基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードでは、一般に、パルス放射源が採用され、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の移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述したタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利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] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0051] 図２は、例えば、上述した装置であるリソグラフィ装置の一実施形態の一部を概略的に示す。図２の実施形態では、リソグラフィ装置は、第１の放射ドーズディテクタ１０Ａおよび第２の放射ドーズディテクタ１０Ｂを含む（より多くのディテクタが設けられていてもよい）。各ディテクタ１０は、２次電子放出面１１を含み、この面１１は、放射束および／または汚染物質を受け取り、また、放射束を受けたことによる２次電子（矢印ｅにより示す）を放出するように構成される。特に、放出面１１は、使用時、放射束と汚染物質を同時に受け取るように構成される。放射束（または放射）は、破線Ｒによって概略的に示し、また、上述した（放射源ＳＯから出る）放射ビームまたはその一部であってよい。非限定的な一例として、放射ビームは、ＥＵＶ放射ビームであってよい。
[0052] 一実施形態では、放射束Ｒと交差する、または、それを受ける各ディテクタ面１１の面部は比較的小さいので、ディテクタ１０は放射全体の伝達を実質的に妨げない。例えば、各ディテクタ１０は小型の対象、ピン、ワイヤ素子、または他の好適なディテクタ構造であってよく、放射束Ｒの経路内に位置付けられうる。単純な実施形態では、各ディテクタ１０は、例えば、装置のフレームにしっかりと取り付けられて固定位置にあってよい。或いは、ディテクタ１０には、所望の測定期間の間、放射を検出すべく放射束Ｒの経路内に入れるおよび経路から外すようディテクタ１０を動かす機構が設けられてもよい。各ディテクタ面１１は、平面または湾曲形状といった様々な形状を有してよい。
[0053] ディテクタ面１１は、当業者には明らかであるように、２次電子放出に適した様々な材料のうちいずれの材料を含んでもよい。一実施形態では、ディテクタ１０は、１以上の種類の汚染物質がその中に存在しうることが知られている環境内に位置付けられる場合がある。この場合、ディテクタ面１１も、使用前に同じ汚染物質を含むかまたは同じ汚染物質から構成して、それにより、電子放出が、使用時の汚染物質によるディテクタの更なる汚染によって顕著に影響を受けないようにすることが有利である。例えば、ディテクタ面１１付近において、使用時に、炭素（Ｃ）汚染が存在しうる場合、これらのディテクタ面１１は、一実施形態では、既に炭素材料を含むかまたはそれにより構成されうる。ディテクタ環境内に１以上の金属汚染物質（例えば、スズ）が存在しうる場合、ディテクタ面１１は、一実施形態では、既に同じ金属汚染物質（例えば、スズ）を含むかまたはそれにより構成されうる。更なる例として、一実施形態では、ディテクタ構造１０は、予想される汚染物質材料を含むかまたはそれにより構成されるか、或いは、その材料で被覆されてもよい。一実施形態では、ディテクタ１０の面１１は同じ材料から形成されるが、これは必須ではない。
[0054] 本実施形態では、２つの電流（または電圧）メータ１３が設けられ、好適な方法でディテクタ面１１に直接または間接的に連結されて、各面１１から２次電子が放出されることによる電流（または電圧、例えば、電圧差）を検出する。メータ１３（または「２次電子メータ」）は、各ディテクタ面１１からの２次電子放出が、メータ１３により検出可能な電流（または電圧）をもたらすようにディテクタ１０に結合されうる。例えば、各メータ１３は、単に接地されてよく、それにより、放出面１１からの電子の放出が、接地からメータ１３を介して補われうる。各メータ１３自体は、様々に構成されてよく、また、２次電子放出に関する電気信号（例えば、電流）を直接的または間接的に検出するよう設計されてもよい。一例として、メータ１３は抵抗を含んでもよく、その場合、２次電子放出は、その抵抗を流れる電流から単純に測定することができる。さらに、メータは、例えば、上述した抵抗の両端間の電圧を測定する電圧メータを含んでもまたは電圧メータであってもよく、その電圧は２次電子放出を示す。
[0055] 一実施形態では、第１の放射ドーズディテクタ１０Ａは、放射の伝達方向で見た場合に、第２の放射ドーズディテクタ１０Ｂに対して上流に位置付けられる。放射が最初に第１の放射ドーズディテクタ１０Ａによって検出され、次に光コンポーネント１８に到達し、その後に、第２の放射ドーズディテクタ１０Ｂによって検出されるように、リソグラフィ装置の光コンポーネント１８を、第１の放射ドーズディテクタ１０Ａと第２の放射ドーズディテクタ１０Ｂとの間に位置付けることが有利である。つまり、第１のディテクタ１０Ａは、光コンポーネント１８に対して上流に位置付けられ、第２のディテクタ１０Ｂは、光コンポーネント１８に対して下流に位置付けられる。一実施形態では、ディテクタ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれの光コンポーネント１８の付近に位置付けられる。各ディテクタ１０Ａ、１０Ｂは、例えば、放射束Ｒの少なくとも一部を受け、反射し、吸収し、および／または透過する光コンポーネント１８の一部である光コンポーネントの一部のそれぞれの視線内に構成配置されてもよい。
[0056] 光コンポーネント１８は、様々なコンポーネントタイプのいずれであってもよい。本願では、「光コンポーネント」という用語には、以下の複数のコンポーネント１８から選択される１以上のものが含まれうる。即ち、ミラー、レンズ、コレクタ、フィルタ、マスク、照明システム、またはエネルギー感応デバイスまたはセンサ（例えば、エネルギーおよび／または強度測定値を供給するために放射を検出する）。光コンポーネント（および、特にその１以上の光学面）は、放射を誘導、整形、または制御するか、または、放射を検出するように構成されうる。例えば、各光学素子／コンポーネントの光学面は、放射反射面（ミラー素子の場合）、透過面、または放射吸収部を有する面であってよい。図１に示す一例として、１対の放射ドーズディテクタ１０Ａ、１０Ｂが設けられてコレクタＫに対して上流および下流の放射を検出しうる。さらに、１対の放射ドーズディテクタ１０Ｂ、１０Ｃが設けられて、照明システムＩＬに対して上流および下流の放射を検出しうる。同様に、１対の放射ドーズディテクタ１０Ｃ、１０Ｄが実装されて、パターニングデバイスＭＡに対して上流および下流の放射を検出しうる。さらに、１対の放射ドーズディテクタ１０Ｄ、１０Ｅを設けて、投影システムＰＳの上流および下流の放射を検出しうる。単一の光コンポーネント１８または一群の光コンポーネントと、少なくとも１つの上流放射ドーズディテクタ１０および少なくとも１つの下流放射ドーズディテクタ１０は互いに関連付けられるうることは明らかであろう。
[0057] 複数のメータ１３の測定結果を比較して、上流放射ドーズディテクタ１０Ａと下流放射ドーズディテクタ１０Ｂにより受け取られた放射における変化を検出するように構成されるデータプロセッサ１５が設けられてもよい。データプロセッサ１５は、様々な方法で構成され、また、好適な配線、通信線、および／またはワイヤレス（図３参照）によりメータ１３に連結されて、かかるメータ１３から測定結果を受信しうる。一例として、データプロセッサは、当業者には明らかであるように、好適なハードウェア、ソフトウェア、コンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロエレクトロニクス、および／または１以上のデータ処理モジュールを含みうる。例えば、データプロセッサ１５は、例えば、連続的に、または、特定の時間間隔で測定結果を記憶するメモリを含んでもよい。動作中、新しい測定結果が前の記憶された結果と比較されて、特に、２つのディテクタ１０Ａ、１０Ｂの２次電子放出測定値における変化が追跡および／または検出されうる。この変化は、中間にある光コンポーネント１８または中間にある一群の光コンポーネントの不具合または汚染を示しうる。
[0058] 一実施形態では、データプロセッサは、装置の特定の動作期間中に、複数のメータ１３の測定結果を比較しうる。このようにすると、光コンポーネント１８の劣化による放射損失を、安価な手段を用いて単純且つ非常に正確に検出しうる。一実施形態では、光コンポーネント１８の劣化の特定の閾値が決められる場合、好適なメッセージまたはアラームを生成して、例えば、光コンポーネントが交換または洗浄されるべきであることを作業者に注意喚起しうる。
[0059] 測定結果のデータ処理には、様々な動作が含まれうる。例えば、光コンポーネント１８が劣化していない（例えば、汚染していない）時のディテクタ面１１からの２次電子放出に関連する最初のメータ測定値が記憶され、また、光コンポーネントの劣化を示しうるメータ測定結果における任意の後続の変化を判断するために以後使われうる。一例として、第２のディテクタ１０Ｂからの電子放出に関する測定値が、その最初の値に対して、第１のディテクタ１０Ａからの電子放出に関する測定値より大幅な低下を示す場合、この大幅な低下は、光コンポーネント１８の劣化による放射の伝達損失を示しうる。例えば、動作中、データプロセッサ１５は単に２つのメータ１３の電流測定値の比率を判断し、この比率を最初の測定の比率と比較して、ディテクタ１０Ａとディテクタ１０Ｂとの間の放射伝達損失を判断しうる。例えば、一実施形態では、複数の放射ドーズディテクタによって受け取られる放射の比率における変化が（例えば、データプロセッサ１５によって）判断されうる。
[0060] 例えば、動作中、放射束Ｒが光コンポーネント１８に（例えば、放射パルスの場合には断続的に）誘導され、下流のディテクタ１０Ｂに送られてかかるディテクタ１０Ｂの面１１から２次電子が放出され、これは、対応するメータ１３によって測定される。光コンポーネント１８が汚染すると、下流のディテクタ１０Ｂへの放射の伝達が損失され、２次電子放出が減少してしまいうる。第２のディテクタ１０Ｂからの２次電子放出に関するメータ測定結果の結果として生じる減少は、光コンポーネント１８が汚染していることの証拠として用いうるが、下流のディテクタ１０自体が汚染している可能性があることや、放射束Ｒの強度が時間により変動しうることにより正確ではない。最悪の場合には、光コンポーネント１８ではなく、下流のディテクタ１０Ｂのみが汚染していることにより対応する面１１からの２次電子放出が損失し、それにより、誤認アラームが生成されてしまう。したがって、上述したように、上流のディテクタ１０Ａの２次電子放出も考慮することにより（上流のディテクタ１０Ａも、使用時に放射束Ｒを受け取る）、よりはるかに正確なモニタリングが与えられる。また、本実施形態では、光コンポーネント１８に関する伝達損失は、対応する光コンポーネント１８が放射束ディテクタの一部となることなく検出されうる。
[0061] 図３は、上流／下流ディテクタを含む別の実施形態を示す。この場合、光コンポーネント１８が上流のディテクタであり、その面は、放射束を受け取ると２次電子を放出することができる。光コンポーネント１８はメータ１３に結合されて、２次電子放出により生じる対応する電流（または電圧）を検出する。さらに、下流の２次電子放出放射束ディテクタ１０が（図２の実施形態と同様に）設けられる。図３の実施形態の動作は、図２の実施形態の動作と実質的で同じであるが、光コンポーネント１８が、図２に示す第１のディテクタ１０Ａの代わりに２つの放射ドーズディテクタのうちの１つのディテクタとして用いられる点で異なる。ここでは、例えば、別個のディテクタ１０からの２次電子放出の測定結果を用いて光コンポーネント１８からの２次電子放出のかかる測定結果を検証し、それにより、例えば、光コンポーネントの汚染を検出する。さらに、この場合では、別個のディテクタ１０および光コンポーネント１８は、同じ材料から形成される２次電子放出面を有し、それにより、汚染物質に対して同様の感度を有するようにしうる。
[0062] 上述した２次電子放出に関する実験時、ミラーまたは他の導電面にＥＵＶを照射する場合、ａ）２次放出は、入力ＥＵＶパワーに応じて線形に増加することと、ｂ）被照射体の最上層のみが２次電子放出に顕著な影響を及ぼすので、２次電子放出は最上層の下に延在する材料には実質的に依存しないことが分かった。
[0063] 上述したディテクタ１０は、例えば、エネルギーセンサとして用いられてもよい。その場合、ディテクタ面の材料は、装置内の特定の位置において予想される汚染物質に適合させられうる。例えば、Ｓｎ汚染物質を生成しうる放射源付近では、ディテクタ面は、ＳｎまたはＳｎＯｘから形成されうる。例えば、装置の光学的トレーンに炭化環境がある場合、ディテクタ１０は、天然炭素のまたは天然炭素を含有する面層を有しうる。例えば、１以上のミラーの面がセンサとして用いられうる場合、その面が炭化されうる。
[0064] したがって、一実施形態では、装置の動作中にディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に対して実質的に不感応である汚染物質不感応型放射ドーズディテクタ１０、１８を設けてもよい。汚染物質不感応型ディテクタ１０、１８は、放射束を受け取るように構成され、また、さらに、汚染物質も受け取り、且つ、放射束を受け取ることによる２次電子を放出するように構成される２次電子放出面によって与えられる。ディテクタ面は、汚染物質か、または、汚染物質の２次電子放出に類似する２次電子放出を有する材料から実質的に形成される。一例として、この面は、放射反射器１８の面であってよい。汚染物質は、例えば、炭素、スズ、酸化スズ、亜鉛、酸化亜鉛、マンガン、酸化マンガン、タングステン、および／または酸化タングステンでありうる。
[0065] したがって、使用時、リソグラフィ方法は、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、汚染物質不感応型の放射ドーズディテクタ１０を用いて放射ドーズを検出することを含みうる。この場合、放射は、ディテクタ面１１によって受け取られ、その結果、かかる面から２次電子が放出され、２次電子放出の結果生じる電流または電圧が検出され、この電流または電圧は、ディテクタ面上の汚染物質とは関係がない。
[0066] 以下に説明するように、ディテクタ１０を用いて洗浄プロセスをモニタリングしてもよい。
[0067] したがって、非常に単純なセンサ原理を与える。これは、劣化に感応しないので、エネルギー、汚染、および／または洗浄のモニタリングに使用されうる。センサは柔軟性があり、また、例えば、ダイオードセンサシステムよりも安価である。
[0068] 図４は、別の実施形態を示し、この実施形態は、望ましい場合には、１以上の上述した実施形態と組み合わせてもよい。図４の実施形態では、リソグラフィ装置は、装置の動作中にディテクタを汚染する可能性のある少なくとも１つの汚染物質に感応する、汚染物質感応型の放射ドーズディテクタ１０を含む。ディテクタ１０は、放射束Ｒを受け取るように構成される２次電子放出面１１を含み、この面はさらに汚染物質も受け取り、且つ、放射束を受け取ったことにより２次電子を放出するように構成される。さらに、メータ１３がディテクタ面１１に連結されて、２次電子放出によって生じる電流または電圧を検出する。さらに、装置には、ディテクタ面と、任意選択的に、例えば、付近の光コンポーネント（図４には図示せず）から汚染物質を取り除く洗浄システム３０が設けられる。
[0069] 洗浄システム３０は、ディテクタ面１１から汚染物質を除去しうるという利点を提供する。この洗浄システムは、ディテクタ１０が汚染物質を測定するために用いられる場合に特に有利である。つまり、汚染後にディテクタが洗浄されるべきである。
[0070] 例えば、洗浄システム３０は、水素ガス用の注入口３１と、水素ラジカルを発生させるデバイス３２（例えば、熱フィラメントまたはＲＦフィールド）を含みうる。
[0071] 一実施形態では、洗浄システムは、装置の少なくとも一部内にＨ２含有ガスを供給することと、Ｈ２含有ガスからのＨ２から水素ラジカルを発生させることと、ディテクタ面１１を少なくとも一部の水素ラジカルに接触させてかかる面から堆積物の少なくとも一部を除去することとを含む方法を実行するように構成されうる。一例として、かかる堆積物は、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、またはＳｎから選択される１以上の元素を含みうる。水素ラジカルの少なくとも一部は、フィラメント、プラズマ、放射、またはＨ２を水素ラジカルに変換するよう構成される触媒により、Ｈ２含有ガスからのＨ２から発生されうる。Ｈ２含有ガスは、さらに、ハロゲンガスを含んでもよい。
[0072] 一実施形態では、ディテクタ１０は、洗浄モニタとして用いてもよく、ディテクタ面１１を洗浄することにより、付近の光コンポーネントの洗浄の進展が示される。上述した方法は、その一部として、光コンポーネントおよび／またはディテクタ１０にも行われてよい。
[0073] 一実施形態では、洗浄システム３０は、例えば、光コンポーネントから炭素（Ｃ）を除去する水素（Ｈ）洗浄によって付近の光コンポーネントの一部を洗浄するよう設計されてもよい。その場合、ディテクタ面１１は、予想される汚染物質とは異なる材料の層の上に汚染物質の層を含みうる。洗浄プロセス時、堆積した汚染物質（例えば、天然炭素またはＳｎ）がディテクタ面から除去され、純粋な表面材料が露出される後には、ディテクタ１０の２次放出信号に段があることが予想される。
[0074] この段はさらに、付近の光コンポーネントの洗浄量を示しうる。例えば、ディテクタ１０は、ディテクタ面１１および光コンポーネントが、動作中に、実質的に同じレベルの汚染物質を受けるように、光コンポーネントに対して構成配置されうる。さらに、ディテクタ１０、光コンポーネント、および洗浄システム３０は、洗浄プロセスによってディテクタ面１０と光コンポーネントの洗浄率が実質的に等しくなるように構成配置されうる。その場合、ディテクタの洗浄が完了したことが検出されると、光コンポーネント１０も所望の洗浄済み状態に到達したことが示されうる。
[0075] ディテクタ１０と洗浄システム３０を含むシステムを、リソグラフィ装置の様々な部分のどこにでもまたはリソグラフィ装置に関連付けて、例えば、放射源ＳＯ、コレクタＫ、照明光学部品、および／または投影光学部品の付近に位置付けてよい。装置には、１以上の洗浄デバイスが設けられて１以上の光コンポーネントを洗浄しうる。例えば、洗浄デバイスは、装置内の様々な位置間で可動で、様々な部分を洗浄することができる。
[0076] 一実施形態では、ディテクタ面１１はルテニウム（Ｒｕ）を実質的に含む。正確な測定は、次の通りに得ることができる。例えば、図５は、多層ミラーをディテクタ１０として用いた実験またはシミュレーションの結果を示す。ミラーは、Ｒｕで覆われた多層ミラーであった。炭素（Ｃ）の薄層をこのミラー上に（炭素汚染において生じるのと同様に）成長させつつ、ミラー／ディテクタのＳＥ（２次電子放出）信号と、ミラー面のＥＵＶ反射性を測定した。図５では、望ましい、汚れていないＲｕ最上面から「汚染された」Ｃ最上面に移行する間に、ＳＥ信号は、最初の１％のＥＵＶ反射性損失（２ｎｍかまたは略２ｎｍのＣ）において５０％で著しく且つ素早く変化することが分かる。したがって、線形性を前提とするならば、ディテクタの精度は０．２５％のＳＥ信号精度＝０．００５％の反射性損失のオーダであり、これは、約０．０１ｎｍの炭素厚さ（炭素単分子層は約０．１乃至０．２ｎｍである）に対応する。したがって、Ｒｕディテクタ面１１は、例えば、炭素汚染について非常に感度の高いディテクタを提供しうる。
[0077] ディテクタ面１１がルテニウム（Ｒｕ）を実質的に含む場合、例えば、ＥＵＶミラーである光学部品上に成長する少量の汚染物質を、その光学部品にとって汚染物質が問題となる前に、検出することができる。一般に、単分子層またはより小さい汚染物質を検出することができる。
[0078] 例えば、ＥＵＶリソグラフィ環境では、ミラーは、幾つかの理由によって汚染される場合がある。例えば、ＥＵＶ源からのＳｎデブリ、ＥＵＶ照明からの炭素成長、およびＥＵＶレジストの脱ガスである。ＥＵＶ光学部品は、汚染に対し感度が高い（１ｎｍの汚染でさえも許容できない場合がある）ので、汚染物質の成長率をモニタリング可能であることが重要である。上述のことから、解決策は、Ｒｕディテクタ面１１からの２次放出（ＳＥ）を測定することである。
[0079] 一実施形態では、光コンポーネントの表面をきれいにする（例えば、汚染物質の層を除去する）方法を提供し、かかる方法は、表面に洗浄処理を施すことと、表面によって２次電子が放出されるように表面を照射して、結果として生じる２次放出電流または電圧を検出することにより表面をモニタリングすることを含む。モニタリングすることにより、例えば、洗浄が効いているか否か、また、洗浄がいつ完了するかを判断することができる。したがって、光コンポーネントの洗浄プロセスをモニタリングする比較的単純且つ正確な方法が提供され、かかる方法では、光コンポーネントが上述した２次電子放出面１１を提供する。
[0080] 別の実施形態（その一部を図６に概略的に示す）では、パターン付き放射ビームを基板Ｗのターゲット部分上に投影するように構成されたリソグラフィ装置を提供し、かかる装置は、装置の動作中にディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に対して感応する、汚染物質感応型の放射ドーズディテクタ１０、１０’を含み、これらのディテクタ１０、１０’は、放射束を受け取るように構成され、また、さらに汚染物質も受け取り、且つ、放射束を受け取ることにより２次電子を放出するように構成される２次電子放出面を含む。メータ（図６には図示せず）がディテクタ面に連結されて、２次電子が放出される結果生じる電流または電圧を検出しうる。この場合、ディテクタは、図６に示すように、動作中に基板Ｗから出る汚染物質を受け取るよう位置決めされうる。
[0081] 一実施形態では、装置は、基板Ｗ上に放射ビームを投影する投影システムＰＳと、基板Ｗと投影システムＰＳとの間にガスカーテンを与えるガスシャワー４０とを含みうる。このようなガスシャワー４０は当業者には既知であり、様々な様態で構成されうる。特に、１以上のガスシャワーは、１以上の好適なガス流を用いて、投影システムの下流部を基板領域から遮断するように構成されうる。例えば、ガスシャワー４０は、基板Ｗから発生した汚染物質が投影システムＰＳに到達することを実質的に阻止するように構成されうる。
[0082] 一実施形態では、上述した放射ドーズディテクタ１０、１０’は、以下の場所のうち少なくとも１つに位置付けられうる。即ち、基板と投影システムとの間、ガスカーテンの中、ガスカーテンと基板との間、または、ガスカーテンと投影システムとの間。
[0083] 図６には、放射ドーズディテクタ１０、１０’の位置の２つの例を示し、第１のディテクタ１０は、基板テーブルＷＴとガスシャワー４０との間の領域に位置付けられ、第２のディテクタ１０’は、投影システムＰＳとガスシャワー４０との間の領域に位置付けられている。
[0084] 例えば、ディテクタ１０は、基板Ｗ上のレジストによって生じる汚染物質の量をモニタリング可能とするよう用いられうる。この実施形態では、レジストの脱ガス（例えば、炭化水素、ケイ素（Ｓｉ）−炭化水素、フッ素（Ｆ）−炭化水素）による汚染量がモニタリングされうる。このために、図６から分かるように、ディテクタ１０は、基板Ｗに近接して配置されうる。
[0085] 時に、材料が過剰に蒸発してＥＵＶ光学部品上に汚染物質を急速に成長させてしまう悪いタイプのレジストを図らずも使用してしまう場合がある。センサがこのことを早い段階で検出して、アラームが与えられて、特定の基板または特定タイプのレジストの使用を停止することができるのであれば有利である。ＥＵＶツールでは、ガスカーテンが基板の直ぐ上方で用いられ、それにより、レジストから発生するパーティクルがＥＵＶ光学部品に到達することを阻止しうる。しかし、一部の場合では、このガスカーテンは十分に効果的ではなく、特に、悪いレジストが使用される場合には効果的ではない。
[0086] ディテクタ１０が、基板Ｗとガスカーテン４０との間に置かれる場合、ディテクタは、望ましくは、汚染物質源（即ち、基板Ｗ）に最も近く、したがって、感度が最も高い。通常、ガスカーテンによる汚染物質は４桁で抑制されるので、ガスカーテンの後部の投影光学部品ＰＳへの汚染プロセスに対するディテクタの感度は非常に大きくなる。
[0087] 別の例では、ディテクタ１０’は、ガスカーテンの直ぐ後部に置かれる。この場所の利点は、ディテクタがガスカーテンによって汚染物質から部分的に保護されることであり、また、ディテクタはＥＵＶ光学部品と同じ領域内に位置付けられる。
[0088] さらに、例えば、ディテクタ１０は、基板テーブルＷＴまたはガスシャワー４０から離間されてもよい。或いは、ディテクタ１０は、基板テーブルＷＴまたはガスシャワー４０と一体にされてもよい。ディテクタ１０が、ガスカーテン内のどこかに置かれる場合、ガスカーテンはディテクタの精度を所望の値に調整するために用いられてもよい。
[0089] 図６に示すように、ディテクタ１０、１０’の照明／照射は、ツールの動作のために用いられるＥＵＶビームのもれ放射ｒ１か、または、別の低出力源５０（図６には概略的に示す）により放出される放射ｒ２か、または、光電子を生成するのに十分に小さい別の波長でありうる。或いはまたは追加的に、ディテクタ１０、１０’は、ＥＵＶビームの少なくとも一部を直接検出するよう構成配置されてもよい。
[0090] 一実施形態では、上述した放射ドーズディテクタ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｆ、８０（図１および７参照）を設けて、装置のまたは装置に関連付けられる放射源ＳＯから出るデブリをモニタリングしうる。上述から分かるように、ディテクタには、放射束と、任意選択的に汚染物質を受け取り、且つ、放射束を受け取ることによる２次電子を放出するように構成される２次電子放出面１１が設けられ、メータが、ディテクタ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｆ、８０に連結されて電子放出面１１から２次電子が放出されることにより生じる電流または電圧を検出する。
[0091] 例えば、放射（例えば、ＥＵＶ放射）に加えて、放射源ＳＯは、通常、デブリを生成する。例えば、ＳｎベースのＥＵＶ源は、Ｓｎのパーティクルを発生し、これらは、ＥＵＢシステムのさらに下流に移動する。これらのパーティクルを阻止するために、例えば、ホイルトラップＦＴおよびバッファガスを利用するデブリ軽減システムを使用しうる。ある段階において、これらの成分は、ハロゲン洗浄または水素洗浄といったＳｎ洗浄法を用いて取り除かれてもよい。
[0092] 放射源に関連する汚染パーティクルの多くは、デブリ軽減システムによって阻止されるが、一部の放射源デブリは依然として装置にさらに奥に移動しうる。したがって、放射源ＳＯ付近の汚染物質量をモニタリングすることが重要である。例えば、Ｓｎ汚染物質をモニタリングするために、ディテクタ１０Ａを、例えば、放射源ＳＯに対して下流の（第１の）中間焦点７５付近（後ろまたは直前）に配することができる。
[0093] 一実施形態では、アパーチャ８０が、放射源ＳＯの下流の中間焦点７５に存在してもよく、それにより、例えば、エタンデュ限界により投影できない放射を阻止しうる。アパーチャ８０は、放射（例えば、ＥＵＶ）によって部分的に照明されるので、２次放出、したがって汚染物質の成長を測定するよう用いられうる。例えば、図７に示すように、装置のアパーチャコンポーネント８０の表面の少なくとも一部には、上述した２次電子放出面１１が設けられてもよく、その場合、メータ１３が２次電子放出電流または電圧を測定するように構成配置されうる。
[0094] 或いはまたは追加的に、例えば、別個の２次電子放出面１１を、中間焦点７５の前に、または、後ろに直接位置付けてもよい。一例として、図７では、ディテクタ１０Ｂをアパーチャ８０の前に位置付け、さらに別のまたは代替のディテクタ１０Ｂ’をアパーチャ８０の後ろに位置付ける。
[0095] 追加的にまたは或いは、ディテクタ１０Ｆ（または少なくともディテクタ面１１）が、放射コレクタＫ内のどこかに配置されても、または、コレクタＫの一部であってもよい（破線で示す）。同様に、ディテクタ１０Ａ’（または少なくともディテクタ面１１）が、ホイルトラップＦＴ内のどこかに配置されても、または、ホイルトラップＦＴの一部であってもよい。同様に、ディテクタ１０Ａ’’が、ホイルトラップＦＴと放射源ＳＯとの間で、放射源ＳＯを直接見るように配置されても、および／または、ディテクタ１０ＡがホイルトラップＦＴとコレクタＫとの間にあってもよい。
[0096] 一実施形態では、汚染物質の成長は、リソグラフィシステムの投影光学部品ＰＳおよび照明光学部品ＩＬの付近においてモニタリングされうる。通常、この場合、汚染物質は炭化水素であるが、ここでは、Ｓｎデブリまたは酸化物も重要でありうる（例えば、真空仕様の一時的な損失、または、真空システムにおける漏れによる）。この汚染物質の成長をモニタリングするために、１以上の上述したディテクタ１０Ｃ、１０Ｃ’、１０Ｄ、１０Ｄ’が、投影光学部品ＰＳおよび／または照明光学部品ＩＬ（図１参照）内または付近に、例えば、放射ビームの一部内に配置される。
[0097] 図８および９の実施形態は、例えば、ＥＵＶ環境において生じうるイオン誘起スパッタエッチングの量をモニタリングするための単純な方法を与える。ここでは、上述から分かるように、多層構造からの２次電子放出により誘起された電流または電圧が、例えば、データプロセッサ１１５によってモニタリングされる。データプロセッサ１１５は、電流または電圧における変化をモニタリングすることによって、エッチングされる異なる層１１０（Ｍ１）、１１０（Ｍ２）を区別して、どの程度エッチングが行われたのかを認識しうる。
[0098] 図８の実施形態は、望ましい場合には、１以上の上述した実施形態と組み合わされてもよい。図８の実施形態は、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成されたリソグラフィ装置を含み、かかる装置は、２次電子放出面１１１を有するディテクタ体を含むエッチディテクタ１１０を含み、かかる面は、放射束を受け取り、放射束を受け取ることにより２次電子を放出するように構成される。メータ１３がディテクタ体１１０に連結されて２次電子の放出により生じる電流または電圧を検出し、ディテクタ体１１０の組成は、電子放出面１１１から垂直の方向に測定されて変化する。一実施形態では、データプロセッサ１１５は、メータ１３によって測定される電流または電圧からディテクタ１１０のエッチングを検出するよう設けられる。例えば、ディテクタ１１０、メータ１３、およびデータプロセッサ１１５は、これらの上述した例と同様に構成されてよい。
[0099] 本実施形態では、ディテクタ体１１０の組成は、面１１１から垂直の方向に測定されて変化するので、面１１１のエッチングは、例えば、データプロセッサ１１５によって単純に且つリアルタイムに検出されうる。
[00100] 例えば、ディテクタ体１１０は、異なる材料からなる複数の異なる層、徐々に組成が変化する少なくとも１つの（組成的に）傾斜した層、複数の異なる傾斜層と、およそ１ｎｍ以下の厚さを有する少なくとも１つの層、または、これらの任意の組合せを含みうる。
[00101] より具体的には、図８に示す実施形態は、多層ディテクタ構造１１０と、ディテクタ面１１１からの２次電子放出により誘起される電流または電圧を測定するように構成されたメータ１３とを含みうる。例えば、図９に示すように、ディテクタ多層構造１１０は、異なる材料（Ｍ１、Ｍ２）の交互にされた層１１０（Ｍ１）、１１０（Ｍ２）を含む基板１１０（Ｓ）を含みうる。かかる材料（Ｍ１、Ｍ２）は、放射Ｒ（図８参照）により照射されると異なる２次電子放出電流を与える。例えば、多層スタック１１０（Ｍ１）、１１０（Ｍ２）は、第１の材料からなる第１の層１１０（Ｍ１）と、第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の層１１０（Ｍ２）のみを含みうる。３以上の異なる層を適用することも可能である。上述した層のそれぞれは、１以上の材料（例えば、混合体）によって与えられうる。さらに、一例として、ディテクタ１１０には、異なる材料の層間の熱膨張応力を低減するように構成される１以上の中間強化層（第１の層１１０（Ｍ１）と第２の層１１０（Ｍ２）との間に位置付けられる）が設けられてもよい。一例として、ディテクタ層１１０（Ｍ１）、１１０（Ｍ２）は、当業者には明らかであるように、金属、炭素、ルテニウム、モリブデン（Ｍｏ）、半導体、シリコン、酸化物、および／または他の好適な材料、または上述の任意の組合せを含むかまたはそれらから構成されうる。一例では、第１の層はシリコンを含み、第２の層はモリブデンを含みうる。
[00102] 一実施形態では、ディテクタ構造１１０内に複数の組成的に傾斜した層が与えられうる。ここでは、特定の元素の濃度は、特に、上述したようにディテクタ構造１１０をエッチングする場合に２次電子放出が変動するように（かかる電子放出を誘起するようにディテクタ構造１１０に同じ放射束が当てられる間）、深度に応じて連続的に変化しうる。この実施形態の利点は、エッチング率をより連続的に測定可能とする点である。
[00103] 一実施形態では、装置の１以上の光コンポーネントが、例えば、システム内でＥＵＶにより誘起された背景プラズマや、放射源ＳＯから放射されるイオンといった望ましくないエッチングプロセスによって負の影響を受ける場合がある。一例として、最終的には、放射コレクタＫの寿命がイオンのエッチング／スパッタリングにより制限されてしまいうる。したがって、リソグラフィツールにおける光学部品付近において生じるエッチングの量をモニタリング可能であることが重要である。
[00104] 例えば、エッチディテクタ１１０を、装置内のエッチングの影響を受けうる１以上の光学素子の付近に、例えば、図１乃至７に示すディテクタ１９の複数の同様の位置のうちの１つ以上に、配置しうる。例えば、上述した中間焦点の下流にある多層ミラーの予想エッチング量をモニタリングするために、センサ１１０をかかる中間焦点に配置してもよい。別の例では、センサは、放射源ＳＯの付近に、または、コレクタＫのエッチング率をモニタリングするためにコレクタ内に配置してもよい。
[00105] 一実施形態では、例えば、放射コレクタの多層ミラー素子といった多層構造またはスタックが与えられうる。この多層構造またはスタックは、露光時に異なる層が異なる量の２次電子を放出するよう異なる材料の異なる層（例えば、シリコン層とモリブデン層を含むスタック）を含む。この場合、上述した方法に従い、多層コレクタ素子のエッチング量は、後続の複数のスタック層の後続のエッチングによる電子放出電流または電圧における変動を検出することによって、単純にモニタリングしうる。特に、複数のミラー層のうち何層が既にエッチングされたのかがモニタリングされうる。
[00106] 上述した実施形態では、ディテクタ（またはモニタ）１０の照明／照射は、装置の放射源ＳＯによって生成された放射の直接照射でありうる。しかし、これは、ディテクタ１０が放射ビームの一部を遮断することを意味し、場合によっては、実行可能／許容可能ではない。一実施形態では、ディテクタ（またはモニタ）１０は、放射ビームの付近に（放射ビームの中に直接ではなく）配置されうる。その場合、システム内に散乱する放射が、ディテクタ面１１を照明して２次放出を発生させる。上述したように、代替電源を設けてディテクタ１０の面１１を照射してもよい。
[00107] 一実施形態では、真空を特徴付けうるおよび／または制御しうる。例えば、ＥＵＶ光学システム（図１参照）は、現在、残留ガスアナライザ測定値によって主に制御される最適化真空条件下で動作しうる。真空条件は、照明自体と合わせて、例えば、上述した光学部品のミラー面といった光学面の汚染に影響を及ぼしうる。光学面の汚染のプロセスは、揮発性および不揮発性の有機または無機の化合物の吸収と、光学面におけるこれらの吸収物質の入射照射との相互作用とから構成されうる。
[00108] 一実施形態では、専用の方法を有利に提案する。この方法では、（上述した光コンポーネントの）光学面の汚染状態が確認されて、照明がその下で行われた真空条件の詳細な判断がなされる。例えば、この方法は、間接的であるが、真空適性に対して感度が高く（少なくとも、上述した残留ガス分析法よりもかなり感度が高い）、また、観察される光学部品の汚染／劣化状態の確認について直接的であり、これにより、光学部品の平均洗浄間隔と寿命を決定することができる。本実施形態では、１以上の光学面が、確認されるべき真空環境内で用いられうる。この１以上の光学面は、例えば、特定のモニタリング期間後に、望ましくは照射されている間に、インシチュ（in situ）またはエクスシチュ（ex situ）で分析されて、真空を特徴付けることができる。分析は、様々に異なる方法で行われてよく、例えば、光学部品を脱ガスし、光学部品から出て且つ脱ガスにより生じる汚染物質を検出する。別の方法には、光学部品がミラーである場合には反射性、または、２次電子（例えば、電流）測定値を求めることが含まれる。
[00109] 本明細書にて、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置および／またはコレクタが、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解すべきである。当業者には明らかであるが、そのような別の用途では、本明細書で使用する「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のようなおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用する基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[00110] 本明細書にて使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
[00111] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
[00112] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態であってもよい。
[00113] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (7)

  1. 基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するリソグラフィ装置であって、
    第１の放射ドーズディテクタおよび第２の放射ドーズディテクタであって、各ディテクタは、放射束及び汚染物質を受け取り、該放射束を受け取ることにより２次電子を放出する２次電子放出面を含み、第１の放射ドーズディテクタは、放射伝達の方向に見て、第２の放射ドーズディテクタに対して上流に位置する、第１の放射ドーズディテクタおよび第２の放射ドーズディテクタと、
    各ディテクタに連結され、夫々の電子放出面からの２次電子放出により生じる電流または電圧を検出するメータと、
    前記第１の放射ドーズディテクタと前記第２の放射ドーズディテクタとの間に位置する光コンポーネントと、
    前記メータの複数の測定結果を比較して、前記放射ドーズディテクタにより受け取られる放射における変化を検出するデータプロセッサと、
    を備え、
    前記各ディテクタの電子放出面は、前記汚染物質、または、前記汚染物質の２次電子放出に類似する２次電子放出を有する材料で実質的に形成される、
    リソグラフィ装置。
  2. 前記第１の放射ドーズディテクタ又は前記第２の放射ドーズディテクタの前記電子放出面は、光コンポーネントの面である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記汚染物質は、炭素、スズ、酸化スズ、亜鉛、酸化亜鉛、マンガン、酸化マンガン、タングステン、酸化タングステン、または、これらの任意の組合せである、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
  4. 前記基板上に前記パターン付き放射ビームを投影する投影システムと、
    前記基板と前記投影システムとの間にガスカーテンを与えるガスシャワーと、
    を備え、
    前記第１の放射ドーズディテクタ又は前記第２の放射ドーズディテクタは、前記基板と前記投影システムとの間に、前記ガスカーテンの中に、前記ガスカーテンと前記基板との間に、または、前記ガスカーテンと前記投影システムとの間に位置する、請求項１〜３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  5. 前記第１の放射ドーズディテクタ又は前記第２の放射ドーズディテクタの前記電子放出面から汚染物質を除去する洗浄システムをさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  6. 前記第１の放射ドーズディテクタ又は前記第２の放射ドーズディテクタは、異なる材料で構成される複数の異なる層、徐々に変化する組成を有する少なくとも１つの（組成的に）傾斜した層、複数の異なる傾斜層、およそ１ｎｍ以下の厚さを有する少なくとも１つの層と、または、これらの任意の組合せを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  7. 基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影すること、および
    装置の動作中に放射ドーズディテクタを汚染する可能性のある汚染物質に実質的に不感応である放射ドーズディテクタを用いて放射ドーズを検出することであって、前記ディテクタが、前記汚染物質、または、前記汚染物質の２次電子放出に類似する２次電子放出を有する材料で実質的に形成される２次電子放出面を含む、該検出すること、
    を含み、
    前記電子放出面により受け取られる放射により前記電子放出面から２次電子が放出され、前記２次電子の放出により生じる電流または電圧が検出され、前記電流または電圧は、前記電子放出面上の前記汚染物質の存在と無関係である、リソグラフィ方法。
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