JP3997068B2 - リトグラフ投影装置の較正方法およびそのような方法を適用できる装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リトグラフ投影装置の複数の処理ステーションにおいて物体テーブルの位置を測定するのに使用される複数の位置測定システムを関係づける方法に関する。特に、本発明は、
放射投影ビームを供給する放射システムと、
所望パターンに従って投影ビームのパターンを定めるように作用するパターン形成手段を保持するための第１の物体テーブルと、
基板を保持するための第２の物体テーブルと、
基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムとを含んで構成されたリトグラフ装置の較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書で使用する用語「パターン形成手段」は、基板のターゲット部分に形成すべきパターンと一致するようにパターン形成された横断面を有する入射側の放射ビームを与えるために使用することのできる手段を意味すると広く解釈しなければならず、用語「光バルブ」もこれに関係して使用することができる。一般に、前記パターンはターゲット部分に形成されるデバイス、例えば集積回路または他のデバイス（以下を参照）における特定の機能層に一致する。そのようなパターン形成手段の例は以下のものを含む。すなわち、
・ マスク。マスクの概念はリトグラフにおいて周知であり、２値（バイナリー）、交互位相変移、および減衰位相変移のようなマスク形式、並びに各種のハイブリッド・マスク形式を含む。放射ビーム内にそれらのマスクを配置すると、マスクのパターンに従って、マスクに当たる放射光の選択的な透過（透過マスクの場合）、または反射（反射マスクの場合）を生じる。第１の物体テーブルは、入射する放射ビーム内の所望位置にマスクが保持できること、および望まれるならばビームに対してマスクを移動できることを保証する。
・ 第１の物体テーブルと称される構造部によって保持されたプログラム可能ミラー・アレー。そのような装置の例は、粘弾性制御層および反射面を有するマトリックス−アドレス可能面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射面のアドレスされた面積部分が入射光を回折光として反射するのに対して、アドレスされていない面積部分は入射光を非回折光として反射するということである。適当なフィルタを使用して、反射ビームから前記非回折光を濾光して回折光のみ残すことができる。これにより、ビームはマトリックス−アドレス可能面のアドレス・パターンに従ってパターン形成される。必要とされるマトリックス・アドレス指定は、適当な電子手段を使用して遂行できる。このようなミラー・アレーに関する更なる情報は、例えば米国特許第５２９６８９１号および同第５５２３１９３号から収集することができ、これらの特許は本明細書で援用される。フレームすなわち第１の物体テーブルはプログラム可能ミラー・アレーを支持し、ミラー・アレーは必要に応じて固定または可動とされる。
・ 第１の物体テーブルと称される構造部によって保持されたプログラム可能液晶表示装置（ＬＣＤ）アレー。このようなアレーの例は米国特許第５２２９８７２号に与えられており、本明細書で援用される。上述したように、この場合の支持構造部は例えばフレームすなわち第１の物体テーブルとして具現され、必要に応じて固定または可動とされる。
【０００３】
簡明化とするために、本明細書の残りの部分は、ある箇所でマスクおよびマスクテーブルを要する例に特に向けられるが、そのような例で説明される一般原理は上述で説明したようなパターン形成手段の広い範囲において理解されねばならない。
【０００４】
リトグラフ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、パターン形成手段はＩＣの個々の層に一致した回路パターンを形成し、このパターンは放射光感応物質（レジスト）の層を被覆されている基板（シリコン・ウェーハ）のターゲット部分（例えば１以上のダイスを含む）に結像すなわち像形成される。一般に１つのウェーハは、投影システムによって１回に１つずつ連続して照射される隣接したターゲット部分のネットワーク全体を含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用した現在の装置では、２つの異なる機械形式の間で区別することができる。１つの形式のリトグラフ投影装置においては、１回の動作でマーク・パターン全体をターゲット部分に露光させることで各ターゲット部分が照射される。このような装置はウェーハ・ステッパと一般に称される。これに代わる一般にステップ・アンド・スキャン装置と称される装置では、与えられた基準方向（「走査」方向）に順次に投影ビームの下でマーク・パターンを走査する一方、この方向と平行または非平行な方向に基板テーブルを同期して走査することで、各ターゲット部分が照射される。一般に投影システムは倍率Ｍ（一般に＜１）を有しているので、基板テーブルを走査する速度Ｖはマスク・テーブルの走査速度のＭ倍となる。本明細書で記載されるようなリトグラフ装置に関するさらなる情報は、例えば米国特許第６０４６７９２号から収集することができ、その特許は本明細書で援用される。
【０００５】
リトグラフ投影装置を使用した製造処理において、パターン（例えば、マスクに形成される）は、放射光感応物質（レジスト）の層で少なくとも一部覆われている基板上に像形成される。この像形成段階に先だって、基板は各種の処理、例えば下処理（プライミング）、放射光感応物質被覆、および軽焼付け（ソフト・ベイク）を施される。露光の後、基板は他の処理、例えば後露光焼付け（ＰＥＢ）、現像、重焼付け（ハード・ベイク）、および像形成された姿（features）の測定／検査を実施される。この一連の処理はデバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン形成するための基本として使用される。このようなパターン形成された層は、その後、各種の処理、例えばエッチング、イオン注入すなイオン・インプランテーション（ドーピング）、金属被覆、酸化、化学−機械研磨などを施されが、その全ては個々の層を仕上げるために意図されている。幾つかの層を必要とするならば、各々の新しい層の形成のたびに、この全ての過程を、またはその変形過程を繰り返さなければならない。最終的に、基板（ウェーハ）上にデバイスのアレーが形成される。これらのデバイスは、その後、ダイシングまたはソーイングのような技術によって互いに分離され、そこから個々のデバイスはピンに連結されている担体に取り付けることができる。これらの処理に関するさらなる情報は、例えば「マイクロチップ製造：半導体処理の実際的なガイド」、第３版、著者ピーター・ファン・ツァント、マックグロー・ヒル出版カンパニー、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の書籍から得ることができ、その書籍は本明細書で援用される。
【０００６】
簡明化を図るために、投影システムは以下に「レンズ」と称するが、この用語は各種形式の投影システムを包含するものと広く解釈されねばならず、例えば回折光学装置、反射光学装置、および反射屈折光学系を含む。放射システムは、これらの設計形式のいずれかに応じて作動して放射投影ビームを指向、成形または制御する要素も含み、それらの要素も以下に集合的または単独に「レンズ」と称する。
【０００７】
リトグラフ装置は２以上の基板テーブル（および（または）２以上のマスク・テーブル）を有することができる。そのような「複数ステージ」の装置では、付加されるテーブルは平行的に使用されるか、または１以上のテーブルが露光で使用されている間、１以上のテーブルに対して準備段階を実施することができる。２ステージのリトグラフ装置は、例えば米国特許第５９６９４４１号およびＷＯ９８／４０７９１に記載されており、それらは本明細書で援用される。そのような複数ステーションの装置における基本的な作動原理は、第１の基板テーブルがその上に配置されている第１の基板の露光のために投影システムの下方の第１のステーションに位置する間、第２の基板テーブルは第２のステーションへ向かって移動し、露光済み基板を解放し、新しい基板を取り込み、その新しい基板に幾つかの初期計測段階を実行し、その後第１の基板の露光が完了するや否やこの新しい基板を投影システムの下方の第１のステーションへ送るために待機することができ、その完了からサイクルが繰り返されるということである。このようにして、実質的な機械処理量の増大を達成することができ、これは機械所有者の費用を改善する。装置の処理量を向上させるために基板に対する異なる処理段階を遂行する３以上のステーションを使用することですら有益である。
【０００８】
同様にして、１以上のマスク・テーブルを有するリトグラフ投影装置も考えることができる。そのような機械は、例えばダイスの各層が複数マスクによる像で露光されるモデル（シナリオ）においても有用である。この場合、複数マスク・テーブルの存在が処理量の大きな改善を可能にする。以下の説明で本発明は、複数の基板テーブルを有する装置に関して一般に与えられる。しかしながら、この説明は複数のマスク・テーブルを有する装置に対して等しく適用されることが認識されるであろう。
【０００９】
例示する複数ステーションの装置で、位置制御システムは装置内での基板テーブルの位置を制御するために使用される。このシステムは、第１のステーションで基板テーブルの位置を測定する第１の位置測定システムと、第２のステーションで基板テーブルの位置を測定する第２の位置測定システムと、その他のステーションの数と同じ数の基板テーブルの位置を測定する他の位置測定システムとを含む。これらの位置測定システムは高精度で関係づけられることが非常に重要である。何故なら、第２のステーションでの初期計測段階の間に基板の特定位置で測定されたデータは、第１のステーションでの露光時に前記特定の位置で使用されるからである。起こり得る問題の１つは、第１のステーションでの第１の位置測定システムのスケーリング・オフセット（scaling offset）は、環境の影響によって、第２のステーションでの第２の位置測定システムのスケーリング・オフセットと相違するということである。スケーリング・オフセットとは、基板テーブル上の２つの位置の間の実離隔距離と、各位置測定システムにより測定されて導き出された離隔距離との比である。スケーリング・オフセットが第１の位置測定システムと第２の位置測定システムとの間で異なる場合、この位置制御システムでは、１つのステーションで測定した位置を必要とされる精度で他のステーションで再現することは不可能である。単一ステーションの装置では、計測段階および露光が単一の位置測定システムによって同じステーションで実施されるために、スケーリング・オフセットは生じない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リトグラフ投影装置の少なくとも２つの異なるステーションで物体テーブルの位置を測定するのに使用された少なくとも２つの異なる位置測定システムを、互いに対して較正する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらの、および他の目的は、以下の段階、すなわち
前記第１および第２の物体テーブルの１つの組を成す２以上の基準位置を第１の検出システムで同定し、同時にそれらの基準位置を第１の位置測定システムで測定する段階と、
前記１つの物体テーブルの前記組を成す基準位置を第２の検出システムで同定（若しくは認識）し、同時にそれらの基準位置を第２の位置測定システムで測定する段階と、
前記基準位置の測定値を使用して前記第１および第２の位置測定システムを関係づける段階とを含むことを前記較正方法において特徴とする、冒頭に明記した装置において達成される。
【００１２】
Ｎ個（Ｎ＞２）の物体テーブルおよびそれぞれのステーションがある場合、同定（若しくは認識）段階はＮ回実行され、関係づけ段階はＮ個の位置測定システムを必要とする。前記物体テーブルの組を成す２以上の基準位置を検出し、同時に前記物体テーブルの位置を位置測定システムで測定することで、スケーリング・オフセットの決定が可能となる。位置測定システムの各々でこれを実行することにより、異なる位置測定システムの測定値を互いに関係づけることが可能になる。組を成す２以上の基準位置の検出は、第１の測定システムと関連する検出システムおよび第２の測定システムと関連する検出システムによって物体テーブルの面上に存在する組を成す２以上のマークを検出することで達成される。スケーリング・オフセット以外のオフセットが、測定システムの非線形の高次のエラーによって生じ得る。これらの高次のエラーは複数の基準位置からの測定値を使用する多項式（multi-digree polynomials）によって異なる位置測定システムを関係づけることで較正できる。この較正方法が行われる間、物体テーブルはその一連のマークが検出システムによって検出されるように移動し、それらの基準位置を同定（若しくは認識）できるようにする。このために、２以上のマークを物体テーブルに備えることができ、または２以上のマークを有する被加工物（すなわち、適当に基板またはマスク）を物体テーブルに備えることができる。各位置測定システムは、２以上のマスクの第１および第２の検出が行われる間の少なくともＸおよびＹ方向における物体テーブルの変移（基準距離）を測定する。２以上の検出器が備えられている物体テーブルの平面上に投影された１つのマスクの空間像を検出することで２以上の基準位置も決定できる。その場合、両検出器の間隔距離が基準距離を与える。
【００１３】
２つのマークまたは検出器の間の、それ故に２つの基準位置の間のＸ方向（符号ＤＸ）の基準距離を知ることで、相対スケーリング・オフセットを計算するために次式が使用できる。
【数１】
スケーリング・オフセット（Ｘ）＝測定ＤＸ／基準ＤＸ
Ｙ，Ｚ方向における絶対スケーリング・オフセット、およびＸ，Ｙ，Ｚ方向のまわりの回転に関して同様なオフセットが計算できる。このように計算したスケーリング・オフセットは特定のステーションでの測定値の関数として特定の位置を計算するのに使用できることを理解しなければならない。各ステーションにおいてそのようにすることで、各位置測定システムは較正される。スケーリング・オフセットは或る程度のずれ、すなわちドリフトを示し、従って１回以上、例えば装置で処理される基板毎に、スケーリング・オフセットを計算することが必要となる。
【００１４】
また、相対スケーリング・オフセットを得るために、次式によって第１のステーション（ｓｔ．１）の位置測定システムを第２のステーション（ｓｔ．２）の位置測定システムに対して較正できる。
【数２】

相対スケーリング・オフセットを使用する利点は、２つのマークの間隔距離を線形的に増大させる物体テーブルの熱膨張のようないずれの線形スケーリング効果が関係づけ処理において考慮できると言うことである。３以上のステーションがある場合、１つのステーションを「ホーリー（holly） 」として選択し、他の全てのステーションをそのステーションに対して関係づけることができ、またはいずれか２つのステーションを互いに関係づけることができる。
【００１５】
本発明のさらに他の概念によれば、
放射投影ビームを供給する放射システムと、
所望パターンに従って投影ビームのパターンを定めるように作用するパターン形成手段を支持するための第１の物体テーブルと、
基板を保持するための第２の物体テーブルと、
基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムと、
前記第１および第２の物体テーブルの１つの位置を測定する第１の位置測定システムと、
前記第１の位置測定システムの範囲内の前記１つの物体テーブルの基準位置を同定（若しくは認識）する第１の検出システムと、
前記１つの物体テーブルの位置を測定する第２の位置測定システムと、
前記第２の位置測定システムの範囲内の前記１つの物体テーブルの基準位置を同定する第２の検出システムとを含み、
前記第１および第２の位置測定システムの測定値を互いに関係づけるために、前記第１および第２の位置測定システムと、前記第１および第２の検出システムとに接続された計算手段を含むことを特徴とするリトグラフ投影装置が提供される。
【００１６】
上述はＩＣ製造において本発明による装置を使用することを特に引用したが、この装置は他の多くの可能とされる応用例を有することを明確に理解すべきである。例えば、一体化光学系の製造、磁気領域メモリー、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッドなどのガイドおよび検出パターンの形成に使用できる。当業者は、そのような代替応用例に関して、本明細書の用語「焦点板」、「ウェーハ」、または「ダイス」の使用はより一般的なそれぞれの用語「マスク」、「基板」、および「ターゲット部分」と置き換えられると考えなければならない。
【００１７】
本発明およびその付随する利点は、例とする実施例および添付の概略図によってさらに明確にされるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
例１
図１は本発明の第１の実施例による方法に使用することが適当であるリトグラフ投影装置を概略的に示す。この装置は、
放射（例えば紫外線または極紫外線、Ｘ線、イオンまたは電子）投影ビームＰＢを供給する放射システムＬＡ，Ｅｘ，ＩＮ，ＣＯと、
マスクＭＡ（例えば焦点板）を保持するマスク・ホルダーを備え、部材ＰＬのような基準に対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に連結されたマスク・テーブル（第１の物体テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持する基板ホルダーを備え、部材ＰＬのような基準に対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に連結された第１の基板テーブル（第２の物体テーブル）ＷＴａと、
基板Ｗを保持する基板ホルダーを備え、部材ＰＬのような基準に対して基板を正確に位置決めするための第３の位置決め手段に連結された第２の基板テーブルＷＴｂと、
第１の、すなわち露光ステーションＳａにて第１または第２の基板テーブルに保持されている基板Ｗのターゲット部分Ｃの上に、マスクＭＡの照射部分を像形成する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば回折または反射屈折システム、ミラー群、またはフィールド・デフレクター・アレー）と、
第２の、すなわち計測ステーションＳｂにて第１または第２の基板テーブルに保持されている基板Ｗの上で初期計測段階を実行するためのレベリング・システムＬＳと、
第１の（露光）ステーションＳａにて基板テーブルの１つの位置を測定するための第１の位置測定システムＩＦａと、第２の（計測）ステーションＳｂにて基板テーブルの他の１つの位置を測定するための第２の位置測定システムＩＦｂとを備えた位置制御システムとを含む。
【００１９】
本明細書で示すように、この装置は透過型（すなわち透過マスクを有する）のものである。しかしながら、一般に、例えば反射型とされることもできる。
【００２０】
この放射システムは、放射ビームを発生させる放射源ＬＡ（例えば水銀ランプ、励起レーザー、ストレイジリングまたはシンクロトロンの電子ビーム路のまわりに備えられた波形形成器、プラズマ供給源、または電子またはイオン・ビーム供給源）を含む。このビームは照射システム、例えばビーム成形光学装置Ｅｘ、インテグレータＩＮ、および集光器（コンデンサー）ＣＯ、に含まれる各種の光学要素を通過し、これにより得られるビームＰＢが所望の形状および横断面における強度分布を有するようになされる。
【００２１】
ビームＰＢはマスク・テーブルＭＴ上のマスク・ホルダー内に保持されたマスクＭＡで遮られる。マスクＭＡを横断したならば、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、レンズＰＬはビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に結像させる。例えばビームＰＢの光路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするために、干渉式変移測定手段ＩＦａ，ＩＦｂに助成されて、基板テーブルＷＴａ，ＷＴｂは第２および第３の位置決め手段によって正確に移動できる。同様に、第１の位置決め手段は、例えばマスク保管場所からマスクＭＡを機械的に取り出した後、またはマスクの走査時に、ビームＰＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするのに使用できる。一般に、マスク・テーブルＭＴ，ＷＴａ，ＷＴｂの動きは、図１に明確に示されていない長いストロークのモジュール（コースの位置決め）および短いモジュール（微細な位置決め）に助成されて実現される。（ステップ・アンド・スキャン装置とは逆に）ウェーハ・ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴは短いストロークの位置決め装置にのみ連結されてマスクの配向および位置の微調整が行われるか、またはマスク・テーブルＭＴは固定されることができる。第２および第３の位置決め手段は、投影システムＰＬの下方の第１のステーションＳａ、およびレベリング・システムＬＳの下方の第２のステーションＳｂの両方に亘る範囲上で基板テーブルＷＴａ，ＷＴｂを位置決めできるように構成される。適当な行きシステムは、とりわけ上述したＷＯ９８／２８６６５およびＷＯ９８／４０７９１に記載されている。リトグラフ装置は複数の露光ステーションおよび（または）複数の計測ステーションを有すること、また計測および露光ステーションの個数は互いに異なり、ステーションの全数は基板テーブルの個数と等しい必要はないことに留意すべきである。実際に、露光および計測ステーションが別々とされる原理は、１以上の基板テーブルで使用できる。
【００２２】
図示装置は２つの異なるモードで使用できる。すなわち、
１．ステップ・アンド・リピート（ステップ）モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止状態に保持され、マスク像の全体が１回の動作（すなわち１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃ上に投影される。次に関連する基板テーブルはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて異なるターゲット部分ＣがビームＰＢで照射できるようになされる。
２．ステップ・アンド・スキャン（スキャン）モードでは、所定のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」で露光されないこと以外、本質的に同じ手順が適用される。その代わり、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所定の方向（いわゆる「走査方向」、例えばＹ方向）へ移動でき、従ってビームＰＢはマスク像の上を走査するようになされる。同時に、関連する基板テーブルＷＴａまたはＷＴｂは速度Ｖ＝Ｍｖで同一方向または反対方向へ移動される。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（典型的にＭ＝１／４または１／５）である。このようにして、解像度を低下させる必要なく比較的広いターゲット部分Ｃを露光できる。
【００２３】
製造過程でリトグラフ投影装置を較正する本発明による方法を使用する場合、以下の段階が使用される。最初に、基板Ｗは第２のステーションＳｂで基板テーブルＷＴｂ上に載置される。この基板（図２でＷＴａ，ＷＴｂを参照）はテーブル平面に２つの基準平面（例えば基底平面）ＲＭ１，ＲＭ２を有し、この基準面はそれぞれ基準マスクＭ１，Ｍ２および像センサーＴＩＳ１，ＴＩＳ２を備えている。マスクＭ１，Ｍ２の位置はマーク検出システムＲＤのもとに検出され、同時に関連する基板テーブルの位置は６自由度までの一測定システムＩＦｂによって測定される。
【００２４】
基板テーブルの位置の測定は、例えば米国特許第６０２０９６４号（Ｐ−００７７．０１０−ＵＳ）またはＷＯ９９／３２９４０（Ｐ−００７９．０１０−ＷＯ）に記載されているようなシステムで実行される。これらの特許は本明細書で援用される。この位置測定システムでは、位置を測定するために、干渉ビームが関連する基板テーブルに当てられる。基板テーブルの位置を読み取るために光学的エンコーダも使用できる。一般に光学的エンコーダは読み取りヘッドを含み、この読み取りヘッドが基板テーブル上に取り付けられ得る目盛りの動きを読み取る。この位置測定システムは移動したときの基板テーブルの並進を測定し、これによりマーク検出システムＲＤは最初に第１のマーク、次に第２のマークを、例えばＭ１，Ｍ２を検出する。この手順により、位置測定システム（ＩＦａまたはＩＦｂ）はマークＭ１，Ｍ２の基準間隔距離を測定する。前記距離は基板テーブルに関して固定されており、位置測定システムのスケーリングのための良好な基準を与える。基板テーブルが他の位置測定システムへ移動されると、前記他の位置測定システムのスケーリングのために両マークの間隔距離が再び使用される。
【００２５】
マーク検出システムＲＤはＷＯ９８／３９６８９（Ｐ−００７０．０１０−ＷＯ）に記載されたようなシステムとされることができ、その特許は本明細書で援用される。またマークＭ１，Ｍ２に関して基板Ｗ上のマークの位置を測定するのにも使用できる。このようなマーク検出システムは反射回折格子（マーク）に当てられる放射整合ビームを使用する。マークは回折された整合ビームを検出器へ向けて反射し、検出器がマークの位置を測定する。
【００２６】
第２のステーションＳｂでは、本明細書で援用されるヨーロッパ特許公報１０３７１１７（Ｐ−０１２８．０１０−ＥＰ）にさらに詳しく記載されているような基板テーブル上の基板Ｗの表面造作を測定するのに、レベリング・システムＬＳが使用できる。レベリング・システムＬＳは、例えば特定表面のＺ方向の位置およびＸ，Ｙ方向のまわりの回転を測定するのに使用できる。
【００２７】
基板Ｗがレベリング・システムＬＳで走査され、基板テーブルのマークＭ１，Ｍ２の位置が決定されたならば、基板テーブルは基板Ｗを露光させるために第１のステーションＳａへ移動される。その後、第１のステーションに存在する基板テーブルは第１のステーションＳａから他の位置、例えば取り外しステーションへ移動されねばならない。第１のステーションＳａでは、図３に示されるように、マスクＭ上のマークＴＩＳ−Ｍの空間像に対する基板テーブルの位置を決定するのに像センサーＴＩＳ１，ＴＩＳ２が使用される。像センサーＴＩＳ１，ＴＩＳ２は、例えば投影ビームＰＢの放射に感応する光検出器の上方に位置する表面に開口を含む。投影ビームＰＢでマークＴＩＳ−Ｍを照射することで、前記マークの空間像は投影システムにより基板テーブルの平面上に投影される。像センサーＴＩＳ１の開口上の前記空間像を走査し、またその開口が空間像のネガを形成するように開口を配置することで、検出器は、それが焦点面および空間像の中心に位置するときに最大照射を示す最大出力を与える。検出器ＴＩＳ１，ＴＩＳ２として使用するのに適した透過型の像センサーの例は、米国特許第４５４０２７７号に極めて詳細に記載され、（代替としての）反射型像センサーは米国特許第５１４４３６３号に記載されている。これらの特許は本明細書で援用される。ＴＩＳ１およびＭ１は同一基準面ＲＭ１に含まれ、両者間に固定的な較正距離を有する。ＲＭ２上のＴＩＳ２およびＭ２にも同じことが適用される。基板テーブルを移動し、両像センサー（すなわちＴＩＳ１，ＴＩＳ２）がその後マークＴＩＳ−Ｍの空間像を検出するようにすることで、第１のステーションＳａでの位置測定システムＩＦａのために基準距離が与えられる。
【００２８】
スケーリング・オフセットを決定するために、第２のステーションＳｂで使用されるようにマーク検出システムを、または本明細書で援用する米国特許第５４８１３６２（Ｐ−００３２．０１０−ＵＳ）号に記載されているようにレンズ通過整合式（スルー・ザ・レンズ（ＴＴＬ））整合方法を使用することができる。レンズ通過整合式整合方法を使用することで、放射整合ビームは投影システムＰＬを通って、基板テーブル上に位置する反射回折格子へ当てられる。この格子はビームを投影システムＰＬ内へ反射し、マスクＭＡのマークを通して検出器へ戻し、検出器は反射回折格子の位置を示すその像の反射強度を測定する。
【００２９】
スケーリング・オフセットは、位置測定システム（ＩＦａまたはＩＦｂ）の測定信号の関数として真の位置を計算するために計算手段で使用されるか、第１の位置測定システムで行われた測定を第２の位置測定システムで行われた測定にリンクさせるために使用できる。スケーリング・オフセットは装置で製造された各基板に関して決定できる。このように、スケーリング・オフセットは各基板に関して調整されて、ドリフトの影響は最小限に抑えられる。
【００３０】
例２
本発明の第２の実施例による方法は図１の装置で使用できる。本発明の第２の実施例によれば、２つの位置測定システム（ＩＦａ，ＩＦｂ）は基板Ｗに位置する２つのマーク（Ｐ１，Ｐ２）を使用することで互いに較正される。基板Ｗが基板テーブルＷＴａ，ＷＴｂ上に載置された後、基板Ｗの２以上のマークは第２のステーションＳｂの検出システム、例えば図１の検出システムＲＤで検出される。第１のマークＰ１から第２のマークＰ２へ移動する間、基板テーブル（ＷＴａまたはＷＴｂ）の位置は位置測定システムＩＦｂで測定される。このように、２つの基準位置が第２のステーションＳｂで測定され、２つのマーク（Ｐ１，Ｐ２）の基準間隔距離を知ることで特定の位置測定システムＩＦｂに関するスケーリング・オフセットが計算できる。第１のステーションＳａの位置測定システムＩＦａに関してこれを繰り返すことで、両位置測定システムを互いに関係づけることができる。第１のステーションＳａにおいて、基板のマークを検出するために、第２のステーションＳｂで使用したマーク検出システムＲＤに似たマーク検出システムが使用でき、または上述したレンズ通過式（ＴＴＬ）整合システムが使用できる。
【００３１】
本発明の特定の実施例を上述したが、本発明は記載した以外の方法で実施できることが認識されるであろう。例えば、この方法は３以上の物体テーブルの位置を測定するために位置測定システムを較正するのに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法で使用するのに適したリトグラフ投影装置を概略的に示す。
【図２】図１の装置に使用される物体テーブルを概略的に示す。
【図３】図１の装置の第１のステーションの一層詳細な図を概略的に示す。
【符号の説明】
Ｃ ターゲット部分
ＩＦａ，ＩＦｂ 位置測定システム
ＬＡ，Ｅｘ，ＩＮ，ＣＯ 放射システム
ＬＳ レベリング・システム
Ｍ１，Ｍ２ マーク
ＭＡ マスク
ＭＴ マスク・テーブル
ＰＢ ビーム
ＰＬ 投影システムすなわちレンズ
ＲＤ マーク検出システム
Ｓａ，Ｓｂ ステーション
ＴＩＳ１，ＴＩＳ２ 検出器
ＴＩＳ−Ｍ マーク
Ｗ 基板
ＷＴａ，ＷＴｂ 基板テーブル

Claims (10)

1. 放射投影ビームを供給する放射システムと、
   所望パターンに従って投影ビームのパターンを定めるように作用するパターン形成手段を保持するための第１の物体テーブルと、
   基板を保持するための第２の物体テーブルと、
   基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムと、
   前記第２の物体テーブルに保持された基板に対して処理を促す第１及び第２の処理ステーションと、
   前記第１の処理ステーションに位置する前記第２の物体テーブルの位置を測定する第１の位置測定システムと、
   前記第２の処理ステーションに位置する前記第２の物体テーブルの位置を測定する第２の位置測定システムと、を含んで構成されたリトグラフ投影装置における、前記第１及び第２の位置測定システム間のスケーリング・オフセットの差を較正する方法であって、
   前記第１及び第２の処理ステーションは、第２の物体テーブルの基準位置を少なくとも２つずつ有し、各基準位置の位置関係は、前記第１及び第２の処理ステーションで同じになるように定められており、
   前記第１の処理ステーションにおいて、第１のマーク検出システムを用いて前記第２の物体テーブルを複数の基準位置にそれぞれ位置合わせするとともに、各基準位置にある前記第２の物体テーブルの位置を前記第１の位置測定システムで測定する段階と、
   前記第２の処理ステーションにおいて、第２のマーク検出システムを用いて前記第２の物体テーブルを複数の基準位置にそれぞれ位置合わせするとともに、各前記基準位置にある前記第２の物体テーブルの位置を前記第２の位置測定システムで測定する段階と、
   各基準位置における測定値を使用して前記第１及び第２の位置測定システム間のスケーリング・オフセットの差を較正する段階と、
   を含むリトグラフ投影装置の較正方法。
2. 前記第２の物体テーブルに与えられた少なくとも２つのマークを検出することで各前記基準位置に位置合わせする、
   請求項１に記載された方法。
3. 前記第２の物体テーブルに保持された前記基板上の少なくとも２つのマークを検出することで各前記基準位置に位置合わせする、
   請求項１に記載された方法。
4. 前記マークが回折マークであり、前記回折マークに対して放射線の検出ビームを当て、前記マークで回折された副次ビームの強度を強度検出器によって測定し、強度検出器による検出強度が検出器に対するマークの位置の指標を含むことでそれらのマークの位置が検出される、
   請求項２または請求項３に記載された方法。
5. 前記第２の物体テーブルに備えられてマークの空中像を検出する少なくとも２つの像センサーによってマークの空中像を検出することで、前記基準位置に位置合わせする、
   請求項１に記載された方法。
6. マークにより発生した特定パターンを有する前記空中像が光強度検出器の頂部に位置する同様パターンを有する像センサーで走査され、強度検出器で検出された強度が前記像センサーに対する空中像の位置の指標を含む、
   請求項５に記載された方法。
7. 前記位置測定システムが干渉システムを含む、
   請求項１に記載された方法。
8. 前記較正方法が装置によって処理されるあらゆる基板に対して適用される、
   請求項１に記載された方法。
9. 前記放射システムが放射源を含む、
   請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された方法。
10. 放射投影ビームを供給する放射システムと、
    所望パターンに従って投影ビームのパターンを定めるように作用するパターン形成手段を保持するための第１の物体テーブルと、
    基板を保持するための第２の物体テーブルと、
    基板のターゲット部分にパターン形成したビームを投影する投影システムと、
    前記第２の物体テーブルに保持された基板に対して処理を促す第１及び第２の処理ステーションと、
    前記第１の処理ステーションに位置する前記第２の物体テーブルの位置を測定する第１の位置測定システムと、
    前記第１の処理ステーションにおいて前記第２の物体テーブルまたは前記基板に設けられた、基準位置への位置合わせのための複数のマークを検出する第１のマーク検出システムと、
    前記第２の処理ステーションに位置する前記第２の物体テーブルの位置を測定する第２の位置測定システムと、
    前記第２の処理ステーションにおいて前記第２の物体テーブルまたは前記基板に設けられた、基準位置への位置合わせのための複数のマークを検出する第２のマーク検出システムと、
    前記第１および第２の位置測定システムと、前記第１および第２のマーク検出システムとに接続された計算手段とを含み、
    前記計算手段は、
    前記第１の処理ステーションにおいて、前記第１のマーク検出システムを用いて前記第２の物体テーブルを複数の基準位置にそれぞれ位置合わせした際における、前記第１の位置測定システムにより得られる前記第２の物体テーブルの位置の測定値と、
    前記第２の処理ステーションにおいて、前記第２のマーク検出システムを用いて前記第２の物体テーブルを複数の基準位置にそれぞれ位置合わせした際における、前記第２の位置測定システムにより得られる前記第２の物体テーブルの位置の測定値とを使用して、前記第１及び第２の位置測定システム間のスケーリング・オフセットの差を較正する、
    リトグラフ投影装置。

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