JP2022501638A - レベルセンサ及びレベルセンサを組み込んだリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

空圧センサ、温度センサ及びコントローラを有するレベルセンサシステム。空圧センサ（１０）は、参照表面（Ｒ）との参照ギャップ（ＧＲ）を形成するための参照出口（１００）と、測定表面との測定ギャップ（ＧＭ）を形成するための測定出口（２００）とを有し、空圧センサは、参照出口からのガス流量と測定出口からのガス流量との差を示す空圧センサ測定を行うように構成される。温度センサ（５１０ａ、ｂ）は、参照表面の温度及び／又は測定表面の温度を示す温度測定を行うように構成される。コントローラ（７００）は、空圧センサ測定を温度測定に基づいて調整して、参照ギャップと測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成するように構成される。【選択図】 図２

Description

関連出願の相互参照
[0001] この出願は、２０１８年９月２７日出願の米国出願第６２／７３７，５５７号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

[0002] 本説明は、レベルセンサ、特にリソグラフィ装置におけるレベルセンサに関する。

[0003] リソグラフィ装置は、基板に所望のパターンを適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（「設計レイアウト」又は「設計」と称されることも多い）を、基板（例えばウェーハ）上に提供された放射感応性材料（レジスト）層に投影し得る。

[0004] 基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用い得る。この放射の波長が、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。例えば１９３ｎｍの波長を有する放射線を使用するリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、４ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。

[0005] 結像中に基板に正確に放射を集束させるために、結像される基板の表面のトポグラフィマップを作成すべきである。基板のトポグラフィマップを測定するために使用される光プローブや静電容量プローブが、測定されている表面下での基板上の１つ以上の層との相互作用に悩まされることがある。リソグラフィでは、基板が結像前にいくつかの層でコーティングされることがあり、これらの層は基板によって必ずしも同じではない。したがって、光プローブや静電容量プローブを使用してリソグラフィにおいて基板のトポグラフィマップを測定することは、プロセス依存関係により問題である。

[0006] 空圧センサがプロセス依存関係に悩まされることはない。空圧センサは、参照ギャップへのガス流量と測定ギャップへのガス流量との比較を用いて、参照ギャップと測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成する。参照ギャップを基本的に一定に保ち、測定ギャップを基板の表面上を移動させることによって、マップの表面の高さの変化のマップを生成することができる。これは、ガス流量の差はギャップのサイズの差の結果であり、トポグラフィが測定されている基板に対して行われたプロセスと無関係であるためである。

[0007] 例えば、精度が改善された空圧センサを使用する改良されたレベルセンサシステムを提供することが望ましい。

[0008] ある態様によれば、参照表面との参照ギャップを形成するための参照出口と、測定表面との測定ギャップを形成するための測定出口とを備えた空圧センサであって、参照出口からのガス流量と測定出口からのガス流量との差を示す空圧センサ測定を行うように構成された空圧センサと、参照表面の温度及び測定表面の温度のうちの少なくとも１つを示す温度測定を行うように構成された温度センサと、空圧センサ測定を温度測定に基づいて調整して、参照ギャップと測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成するように構成されたコントローラと、を備えたレベルセンサシステムが提供される。

[0009] ある態様によれば、空圧センサの参照出口からのガス流量と空圧センサの測定出口からのガス流量との差を示す空圧センサ測定であって、空圧センサが参照出口と参照表面との間に参照ギャップを形成し、測定出口と測定表面との間に測定ギャップ形成する空圧センサ測定を行うこと、参照表面の温度及び測定表面の温度のうちの１つを示す温度測定を行うこと、及び空圧センサ測定を温度測定に基づいて調整して、参照ギャップと測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成すること、を含む方法が提供される。

[0010] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0011] リソグラフィ装置を概略的に示す。 [0012] レベルセンサシステムを概略的に示す。 [0013] 測定された高低差の温度依存性を示すグラフである。

[0014] 本文献では、「放射」及び「ビーム」という用語は、特に明記しない限り、紫外線（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長）を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含するために使用される。

[0015] 「レチクル」、「マスク」、又は「パターニングデバイス」という用語は、本文で用いる場合、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応して、入来する放射ビームにパターン付き断面を与えるため使用できる汎用パターニングデバイスを指すものとして広義に解釈され得る。また、この文脈において「ライトバルブ」という用語も使用できる。古典的なマスク（透過型又は反射型マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）以外に、他のそのようなパターニングデバイスの例は、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイを含む。

[0016] 図１は、一実施形態のリソグラフィ装置ＬＡを概略的に示している。リソグラフィ装置ＬＡは、
任意選択で、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ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、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）Ｔと、
基板（例えば、レジストコート製品基板）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って、例えば基板Ｗのテーブルの表面を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続された支持テーブル、例えば、１つ以上のセンサを支持するセンサテーブル、基板テーブル、又はウェーハテーブルＷＴと、
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つ以上のダイの一部を含む）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と、を備える。

[0017] 動作中、照明システムＩＬは、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して放射源ＳＯから放射ビームを受ける。照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、及び／又はその他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなどの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。イルミネータＩＬを使用して放射ビームＢを調節し、パターニングデバイスＭＡの平面において、その断面にわたって所望の空間及び角度強度分布が得られるようにしてもよい。

[0018] 本明細書で用いられる「投影システム」ＰＳという用語は、使用する露光放射、及び／又は液浸液の使用や真空の使用のような他のファクタに合わせて適宜、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、アナモルフィック光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム、及び／又は静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈するべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用される場合、これは更に一般的な「投影システム」ＰＳという用語と同義と見なすことができる。

[0019] リソグラフィ装置ＬＡは、２つ以上の支持テーブル、例えば２つ以上の支持テーブル、又は１つ以上の支持テーブルと１つ以上の洗浄テーブル、センサテーブル又は測定テーブルとの組み合わせを有するタイプのものであることがある。例えば、リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳの露光側に位置する２つ以上のテーブルを備えるマルチステージ装置であり、各テーブルは１つ以上のオブジェクトを備える及び／又は保持する。ある例では、１つ以上のテーブルは、放射感応性基板を保持することがある。ある例では、１つ以上のテーブルは、投影システムからの放射を測定するためのセンサを保持することがある。ある例では、マルチステージ装置は、放射感応性基板を保持するように構成された第１のテーブル（すなわち支持テーブル）と、放射感応性基板を保持するようには構成されていない第２のテーブル（以下、概して測定テーブル、センサテーブル及び／又は洗浄テーブルと呼ばれるが、これらに限定されない）とを備える。第２のテーブルは、放射感応性基板以外の１つ以上のオブジェクトを備える及び／又は保持することがある。そのような１つ以上のオブジェクトは、投影システムからの放射を測定するためのセンサ、１つ以上のアライメントマーク、及び／又は（例えば液体閉じ込め構造を洗浄するための）洗浄デバイスから選択された１つ以上を含むことがある。

[0020] 動作中、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）Ｔ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に存在するパターン（設計レイアウト）に入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＰＭＳ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ又は静電容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内の合焦され位置合わせされた位置に位置決めするように、正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、パターニングデバイス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。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされることがある。図示される基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は専用のターゲット部分Ｃを占有しているが、ターゲット部分Ｃの間の空間に位置することもある（これらはスクライブラインアライメントマークとして知られている）。

[0021] 基板が合焦結像され得るように、その表面トポグラフィの高さマップ（トポグラフィマップ）が生成される（いわゆるレベル検知）。光プローブや静電容量プローブを使用して測定される高さマップは、プロセス依存関係に悩まされる可能性がある。プロセス依存関係とは、光プローブや静電容量プローブの結果が、基板に以前に適用された１つ以上のプロセス又は層によって変わることを意味する。

[0022] 光プローブ及び静電容量プローブのプロセス依存関係の問題に対処するために、空圧センサが使用されることがある。空圧センサは基板の表面トポグラフィを測定する。空圧センサの結果は、プロセス依存関係を判断できるように光プローブ又は静電容量プローブの結果と比較される。そして、プロセス依存関係の知識を用いて、光プローブ又は静電容量プローブにより測定される基板の高さマップをプロセス依存関係オフセットマップを使用して補正する。

[0023] これから、レベルセンサシステム１の一例を示している図２を参照して、空圧センサ１０の説明が行われる。基本原理は、（この例では、被測定表面のサポート上にあるものとして示されているが、必ずしもそうでなくてもよいことが理解されるであろう）参照表面Ｒとの参照ギャップＧＲを形成する参照出口１００からのガス流と、測定表面（示された実施形態では基板Ｗの表面）との測定ギャップＧＭを形成する測定出口２００からのガス流とを提供することである。ガス圧力が一定の場合、大きい方のギャップが、大きい方のギャップにおけるガス流量がギャップがより小さいときのガス流量よりも大きくなるように、ガス流に対する抵抗が低くなる。空圧センサ１０は、参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの高さの差を示す信号である空圧センサ測定値を生成する。この信号は、参照出口１００からのガス流量と測定出口２００からのガス流量の大きさの差に基づいて生成される。

[0024] 図２の空圧センサ１０では、参照出口１００からのガス流量と測定出口２００からのガス流量との差を確定するために、質量流量センサ３００が使用される。ガス供給４００から共用通路４１０へとガスが供給される。任意選択的に、流れ抵抗器４２０が、ガス流が入口４１２で参照側の第１の通路４３０と測定側の第２の通路４４０とに分かれる前にガス流を制限する。望ましくは、第１の通路４３０と第２の通路４４０のそれぞれは、共用通路４１０の入口４１２から等量のガスを受け取る。参照制限器４５２及び測定制限器４５４が、それぞれ第１の通路４３０及び第２の通路４４０のガス流を制限する。ある実施形態では、参照制限器４５２と測定制限器４５４は、第１の通路４３０と第２の通路４４０とに等しいガス流量を確保するのを支援する。

[0025] 第２の通路４４０は測定出口２００で終わり、第１の通路４３０は参照出口１００で終わる。質量流量センサ３００は、第１の通路４３０と第２の通路４４０との間の差分質量流量を測定するためのものである。このために、質量流量センサ３００は、それぞれ、参照制限器４５２及び測定制限器４５４の下流の位置並びに参照出口１００及び測定出口２００の上流の位置で、第１の通路４３０と第２の通路４４０との間に流体連結している。測定ギャップＧＭと比較した参照ギャップＧＲのサイズの差が、質量流量センサ３００の両側に異なる圧力をもたらす。このような圧力差は、質量流量センサ３００により測定される、第１の通路４３０と第２の通路４４０との間の差分流量をもたらす。質量流量センサ３００により行われる測定の大きさは、測定ギャップＧＭと参照ギャップＧＲとのサイズの差を示すため、空圧センサ測定である。

[0026] ある実施形態では、参照ギャップＧＲのサイズは基本的に一定に保たれる。そして、測定ギャップＧＭのサイズの変化が、測定出口２００における圧力の変化、したがって、第２の通路４４０の圧力の変化をもたらす。この第２の通路４４０の圧力の変化は、質量流量センサ３００により行われる測定の変化をもたらす。質量流量の変化の大きさは、測定ギャップＧＭの高さの変化と相関させることができる。

[0027] 上記のレベル検知における困難は、空圧センサ１０が測定表面又は参照表面Ｒのいずれかの温度変化に敏感であることが分かっていることである。これは、参照出口１００及び測定出口２００からのガス流は、参照表面Ｒ又は測定表面の表面（この場合、基板Ｗの表面）の温度に応じて加熱又は冷却される可能性があるためである。両表面が同じ一定温度である場合には、これは難しいことではない。しかしながら、参照表面Ｒと基板Ｗの表面との間に温度差がある場合、異なる特性を有するガスが測定出口２００及び参照出口１００から出ることになる。ガスの異なる特性（例えば粘度）は、測定ギャップＧＭの測定高さの変化として記録され得る、質量流量センサ３００により測定される質量流量率の変化をもたらすことになる。温度差はまた、空圧センサ１０の利得に小さい影響を及ぼし、参照側と測定側とに望ましくない空圧センサ測定値の差をもたらす。測定表面と参照表面Ｒとの温度差が基本的に一定である場合、これは重大な問題ではなく、質量流量センサ３００による質量流量の測定を、測定ギャップＧＭの高さ又は絶対高さの変化と相関させる間に解決することができる。しかしながら、測定表面又は参照表面Ｒの温度変化はあまり補償することができない。

[0028] 図３は、この現象を、参照表面Ｒと参照出口１００との相対位置及び測定出口２００と基板Ｗとの相対位置が一定のままである場合に実験的に測定されたものとして示している。基板Ｗの温度は一定に保たれ、参照表面Ｒの温度は、ｘ軸に沿ってプロットされた参照温度ＲＴからそれる。図に示すように、ｙ軸上の参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの測定された高さの差は変化する。

[0029] 参照表面Ｒの温度及び測定表面の温度のうちの少なくとも１つを示す温度測定を行うように構成された少なくとも１つの温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂを使用することによって、高さの信号表示の精度を改善することができる。これは、空圧センサ１０の出力を、測定された温度に応じて調整することによってなされる。温度測定に基づいて出力を調整して、参照温度ＲＴから測定された温度の変化を補償した参照ギャップＧＲと測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成する。

[0030] 基板Ｗなどの被測定表面の温度は、リソグラフィ装置において高いレベルの精度に制御されることがある。例えば、基板Ｗは、基板テーブルＷＴ上に配置される前に、基板サポート６０上に配置されることがある。基板サポート６０は、例えば温度調節流体用の１つ以上のチャネルを備えることによって、又は１つ以上の電気熱伝達デバイス（例えば電気ヒータ）を備えることによって熱的に制御されることがある。温度変化は、数ｍＫのオーダーにすぎないことがある。しかしながら、この例では参照表面Ｒを画定する基板テーブルＷＴの上面は、あまり適切に熱的に制御されないことがある。例えば、基板テーブルＷＴの温度は、（基板Ｗの温度と比べて）大きく変化することがあり、例えば最大１００ｍＫ変化することがある。たった１００ｍＫの参照表面Ｒの温度の変化が、測定ギャップＧＭのサイズの測定に１０ｎｍの誤差をもたらす可能性がある。

[0031] ある実施形態では、レベルセンサシステム１には、少なくとも１つの温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂが設けられる。温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂは、参照表面Ｒの温度、及び／又は測定表面（例えば基板Ｗ）の温度を示す温度測定を行うように構成される。

[0032] ある実施形態では、温度センサ５１０は、参照ギャップＧＲ又は測定ギャップＧＭの参照表面Ｒ又は測定表面側に設けられる。ある実施形態では、温度センサ５１０ａ、５１０ｂは、参照ギャップＧＲ又は測定ギャップＧＭの空圧センサ１０側に設けられる。参照ギャップＧＲ又は測定ギャップＧＭの空圧センサ１０側は、参照ギャップＧＲ又は測定ギャップＧＭの、参照表面Ｒ又は測定表面と対向する側である。両構成の１つ以上の利点及び／又は欠点を以下で詳しく説明する。

[0033] 図２の上記の実施形態において、レベルセンサシステム１は、基板Ｗの表面トポグラフィを測定するのに使用される。しかしながら、レベルセンサシステム１は、参照ギャップＧＲと、測定出口２００と被測定表面との間に形成される測定ギャップＧＭとの高さの差を測定するのに使用することができる。このような実施形態では、測定表面の温度は、参照表面Ｒの温度と同程度以上に変化することがある。したがって、このような実施形態では、少なくとも１つの温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂは、参照表面の温度の代わりに、又はこれに加えて、測定表面の温度を測定することがある。

[0034] 参照表面Ｒの温度だけが測定され、測定表面の温度が一定であると仮定される場合の、レベルセンサシステム１が少なくとも１つの温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂの出力を用いて、質量流量センサ３００の出力を補償する方法は以下で説明される。しかしながら、代わりに測定表面の温度が測定される場合に、同じ技術が用いられ得ることは明らかであろう。測定表面と参照表面Ｒの両方の温度が測定される場合、ｚ軸が測定表面の参照温度からのずれを示す点を除いて図３のグラフと類似したグラフが実験的に生成される以外、類似の技術を用いることができる。測定表面の参照温度と参照表面Ｒの参照温度とは同じである必要はない。

[0035] レベルセンサシステム１にはコントローラ７００が設けられる。コントローラ７００は、（参照出口１００からのガス流量と測定出口２００からのガス流量との差を示す生の空圧センサ測定値である）空圧センサ１０の出力を用いて、参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの高さの差を示す信号を生成する。コントローラ７００は、温度補正ステップにおいて温度センサ５１０により行われた温度測定に基づいて、参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの高さの差を示す信号を調整する。つまり、コントローラ７００は、図３に示すような測定された温度と空圧センサ測定値の変化との間の実験的に決定された関係を用いて、測定された温度に対して生の空圧センサ測定値を補正し、これによって精度が改善された参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの高さの差を示す信号を生成する。例えば、温度センサ５１０、５１０ａが、図３から参照表面Ｒの温度が（参照温度ＲＴよりも大きい）値ＲＴ１であると決定した場合、生の空圧センサ測定値は、実際の場合よりも大きい＋Ｃであると見込まれることが分かる（なぜなら、図３の関係はたまたま線形であるが、必ずしもそうとは限らない場合があるためである）。したがって、補正ステップにおいて、生の空圧センサ測定値は、Ｃだけ減らすことによって、参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとの高さの差を示す信号に調整される。このようにして、レベルセンサシステム１により行われる測定は、図３に示すように、系統的誤差をもたらし得る参照表面Ｒの温度の変化に対して補償される。

[0036] ある実施形態では、空圧センサ測定値は、コントローラ７００によって温度測定値のルックアップテーブルを用いて補正される。付加的又は代替的な実施形態では、コントローラ７００は、温度測定に基づく計算を用いて、例えば温度測定と、参照表面Ｒの参照温度からのずれを補償するために生の空圧センサ測定に施す必要がある補正との間の関係を記述する式を用いて、生の空圧センサ測定を調整するように構成される。

[0037] 付加的又は代替的な実施形態では、コントローラ７００は、第１の原理に基づいて温度補正ステップを行うように構成されることがある。このようなシステムでは、コントローラ７００は、測定ギャップＧＲにおけるガスの粘度と測定ギャップＧＭにおけるガスの粘度との差に対して生の空圧センサ測定を調整するように構成される。ガスの粘度は、例えばサザーランドの式

を用いて、温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂにより行われる温度測定に少なくとも部分的に基づいて計算することができる。式中、μは入力温度Ｔ（Ｋ）での力学的粘度（Ｐａｓ）であり、μ_０は参照温度Ｔ_０（Ｋ）における参照粘度（Ｐａｓ）であり、Ｃはガスに対するサザーランドの定数である。また、参照ギャップＧＲ及び／又は測定ギャップＧＭにおけるガスの粘度は、測定出口２００及び／又は参照出口１００から出るガスの測定温度又は推定温度に基づいて計算されることがある。

[0038] 基板テーブルＷＴには通常、少なくとも１つの温度センサ５１０が装備される。ある実施形態では、このような温度センサ５１０はレベルセンサシステム１で使用されることがある。例えば、基板テーブルＷＴは、温度センサ５１０を参照表面Ｒ及び／又は被測定表面に又はそのすぐ近くに含むことがあり（各参照表面又は被測定表面は基板テーブルＷＴの上又は近くにある）、このような温度センサ５１０からの温度測定値がコントローラ７００によって使用されることがある。換言すれば、温度センサ５１０は、他の目的で参照表面又は被測定表面に又はその近くにすでに存在することがあり、また、本発明の実施形態の目的で使用されることがある。空圧センサ１０の参照出口１００及び／又は測定出口２００は、温度センサ５１０に近接して配置されることがある。代替的又は追加的な実施形態では、温度センサ５１０は、レベルセンサシステム１による使用のために特別に設けられることがある。温度センサ５１０は、被測定表面又は参照表面（例えば基板テーブルＷＴ）に対する固定位置にあることがある。温度センサ５１０は、基板テーブルＷＴ及び／又はサポート６０内に埋め込まれることがある。

[0039] 基板テーブルＷＴ及び／又はサポート６０の温度センサ５１０、特に基板テーブルＷＴ及び／又はサポート６０の既存の温度センサ５１０（空圧センサ１０による測定を補正するためだけに設けられるわけではない）を使用することの考えられる欠点は、この既存の温度センサ５１０の位置が予め定められ固定されていることである。測定中、参照出口１００及び／又は測定出口２００が温度センサ５１０に近いところに配置されて、温度センサ５１０に近い位置に各ギャップが形成される場合、レベルセンサシステム１による高精度の温度補償が最良である。しかしながら、このような適用可能なギャップの予め定められ固定された位置は、空圧センサ１０による測定に最適でないことがある。例えば、既存の温度センサ５１０は、適用可能な被測定表面及び／又は参照表面又はその表面上の他の位置よりも（空圧センサ１０の測定性能に悪影響を及ぼし得る）大きい熱的及び磁場変動を受ける位置に位置することがある。温度センサ５１０が位置し得る、被測定表面及び／又は参照表面の又は近くの、例えば基板テーブルＷＴの表面の位置は、スペースの制約や、各表面に又はその近くに埋め込まれた他のコンポーネント又はセンサとの相互作用によって制限される。参照ギャップ及び／又は測定ギャップの位置は、温度センサ５１０が基板テーブルＷＴ及び／又はサポート６０に埋め込まれている場合は、空圧センサ１０による測定に最適な位置となるように自由に選ばれることがない。

[0040] ある実施形態では、温度センサ５１０ａが、レベルセンサシステム１の一部として、例えば参照ギャップＧＲの空圧センサ１０側に設けられる。温度センサ５１０ａは、参照出口１００に対して固定的に配置されることがある。これにより、参照表面Ｒ上の参照ギャップＧＲの位置が自由に選ばれるようになる。参照表面Ｒ上の参照ギャップＧＲの位置は、例えば、参照表面Ｒ上の他の又はほとんどの位置より熱的及び／又は磁場変動が少ない参照表面Ｒ上の位置などの、空圧センサ１０による測定に特に適した位置に選ばれることがある。

[0041] ある実施形態では、測定表面の温度を測定することが望ましいことがある。これは、参照表面Ｒの温度を測定することに加えて又は代えて行うことができる。一実施形態では、測定表面の温度は、測定ギャップＧＭの空圧センサ１０側に設けられる温度センサ５１０ｂによって測定される。ある実施形態では、測定表面の温度は、測定ギャップＧＭの測定表面側の温度センサによって測定されることがある。例えば、温度センサは、測定表面に隣接して及び／又はこれと接触して設けられることがある。

[0042] 温度センサ５１０ａ、５１０ｂは、非接触温度センサであることがある。温度センサが非接触温度センサである場合、温度センサはＩＲ温度センサを含むことがある。このような非接触温度センサは、上記の位置又は適用可能なギャップに近い位置における適用可能な表面の温度を直接測定することがあり、この温度は、適用可能な出口からのガス流の特性に影響を及ぼす、ひいては空圧センサ１０による測定に影響を及ぼす温度である。したがって、空圧センサ１０による測定のより正確な補正を実現することができる。

[0043] ある実施形態では、温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂは、１０ｍＫ未満の温度変化を検出するように構成される。これにより、レベルセンサシステム１は、参照ギャップＧＲと測定ギャップＧＭとのナノメートルオーダーの高さの差の誤差につながる温度変動を補償することができる。このようなナノメートル精度は、リソグラフィ処理に望ましい。

[0044] 温度センサ５１０ａ、５１０ｂを測定ギャップＧＭ又は参照ギャップＧＲの空圧センサ１０側に設けることの利点は、参照出口１００を参照表面Ｒに対して移動できること、又は参照出口１００がリソグラフィ装置内のいくつかの異なる参照表面Ｒを利用できることである。しかしながら、ある実施形態では、参照出口１００及び参照表面Ｒは互いに対して固定位置にある。このような場合、レベルセンサシステム１の精度は、参照ギャップＧＲのサイズがとてもよく知られることになり、固定されているために向上することがある。

[0045] ある実施形態では、測定出口２００は、例えば基板Ｗにより形成された測定表面に対して移動可能である。このことは、測定出口２００がレベルセンサシステム１の他のコンポーネントに対して固定されているが、測定表面、例えば基板Ｗが、基板テーブルＷＴを使用して、レベルセンサシステム１の残りの部分に対して移動可能であることを意味することがある。

[0046] ある実施形態では、空圧センサ１０は、複数の測定出口２００及び／又は複数の参照出口１００を備えることがある。このような実施形態では、レベルセンサシステム１は、複数の温度センサ５１０、５１０ａ、５１０ｂ、例えば各参照出口１００における参照表面Ｒの温度を測定する１つの温度センサ５１０、５１０ａ、及び／又は各測定出口２００における測定表面の温度を測定する１つの温度センサ５１０ｂを備えることがある。

[0047] 以上、レベルセンサシステム１を基板Ｗの表面を測定することとの関連で説明してきたが、レベルセンサシステム１は、任意の測定表面を測定するために使用することができる。

[0048] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、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である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0049] 本明細書では様々な装置との関連で、本発明の実施形態について具体的な言及がなされることがあるが、本発明の実施形態は、１つ以上の様々な装置において使用されることがある。本発明の実施形態は、リソグラフィ装置、パターニングデバイス検査装置、検査もしくはメトロロジ装置、又はウェーハ（もしくは他の基板）やマスク（もしくは他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の一部を構成すること、又はこれらの装置とともに使用されることがある。これらの装置は、概してリソグラフィツールと呼ばれることがある。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用することがある。

[0050] 以上では光学リソグラフィと関連して本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなど、その他の適用例において使用されてもよく、文脈が許す限り、光学リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。

[0051] 本明細書に記載の１つ以上の方法は、メモリなどのコンピュータ可読媒体に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサに応答して、コンピュータシステムによって実施される及び／又はこれに実施させることがある。このような命令は、ストレージデバイスなどの別のコンピュータ可読媒体からメモリに読み込まれることがある。命令のシーケンスの実行は、プロセッサシステムに本明細書に記載の１つ以上のプロセスステップを実行させる。命令のシーケンスを実行するために、多重処理構成の１つ以上のプロセッサが用いられることもある。ある実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が用いられることがある。したがって、本明細書の説明は、ハードウェア回路及びソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。

[0052] 本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサシステムに命令を与えることに関与するあらゆる媒体を指す。このような媒体は、これらに限定されないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む、多くの形態をとることがある。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイスなどの光又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は動的メモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるものなどの、音波又は光波の形態もとることができる。コンピュータ可読媒体の一般的形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、その他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有したその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、その他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、搬送波、又はコンピュータが読み取ることができるその他の任意の媒体を含む。非一時的コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの有形の物理的な形の任意のコンピュータ可読媒体である。

[0053] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (15)

1. 参照表面との参照ギャップを形成するように配置された参照出口と、測定表面との測定ギャップを形成するように配置された測定出口とを備えた空圧センサであって、前記参照出口からのガス流量と前記測定出口からのガス流量との差を示す空圧センサ測定を行うように構成された空圧センサと、
   （ｉ）前記参照表面の温度、（ｉｉ）前記測定表面の温度、又は（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方、を示す温度測定を行うように構成された温度センサと、
   前記空圧センサ測定を前記温度測定に基づいて調整して、前記参照ギャップと前記測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成するように構成されたコントローラと、を備えたレベルセンサシステム。
2. 前記温度センサが、前記測定ギャップ又は参照ギャップの前記空圧センサ側に設けられる、及び／又は１０ｍＫ未満の温度変化を測定するように構成された、及び／又は前記温度センサが、非接触温度センサ及び／又はＩＲ温度センサを含む、請求項１のレベルセンサシステム。
3. 前記参照出口及び前記参照表面が、互いに対して固定された位置にあり、
   前記測定出口及び前記測定表面が、互いに対して移動可能であり、
   前記温度センサが、前記参照表面の前記温度を示す前記温度測定を行うように構成された、請求項１又は２のレベルセンサシステム。
4. 前記温度センサが、前記参照表面の前記温度を示す温度測定を行うように構成された第１の温度センサと、前記測定表面の前記温度を示す測定を行うように構成された第２の温度センサとを含み、
   前記コントローラが、前記空圧センサ測定を前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの前記温度測定に基づいて調整して、前記参照ギャップと前記測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成するように構成された、請求項１から３のいずれかのレベルセンサシステム。
5. 前記コントローラが、前記空圧センサ測定を、前記参照出口から出るガスの粘度と前記測定出口から出るガスの粘度との差に応じて調整するように構成され、前記温度測定が、前記参照出口から出るガスの前記粘度と前記測定出口から出るガスの前記粘度との差を示す、請求項１から４のいずれかのレベルセンサシステム。
6. 前記コントローラが、温度測定値のルックアップテーブル及び／又は前記温度測定に基づく計算を用いて前記空圧センサ測定を調整するように構成された、請求項１から５のいずれかのレベルセンサシステム。
7. 前記空圧センサが、
   圧縮ガスを受けるように構成された入口と、
   前記入口から前記参照出口へのガス流を提供するように構成された第１の通路及び前記入口から前記測定出口へのガス流を提供するように構成された第２の通路と、
   前記第１の通路と前記第２の通路との差分質量流量を測定するように構成された質量流量センサであって、前記空圧センサ測定を行うように構成された質量流量センサと、をさらに備えた、請求項１から６のいずれかのレベルセンサシステム。
8. 前記第１の通路及び前記第２の通路が、前記入口からほぼ等量のガスを受け入れるように構成された、請求項１から７のいずれかのレベルセンサシステム。
9. 請求項１から８のいずれかのレベルセンサシステムを備えたリソグラフィ装置。
10. 基板テーブルをさらに備え、
    前記空圧センサが、前記基板と前記空圧センサの前記測定出口との間に前記測定ギャップを形成するように構成され、
    前記空圧センサが、前記基板テーブルと前記空圧センサの前記参照出口との間に前記参照ギャップを形成するように構成された、請求項９のリソグラフィ装置。
11. 前記温度センサが、前記参照表面の前記温度を測定するように構成され、前記基板テーブル以外のオブジェクト上に取り付けられる、又は前記温度センサが前記基板テーブル上に取り付けられる、請求項９又は１０のリソグラフィ装置。
12. 空圧センサの参照出口からのガス流量と空圧センサの測定出口からのガス流量との差を示す空圧センサ測定であって、前記空圧センサが前記参照出口と参照表面との間に参照ギャップを形成し、前記測定出口と測定表面との間に測定ギャップを形成する空圧センサ測定を行うこと、
    前記参照表面の温度及び／又は前記測定表面の温度を示す温度測定を行うこと、及び
    前記空圧センサ測定を前記温度測定に基づいて調整して、前記参照ギャップと前記測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成すること、を含む方法。
13. 前記温度センサが、前記測定ギャップ又は参照ギャップの前記空圧センサの側に設けられる、請求項１２の方法。
14. 前記参照出口及び前記参照表面が、互いに対して固定された位置にあり、
    前記測定出口及び前記測定表面が、互いに対して移動可能であり、
    前記温度センサが、前記参照表面の前記温度を示す前記温度測定を行うように構成された、請求項１２又は１３の方法。
15. 前記参照表面の前記温度及び前記測定表面の前記温度を示す温度測定を行うこと、及び前記空圧センサ測定を前記参照表面及び前記測定表面の前記温度測定に基づいて調整して、前記参照ギャップと前記測定ギャップとの高さの差を示す信号を生成すること、を含む請求項１２の方法。

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