JP5308413B2 - リソグラフィ装置および歪み決定方法 - Google Patents

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Description

[0001] 本出願は、参照によりその内容を全体で本明細書に組み込む米国特許仮出願第６１／２３５，５６２号の優先権を主張する。
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置、このようなリソグラフィ装置と共に使用するパターニングデバイス、およびリソグラフィ装置のパターニングデバイスの高次歪みを決定する方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の上に、通常は基板のターゲット部分の上に付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（IC）の製造の際に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層の上に形成されるべき回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）の上に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層の上への結像による。一般に、単一の基板が、連続的にパターニングされている隣り合うターゲット部分からなるネットワークを含む。従来のリソグラフィ装置は、全パターンをターゲット部分の上に１度に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、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームによってスキャンすると同時に、この方向に対し平行または逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターンをパターニングデバイスから基板に転写することもまた可能である。
[0004] 基板（例えばウェハ）は通常、ウェハステージによって支持される。ウェハステージを移動することによって、基板をレチクルに対して配置することができる。現在のリソグラフィ装置では、レチクルをウェハステージに位置合わせするために、透過イメージ検出用デバイスが使用される。前記デバイスは、レチクル上の構造物（例えば回折格子）と、透過イメージディテクタの転写像検出プレート上の相補形構造物とを含む。このレチクル上の構造物中に放射ビームを透過させ、ウェハステージ上の透過イメージディテクタで前記構造物の像を検出することによって、像の位置および焦点を決定することができる。実際には、透過イメージディテクタはいくつかの構造物を含む。各構造物の下に、透過放射ビームを検出するためのフォトダイオードが配置される。透過イメージディテクタは従来、透過イメージディテクタで一次レチクル歪みを測定できるように、ウェハステージに対するレチクルの平行移動、拡大および回転のような一次位置決め項を測定するために使用されている。
[0005] しかし、高次レチクル歪みは依然として未解決であり、これらの高次レチクル歪みを含むどんなレチクル歪みも、基板上のパターンの像歪みにつながり、結果としてオーバーレイエラーおよびフォーカスエラーを生じうる。
[0006] オーバーレイは、歩留まり、すなわち適正に製造されるデバイスの割合における重要な要素である。オーバーレイは、前に形成された層に対して層がその範囲内でプリントされる精度である。オーバーレイエラーバジェットは１０ｎｍ以下になることが多く、このような精度を実現するには、基板は、レチクル上で極めて高い精度でパターンに位置合わせされなければならない。
[0007] レチクル歪みには、多くの異なる原因がありうる。いくつか挙げると、歪みは、
レチクル書込みエラー、
レチクル加熱、
レチクルサポート内にレチクルを保持すること（クランプの影響および引力たわみ）、
レチクル製作、
レチクルをいわゆるペリクル（pellicle）など他のデバイスと組み合わせること、
の結果として生じうる。
[0008] ペリクルは、「汚れた」ペリクルを取り替える方が「汚れた」レチクルを清浄にするよりも簡単で危険が少ないので、ほこり粒子がレチクル上に落ちないようにするとともに、ウェハ上に結像されるべきパターンに及ぼすほこり粒子の影響が最小になるように、焦点が合わないレチクルからの距離にほこり粒子がとどまるようにするデバイスである。ペリクルは通常、放射ビームに対して透過性のペリクル膜、ペリクルフレーム、およびペリクルをレチクルに取り付けるための接着剤を含む。ペリクルは、それがレチクル上のパターンを覆い、そのレチクルの部分をリソグラフィ装置の残りの部分から遮蔽するようにレチクルに取り付けられる。
[0009] ペリクルフレームの剛直な性質により、ペリクルが設置されるとレチクルは機械的歪みを受けることになり、その結果、高次の像歪みが生じる。さらに、レチクルを保持するために、その後レチクルがレチクルサポート上に設置されると、すなわちチャックで保持されると、この歪みは、引力たわみおよびチャック応力によって悪化する。
[0010] レチクルの製作中にいくつかの歪みが生じることがあり、ここでそれを説明する。レチクルブランクまたはレチクル基板は、それが製作されたときに完全には平坦でなく、凹面の形状、凸面の形状、またはさらに複雑な形状を有する。この平坦ではない形状により像の歪みが生じることになる。レチクルブランクはさらに、１つまたは複数の（吸収材）層およびレジストで被覆される。これらの層内の応力は、レチクルの形状に影響を及ぼしうる。その後、レチクルに転写されなければならないパターンの像が、レチクル書込みツールによってレチクル上のレジストに転写される。この転写は、レーザ放射または荷電粒子（例えば電子）放射を用いて行うことができる。レチクルの照射により局所加熱効果が生じ、レチクルを歪ませることになる可能性がある。荷電粒子放射（例えばeビーム）を使用すると、帯電の影響が生じ、書込み中に像が歪むことになる可能性がある。その後、レジストが処理されるが、この処理で、レジスト中の像のさらなる歪みが生じる可能性がある。次に、レジスト中の像は、下の層中に（および必要に応じて基板中に）転写される。下にある１つまたは複数の（吸収材）層（および必要に応じて基板）は、局部的に除去またはエッチングされる。こうすることで、下にある層（および必要に応じて基板）中の像の歪みが生じる可能性がある。下にある１つまたは複数の（吸収材）層（および必要に応じて基板）中の材料を除去すると、（吸収材）層（1つまたは複数）およびレジストの堆積によってそれまでに蓄積した応力が緩和されることになりうる。結果としてレチクルは、像の歪みを受ける可能性がある。
[0011] レチクルを照射すると、一部の領域が放射を吸収し、他の部分は放射を透過し、それによってパターン付き放射ビームが形成される。しかし、放射を吸収することで温度の局部上昇が生じ、それによって像フィールドに歪みが生じる。
[0012] ペリクルで生じる歪み、レチクル製作で生じる歪み、およびチャッキングで生じる歪みは、静的または準静的な性質を有する。すなわちそれらの強度は経時的に比較的一定である。ペリクルは別のペリクルと取り替えられることがあるので、ペリクルで生じる歪みは、この取替えによって突然変化しうる。
[0013] 加熱によって生じる歪みは、動的な性質を有し、とりわけレチクル上のパターンに依存する。パターンで吸収される放射が多いほど、加熱によりレチクルがより多く歪むことになる。
[0014] 特に高スループットのリソグラフィ装置では、高次歪みがオーバーレイ量に大きく寄与することが分かっている。
[0015] パターニングデバイスの高次歪みの結果として生じるオーバーレイエラーが低減されたリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
[0016] 本発明の一態様によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置が提供され、前記装置は、パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を測定するように動作可能であり、
透過イメージ検出用デバイスと、
透過イメージ検出用デバイスから受け取った信号を使用してパターニングデバイスの高次歪みをモデル化するように構成され配置されたプロセッサとを備え、
前記パターニングデバイスが主結像フィールドおよび外辺部を有し、前記装置が、前記外辺部および／または結像フィールド内に備えられた位置合わせ構造物から生じた信号を使用して前記高次歪みをモデル化するように動作可能である。
[0017] 本発明の一実施形態によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置が提供され、前記装置は、パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を測定するように動作可能であり、
透過イメージ検出用デバイスと、
透過イメージ検出用デバイスから受け取った信号を使用してパターニングデバイスの高次歪みをモデル化するように構成され配置されたプロセッサとを備え、
前記パターニングデバイスが主結像フィールドおよび外辺部を有し、前記装置が、前記外辺部および／または結像フィールドの少なくとも３つの側辺に備えられた位置合わせ構造物から生じた信号を使用して前記高次歪みをモデル化するように動作可能である。
[0018] 本発明の別の態様によれば、リソグラフィ装置のパターニングデバイスの高次歪みを決定する方法が提供され、前記方法は、
パターニングデバイスを使用して放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与えるステップであって、前記パターニングデバイスが主結像フィールド、外辺部、および複数の位置合わせ構造物を備えるステップと、
前記パターニングデバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、透過イメージ検出用デバイスに入る放射の透過を検出するステップと、
検出された放射から測定信号を生成するステップと、
前記外辺部および／または前記結像フィールド内に備えられた位置合わせ構造物中を透過した放射により生じた測定信号を使用して、前記パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を決定するステップとを含む。
[0019] 本発明の一実施形態によれば、リソグラフィ装置のパターニングデバイスの高次歪みを決定する方法が提供され、前記方法は、放射ビームを生成するステップと、パターニングデバイスを使用して放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与えるステップであって、前記パターニングデバイスが主結像フィールド、外辺部、および複数の位置合わせ構造物を備えるステップと、前記パターニングデバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、透過イメージ検出用デバイスに入る放射の透過を検出するステップと、検出された放射から測定信号を生成するステップと、前記外辺部および／または前記結像フィールドの少なくとも３つの側辺に備えられた位置合わせ構造物中を透過した放射により生じた測定信号を使用して、前記パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を決定するステップとを含む。
[0020] 本発明の別の態様によれば、リソグラフィ装置で使用するパターニングデバイスが提供され、前記パターニングデバイスは、主結像フィールドおよび外辺部を有し、追加の位置合わせ構造物を前記パターニングデバイスの歪み測定および／またはフィールド面偏差の改善のために備える。
[0021] 本発明のさらに別の態様によれば、リソグラフィ装置で使用するパターニングデバイスを備える位置合わせ装置が提供され、前記パターニングデバイスは、主結像フィールドおよび外辺部を有し、追加の位置合わせ構造物を前記パターニングデバイスの歪み測定および／またはフィールド面偏差の改善のために備える。
[0022] 本発明の他の特徴は、添付の特許請求の範囲に記載の通りである。
[0023] 次に、本発明の諸実施形態を例示的にのみ、添付の概略図面を参照して説明する。各図面では、一致する参照記号が一致する部分を示す。
[0024]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0025]最新技術による透過イメージディテクタを概略的に示す図である。 [0026]最新技術による透過イメージディテクタの一例を示す図である。 [0027]図２および図３の透過イメージディテクタと共に使用できるレチクルの一例を示す図である。 [0028]図２および図３の透過イメージディテクタと共に使用できる第１の改良型レチクルの一例を示す図である。 [0029]図２および図３の透過イメージディテクタと共に使用できる第２の改良型レチクルの一例を示す図である。 [0030]図２および図３の透過イメージディテクタと共に使用できる第３の改良型レチクルの一例を示す図である。 [0031]図２および図３の透過イメージディテクタと共に使用できる第４の改良型レチクルの一例を示す図である。
[0032] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、UV放射または他の任意の適切な放射）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）ＭＡを支持するように構築され、かつ、いくつかのパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決めデバイスＰＭに接続されたマスクサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、基板（例えばレジストコートウェハ）Ｗを保持するように構築され、かつ、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」も含む。この装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば、1つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳも含む。
[0033] 照明システムは、放射を誘導し、成形し、または制御するために、屈折タイプ、反射タイプ、磁気タイプ、電磁気タイプ、静電気タイプ、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはこれらの組合せなど、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。
[0034] サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支持する、すなわち担う。これは、例えばパターニングデバイスが真空環境中に保持されているかどうかなど、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および他の条件によって決まる方法でパターニングデバイスを保持する。マスクサポート構造では、機械クランプ、真空クランプ、静電気クランプまたは他のクランプ技法を用いて、パターニングデバイスを保持することができる。マスクサポート構造は、例えばフレームまたはテーブルとすることができ、これらは必要に応じて固定にも可動にもすることができる。マスクサポート構造により、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあるように保証することができる。本明細書で「レチクル」または「マスク」という用語が使われることがあれば、より概括的な「パターニングデバイス」という用語と同義と考えてよい。
[0035] 本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを与え、基板のターゲット部分内にパターンを生成するように使用することができる任意のデバイスを指すものとして広く解釈されたい。放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ、またはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンとは正確に一致しないことがあることに注意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路など、ターゲット部分内につくり出されるデバイス中の特定の機能層に対応する。
[0036] パターニングデバイスは、透過型でも反射型でもよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィでよく知られており、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッド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では、複数の小さな鏡のマトリクス配置を使用し、それぞれの鏡は、入ってくる放射ビームを別々の方向に反射するように個々に傾けることができる。傾けられた鏡は、ミラーマトリクスで反射される放射ビーム内にパターンを与える。
[0037] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に対して、あるいは液浸液の使用または真空の使用など他の要素に対して適切な屈折タイプ、反射タイプ、反射屈折タイプ、磁気タイプ、電磁気タイプおよび静電気タイプの光学システム、あるいはこれらの任意の組合せを含むどんなタイプの投影システムも包含するものとして広く解釈されたい。本明細書において「投影レンズ」という用語が使われることがあれば、より概括的な「投影システム」という用語と同義と考えることができる。
[0038] ここで図示されているように、この装置は透過型である（例えば、透過型マスクを使用する）。別法として、装置を反射型にすることもできる（例えば、上で言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、あるいは反射型マスクを使用する）。
[0039] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルまたは「基板支持体」（および／または2つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持体」）を有するタイプとすることができる。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルまたは支持体が並行して使用されることがあり、あるいは、１つまたは複数のテーブルまたは支持体上で準備工程を実施する一方で、他の１つまたは複数のテーブルまたは支持体が露光のために使用されることもある。
[0040] リソグラフィ装置はまた、基板の少なくとも一部分を屈折率が相対的に高い液体、例えば水で覆って、投影システムと基板の間の空間を充填することができるタイプとすることもできる。液浸液はまた、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間に加えることもできる。液浸技法を使用して、投影システムの開口数を増大させることができる。本明細書では、「液浸」という用語は、基板などの構造物が液体中に浸漬されなければならないことを意味するのではなく、単に液体が、露光中に投影システムと基板の間に位置することを意味するだけである。
[0041] 図１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取る。放射源およびリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合には、別体とすることができる。このような場合には、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、その放射ビームは放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを用いて通される。他の場合では、例えば放射源が水銀ランプのときは、放射源をリソグラフィ装置に一体化した部分とすることができる。放射源ＳＯとイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。
[0042] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、少なくともイルミネータの瞳面における強度分布の外側および／または内側半径範囲（通常それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなど他の様々な構成要素を含むことができる。イルミネータを使用して放射ビームを調整し、その断面内に所望の均一性および強度分布を得ることができる。
[0043] 放射ビームＢは、マスクサポート構造（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に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを横切ってから投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃの上に集束する。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に動かして、例えば放射ビームＢの経路内の別々のターゲット部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１に明示せず）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械的取出しの後、またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動は、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合には（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だけに接続することができ、あるいは固定することができる。マスクＭＡと基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、およ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。基板アライメントマークは、図示のように専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分間の空間に配置することもできる（これらは、けがき線アライメントマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが設けられる状態では、マスクアライメントマークはダイ間に配置することができる。
[0044] 理想的な状態では、マスクＭＡは、いかなる歪みも示さずに完全に平坦になって、マスクＭＡ内に含まれるパターンが基板上のターゲット部分に適正に転写されることが保証される。しかし実際には、マスクＭＡは、
マスク書込みエラー
放射を吸収することによるマスク加熱、
マスクを保持するマスクサポートＭＴ、
マスク製作、および
マスクＭＡをペリクルなど他のデバイスと組み合わせること
により生じうる歪みを示す。
[0045] マスクＭＡの歪みは、マスクから基板への歪んだパターンの転写、すなわちオーバーレイエラーおよびフォーカスエラーを招く。マスクの歪みは、アライメントマークＭ１、Ｍ２および追加アライメントマークＭ３〜Ｍ１０を使用して測定することができる。図１では、アライメントマークＭ１〜Ｍ１０は、Ｙ方向に沿って２列で設けられ、それによって、透過イメージ検出用デバイス（図示せず）を用いてＹ方向のマスクＭＡの高次（≧２）歪み、およびＸ方向の１次歪みの決定が可能になる。その後、歪みについての情報を使用して歪みを補償し、装置のオーバーレイおよびフォーカスを改善することができる。
[0046] 図示された装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」、および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」を本質的に静止したままにしながら、放射ビームに与えられたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に１度に投影される（すなわち単一静的露光）。次に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光で結像されたターゲット部分Ｃのサイズを制限する。
２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」と基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」とが同期してスキャンされるとともに、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）および像反転特性によって決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さがターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」は本質的に静止したままでプログラマブルパターニングデバイスを保持し、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が移動またはスキャンされるとともに、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の各移動の後、またはスキャン中の連続する放射パルス間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この操作モードは、上述したタイプの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。
[0047] 前述の使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび／または変形形態もまた用いることができる。
[0048] 図２は、透過イメージディテクタまたは透過イメージセンサとも呼ばれる透過イメージ検出用デバイスを概略的に示す。透過イメージディテクタ自体は、従来技術により知られている。放射ビームＢは、第１の対象物Ｇ０、例えばマスクＭＡ内の回折格子に入射する。第１の回折格子Ｇ０は、放射ビームＢから像を形成するように配置された複数の開口を含む。第１の回折格子Ｇ０内の開口それぞれは、放射ビームＢが源の放射ビームＲＢを放出する。Ｇ０内の複数の開口から放出された放射ビームＲＢは、レンズ、例えば投影レンズシステムＰＳを通過する。このような投影レンズシステムの光学特性は、Ｇ０の像Ｇ０’が投影レンズシステムＰＳの下の所与の平面に形成されるようにするものである。透過イメージディテクタＴＤは、投影レンズシステムの下に配置される。透過イメージディテクタＴＤは、スロットパターンＧ１およびフォトセンサＰＨデバイスを備える。スロットパターンＧ１は、フォトセンサＰＨの上の、スリットまたは正方形の形状を有する開口である。有利には、フォトセンサＰＨデバイスの上の開口にパターンを付けると縁部の数が増加し、これで信号レベルが増大し、またそれによってフォトセンサＰＨの信号／雑音比が増大しうる。
[0049] 透過ディテクタＴＤは、基板テーブルＷＴ上に配置される。図１を参照されたい。透過イメージディテクタＴＤは、投影レンズシステムＰＳおよびマスクＭＡの位置に対するウェハの正確な位置決めを３つの直交方向Ｘ、Ｙ、Ｚで可能にする。これら３つの方向に沿ってスキャンすることによって、像Ｇ０’の強度を透過イメージディテクタのＸＹＺ位置の関数として、例えば像マップ（3Dマップ）の形でマッピングすることができ、この像マップは、サンプリング位置の座標と、各位置でサンプリングされた強度とを含む。この３Ｄマップから、コンピュータ、または透過イメージディテクタＴＤに接続されたプロセッサで、例えば、最小二乗フィッティングを用いる上端位置の放物線のあてはめを用いることによって、像の位置を導き出すことができる。
[0050] 上記の装置で、使用の際に考慮に入れるべき１つの問題は、マスクＭＡの高次歪みがフィールド内の２つの測定位置でしか測定できないことである。
[0051] 図３は、現況技術による透過イメージディテクタ２９の一例を示し、リソ層３４内に４つの回折格子３０、３１、３２、３３がある。リソ層２３は、水晶窓３５上に製造される。回折格子３０、３１、３２、３３それぞれの下に、付随するフォトダイオード３６、３７、３８、３９が設けられる。標準通りに像フィールドの隅部に測定位置を４つだけ用いることは、透過イメージディテクタ２９が、ウェハステージに対するレチクルの平行移動、拡大、回転、フォーカス、フォーカス傾きのような０次項および１次項しか測定できず、したがって１次レチクル歪みしか測定できないことを意味する。１を超える一部またはすべての多項式次数（2次、3次など）の一部またはすべての歪みとして定義される高次歪みは、これらが一般に像フィールドの中または周辺でより多くの独立した測定位置を必要とするので、一般には依然として検出されないままである。このような高次歪みは、動的歪みであるレチクル加熱および／またはレンズ加熱の結果として、および／または機械的に生じる歪みなど（準）静的歪みの結果として生じる可能性があり、オーバーレイエラーを増大させうる。
[0052] オーバーレイエラーを低減させるために、像フィールドの隅部で少数の測定位置だけを測定する代わりに、透過イメージディテクタを使用して実際のレチクル歪みを局部的に測定することができる。透過イメージディテクタで実際のレチクル歪みを局部的に測定するための測定位置の数は、測定されるオーバーレイエラーの必要な精度に応じて、調整することができる。局部的に測定された値は行列内に入れることができ、フィードフォワードモデルを使用することによって、高次歪みを含むレチクルの歪み挙動を予測することができるために、より小さなオーバーレイエラーを得ることができるようになる。このフィードフォワードモデルは、追加のＸＹ入力を用いる既知の「基礎」レチクルアライン（ＲＡ）モデルの拡張機能である。測定されたより多くの独立入力を用いることによって、このモデルは、既知の「基礎」レチクルアライン（ＲＡ）モデルよりもモデル仮定の影響が少ない。
[0053] このモデルは、ＸおよびＹの関数としてｄＸ項およびｄＹ項を有する３次モデルを含むことができ、これは、完全な分解のために２０個のパラメータが必要になることを意味し、その結果、未決定システムを回避するために２０個の独立した測定値が必要とされる。実際には、一部のパラメータ（または項）を省いて、あるいは他のパラメータからモデル化して、必要な入力測定値を減らすことができる。しかし、それでもなお上／下（Xの関数）および左／右（Yの関数）の辺の両方に沿ってｄＸ、ｄＹ測定値を得ることが好ましい。
[0054] 実際には、機械の補正可能性（ならびに入手可能な独立した入力測定値の数、および雑音伝搬の考慮すべき事項）により、３次モデルが最も実用的であるが、これは根本的ではなく、場合により（例えば負荷が高度に非対称形であるとき）、または将来、いくつかの４次以上の項を含めるだけの価値が実際にありうる。
[0055] モデルが追加のＸＹ入力を用いて拡張される場合、レチクルレベルで測定されるべき追加の回折格子は、非常に小さなクロム境界によって（例えば、けがき線内のように）取り囲むことができ、あるいはクロム境界が全くないことさえある。こうした場合、フィールド内回折格子のクロム境界が限定され、または無くなることによりスプリアスの影響が生じる可能性があり、これらの影響は抑制されなければならない。こうした場合には、後続のデルタ測定／補正でフィールド内回折格子を測定および保存／較正しながら、実際の第１のレチクルアラインでは標準のＲＡ回折格子だけを使うことが有利になりうる。このようなシナリオでは、標準ＲＡ回折格子だけを使用する低次補正モデルが第１のレチクルアラインで使用され、後続のウェハについては、絶対的方法での標準ＲＡ回折格子測定値に、第１のレチクルアラインに対する付加的なＸＹ回折格子測定値を加えて用いて、相対的に高次の補正モデルを適用することができる。
[0056] 図４は、図１に示されたような装置内で透過イメージディテクタと組み合わせて使用できるレチクルを示す。標準的なレチクルは、像フィールド４００および外辺部４１０を有する。外辺部４１０には、各隅部に１つ、４組のｘおよびｙ回折格子４２０が、上辺および下辺に沿った別のｘおよびｙ回折格子４２０、ならびに側辺に沿ったいくつかの単方向回折格子４３０と共に設けられる。従来、隅部回折格子は基礎位置合わせに使用され、他の回折格子は、レチクル形状補正の際に像面偏差を決定するために使用される。
[0057] 本発明の第１の実施形態によれば、図4のレチクルは、この標準的な形状で、図１および図２に示された装置と共に、また前述の拡張フィードフォワードモデルを局部レチクル変形の計算で用いて、使用することができる。特に、（上辺および下辺だけとは対照的に）レチクルの４つすべての辺に回折格子を使用することは、高次歪みを特にｙについて計算できることを意味する。
[0058] 図５は、改良型レチクルを示す。図４のレチクルに伴う１つの欠点は、左側辺および右側辺に沿って見られる回折格子が、ｙ軸に沿って測定を実施するように設計されている「ｙ回折格子」であるということである。これは有用ではあるが、マスクＭＡの加熱など、隅部に対して側辺の中央でより多く歪む傾向がある歪み（樽形歪み）の場合には、ｘ軸に沿った測定がより望ましい。したがって、別の実施形態では、図５に示されるように各側辺に沿って、ならびに上辺および下辺に沿って追加の「ｘ回折格子」５００を備えたレチクルを使用する。これにより、ｘの高次項のより広範囲にわたるモデル化が可能になる。
[0059] 図６は、像フィールド自体の中に設けられている回折格子６００のマトリクスを有する別の改良型レチクルを示す。像に干渉しないようにするには、これらの像フィールド回折格子を配置するための最良の場所は、図示のけがき線６１０内にあると提案する。この改良型レチクルでは、より正確な局部補正を可能にするより高密度のマトリクスの生産が可能になる。このレチクルを使用すると、より精密な３次モデルを実現できるだけでなく、オーバーレイ問題および／または補正可能性によって決まる多項式次数をｘ−ｙ交差項を含めて用いる、ｘおよびｙ両方の関数としてのより高次のｄｘおよびｄｙのモデル化も実現可能である。
[0060] 図７は、像フィールドけがき線６１０内の回折格子６００と、けがき線外側の像フィールド４１０内の別の回折格子７００とのマトリクスを備えた改良型レチクルを示す。これは、特に像が既知である場合に可能であり、この場合、回折格子は像フィールド内の、像自体には干渉しないどこにでも配置することができる。
[0061] 図８は、Ｘ方向およびＹ方向の３次補正が可能な、けがき線外側の回折格子８００のマトリクスを備えた改良型レチクルを示す。
[0062] スキャンは、好ましくは、スループットへの影響を最小にするために通常の透過イメージディテクタ位置合わせ中に行われるべきである。それぞれの場合で、透過イメージディテクタは、既に説明したように、リソ層上に配置された４つの回折格子を含む（スループットを高めるために、回折格子の数を増加させた改善透過イメージディテクタを使用することは、本発明の範囲内にある）。回折格子は、リソグラフィ装置のマスクテーブルＭＴ上に配置されたレチクル上の標準的なＲＡ回折格子によって生成された像を受け取るように配置される。図１を参照されたい（アライメントマークＭ１〜Ｍ１０）。透過イメージディテクタはさらに、回折格子の１つを通ってくる放射を受け取り測定信号を生成するように配置された、放射に感応するセンサを備える。リソ層は、例えば、並べて配置された複数の回折格子と共にパターン化されたクロム層とすることができる。測定信号は、投影システム（すなわちレンズ）および／またはパターニングデバイスの高次歪みを決定するように構成されている処理デバイスに入力される。これらの歪みは、リソグラフィ装置の構成要素を調整するために使用することができるが、また、パターニングデバイスに対する基板テーブルの位置合わせを改善するために使用することもできる。
[0063] 上記の技法では、位置合わせ回折格子を使用することについて説明したが、あらゆるアライメントマーク、パターンまたは構造物を本発明の範囲から逸脱することなく使用できることが当業者には理解されよう。さらに、アライメントマークおよびけがき線の数と配置、ならびにレチクルの全体的な構成は、純粋に説明のための図示の諸例と著しく異なりうる。また、より多くのクロムを回折格子の周りに追加して逆光を低減させることにより、精度を改善することもできる。
[0064] 任意のタイプのセンサまたは像ディテクタを使用することができ、説明した透過イメージディテクタに必ずしも限定されないことに注意されたい。例えば、波面ディテクタまたは干渉計を使用することができる。また、変化する信号環境によりよく対処するためにフィッティングアルゴリズムを改善することなど、透過イメージディテクタに改善を加えることもできる。
[0065] 上記の説明は、オーバーレイの関係のみを考慮に入れていることに注意されたい。しかし、透過イメージディテクタはまた、スキャンごとにフォーカス結果も与えるので、開示された概念はまた、レチクル形状補正の拡張として適用することもできる。この拡張は、追加のフォーカス測定点を加えることによって空間領域内で、あるいは、（例えばレチクル加熱による）経時的なレチクル形状補正の変化を追跡することによって時間領域内で可能である。
[0066] さらに、上記の技法はまた、不十分な平坦度のウェハテーブルによって引き起こされる像面偏差を測定するために使用することもできる。
[0067] 上記の技法は、これが、実用的であるにはあまりに大きいこともあるスループットの不利益をもたらすので、すべてのウェハについて実施しなくてもよいことに注意されたい。そうしないで、これらの測定は、既定の数のウェハについて１度だけ実施すればよく、この数は、計算／モデル化ソフトウェアの、再較正間で増大するエラー範囲によって決まる。あるいは、この測定はオフラインで行うこともできる。それぞれの場合で結果は、その後の使用のために保存される。
[0068] 本発明を要約すると、レチクルの歪みの情報は、レチクル上の位置合わせ構造物の相対位置を、好ましくは透過イメージ検出用デバイスを使用して測定することによって得ることができる。次にプロセッサを使用して、位置合わせ構造物の測定信号に基づき、歪みをモデル化する。位置合わせ構造物の数量、およびモデル化する歪みの所望の次数に応じて、全次数モデルを得ることができ、あるいは部分次数モデルを得ることができる。一例として、３次モデルでは、ｘおよびｙ両方で、２０個の独立した結果が位置合わせ構造物から入手可能でなければならない。
[0069] このモデルは、リソグラフィ装置の補正可能性に適合するように調整することができる。このようにして、位置合わせ構造物の量は、歪みを補償するために使用できるモデルに対して最適化される。原理的に、位置合わせ構造物の量が少ないほど、スループットの不利益になる可能性が少なくなる。
[0070] このモデルはまた、アライメントマークから直接モデルを導き出すのに必要とされるよりも少ないアライメントマークを使用し、アライメントマークによる測定結果を歪みの物理モデルと組み合わせることによって、あるいは（準）静的歪みの場合では外部測定による結果と組み合わせることによって得ることもできる。
[0071] レチクルはまた、１度外部で測定して必要なモデルを得ることができ、その後、限られた１組のアライメントマークからモデルの変化を導き出すこともできる。この技法は、静的歪みと動的歪みの両方に使用することができる。
[0072] スループットの不利益を低減させる別の方法は、アライメントマークを並行して測定することである。これは、透過イメージ検出用デバイスのフル使用が行えるようにアライメントマークを適切に配置することによって、かつ／または透過検出用デバイスの数を増やすことによって実現することができる。
[0073] 本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及されることがあるが、本明細書に説明されたリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の誘導パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（LCD）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の用途を有しうることを理解されたい。当業者であれば、そのような代替適用例との関連では、本明細書で用語「ウェハ」または「ダイ」が使用されるならば、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義なものとみなしてよいことは理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を与え、露光後のレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で処理されてよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、そのようなものおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。その上、基板は、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理されてよく、そのため、本明細書に用いられる用語の基板は、既に複数の処理層を含む基板も意味してよい。
[0074] 上記では特に、本発明の実施形態の使用状態について光学リソグラフィとの関連で言及したが、本発明は他の応用分野、例えばインプリントリソグラフィで使用することもでき、状況が許せば光学リソグラフィに限定されないことも理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが、基板上に作成される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、基板に与えられたレジスト層に押し込むことができ、このレジストは基板上で、電磁放射、熱、圧力、またはこれらの組合せを加えることによって硬化させる。レジストが硬化した後、パターニングデバイスをレジストの外へ移してレジスト内にパターンを残す。
[0075] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（UV）放射（例えば365nm、248nm、193nm、157nmまたは126nmの波長、あるいはそれに近い波長を有する）、および超紫外線（EUV）放射（例えば5〜20nmの範囲の波長を有する）を含むすべての種類の電磁放射、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを包含する。
[0076] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折式、反射式、磁気式、電磁気式、および静電気式の光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つ、またはいずれかの組合せを指すことができる。
[0077] 上記で本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、説明したものと別の方法でも実施できることを理解されたい。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を記述する機械可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、あるいはそのようなコンピュータプログラムが中に格納されたデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取ることができる。
[0078] 上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではない。したがって、この開示に基づく特許請求の範囲から逸脱することなく、説明した本発明に改変を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
[0079] 要約すると、本開示は、以下の特徴のうちの１つまたは２つ以上を含む。
[0080] （特徴１）パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置であって、パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を測定するように動作可能であり、
透過イメージ検出用デバイスと、
透過イメージ検出用デバイスから受け取った信号を使用してパターニングデバイスの高次歪みをモデル化するように構成され配置されたプロセッサとを備え、
前記パターニングデバイスが主結像フィールドおよび外辺部を有し、前記装置が、前記外辺部および／または結像フィールド内に備えられた位置合わせ構造物から生じた信号を使用して前記高次歪みをモデル化するように動作可能である装置。
[0081] （特徴２）位置合わせ構造物が、前記パターニングデバイスの結像フィールドに平行である２つの直交する方向に分布している、特徴１のリソグラフィ装置。
[0082] （特徴３）外辺部が位置合わせ構造物を前記外辺部の少なくとも２つの側辺に備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0083] （特徴４）外辺部が位置合わせ構造物を前記外辺部の少なくとも３つの側辺に備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0084] （特徴５）前記透過イメージ検出用デバイスが透過イメージセンサを備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0085] （特徴６）前記透過イメージディテクタが複数の位置合わせ構造物および複数の放射感応センサを、前記放射がまた前記透過イメージ検出用デバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、前記放射感応センサで受け取られて測定信号が生成されるように備える、特徴５のリソグラフィ装置。
[0086] （特徴７）前記透過イメージ検出用デバイスが干渉計を備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0087] （特徴８） 放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与えることができるパターニングデバイスと、
基板を保持するように構築され、前記透過イメージ検出用デバイスが上に配置される基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムとをさらに備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0088] （特徴９）前記パターニングデバイスが追加の位置合わせ構造物を前記パターニングデバイスの歪み測定改善のために備える、特徴１のリソグラフィ装置。
[0089] （特徴１０）前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が、前記パターニングデバイスの前記外辺部に設けられ、前記構造物がｘまたはｙ方向の位置合わせ測定の拡張モデル化のために構成される、特徴９のリソグラフィ装置。
[0090] （特徴１１）前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が、前記パターニングデバイスの結像フィールド内に備えられる、特徴９のリソグラフィ装置。
[0091] （特徴１２）前記主結像フィールドがけがき線によって分割され、結像フィールド内に備えられた前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が、前記パターニングデバイスの前記けがき線内に備えられる、特徴１１のリソグラフィ装置。
[0092] （特徴１３）前記追加の位置合わせ構造物がフォーカス測定用の構造物を含む、特徴１のリソグラフィ装置。
[0093] （特徴１４）装置が、フォーカス項または像面偏差の拡張モデル化を実行するように動作可能である、特徴１３のリソグラフィ装置。
[0094] （特徴１５）装置が、前記パターニングデバイスの形状補正を経時的に追跡するように動作可能である、特徴１３のリソグラフィ装置。
[0095] （特徴１６）前記透過イメージ検出用デバイスが、１０個未満の位置合わせ構造物を有する従来のデバイスである、特徴１のリソグラフィ装置。
[0096] （特徴１７）高次歪みおよび／または像面偏差が、既定の数のウェハについて１度だけ決定され、将来の参照用に保存されるように動作可能な構成および配置にされた、特徴１のリソグラフィ装置。
[0097] （特徴１８）高次歪みおよび／または像面偏差が、前記装置がオフラインである間に決定され、将来の参照用に保存されるように動作可能な構成および配置にされた、特徴１のリソグラフィ装置。
[0098] （特徴１９）３次よりも高次の歪みを決定するように動作できる構成および配置にされた、特徴１のリソグラフィ装置。
[0099] （特徴２０）リソグラフィ装置のパターニングデバイスの高次歪みを決定する方法において、
パターニングデバイスを使用して放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与えるステップであって、前記パターニングデバイスが主結像フィールド、外辺部、および複数の位置合わせ構造物を備えるステップと、
前記パターニングデバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、透過イメージ検出用デバイスに入る放射の透過を検出するステップと、
検出された放射から測定信号を生成するステップと、
前記外辺部および／または前記結像フィールド内に備えられた位置合わせ構造物中を透過した放射により生じた測定信号を使用して、前記パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を決定するステップとを含む方法。
[00100] （特徴２１）位置合わせ構造物が、前記パターニングデバイスの結像フィールドに平行である２つの直交する方向に分布している、特徴２０の方法。
[00101] （特徴２２）外辺部が位置合わせ構造物を前記外辺部の少なくとも２つの側辺に備える、特徴２０の方法。
[00102] （特徴２３）外辺部が位置合わせ構造物を前記外辺部の少なくとも３つの側辺に備える、特徴２０の方法。
[00103] （特徴２４）前記透過イメージ検出用デバイスが１０個未満の位置合わせ構造物を備える、特徴２０の方法。
[00104] （特徴２５）ｘまたはｙ方向の位置合わせの拡張モデル化のために追加の位置合わせ構造物をその側辺に沿って備えるパターニングデバイスが使用され、前記追加の位置合わせ構造物が、基礎低次位置合わせに必要な標準的構造物に追加されている、特徴２０の方法。
[00105] （特徴２６）追加の位置合わせ構造物をその結像フィールド内に備えるパターニングデバイスが使用される、特徴２０の方法。
[00106] （特徴２７）結像フィールド内の前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が、前記パターニングデバイスのけがき線内に配置される、特徴２６の方法。
[00107] （特徴２８）前記追加の位置合わせ構造物がフォーカス測定用の構造物を含み、方法がフォーカス項または像面偏差の拡張モデル化、ならびに前記パターニングデバイスの形状補正を経時的に追跡するステップを含む、特徴２０の方法。
[00108] （特徴２９）前記決定する工程が既定の数のウェハについて１度だけ行われ、将来の参照用に保存される、特徴２０の方法。
[00109] （特徴３０）前記決定する工程が、前記装置がオフラインの間に行われ、将来の参照用に保存される、特徴２０の方法。
[00110] （特徴３１）前記透過イメージ検出用デバイスが複数の位置合わせ構造物および複数の放射感応センサを、前記放射がまた前記透過イメージ検出用デバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、前記放射感応センサで受け取られて測定信号が生成されるように備える、特徴２０の方法。
[00111] （特徴３２）３次よりも高次の歪みが決定される、特徴２０の方法。
[00112] （特徴３３）リソグラフィ装置で使用するパターニングデバイスであって、主結像フィールドおよび外辺部を有し、追加の位置合わせ構造物を前記パターニングデバイスの歪み測定および／または像面偏差の改善のために備えるパターニングデバイス。
[00113] （特徴３４）前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が前記外辺部に設けられ、前記構造物が、基礎低次位置合わせに必要な標準的構造物に加えて、位置合わせの拡張モデル化用である、特徴３３のパターニングデバイス。
[00114] （特徴３５）前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部がその結像フィールド内に備えられる、特徴３３のパターニングデバイス。
[00115] （特徴３６）前記主結像フィールドがけがき線によって分割され、結像フィールド内の前記追加の位置合わせ構造物の少なくとも一部が、前記パターニングデバイスの前記けがき線内に配置される、特徴３５のパターニングデバイス。
[00116] （特徴３７）前記追加の位置合わせ構造物が構造物を含む、特徴３３のパターニングデバイス。
[00117] （特徴３８）前記追加の位置合わせ構造物がそれらの境界周りに追加のクロムを含む、特徴３３のパターニングデバイス。

Claims (6)

  1. パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するリソグラフィ装置であって、前記パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を測定するように動作可能であり、
    透過イメージ検出用デバイスと、
    前記透過イメージ検出用デバイスから受け取った信号を使用して前記パターニングデバイスの高次歪みをモデル化するプロセッサと、を備え、
    前記パターニングデバイスは、
    主結像フィールドと、
    第１方向に沿って設けられ、前記主結像フィールドを挟んで対向する一対の第１の外辺部と、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って設けられ、前記主結像フィールドを挟んで対向する一対の第２の外辺部と、
    を有し、
    前記一対の第１の外辺部のそれぞれには、前記第１方向に沿って複数の位置合わせ構造物を有し、
    前記一対の第２の外辺部のそれぞれには、前記第２方向に沿って複数の位置合わせ構造物を有し、
    前記主結像フィールドは、
    前記第１方向に延在する複数のけがき線と前記第２方向に延在する複数のけがき線との交点に配置された複数の追加の位置合わせ構造物を有し、
    前記追加の位置合わせ構造物がその境界周りにクロムを有し、
    前記プロセッサは、前記位置合わせ構造物および前記追加の位置合わせ構造物から生じた信号を使用して前記高次歪みをモデル化するように動作可能であるリソグラフィ装置。
  2. 前記透過イメージ検出用デバイスが透過イメージセンサを備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記透過イメージディテクタが複数の位置合わせ構造物および複数の放射感応センサを、前記放射がまた前記透過イメージ検出用デバイスの前記位置合わせ構造物中を透過し、前記放射感応センサで受け取られて測定信号が生成されるように備える、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
  4. 放射ビームを調節する照明システムと、
    前記放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与える前記パターニングデバイスと、
    基板を保持し、前記透過イメージ検出用デバイスが上に配置される基板テーブルと、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、をさらに備える、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
  5. リソグラフィ装置のパターニングデバイスの高次歪みを決定する方法において、
    前記パターニングデバイスは、
    主結像フィールドと、
    第１方向に沿って設けられ、前記主結像フィールドを挟んで対向する一対の第１の外辺部と、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って設けられ、前記主結像フィールドを挟んで対向する一対の第２の外辺部と、
    を有し、
    前記一対の第１の外辺部のそれぞれには、前記第１方向に沿って複数の位置合わせ構造物を有し、
    前記一対の第２の外辺部のそれぞれには、前記第２方向に沿って複数の位置合わせ構造物を有し、
    前記主結像フィールドは、
    前記第１方向に延在する複数のけがき線と前記第２方向に延在する複数のけがき線との交点に配置された複数の追加の位置合わせ構造物を有し、
    前記追加の位置合わせ構造物がその境界周りにクロムを有し、
    パターニングデバイスを使用して放射ビームに、その断面にパターン付き放射ビームを形成するようにパターンを与えるステップと、
    前記パターニングデバイスの前記位置合わせ構造物および前記追加の位置合わせ構造物中を透過し、透過イメージ検出用デバイスに入る放射の透過を検出するステップと、
    前記検出された放射から測定信号を生成するステップと、
    前記外辺部に備えられた前記複数の位置合わせ構造物および前記結像フィールド内に備えられた前記追加の位置合わせ構造物中を透過した放射により生じた測定信号を使用して、前記パターニングデバイスの高次歪みおよび／または像面偏差を決定するステップと、
    を含む方法。
  6. 前記追加の位置合わせ構造物がフォーカス測定用の構造物を含み、前記方法がフォーカス項または像面偏差の拡張モデル化、ならびに前記パターニングデバイスの形状補正を経時的に追跡するステップを含む、請求項５に記載の方法。
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