JP6626208B2 - リソグラフィ装置の焦点性能を測定するための方法、パターニングデバイス、計測装置、リソグラフィシステム、コンピュータプログラムおよびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１５年１２月２１日に出願された欧州出願１５２０１６１１．９号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。

［技術分野］
本発明は、例えば、リソグラフィ技術によるデバイスの製造で計測を実行するのに役立つ検査装置および方法に関する。本発明はさらに、リソグラフィプロセスにおいて焦点パラメータを監視する方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスがＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウエハ）上の（例えばダイの一部、一つのダイ又はいくつかのダイを備える）目標部分に転写できる。パターンの転写は、基板上に設けられる放射感受性材料（レジスト）の層への結像を典型的に介する。一般に、単一の基板は、連続的にパターン化される隣接する目標部分のネットワークを含むであろう。

リソグラフィプロセスにおいて、例えばプロセスの制御および検証のために、形成される構造を測定することがしばしば求められる。このような測定を実行するための様々なツールが知られており、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）の測定にしばしば用いられる走査型電子顕微鏡や、デバイスの二つの層のアライメント精度であるオーバレイの測定に特化したツールが含まれる。最近、リソグラフィ分野に用いるための様々な形態の散乱計が開発されている。この装置は、放射のビームをターゲット上に向け、散乱された放射の一以上の特性（例えば、単一の反射角度での波長の関数としての強度、一以上の波長での反射角度の関数としての強度、または、反射角度の関数としての偏光）を測定して回折「スペクトル」を取得する。この「スペクトル」から注目するターゲットの特性を決定できる。

既知の散乱計の例は、ＵＳ２００６０３３９２１Ａ１およびＵＳ２０１０２０１９６３Ａ１に記載される形式の角度分解散乱計を含む。このような散乱計に用いられるターゲットは比較的大きい、例えば４０μｍ×４０μｍの格子であり、測定ビームは格子よりも小さなスポットを生成する（つまり、格子は満たされない（アンダーフィルド）。暗視野像計測の例は、国際特許出願ＵＳ２０１００３２８６５５Ａ１およびＵＳ２０１１０６９２９２Ａ１に見出すことができ、それらの全体は参照により本書に援用される。本技術の別の発展は、特許出願公開ＵＳ２０１１００２７７０４Ａ、ＵＳ２０１１００４３７９１Ａ、ＵＳ２０１１１０２７５３Ａ１、ＵＳ２０１２００４４４７０Ａ、ＵＳ２０１２０１２３５８１Ａ、ＵＳ２０１３０２５８３１０Ａ、ＵＳ２０１３０２７１７４０ＡおよびＷＯ２０１３１７８４２２Ａ１に記載されている。これらのターゲットは照明スポットより小さくてもよく、ウェハ上の製品構造によって取り囲まれてもよい。複合格子ターゲットを使用して、複数の格子を１つの画像で測定することができる。これら全ての出願の内容はまた、参照により本明細書に組み込まれる。

監視を必要とするリソグラフィプロセスの１つの重要なパラメータは、焦点である。ますます多くの電子部品をＩＣに集積することが望まれている。これを実現するには、構成要素のサイズを小さくし、したがって投影システムの解像度を高めることが必要であり、その結果、基板の目標部分にますます小さい細部、または線幅を投影することができる。リソグラフィにおけるクリティカルディメンション（ＣＤ）が縮小するにつれて、基板全体および基板間の焦点の一貫性がますます重要になっている。ＣＤは、フィーチャの物理的特性の望ましくない変化を引き起こすフィーチャ（トランジスタのゲート幅など）の寸法である。

伝統的には、最適な設定は、「センド・アヘッド・ウェハ（send-ahead wafers）」、すなわち、プロダクション・ラン（production run）に先立って露光、現像および測定される基板によって決定されていた。センド・アヘッド・ウェハでは、テスト構造がいわゆる焦点エネルギー・マトリックス（ＦＥＭ）で露光され、最良の焦点とエネルギー設定がそれらのテスト構造の検査から決定された。つい最近では、焦点性能の連続的な監視を可能にするために、焦点計測ターゲットが製品設計に含まれている。これらの計測ターゲットは、大量生産における高速性能測定を可能にするために、焦点の迅速な測定を可能にしなければならない。理想的には、計測ターゲットは、過度のスペースの損失なしに製品フィーチャ中に配置できるほど十分に小さくすべきである。

現在のテスト構造設計および焦点測定方法には多くの欠点がある。既知の焦点計測ターゲットは、サブ解像度フィーチャまたは大きなピッチの格子構造を必要とする。そのような構造は、リソグラフィ装置のユーザの設計ルールに反する可能性がある。２０ｎｍ未満、例えば１３．５ｎｍの波長の放射を使用して印刷が実行されるＥＵＶリソグラフィでは、サブ解像度フィーチャの作成はできない可能性がある。格子構造における非対称性は、可視光放射波長で動作するスキャトロメータのような高速検査装置を用いて効果的に測定することができる。既知の焦点測定技術は、ターゲット構造を規定するパターニングデバイス上のパターンの特別な設計によってレジスト層に印刷された構造に焦点感応性の非対称性を導入することができるという事実を利用している。ＥＵＶリソグラフィでは、レジストの厚さ、したがってターゲット構造の厚さはより小さい。これらの理由から、リソグラフィプロセスにおける焦点性能の測定のための新しい技術を開発する必要がある。

本発明は、ＥＵＶリソグラフィなどの新しい環境に適応可能な焦点性能を測定する方法を提供することを目的とする。本発明者は、ＥＵＶ放射と反射型パターニングデバイスとの間の相互作用の３次元的性質は、そのようなフィーチャがリソグラフィ装置の印刷解像度内であったとしても、微細フィーチャの位置決めに焦点感応性をもたらすことを認識した。設計ルールに違反する必要やサブ解像度のフィーチャを含む必要がなく、非対称性が焦点に敏感である焦点計測パターンを作成するために、この位置感応性を用いることができる。

本発明の第１の態様は、リソグラフィ装置の焦点性能を測定する方法を提供する。この方法は、
（ａ）リソグラフィ装置を使用して基板上に少なくとも１つの焦点計測パターンを印刷するステップであって、印刷された焦点計測パターンは、少なくとも１つの方向に周期的であるフィーチャのアレイを備えるステップと、
（ｂ）印刷された焦点計測パターンの特性を測定するステップと、
（ｃ）特性の測定から焦点性能の測定を導出するステップと、を備える。
焦点計測パターンは、パターニングデバイスにより規定され、ステップ（ａ）の印刷は、パターニングデバイスを斜角で入射するパターニング放射で照明することにより実行され、焦点計測パターンは、第１フィーチャのグループの周期的アレイを備え、各グループは、１つ以上の第１フィーチャを備え、焦点計測パターン内の第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法よりもはるかに大きい。

このようなパターンは、パターニングデバイスの斜め照明を使用して印刷された場合、焦点誤差に依存する形で、第１フィーチャの歪みおよび/または変位を示す。印刷パターンにおける非対称性の測定は、第１フィーチャを有するパターニングデバイスを使用して得られるパターンの焦点依存歪みおよび/または変位を測定する便利な方法の１つである。 望まれる場合、他の方法を実施することができる。

第１フィーチャの各グループ内の第１フィーチャの数は、わずかに１であってよく、または２つ以上であってもよい。

本発明のさらに、リソグラフィ装置で使用するためのパターニングデバイスを提供する。このパターニングデバイスは、１つ以上のデバイスパターンおよび１つ以上の計測パターンのフィーチャを規定するための反射性および非反射性の部分を備え、計測パターンが少なくとも１つの焦点計測パターンを含み、各グループが１つ以上の第１フィーチャを備え、焦点計測パターン内の第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法よりもはるかに大きい。

本発明のさらに、リソグラフィプロセスのパラメータを測定するための計測装置を提供する。上述に記載の発明の方法のステップ（ｂ）および（ｂ）を実行するように動作可能である。

本発明はさらに、リソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムを提供する。リソグラフィ装置は、
反射型パターニングデバイスを照明するように構成される照明光学システムと、
基板上にパターニングデバイスの像を投影するように構成される投影光学システムと、
上述の本発明に係る計測装置と、を備える。
リソグラフィ装置は、さらなる基板へのパターンの付与のときに、計測装置により導出される焦点性能の測定を用いるように構成される。

本発明はさらに、上述した本発明の様々な態様に係る方法および装置を実施する際に使用するためのコンピュータプログラム製品を提供する。

本発明はさらに、上述した本発明に係る方法を用いてデバイスを製造する方法を提供する。

本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の様々な実施の形態の構造および動作とともに、添付の図面を参照しながら以下に詳述される。本発明が本書に記載される特定の実施の形態に限定されないことに留意されよう。このような実施の形態は、例示のみを目的として本書に示される。追加の実施の形態は、当業者であれば、本書に含まれる教示に基づいて明らかとなるであろう。

本発明の実施形態は、添付の概略図面を参照しながら、例示を目的としてのみ説明されるであろう。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。
反射型パターニングデバイスを有するリソグラフィ装置を示す図である。 本発明に係る方法を実行するためにリソグラフィ装置および計測装置が使用され得るリソグラフィセルまたはクラスタを示す図である。 角度分解散乱計および暗視野結像検査方法を実施するように適合された検査装置を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態における反射型パターニングデバイスを使用して基板上に焦点計測ターゲットを形成することを示す図である。 ５つの例示的な焦点計測パターン（ａ）?（ｅ）の詳細を概略的に示す図である。 （ａ）図１の??リソグラフィ装置で焦点計測パターンを印刷する際の孤立した２本バーフィーチャの空間像の形成と、（ｂ）焦点計測パターンの測定可能パラメータと焦点との間の関係のシミュレーションを示す図である。 図５（ｄ）に示されるタイプの焦点計測パターンを印刷する際の焦点依存非対称性の導入を示す図である。 図５（ｄ）に示されるタイプの一対のバイアスされた焦点計測パターンを含む複合焦点計測ターゲットの形成を示す図である。 図３の装置を用いて得られた図８のターゲットの計測焦点パターンの暗視野像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る焦点監視方法のフローチャートである。

本発明の実施の形態を詳細に説明するために、本発明の実施の形態が実施されうる環境例を示すことが有益である。

図１は、本発明の一実施形態に係る光源モジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示す。この装置は、
放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するよう構成される照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持するよう構築され、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成される第１位置決め装置ＰＭに接続されるパターニングデバイスサポートまたは支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストコートされたウェハ）Ｗを保持するようそれぞれが構築され、基板を正確に位置決めするよう構成される第２位置決め装置ＰＷに接続される基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されるパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば反射型投影システム）ＰＳと、を備える。

照明システムは、放射を方向付け、放射を成形し、または放射を制御するための屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型あるいは他の形式の光学素子といった各種光学素子またはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置のデザイン、および、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否かといった他の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、又はパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いることができる。支持構造は例えばフレーム又はテーブルであってよく、固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、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ことを保証してもよい。

「パターニングデバイス」の用語は、放射ビームの断面にパターンを付して例えば基板の目標部分にパターンを生成するために使用可能な任意のデバイスを参照するものとして広く解釈されるべきである。放射ビームに付されるパターンは、目標部分に生成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応するであろう。

一般的に、リソグラフィ装置で使用されるパターニングデバイスは透過型または反射型である。パターニングデバイスには例えば、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の分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクといったマスク形式が含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。

投影システムは、照明システムと同じように、使用されている露光放射に適切な、または真空の使用などのその他の因子に適切な、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型あるいは他の形式の光学素子といった各種光学素子またはこれらの任意の組み合わせを含んでよい。過剰な放射を他の気体が吸収するので、ＥＵＶ放射のために真空環境を使用することが望ましい。したがって、真空壁および真空ポンプの助けを借りて、ビーム経路の全体に真空環境が与えられてもよい。

本明細書に示すように、本装置は反射型（例えば、反射型マスクを使用する）である。本開示の焦点計測技術は、反射型パターニングデバイス（レチクル）と共に使用するために特に開発されている。反射型パターニングデバイスでは、照明は、パターニングデバイス表面の平面に垂直な方向にあるが、わずかに斜めの角度である。原理的には、何らかの理由で非対称な照明が導入される場合、透過型パターニングデバイスに関して同じ技術を適用することができる。従来、レチクルの照明は対称的であるように設計されているが、反射型レチクルではそれは一般的に不可能である。

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（および／または２つ以上のマスクテーブル）であってもよい。そのような「複数ステージ」マシンでは、追加のテーブルを並行して使用してもよく、又は１つ以上の別のテーブルを露光用に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行してもよい。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは、光源モジュールＳＯから極端な紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ光を生成する方法は、必ずしも限定されるものではないが、ＥＵＶ範囲内に１つ以上の輝線を有する少なくとも１つの元素、例えばキセノン、リチウムまたはスズを有する材料をプラズマ状態に材料を変換することを含む。そのような方法の１つでは、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いが、要求される線発光素子を有する材料の液滴、流れまたはクラスタなどの燃料にレーザビームを照射することによって、要求されるプラズマを生成することができる。光源モジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するために、図１には示されていないレーザを含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として生じたプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの放射を出力し、この放射は、光源モジュールに配置される放射源コレクタを使用して収集される。例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するのにＣＯ_２レーザが使用される場合には、レーザと光源モジュールは別個の構成要素であってもよい

こうした場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームはレーザからビーム搬送システムの助けを借りてソースモジュールへと通過していく。ビーム搬送システムは例えば適切な方向変更用ミラー及び／又はビームエキスパンダを備える。他の場合、例えば、ソースがよくＤＰＰソースと呼ばれる放電生成プラズマＥＵＶ発生器であるとき、ソースは、ソースモジュールの不可欠な部分であってもよい。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側半径範囲及び／又は内側半径範囲（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整されうる。加えて、イルミネータＩＬは、ファセットフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの種々の他の構成要素を備えてもよい。イルミネータＩＬは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームＢを調整するために用いられてもよい。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭと別の位置センサＰＳ１を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。

図示の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．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回で目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一静的露光の間）、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められうる。
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラマブルパターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、又は連続する放射パルスと放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述の形式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使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。

上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。

図１にはリソグラフィ装置が非常に概略的な形で表されているが、それは本開示に必要な全てである。

図２に示されるように、リソグラフィ装置ＬＡは、しばしばリソセルまたはクラスタとも称され、基板上での露光前および露光後プロセスを実行する装置をも含むリソグラフィセルＬＣの一部を形成する。従来、これらは、レジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像する現像装置ＤＥ，冷却プレートＣＨおよびベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラまたはロボットＲＯは、基板を入力／出力ポートＩ／Ｏ１，Ｉ／Ｏ２から取り出し、異なるプロセス装置間で基板を移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに運ぶ。しばしば集合的にトラックと称されるこれらの装置は、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。ＴＣＵ自体は、監視制御システムＳＣＳにより制御され、ＳＣＳはリソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。したがって、異なる装置がスループットおよびプロセス効率を最大化させるように動作することができる。

リソグラフィ装置により露光される基板を正確かつ一貫して露光するため、露光された基板を検査して、後続層との間のオーバレイ誤差、ライン幅、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）などの特性を測定することが望ましい。したがって、リソセルＬＣ内に配置される製造設備は、リソセル内で処理された基板Ｗの一部または全てを受け入れる計測システムＭＥＴをも含む。計測結果は、直接的または間接的に監視制御システムＳＣＳに提供される。もしエラーが検出されれば、特に同一バッチの他の基板がまだ露光されている程度に迅速かつ高速に検査が実行できれば、後続基板の露光に対して調整がなされてもよい。また、すでに露光された基板も、歩留まり向上ために剥離および再加工されてもよいし、廃棄されてもよく、これにより不良であることが分かっている基板上でさらなるプロセスが実行されるのが回避されてもよい。基板のいくつかの目標部分のみが不良である場合、良好である目標部分のみにさらなる露光を実行することができる。

計測システムＭＥＴ内において、検査装置は、基板の特性を決定するために用いられ、特に、異なる基板または同一基板の異なる層の特性が層ごとにどのように異なるかを決定するために用いられる。検査装置は、リソグラフィ装置ＬＡまたはリソセルＬＣに一体化されてもおいし、または、独立式の装置であってもよい。最速の測定を可能にするため、検査装置は、露光されたレジスト内の特性を露光直後に測定することが望ましい。しかしながら、レジスト内の潜像は非常に低いコントラストを有し、放射で露光されているレジスト部分とそうでないレジスト部分との間には非常に小さな屈折率差しかなく、全ての検査装置が潜像の有効な測定の実行に十分な感度を有しているわけではない。したがって、測定は、露光後ベークステップ（ＰＥＢ）の後に測定が実行されてもよい。ＰＥＢは通常、露光された基板上で実行される第１ステップであり、レジストの露光された部分と露光されていない部分との間のコントラストを増大させる。この段階において、レジスト内の像は、半潜像と称されうる。現像された像（この時点で、レジストの露光された部分または露光されていない部分のいずれかが除去されている）の測定を実行することも可能であり、または、エッチングなどのパターン転写ステップ後に実行することも可能である。後者の可能性は、基板の不良を再加工する可能性を制限するが、さらに有益な情報を提供しうる。

図３（ａ）は、いわゆる暗視野像計測（dark field imaging metrology）を実施する検査装置の重要な要素を概略的に示す。この装置は、独立式の装置であってもよいし、リソグラフィ装置ＬＡの例えば測定ステーションまたはリソグラフィセルＬＣのいずれかに組み込まれてもよい。光軸は、点線Ｏで表されており、装置全体にわたっていくつかの分岐を有している。図３（ｂ）には、ターゲット格子構造Ｔおよび回折光線がより詳細に示されている。

冒頭に引用した先願に記載されているように、図３（ａ）の暗視野像装置は、分光スキャトロメータの代わりに、またはそれに加えて使用できる多目的の角度分解スキャトロメータの一部であってもよい。この形式の検査装置において、放射源１１により出力される放射は、照明システム１２により調整される。例えば、照明システム１２は、コリメートレンズシステム、カラーフィルタ、偏光子およびアパーチャデバイス１３を含んでもよい。調整された放射は、照明経路ＩＰを辿り、その経路内で部分反射面１５により反射され、顕微鏡対物レンズ１６を介して基板Ｗ上のスポットＳに焦点合わせされる。計測ターゲットＴは、基板Ｗ上に形成されてもよい。レンズ１６は、高開口数（ＮＡ）を有し、好ましくは少なくとも０．９であり、より好ましくは少なくとも０．９５である。液浸液は、もし必要であれば、１を超える開口数を得るために用いることができる。

この例における対物レンズ１６は、ターゲットによって散乱された放射を集める働きもする。図式的には、収集経路ＣＰが、この戻り放射に対して示されている。多目的スキャトロメータは、収集経路内に２つ以上の測定分岐を有することができる。図示された例は、瞳結像光学システム１８および瞳像センサ１９を含む瞳結像分岐として示されている。結像分岐も図示されており、これは以下でより詳細に説明される。加えて、実際の装置には、例えば、強度正規化のため、キャプチャーターゲットの粗い結像のため、焦点合わせなどのために参照放射を収集するために、さらなる光学システムおよび分岐が含まれる。これらの詳細は、上記の先行文献に見出すことができる。

計測ターゲットＴが基板Ｗ上に設けられる場合、これは１Ｄの格子であってもよく、現像後に硬いレジスト線でバーが形成されるように印刷されてもよい。ターゲットは、２Ｄの格子であってもよく、現像後に格子が硬いレジストの柱（ピラー）またはレジスト内のビアで形成されるように印刷されてもよい。バー、ピラーまたはビアは、代替的に基板に彫り込まれてもよい。
これらの格子のそれぞれは、検査装置を用いて特性が調査されるターゲット構造の一例である。

照明システム１２の様々な構成要素は、同じ装置内で異なる計測の「レシピ」を実施するために調整可能である。照明放射の特性として波長（色）および偏光を選択することに加えて、照明システム１２は、異なる照明プロファイルを実施するために調整することができる。アパーチャデバイス１３の平面は、対物レンズ１６の瞳面と瞳像検出器１９の平面と共役である。したがって、アパーチャデバイス１３によって規定される照明プロファイルは、スポットＳ内の基板Ｗに入射する光の角度分布を規定する。異なる照明プロファイルを実施するために、アパーチャデバイス１３を照明経路内に設けることができる。アパーチャデバイスは、可動のスライドまたはホイールに取り付けられた異なるアパーチャを備えてもよい。これは、プログラマブル空間光変調器を代替的に備えることができる。さらなる代替として、照明瞳面内の異なる位置に光ファイバを配置し、それらの各位置で光を伝送するか、または光を伝送しないように選択的に使用してもよい。これらの変形は、すべて上記で引用した文献に記載され、例示されている。

第１の例示的な照明モードでは、アパーチャ１３Ｎが使用され、入射角が図３（ｂ）の「Ｉ」に示すようである光線３０ａが提供される。ターゲットＴによって反射されたゼロ次光線の経路は、「０」（光軸 「Ｏ」と混同しないように）と符号が付されている。第２の照明モードでは、アパーチャ１３Ｓは、光線３０ｂを提供することができるように使用される。その場合、入射角および反射角は、第１のモードと比較して交換される。図３（ａ）では、第１および第２の例示的照明モードの０次光線は、それぞれ０（１３Ｎ）および０（１３Ｓ）と符号が付されている。これらの照明モードの両方は、軸外照明モードとして認識されている。軸上照明モードを含む多くの異なる照明モードを異なる目的のために実施することができる。

図３（ｂ）により詳細に示すように、ターゲット構造の一例としてのターゲット格子Ｔは、対物レンズ１６の光軸Ｏに対して垂直な基板Ｗに配置される。軸外照明プロファイルの場合、光軸Ｏから外れた角度から格子Ｔに入射する照明光線Ｉは、０次光線（実線０）および２つの１次光線（一点鎖線＋１および二点鎖線−１）を生じさせる。満たされた（オーバーフィルド）小さなターゲット格子では、これらの光線は、計測ターゲット格子Ｔおよび他のフィーチャを含む基板の領域を覆う多くの平行光線の一つにすぎないことが留意されよう。照明光線３０ａのビームは（有用な光量を得るために必要となる）有限の幅を有するため、入射光線Ｉは、実際にはある角度範囲を占め、回折される光線０および＋１／−１はある程度拡がっているであろう。小さなターゲットの点広がり関数にしたがって、＋１および−１の各次数は、図示されるような単一の理想的な光線ではなく、ある角度範囲にわたってさらに拡がるであろう。

暗視野結像のための収集経路の分岐において、結像光学システム２０は、センサ２３（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ）上に基板Ｗ上のターゲットの像Ｔ’を形成する。アパーチャストップ（開口絞り）２１は、対物レンズ１６の瞳面に共役な収集経路ＣＰの結像分岐内の平面に設けられている。アパーチャストップ２１は、瞳ストップとも呼ばれる。アパーチャストップ２１は、照明アパーチャが異なる形状をとることができるように、異なる形状をとることができる。アパーチャストップ２１は、レンズ１６の有効アパーチャと組み合わされて、散乱放射線のどの部分がセンサ２３上に像を生成するのに使用されるかを決定する。典型的には、アパーチャストップ２１は、センサ２３上に形成されるターゲットの像が１次ビームのみから形成されるように、０次の回折ビームを遮断する。両方の１次ビームが結合して像を形成する例では、これは、暗視野顕微鏡検査法と同等の、いわゆる暗視野像である。アパーチャストップ２１の例として、軸上の放射のみを通過させるアパーチャ２１ａを使用することができる。アパーチャ２１ａと組み合わせた軸外照明を使用して、１次のうちの１つだけが一度に結像される。

センサ２３によって取り込まれた像は、画像プロセッサおよびコントローラＰＵに出力され、その機能は実行されている測定の特有のタイプに依存する。本目的のために、ターゲット構造の非対称性の測定が行われる。非対称測定は、ターゲット構造の知識と組み合わせて、それらを形成するために使用されるリソグラフィプロセスの性能パラメータの測定値を得ることができる。このようにして測定することができる性能パラメータには、例えば、オーバーレイ、焦点および線量が含まれる。同じ基本的な非対称性測定方法によって異なる性能パラメータのこれらの測定を行うことができるように、特別なターゲット設計が提供される。

再び図３（ｂ）および光線３０ａを伴う第１の例示的な照明モードを参照すると、ターゲット格子からの＋１次回折光が対物レンズ１６に入射し、センサ２３で記録される像に寄与する。第２の照明モードが用いられるとき、光線３０ｂは、光線３０ａとは反対の角度で入射するので、−１次回折光が対物レンズに入射して像に寄与する。アパーチャストップ２１ａは、軸外照明を使用するときに０次の放射を遮断する。先行文献に記載されているように、照明モードは、ＸおよびＹ方向の軸外照明で定義することができる。

これらの異なる照明モードの下でのターゲット格子の像を比較することによって、非対称の測定結果を得ることができる。あるいは、同じ照明モードを維持するが、ターゲットを回転させることによって、非対称性の測定結果を得ることができる。軸外照明が示されているが、代わりにターゲットの軸上照明が使用されてもよく、修正された軸外アパーチャ２１を使用して、実質的に１つだけの１次回折光をセンサに送ることができる。さらなる例では、一対の軸外プリズム２１ｂが、軸上照明モードと組み合わせて使用??される。これらのプリズムは、＋１次および−１次をセンサ２３上の異なる位置にそらす効果を有し、２つの連続的な像キャプチャーステップを必要とせずにそれらを検出して比較することができる。この技術は、上述の公開特許出願ＵＳ２０１１１０２７５３Ａ１に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。１次ビームの代わりに、または１次ビームに加えて、２次、３次およびより高次のビーム（図３には図示せず）を測定に使用することができる。更なる変形例として、対物レンズ１６の下でターゲット自体を１８０度回転させ、反対の回折次数を用いて像をキャプチャーする間に、軸外照明モードを一定に保つことができる。

以下の開示では、反射型のパターニングデバイス上で斜め照明を使用するリソグラフィプロセスの焦点性能を測定する技術を説明する。これらの技術は、特に、ほぼ真空環境で反射光学系が必要とされるＥＵＶリソグラフィに適用され得る。特定の焦点計測パターンを含む計測ターゲットは、製品フィーチャが印刷されるのと同時に基板上にプリントされる。これらのプリントされたパターンにおける非対称性は、例えば図３の装置の技術に基づく回折を用いて測定される。小さなターゲットの使用を可能にするために、これらの非対称性測定は装置の暗視野結像分岐を使用して行われる。しかし、瞳結像分岐を使用して、非対称性の回折に基づく測定を行うこともできる。もちろん、図３に示す装置は、非対称性を測定するために使用され得る検査装置および方法の一例に過ぎない。

ＤＵＶ波長範囲で動作するリソグラフィ装置に関しては、回折に基づく焦点（ＤＢＦ）測定のためのターゲットが設計され、首尾よく使用されている。既知のタイプのＤＢＦターゲットは、レチクル上の格子パターンにサブセグメント化されたフィーチャを含めることによって生成される。これらのフィーチャは、より多くのソリッドなフィーチャとともに、リソグラフィ装置の結像解像度よりも小さい寸法を有する。その結果、それらは基板上のレジスト層に個々のフィーチャとして印刷されないが、それらは焦点誤差に敏感な方法でソリッドフィーチャの印刷に影響を及ぼす。具体的には、これらのフィーチャの存在は、ＤＢＦ計測ターゲット内の格子内の各ラインに対して非対称なレジストプロファイルを生成し、非対称性の程度は焦点に依存する。その結果、図３の検査装置のような計測ツールは、基板上に形成されたターゲットからの非対称度を測定し、これをスキャナの焦点に変換することができる。

残念なことに、既知のＤＢＦ計測ターゲット設計は、あらゆる状況での使用に適しているわけではない。 ＥＵＶリソグラフィでは、レジストフィルムの厚さはＤＵＶ液浸リソグラフィで使用されるものよりも著しく小さく、これは、ターゲットの一部を形成する構造の非対称プロファイルから正確な非対称性情報を抽出することを困難にする。さらに、結像システムの解像度は、本質的にＥＵＶリソグラフィにおいてより高いので、ＤＵＶ液浸リソグラフィの印刷解像度より低い寸法を有するフィーチャは、ＥＵＶリソグラフィによって印刷可能な「ソリッド」フィーチャになる。ＥＵＶレチクル上に類似のサブ解像度フィーチャを提供することは、一般に実現可能ではなく、および／または半導体製造業者の「設計ルール」に違反する可能性がある。このようなルールは、印刷されたフィーチャがそのプロセス要求に適合することを保証するために、フィーチャ設計を制限する手段として一般に確立される。いずれにしても、設計ルール外で作業すると、ＤＢＦターゲットでのプロセスの性能をシミュレートするのが難しくなり、最適なターゲット設計と焦点測定の較正がトライ・アンド・エラーの問題となる。

図４は、本開示に係るリソグラフィ装置の焦点性能を測定する方法の原理を示す。開示された方法では、リソグラフィ装置は、基板Ｗ上に少なくとも１つの焦点計測パターンＴを印刷するために使用される。印刷された焦点計測パターンＴは、少なくとも１つの方向に周期的であるフィーチャのアレイを含む。本実施例において、焦点計測パターンＴは、リソグラフィ装置の走査方向に対応するＹ方向に周期的である。上述のタイプのリソグラフィ装置では、照明の方向は、Ｙ−Ｚ平面内で斜角である。この斜めの照明に起因して、結像プロセスにおいて非対称性を利用するために、焦点測定パターンＴはこのＹ方向に周期的に作られる。例えば、上述したタイプの検査装置を使用して、印刷された焦点計測パターンにおける非対称性を測定することによって、焦点性能の測定を導き出すことができる。

パターニングデバイスＭＡは、１つまたは複数のデバイスパターンおよび１つまたは複数の計測パターンのフィーチャを定義するための反射部分および非反射部分を含む。本開示に関係する１つのタイプの計測パターンとして、基板Ｗ上に形成される焦点計測パターンＴは、反射型パターニングデバイスＭＡ上に形成された対応するパターンＴ”によって規定される。レチクルの一部の拡大詳細図が４０２において示されている。このパターンを基板Ｗ上のレジスト層上に転写する印刷動作は、図１のリソグラフィ装置において、斜角θで入射するＥＵＶ放射４０４でレチクルを照射することによって実行される。斜角θは、例えば、５°〜１０°の範囲内であってよい。計測ターゲットパターン（および基板上の印刷が望まれるすべての製品フィーチャ）の情報を伝える反射放射４０６は、投影システムＰＳに入射する。レチクルのベースは反射構造４０８である。これは典型的には多層構造であり、リソグラフィ装置に使用される放射の波長を反射するように適合されている。ＥＵＶ放射は、典型的には２０ナノメートルよりも短い。例えば、約１３．５ｎｍの波長が、スズプラズマ放射源に基づく現在の実施態様で使用されている。

反射構造４０８の上には、放射吸収構造４１０が設けられる。放射吸収構造４１０は、ＥＵＶ吸収材料の層と、任意により保護キャップ層とを備える。構造４１０は、基板上の印刷が望まれるパターンに従って、反射部分４１２，４１４および非反射部分４１６を残すように選択的に除去される。使用されるレジスト材料のタイプに応じて、現像されたパターンは、反射部分（ネガ型レジスト）または非反射部分（ポジ型レジスト）に対応するレジストフィーチャを有する。本説明においては、ポジ型レジストプロセスについて考察するが、本開示の教示は、いずれのタイプのプロセスに対しても当業者によって実際に適合され得る。

焦点計測パターンＴは、周期方向に長さＬの格子パターンを含む。上述のように、この例における周期性の方向はＹ方向である。構造体の周期Ｐには印が付けられ、繰り返し単位４２０の１つを含むパターンの拡大部分が示されている。各反復単位は、１つ以上の第１フィーチャ４２２および１つ以上の第２フィーチャ４２４のグループを含む。この例における第１フィーチャ４２２の各グループは、レチクル部分４０２上の狭い反射部分４１２によって規定される２本バー構造を含む。当業者であれば、典型的なリソグラフィ装置の投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡから基板Ｗ上にパターンを印刷するときに、所定の縮小率を適用することを理解するであろう。したがって、以下の実施例で与えられるフィーチャの寸法は、基板上に印刷されるフィーチャのサイズを指し、レチクル４０２などのパターニングデバイス上の対応するフィーチャのサイズは、物理的に数倍大きいと理解されるであろう。この倍率は、以下の説明では当然のことと見なされるべき、再度言及することはしない。

印刷工程で使用される放射（例えばＥＵＶ放射）の波長、図３の検査装置における非対称性を測定するために典型的に使用される放射の波長よりもはるかに短い。ＥＵＶ放射は、０．１ｎｍから１００ｎｍの範囲内であり、一方、印刷工程で使用される放射の波長は、例えば２０ナノメートル未満である。いくつかの実施形態における検査装置は、３５０〜８００ｎｍの範囲内の１つ以上の波長で可視または赤外線を使用することができる。印刷工程で使用される放射の波長は、そのような場合、非対称性の測定に使用される放射の波長よりも１０倍以上短くてもよい。他の例では、測定放射の波長は３５０ｎｍより短く、例えば２００〜３５０ｎｍの範囲、またはさらに１００ｎｍから２００ｎｍの範囲であってよい。

いずれの放射波長がパターンの印刷およびその測定に使用されても、焦点計測パターンは、これらの条件に適合するように様々な特性を有するフィーチャを含む。第１フィーチャ４２２は、製品パターンの一部として印刷される最小のフィーチャと略同じ寸法を有するように設計されている。これがそうでない場合、焦点計測パターンＴを用いて測定される焦点性能は、実際の関心のある製品フィーチャにおける焦点性能を正確に表さない可能性がある。したがって、第１フィーチャの各グループは、周期性の方向に５０ナノメータ未満の寸法ＣＤをそれぞれ有する２本以上のバーまたは他のフィーチャを含むことができる。一例では、これらのフィーチャの線幅は２２ｎｍであってもよい。第１フィーチャ間の間隔は、５０ｎｍ未満であってよく、各第１フィーチャの寸法ＣＤと同じか又はほぼ同じで、例えば２２ｎｍであってもよい。

一方、検査装置に使用されるより長い波長を考慮すると（より短い波長を使用する検査装置が適用されてもよいという事実を考慮に入れても）、これら個々の第１フィーチャは、小さすぎて、検査装置によって直接的に解像することができない。検査装置の波長に相当する全体的なピッチＰを有する格子パターンに第１のフィーチャのグループを配置することにより、パターン全体としての回折スペクトルが検査装置にアクセス可能となり、より小さいフィーチャの特性を推測することができる。格子パターンのピッチＰは、例えば６００ｎｍとすることができる。格子パターンの全長Ｌは、例えば、５μｍであってもよい。このようなサイズにより、パターンをデバイス領域内に含めることが可能となるが、図３の検査装置の暗視野結像分岐ブランチを使用してさらに解決される。（測定が瞳結像分岐を使用して行われる場合、照明スポットＳを完全に格子内に配置することができるように、より大きなターゲットが一般的に必要とされる）。

これらの寸法をまとめると、第１フィーチャ４２２の隣接するグループ間の間隔Ｓ１は、各グループ内の第１フィーチャ間の間隔Ｓ０よりもはるかに大きいことが理解されよう。間隔Ｓ１は、例えば、グループ内の第１フィーチャ間の間隔の４倍以上、５倍以上、６倍以上、８倍以上、または１０倍以上であってよい。
図示の例では、第１フィーチャのピッチＰが６００ｎｍ、線幅が２２ｎｍである場合、間隔Ｓ１は５００ｎｍを超えてもよい。一般的に言えば、イメージング技術の当業者であれば、フィーチャ間のスペースがフィーチャ自体の５倍または６倍の寸法である場合、フィーチャが効果的に分離されると考えるであろう。

第１フィーチャのグループ間の間隔は必ずしも空ではない。図示された例では、任意のフィーチャとして、第２フィーチャ４２４は、レチクル上のより広い反射部分４１４によって規定される。第１フィーチャと（任意の）第２フィーチャとの間の広いスペースは、非反射部分４１６によって規定される。換言すれば、この例の焦点計測パターンＴは、第１フィーチャの隣接するグループの間に配置された第２フィーチャをさらに備える。第２フィーチャは、各第２フィーチャが周期性の方向において第１フィーチャの寸法より大きな寸法を有する点で、第１フィーチャと区別される。一例では、各第２フィーチャ４２４の幅は１００ｎｍのオーダーであってもよい。全体的な格子ピッチを６００ｎｍとすると、第１フィーチャのグループと隣接する第２フィーチャとの間の間隔Ｓ２は、（この例では）第１フィーチャの各グループ内の第１フィーチャ間の間隔よりもさらに数倍大きい。間隔Ｓ２は、例えば、各グループ内の第１フィーチャ間の間隔Ｓ０の４倍、５倍、６倍、８倍、または１０倍以上であってよい。

図５は、本明細書に開示された原理に基づいて、使用され得る様々な焦点計測パターンを示しており、もちろん他の例も想定することができる。全ての実施例において、ピッチＰの繰り返し単位を含む、パターンの小さなセクションのみが示されている。図５（ａ）の例は、第１フィーチャ４２２のグループのみを含み、第１フィーチャ４２２のグループ間の間隔Ｓ１は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法（線幅）ＣＤよりもはるかに大きく、各グループ内の第１フィーチャ間の間隔Ｓ０よりはるかに大きい。この例は、図４に示されたパターンと類似しているが、第２フィーチャは省略されている。当然のことながら、反射型レチクル４０２を用いてこのパターンを実現するために、反射部分４１４は省略される。いくつかの実施形態では、第１フィーチャ４２２であるバーは、概して反射性のバックグラウンド内でレチクル上の狭い非反射部分によって規定されるが、他の実施形態では、第１フィーチャ４２２は、概して非反射性のバックグラウンド内で反射バーによって規定されてもよい。どちらの場合でも、ポジ型レジストまたはネガ型レジストの選択は、これらの第１フィーチャが現像された焦点計測パターンの残っているレジストとして表されるかどうか、またはそれらがレジストがないこととして表されるかどうかを決定する。本開示の原理は、これらのすべての変形例において同じである。

非垂直照明４０４の陰影効果と組み合わせて、レチクル４０２の三次元的性質を考慮すると、リソグラフィ装置の投影システムＰＳは、焦点計測パターンの第１フィーチャを、焦点に依存する方法でプリントする。図６（ａ）は、投影システムによってレジストの近傍に形成された「空間像（aerial image）」の形態を概略的に示す。縦軸は、放射感応性レジストコーティングが塗布された基板表面付近のＺ方向の焦点誤差ＦＥを示す。横軸は、格子パターンＴの周期性の方向でもあるＹ方向を表している。１つの２本バー（two-bar）フィーチャの空間像が示されているが、このパターンは印刷された格子の領域にわたって繰り返されることが理解される。

イメージングプラクティスにおいて周知であるように、印刷されたパターンは、ゼロ焦点誤差によって表される、焦点平面内で最もよく規定される。焦点面の上下では、空間像の強度はより小さい。しかしながら、ＥＵＶリソグラフィ装置の反射光学系を使用する結像の三次元的性質のために、空間像は、最良の焦点面の上下で弱くなるだけでなく、ひずんでいるので、個々のフィーチャの空間像は傾いている。これは破線で概略的に示されており、2本バーフィーチャの各バーはその空間像において異なる傾きを有し、結果として印刷されるバーのエッジは焦点誤差に対して異なる感度を示すことが分かる。提供されるイラストは近似的なものに過ぎず、実際の空間像ではさらなる影響が生じる。

第１フィーチャの非対称性が生じる支配的なメカニズムにより、分離された２本バーパターンのレジストプロファイルは、近接近において、単一バーまたは３本、４本、またはそれ以上のバーを有するパターンよりも強い焦点依存の非対称性を示すことが期待される。それにもかかわらず、本開示は、２本バーのパターンに限定されず、第１フィーチャの各グループは、ただ１つの第１フィーチャを含む、任意の数の第１フィーチャを含んでもよい。以下に示すように、第１フィーチャ自体のレジストプロファイルの非対称性は、非対称性を焦点計測パターンに導入できる唯一のメカニズムではない。

したがって、２本バーの例に戻ると、図示のタイプの孤立した２本バーのフィーチャを有するパターンを提供し、印刷されたパターンの非対称性を測定することによって、焦点の誤差を測定することができる。さらに、図６（ｂ）のグラフに見られるように、印刷されたバーの有効位置は、焦点誤差ＦＥによって変化する量ｄＹだけ変位する。狭いバーフィーチャの変位を測定できるように焦点計測パターンを設計する場合、この変位を測定することによって焦点の測定を得ることができる。図示のグラフは、図５（ｂ）の例を用いたシミュレーションに基づくものであり、図４に示す例としても認識される。変位ｄＹの測定を可能とする１つの方法は、その例のパターンに第２フィーチャ４２４などのより広いフィーチャを提供することである。変位は、レジストに形成された格子パターンの非対称性をもたらし、その結果、使用される例のうちのいずれの例でも、非対称性の測定から焦点性能の測定を導き出すことができる。

狭いフィーチャと広いフィーチャとの間の差動変位（differential displacement）を解釈する別の方法は、格子パターンを第１空間周波数および第２空間周波数のフィーチャを有するものと見なすことである。異なる空間周波数（ピッチ）の格子は、焦点が変化すると異なる配置を経験する。結論として、２つの異なる効果：パターンフィーチャそのものの歪みおよび狭いフィーチャと広いフィーチャの差動変位、のいずれかまたは両方を利用することによって、印刷パターンに非対称性を導入することができる。非対称性を測定することは、２つのタイプのフィーチャの相対変位を測定する１つの方法であるが、第１フィーチャの変位を測定する任意の方法を実施することができる。これは、非対称性以外の方法によって異なるタイプのフィーチャ間の相対的な変位を測定する方法であってもよい。これは、ある他の基準に対する第１フィーチャの変位を測定する方法であってもよい。換言すれば、印刷パターンにおける非対称性の測定は、第１フィーチャを有するパターニングデバイスを用いて得られるパターンの焦点依存歪みおよび/または変位を測定する便利な方法の１つに過ぎない。望ましい場合には、他の方法を実施することができる。

図５に戻って、別の例示的な焦点計測パターンが（ｃ）に示されている。この例は、第１フィーチャのグループの間に、１つだけの第２フィーチャではなく、第２フィーチャ４２４のグループが設けられていることを除いては、図５（ｂ）のパターンと同じ特性を有する。再び、この例における第１フィーチャの各グループは、単なる一例として、２本バーのパターンを含む。前述の例と同様に、第１フィーチャ４２２のグループ間の間隔は、グループ内の第１フィーチャ間の間隔よりもずっと大きい。さらに、第１フィーチャの各グループと隣接する第２フィーチャ４２４のグループとの間の間隔は、各グループ内の第１フィーチャ間の間隔よりもずっと大きい。

この例では、狭い寸法および広い寸法を有するフィーチャのグループの差動変位は、焦点を表すものとして測定することができる非対称信号を生成する。前述の例と比較して、このターゲット上の測定は、焦点以外のプロセス変動によって引き起こされるパターンの変化に対してあまり敏感ではない可能性がある。一方、焦点に対する感度がいくらか失われる可能性がある。適切なターゲット設計をこれらの要因の妥協に基づいて選択することができる。第１フィーチャは、基板上に印刷される製品パターンの一部を形成する最も狭いフィーチャに対応する寸法ＣＤを有することができ、一方、第２フィーチャは、製品パターンの他のいくつかのフィーチャに対応する寸法ＣＤ２を有することができる。当然のことながら、同じ製品パターンにおける異なる寸法のフィーチャ間の適切な位置合わせが、完成品の性能にとって重要である。

図５（ｄ）に示す別の例では、焦点計測パターンは、狭い第１フィーチャ４２２のグループが、広い第２フィーチャ４２４によって形成された格子内のスペースを実質的に埋める格子構造を含む。換言すれば、この例では、例えば、第１フィーチャのグループと隣接する第２フィーチャとの間の間隔Ｓ２は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法ＣＤ１と略同じであり、且つ各グループ内の第１フィーチャ間の間隔Ｓ０と略同じである。同時に、第１フィーチャのグループ間の間隔Ｓ１は、各グループ内の個々の第１フィーチャ間の間隔よりもずっと大きいままである。

図７を参照すると、図５（ｄ）の例示的な焦点計測パターンにおいて第１フィーチャおよび第２フィーチャに影響を及ぼす差動変位の影響が示されている。まさに図５（ｄ）に示すように、パターンＴ（０）が印刷される。このパターンは、適切に修正されたレチクル４０２上の反射部分および非反射部分のパターンに正確に対応することができる。しかしながら、既に示されているように、狭いフィーチャおよび広いフィーチャは、ある程度の焦点誤差で印刷されると、歪む、および/または、シフトする。したがって、負の焦点誤差が存在する場合、わずかに異なるパターンＴ（ＦＥ−）が基板上に印刷される。第１フィーチャである狭いラインは、図示されているように、広いラインに対して小さな差動変位ｄＹだけシフトされる。同様に、正の焦点誤差が存在する場合、別の異なるパターンＴ（ＦＥ＋）が基板上に印刷される。第１フィーチャである狭いラインは、反対方向に小さな差動変位ｄＹだけシフトされる。この図のシフトは誇張されているが、第１フィーチャと第２フィーチャの差動変位は、「理想的な」印刷パターンＴ（０）には存在しない印刷パターンにおける非対称性を導入することが分かる。したがって、このパターンにおける非対称性の測定は、焦点誤差の測定をもたらすことができる。

いくつかの実施形態では、図８に示すように、２つ以上の同様の焦点計測パターンが同じステップで印刷される。これらのパターンは、「バイアス」されており、これは第２フィーチャに対する第１フィーチャの位置決めにおけるプログラムされたオフセットを除いて、それらが同一であることを意味する。図８は、一対の焦点計測パターンＴ＋Ｔ−を示す。これらは並んで印刷され、例えば、図３の検査装置の暗視野結像モードにおいて放射スポットＳを用いて同時に結像されてもよい。換言すれば、装置によって収集された＋１および−１次回折放射を用いて第１および第２の像を取得することによって、これらの焦点計測パターンの両方の非対称性の測定を行うことができる。そのような像の１つが図９に示されている。暗い矩形は、例えば、図３の装置のセンサ２３に記録される暗視野像を表す。円Ｓ’は、検出器上に結像される放射スポットＳの領域を示す。明るい四角形Ｔ−’およびＴ＋’は、一対の焦点計測パターンＴ−およびＴ＋の画像を表す。各ターゲットからの１つの回折次数の強度は、例えば、明るい矩形のそれぞれの中の関心領域ＲＯＩを定義し、ピクセル値を平均することによって測定することができる。これを反対の回折次数で繰り返すことにより、非対称性を計算することができる。図３に示すプリズム２１ｂを用いた別の測定方法では、両方のパターンの両方の像を実質的に同時にキャプチャーすることができる。

図８に示されるパターンの各々は、第２フィーチャに対する第１フィーチャの変位（オフセット）によって「前もってプログラムされている」ことに留意されたい。従って、ゼロ焦点誤差の下では、パターンＴ−は多少図７のパターンＴ（ＦＥ−）に似るように印刷される。焦点誤差が正の方向に変化すると、パターンはむしろニュートラルまたは公称パターンＴ （０）に近く印刷され、その非対称性は減少する。逆に、焦点誤差がゼロの場合、パターンＴ＋は多少図７のパターンＴ（ＦＥ＋）に似るように印刷される。焦点誤差が負の方向に変化すると、その非対称性は減少する。既知の技術における焦点および/またはオーバレイの回折に基づく測定では、２つ以上のバイアスされたターゲットの使用により、非対称性の差動測定値（differential measurement）が得られる。これらの差動測定値をプログラムされたオフセットの知識と組み合わせることにより、焦点誤差の測定値を導き出すことができ、一方で他のプロセス依存変数を相殺することができる。図８の例に示すように、バイアスされたターゲットは、本開示の焦点計測パターンにおいて同じ利益を得るように設計することができる。

この方法は、ターゲットの非対称性（または他の特性）と露光（印刷）中の焦点誤差との間に既知の関係があるという事実に依存する。この関係は、単調に変化する関数でなければならない（すなわち、非対称性の符号は、正および負の焦点に関して異なるはずである）。この関係が（例えばコンピュータによる手段によって）知られている場合、正および負の焦点の振る舞いを模倣する２つのターゲットを設計することができる。実際の焦点位置は、２つのターゲットの非対称性測定から抽出できる。

図５に戻ると、別の例示的な焦点計測パターンが（ｅ）に示されている。この例の第１フィーチャ４２２のグループを含む焦点計測パターンは、同じ基板上の別個の印刷ステップで印刷された第２フィーチャのアレイと位置合わせして印刷される。よく知られているように、典型的なリソグラフィ製造プロセスは、最終的に機能的製品の構造を規定するために、連続する層に多くの異なるパターンを印刷することを含む。図示の例では、第２フィーチャ４２４は、基板上の第１フィーチャ４２２の上または下の異なる層に印刷される。換言すると、焦点計測パターンの第１フィーチャを規定するフィーチャが１つのパターニングデバイス上に設けられ、第２フィーチャを規定するためのフィーチャが別のパターニングデバイス上に設けられる。他の例では、別々の印刷ステップで印刷されたパターンを同じ層で組み合わせることができ、したがって、例（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれも別個のステップで印刷することができる。前述のように、第２フィーチャに対する第１フィーチャの差動変位は、印刷されたパターンの非対称性をもたらす。この差動変位にはもちろん、２つの印刷ステップ間のオーバレイ誤差も含まれる。近くに印刷された他の計測ターゲットを使用してこのオーバーレイを測定することができ、実際のオーバレイ誤差を焦点計測パターンで測定された誤差から差し引いて、焦点誤差に関連する差動変位を分離することができる。第２フィーチャは第１フィーチャよりもはるかに広いので、焦点誤差およびそれらの位置付けに対して比較的鈍感である。したがって、当然のことながら、焦点誤差が測定されるのは、第１フィーチャを含む焦点計測パターンを印刷するために用いられる印刷ステップである。

図１０は、例示的な実施形態に係るリソグラフィプロセスの焦点性能を測定するための方法のステップのフローチャートである。この方法は、上記で説明され、図面に例示された例示的な焦点計測パターンのいずれかを使用して実行され得る。これらのステップは以下の通りであり、その後、より詳細に説明する。
１０００ まず、計測ターゲットを備えた製品設計を規定し、適切なパターニングデバイス（レチクル）のセットを準備する。
１０１０ １つ以上の焦点計測パターンを製品パターンと一緒に基板上に印刷する。
１０２０ 適切な検査装置を使用して各焦点計測パターンの回折スペクトルの一部の強度を測定する（例えば、＋１次が回折スペクトルの適切な部分である）。
１０３０ 検査装置を用いて、各焦点計測パターンの回折スペクトルの反対の部分の強度（例えば、−１次）を測定する。
１０４０ 反対の回折次数の強度を比較することによって、１つ以上の焦点計測パターンの非対称性の測定値を計算する。
１０５０ 任意に焦点計測パターン間のプログラムされたオフセットおよび／または実際のオーバーレイ性能などの他の測定値とともに、非対称性の測定値を用いて、焦点計測パターンを印刷する際の焦点誤差を計算する。
１０６０ 次の基板での露光のための焦点設定で導き出された焦点測定を使用する。
１０７０ 終了または繰り返し。

既に説明したように、ステップ１０２０およびステップ１０３０は、単一の取得で焦点計測パターンの反対の回折次数を得ることができるように、単一のステップとして実行することができる。さらに、２つ以上のターゲットが測定されている場合、すべてのターゲットを単一の取得で測定して、対応する数の測定値を得ることができる。

測定ステップは、専用の検査装置としてスキャトロメータによって行われているが、独立型の装置であってもよいし、リソセルに組み込まれていてもよい。さらに、例えば、リソグラフィ装置に設けられたアライメントセンサを備えた適切なターゲットを使用して、専用の計測装置なしで非対称測定を行うことができる。

計算ステップ１０４０および１０５０はすべて、検査装置のプロセッサで実行することができ、またはリソグラフィ装置の監視および制御に関連する異なるプロセッサで実行することができる。各ステップは、プログラムされたプロセッサによって実行されてもよく、開示される技術の利点は、ハードウェアの修正なしに焦点測定方法を実行するように検査装置を修正できることである。

（結論）
結論として、リソグラフィプロセスを用いてデバイスを製造する方法は、本明細書に説明したような焦点測定方法を実行し、それを用いて処理された基板を測定してリソグラフィプロセスの性能のパラメータを測定し、後続の基板の処理のためのリソグラフィプロセスの性能を改善または維持することにより改善することができる。

上述の焦点計測パターンを含むターゲット構造は、特に測定を目的として設計および形成される計測ターゲットであるが、他の実施の形態において、基板上に形成されるデバイスの機能部分であるターゲット上で特性が測定されてもよい。多くのデバイスは、規則的な格子に似た構造を有する。本書に用いる「計測パターン」および「計測ターゲット」などの用語は、その構造が特に測定の実行のために設けられていることを必要としない。

基板およびパターニングデバイス上で実現されるような焦点計測パターンを規定する物理的格子構造に関連して、一実施形態は、焦点計測パターン、計測レシピを設計する、および／または検査装置を制御して照明モードおよびこれらの計測レシピの他の態様を実施する方法を記載する１つ以上の機械可読指令のシーケンスを含むコンピュータプログラムを含んでもよい。このコンピュータプログラムは、例えば、設計／制御プロセスのために使用される別個のコンピュータシステムにおいて実行されてもよい。上述したように、計算および制御ステップは、図３の装置におけるユニットＰＵおよび／または図２の制御装置ＬＡＣＵで全部または部分的に実行することができる。このようなコンピュータプログラムが記憶されるデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）が提供されてもよい。

本発明に係るさらなる実施の形態は、下記の番号が付された条項により提供される。
項１．リソグラフィ装置の焦点性能を測定する方法であって、
（ａ）リソグラフィ装置を使用して基板上に少なくとも１つの焦点計測パターンを印刷するステップであって、印刷された前記焦点計測パターンは、少なくとも１つの方向に周期的であるフィーチャのアレイを備えるステップと、
（ｂ）印刷された前記焦点計測パターンの特性を測定するステップと、
（ｃ）前記特性の測定から焦点性能の測定を導出するステップと、を備え、
前記焦点計測パターンは、パターニングデバイスにより規定され、前記ステップ（ａ）の印刷は、前記パターニングデバイスを斜角で入射するパターニング放射で照明することにより実行され、前記焦点計測パターンは、第１フィーチャのグループの周期的アレイを備え、各グループは、１つ以上の前記第１フィーチャを備え、前記焦点計測パターン内の前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法よりもはるかに大きい、方法。
項２．前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法の４倍より大きい、項１に記載の方法。
項３．前記ステップ（ｂ）は、前記焦点計測パターンの回折スペクトルの非対称性を測定することによって、印刷されたパターンの特性として非対称性を測定するステップを備える、項１または２に記載の方法。
項４．前記印刷ステップ（ａ）で使用される放射の波長が、前記測定ステップ（ｂ）で使用される放射の波長よりも短い、項１，２または３に記載の方法。
項５．前記印刷ステップで使用される放射線の波長が２０ナノメートル未満であり、前記測定ステップで使用される波長が１００ナノメートルよりも大きく、前記第１フィーチャのそれぞれが、周期性の方向において５０ナノメートル未満の寸法を有する、項４に記載の方法。
項６．前記第１フィーチャの各グループは、２つ以上の前記第１フィーチャを備え、前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、各グループ内の前記第１フィーチャ間の間隔よりもはるかに大きい、項１から５のいずれかに記載の方法。
項７．前記第１フィーチャのグループのそれぞれが、正確に２つの前記第１フィーチャを備える、項１から６のいずれかに記載の方法。
項８．前記焦点計測パターンは、前記第１フィーチャの隣接するグループ間に配置された第２フィーチャをさらに備え、各第２フィーチャは、周期性の方向において前記第１フィーチャの寸法よりも大きい寸法を有する、項１から７のいずれかに記載の方法。
項９．２つ以上の前記第２フィーチャのグループが、前記第１フィーチャの隣接するグループの間に配置される、項８に記載の方法。
項１０．前記第１フィーチャのグループと、隣接する前記第２フィーチャとの間の間隔が、各第１フィーチャの寸法の４倍よりも大きい、項８または９に記載の方法。
項１１．前記第１フィーチャのグループと、隣接する前記第２フィーチャとの間の間隔が、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法と略同じである、項８または９に記載の方法。
項１２．前記第１フィーチャのグループを備える前記焦点計測パターンは、同じ前記基板上に別個の印刷ステップで印刷された第２フィーチャのアレイと位置合わせして印刷される、項１から７のいずれかに記載の方法。
項１３．前記第２フィーチャは、前記基板上の前記第１フィーチャのグループの上または下の異なる層に印刷される、項１２に記載の方法。
項１４．前記焦点計測パターンは、同じ前記ステップ（ａ）で印刷された２つ以上の類似した焦点計測パターンのうちの１つであり、前記２つ以上の焦点計測パターンは、前記第２フィーチャに対する前記第１フィーチャの位置決めにおけるプログラムされたオフセットを除いて、同一である、項１から１３のいずれかに記載の方法。
項１５．リソグラフィ装置で使用するためのパターニングデバイスであって、１つ以上のデバイスパターンおよび１つ以上の計測パターンのフィーチャを規定するための反射性および非反射性の部分を備え、前記計測パターンが少なくとも１つの焦点計測パターンを含み、前記焦点計測パターンが第１フィーチャのグループの周期的アレイを備え、各グループが１つ以上の前記第１フィーチャを備え、前記焦点計測パターン内の前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法よりもはるかに大きい、パターニングデバイス。
項１６．前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法の４倍よりも大きい、項１５に記載のパターニングデバイス。
項１７．前記反射部分は、２０ナノメートルよりも短いリソグラフィ装置で使用される放射の波長を反射するように適合され、各第１フィーチャは、前記リソグラフィ装置により印刷されたとき、周期性の方向において５０ナノメートル未満の寸法を有する、項１５または１６に記載のパターニングデバイス。
項１８．前記リソグラフィ装置によって印刷されたときの前記焦点計測パターンの周期が１００ナノメートルよりも大きい、項１７に記載のパターニングデバイス。
項１９．前記第１フィーチャの各グループは、２つ以上の前記第１フィーチャを備える、項１５から１８のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２０．前記第１フィーチャのグループの各々が、正確に２つの前記第１フィーチャを備える、項１５から１９のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２１．前記焦点計測パターンは、前記第１フィーチャの隣接するグループ間に配置された第２フィーチャをさらに備え、各第２フィーチャは、周期性の方向において前記第１フィーチャの寸法よりも大きい寸法を有し、前記第１フィーチャのグループと、隣接する前記第２フィーチャとの間の間隔は、各第１フィーチャの寸法の４倍よりも大きい、項１５から２０のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２２．２つ以上の第２フィーチャのグループを規定するよう適合され、前記第２フィーチャのグループは、前記第１フィーチャの隣接するグループの間に配置されている、項２１に記載のパターニングデバイス。
項２３．前記焦点計測パターンは、前記第１フィーチャの隣接するグループ間に配置された２つ以上の第２フィーチャのグループをさらに備え、各第２フィーチャは、周期性の方向において前記第１フィーチャの寸法よりも大きい寸法を有し、前記第１フィーチャのグループと隣接する第２フィーチャとの間の間隔は、前記グループ内の前記第１フィーチャ間の間隔と略同じである、項５から２０のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２４．第２フィーチャを規定する第２パターニングデバイスと組み合わせて、前記第１フィーチャのグループを備える前記焦点計測パターンが、同じ前記基板上に別個の印刷ステップで印刷された前記第２フィーチャのアレイと位置合わせして印刷される、項１５から２０のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２５．前記焦点計測パターンは、当該同じパターニングデバイスによって規定された２つ以上の類似した焦点計測パターンのうちの１つであり、前記２つ以上の焦点計測パターンは、前記第２フィーチャに対する前記第１フィーチャの位置決めにおけるプログラムされたオフセットを除いて、同一である、項２１から２４のいずれかに記載のパターニングデバイス。
項２６．リソグラフィプロセスのパラメータを測定するための計測装置であって、項１から１４のいずれかに記載の方法のステップ（ｂ）および（ｂ）を実行するように動作可能である、計測装置。
項２７．複数のターゲットをその上に有する前記基板のための支持体と、
各ターゲットによって散乱された放射をキャプチャーするための光学システムと、
キャプチャーされた散乱放射の非対称性に基づいて前記リソグラフィプロセスの焦点性能の測定を導出するためのプロセッサとを備える、項２６に記載の計測装置。
項２８．リソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィ装置は、
反射型パターニングデバイスを照明するように構成される照明光学システムと、
基板上に前記パターニングデバイスの像を投影するように構成される投影光学システムと、
項２６または２７に記載される計測装置と、を備え、
前記リソグラフィ装置は、さらなる基板へのパターンの付与のときに、前記計測装置により導出される焦点性能の測定を用いるように構成される、リソグラフィシステム。
項２９．適切なプロセッサ制御装置上で実行されたときに、前記プロセッサ制御装置に項１から１４のいずれかに記載の方法のステップ（ｂ）および／または（ｃ）を実行させるプロセッサ可読指令を備える、コンピュータプログラム。
項３０．項２９に記載のコンピュータプログラムを備えることを特徴とするコンピュータプログラム媒体。
項３１．リソグラフィプロセスを用いて一連の基板にデバイスパターンが付与されるデバイス製造方法であって、
項１から１４のいずれかに記載の方法を用いて前記リソグラフィプロセスの焦点性能を測定するステップと、
測定された焦点性能に従って、後続の基板のリソグラフィプロセスを制御するステップと、を備えるデバイス製造方法。

本書で用いられる「放射」および「ビーム」の用語は、いかなる種類の電磁的な放射を包含し、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長またはその近傍を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むとともに、イオンビームや電子ビームといった粒子ビームをも含む。

「レンズ」の用語は、文脈が許される場合において、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型および静電型の光学素子を含む任意の種類の光学素子の任意の一つまたは組み合わせと称されてもよい。

本発明の範囲は、上述の例示的な実施の形態のいずれにも限定されるのではなく、以下の請求項およびその等価物にしたがってのみ規定されよう。

Claims (14)

1. リソグラフィ装置の焦点性能を測定する方法であって、
   （ａ）パターニングデバイスの反射部分および非反射部分を前記パターニングデバイスに斜角で入射するＥＵＶ放射で照明して、印刷された焦点計測パターンを規定するステップであって、前記パターニングデバイスの前記非反射部分は、第１フィーチャおよび第２フィーチャを備えており、前記第１フィーチャと前記第２フィーチャの両方は、少なくとも１つの方向に周期的であり、各第２フィーチャは、前記第１フィーチャのグループの間に交互に配置され、前記第２フィーチャのそれぞれは、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法を有するとともに、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法だけ前記第１フィーチャの隣接するグループから間隔をあけて配置され、前記第１フィーチャは、前記照明を行う前記リソグラフィ装置の焦点に基づいて位置決めされる、ステップと、
   （ｂ）印刷された前記焦点計測パターンに関して、前記第１フィーチャの少なくとも１つのグループの少なくとも１つの周期性の方向に沿ったシフトを測定するステップと、
   （ｃ）前記シフトの測定から焦点性能の測定を導出するステップと、を備える、方法。
2. 前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法の４倍より大きい、請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップ（ｂ）は、前記焦点計測パターンの回折スペクトルの非対称性を測定することによって、印刷されたパターンの特性として非対称性を測定するステップを備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 照明ステップ（ａ）で使用される放射の波長が、測定ステップ（ｂ）で使用される放射の波長よりも短い、請求項１，２または３に記載の方法。
5. 前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、前記第１フィーチャの各グループ内の前記第１フィーチャ間の間隔よりも大きい、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記第１フィーチャのグループのそれぞれが、正確に２つの前記第１フィーチャを備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 前記第１フィーチャのグループを備える前記焦点計測パターンは、同じ基板上に別個の印刷ステップで印刷された第２フィーチャのアレイと位置合わせして印刷される、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. リソグラフィ装置で使用するためのパターニングデバイスであって、
   １つ以上のデバイスパターンおよび１つ以上の計測パターンのフィーチャを規定するための反射部分および非反射部分を備え、当該パターニングデバイスの前記非反射部分は、第１フィーチャおよび第２フィーチャを備えており、前記第１フィーチャと前記第２フィーチャの両方は、少なくとも１つの方向に周期的であり、各第２フィーチャは、前記第１フィーチャのグループの間に交互に配置され、前記第２フィーチャのそれぞれは、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法を有するとともに、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法だけ前記第１フィーチャの隣接するグループから間隔をあけて配置され、
   当該パターニングデバイスを斜角で入射するパターニング放射で照明して、印刷された焦点計測パターンを規定することにより印刷が実行され、それによって、前記リソグラフィ装置の焦点に依存する前記第１フィーチャの位置決めが取得され、印刷された前記焦点計測パターンに関して、前記第１フィーチャの少なくとも１つのグループの少なくとも１つの周期性の方向に沿ったシフトが測定され、前記シフトに基づいて前記リソグラフィ装置の焦点性能の測定が導出される、パターニングデバイス。
9. 前記第１フィーチャの隣接するグループ間の間隔は、周期性の方向における各第１フィーチャの寸法の４倍よりも大きい、請求項８に記載のパターニングデバイス。
10. 前記反射部分は、２０ナノメートルよりも短い前記リソグラフィ装置で使用される放射の波長を反射するように適合され、各第１フィーチャは、前記リソグラフィ装置により印刷されたとき、周期性の方向において５０ナノメートル未満の寸法を有する、請求項８または９に記載のパターニングデバイス。
11. リソグラフィプロセスのパラメータを測定するための計測装置であって、
    リソグラフィ装置を使用して基板上に少なくとも１つの焦点計測パターンを印刷するプロセッサであって、パターニングデバイスの反射部分および非反射部分で前記焦点計測パターンが印刷され、前記非反射部分は、第１フィーチャおよび第２フィーチャを有し、前記第１フィーチャと前記第２フィーチャの両方は、少なくとも１つの方向に周期的であり、各第２フィーチャは、前記第１フィーチャのグループの間に交互に配置され、前記第２フィーチャのそれぞれは、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法を有するとともに、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法だけ前記第１フィーチャの隣接するグループから間隔をあけて配置され、前記第１フィーチャは、照明を行う前記リソグラフィ装置の焦点に基づいて位置決めされる、プロセッサと、
    印刷された前記焦点計測パターンに関して、前記第１フィーチャの少なくとも１つのグループの少なくとも１つの周期性の方向に沿ったシフトを測定する検査装置と、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記シフトの測定から焦点性能の測定を導出し、
    前記パターニングデバイスを斜角で入射するパターニング放射で照明することにより印刷が実行され、それによって、前記リソグラフィ装置の焦点に依存する前記第１フィーチャのシフトを取得する、計測装置。
12. リソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムであって、
    前記リソグラフィ装置は、
    反射型パターニングデバイスを照明するように構成される照明光学システムと、
    基板上に前記パターニングデバイスの像を投影するように構成される投影光学システムと、
    計測装置と、を備え、
    前記計測装置は、
    前記リソグラフィ装置を使用して前記基板上に少なくとも１つの焦点計測パターンを印刷するプロセッサであって、パターニングデバイスの反射部分および非反射部分で前記焦点計測パターンが印刷され、前記非反射部分は、第１フィーチャおよび第２フィーチャを有し、前記第１フィーチャと前記第２フィーチャの両方は、少なくとも１つの方向に周期的であり、各第２フィーチャは、前記第１フィーチャのグループの間に交互に配置され、前記第２フィーチャのそれぞれは、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法を有するとともに、前記第１フィーチャのそれぞれの寸法よりも大きい寸法だけ前記第１フィーチャの隣接するグループから間隔をあけて配置され、前記第１フィーチャは、照明を行う前記リソグラフィ装置の焦点に基づいて位置決めされる、プロセッサと、
    印刷された前記焦点計測パターンに関して、前記第１フィーチャの少なくとも１つのグループの少なくとも１つの周期性の方向に沿ったシフトを測定する検査装置と、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記シフトの測定から焦点性能の測定を導出し、
    前記リソグラフィ装置は、さらなる基板へのパターンの付与のときに、前記計測装置により導出される焦点性能の測定を用いるように構成される、リソグラフィシステム。
13. 適切なプロセッサ制御装置上で実行されたときに、前記プロセッサ制御装置に請求項１から７のいずれかに記載の方法のステップ（ｂ）および／または（ｃ）を実行させるプロセッサ可読指令を備える、コンピュータプログラム。
14. リソグラフィプロセスを用いて一連の基板にデバイスパターンが付与されるデバイス製造方法であって、
    請求項１から７のいずれかに記載の方法を用いて前記リソグラフィプロセスの焦点性能を測定するステップと、
    測定された焦点性能に従って、後続の基板のリソグラフィプロセスを制御するステップと、を備えるデバイス製造方法。

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