Ｅｕｖ放射用の格子、その格子を製造する方法、および波面収差測定システム

专利摘要:
ＥＵＶ放射用の格子は複数の反射線を含む。各反射線は、複数の第１反射点および互いの間に配置される複数の第２の反射点を含む。第１反射点および第２反射点は、１８０±１０度（mod ３６０度）の相互位相差でＥＵＶ放射を反射するように構成される。 Ａ
公开号:JP2011510480A
申请号:JP2010539337
申请日:2008-12-19
公开日:2011-03-31
发明作者:ウェーレンス，マルティン，ヘラルド，ドミニク；クリュイツィンガ，ボルヘルト；デイビッド ニカーク，マイケル；フェーンストラ，コルネリス，フリッツ
申请人:エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．；
IPC主号:H01L21-027

专利说明:

[0001] [0001] 本発明は、ＥＵＶ放射用の格子、その格子を製造する方法、および、例えばその格子を含むリソグラフィ装置用の波面測定システムに関する。]
背景技術

[0002] [0002]リソグラフィは、基板の表面上にフィーチャを作成するように用いられるプロセスである。このような基板には、フラットパネルディスプレイ、回路基板、様々な集積回路（ＩＣ）等の製造に用いられるような基板が含まれる。このような適用によく用いられる基板は、半導体ウェーハである。当業者であれば、本明細書における記載は、他のタイプの基板にも適用されることは認識するであろう。このような場合、パターニング構造がＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成してよく、このパターンが、放射感応性材料（例えばレジスト）の層により被覆された基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ以上のダイを含む）上に結像可能である。一般に、単一のウェーハが、一度につき１つのターゲット部分で、投影システムによって連続的に照射される隣接するターゲット部分のネットワーク全体を含む。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを採用する現行の装置では、２つの異なるタイプのマシンを区別することができる。１つのタイプのリソグラフィ投影装置では、各ターゲット部分は、マスクパターン全体を一度にターゲット部分に露光することにより照射される。このような装置は一般にウェーハステッパと呼ばれる。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、各ターゲット部分は、所与の基準方向（「スキャン」方向）においてマスクパターンを投影ビーム下で漸進的にスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板テーブルを同期的にスキャンすることにより照射される。通常、投影システムは、拡大係数Ｍ（Ｍ＜１）を有するので、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、係数Ｍにマスクテーブルがスキャンされる速度を掛けたものになる。ここに記載されたようなリソグラフィデバイスの詳細は、例えば米国特許第６，０４６，７９２号から入手できる。この文献はその全体を本明細書に参考として組み込むものとする。]
[0003] [0003]リソグラフィ投影装置を用いる製造プロセスでは、（例えばマスク内の）パターンが、放射感応性材料（例えばレジスト）の層によって少なくとも部分的に覆われた基板上に結像される。この結像ステップの前に、基板には、プライミング、レジスト被覆、およびソフトベークといった様々な処置が施されうる。露光後、基板は、ポストベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および結像されたフィーチャの測定／検査といった他の処置が施されうる。この一連の処置は、例えばＩＣであるデバイスの個々の層をパターニングするための基礎として用いる。このようなパターン付き層は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった様々なプロセスを経てよく、これらのプロセスはすべて個々の層を完成させるためのものである。幾つかの層が望まれる場合、これらの処置全体またはこれらの処置の変形が、新しい層毎に繰り返されるべきである。最終的には、基板（ウェーハ）上にはデバイスのアレイが存在することになる。これらのデバイスは、次に、ダイシングまたはソーイングといった技術によって互いから切り離され、そこから、個々のデバイスは、キャリア上に取り付けられたり、ピンに接続されたりすることが可能である。これらのプロセスの詳細は、ピーター・ヴァン・ザント（Peter van Zant）による書籍「MicrochipFabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing」（第３版、マグローヒル（McGraw Hill）出版社、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４）から入手できる。この書籍はその全体を本明細書に参考として組み込むものとする。]
[0004] [0004] 便宜上、本明細書では、投影システムを「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、屈折型光学部品、反射型光学部品、および反射屈折型システムを含む様々なタイプの投影システムを包含しているものと広く解釈されるべきである。放射システムも、投影放射ビームを誘導、整形、または制御するために、これらの設計型のいずれかに応じて動作するコンポーネントを含んでよく、このようなコンポーネントも、以下、集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ぶことがある。投影ビームが横切る第１要素に対する、投影ビームが横切る第２要素の位置は、簡単にするために、以下、第１要素の「下流」または「上流」にあると示しうる。この文脈において、表現「下流」とは、第１要素から第２要素への移動は、投影ビームの伝播方向に沿っての移動であることを示す。同様に、「上流」とは、第１要素から第２要素への移動は、投影ビームの伝播方向とは反対方向の移動であることを示す。さらに、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）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」デバイスでは、追加のテーブルを並列して使うことができ、すなわち、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、１つ以上の別のテーブルを露光用に用いることができる。デュアルステージリソグラフィ装置は、例えば米国特許第５，９６９，４４１号および国際特許出願公報ＷＯ９８／４０７９１に記載される。これらの文献は、その全体を本明細書に参考として組み込むものとする。]
[0005] [0005] 数が増え続けている電子コンポーネントを１つのＩＣに集積することが望まれている。これを実現するためには、コンポーネントのサイズを減少し、したがって、投影システムの解像度を増加して、ますます小さくなってきている細部すなわちライン幅が基板のターゲット部分上に投影可能となることが望ましい。投影システムに関しては、このことは、投影システムと、投影システム内で用いられるレンズ要素は、非常に厳しい品質要件を満たさなくてはならないことを意味する。レンズ要素と投影システムの製造の際に細心の注意が払われているのにも関わらず、レンズ要素および投影システムは共に依然として、投影システムによって基板のターゲット部分上に投影されるイメージフィールドに亘る変位、デフォーカス、非点収差、コマ収差、および球面収差といった波面収差の影響を受けることがある。これらの収差は、イメージフィールド全体に生じる結像ライン幅の変動の原因となる。イメージフィールド内の様々な場所における結像ライン幅は一定であるべきである。ライン幅変動が大きい場合、そのイメージフィールドがその上に投影される基板は、基板の品質検査時に不良品として判定されてしまうことがある。位相シフトマスクまたはオフアクシス照明といった技術を用いると、結像ライン幅への波面収差の影響はさらに大きくなってしまうことがある。]
[0006] [0006]レンズ要素を製造する際に、レンズ要素の波面収差を測定し、その測定結果を用いてこの要素における収差を調整するか、または、さらには品質が十分ではない場合にはこの要素を不良品と判定することが有利でありうる。レンズ要素を組み立てて投影システムを形成した際にも、この投影システムの波面収差を再び測定することが望ましい。投影システムの波面収差を最小限とするために、これらの測定値を用いて投影システム内の特定のレンズ要素の位置を調節することができる。]
[0007] [0007]投影システムがリソグラフィ投影装置内に組み込まれた後にも、波面収差を再び測定してよい。さらには、波面収差は、例えばレンズ材料の劣化またはレンズ材料の局所加熱によるレンズ加熱効果によって、投影システム内で経時的に変化するので、装置が動作する間の特定の時点で収差を測定して、特定の可動レンズ要素を適宜調節して波面収差を最小限にすることが望ましい。レンズ加熱効果は短い時間尺度で生じうるので、波面収差を頻繁に測定することが望ましい。]
[0008] [0008] その全体を本明細書に参考として組み込む米国特許出願公開第２００２／０１４５７１７号には、リソグラフィ装置において、格子、ピンホール、および、ＣＣＤディテクタといったディテクタを用いる波面測定方法が記載される。ディテクタは、ピンホールの下流に位置する検出面と実質的に一致するディテクタ面を有してよく、このピンホールは、投影ビームの電界振幅の空間分布が、実質的に、ピンホール面内の投影ビームの電界振幅の空間分布のフーリエ変換である位置にある。リソグラフィ投影装置内に組み込まれたこの測定システムを用いると、投影システムの波面収差をその場で測定することができる。]
[0009] [0009]図１Ａに示すように、この測定システムでは、波Ｗ１の平面波ＰＷ１０である成分が、格子によって放出波ＷＤとして回折される。格子から放出されるこの波ＷＤは、回折された平面波ＰＷ２ｉ［ｉ＝０、１、２、…］の和とみなすことができる。平面波ＰＷ２２、ＰＷ２０、およびＰＷ２１は、それぞれ、入射波ＰＷ１０の＋１、０、および−１の回折次数である。図１Ｂに概略的に示す投影システムでは、平面波ＰＷ２ｉ［ｉ＝０、１、２、…］は、瞳面ＰＵ付近にまたは瞳面ＰＵに集束し、その瞳面を３点においてサンプリングする。この投影システムＰＬの収差は、瞳面ＰＵにおける集束した平面波ＰＷ２ｉ［ｉ＝０、１、２、…］に与えられる位相誤差と考えることができる。これらの集束した平面波は、それぞれ、平面波ＰＷ３ｉ［ｉ＝０、１、２、…］としてレンズを出る。図１Ｃに示すように、レンズ収差を表す位相誤差を測定するために、平面波ＰＷ３ｉ［ｉ＝０、１、２、…］は、ピンホール板１１におけるピンホール１７における回折によって一方向に再合成される。例えば、ＰＷ４００は、ＰＷ３０から生じる０次の回折波であり、ＰＷ４１１は、ＰＷ３１からの＋１次の回折波であり、ＰＷ４２２は、ＰＷ３２から生じる−１次の回折波であり、これらの一方向に再合成された波は干渉してしまう。これらの波の干渉強度は、格子の位相ステッピングと調和する。ＰＷ３ｉ［ｉ＝０、１、２、…］から生じる回折波の他の再合成も可能である。しかし、このような再合成の干渉による強度は、格子の位相ステッピング動作の調波が高くなると変化する。このような高次の調波信号は、各ＣＣＤピクセル信号から除去することができる。] 図１Ａ 図１Ｂ 図１Ｃ
[0010] [0010]リソグラフィによって得られる構造のサイズをさらに縮小することが望ましい。その点で、放射の波長が重要な役割を果たしうる。波長が短いほど、より多くのトランジスタをシリコンウェーハ上にエッチングすることができる。多数のトランジスタを有するシリコンウェーハは、より高性能でより高速のマイクロプロセッサをもたらしうる。短波長の光を用いた処理を可能とするために、半導体素子製造業者は、極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）として知られるリソグラフィプロセスを開発した。このプロセスでは、透明レンズがミラーによって取って代わられている。米国特許第６，８６７，８４６号には、そのようなプロセスにおける波面収差を測定するための位相シフトマスクが記載される。]
[0011] [0011]図３に概略的に示す上述の米国特許に記載される方法では、投影光学システムＰＯが、第１格子２０３のイメージを、その焦点面内に位置決めされた第２格子２０１に投影する。米国特許出願公開第２００２／０１４５７１７号に記載される方法に類似して、第２格子は回折波を再合成する。光学システムＰＯにより生じる波面収差は、干渉パターンとして可視となり、この干渉パターンは、ＣＣＤカメラといった波面センサ１０６によって調べることができる。] 図３
[0012] [0012] 多くのＥＵＶフォトリソグラフィシステムに頻繁に現れる特定の問題は、ＥＵＶ源が均一な情報を提供せず、その代わりに、多数のファセットを有するか、または、ＥＵＶ源の光学部品にフライアイレンズを使用する結果生じる、その射出瞳における熱点を有することである。このことは、投影光学部品の瞳の入力開口数における非均一な波面、または、時に、投影光学部品のアンダーフィルされた（underfilled）開口数をもたらす。これらの問題は、上述した波面センサによる波面の測定に影響を及ぼしうる。]
[0013] [0013] したがって、投影光学部品の入力開口数におけるアンダーフィリングおよび強度不均一性を排除可能であることが望ましい。したがって、位相シフトマスクは、投影光学部品ＰＯの入力開口数瞳面に到達する照明を調整するように追加的に機能する。位相シフトマスクは、放射源によって導入された空間的変動を除去し、それにより、瞳面が実質的に完全に且つ均質に照射されるようになる。]
[0014] [0014] このことは、例えば、第１格子２０３が、それぞれ、複数の反射点によって形成される複数の反射線を含むことで達成されうる。]
[0015] [0015] これらの反射点は、回折パターン内の回折パターンを生成する。したがって、各反射点は、焦点面から見て波面源となる。したがって、特に放射源のフライアイファセットによる強度における異常はなくなり、焦点面に放射源のきれいで均一なイメージを渡すことになる。米国特許出願公開第２００２／０１４５７１７号では、反射点は、波長を多数倍した標準偏差を有するランダムな高さを有する。]
[0016] [0016] この公知の格子の１つの可能な欠点としては、高さに大きく差がありつつ所定の面内サイズを有する反射点のパターンを得ることは難しいので製造が困難でありうる点がある。]
[0017] [0017] 本発明の一態様では、ＥＵＶ放射用の格子が提供される。この格子は、複数の反射線を含む。各反射線は、複数の第１反射点および互いの間に配置される複数の第２の反射点を含む。第１反射点および第２反射点は、１８０±１０度（mod ３６０度）の相互位相差でＥＵＶ放射を反射するように構成される。]
[0018] [0018] 本発明の一態様では、放射源からの電磁放射をオブジェクト面に誘導してオブジェクト面を照射するように構成された結像システムと、オブジェクト面内に位置決めされた第１格子とを含む波面測定システムが提供される。この第１格子は、複数の反射線を含み、各反射線は、複数の第１反射点および互いに間に配置される複数の第２反射点を含む。第１反射点および第２反射点は、１８０±１０度（mod ３６０度）の相互位相差でＥＵＶ放射を反射するように構成される。測定システムはさらに、第１格子のイメージを焦点面上に投影するように構成された投影光学システムと、焦点面における第２格子と、第２格子により生成されたフリンジパターンを受けるように構成されたディテクタとを含む。格子はオブジェクト面内に位置決めされてよい。周知の格子とは反対に、本発明の実施形態による格子は、比較的容易に製造することができる。]
[0019] [0019] 本発明の一態様では、ＥＵＶ放射用の格子を製造する方法が提供される。この方法は、互いの間に広がる第１ロケーションおよび第２ロケーションを有するパターン付き基板を設けることを含む。第１ロケーションおよび第２ロケーションは、相互に異なる高さを有する。この方法はさらに、パターン付き基板にＥＵＶ放射用のブラッグリフレクタを形成する多層構造を堆積することと、多層構造にＥＵＶ吸収材料から形成される線のパターンを与えることとを含む。]
[0020] [0020] 本発明の一態様では、ＥＵＶ放射用の格子を製造する方法が提供される。この方法は、基板を設けることと、基板上に第１多層構造リフレクタを設けることと、第１多層構造リフレクタ上に第１の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層を設けることと、第１の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層上に第２多層構造リフレクタを設けることとを含む。この方法はさらに、第２多層構造リフレクタ上に第２の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層を設けることと、ＥＵＶ吸収材料の層を与えることと、０度の位相シフトで反射する第１点と、３６０度を法として１８０度±１０度の相互位相差で反射する第２点のパターンを得るために第２多層構造リフレクタを選択的にエッチングすることと、反射線のパターンを得るために吸収材料の層を選択的にエッチングすることとを含む。]
[0021] [0021] 本発明の実施形態による格子の製造は、ブラッグリフレクタがその上に堆積される基板について２つの異なる高さレベルしか用いないことで十分であるので、実質的に簡略化することができる。この２つの異なる高さレベルおよびブラッグリフレクタは、例えば、米国特許第６，３９２，７９２号に記載されるような周知の方法で適用することができる。次に、ＥＵＶ吸収材料から形成される線のパターンを多層構造に形成できる。]
[0022] [0022] しかしながら、本発明による格子を製造する他の方法も適用可能である。１つのそのような方法では、第１ステップにおいて、ブラッグリフレクタが実質的に平らな基板上に堆積される。次のステップにおいて、ブラッグリフレクタの表面にパターンが付けられて第１反射点および第２反射点が形成される。このステップの後、ＥＵＶ吸収材料（例えばＣｒまたはＴａＮベースの材料）の線のパターンが、パターン付き表面に与えられる。他のステップが間にあってもよく、例えばパターン付きブラッグリフレクタには、吸収線のパターンが与えられる前に、例えばＲｕから形成されたキャッピング層が設けられてよい。]
[0023] [0023] 線は、通常、線内に形成される反射点の幅より大きい大きさのオーダーを有する幅を有する。好適な実施形態では、線は、１μｍと１０μｍの範囲の幅を有し、その一方で、反射点は、７０ｎｍと１２０ｎｍとの間の直径を有する。線の幅と点の幅との比は、５と１５０の範囲でありうる。]
[0024] [0024] 驚くべきことに、インコヒーレントな放射を用いるシステムでは、１８０度（mod ３６０度）の位相差のみを導入する反射点のパターンは、回折パターンにおける０次寄与の効率のよい減少を与える。しかしながら、９０度および／または２７０度(mod ３６０度)の位相差を与えうるさらなる点があってもよい。]
[0025] [0025]格子の一実施形態では、第１反射点および第２反射点は、反射線内の領域を完全に埋める。このことは、比較的高い効率という利点を有しうる。格子の光学特性は、第１点と第２点との間の正確な位相差を調整することにより修正することができる。]
[0026] [0026]格子の一実施形態では、反射線内の第１反射点および第２反射点は、吸収部分によって分けられる。このことは、回折パターンの光学特性を決定するためにより多くのパラメータが利用できるという利点を有しうる。第１点および第２点のサイズは、互いに関係なく調整しうる。第１反射点および第２反射点は、例えばチェスボードパターンといった所定のパターンに応じて互いの間で規則正しく広げられてよいが、または、不規則に、ランダムに広げられてもよい。]
図面の簡単な説明

[0027] [0027] これらのおよび他の態様を、図面を参照してより詳細に説明する。
[0028]図１Ａは、光学システムにおいて波面収差を測定する測定方法を概略的に示す。
[0028]図１Ｂは、光学システムにおいて波面収差を測定する測定方法を概略的に示す。
[0028]図１Ｃは、光学システムにおいて波面収差を測定する測定方法を概略的に示す。
[0029]図２は、ＥＵＶリソグラフィシステムを概略的に示す。
[0030]図３は、ＥＵＶリソグラフィシステムにおいて波面収差を測定する測定方法を概略的に示す。
[0031]図４は、シアリング干渉計ユニットにおけるフリンジパターンの発生を示す。
[0031]図５は、シアリング干渉計ユニットにおけるフリンジパターンの発生を示す。
[0032]図６は、ＥＵＶリソグラフィシステムにおいて波面収差を測定するために用いられる配置を概略的に示す。
[0033] 図７Ａは、本発明の一実施形態による格子を概略的に示す。
[0033] 図７Ｂは、本発明の一実施形態による格子を概略的に示す。
[0034]図８Ａ、８Ｂは、本発明の一実施形態による格子を概略的に示す。
[0035]図９Ａ−９Ｄは、本発明の一実施形態による格子を示す。
[0036]図１０Ａは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第１格子の一実施形態を示す。
[0037]図１０Ｂは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第２格子の一実施形態を示す。
[0038]図１０Ｃは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第３格子の一実施形態を示す。
[0039]図１０Ｄは、図１０Ｃの実施形態の詳細を示す。
[0040]図１０Ｅは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第４格子の一実施形態を示す。
[0041]図１０Ｆは、図１０ＥにおけるＦに応じた前記第４実施形態の拡大部分を示す。
[0042]図１０Ｇは、図１０ＦにおけるＧに応じた前記第４実施形態のさらなる拡大部分を示す。
[0043]図１０Ｈは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第５格子の一実施形態を示す。
[0044]図１０Ｉは、図１０ＨにおけるＩに応じた前記第５実施形態の拡大部分を示す。
[0045]図１０Ｊは、図１０ＩにおけるＪに応じた前記第５実施形態のさらなる拡大部分を示す。
[0046]図１０Ｋは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第６格子の一実施形態を示す。
[0047]図１０Ｌは、図１０ＫにおけるＬに応じた前記第６実施形態の拡大部分を示す。
[0048]図１０Ｍは、図１０ＬにおけるＭに応じた前記第６実施形態のさらなる拡大部分を示す。
[0049]図１０Ｎは、本発明の一実施形態による波面収差測定システムに用いる第７格子の一実施形態を示す。
[0050]図１０Ｏは、図１０ＮにおけるＯに応じた前記第７実施形態の拡大部分を示す。
[0051]図１０Ｐは、図１０ＯにおけるＰに応じた前記第７実施形態のさらなる拡大部分を示す。
[0052]図１１Ａは、本発明の一実施形態による格子を製造する方法における段階を示す。
[0052]図１１Ｂは、本発明の一実施形態による格子を製造する方法における段階を示す。
[0053]図１２は、別の方法で得られうる、本発明の一実施形態による第１格子を示す。
[0054]図１３は、格子およびディテクタの一実施形態の断面をより詳細に示す。 [0055]図１４Ａ〜図１４Ｃは格子の洗浄に関連する態様を示すものである。
[0056]図１４Ａは、第１タイプの格子における炭素堆積を示す。
[0057]図１４Ｂは、この格子の洗浄プロセスを示す。
[0058]図１４Ｃは、異なるタイプの格子の洗浄プロセスを示す。
[0059]図１５Ａは、矩形開口を有する格子を示す。
[0060]図１５Ｂは、図１５Ａの詳細を示す。
[0061]図１５Ｃは、異なる格子を示す。] 図１０Ａ 図１０Ｂ 図１０Ｃ 図１０Ｄ 図１０Ｅ 図１０Ｆ 図１０Ｇ 図１０Ｈ 図１０Ｉ 図１０Ｊ
実施例

[0028] [0062] 以下の詳細な説明では、本発明の完全なる理解を与えるべく多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、当業者には理解されるように、本発明は、これらの具体的な詳細がなくとも実施されうる。その他の場合では、周知の方法、処置、およびコンポーネントは、本発明の態様を曖昧にしないよう詳細には記載していない。本発明は、以下に、本発明の実施形態を示す添付図面を参照しながらより完全に説明する。本発明は、しかしながら、多くの様々な形態で具現化でき、また、本明細書に記載する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、開示が十分且つ完全であり、また、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供されているものである。図面において、層および領域のサイズまたは相対サイズは、明確にするために拡大されていることがある。本発明の実施形態は、本明細書では、本発明の理想的な実施形態（および中間体構造）の概略図である断面図を参照して説明する。したがって、例えば製造技術および／または公差の結果生じる図示する形状からの変化は当然である。したがって、本発明の実施形態は、本明細書に図示する領域の特定の形状に限定されるのではなく、例えば製造の結果生じる形状偏差を含むと解釈されるべきである。]
[0029] [0063] したがって、図に示す領域は事実上概略的であり、その形状はデバイスのある領域の実際の形状を示すことを意図しておらず、また、本発明の範囲を制限することを意図していない。]
[0030] [0064] ある層が、ある層「上」にあると言及される場合、当該層はそのもう１つの層の直接上にあっても介在層が存在してもよいことは理解されよう。対照的に、ある要素が、別の層の「直接上」にあると言及される場合、介在層は存在しない。同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。本明細書に使用するように、用語「および／または」は、関連付けられた列挙された項目のうちの１つ以上の項目の任意のまたはあらゆる組み合わせを含む。]
[0031] [0065] 第１、第２、第３等の用語を、本明細書にて、様々な要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションを説明するために使用しうるが、これらの要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことは理解されよう。これらの用語は、１つの要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションから区別するために使用されるに過ぎない。したがって、以下に説明する第１の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションは、本発明の教示内容から逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションと呼ばれてもよい。]
[0032] [0066] 本明細書にて、「〜の真下に」、「〜の下に」、「下側の」、「〜の上方」、「上側の」等の空間的相対用語は、記載の便宜上、図面に示す１つの要素または特徴の、別の要素または特徴に対する関係を説明するために使用しうる。これらの空間的相対用語は、図示する向きに加えて、使用時または動作時におけるデバイスの様々な向きを包含することを意図している。例えば、図面に示すデバイスがひっくり返された場合、他の要素または特徴の「下に」または「真下に」と記載された要素は、今度はその他の要素または特徴の「上方」に向けられることになる。したがって、例示的な用語「下に」は、上方と下方の両方の向きを包含することができる。デバイスは、別の向きに向けられてもよく（９０度回転されるかまたは他の向き）、本明細書にて使用する空間相対的な記述用語は、適宜解釈される。]
[0033] [0067] 特に定義されない限り、本明細書にて使用するあらゆる用語（技術的および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術における当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有しうる。また、一般に使用される辞書に定義されるような用語といった用語も、関連技術の文脈におけるそれらの用語の意味と同じ意味を有するとして解釈されるべきであり、特に明記されない限り、理想的なまたは過度に形式的に解釈されない。]
[0034] [0068]図２は、ＥＵＶ源（図２には図示せず）を含む、ＥＵＶフォトリソグラフィシステム１００の一部を示す。システム１００は、イメージ光学部品（ミラーＭ４およびＭ３を含む）と、瞳１０１と、ウェーハといった基板１０５上に結像されるべきパターンのイメージを有する、レチクルステージ（図示せず）といったサポート上に取り付けられたレチクルといったパターニングデバイス１０２と、ミラーＭ１およびＭ６を含む投影光学部品１０４とをさらに含む。これにより、ＥＵＶ放射が、ウェーハステージ（図示せず）といった基板サポート上に取り付けられた基板１０５上に投影される。なお、パターニングデバイス１０２は、通常パターニングデバイス１０２が透過型である、深紫外線または可視といった長波長で動作するフォトリソグラフィシステムとは異なり、ＥＵＶシステムでは反射型であることは理解されよう。] 図２
[0035] [0069]図２にさらに示すように、本発明では、波面を測定するために、センサモジュール１０６がウェーハステージ上に配置され、放射源モジュール１０３がレチクルステージ上に配置される。センサモジュール１０６および放射源モジュール１０３は、波面センサ（ＷＦＳ）とも呼ばれうる。] 図２
[0036] [0070]図３は、特にフォトリソグラフィシステムに組み込み可能であることから、本発明の少なくとも１つの実施形態を適用しうる波面測定配置の図である。図３では、図２における部分と対応する部分は同じ参照番号を有する。図３に見られるように、放射源モジュール１０３はレチクルステージ上に配置されてよく、また、一実施形態では、２つの直交するように向けられた格子を含む。波面センサ（またはセンサモジュール１０６）は、ウェーハステージ上に配置され、２Ｄ格子２０１と、２Ｄ格子の下に位置決めされるＣＣＤディテクタ２０２を含む。投影光学部品（ＰＯ）１０４は、例えば図２に示すように通常の露光動作中と同じような状態のままにされる。] 図２ 図３
[0037] [0071] 波面は、結像が行われていないときに測定することができる。波面を測定するためには、レチクルステージが動かされて、レチクルステージ上の放射源モジュール１０３内の格子２０３のうちの１つがレチクル１０２自体ではなく光路内に配置するようにされる。ウェーハステージも動かされて、波面センサが、放射源モジュール格子２０３のイメージを受けるように位置決めされる。そうすると、２Ｄ格子２０１の下にあるＣＣＤディテクタ２０２が送られた放射を受けて測定する。レチクルステージは、異なる回折格子を光路内に配置するように動かされることが可能であり、それにより、放射源モジュール格子２０３の直交する向きで波面を測定する。]
[0038] [0072]図４および図５は、基準波面およびシア波面（shear wavefronts）を生成するための、横シアリング干渉計４１０における瞳の使用を示す。（図２における入射瞳１０１も参照されたい）。図４および図５に示すように、波面４１０は、空間におけるある一点に集束し、その一方で一次源から放出する。点放射源４０２のイメージが、入射瞳１０１に存在する。部分的に透過するフィルム４１５が、入射瞳１０１に配置されてよい。ピンホール４０３が入射瞳１０１に位置決めされる。ピンホール４０３は、回折された基準球面波４０５を含む波面４１１を有する屈折波４０４を生成する。したがって、横シアリング干渉計４１０は、その波面４１１が干渉してフリンジ４１２を生成する１つ以上の見掛け放射源を生成する。] 図２ 図４ 図５
[0039] [0073]図６は、本発明の実施形態が適用可能である波面測定システムの別の図であって、オブジェクト面（図には符号をつけていないが、すなわち、パターニングデバイス面）内に位置決めされる放射源モジュール１０３と、投影光学部品１０４と、センサモジュール１０６とを示す。イメージシアリング格子２０１が、ウェーハステージ上に位置決めされ、多数の波面を生成し、これらは、次に、センサモジュール１０６内でフリンジパターンとして検出される。] 図６
[0040] [0074] 図７Ａおよび図７Ｂは、格子７０２の一実施形態を示す。図７Ａに示すように、２つの直交するように向けられた格子が、上述したような放射源モジュール格子といった放射源モジュール格子２０３を集合的に形成する。この２つの直交格子は、それぞれ、２００×２００μｍのサイズを有する。図７Ｂにより詳細に示すように、反射線７０４は約３．２μｍの幅を有し、また、複数の反射点７０６を含む。これらの反射点７０６は、第１反射点と第２反射点とを含む。第１反射点および第２反射点は、３６０度を法として１８０＋／−１０度の相互位相差でＥＵＶ放射を反射する。]
[0041] [0075]反射点は、図７Ａおよび図７Ｂに示すようにランダムに散らされても、規則正しいマトリクスパターンに配置されてもよい。]
[0042] [0076] 図７Ａに見られるように、放射源モジュールの格子７０２の線７０４は、「遠方から」見られた場合、上述したように実線に見える。しかし、（図７Ｂに示すように）「間近で」見られた場合、線は多数の反射点から形成される。材料の残りの部分は、ＥＵＶ適用では、吸収材料であってよい。]
[0043] [0077]格子線は、オブジェクト面照明の使用をさらに最大限にし、ディテクタにおけるフリンジ可視性を維持し、＋および−１次フリンジを除去するように２次格子線に対して直接的な関係を有するように選択される。]
[0044] [0078] 一実施形態では、上述したパラメータ（４倍（４Ｘ）の倍率に対して６．４μｍ、０．２５出力開口数、０．０６２５入力開口数、１３．５ｎｍの放射源）について、反射点の直径は、約７０と約１２０ｎｍの間であり、また、約７０ｎｍでありうる。]
[0045] [0079] 本発明の実施形態の第１反射点および第２反射点の使用によって、単一の回折パターンが、回折パターン内の回折パターンとなることが理解されよう。したがって、各反射点が、焦点面から見て波面源となる。したがって、特に放射源のフライアイファセットによる強度における異常は消えるはずであり、それにより、焦点面に放射源のきれいで均一なイメージが渡される。格子２０３の反射点パターンはさらに、投影光学部品の０．０６２５開口数をオーバーフィルし、格子２０３に入射する光を最大限に利用するという利点を有しうる。さらに、オブジェクト面における照明が空間的にインコヒーレントである場合、追加の瞳ファセットまたは瞳構造が導入されない。図７Ａおよび図７Ｂに示す反射点格子は、標準レチクルブランク上に製作することができる。点の直径は、開口数をオーバーフィルするより大きくなるよう選択され、それにより、略均一の瞳照明が与えられることが好適である。]
[0046] [0080]光子雑音が制限された元素検出信号対雑音比が２の平方根分でしか増加しないので、各点について、強度において２倍の減少が許容されうる。製造可能性の問題によってより大きい直径が望ましい場合がある。計算によって、例えば、直径４４ｎｍの点では１０％の減少となり、直径６６ｎｍの点では２０％の減少となり、直径１１２ｎｍの点では５０％の減少となることが示された。]
[0047] [0081] したがって、本発明の一実施形態における反射点格子２０３は、反射型ＥＵＶ散乱デバイスの一例であり、このデバイスは、ここでは、大きい数の点および第１格子サイズに対して０．４％の効率を有し、また、効率を最大限にするさらなる目標を有する。効率とは、本明細書では、ランバート（Lambertian）ディフューザに比べた場合、デバイスからの反射後に所望の開口数内となる光力の一部と定義される。]
[0048] [0082]適合された反射型ＥＵＶディフラクタが、投影光学部品の入力開口数をフィル（fill）して照明サブシステムによる瞳ファセットを除去し、かつ、横格子シアリング干渉計を用いたＥＵＶ波長における光学システム収差測定のために照明を最大限に利用しうる。横格子シアリング干渉計は、レチクル面内のインコヒーレントな拡大放射源（extended source）の前に配置される格子の等価物を利用しうる。最初の２つは、ランバートディフューザよりもより好適なパターンを有するディフラクタによって入力照明が反射されることを必要としうる。適合された反射型ディフラクタは、格子の形態にされたマイクロリフレクタ回折制限された点の集合体であってよい。この集合体における個々の反射点は、５０％のデューティサイクルの「格子」の「スリット」に配置され、光学部品の入力開口数を回折によってフィルする各個別の反射点のサイズおよび形状が測定される。１３．５ｎｍにおいて０．０６２５の開口数に対して、点の直径は、７０ｎｍ（から２１０ｎｍ）であってよい。単一の７０ｎｍの点は、ＥＵＶＩＬＩＡＳ測定システムにおいて約０．０１の「検出可能な」ＥＵＶ光子をもたらしうる。しかし、３００μｍの長さであり、ピッチ６．４μｍの４５本の線を有し、また、各線の中心軸に沿ってのみ点がある５０％のデューティサイクルの「格子」は、最大で１，０００の「検出可能な」光子をもたらすのに十分なスポットを収容しうる。１，０００の「検出可能な」光子は、ＥＵＶ ＩＬＩＡＳ測定システムには十分以上ある。点で埋められた「格子」線は、より大きい信号を与えうる。単一の（点）線では、不十分な信号を与えうる。ランバートディフューザおよび同様の形態の規則正しい格子は、ほとんど適切でない信号を与えうる。]
[0049] [0083] 一実施形態では、反射点のパターンは、第１反射点および第２反射点の両方と異なる位相差を導入する更なる点を含んでよく、例えば、パターンは、位相シフトを導入しない第１反射点と、１８０度の位相シフトを導入する第２反射点と、９０度の位相シフトを導入する第３反射点と、２７０度の位相シフトを導入する第４反射点を含んでよい。]
[0050] [0084] 図７Ａおよび図７Ｂに示す格子の実施形態では、反射線内の第１反射点および第２反射点は、吸収部によって分けられている。このことは、回折パターンを様々に調節することができるという利点を有しうる。]
[0051] [0085]図８Ａは、格子８０２を有するパターニングデバイスにおける線８０４のパターンの一実施形態を示し、図８Ｂは、線８０４内の反射点のパターンをより詳細に示す。線内では、反射点は、反射線内の領域を完全に埋めている。本実施形態は、高反射という利点を有しうる。反射線８０４は、ＥＵＶ吸収線８０５と交互にされる。例示的に、パターニングデバイスは、４５．１２μｍの長さＬおよび２．８２μｍの幅Ｗを有する複数の反射線を含んでよい。図示する実施形態では、反射点は、９０ｎｍのサイズを有する正方形として形作られる。これらの正方形は、線の方向に斜めに配置される。これらの線は、センサモジュール上に結像され、一実施形態では、センサモジュールは、チェッカーボード格子（図１０Ａ）を有する。この場合、構造は斜めに一体化されるようにセンサは斜め方向（「ｕ」または「ｖ」）に動き、したがって、図８Ａにおける線も斜め（「ｕ」または「ｖ」）であるべきである。一実施形態では、センサは、ひし形（図１０Ｂ）を含んでよく、その場合、レチクルにおける向きは、「ｘ」および「ｙ」（図９Ａおよび図７）である。一実施形態では、ピンホールアレイが、センサ上のチェッカーボードに取って代わられてもよい。図８Ｂに示すように、正方形の点のパターンは、グレーで示し、位相シフトをもたらさないかまたは公称上３６０度の位相シフトを導入する第１点８０７と、黒で示し、３６０度を法として約１８０度の位相シフトを導入する第２点８０８とを含む。第１点８０７と第２点８０８との位相シフトにおける差を、例えば、１８０度＋／−１０度の範囲で、選択することにより、点のパターンによってもたらされる回折パターンを適応させることができる。] 図１０Ａ 図１０Ｂ 図８Ａ 図８Ｂ 図９Ａ
[0052] [0086] 本発明は、波面収差を測定するためのレチクルとしての使用に限定される必要はない。図９Ａ〜図９Ｄは、レチクルの様々な例を示し、それぞれ、複数の第１および第２反射点からなる複数の線を含む。図９Ａ〜図９Ｄに示すレチクルは、それぞれ、ｙ、ｘ、−ｘｙ方向、およびｘｙ方向における位相シフトを導入するように用いられる複数の平行線を有する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の波面測定システムに使用するための２Ｄ格子２０１の実施形態を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、注意深く格子のピッチが選択されたチェッカーボード格子を用いてよい。このような格子は、例えば、１００ナノメートルの厚さを有し、露光波長において透過性である材料から形成される基板上に製造されてよい。例えば、１３．５ナノメートルの露光波長について、そのような透過性材料の例としては、シリコンおよび窒化シリコンが挙げられる。２Ｄチェッカーボード回折格子２０１は、したがって、５０％のデューティサイクルを有すると言える。１次干渉は、＋および−１次を有する０次となる。放射源モジュール１０３からの散漫散乱の擬似ランダム性は、投影光学部品１０４の瞳全体の波面における空間変動を効果的に除去するはずである。図１０Ａおよび図１０Ｂに見られるように、２Ｄ格子２０１のピッチは、垂直な正方形の長さである。] 図１０Ａ 図１０Ｂ
[0053] [0087] ２Ｄ格子２０１はさらに、図１０Ａおよび図１０Ｂに見られるように、反射（または不透明の）領域を含みうる。不透明領域は、ニッケル、クロム、または他の金属といったＥＵＶ放射（この場合、１３．５ｎｍの露光波長）を吸収する材料から形成できる。] 図１０Ａ 図１０Ｂ
[0054] [0088] 一実施形態では、チェッカーボード格子のピッチは、１．６ミクロンであってよい。このピッチは、特定のシア比（shear ratio）および開口数に対して（後述するように）一次回折のための適切な角度をもたらすように注意深く選択されるべきである。一実施形態では、シア比は３０分の１番目であってよいが、当業者に理解されるように、本発明の実施形態は、これらの特定の数または寸法に限定されない。一実施形態では、システムの出力開口数は０．２５であってよい（および入力開口数は、４倍の倍率について、０．０６２５であってよい）が、実施形態は、この特定の開口数に限定されない。]
[0055] [0089] 上述したように、２Ｄ格子２０１のピッチは、ＣＣＤディテクタ２０２がフリンジ面内（すなわち、システムの焦点面より下）にあり、フリンジのパターン（インターフェログラム）または多数の重なり合う円を「見る」一実施形態では、３０分の１番目のシア比を与えるよう選択されうる。シア比は、２つの円の重なりの尺度であり、ゼロのシア比とは完全なる重なりを示す。ＣＣＤディテクタ２０２が、０次および＋ならびに−１次回折イメージのみを「見」て、＋および−２次回折イメージを排除することが望ましい。このために、第２格子は５０％デューティサイクルを有しうる。このことは、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように正方形の透過領域および反射領域を有するチェッカーボード格子によって実現されうる。一実施形態では、ピンホールアレイが、図１０Ｃにかつ図１０Ｄにより詳細に示すように適用されてよく、また、例えば、２μｍである数μｍのシリコン層にエッチングされる孔のアレイとして製造されうる。このようにして、十分に透過性の孔（１００％の透過率）と実質的に非透過性の背景（＜１％の透過率）のアレイが得られる。図１０Ｃに示すピンホールアレイは、１００μｍのサイズを有する。図１０Ｄにより詳細に示すように、アレイには、１．１３μｍの直径を有し、ｘ軸に対して４５度の角度で向けられた１．４１μｍの周期を有する規則正しいグリッドに配置されたピンホールが設けられる。] 図１０Ａ 図１０Ｂ 図１０Ｃ 図１０Ｄ
[0056] [0090] 第１格子１０３は、不所望の次数の排除を支援するよう構成されうる。透過領域および反射領域のどちらかのパターンが用いられるにしても、２Ｄ格子を形成する規則正しいパターンがあるべきである。正方形に加えて、例えば円形反射領域または円形透過領域等の他の形状も、規則正しいパターンである限り可能である。]
[0057] [0091]センサモジュール１０６と放射源モジュール１０３との間の公差に関する問題の一部は、最初にセンサモジュール１０６の２Ｄ格子２０１を製作し、その正確な寸法を測定し、次に、放射源モジュール格子１０３を適宜製作することによって解決されうる。４倍の倍率のシステムでは、放射源モジュール１０３の直線格子のピッチは、センサモジュール１０６の２Ｄ格子２０１のピッチの正確に４倍であってよい。したがって、２Ｄ格子２０１の１．６ミクロンピッチでは、放射源モジュール格子２０３のピッチは６．４ミクロンであってよい。しかし、２Ｄ格子２０１が、１．６の公称値から例えば１０％の偏差を有すると測定される場合、放射源モジュール格子２０３を、測定されたチェッカーボード格子ピッチの４倍のピッチを有するように適宜製造することができる。このことは、両セットの格子の製造において非常に高い精度を同時に必要とすることが低くなりうる。]
[0058] [0092] 一実施形態では、２Ｄ格子２０１は、適切なピッチを有する２つの直線格子が互いの上に基本的に配置される交差格子であってよく、各格子は、適切な合成斜めピッチがもたらされるように適切なピッチ寸法を有する。しかし、チェッカーボード格子がより良好な結果を与えうると考えられている。]
[0059] [0093] 一実施形態では、２つの別個の直線格子の代わりにチェッカーボード格子または交差格子を放射源モジュール１０３に用いることができるが、放射源モジュール１０３に２Ｄ格子を用いると、ディテクタ読出しと、フリンジパターンを解釈するために用いられる分析計算を複雑化してしまうことがある。]
[0060] [0094] 上述の議論は、主に、反射型の光学要素が通常使用される（例えば、放射源モジュール格子２０３、投影光学部品１０４、および結像光学部品）ＥＵＶフォトリソグラフィシステムに関するものであるが、本発明の実施形態は、必要に応じて反射型コンポーネントの代わりに適切な透過型／屈折型コンポーネントが用いられるフォトリソグラフィシステムに用いられる他の波長にも同等に適用可能である。]
[0061] [0095]図１０Ｅ〜図１０Ｐは、上述した観察を考慮に入れた、本発明によるリソグラフィ装置に使用するための格子の幾つかのさらなる非限定例を示す。] 図１０Ｅ 図１０Ｆ 図１０Ｈ 図１０Ｉ 図１０Ｊ 図１０Ｋ 図１０Ｌ 図１０Ｎ 図１０Ｏ 図１１Ａ
[0062] [0096]図１０Ｅは、１００μｍの辺を有する第１正方形格子を示す。Ｆと示す点線で示す正方形による第１正方形格子の拡大部分を図１０Ｆに示す。この格子は、両方向に１．４１μｍのピッチを有する矩形グリッドに配置された複数の円形ピンホールを含む。ピンホールは、図１０Ｆに点線で示す矩形Ｇによる拡大図である図１０Ｇに示すように、直径１．１３μｍを有する。本実施形態では、正方形格子および矩形グリッドは、ＸおよびＹ軸に対して４５°で回転される。] 図１０Ｅ 図１０Ｆ 図１０Ｇ
[0063] [0097]図１０Ｈは、１００μｍの辺を有する第２正方形格子を示す。Ｉと示す点線で示す正方形による第２正方形格子の拡大部分を図１０Ｉに示し、Ｊと示す点線で示す正方形による拡大部分を図１０Ｊに示す。この第２正方形格子および図１０Ｅ、図１０Ｆによる第１正方形格子は、第２正方形格子はＸおよびＹ軸に対し整列される以外は同じ仕様を有する。] 図１０Ｅ 図１０Ｆ 図１０Ｈ 図１０Ｉ 図１０Ｊ
[0064] [0098]図１０Ｋは、１００μｍの辺を有する第３正方形格子を示す。Ｌと示す点線で示す正方形による第３正方形格子の拡大部分を図１０Ｌに示す。この格子は、両方向に１．４１μｍのピッチを有する矩形グリッドに配置された複数の矩形ピンホールを含む。これらのピンホールは、図１０Ｌに点線で示す矩形Ｍによる拡大図である図１０Ｍに示すように、直径１．４１μｍを有する。本実施形態では、正方形格子および矩形グリッドは、ＸおよびＹ軸に対して４５°で回転される。矩形ピンホールもＸおよびＹ軸に対して４５°で回転される。] 図１０Ｋ 図１０Ｌ 図１０Ｍ
[0065] [0099]図１０Ｎは、１００μｍの辺を有する第４正方形格子を示す。Ｏと示す点線で示す正方形による第４正方形格子の拡大部分を図１０Ｏに示し、Ｐと示す点線で示す正方形による拡大部分を図１０Ｐに示す。この第２正方形格子および図１０Ｋ〜図１０Ｍによる第１正方形格子は、第２正方形格子はＸおよびＹ軸に対し整列される以外は同じ仕様を有する。矩形ホールは、ＸおよびＹ軸に対して４５°で回転される。] 図１０Ｋ 図１０Ｌ 図１０Ｎ 図１０Ｏ 図１０Ｐ 図１１Ａ
[0066] [0100]図１１Ａおよび図１１Ｂは、ＥＵＶ放射用の格子を製造する方法の一実施形態を示す。この方法では、図１１Ａに示すように平らな基板２０が設けられる。基板２０には、例えば２重層のスタックが設けられてよく、各２重層における２つの成分が各々のエッチング剤を有する。これらの２重層は、Ｃｒ、Ｓｉ、およびＭｏの組み合わせ、または、基板を破壊しない限り他の材料から形成されてよい。各エッチングステップでは、基板は１度に１つの層がエッチングされ、それにより、正確な高さを有するパターンが基板の表面に形成できる。このようにすると、第１ロケーション２１および第２ロケーション２２を有するパターン付き基板が与えられうる。第１ロケーション２１および第２ロケーション２２は、相互に異なる高さを有する。] 図１１Ａ 図１１Ｂ
[0067] [0101] 次に、ＥＵＶ放射用のブラッグ（Bragg）リフレクタ３０が、パターン付き基板に与えられる。ブラッグリフレクタ３０は、複数の、例えば４０から５０の、好適な２重層３５（例えばＭｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層）を含む。２重層３５は、ＥＵＶ放射の波長の半分の厚さ、例えば７ｎｍの厚さを有してよい。２重層３５は、蒸着といった任意の好適な方法によって与えられうる。]
[0068] [0102]パターン付き基板２０内の第１ロケーション２１および第２ロケーション２２によって形成される構造は、２重層３５のスタック内へと広がり、ＥＵＶビームの偏向を与える。構造間の距離Ｄが、ＥＵＶビームの見掛け上の偏向角を決定する。]
[0069] [0103]図１１Ｂは、格子の製作における更なる段階を示す。明確にするために、図１１Ａにおいて形成され示したパターンは図示しない。図１１Ｂに示すように、２重層３５のスタック３０には、例えばリフレクタを酸化から保護するために保護層４０が設けられうる。好適な保護層４０はＲｕを含みうる。] 図１１Ａ 図１１Ｂ
[0070] [0104] 次に、ＣｒまたはＴａＮベースの材料といったＥＵＶ吸収材料からなる線５０のパターンが、リソ電子ビーム（litho-e-beam）といった当該技術分野において周知である方法によって２重層３５のスタック３０に与えられる。]
[0071] [0105]図１１Ｂに示すように、吸収線５０の間に、反射線５１が残る。図１１Ａに示すように、これらの反射線は、パターン付き基板内の第１ロケーション２１の上方に広がる第１反射点３１と、パターン付き基板内の第２ロケーション２２の上方に広がる第２反射点３２から形成される。] 図１１Ａ 図１１Ｂ
[0072] [0106] 本例では、線のパターン内の点のサブパターンが、レベンソン型（alternating）位相シフトマスクを形成する。すなわち、第１点３１および第２点３２は、ＥＵＶ放射に対して実質的に等しい反射を有する。]
[0073] [0107]反射点のパターンを提供する別の方法が、米国特許第６，６４５，６７９号に記載される。この中に記載されるように、２重層のスタックが、例えば低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）からなる平らな基板上に配置される。基板は、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）材料であってよい。２重層のスタックが設けられた後、スタックにはヒートマスクが設けられる。次に、ヒートマスクは選択的にエッチングされてパターンが形成され、２重層のスタックはパターンに応じて選択的に熱処理される。このようにして、０度の位相シフトおよび高い反射率を有する第１スポットと、１８０度の位相シフトと比較的低い反射率を有する第２スポットのパターンがスタック上に形成される。]
[0074] [0108] 一実施形態では、次に、ＥＵＶ吸収材料からなる線のパターンが、クラット多層構造（Crat the multilayer）といったようにパターンが付けられた２重層のスタックの表面に形成されうる。線のパターンは電子ビーム書込みによって与えられうる。このようにして、第１の、ＥＵＶ吸収線が、第１高反射率スポットおよび第２低反射率スポットによって形成されるサブパターンを有する第２線と交互するにようにされた最終的なパターンが得られうる。必要である場合は、第２線には、ＥＵＶ吸収ゾーンが設けられてもよい。このようにして、サブパターンによってもたらされる回折パターンを形作るための別の自由度が得られうる。]
[0075] [0109]図１２は、一実施形態により得ることができる１つの格子を示す。図１１Ａおよび図１１Ｂに対応する図１２の部分は、１００大きくした参照番号を有する。図１２に示す格子は、低熱膨張材料からなる基板１２０を有する。第１多層構造リフレクタ１３６が、例えば、複数の、例えば４０から５０の、好適な２重層（例えばＭｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層）を堆積することにより、基板１２０上に与えられうる。第１リフレクタ１３６には、組み合わせられたキャッピング／エッチストップ層１３８が設けられうる。エッチストップ層１３８上に第２リフレクタ１３７が与えられてよい。第２リフレクタ１３７には、組み合わせられたキャッピング／エッチストップ層１３９が設けられうる。エッチストップ層１３９上に、ＥＵＶ吸収層が与えられうる。第２リフレクタ１３７および更なるエッチストップ層１３９によって形成されるスタックの実効厚さはλ／４である。第２リフレクタの２重層厚さは、スタックされたリフレクタ１３６、１３８、１３７、１３９の反射率および第１リフレクタ１３６、１３８単独の反射率に一致するように適合される。第２リフレクタ１３７およびアブゾーバ１５０は、周知の方法で選択的にエッチングして、例えば図８Ｂに示すような０度の位相シフトで反射する第１点１３２と、１８０度の位相シフトで反射する第２点１３１からなるパターンが得られる。最後に、吸収材料１５０を選択的にエッチングして、例えば図８Ａに示すような線のパターンが得られる。] 図１１Ａ 図１１Ｂ 図１２ 図８Ａ 図８Ｂ
[0076] 図１３は、格子２０１およびＣＣＤディテクタ２０２の一実施形態の断面をより詳細に示す。格子２０１は、シリコンからなるウェーハ２０１Ａを含む層状の構造として形成される。あるいは、シート金属またはＳｉ３Ｎ４といったセラミック材料といった別の材料を用いてもよい。ウェーハは、少なくとも０．１ｍｍの厚さを有する。実用的な目的から、ウェーハの厚さはせいぜい１ｃｍである。本実施形態では、ウェーハの厚さは、０．６７５ｍｍである。ウェーハ２０１Ａには、Ｓｉ３Ｎ４またはＳｉＣといったセラミック材料またはチタンといった金属からなり、上限１００ｎｍの範囲内の厚さを有する剛性フォイル２０１Ｂが設けられる。ここでは、Ｓｉ３Ｎ４であり５０ｎｍの厚さを有するフォイル２０１Ｂには、パターン付きアブゾーバ層２０１Ｃで覆われる。良好な吸収特性を有する、この層２０１Ｃのための材料はニッケルである。５０ｎｍという厚さは、十分な吸収を与える。しかし、図示する実施形態では、Ｃｒからなる層２０１Ｃが用いられる。この材料にパターン付けすることが容易だからである。層２０１Ｃは、十分な吸収を与えるべく１２０ｎｍの厚さを有する。吸収層２０１Ｃが開口を有する場所では、膜２０１Ｂが貫通するようにエッチングされる（実際の穴）。チェッカーボードパターン、六角形開口を有するパターンのようにパターンには様々な選択肢が可能であるが、例えば図１０Ｄに示すような円形ピンホール２０１Ｅのパターンが好適である。このパターンは、良好な熱伝達および良好な強度を有し、図１４Ｃを参照して説明するように格子２０１の洗浄が容易であることにより特に好適である。基板２０１Ａは、膜２０１Ｂのパターンと略一致するパターンを有し、それにより基板は、開口２０１Ｅ間の領域で膜２０１Ｂを機械的に支持し、膜とともに格子の剛性に寄与する。層状構造には、ルテニウム保護層２０１Ｄが設けられて、それにより層状構造の洗浄を可能にする。代替の材料は、Ｓｉ３Ｎ４、Ｃｒ、およびＴｉＮである。保護層２０１Ｄは、通常、５から１０ｎｍの範囲内、例えば７．５ｎｍの厚さを有する。] 図１０Ｄ 図１３ 図１４Ｃ
[0077] 図１４Ａ−Ｃは、洗浄のために必要な努力に対する格子２０１の構造の結果を示す。] 図１４Ａ
[0078] 図１４Ｃにおいて、図１３における部分に対応する部分は同じ参照番号を有する。図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて、図１３における部分に対応する部分は、３００大きい参照番号を有する。] 図１３ 図１４Ａ 図１４Ｂ 図１４Ｃ
[0079] 図１４Ａは、閉じられたフォイル５０１Ｂを有する格子５０１を示す。図１４Ａに示すように、その使用時に格子の両面に炭素５０１Ｆが堆積する。この炭素堆積は、格子の透過性を減少し、それとともにその機能性を妨げてしまう。図２Ｂに示す洗浄方法を用いてよい。この洗浄方法では、格子は水素ラジカルＨ＊に晒される。水素ラジカルＨ＊は、堆積した炭素と反応し、反応生成物ＣｘＨｘが気化する。このプロセスは、格子５０１の上面を洗浄するが、底面に堆積した炭素５０１Ｆはこの方法では除去されない。Ｈ＊を用いて底面洗浄をするには、センサ内にＨ＊源が必要となる。しかし、このような源では高熱生成が必然的に伴うので、Ｈ＊源は冷却手段を導入しないで実装することができず、冷却手段とともに実装したならばディテクタの容積を実質的に増加してしまう。Ｈ＊は、Ｈ２となるＨ＊の高い再結合比を有するので、格子５０１の底面にはＨ＊がほとんど到達しない。] 図１４Ａ 図２Ｂ
[0080] 図１４Ｃは、本発明による格子２０１の一部を示す。開口２０１Ｅがあることによって、水素ラジカルは格子の両面に到達することができ、それにより、実質的に全ての堆積炭素が除去される。] 図１４Ｃ
[0081] 図１５Ａは、理想的には正方形の開口２０１Ｅ（黒で示す）を有する格子２０１の平面図を概略的に示す。図１５Ｂにより詳細に示すように、実際には、開口は、丸みを帯びた隅部を有する。点線で示す円２０１Ｅ内を参照されたい。図１５Ａおよび図１５Ｂの格子は、丸みを帯びた隅部は大きいせん断力がかかる点を形成するので悪い力分布を有する。その一方で、この配置は、単純な電子ビーミング、すなわち、整形された電子ビーミングを可能にし、回転されたバージョンでゼルニケ（Zernike）オフセットを解決することができるので有利である。] 図１５Ａ 図１５Ｂ
[0082] 図１５Ｃは、格子３０１が円形の開口３０１Ｅを有する代替の配置を示す。これは、非常に滑らかな応力分布をもたらすので有利である。しかし、図１５Ａおよび図１５Ｂに示す実施形態に比べて、この配置は、電子ビーミングによって製造することがより困難である。] 図１５Ａ 図１５Ｂ 図１５Ｃ
[0083] 格子２０１から１０ｍｍの距離Ｄにおいて、カメラ２０２が位置付けられる。図示する実施形態では、カメラは、プリント回路基板２０２Ａに取り付けられたＣＭＯＳカメラチップ２０２Ｂを含む。格子２０１に面する側では、カメラチップ２０２Ｂには光ファイバ板が設けられる。光ファイバ板２０２Ｃはさらなる層の堆積を可能にし、そのさらなる層の堆積時にカメラ２０２Ｂを保護する。光ファイバ板２０２Ｃは、「垂直ファイバ」、すなわち、カメラチップ２０２Ｂの表面に垂直に配置されたファイバから構成されるので、結像能力にほとんど影響を与えない。光ファイバ板２０２Ｃ上に堆積される第１層は、発光材料からなる層２０２Ｄである。この層２０２Ｄは、ＵＶ放射を、カメラチップ２０２Ｂがそれに対して良好な感度を有する波長に変換する。発光材料は、例えば、ＹＡＧ：ＣｅのＰ４３である。層２０２Ｄは、５０ｎｍの厚さを有し、スペクトル純度フィルタとして機能するジルコニウム層２０２Ｅで覆われる。スペクトル純度フィルタとして作用する任意の他の材料も好適であるが、ＺｒまたはＳｉからなる層が好適である。非ＥＵＶ波長の必要な抑制に依存して、層２０２Ｅの厚さは、１０と１００ｎｍの間で変動しうる。１０ｎｍ未満の厚さでは、一般に、非ＥＵＶ波長の抑制が低すぎ、１００ｎｍ超の厚さを有する層では一般に、ＥＵＶ波長範囲における放射を過度に抑制してしまう。層２０２Ａ〜２０２Ｅによって形成されるスタックには、耐洗浄（cleaning-resilience）層としてルテニウム層２０２Ｆが設けられる。通常は、この層は５から１０ｎｍの範囲の厚さを有する。この層は真空適合性であるべきであり、したがって、低ガス放出特性を有すべきであり、またさらに比較的低い吸収を有すべきである。ルテニウム以外に、ＴｉＮおよびＣｒＮといった他の材料をこの層に用いてもよい。]
[0084] [00110] 特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他の要素またはステップを排除するものではなく、また、不定冠詞で示す用語もそれが複数存在することを排除するものではない。単一のコンポーネントまたは他のユニットが請求項に記載する幾つかの事項の機能を実現しうる。特定の尺度が相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実が、これらの尺度の組み合わせを有利に用いることができないことを示すものではない。請求項に示す任意の参照符号は、範囲を制限するものと解釈されるべきではない。]

权利要求:

請求項1
ＥＵＶ放射用の格子であって、複数の反射線を含み、各反射線は、互いの間に配置される複数の第１反射点および複数の第２の反射点を含み、前記第１反射点および前記第２反射点は、１８０±１０度（mod ３６０度）の相互位相差でＥＵＶ放射を反射する、格子。
請求項2
前記反射線内の前記第１反射点および前記第２反射点は、吸収部分によって分けられる、請求項１に記載の格子。
請求項3
前記第１反射点および前記第２反射点は、前記反射線内の領域を完全に埋める、請求項１に記載の格子。
請求項4
前記第１反射点および／または前記第２反射点の直径は、５０ｎｍと１５０ｎｍの間である、請求項１に記載の格子。
請求項5
前記第１反射点および／または前記第２反射点の直径は、７０ｎｍと１２０ｎｍの間である、請求項４に記載の格子。
請求項6
前記第１反射点および前記第２反射点は、各線内でランダムパターンに配置される、請求項１に記載の格子。
請求項7
前記第１反射点および前記第２反射点は、各線内で規則正しいパターンに配置される、請求項１に記載の格子。
請求項8
前記複数の反射線は、２つの直交方向に配置される、請求項１に記載の格子。
請求項9
前記複数の反射線は、チェッカーボード格子として配置される、請求項１に記載の格子。
請求項10
前記複数の反射線の各々は、１μｍと１０μｍの範囲内の幅を有する、請求項１に記載の格子。
請求項11
互いの間に広がり、相互に異なる高さを有する第１ロケーションおよび第２ロケーションを有するパターン付き基板と、前記パターン付き基板に前記ＥＵＶ放射用のブラッグリフレクタを形成する多層構造であって、前記基板における第１ロケーションおよび前記第２ロケーションの前記パターンは、前記第１反射点および前記第２反射点として、それぞれ、前記ブラッグリフレクタの表面へと広がる、多層構造と、前記多層構造の前記表面により形成される反射線の範囲を定める、前記多層構造におけるＥＵＶ吸収材料から形成される線のパターンと、をさらに含む、請求項１に記載の格子。
請求項12
基板と、前記基板上の第１多層構造リフレクタと、前記第１多層構造リフレクタ上のパターン付き第２多層構造リフレクタであって、前記第１多層構造リフレクタおよび前記第２多層構造リフレクタは反射表面を形成する、第２多層構造リフレクタと、前記表面に形成される反射線のパターンであって、前記反射線は前記表面における吸収材料の線によって分けられる、反射線のパターンと、をさらに含み、前記第１反射点は、前記第２多層構造リフレクタにより形成され、前記第２反射点は、前記第１多層構造リフレクタにより形成される、請求項１に記載の格子。
請求項13
放射源からの電磁放射をオブジェクト面に誘導して前記オブジェクト面を照射する結像システムと、前記オブジェクト面内に位置決めされた第１格子であって、複数の反射線を含み、各反射線は、複数の第１反射点および互いに間に配置される複数の第２反射点を含み、前記第１反射点および前記第２反射点は、１８０±１０度（mod ３６０度）の相互位相差でＥＵＶ放射を反射する、第１格子と、前記第１格子のイメージを焦点面上に投影する投影光学システムと、前記焦点面における第２格子と、前記第２格子により生成されたフリンジパターンを受けるディテクタと、を含む波面測定システム。
請求項14
前記第１反射点および前記第２反射点は、前記投影光学システムの開口数をオーバーフィルする照明を生成する、請求項１３に記載のシステム。
請求項15
前記第１反射点および前記第２反射点は、前記放射源によって引き起こされる異常のない照明を生成する、請求項１３に記載のシステム。
請求項16
前記第１格子の前記複数の反射線は、前記フリンジパターンの強度および可視性を最大限にするように配置される、請求項１３に記載のシステム。
請求項17
前記第１格子の前記複数の線は、前記第２格子に対して４５度に向けられる、請求項１３に記載のシステム。
請求項18
前記放射源は極端紫外線（ＥＵＶ）源である、請求項１３に記載のシステム。
請求項19
前記第１格子はレチクルステージ上に取り付けられる、請求項１３に記載のシステム。
請求項20
前記第２格子はウェーハステージ上に取り付けられる、請求項１３に記載のシステム。
請求項21
ＥＵＶ放射用の格子を製造する方法であって、互いの間に広がり、相互に異なる高さを有する第１ロケーションおよび第２ロケーションを有するパターン付き基板を設けることと、前記パターン付き基板に前記ＥＵＶ放射用のブラッグリフレクタを形成する多層構造を堆積することと、前記多層構造にＥＵＶ吸収材料から形成される線のパターンを与えることと、を含む方法。
請求項22
ＥＵＶ放射用の格子を製造する方法であって、基板を設けることと、前記基板上に第１多層構造リフレクタを設けることと、前記第１多層構造リフレクタ上に第１の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層を設けることと、前記第１の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層上に第２多層構造リフレクタを設けることと、前記第２多層構造リフレクタ上に第２の組み合わされたキャッピング／エッチストップ層を設けることと、ＥＵＶ吸収材料の層を与えることと、０度の位相シフトで反射する第１点と、３６０度を法として１８０度±１０度の相互位相差で反射する第２点のパターンを得るために前記第２多層構造リフレクタを選択的にエッチングすることと、反射線のパターンを得るために前記吸収材料の層を選択的にエッチングすることと、を含む方法。