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特表2024-545012リソグラフィシステムにおける基板アライメントのためのターゲット非対称性測定
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】リソグラフィシステムにおける基板アライメントのためのターゲット非対称性測定
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 521
G03F7/20 501
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024529545
(86)(22)【出願日】2022-11-17
(85)【翻訳文提出日】2024-07-10
(86)【国際出願番号】 EP2022082357
(87)【国際公開番号】W WO2023104469
(87)【国際公開日】2023-06-15
(31)【優先権主張番号】63/286,933
(32)【優先日】2021-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．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
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ゾンデ，アニルッダ ラマクリシュナ
(72)【発明者】
【氏名】アイガオンカー，マヘシュ，ウペンドラ
(72)【発明者】
【氏名】ショーム，クリシャヌ
(72)【発明者】
【氏名】フイスマン，サイモン，レイナルド
(72)【発明者】
【氏名】グーアデン，セバスティアヌス，アドリアヌス
(72)【発明者】
【氏名】ビジネン，フランシスカス，ゴデフリドゥス，キャスパー
(72)【発明者】
【氏名】ワーナール，パトリック
(72)【発明者】
【氏名】ソコロフ，セルゲイ
【テーマコード（参考）】
2H197
【Ｆターム（参考）】
2H197CA06
2H197CA10
2H197DA03
2H197GA01
2H197HA03
2H197JA17
2H197JA22
2H197JA23
(57)【要約】
本開示のいくつかの実施形態は、リソグラフィプロセスに関連して実行される測定における確度を向上させるために、メトロロジ装置におけるターゲットマーク非対称性の測定を向上させることが可能である。例えば、メトロロジシステムは、基板上のターゲットから回折される複数の回折次数を受け取るように構成された投影システムを含むことができる。メトロロジシステムは、ディテクタアレイ、及び、投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイス、を更に含むことができる。ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように構成可能である。
【選択図】図４Ａ
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上のターゲットから回折される複数の回折次数を受け取るように構成された投影システム、ディテクタアレイ、及び、
前記投影システムと前記ディテクタアレイとの間で前記複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイス、を備え、
前記ディテクタアレイは、前記複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した前記複数の回折次数の各々を検出するように構成される、
メトロロジシステム。
【請求項2】
前記ディテクタアレイは、前記複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項3】
前記ディテクタアレイは、前記複数の回折次数の各々が前記ディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成される、請求項２に記載のメトロロジシステム。
【請求項4】
前記ターゲットの特徴を決定するように構成され、前記複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の前記測定された強度間の差、及び、前記複数の回折次数のうちの前記少なくとも１つについての前記分布測定における変化、のうちの少なくとも１つに基づいて補正係数を決定するように構成され、かつ、
前記決定された補正係数に基づいて、前記ターゲットの前記決定された特徴を改訂するように構成された、
プロセッサを更に備える、請求項３に記載のメトロロジシステム。
【請求項5】
前記正の回折次数及び前記負の回折次数の前記測定された強度間の前記差は、前記ターゲットの非対称性に基づく、請求項４に記載のメトロロジシステム。
【請求項6】
前記分布測定における前記変化は、前記ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、請求項４に記載のメトロロジシステム。
【請求項7】
前記ディテクタアレイは、前記複数の回折次数の各々が前記ディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成され、前記メトロロジシステムは、前記複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての前記分布測定における変化を決定するように構成されたプロセッサを更に備え、
前記分布測定における前記変化は、前記ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項8】
前記導波路デバイスは、前記ディテクタアレイが前記導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように構成されるように配置される、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項9】
レンズシステムを更に備え、前記導波路デバイスの出力が前記レンズシステムの焦点に配置され、
前記ディテクタアレイは前記レンズシステムの共役焦点に配置される、請求項８に記載のメトロロジシステム。
【請求項10】
前記導波路デバイスと前記ディテクタアレイとの間の距離が、前記ディテクタアレイが前記投影システムの瞳面において検出するように配置される、請求項８に記載のメトロロジシステム。
【請求項11】
前記複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰するように構成されたメカトロニクスアパーチャを更に備え、前記ディテクタアレイは、単一ピクセルディテクタを備える、請求項８に記載のメトロロジシステム。
【請求項12】
前記導波路デバイスの上流に位置決めされた第１のレンズシステム、前記第１のレンズシステムの上流に位置決めされた光学要素、及び、
前記光学要素の上流に位置決めされた第２のレンズシステム、
を更に備える、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項13】
前記ディテクタアレイは、前記複数の回折次数のうちの第１の回折次数を検出するように構成された第１のディテクタ、及び、前記複数の回折次数のうちの第２の回折次数を検出するように構成された第２のディテクタを備え、前記光学要素は、調整可能次数スプリッタ、調整可能次数ブロッカ、又は空間光変調器のうちの少なくとも１つを備える、請求項１２に記載のメトロロジシステム。
【請求項14】
前記導波路デバイスは、マルチモードファイバを備える、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項15】
前記導波路デバイスは、ファイババンドルを備える、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項16】
前記導波路デバイスは、１つ以上の導波路デバイスを備え、前記１つ以上の導波路デバイスのうちの各々は、前記ディテクタアレイが、前記１つ以上の導波路デバイスのうちの対応する導波路デバイスを使用して、前記投影システムの瞳面の異なる部分を検出するように配置される、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項17】
前記ターゲットは、第１のピッチを有する第１のセグメントと、前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する第２のセグメントと、を有するデュアルピッチマークを備える、請求項１に記載のメトロロジシステム。
【請求項18】
前記ディテクタアレイは、前記第２の方向から分離した前記第１の方向に、前記複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した前記複数の回折次数の各々を検出するように、更に構成される、請求項１７に記載のメトロロジシステム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０２１年１２月７日出願の米国仮特許出願第６３／２８６，９３３号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本願は、２０２１年１２月７日出願の米国仮特許出願第６３／２８６，９３３号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本開示は、メトロロジシステム、例えば、リソグラフィプロセスに関連して使用されるメトロロジシステムにおけるターゲットマーク非対称性を測定及び使用するための、方法及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。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【0004】
[0004] リソグラフィ動作中、異なる処理ステップは異なる層が基板上に逐次形成されることを必要とし得る。したがって、高確度で形成された前のパターンに関して基板を位置決めすることが必要な可能性がある。概して、アライメントマークは、第２のオブジェクトに関して位置合わせ及び位置決めされるよう、基板上に配置される。リソグラフィ装置が、アライメントマークの位置を検出するため、及び、マスクからの正確な露光を保証するためにアライメント装置を使用して基板を位置合わせするために、アライメント装置を使用し得る。２つの異なる層におけるアライメントマーク間のミスアライメントは、オーバーレイエラーとして測定される。
【0005】
[0005] リソグラフィプロセスをモニタするために、パターン基板のパラメータが測定される。パラメータには、例えば、パターン基板内又は上に形成された連続する層間のオーバーレイエラーや現像された感光性レジストの臨界線幅が含まれてよい。この測定は、製品基板上及び／又は専用のメトロロジターゲット上で実行することができる。走査電子顕微鏡及び様々な専用ツールの使用を含むリソグラフィプロセスで形成される微細構造を測定する様々な技術がある。専用検査ツールの高速で非侵襲的な形態は、放射ビームを基板表面上のターゲットに誘導し、散乱又は反射したビームの特性を測定するスキャトロメータである。基板により反射又は散乱される前後のビームの特性を比較することによって、基板の特性を決定することができる。これは、例えば既知の基板特性に関連した既知の測定値のライブラリに格納されたデータと反射ビームを比較することによって実行することができる。分光スキャトロメータは広帯域放射ビームを基板上に誘導し、特定の狭い角度範囲に散乱した放射のスペクトル（波長の関数としての強度）を測定する。これに対して、角度分解スキャトロメータは単色放射ビームを使用し、散乱した放射の強度を角度の関数として測定する。
【0006】
[0006] このような光学スキャトロメータは、現像された感光性レジストのクリティカルディメンジョンやパターン基板内又は上に形成された２つの層の間のオーバーレイエラー（ＯＶ）などのパラメータを測定するのに使用することができる。基板の特性は、基板により反射又は散乱される前後の照明ビームの特性を比較することによって測定することができる。
【0007】
[0007] 生産の速度及びスループットは、ＩＣ及び電子デバイスのリソグラフィ作製において特に重要である。作製において使用されるメトロロジシステムにとって、ウェーハのスループットを即時に向上させるための測定を獲得することが望ましい。測定速度を向上させるために、高確度を維持しながら、測定時間間隔を短縮するように、メトロロジシステムによって検出される放射の量を増加させる（例えばより明るい光源を使用する）ことが可能である。
【発明の概要】
【0008】
[0008] したがって、リソグラフィプロセスに関連して実行される測定における確度を向上させるために、メトロロジ装置におけるターゲットマーク非対称性の測定を向上させることが望ましい。
【0009】
[0009] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、基板上のターゲットから回折される複数の回折次数を受け取るように構成された投影システムを含む。メトロロジシステムは、ディテクタアレイ、及び、投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスを、更に含むことができる。ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように構成可能である。
【0010】
[0010] いくつかの実施形態において、ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成可能である。ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するようにも構成可能である。
【0011】
[0011] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、ターゲットの特徴を決定するように、及び、補正係数を決定するように構成された、プロセッサを更に含むことが可能である。プロセッサは、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差、並びに、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化のうちの、少なくとも１つに基づいて、補正係数を決定することが可能である。プロセッサは、決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を更に改訂することができる。
【0012】
[0012] いくつかの実施形態において、正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差は、ターゲットの非対称性に基づくものとすることができる。分布測定における変化も、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくものとすることができる。
【0013】
[0013] いくつかの実施形態において、ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成される。メトロロジシステムは、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化を決定するように構成された、プロセッサを更に含み、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づいている。
【0014】
[0014] いくつかの実施形態において、導波路デバイスは、ディテクタアレイが導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように構成されるように、配置される。いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、導波路デバイスの出力がレンズシステムの焦点に配置され、ディテクタアレイはレンズシステムの共役焦点に配置される、レンズシステムを更に含むことができる。いくつかの実施形態において、導波路デバイスとディテクタアレイとの間の距離が、ディテクタアレイが投影システムの瞳面において検出するように配置される。いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰するように構成された、メカトロニクスアパーチャを更に含むことが可能であり、ディテクタアレイは単一ピクセルディテクタを含む。
【0015】
[0015] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、導波路デバイスの上流に位置決めされた第１のレンズシステム、第１のレンズシステムの上流に位置決めされた光学要素、及び、光学要素の上流に位置決めされた第２のレンズシステムを、更に含むことができる。いくつかの実施形態において、ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数を検出するように構成された第１のディテクタ、及び、複数の回折次数のうちの第２の回折次数を検出するように構成された第２のディテクタを含むことができる。いくつかの実施形態において、光学要素は、調整可能次数スプリッタ、調整可能次数ブロッカ、又は空間光変調器のうちの、少なくとも１つを含むことができる。
【0016】
[0016] いくつかの実施形態において、導波路デバイスはマルチモードファイバを含むことができる。いくつかの実施形態において、導波路デバイスはファイババンドルを含むことができる。
【0017】
[0017] いくつかの実施形態において、導波路デバイスは１つ以上の導波路デバイスを含み、１つ以上の導波路デバイスのうちの各々は、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスのうちの対応する導波路デバイスを使用して、投影システムの瞳面の異なる部分を検出するように配置される。
【0018】
[0018] いくつかの実施形態において、ターゲットは、第１のピッチを有する第１のセグメントと、第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する第２のセグメントとを含む、デュアルピッチマークを含む。ディテクタアレイは、第２の方向から分離した第１の方向に、複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように、更に構成可能である。
【0019】
[0019] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、ディテクタアレイ及び１つ以上の導波路デバイスを含むことができる。１つ以上の導波路デバイスは、基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように、及び、複数の回折次数をディテクタアレイに伝送するように、構成可能である。１つ以上導波路デバイスは、複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するために、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように配置可能である。
【0020】
[0020] いくつかの実施形態において、方法は、基板上のターゲットの特徴を決定すること、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差を決定することを含む。複数の回折次数はターゲットから回折可能である。正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差はターゲットの非対称性に基づくことが可能である。方法は、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、分布測定における変化を決定することを更に含む。分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくことが可能である。方法は、少なくとも測定された強度間の差及び分布測定における変化に基づいて、補正係数を決定することを更に含むことが可能である。方法は、決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂することも含むことができる。
【0021】
[0021] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された、投影システムを含む。ターゲットは、第１の方向の第１の格子及び第２の方向の第２の格子を含むことができる。複数の回折次数は、第１の格子からの第１の回折次数、及び第２の格子からの第２の回折次数を含むことができる。メトロロジシステムは、ディテクタアレイ、及び、投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスを更に含むことができる。ディテクタアレイは、第２の回折次数から空間的に分離した第１の回折次数を検出するように構成可能である。
【0022】
[0022] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、投影システムの瞳面に配置されたレンズを更に含むことができる。
【0023】
[0023] いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された投影システムを含む。メトロロジシステムは、投影システムとディテクタとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された、ディテクタ及び導波路デバイスを更に含むことができる。メトロロジシステムは、ディテクタが、複数の回折次数のうちの他の回折次数の周波数とは異なる周波数において、複数の回折次数の各々を検出するように構成されるように、チョッパーホイールの中心の周りを回転するように構成されたチョッパーホイールを、更に含むことができる。
【0024】
[0024] いくつかの実施形態において、チョッパーホイールは、導波路デバイスとディテクタとの間に配置される。いくつかの実施形態において、メトロロジシステムは、第１の波長帯域を有する回折次数の第１のセット、及び、第２の波長帯域を有する回折次数の第２のセットに対して、複数の回折次数をフィルタリングするように構成された、第１のハイパスフィルタを更に含むことができる。チョッパーホイールは、回折次数の第１のセットの経路内に配置される。メトロロジシステムは、回折次数の第２のセットの経路内に配置された第２のチョッパーホイールと、ディテクタの前で、回折次数の第１のセット及び回折次数の第２のセットを組み合わせるように構成された、第２のハイパスフィルタとを、更に含むことができる。
【0025】
[0025] いくつかの実施形態において、複数の回折次数は正の回折次数を含み、チョッパーホイールは正の回折次数の経路内に配置される。メトロロジシステムは、チョッパーホイール及び第２のチョッパーホイールの後、及びディテクタの前で、正の回折次数及び負の回折次数を組み合わせるように構成された、ハイパスフィルタを更に含むことができる。
【0026】
[0026] いくつかの実施形態において、チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセット、及び、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを、含むことができる。
【0027】
[0027] いくつかの実施形態において、チョッパーホイールは、導波路デバイス及びディテクタの前に配置される。複数の回折次数は正の回折次数を含むことが可能であり、チョッパーホイールは、正の回折次数の経路内に配置される。メトロロジシステムは、第２の導波路デバイス及び第２のディテクタの前、並びに負の回折次数の経路内に配置された、第２のチョッパーホイールを更に含むことができる。
【0028】
[0028] いくつかの実施形態において、チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセットを含む第１のリングと、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを含む第２のリングとを、含む。
【0029】
[0029] 本開示の更なる特徴並びに様々な実施形態の構造及び作用は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本開示は、本明細書に記載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、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者は更なる実施形態を容易に思いつくであろう。
【図面の簡単な説明】
【0030】
[0030] 本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は、本開示を図示し説明とともに、更に本開示の原理を説明し、当業者が実施形態を作成して使用できるようにする働きをする。
【0031】
【図1A】[0031] 本開示のいくつかの実施形態に従った反射型リソグラフィ装置を示す概略図である。
【図1B】[0032] 本開示のいくつかの実施形態に従った透過型リソグラフィ装置を示す概略図である。
【図2】[0033] 本開示のいくつかの実施形態に従った反射型リソグラフィ装置をより詳細に示す概略図である。
【図3】[0034] 本開示のいくつかの実施形態に従ったリソグラフィセルを示す概略図である。
【図4A】[0035] 本開示のいくつかの実施形態に従った検査装置を示す概略図である。
【図4B】[0035] 本開示のいくつかの実施形態に従った検査装置を示す概略図である。
【図5A】[0036] 本開示のいくつかの実施形態に従った検査装置の強度チャネルを示す概略図である。
【図5B】[0037] 本開示のいくつかの実施形態に従った複数の回折次数の各々の強度を分離及び個別に測定するための１つの例示的設計を示す図である。
【図5C】[0038] 本開示のいくつかの実施形態に従ったディテクタ上の強度測定の１つの例示的エネルギー分布を示す図である。
【図5D】[0039] 本開示のいくつかの実施形態に従った複数の回折次数の各々の強度を分離及び個別に測定するための別の例示的設計を示す図である。
【図5E】[0039] 本開示のいくつかの実施形態に従った複数の回折次数の各々の強度を分離及び個別に測定するための別の例示的設計を示す図である。
【図5F】[0040] 本開示のいくつかの実施形態に従った例示のスライド可能高次減衰プレートを示す図である。
【図5G】[0041] 本開示のいくつかの実施形態に従った例示の瞳ディバイダを示す図である。
【図5H】[0041] 本開示のいくつかの実施形態に従った例示の瞳ディバイダを示す図である。
【図6】[0042] 本開示のいくつかの実施形態に従った補正係数を決定するための例示の方法６００を示す図である。
【図7A】[0043] いくつかの実施形態に従った異なるピッチを伴う例示のターゲットを示す図である。
【図7B】[0043] いくつかの実施形態に従った異なるピッチを伴う例示のターゲットを示す図である。
【図8A】[0044] いくつかの実施形態に従ったオーバーレイアライメントマークを含む例示のターゲットを示す図である。
【図8B】[0044] いくつかの実施形態に従ったオーバーレイアライメントマークを含む例示のターゲットを示す図である。
【図9】[0045] いくつかの実施形態に従った第１の方向の格子についての強度測定を第２の方向の格子についての強度測定から分離するように構成された検査装置を示す概略図である。
【図10A】[0046] いくつかの実施形態に従ったチョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離するため及び個別に測定するための例示的設計を示す図である。
【図10B】[0047] いくつかの実施形態に従ったチョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離するため及び個別に測定するための別の例示的設計を示す図である。
【図10C】[0048] いくつかの実施形態に従ったチョッパーホイールの例示的設計を示す図である。
【図10D】[0049] いくつかの実施形態に従った時間ドメイン内で検出される例示的強度信号を示す図である。
【図10E】[0049] いくつかの実施形態に従った周波数ドメイン内で検出される例示的強度信号を示す図である。
【図11A】[0050] いくつかの実施形態に従った光学システム内のチョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離するため及び個別に測定するための別の例示的設計を示す図である。
【図11B】[0051] いくつかの実施形態に従った光学システム内で使用されるべきチョッパーホイールの例示的設計を示す図である。
【0032】
[0052] 本開示の特徴は、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことで更に明白になるであろう。図面では、一般に、同様の参照番号が同一の、機能が類似した、及び／又は構造が類似する要素を示す。更に、一般に、参照番号の左端の桁は、参照番号が最初に表示される図面を識別する。他に示されない限り、本開示を通じて提供される図面は縮尺通りの図面として解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【0033】
[0053] 本明細書は、本開示の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。１つ又は複数の開示された実施形態は例として提供される。本開示の範囲は、１つ又は複数の開示された実施形態に限定されない。特許請求された特徴は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義される。
【0034】
[0054] 記載された１つ又は複数の実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された１つ又は複数の実施形態が特定の特徴、構造、又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、又は特性を含まないことがあることを示す。更に、こ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。更に、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又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、このような特徴、構造、又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の範囲内にあることが理解される。
【0035】
[0055] 「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上（ｏｎ）」、「上（ｕｐｐｅｒ）」などのような空間的に相対的な用語は、図に示すように、ある要素又は特徴と別の１つ又は複数の要素又は１つ又は複数の特徴との関係を説明するのを容易にするために、本明細書で使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に示されている方向に加えて、使用中又は動作中のデバイスの様々な方向を包含することを意図している。装置は、他の方法で方向付けられてもよく（９０度又は他の方向に回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述語は、同様にそれに応じて解釈され得る。
【0036】
[0056] 本明細書で使用される「約」という語は、特定の技術に基づいて変化し得る所与の量の値を示す。特定の技術に基づいて、「約」という語は、例えばその値の１０～３０％（例えば、その値の±１０％、±２０％、又は±３０％）の範囲内で変化する所与の量の値を示す可能性がある。
【0037】
[0057] 本開示の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのいずれかの組み合わせにおいて実施可能である。また、本開示の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって読み取り及び実行され得る機械読み取り可能媒体上に記憶された命令としても実施することができる。機械読み取り可能媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態の情報を記憶又は送信するためのいずれかの機構を含み得る。例えば、機械読み取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（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、又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、及び他のものを含むことができる。更に、一定の動作を実行するものとして本明細書ではファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、及び／又は命令を記載することができる。しかしながらそのような記載は単に便宜上のものであり、そういった動作は実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスから得られることは認められよう。
【0038】
[0058] このような実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが有用であろう。
【0039】
[0059] 例示的リソグラフィシステム
[0060] 図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ本開示の実施形態が実装され得るリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図である。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’はそれぞれ以下の、放射ビームＢ（例えば深紫外放射又は極端紫外放射）を調節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、又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るとともに、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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るとともに、基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナ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、を備える。リソグラフィ装置１００及び１００’は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃ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及び投影システムＰＳは反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。
[0060] 図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ本開示の実施形態が実装され得るリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図である。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’はそれぞれ以下の、放射ビームＢ（例えば深紫外放射又は極端紫外放射）を調節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、又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るとともに、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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るとともに、基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナ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、を備える。リソグラフィ装置１００及び１００’は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃ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及び投影システムＰＳは反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。
【0040】
[0061] 照明システムＩＬは、放射ビームＢを誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【0041】
[0062] 支持構造ＭＴは、基準フレームに対するパターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置１００及び１００’のうちの少なくとも１つの設計等の条件、及び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ＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、機械的、真空、静電、又は他のクランプ技術を使用して、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。支持構造ＭＴは、例えば、フレーム又はテーブルでもよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。センサを使用することにより、支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが、例えば、投影システムＰＳに対して確実に所望の位置に来るようにできる。
【0042】
[0063] 「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にパターンを生成する等のために放射ビームＢの断面にパターンを付与するのに使用され得る何らかのデバイスを指すものと広義に解釈されるべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路を形成するためにターゲット部分Ｃに生成されるデバイスにおける特定の機能層に対応する可能性がある。
【0043】
[0064] 本明細書において、「検査装置」、「メトロロジ装置」などの用語は、例えば構造の特性（例えば、オーバーレイ誤差、クリティカルディメンションパラメータ）を測定するために使用されるデバイス又はシステム、あるいはウェーハのアライメント（例えばアライメント装置）を検査するためにリソグラフィ装置内で使用される装置又はシステムを指すために使用される場合がある。
【0044】
[0065] パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’におけるように）透過型であっても、（図１Ａのリソグラフィ装置１００におけるように）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例には、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、又はプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、又はハーフトーン型位相シフトマスク、更には多様なハイブリッドマスクタイプなどのマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、それぞれが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斜され得る小さいミラーのマトリクス配列を採用する。傾斜されたミラーは、小さいミラーのマトリクスにより反射される放射ビームＢにパターンを付与する。
【0045】
[0066] 「投影システム」ＰＳという用語は、用いられる露光放射線に、又は、基板Ｗ上の液浸液の使用もしくは真空の使用などの他の要素に適切な屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はそれらのあらゆる組み合わせを含むあらゆるタイプの投影システムを含んでいてもよい。その他のガスは放射線又は電子を吸収し過ぎる可能性があるため、極端紫外線（ＥＵＶ）又は電子ビーム放射線には真空環境を使用することがある。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。
【0046】
[0067] リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプであってよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加の基板テーブルＷＴが並行して使用されるか、あるいは１つ以上の基板テーブルＷＴが露光に使用されている間に、１つ以上の他のテーブルで準備工程が実行されてよい。ある状況では、追加のテーブルは基板テーブルＷＴでなくてもよい。
【0047】
[0068] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの数を増加させるために当技術分野でよく知られている。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【0048】
[0069] 図１Ａ及び図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には、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００、１００’とは別個の物理的実体であってよい。この場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００又は１００’の一部を構成するとは見なされず、放射ビームＢは放射源ＳＯから、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステムＢＤ（図１Ｂ）を介してイルミネータＩＬへ通過する。他の場合、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合には、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００、１００’の一体部分であってよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビームデリバリシステムＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと呼ばれることがある。
【0049】
[0070] イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を備えてよい。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ「σ－ｏｕｔｅｒ」及び「σ－ｉｎｎｅｒ」と呼ばれる）を調整することができる。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネント（図１Ｂ）を備えてもよい。イルミネータＩＬは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームＢを調節するのに使用することができる。
【0050】
[0071] 図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン付与される。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）の助けによって、基板テーブルＷＴを（例えば、放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。マスク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、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗを位置合わせすることができる。
【0051】
[0072] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されたパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターン付与される。マスクＭＡを横断した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦させる。投影システムは、照明システム瞳ＩＰＵと共役な瞳ＰＰＵを有する。放射の一部は、照明システム瞳ＩＰＵにおける強度分布から生じ、マスクパターンにおいて回折の影響を受けることなくマスクパターンを横切り、照明システム瞳ＩＰＵにおいて強度分布の像を作り出す。
【0052】
[0073] 投影システムＰＳは、マスクパターンＭＰの像を投影する。像は、強度分布からの放射によりマークパターンＭＰから生成された回折ビームによって、基板Ｗ上に被覆されたフォトレジスト層上に形成される。例えば、マスクパターンＭＰには、ラインとスペースのアレイが含まれてよい。アレイでの放射回折でゼロ次回折でないものからは、ラインと垂直な方向に方向が変わった誘導回折ビームが生成される。非回折ビーム（すなわち、いわゆるゼロ次回折ビーム）は、伝搬方向が変化することなくパターンを横断する。ゼロ次回折ビームは、投影システムＰＳの共役な瞳ＰＰＵの上流にある投影システムＰＳの上部レンズ又は上部レンズグループを横断して、共役な瞳ＰＰＵに到達する。ゼロ次回折ビームに関連する共役な瞳ＰＰＵの面における強度分布の部分が、照明システムＩＬの照明システム瞳ＩＰＵの強度分布の像である。開口デバイスＰＤは、例えば投影システムＰＳの共役な瞳ＰＰＵを含む平面に又は概ね平面に配置される。
【0053】
[0074] 投影システムＰＳは、レンズ又はレンズグループＬによって、ゼロ次回折ビームのみならず、１次又は１次以上の回折ビーム（図示せず）も捉えるように配置される。いくつかの実施形態では、ラインに対して垂直な方向に延びるラインパターンを結像するためのダイポール照明を使用して、ダイポール照明の解像度向上効果を利用することができる。例えば、１次回折ビームは、対応するゼロ次回折ビームにウェーハＷのレベルで干渉して、ラインパターンＭＰの像を可能な限り高い解像度及びプロセスウィンドウ（すなわち、使用可能焦点深度及び許容露光ドーズの変化の組み合わせ）で生成する。いくつかの実施形態では、照明システム瞳ＩＰＵの対向する象限に放射極（図示せず）を提供することによって非点収差を低減することができる。更に、いくつかの実施形態では、対向する象限の放射極に関連付けられた投影システムの共役な瞳ＰＰＵでゼロ次ビームを遮断することによって非点収差を低減することができる。このことは、参照によりその全体が本明細書に取り込まれる、２００９年３月３１日発行の米国特許第７，５１１，７９９号により詳細に説明されている。
【0054】
[0075] 第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）の助けにより、（例えば放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、（例えばマスクライブラリの機械的な取り出し後又はスキャン中に）第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１Ｂに図示せず）とを使用して、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。
【0055】
[0076] 一般に、マスクテーブル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）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けを借りて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、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及びショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク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を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【0056】
[0077] マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは、真空チャンバＶ内にあってよい。真空内ロボットＩＶＲを用いて、マスクなどのパターニングデバイスを真空チャンバ内及び外に移動させることができる。代替的に、マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空チャンバの外側にある場合、真空内ロボットＩＶＲと同様に、様々な輸送作業のために真空外ロボットを用いることができる。真空内及び真空外ロボットは、共に中継ステーションの固定されたキネマティックマウントへの任意のペイロード（例えばマスク）のスムーズな移動のために較正される必要がある。
【0057】
[0078] 図示のリソグラフィ装置１００及び１００’は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【0058】
[0079] １．ステップモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
【0059】
[0080] ２．スキャンモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、同期的にスキャンされる一方、放射ビームＢに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。
【0060】
[0081] ３．別のモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームＢに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。パルス放射源ＳＯを使用することができ、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を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、必要に応じて更新される。この動作モードは、プログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【0061】
[0082] 上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【0062】
[0083] 更なる実施形態では、リソグラフィ装置１００は、極端紫外（ＥＵＶ）放射源を備える。極端紫外放射源は、ＥＵＶリソグラフィのためにＥＵＶ放射ビームを発生させるように構成される。一般に、ＥＵＶ放射源は、放射システム内に構成され、対応する照明システムが、ＥＵＶ放射源のＥＵＶ放射ビームを調節するように構成される。
【0063】
[0084] 図２は、ソースコレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを備えたリソグラフィ装置１００をより詳細に示している。ソースコレクタ装置ＳＯは、このソースコレクタ装置ＳＯの閉鎖構造２２０内に真空環境を維持できるように構築及び配置される。放電生成プラズマ源によってＥＵＶ放射放出プラズマ２１０を形成することができる。ＥＵＶ放射を生成するには、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気のようなガス又は蒸気によって、極めて高温のプラズマ２１０を生成して、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出させればよい。極めて高温のプラズマ２１０は、例えば放電によって少なくとも不完全電離プラズマを生じさせることによって生成される。効率的な放射発生のため、例えば分圧が１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎの蒸気又は他のいずれかの適切なガスもしくは蒸気が必要となることがある。いくつかの実施形態では、励起したスズ（Ｓｎ）のプラズマを供給してＥＵＶ放射を生成する。
【0064】
[0085] 高温プラズマ２１０が発した放射は、放射源チャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２内へ、放射源チャンバ２１１の開口内又は開口の後ろに位置決めされた任意選択のガスバリア又は汚染物質トラップ２３０（場合によっては汚染物質バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介して送出される。汚染物質トラップ２３０はチャネル構造を含むことができる。汚染物質トラップ２３０は、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含むことができる。本明細書で更に示す汚染物質トラップ又は汚染物質バリア２３０は、少なくともチャネル構造を含む。
【0065】
[0086] コレクタチャンバ２１２は、いわゆるかすり入射型コレクタの場合もある放射コレクタＣＯを含むことができる。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１及び下流放射コレクタ側２５２を有する。コレクタＣＯを横断する放射は、格子スペクトルフィルタ２４０で反射して、仮想光源点ＩＦに合焦させることができる。仮想光源点ＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０の開口２１９に又はその近傍に位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。格子スペクトルフィルタ２４０は、特に赤外線（ＩＲ）放射を抑制するために用いられる。
【0066】
[0087] この後、放射は照明システムＩＬを横断する。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１の所望の角度分布を与えるとともにパターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度均一性を与えるように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２２及びファセット瞳ミラーデバイス２２４を備えることができる。支持構造ＭＴにより保持されたパターニングデバイスＭＡで放射ビーム２２１が反射されると、パターン付きビーム２２６が形成され、このパターン付きビーム２２６は、投影システムＰＳによって反射要素２２８、２２９を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴにより保持された基板Ｗ上に結像される。
【0067】
[0088] 一般に、照明光学ユニットＩＬ及び投影システムＰＳには、図示するよりも多くの要素が存在することができる。格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置のタイプに応じて任意選択的に存在することができる。更に、図２に示したものよりも多くのミラーが存在することができ、例えば投影システムＰＳには、図２に示したものに比べて１つから６つの追加の反射要素が存在することができる。
【0068】
[0089] 図２に示すようなコレクタ系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の単なる一例として、かすり入射型リフレクタ２５３、２５４、及び２５５を有する入れ子状のコレクタとして示されている。かすり入射型リフレクタ２５３、２５４、及び２５５は、光軸Ｏを中心として軸方向に対称配置され、このタイプのコレクタ系ＣＯは、ＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ源と組み合わせて好適に用いられる。
【0069】
[0090] 例示的リソグラフィセル
[0091] 図３は、いくつかの実施形態に従った、リソセル又はクラスタと呼ばれることもあるリソグラフィセル３００を示している。リソグラフィ装置１００又は１００’はリソグラフィセル３００の一部を構成することができる。また、リソグラフィセル３００は、基板に露光前プロセス及び露光後プロセスを実行する１つ以上の装置を含むことができる。従来から、これらにはレジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、冷却プレートＣＨ、及びベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラ、すなわちロボットＲＯが、入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り出し、それらを様々なプロセス装置間で移動させ、リソグラフィ装置１００又は１００’のローディングベイＬＢに引き渡す。これらのデバイスは、まとめてトラックと呼ばれることも多く、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。ＴＣＵ自体は監視制御システムＳＣＳによって制御され、ＳＣＳはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。したがって、これらの様々な装置はスループット及び処理効率を最大化するように動作させることができる。
[0091] 図３は、いくつかの実施形態に従った、リソセル又はクラスタと呼ばれることもあるリソグラフィセル３００を示している。リソグラフィ装置１００又は１００’はリソグラフィセル３００の一部を構成することができる。また、リソグラフィセル３００は、基板に露光前プロセス及び露光後プロセスを実行する１つ以上の装置を含むことができる。従来から、これらにはレジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、冷却プレートＣＨ、及びベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラ、すなわちロボットＲＯが、入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り出し、それらを様々なプロセス装置間で移動させ、リソグラフィ装置１００又は１００’のローディングベイＬＢに引き渡す。これらのデバイスは、まとめてトラックと呼ばれることも多く、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。ＴＣＵ自体は監視制御システムＳＣＳによって制御され、ＳＣＳはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。したがって、これらの様々な装置はスループット及び処理効率を最大化するように動作させることができる。
【0070】
[0092] 例示的メトロロジシステム
[0093] デバイスフィーチャを基板上に正確に配置するためのリソグラフィプロセスを制御するために、一般にアライメントマークが基板上に提供され、リソグラフィ装置は、基板上のマークの正確な位置決めのために１つ以上を含む。これらのアライメント装置は、効果的な位置測定装置である。異なるタイプのマーク及び異なるタイプのアライメント装置及び／又はシステムは、異なる時点及び異なる製造業者からわかる。現行のリソグラフィ装置において幅広く使用されるシステムのタイプは、米国特許第６，９６１，１１６号（ｄｅｎ Ｂｏｅｆ等）に記載されるような自己参照干渉計に基づく。一般に、マークは、Ｘ位置及びＹ位置を取得するために別々に測定される。しかしながら、組み合わされたＸ及びＹ測定は、米国公開第２００９／１９５７６８Ａ号（ＢｉＪｎｅｎ等）に記載される技法を使用して実行可能である。これらの開示の両方の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
[0093] デバイスフィーチャを基板上に正確に配置するためのリソグラフィプロセスを制御するために、一般にアライメントマークが基板上に提供され、リソグラフィ装置は、基板上のマークの正確な位置決めのために１つ以上を含む。これらのアライメント装置は、効果的な位置測定装置である。異なるタイプのマーク及び異なるタイプのアライメント装置及び／又はシステムは、異なる時点及び異なる製造業者からわかる。現行のリソグラフィ装置において幅広く使用されるシステムのタイプは、米国特許第６，９６１，１１６号（ｄｅｎ Ｂｏｅｆ等）に記載されるような自己参照干渉計に基づく。一般に、マークは、Ｘ位置及びＹ位置を取得するために別々に測定される。しかしながら、組み合わされたＸ及びＹ測定は、米国公開第２００９／１９５７６８Ａ号（ＢｉＪｎｅｎ等）に記載される技法を使用して実行可能である。これらの開示の両方の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0071】
[0094] 図４Ａは、いくつかの実施形態に従ったリソグラフィ装置１００又は１００’の一部として実装可能なメトロロジシステム４００の断面ビューを示す概略図である。いくつかの実施形態において、メトロロジシステム４００は、パターニングデバイス（例えばパターニングデバイスＭＡ）に関して基板（例えば基板Ｗ）を位置合わせするように構成可能である。メトロロジシステム４００は、基板上のアライメントマークの位置を検出するように、及び、検出されたアライメントマークの位置を使用して、リソグラフィ装置１００又は１００’のパターニングデバイス又は他の構成要素に関して、基板を位置合わせするように、更に構成可能である。こうした基板のアライメントは、基板上の１つ以上のパターンの正確な露光を保証することができる。
【0072】
[0095] いくつかの実施形態において、メトロロジシステム４００は、照明システム４１２、ビームスプリッタ４１４、干渉計４２６、ディテクタ４２８、ビーム分析器４３０、及びオーバーレイ計算プロセッサ４３２を含むことができる。照明システム４１２は、１つ以上の通過帯域を有する電磁狭帯域放射ビーム４１３を提供するように構成可能である。一例において、１つ以上の通過帯域は、約５００ｎｍから約９００ｎｍの間の波長のスペクトル内とすることができる。別の例において、１つ以上の通過帯域は、約５００ｎｍから約９００ｎｍの間の波長のスペクトル内の離散的狭通過帯域とすることができる。照明システム４１２は、長い時間期間にわたって（例えば照明システム４１２の寿命にわたって）、実質的に一定の中心波長（ＣＷＬ）値を有する１つ以上の通過帯域を提供するように、更に構成可能である。こうした照明システム４１２の構成は、現行のアライメントシステムにおいて、上記で考察したように、所望のＣＷＬ値からの実際のＣＷＬ値のシフトを防ぐために役立つことができる。また結果として、一定のＣＷＬ値の使用は、現行のアライメント装置と比較して、アライメントシステム（例えばメトロロジシステム４００）の長期安定性及び確度を向上させることができる。
【0073】
[0096] いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ４１４は、放射ビーム４１３を受け取り、放射ビーム４１３を少なくとも２つの放射サブビームに分割するように構成可能である。例えば、放射ビーム４１３は、図４Ａに示されるように、放射サブビーム４１５及び４１７に分割可能である。ビームスプリッタ４１４は、放射サブビーム４１５を、ステージ４２２上に配置された基板４２０上に誘導するように、更に構成可能である。一例において、ステージ４２２は方向４２４に沿って移動可能である。放射サブビーム４１５は、基板４２０上に配置されたアライメントマーク又はターゲット４１８を照明するように構成可能である。アライメントマーク又はターゲット４１８は、放射感応性フィルムでコーティング可能である。いくつかの実施形態において、アライメントマーク又はターゲット４１８は、１８０度（すなわち、１８０°）対称性を有することができる。すなわち、アライメントマーク又はターゲット４１８がアライメントマーク又はターゲット４１８の面に対して垂直な対称性の軸の周りを１８０°回転すると、回転したアライメントマーク又はターゲット４１８は、回転していないアライメントマーク又はターゲット４１８と実質的に同一であり得る。基板４２０上のターゲット４１８は、（ａ）実レジストラインから形成されるバーを含むレジスト層格子、又は（ｂ）プロダクトレイヤ格子、又は（ｃ）プロダクトレイヤ格子上にオーバーレイ又はインターリーブされたレジスト格子を備える、オーバーレイターゲット構造における複合格子スタックとすることができる。バーは、代替として基板内にエッチング可能である。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に、投影システムＰＬにおいて、色収差に対して敏感であり、照明対称性及びこうした収差の存在は、プリント格子における変動においてそれら自体を表すことになる。ライン幅、ピッチ、及びクリティカルディメンションの測定のためのデバイス製造で使用される１つのインライン方法は、「スキャトロメトリ」と呼ばれる技法を利用する。スキャトロメトリの方法は、Ｒａｙｍｏｎｄ等の「Ｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｕｓｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｒｙ」，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｂ，Ｖｏｌ．１５，ｎｏ．２，ｐｐ。３６１－３６８（１９９７）及び、Ｎｉｕ等の「Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｒｙ ｉｎ ＤＵＶ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」，ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３６７７（１９９９）に記載されており、その両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。スキャトロメトリにおいて、光はターゲット内の周期構造によって反射され、所与の角度で結果として生じる反射スペクトルが検出される。反射スペクトルを引き起こす構造は、例えば、Ｒｉｇｏｒｏｕｓ Ｃｏｕｐｌｅｄ－Ｗａｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＲＣＷＡ）を使用して、又は、シミュレーションによって導出されるパターンのライブラリと比較することによって、再構築される。したがって、プリント格子のスキャトロメトリデータは、格子を再構築するために使用される。ライン幅及び形状などの格子のパラメータは、プリンティングステップ及び／又は他のスキャトロメトリプロセスの知識から、処理ユニットＰＵによって実行される再構築プロセスに入力可能である。
【0074】
[0097] いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ４１４は、一実施形態に従って、回折放射ビーム４１９を受け取り、回折放射ビーム４１９を少なくとも２つの放射サブビームに分割するように、更に構成可能である。図４Ａに示されるように、回折放射ビーム４１９は、回折放射サブビーム４２９及び４３９に分割可能である。
【0075】
[0098] たとえビームスプリッタ４１４が、放射サブビーム４１５をアライメントマーク又はターゲット４１８に向けて誘導し、回折放射サブビーム４２９を干渉計４２６に向けて誘導するように示されている場合であっても、本開示はそのように限定されないことに留意されたい。当業者であれば、他の光学配置を使用して、基板４２０上のアライメントマーク又はターゲット４１８を照明し、アライメントマーク又はターゲット４１８の像を検出することと同様の結果を得ることが可能であることが明らかとなろう。
【0076】
[0099] 図４Ａに示されるように、干渉計４２６は、ビームスプリッタ４１４を介して、放射サブビーム４１７及び回折放射サブビーム４２９を受け取るように構成可能である。例示の実施形態において、回折放射サブビーム４２９は、アライメントマーク又はターゲット４１８から反射可能な放射サブビーム４１５の少なくとも一部とすることができる。本実施形態の一例において、干渉計４２６は、任意の適切な光学要素のセット、例えば、受け取った回折放射サブビーム４２９に基づいてアライメントマーク又はターゲット４１８の２つの像を形成するように構成可能なプリズムの組み合わせを備える。良好な品質の像が形成される必要はないが、アライメントマーク４１８のフィーチャは解決されるべきであることを理解されたい。干渉計４２６は、２つの像のうちの一方を２つの像のうちの他方に関して１８０°回転させ、回転された像及び回転されない像を干渉法的に再組み合わせするように、更に構成可能である。
【0077】
[0100] いくつかの実施形態において、ディテクタ４２８は、再組み合わせされた像を干渉計信号４２７を介して受け取るように、及び、メトロロジシステム４００のアライメント軸４２１がアライメントマーク又はターゲット４１８の対称の中心（図示せず）を通過するとき、再組み合わせされた像の結果として干渉を検出するように、構成可能である。こうした干渉は、例示の実施形態に従い、アライメントマーク又はターゲット４１８が１８０°対称であること、及び、再組み合わせされた画像が建設的又は破壊的に干渉することに起因する可能性がある。検出された干渉に基づいて、ディテクタ４２８は、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心の位置を決定するように、及びしたがって、基板４２０の位置を検出するように、更に構成可能である。一例によれば、アライメント軸４２１は、基板４２０に垂直であり、像回転干渉計４２６の中心を通過する、光学ビームと位置合わせ可能である。ディテクタ４２８は、センサ特徴を実装すること及びウェーハマークプロセス変動と相互作用することによって、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置を推定するように、更に構成可能である。
【0078】
[0101] 更なる実施形態において、ディテクタ４２８は、下記の測定のうちの１つ以上を実行することによって、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心の位置を決定する。
１．様々な波長についての位置変動（色間の位置シフト）を測定すること、
２．様々な次数についての位置変動（回折次数間の位置シフト）を測定すること、及び、
３．様々な極性についての位置変動（極性間の位置シフト）を測定すること。
１．様々な波長についての位置変動（色間の位置シフト）を測定すること、
２．様々な次数についての位置変動（回折次数間の位置シフト）を測定すること、及び、
３．様々な極性についての位置変動（極性間の位置シフト）を測定すること。
【0079】
[0102] 本データは、任意のタイプのアライメントセンサ、例えば、単一のディテクタ及び４つの異なる波長を備える自己参照干渉計を採用し、ソフトウェア内のアライメント信号を抽出する、米国特許第６，９６１，１１６号に記載されるような、ＳＭＡＳＨ（ＳＭａｒｔ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ Ｈｙｂｒｉｄ）センサ、又は、７つの回折次数の各々を専用ディテクタに誘導する、米国特許第６，２９７，８７６号に記載されるような、Ａｔｈｅｎａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｕｓｉｎｇ Ｈｉｇｈ ｏｒｄｅｒ ＥＮｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を用いて、取得可能であり、その両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0080】
[0103] いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０は、回折放射サブビーム４３９の光学状態を受け取り、決定するように構成可能である。光学状態は、ビーム波長、極性、又はビームプロファイルの測定とすることができる。ビーム分析器４３０は、ステージ４２２の位置を決定し、ステージ４２２の位置をアライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心の位置と相関させるように、更に構成可能である。したがって、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置、及びしたがって、基板４２０の位置を、ステージ４２２に関して正確に知ることができる。代替として、ビーム分析器４３０は、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心が、メトロロジシステム４００又は任意の他の基準要素に関して、知ることができるように、メトロロジシステム４００又は任意の他の基準要素の位置を決定するように、構成可能である。ビーム分析器４３０は、波長帯域選択性の何らかの形を伴う、ポイント又は結像偏光計とすることができる。いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０は、メトロロジシステム４００内に直接統合するか、又は、他の実施形態に従って、単一モード、マルチモード、又は結像を保持する極性という、いくつかのタイプの光ファイバを介して接続可能である。
【0081】
[0104] いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０は、基板４２０上の２つのパターン間のオーバーレイデータを決定するように、更に構成可能である。これらのパターンのうちの１つは、基準層上の基準パターンとすることができる。他のパターンは、露光層上の露光パターンとすることができる。基準層は、基板４２０上に既に存在するエッチング層とすることができる。基準層は、リソグラフィ装置１００及び／又は１００’によって基板上に露光される基準パターンによって発生可能である。露光層は、基準層に近接して露光されるレジスト層とすることができる。露光層は、リソグラフィ装置１００又は１００’によって基板４２０上で露光される露光パターンによって発生可能である。基板４２０上の露光パターンは、ステージ４２２による基板４２０の動きに対応することができる。いくつかの実施形態において、測定されるオーバーレイデータは、基準パターンと露光パターンとの間のオフセットを示すことも可能である。測定されるオーバーレイデータは、較正後、露光層と基準層との間のオフセットを最小化できるように、リソグラフィ装置１００又は１００’によって露光される露光パターンを較正するために、較正データとして使用可能である。
【0082】
[0105] いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０は、基板４２０のプロダクトスタックプロファイルのモデルを決定するように更に構成可能であり、単一測定において、オーバーレイ、クリティカルディメンション、及びターゲット４１８の焦点を測定するように、構成可能である。プロダクトスタックプロファイルは、アライメントマーク、ターゲット４１８、又は基板４２０などのスタックされたプロダクトに関する情報を含み、照明変動の関数である、マークプロセス変動誘導型光学署名メトロロジを含むことができる。プロダクトスタックプロファイルは、プロダクト格子プロファイル、マークスタックプロファイル、及びマーク非対称性上方も含むことができる。ビーム分析器４３０の一例は、米国特許第８，７０６，４４２号に記載されるような、オランダ、フェルドホーフェンのＡＳＭＬによって製造されるＹｉｅｌｄｓｔａｒ（商標）であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。ビーム分析器４３０は、その層内の露光パターンの特定の特性に関する情報を処理するように、更に構成可能である。例えば、ビーム分析器４３０は、オーバーレイパラメータ（基板上の前の層に関する層の位置決め確度、又は、基板上のマークに関する第１の層の位置決め確度の、インジケーション）、焦点パラメータ、及び／又は、層内に示された像のクリティカルディメンションパラメータ（例えばライン幅及びその変動）を、処理することができる。他のパラメータは、露光パターンの示された像の品質に関する像パラメータである。
【0083】
[0106] いくつかの実施形態において、ディテクタのアレイ（図示せず）がビーム分析器４３０に接続可能であり、下記で考察するように、正確なスタックプロファイル検出の可能性を許可する。例えばディテクタ４２８は、ディテクタのアレイであり得る。ディテクタアレイの場合、マルチモードファイバのバンドル、チャネルごとの離散ピンディテクタ、あるいは、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ（リニア）アレイという、いくつかのオプションが可能である。マルチモードファイバのバンドルの使用は、安定性のために、任意の消散要素をリモートに配置することができる。離散ＰＩＮディテクタは、大きなダイナミックレンジを提供する。いくつかの実施形態において、各ＰＩＮディテクタは、したがって要素の数が制限されるように、別々のプリアンプを有することができる。いくつかの実施形態において、ＣＣＤリニアアレイは、位相ステッピング検出が使用される場合、高速で読み出し可能であり、特に注目される、多くの要素を提供する。
【0084】
[0107] いくつかの実施形態において、第２のビーム分析器４３０’は、図４Ｂに示されるように、回折放射サブビーム４２９の光学状態を受け取り決定するように構成可能である。光学状態は、ビーム波長、極性、又はビームプロファイルの測定であり得る。第２のビーム分析器４３０’は、ビーム分析器４３０と同一であり得る。代替として、第２のビーム分析器４３０’は、ステージ４２２の位置を決定すること、及び、ステージ４２２の位置をアライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心の位置と相関させることなどの、ビーム分析器４３０の少なくともすべての機能を実行するように構成可能である。したがって、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置、及びしたがって、基板４２０の位置は、ステージ４２２を参照しながら正確に知ることができる。第２のビーム分析器４３０’は、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称性の中心を、メトロロジシステム４００又は任意の他の基準要素に関して知ることができるように、メトロロジシステム４００又は任意の他の基準要素の位置を決定するようにも構成可能である。第２のビーム分析器４３０’は、２つのパターン間のオーバーレイデータ、及び、基板４２０のプロダクトスタックプロファイルのモデルを決定するように、更に構成可能である。第２のビーム分析器４３０’は、単一の測定において、ターゲット４１８のオーバーレイ、クリティカルディメンション、及び焦点を測定するようにも構成可能である。
【0085】
[0108] いくつかの実施形態において、第２のビーム分析器４３０’は、メトロロジシステム４００内に、直接統合するか、又は、他の実施形態に従って、単一モード、マルチモード、又は結像を保持する極性という、いくつかのタイプの光ファイバを介して接続可能である。代替として、第２のビーム分析器４３０’及びビーム分析器４３０は、回折放射サブビーム４２９及び４３９の両方の光学状態を受け取り、決定するように構成された、単一の分析器（図示せず）を形成するために組み合わせ可能である。
【0086】
[0109] いくつかの実施形態において、プロセッサ４３２は、ディテクタ４２８及びビーム分析器４３０から情報を受信する。例えば、プロセッサ４３２は、オーバーレイ計算プロセッサとすることができる。情報は、ビーム分析器４３０によって構築されるプロダクトスタックプロファイルのモデルを含むことができる。代替として、プロセッサ４３２は、プロダクトマークに関する受信した情報を使用して、プロダクトマークプロファイルのモデルを構築することができる。いずれの場合にも、プロセッサ４３２は、プロダクトマークプロファイルのモデルを使用するか又は組み込む、スタックされたプロダクト及びオーバーレイマークプロファイルのモデルを構築する。次いで、スタックモデルを使用して、オーバーレイオフセットが決定され、オーバーレイオフセット測定に対するスペクトル効果を最小限にする。プロセッサ４３２は、照明ビームの光学状態、アライメント信号、関連付けられた位置推定値、並びに瞳、像、及び追加の平面内の光学状態を含むが限定されない、ディテクタ４２８及びビーム分析器４３０から受信した情報に基づいて、基本補正アルゴリズムを作成することができる。瞳面は、放射の放射位置が入射の角度を画定し、角度位置が放射のアジマス角を画定する、平面である。プロセッサ４３２は、ウェーハマーク及び／又はアライメントマーク４１８に関してメトロロジシステム４００を特徴付けるために、基本の補正アルゴリズムを利用することができる。
【0087】
[0110] いくつかの実施形態において、プロセッサ４３２は、ディテクタ４２８及びビーム分析器４３０から受信した情報に基づいて、各マークについてのセンサ推定に関するプリントパターン位置オフセット誤差を決定するように、更に構成可能である。情報は、プロダクトスタックプロファイル、オーバーレイの測定、クリティカルディメンション、及び基板４２０上の各アライメントマーク又はターゲット４１８の焦点を含むが、限定されない。プロセッサ４３２は、クラスタ化アルゴリズムを利用して、マークを同様の一定オフセット誤差のセットにグループ化し、情報に基づいてアライメント誤差オフセット補正表を作成することができる。クラスタ化アルゴリズムは、オフセット誤差の各セットに関連付けられた、オーバーレイ測定、位置推定、及び追加の光学スタックプロセス情報に基づくことが可能である。オーバーレイは、例えば、プログラムされたオーバーレイオフセット周りに正及び負のバイアスを有するオーバーレイターゲットなどの、異なるマークの数について計算される。最小のオーバーレイを測定するターゲットが基準として（最良の確度で測定されるものとして）採用される。この測定された最小のオーバーレイ、及び、それに対応するターゲットの既知のプログラムされたオーバーレイから、オーバーレイ誤差を推測することができる。表１は、これがどのように実行できるかを示す。示された例の最小の測定されたオーバーレイは、－１ｎｍである。しかしながら、これは、－３０ｎｍのプログラムされたオーバーレイを伴うターゲットに関する。プロセスは、は、２９ｎｍのオーバーレイ誤差を導入し得る。
【0088】
【表1】
【0089】
最小値は、基準点として採用可能であり、これに関して、測定されたオーバーレイと、プログラムされたオーバーレイに起因して予測されたオーバーレイとの間の、オフセットが計算可能である。このオフセットは、各マーク又は同様のオフセットを伴うマークのセットについてのオーバーレイ誤差を決定する。したがって、表１の例において、３０ｎｍのプログラムされたオーバーレイを伴うターゲット位置での、最小の測定されたオーバーレイは－１ｎｍであった。予測されたオーバーレイと他のターゲットで測定されたオーバーレイとの差は、この基準と比較される。表１などの表は、異なる照明設定の下でマーク及びターゲット４１８から取得することも可能であり、結果として最小オーバーレイ誤差を生じさせる照明設定、及び、それに対応する較正係数が決定及び選択可能である。これに続き、プロセッサ４３２は、マークを同様のオーバーレイのセットにグループ化することができる。マークをグループ化するための基準は、異なるプロセス制御、例えば異なるプロセスについての異なる誤差許容値に基づいて、調整可能である。
【0090】
[0111] いくつかの実施形態において、プロセッサ４３２は、グループのすべて又はほとんどのメンバが、同様のオフセット誤差を有し、その追加の光学スタックメトロロジに基づいて、クラスタ化アルゴリズムから各マークに個々のオフセット補正を適用することを確認可能である。プロセッサ４３２は、各マークについての補正を決定し、オーバーレイにおける誤差を補正するために、例えば、補正をメトロロジシステム４００内へとフィードすることによって、補正をリソグラフィ装置１００又は１００’へとフィードバックすることができる。
【0091】
[0112] ターゲット非対称性測定のための例示的装置
[0113] いくつかの実施形態によれば、干渉計４２６及びディテクタ４２８は、アライメントマーク又はターゲット４１８のアライメント及び／又は位置を決定するように構成可能な、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の１つ以上の位相チャネルを含む（又はその一部である）ことができる。いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０及び／又はビーム分析器４３０’は、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の１つ以上の強度チャネルを含む（又はその一部である）ことができる。
[0113] いくつかの実施形態によれば、干渉計４２６及びディテクタ４２８は、アライメントマーク又はターゲット４１８のアライメント及び／又は位置を決定するように構成可能な、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の１つ以上の位相チャネルを含む（又はその一部である）ことができる。いくつかの実施形態において、ビーム分析器４３０及び／又はビーム分析器４３０’は、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の１つ以上の強度チャネルを含む（又はその一部である）ことができる。
【0092】
[0114] 下記でより詳細に考察するように、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の強度チャネルは、アライメントマーク又はターゲット４１８から回折された異なる回折次数は、例えばビーム分析器４３０及び／又はビーム分析器４３０’において分離されるように、設計可能である。言い換えれば合計強度（例えば、Ｉ＋ｔｏｔａｌ＝Ｉ＋１＋Ｉ＋２＋Ｉ＋３＋・・・）を測定する代わりに（又はそれに加えて）、強度チャネルは異なる回折次数の強度を別々に（例えば、Ｉ＋１及びＩ－１、Ｉ＋２及びＩ－２など）測定することができる。ここで、Ｉは測定される強度である。いくつかの実施形態によれば、回折次数を分離すること、及び回折次数を別々に検出することによって、メトロロジシステム４００は、例えば、異なる回折次数についての強度不均衡（例えば強度における差）を測定及び決定するように、構成可能である。
【0093】
[0115] いくつかの実施形態によれば、回折次数の強度不均衡は、アライメントマーク又はターゲット４１８における非対称性に起因するものとすることができる。追加又は代替として、アライメントマーク又はターゲット４１８のバックグラウンドも、回折次数の強度不均衡に寄与し得る。
【0094】
[0116] いくつかの実施形態において、下記でより詳細に考察するように、回折次数の強度不均衡を決定及び測定することによって、メトロロジシステム４００は、メトロロジシステム４００によって決定される、アライメントマーク又はターゲット４１８の特徴（例えば、アライメント、位置、オーバーレイ誤差など）を補正するために使用可能な、補正係数を決定することが可能である。
【0095】
[0117] 図５Ａは、いくつかの実施形態に従った検査装置の強度チャネルの概略図を示す。強度チャネル５００は、いくつかの実施形態によれば、上記で考察したように図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の一部とすることができる。
【0096】
[0118] 図５Ａに示されるように、強度チャネル５００は、ターゲット５０１、光学システム５０３、及び検出システム５０５を含むことができる。いくつかの実施形態において、ターゲット５０１は、図４Ａ及び図４Ｂのアライメントマーク又はターゲット４１８とすることができる。光学システム５０３は、ターゲット５０１を照射するための放射ビーム５１５を発生させる（又は、放射源から受け取る）ように、構成可能である。光学システム５０３は、ターゲット５０１から回折された回折次数を収集し、回折次数を検出システム５０５へと案内するようにも構成可能である。いくつかの実施形態によれば、光学システム５０３は１つ以上の光学デバイスを含む。例えば、光学システム５０３は、放射ビーム５１５を受け取り、ターゲット５０１を照射するために放射ビーム５１５の方向を変更するように構成された、光学要素５０９を含むことができる。いくつかの非限定的例において、光学要素５０９は、ミラー、プリズム、ビームスプリッタなどを含むことができる。
【0097】
[0119] 光学システム５０３は、投影システム５０７も含むことができる。投影システム５０７は、いくつかの実施形態に従い、レンズ又はレンズのシステムを含むことができる。投影システム５０７は、放射ビーム５１５をターゲット５０１に照射し、ターゲット５０１から回折された回折次数を収集するように構成可能である。図５Ａは、＋１回折された放射ビーム５１７ａ、－１回折された放射ビーム５１７ｂ、＋３回折された放射ビーム５１９ａ、及び－３回折された放射ビーム５１９ｂを示す。４つの回折された放射ビームが示されているが、本開示の実施形態は任意数の回折次数を含むことができる。
【0098】
[0120] いくつかの実施形態によれば、光学システム５０３は、瞳ディバイダ５１１も含むことができる。瞳ディバイダ５１１は、正（＋）及び負（－）の回折次数チャネルを分離するように構成可能である。例えば、正のチャネル分岐は、回折次数５１７ａ及び５１９ａを含むことができる。本例では、負のチャネル分岐は、回折次数５１７ｂ及び５１９ｂを含むチャネルを含むことができる。図５Ｇ及び図５Ｈは、いくつかの実施形態に従った例示のディバイダ５７１ａ及び５７１ｂを示す。図５Ｇの瞳ディバイダ５７１ａは、例えば、正（＋）の回折次数チャネル内の望ましくない回折次数をブロックするように構成された領域５７３ａを含むことができる。図５Ｈの瞳ディバイダ５７１ｂは、例えば、負（－）の回折次数チャネル内の望ましくない回折次数をブロックするように構成された領域５７３ｂを含むことができる。
【0099】
[0121] 光学システム５０３は、回折次数５１７及び５１９を検出システム５０５へと案内するように構成された光学要素５１３ａ及び５１３ｂ（本明細書では光学要素５１３と呼ぶ）も含むことができる。いくつかの実施形態によれば、光学要素５１３ａ及び光学要素５１３ｂは、レンズ又はレンズのシステムを含むことができる。
【0100】
[0122] いくつかの実施形態によれば、検出システム５０５は、１つ以上の導波路デバイス５２３ａ及び５２３ｂ並びに１つ以上のディテクタ５２１ａ及び５２１ｂを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、ディテクタ５２１ａ及び５２１ｂは、図４Ａ及び図４Ｂのビーム分析器４３０及び／又は４３０’（又はその一部）として、使用可能である。いくつかの実施形態において、導波路デバイス５２３ａ及び５２３ｂ（本明細書では、導波路デバイス５２３と呼ばれる）は、マルチモード導波路デバイスを含むことができる。代替として、導波路デバイス５２３は、複数の単一モード導波路デバイスのバンドルを含むことができる。例えば、導波路デバイス５２３は、ファイババンドル（例えば、単一の大コアマルチモードファイバの代わりに、互いに近い複数の小ファイバ）を含むことができる。いくつかの例では、単一モード導波路デバイスは単一モードファイバを含むことができる。いくつかの例では、マルチモード導波路デバイスはマルチモードファイバを含むことができる。「導波路デバイス」などの用語は、本明細書では、キャビティ及び／又は媒体内に放射を閉じ込めることによって、放射を伝搬することが可能なデバイスを指すために使用可能である。導波路デバイスの一例は、光ファイバである。導波路デバイスの別の例は、マイクロ波キャビティである。導波路デバイスの更に別の例は、（例えば、フォトニック回路内に見られるような）基板上に取り付けられた透過型材料のストリップである。
【0101】
[0123] いくつかの実施形態によれば、ディテクタ５２１ａは、正のチャネル分岐に関連付けることが可能であり、導波路デバイス５２３ａを介して回折次数５１７ａ及び５１９ａを受け取るように構成可能である。同様に、ディテクタ５２１ｂは、負のチャネル分岐に関連付けることが可能であり、導波路デバイス５２３ｂを介して回折次数５１７ｂ及び５１９ｂを受け取るように構成可能である。いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス５２３ａ及びディテクタ５２１ａは、互いに空間的に分離した回折次数５１７ａ及び５１９ａの各々を検出するように構成される。言い換えれば、ディテクタ５２１ａは、回折次数５１７ａ及び５１９ａの各々の強度を個別に測定するように構成される。同様に、導波路デバイス５２３ｂ及びディテクタ５２１ｂは、互いから空間的に分離した回折次数５１７ｂ及び５１９ｂの各々を検出するように構成される。言い換えれば、ディテクタ５２１ｂは、回折次数５１７ｂ及び５１９ｂの各々の強度を個別に測定するように構成される。したがって、導波路デバイス５２３及びディテクタ５２１は、複数の回折次数の他方から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように構成される。また、ディテクタ５２１は、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される。
【0102】
[0124] いくつかの実施形態によれば、強度チャネル５００は、１次元ターゲットとすることが可能なターゲット５０１と共に使用される。例えば、ターゲット５０１は、Ｘ方向にセグメントを伴う格子（しかし例えば、格子ラインに限定されない）、又は、Ｙ方向にセグメントを伴う格子（しかし例えば、格子ラインに限定されない）を含むことができる。いくつかの例では、ターゲット５０１は、対角であるか又は任意の他の角度下のセグメント（しかし例えば、格子ラインに限定されない）を含むことができる。いくつかの例では、ターゲット５０１のセグメントは、他の方向に関して一方向に伸長されたチェッカーボードを含むことができる。これらの実施形態において、ディテクタ５２１は、一方向（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向など）の複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される。
【0103】
[0125] 追加又は代替として、強度チャネル５００は、デュアルピッチマークを含むことが可能なターゲット５０１と共に使用可能である。これらの実施形態において、ターゲット５０１は、異なるピッチで、例えばＸ及びＹ方向にセグメントを含むことができる。強度チャネル５００は、Ｘ方向の回折次数をＹ方向の回折次数から分離するように構成可能である。いくつかの例によれば、強度チャネル５００は、ディテクタ５２１の２つのセットを含むことができる。ディテクタの第１のセットは、第１の方向（例えばＸ方向）の複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。ディテクタの第２のセットは、第２の方向（例えばＹ方向）の複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。
【0104】
[0126] 図７Ａ及び図７Ｂは、いくつかの実施形態に従った異なるピッチを伴う例示的ターゲットを示す。例えば図７Ａは、図５Ａのターゲット５０１として使用可能なターゲット７０１（例えばアライメントターゲット）を示す。
【0105】
[0127] 図７Ａのターゲット７０１は、セグメント７０３ａ及び７０３ｂ（まとめて、セグメント７０３と呼ばれる）並びにセグメント７０５ａ及び７０５ｂ（まとめて、セグメント７０５と呼ばれる）。この例示的ターゲットにおいて、セグメント７０３は、各ターゲットラインがＹ軸に対して平行なターゲットラインを有する。また、セグメント７０５は、各ターゲットラインがＸ軸に対して平行なターゲットラインを有する。この例示的ターゲットにおいて、セグメント７０３のピッチはセグメント７０５のピッチとは異なる。
【0106】
[0128] 図７Ｂのターゲット７１１は、セグメント７１３ａ及び７１３ｂ（まとめて、セグメント７１３と呼ばれる）並びにセグメント７１５ａ及び７１５ｂ（まとめて、セグメント７１５と呼ばれる）。この例示的ターゲットにおいて、セグメント７１３は、各ターゲットラインがＹ軸に対して平行なターゲットラインを有する。また、セグメント７１５は、各ターゲットラインがＸ軸に対して平行なターゲットラインを有する。この例示的ターゲットにおいて、セグメント７１３のピッチはセグメント７１５のピッチとは異なる。
【0107】
[0129] ターゲット５０１（又は、ターゲット７０１及び７１１）のいくつかの例は、Ｘ及びＹ方向のセグメントを有する格子を用いて考察されているが、本開示の実施形態は、これらの例に限定されず、ターゲット５０１（又は、ターゲット７０１及び７１１）のセグメントは、対角であるか又は任意の他の角度下とすることができる。また、ターゲット５０１（又は、ターゲット７０１及び７１１）のセグメントは、格子ライン、他の方向に関して１つの方向に伸長されたチェッカーボードなどを含むことができるが、限定されない。
【0108】
[0130] デュアルピッチターゲット（例えばターゲット７０１又は７１１）を使用することによって、瞳面において、回折次数のロケーションは、第２の方向（例えばＹ方向）の場合のように、第１の方向（例えばＸ方向）について異なる放射位置を有することができる。したがって、回折次数は、第２の方向に関して第１の方向を分離することができる。いくつかの例によれば、放射開口数（ＮＡ）フィルタは、異なる方向についての回折次数を分離するために使用可能である。いくつかの例では、瞳面は、投影システム５０７の瞳面とすることが可能であり、放射ＮＡフィルタは、瞳ディバイダ５１１の代わり、又はこれに加えるものとすることが可能である。したがって前述のように、いくつかの実施形態に従って、図５Ａの強度チャネル５００は、ディテクタ５２１の２つのセットを含むことができる。ディテクタの第１のセットは、第１の方向（例えばＸ方向）の複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。ディテクタの第２のセットは、第２の方向（例えばＹ方向）の複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。代替として、ディテクタの１つのセットを使用して、第１の方向（例えばＸ方向）の複数の回折次数の各々の強度を第１に測定し、その後、第２の方向（例えばＹ方向）の複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。
【0109】
[0131] 追加又は代替として、強度チャネル５００は、オーバーレイアライメントマークを含むことができるターゲット５０１と共に使用可能である。図８Ａ及び図８Ｂは、いくつかの実施形態に従ったオーバーレイアライメントマークを含む例示のターゲットを示す。
【0110】
[0132] 例えば図８Ａは、図５Ａのターゲット５０１として使用可能なターゲット８０１を示す。ターゲット８０１は、アライメントマーク８０３及びオーバーレイマーク８０５を含むことができる。いくつかの例では、オーバーレイマーク８０５は、アライメントマーク８０３の上（例えば頂部）に配置することができる。いくつかの例では、オーバーレイマーク８０５は、アライメントマーク８０３に比べて小さなピッチを有することができる。いくつかの例では、オーバーレイマーク８０５は、アライメントマーク８０３の対応するサブセグメントに直交するサブセグメントを有することができる。例示のターゲット８０１において、オーバーレイターゲット８０５は４つのサブセグメントを有し、アライメントマーク８０３は４つのサブセグメントを有する。この例では、オーバーレイマーク８０５の各サブセグメントは、アライメントマーク８０３の対応するサブセグメント（例えば、オーバーレイマーク８０５のサブセグメントの下のサブセグメント）に直交することができる。
【0111】
[0133] 図８Ｂは、アライメントマーク８１３及びオーバーレイマーク８１５を含むことが可能なターゲット８１１を示す。いくつかの例では、オーバーレイマーク８１５はアライメントマーク８１３の上（例えば頂部）に配置することができる。いくつかの例では、オーバーレイマーク８１５は、アライメントマーク８１３に比べて小さなピッチを有することができる。いくつかの例では、オーバーレイマーク８１５及びアライメントマーク８１３はサブセグメントとすることができるが、オーバーレイマーク８１５のセグメント化はアライメントマーク８１３が如何にしてセグメント化されるかとは異なるものとすることができる。
【0112】
[0134] いくつかの実施形態によれば、図５Ａの強度チャネル５００は、ＮＡフィルタを使用して、ターゲット５０１がターゲット８０１又は８１１などのオーバーレイアライメントマークを含むとき、オーバーレイマーク、及び、ターゲット５０１のアライメントマークからの回折次数をブロック又は分離することができる。例えば、図５Ａの強度チャネル５００は、ディテクタ５２１の２つのセットを含むことができる。ディテクタの第１のセットは、アライメントマークからの複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。ディテクタの第２のセットは、オーバーレイマークからの複数の回折次数の各々の強度を測定することができる。代替として、ディテクタの１つのセットを使用して、アライメントマークから複数の回折次数の各々の強度を（例えば、オーバーレイマークからの回折次数をブロックすることによって）第１に測定し、その後、オーバーレイマークから複数の回折次数の各々の強度を（例えば、アライメントマークからの回折次数をブロックすることによって）測定することができる。
【0113】
[0135] 回折次数（例えば回折次数５１７及び５１９）を分離して個別に測定することによって、メトロロジシステム４００は（例えば強度チャネル５００を使用して）、例えば、異なる回折次数についての強度不均衡（例えば強度における差）を測定し、決定することができる。例えば、プロセッサ（例えば図４Ａ及び図４Ｂのプロセッサ４３２）は、回折次数５１７及び５１９についての強度測定値を受け取ることができる。いくつかの例では、プロセッサは、回折次数５１７ａ及び５１７ｂ（例えば＋１及び－１回折次数）の測定された強度間の第１の強度不均衡（例えば第１の強度差）を決定することができる。追加又は代替として、プロセッサは、回折次数５１９ａ及び５１９ｂ（例えば＋３及び－３回折次数）の測定された強度間の第２の強度不均衡（例えば第２の強度差）を決定することができる。いくつかの実施形態によれば、測定された強度及び／又は決定された強度不均衡は、ターゲット５０１の非対称性に基づくものとすることができる。
【0114】
[0136] 第１及び／又は第２の強度不均衡は、補正係数を決定するために使用可能である。補正係数は、メトロロジシステム４００によって決定されるターゲット５０１の１つ以上の特徴（例えば、アライメント、位置、オーバーレイ誤差など）を改訂するために使用可能である。いくつかの実施形態によれば、強度不均衡は、１つの方向について測定可能である。追加又は代替として、強度不均衡は、２つ以上の方向について測定可能である。例えば、メトロロジシステム４００は（例えば強度チャネル５００を使用して）、例えば、第１の方向（例えばＸ方向）の異なる回折次数について１つ以上の強度不均衡を測定及び決定することが可能であり、例えば、第２の方向（例えばＹ方向）の異なる回折次数について１つ以上の強度不均衡を測定及び決定することが可能である。
【0115】
[0137] 強度を測定することに加えて、又は代替として、ディテクタ５２１及び／又はプロセッサは、回折次数（例えば回折次数５１７及び５１９）の各々がディテクタ５２１上に着地する場所の分布測定を決定することができる。非限定的な例において、ディテクタ５２１は、回折次数の各１つのエネルギーを、円内のエネルギーとして検出することができる。この例では、分布測定は、円の半径又は直径を測定することを含むことができる。追加又は代替として、分布測定は、各縁内の回折次数の強度のエネルギー分布を測定することを含むことができる。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの例に限定されず、分布及び分布測定は、他の形状及びパラメータを含むことができる。
【0116】
[0138] いくつかの実施形態によれば、強度不均衡を決定することに加えて、又は代替として、プロセッサは、回折次数（例えば回折次数５１７及び５１９）の少なくとも１つについて分布測定における変化を決定することができる。いくつかの例では、分布測定における変化は、ターゲット５０１に関連付けられた層厚み変動に基づくものとすることができる。例えば、ターゲットに関連付けられた層厚み変動は、ターゲットの層厚み変動、ターゲットの頂部のスタックに起因した層厚み変動、ターゲットの下のスタックに起因した層厚み変動などのうちの、１つ以上を含むことが可能である。追加として、クリティカルディメンション（ＣＤ）変動などの他のスタック変動、及び場合によってはセンサ変動（焦点外れなどであるが限定されない）は、分布測定を変更する（及び、アライメント誤差につながる）可能性がある。こうした効果は、本開示の方法及びシステムを用いて補正することも可能である。
【0117】
[0139] いくつかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの方向について少なくとも１つの回折次数についての分布測定における変化を決定することができる。追加又は代替として、プロセッサは、２つ以上の方向について少なくとも１つの回折次数についての分布測定における変化を決定することができる。例えばプロセッサは、第１の方向（例えばＸ方向）の少なくとも１つの回折次数についての分布測定における変化を決定可能であり、第２の方向（例えばＹ方向）の少なくとも１つの回折次数についての分布測定における変化を決定可能である。
【0118】
[0140] 図５Ｂは、いくつかの実施形態に従った複数の回折次数の各々の強度を分離し個別に測定するための１つの例示的設計を示す。図５Ｂは、いくつかの実施形態に従った導波路デバイス５２３ａ及びディテクタ５２１ａを示す。導波路デバイス５２３ａは、回折次数５１７ａ及び５１９ａが入る入力ファセット５２５ａを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス５２３ａは、ディテクタ５２１ａが、導波路デバイス５２３ａの入力ファセット５２５ａの遠視野放射パターンを検出することが可能なように配置される。言い換えれば、導波路デバイス５２３ａとディテクタ５２１との間の距離５２７は、ディテクタ５２１ａが導波路デバイス５２３ａの入力ファセット５２５ａの遠視野放射パターンを検出することが可能なように設計可能である。例えば、距離５２７は、ディテクタ５２１ａが、回折次数（例えば５１７及び５１９）が空間的に分離されたフーリエ空間（例えば瞳面）を検出するように構成されるように、設計可能である。例えば、距離５２７は、ディテクタ５２１ａが、瞳ディバイダ５１１においてフーリエ空間（例えば瞳面）を検出するように構成されるように、設計可能である。瞳ディバイダ５１１は、投影システム５０７の瞳面において配置可能である。
【0119】
[0141] 導波路デバイス５２３ａ及びディテクタ５２１ａが示されているが、本開示の実施形態は、導波路デバイス５２３ｂ及びディテクタ５２１ｂにも適用可能である。また、ディテクタ５２１ａに関連付けられた１つの導波路デバイス５２３ａが示されているが、導波路デバイス５２３ａ（及び／又は導波路デバイス５２３ｂ）は、１つ以上の導波路デバイスを含むことができる。この例では、導波路デバイス５２３ａの１つ以上の導波路デバイスの各々が、瞳面の異なる部分をキャプチャすることができる。この例では、システム５００は、導波路デバイス５２３ａの１つ以上の導波路デバイスの各々上の分離フィルタリングを実行するための、フィルタを含むことができる。言い換えれば、導波路デバイス５２３ａ（及び／又は、導波路デバイス５２３ｂ）は、１つ以上の導波路デバイスの各々が、ディテクタ５２１ａ（及び／又は、ディテクタ５２１ｂ）が、１つ以上の導波路デバイスの対応する１つを使用して、投影システムの瞳面の異なる部分を検出するように配置された、１つ以上の導波路デバイスを含むことができる。非限定的な例では、導波路デバイス５２３ａ（又は、導波路デバイス５２３ｂ）は、４つの導波路デバイスの各々が瞳面のクアドラントをキャプチャするように構成可能な、４つの導波路デバイスを含むことができる。
【0120】
[0142] いくつかの実施形態によれば、ディテクタ５２１ａはディテクタアレイを含むことができる。追加又は代替として、ディテクタ５２１は、２次元（２Ｄ）ディテクタ又は２Ｄディテクタアレイを含むことができる。例えば、ディテクタ５２１はカメラを含むことができる。
【0121】
[0143] 図５Ｃは、いくつかの実施形態に従ったディテクタ上の強度測定の１つの例示的エネルギー分布を示す。図５Ｃのエネルギー分布５３０は、図５Ｂの導波路５２３ａ及びディテクタ５２１ａに関連付けることができる。
【0122】
[0144] 図５Ｃの非限定的な例に示されるように、円５３１内のエネルギーは、回折次数５１７ａ（例えば＋１回折次数）の強度のエネルギー分布に対応する。この例では、リング５３３内のエネルギーは、回折次数５１９ａ（例えば＋３回折次数）の強度のエネルギー分布に対応する。この例では、図５Ｂの設計は、ディテクタ５２１ａが回折次数の強度を別々に測定できるように、回折次数を分離するように構成される。いくつかの実施形態によれば、回折次数は関心領域（ＲＯＩ）を使用して分離される。各ＲＯＩ内のエネルギーは、特定の回折次数のエネルギーに対応可能である。この例では、円５３１は回折次数５１７ａ（例えば＋１回折次数）についてのＲＯＩとすることが可能であり、リング５３３は回折次数５１９ａ（例えば＋３回折次数）についてのＲＯＩとすることができる。
【0123】
[0145] 追加として、ディテクタ５２１ａは、回折次数（例えば回折次数５１７及び５１９）の各々が、ディテクタ５２１ａ上に着地する場所の分布測定値を測定するように構成可能である。この非限定的な例では、直径５３７は回折次数５１７ａについての分布測定値とすることが可能であり、直径５３５は回折次数５１９ａについての分布測定値とすることができる。いくつかの例では、直径又は半径は、回折次数の重心にリンク可能である。追加又は代替として、円５３１内の強度のエネルギー分布は、回折次数５１７ａについての分布測定値とすることが可能であり、リング５３３内の強度のエネルギー分布は、回折次数５１９ａについての分布測定値とすることが可能である。強度のエネルギー分布は、回折次数の角度分布及びスペクトルにリンク可能である。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの例に限定されず、分布及び分布測定は、他の形状及びパラメータを含むことができる。
【0124】
[0146] 図５Ａから図５Ｃのいくつかの例は、メトロロジシステム（例えば図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００）の強度チャネルに関して考察しているが、本開示の実施形態は、これらの例に限定されない。本開示の実施形態は、メトロロジシステムの強度チャネル、メトロロジシステムの位相チャネル、又はその両方にも適用可能である。
【0125】
[0147] いくつかの実施形態において、図５Ｃのディテクタ上での強度測定の例示的エネルギー分布及び上記で考察した分布測定は、例えば、マルチ回折次数（＋１回折次数及び－１回折次数の両方などであるが、限定されない）が存在する、メトロロジシステムにおいて使用可能である。例えば、マルチ回折次数（＋１回折次数及び－１回折次数の両方などであるが、限定されない）は同じ導波路デバイスに結合され、互いに干渉しない。非限定的な例では、図５Ｃに示されるような円及びリングは、重複可能なマルチ回折次数と共に存在可能である。これらの実施形態では、上記で考察した実施形態と同様に、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくものとすることができる。言い換えれば、マルチ回折次数が、ディテクタ上の同じ円（例えば円５３１）又は同じリング（例えばリング５３３）を投影する場合、本開示で考察される分布測定を使用して、ターゲットに関連付けられた層厚み変動について決定及び／又は補正することができる。
【0126】
[0148] 図５Ｂに示されるような導波路デバイス５２３ａ及びディテクタ５２１ａの配置は、追加の光学要素を含むことができる。一例では、レンズ又はレンズシステム（図示せず）が、導波路デバイス５２３ａとディテクタ５２１ａとの間に配置可能である。この例では、導波路デバイス５２３ａの出力５２８ａは、レンズシステムの焦点に配置可能であり、ディテクタ５２１ａは、レンズシステムの共役焦点に配置可能である。いくつかの例では、ディテクタ５２１ａは、エリアディテクタを含むことができる。
【0127】
[0149] 別の例では、メカトロニクスアパーチャ（図示せず）が、導波路デバイス５２３ａとディテクタ５２１ａとの間に配置可能である。この例では、メカトロニクスアパーチャ（例えば機械的シャッターアパーチャ）を使用して、１つ以上の望ましくない回折次数をブロック又は減衰（例えば部分的に減衰）することができる。いくつかの例では、ディテクタ５２１ａは、メカトロニクスアパーチャに関連して単一ピクセルディテクタを含むことができる。非限定的な例では、メカトロニクスアパーチャは、回折次数５１７ａ（例えば＋１回折次数）を除く回折次数を、ブロック又は減衰（例えば部分的に減衰）するように構成可能である。ディテクタ５２１ａ（例えば単一ピクセルディテクタ）は、回折次数５１７ａの強度を検出及び測定可能である。いくつかの例では、メカトロニクスアパーチャ（図示せず）は、ターゲット（例えばターゲット５０１）上にない他のフィーチャから１つ以上の回折次数をブロック又は減衰するようにも構成可能である。例えば、ターゲットから回折次数をブロック又は減衰することに加えて、又はその代わりに、メカトロニクスアパーチャは、ターゲット上にはないがターゲットに近い基板上の１つ以上のフィーチャから、回折次数をブロック又は減衰することができる。
【0128】
[0150] 別の例では、検出システム５０５は、空間光変調器、デジタルマイクロミラーデバイス、円形フォトダイオードアレイなどの、追加の光学要素を含むことができるが、限定されない。例えば、１つ以上の空間光変調器（図示せず）を、導波路デバイス５２３ａとディテクタ５２１ａとの間に配置可能である。追加又は代替として、ディテクタ５２１ａは円形フォトダイオードアレイを含むことができる。
【0129】
[0151] 図５Ｄ及び図５Ｅは、いくつかの実施形態に従った複数の回折次数の各々の強度を分離し個別に測定するための別の例示の設計を示す。図５Ｄのシステム５４０は、図５Ａの検出システム５０５の一部とすることができる。図５Ｄは、導波路５２３ａ並びにディテクタ５４６ａ及び５４８ａを示す。いくつかの実施形態によれば、ディテクタ５４６ａ及び５４８ａは、図５Ａのディテクタ５２１ａの一部とすることができる。図５Ｄは、正の回折次数に関連して考察されるが、同じか又は同様の設計を（例えば、図５Ａの導波路デバイス５２３ｂ及びディテクタ５２１ａを使用して）負の回折次数に対して使用することができる。
【0130】
[0152] 図５Ｄに示されるように、１つ以上の光学要素は、導波路デバイス５２３ａとディテクタ５４６ａ及び５４８ａとの間に構成可能である。いくつかの実施形態によれば、１つ以上の光学要素は、レンズ（又はレンズシステム）５４１、光学要素５４３、及びレンズ（又はレンズシステム）５４５を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、レンズ５４１は、導波路デバイス５２３ａの上流に位置決めされる。光学要素５４３は、レンズ５４１の上流に位置決めされる。また、レンズ５４５は、光学要素５４３の上流に位置決めされる。いくつかの実施形態において、光学要素５４３は、調整可能次数スプリッタ（又は調整可能次数ブロッカ）を含むことができる。
【0131】
[0153] いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス５２３ａは、マルチモードファイバを含むことができる。いくつかの例では、図５Ｅに示されるように、導波路デバイス５２３ａは、導波路デバイス５２３ａの軸（例えば軸５５３）に関して導波路デバイス５２３ａに入るビーム（例えばビーム５５１）の角度を保持するように構成可能である。言い換えれば、導波路デバイス５２３ａの軸（例えば軸５５３）に関したビーム（例えば、導波路デバイス５２３ａに入るビーム５５１）の角度は、導波路デバイス５２３ａの軸（例えば軸５５３）に関したビーム（例えば、導波路デバイス５２３ａを出るビーム５５５）の角度と、同じ（又はほぼ同じ）である。
【0132】
[0154] この例では、入力ファセット５２５ａにおいて導波路デバイス５２３ａに入る回折次数は、導波路デバイス５２３ａの出力５２８ａで分離可能である。この例では、回折次数５４７ａ（例えば、図５Ａの回折次数５１７ａに対応する＋１回折次数）は、レンズ５４１、光学要素５４３、及びレンズ５４５を通過することが可能であり、ディテクタ５４６ａによって検出可能である。同様に、回折次数５４９ａ（例えば、図５Ａの回折次数５１９ａに対応する＋３回折次数）は、レンズ５４１、光学要素５４３、及びレンズ５４５を通過することが可能であり、ディテクタ５４８ａによって検出可能である。
【0133】
[0155] この例では、ディテクタ５４６ａは、回折次数５４７ａ（例えば、図５Ａの回折次数５１７ａに対応する＋１回折次数）の強度及び／又は分布測定を測定するために使用可能である。同様に、ディテクタ５４８ａは、回折次数５４９ａ（例えば、図５Ａの回折次数５１９ａに対応する＋３回折次数）の強度及び／又は分布測定を測定するために使用可能である。図５Ｄでは２つのディテクタ及び２つの回折次数が考察されるが、本開示の実施形態はこの例に限定されず、任意数のディテクタ及び／又は回折次数を含むことができる。
【0134】
[0156] 図５Ｄのシステム５４０は、複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離された複数の回折次数の各々を検出するように構成可能である。例えば、図５Ｄのシステム５４０は、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように、及び／又は、複数の回折次数の各々についての分布測定を決定するように、構成可能である。
【0135】
[0157] いくつかの実施形態によれば、光学要素５４３は、回折次数５４７ａ及び５４９ａを分離するように構成された調整可能次数スプリッタを含むことができる。いくつかの例によれば、調整可能次数スプリッタは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を含むことができる。調整可能次数スプリッタに加えて、又はその代わりに、光学要素５４３は、回折次数（例えば、５４７ａ、５４９ａ、又は他の回折次数）をブロックするための調整可能次数ブロッカとすることができる。いくつかの例では、調整可能次数スプリッタ及び／又は調整可能次数ブロッカは、リングのセット、リング形くさびなどを含むことができる。一例では、調整可能次数スプリッタ及び／又は調整可能次数ブロッカは、フィルタホイール内に置かれた、リングのセット、リング形くさびなどを含むことができる。
【0136】
[0158] いくつかの実施形態によれば、調整可能次数スプリッタ（例えばＤＭＤ）の代わりに、他のタイプの空間光変調器（ＳＬＭ）を光学要素５４３として使用可能である。例えば、液晶ベースＳＬＭ、連続的に調整可能な角度を伴うデバイスなどを、光学要素５４３として使用可能である。
【0137】
[0159] ディテクタ５４６ａ及び５４８ａは別々のディテクタとして示されているが、ディテクタ５４６ａ及び５４８ａは、１つのディテクタ及び／又はディテクタアレイに組み合わせ可能である。追加又は代替として、調整可能次数ブロッカが光学要素５４３として使用される場合、ディテクタの数は、調整可能次数ブロッカを通過する回折次数の数に依存可能である。
【0138】
[0160] いくつかの例では、調整可能次数スプリッタのバイナリ実装が使用されるが、２つ以上のディテクタ（例えばディテクタ５４６ａ及び５４８ａ）が使用される場合、調整可能次数スプリッタはシーケンス内に置くことができる（例えば、２つのバイナリスプリッタのシーケンスは、４つの回折次数を４つの別々のディテクタに分割することができる）。
【0139】
[0161] いくつかの実施形態において、システム５４０は、１つ以上の任意選択のスライド可能固定設計次数減衰プレート５６１も含むことができる。いくつかの実施形態において、固定設計次数減衰プレート５６１は、レンズ５４１と光学要素５４３との間に位置決め可能である。非限定的な例では、固定設計次数減衰プレート５６１は、強度チャネルの使用をわずかに小さな色セットに制限することができる。この色範囲制限は、ディテクタに渡す、完全に高次がブロックされた純１次の色範囲を限定することができる。こうしたスライド可能固定設計次数減衰プレートの例が、図５Ｆに示されている。図５Ｆのスライド可能高次減衰プレート５６１の場合、２次以上が減衰され、各アパーチャは特定ピッチ用である。波長１から波長２までの色範囲の場合、波長２は波長１の２倍に等しく、２次の波長１の瞳ロケーションは、１次の波長２と同じ瞳ロケーションに対応する。したがって、２次の波長１をブロックすると、１次の波長２もブロックされる。瞳内のビームの物理的伸長により、幾分小さな波長範囲であっても、（完全に高次がブロックされて）ディテクタに向けて渡すことができる。アライメントマークのピッチが変化した場合、スライド可能高次減衰プレート５６１は、別のロケーションへと変更される。上記ではスライド可能高次減衰プレート５６１を図示及び考察しているが、他の減衰プレートも使用可能である。減衰プレートは、レンズ５４１と光学要素５４３との間に配置可能である。例えば、別の実施形態は、異なるサイズのアパーチャプレートを瞳面内へと回転させるものである。
【0140】
[0162] いくつかの実施形態によれば、（図５Ａ、図５Ｂ、及び／又は図５Ｃの）導波路デバイス５２３ａは、ファイババンドル（例えば、単一の大コアマルチモードファイバの代わりに、互いに近い複数の小ファイバ）を含むことができる。これらの実施形態において、導波路デバイス（例えば導波路デバイス５２３ａ）の入力（例えば入力５２５ａ）の遠視野放射パターンは、ディテクタ（例えば、図５Ｂのディテクタ５２１ａ及び／又は図５Ｄのディテクタ５４６ａ及び５４８ａ）に結像可能である。これらの例では、投影システム５０７のフーリエ空間（例えば瞳面）が、導波路デバイス（例えば導波路デバイス５２３ａ）の入力（例えば入力５２５ａ）に結像される。導波路デバイス（例えば導波路デバイス５２３ａ）の出力（例えば出力５２８ａ）は、図５Ｂのディテクタ５２１ａ及び／又は図５Ｄの光学要素５４３上に結像可能である。
【0141】
[0163] 上記で考察したように、図５Ｄのシステム５４０は、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように、及び／又は、複数の回折次数の各々についての分布測定を決定するように、構成可能である。例えば、図５Ｄの光学要素５４３は、システム５４０が、複数の回折次数の各々についての分布測定を決定できるようにするためにも、使用可能である。
【0142】
[0164] 一実施形態において、＋１回折次数リングについてのエネルギーのリングが、内部及び外部に分離されるように、光学要素５４３（例えば調整可能次数スプリッタ）が使用可能である。この例では、内部は第１のディテクタ上に収集可能であり、外部は第２のディテクタ上に収集可能である。いくつかの例では、第１及び第２のディテクタは図５Ｄのディテクタ５４６ａの一部とすることができる。この実施形態によれば、子の回折次数についての分布測定は、第１及び第２のディテクタ上のエネルギーの比率とすることができる。プロセッサ（例えば図４Ａ及び図４Ｂのプロセッサ４３２）は、比率における変化（例えば分布測定における変化）を検出することができる。例えば、ターゲット５０１の層厚みが変化するとき、第１及び第２のディテクタ上のエネルギーの比率（例えば分布測定）が変化することになる。分布測定において測定された変化は、上記で考察した補正係数の生成に使用可能である。
【0143】
[0165] いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス５２３ａから出る放射ビームは複数の色（波長）を含むことができる。いくつかの例では、色は、第１に（例えば、ダイクロイックミラーなどの復調（ＤＭＵＸ）デバイスを使用して）分離可能であり、その後、本開示の実施形態が各色に適用される。例えば、図５Ｄの光学要素５４３（例えば調整可能次数スプリッタ）は、各色ごとに適用可能である。この例では、図５Ｄの要素５４３（例えば調整可能次数スプリッタ）は、各色について最適化可能である。非限定的な例では、より短い波長はビームの（例えば導波路デバイスの光軸に関して）より小さな角度につながることが可能であり、より小さな最適次数スプリッタにつながることが可能である。
【0144】
[0166] いくつかの例がメトロロジシステム（例えば図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００）の強度チャネルに関して考察されているが、本開示の実施形態はこれらの例に限定されない。本開示の実施形態は、メトロロジシステムの強度チャネル又はメトロロジシステムの位相チャネルにも適用可能である。
【0145】
[0167] 図６は、本開示のいくつかの実施形態に従った補正係数を決定するための例示の方法６００を示す。便宜上及び非限定的に、図６は、図４及び図５の要素に関して説明され得る。方法６００は、補正係数を決定するため、及び、補正係数を使用してターゲットの決定された特徴を改訂するための動作を実装する、システム（例えば、メトロロジシステム４００、システム５００、及び／又はシステム５４０）の動作を表し得る。方法６００は、プロセッサ（例えば図４Ａ及び図４Ｂのプロセッサ４３２）によって、又は、コンピュータシステムによっても、実行され得る。しかし方法６００は、それらの図に示された特定の実施形態に限定されず、当業者であれば理解されるような方法を実行するために、他のシステムが使用され得る。すべての動作が必要なわけではなく、動作は図６に示された順序と同じ順序で実行されなくてもよいことを理解されよう。
【0146】
[0168] ６０２において、基板上のターゲットの１つ以上の特徴が決定される。例えば、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００は、アライメントマーク又はターゲット４１８（及び／又は図５Ａのターゲット５０１）の１つ以上の特徴を決定するように構成可能である。いくつかの実施形態によれば、動作６０２は、放射ビームを用いてターゲットを照射すること、ターゲットから回折放射ビームを収集すること、放射ビーム及び回折放射ビームを組み合わせるために干渉計を使用すること、組み合わせ放射ビームを検出すること、並びに、１つ以上の特徴を決定するために検出された組み合わせ放射ビームを分析することを、含むことができる。
【0147】
[0169] １つ以上の特徴は、ターゲットの位置、ターゲットのアライメント、ターゲットのオーバーレイ誤差、ターゲットに関連付けられたＣＤ、などを含むことができるが、限定されない。いくつかの実施形態によれば、ターゲットの決定された特徴は、ターゲット内の非対称性及び／又はターゲットの層厚みにおける差によって、影響される可能性がある。６０４から６０８において、ターゲット内の非対称性及び／又はターゲットの層厚みにおける差を補償するために、補正係数を決定することができる。６１０において、補正係数は、決定された特徴を改訂するために決定された特徴に適用可能である。
【0148】
[0170] 例えば、６０４において、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差が決定される。いくつかの実施形態によれば、複数の回折次数はターゲットから回折され、正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差は、ターゲットの非対称性に基づくものとすることができる。上記で考察したように、複数の回折次数の各々の強度は個別に測定可能である。
【0149】
[0171] ６０６において、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化が決定される。分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくものとすることができる。いくつかの実施形態によれば、分布測定における変化を決定することは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定することを含むことができる。いくつかの例では、分布測定における変化は、同じ回折次数のうちの、正の回折次数の分布測定と負の回折次数の分布測定との間で決定可能である。追加又は代替として、分布測定における変化は、２つ以上の測定にわたって同じ回折次数について決定可能である。
【0150】
[0172] いくつかの実施形態に従った分布測定における変化を決定するための例示の方法が２０２１年５月６日公開の国際出願ＷＯ２０２１／０８３７０４号に開示されており、その全体が参照により組み込まれる。国際出願ＷＯ２０２１／０８３７０４号に開示される方法は、分布測定における変化の決定及び／又は決定された変化を使用する補正を、モデル化及びトレーニングするための動作６０６において使用可能である。この方法は、ディテクタが導波路デバイスの後に配置される本開示の実施形態に、更に適用可能である。しかしながら、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、分布測定における変化を決定するため、及び、補正係数を発生させるために決定された変化を使用するために、他の方法が使用可能である。
【0151】
[0173] ６０８において、補正係数は、測定された強度と分布測定における変化との間の差のうちの少なくとも１つ以上に基づいて決定される。６１０において、決定された補正係数は、決定された特徴を改訂するために、ターゲットの決定された特徴に適用される。
【0152】
[0174] 図６の方法６００は、本開示のいくつかの実施形態に従って、補正係数を決定するため、及び、決定された特徴を改訂するためにターゲットの決定された特徴に補正係数を適用するために、使用可能である。追加又は代替として、図４及び図５のシステムを使用して、（例えば、オーバーレイなどであるが限定されない、ターゲットの対象となる１つ以上のパラメータを決定するために）ターゲットの特徴を決定することができる。いくつかの実施形態において、方法は、瞳面の異なる部分からの１つ以上（例えばバイアスパットごと）の獲得と共に、ターゲット（例えば、図５Ａのアライメントマーク又はターゲット４１８及び／又はターゲット５０１）に関する情報を収集することを含むことができる。例えば、マルチ導波路デバイスを導波路デバイス５２３ａとして使用すること、及び／又は、マルチ導波路デバイスを導波路デバイス５２３ｂとして使用することによって、瞳面の異なる部分から１つ以上（例えばバイアスパッドごと）の獲得を使用して、ターゲットに関する情報を収集することができる。
【0153】
[0175] 言い換えれば、上記で考察したように、ディテクタ５２１ａ（及び／又は、ディテクタ５２１ｂ）は、導波路５２３ａ（及び／又は導波路デバイス５２３ａ）の１つ以上の導波路デバイスのうちの対応する１つを使用して、投影システムの瞳面の異なる部分を検出することができる。いくつかの実施形態において、情報を収集することは、放射ビームを用いてターゲットを照射すること、ターゲットから回折された放射ビームを収集すること、マルチ導波路デバイスを使用して投影システムの瞳面の異なる部分において回折された放射ビーム（及び／又は、放射ビームの組み合わせ放射ビーム及び回折された放射ビーム）を検出することを含むことができる。
【0154】
[0176] この方法は、ターゲットの１つ以上の特徴を決定するために瞳面の異なる部分から検出された放射を分析することを、更に含むことができる。一例では、１つ以上の特徴は、ターゲット上の±バイアスからの±１回折次数に基づいて決定可能なオーバーレイなどであるが、限定されない、対象となる１つ以上のパラメータベースの収集された情報を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、上記で考察した方法は、プロセッサ（例えば図４Ａ及び図４Ｂのプロセッサ４３２）によって、又はコンピュータシステムによって、実行可能である。
【0155】
[0177] 上記で考察した実施形態のうちのいくつかは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するため、及び、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するための、例示的方法及びシステムを提供する。図９は、いくつかの実施形態に従った第１の方向の格子についての強度測定を第２の方向の格子についての強度測定から分離するように構成された検査装置の概略を示す。図９のシステム９００は、図５Ａから図５Ｈ及び図６から図８の実施形態と共に使用可能である。図９のシステム９００は、いくつかの実施形態によれば、上記で考察するように、図４Ａ及び図４Ｂのメトロロジシステム４００の一部とすることができる。
【0156】
[0178] 下記でより詳細に考察するように、図５Ａの強度チャネル５００に比べて、システム９００は、例えば投影システム９０７の瞳面内に配置可能な光学要素９１２を含む。光学要素９１２を使用することによって、ターゲット９０１は導波路デバイス９２３ａ上に「結像」されないが、導波路デバイス９２３ａに関してフーリエ面内にある。システム９００は、いくつかの実施形態に従い、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂのターゲットと共に使用可能である。追加又は代替として、システム９００は、例えば、中心にＸ格子、及びその周辺に（例えば、対角スキャンと組み合わされた）Ｙ格子を有する、マーク設計と共に使用可能である。代替として、ターゲット９０１は、例えば第１のマークセグメント内に＋４５度線、第２のマークセグメント内に－４５度線、及び第３のマークセグメント内に＋４５度線を有することができる。この例では、システム９００はマークの上で「直線」スキャンを使用することができる。追加又は代替として、システム９００は、例えば２つの方向（例えばＸ及びＹ方向）を有するマーク設計と共に使用可能であり、マーク設計は同じか又はほぼ同じピッチを有することが可能である。例えば、システム９００は、ターゲット７０１及び７１１と同様であるが、第１及び第２の方向（例えばＸ及びＹ方向）について同じ（又はほぼ同じ）ピッチを有する、マーク設計と共に使用可能である。
【0157】
[0179] 図９に示されるように、システム９００は、ターゲット９０１、光学システム９０３、及び検出システム９０５を含むことができる。いくつかの実施形態において、ターゲット９０１は、図４Ａ及び図４Ｂのアライメントマーク又はターゲット４１８、図５Ａのターゲット５０１、又は、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂのターゲットとすることができる。光学システム９０３は、ターゲット９０１を照射するための放射ビーム（図示せず）を発生させる（又は、放射源から受け取る）ように、構成可能である。光学システム９０３は、ターゲット９０１から回折された回折次数を収集し、回折次数を検出システム９０５へと案内するようにも構成可能である。いくつかの実施形態によれば、光学システム９０３は１つ以上の光学デバイスを含む。例えば、光学システム９０３は投影システム９０７を含むことができる。投影システム９０７は、いくつかの実施形態に従ったレンズ又はレンズのシステムを含むことができる。投影システム９０７は、放射ビーム（図示せず）をターゲット９０１に投影し、ターゲット９０１から回折された回折次数を収集するように、構成可能である。
【0158】
[0180] 図９は、ターゲット９０１上の第１の方向の格子（例えばＸ格子）からの、＋１回折放射ビーム９１７ａ及び－１回折放射ビーム９１７ｂを示す。図９は、ターゲット９０１上の第２の方向の格子（例えばＹ格子）からの、＋１回折放射ビーム９１８も示す。３本の回折放射ビームが示されているが、本開示の実施形態は任意数の回折次数を含むことができる。
【0159】
[0181] いくつかの実施形態によれば、システム５００は、－１回折放射ビーム（例えば－１回折放射ビーム９１７ｂ）をブロックするように構成された、ブロッカ９０６を含むことができる。これらの例では、システム５００は、＋１回折放射ビームに関して考察される。しかしながら本開示の実施形態は、正及び負の回折次数の両方に、並びに１次又はそれ以上の回折次数に、適用可能である。
【0160】
[0182] 光学システム９０３は、回折次数９１７ａ及び９１８を検出システム９０５へと案内するように構成された、光学要素９１２及び９１３を含むこともできる。いくつかの実施形態によれば、光学要素９１２及び光学要素９１３は、レンズ又はレンズのシステムを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、また上記で考察したように、光学要素９１２は例えば投影システム９０７の瞳面内に配置可能である。
【0161】
[0183] いくつかの実施形態によれば、検出システム９０５は検出システム５０５と同様であり、１つ以上の導波路デバイス９２３ａ及び１つ以上のディテクタ９２１ａを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス９２３ａは図５Ａ又は図５Ｄの導波路デバイス５２３ａ（又は５２３ｂ）と同様である。いくつかの実施形態によれば、ディテクタ９２１ａは、図５Ａのディテクタ５２１ａ（又は、５２１ｂ）及び／又は図５Ｄのディテクタ５４６ａ又は５４８ａと同様である。
【0162】
[0184] いくつかの実施形態によれば、第１の方向の格子からの回折次数９１７ａ（例えば＋１回折次数）及び（第１の方向とは異なる）第２の方向の格子からの回折次数９１８（例えば＋１回折次数）が、導波路デバイス９２３ａによってキャプチャされる。ディテクタ９２１ａは、回折次数９１７ａ及び９１８を受け取るように構成可能である。いくつかの実施形態によれば、導波路デバイス９２３ａ及びディテクタ９２１ａは、互いから空間的に分離した回折次数９１７ａ及び９１８の各々を検出するように構成される。言い換えれば、ディテクタ９２１ａは、回折次数９１７ａ及び９１８の各々の強度を個別に測定するように構成される。したがって、導波路デバイス９２３ａ及びディテクタ９２１ａは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した回折次数を伴う格子から、複数の回折次数の各々を検出するように構成される。また、ディテクタ９２１ａは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、図５Ｂ及び／又は図５Ｄのシステムあるいは方法６００を使用して、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定することが可能である。
【0163】
[0185] 追加として、システム９００は、複数の回折次数の各々がディテクタ９２１ａ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成される。例えば、図５Ｂ及び／又は図５Ｄのシステムあるいは方法６００を使用して、複数の回折次数の各々がディテクタ９２１ａ上に着地する場所の分布測定を決定することが可能である。
【0164】
[0186] いくつかの実施形態により、また図５Ｃを参照すると、システム９００についての強度測定及び分布測定を示すために、円５３１及びリング５３３も使用可能である。例えば、図９に関して、円５３１内のエネルギーは、回折次数９１７ａ（例えば、第１の方向の格子からの＋１回折次数）の強度のエネルギー分布に対応可能である。この例では、リング５３３内のエネルギーは、回折次数９１８（例えば、第２の方向の格子からの＋１回折次数）の強度のエネルギー分布に対応可能である。
【0165】
[0187] 上記で考察したように、測定された強度間の差を決定するため、分布測定における変化を決定するため、少なくとも測定された強度と分布測定における変化との間の差に基づいて補正係数を決定するため、及び、決定された補正係数に基づいてターゲットの決定された特徴を改訂するための、方法６００が、図９のシステム９００と共に使用可能である。いくつかの実施形態において、方法６００がシステム９００と共に使用されるとき、測定された強度間の差を決定することは、第１の方向の格子の回折次数と、第１の方向とは異なる第２の方向の格子の回折次数との、測定された強度間の差を決定することを含むことができる。
【0166】
[0188] いくつかの実施形態において、互いから空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するため、及び、各回折次数についての強度及び／又は分布測定を個別に測定するための、上記で考察されたシステム及び方法は、ＤＣ信号を使用することを対象とする。下記でより詳細に考察するように、同様のシステム及び方法を周波数弁別信号に使用可能である。例えば、図１０Ａから図１０Ｅ及び図１１Ａから図１１Ｂに関してより詳細に考察するように、ディテクタの前の１つ以上のチョッパーホイールを使用して、回折次数の間に変調ベース差異を提供するために、選択的に、回折次数が通過できるようにすることができる。いくつかの実施形態において、１つ以上のチョッパーホイールを光学システム（例えば図５Ａの光学システム５０３）内に配置することができる。追加又は代替として、１つ以上のチョッパーホイールを、光学システム（例えば図５Ａの光学システム５０３）の外側及びディテクタの前に配置可能である。
【0167】
[0189] いくつかの実施形態において、周波数変調を使用することによって、ディテクタによって検出された信号を周波数ドメイン内のＤＣから遠くへ移動させ、低ノイズ検出を可能にすることができる。追加又は代替として、上記で考察したように、回折次数を分離し、結果としてより高次の回折次数を除去し、したがって誤差を減少させることができる。いくつかの例では、反復的及び／又はインライン暗電流較正が、より低いドリフトを可能にする。追加又は代替として、マーク間利得ドリフトは、正（＋）及び負（－）の回折次数光学信号を同じディテクタ上へと多重化することによって、補償可能である。多重化は、ディテクタボードの数を減少させること、及び、モジュールを多重化することによっても、コストを低下させることが可能である。いくつかの実施形態によれば、図１０Ａから図１０Ｅ及び図１１Ａから図１１Ｂの例は強度チャネルに使用可能であり、位相チャネル用のディテクタボードは強度チャネル信号を検出するために使用可能であり、したがって、ディテクタボードの数を減少させることができる。また、分布測定は（上記で考察したように）、検出された信号の立ち上がり／立ち下がり時間を使用して、決定可能である。
【0168】
[0190] 図１０Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従ったチョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離及び個別に測定するための例示の設計を示す。図１０Ａのシステム１０００は、図５Ａの検出システム５０５の一部とすることができる。図１０Ａは、図５Ａ及び／又は図５Ｂの導波路及びディテクタと同様の、導波路５２３ａ及びディテクタ５２１ａを示す。図１０Ａは正の回折次数に関して考察されているが、負の回折次数にも（例えば、図５Ａの導波路デバイス５２３ｂ及びディテクタ５２１ａを使用して）同じか又は同様の設計が使用可能である。
【0169】
[0191] いくつかの実施形態によれば、ターゲットから収集した回折次数は、導波路デバイス５２３ａを使用する強度信号のための周波数弁別（ＦＤＩＳ）システム１００１を対象とする。いくつかの例では、ＦＤＩＳシステム１００１は、導波路デバイス５２３ａから回折次数１００２を受け取るように構成された、ハイパスフィルタ１００３を含むことができる。ハイパスフィルタ１００３は、回折次数１００２を２つ以上の波長帯域へとフィルタリングするように構成可能である。この例では、ハイパスフィルタ１００３は、回折次数１００２を、（約６５２ｎｍから約９００ｎｍなどであるが限定されない）第１の波長帯域の回折次数１００４と、（約５０８ｎｍから約６５２ｎｍなどであるが限定されない）第２の波長帯域の回折次数１００６とに、分割することができる。本開示のいくつかの例は、２つの波長帯域及び例示の波長に関して考察されるが、本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、１つ以上の波長帯域及び他の波長値が使用可能である。
【0170】
[0192] いくつかの実施形態によれば、チョッパーホイール１００７は回折次数１００４の経路内にあり、チョッパーホイール１０１７は回折次数１００６の経路内にある。言い換えれば、回折次数１００４はチョッパーホイール１００７を通過可能であり、回折次数１００６はチョッパーホイール１０１７を通過可能である。チョッパーホイール１００７及び１０１７を通過した後、回折次数１００４及び１００６は、高パスフィルタ１０１１を使用して回折次数１００８に組み合わせ可能である。いくつかの実施形態によれば、ＦＤＩＳシステム１００１は、回折次数１００４及び回折次数１００６をハイパスフィルタ１０１１に向けて送るために、１つ以上のミラー１００３、１００５、１００９、１０１３、１０１５、１０１９、及び１０２１を含むことができる。異なる波長帯域からの回折次数が回折次数１００８内で組み合わされた後、回折次数１００８は導波路デバイス１０２３によって収集され、復調システム１０２４に向けて送られる。回折次数１００８は、復調システム１０２４の後、ディテクタ５２１ａによって検出される。
【0171】
[0193] いくつかの実施形態によれば、ＦＤＩＳシステム１００１は、チョッパーホイール１００７及び／又はチョッパーホイール１０１７を制御するように構成された、コントローラ１０２５を含むことができる。例えば、コントローラ１０２５は、チョッパーホイール１００７及び／又はチョッパーホイール１０１７がチョッパーホイール１００７及び／又はチョッパーホイール１０１７の中心の周りを回転する周波数を制御することができる。
【0172】
[0194] 図１０Ｃは、いくつかの実施形態に従ったチョッパーホイール１０７０の例示の設計を示す。チョッパーホイール１０７０は、図１０Ａ及び図１０Ｂのチョッパーホイール１００７、１０１７、１０３７、及び／又は１０４７として使用可能である。この例では、チョッパーホイール１０７０は、円の中心の周りを回転可能な円として示されている。図１０Ｃに示されるように、チョッパーホイール１０７０は、複数の開口１０７１及び１０７３を伴う不透明な材料を含むことができる。この例示の実施形態において、開口１０７１は、第１の回折次数（例えば＋１及び／又は－１回折次数）のみがチョッパーホイール１０７０を通過できるようにするために、使用可能である。開口１０７３は、第１及びより高次の回折次数（例えば＋１、＋３、及び／又は、－１、－３回折次数）がチョッパーホイール１０７０を通過できるようにするために、使用可能である。これは、第１次回折１０７５及びより高次の回折１０７７が開口１０７３を通過する、拡大図１０７４に示される。いくつかの例によれば、チョッパーホイール１０７０は、その中心の周りを方向１０７６に回転可能である。
【0173】
[0195] チョッパーホイール１０７０の例を続けると、ディテクタにおいて検出される信号は２つの別個の周波数成分を有する。例えば、検出される信号は、第１の周波数において第１の周波数成分を有し、第１の周波数とは異なる第２の周波数において第２の周波数成分を有することになる。いくつかの実施形態によれば、第１及び第２の周波数は、開口の数、開口のサイズ（例えば直径）、開口の設計、又は、チョッパーホイール１０７０の回転の周波数のうちの、１つ以上に依存可能である。この例では、検出される第１の回折次数（例えば＋１回折次数）は、第１の周波数において検出可能であり、第１及びより高次の回折次数（例えば＋１及び＋３の回折次数）は、第１の周波数とは異なる第２の周波数において検出可能である。したがって、図１０Ａから図１０Ｅのシステムにおいてチョッパーホイールを使用することで、結果として、異なる周波数において複数の回折次数のうちのその他から分離した複数の回折次数の各々を検出することができる。追加又は代替として、ディテクタ５２１ａは、複数の回折次数のその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出することが可能である。
【0174】
[0196] 例示のチョッパーホイール１０７０は、第１の回折次数についての第１の複数の開口１０７１、及び、第１及びより高次の回折次数についての第２の複数の開口１０７３を含む。開口の数、開口の設計、開口のサイズ（例えば直径）、及び、チョッパーホイール１０７０の回転の周波数は、本開示の例に限定されず、任意の他の設計を含むことができる。
【0175】
[0197] 図１０Ｄ及び図１０Ｅは、いくつかの実施形態に従った時間ドメイン及び周波数ドメインにおいて検出された例示の強度信号を示す。図１０Ｄは、第１の回折次数及び第１及びより高次の回折次数について、時間ドメインにおいて測定された強度１０８０を示す。例えば、図１０Ｄは、第１の回折次数（例えば＋１回折次数）について測定された強度１０８１、及び、第１及びより高次の回折次数（例えば＋１及び＋３の回折次数）について測定された強度１０８３を示す。図１０Ｅは、周波数ドメインにおける第１の回折次数について、及び時間ドメインにおける第１及びより高次の回折次数について測定された、強度１０８５を示す。例えば、図１０Ｅは、周波数ドメインにおいて、第１の回折次数（例えば＋１回折次数）について測定された強度１０８７、及び、第１及びより高次の回折次数（例えば＋１及び＋３回折次数）について測定された強度１０８９を示す。一例では、時間ドメインにおいて測定された強度を周波数ドメインにおいて測定された強度に変換するために、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が使用可能である。
【0176】
[0198] 異なる回折次数の強度を互いに分離して測定することに加えて、図１０Ａから図１０Ｂのシステムは、各回折次数について分布測定を決定するため（及び／又は、分布測定を変更するため）に使用可能である。上記で考察したように、いくつかの例では、分布測定における変更は、ターゲット５０１に関連付けられた層厚み変動に基づくものとすることができる。例えば、ターゲットに関連付けられた層厚み変動は、ターゲットの層厚み変動、ターゲットの頂部上のスタックに起因する層厚み変動、ターゲットの下のスタックに起因する層厚み変動、などのうちの１つ以上を含むことができる。追加として、クリティカルディメンション（ＣＤ）変動などの他のスタック変動及び場合によってはセンサ変動（デフォーカスなどであるが限定されない）も、分布測定を変更する（及び、アライメント誤差につながる）可能性がある。いくつかの実施形態によれば、チョッパーホイールから検出される信号の立ち上がり時間及び立ち下がり時間を測定することによって、図１０Ａから図１０Ｅのシステムは、各回折次数についての分布測定を決定すること（及び／又は、分布測定を変更すること）が可能である。例えば、図１０Ｄの第１の回折次数（例えば＋１回折次数）について、測定された強度１０８１の立ち上がり時間及び／又は立ち下がり時間を測定することによって、第１の回折次数についての分布測定を決定すること（及び／又は、分布測定を変更すること）が可能である。同様に、第１及びより高次の回折次数（例えば＋１及び＋３の回折次数）について測定された強度１０８３の立ち上がり時間及び／又は立ち下がり時間を測定することによって、より高次の回折次数（例えば＋３回折次数）についての分布測定を決定すること（及び／又は、分布測定を変更すること）が可能である。
【0177】
[0199] 図１０Ａの例示の実施形態において、ＦＤＩＳシステム１００１は、正の回折次数（例えば＋１、＋３、・・・の回折次数）を含む正のチャネル分岐に使用される。いくつかの実施形態によれば、追加のＦＤＩＳシステムは、負の回折次数（例えば－１、－３、・・・の回折次数）を含む負のチャネル分岐に使用可能である。追加又は代替として、正及び負の回折次数を組み合わせるためにＦＤＩＳシステムが使用可能である。
【0178】
[0200] 図１０Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に従い、チョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離及び個別に測定するための、別の例示の設計を示す。図１０Ａのシステム１０３０は、図５Ａの検出システム５０５の一部とすることができる。図１０Ｄは、図５Ａ及び／又は図５Ｂの導波路と同様の導波路５２３ａ及び５２３ｂを示す。システム１０３０はディテクタ１０５２を含むことができる。いくつかの例によれば、ディテクタ１０５２は、図５Ａ及び／又は図５Ｂのディテクタ５２１ａ又は５２１ｂと同様であることが可能である。
【0179】
[0201] いくつかの実施形態によれば、図１０Ｂのシステム１０３０は図１０Ａのシステム１０１０と同様とすることができる。追加として、システム１０３０は、正の回折次数（例えば＋１、＋３、・・・の回折次数）を含む正のチャネル分岐を、負の回折次数（例えば－１、－３、・・・の回折次数）を含む負のチャネル分岐と組み合わせるように、構成可能である。
【0180】
[0202] いくつかの実施形態によれば、ターゲットから収集される正の回折次数は、導波路デバイス５２３ａを使用する強度信号のための周波数弁別（ＦＤＩＳ）システム１０３１を対象とする。同様に、ターゲットから収集される負の回折次数は、導波路デバイス５２３ｂを使用する強度信号のための周波数弁別（ＦＤＩＳ）システム１０３１を対象とする。
【0181】
[0203] いくつかの例では、ＦＤＩＳシステム１０３１は、導波路デバイス５２３ａから回折次数１０３２ａ（正の回折次数）を受け取るように構成された、ハイパスフィルタ１０３３ａを含むことができる。ハイパスフィルタ１０３３ａは、回折次数１０３２ａを２つ以上の波長帯域へとフィルタリングするように構成可能である。この例では、ハイパスフィルタ１０３３ａは、回折次数１０３２ａを、第１の波長帯域内（約６５２ｎｍから約９００ｎｍなどであるが限定されない）の回折次数１０３４ａ、及び、第２の波長帯域内（約５０８ｎｍから約６５２ｎｍなどであるが限定されない）の回折次数１０３６ａに、分割することができる。本開示のいくつかの例は、２つの波長帯域及び例示の波長に関して考察しているが、本開示はこれらの例に限定されず、１つ以上の波長帯域及び他の波長値が使用可能である。
【0182】
[0204] 追加として、ＦＤＩＳシステム１０３１は、導波路デバイス５２３ｂから回折次数１０３２ｂを受け取るように構成された、ハイパスフィルタ１０３３ｂを含むことができる。ハイパスフィルタ１０３３ｂは、回折次数１０３２ｂを２つ以上の波長帯域へとフィルタリングするように構成可能である。この例では、ハイパスフィルタ１０３３ｂは、回折次数１０３２ｂを、第１の波長帯域内（約６５２ｎｍから約９００ｎｍなどであるが限定されない）の回折次数１０３４ｂ及び第２の波長帯域内（約５０８ｎｍから約６５２ｎｍなどであるが限定されない）の回折次数１０３６ｂに分割することができる。本開示のいくつかの例は、２つの波長帯域及び例示の波長に関して考察しているが、本開示はこれらの例に限定されず、１つ以上の波長帯域及び他の波長値が使用可能である。
【0183】
[0205] いくつかの実施形態によれば、回折次数１０３６ａはチョッパーホイール１０３７を通過可能であり、回折次数１０３６ｂはチョッパーホイール１０４７を通過可能である。チョッパーホイール１０３７及び１０４７を通過した後、回折次数１０３６ａ及び１０３６ｂは、ハイパスフィルタ１０４１を使用して回折次数１０３８に組み合わせ可能である。いくつかの実施形態によれば、ＦＤＩＳシステム１０３１は、回折次数１０３６ａ及び１０３６ｂ（及び／又は、回折次数１０３４ａ及び１０３４ｂ）をハイパスフィルタ１０４１に向けて送るために、１つ以上のミラーを含むことができる。異なる波長帯域からの回折次数が回折次数１０３８に組み合わされた後、回折次数１０３８は導波路デバイス１０５３によって収集され、復調システム１０５４に向けて送られる。回折次数１０３８は、復調システム１０５４の後に、ディテクタ１０５２によって検出される。
【0184】
[0206] 図１０Ｂは、第２の波長帯域の負及び正の回折次数が回折次数１０３８に組み合わされる旨を示しているが、第１の波長帯域の負及び正の回折次数も組み合わせ可能である（図示せず）。いくつかの例では、第１の波長帯域及び第２の波長帯域の負及び正の回折次数が、回折次数１０３８に組み合わせ可能である。この例では、例えば、２つのディテクタ（１つは正の回折次数用、及び１つは負の回折次数用）を使用する代わりに、１つのディテクタを使用して、正及び負の両方の回折次数を検出することが可能である。
【0185】
[0207] いくつかの実施形態によれば、ＦＤＩＳシステム１０３１は、チョッパーホイール１０３７及び／又はチョッパーホイール１０４７の動作を制御するように構成されたコントローラ１０５５を含むことができる。例えば、コントローラ１０５５は、チョッパーホイール１０３７及び／又はチョッパーホイール１０４７がそれぞれの中心の周りを回転する、周波数を制御することができる。いくつかの例では、コントローラ１０５５は、チョッパーホイール１０３７及びチョッパーホイール１０４７の両方を同時に（又はほぼ同時に）制御可能である。いくつかの例では、コントローラ１０５５は、チョッパーホイール１０３７をチョッパーホイール１０４７とは別に制御可能である。
【0186】
[0208] いくつかの実施形態によれば、ディテクタ１０５２上で検出される信号は、異なる周波数、例えば、＋１回折次数についての第１の周波数、－１回折次数についての第２の周波数、＋１及びより高次の正の回折次数についての第３の周波数、及び、－１及びより高次の負の回折次数についての第４の周波数を、有することができる。
【0187】
[0209] 図１１Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従った光学システム内のチョッパーホイールを使用して複数の回折次数の各々の強度を分離するため及び個別に測定するための別の例示的設計を示す。図１１Ａのシステム１１００は、図５の強度チャネル５００と同様である。システム１１００は、ターゲット１１０１、光学システム１１０３、及び検出システム１１０５を含むことができる。光学システム１１０３は、ターゲット１１０１を照射するための放射ビーム１１１５を発生させる（又は放射源から受け取る）ように構成可能である。光学システム１１０３は、ターゲット１１０１から回折された回折次数を収集し、回折次数を検出システム１１０５へ案内するようにも、構成可能である。いくつかの実施形態によれば、光学システム１１０３は１つ以上の光学デバイスを含む。例えば、光学システム１１０３は、放射ビーム１１１５を受け取り、ターゲット１１０１を照射するために放射ビーム１１１５の方向を変更するように構成された、光学要素１１０９を含むことができる。
【0188】
[0210] 光学システム１１０３は、投影システム１１０７も含むことができる。いくつかの実施形態によれば、投影システム１１０７はレンズ又はレンズのシステムを含むことができる。投影システム１１０７は、放射ビーム１１１５をターゲット１１０１に投影し、ターゲット１１０１から回折された回折次数を収集するように、構成可能である。図１１Ａは、＋１回折放射ビーム１１１７ａ、－１回折放射ビーム１１１７ｂ、＋３回折放射ビーム１１１９ａ、及び－３回折放射ビーム１１１９ｂを示す。４本の回折放射ビームが示されているが、本開示の実施形態は任意数の回折次数を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、光学システム１１０３は瞳ディバイダ１１１１も含むことができる。瞳ディバイダ１１１１は、正（＋）及び負（－）の回折次数チャネルを分離するように構成可能である。これらの要素は、図５Ａ内のそれらの対応する要素と同様であること、及び／又は、同様の様式で動作することが可能である。
【0189】
[0211] いくつかの実施形態によれば、光学システム１１０３は１つ以上のチョッパーホイールを含むことができる。例えば図１１Ａに示されるように、光学システム１１０３は、正のチャネル分岐内に第１のチョッパーホイール１１３０ａ、及び負のチャネル分岐内に第２のチョッパーホイール１１３０ｂを含むことができる。別の例（図示せず）では、光学システム１１０３は、正及び負の両方のチャネル分岐について１つのチョッパーホイールを含むことができる。本開示の実施形態はこれらの例に限定されず、光学システム１１０３は任意数のチョッパーホイールを含むことができる。
【0190】
[0212] チョッパーホイール１１３０ａ及び／又は１１３０ｂを使用することによって、第１の回折次数（正又は負）、並びに、ディテクタ１１２１ａ及び／又は１１２１ｂにおいて検出されるより高次の回折次数（正又は負）に関連付けられた信号は、異なる周波数を有することになる。
【0191】
[0213] 図１１Ｂは、いくつかの実施形態に従った光学システム内で使用されるべきチョッパーホイール１１３０の例示の設計を示す。図１１Ｂの例示の設計では、チョッパーホイール１１３０は、１つ以上の不透明セクション１１３２及び１つ以上の開口１１３１を含む、内側リングを含むことができる。チョッパーホイール１１３０は、１つ以上の不透明セクション１１３４及び１つ以上の開口１１３３を含む、外側リングも含むことができる。この例示の設計では、チョッパーホイール１１３０の内側リングは第１の回折次数（例えば＋１及び／又は－１回折次数）に使用可能であり、チョッパーホイール１１３０の外側リングはより高次の回折次数に使用可能である。チョッパーホイール１１３０は、その中心１１３５の周りを回転するように構成可能である。
【0192】
[0214] 本開示の実施形態は、本例示の設計に限定されず、チョッパーホイール１１３０は、他の設計（例えば、１つ以上のリング、異なる数の不透明セクション／開口、異なる形状の不透明セクション／開口、異なるパターンなど）を含むことができる。
【0193】
[0215] 上記で考察したように、測定された強度間の差を決定するため、分布測定における変化を決定するため、少なくとも測定された強度と分布測定における変化との間の差に基づいて補正係数を決定するため、及び、決定された補正係数に基づいてターゲットの決定された特徴を改訂するための、方法６００は、図１０Ａから図１０Ｅ及び図１１Ａから図１１Ｂのシステムと共に使用可能である。
【0194】
[0216] 本実施形態は、下記の条項を使用して更に説明され得る。
１．基板上のターゲットから回折される複数の回折次数を受け取るように構成された投影システム、
ディテクタアレイ、及び、
投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイス、を備え、
ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように構成される、
メトロロジシステム。
２．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される、条項１に記載のメトロロジシステム。
３．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成される、条項２に記載のメトロロジシステム。
４．ターゲットの特徴を決定するように構成され、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化、のうちの少なくとも１つに基づいて、補正係数を決定するように構成され、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように構成された、
プロセッサを更に備える、条項３に記載のメトロロジシステム。
５．正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差は、ターゲットの非対称性に基づく、条項４に記載のメトロロジシステム。
６．分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、条項４に記載のメトロロジシステム。
７．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成され、
メトロロジシステムは、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化を決定するように構成された、プロセッサを更に備え、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、条項１に記載のメトロロジシステム。
８．導波路デバイスは、ディテクタアレイが導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように構成されるように、配置される、条項１に記載のメトロロジシステム。
９．レンズシステムを更に備え、
導波路デバイスの出力がレンズシステムの焦点に配置され、
ディテクタアレイはレンズシステムの共役焦点に配置される、条項８に記載のメトロロジシステム。
１０．導波路デバイスとディテクタアレイとの間の距離が、ディテクタアレイが投影システムの瞳面において検出するように配置される、条項８に記載のメトロロジシステム。
１１．複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰するように構成された、メカトロニクスアパーチャを更に備え、ディテクタアレイは単一ピクセルディテクタを備える、条項８に記載のメトロロジシステム。
１２．導波路デバイスの上流に位置決めされた第１のレンズシステム、
第１のレンズシステムの上流に位置決めされた光学要素、及び、
光学要素の上流に位置決めされた第２のレンズシステム、
を更に備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１３．ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数を検出するように構成された第１のディテクタ、及び、複数の回折次数のうちの第２の回折次数を検出するように構成された第２のディテクタを備え、
光学要素は、調整可能次数スプリッタ、調整可能次数ブロッカ、又は空間光変調器のうちの、少なくとも１つを備える、条項１２に記載のメトロロジシステム。
１４．導波路デバイスはマルチモードファイバを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１５．導波路デバイスはファイババンドルを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１６．導波路デバイスは１つ以上の導波路デバイスを備え、１つ以上の導波路デバイスのうちの各々は、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスのうちの対応する導波路デバイスを使用して、投影システムの瞳面の異なる部分を検出するように配置される、条項１に記載のメトロロジシステム。
１７．ターゲットは、第１のピッチを有する第１のセグメントと、第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する第２のセグメントと、を備える、デュアルピッチマークを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１８．ディテクタアレイは、第２の方向から分離した第１の方向に、複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように、更に構成される、条項１７に記載のメトロロジシステム。
１９．ディテクタアレイと、
基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように、及び、複数の回折次数をディテクタアレイに伝送するように、構成された、１つ以上導波路デバイスと、を備え、
複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するために、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように、１つ以上の導波路デバイスが配置された、
メトロロジシステム。
２０．ディテクタアレイが、
複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように、及び、
複数の回折次数の各々が２次元ディテクタ上に着地する場所の分布測定を決定するように、
構成される、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２１．ターゲットの特徴を決定するように構成され、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差であって、正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差はターゲットの非対称性に基づく、差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化であって、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、変化、のうちの少なくとも１つに基づいて、補正係数を決定するように構成され、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように構成された、
プロセッサを更に備える、条項２０に記載のメトロロジシステム。
２２．レンズシステム、を更に備え、
１つ以上の導波路デバイスの出力がレンズシステムの焦点に配置され、ディテクタアレイがレンズシステムの共役焦点に配置される、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２３．複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰させるように構成された、メカトロニクスアパーチャを更に備え、
ディテクタアレイは単一ピクセルディテクタを備える、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２４．基板上のターゲットの特徴を決定すること、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差を決定することであって、複数の回折次数はターゲットから回折され、正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差はターゲットの非対称性に基づくこと、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、分布測定における変化を決定することであって、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくこと、
少なくとも測定された強度間の差及び分布測定における変化に基づいて、補正係数を決定すること、及び、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂すること、
を含む、方法。
２５．基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された、投影システムであって、ターゲットは、第１の方向の第１の格子及び第２の方向の第２の格子を備え、複数の回折次数は、第１の格子からの第１の回折次数、及び第２の格子からの第２の回折次数を備える、投影システムと、
ディテクタアレイと、
投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスと、を備え、
ディテクタアレイは、第２の回折次数から空間的に分離した第１の回折次数を検出するように構成される、
メトロロジシステム。
２６．投影システムの瞳面に配置されたレンズを更に備える、条項２５に記載のメトロロジシステム。
２７．基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された、投影システムと、
ディテクタと、
投影システムとディテクタとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスと、
ディテクタが、複数の回折次数のうちの他の回折次数の周波数とは異なる周波数において、複数の回折次数の各々を検出するように構成されるように、チョッパーホイールの中心の周りを回転するように構成されたチョッパーホイールと、
を備える、メトロロジシステム。
２８．チョッパーホイールが導波路デバイスとディテクタとの間に配置される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
２９．第１の波長帯域を有する回折次数の第１のセット、及び、第２の波長帯域を有する回折次数の第２のセットに対して、複数の回折次数をフィルタリングするように構成された、第１のハイパスフィルタであって、チョッパーホイールは回折次数の第１のセットの経路内に配置される、第１のハイパスフィルタと、
回折次数の第２のセットの経路内に配置された、第２のチョッパーホイールと、
ディテクタの前で、回折次数の第１のセット及び回折次数の第２のセットを組み合わせるように構成された、第２のハイパスフィルタと、
を更に備える、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３０．複数の回折次数は正の回折次数を備え、
チョッパーホイールは正の回折次数の経路内に配置され、
メトロロジシステムは、
投影システムとディテクタとの間で負の回折次数を伝送するように構成された第２の導波路デバイス、
負の回折次数の経路内に無い値された第２のチョッパーホイール、及び、
チョッパーホイール及び第２のチョッパーホイールの後、及びディテクタの前で、正の回折次数及び負の回折次数を組み合わせるように構成されたハイパスフィルタ、を更に含む、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３１．チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセット、及び、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを備える、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３２．チョッパーホイールは、導波路デバイス及びディテクタの前に配置される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
３３．複数の回折次数は正の回折次数を備え、
チョッパーホイールは、正の回折次数の経路内に配置され、
メトロロジシステムは、第２の導波路デバイス及び第２のディテクタの前、並びに負の回折次数の経路内に配置された第２のチョッパーホイールを更に含む、条項３２に記載のメトロロジシステム。
３４．チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセットを備える第１のリングと、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを備える第２のリングと、を備える、条項３２に記載のメトロロジシステム。
３５．ディテクタは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
３６．ディテクタは、複数の回折次数の各々について分布測定を決定するように構成される、条項３５に記載のメトロロジシステム。
３７．ターゲットの特徴を決定するように、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化、のうちの少なくとも１つに基づいて補正係数を決定するように、及び、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように、
構成されたプロセッサを更に備える、条項３６に記載のメトロロジシステム。
１．基板上のターゲットから回折される複数の回折次数を受け取るように構成された投影システム、
ディテクタアレイ、及び、
投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイス、を備え、
ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちのその他から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように構成される、
メトロロジシステム。
２．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される、条項１に記載のメトロロジシステム。
３．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成される、条項２に記載のメトロロジシステム。
４．ターゲットの特徴を決定するように構成され、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化、のうちの少なくとも１つに基づいて、補正係数を決定するように構成され、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように構成された、
プロセッサを更に備える、条項３に記載のメトロロジシステム。
５．正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差は、ターゲットの非対称性に基づく、条項４に記載のメトロロジシステム。
６．分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、条項４に記載のメトロロジシステム。
７．ディテクタアレイは、複数の回折次数の各々がディテクタアレイ上に着地する場所の分布測定を決定するように構成され、
メトロロジシステムは、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化を決定するように構成された、プロセッサを更に備え、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、条項１に記載のメトロロジシステム。
８．導波路デバイスは、ディテクタアレイが導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように構成されるように、配置される、条項１に記載のメトロロジシステム。
９．レンズシステムを更に備え、
導波路デバイスの出力がレンズシステムの焦点に配置され、
ディテクタアレイはレンズシステムの共役焦点に配置される、条項８に記載のメトロロジシステム。
１０．導波路デバイスとディテクタアレイとの間の距離が、ディテクタアレイが投影システムの瞳面において検出するように配置される、条項８に記載のメトロロジシステム。
１１．複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰するように構成された、メカトロニクスアパーチャを更に備え、ディテクタアレイは単一ピクセルディテクタを備える、条項８に記載のメトロロジシステム。
１２．導波路デバイスの上流に位置決めされた第１のレンズシステム、
第１のレンズシステムの上流に位置決めされた光学要素、及び、
光学要素の上流に位置決めされた第２のレンズシステム、
を更に備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１３．ディテクタアレイは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数を検出するように構成された第１のディテクタ、及び、複数の回折次数のうちの第２の回折次数を検出するように構成された第２のディテクタを備え、
光学要素は、調整可能次数スプリッタ、調整可能次数ブロッカ、又は空間光変調器のうちの、少なくとも１つを備える、条項１２に記載のメトロロジシステム。
１４．導波路デバイスはマルチモードファイバを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１５．導波路デバイスはファイババンドルを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１６．導波路デバイスは１つ以上の導波路デバイスを備え、１つ以上の導波路デバイスのうちの各々は、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスのうちの対応する導波路デバイスを使用して、投影システムの瞳面の異なる部分を検出するように配置される、条項１に記載のメトロロジシステム。
１７．ターゲットは、第１のピッチを有する第１のセグメントと、第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する第２のセグメントと、を備える、デュアルピッチマークを備える、条項１に記載のメトロロジシステム。
１８．ディテクタアレイは、第２の方向から分離した第１の方向に、複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するように、更に構成される、条項１７に記載のメトロロジシステム。
１９．ディテクタアレイと、
基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように、及び、複数の回折次数をディテクタアレイに伝送するように、構成された、１つ以上導波路デバイスと、を備え、
複数の回折次数のうちの他の回折次数から空間的に分離した複数の回折次数の各々を検出するために、ディテクタアレイが、１つ以上の導波路デバイスへの入力の遠視野放射パターンを検出するように、１つ以上の導波路デバイスが配置された、
メトロロジシステム。
２０．ディテクタアレイが、
複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように、及び、
複数の回折次数の各々が２次元ディテクタ上に着地する場所の分布測定を決定するように、
構成される、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２１．ターゲットの特徴を決定するように構成され、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差であって、正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差はターゲットの非対称性に基づく、差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化であって、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づく、変化、のうちの少なくとも１つに基づいて、補正係数を決定するように構成され、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように構成された、
プロセッサを更に備える、条項２０に記載のメトロロジシステム。
２２．レンズシステム、を更に備え、
１つ以上の導波路デバイスの出力がレンズシステムの焦点に配置され、ディテクタアレイがレンズシステムの共役焦点に配置される、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２３．複数の回折次数のうちの１つ以上をブロック又は減衰させるように構成された、メカトロニクスアパーチャを更に備え、
ディテクタアレイは単一ピクセルディテクタを備える、条項１９に記載のメトロロジシステム。
２４．基板上のターゲットの特徴を決定すること、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差を決定することであって、複数の回折次数はターゲットから回折され、正の回折次数と負の回折次数との測定された強度間の差はターゲットの非対称性に基づくこと、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについて、分布測定における変化を決定することであって、分布測定における変化は、ターゲットに関連付けられた層厚み変動に基づくこと、
少なくとも測定された強度間の差及び分布測定における変化に基づいて、補正係数を決定すること、及び、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂すること、
を含む、方法。
２５．基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された、投影システムであって、ターゲットは、第１の方向の第１の格子及び第２の方向の第２の格子を備え、複数の回折次数は、第１の格子からの第１の回折次数、及び第２の格子からの第２の回折次数を備える、投影システムと、
ディテクタアレイと、
投影システムとディテクタアレイとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスと、を備え、
ディテクタアレイは、第２の回折次数から空間的に分離した第１の回折次数を検出するように構成される、
メトロロジシステム。
２６．投影システムの瞳面に配置されたレンズを更に備える、条項２５に記載のメトロロジシステム。
２７．基板上のターゲットから回折された複数の回折次数を受け取るように構成された、投影システムと、
ディテクタと、
投影システムとディテクタとの間で複数の回折次数を伝送するように構成された導波路デバイスと、
ディテクタが、複数の回折次数のうちの他の回折次数の周波数とは異なる周波数において、複数の回折次数の各々を検出するように構成されるように、チョッパーホイールの中心の周りを回転するように構成されたチョッパーホイールと、
を備える、メトロロジシステム。
２８．チョッパーホイールが導波路デバイスとディテクタとの間に配置される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
２９．第１の波長帯域を有する回折次数の第１のセット、及び、第２の波長帯域を有する回折次数の第２のセットに対して、複数の回折次数をフィルタリングするように構成された、第１のハイパスフィルタであって、チョッパーホイールは回折次数の第１のセットの経路内に配置される、第１のハイパスフィルタと、
回折次数の第２のセットの経路内に配置された、第２のチョッパーホイールと、
ディテクタの前で、回折次数の第１のセット及び回折次数の第２のセットを組み合わせるように構成された、第２のハイパスフィルタと、
を更に備える、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３０．複数の回折次数は正の回折次数を備え、
チョッパーホイールは正の回折次数の経路内に配置され、
メトロロジシステムは、
投影システムとディテクタとの間で負の回折次数を伝送するように構成された第２の導波路デバイス、
負の回折次数の経路内に無い値された第２のチョッパーホイール、及び、
チョッパーホイール及び第２のチョッパーホイールの後、及びディテクタの前で、正の回折次数及び負の回折次数を組み合わせるように構成されたハイパスフィルタ、を更に含む、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３１．チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセット、及び、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを備える、条項２８に記載のメトロロジシステム。
３２．チョッパーホイールは、導波路デバイス及びディテクタの前に配置される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
３３．複数の回折次数は正の回折次数を備え、
チョッパーホイールは、正の回折次数の経路内に配置され、
メトロロジシステムは、第２の導波路デバイス及び第２のディテクタの前、並びに負の回折次数の経路内に配置された第２のチョッパーホイールを更に含む、条項３２に記載のメトロロジシステム。
３４．チョッパーホイールは、複数の回折次数のうちの第１の回折次数に対応する開口の第１のセットを備える第１のリングと、複数の回折次数のうちのより高次の回折次数に対応する開口の第２のセットを備える第２のリングと、を備える、条項３２に記載のメトロロジシステム。
３５．ディテクタは、複数の回折次数の各々の強度を個別に測定するように構成される、条項２７に記載のメトロロジシステム。
３６．ディテクタは、複数の回折次数の各々について分布測定を決定するように構成される、条項３５に記載のメトロロジシステム。
３７．ターゲットの特徴を決定するように、
複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての正の回折次数及び負の回折次数の測定された強度間の差、及び、複数の回折次数のうちの少なくとも１つについての分布測定における変化、のうちの少なくとも１つに基づいて補正係数を決定するように、及び、
決定された補正係数に基づいて、ターゲットの決定された特徴を改訂するように、
構成されたプロセッサを更に備える、条項３６に記載のメトロロジシステム。
【0195】
[0217] 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ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、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、例えばトラックユニット（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）、メトロロジユニット及び／又はインスペクションユニット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プロセスツールに適用することができる。更に基板は、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。
【0196】
[0218] 光リソグラフィの分野での本開示の実施形態の使用に特に言及してきたが、本開示は文脈によってはその他の用途、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。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内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを適用することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【0197】
[0219] 本開示の言い回し又は専門用語は説明を目的とするものであって限定を目的とするものではないことが理解されるべきであり、従って、本開示の専門用語又は言い回しは、本開示の教示に照らして当業者によって解釈されるべきである。
【0198】
[0220] 本明細書で使用される用語「放射」、「ビーム」、「光」、「照明」などの用語は、すべてのタイプの電磁放射、例えば、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長λを有する）、極端紫外線（ＥＵＶ又は軟Ｘ線）放射（例えば、１３．５ｎｍなどの５～２０ｎｍの範囲内の波長を有する）、あるいは、５ｎｍ未満で動作する硬Ｘ線、並びに、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを包含し得る。一般に、約４００から約７００ｎｍの間の波長を有する放射は、可視放射と見なされ、約７８０～３０００ｎｍ（又はそれ以上）の間の波長を有する放射は、ＩＲ放射と見なされる。ＵＶは、およそ１００～４００ｎｍの波長を伴う放射を指す。リソグラフィ内では、「ＵＶ」という用語は、水銀放電ランプ、Ｇ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍ、及び／又は、Ｉ線３６５ｎｍによって生成可能な波長にも適用される。真空ＵＶ、又はＶＵＶ（すなわち、ガスに吸収されるＵＶ）は、およそ１００～２００ｎｍの波長を有する放射を指す。深ＵＶ（ＤＵＶ）は、一般に、１２６ｎｍから４２８ｎｍの範囲の波長を有する放射を指し、いくつかの実施形態では、エキシマレーザは、リソグラフィ装置内で使用されるＤＵＶ放射を発生させることができる。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の範囲内である、特定の波長帯域を伴う放射に関することを理解されたい。
【0199】
[0221] 本明細書で使用される「基板」という用語は、その上に材料層が追加される材料を記述する。いくつかの実施形態では、基板自体にパターンが付与されると共に、その上に追加された材料にもパターンが付与されるか、又はパターン付与されないままである場合がある。
【0200】
[0222] 本文では、ＩＣの製造における本開示による装置及び／又はシステムの使用について特に言及しているが、そのような装置及び／又はシステムは他の多くの可能な用途を有することを明確に理解されるべきである。例えば、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤパネル、薄膜磁気ヘッドなどに使用できる。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「レチクル」、「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「マスク」、「基板」、及び「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義（置き換えられる）と見なしてよいことが当業者には認識される。
【0201】
[0223] 以上、本開示の特定の実施形態について説明したが、本開示の実施形態は、説明した以外の方法でも実施できることが理解されるであろう。説明は例示を目的とするものであり、限定するものではない。したがって、当業者には、以下に記載する特許請求の範囲から逸脱することなく、説明した開示に修正を加えることができることが明らかであろう。
【0202】
[0224] 特許請求の範囲を解釈するには、「発明の概要」及び「要約書」の項ではなく、「発明を実施するための形態」の項を使用するよう意図されていることを理解されたい。「発明の概要」及び「要約書」の項は、本発明者が想定するような本開示の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、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本開示及び添付の特許請求の範囲をいかなる意味でも限定しないものとする。
【0203】
[0225] 以上では、特定の機能の実施態様を例示する機能的構成要素及びその関係を用いて本開示について説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、本明細書では説明の便宜を図って任意に画定されている。特定の機能及びその関係が適切に実行される限り、代替的境界を画定することができる。
【0204】
[0226] 特定の実施形態の前述の説明は、本開示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、本開示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及び／又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、このような適応及び変更は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲に入るものとする。
【0205】
[0227] 本開示の幅及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、特許請求の範囲及びその均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4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図11A】
【図11B】
【国際調査報告】