JP2009156862A - 位置測定システムおよびリソグラフィ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 格子またはパターンの製造が容易である測定システムを提供する。
【解決手段】 測定システムは、構造に対するセンサの第１位置量を決定するために測定システムの構造上に配置される第１パターンと協動するように配置され、かつ構造に対するセンサの第２位置量を決定するために構造上に配置される第２パターンと協動するように配置されるセンサを含み、前記第１および第２パターンが、構造の異なる表面上に配置される。
【選択図】 図４

Description

[0001] 本発明は、位置測定システムおよびリソグラフィ装置に関する。
[0002] 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）の製造に用いることができる。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、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。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、または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り各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆる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り、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。
[0003] 基板上の適切な位置にパターニングデバイスのパターンを投影するためには、パターニングデバイスと基板の瞬時位置を正確に知ることが望ましい。この情報を得るために、リソグラフィ装置には、１つ以上の位置測定システムが設けられる。最も一般的に使用される位置測定システムは、干渉計ベースの測定システムとエンコーダベースの測定システムを含む。後者は一般的に、センサと格子の相対位置の決定を可能にする格子またはパターンと協動するように配置されるセンサを含む。一般に、このようなエンコーダベースの測定システムは、リソグラフィ装置内のステージ装置の位置を決定するために使用され得る。原則として、このようなエンコーダベースの測定システムは、センサが１つの位置から別の位置に移動されるときに、パターンに対するセンサの相対変位に関する情報を提供する。例えば、パターンは、変位方向に沿って互いに隣接して配置された複数のラインの周期パターンであってもよく、変位の間、センサは、通過したラインの数を数える（パターンの個々のラインは、一般に、変位方向にほぼ垂直な方向に延在することを注記しておく)。このようなエンコーダベースの測定システムは、格子に対するセンサの位置に関する追加情報を提供するように拡張されてきた。例としては、２次元の位置情報を提供するために２次元格子（例えば、チェッカーボードパターン（checker board pattern）を含む）を使用することである。上述した基本エンコーダ測定システムの他の構成は、絶対位置測定を可能にするための第２パターンを含み得る。例えば、このパターンは、ある位置の基準マークを含み得るものであり、センサによるこの基準マークの検出によって、基準位置をセンサによって設定することが可能となる。
[0004] ２つの位置量が測定される場合は、格子デザインは複雑になる傾向がある（例えば、複数のラインのパターンよりもチェッカーボードパターン、または複数のラインのパターン内の特定の位置にある基準マークを含むなど）。後者の場合は、リニア格子の正確さは、例えば基準マークの導入によって影響を受け得る。よって、格子またはパターンの製造は困難となり得る。
[0005] 格子またはパターンの製造が容易である測定システムを提供することが望ましい。
[0006] 本発明の一態様に従い、オブジェクトの第１位置量を決定するための第１パターン、およびオブジェクトの第２位置量を決定するための第２パターンと協動するように配置されたセンサを含む、オブジェクトの位置を測定するための測定システムが提供され、前記第１パターンと第２パターンは、構造の異なる表面上に取り付けられる。
[0007] 本発明の他の態様に従い、放射ビームを調整するように構成された照明システム、前記放射ビームの断面にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構成されたサポート、基板を保持するように構成された基板テーブル、および前記基板のターゲット部分に前記パターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムを含む、リソグラフィ装置が提供され、当該リソグラフィ装置は、前記サポートおよび／または前記基板テーブルの位置を測定する測定システムをさらに含み、当該測定システムは、前記サポートおよび／または前記基板テーブルの第１位置量を決定するために前記測定システムの構造上に配置された第１パターン、および前記サポートおよび／または前記基板テーブルの第２位置量を決定するために前記構造上に配置された第２パターンと協動するように配置されたセンサを含み、前記第１および第２パターンは、前記構造の異なる表面上に配置される。
[0008] 本発明の実施形態では、位置量は、例えば、絶対位置基準、移動した距離、２つの位置の間の変位などを表し得る。
[0009] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0019] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば紫外線またはＥＵＶ放射）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）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定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付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたパターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴ、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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴ、およびパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けら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（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。
[0020] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
[0021] パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイス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を保持する。パターニングデバイスサポートは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイスサポートは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
[0022] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、その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に正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
[0023] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、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、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レゼンソン型（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型、ならびに種々の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、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
[0024] 本明細書において使用される「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、あるいは液浸液の使用また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、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
[0025] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0026] 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）を有する型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、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
[0027] 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ための技術においてよく知られている。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。
[0028] 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る。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、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を使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
[0029] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタ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）を調節することができる。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といったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
[0030] 放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（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。パターニングデバイス（例えば、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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＭＳ（例えば、干渉計デバイス、リニアまたは平面（２Ｄ）エンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、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付けることもできる。
[0031] 本発明の一実施形態において、位置センサＭＳおよび／またはパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡの位置を測定するように配置された位置センサのいずれも、オブジェクト（すなわち、マスクＭＡまたは基板Ｗ）の第１位置量を決定するための第１パターンと、かつオブジェクトの第２位置量を決定するための第２パターンと協動するように配置されたセンサを含む、オブジェクトの位置を測定するように構成された測定システムを含み、前記第１パターンと前記第２パターンは、構造の異なる表面上に取り付けられる。このような測定システムは、従来の測定システムのパターン構造（または格子）に比べて、前記パターンを含む構造の製造はより簡単であるという利点を提供する。通常、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１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）およ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）、パターニングデバイスサポート（例えば、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連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが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との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に設けられている場合、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。
[0032] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
[0033] １．ステップモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、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。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
[0034] ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けら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）。パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
[0035] 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、パターニングデバイスサポート（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を動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さら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、また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、前述の型の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。
[0036] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0037] 図２は、当技術分野で公知である位置測定システムのＸＺ図を、この測定システムの格子のＸＹ図と共に概略的に示す。このシステムは、構造１１０上の格子１００、および格子に対するセンサの位置量、図示された配置では、格子に対するセンサのＸ位置を判定または決定するように配置されたセンサ１２０を含む。図示された配置では、センサは、格子１００に放射ビーム１３０を投影するように配置され、図示された例では、格子の反射ビーム１６０、１７０を受けるための２つのディテクタ１４０、１５０を含む。反射ビーム１６０、１７０は、例えば、反射ビームの＋１および−１次数（または波形）であり得る。図示された配置では、測定システムはインクレメンタル測定システム（incremental measurement system）を構成する。すなわち、センサまたは格子のいずれかの絶対位置に関する情報を提供できない。
[0038] 図３は、当技術分野で公知である第２の位置測定システムを概略的に示す。図３は、チェッカーボードパターンに相当する、構造（図示されていない）に設けられた２次元パターン（または格子）２００を示す。図示された配置により、Ｘ方向とＹ方向の両方における格子２００に対するセンサ２１０の位置測定が可能となる。これは、センサ２１０のディテクタエレメント２２０に向かってセンサ２１０から発する反射ビーム（図示されていない）を検出することによって達成され得る。当業者には明らかなように、チェッカーボードパターンの製造は、例えば図２（格子１００のＸＹ図）に示されるようなリニア格子の製造よりも複雑になり得る。リニア格子の製造可能性を維持しつつ、２つの異なる位置量を得る可能性の両方の恩恵を受けるために、構造の異なる表面上のセンサと協動する２つのパターンを提供することが提案される。
[0039] 図４は、本発明の一実施形態に従ったこのような構造の例を概略的に示している。図示される構造３００は、構造の第１表面３２０上の第１パターン３１０、および構造の第２の異なる表面３４０上の第２パターン３３０を含む。第１パターン３１０は、例えば、複数のラインを含む格子で、第１方向（Ｘ方向）に延在する格子（パターン）であってもよく、第２パターン３３０は、例えば、前記格子と類似しているが第２方向（Ｙ方向）に延在する格子であってもよい。留意すべき点は、これら格子の個々のラインは、実際には、格子の方向に垂直な方向に延在するということ、すなわち、格子３１０の個々のラインは、実際には、Ｙ方向に延在するが、格子は全体としてＸ方向に延在するということである。但し、一般に、第１パターンは、第２パターンが延在する方向に垂直な方向に延在し得ないということに注意すべきである。さらに、パターンが取り付けられる表面が互いに平行である必要はないということに注意してもよい。
[0040] 図４で示される構造は、図５で示されるように、本発明の一実施形態で適用され得る。図５は、図４で示される構造に類似した構造４００を概略的に示しており、この構造は、構造の上面に取り付けられた第１パターン（または格子）４１０（Ｙ方向に延在するパターン）、および構造の底面に取り付けられた第２パターン（または格子）４２０（Ｘ方向に延在するパターン）を含む。図５はさらに、構造の底面に向かうように誘導された、センサ（図示されていない）から発する放射ビーム４４０を示す。ビームが入射すると格子４２０で反射するが、この反射は、例えば放射ビーム４４０の＋１および−１次数であり得る反射ビーム４５０および４６０によって示されている。格子４２０のラインがＹ方向に延在するため、＋１および−１次数は、Ｙ方向に垂直な平面、すなわちＸＺ面で反射する。反射ビーム４５０および４６０はさらに、格子と協動するセンサのディテクタエレメント（図示されていない）によって捕獲され得る。放射ビーム４４０の反射していない部分は、構造を通過して伝播し、格子４１０に入射する。格子４２０への入射と同様に、放射ビームは反射され、反射ビーム（４７０、４８０）の＋１および−１次数は、ディテクタエレメントによって捕獲される。格子４１０のラインがＸ方向に延在するため、反射ビームは、Ｘ方向に垂直な平面、すなわちＹＺ面で見られ得る。このような配置は、例えば、オブジェクトの第１および第２位置量を決定するために提供され得る。例えば、このような配置は、例えば、基板が提供された基板テーブルのＸ方向およびＹ方向を決定するためのリソグラフィ装置で適用され得る。そのため、前記格子を含む構造は、例えば、リソグラフィ装置の基準フレームまたは基準部分（例えば、投影レンズ）に取り付けられてもよいが、協動するセンサは、基板テーブルに、または基板テーブルを制御かつ位置決めする位置決めデバイスに取り付けられる。
[0041] 本発明の実施形態は、第１および第２位置量が異なる方向についての情報に関する実施形態に限定されない。これを例示するために、図６は、構造５２０に取り付けられた第１格子５１０、および構造の異なる表面に取り付けられた第２格子５３０と協動するように配置されたセンサ５００を含む本発明の一実施形態のＸＺ図を概略的に示す。これら格子は両方ともＸ方向に延在し、Ｙ方向（ＸＺ面に垂直である）に延在する複数のラインを含む。図からわかるように、２つの格子５１０と５３０は、異なるピッチ（図６において「ｄ」および「Ｄ」で示される）を有するという点で異なる。図６はさらに、センサ５００から発する入射ビーム５５０と、センサのディテクタエレメント５６０および５７０に向かう、第１格子を含む表面および第２格子を含む表面からの反射ビームを示す。図示された配置は、Ｄ／（Ｄ−ｄ）に相当する期間にわたって（Ｘ方向に）、構造に対するセンサの絶対位置測定を可能にするということがわかる。この期間内に、それぞれの位置は、両方の格子から発生する信号のユニークな組み合わせによって特徴付けられる。図７は、このような配置の３次元（３Ｄ）図を概略的に示す。この図は、Ｘ方向に延在する第１格子６１０、およびこれもＸ方向に延在する第２格子６２０であって、異なるピッチ（格子の異なるラインとラインの間の距離がより大きいものとして示されている）を有する第２格子６２０を含む構造６００を概略的に示している。構造に入射する放射ビームは、一部が第１格子で反射し、そして一部が構造を通過して第２格子に伝播し得る。当然のことながら、この場合、両方の格子からの反射ビームは、Ｙ方向（すなわち、第１および第２格子のラインに平行な方向）に垂直な面に配置され得る。
[0042] 本発明の一実施形態では、第１パターンはインクレメンタル位置測定を可能にするリニア格子を含み、その一方で、第２パターンは基準マークを含む。このような基準マークは、ある位置における絶対位置の決定を可能にする。基準マークがセンサによって検知されたときに、構造に対するセンサについての絶対位置情報が得られる。この基準が設定されると、第１格子が延在する方向に沿った変位は、構造に対するセンサについての絶対位置情報を提供し得る。このような基準マーク（または複数の基準マーク）の存在は、測定システムの初期化の間に、例えば、起動の間または電力サージ（power surge）の後に適用し得る。この手順は、ホーミング（homing）またはゼロイング（zeroing）と呼ばれる場合もある。
[0043] 図８は、このようなシステムのＸＺ断面図を概略的に示す。図示されている測定システムは、構造７２０に取り付けられた第１格子７１０、および構造の異なる表面に取り付けられた基準マーカ７３０と協動するように配置されたセンサ７００を含む。図６で示されるシステムのように、入射放射ビームの反射ビームは、センサ７００によって検出され得るものであり、かつ２つの位置量の決定を可能にする。 図示される例では、２つの位置量は、ある位置（基準マーカ７３０の位置によって決定される)におけるインクレメンタル位置測定および絶対位置検出から成る。
[0044] 本発明の一実施形態では、構造に取り付けられたパターンは、構造に埋め込まれる、あるいは言い換えると、構造の内表面に取り付けられる。本発明で適用される構造を製造するために、構造の２つの異なる外表面に第１および第２パターンを適用してもよい。あるいは、２つのパターンを含む構造は、２つの構造部品（それぞれが格子を含む）を結合することによって製造してもよい。格子のうちの１つが、外表面上にあるのではなく、実際に構造中に埋め込まれる（すなわち、構造の内表面に取り付けられる）ように、２つの部品を結合することができる。このように埋め込まれたパターンが好ましい場合もあり、それは、汚染の影響を受けにくく、かつ構造の洗浄をより容易に行うことを可能にする（パターンを損傷するリスクなしに）からである。このような構造は、図９に示されている。
[0045] 図９は、第１パターン８２０を含む第１構造部品８１０、および第２パターン８４０を含む第２構造部品８３０を含む、組み立てられていない状態（図の左側）の構造８００を概略的に示す。これらが結合されると、図の右側に示される構造（８５０）が得られ、結果として第２パターンが構造中に埋め込まれる。
[0046] 上の複数の実施形態で説明された格子またはパターンは、位相格子または反射格子のいずれかであってもよい。
[0047] 当然のことながら、様々な実施形態で言及される放射ビームは、例えば、可視光線であってよい。しかしながらより一般的には、いかなる形態の放射も適用され得ることがわかる。従って、本明細書で説明されるパターンは、いかなる形態または形状であってもよい。パターンが、放射ビームが影響を受けること（すなわち、何らかの形で改変されることを可能にするものである限り、改変されたビームが検出されるかもしれず、かつ構造に対するセンサの位置量の決定を可能にする。
[0048] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載の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ガイダンス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）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光された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で処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[0049] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。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の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
[0050] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
[0051] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
[0052] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶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）の形態であってもよい。
[0053] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
[0010] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0011] 図２は、当技術分野で公知である、パターンと協動するセンサを含む第２の測定システムを示す。 [0012] 図３は、当技術分野で公知である、パターンと協動するセンサを含む測定システムを示す。 [0013] 図４は、本発明の一実施形態に係る測定システムにおいて適用可能な構造を概略的に示す。 [0014] 図５は、本発明の一実施形態に係る位置測定システムの３次元図を概略的に示す。 [0015] 図６は、本発明の一実施形態に係る位置測定システムの２次元図を概略的に示す。 [0016] 図７は、本発明の一実施形態に係る位置測定システムの３次元図を概略的に示す。 [0017] 図８は、本発明の一実施形態に係る別の位置測定システムの２次元図を概略的に示す。 [0018] 図９は、本発明の一実施形態に係る位置測定システムにおいて適用可能である構造のアセンブリを概略的に示す。

Claims (14)

  1. （１）構造に対するセンサの第１位置量を決定するために、前記構造上に配置された第１パターンと協動するように、かつ（２）前記構造に対する前記センサの第２位置量を決定するために、前記構造上に配置された第２パターンと協動するように配置された、前記センサを含む位置測定システムであって、前記第１パターンと前記第２パターンは、前記構造の異なる表面上に配置される、位置測定システム。
  2. 前記第１パターンは、第１方向に延在するリニア格子である、請求項１に記載の位置測定システム。
  3. 前記第２パターンは、前記第１方向に実質的に垂直な第２方向に延在するリニア格子である、請求項２に記載の位置測定システム。
  4. 前記第１パターンは、第１ピッチを有するリニア格子であり、前記第２パターンは、前記第１ピッチとは異なる第２ピッチを有するリニア格子である、請求項１に記載の位置測定システム。
  5. 前記センサは、前記第１パターンに向けて、かつ少なくとも部分的に前記構造を通して前記第２パターンに向けて放射ビームを投影するように配置されている、請求項１に記載の位置測定システム。
  6. 前記構造は透明層を含む、請求項１に記載の位置測定システム。
  7. 前記センサは、前記第１パターンの＋１および−１次反射波形を受けるようにさらに配置されている、請求項１に記載の位置測定システム。
  8. 前記センサは、前記第２パターンの＋１および−１次反射波形を受けるようにさらに配置されている、請求項７に記載の位置測定システム。
  9. 前記第１パターンと前記第２パターンは、前記構造の対向する表面に配置される、請求項１に記載の位置測定システム。
  10. 前記パターンの少なくとも１つは、前記構造の内表面に提供されている、請求項１に記載の位置測定システム。
  11. 放射ビームを調整するように構成された照明システム、
    前記放射ビームの断面にパターンを付与して、パターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイスサポート、
    基板を保持するように構成された基板サポート、
    前記基板のターゲット部分に前記パターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システム、および
    前記サポートのうちの１つの第１および第２位置量を測定するように構成された位置測定システムであって、（１）前記サポートの前記第１位置量を決定するために前記測定システムの構造上に配置された第１パターン、および（２）前記サポートの前記第２位置量を決定するために前記構造上に配置された第２パターンと協動するように配置されたセンサを含む、位置測定システム
    を含む、リソグラフィ装置であって、
    前記第１および第２パターンは、前記構造の異なる表面上に配置される、リソグラフィ装置。
  12. 前記第１位置量は第１方向の変位であり、前記第２位置量は第２方向の変位であり、前記第１方向は水平面に実質的に垂直であり、前記第２方向は水平面に実質的に平行である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
  13. 前記サポートは前記パターニングデバイスサポートである、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
  14. 前記サポートは前記基板サポートである、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
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