JP6338778B2 - リソグラフィ方法及び装置 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０１４年１２月２日出願の欧州出願第１４１９５７８３．７号の優先権を主張するものであり、その内容全体を参照としてここに組み込む。
[0002] 本発明は、リソグラフィ方法及び装置に関連し、特に、リソグラフィ装置の投影システムによって生じる収差の補正方法に関連するが、これに限られるものでない。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも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すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与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。
[0004] 基板上にパターンを結像するために使用される投影システムは、投影画像に何らかの収差を導入するであろう。
[0005] 本発明の目的は、従来技術に関連付けられた問題を予防又は緩和する収差補正方法を提供することである。
[0006] 本発明の第１の態様によると、リソグラフィ装置の投影システムによって生じた収差の補正方法であって、リソグラフィ装置に配置されたセンサを使用して、投影システムによって生じた収差の測定を実施することと、機械状態の変化以降のリソグラフィ装置の動作履歴に基づき、センサを使用して過去に得られた収差測定で、測定収差の平均化を行うか否かを判定することと、平均化を実施すべきでないと判定された場合、測定収差を使用して、リソグラフィ装置に適用される補正を計算することと、平均化を実施すべきであると判定された場合、平均化収差測定を使用して、リソグラフィ装置に適用される補正を計算することと、計算された補正をリソグラフィ装置に適用することと、を備える方法を提供する。
[0007] この方法は、平均化収差測定が有用であるとき（例えば、収差が比較的ゆっくり変化しているとき）に使用される収差測定の平均化を可能にするものの、平均化収差測定がより有用でなくなるとき（例えば、収差が比較的急速に変化しているとき）に収差測定を平均化しないため、好都合である。
[0008] リソグラフィ装置の動作履歴は、リソグラフィ装置の機械状態の変化以降、リソグラフィ装置によって露光される基板の数又は基板のロットを備えてもよい。
[0009] 機械状態の変化が、例えば、照明モードの変化及び／又はマスクの変化である場合、このアプローチの使用が好都合であることがある。
[0010] リソグラフィ装置の動作履歴は、リソグラフィ装置の機械状態の変化以降の経過時間を備えてもよい。
[0011]機械状態の変化が、例えば、リソグラフィ装置の動作の中断である（例えば、リソグラフィ装置をオフした後に、再びオンにする）場合、このアプローチの使用が好都合であることがある。
[0012] 過去の測定収差で測定収差を平均化するか否かを判定するとき、機械状態の変化の性質が考慮に入れられてもよい。
[0013] 平均化収差測定の計算方法を判定するとき、機械状態の変化の性質が考慮に入れられてもよい。
[0014] リソグラフィ装置の機械状態の変化は、リソグラフィ装置の動作の中断、照明モードの変化、マスクの変化、ロットサイズの変化、又は放射線量の変化のうちの１つ以上を備えてもよい。
[0015] この方法は、機械状態の変化の発生以降、収差測定が実施されていない場合、測定収差の平均化を実施しないことを備えてもよい。
[0016] 平均化収差測定は、収差測定のローリング平均であってもよい。
[0017] これは、機械状態の変化直後（収差が急速に変化した時）に生じる経時的収差測定は平均から除外されるために好都合である。
[0018]平均化収差測定は、機械状態の変化の発生以降に実施されたすべての収差測定の平均であってもよい。
[0019] この方法は、さらに、機械状態の変化以降に所定時間が経過したとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備えてもよい。
[0020] これは、適用プロセス制御（ＡＰＣ）補正のみの使用への自動転送を可能にするために好都合である。
[0021] この方法は、さらに、機械状態の変化以降、所定数の基板又はロットの基板がリソグラフィ装置で露光されたとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備えてもよい。
[0022] この方法は、さらに、収差の変化速度が所定の閾値より遅いとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備えてもよい。
[0023] 重み付けが計算された補正に適用されてもよく、重み付けは、機械状態の変化以降、リソグラフィ装置によって露光された基板の数又は基板のロットが増加するほど、又は、機械状態の変化以降の経過時間が増加するほど、低減する。
[0024] 一連のロットの基板が露光されてもよく、収差測定は、各ロットの基板の露光前に実施されてもよい。
[0025] 収差測定がセンサを使用して実施される速度は、機械状態の変化以降のリソグラフィ装置の動作履歴に基づいて調整されてもよい。
[0026] これにより、リソグラフィ装置のスループットを好都合に改善してもよい。
[0027] 投影システムに適用される補正の計算では、投影システムによって生じた収差の予測変化に基づくフィードフォワード値を考慮に入れてもよい。
[0028] コンピュータ読み取り式命令を備えるコンピュータプログラムであって、コンピュータに本発明の上述の態様に記載の方法を実施させるように構成されてもよい。
[0029] 本発明の一態様によると、上述のコンピュータプログラムを搬送するコンピュータ読み取り式媒体を提供する。
[0030] 本発明に一態様によると、投影システムと、収差を測定するように構成されたセンサと、コントローラと、を備えるリソグラフィ装置であって、コントローラは、センサを使用して、投影システムによって生じた収差の測定を実施し、機械状態の変化以降のリソグラフィ装置の動作履歴に基づき、センサを使用して過去に得られた収差測定で、測定収差を平均化するか否かを判定し、平均化を実施すべきでないと判定された場合、測定収差を使用して、リソグラフィ装置に適用される補正を計算し、平均化を実施すべきであると判定された場合、平均化収差測定を使用して、リソグラフィ装置に適用される補正を計算し、計算された補正をリソグラフィ装置に適用する、ように構成される、リソグラフィ装置を提供する。
[0031] リソグラフィ装置の動作履歴は、リソグラフィ装置の機械状態の変化以降、リソグラフィ装置によって露光される基板の数又は基板のロットを備えてもよい。
[0032] リソグラフィ装置の動作履歴は、リソグラフィ装置の機械状態の変化以降の経過時間を備えてもよい。
[0033] コントローラは、過去の測定収差で測定収差を平均化するか否かを判定するとき、機械状態の変化の性質を考慮に入れてもよい。
[0034] コントローラは、平均化収差測定の計算方法を判定するとき、機械状態の変化の性質を考慮に入れてもよい。
[0035] リソグラフィ装置の機械状態の変化は、リソグラフィ装置の動作の中断、照明モードの変化、マスクの変化、ロットサイズの変化、又は放射線量の変化のうちの１つ以上を備えてもよい。
[0036] 機械状態の変化の発生以降、収差測定が実施されていない場合、コントローラは、測定収差の平均化を実施しなくてもよい。
[0037] 平均化収差測定は、収差測定のローリング平均であってもよい。
[0038] 平均化収差測定は、機械状態の変化の発生以降に実施されたすべての収差測定の平均であってもよい。
[0039] コントローラは、機械状態の変化以降に所定時間が経過したとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めてもよい。
[0040] コントローラは、機械状態の変化以降、所定数の基板又はロットの基板がリソグラフィ装置で露光されたとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めてもよい。
[0041] コントローラは、収差の変化速度が所定の閾値より遅いとき、センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めてもよい。
[0042] コントローラは、計算された補正に重み付けを適用されてもよく、重み付けは、機械状態の変化以降、リソグラフィ装置によって露光された基板の数又は基板のロットが増加するほど、又は、機械状態の変化以降の経過時間が増加するほど、低減する。
[0043] コントローラは、収差測定がセンサを使用して実施される速度を、期間状態の変化以降のリソグラフィ装置の動作履歴に基づいて調整してもよい。
[0044] 投影システムに適用される補正のコントローラによる計算では、投影システムによって生じた収差の予測変化に基づくフィードフォワード値を考慮に入れてもよい。
[0045] リソグラフィ装置は、ユーザインタフェースを含んでもよく、コントローラは、ユーザインタフェースを介して、コントローラが、平均化収差測定を使用してリソグラフィ装置に適用される補正を計算するか否かを判定するのに使用する１つ以上のパラメータを受信するように構成される。
[0046] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 本発明の一実施形態に係る収差補正方法を示す。 本発明の一実施形態に係る収差補正方法をより詳細に示す。 本発明の代替実施形態に係る収差補正方法を示す。 本発明の代替実施形態に係る収差補正方法を示す。 本発明の一実施形態のシミュレーションを使用して得られた結果を示す。
[0047] 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。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[0048] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
[0049] 本明細書において使用する「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[0050] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリクス構成を使用し、ミラーの各々は、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。このようにして、反射ビームがパターニングされる。
[0051] 支持構造はパターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造は、機械式クランプ、真空、又は他のクランプ技術、例えば真空条件下での静電クランプを使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
[0052] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、適宜、例えば露光放射の使用、あるいは浸漬液の使用又は真空の使用などの他の要因に対する、屈折光学システム、反射光学システム、及び反射屈折システムを含む、様々なタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
[0053] また、照明システムは、放射ビームを誘導し、整形し、又は制御する屈折、反射、及び反射屈折光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントを含んでよく、そのようなコンポーネントも以下においては集合的に又は単独で「レンズ」とも呼ばれることがある。
[0054] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上の支持構造）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0055] リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するように、基板が比較的高い屈折率を有する液体、例えば水などに液浸されるタイプであってもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。
[0056] 図１は、本発明の特定の実施形態に従ったリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、
−放射（例えばＵＶ放射）のビームＰＢを調節するための照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するための、アイテムＰＬに関してパターニングデバイスを正確に位置決めするために第１の位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造ＭＴと、
−基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するための、アイテムＰＬに関して基板を正確に位置決めするための第２の位置決めデバイス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、
−パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢ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）上に結像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）ＰＬと、
を備える。
[0057] 本明細書で示すように、本装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、装置は、（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）反射タイプでもよい。
[0058] 照明システムＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯから照明システムＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
[0059] 照明システムＩＬは、ビームの角度強度分布を調整する調整手段ＡＭを備えてもよい。照明システムの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（通常、各々、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと称される）を調整することができる。または、調整手段は、例えば、ダイポールモード又はクワドラポールモード等、異なる形態の照明モードを選択することができてもよい。異なる形態の照明モードを使用して、異なるマスクパターンを投影してもよい。
[0060] また、照明システムＩＬは、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯ等、その他種々のコンポーネントを備える。照明システムは、その断面に所望の均一性及び強度分布を有する放射ＰＢの調節ビームを提供する。放射ビームＰＢの角度強度分布は、調整手段ＡＭによって選択された照明モードに依存するであろう。
[0061] 放射ビームＰＢは、支持構造ＭＴに保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）に入射する。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＰＢは、投影システムＰＬを通過し、これがビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭ及び他の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えば、マスクライブラリからの機械的検索後、又はスキャン中に、ビームＰＢ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。通常、対象テーブルＭＴ及びＷＴの動きは、位置決めデバイスＰＭ及びＰＷ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）の助けで実現されるであろう。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して配列されてもよい。代替配置（図示せず）において、対象テーブルＭＴ、ＷＴの動きは、平面モータ及びエンコーダシステムによって制御されてもよい。
[0062] 図示の装置は、例えば、ビームＰＢに付与されるパターンをターゲット部分Ｃに投影しつつ（すなわち、単一動的露光）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴが同時スキャンされるスキャンモードで使用されてもよい。支持構造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ＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性によって判定されてもよい。スキャンモードにおいて、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光のターゲット部分の幅（非スキャン方向）を制限し、一方で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）を判定する、スキャン方向は、従来、リソグラフィ装置のｙ方向と称される。
[0063] センサＳは、リソグラフィ装置の基板テーブルＷＴ上に設けられる。センサＳは、投影システムＰＬによって投影される放射ビームにおける収差を測定するように構成される。センサＳは、例えば、結像アレイ（例えば、ＣＣＤアレイ）を備えてもよい。回折格子（図示せず）は、マスクＭＡ上又はマスクテーブルＭＴ上に設けられる。投影システムＰＬによって生じた収差の測定を実施するために、マスクテーブルＭＴは、放射ビームＰＢが回折格子を照明するように移動される。投影システムＰＬは、基板テーブルＷＴに回折格子の画像を形成する。センサＳは、回折格子の画像を取得するために、投影システムＰＬの下方に配置される。一連の回折格子画像は、焦点面に対して異なる位置（すなわち、図１に示されるデカルト座標を使用した、異なるｚ方向位置）において取得される。これらの画像は、解析され、投影システムＰＬによって放射ビームＰＢに投入された収差の測定を提供する。収差は、例えば、ゼルニケのセットとして表現されてもよい。測定セットは、放射ビームＰＢによって照明される領域に沿った異なるｘ方向位置にて、回折格子及びセンサＳで実施されてもよい（照明領域は、露光スリットと称されることもある）。あるいは、センサＳは、露光スリットのｘ方向全域に沿って、画像を取得するのに十分な大きさを有する結像アレイ（ＣＣＤアレイ）を備えてもよい。回折格子のセットがマスクレベルに設けられてもよい場合、回折格子は、露光スリットのｘ方向に沿って離間する。そして、収差測定は、セット内の各回折格子に対して判定される。一実施形態において、回折格子セットは、７個の回折格子からなってもよく、従って収差測定は、露光スリットのｘ方向に沿って離間した７箇所で提供されてもよい。場合によっては、画像は、露光スリットを二等分する（ｙ＝０に対応してもよい）中央線から離れて取得されてもよく、収差測定の提供に使用される。
[0064] コントローラＣＴは、投影システムＰＬによって生じた収差を補正するため、投影システムＰＬのレンズを調整するように構成される。コントローラＣＴは、例えば、マイクロプロセッサを備えてもよい。投影システムＰＬのレンズのうちのいくつかには、これらのレンズの形状、位置、及び／又は方向を修正するように構成されたマニピュレータが設けられてもよい。レンズマニピュレータは、例えば、レンズの縁部に圧縮力又は伸縮力を付与する機械アクチュエータであってもよく、又は、例えば、レンズの一部を選択的に加熱するように構成されたヒータであってもよい。マニピュレータを使用してレンズの形状、位置、及び方向を修正する効果は周知であるため、既知の方法で、レンズマニピュレータを使用して、投影システムＰＬによって導入された収差を補正することができる。そこで、センサＳ、コントローラＣＴ、及びレンズマニピュレータは、収差の測定及び測定収差の補正に使用されるフィードバックループを備える。一例において、センサＳ及びコントローラＣＴは、Ｚ９オフセットが存在する旨の判定を行う。これは、逆Ｚ９オフセットを導入するマニピュレータ調整の線形の組み合わせを導入することによって低減されてもよい。マニピュレータ調整の線形の組み合わせは、種々のレンズマニピュレータを自由度として扱うことにより、メリット関数（通常、測定収差の２乗の和）を最適化して判定される。ａがすべてのマニピュレータ位置を含むベクトルであり、Ｚが露光スリットの異なる位置にて測定されたすべての収差を含むベクトルである場合、レンズ調整後に結果として得られる収差は、ｚ’＝ｚ−Ｌ．ａであり、Ｌは、「レンズ依存性」を含むマトリクスである（レンズ依存性は、各マニピュレータによって導入される収差の記述である）。解法の簡易の例として、最小２乗法による解法が挙げられ、ｚ’は、最小化され、ベクトルａを変数パラメータセットとして扱い、ａ＿ｍｉｎ＝（Ｌ．Ｌ＾Ｔ）＾（−１）．Ｌ＾Ｔ．ｚを与える。最小２乗法による解法以外の解法が使用されてもよい。
[0065] コントローラＣＴは、また、マスクＭＡ及び／又は基板Ｗの位置を調整することにより、投影システムＰＬによって生じた収差を補正するように構成されてもよい。簡易の形態の収差として、画像の横変位がある。コントローラは、マスクＭＡ及び／又は基板Ｗの位置を調整することにより、このような横変位を補正してもよい。
[0066] コントローラＣＴは、また、放射ビームＰＢの波長を調整し、投影システムＰＬによって生じた収差を補正するように構成されてもよい。簡易の形態の収差として、焦点面の上方又は下方への画像の変位がある。これは、放射源ＳＯによって提供される放射ビームＰＢの波長を調整することによって補正されてもよい。
[0067] そこで、フィードバックループを使用して、投影システムＰＬによって導入された収差を補正してもよい。投影システムＰＬによって導入されたすべての収差を完全に取り除くのは不可能であることがある。しかしながら、閾値未満となるように収差を低減すれば、投影システムＰＬを使用して所望の精度で基板上にパターンの投影を行うのに十分である。収差の補正についての言及は、収差が完全に取り除かれること（これは実際的でない）を意味するものでない。代わりに、収差の補正とは、投影システムによって生じた収差を低減する（又は低減することを意図した）投影システム調整を意味するものとして解釈されてもよい。
[0068] いくつかの実施形態において、センサＳを使用して収差測定を実施することは、例えば、約１０秒等、著しい時間を要してもよい。リソグラフィ装置は、約３０秒で基板全体をパターニングしてもよく、収差の測定に要する期間が、基板のパターニングに要する期間と著しく比較される。このため、収差測定は、複数の基板をパターニングした後に実施されてもよい。例えば、収差測定は、１ロットの基板がパターニングされる度に実施されてもよい（１ロットの基板は、例えば、１０〜３０個の基板、例えば、２５個の基板であってもよい）。
[0069] センサＳが完全に露光スリットに沿って延びる一実施形態において、収差測定は、例えば、１秒未満等、より迅速に実施されてもよい。これは、露光スリットに亘って収差を測定するために、格子とセンサの異なるｘ方向位置間に移動を行うという要件がないためである。この場合、収差測定は、例えば、各基板がパターニングされた後等、より頻繁に実施されてもよい。あるいは、収差測定は、各ロットの基板がパターニングされた後に実施されてもよい。
[0070] センサを使用して実施される収差測定は、何らか誤差を含むであろう。誤差の要因には、センサの結像アレイの解像度が限定されること、測定画像にノイズが存在すること、が含まれることがある。測定収差の誤差が低減される１つの方法は、センサによって実施された収差測定を反復することによるものである。しかしながら、収差測定を実施することには、著しく時間を要するため、測定を反復しないことが好ましいことがある。場合によっては、収差測定の誤差が大き過ぎて、目立つ収差を補正するように投影システムＰＬのレンズを調整することで、実際には、基板に投影されるパターンの精度を低減してしまうことがある。換言すると、投影システムＰＬによって生じた収差が増加するか、又は、少なくとも投影パターンに著しい影響を及ぼす収差が増加して、投影パターンの精度が低減する。
[0071] 図２は、前述の問題を解消又は軽減するために使用されてもよい方法を概略的に示している。この方法は、コントローラＣＴによって制御されてもよい。方法の一部を形成する計算は、コントローラＣＴによって実施されてもよい。方法は、投影システムによって導入された収差を測定することと、リソグラフィ装置の測定収差及び動作履歴を使用して投影レンズ補正を計算することと、補正を投影システムＰに適用することと、その後、基板を露光することと、を備える。この方法は、例えば、ロットの基板が露光される度等、定期的に反復される。
[0072] 本発明の一実施形態を図３に概略的に示す。図３に示される方法の第１のステップは、リソグラフィ装置が機械状態の変化を経験したか否かを判定することである。コントローラＣＴは、機械状態の変化が発生したことを示す入力を受信する。この入力は、機械状態の変化の形態も特定してよい。機械状態の変化が生じたという事実は、リソグラフィ装置の動作履歴の一例である（機械状態の変化の性質は、リソグラフィ装置の動作履歴の一例でもある）。一例において、機械状態の変化は、リソグラフィ装置の動作停止であってもよく、ルーチンメンテナンスを可能にし、次いでリソグラフィ装置を再開する。他の例において、機械状態の変化は、リソグラフィ装置が一部である生産ライン（多くの場合、トラックと称する）の他の箇所における遅延によるリソグラフィ装置の動作の中断であってもよい。このような遅延をトラック遅延と称することがある。トラック遅延は、例えば、パターニングのために基板を準備するために使用されるツールの動作が停止されるために発生することがある。リソグラフィ装置が動作を停止するとき、放射ビームがもはや通過していないため、投影システムは、冷却を開始するであろう。これにより、投影システムによって生じた収差が変化するであろう。この収差は、基板のパターニングが再開されるとき、投影システムが加熱するため、再び変化するであろう。
[0073] 他の例において、機械状態の変化は、リソグラフィ装置によって使用される照明モードの形態の変化（例えば、環状モードからダイポールモード等）であってもよい。これは、マスクＭＡが異なるパターンを備えたマスクに交換されるときに発生することがある。照明モードの形態の変化が発生するとき、放射ビームは、投影システムの何らかのレンズにおいて異なる位置を通過するであろう。これにより、放射ビームに収差を導入し得る局所的加熱を生じるであろう。
[0074] 他の例において、機械状態の変化は、照明モードの形態の変化を伴わない調整（例えば、その外径の変化）であってもよい。これは、マスクＭＡが異なるパターンを備えたマスクに交換されるときに発生することがある。このような変化は、効果的な開口数を変化させ、これは、投影システムによって生じたより高次の収差（例えば、５次以上の収差）に著しい効果を有することがある。
[0075] 照明モードの形態の変化及び照明モードの調整は、ともに、照明モードの変化の例として考えられてもよい。
[0076] 他の例において、機械状態の変化は、照明モードの変化を伴わないマスクＭＡの異なるパターンを備えたマスクへの交換であってもよい。新たなマスクは、古いマスクとは異なって放射ビームを回折し、投影システムの何らかのレンズの異なる位置に放射を通過させるであろう。
[0077] 他の例において、機械状態の変化は、基板に提供される放射線量の変化であってもよい。これは、投影システムの加熱を変化させるであろう。例えば、放射線量が増加した場合、放射ビームによって生じた投影システムの加熱も上昇するであろう。実際には、放射線量の変化が、マスクの変化（照明モードの変化を伴うことがある）発生時に最も発生する可能性がある。
[0078] 他の例において、機械状態の変化は、基板ロットを備える基板の数の変化であってもよい。投影レンズの全体的なデューティサイクルが変化するため、これは、投影システムの収差に影響する。ロット中の最後の基板の露光が生じるとき、次のロットの最初の基板の露光が生じる前に遅延が存在する。この遅延中、放射ビームは、投影システムを通過していないため、投影システムの加熱が中断される。中断が発生する頻度は、露光中のロットのサイズに依存し、ロットサイズの変化時に変化するであろう。従って、ロットサイズの変化により、投影システムの加熱を変化させ、投影システムによって放射ビームに導入される収差を変えるであろう。
[0079] 一般的には、機械状態の変化は、リソグラフィ装置の動作の中断であるか、又は投影システムによって放射ビームに導入される収差に著しい影響を有する、リソグラフィ装置の任意の動作パラメータの変化であってもよい。動作パラメータには、照明モードの形態、照明モードの内径、照明モードの外径、ロットサイズ、放射線量、又はマスクの変化が含まれる。機械状態の変化の発生及び機械状態の変化の性質は、リソグラフィ装置の動作履歴の例である。
[0080] 機械状態の変化が発生すると、基板の露光されるロットの数の計数が、収差測定である次のステップへの移行前にゼロにリセットされる。機械状態の変化が発生していない場合、方法は、収差測定に直接進む。図３の方法についての以下の説明において、機械状態の変化が発生したばかりであるものと想定する。
[0081] 方法の次のステップにおいて、センサＳを使用して、投影システムＰＬによって生じた収差の測定を実施し、測定結果をコントローラＣＴに引き渡す。
[0082] コントローラＣＴは、機械状態の変化以降、２０個以上のロットの基板が露光されたか否かをチェックする。機械状態の変化が発生したばかりであるため、機械状態のその変化以降、ロットの基板が露光されていなかった。結果として、コントローラは、実施したばかりの収差測定を使用して、投影システムＰＬの補正を計算する。
[0083] コントローラＣＴは、計算した補正を投影システムＰＬに適用する。そして、ロットの基板を露光する。露光された基板のロットの計数は、１つずつインクリメントされ、方法は、図３に示すステップの開始時点に戻る。
[0084] 方法の第２のパスでは、機械状態の変化が発生しておらず、方法は、露光されたロットの計数（露光されたロットの数は１である）をリセットすることなく、収差測定に直接進む。センサＳを使用して、投影システムＰＬによって生じた収差を測定し、測定結果をコントローラＣＴに引き渡す。
[0085] １つのロットの基板のみが露光されたため、コントローラは、再び、実施したばかりの収差測定を使用して、投影システムの補正を計算する。そして、コントローラＣＴは、計算した補正を投影システムＰＬに適用し、次いでロットの基板を露光する。露光されたロットの計数は、１つずつインクリメントされ、方法は、図３に示されるステップの開始時点に戻る。
[0086] 以上のステップは、２０個のロットの基板が露光されるまで反復される。この場合、コントローラＣＴは、収差測定に続いて、実施したばかりの収差測定を使用して補正を計算することなく、代わりに、過去２０個の収差測定の平均を使用して補正を計算する。そして、計算された補正が投影システムに適用され、次いで他のロットの基板が露光される。
[0087] そして、この方法は、次のロットに対して継続され、各収差測定後に、過去２０個の収差測定の平均を使用して、投影システムに適用される補正を計算する。そして、最後２０個の収差測定のローリング平均を使用して、投影システムのレンズに適用される補正を計算する。例えば、２５個のロットが露光されたとき、ロット６〜２５に対して実施された収差測定の平均を使用して補正を計算するであろう。
[0088] 機械状態の変化が発生するまで、最後２０個の収差測定のローリング平均を継続して使用して補正を計算するであろう。機械状態の変化が発生したとき、露光されたロットの計数はゼロにリセットされ、補正は、今一度、実施されたばかりの収差測定に基づくものとなる。これは、２０個のロットが露光されるまでの場合で継続され、補正は、今一度、最後２０個の収差測定のローリング平均を使用して計算される。
[0089] ２０個のロットの基板の露光後にローリング平均を導入することは、単なる一例である。ローリング平均（又は、その他の平均）は、例えば、１０個のロット、３０個のロット、又はその他任意の好適な数のロット等、何らか他の数のロットの基板を露光した後に導入されてもよい。同様に、任意の数の収差測定を使用して、平均化測定を生成してもよい。
[0090] 図３の実施形態は、１ロットの基板の露光に要する時間と同様の時間スケールで（すなわち、機械状態の変化後に）収差が変化することが予測可能であるとき、ロット毎の基準の収差に補正を提供するものであるため好都合である。そして、本実施形態では、収差がよりゆっくり変化することが予測可能であるとき（すなわち、機械状態の変化に続いて、複数のロットが一旦露光されると、収差の低速ドリフトが予測されるとき）に平均化収差補正を提供する。ローリング平均を使用すると、機械状態の変化直後に実施された収差測定が、時間経過に応じて、平均の一部を形成することを止め、定常状態にあるリソグラフィ装置で実施される単なる収差測定の代わりに使用されるために好都合である。平均が使用されているとき、特定の収差測定に関連付けられた誤差は、平均化され、投影システムに適用される補正への影響を低減するであろう（平均化により、測定収差の信号対ノイズ比を向上する）。
[0091] 一実施形態において、収差測定の平均化は、時間経過に応じて段階導入される。このアプローチを使用する方法を図４に示す。図４を参照すると、機械状態の変化が発生しているが、これは、例えば、リソグラフィ装置への新たなマスクＭＡの導入、及びそのマスクの照明に使用される照明モードの変化であってもよい。露光されたロットの計数を、ゼロにリセットする。
[0092] センサＳを使用して、投影システムＰＬによって導入される収差を測定する。コントローラは、機械状態の変化以降、１０個のロットが露光されたか否かを判定する。この場合、１０個のロットが露光されていないため、コントローラは、実施されたばかりの収差測定を使用した投影システム補正の計算である次のステップへと移行する。この補正が投影システムＰＬに適用された後、１ロットの基板を露光する。
[0093] その１ロットの基板の露光に続いて、露光されたロットの計数を１つずつインクリメントする。収差を再び測定する。１０個の収差測定がまだ実施されていないため、コントローラは、再び、測定されたばかりの収差を使用して収差補正を計算するステップに移行する。この補正を適用し、そのロットの基板を露光する。このプロセスは、１０番目のロットの基板が露光されるまで反復される。
[0094] コントローラＣＴにより、１０個のロットの基板が露光された旨の判定を行ったとき、この方法は、フローチャートの右枝に沿って移行する。そして、コントローラは、２５個のロットの基板が露光されたか否かをチェックする。１０個のロットの基板しか露光されていないため、この問いへの回答は「いいえ」であり、コントローラは、機械状態の変化以降実施されたすべての収差測定を使用して平均化を行う方法ステップへと進む。平均化収差測定を使用して、投影システムＰＬに適用する補正を計算する。そして、この補正を適用し、１つのロットの基板を露光する。
[0095] そして、この方法が反復され、各々の場合において、機械状態の変化以降の先行の収差測定を使用して、投影システムＰＬに適用される補正を判定する。これは、２５個のロットが露光されるまで継続される。この時点で、平均収差の計算に使用される収差測定の数は、２５に固定される。平均収差を使用して、投影システムＰＬに適用する補正を計算する。そして、１つのロットの基板を露光する。これに続いて、最新２５個の収差測定を使用するローリング平均を使用して、機械状態の変化が生じるまで、すべての平均収差測定を計算する。機械状態変化が生じたとき、方法は、実施されたばかりの収差測定に基づく補正の計算に戻る。
[0096] 図４に示す方法において使用される値は、単なる例としての値である。任意の好適な値が使用されてもよい。図４の実施形態は、収差が比較的急速に変化している時（すなわち、機械状態の変化後）にロット毎の基準の収差に補正を提供することができ、収差があまり急速に変化していないとき（すなわち、機械状態の変化に続いて、いくつかのロットが一旦露光されたとき）に平均化収差補正を提供するため好都合である。最後に、この方法は、リソグラフィ装置が定常状態で動作しているときに、収差のローリング平均を提供する。リソグラフィ装置が定常状態で動作しているとき、レンズシステムによって生じた収差は、機械状態の変化直後の変化（収差が時間経過に応じてドリフトすることがある）に比べてゆっくり変化するであろう。最後２５個の収差測定を平均化することにより、収差測定が、投影パターンの精度を向上せずに低減するように投影システムを調整する誤差を含む可能性を低減する。
[0097] 本発明の一実施形態に係る方法のシミュレーションを行い、その結果を図６に示す。このシミュレーションでは、リソグラフィ装置投影システムの収差挙動のモデルを使用して本発明の効果を示した。図６中、水平軸は、露光された基板のロット数を示す。垂直軸は、投影システムによって生じた収差を示す（一般的な値として表現する）。収差は、図示の簡易さのため、絶対値で示されている。シミュレーションでは、３つの異なるシミュレートマスクを使用し、各々、異なる特性を備えた関連照明モードを有するものであった。シミュレーションでは、３つの異なるロットサイズを使用した。１個の基板、２５個の基板、及び５０個の基板であり、２５個の基板のロットサイズは、他のロットサイズより著しくより一般的である。３つの異なるマスク及びロットのサイズを混合生成した。シミュレーションには、トラック遅延等、シミュレートされるリソグラフィ装置の動作の遅延を含まなかった。シミュレートされたリソグラフィ装置のシミュレートされたセンサによって行われる収差測定の再現性は、０．５（１−シグマ正常分布）に設定した。従って、センサのシミュレートされた出力は、（補正）収差測定とランダムに生成された誤差との組み合わせであった。
[0098] シミュレーションに使用した方法を図５に示す。この方法では、最初の５個のロットの露光前の収差補正の計算時、収差測定の平均化を実施しない。６番目のロットが露光されるとき、収差測定の平均化が可能であるが、６番目以降の収差測定のみを使用する（従って、実際には、平均化は生じない）。７番目のロットが露光されるとき、６番目と７番目の収差測定の平均を生成及び使用して、補正を計算する。８番目のロットが露光されるとき、平均は、６番目、７番目、及び８番目の収差測定の平均となる。これを、１５個を上回る数のロットが露光されるまで継続する。この時点で、平均化では、過去１０個の収差測定のローリング平均を使用する。従って、ロット６〜１５までについての収差測定を使用し、次いでロット７〜１６までの収差測定を使用する、という具合である。これは、機械状態の変化が発生するまで継続される。
[0099] 図６中の白抜き円は、投影レンズ収差が、平均化を使用せず（すなわち、本発明を使用せず）、各ロットの後に測定及び補正されたときに生成される収差値を示す。十字は、平均化が使用された時（すなわち、本発明の使用時）に生成された収差値を示す。シェード付の円は、本発明を使用するものの、収差測定の平均化のトリガが生じなかったときに生成された収差値を示す。すなわち、リソグラフィ装置の動作履歴が収差補正の改善に平均化が予測されないものであった（機械状態の変化以降、５個未満のロットが露光された）ため、平均化が実施されなかった。結果として、生成された収差値は、本発明が使用されているか否かに関わらず（シェード付円で示される通り）同一である。
[0100] 与えられたロットについて、十字で表される平均化測定を使用して得られた収差値は、白抜き円で表される平均化を使用せずに得られた収差値と比較可能である。一般的には、十字は、白抜き円に比べて垂直軸の下方に非常に近いため、本発明が収差補正を改善することが見て取れる。本発明が収差補正を悪化させた特定ロットの事例、すなわち、十字が、そのロットの円よりも垂直軸から遠い事例が存在することもある。しかしながら、これらの事例は比較的少ない。平均化が使用されないときの平均誤差は、０．４１で計算されており、一方で本発明が使用されたときの平均誤差は、０．３１で計算されている。図６から見て取れる通り、平均化により、例えば、約１２０個のロット等、非常に低い収差値のクラスタを提供し、平均化により特に良好な性能が提供されることを示している。平均化が使用されないときには、同等のクラスタが見られない。
[0101] 図６に示される結果を生成するために使用されるもの等のモデル化を使用して、与えられた投影システムの既知の収差挙動に基づき、方法で使用する値を判定してもよい。モデル化は、また、ウェーハ製造環境において予測される条件も考慮に入れてよい。
[0102] 一実施形態において、特定数のロット又は基板を露光した後に収差測定の平均化を導入する代わりに、平均化は、機械状態の変化以降、特定時間が経過した後に導入されてもよい。ローリング平均（又は、その他の平均）は、必ずしも、特定数のロットに基づく必要がなく、代わりに、例えば、ある数の基板の露光に基づく等、他の何らかのパラメータに基づいてもよい。ローリング平均（又は、その他の平均）は、先行する特定の時間に得られた収差測定に基づいてもよい。
[0103] 機械状態の変化以降に露光されたロットの数、機械状態の変化以降に露光された基板の数、及び機械状態の変化以降の時間は、すべて、収差測定の平均化が導入されるときを判定するのにモニタされてもよいパラメータの例である。これらは、すべて、収差測定の平均化がいかに実施されるべきかを判定するのに使用されてもよいパラメータの例である。例えば、レンズ温度等、他のパラメータが使用されてもよい。これらのパラメータの値は、リソグラフィ装置の動作履歴の一部を形成すると考えられてもよい。
[0104] 一般的に、コントローラＣＴは、平均化収差測定を選択的に使用して投影システムへの補正を計算してもよく、この選択は、機械状態の変化以降にモニタしたパラメータ（例えば、露光の実施された基板の数（又は露光の実施された基板のロットの数））に基づくものである。平均は、例えば、過去に実施された複数の収差測定のローリング平均であってもよい。
[0105] 過去に実施された収差測定のサブセットを使用して、平均化収差測定を生成してもよい。サブセットは、過去に実施した連続する一連の収差測定を備えてもよい。あるいは、サブセットは、過去に実施した非連続の一連の収差測定を備えてもよい。例えば、マスクＡ及びマスクＢを使用して、交互の基板ロットをリソグラフィ装置で露光してもよい。この場合、マスクＡを使用して基板露光のために生成された平均化収差測定は、マスクＡを使用した過去のロットの露光時に得られた収差測定（すなわち、マスクＢを使用してロットの基板を露光する前に得られた収差測定）を含んでもよい。一般的に、平均化収差測定の生成に使用される収差測定を選択するとき、過去の露光（例えば、過去のロットの露光）の特性を使用してもよい。平均化は、同一の特性を有する過去のロット（又は基板）の露光中に得られた収差測定の使用に限定されてもよい。
[0106] リソグラフィ装置は、例えば、リソグラフィ装置の修理を可能にするために、数日間、動作を止めてもよい。この場合、投影システムＰＬは、冷却するであろう。投影システムは、厚壁の金属シリンダに保持される一連の屈折レンズを備える。投影システムは、大きな熱容量を有してもよく、投影システムが周辺温度まで冷却するのに約２日間掛けるように徐々に熱を放射してもよい。リソグラフィ装置がもう一度動作を開始するとき、投影システムは、例えば、数時間、さらに１日又は２日といった期間、徐々に加熱するであろう。この投影システムの加熱中、特徴的な収差（例えば、３次収差）が見られる可能性が高く、投影システムが安定的な動作温度まで温まるに連れて、収差が時間経過に応じてドリフトする。本発明の実施形態により、この収差を補正してもよい。収差は比較的ゆっくり変動するため、平均化収差測定（例えば、２５個の収差測定の平均）を使用した収差の補正により、収差の補正を提供する一方で、収差測定のノイズが投影パターンの精度を低減してしまう可能性を低減する（ノイズが平均化される）。
[0107] 本発明の実施形態は、機械状態の変化の性質を考慮に入れてもよい。この場合、収差測定の平均化が導入される方法が、これに応じて調整されてもよい。例えば、照明モードの外径が変化される場合、これが投影レンズのより高次の収差を変化させると予測してもよい。これらは、数分から数時間の時間経過に応じて安定化することを予測してもよい。これは、リソグラフィ装置の次のメンテナンスを安定化するために特徴的収差（例えば、３次収差）に要する時間よりかなり短い。そこで、例えば、平均化が開始される前に必要とされる基板露光（又はロット露光）の数は、これに応じて選択されてもよい（例えば、よりゆっくり変動する収差が予測される場合には、平均化の使用前に、より多くの基板が露光される）。平均化収差測定の生成に使用される収差測定の数には、機械状態の変化の性質も考慮してよい。
[0108] 機械状態の変化の性質を考慮に入れる他の例は、ロットサイズに関連する。本例においては、同一の種別の多くのロットが露光され、収差測定の経時的平均化が定常状態に移行する（例えば、ローリング平均）。そして、同一画像を備えるものの基板の数が少ない１つのロットが露光される。この１つのロットについて、平均化が連続されないか、又はそのロットについて実施される収差測定に対して重み付けされる。次の露光では、同一の画像を使用して当初のロットサイズに戻ってもよい。この場合、実施される平均化は、多くのロットのうちの最初のロットの露光に続く場合に比べてより迅速に平均化（例えば、ローリング平均）の定常状態に戻ってもよい。
[0109] 他の例において、リソグラフィ装置の動作の短い（例えば、トラック遅延による数秒の）中断によって生じた収差変化は、同一種別（すなわち、同一パターン且つ同一のロットサイズ）の多くのロットを露光するとき、比較的迅速に安定化すると予測されてもよい。照明モードの形態の変化によって生じた収差変化は、よりゆっくり安定化すると予測されてもよい。平均化が開始される前に必要とされる基板露光（ロット露光）の数は、これに応じて選択されてもよい。同様に、平均化収差測定の生成に使用される収差測定の数は、これに応じて選択されてもよい。
[0110] 他の例において、機械状態の変化がメンテナンスのためのリソグラフィ装置のオフである場合、収差測定の平均化をいつ開始すべきか、及びその平均化の形態を判定するためにコントローラによって使用されるパラメータは、リソグラフィ装置が再びオンにされて以降の経過時間であってもよい。
[0111] 一実施形態において、この方法は、図３〜５に示される３つの異なる方法（又はこれらの方法のバリエーション）間で選択を行ってもよく、この選択は、機械状態の変化の性質に依存する。一般的には、収差測定の平均化を導入する方法と、平均を生成するために使用される収差測定の数と、は機械状態の変化の性質に応じて選択されてもよい。
[0112] 本発明の実施形態では、収差の変化の予測速度を考慮に入れるように、収差測定の頻度を調整してもよい。例えば、収差の変化の速度は、機械状態の変化を伴うことなく、２０個のロットの基板が一旦露光されると、低減すると予測されてもよい。この方法は、結果として、すべてのロットの基板の後ではなく、１つ置きのロットの基板の露光後に、収差測定を実施するよう切り替わることができる。他の例において、機械状態の変化直後（例えば、２５個の基板ロット中、４つ置きのロットの基板後）、ロット内収差測定が実施されてもよい。所定数のロットの露光が行われた後、ロット内収差測定間のロットの数は、増加されてもよく、又はロット内収差測定が連続されなくてもよい。
[0113] 一般的に、収差測定の速度の低減は、機械状態の変化を伴うことなく、所定数のロット（又は基板）が一旦露光されると発生してもよい。これは、リソグラフィ装置のスループット（すなわち、１時間でパターン化される基板の数）を向上するために好都合である。収差測定の速度の低減は、機械状態の変化の性質を考慮に入れてもよい。例えば、収差は、マスクの変化に続いて比較的迅速に安定化し、機械メンテナンスに続いて比較的ゆっくり安定化するものと予測されてもよい。
[0114] 一実施形態において、修正補正は、結局オフされてもよい。これは、例えば、長期間（例えば、数日又は数週間オーダ）、基板上に同一パターンを投影するのにリソグラフィ装置を使用している場合に適切であってもよい。このような状況において、基板上に露光されるパターンの周期的測定を備える適用プロセス制御（ＡＰＣ）を使用して、投影システムによって生じた収差の変化のモニタ及び補正を行ってもよい。ＡＰＣ測定が実施されるのに数時間掛かることもある（基板が露光された後、露光パターンの測定が発生する前に処理される）。しかしながら、投影システムの収差がＡＰＣ測定の頻度より遅く速度で変化する場合、ＡＰＣは、投影システム収差を制御するのに十分である。ＡＰＣは、センサＳによって提供されるよりも正確な収差測定を提供してもよいため、収差の変化の速度がＡＰＣ測定の頻度より遅いときには、ＡＰＣを使用することが好ましいことがある。
[0115] 一実施形態において、より多くの測定が行われるのに応じて、測定収差の平均化を行うことにより、センサＳ及びコントローラＣＴによって判定された収差補正の段階的廃止を実施し、最終的に、測定の最大数に達したとき（例えば、１００ロットを超える基板を平均化したとき）、収差測定及び補正のループをオフしてもよい。
[0116] 代替実施形態において、コントローラにより、収差の変化速度が所定の閾値より遅いと判定したとき、センサＳ及びコントローラＣＴによって判定された収差補正の段階的廃止が発生してもよい。所定の閾値は、例えば、ＡＰＣ測定に要する時間より遅い収差の変化速度に対応してもよく、ＡＰＣが投影システム収差の制御に十分となるようにする。
[0117] 代替実施形態において、コントローラにより、機械状態の変化以降の経過時間（例えば、機械状態の変化後、数時間又は数日）に基づく判定を行うとき、センサＳ及びコントローラＣＴによって判定された収差補正の段階的廃止が発生してもよい。
[0118] 一般的に、コントローラＣＴは、多数のパラメータを使用して、機械状態の変化に続くリソグラフィ装置の進捗をモニタしてもよい。例えば、機械状態の変化以降のロット露光（又は基板露光）の数及び機械状態の変化以降の経過時間が、ともにモニタされてもよい。モニタされた双方のパラメータは、収差補正が計算及び適用されるべき方法を判定するとき、コントローラによって使用されてもよい。例えば、平均化収差測定の生成に使用される平均化の形態は、機械状態の変化以降のロット露光（又は基板露光）の数に基づいて判定されてもよい。収差補正を段階的に廃止（又は部分的に段階廃止）することは、機械状態の変化以降の経過時間に基づいて判定されてもよい。
[0119] 収差補正の部分的な段階廃止が使用されてもよい（例えば、上述の通り）。例えば、重み付けが、投影システムに適用される収差補正に適用されてもよく、重み付けは、機械状態の変化以降の経過時間が増加するほど低減する。例えば、重み付けは、時間経過に応じて、１００％から０％まで低減してもよい。あるいは、重み付けは、時間経過に応じて、ゼロでない値（例えば、３０％又はその他何らかの好適な値）まで低減してもよい。
[0120] 一実施形態において、コントローラは、リソグラフィ装置のユーザにこの方法で使用されるパラメータ値を入力させるインタフェースを含んでもよい。これらは、例えば、収差測定の平均化が発生する前に、機械状態の変化を伴うことなく、露光されなければならないロット（又はウェーハ）の数を備えてもよい。これらは、平均測定の生成に使用される収差測定の数を備えてもよい。これらは、次いでセンサを使用して測定された収差を使用した収差補正がオフされる、機械状態の変化以降の経過時間を備えてもよい。
[0121] リソグラフィ装置は、フィードフォワード値を使用して、投影システムを調整してもよい。すなわち、投影システムは、投影システムの挙動のモデルに基づいて発生が予測される収差を考慮に入れるように調整されてもよい。投影システムの調整は、上述の方法で、フィードバック値を使用することに加え、フィードフォワード値を使用してもよい。投影システムに適用される調整を計算するとき、重み付けは、フィードフォワード値に適用されてもよく、且つ、重み付けは、フィードバック値に適用されてもよい。本発明の実施形態では、機械状態の変化以降に露光されたロットの数（又は基板の数）を考慮に入れて、重み付けの相対サイズを調整してもよい。例えば、フィードフォワード値に与えられる相対的重みは、露光ロットの数（又は露光基板の数）が増加するほど低減してもよい。フィードフォワード値に与えられた相対的重みは、露光ロット（又は露光基板の数）が所定数に達した後、ゼロに低減されてもよく、この場合、フィードフォワード補正は投影システムに適用されない。
[0122] 以上の説明は、投影システムによって生じた収差を補正するための投影システムの調整について言及したものであるが、リソグラフィ装置の他の調整が適用されてもよい。例えば、ｚ方向における投影システムの焦点面の変位（収差の一形態と考えられてもよい）は、放射源ＳＯによって提供される放射の波長を調整することによって補正されてもよい。例えば、マスクＭＡ及び／又は基板Ｗの位置は、画像の横変位を補正するように調整されてもよい。
[0123] 透過型投影システムを有するリソグラフィ装置について本発明の実施形態を説明したが、本発明は、反射型投影システムを有するリソグラフィ装置（例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置）にも適用可能であってよい。
[0124] 本発明の態様は、任意の簡便な形態で実施可能である。例えば、本明細書に記載の方法を実施するコンピュータプログラムが提供されてもよい。このようなコンピュータプログラムは、適切な有形記憶装置（例えば、ディスク）を含む用語である、適切なコンピュータ読み取り式媒体で搬送されてもよい。
[0125] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、記載以外の方法で実施されてもよいことが理解されるであろう。本説明は、本発明の限定を意図するものでない。

Claims (36)

  1. リソグラフィ装置の投影システムによって生じた収差の補正方法であって、
    前記リソグラフィ装置に配置されたセンサを使用して、前記投影システムによって生じた収差の測定を実施することと、
    機械状態の変化以降の前記リソグラフィ装置の動作履歴に基づき、前記センサを使用して過去に得られた収差測定で、前記測定収差の平均化を行うか否かを判定することと、
    平均化を実施すべきでないと判定された場合、前記測定収差を使用して、前記リソグラフィ装置に適用される補正を計算することと、
    平均化を実施すべきであると判定された場合、平均化収差測定を使用して、前記リソグラフィ装置に適用される補正を計算することと、
    前記計算された補正を前記リソグラフィ装置に適用することと、
    を備える、方法。
  2. 前記リソグラフィ装置の前記動作履歴は、前記リソグラフィ装置の機械状態の変化以降、前記リソグラフィ装置によって露光される基板の数又は基板のロットを備える、請求項１に記載の方法。
  3. 前記リソグラフィ装置の前記動作履歴は、前記リソグラフィ装置の機械状態の変化以降の経過時間を備える、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 過去の測定収差で前記測定収差を平均化するか否かを判定するとき、前記機械状態の変化の性質を考慮に入れる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記平均化収差測定の計算方法を判定するとき、前記機械状態の変化の性質を考慮に入れる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記リソグラフィ装置の前記機械状態の変化は、前記リソグラフィ装置の動作の中断、照明モードの変化、マスクの変化、ロットサイズの変化、又は放射線量の変化のうちの１つ以上を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 機械状態の変化の発生以降、収差測定が実施されていない場合、測定収差の平均化は実施されない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記平均化収差測定は、収差測定のローリング平均である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記平均化収差測定は、前記機械状態の変化の発生以降に実施されたすべての収差測定の平均である、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記補正は、前記リソグラフィ装置の投影システムに適用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法は、さらに、前記機械状態の変化以降に所定時間が経過したとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記方法は、さらに、前記機械状態の変化以降、所定数の基板又は所定数のロットの基板がリソグラフィ装置で露光されたとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記方法は、さらに、収差の変化速度が所定の閾値より遅いとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止めることを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  14. 重み付けが前記計算された補正に適用され、前記重み付けは、前記機械状態の変化以降、前記リソグラフィ装置によって露光された基板の数又は基板のロットが増加するほど、又は、前記機械状態の変化以降の前記経過時間が増加するほど、低減する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 一連のロットの基板が露光され、前記収差測定は、各ロットの基板の露光前に実施される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記収差測定が前記センサを使用して実施される速度は、機械状態の変化以降の前記リソグラフィ装置の前記動作履歴に基づいて調整される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記投影システムに適用される補正の前記計算では、前記投影システムによって生じた前記収差の予測変化に基づくフィードフォワード値を考慮に入れる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. コンピュータに、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法を実施させるように構成されたコンピュータ読み取り式命令を備える、コンピュータプログラム。
  19. 請求項１８に記載のコンピュータプログラムを搬送する、コンピュータ読み取り式媒体。
  20. 投影システムと、収差を測定するように構成されたセンサと、コントローラと、を備えるリソグラフィ装置であって、
    前記コントローラは、
    前記センサを使用して、前記投影システムによって生じた収差の測定を実施し、
    機械状態の変化以降の前記リソグラフィ装置の動作履歴に基づき、前記センサを使用して過去に得られた収差測定で、前記測定収差を平均化するか否かを判定し、
    平均化を実施すべきでないと判定された場合、前記測定収差を使用して、前記リソグラフィ装置に適用される補正を計算し、
    平均化を実施すべきであると判定された場合、平均化収差測定を使用して、前記リソグラフィ装置に適用される補正を計算し、
    前記計算された補正を前記リソグラフィ装置に適用する、
    ように構成される、リソグラフィ装置。
  21. 前記リソグラフィ装置の前記動作履歴は、前記リソグラフィ装置の機械状態の変化以降、前記リソグラフィ装置によって露光される基板の数又は基板のロットを備える、請求項２０に記載のリソグラフィ装置。
  22. 前記リソグラフィ装置の前記動作履歴は、前記リソグラフィ装置の機械状態の変化以降の経過時間を備える、請求項２０又は２１に記載のリソグラフィ装置。
  23. 前記コントローラは、過去の測定収差で前記測定収差を平均化するか否かを判定するとき、前記機械状態の変化の性質を考慮に入れる、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  24. 前記コントローラは、前記平均化収差測定の計算方法を判定するとき、前記機械状態の変化の性質を考慮に入れる、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  25. 前記リソグラフィ装置の前記機械状態の変化は、前記リソグラフィ装置の動作の中断、照明モードの変化、マスクの変化、ロットサイズの変化、又は放射線量の変化のうちの１つ以上を備える、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  26. 機械状態の変化の発生以降、収差測定が実施されていない場合、前記コントローラは、測定収差の平均化を実施しない、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  27. 前記平均化収差測定は、収差測定のローリング平均である、請求項２０〜２６のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  28. 前記平均化収差測定は、機械状態の変化の発生以降に実施されたすべての収差測定の平均である、請求項２０〜２７のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  29. 前記補正は、前記リソグラフィ装置の投影システムに適用される、請求項２０〜２８のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  30. 前記コントローラは、前記機械状態の変化以降に所定時間が経過したとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止める、請求項２０〜２９のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  31. 前記コントローラは、前記機械状態の変化以降、所定数の基板又はロットの基板がリソグラフィ装置で露光されたとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止める、請求項２０〜３０のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  32. 前記コントローラは、収差の変化速度が所定の閾値より遅いとき、前記センサを使用して実施した収差測定を使用して計算された補正を適用するのを止める、請求項２０〜３１のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  33. 前記コントローラは、前記計算された補正に重み付けを適用し、前記重み付けは、前記機械状態の変化以降、前記リソグラフィ装置によって露光された基板の数又は基板のロットが増加するほど、又は、前記機械状態の変化以降の経過時間が増加するほど、低減する、請求項２０〜３２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  34. 前記コントローラは、前記収差測定が前記センサを使用して実施される速度を、期間状態の変化以降の前記リソグラフィ装置の前記動作履歴に基づいて調整する、請求項２０〜３３のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  35. 前記投影システムに適用される補正の前記コントローラによる前記計算では、前記投影システムによって生じた前記収差の予測変化に基づくフィードフォワード値を考慮に入れる、請求項２０〜３４のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
  36. 前記リソグラフィ装置は、ユーザインタフェースを含み、
    前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介して、前記コントローラが、平均化収差測定を使用して前記リソグラフィ装置に適用される補正を計算するか否かを判定するのに使用する１つ以上のパラメータを受信するように構成される、請求項２０〜３５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
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