JP6959339B2 - 検査装置および基板上のターゲット構造を測定する方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年9月14日に出願された欧州特許出願第16188816.9号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。
・可変形状ミラー:例えば、ミラーの裏面に取り付けられた複数の圧電アクチュエータを含むことができる圧電可変形状ミラー。しかし、これはピッチが大きくなり、その制御が制限される可能性がある。
・デジタルマイクロミラーデバイス(DMD):このようなデバイスは広く使用されており、頑丈である。小さなピクセルを使用しても微調整が可能である。しかしながら、このようなデバイスはバイナリ(オン/オフ)システムを備えている。ピクセルが「オフ」の場合、システムを通して光を反射することはなく、伝播される光の量は減少する。これは変形可能ミラーの場合には当てはまらず、その場合には位相が調整される。また、ミラーは、通常は+/−12度の範囲で反転して「オン」または「オフ」になる。斜入射方式では、これはあるピクセルの影が次のピクセルの上に投影されることを意味する。
・微小電気機械システム(MEMS)ベースの可変形状ミラー。これらは、約300〜400μmの典型的なピッチを有する標準的な素子である。スロープエラーに対する典型的な空間周波数は約1mmであるので、この値よりも小さいピッチは微細制御を可能にする。サブnmの高さのステップが可能である。
・基板で(すなわちBPD2 670’を使用して)測定された位置情報は、BPD1の位置で測定されたものよりも正確である。しかしながら、SXR測定放射ビーム656よりも赤外ポンプ放射ビーム640の検出を実施する方が容易である。
・指示誤差が主にまたは完全にポンプレーザ631によるものである場合、BPD1 670の位置で測定された情報を使用した補正は非常に実行可能である。
・一方、スポット位置の誤差が、例えばSXR光学系(例えば、光学素子654)の位置によって支配されるかまたは著しく影響を受ける場合、基板(BPD2 670’)での測定が好ましい。
・この領域(regime)の光学系は高価になる。
・光学系はビームのz方向に大きくなり(例えば200mm)、そのような要素がビーム経路内に多数必要とされる場合、ボリュームのコンフリクトを引き起こす。
・光学素子の表面品質は、この領域では比較的劣っている。反射ごとにビーム品質が低下する。
・照明パターンをミリ秒のタイムスケールで変えることができる。これは検出器の速度に似ている。
・照明パターンは正確に分かっている。これは再構成に役立つ。
・再構成を最適化するために照明パターンを特定のターゲット構造Tに最適化することができる。これに関連して、最適化は任意の測定基準、例えば時間、精度に関して可能である。
1.基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、
測定放射を発生するための照明源と、
前記測定放射を前記ターゲット構造上に集束させるための光学構成であって、斜入射で前記測定放射を受光するように配置された少なくとも1つの光学素子を含む光学構成と、
前記光学構成における不均一な製造欠陥を補償するように前記測定放射の波面を空間的に変調するように動作可能な補償光学デバイスと、
を備える検査装置。
2.前記光学構成における前記不均一な製造欠陥は、前記光学構成の1つまたは複数の光学素子のうちの少なくとも1つのスロープエラーを含む、節1に記載の検査装置。
3.前記補償光学デバイスは空間光変調デバイスを備える、節1または2に記載の検査装置。
4.前記空間光変調デバイスは、可変形状ミラー、デジタルマイクロミラーデバイス、または微小電気機械システムのうちの1つを備える、節3に記載の検査装置。
5.測定放射の集束から生じる測定スポットのサイズを測定するように動作可能な測定装置を基板位置に備える、節1から4のいずれかに記載の検査装置。
6.測定スポットのサイズを最小にするように前記補償光学デバイスを構成するために初期較正ステップを実行するように動作可能である、節5に記載の検査装置。
7.前記測定放射が軟X線または極端紫外線(EUV)放射を含む、節1から6のいずれかに記載の検査装置。
8.前記補償光学デバイスは、前記測定放射のビームの波面を直接に空間変調するように前記測定放射のビーム内に配置されている、節1から7のいずれかに記載の検査装置。
9.前記補償光学デバイスが、前記測定放射ビームの平行な伝播部分内で前記照明源と前記基板との間に配置されている、節8に記載の検査装置。
10.前記補償光学デバイスが前記検査装置の瞳面に配置されている、節9に記載の検査装置。
11.前記補償光学デバイスが、軟X線および/または極端紫外線(EUV)放射を反射するように最適化されたコーティングを備える、節8から10のいずれかに記載の検査装置。
12.前記照明源は、高調波発生媒体と、前記高調波発生媒体を励起するためのポンプ放射を放出するポンプ放射源とを備える高調波発生源であり、
前記補償光学デバイスは、前記高調波発生媒体を励起する前に前記ポンプ放射の波面を空間的に変調するように動作可能であり、それにより前記ポンプ放射の波面の空間変調は前記測定放射の波面の空間変調を引き起こす、節1から7のいずれかに記載の検査装置。
13.前記補償光学デバイスは、前記ポンプ放射源と前記高調波発生媒体との間の光路に配置されている、節12に記載の検査装置。
14.前記ポンプ放射が赤外線放射を含む、節12または13に記載の検査装置。
15.高調波放射を発生するための照明源であって、
高調波発生媒体と、
前記高調波発生媒体を励起して前記高調波放射を発生させるためのポンプ放射のビームを放出するポンプ放射源と、
前記高調波発生媒体を励起する前に前記ポンプ放射のビームの波面を空間的に変調するように動作可能な補償光学デバイスと、
を備える、照明源。
16.前記補償光学デバイスは、前記ポンプ放射源と延期高調波発生媒体との間の光路に配置されている、節15に記載の照明源。
17.前記補償光学デバイスが空間光変調デバイスを含む、節15または16に記載の照明源。
18.前記空間光変調デバイスが、可変形状ミラー、デジタルマイクロミラーデバイス、または微小電気機械システムのうちの1つを含む、節15から17のいずれかに記載の照明源。
19.前記ポンプ放射は、赤外線放射を含む、節15から18のいずれかに記載の照明源。
20.前記補償光学デバイスは、前記高調波放射のビームの位置誤差を補正するように前記ポンプ放射のビームの波面を空間的に変調するように動作可能である、節15から19のいずれかに記載の照明源。
21.ビームの集束点の位置を表す位置信号を受信し、ここで前記ビームは前記ポンプ放射のビームまたは前記高調波放射のビームであり、
前記位置信号に基づいて、前記ポンプ放射のビームの波面変調に関して、所望の位置に対するビームの集束点の位置の補正を決定し、
前記補償光学デバイスを介して前記補正を実施するように動作可能である、節20に記載の照明源。
22.前記位置信号を生成するためにビームの集束点を測定するように動作可能である位置検出器を備える、節21に記載の照明源。
23.前記位置検出器は、前記ポンプ放射のビームの集束点の位置を測定するように動作可能である、節22に記載の照明源。
24.前記位置検出器は、前記高調波放射ビームの集束点の位置を測定するように動作可能である、節22に記載の照明源。
25.前記位置検出器はさらに、前記高調波放射のビームの集束点のスポットサイズを測定するように動作可能であり、前記照射源はさらに、前記スポットサイズをさらに最小化するように前記補正を決定するように動作可能である、節24に記載の照明源。
26.前記補償光学デバイスは、前記ポンプ放射のビームに所望のプロファイルを与えるように前記ポンプ放射のビームの波面を空間的に変調し、それによって前記高調波放射のビームに対応するプロファイルを与える、節15から25のいずれかに記載の照明源。
27.前記所望のプロファイルは、前記ポンプ放射のビームの非円形断面プロファイルを含む、節26に記載の照明源。
28.前記非円形断面プロファイルは、楕円形断面プロファイルを含み、前記照明源によって生成された前記高調波放射のビームは、表面上への斜入射で集束されたときに、前記表面上に円形スポットを形成する、節27に記載の照明源。
29.前記所望のプロファイルは、前記ポンプ放射のビームのフラットトッププロファイルを含む、節26、27または28に記載の照明源。
30.前記補償光学デバイスは、前記ポンプ放射のビームに変化する照明パターンを与えるように前記ポンプ放射のビームの波面を空間的に変調するように動作可能である、節15から29のいずれかに記載の照明源。
31.前記高調波発生媒体は、ガス源によって放出されるガスを含み、当該照明源は、前記補償光学デバイスによって課される前記ポンプ放射のビームの波面の空間変調に基づいて、前記ポンプ放射のビームと生成された前記高調波放射との間の位相整合を最適化するために、前記ガス源を制御するためのフィードフォワード制御信号を決定するように動作可能である、節15から30のいずれかに記載の照明源。
32.基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、
前記ターゲット構造を測定するための高調波放射を生成するための節15から31のいずれかに記載の照明源を備える、検査装置。
33.基板上のターゲット構造を測定する方法であって、
測定放射の波面を空間的に変調して、1つまたは複数の光学素子を含む光学構成内の不均一な製造欠陥を補償することと、
少なくとも1つの前記光学素子が斜入射で前記測定放射を受光するように、前記光学構成を使用して前記測定放射を前記ターゲット構造上に集束させ、それによって前記測定放射で前記ターゲット構造を照明することと、
前記測定放射によるターゲットの照明から生じる散乱放射を検出することと、
検出された散乱放射を処理して前記ターゲット構造に関する測定値を決定することと、 を備える方法。
34.前記光学構成における前記不均一な製造欠陥が、前記光学構成の前記1つまたは複数の光学素子のうちの少なくとも1つのスロープエラーを含む、節33に記載の方法。
35.前記測定放射の集束から生じる測定スポットのサイズを測定することと、
前記測定スポットのサイズを最小にするように空間変調を構成することと、
を含む初期較正ステップを実行することをさらに備える、節33または34に記載の方法。
36.前記測定放射が軟X線または極紫外線(EUV)放射線を含む、節33から35のいずれかに記載の方法。
37.前記測定放射の波面を空間的に変調する前記ステップが、前記測定放射のビームの波面を直接に空間的に変調することを備える、節33から36のいずれかに記載の方法。
38.前記測定放射のビームの波面を直接に空間的に変調することは、前記測定放射のビームの平行伝播部分の波面を空間的に変調することを含む、節37に記載の方法。
39.ポンプ放射で高調波発生媒体を励起することによって前記測定放射を発生させることをさらに備え、
前記測定放射の波面を空間的に変調する前記ステップは、前記高調波発生媒体を励起する前に、前記ポンプ放射の波面を空間的に変調することを備える、節19から36のいずれかに記載の方法。
40.前記ポンプ放射が赤外線放射を含む、節39に記載の方法。
Claims (9)
- 基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、
2nm〜50nmの間の波長を有する測定放射を発生するための照明源と、
前記測定放射を前記ターゲット構造上に集束させるための光学構成であって、表面から20度以内の斜入射で前記測定放射を受光するように配置された少なくとも1つの光学素子を含む光学構成と、
前記光学構成の1つまたは複数の光学素子のうちの少なくとも1つのスロープエラーを補償するように前記測定放射の波面を空間的に変調するように動作可能な補償光学デバイスと、
を備え、
前記補償光学デバイスは、前記測定放射のビームの波面を直接に空間変調するように前記測定放射のビーム内に配置されており、
前記補償光学デバイスは、前記測定放射のビームの平行な伝播部分内で前記照明源と前記基板との間に配置されている、検査装置。 - 前記補償光学デバイスは空間光変調デバイスを備える、請求項1に記載の検査装置。
- 前記空間光変調デバイスは、可変形状ミラー、デジタルマイクロミラーデバイス、または微小電気機械システムのうちの1つを備える、請求項2に記載の検査装置。
- 測定放射の集束から生じる測定スポットのサイズを測定するように動作可能な測定装置を基板位置に備える、請求項1から3のいずれかに記載の検査装置。
- 測定スポットのサイズを最小にするように前記補償光学デバイスを構成するために初期較正ステップを実行するように動作可能である、請求項4に記載の検査装置。
- 前記測定放射が軟X線または極端紫外線(EUV)放射を含む、請求項1から5のいずれかに記載の検査装置。
- 前記補償光学デバイスが前記検査装置の瞳面に配置されている、請求項1から6のいずれかに記載の検査装置。
- 基板上のターゲット構造を測定するための検査装置であって、
2nm〜50nmの間の波長を有する測定放射を発生するための照明源と、
前記測定放射を前記ターゲット構造上に集束させるための光学構成であって、表面から20度以内の斜入射で前記測定放射を受光するように配置された少なくとも1つの光学素子を含む光学構成と、
前記光学構成の1つまたは複数の光学素子のうちの少なくとも1つのスロープエラーを補償するように前記測定放射の波面を空間的に変調するように動作可能な補償光学デバイスと、
を備え、
前記照明源は、高調波発生媒体と、前記高調波発生媒体を励起するためのポンプ放射を放出するポンプ放射源とを備える高調波発生源であり、
前記補償光学デバイスは、前記高調波発生媒体を励起する前に前記ポンプ放射の波面を空間的に変調するように動作可能であり、それにより前記ポンプ放射の波面の空間変調は前記測定放射の波面の空間変調を引き起こす、検査装置。 - 基板上のターゲット構造を測定する方法であって、
補償光学デバイスを使用して、照明源で発生された2nm〜50nmの間の波長を有する測定放射の波面を空間的に変調して、1つまたは複数の光学素子を含む光学構成内の少なくとも1つの前記光学素子のスロープエラーを補償することと、
少なくとも1つの前記光学素子が表面から20度以内の斜入射で前記測定放射を受光するように、前記光学構成を使用して前記測定放射を前記ターゲット構造上に集束させ、それによって前記測定放射で前記ターゲット構造を照明することと、
前記測定放射によるターゲットの照明から生じる散乱放射を検出することと、
検出された散乱放射を処理して前記ターゲット構造に関する測定値を決定することと、 を備え、
前記補償光学デバイスは、前記測定放射のビームの波面を直接に空間変調するように前記測定放射のビーム内に配置されており、
前記補償光学デバイスは、前記測定放射のビームの平行な伝播部分内で前記照明源と前記基板との間に配置されている、方法。
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