特表 2025-503449 ターゲットの高速光学検査用システムにおいて実装される光学系

(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】2025-02-04

(54)【発明の名称】ターゲットの高速光学検査用システムにおいて実装される光学系

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20250128BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

G03F9/00

G01N21/956 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024536134

(86)(22)【出願日】2022-12-14

(85)【翻訳文提出日】2024-08-14

(86)【国際出願番号】 EP2022085775

(87)【国際公開番号】W WO2023126173

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】63/294,262

(32)【優先日】2021-12-28

(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】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】ルー，ステファン

【テーマコード（参考）】

2G051

2H197

【Ｆターム（参考）】

2G051AA51

2G051AA56

2G051AB02

2G051AB20

2G051BA05

2G051BA20

2G051CA01

2G051CA04

2G051CB01

2G051CB05

2H197AA05

2H197BA11

2H197CA06

2H197CA08

2H197CA10

2H197CB16

2H197CC16

2H197CD12

2H197CD13

2H197EA18

2H197EA25

2H197EA26

2H197EB05

2H197EB16

2H197EB23

2H197GA01

2H197GA04

2H197GA05

2H197GA08

2H197GA24

2H197HA03

2H197JA23

(57)【要約】

システムは、光デバイス、反射デバイス、可動反射デバイス及び検出器を含む。光デバイスは、第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットからの散乱線を受け取る。反射デバイスは、少なくとも第２の平面で軸の周りに配設される。反射デバイスの各々は、光デバイスの対応する１つからの散乱線を受け取る。可動反射デバイスは、軸に沿って配設され、反射デバイスの各々からの散乱線を受け取る。検出器は、可動反射デバイスからの散乱線を受け取る。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットから散乱線を受け取るように構成された光デバイスと、
少なくとも第２の平面で前記軸の周りに配設された反射デバイスであって、前記反射デバイスの各々は、前記光デバイスの対応する１つからの前記散乱線を受け取るように構成される、反射デバイスと、
前記軸に沿って配設され、前記反射デバイスの各々からの前記散乱線を受け取るように構成された可動反射デバイスと、
前記可動反射デバイスからの前記散乱線を受け取るように構成された検出器と、
を備える、システム。

【請求項2】

前記光デバイスは、前記軸に関して対称なアレイ配置で配設される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記アレイ配置は、環状又は多角形状である、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記光デバイスの第１及び第２の光デバイスは、前記可動反射デバイスに対して等しい光学距離で配設される、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記可動反射デバイスは、放射ビームを前記ターゲットに向けて誘導し、前記ターゲットからの前記散乱線を生成するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記光デバイスは、検出のための前記散乱線を収集するように構成された対物系である、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

第１の光路は、前記ターゲット、光デバイス及び反射デバイスの第１のターゲット、光デバイス及び反射デバイスによって規定され、
第２の光路は、前記ターゲット、光デバイス及び反射デバイスの第２のターゲット、光デバイス及び反射デバイスによって規定され、
前記可動反射デバイスは、
前記反射デバイスを介してビームを前記ターゲットに向けて誘導し、且つ、
前記第１及び第２の光路の間で前記ビームをシフトするように作動する、
ように更に構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記システムは、
前記ターゲット及び光デバイスの前記第１のターゲット及び光デバイスを位置合わせし、
その後、前記ターゲットと光デバイスとの間で相対移動を発生させて、前記ターゲット及び光デバイスの前記第２のターゲット及び光デバイスを位置合わせし、且つ、
前記相対移動を前記ターゲットの前記第１及び第２のターゲット間の距離よりも小さくなるように制限するために、前記第１及び第２の経路間で前記ビームを前記シフトすることを行う前記可動反射デバイスに基づいて、前記ターゲットの測定を行う、
ように構成される、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記システムは、前記可動反射デバイスを前記作動させることに基づいて、前記ターゲットの前記測定をシーケンスで行うように更に構成される、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

測定シーケンスは、前記ターゲット及び光デバイスの前記第１のターゲット及び光デバイスを前記位置合わせした後に、前記ターゲット及び光デバイスの前記第２のターゲット及び光デバイスを前記位置合わせすることを行うことを含み、
前記システムは、単一の光デバイスを前記ターゲットの前記第１のターゲットに位置合わせし、その後、前記ターゲットの前記第２のターゲットに位置合わせすることを含む代替的な測定シーケンスよりも速く前記測定シーケンスを完了する、ように更に構成されている、請求項７に記載のシステム。

【請求項11】

前記可動反射デバイスは、回転して前記第１又は第２の光路と係合するように構成された回転可能なリフレクタを備える、請求項７に記載のシステム。

【請求項12】

前記可動反射デバイスは、並進及び／又は回転して前記第１又は第２の光路と係合するように構成されたマルチファセットリフレクタを備える、請求項７に記載のシステム。

【請求項13】

前記可動反射デバイスは、回転して前記第１又は第２の光路と係合するように構成されたガルボを備える、請求項７に記載のシステム。

【請求項14】

前記可動反射デバイスを前記作動させることの周波数は、前記ビームを前記シフトすることを行うための持続時間の逆数に基づいており、
前記可動反射デバイスは、約５００Ｈｚ以上である周波数で動作するように更に構成される、請求項７に記載のシステム。

【請求項15】

前記可動反射デバイスの状態に基づいて、前記システムは、前記散乱線を前記第１の光路又は前記第２の光路に沿って伝搬するように更に構成される、請求項７に記載のシステム。

【請求項16】

前記第１及び第２の光路の長さは、略同じである、請求項７に記載のシステム。

【請求項17】

前記光デバイスの前記第１の光デバイスに関連付けられた光学倍率は、前記光デバイスの前記第２の光デバイスに関連付けられた光学倍率と同じである、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記軸に沿って前記可動反射デバイスに向けて誘導するための前記ビームを発生させるように構成された放射源を更に備え、
前記可動反射デバイスは、前記ビームを前記軸から前記第１の光路に誘導するか、又は前記軸から前記第２の光路に誘導するように更に構成される、請求項７に記載のシステム。

【請求項19】

前記可動反射デバイスは、前記第１の光路を使用するか又は前記第２の光路を使用して、前記散乱線を前記検出器に向けて誘導するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項20】

前記光デバイスの配置は、前記光デバイスの第１及び第２の光デバイスの間にギャップを含む、請求項１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２１年１２月２８日に出願された米国仮出願第６３／２９４，２６２号の優先権を主張するものであり、該出願はその全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

[0002] 本開示は、検査デバイス及び方法に関し、例えば、リソグラフィ装置及びシステムにおける計測のために使用されるスキャトロメータに関する。

【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）の製造に使用することができる。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することができる。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、又は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って各ターゲット部分を照射する所謂ステッパ、及び放射ビームによって所与の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、このスキャン方向と平行又は逆平行にターゲット部分をスキャンすることによって各ターゲット部分を照射する、所謂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って、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] リソグラフィ動作中、異なる処理ステップが、異なる層を基板上に順次形成することを要求し得る。したがって、基板をその上に形成された先行するパターンに対して高い精度で位置決めすることが必要となり得る。一般的に、アライメントマークは、位置合わせを行う基板上に配置され、第２の物体を参照して位置付けられる。リソグラフィ装置は、アライメントマークの位置を検出するために、及びアライメントマークを使用して基板を位置合わせし、マスクからの正確な露光を確実にするために、位置合わせ装置を使用することができる。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、オーバーレイ誤差として測定される。

【0005】

[0005] リソグラフィプロセスを監視するために、パターン形成された基板のパラメータが測定される。パラメータは例えば、パターン形成された基板内又は上に形成された連続する層の間のオーバーレイ誤差、及び現像された感光性レジストの臨界線幅を含み得る。この測定は、製品基板及び／又は専用メトロロジターゲット上で行うことができる。走査電子顕微鏡及び様々な特殊検査ツールの使用を含む、リソグラフィプロセスで形成された微細構造の測定を行うための様々な技術が存在する。特殊検査ツールの高速で非侵襲的な形態は、放射ビームが基板の表面上のターゲットに誘導され、散乱又は反射ビームの特性が測定されるスキャトロメータである。基板によって反射又は散乱される前後で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、例えば反射ビームを、既知の基板特性に関連付けられた既知の測定値のライブラリ内に記憶されたデータと比較することによって行うことができる。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。対照的に、角度分解スキャトロメータは、単色の放射ビームを使用し、散乱線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臨界線幅、又は、パターン形成された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誤差（ＯＶ）のようなパラメータを測定するために使用することができる。ビームが基板によって反射又は散乱される前後で照明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。

【0007】

[0007] リソグラフィシステムは、所与の時間枠において、有限個の製造済みデバイスのみを出力することができる。

【発明の概要】

【0008】

[0008] したがって、製造スピード及びスループットを増加させるために、リソグラフィシステムで使用されるルーチン及びプロセスを向上させることが望ましい。例えば、光学検査プロセスは、本明細書に記載される実施形態に基づいて、より速く行うことができる。

【0009】

[0009] 一部の実施形態において、システムは、光デバイス、反射デバイス、可動反射デバイス、及び検出器を備える。光デバイスは、第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットからの散乱線を受け取るように構成される。反射デバイスは、少なくとも第２の平面で軸の周りに配設される。反射デバイスの各々は、光デバイスの対応する１つからの散乱線を受け取るように構成される。可動反射デバイスは、軸に沿って配設され、反射デバイスの各々からの散乱線を受け取るように構成される。検出器は、可動反射デバイスからの散乱線を受け取るように構成される。

【0010】

[0010] 一部の実施形態において、光学系は、光デバイス、反射デバイス、及び可動反射デバイスを備える。光デバイスは、第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットからの散乱線を受け取るように構成される。反射デバイスは、少なくとも第２の平面で軸の周りに配設される。反射デバイスの各々は、光デバイスの対応する１つからの散乱線を受け取るように構成される。可動反射デバイスは、軸に沿って配設され、反射デバイスの各々からの散乱線を受け取るように構成される。

【0011】

[0011] 以下、本開示の更なる特徴が、様々な実施形態の構造及び動作と共に添付図面を参照して詳述される。なお、本開示は、本明細書で説明される特定の実施形態に限定されるものではないことに注意されたい。本明細書において、そのような実施形態は例示のみを目的として提示される。本明細書に含まれる教示に基づいて、当業者には追加的な実施形態が明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

[0012] 本明細書中に組み込まれ且つ本明細書の一部を成す添付図面は、本開示を例示し、また、下記の記載と共に本開示の原理を説明し、本明細書に記載の実施形態の当業者による作成及び使用を可能とすることに更に役立つ。

【図1A】[0013] 一部の実施形態に係る反射型リソグラフィ装置の概略図を示す。

【図1B】[0014] 一部の実施形態に係る透過型リソグラフィ装置の概略図を示す。

【図2】[0015] 一部の実施形態に係る反射型リソグラフィ装置のより詳細な概略図を示す。

【図3】[0016] 一部の実施形態に係るリソグラフィックセルの概略図を示す。

【図4A-4B】［0017] 一部の実施形態に係る検査装置の概略図を示す。

【図5A】[0018] 一部の実施形態に係る光学系を示す。

【図5B-5C】[0019] 一部の実施形態に係る、図５Ａの要素を使用した光学配置を示す。

【図6A】[0020] 一部の実施形態に係る光学系を示す。

【図6B】[0021] 一部の実施形態に係る、図６Ａの要素を使用した光学配置を示す。

【図7A】[0022] 一部の実施形態に係る光学系を示す。

【図7B】[0023] 一部の実施形態に係る、図７Ａの要素を使用した光学配置を示す。

【図8】[0024] 一部の実施形態に係る光学系を示す。

【図9】[0025] 一部の実施形態に係る可動反射デバイスを示す。

【0013】

[0026] 本開示の特徴は、全体を通して同様の参照符号が対応する要素を識別する図面と併せて考慮されたとき、以下に述べる詳細な説明からより明らかになるであろう。図面中、同様の参照番号は概して、同一の要素、機能的に類似の要素、及び／又は構造的に類似の要素を示す。また、一般に、参照番号の左端の桁は、その参照番号が最初に出現する図を識別する。本開示全体を通して提供される図面は、別段の指示がない限り、一定の縮尺に従った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】

【0014】

[0027] 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。開示される実施形態は、例示として提示される。本開示の範囲は、開示される実施形態に限定されるものではない。特許請求される特徴は、本明細書に添付の特許請求の範囲によって規定される。

【0015】

[0028] 記載される実施形態、及び本明細書における「ある実施形態」、「一実施形態」、「一例の実施形態」などへの言及は、記載される実施形態が、特定の特徴、構造又は性質を含み得るが、全ての実施形態が必ずしもそのような特定の特徴、構造又は性質を含み得るわけではないことを示す。また、そのような文言は必ずしも同じ実施形態に言及しているわけではない。更に、特定の特徴、構造又は性質が、一実施形態と関連付けて説明される場合、明示の有無を問わず、そのような特徴、構造又は性質を他の実施形態と関連付けることは、当業者の知識の範囲内であることが理解されよう。

【0016】

[0029] 本明細書中、「下に」、「下方に」、「より低い」、「上方に」、「上に」、「より高い」などの空間的に相対的な用語は、説明を容易にする目的のために使用され、図面に示すような１つの要素又は特徴の、別の（複数の）要素又は特徴に対する関係を記述することができる。空間的に相対的な用語は、図面に示された向きに加えて、使用中又は動作中のデバイスの様々な向きを包含することを意図している。装置は別様に配向（９０度又は他の向きに回転）することが可能であり、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子もそれに応じて同様に解釈され得る。

【0017】

[0030] 本明細書で使用される「約」という用語は、特定の技術に基づいて変動し得る所与の量の値を示す。特定の技術に基づいて、「約」という用語は、例えば値の１０～３０％内（例えば、値の±１０％、±２０％、又は±３０％）で変動する所与の量の値を示すことができる。

【0018】

[0031] 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、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装することができる。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、機械可読媒体上に記憶された命令としても実装することができる。機械可読媒体は、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で情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含むことができる。例えば機械可読媒体は、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、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号など）及び他のものを含むことができる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン及び／又は命令は、特定の動作を実行するものとして本明細書で説明されることがある。しかしながら、そのような説明は単に便宜上のものであり、そのような動作は実際には、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、又は他のデバイスから生じることを理解すべきである。

【0019】

[0032] しかしながら、そのような実施形態を更に詳しく説明する前に、本開示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は有益である。

【0020】

[0033] 例示的なリソグラフィシステム
[0034] 図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、本開示の実施形態を実施することができるリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図を示す。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、以下のもの、すなわち、放射ビームＢ（例えば深紫外線又は極端紫外線）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、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、且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のポジショナＰＭに接続されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ、及び基板（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、且つ基板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に接続されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）を含む。リソグラフィ装置１００及び１００’は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に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において、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’において、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。

【0021】

[0035] 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、或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み得る。

【0022】

[0036] サポート構造ＭＴは、基準フレームに対するパターニングデバイスＭＡの配向、リソグラフィ装置１００及び１００’のうちの少なくとも一方の設計、並びに、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、静電式又はその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。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。センサを使用することによって、サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡ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】

[0037] 「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付与するために使用できる任意のデバイスを指すものとして、広く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内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応し得る。

【0024】

[0038] 本明細書において、「検査装置」「メトロロジシステム」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ジョンパラメータ）を測定するために使用される、又はウェーハのアライメントを検査するためにリソグラフィ装置内で使用されるデバイス若しくはシステム（例えば、位置合わせ装置）を指すために使用される。

【0025】

[0039] パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過型であっても、（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例としては、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、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフト、又はハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトなどのマスク型、並びに様々な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、小型ミラーのマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを付与する。

【0026】

[0040] 「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、或いは基板Ｗ上での液浸液の使用又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、及び静電型光学系、又はそれらの任意の組合せを含む、任意のタイプの投影システムを包含し得る。他の気体は放射又は電子を吸収し過ぎる場合があるため、ＥＵＶ又は電子ビーム放射用に、真空環境が使用され得る。したがって、真空壁及び真空ポンプの助けを借りて、真空環境がビーム経路全体に提供され得る。

【0027】

[0041] 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）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は並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、１つ以上の他のテーブルＷＴを露光用に使うこともできる。いくつかの状況において、追加のテーブルが基板テーブルＷＴではない場合もある。

【0028】

[0042] また、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満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部分を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。

【0029】

[0043] 図１Ａ及び１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯからの放射を受け取る。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、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又は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、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含む（図１Ｂ中の）ビームデリバリシステムＢＤ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、１００’の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤと纏めて放射システムと呼んでもよい。

【0030】

[0044] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節する（図１Ｂ中の）アジャスタＡＤ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及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ－ｏｕｔｅｒ及びσ－ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。更に、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといった（図１Ｂ中の）様々な他のコンポーネント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を調整すれば、放射ビームＢの断面に所望の均一性及び強度分布を持たせることができる。

【0031】

[0045] 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において、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をフォーカスする。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、（例えば、異なるターゲット部分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のポジショナＰＭ及び別の位置センサ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の経路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及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。

【0032】

[0046] 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上にビームをフォーカスする。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。放射の諸部分は、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。

【0033】

[0047] 投影システムＰＳはマスクパターンＭＰの像を投影し、像は、強度分布からの放射によってマスクパターンＭＰから生成された回折ビームによって、基板Ｗ上にコーティング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は、ラインとスペースのアレイを含むことができる。アレイでの放射回折で且つゼロ次回折でないものからは、ラインに対して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、所謂ゼロ次回折ビーム）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群を横断して、共役な瞳ＰＰＵに到達する。ゼロ次回折ビームに関連付けられた共役な瞳ＰＰＵの平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を含む平面に配設されるか、又は実質的に該平面に配設される。

【0034】

[0048] 投影システムＰＳは、レンズ又はレンズ群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。一部の実施形態において、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処理ウィンドウ（すなわち、使用可能な焦点深度と許容露光ドーズの変化との組み合わせ）で生成する。一部の実施形態において、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、一部の実施形態において、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、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、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。

【0035】

[0049] 第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦＤ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、（例えば、異なるターゲット部分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のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１Ｂには示されていない）を使い、（例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後又はスキャン中に）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。

【0036】

[0050] 通常、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）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接続されてもよく、又は固定されてもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って位置合わせされてもよい。（例示の）基板アライメントマークは、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の間の空間内に置くこともできる（スクライブラインアライメントマークとして知られている）。同様に、１つ以上のダイがマスクＭＡ上に設けられている状況において、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。

【0037】

[0051] 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内にあってもよく、真空内ロボットＩＶＲを使用して、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、様々な輸送動作のために真空外ロボットを使用することができる。真空内及び真空外ロボットは、いずれも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。

【0038】

[0052] リソグラフィ装置１００及び１００’は、以下のモードのうちの少なくとも１つにおいて使用できる。

【0039】

[0053] 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及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームＢに付与さ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及び／又はＹ方向にシフトされ、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。

【0040】

[0054] 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及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームＢに付与さ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の速さ及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決定することができる。

【0041】

[0055] 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を移動させる又はスキャンする一方で、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上に投影する。パルス放射源ＳＯを用いることができ、更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、又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、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。

【0042】

[0056] 上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、或いは完全に異なる使用モードもまた使用可能である。

【0043】

[0057] 更なる実施形態において、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィ用のＥＵＶ放射のビームを発生させるように構成された極端紫外線（ＥＵＶ）源を含む。一般に、ＥＵＶ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源のＥＵＶ放射ビームを調整するように構成される。

【0044】

[0058] 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を含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示している。ソースコレクタ装置ＳＯは、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放射は、極めて高温のプラズマ２１０が生成されて、電磁スペクトルのＥＵＶ域内の放射を放出する（例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気のような）気体又は蒸気によって、生成することができる。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に、例えば分圧が１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎの蒸気又は他の任意の適切な気体若しくは蒸気が必要となる場合がある。一部の実施形態において、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。

【0045】

[0059] 高温プラズマ２１０によって放出された放射は、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気体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）を介して渡される。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでよい。汚染物質トラップ２３０は、気体バリア又は気体バリアとチャネル構造の組み合わせを含んでもよい。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。

【0046】

[0060] コレクタチャンバ２１２は、所謂かすり入射型コレクタであり得る放射コレクタＣＯを含んでよい。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ＩＮＴＦにフォーカスさせることができる。仮想光源点ＩＮＴＦ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ＩＮＴＦが閉鎖構造２２０の開口２１９又はその近くに位置付けられるように配置される。仮想光源点ＩＮＴＦ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使用される。

【0047】

[0061] 次いで、放射は照明システムＩＬを横断し、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、且つ、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を含むことができる。サポート構造ＭＴによって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、パターン形成されたビーム２２６が形成され、パターン形成されたビーム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によって保持された基板Ｗ上に結像される。

【0048】

[0062] 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場合がある。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場合がある。更に、図２に示したものよりも多くのミラーが存在する場合があり、例えば投影システムＰＳには、図２に示したものに比べて１～６個の追加の反射要素が存在することがある。

【0049】

[0063] 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を備えた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の周りで軸方向に対称配置され、このタイプのコレクタ系ＣＯは、好ましくは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使用される。

【0050】

[0064] 例示的なリソグラフィックセル
[0065] 図３は、一部の実施形態に係る、時折リソセル又はリソクラスタとも呼ばれるリソグラフィックセル３００を示す。リソグラフィ装置１００又は１００’は、リソグラフィックセル３００の一部を形成し得る。リソグラフィックセル３００は、基板上で露光前及び露光後プロセスを実行するための１つ以上の装置も含み得る。従来、これらは、レジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光され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を含む。基板ハンドラ又はロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り上げ、これらを異なる処理装置間に移動し、リソグラフィ装置１００又は１００’のローディングベイＬＢに送達する。纏めてトラックと呼ばれることも多いこれらのデバイスは、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、監視制御システムＳＣＳによって制御され、監視制御システム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。このようにして異なる装置を動作させ、スループット及び処理効率を最大にすることができる。

【0051】

[0066] 例示的な検査装置
[0067] リソグラフィプロセスを制御してデバイスフィーチャを基板上に正確に配置するために、一般的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、基板上にマークを正確に位置決めするための１つ以上の検査装置を含む。これらの検査装置は実際には位置測定装置である。様々な時期及び様々な製造業者からの様々なタイプのマーク並びに様々なタイプの位置合わせ装置及び／又はシステムが知られている。現行のリソグラフィ装置で広く使用されているタイプのシステムは、ＵＳ６，９６１，１１６号（ｄｅｎ Ｂｏｅｆ他）に記載されるような自己参照干渉計に基づいている。一般的に、マークは別々に測定されて、Ｘ及びＹ方向の位置が得られる。しかしながら、米国公開番号ＵＳ２００９／１９５７６８Ａ（Ｂｉｊｎｅｎ他）に記載の技術を使用して、Ｘ方向とＹ方向の組合せ測定を行うことができる。上記開示の両方の内容は全て、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0052】

[0068][0069] 図４Ａは、一部の実施形態に係る、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部として実装され得る検査装置４００の断面図の概略を示す。一部の実施形態において、検査装置４００は、基板（例えば、基板Ｗ）をパターニングデバイス（例えば、パターニングデバイスＭＡ）に対して位置合わせするように構成され得る。検査装置４００は、基板上のアライメントマークの位置を検出し、また、アライメントマークの検出された位置を使用して、パターニングデバイス又はリソグラフィ装置１００又は１００’のその他のコンポーネントに対して基板を位置合わせするように、更に構成され得る。基板のこのような位置合わせは、基板上での１つ以上のパターンの正確な露光を確実にすることができる。

【0053】

[0070] 一部の実施形態において、検査装置４００は、照明システム４１２、ビームスプリッタ４１４、干渉計４２６、検出器４２８、ビーム分析器４３０、及びオーバーレイ計算プロセッサ４３２を含み得る。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され得る。一例において、１つ以上の通過帯域は、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの間の波長のスペクトルの範囲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～約９００ｎｍの間の波長のスペクトルの範囲内の離散的な狭通過帯域であってよい。照明システム４１２は、長期間にわたって（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され得る。照明システム４１２のこのような構成は、上述の通り、現行の位置合わせシステムにおいて所望のＣＷＬ値からの実際のＣＷＬ値のシフトを防ぐのに役立ち得る。そして、結果として、一定のＣＷＬ値の使用は、現行の位置合わせ装置と比較して、位置合わせシステム（例えば、検査装置４００）の長期間の安定性及び正確性を向上させる。

【0054】

[0071] 一部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、該放射ビーム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され得る。例えば、図４Ａに示す通り、放射ビーム４１３は、放射サブビーム４１５及び４１７に分割され得る。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され得る。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上に位置付けられたアライメントマーク又はターゲット４１８を照射するように構成され得る。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され得る。一部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、百八十度（すなわち、１８０°）の対称性を有する場合がある。つまり、アライメントマーク又はターゲット４１８を、アライメントマーク又はターゲット４１８の平面に対して垂直な対称軸に関して１８０°回転させると、回転させたアライメントマーク又はターゲット４１８は、回転させていないアライメントマーク又はターゲット４１８と実質的に同一になる場合がある。基板４２０上のターゲット４１８は、（ａ）ソリッドなレジストラインから形成されるバーを含むレジスト層回折格子、又は（ｂ）プロダクト層回折格子、又は（ｃ）プロダクト層回折格子上に重ね合わされた又は交互配置されたレジスト回折格子を含むオーバーレイターゲット構造内の複合回折格子スタック、であり得る。代替的に、バーを基板中にエッチングする場合がある。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における色収差に感応し、照明対称性及びそのような収差の存在は、プリントされた回折格子においてそれら自体のばらつきとなって現れる。線幅、ピッチ及びクリティカルディメンジョンの測定のためにデバイスの製造で使用されるインライン式の方法の１つは、「スキャトロメトリ」として知られる技術を使用する。スキャトロメトリ方法は、Ｒａｙｍｏｎｄ他の「Ｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｇｒａｔｉｎｇ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｕｓｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｒｙ」、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｂ、第１５巻、第２号、３６１－３６８頁（１９９７年）、及びＮｉｕ他の「Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｒｙ ｉｎ ＤＵＶ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」、ＳＰＩＥ、第３６７７巻（１９９９年）に記載されており、これらの文献は両方とも、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。スキャトロメトリでは、光はターゲット中の周期構造によって反射され、結果として得られる所与の角度での反射スペクトルが検出される。反射スペクトルを生じさせる構造が、例えば、厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）を使用して、又はシミュレーションによって導出された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、プリントされた回折格子のスキャトロメトリデータを使用して、それらの回折格子が再構築される。プリント工程及び／又は他のスキャトロメトリプロセスの知識に由来して、処理ユニットＰＵによって行われる復元プロセスに、線幅及び形状などの回折格子のパラメータが入力される場合がある。

【0055】

[0072] 一部の実施形態において、ビームスプリッタ１４４は、一実施形態によれば、回折放射ビーム４１９を受け取り、該回折放射ビーム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され得る。回折放射ビーム４１９は、図４Ａに示される通り、回折放射サブビーム４２９及び４３９に分割することができる。

【0056】

[0073] なお、ビームスプリッタ４１４は、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に向けて誘導するものとして示されているが、本開示はそれほど限定的なものではないことに留意されたい。当該技術分野の当業者にとっては、基板４２０上のアライメントマーク又はターゲット４１８を照射し、アライメントマーク又はターゲット４１８の像を検出するという同様の結果を得るために、他の光学配置を使用してもよいということは明らかであろう。

【0057】

[0074] 図４Ａに示す通り、干渉計４２６は、ビームスプリッタ４１４を通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され得る。一例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から反射され得る放射サブビーム４１５の少なくとも一部分であり得る。この実施形態の一例において、干渉計４２６は、光学要素の任意の適切なセット（例えば、受け取られ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され得るプリズムの組み合わせ）を備える。なお、良好な画質の像を形成する必要はないが、アライメントマーク４１８のフィーチャが解像されなければならないということを理解されたい。干渉計４２６は、２つの像のうちの１つを、２つの像のうちのもう１つに対して１８０°回転させ、回転された像及び回転されていない像を干渉法的に再結合するように更に構成され得る。

【0058】

[0075] 一部の実施形態において、検出器４２８は、検査装置４００の位置合わせ軸４２１がアライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心（図示せず）を通過するときに、干渉計信号４２７を介して再結合された像を受け取り、再結合された像の結果として干渉を検出するように構成され得る。一例の実施形態によれば、そのような干渉は、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、再結合された像が建設的又は破壊的に干渉することに起因するものであり得る。検出された干渉に基づいて、検出器４２８は、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心の位置を決定し、ひいては基板４２０の位置を検出するように更に構成され得る。一例によれば、位置合わせ軸４２１は、基板４２０に対して垂直で且つ像回転干渉計４２６の中心を通る光ビームに位置合わせされ得る。検出器４２８は、センサ特徴を実装し、ウェーハマーク処理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され得る。

【0059】

[0076] 更なる実施形態において、検出器４２８は、以下の測定のうちの１つ以上を行うことによって、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心の位置を決定する。
１．様々な波長での位置変化の測定（カラー間の位置シフト）
２．様々な次数での位置変化の測定（回折次数間の位置シフト）
３．様々な偏光での位置変化の測定（偏光間の位置シフト）

【0060】

[0077] このデータは例えば、単一の検出器及び異なる４つの波長を有する自己参照干渉計を用いてソフトウェアで位置合わせ信号を取り出す、米国特許第６，９６１，１１６号に記載されているような例えばＳＭＡＳＨ（ＳＭａｒｔ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ Ｈｙｂｒｉｄ）センサ、又は７つの異なる回折次数の各々を専用の検出器へと誘導する、米国特許第６，２９７，８７６号に記載されているようなＡｔｈｅｎａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｕｓｉｎｇ Ｈｉｇｈ ｏｒｄｅｒ ＥＮｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）など任意のタイプの位置合わせセンサを用いて取得することができ、両出願は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

【0061】

[0078] 一部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且つ決定するように構成され得る。光学状態は、ビーム波長、偏光又はビームプロファイルの尺度であり得る。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の対称中心の位置と対応付けるように更に構成され得る。そのため、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置、ひいては基板４２０の位置を、ステージ４２２を基準にして正確に知ることができる。代替的に、ビーム分析器４３０は、検査装置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することができ、その結果、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心を、検査装置４００又は任意の他の基準要素を基準にして知ることができる。ビーム分析器４３０は、何らかの形態の波長帯域選択性を有するポイント又は結像偏光計であり得る。一部の実施形態において、ビーム分析器４３０は、検査装置４００に直接的に組み込まれるか、或いは他の実施形態によれば、偏光保存シングルモード、マルチモード、又は結像という幾つかのタイプの光ファイバを介して接続され得る。

【0062】

[0079] 一部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され得る。これらのパターンのうちの一方は、基準層上の基準パターンであり得る。他方のパターンは、露光された層上の露光パターンであり得る。基準層は、基板４２０上に既に存在するエッチングされた層であり得る。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た基準パターンによって生成され得る。露光された層は、基準層に隣接して露光されたレジスト層であり得る。露光された層は、リソグラフィ装置１００又は１００’によって基板４２０上に露光された露光パターンによって生成され得る。基板４２０上の露光パターンは、ステージ４２２による基板４２０の移動に対応する場合がある。一部の実施形態において、測定されたオーバーレイデータが、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あり得る。測定されたオーバーレイデータを較正データとして使用して、リソグラフィ装置１００又は１００’によって露光された露光パターンを較正することができ、その結果、較正の後では、露光された層と基準層との間のオフセットを最小化することができる。

【0063】

[0080] 一部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することができ、一度の測定でターゲット４１８のオーバーレイ、クリティカルディメンジョン及び焦点を測定するように構成され得る。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の情報を含んでおり、また、照明変動の関数である、マーク処理変動によって誘発された光学サイン計測（Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）を含むことがある。プロダクトスタックプロファイルは、プロダクト回折格子プロファイル、マークスタックプロファイル、及びマーク非対称性情報を含むこともある。ビーム分析器４３０の一例としては、米国特許第８，７０６，４４２号に記載されているような、オランダのＶｅｌｄｈｏｖｅｎのＡＳＭＬ社によって製造されている、Ｙｉｅｌｄｓｔａｒ（商標）があり、この特許は参照によってその全体が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連した情報を処理するように更に構成され得る。例えば、ビーム分析器４３０は、その層内の描写された像のオーバーレイパラメータ（基板上の前の層に対するその層の位置決め精度、又は基板上のマークに対する第１の層の位置決め精度のインジケーション）、焦点パラメータ、及び／又はクリティカルディメンジョンパラメータ（例えば、線幅及びその変動）を処理することができる。他のパラメータとしては、露光パターンの描写された像の品質に関連した像パラメータがある。

【0064】

[0081] 一部の実施形態において、検出器のアレイ（図示せず）は、ビーム分析器４３０に接続されている場合があり、以下で考察するように正確なスタックプロファイルの検出を可能にする。例えば、検出器４２８は検出器のアレイであり得る。検出器のアレイについては、幾つかの選択肢、すなわち、マルチモードファイバの束、チャネル毎の離散ピン検出器、又はＣＣＤ若しくはＣＭＯＳ（リニア）アレイが可能である。マルチモードファイバの束を使用することにより、安定性上の理由のために、放散要素を離して位置付けることが可能になる。離散ＰＩＮ検出器は、大きなダイナミックレンジを提供するが、各々が別々のプリアンプを必要とする。したがって、要素の数は限られる。ＣＣＤリニアアレイは、高速で読み出すことができる多数の要素を提供し、また、位相ステッピング検出が使用される場合には、特に関心が持たれる。

【0065】

[0082] 一部の実施形態において、第２のビーム分析器４３０’は、図４Ｂに示す通り、回折放射サブビーム４２９の光学状態を受け取り且つ決定するように構成され得る。光学状態は、ビーム波長、偏光又はビームプロファイルの尺度であり得る。第２のビーム分析器４３０’は、ビーム分析器４３０と同一であってもよい。代替的に、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の対称中心の位置と対応付けること、などのビーム分析器４３０の少なくとも全ての機能を実施するように構成されてもよい。そのため、アライメントマーク又はターゲット４１８の位置、ひいては基板４２０の位置を、ステージ４２２を基準にして正確に知ることができる。第２のビーム分析器４３０’は、検査装置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することができ、その結果、アライメントマーク又はターゲット４１８の対称中心を、検査装置４００又は任意の他の基準要素を基準にして知ることができる。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され得る。第２のビーム分析器４３０’は、一度の測定でターゲット４１８のオーバーレイ、クリティカルディメンジョン及び焦点を測定するようにも構成され得る。

【0066】

[0083] 一部の実施形態において、第２のビーム検出器４３０’は、検査装置４００に直接的に組み込まれるか、或いは他の実施形態によれば、偏光保存シングルモード、マルチモード、又は結像という幾つかのタイプの光ファイバを介して接続され得る。代替的に、第２のビーム検出器４３０’及びビーム検出器４３０を組み合わせて、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且つ決定するように構成された単一の分析器（図示せず）を形成することができる。

【0067】

[0084] 一部の実施形態において、プロセッサ４３２は、検出器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であり得る。情報は、ビーム分析器４３０によって構築されたプロダクトスタックプロファイルのモデルを含み得る。代替的に、プロセッサ４３２は、プロダクトマークに関して受信された情報を使用して、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して又は組み込んで、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。その後、スタックモデルは、オーバーレイオフセットを決定し、オーバーレイオフセット測定へのスペクトル効果を最小化するために使用される。プロセッサ４３は、照明ビームの光学状態、位置合わせ信号及び関連する位置推定値、瞳面、像面及び追加の平面での光学状態を含むがこれらには限定されない、検出器４２８及びビーム分析器４３０から受け取った情報に基づいて、基本的な補正アルゴリズムを生成できる。瞳面は、放射の半径方向位置が入射角度を規定し、角度位置が放射の方位角を規定する平面である。プロセッサ４３２は、基本的な補正アルゴリズムを利用して、ウェーハマーク及び／又はアライメントマーク４１８を基準にして検査装置４００を特徴付けることができる。

【0068】

[0085] 一部の実施形態において、プロセッサ４３２は、検出器４２８及びビーム分析器４３０から受け取った情報に基づいて、各マークに対するセンサ推定値を基準にしてプリントされたパターンの位置オフセット誤差を決定するように更に構成され得る。この情報には、プロダクトスタックプロファイル、基板４２０上の各アライメントマーク又はターゲット４１８のオーバーレイ、クリティカルディメンジョン及び焦点の測定値が含まれるが、これらに限定されるものではない。プロセッサ４３２は、クラスタリングアルゴリズムを利用して、マークを類似の一定のオフセット誤差のセットにグループ分けし、その情報に基づいて、アライメント誤差オフセット補正テーブルを生成することがある。クラスタリングアルゴリズムは、オーバーレイ測定値、位置推定値、及び、オフセット誤差の各セットに関連付けられた追加の光学スタックプロセス情報に基づくことができる。オーバーレイは、幾つかの異なるマーク（例えば、プログラムされたオーバーレイオフセットの周辺の正及び負のバイアスを有するオーバーレイターゲット）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使用される（最良の精度で測定されるからである）。この測定された小さなオーバーレイと、その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定することができる。表１は、これをどのように行うことができるかを示す。示した例において測定された最小のオーバーレイは、－１ｎｍである。しかしながら、これは、プログラムされたオーバーレイが－３０ｎｍであるターゲットに関係している。プロセスは２９ｎｍのオーバーレイ誤差を持ち込んだに相違ない。

【表1】

最小の値を基準点として使用することができ、これを基準にして、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るオーバーレイとの間のオフセットを計算することができる。このオフセットは、各マークに対する又は類似のオフセットを有するマークのセットに対するオーバーレイ誤差を決定する。したがって、表１の例では、測定された最小のオーバーレイは、プログラムされたオーバーレイが３０ｎｍであるターゲット位置において、－１ｎｍであった。他のターゲットにおける予測されたオーバーレイと測定されたオーバーレイとの間の差を、この基準と比較する。表１などのテーブルは、異なる照明設定の下でのマーク及びターゲット４１８から取得することもでき、最小のオーバーレイ誤差をもたらす照明設定、及びその対応する較正係数を、決定し選択することがある。これに続いて、プロセッサ４３２は、マークを類似のオーバーレイ誤差のセットにグループ分けすることがある。マークをグループ分けするための基準は、例えば、異なるプロセスに対する異なる誤差範囲といった異なるプロセス制御に基づいて調節され得る。

【0069】

[0086] いくつかの実施形態において、プロセッサ４３２は、グループの全ての又は殆どのメンバーが類似のオフセット誤差を有することを確認し、また、追加の光学スタック計測に基づいて、クラスタリングアルゴリズムからの個別のオフセット補正を各マークに適用することがある。プロセッサ４３２は、各マークに対する補正値を決定し、例えば、補正値を検査装置４００に供給することによってオーバーレイにおける誤差を補正するために、それらの補正値をリソグラフィ装置１００又は１００’にフィードバックすることがある。

【0070】

[0087] 例示的な光学系
[0088] 一部の実施形態において、「スループット」という用語は、ウェーハが特定の製造ステップをクリアし、次のステップに進む速度について記述するために使用される場合がある。スループットは、リソグラフィシステムの市場性の性能マーカであり得る。リソグラフィシステムは、可能な限り少ない時間で、可能な限り多くの製品を出力することが望ましい。リソグラフィ製造は、幾つかの複雑なプロセスを含む場合がある。各プロセスは、望ましい性質（例えば、サブナノメートルの精度、高い歩留まり）及びドローバック（例えば、より遅い製造、費用）の均衡をとる、技術上の選択肢を包含する。そのようなプロセスは、基板上のプリントされたマークの検査を含み得る。検査装置は、例えば、基板上のプリントされたパターンの適合性を確認するために、又は新しいパターンを適切に受け取るべく基板を位置合わせするために、リソグラフィプロセスと一緒に使用される場合がある。検査プロセスは、リソグラフィプロセスを使用した大量生産を大きく改善し得ることを理解されたい。また、検査プロセスは、関連付けられた時間費用を有し、それによってスループットを低減することも理解されたい。

【0071】

[0089] 本明細書の一部の実施形態は、検査プロセスのスピードを向上させるためのデバイス及び機能を含む。

【0072】

[0090] 図５Ａは、一部の実施形態に係る光学系５００を示す。一部の実施形態において、光学系５００は、光デバイス５０２、反射デバイス５０４、及び可動反射デバイス５０６を備え得る。光学系５００は、レンズシステム５０８（例えば、１つ以上のレンズ、４ｆレンズシステムなど）も備え得る。

【0073】

[0091] 一部の実施形態において、光デバイス５０２は対物系を備え得る。対物系とは、ターゲットから散乱された放射を収集し、且つ／又は放射をフォーカスしてターゲットの像を生成する光デバイスである。対物系は、例えば１つ以上のレンズ、１つ以上のミラー、又は幾つかの光学要素の組み合わせを含み得る。光デバイス５０２は、平面５１０（例えば、第１の平面）に配設することができる。光デバイス５０２は、光学系５００の軸５１２の周りに配置することができる。軸５１２は、光学系５００の中心軸であり得る。反射デバイス５０４は、平面５１４（例えば、第２の平面）に配設することができる。反射デバイスは、軸５１２の周りに配置することができる。反射デバイス５０４は、光デバイス５０２と１対１の対応関係を有し得る。可動反射デバイス５０６は、軸５１２に沿って配設することができる。レンズシステム５０８は、軸５１２に沿って配設することができる。

【0074】

[0092] 一部の実施形態において、列挙の形容詞（例えば、「第１の」、「第２の」、「第３の」など）は、（別段の記載がない限り）導入の順序ではなく、構成要素の識別子として使用される場合があることを理解されたい。例えば、「第１の平面」及び「第２の平面」という用語は、２つの平面を区別し得るが、どちらの平面が他方の平面に先立つかを特定する必要はない。更に、図面中の物体は、この発明の詳細な説明で使用される列挙の形容詞に限定される必要はない（例えば、平面５１０は、他の平面が区別する列挙の形容詞を使用する場合、第２の平面と呼ばれる場合がある）。

【0075】

[0093] 一部の実施形態において、光デバイス５０２は、複数のターゲット４１８（図４）からの散乱線を受け取ることができる。図４は（明瞭さの理由から）１つのターゲットのみを図示しているが、リソグラフィプロセスを受ける基板は、複数のターゲット（例えば、位置合わせ及び／又はオーバーレイ検査に使用される数十個又は数百個の回折格子）を含むパターンを受け取る場合があることを理解されたい。光学系５００は、検査を行うためのシステム（例えば、検査装置４００（図４Ａ及び４Ｂ））の一部であり得る。非限定的な例として、光学系５００は、位置４３４（図４）に配設することができる。そのような実装形態において、可動反射デバイス５０６は、所与のターゲットからの散乱線を検出器４２８（図４）に誘導することができる。検出器は、散乱線を受け取ることができる。検出器は、散乱線に基づいて測定信号を生成することができる。

【0076】

[0094] 一部の実施形態において、光デバイス５０２の単一の１つを第１のターゲットから第２のターゲットに移動させるのではなく、光デバイス５０２のうち第２のターゲットに最も近い適切な１つを選択するために、可動反射デバイス５０６を使用することができる。このようにして、ターゲットと光デバイス５０２との間の相対移動を著しく低減することができる。単一の対物系に依存する従来の検査装置においては、検査装置が複数のターゲットを検査する際に、単一の対物系が１つのターゲットから別のターゲットに移動される場合がある（ターゲットの静止した基準フレームを前提とする。すなわち、ターゲット又は基板を移動させることで同じ効果が得られる）。この検査方法では、単一の対物系のターゲットからターゲットへの移動時間が、製造において遅延をもたらす場合がある。そのような遅延は、慣性コンポーネントを加速及び減速させ、光学部品をターゲットと厳密に位置合わせするためにかかる時間量により、無視できないものとなり得る。

【0077】

[0095] 一部の実施形態において、複数の運動の積み重なった遅延は著しいものとなり得る。それゆえ、光学系５００の技術的意義とは、複数のターゲットを検査する際に、単一の対物系を有するツールが必要とする運動量と比べて、ターゲットと光デバイス５０２との間の相対運動量を低減できることである。したがって、光学系５００を使用したターゲットの検査の持続時間は、単一の対物系ツールを使用したターゲットの検査の持続時間よりも著しく少ないものとなり得る。光学系５００のもう１つの技術的意義は、放射源及び検出器の数を、光デバイス５０２の数よりも少なくすることができる（例えば、光路の２つ以上で共有される（又は共通な）単一の放射源及び単一の検出器デバイスを使用する）ことである。これにより、構築のコスト及び全体の重量を低減するとともに、大きな占有面積を有する、より少ない光デバイスの使用を通じて光学系５００のスケーラビリティを向上させることができる。

【0078】

[0096] 一部の実施形態において、反射デバイス５０４の各々は、光デバイス５０２の対応する１つからの散乱線を受け取ることができる。可動反射デバイス５０６は、反射デバイス５０４の各々からの散乱線を受け取ることができる。検出器（例えば、検出器４２８（図４））は、可動反射デバイス５０６からの散乱線を受け取ることができる。光学系５００における光学部品は、検査システムの放射源（又は照明）分岐（例えば、ターゲットに向かって移動する放射）と、検査システムの検出分岐（例えば、ターゲットから移動する放射）とが重なり合う光路を有するように配置され得る。例えば、放射源からの放射は、軸５１２に沿って、且つ光路５１６（例えば、第１の光路）に沿って、ターゲット４１８（図８）のうちの１つ（例えば、第１のターゲット）に誘導され得る。放射がターゲットから散乱した後、散乱線は、光路５１６及び軸５１２を介して検出器４２８（図４）に誘導され得る。別のターゲットが検査される場合、可動反射デバイス５０６は、異なる光路（例えば、光路５１８）を選択するように作動（例えば、再配向、再誘導など）させることができる。

【0079】

[0097] 一部の実施形態において、可動反射デバイス５０６は、放射源（例えば、照明システム４１２（図４））からの放射ビームを受け取ることができる。可動反射デバイス５０６は、放射ビームをターゲット４１８（図４）に向けて誘導し、ターゲットからの散乱線を生成することができる。可動反射デバイス５０６は、可動反射デバイス５０６の位置状態に基づいて、例えば光路５１６又は５１８を使用して放射ビームを誘導することができる。可動反射デバイス５０６は、例えば反射デバイス５０４を介して放射ビームを誘導し、放射ビームをターゲットに向けて偏向することができる。放射ビームは、光デバイス５０２を通して透過することもできる。

【0080】

[0098] 一部の実施形態において、第１の光路は、反射要素５０４の第１の反射要素、光デバイス５０２の第１の光デバイス、及びターゲット４１８（図４）の第１のターゲットによって規定され得る。非限定的な例において、第１の光路は、光デバイス、反射要素及びターゲットの、光路に沿った対応する光デバイス、反射要素及びターゲットによって規定される光路５１６（又は光路５１８）であり得る。第２の光路は、反射要素５０４の第２の反射要素、光デバイス５０２の第２の光デバイス、及びターゲット４１８（図４）の第２のターゲットによって規定され得る。非限定的な例において、第２の光路は、光デバイス、反射要素及びターゲットの、光路に沿った対応する光デバイス、反射要素及びターゲットによって規定される光路５１８（又は光路５１６）であり得る。可動反射デバイス５０６は、放射ビームを第１及び第２の光路の間でシフトさせるように作動させることができる。

【0081】

[0099] 一部の実施形態において、光学系５００を実装する検査システムは、複数のターゲット４１８（図４）に対して検査測定を行うことができる。例えば、ターゲットの第１のターゲットを光デバイス５０２の第１の光デバイスに位置合わせするように、ターゲットと光デバイス５０２との間の相対移動を発生させることができる。相対移動は、光デバイス５０２をターゲットに対して移動させること、ターゲットを光デバイス５０２に対して移動させること、又はそれらの両方によって実現され得る。可動反射デバイス５０６は、光デバイス５０２の第１の光デバイスの光路が選択される（例えば、光路５１６）ように（例えば作動によって）配向することができる。放射ビームは第１のターゲットに誘導することができ、後続の散乱線を検出器４２８（図４）で検出することができ、これら全てが第１の光路を使用する。この時点では、光デバイス５０２の第１の光デバイスは、測定される次のターゲット（例えばターゲットの第２のターゲット）に最も近位なものではない場合があることを理解されたい。ターゲットの第２のターゲットに最も近い、光デバイスの別の光デバイス（例えば、光デバイスの第２の光デバイス）が存在する場合がある。

【0082】

[0100] したがって、一部の実施形態において、検査システムは、ターゲットと光デバイス５０２との間の相対移動を発生させて、ターゲットの第２のターゲットを光デバイス５０２の第２の光デバイスに位置合わせすることができる。可動反射デバイス５０６は、光デバイス５０２の第２の光デバイスの光路が選択される（例えば、光路５１８）ように作動させることができる。これにより、放射ビームが第１の光路から第２の光路にシフトされる。（光デバイス５０２の第１の光デバイスを使用して第２のターゲットを測定するのではなく）光デバイス５０２の第２の光デバイスを使用して第２のターゲットを測定することによって、ターゲットと光デバイス５０２との間の相対移動を、ターゲットの第１及び第２のターゲット間の距離よりも小さくなるように制限することができる。対照的に、単一の対物系（又は光デバイス）がターゲットからターゲットに移動させられる状況において、単一の対物系が移動する距離は、ターゲット間の距離に等しくなる。このようにして、光デバイス５０２の複数の光デバイスを使用することにより、ターゲットに対して光デバイスが移動する距離を低減し、それによって複数のターゲットに対して測定を行うための時間を低減することができる。第１及び第２のターゲットの測定は、順次行うことができることを理解されたい。検査システムは、単一の光デバイスをターゲットの第１のターゲットに位置合わせし、その後、ターゲットの第２のターゲットに位置合わせすることを含む代替的な測定シーケンスよりも速く測定シーケンスを完了することができる。

【0083】

[0101] 一部の実施形態において、可動反射デバイス５０６は、所与のスピード、すなわち所与の速度又は周波数で、１つの光路から別の光路に切り替わるように作動することができる。可動反射デバイス５０６を作動させることの周波数は、光路５１６及び５１８の間で放射ビームのシフトすることを行うための持続時間の逆数に基づくことができる。可動反射デバイス５０６は、約５００Ｈｚの周波数まで動作可能である。周波数の上限は、所与のアクチュエータの能力に基づいて、より大きくすることができる。

【0084】

[0102] 図５Ａ及び５Ｂを参照すると、図５は、一部の実施形態に係る、平面５１０（図５Ａ）における光デバイス５０２の配置を示す。一部の実施形態において、光デバイス５０２は、アレイ配置で配設することができる。アレイ配置は、軸５１２に関して対称であり得る。軸対称の一例は、１２回対称性であり得る（例えば、光デバイス５０２は、別の光デバイス５０２と直径方向に対向し得る）。軸対称の別の例は、５回対称性であり得る（例えば、光デバイス５０２は、直径方向に対向する光デバイスを有しない）。アレイ配置は、環状であり得る。例えば、アレイ配置は、円又は楕円の形状に適合し得る。一部の実施形態において、アレイ配置は多角形状であり得る。例えば、アレイ配置は、光デバイス５０２が多角形形状の頂点に配設されるようなものであってもよい。

【0085】

[0103] 一部の実施形態において、光デバイス５０２は、軸５１２に対して等しい光学距離で配設することができる。光デバイス５０２は、可動光デバイス５０６に対して等しい光学距離で配設することができる。光デバイス５０２の第１の光デバイスに関連付けられた光学倍率は、光デバイス５０２の第２の光デバイスに関連付けられた光学倍率と同じであり得る。

【0086】

[0104] 一部の実施形態において、光デバイスは対称に配置され得るが、例えば図５Ｃに示すような特定のｎ回対称性に属するものとして限定されるものではない。

【0087】

[0105] 図５Ａ及び５Ｃを参照すると、図５Ｃは、一部の実施形態に係る、平面５１０（図５Ａ）における光デバイス５０２の配置を示す。アレイ配置は、軸５１２に関して何らかの対称性を有し得る（例えば、半分の部分がもう半分の部分に対して対称である）。この配置において、光デバイス５０２は、軸５１２に対して等しい光学距離で配設され得る。光デバイス５０２は、光デバイス５０２の第１及び第２の光デバイスの間にギャップ５１６が存在するように配置され得る。ギャップ５２０は、検査システム内に追加の能力を実装することを可能にできる。例えば、測定を行うためのコンポーネント又はターゲットを有することに加えて、測定システムは、その他の目的のために１つ以上の追加のセンサを備え得る。

【0088】

[0106] 一部の実施形態において、測定システムは、検査装置４００（図４Ａ及び４Ｂ）、光システム５００に加えて、基板及び／又はターゲットの測定を行うための第２のシステム（例えば、高さ又はレベルセンサ）を備え得る。第２のシステムは、ギャップ５２０を介して、放射を基板及び／又はターゲットに送ることができる。第２のシステムは、基板の高さ位置（高さは軸５１２と略平行な軸に沿って測定される）を決定することができる。ギャップ５２０は、光デバイス５０２が短い作動距離を有する対物系を備える（例えば、光デバイス５０２がターゲットの極めて近くに配設された場合に焦点が合う）場合に特に有用である。このシナリオにおいて、光デバイス５０２は、軸５１２の近くの位置で基板４２０（図４）に入射するように意図された測定放射を遮蔽する場合がある。しかしながら、ギャップ５２０は、光デバイス５０２がギャップなしに密集して配置される場合に通常は遮蔽されてしまうエリアに見通し線の経路を提供することができる。ギャップ５２０は、本明細書に開示される他の配置にも組み込むことができることを理解されたい。

【0089】

[0107] 一部の実施形態において、可動反射デバイス５０６は、放射の何らかの特性をスクランブルする（例えば、コヒーレンススクランブル、収差スクランブルなど）ために使用され得る。例えば、可動反射デバイス５０６の運動をモジュレート及び／又はランダム化することができる。

【0090】

[0108] 図６Ａは、一部の実施形態に係る光学系６００を示す。一部の実施形態において、光学系６００は、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照して説明された光学系５００と類似の構造及び機能を備え得る。したがって、別段の記載がない限り、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃの要素の説明は、図６Ａの対応する要素（例えば、右端２桁を同じくする参照番号）にも適用することができる。更に、簡潔さのために、特定の要素は付番されない場合があるが、それらの要素の構造及び機能は、付番された類似の要素に基づいて明らかとなるはずである。

【0091】

[0109] 一部の実施形態において、図６Ａは、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照して説明された概念をスケーリングする光学コンポーネントの一例の配置を示す。光学系６００は、光デバイス６０２、反射デバイス６０４、及び可動反射デバイス６０６を備え得る。光学系６００は、１つ以上のレンズシステム６０８も備え得る。平面６１０及び６１４、軸６１２、並びに光路６１６及び６１８は、上記で図５Ａを参照して説明したような空間的関係及び機能を表し得る。光デバイス６００は、基板を検査するためのシステム内で（例えば、位置４３４（図４Ａ及び４Ｂ）で）実装することができる。

【0092】

[0110] 一部の実施形態において、光学系は、光デバイス６０２が単一のコンパクト配置に収まらなくなる（例えば、１つの環状配置に収まらなくなる）地点までスケーリングされ得る。したがって、余剰の光デバイス６０２を軸６１２から更に離して配置することが望ましい場合がある。一部の実施形態において、第１の配置は、光デバイス６０２及び反射デバイス６０４の第１の部分を使用して実現することができる。図６では、光デバイス６０２及び反射デバイス６０４（軸６１２に対して近位のもの）の内的配置は、上記で図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照して説明されたようなものであり得る。第２の配置も想定され、そこでは、光デバイス６０２及び反射デバイス６０４の第２の部分が軸６１２から更に離して配置される。スケーリングは、軸６１２からより更に離れた第３の配置、更なる第４の配置、といったように続けられることを理解されたい。そして、図６Ｂを参照して説明されるように、配置は、光路の遮蔽を回避するように行うことができる。

【0093】

[0111] 一部の実施形態において、レンズシステム６０８は、光デバイス６０２の第１の配置に対応する第１の配置で配設することができる。レンズシステム６０８は、平面６１０及び６１４間に配設することができる。追加のレンズシステムを配置することは、第２の、第３の及び／又は追加の配置に外挿できることを理解されたい。レンズシステム６０８は、光路（例えば、光路６１６及び／又は６１８）に配設することができる。すなわち、レンズシステム６０８は、第１の光路及び第２の光路が光デバイス６０２及び反射デバイス６０４の対応する光デバイス及び反射デバイスによって規定されることに加えて、第１の光路がレンズシステム６０８の第１のレンズシステムによって規定され、第２の光路がレンズシステムの第２のレンズシステムによって規定されるように配設することができる。

【0094】

[0112] 図６Ｂは、一部の実施形態に係る、平面６１０（図６Ａ）における光デバイス６０２の配置を示す。別段の記載がない限り、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃの要素の説明は、図６Ｂの対応する要素（例えば、右端２桁を同じくする参照番号）にも適用することができる。更に、簡潔さのために、特定の要素は付番されない場合があるが、それらの要素の構造及び機能は、付番された類似の要素に基づいて明らかとなるはずである。

【0095】

[0113] 一部の実施形態において、光デバイス６０２の内部環状配置（例えば、第１の配置）は、光デバイス６０２間にギャップが存在するように実施することができる。ギャップは、反射デバイス６０４（図６Ａ）の対応する配置にも存在する。ギャップは、光路６１６によって示される通り、反射デバイス６０４（図６Ａ）の外側の反射デバイス（例えば、第２の配置）と軸６１２との間で放射が遮蔽されずに移動するように、見通し線を提供することができる。光路６１８は、反射デバイス６０４（図６Ａ）の内側の反射デバイスと軸６１２との間を移動する放射の経路に対応する。

【0096】

[0114] 暫くの間、図６Ａに戻って参照すると、一部の実施形態において、第１及び第２の配置は、いずれも平面６１４に配設することができる。別様に説明すると、第１の配置の平面（例えば、第２の平面）は、第２の配置の平面（例えば、第２の平面と一致する第３の平面）と一致し得る。

【0097】

[0115] 別様に説明すると、一部の実施形態において、光デバイス６０２のうちの２つ以上を第１の配置で軸６１２の周りに配設することができる。光デバイス６０２のうちの別の２つ以上を、平面６１０（例えば、第１の平面）において第２の配置で配設することができる。第２の配置は、幾何学的には第１の配置に類似しているが、第１の配置よりも大きく、第１の配置を取り囲むことができる。すなわち、光デバイス６０２の第２の配置の外周は、光デバイス６０２の第１の配置の外周よりも大きくすることができる。光デバイス６０２の第１の配置は、光デバイス６０２の第２の配置の内側に配設することができる。反射デバイス６０４のうちの２つ以上は、光デバイス６０２の第１の配置に対応する第１の配置で配設することができる。反射デバイス６０４のうちの別の２つ以上を、光デバイス６０２の第２の配置に対応する第２の配置で配設することができる。

【0098】

[0116] 一部の実施形態において、反射デバイス６０４の第２の配置は、平面６１４（例えば、第２の平面）に配設することができる。しかしながら、図７Ａ及び７Ｂを参照して説明されるように、他の平面も使用することができる。

【0099】

[0117] 一部の実施形態において、第１の配置の光路は、同じ光学距離を有し得ることを理解されたい。同様に、第２の配置の光路は、同じ光学距離を有し得る。しかしながら、第２の配置が軸６１２から離れて位置決めされていることによって、第１の配置の経路の光学距離は、第２の配置の経路の光学距離とは異なるものとなり得る。一部の実施形態において、全ての光路が同じ光学距離を有するように特定の光路を長くするために、追加の光学コンポーネントを実装し得る（例えば、ビーム遅延材料を導入するか、又はより長い経路を通して放射を送るためのリフレクタを使用して経路を偏向する）ことが理解されよう。

【0100】

[0118] 一部の実施形態において、第２の検査システムがギャップ５２０（図５Ｃ）を介して放射を基板に送ることを可能にするために、ギャップ５２０（図５Ｃ）の概念を第１の、第２の及び／又は更なる配置で実施することができる。

【0101】

[0119] 図７は、一部の実施形態に係る光学系７００を示す。一部の実施形態において、光学系７００は、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ及び／又は６Ｂを参照して説明された光学系５００及び／又は６００と類似の構造及び機能を備え得る。したがって、別段の記載がない限り、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ及び６Ｂの要素の説明は、図７の対応する要素（例えば、右端２桁を同じくする参照番号）にも適用することができる。更に、簡潔さのために、特定の要素は付番されない場合があるが、それらの要素の構造及び機能は、付番された類似の要素に基づいて明らかとなるはずである。

【0102】

[0120] 一部の実施形態において、図７は、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ及び／又は６Ｂを参照して記載された概念をスケーリングする光学コンポーネントの一例の配置を示す。光学系７００は、光デバイス７０２、反射デバイス７０４、及び可動反射デバイス７０６を備え得る。光学系７００は、１つ以上のレンズシステム７０８も備え得る。平面７１０及び７１４、軸７１２、並びに光路７１６及び７１８は、上記で図５Ａを参照して説明されたような空間的関係及び機能を表し得る。光デバイス７００は、基板を検査するためのシステム内で（例えば、位置４３４（図４Ａ及び４Ｂ）で）実装することができる。

【0103】

[0121] 図６Ａと図７Ａとの間の違いは、一部の実施形態において、反射デバイス７０４の第２の配置を、平面７２２（例えば、第３の平面）に配設できるということである。このことは、図７Ｂに示すように、光学対物系７０２の実装密度を増加させるために特に有用となり得る。図６Ｂに存在していたギャップは、図７Ｂに示される配置には存在していない。すなわち、内部配置（例えば、第１の配置）における光デバイス７０２は、軸７１２と、外部配置（例えば、第２の配置）における光デバイス７０２のうちの少なくとも１つとの間に見通し線の遮蔽が存在するように、互いに近接させて配設され得る。それに応じて、そのような配置における反射デバイス７０４は、平面７１４及び７２２が一致する場合に、可動反射デバイス７０６と、第２の配置における反射デバイスのうちの１つとの間に、見通し線の遮蔽をもたらす。したがって、平面７２２は、可動反射デバイス７０６と第２の配置における反射デバイス７０４との間に見通し線を確立することができるように、平面７１４からオフセットされる場合がある。

【0104】

[0122] 可動反射デバイス７０６の移動を説明する前に、先に基準フレームを定義することは有益となり得る。平面７１０、７１４及び／又は７２２は、水平方向を定義することができ、軸７１２は、天頂方向を定義することができる。方位角方向又は回転は、軸７１２に関して定義することができる。傾斜角は、天頂方向のゼロにて始まるものとして定義され得るが、仰角は傾斜角の余角であり得る（すなわち、見通し線は水平方向を向く場合、ゼロの仰角を有する場合があり、仰角は、見通し線がより垂直方向を向くようにされるにつれて増加し得る）ことを理解されたい。基準フレームの原点は、軸７１２の可動反射デバイス７０６の表面との交点に定義することができる。

【0105】

[0123] 一部の実施形態において、光路は、光デバイス７０２の配置の平面と略平行に定められた、その経路の一部分を有し得る。図７Ａに非限定的な例として示されているが、光路７１８の水平部分は、平面７１４と略平行である。更に、別の光路は、光デバイス７０２の配置の平面に対してノンゼロの仰角に定められた、その経路の一部分を有し得る。図７Ａに非限定的な例として示されているが、平面７１４に対してノンゼロの角度で傾斜された光路７１６の一部分が存在する。図面は、非限定的な例を示すものであって、他の配置も想定され得ることを理解されたい。例えば、反射デバイス７０４の配置を入れ替えることができ、その結果、平面７１４における反射デバイス７０４が今度は平面７２２に配設される一方、平面７２２における反射デバイス７０４が今度は平面７１４に配設される。他の光学部品（例えば、レンズシステム７０８）の対応する調節も想定される。

【0106】

[0124] 一部の実施形態において、可動反射デバイス７０６は、平面７１４（例えば、第２の平面）に配設され得る。可動反射デバイス７０６は、（例えば、方位角の調節を行うために）その光学的方向を軸７１２に関して回転させるように調節することができる。後で図９を参照して説明するように、回転は方位角の調節を行う唯一の方法ではない。可動反射デバイス７０６は、可動反射デバイス７０６の表面の仰角配向（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を調節する（すなわち、軸７１２と平行な方向に調節する）ように調節することができる。仰角調節（ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｉｎ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）は、平面７２２に配設された反射デバイス７０４（例えば、第２の配置における反射デバイス）への見通し線のアクセスを得ることを可能にする。このようにして、図７Ｂに示すような光学対物系７０２の密装及び対応する反射デバイス７０４に起因する、見通し線の問題を克服することが可能である。

【0107】

[0125] 一部の実施形態において、光路長、レンズシステムの配設、及びギャップ５２０（図５）の使用は、他の図を参照して説明される通りに実施することができる。

【0108】

[0126] 図８は、一部の実施形態に係る光学系８００を示す。一部の実施形態において、光学系８００は、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び／又は７Ｂを参照して説明された光学系５００、６００及び／又は７００と類似の構造及び機能を有し得る。したがって、別段の記載がない限り、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂの要素の説明は、図８の対応する要素（例えば、右端２桁を同じくする参照番号）にも適用することができる。更に、簡潔さのために、特定の要素が付番されない場合があるが、それらの要素の構造及び機能は、付番された類似の要素に基づいて明らかとなるはずである。

【0109】

[0127] 一部の実施形態において、光学系８００は、光デバイス８０２、反射デバイス８０４、可動反射デバイス８０６、追加の反射デバイス８０３、及び屈折デバイス８０５（例えば、レンズ）を備え得る。光学系８００は、１つ以上のレンズシステム８０８も備え得る。平面８１０及び８１４、軸８１２、並びに光学経路８１６及び８１８は、上記で図５Ａの対応する要素を参照して説明したような空間的関係及び機能を表し得る。光学系８００は、基板を検査するためのシステム内で（例えば、位置４３４（図４Ａ及び４Ｂ）で）実装することができる。

【0110】

[0128] 一部の実施形態において、反射デバイス８０４及び追加の反射デバイス８０３は、平面８１４（例えば、第２の平面）に配設され得る。追加の反射デバイス８０３は、反射デバイス８０４の配置に対応する（例えば、１対１の対応関係）配置で配設され得る。追加の反射デバイス８０３は、光デバイス８０４よりも軸８１２の近くに配設され得る。これまでの図の幾つかとは対照的に、可動反射デバイス８０６は、平面８１４の近くではなく、平面８１０（例えば、第１の平面）に、又はその近くに配設され得る。屈折デバイス８０５は、平面８１４と可動反射デバイス８０６との間に配設され得る。そして、可動反射デバイス８０６は、図８の最前部にあるものとして示される場合があるが、これは明瞭さのために行われるものであって、可動反射デバイス８０６は、光デバイス８０２の配置の内側に配設され得る（例えば、軸８０２に配設される）ことを理解されたい。

【0111】

[0129] 一部の実施形態において、光路８１６は、光デバイス８０２のうちの１つ、反射デバイス８０４のうちの１つ、及び追加の反射デバイス８０３のうちの１つによって規定することができる（例えば、上記で言及された光学要素の第１のものによって規定される、第１の光路）。光路８１８及び対応する光学要素についても同様の関係を規定することができる。

【0112】

[0130] 一部の実施形態において、可動反射デバイス８０６は、１つの光路から別の光路に切り替えるために作動することができる。可動反射デバイス８０６は、軸８１２を介して放射源から放射ビームを受け取ることができる。可動反射デバイス８０６は、可動反射デバイス８０６によって定められるような光路と対応する追加の反射デバイス８０３のうちの１つにビームを誘導することができる。可動反射デバイス８０６は、可動反射デバイス８０６によって定められるような光路を介してターゲットから散乱線を受け取ることができる。追加の反射デバイス８０３の各々は、反射デバイス８０４の対応する１つから散乱線を受け取ることができる。屈折デバイス８０５は、放射経路を偏向して光路を軸８１２に接続する役割を果たす。

【0113】

[0131] 一部の実施形態（例えば、図６Ａに関する実施形態）において、可動反射デバイス６０６と反射デバイス６０４との間でリレーされる放射は、軸６１２と平行に移動するコンポーネントがない状態で、平面６１４と平行に配向されたものである。しかしながら、図８に関する実施形態において、可動反射デバイス８０４の位置決め、可動反射デバイス８０６と反射デバイス８０４との間でリレーされる放射は、追加の反射デバイス８０３及び屈折デバイス８０５を使用して実現される、軸８１２と平行に配向された経路の一部分を有する。光学コンポーネントの構成可能性は、光学系の実装のために望ましい特徴である。図による違いは、単なる光路の再配置にとどまらない。一例として、図８における構成は、特定の検査ツール又はアプリケーションによって課された容量制約に応じて、実装するためにより最適なものとすることができる。

【0114】

[0132] 一部の実施形態において、可動デバイス８０６は、例えば作動に起因して、及び全ての放射経路の共通点であることに起因して、過度な加熱にさらされる場合がある。したがって、可動反射デバイス８０６は、熱交換デバイス８２２（例えば、冷却プレート）に結合され得る。熱交換デバイス８２２は、可動反射デバイス８０６の温度を調整、維持又はさもなければ調節するために、冷却システムと熱交換することができる。熱交換デバイス８２２の使用は、他の図に関連する実施形態においても実施することができる。

【0115】

[0133] 一部の実施形態において、可動反射デバイス８０６は、ガルバノメータ（又はガルボ）、ビームステアリングミラー、回転／並進アクチュエータ上のミラー（例えば、六脚ステージ上のミラー）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、空間光変調器、単一又は複数のミラー、単一又は複数のプリズム、１つ以上のミラー及び１つ以上のプリズムの組み合わせを備える場合があり、これらは非限定的な例である。可動反射デバイス８０６は、複数の反射面（例えば、ファセット）を有し得る。更に、可動反射デバイス８０６は、放射ビームをフォーカス／デフォーカスするような曲率を有する表面、放射の特性（例えば、偏光）を制御するような所与のテクスチャ及び／又はコーティングを備えた表面などを含み得る。表面が放射の特性に望ましくない方法で影響を及ぼす場合、補正を提供するために、放射経路の何らかの地点（例えば、検出器の波長板）に追加の光学部品を実装することができる。

【0116】

[0134] 図９は、一部の実施形態に係る可動反射デバイス９０６を示す。一部の実施形態において、図９に示される特徴は、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７Ｂ及び／又は８を参照して説明された特徴に類似している場合がある。したがって、別段の記載がない限り、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７Ｂ及び８の要素の説明は、図９の対応する要素（例えば、右端２桁を同じくする参照番号）にも適用することができる。更に、可動反射デバイス９０６が、可動反射デバイス５０６（図５Ａ）、６０６（図６Ａ）、７０６（図７Ａ）又は８０６（図８）の代わりに使用され得ることを理解されたい。

【0117】

[0135] 一部の実施形態において、可動反射デバイス９０６は、ファセット９２４を備え得る。可動反射デバイス９０６は、軸９１２の経路内に配設することができる。ファセット９２４の特定の１つは、光路９１６が選択されることを引き起こし得る。一部の実施形態において、可動反射デバイス９０６は、ファセット９２４の異なる１つが軸９１２の経路内に配設されるように作動（例えば並進）させることができる。ファセット９２４の異なる１つは、光路９１８が選択されることを引き起こし得る。可動反射デバイス９０６は、異なる光路間で放射経路をシフトするように傾斜及び／又は回転させることもできる。

【0118】

[0136] 一部の実施形態において、反射デバイスは、より一般的に「光学サブシステム」と呼ばれる場合がある。可動反射デバイスは、より一般的に「中央ビームステアリング要素」と呼ばれる場合がある。「光学サブ要素」（及び反射型又は透過型のような修飾語句）という用語は、中央ビームステアリング要素のサブ要素を指すために本明細書で使用される場合がある。

【0119】

[0137] 一部の実施形態において、本明細書に記載された光学系（例えば、光学系９００（図９））を使用する測定システム（例えば、検査装置４００（図４Ａ及び４Ｂ））は、可動デバイスの移動がその運動の静止段階（例えば、最小限の加速及び／又はジッタ）にあるときに、測定を行うことができる。休止で始まり休止で終わる可動デバイスは、少なくとも２つの運動段階、例えば加速段階及び減速段階を有し得るということが理解されよう。一定スピードの段階、及び段階の組み合わせもあり得る。ジッタ及び振動のような不安定性は、運動中にも存在する場合があることを理解されたい。例えば、移動体がそこでセットポイント速さに到達する際、フルスピードから停止への過渡に起因して、何らかの最終ジッタが存在する場合がある。この問題に対処するために、測定システムは、中央ビームステアリングデバイスの運動の整定期間中に測定を行う場合がある。更に、予測可能又は測定可能なジッタは、例えば伝達関数を使用する測定への補正として適用することができる。このようにして、測定のスピードを増加させ、スループットを更に向上させることができる。

【0120】

[0138] 一部の実施形態において、光学系（例えば、光学系９００（図９））は、作動システムも備え得る。作動システムは、反回転バランス質量を使用して中央ビームステアリングシステムを作動させることができる。作動システムは、反回転バランス質量に対して反応し得る。

【0121】

[0139] 一部の実施形態において、光学系（例えば、光学系９００（図９））は、移動コンポーネント（例えば、中央ビームステアリング要素）から対物系及びリフレクタのような他の感応光デバイスへの、運動エネルギーの伝達を最小化するサポート構造も含み得る。サポート構造は、加速反応を、光学系の光学部品が搭載されたフレームとは異なるより巨大なフレーム（例えば、測定システムのフレーム）に向けることができる。このようにして、光学系の光学部品の運動励起（ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）を最小化することができる。

【0122】

[0140] 実施形態は、以下の条項を使用して更に説明することができる。
１．第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットからの散乱線を受け取るように構成された光デバイスと、
少なくとも第２の平面で軸の周りに配設される反射デバイスであって、反射デバイスの各々は、光デバイスの対応する１つからの散乱線を受け取るように構成される、反射デバイスと、
軸に沿って配設され、反射デバイスの各々からの散乱線を受け取るように構成された可動反射デバイスと、
可動反射デバイスからの散乱線を受け取るように構成された検出器と、
を備える、システム。
２．光デバイスは、軸に関して対称なアレイ配置で配設される、条項１に記載のシステム。
３．アレイ配置は、環状又は多角形状である、条項１に記載のシステム。
４．光デバイスの第１及び第２の光デバイスは、可動反射デバイスに対して等しい光学距離で配設される、条項１に記載のシステム。
５．可動反射デバイスは、放射ビームをターゲットに向けて誘導し、ターゲットからの散乱線を生成するように更に構成される、条項１に記載のシステム。
６．光デバイスは、検出のための散乱線を収集するように構成された対物系である、条項１に記載のシステム。
７．第１の光路は、ターゲット、光デバイス及び反射デバイスの第１のターゲット、光デバイス及び反射デバイスによって規定され、
第２の光路は、ターゲット、光デバイス及び反射デバイスの第２のターゲット、光デバイス及び反射デバイスによって規定され、
可動反射デバイスは、反射デバイスを介してビームをターゲットに向けて誘導し、且つ、第１及び第２の光路の間でビームをシフトするように作動する、ように更に構成される、条項１に記載のシステム。
８．システムは、
ターゲット及び光デバイスの第１のターゲット及び光デバイスを位置合わせし、
その後、ターゲットと光デバイスとの間で相対移動を発生させて、ターゲット及び光デバイスの第２のターゲット及び光デバイスを位置合わせし、且つ、
相対移動をターゲットの第１及び第２のターゲット間の距離よりも小さくなるように制限するために、第１及び第２の経路間でビームをシフトすることを行う可動反射デバイスに基づいて、ターゲットの測定を行う、
ように構成される、条項７に記載のシステム。
９．システムは、可動反射デバイスを作動させることに基づいて、ターゲットの測定をシーケンスで行うように更に構成される、条項８に記載のシステム。
１０．測定シーケンスは、ターゲット及び光デバイスの第１のターゲット及び光デバイスを位置合わせした後に、ターゲット及び光デバイスの第２のターゲット及び光デバイスを位置合わせすることを行うことを含み、
システムは、単一の光デバイスをターゲットの第１のターゲットに位置合わせし、その後、ターゲットの前記第２のターゲットに位置合わせすることを含む代替的な測定シーケンスよりも速く測定シーケンスを完了するように更に構成されている、条項７に記載のシステム。
１１．可動反射デバイスは、回転して第１又は第２の光路に係合するように構成された回転可能なリフレクタを備える、条項７に記載のシステム。
１２．可動反射デバイスは、並進及び／又は回転して第１又は第２の光路と係合するように構成されたマルチファセットリフレクタを備える、条項７に記載のシステム。
１３．可動反射デバイスは、回転して第１又は第２の光路に係合するように構成されたガルボを備える、条項７に記載のシステム。
１４．可動反射デバイスを作動させることの周波数は、ビームをシフトすることを行うための持続時間の逆数に基づいており、
可動反射デバイスは、約５００Ｈｚ以上である周波数で動作するように更に構成される、条項７に記載のシステム。
１５．可動反射デバイスの状態に基づいて、システムは、散乱線を第１の光路又は第２の光路に沿って伝搬するように更に構成される、条項７に記載のシステム。
１６．第１及び第２の光路の長さは、略同じである、条項７に記載のシステム。
１７．光デバイスの第１の光デバイスに関連付けられた光学倍率は、光デバイスの第２の光デバイスに関連付けられた光学倍率と同じである、条項１６に記載のシステム。
１８．軸に沿って可動反射デバイスに向けて誘導するためのビームを発生させるように構成された放射源を更に備え、可動反射デバイスは、ビームを軸から第１の光学経路に誘導するか、又は軸から第２の光学経路に誘導するように更に構成される、条項７に記載のシステム。
１９．可動反射デバイスは、第１の光学経路を使用するか又は第２の光学経路を使用して、散乱線を検出器に向けて誘導するように更に構成される、条項１に記載のシステム。
２０．レンズシステムを更に備える、条項７に記載のシステム。
２１．レンズシステムは、４ｆレンズシステムを備える、条項２０に記載のシステム。
２２．第１の光学経路がレンズシステムの第１のレンズシステムによって更に規定され、
第２の光学経路がレンズシステムの第２のレンズシステムによって更に規定されるように、レンズシステムが配設される、条項２０に記載のシステム。
２３．光デバイスの配置は、光デバイスの第１及び第２の光デバイスの間にギャップを含む、条項１に記載のシステム。
２４．ギャップを介して放射を送ることによって基板及び／又はターゲットの測定を行うように構成された別のシステムを更に備える、条項２３に記載のシステム。
２５．別のシステムは、基板の高さ位置を決定するように構成されたレベルセンサを備え、
高さ位置の軸は、システムの軸と略平行である、条項２４に記載のシステム。
２６．光デバイスのうちの２つ以上は、軸の周りに第１の配置で配設され、
反射デバイスのうちの２つ以上は、光デバイスの第１の配置に対応する第１の配置で配設される、条項１に記載のシステム。
２７．第１及び第２の平面間に、光デバイスの第１の配置に対応する第１の配置で配設されたレンズシステムを更に備える、条項２６に記載のシステム。
２８．光デバイスのうちの別の２つ以上は、第１の平面に第２の配置で配設され、
反射デバイスのうちの別の２つ以上は、光デバイスの第２の配置に対応する第２の配置で配設される、条項２６に記載のシステム。
２９．光デバイスの第２の配置の外周は、光デバイスの第１の配置の外周よりも大きく、
第１の配置は、第２の配置の内側に配設される、条項２８に記載のシステム。
３０．反射デバイスの第２の配置は、第２の平面に配設される、条項２８に記載のシステム。
３１．第１の配置における２つ以上の反射デバイスは、反射デバイスのうちの２つ以上の間に少なくとも１つのギャップが存在するように配設され、
可動反射デバイスは、ギャップを通して放射ビームを第２の配置に誘導するように更に構成される、条項３０に記載のシステム。
３２．反射デバイスの第２の配置は、第２の平面とは異なる第３の平面に配設される、条項３１に記載のシステム。
３３．可動反射デバイスは、第２の平面に配設され、且つ可動反射デバイスの表面を配向するように作動し、その結果、可動反射デバイスの表面が、第２の平面における反射デバイスのうちの１つと、又は第３の平面における反射デバイスのうちの１つと光学的に相互作用するように構成される、条項３２に記載のシステム。
３４．少なくとも第２の平面で軸の周りに、且つ反射デバイスよりも軸の近くに配設された追加の反射デバイスを更に備え、
追加の反射デバイスの各々は、反射デバイスの対応する１つからの散乱線を受け取るように構成され、
可動反射デバイスは、第１の平面に配設され、且つ可動反射デバイスの表面を配向するように作動し、その結果、可動反射デバイスの表面が、第２の平面における追加の反射デバイスと光学的に相互作用するように構成される、条項２６に記載のシステム。
３５．第１の光路は、ターゲット、光デバイス、反射デバイス及び追加の反射デバイスの第１のターゲット、光デバイス、反射デバイス及び追加の反射デバイスによって規定され、
第２の光路は、ターゲット、光デバイス、反射デバイス及び追加の反射デバイスの第２のターゲット、光デバイス、反射デバイス及び追加の反射デバイスによって規定され、
可動反射デバイスは、追加の反射デバイスを介してビームをターゲットに向けて誘導し、且つ、第１及び第２の光路間でビームをシフトするように作動する、ように更に構成される、条項３４に記載のシステム。
３６．追加の反射要素の第１の追加の反射要素と可動反射デバイスとの間で、第１の光路は、軸と平行に配向された部分を含む、条項３５に記載のシステム。
３７．可動反射デバイスは、ガルバノメータ、ビームステアリングミラー、ファセット面、及び／又はデジタルマイクロミラーデバイスを備える、条項１に記載のシステム。
３８．可動反射デバイスに熱結合され、可動反射デバイスの温度を維持調整するように構成された熱交換デバイスを更に備える、条項１に記載のシステム。
３９．システムの軸は、システムの中心軸である、条項１に記載のシステム。
４０．第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、ターゲットからの散乱線を受け取るように構成された光デバイスと、
少なくとも第２の平面で軸の周りに配置された反射デバイスであって、反射デバイスの各々は、光デバイスの対応する１つから散乱線を受け取るように構成される、反射デバイスと、
軸に沿って位置決め配設され、反射デバイスの各々からの散乱線を受け取るように構成された可動反射デバイスと、
を備える、光学系。
４１．第１の平面でシステムの軸の周りに配設され、物体からの散乱線を照射する及び／又は受け取るように構成された光デバイスと、
少なくとも第２の平面で軸の周りに配設された光学サブシステムであって、光学サブシステムの各々は、物体の対応する１つからの散乱線を照射する及び／又は受け取るように構成される、光学サブシステムと、
第１の平面と光学サブシステムとの間で放射をルーティングし、物体からの散乱線を照射する及び／又は受け取るように構成された中央ビームステアリング要素と、
を備える、システム。
４２．中央ビームステアリング要素からの散乱線を受け取るように構成された検出器を更に備える、条項４１に記載のシステム。
４３．検出器は、第１の平面に配設される、条項４２に記載のシステム。
４４．検出器は、第１の平面とは異なる第３の平面に配設される、条項４２に記載のシステム。
４５．中央ビームステアリング要素は、１つ以上の反射型及び／又は透過型光学サブ要素を備える、条項４１に記載のシステム。
４６．中央ビームステアリング要素は、放射の伝搬方向を制御するように並進及び／又は回転するように構成され、
１つ以上の反射型光学サブ要素は、放射の伝搬方向を制御するように並進及び／又は回転するように構成され、及び／又は、
１つ以上の透過型光学サブ要素は、放射の伝搬方向を制御するように並進及び／又は回転するように構成される、条項４５に記載のシステム。
４７．中央ビームステアリング要素は、
放射の伝搬方向を制御するための光学音響ウェーハ、及び／又は、
放射の伝搬方向を制御するための電子光誘起ウェーハ
を更に備える、条項４１に記載のシステム。
４８．システムは、中央ビームステアリング要素の運動の整定期間中に物体の測定を行うように構成される、条項４１に記載のシステム。
４９．反回転バランス質量を使用して中央ビームステアリング要素を作動させるように構成された作動システムを更に備える、条項４１に記載のシステム。
５０．中央ビームステアリング要素を支持し、加速反応を光デバイス及び光学サブシステムのフレームとは異なるフレームに向けるように構成されたサポート構造を更に備える、条項４１に記載のシステム。
５１．中央ビームステリング要素は、第１及び第２のアクチュエータを備えた作動システムを備え、
第１のアクチュエータは、中央ビームステアリング要素の運動をバルク調節することを可能にするように構成され、
第２のアクチュエータは、中央ビームステアリング要素の運動を微調節するように構成される、条項４１に記載のシステム。
５２．作動システムは、所与のアライメントに従って放射の伝搬方向を補正するために、中央ビームステアリング要素を移動させるように構成される、条項５１に記載のシステム。
５３．中央ビームステアリング要素は、放射ビームと相互作用するように構成された光学表面を備える、条項４１に記載のシステム。
５４．光学表面は、光学表面上に入射する放射ビームをフォーカス及び／又はデフォーカスするように構成される、条項４１に記載のシステム。
５５．光学表面は、放射ビームの特性を調節するように構成される、条項５４に記載のシステム。
５６．中央ビームステアリング要素は、モジュレーション及び／又はランダム化プロセスに従って移動するように更に構成される、条項４１に記載のシステム。
５７．中央ビームステアリング要素は、モジュレーション及び／又はランダム化プロセスに基づいて、放射ビームの特性をスクランブルするように更に構成される、条項５６に記載のシステム。

【0123】

[0141] 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、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、薄膜磁気ヘッドなどの製造のような、他の用途もあることを理解されたい。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、より一般的な用語である「基板」又は「ターゲット部分」の具体例と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書で言及されている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラックユニット（典型的に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）及び／又は計測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、上述の及びその他の基板処理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。

【0124】

[0142] 上記では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、又はそれらの組合せを印加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。

【0125】

[0143] 本明細書の言葉遣い又は用語は説明のためのもので、限定するものではなく、したがって本開示の用語又は言葉遣いは、当業者には本明細書中の教示の観点から解釈されるべきであることを理解されたい。

【0126】

[0144] 本明細書で使用される「放射」「放射ビーム」などの用語は例えば、（例えば波長λが３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの）紫外線（ＵＶ）放射、（波長が例えば１３．５ｎｍなどの５～２０ｎｍの範囲内の）極端紫外線（ＥＵＶ又は軟Ｘ線）放射、又は５ｎｍ未満で操作する硬Ｘ線、並びにイオンビーム又は電子ビームなどの物質ビームを含む、全てのタイプの電磁放射を包含することができる。「光」「照明」などの用語は、非物質放射（例えば、光子、ＵＶ、Ｘ線など）を指すことができる。一般に、波長が約４００～約７００ｎｍの放射は、可視放射と見なされる。一般に、波長が約７８０～３０００ｎｍ（又はそれ以上）の間の放射は、ＩＲ放射であると見なされる。ＵＶは、波長が約１００～４００ｎｍの放射を指す。リソグラフィでは、「ＵＶ」という用語は、水銀放電ランプで生成可能な波長、Ｇ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍ、及び／又はＩ線３６５ｎｍにも適用される。真空ＵＶ又はＶＵＶ（すなわち、気体によって吸収されるＵＶ）は、波長が約１００～２００ｎｍの放射を指す。深ＵＶ（ＤＵＶ）は一般に、波長が１２６ｎｍ～４２８ｎｍの範囲の放射を指し、一部の実施形態では、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。波長が例えば５～２０ｎｍの範囲の放射は、少なくともその一部が５～２０ｎｍの範囲である特定の波長帯域の放射に関するものであることを理解されたい。

【0127】

[0145] 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、１つ以上の例示的な実施形態について述べることができるが、全ての例示的な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。

【0128】

[0146] 以上、特定の機能及びそれらの関係の実装形態を示す機能ビルディングブロックを使用して、本開示を説明した。本明細書においては、これらの機能ビルディングブロックの境界は、説明の便宜上、任意に画定されている。特定の機能及びそれらの関係が適切に実施される限り、代替的な境界を画定することも可能である。

【0129】

[0147] 開示の特定の実施形態が上に記載されているが、本開示の実施形態は、記載されている以外の方法で実施され得ることが理解されるであろう。記載は限定的なものではなく、例示的なものとして意図されている。したがって、以下に記載の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような開示に修正を加えることができるということが、当業者にとっては明らかであろう。

【0130】

[0148] 特定の実施形態についての上記説明は、本開示の一般的性質を完全に公開しているため、当技術分野内の知識を適用することによって、過度の実験をすることなく、及び本開示の一般概念から逸脱することなく、様々な用途に対してそのような特定の実施形態を容易に修正し、且つ／又は適合させることができる。したがって、このような適合及び修正は、本明細書に提示された教示及び助言に基づいて、開示された実施形態の意義及び等価物の範囲内であると意図されている。

【0131】

[0149] 保護される主題の幅及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ規定されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】