特許 5872452 フーリエフィルタリングおよびイメージ比較を用いるマスク検査システム及び方法、並びにリソグラフィシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872452

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】フーリエフィルタリングおよびイメージ比較を用いるマスク検査システム及び方法、並びにリソグラフィシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20160216BHJP

   G03F 1/84 20120101ALI20160216BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/956 A

   G03F1/84

   H01L21/30 531M

【請求項の数】12

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-503945(P2012-503945)

(86)(22)【出願日】2010年3月18日

(65)【公表番号】特表2012-523552(P2012-523552A)

(43)【公表日】2012年10月4日

(86)【国際出願番号】EP2010053524

(87)【国際公開番号】WO2010118927

(87)【国際公開日】20101021

【審査請求日】2013年3月14日

【審判番号】不服2014-18013(P2014-18013/J1)

【審判請求日】2014年9月9日

(31)【優先権主張番号】61/168,833

(32)【優先日】2009年4月13日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503195263

【氏名又は名称】エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】ネルソン，マイケル

(72)【発明者】

【氏名】シューエル，ハリー

(72)【発明者】

【氏名】カテイ，エリック

【合議体】

【審判長】 中塚 直樹

【審判官】 酒井 伸芳

【審判官】 森 竜介

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５３５８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０４９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７９０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平７−５０６６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８６７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G01N 21/84-21/958

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１フーリエ面に配置された第１ディテクタであって、マスクの第１部によって生成された第１パターン付き光の第１部分を検出する、第１ディテクタと、
前記マスクのパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する第１動的フーリエフィルタと、
前記第１パターン付き光の前記第１部分に基づいて前記第１動的フーリエフィルタを制御する第１コントローラと、
第２部分が前記第１動的フーリエフィルタを透過した後に前記マスクの前記第１部によって生成された前記第１パターン付き光の前記第２部分を検出する第２ディテクタと、
第２フーリエ面に配置された第３ディテクタであって、前記マスクの第２部によって生成された第２パターン付き光の第１部分を検出する、第３ディテクタと、
前記マスクのパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する第２動的フーリエフィルタと、
前記第２パターン付き光の前記第１部分に基づいて前記第２動的フーリエフィルタを制御する第２コントローラと、
第２部分が前記第２動的フーリエフィルタを透過した後に前記第２パターン付き光の前記第２部分を検出する第４ディテクタと、
前記第１パターン付き光の前記第２部分を前記第２パターン付き光の前記第２部分と比較するデータ解析デバイスと、
を含み、
前記マスクの前記第１部および前記第２部は、実質的に同じマスクパターンを有する、
システム。

【請求項2】

前記第１パターン付き光を分割し、前記第１パターン付き光の前記１部分を前記第１ディテクタに向かって誘導し、かつ前記第１パターン付き光の前記第２部分を前記第２ディテクタに向かって誘導する第１ビームスプリッタをさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第１ビームスプリッタと前記第１ディテクタとの間の第１バッフルと、
前記第１ビームスプリッタと前記第２ディテクタとの間の第２バッフルと
をさらに含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第２パターン付き光を分割し、前記第２パターン付き光の前記１部分を前記第３ディテクタに向かって誘導し、かつ前記第２パターン付き光の前記第２部分を前記第４ディテクタに向かって誘導する第２ビームスプリッタをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム。

【請求項5】

前記第２ビームスプリッタと前記第３ディテクタとの間の第３バッフルと、
前記第２ビームスプリッタと前記第４ディテクタとの間の第４バッフルと
をさらに含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１動的フーリエフィルタまたは前記第２動的フーリエフィルタはデジタルミラーアレイである、請求項１〜５のいずれかに記載のシステム。

【請求項7】

前記第１動的フーリエフィルタまたは前記第２動的フーリエフィルタはライトバルブアレイである、請求項１〜５のいずれかに記載のシステム。

【請求項8】

前記第１ディテクタまたは前記第３ディテクタはＣＣＤカメラである、請求項１〜７のいずれかに記載のシステム。

【請求項9】

第１マスクによって生成された第１パターン付き光の第１部分の第１フーリエイメージを検出することと、
前記検出された第１フーリエイメージに基づいて第１フーリエフィルタを制御することと、
前記マスクのパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する前記第１フーリエフィルタを用いて前記第１パターン付き光の第２部分をフィルタすることと、
前記第１パターン付き光の前記フィルタされた第２部分を検出することと、
第２マスクによって生成された第２パターン付き光の第１部分の第２フーリエイメージを検出することと、
前記検出された第２フーリエイメージに基づいて第２フーリエフィルタを制御することと、
前記マスクのパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する前記第２フーリエフィルタを用いて前記第２パターン付き光の第２部分をフィルタすることと、
前記第２パターン付き光の前記フィルタされた第２部分を検出することと、
前記第１パターン付き光の前記フィルタされた第２部分を前記第２パターン付き光の前記フィルタされた第２部分と比較することと、
を含み、
前記第１マスクおよび前記第２マスクは実質的に同じマスクパターンを有する、
方法。

【請求項10】

前記比較することの前に、前記方法は、
前記第１パターン付き光の前記フィルタされた第２部分および前記第２パターン付き光の前記フィルタされた第２部分を規格化することをさらに含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第１フーリエイメージおよび前記第２フーリエイメージに基づいて平均化されたフーリエイメージを生成することと、
前記平均化されたフーリエイメージに基づいて前記第１フーリエフィルタおよび前記第２フーリエフィルタを制御することと
をさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。

【請求項12】

露光段階および検査段階のうちの少なくとも１つの間に放射ビームをパターン付けするように構成されたパターニング構造を支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記露光段階中に前記パターン付きビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、
前記検査段階中に前記パターニング構造の領域を検査するパターニング構造検査システムと
を含むリソグラフィシステムであって、前記パターニング構造検査システムは、
前記パターニング構造の第１領域から第１パターン付き光を受け、かつ前記第１パターン付き光を前記第１パターン付き光の第１部分と前記第１パターン付き光の第２部分とに分割する第１ビームスプリッタと、
第１フーリエ面に配置された第１ディテクタであって、前記第１ビームスプリッタによって誘導される前記第１部分を検出する、第１ディテクタと、
前記パターニング構造のパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する第１動的フーリエフィルタと、
前記第１パターン付き光の前記検出された第１部分に基づいて前記第１動的フーリエフィルタを制御する第１コントローラと、
前記第２部分が前記第１動的フーリエフィルタを透過した後に前記第１パターン付き光の前記第２部分を検出する第２ディテクタと、
前記パターニング構造の第２領域から第２パターン付き光を受け、かつ前記第２パターン付き光を前記第２パターン付き光の第１部分と前記第２パターン付き光の第２部分とに分割する第２ビームスプリッタと、
第２フーリエ面に配置された第３ディテクタであって、前記第２ビームスプリッタによって誘導される前記第１部分を検出する、第３ディテクタと、
前記パターニング構造のパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断する第２動的フーリエフィルタと、
前記第２パターン付き光の前記検出された第１部分に基づいて前記第２動的フーリエフィルタを制御する第２コントローラと、
前記第２部分が前記第２動的フーリエフィルタを透過した後に前記第２パターン付き光の前記第２部分を検出する第４ディテクタと、
前記第１パターン付き光の前記第２部分を前記第２パターン付き光の前記第２部分と比較するデータ解析デバイスと、
を含み、
前記パターニング構造の前記第１領域および前記第２領域は、実質的に同じマスクパターンを有する、
リソグラフィシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２００９年４月１３日に出願した米国仮出願第６１／１６８，８３３号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。

【0002】

[0002] 本発明は、一般に、リソグラフィに関し、より詳細には、マスク検査のための方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、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特定の方向（「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。

【0004】

[0004] より小さいフィーチャの像を形成するためには、リソグラフィ装置内の露光放射として５〜２０ナノメートルの範囲内、特に１３．５ナノメートルの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）、または、例えばイオンビームおよび電子ビームなどの荷電粒子ビームを使用することが提案されている。これらのタイプの放射は、吸収を避けるために装置内のビームパスを排気する必要がある。ＥＵＶ放射に対する屈折型光学要素を作成するための公知の材料は存在しないため、ＥＵＶリソグラフィ装置は、放射、照明および投影システム内でミラーを使用する。そのようなミラーは汚染によってかなりの影響を受けやすく、それによってその反射率、よって装置のスループットを減少させる。さらに、ＥＵＶ用の放射源は、照明システム内に入ることが回避されるべきデブリを生成し得る。

【0005】

[0005] ＩＣの寸法が縮小し、マスクから基板へと転写されるパターンがさらに複雑になるにつれて、マスク上に形成されるパターンに関連する凹凸、欠陥等（以下、欠陥）を検出することはますます重大になってきている。結果的に、マスク上に形成されるフィーチャにおける欠陥は基板上に形成されるパターン欠陥へと変わる。マスク欠陥は、例えば、マスクブランク上のコーティングにおける欠陥、マスクショップにおけるマスクパターニングプロセス、ならびにウェーハ製造施設におけるマスクハンドリングおよび汚染物質欠陥といったように様々なソースから生じ得る。したがって、欠陥についてのマスクの検査は、基板上へのマスクパターンの転写に影響を与えないように望ましくない粒子および汚染物質を最小限にし、または取り除くために重要である。

【0006】

[0006] マスクは、パターン結像および分析システムを用いてあらゆる可能な欠陥を検査する。欠陥を検出するための一方法は、光学像を公称同一パターンと比較することである。比較された光学像間の違いは欠陥領域を示すことができる。欠陥を検出するための別の方法は、検査したパターンを、欠陥領域を示す違いを有する設計データベースと比較することである。しかしながら、パターン結像および分析システムは、遅くかつ高額になる傾向があり、解像度は制限され得る。

【0007】

[0007] レーザスキャンシステムを用いてマスクを検査して汚染粒子によって生成される欠陥の存在を検出する。汚染は、粒子によって生成される散乱光を検出することによって検出される。これらのシステムは、特に、マスクパターンを保護するマスクブランクまたはペリクルを検査するために使用されるが、レーザスキャンシステムは、特に、ＥＵＶパターン付きマスク上の粒子サイズ解像度が制限されている。パターンは、かなりの散乱断面を有する吸収層にエッチングされる。吸収層におけるパターンによって生成される散乱光は、小さい粒子によって生成される散乱光を検出することを不可能にし得る。

【0008】

[0008] フーリエフィルタは、エッチングされたパターンから散乱した光を遮断して任意の欠陥から散乱した光を通過させることが提案されているが、フーリエフィルタは、パターン特異的であって各パターンに対して調整する必要がある。プログラマブルフーリエフィルタが提案されているが、エッチングされたパターンをフィルタするだけでは十分に効率的ではない。

【発明の概要】

【0009】

[0009] 上記を鑑みると、欠陥検出を高めかつ小さい粒子に対する検出感度を向上させるためのマスク検査用の改善された方法およびシステムが必要である。

【0010】

[0010] 本発明の一実施形態は、第１ディテクタと、動的フーリエフィルタと、コントローラと、第２ディテクタとを含むマスク検査システムを提供する。第１ディテクタは、マスク検査システムのフーリエ面に配置され、かつマスクの一部によって生成されたパターン付き光の第１部分を検出するように構成される。動的フーリエフィルタは、パターン付き光の検出された第１部分に基づいてコントローラによって制御されるように構成される。第２ディテクタは、マスクの一部によって生成され、かつ動的フーリエフィルタを透過したパターン付き光の第２部分を検出するように構成される。一例では、ビームスプリッタを用いてパターン付き光の第１部分と第２部分とを生成する。

【0011】

[0011] 本発明の別の実施形態は、以下のステップ、すなわち、マスクによって生成されたパターン付き光の第１部分のフーリエイメージを検出することと、検出されたフーリエイメージに基づいてフーリエフィルタを制御することと、フーリエフィルタを用いてパターン付き光の第２部分をフィルタすることと、フィルタされた第２部分を検出することとを含む、マスクの欠陥を検査する方法を提供する。一例では、検出したフィルタされた第２部分を別のフィルタされたパターン付き光と比較する。

【0012】

[0012] 本発明のさらなる実施形態は、サポートと、基板テーブルと、投影システムと、上記のマスク検査システムとを含むリソグラフィシステムを提供する。サポートは、放射ビームをパターン付けするように構成されたパターニング構造を支持するように構成される。基板テーブルは基板を保持するように構成される。投影システムはパターン付き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る。

【0013】

[0013] 本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作を、添付の図面を参照しながら以下で詳細に説明する。本発明は、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。このような実施形態は、本明細書では例示のためにのみ示されている。本明細書に含まれる教示に基づき、当業者にはさらなる実施形態が明白になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

[0014] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。

【図1A】[0015] 図１Ａは、反射型リソグラフィ装置を示す。

【図1B】[0015] 図１Ｂは、透過型リソグラフィ装置を示す。

【図2】[0016] 図２は、例示的ＥＵＶリソグラフィ装置を示す。

【図3】[0017] 図３は、マスク検査システムの一実施形態の図である。

【図4】[0018] 図４は、マスク検査システムで使用することができるマスクパターンイメージ除去システムの一実施形態の図である。

【図5】[0019] 図５は、マスク検査システムの別の実施形態の詳細図である。

【図6】[0020] 図６は、マスクを検査する方法の一実施形態の図である。

【図7】[0021] 図７は、マスク検査システムの別の実施形態の図である。

【図8A】[0022] 図８Ａは、リソグラフィ装置の露光段階の一実施形態の図である。

【図8B】[0023] 図８Ｂは、リソグラフィ装置の検査段階の一実施形態の図である。

【図9A】[0024] 図９Ａは、リソグラフィ装置の露光段階の別の実施形態の図である。

【図9B】[0025] 図９Ｂは、リソグラフィ装置の検査段階の別の実施形態の図である。

【0015】

[0026] 本発明の特徴および利点は、以下に述べる詳細な説明を図面と組み合わせて考慮することによりさらに明白になるであろう。ここで、同様の参照文字は全体を通して対応する要素を識別する。図面では、同様の参照番号は全体的に同一、機能的に類似および／または構造的に類似した要素を示す。要素が最初に現れた図面を、対応する参照番号の最も左側の（１つ以上の）桁で示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

概要
[0027] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。開示される(１つ以上の)実施形態は、本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される（１つ以上の）実施形態に限定されない。本発明は添付の特許請求の範囲によって定義される。

【0017】

[0028] 記載される（１つ以上の）実施形態、および「一実施形態」、「実施形態」、「例示的実施形態」などへの本明細書における言及は、記載される（１つ以上の）実施形態が特定の特徴、構造または特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造または特性を含まないことを示す。さらに、そのようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、一実施形態に関連して特定の特徴、構造または特性について記載している場合、明示的に記載されているか記載されていないかにかかわらず、そのような特徴、構造、または特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識にあることが理解される。

【0018】

[0029] 本発明の実施形態はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはその任意の組合せで実施することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサで読み取り、実行することができる機械読取可能媒体に記憶した命令としても実施することができる。機械読取可能媒体は、機械（例えば計算デバイス）で読取可能な形態で情報を記憶するかまたは伝送する任意の機構を含むことができる。例えば、機械読取可能媒体はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響または他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）およびその他のものを含むことができる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を、本明細書では特定の行為を実行するものとして記述することができる。しかしながら、そのような記述は便宜的なものにすぎず、そのような行為は実際には計算デバイス、プロセッサ、コントローラ、またはファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行する他のデバイスの結果であることを認識されたい。

【0019】

[0030] そのような実施形態をより詳細に記載する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示的環境を示すことが有益である。

【0020】

Ｉ．例示的リソグラフィ環境
Ａ．例示的反射型および透過型リソグラフィシステム
[0031] 図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれリソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’を概略的に示す。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’の各々は、放射ビームＢ（例えば、ＤＵＶまたはＥＵＶ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、パターニングデバイス（例えば、マスク、レチクルまたは動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、かつ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、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、かつ基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２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とを備える。リソグラフィ装置１００および１００’は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分（例えば、１つ以上のダイを含む）Ｃ上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および投影システムＰＳは反射型であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡおよび投影システムＰＳは透過型である。

【0021】

[0032] 照明システムＩＬとしては、放射Ｂ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、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

【0022】

[0033] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００および１００’の設計、および、パターニングデバイスＭＡ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ＭＡを保持する。サポート構造ＭＴ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ＭＡを保持することができる。サポート構造ＭＴ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もよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。

【0023】

[0034] 「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内にパターンを作り出すように、放射ビームＢ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していると、広く解釈されるべきである。放射ビームＢに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃ内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応してもよい。

【0024】

[0035] パターニングデバイスＭＡは、透過型（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）であっても、反射型（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）であってもよい。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、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、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Ｂにパターンを付ける。

【0025】

[0036] 「投影システム」ＰＳという用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、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、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含し得る。ＥＵＶまたは電子ビーム放射に対しては真空環境が使用されてもよい。というのは、他のガスは放射または電子を吸収しすぎてしまう場合があるからである。したがって、真空環境は、真空壁および真空ポンプを用いてビームパス全体に提供されてよい。

【0026】

[0037] リソグラフィ装置１００および／また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（および／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加の基板テーブルＷＴを並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上の基板テーブルＷＴを露光用に使うこともできる。

【0027】

[0038] 図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００および１００’は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００または１００’の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームＢ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ＢＤ（図１Ｂ）を使って送られる。その他の場合においては、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および１００’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ＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

【0028】

[0039] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含むことができる。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（通常、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ＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネント（図１Ｂ）を含むことができる。イルミネータＩＬを使って放射ビームＢを調整すれば、放射ビーム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。

【0029】

[0040] 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上に保持されてい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ＭＡによってパターン形成される。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから放射ビームＢが反射される。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上に放射ビームＢの焦点をあわせる。第２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）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢのパス内に位置決めするように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢのパスに対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスク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。

【0030】

[0041] 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）上に保持されてい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。マスクＭＡを通り抜けた後、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上に放射ビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（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）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１Ｂには明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。

【0031】

[0042] 通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１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）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２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達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、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連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク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、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、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスク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。

【0032】

[0043] リソグラフィ装置１００および１００’は、以下のモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
１．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）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Ｂ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（すなわち、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、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）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Ｂ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（すなわち、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。
３．別のモードにおいては、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（例えば、マスクテーブル）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Ｂ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。パルス放射源ＳＯが採用されており、さらに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、前述の型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。

【0033】

[0044] 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。

【0034】

[0045] 本明細書において、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されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「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基板プロセシングツール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、本明細書で使用され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。

【0035】

[0046] さらなる実施形態においては、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成するように構成された極端紫外線（ＥＵＶ）源を含む。一般には、ＥＵＶ源は放射システム内に構成されており（下記参照）、対応する照明システムはＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するように構成されている。

【0036】

Ｂ．例示的ＥＵＶリソグラフィ装置
[0047] 図２は、本発明の一実施形態による例示的ＥＵＶリソグラフィ装置２００を概略的に示す。図２では、ＥＵＶリソグラフィ装置２００は、放射システム４２、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳを含む。放射システム４２は、放射ビームが放電プラズマによって形成され得る放射源ＳＯを含む。一実施形態では、ＥＵＶ放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するために非常に高温のプラズマが生成される、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気あるいはＳｎ蒸気などのガスまたは蒸気によって生成され得る。非常に高温のプラズマは、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを、例えば、放電によって生成することによって作り出すことができる。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気、あるいは任意の他の適したガスまたは蒸気の分圧が、放射の効率的な生成のために必要とされることがある。放射源ＳＯによって放出される放射は、放射源チャンバ４７から、放射源チャンバ４７における開口部内またはその後方に位置決めされたガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を介してコレクタチャンバ４８へと進む。一実施形態では、ガスバリア４９はチャネル構造を含んでもよい。

【0037】

[0048] コレクタチャンバ４８は、かすめ入射コレクタによって形成され得る放射コレクタ５０（集光ミラーまたはコレクタとも呼ぶ）を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａおよび下流放射コレクタ側５０ｂを有する。コレクタ５０を通った放射は、格子スペクトルフィルタ５１から反射してコレクタチャンバ４８内のアパーチャにおける仮想放射源ポイント５２に合焦することができる。放射コレクタ５０は、当業者には周知である。

【0038】

[0049] 放射ビーム５６は、集光チャンバ４８から、法線入射リフレクタ５３および５４を介してレチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）上へと照明光学ユニット４４内で反射する。パターン付きビーム５７が形成され、これは、投影システムＰＳにおいて反射要素５８および５９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴ上で支持された基板（図示せず）上に結像される。様々な実施形態では、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳは、図２に示されたものよりも多くの（または少ない）要素を含んでもよい。例えば、格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置のタイプによって任意的に存在してもよい。さらに、一実施形態では、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳは、図２に示されたものよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影システムＰＳは、反射要素５８および５９に加えて１〜４個の反射要素を組み入れてもよい。図２では、参照番号１８０は２つのリフレクタ間の空間、例えば、リフレクタ１４２とリフレクタ１４３との間の空間を示す。

【0039】

[0050] 一実施形態では、集光ミラー５０は、かすめ入射ミラーの代わりにまたはそれに加えて法線入射コレクタを含んでもよい。さらに、集光ミラー５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６を有する入れ子化されたコレクタについて記述されているが、本明細書中、コレクタの一例としてさらに使用されている。

【0040】

[0051] さらに、図２に概略的に示すような格子５１の代わりに、透過型光フィルタが適用されてもよい。ＥＵＶが透過する光フィルタ、ならびにＵＶ放射があまり透過せず、またはＵＶ放射を実質的に吸収までもする光フィルタは、当業者には周知である。したがって、「格子スペクトル純度フィルタ」は、本明細書中、格子または透過型フィルタを含む「スペクトル純度フィルタ」としてほぼ同じ意味でさらに示される。図２には示されていないが、ＥＵＶ透過型光フィルタは、例えば集光ミラー５０の上流に構成された追加の光学要素、あるいは照明ユニット４４および／または投影システムＰＳにおける光ＥＵＶ透過型フィルタとして含まれてもよい。

【0041】

[0052] 光学要素に対する「上流」および「下流」という用語は、それぞれ、１つ以上の追加の光学要素の「光学的上流」および「光学的下流」である１つ以上の光学要素の位置を示す。放射ビームがリソグラフィ装置２００を通り抜ける光路に従って、第２光学要素より放射源ＳＯに近い第１光学要素は第２光学要素の上流に構成され、第２光学要素は第１光学要素の下流に構成される。例えば、集光ミラー５０がスペクトルフィルタ５１の上流に構成されるのに対して、光学要素５３はスペクトルフィルタ５１の下流に構成される。

【0042】

[0053] 図２に示される全ての光学要素（および本実施形態の概略図に示されていない追加の光学要素）は、例えばＳｎなどの放射源ＳＯによって生成される汚染物質の堆積を受けやすいことがある。これは放射コレクタ５０にも当てはまり、スペクトル純度フィルタ５１が存在した場合にも当てはまる。したがって、洗浄デバイスがこれらの光学要素のうちの１つ以上を洗浄するために採用されるとともに洗浄方法がそれらの光学要素に適用されてもよいが、法線入射リフレクタ５３および５４、ならびに反射要素５８および５９、または追加のミラー、格子等の他の光学要素に適用されてもよい。

【0043】

[0054] 放射コレクタ５０はかすめ入射コレクタであってもよく、そのような実施形態では、コレクタ５０は光軸Ｏに沿って位置合わせされる。放射源ＳＯまたはその像は、光軸Ｏに沿って配置されてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６（「シェル)」またはいくつかのＷｏｌｔｅｒ型リフレクタを含むＷｏｌｔｅｒ型リフレクタとしても公知である）を含んでもよい。リフレクタ１４２、１４３および１４６は、入れ子化され、光軸Ｏの周りで回転対称であってもよい。図２では、内側リフレクタは参照番号１４２で示され、中間リフレクタは参照番号１４３で示され、かつ外側リフレクタは参照番号１４６で示される。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち（１つ以上の）外側リフレクタ１４６内の体積）を包囲する。通常、（１つ以上の）外側リフレクタ１４６内の体積は、小さな開口部が存在してもよいが、円周方向で閉じられている。

【0044】

[0055] リフレクタ１４２、１４３および１４６のそれぞれは、その少なくとも一部が１層の反射層または多数の反射層を表す表面を含んでよい。したがって、リフレクタ１４２、１４３および１４６（あるいは３つより多いリフレクタまたはシェルを有する放射コレクタの実施形態における追加のリフレクタ）は、放射源ＳＯからＥＵＶ放射を反射および集光するように少なくとも部分的に設計され、かつリフレクタ１４２、１４３および１４６の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射および集光するように設計されないことがある。例えば、リフレクタの裏面の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射および集光するように設計されない。これらの反射層の表面上には、保護のためのキャップ層または反射層の表面の少なくとも一部の上に設けられる光フィルタが存在してもよい。

【0045】

[0056] 放射コレクタ５０は、放射源ＳＯまたは放射源ＳＯの像の付近に配置されてよい。リフレクタ１４２、１４３および１４６の各々は、少なくとも２つの隣接する反射面を含んでよく、放射源ＳＯから離れたほうに位置する反射面は、放射源ＳＯに近いほうに位置する反射面よりも、光軸Ｏに対して小さな角度で配置される。このようにして、かすめ入射コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝搬する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成するように構成される。少なくとも２つのリフレクタは、実質的に同軸に配置され、光軸Ｏの周りで実質的に回転対称に延在してもよい。放射コレクタ５０が、外側リフレクタ１４６の外面上にさらなるフィーチャ、または外側リフレクタ１４６の周りにさらなるフィーチャ、例えば保護ホルダやヒータなどを有してもよいことが理解されたい。

【0046】

[0057] 本明細書中に記載する実施形態において、「レンズ」および「レンズ要素」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。

【0047】

[0058] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長λを有する）、極端紫外線（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長、例えば１３．５ｎｍの波長を有する）または５ｎｍ未満で働く硬Ｘ線、ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射を包含する。一般に、約７８０〜３０００ｎｍ（以上）の間の波長を有する放射がＩＲ放射とみなされる。ＵＶは、約１００〜４００ｎｍの波長を有する放射を指す。リソグラフィにおいて、ＵＶは、水銀放電ランプによって生成することができる波長、すなわちＧ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍおよび／またはＩ線３６５ｎｍにも当てはまる。真空ＵＶまたはＶＵＶ（すなわち、空気によって吸収されるＵＶ）は、約１００〜２００ｎｍの波長を有する放射を指す。深ＵＶ(ＤＵＶ)は、通常、１２６ｎｍ〜４２８ｎｍの範囲の波長を有する放射を指し、一実施形態では、エキシマレーザがリソグラフィ装置内で使用されるＤＵＶ放射を生成することができる。例えば５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射は、少なくとも一部が５〜２０ｎｍの範囲内にある特定の波長帯域を有する放射に関係することを当業者は理解されたい。

【0048】

ＩＩ．マスク検査システムの実施形態
[0059] 図３は、マスク検査システム３００の一実施形態の図である。マスク検査システム３００は、マスクパターンイメージ除去システム３０３およびディテクタ３０５を含む。マスクパターンイメージ除去システム３０３は、散乱光３０２をマスク３０１から受ける。散乱光３０２は、マスク３０１のパターン（図示せず）からの散乱光およびマスク３０１上のあらゆる可能な凹凸、欠陥等（以下、欠陥）からの散乱光を含む。マスクパターンイメージ除去システム３０３は、マスク３０１のパターンから実質的に全ての散乱光を除去する。結果的に、ディテクタ３０５は、マスク３０１上の可能な欠陥から実質的に散乱光３０８のみを検出する。

【0049】

[0060] 図４は、マスクパターンイメージ除去システム４０３の一実施形態の図である。例えば、マスクパターンイメージ除去システム４０３は、図３のマスクパターンイメージ除去システム３０３として用いられてもよい。マスクパターンイメージ除去システム４０３は、ビームスプリッタ４１１、ディテクタ４１３、コントローラ４１５および動的フーリエフィルタ４１７を含む。

【0050】

[0061] 一実施形態では、ビームスプリッタ４１１は、マスク（例えば、図３のマスク３０１）から散乱光４０２を受ける。ビームスプリッタ４１１は、散乱光４０２を第１部分４０２Ａと第２部分４０２Ｂとに分割する。ビームスプリッタ４１１は、第１部分４０２Ａをディテクタ４１３に誘導し、第２部分４０２Ｂを動的フーリエフィルタ４１７に誘導する。ディテクタ４１３および動的フーリエフィルタ４１７は、散乱光４０２が移動する方向においてビームスプリッタ４１１に対して上流に配置される。ビームスプリッタの分割比率（例えば、ビーム４０２のうちのどのくらいが４０２Ａと４０Ｂとを形成するか）は、ディテクタ４１３または図３のディテクタ３０５に依存し得る（例えば、分割比率はディテクタの感度に依存し得る）。

【0051】

[0062] 一実施形態では、ディテクタ４１３は、マスクパターンイメージ除去システム４０３のフーリエ面に配置される。一例では、ディテクタ４１３はＣＣＤカメラを含むが、他の種類のディテクタを使用してもよい。

【0052】

[0063] 一例では、コントローラ４１５はディテクタ４１３に接続される。コントローラ４１５は、検出された第１部分４０２Ａを表す信号４１４をディテクタ４１３から受けるように構成される。コントローラ４１５は、検出された第１部分４０２Ａからのマスクのパターンのフーリエフィールド(Fourier field)測定値をさらに解析することができる。コントローラ４１５は、フーリエフィールド測定値を用いて、動的フーリエフィルタ４１７を動的に制御するために使用される制御信号４１６を生成する。

【0053】

[0064] 一例では、動的フーリエフィルタ４１７は、デジタルミラーアレイ、ライトバルブアレイ等を含むがそれらに限定されない。制御信号４１６を受けて構成された後に、動的フーリエフィルタ４１７は、ビームスプリッタ４１１から第２部分４０２Ｂを受ける。動的フーリエフィルタ４１７は、マスクのパターンによって生成された散乱光を実質的に除去するように構成される。結果的に、動的フーリエフィルタ４１７を出る散乱光４０８は、実質的に、マスク上に存在するあらゆる可能な欠陥からの散乱光のみを含む。

【0054】

[0065] 一実施形態では、検出された第１部分４０２Ａからのマスクのパターンのフーリエフィールド測定値（ディテクタ４１３で検出された）は、マスクのパターンの空間周波数、大きさおよび位相情報を含んでよい。一実施形態では、コントローラ４１５は、この情報を用いて動的フーリエフィルタ４１７を動的に制御することができる。一実施形態では、フーリエフィルタリングは、光の一部の空間周波数を通過させ、かつ光の他の一部の空間周波数を遮断することによって行われてよい。一例では、フーリエフィルタ４１７は、フーリエフィールド測定値で測定されたマスクのパターンの空間周波数、大きさおよび位相情報に基づいてマスクのパターンによって生成される散乱光の空間周波数を実質的に遮断し、したがって、マスクのパターンによって生成される散乱光を実質的に除去できる。さらに、または代替的に、フーリエフィルタ４１７においてフーリエフィルタリングをすることによって、マスク上に存在するあらゆる可能な欠陥からの散乱光の空間周波数は、実質的に通過することができ、したがって、マスク上に存在するあらゆる可能な欠陥からの散乱光のみがフーリエフィルタ４１７を実質的に通過する。

【0055】

[0066] 一例では、マスク検査システム３０３または４０３は、マスクの領域上のあらゆる可能な欠陥を従来のシステムより正確にかつ高い解像度で検出することができる。例えば、欠陥サイズ検出感度は、フーリエフィルタリングのみを使用するシステムと比較して１０倍向上することができる。さらに、本発明のいくつかの実施形態は、従来のシステムと比較して推定検査時間を高めることができる。

【0056】

[0067] 図５は、マスク検査システム５００の別の実施形態の図である。マスク検査システム５００は、任意の結像光学系５２１および５２３、ビームスプリッタ５１１、第１ディテクタ５１３、コントローラ５１５、動的フーリエフィルタ５１７、第２ディテクタ５１９、任意のマスキングアパーチャまたはバッフル５２５および任意のデータ解析デバイス５３３を含む。

【0057】

[0068] マスク５０１は、パターン（図示せず）および可能な欠陥（図示せず）を含む。以下に記載するように、マスク５０１は照明される。マスク５０１からの散乱光５０２は、ビームスプリッタ５１１によって受けられる。一実施形態では、結像光学系５２１は、散乱光５０２を集光するように構成され、ビームスプリッタ５１１が散乱光５０２を受ける前にゼロ回折次数光を除去することができる。

【0058】

[0069] 一実施形態では、マスク検査システム５００は、任意選択として、照明源５２９および反射デバイス５３１を含む。照明源５２９および反射デバイス５３１は、マスク５０１を照明することができる。この実施形態では、マスク５０１は反射型マスクである。マスク５０１は、例えば、ＥＵＶ反射型マスクであってもよい。照明光は、マスク５０１の表面から実質的に垂直に反射することができる。照明源５２９は、レーザ照明源、ＥＵＶ照明源等を含んでよいが、それらに限定されない。

【0059】

[0070] あるいは、別の実施形態では、マスク検査システム５００は、任意選択として、マスク５０１を照明するために照明源５２７を含む。この実施形態では、マスク５０１は透過型マスクである。照明光は、マスク５０１の表面上で実質的に垂直に受けることができる。照明源５２７は、レーザ照明源等を含んでよいが、それらに限定されない。

【0060】

[0071] 一例では、マスク５０１からの散乱光５０２は、ビームスプリッタ５１１によって受けられ、散乱光の第１部分５０２Ａと散乱光の第２部分５０２Ｂとに分割される。第１部分５０２Ａは、ビームスプリッタ５１１によってディテクタ５１３に誘導される。ディテクタ５１３は、マスク検査システム５００のフーリエ面に配置され、散乱光の第１部分５０２Ａを検出するように構成される。

【0061】

[0072] 一例では、コントローラ５１５はディテクタ５１３に結合されており、散乱光の検出された第１部分５０２Ａを表す信号５１４を受けるように構成される。コントローラ５１５は、散乱光の検出された第１部分５０２Ａのフーリエフィールドを測定して制御信号５１６を生成するように構成される。フーリエフィールド測定値に基づいて、コントローラ５１５は信号５１６を用いて動的フーリエフィルタ５１７を構成および制御する。

【0062】

[0073] 一例では、動的フーリエフィルタ５１７は、ビームスプリッタ５１１から散乱光の第２部分５０２Ｂも受ける。動的フーリエフィルタ５１７は、散乱光の第２部分５０２Ｂからマスク５０１のパターンによって生成される全ての散乱光を実質的に除去するように構成される。結果的に、動的フーリエフィルタ５１７を出る散乱光５０８は、実質的に、マスク５０１上に存在し得るあらゆる可能な欠陥によって生成される散乱光のみを含む。

【0063】

[0074] 一実施形態では、マスク検査システム５００は、任意のマスキングアパーチャまたはバッフル５２５を含む。マスキングアパーチャ５２５を中間像平面に配置して検査の前部と後部を画定する。検査の前部は、フーリエ面で散乱光がマスク５０１からディテクタ５１３まで移動する領域として画定される。検査の後部は、散乱光がマスク５０１から動的フーリエフィルタ５１７まで移動する領域として画定される。マスキングアパーチャ５２５は、ディテクタ５１３が散乱光の第１部分５０２Ａを検出する期間または所要時間と動的フーリエフィルタ５１７が制御信号５１６に基づいて構成される期間または所要時間との間に起こり得るあらゆる遅延時間を補償するために調整されてよい。例えば、フーリエフィールド測定値の解析および動的フーリエフィルタ５１７の制御は、散乱光の動的フィルタリング第２部分５０２Ｂの僅かに先で起こり得る。マスキングアパーチャ５２５は、バッフル、シャッターブレード等を含んでよいが、それらに限定されない。

【0064】

[0075] 一例では、散乱光の第２部分５０２Ｂが動的フーリエフィルタ５１７を通り過ぎた後、散乱光のフィルタされた第２部分５０８は、ディテクタ５１９によって検出される。一実施形態では、ディテクタ５１９をマスク検査システム５００の像平面に配置してよい。一実施形態では、マスク検査システム５００は、散乱光のフィルタされた第２部分５０８をディテクタ５１９上に処理および誘導するために使用される任意の結像光学系５２３を含んでよい。この例示的構成では、散乱光のフィルタされた第２部分５０８は、実質的に、マスク５０１のあらゆる可能な欠陥によって生成される散乱光のみを含む。マスク５０１のパターンによって生成される散乱光は、実質的に、動的フーリエフィルタ５１７によって除去される。

【0065】

[0076] 一例では、マスク検査システム５００は、データ解析デバイス５３３をさらに含む。データ解析デバイス５３３は、ディテクタ５１９に接続され、さらなる解析のために散乱光の検出されるフィルタされた第２部分５０８を表す信号５３２を受けるように構成される。一実施形態では、データ解析デバイス５３３は、散乱光の検出されるフィルタされた第２部分５０８を別の散乱光と比較するように構成される。一実施形態では、別の散乱光は、マスク検査システム５００によって以前に検出され、メモリまたはデータベース５３４に格納されている。別の例では、別の散乱光は、マスク５０１の同じ領域からまたは同様のパターンを有する別のマスク（図示せず）の同じ領域からであってよい。さらに、または代替的に、別の散乱光は、実質的に同一のパターンを有するマスクの別の領域からであってよい。別の実施形態では、別の散乱光は、設計データベース５３４に格納された基準データであってもよい。別の実施形態では、図７でより詳細に説明されるように、別の散乱光は、散乱光のフィルタされた第２部分５０８がディテクタ５１９によって検出されるときと実質的に同じときに検出される。さらに、または代替的に、データ解析デバイス５３３は、散乱光の検出されるフィルタされた第２部分５０８および別の散乱光を減算するように構成される。別の散乱光は、上記したあらゆる散乱光を含んでよい。一実施形態では、データ解析デバイス５３３は、減算の前に、検出されるフィルタされた第２部分５０８またはその代表を規格化するように構成される。

【0066】

[0077] 一実施形態では、データ解析デバイス５３３は、任意選択として、デバイス５３３が信号５３２を別の散乱光と比較する前に散乱光の検出されるフィルタされた第２部分５０８を表す信号５３２を規格化するように構成される。これは、マスク上の可能な欠陥の検出を改善することができる。

【0067】

[0078] 一例では、信号５３２を別の散乱光と比較することによって、データ解析デバイス５３３は、動的フーリエフィルタ５１７を通過したかもしれないマスク５０１のパターンによって生成されたあらゆる残留散乱光を除去することができる。結果的に、マスク検査システム５００は、マスク５０１上に存在し得るあらゆる可能な欠陥の検出を向上させる。一実施形態では、データ解析デバイス５３３は、マスク５０１が欠陥を含んでいるということをユーザまたはシステムに警告する警告システム５３６を起動させるように構成される。一実施形態では、データ解析デバイス５３３は、マスク５０１上の欠陥のサイズおよび配置を決定するように構成される。マスク５０１のパターンに対する欠陥のサイズおよび配置、さらに欠陥の重大性によって、マスク５０１は、洗浄プロセスのために取替えまたは除去されてもよい。

【0068】

[0079] 一例では、マスク検査システム５００で使用される照明光の波長および検査チャネルの開口数は、マスク検査システム５００の欠陥検出能力を高めるために計算または調整されてよい。照明光の波長が短いほど、マスク検査システム５００の解像度が高い。さらに、検査チャネルの開口数が高いほど、マスク検査システム５００の解像度が高い。一例として、１９３ｎｍまたは２６６ｎｍを有する照明光および約０．９５の開口数を有する検査チャネルを用いてよい。

【0069】

[0080] 一実施形態では、例えば図１Ａまたは図１Ｂに示すように、マスク検査システム５００は、リソグラフィ装置内の露光ツールに取り付けられた検査モジュールとして使用されてよい。この実施形態では、マスクはモジュールに移動されてよく、検査はマスク上で行われてよく、さらにマスクはリソグラフィプロセスのために露光ツールに移動されてよい。あるいは、別の実施形態では、マスク検査システム５００は、リソグラフィ装置から独立していてよい。

【0070】

[0081] 一例では、マスク検査システム５００はあらゆる光学マスクを検査するために使用されてよい。例えば、マスク検査システム５００は真空内のパターン付けされたＥＵＶマスクを検査するために使用されてよく、また、マスク検査システム５００はＥＵＶマスクの前側または裏側を検査するために使用されてよい。一実施形態では、マスク５０１上のパターンは周期的パターンである。

【0071】

[0082] 図６は、マスクの欠陥を検査する方法６００の一実施形態の図である。方法６００は、例えば、図３、図４または図５に関して上述したマスク検査システム３００、４０３または５００を用いて起きることができる。

【0072】

[0083] ステップ６０１では、マスクの領域が放射ビームによって照明される。

【0073】

[0084] ステップ６０３では、マスクの領域によって生成された散乱光の第１部分は、ディテクタによって受けられて散乱光の第１部分のフーリエイメージを検出する。

【0074】

[0085] ステップ６０５では、散乱光の第１部分の検出されるフーリエイメージを用いて動的フーリエフィルタを設定および制御する。

【0075】

[0086] ステップ６０７では、散乱光の第２部分は動的フーリエフィルタを通過し、マスクの領域のパターンによって生成された散乱光は散乱光の第２部分から実質的に除去される。

【0076】

[0087] ステップ６０９では、マスクの領域上のあらゆる可能な欠陥によって生成される散乱光を実質的に含む散乱光のフィルタされた第２部分は、ディテクタによって受けられて検出される。

【0077】

[0088] 任意のステップ６１１では、散乱光の検出されるフィルタされた第２部分は、別のパターン付き光と比較される。比較によって、フィルタを通過したかもしれないマスクの領域のパターンによって生成されるあらゆる残留散乱光を除去することができる。結果的に、欠陥検出は改善される。一実施形態では、散乱光の検出されるフィルタされた第２部分を別のパターン付き光と比較することは、散乱光の検出されるフィルタされた第２部分および別のパターン付き光を含んでよいが、それらに限定されない。

【0078】

[0089] 一実施形態では、別の散乱光は、マスク検査システムによって以前に検出され、データベースに格納されている。別の散乱光は、同じマスクの同じ領域からまたは同様のパターンを有する別のマスクの同じ領域からであってよい。さらに、または代替的に、別の散乱光は、実質的に同一のパターンを有する同じマスクの別の領域からであってよい。別の実施形態では、別の散乱光は、設計データベースに格納された基準データであってもよい。別の実施形態では、図７でより詳細に説明されるように、別の散乱光および散乱光のフィルタされた第２部分は、連続的におよび実質的に同時に検出される。

【0079】

[0090] 図７は、マスク検査システム７００の図である。マスク検査システム７００は、少なくとも２つの光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂを含む。各光チャネル７０３Ａまたは７０３Ｂは、マスク検査システム、例えば、図３、図４および図５に示すマスク検査システム３００、４０３および５００を含んでよい。フーリエ面ディテクタ（例えば、図４のディテクタ４１３）は、フーリエ面７０７に配置されてよい。

【0080】

[0091] マスク検査システム７００を用いてマスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂ上の検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂをそれぞれ検査する。一例では、マスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂは、その上に存在し得るあらゆる可能な欠陥を除いては実質的に同一のパターンを有する。照明ビーム７３０Ａおよび７３０Ｂは、それぞれ、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂによってマスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂ上の検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂに誘導される。検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂからの散乱光７０２Ａおよび７０２Ｂは、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂに誘導される。

【0081】

[0092] 一例では、上述したように、図３〜図６に関して、各光チャネルにおいては、それぞれの検査ゾーンのパターンから散乱した光は、動的フーリエフィルタ（図示せず）を用いて全体的な散乱光から実質的に除去されて欠陥に関する情報を含む散乱光から隔離する。結果として生じる検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂからのフィルタされた散乱光（図示せず）は検出される。検出されるフィルタされた散乱光の代表は、データ解析デバイス（図示せず）を用いて互いに比較される。代表を比較することによって、動的フーリエフィルタを通過したかもしれない検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂのパターンからの可能な残留散乱光は除去される。例えば、検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂ上に存在し得る、検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂの共通の特徴ではないあらゆる可能な欠陥の検出が改善される。一実施形態では、検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂの配置は、マスクステージ座標および照明ビーム基準から測定することができる。

【0082】

[0093] 一実施形態では、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂは、マスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂを同期的に検査する。光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂからの検出されるフーリエフィルタされたパターン付き光の結果として生じる表示は、互いに連続的に比較される。

【0083】

[0094] 一実施形態では、マスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂを支えるマスクプレートは、マスクアライメントキー７０９を含む。マスクアライメントキー７０９は、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂを位置合わせするために使用されてよい。一実施形態では、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂの間のアライメントの微調整は、検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂのパターンによって生成される残留散乱光の位置合わせ表示によって達成することができる。別の実施形態では、検査ゾーン７０５Ａおよび７０５Ｂのパターンによって生成される残留散乱光は、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂ内のフーリエフィルタの効率を低下させてアライメントを改善することによって向上することができる。

【0084】

[0095] 一実施形態では、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂのフーリエ面７０７におけるディテクタ（図示せず）によって検出される散乱光の表示の平均は、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂの動的フーリエフィルタ（図示せず）を構成および制御するために使用される。別の実施形態では、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂのうちの１つのみがフーリエ面７０７でディテクタ（図示せず）を含む。１つのディテクタが、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂの両方の動的フーリエフィルタ（図示せず）を構成および制御するために使用される。別の実施形態では、チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂの両方で検出されるフィルタされた散乱光の表示は、互いに比較される前に規格化される。動的フーリエフィルタが利用できない場合、一実施形態では、固定される予め設定されたフーリエ面ブロッキングフィルタが、各光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂにおいて合わせられて使用されるが、動的フーリエフィルタの代わりに固定される予め設定されたフーリエ面ブロッキングフィルタを用いることは、フィルタリング効率を低下させ、マスク検査システム７００の有効性を低下させる。

【0085】

[0096] 一実施形態では、スキャナ７０４Ａおよび７０４Ｂは、異なるスキャン方向においてマスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂにわたって光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂをそれぞれスキャンするために使用されてよい。一例では、スキャナ７０４Ａおよび７０４Ｂは、マスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂにわたって光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂを同期的にスキャンできる。別の実施形態では、マスクパターン７０１Ａおよび７０１Ｂは、光チャネル７０３Ａおよび７０３Ｂによってスキャンすることができるようにスキャン方向に移動することができる。

【0086】

[0097] 図８Ａは、リソグラフィ装置の露光段階８００の一実施形態の図である。図８Ｂは、リソグラフィ装置の検査装置８００’の一実施形態の図である。図８Ａおよび図８Ｂは、例えば、マスク検査システム８０７を図８Ａの露光中の位置と図８Ｂの検査中の位置との間で移動させることによって、マスク検査システム８０７がどのようにリソグラフィ装置と連動することができるかについての一例の図である。図８Ａは、露光段階８００の図である。露光段階８００では、照明源８０５は、マスク８０１のターゲット部分（図示せず）を照明することができる。マスク８０１から反射した後、パターン付き光は基板８０３のターゲット部分（図示せず）上に合焦されて基板８０３上にパターンまたはフィーチャを形成する。露光段階８００の間、マスク検査システム８０７はオフラインであるか、またはマスク８０１からのパターニングビームから離される。

【0087】

[0098] 図８Ｂは、検査段階８００’の図である。検査段階８００’では、マスク検査システム８０７は、マスク８０１と基板８０３との間のパターン付きビームのビームパスへと移動することができる。一例では、マスク検査システム８０７は、例えば、図３、図４、図５および図７に示すマスク検査システム３００、４０３または５００を含んでよい。検査段階８００’では、照明源８０５はマスク８０１を照明する。マスク８０１からの散乱光は、マスク検査システム８０７によって受けられかつ処理されてマスク８０１上に存在し得るあらゆる可能な欠陥を検出する。

【0088】

[0099] 図９Ａは、リソグラフィ装置の露光段階９００の別の実施形態の図である。図９Ｂは、リソグラフィ装置の検査段階９００’の別の実施形態の図である。図９Ａおよび図９Ｂは、例えば、マスク９０１を図９Ａに示すような露光位置から図９Ｂに示すような検査位置に移動させることによって、マスク検査システム９０７がどのようにリソグラフィ装置と連動することができるかについての別の例を示す。露光段階９００では、照明源９０５は、マスク９０１のターゲット部分（図示せず）を照明することができる。マスク９０１から反射した後、パターン付き光は基板９０３のターゲット部分（図示せず）上に合焦されて基板９０３上にパターンまたはフィーチャを形成する。露光段階９００の間、マスク検査システム９０７はオフラインであるか、またはパターン付きビームのパスから除去される。

【0089】

[00100] 図９Ｂは、検査段階９００’の図である。検査段階９００’では、マスク９０１は、検査されるように移動されてよい。検査段階９００’中、マスク９０１は照明源９０９によって照明される。マスク９０１からの散乱光は、マスク検査システム９０７によって受けられかつ処理されてマスク９０１上に存在し得るあらゆる可能な欠陥を検出する。マスク検査システム９０７は、例えば、図３、図４、図５および図７に示すマスク検査システム３００、４０３または５００を含んでよい。

【0090】

ＩＩＩ．結論
[0100] 本明細書において、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されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「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基板プロセシングツール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、本明細書で使用され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。

【0091】

[0101] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。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層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

【0092】

[0102] 本明細書で使用される「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。

【0093】

[0103] 「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。

【0094】

[0104] 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、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。

【0095】

[0105] 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。発明の概要および要約の項目は、（一人以上の）発明者が想定するような本発明の１つ以上の例示的実施形態について述べることができるが、全ての例示的実施形態を述べることはできず、したがって、本発明および添付の請求の範囲をいかなる意味でも制限しないものとする。

【0096】

[0106] 本発明の実施形態は、特定の機能の実施を例示する機能的構成要素およびその関係を用いて上記に記載してきた。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜性のために本明細書中に任意に画定されている。特定の機能およびその関係が適切に行われる限り、代替的な境界を画定することができる。

【0097】

[0107] 特定の実施形態の前述の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的な概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に変更および／またはこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応および変更は、本明細書に提示された教示および案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味および範囲に入るものとする。本明細書の表現または用語は説明のためのもので、制限するものではなく、したがって本明細書の用語または表現は、当業者には教示および案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。

【0098】

[0108] 本発明の幅および範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても制限されず、以下の特許請求の範囲およびその同等物によってのみ規定されるものである。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】