JP2012009859A - リソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改良されたリソグラフィ装置、特にオーバーレイおよび結像の性能を改善したリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
【解決手段】リソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成可能なパターニングデバイス、を支持するよう構成されたサポートと、基板を保持するよう構成された基板テーブルと、基板テーブルを基準構造に対して位置決めするためのステージシステムと、パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、センサ部と光学部とを有する光学測定システムと、を備える。光学部は、パターン付与された放射ビームと光学的に相互作用し、その相互作用の結果を出力としてセンサ部に送信する。光学部は基板テーブルに設けられ、センサ部はステージシステムまたは基準構造に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置に関する。

リソグラフィ装置は、基板に、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを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。この場合、マスク、レチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いて、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを生成できる。このパターンは、基板（例えばシリコンウエハ）上のターゲット部分（例えば、一つまたは複数のダイの部分からなる）に転写され得る。パターンの転写は、一般的には基板上に設けられた放射線感受性材料（レジスト）の層への結像によりなされる。一般に、単一の基板は、連続してパターン形成される隣接するターゲット部分のネットワークを有する。通常のリソグラフィ装置には、いわゆるステッパといわゆるスキャナとがある。ステッパでは、各ターゲット部分にパターンの全体を一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。スキャナでは、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームを用いてパターンを走査する一方、この方向と平行にまたは逆平行に基板を同期させて走査することによって、各ターゲット部分が照射される。パターンを基板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。

リソグラフィ装置は光学測定システムを含んでもよい。この光学測定システムは、基板を保持する基板テーブルに設けられてもよい。そのような光学測定システムの一例は、レチクルを基板テーブルに揃えるために使用されるイメージ位置検出装置である。したがって、レチクルには（回折格子などの）構造が設けられ、基板テーブルには相補的な構造が設けられる。レチクルの構造および基板テーブルの相補的な構造を通じて放射ビームを伝送し、基板テーブルのセンサ部によってイメージを検出することによって、イメージの位置および焦点を決定することができる。この位置および焦点情報を基板テーブルの位置制御ユニットまたはコントローラに送ることができる。位置制御ユニットまたはコントローラは、この情報に基づいてレチクルを基板テーブルに揃えることができる。相補的な構造を通じて放射ビームを伝送する代わりに、放射ビームは相補的な構造によって反射されてもよい。

パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影するために投影システムが使用される場合、その投影システムの特性を示す光学測定システムが提供されてもよい。測定可能な特性およびパラメータは、例えば収差や瞳分布および／または伝送（アポダイゼーション）の詳細な形などである。測定システムは基板テーブル上の回折格子を含んでもよい。この回折格子は、収束点に収束してくる波面を、横方向にせん断された複数の波面の複製に分けるためのものである。せん断された波面の干渉がセンサ部によって観測される。

従来の光学測定システムでは、システムに電力を供給しそこで測定されたデータをデータ処理ユニットに移送するために、電気ワイヤ／ケーブルが必要である。さらに、基板テーブルに設けられたエレクトロニクスの冷却が必要になるかもしれない。後者は特にＥＵＶリソグラフィ装置に当てはまりうる。これら全ては、基板テーブルに働く擾乱力およびトルクを生成しうるので、位置決めの正確性が低減し、したがってオーバーレイおよび結像の性能が低下しうる。

改良されたリソグラフィ装置、特にオーバーレイおよび結像の性能を改善したリソグラフィ装置を提供することが望ましい。

本発明のある態様によると、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成可能なパターニングデバイス、を支持するよう構成されたサポートと、基板を保持するよう構成された基板テーブルと、基板テーブルを基準構造に対して位置決めするためのステージシステムと、パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、センサ部と光学部とを有する光学測定システムと、を備える。光学部は、パターン付与された放射ビームの一部と光学的に相互作用し、その相互作用の結果を出力としてセンサ部に送信する。光学部は基板テーブルに設けられ、センサ部はステージシステムまたは基準構造に設けられる。

本発明の実施の形態は、例示のみを目的として添付の模式的な図面を参照して説明される。図面では、対応する参照番号は、対応する部分を示す。

本発明の実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。

本発明のひとつの実施の形態に係る図１のリソグラフィ装置の一部を模式的に示す図である。

本発明の別の実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を模式的に示す図である。

本発明のさらに別の実施の形態に係る光学測定システムを模式的に示す図である。

本発明のさらなる実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を模式的に示す図である。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、紫外線（ＵＶ）放射や他の適切な放射）を調整する照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構成され、第１位置決めデバイスＰＭに接続されたパターニングデバイスサポートもしくはサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。第１位置決めデバイスＰＭは、パターニングデバイスをあるパラメータに従って正確に位置決めする。この装置は、基板（例えばレジストコートウエハ）Ｗを保持するよう構成され、第２位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴもしくは「基板サポート」を含む。第２位置決めデバイスＰＷは、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成される。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に付与されたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つもしくは複数のダイを含む）上に投影する投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。

照明システムは、放射ビームを方向付け、成形し、あるいは制御するために、屈折光学素子、反射光学素子、磁気光学素子、電磁気光学素子、静電光学素子、あるいはこれらの任意の組み合わせなどの様々な種類の光学素子を含んでもよい。

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の配向やリソグラフィ装置の設計や、たとえばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等の他の条件などに応じた態様でパターニングデバイスを保持している。パターニングデバイスサポートは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するための他の固定用技術を使用できる。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移動させ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配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語とみなすことができる。

本明細書で使用されている「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付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たと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んでいる場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、ターゲット部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。

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、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。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。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書で使用されている「投影システム」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁気光学系、静電光学系、またはそれらの任意の組合せを含む任意の種類の投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語とみなすことができる。

本明細書に示されるように、本装置は（たとえば透過マスクを用いる）透過型である。あるいはまた、本装置は（たとえば、上述した種類のプログラマブルミラーアレイを用いた、あるいは反射マスクを用いた）反射型であってもよい。

リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルもしくは「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルもしくは「マスクサポート」）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては追加されたテーブルまたはサポートは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたはサポートで露光が行われている間に他の１以上のテーブルまたはサポートで準備工程を実行するようにしてもよい。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸液はリソグラフィ装置の他の空間、例えばパターニングデバイスと投影システムとの間に導入されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を大きくするために使用されうる。本明細書で使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すべきであることを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が置かれることを意味しているにすぎない。

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っている。例えば放射源がエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、別個の構成要素とすることができる。このような場合、放射ビームは、たと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備えたビーム搬送系ＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ受け渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置と一体に構成されていてもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと称されてもよい。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳平面における強度分布の少なくとも半径方向外径および／または内径（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）が調整される。加えて、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などの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータは、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を調整するために用いられる。

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に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンを付与される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを透過した後、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のターゲット部分Ｃに合焦させる。第２位置決めデバイスＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、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は正確に移動され、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数のターゲット部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同じように、第１位置決めデバイスＰＭともう１つの位置センサ（図１に明確には示されていない）とを用いて、例えばマスクライブラリから機械検索後、または走査中に、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決めすることができる。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位置決めデバイスＰＭの一部を形成しているロングストロークモジュール（粗い位置決め用）およびショートストロークモジュール（精細な位置決め用）を使用して実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」の移動は、第２位置決め器ＰＷの一部を形成してい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（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接続され、あるいは固定される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイス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を使用して整列させることができる。図では、基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占有しているが、基板アライメントマークは、ターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（このような基板アライメントマークは、スクライブラインアライメントマークとして知られている）。同様に、１つ以上のダイがパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に設けられる場合、ダイ間にパターニングデバイスアライメントマークが配置されてもよい。

図示の装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモード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回の照射でターゲット部分Ｃに投影される間、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もしくは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」は、実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」がＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法が制限されることになる。
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ターゲット部分Ｃに投影される間、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もしくは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」は、同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。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もしくは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」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る。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光でのターゲット部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。
３．その他のモードにおいては、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もしくは「マスクサポート」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、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」が移動またはスキャンされる。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、スキャン中、基板テーブルＷＴもしくは「基板サポート」が移動する毎に、あるいは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。この動作モードは、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してい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。

上述の使用モードの組み合わせおよび／または変形、もしくは全く異なった使用モードが使われてもよい。

図２は図１の基板テーブルＷＴおよび位置決めデバイスＰＷをより詳細に示す模式図である。基板テーブルＷＴは位置決めデバイスＰＷによって支持され、その位置決めデバイスＰＷはフレームＦＡによって支持される。位置決めデバイスＰＷは代替的にステージシステムと称されてもよい。

基板テーブルＷＴのフレームＦＡに対する粗い位置決めのためのロングストロークモジュールＬＳＭは、位置決めデバイスＰＷとフレームＦＡとの間に設けられる。したがって、フレームＦＡは基準構造として機能する。基板テーブルの位置決めデバイスＰＷに対する、したがってフレームＦＡに対する精緻な位置決めのためのショートストロークモジュールＳＳＭは、位置決めデバイスＰＷと基板テーブルＷＴとの間に設けられる。したがって、ステージシステムは、基板テーブルＷＴをフレームＦＡに対して位置決めするために使用される。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は位置決めデバイスＰＷの一部を形成する。

図２において、基板テーブルＷＴは基板Ｗを保持する。パターン付与された放射ビームの一部分が基板Ｗに入射し、別の部分が２つの光学測定システムに入射するように、基板テーブルＷＴはパターン付与された放射ビームＰＲＢの中で配置される。第１光学測定システムＦＯＭＳは図２の右側に配置され、第２光学測定システムＳＯＭＳは図２の左側に配置される。各光学測定システムは、基板テーブルＷＴに設けられた光学部ＯＰと、位置決めデバイスＰＷすなわちステージシステムに設けられたセンサ部ＳＰと、を含む。光学部ＯＰはパターン付与された放射ビームの一部分と相互作用し、本実施の形態ではパターン付与された放射ビームの外側の部分と相互作用する。光学部はその相互作用の結果をセンサ部ＳＰに向けて出力する。センサ部はその結果を検出することができ、またその出力を電気信号などの別の量に変換することができる。そのような量から情報が取得されうる。ある実施の形態では、光学部ＯＰは相互作用の出力と共に基準ビームを出力してもよい。結果の空間座標をそのような基準ビームから導出することができる。ここで、本実施の形態においては、光学測定システムによる測定と基板の露光とは同時には発生しないことを明確に言及しておく。

光学部とパターン付与された放射ビームの一部分との相互作用は、レンズやミラーや回折格子やポラライザやフィルタなどの光学素子によって行われる屈折や干渉や反射や偏光やフィルタリングなどの光学操作を含んでもよい。ある実施の形態では、光学部は少なくとも回折格子を含む。

センサ部をステージシステムに設けることの利点は、基板テーブルにケーブルやワイヤやホースを設ける必要がないことである。ケーブルおよびワイヤを必要とするコンポーネントは全てステージシステムに設けられているからである。その結果、ケーブルやワイヤからの基板テーブルへの擾乱は低減され、基板テーブルの位置決めの正確性は向上し、したがってオーバーレイおよび結像の性能が向上する。

図３は本発明の別の実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を模式的に示す。その部分は、図１のリソグラフィ装置において使用されうる。位置決めデバイスＰＷおよび基準構造ＲＳを支持するフレームＦＡが示される。基準構造はフレームＦＡによって低周波数的に支持されており、フレームから基準構造への振動の伝達はできる限り抑えられている。低周波数的な支持はバネＫによって示されている。位置決めデバイスの基準構造ＲＳに対する粗い位置決めのためのロングストロークモジュールＬＳＭは、フレームと位置決めデバイスＰＷとの間に設けられる。

基板テーブルＷＴの位置決めデバイスＰＷに対する、したがって基準構造ＲＳに対する精緻な位置決めのためのショートストロークモジュールＳＳＭは、位置決めデバイスＰＷと基板テーブルＷＴとの間に設けられる。したがって、位置決めデバイスＰＷは、基板テーブルＷＴを位置決めするためのステージシステムとして使用される。

基板テーブルＷＴは基板Ｗを保持する。図３において、パターン付与された放射ビームの一部分が基板Ｗに入射し、パターン付与された放射ビームの一部分が光学測定システムＯＭＳに入射するように、基板テーブルはパターン付与された放射ビームＰＲＢの中で配置される。実際、光学測定システムＯＭＳによる測定中は基板Ｗをパターン付与された放射ビームで露光せず、パターン付与された放射ビームでの基板の露光中は、光学測定システムは使用されなくてもよい。

光学測定システムは光学部ＯＰを含む。光学部ＯＰは、パターン付与された放射ビームＰＲＢの一部と相互作用し、その相互作用の結果を出力としてセンサ部ＳＰに送信する。光学部ＯＰは基板テーブルＷＴに設けられ、センサ部ＳＰは基準構造ＲＳに設けられる。あるいはまた、センサ部ＳＰはフレームＦＡに設けられてもよい。

センサ部ＳＰを位置決めデバイスＰＷではなく基準構造またはフレームＦＡに設けることの利点は、位置決めデバイスＰＷや基板テーブルＷＴのような移動コンポーネントにケーブルやワイヤやホースを設ける必要がないことである。したがって、ケーブルやワイヤやホースに起因する位置決めデバイスおよび基板テーブルに対する擾乱は除去され、オーバーレイおよび結像の性能が向上する。

図４は本発明のひとつの実施の形態に係る光学測定システムをより詳細に示す模式図である。光学部ＯＰおよびセンサ部ＳＰが示される。光学部は、図１のリソグラフィ装置と同様のＺ方向に実質的に平行なパターン付与された放射ビームの一部分、と実質的に直交する回折格子を含む。パターン付与された放射ビームのその部分はリソグラフィ装置のレチクルレベルにおいて別の回折格子と相互作用した後のものであってもよい。および／または、その部分は投影システムを通過した後のものであってもよい。これにより、その部分は投影システムのパラメータおよび性質についての情報を意図的に集めることとなる。

回折格子を通過した後つづいて、パターン付与された放射ビームの一部分はミラーＭＩによって反射され、パターン付与された放射ビームのその部分の主な向きが垂直から水平に変更される。最後に、パターン付与された放射ビームのその部分は第１レンズＬ１を通過し、パターン付与された放射ビームのその部分は略平行ビームＰＢに変換される。平行ビームの利点は、光学部ＯＰとセンサ部ＳＰとの距離が、光学部ＯＰからセンサ部ＳＰへの伝送に影響を及ぼさなくなることである。

センサ部ＳＰは、平行ビームを検出器ＤＥ上に集束させるための第２レンズＬ２を含む。検出器ＤＥは放射を電気信号に変換し、その電気信号は適切な処理ユニット（プロセッサと広く呼ばれている）または制御ユニット（コントローラと広く呼ばれている）によって処理されうる。検出器ＤＥは放射感応性の検出面ＤＥＰを含み、その検出面はパターン付与された放射ビームＰＲＢと平行な平面内にある。平行ビームＰＢおよび検出面ＤＥＰの他の向きも可能であり、例えば水平に対して４５度の角度であったり、垂直であったりしてもよい。

検出器に電力を供給するため、および、検出器によって取得されたデータをセンサ部から例えば処理ユニットに移送するため、ケーブルＣＡが設けられる。ある実施の形態では、センサ部の冷却が望まれるので、ケーブルは水などの冷媒をセンサ部とやりとりするためのホースを含む。

図５は図２のリソグラフィ装置の代替的な実施の形態を模式的に示す。図２では、ステージシステムすなわち位置決めデバイスＰＷが基板テーブルＷＴを支持する。図５に示されるリソグラフィ装置の一部では、基板テーブルＷＴはステージシステムＰＷによってフレームＦＡに対して位置決めされ、基板テーブルＷＴはステージシステムＰＷではなくフレームＦＡによって支持される。ステージシステムをフレームＦＡに対して粗く位置決めするためのロングストロークモジュールＬＳＭは、ステージシステムＰＷとフレームとの間に設けられる。基板テーブルをステージシステムに対して、したがってフレームＦＡに対して精緻に位置決めするためのショートストロークモジュールＳＳＭは、ステージシステムＰＷと基板テーブルＷＴとの間に設けられる。

図５において、基板テーブルは基板Ｗを保持する。パターン付与された放射ビームの一部分が基板に入射し、別の部分が光学測定システムＯＭＳに入射するように、基板テーブルは配置される。実際、光学測定システムにおける測定は、パターン付与された放射ビームによる基板の露光と同時には行われない。

図２のリソグラフィ装置と同様に、光学測定システムＯＭＳは、基板テーブルに設けられた光学部ＯＰと、ステージシステムに設けられたセンサ部ＳＰと、を含む。

ここで、図に示される実施の形態はロングストロークモジュールと共にショートストロークモジュールを使用するが、本発明は基板テーブルを位置決めするためにモジュールをひとつのみ使用する実施の形態にも適用可能であることを明確に言及しておく。例えば、図３の実施の形態を、基板テーブルＷＴをステージシステムＰＷに統合することでショートストロークモジュールＳＳＭを除去し、ロングストロークモジュールＬＳＭを基板テーブルを粗くかつ精緻に位置決めするためのモジュールによって置き換えるよう変更できる。

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を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用ガイダンス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がある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。基板は露光前または露光後においてトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味する。

ここでは特に光リソグラフィを本発明に係る実施の形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光リソグラフィに限られるものではない。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に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニングデバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。

本明細書において「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射、およびイオンビームや電子ビームなどの粒子線を示す。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子を含む１つまたは各種の光学素子の組み合わせを指し示すものであってもよい。

本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば、本発明はコンピュータプログラムの形式を取ってもよい。このコンピュータプログラムは機械に読み取り可能な命令の１つもしくは複数のシーケンスを含む。命令は、上述の方法を記述する。あるいはまた、本発明は、そのようなコンピュータプログラムを記憶保持するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気もしくは光学ディスク）の形式を取ってもよい。

上述の記載は例示を目的としており、それに限定されるものではない。したがって下記の請求の範囲から逸脱することなく記載された発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことであろう。

Claims (11)

1. 放射ビームを調節する照明システムと、
   放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成可能なパターニングデバイス、を支持するよう構成されたサポートと、
   基板を保持するよう構成された基板テーブルと、
   基板テーブルを基準構造に対して位置決めするためのステージシステムと、
   パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
   センサ部と光学部とを有する光学測定システムと、を備え、
   光学部は、パターン付与された放射ビームの一部と光学的に相互作用し、その相互作用の結果を出力としてセンサ部に送信し、
   光学部は基板テーブルに設けられ、センサ部はステージシステムまたは基準構造に設けられる、リソグラフィ装置。
2. 光学部は回折格子を有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. センサ部は、光学部の出力を電気信号に変換する検出器を有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 検出器は放射感応性の検出面を有し、その検出面はパターン付与された放射ビームと実質的に直交する平面内にある、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 検出器は放射感応性の検出面を有し、その検出面はパターン付与された放射ビームと実質的に直交しない平面内にある、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
6. 検出面はパターン付与された放射ビームと実質的に平行である、請求項５に記載のリソグラフィ装置。
7. 光学部は平行ビームをセンサ部に向けて出力する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
8. 光学部は相互作用の結果を基準ビームと組み合わせて出力し、その相互作用の結果の空間座標はその基準ビームから導出可能である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
9. 検出器は光検出器またはＣＣＤカメラである、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
10. 光学測定システムは基板テーブルとパターニングデバイスとの相対位置を測定する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
11. 光学測定システムは投影システムの特性を示す、請求項１に記載のリソグラフィ装置。

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