JP6744986B2 - 位置センサ、リソグラフィ装置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、２０１６年８月３０日に出願された欧州特許出願第１６１８６３３３．７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において使用可能な方法および装置、ならびにリソグラフィ技術を使用してデバイスを製造する方法に関する。本発明は、特に、基板上のマークの位置を決定するための位置センサおよび方法に関する。

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。

複雑なデバイスの製造においては、典型的には多くのリソグラフィパターニング工程が行われ、それによって基板上の連続層に機能的フィーチャを形成する。したがって、リソグラフィ装置の性能の重要な側面は、前の層に（同じ装置または異なるリソグラフィ装置によって）配置されたフィーチャに関して適用パターンを正しくかつ正確に配置することができることである。この目的のために、基板は一組以上のアライメントマークを備えている。各マークは、位置センサ、典型的には光学式位置センサを使用して後でその位置を測定することができる構造である。リソグラフィ装置は、基板上のマークの位置を正確に測定することができる１つまたは複数のアライメントセンサを含む。異なる製造業者および同じ製造業者の異なる製品から、異なる種類のマークおよび異なる種類のアライメントセンサが知られている。現在のリソグラフィ装置で広く使用されているタイプのセンサは、米国特許第６９６１１１６号明細書（ｄｅｎ Ｂｏｅｆら）に記載されているような自己参照干渉計に基づいている。一般にマークはＸ位置とＹ位置を得るために別々に測定される。しかしながら、公開された特許出願２００９ ／ １９５７６８Ａ（Ｂｉｊｎｅｎら）に記載されている技法を使用して、組み合わされたＸおよびＹ測定値を測定することができる。そのようなセンサの修正および応用は、米国特許出願公開第２０１５３５５５５４Ａ１（Ｍａｔｈｉｊｓｓｅｎ）、国際公開第２０１５０５１９７０Ａ１（Ｔｉｎｎｅｍａｎｓら）に記載されている。これらの刊行物の全ての内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

アライメントマークを含む層の上に新しい層が塗布されるとすぐに、位置センサを使用して得られる位置信号が損なわれるかまたは得られないという問題が生じる。マーク構造自体もまた、アライメントマークの形成後に適用される化学的および物理的プロセスによって歪む可能性がある。このような位置センサにおいては、様々な条件下で測定精度を向上させるために多くの開発および改良がなされてきた。オリジナルマークが覆い隠されている場合に使用するために、後続の層に追加のマークを形成することができる。しかしながら、いくつかのプロセスでは、新しい材料層が堆積されなければならず、それはアライメントマークをそれらの位置を決定することができない程度に単純に覆い隠す。そのような材料の例はアモルファスカーボンである。そのような層内にデバイスパターンを正確に位置決めするためには、一般に、下層にあるアラインメントマークを露出させるために層に開口部を切り取ることが必要とされる。これらのウィンドウは比較的粗く配置することができるが、必要とされる正確さは依然として下層にあるマークの位置を決定するための何らかの方法を前提としている。したがって、例えば不透明層材料の堆積前にトポグラフィカルフィーチャを形成することによって、いくつかの識別可能なマークが不透明層内に確実に見えるようにするために、異なる方法が考案されてきた。そのような方法は、基板上の追加のスペース（「リアル・エステート」）を占有することと同様に、追加の工程および費用も含んでいた。

本発明は第１の態様において、高価な追加のパターニングおよび処理工程を必要とせずに、上に重なる構造が存在してもマークの位置を決定できるようにすることを目的とする。

本発明は第１の態様において、基板上のアライメントマークに放射を送り、基板からの回折または散乱放射を収集し、収集した放射を処理してそこから少なくとも１つの位置センシティブ信号を導出するように構成された光学システムを含む位置センサを提供する。光学システムは、第１の波長範囲および／または第２の波長範囲の放射を選択的に送る、収集するおよび処理するように動作可能である。第１の波長範囲および第２の波長範囲の放射は、光学システムの少なくとも一部において共通の光路を共有する。第１の波長範囲の放射は第１の処理サブシステムによって処理され、第２の波長範囲の放射は第２の処理サブシステムによって処理される。

第２の波長帯の放射を使用することによって、開示されたセンサは、第１の波長帯の放射に対して不透明である層を通してマークを測定することを可能にする。別々の処理サブシステムを設けることによって、各処理サブシステムの光学コーティングおよび他の構成要素をそれぞれの波長帯に合わせることができ、既知のセンサよりもはるかに広い範囲の波長を使用することが可能になる。光路の共通部分を設けることにより、光学システムを完全に複製することが回避される。

一実施形態では、第１の波長範囲は、８００ｎｍより短い波長の放射を含み、第２の波長範囲は、１０００ｎｍより長い、他の実施形態では１５００ｎｍより長い、さらに他の実施形態では２０００ｎｍより長い波長を有する赤外放射を含む。

一実施形態では、光学システムは、１つまたは複数の放射源からの第１の波長範囲および第２の波長範囲の両方の放射を共通の光路に組み合わせるための照明システムを含む。共通の光路はさらに、第１の波長範囲および第２の波長範囲の両方の放射をアライメントマークに送り収集するための共通の対物レンズを含み、対物レンズは共通の光路に含まれる。さらなる実施形態では、第１の処理サブシステムおよび第２の処理サブシステムに送るために、共通の対物レンズによって集められた第１の波長範囲および第２の波長範囲の放射を分割するスペクトルフィルタが設けられている。他のさらなる実施形態では、スペクトルフィルタと第１の干渉法によるサブシステムとの間の第１の波長範囲の放射の経路に第１の１／２波長板または１／４波長板が配置され、スペクトルフィルタと第２の干渉法によるサブシステムとの間の第２の波長範囲の放射の経路に第２の１／２波長板または１／４波長板が配置される。

一実施形態では、光学システムは、第１の波長範囲の放射を送り収集するための第１の対物レンズと、第２の波長範囲の放射を送り収集するための第２の対物レンズとを含む。さらなる実施形態では、光学システムは、第１の対物レンズおよび第２の対物レンズに放射を送るために、複数の放射源からの第１の波長範囲および第２の波長範囲の両方の放射線を共通の光路に組み合わせる照明システムを含む。さらなる他の実施形態では、第１の対物レンズおよび第２の対物レンズに送るために、第１の波長範囲および第２の波長範囲の放射を共通の光路から分割するスペクトルフィルタが設けられる。

一実施形態では、波長範囲の少なくとも１つの収集された放射を処理することによって複数の位置センシティブ信号が得られ、各位置センシティブ信号は異なる特性を有する放射を用いて得られる。一実施形態では、異なる特性を有する放射が、第１の波長範囲内の異なる波長を有する放射を含む。一実施形態では、異なる特性を有する放射が、第２の波長範囲内の異なる波長を有する放射を含む。一実施形態では、異なる特性を有する放射が、異なる偏光を有する放射を含む。

一実施例における処理サブシステムは、上で参照した特許公報に記載されているものと同様の自己参照干渉計を備える。一方または両方の処理サブシステムにおいて、自己参照型干渉計の代わりに、別のタイプの干渉計および非干渉型の位置検出処理サブシステムを使用することができる。

本発明はさらに、リソグラフィプロセスを使用してデバイスパターンが基板に適用されるデバイス製造方法を提供する。この方法は、基板上に形成された１つまたは複数のマークの測定位置を参照することにより適用パターンを位置決めするステップを含む。測定位置は上述の本発明に係る位置センサを用いて得られる。

本方法の一実施形態では、基板上の異なる層に異なるデバイスパターンが適用される。測定位置は、第１の層をパターニングするための第１の波長範囲と、第２の層用の第２の波長範囲とを用いて得られる。

一実施形態では、パターンはカーボンハードマスクの層に適用され、測定位置は第２の波長範囲を使用して得られる。

本発明はさらに、基板にパターンを適用する際に使用するリソグラフィ装置を提供する。このリソグラフィ装置は、本発明に係る位置センサと、波長範囲の選択された一方または両方の放射を使用して、位置センサに１つまたは複数のアライメントマークの位置を測定させるように構成され、且つターゲット構造の測定位置を使用して基板に適用された１つまたは複数のパターンの位置決めを制御するよう構成された制御部と、を備える。

本発明の上記および他の態様は、下記の実施例の考察から理解されるであろう。

本発明の実施形態は、以下の添付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。
リソグラフィ装置を示す図である。 図１の装置における測定および露光プロセスを概略的に示す図である。 基板上に形成されたターゲット構造の位置を測定するための位置センサの使用、および不透明な上を覆う構造の問題を概略的に示す図である。 より長い波長の放射を有する位置センサを使用して本発明の第１の実施形態においてターゲット構造の位置を決定する方法を概略的に示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る位置センサの光学システムを概略的に示す図である。 図６は、本発明の第２の実施形態による位置センサの光学系を概略的に示している。

本発明の実施形態を詳細に記述する前に、本発明の実施形態が実装されうる環境の例を示すことが有益である。

図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ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）ＭＡを支持するよう構築され、特定のパラメータにしたがって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サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと；それぞれ基板（例えばレジストコートされたウェハ）Ｗを保持するよう構築され、それぞれ特定のパラメータにしたがって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２つの基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴａおよびＷＴｂと；パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。基準フレームＲＦは、様々な構成要素を接続し、パターニングデバイスおよび基板ならびにそれらの上のフィーチャの位置を設定および測定するための基準として機能する。

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。

パターニングデバイスサポート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、静電式または他の固定技術を用いてパターニングデバイスを保持できる。パターニングデバイスサポートＭＴは、フレームまたはテーブルであってよく、例えば必要に応じて固定式または可動式であってよい。パターニングデバイスサポートは、例えば投影システムに対して、パターニングデバイスが所望の位置にあることを確実にしてよい。

本書での「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、例えばパターン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、基板の目標部分における所望のパターンに完全に対応しなくてもよいことに留意されるべきである。たいていの場合、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。

図示されるように、装置は透過型である（例えば透過型パターニングデバイスを用いる）。代わりに、装置が反射型であってもよい（例えば上述のような形式のプログラマブルミラーアレイを用いるか、反射型マスクを用いる）。パターニングデバイスの例には、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。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見なすことができる。「パターニングデバイス」という用語は、そのようなプログラマブルパターニングデバイスを制御する際に使用するためのパターン情報をデジタル形式で記憶するデバイスを指すものとして解釈することもできる。

本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用されている露光放射に適した、または液浸液の使用や真空の使用のような他のファクターに適した、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気および静電気光学システム、またはそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを含むと広く解釈されるべきである。 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見なすことができる。

リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の隙間を埋めるように、基板の少なくとも一部が比較的高屈折率を有する液体（例えば水）により覆われる形式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隙間、例えばパターニングデバイスと投影システムの間に適用されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための技術として周知である。

動作中、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯからの放射ビームを受ける。ソースおよびリソグラフィ装置は、ソースがエキシマレーザの場合、別体であってもよい。この場合、ソースがリソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームがソースＳＯからイルミネータＩＬに向けて、例えば適切な方向付けミラーおよび／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の助けを借りて通過する。別の場合、例えばソースが水銀ランプの場合、ソースがリソグラフィ装置の一体的部分であってもよい。ソースＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと称されてもよい。

イルミネータＩＬは、例えば放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤ、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯを含んでもよい。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有するように放射ビームを調整するために用いられてもよい。

放射ビームＢは、パターニングデバイスサポートＭＴに保持されるパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスによりパターン化される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡの通過後、放射ビームＢはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダまたは静電容量センサ）の助けを借りて、放射ビームＢの経路上に異なる目標部分Ｃが位置するように基板テーブルＷＴａまたはＷＴｂが正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）は、例えば、マスクライブラリからの機械検索後またはスキャン中に、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を正確に位置決めするために用いることができる。

パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスク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を用いて位置決めされうる。基板アライメントマークは図示されるように専用の目標部分を占めているが、目標部分の間のスペースに位置してもよい（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る）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に二以上のダイが設けられる場合には、マスクアライメントマークがダイの間に位置してもよい。小さなアライメントマークがダイの内側のデバイスフィーチャ内に含まれていてもよく、この場合には、マーカが可能な限り小さく、かつ、隣接するフィーチャとは異なる結像または処理条件を必要としないことが望ましい。アライメントマーカを検出すアライメントシステムは、別途後述する。

図示の装置は様々なモードで使用することができる。スキャンモードでは、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、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ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）倍率および画像反転特性によって決定され得る。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査運動の長さは（走査方向の）高さを決定する。当業者に周知のように、他の種類のリソグラフィ装置および動作モードが可能である。例えば、ステップモードが知られている。いわゆる「マスクレス」リソグラフィでは、プログラマブルパターニングデバイスを静的であるがパターンを変えて保持し、基板テーブルＷＴを移動または走査する。

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。

リソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂと、それらの間で基板テーブルを交換することができる２つのステーション（露光ステーションＥＸＰと測定ステーションＭＥＡ）とを有する、いわゆるデュアルステージタイプのものである。１つの基板テーブル上の１つの基板が露光ステーションで露光されている間に、他の基板を測定ステーションで他の基板テーブルにロードし、様々な準備ステップを実行することができる。これにより、装置のスループットを大幅に向上させることができる。準備ステップは、レベルセンサＬＳを使用して基板の表面高さの輪郭をマッピングすることと、アライメントセンサＡＳを使用して基板上のアライメントマーカの位置を測定することとを含むことができる。位置センサＩＦが露光ステーションと同様に測定ステーションにある間に基板テーブルの位置を測定することができない場合、第２位置センサを設けて、基準フレームＲＦに対する基板テーブルの位置を両方のステーションで追跡することができる。示されたデュアルステージ構成の代わりに他の構成が知られており、使用可能である。例えば、基板テーブルと測定テーブルとが設けられている他のリソグラフィ装置が知られている。これらは、予備測定を実行するときにはドッキングされ、その後基板テーブルが露光を受ける間にドッキング解除される。

図２は、図１のデュアルステージ装置において基板Ｗ上のターゲット部分（例えばダイ）を露光するステップを示している。図２の左側の点線枠内で、測定ステーションＭＥＡでプロセスステップが実行される。一方、図２の右側は露光ステーションＥＸＰで行われる処理ステップを示す。時々、基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂの一方は露光ステーションにあり、他方は上述のように測定ステーションにある。この説明の目的のために、基板Ｗは既に露光ステーションにロードされていると仮定する。ステップ２００において、新しい基板Ｗ’が図示されていない機構によって装置にロードされる。これら２つの基板は、リソグラフィ装置のスループットを向上させるために並行して処理される。

最初に新たにロードされた基板Ｗ’に言及すると、これは、装置内での初回露光のために新たなフォトレジストで準備された、前もって処理されていない基板の可能性がある。しかしながら、一般に、説明されるリソグラフィプロセスは一連の露光および処理ステップのうちの１つのステップにすぎず、そのため基板Ｗ’はこの装置および／または他のリソグラフィ装置を既に数回通過しており、その上、その後の処理を受ける可能性がある。特にオーバーレイ性能を改善するという問題に関しては、そのタスクは、１回以上のパターン化および処理のサイクルを既に受けた基板上のまさに正しい位置に新しいパターンが確実に付与されることである。これらの処理工程は、満足できるオーバーレイ性能を達成するために、測定され補正されなければならない基板に歪みを徐々にもたらす。

以前および／または後続のパターニングステップは、今述べたように他のリソグラフィ装置で実行されてもよく、異なる種類のリソグラフィ装置で実行されてもよい。例えば、解像度およびオーバーレイなどのパラメータにおいて非常に要求の厳しいデバイス製造プロセスのいくつかの層は、これらのパラメータにおいて要求の低い他の層よりも高度なリソグラフィツールで実行することができる。したがって、いくつかの層は液浸型リソグラフィツールで露光され、他の層は「ドライ」ツールで露光される。いくつかの層はＤＵＶ波長で作用するツールで露光されてもよく、他の層はＥＵＶ波長放射を使用して露光される。

２０２において、基板マークＰ１等および画像センサ（図示せず）を使用したアライメント測定を使用して、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂに対する基板のアライメントを測定および記録する。さらに、基板Ｗ’を横切るいくつかのアライメントマークがアライメントセンサＡＳを用いて測定される。一実施形態では、これらの測定値を使用して、公称矩形格子に対する歪みを含む、基板全体にわたるマークの分布を非常に正確にマッピングする「ウェハ格子」を確立する。

ステップ２０４において、Ｘ−Ｙ位置に対するウェハ高さ（Ｚ）のマップがレベルセンサＬＳを用いて測定される。従来、高さマップは露光パターンの正確な焦点合わせを達成するためにのみ使用されていた。それはさらに他の目的のために使われてもよい。

基板Ｗ’がロードされると、レシピデータ２０６が受け取られ、実行される露光、ならびにウェハの特性および以前にウェハ上に作成され且つ作成されるべきパターンも定義される。ステップ２０２、２０４で実行されたウェハ位置、ウェハグリッドおよび高さマップの測定値は、レシピおよび測定データ２０８の完全なセットを露光ステーションＥＸＰに渡すことができるように、これらのレシピデータに追加される。アライメントデータの測定値は、例えば、リソグラフィプロセスの製品であるプロダクトパターンに対して固定または名目上固定の関係で形成されたアライメントターゲットのＸおよびＹ位置を含む。露光直前に取られたこれらのアライメントデータは、モデルをデータに適合させるパラメータを有するアライメントモデルを生成するために使用される。これらのパラメータおよびアライメントモデルは、現在のリソグラフィステップで適用されたパターンの位置を補正するために露光動作中に使用されることになる。使用中のモデルは、測定位置間の位置偏差を補間する。従来のアラインメントモデルは、異なる次元で、「理想的な」グリッドの並進、回転、および拡大縮小を一緒に定義する４、５または６つのパラメータを含むことができる。より多くのパラメータを使用する高度なモデルが知られている。

２１０で、基板Ｗ’とＷが交換され、その結果、測定された基板Ｗ’が露光ステーションＥＸＰに入る基板Ｗになる。図１の例示的な装置では、この交換は装置内で支持体ＷＴａおよびＷＴｂを交換することによって行われ、それによって基板Ｗ、Ｗ’は、基板テーブルと基板自体との間の相対的な位置合わせを維持するために、それらの支持体上に正確にクランプされ配置されたままとなる。したがって、一旦テーブルが交換されると、投影システムＰＳと基板テーブルＷＴｂ（以前のＷＴａ）との間の相対位置を決定することが、基板Ｗ（以前のＷ’）についての測定情報２０２、２０４を利用するために必要なすべてである。ステップ２１２において、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２を用いてレチクルアライメントが行われる。ステップ２１４、２１６および２１８において、多数のパターンの露光を完了するために、走査動作および放射パルスが基板Ｗを横切って連続する目標位置に印加される。

露光ステップの実行において測定ステーションで得られたアライメントデータおよび高さマップを使用することによって、これらのパターンは所望の位置に関して、特に以前に同じ基板上に配置されたフィーチャに関して、正確に位置合わせされる。今度はＷ”と符号が付された露光済み基板は、ステップ２２０で装置からアンロードされ、露光済みパターンに従ってエッチングまたは他の処理を受ける。

当業者は、上記の説明が実際の製造状況の一例に含まれるいくつかの非常に詳細なステップの単純化された概要であることを理解するであろう。例えば、単一パスでアライメントを測定するのではなく、同じまたは異なるマークを使用して、粗い測定と細かい測定の別々の段階があることが多い。粗いおよび／または細かいアライメント測定ステップは、高さ測定の前または後に実行することができ、あるいはインターリーブすることができる。

いくつかのプロセスでは、アライメントマークが形成された後に基板上の層を処理することは、信号強度が低いかまたは全くないためにアライメントセンサによってマークを見つけることができない状況をもたらす。低いまたはゼロの信号強度は、例えば、アライメントセンサの動作を妨げるマークの上の不透明層によって引き起こされる可能性がある。

図３は問題を示す（これらの図面の全てのフィーチャは概略的に示されており、正確な縮尺ではない）。基板の一部が３００で断面で示されている。図３（ａ）は、格子構造がアライメントマーク３０２として機能するように形成されたときの基板の状態を示している。このマーク３０２は、基板全体に存在する複数のマークのうちの１つにすぎないことが理解されよう。異なるセンサおよび／または異なるプロセス条件に適するように、異なる種類のマークを設けてもよい。粗い位置測定と精密な位置測定とでは異なるマークを設けることができる。リソグラフィ装置ＬＡまたは同様の装置を使用して格子構造を画定するフィーチャを基板のブランク材料に適用してレジスト層にパターンを形成し、次いで適用したパターンを化学的または物理的にエッチングしてトレンチを形成し、このようにしてブランク材料中に永久格子構造を規定する。その後、これらのトレンチは別の層３０４の材料で満たされる。格子構造を形成するためのパターニングは、基板の第１層処理の一部として実行されてもよく、そこでは、同じパターニングステップも第１層デバイスフィーチャを適用する。あるいは、いくつかのプロセスでは、「レイヤ０」と呼ばれることがある専用のステップでアライメントマーク３０２を形成することが好ましい。

（ｂ）に見られるように、リソグラフィ装置内のアライメントセンサＡＳは、マークが材料層３０４および３０６などの上を覆う構造の下に埋め込まれるようになっても、マーク３０２の位置を検出するために使用することができる。参考文献に記載されている既知のアライメントセンサは、一般に、典型的な上を覆う構造を貫通するように、異なる波長の放射を使用してマーク３０２の位置を検出する能力を提供する。一方、装置の構成に使用されるいくつかの材料は、アライメントセンサでの使用に利用可能な任意の放射に対して不透明であり得る。図３の（ｃ）では、特定の層３０８が追加されている。これは、例えば、カーボンハードマスク層であり得る。層３０８はそれにパターンを付与するための準備として適用され、デバイスの機能層を形成する、またはその下の層をエッチングするためのハードマスクを形成する。しかしながら、層３０８は、従来の範囲の波長を使用すると、アライメントセンサＡＳの放射に対して不透明である。

不透明層３０８がマークを見出すことができるいかなるトポグラフィックフィーチャも残さない場合、不透明層３０８内にフィーチャを画定するためのパターンの正確な位置決めは、追加の手段なしでは不可能になる。例えば、マーク検出を容易にするために後続の層に追加のマークを生成することが知られている。しかしながら、これらの追加のマークの製造は高価である。いくつかのプロセスは、マークの上に位置する材料のみが除去され、それによりマークを測定することができるように、既存のマークの上に光学ウィンドウを製造することに依存している。光学ウィンドウの開口部は、アライメントセンサＡＳがマーク３０２の位置を読み取ることを可能にするので、リソグラフィ装置は、後続のパターンを不透明層３０８上に正確に位置決めすることができる。「クリアアウト」としても知られるこの光学ウィンドウは、一定の位置精度で行われる必要があり、そうでなければ、機能デバイスを得るために、残っている必要がある層の部分を切り取ることによってダイ歩留まりが影響を受けであろう。不透明層３０８の下の層のトポグラフィを修正することによって、クリアアウトウィンドウの位置決めを可能にするのに十分なほど正確に読み取ることができるアライメントマークを提供することが可能である。しかしながら、これらもまた追加の処理工程および費用を必要とする。

図４は、不透明層３０８を透過することができるはるかに長い波長の放射を使用する位置センサＡＳ−ＩＲを使用することに基づく代替解決策を示す。現在知られているアライメントセンサは、５００ｎｍ〜９００ｎｍの間の波長で動作する。この波長範囲には可視範囲に近い赤外線波長が含まれるが、これらは３Ｄ−ＮＡＮＤデバイスに使用されるカーボンハードマスクなどの一般的な不透明層を透過することはできない。本発明者らは、アモルファスカーボンを介する透過率が、より長いＩＲ波長に対して比較的高く、例えば１０００ｎｍより長い波長、例えば１５００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲の放射を用いて動作できる位置センサを導入することが興味深いことを認識した。

したがって、図４のアライメントセンサＡＳ−ＩＲは、これらのより長い赤外波長を使用することができるものである。図４のマーク３０２は、図３のマーク３０２と同じであるように示されているが、例えばより長い格子ピッチを有する特別なマークであってもよく、これはこれらのより長い波長での測定によりよく適合する。既存のアライメントセンサは共通の光学システムにおいて複数の波長の可視および近赤外線を扱うが、同じ光学システムにおいてこれらの波長とより長い赤外線波長の両方を組み合わせることは簡単ではない。特有の課題は、自己参照干渉計を含む、光学システム内の要素間の多くの表面および界面に実際に必要とされる反射防止膜の設計にある。他の構成要素、例えば、１／２波長板および１／４波長板は、５００ｎｍから２５００ｎｍの間などのそのような広範囲の波長に対して設計するのが難しい。効果的なコーティングおよび他の要素がないと、位置信号のコントラストが失われ、位置検出能力、または少なくとも位置検出精度が低下する。

より長い波長に対して完全に別個の光学システムを提供することは、たとえそれのためのスペースがリソグラフィツール（または位置センサが必要とされ得る他の動作環境）内で利用可能であるとしても、装置のコストを大幅に増加させる。少数の製品や層だけがそれを必要とする場合、専用の赤外線位置センサを提供するコストは、得られる利益とは不釣り合いになる。

図５の実施例に見られるように、本開示の一例による位置センサは、基板５０４上のアライメントマーク５０２の位置を測定するためのアライメントセンサとして使用される。位置センサは、アライメントマークから位置信号を取得するために、第１の波長範囲（波長帯）および第２の波長範囲（波長帯）の放射を送る、収集するおよび処理するように動作可能な光学システム５００を備える。第１の波長帯は、例えば既存のアライメントセンサと同様の可視および／または近赤外波長帯であってよい。

光学システムは、共通の照射経路（破線５０６で示す）に沿ってアライメントマーク５０２に放射を送り、共通の収集経路（破線５０８で示す）に沿って基板からの回折または散乱放射を集め、第１波長帯および第２波長帯の収集された放射を別々の処理経路５１０ａ（それぞれ一点鎖線５１０ａおよび二点鎖線５１０ｂで示す）で処理するように構成される。各処理経路５１０ａ、５１０ｂ内の光学システムは、アライメントマーク５０２が光学システム５００に対して移動するときに少なくとも１つの位置センシティブ（position-sensitive）信号５１２ａ、５１２ｂを導出するように動作可能である。５１２ａ、５１２ｂと符号が付された信号は、この実施例では光信号であり、最終的に電気信号５１４ａ、５１４ｂに変換され、プロセッサ５１６によって処理されて１つまたは複数の位置測定値５１８が生成される。

そのようなアライメントセンサの構造および動作の詳細は、序文で述べた先行特許公報に見出すことができ、ここでは繰り返さない。手短に言えば、照明経路５０６には、ＬＥＤまたはレーザ源などの複数の個々の波長源が設けられている。光源５３０ａ１、５３０ａ２は、既知の装置の場合のように、第１の波長帯の異なる波長の放射、例えば緑色および赤色の可視光を供給するように配置されている。これらの赤および緑の波長に加えて、既知の装置におけるように、近赤外波長も追加の光源およびマルチプレクサ（図示せず）によって提供されてもよい。光源の数を増やすことなく、または可動部分を使用することなく、検出能力の多様性を向上させるために、これらの異なる波長を異なるように偏光させることができる。例えば、米国特許出願公開第２０１５３５５５５４Ａ１に記載されている例では、可視／近赤外波長帯（５００〜９００ｎｍ）の４つの波長は、Ｒ、Ｇ、ＮおよびＦと符号が付されている。ＲとＦは第１の偏光方向を有し、ＧとＮは第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向を有する。光源５３０ｂは、第２波長帯の放射、例えば１５００〜２５００ｎｍの範囲、任意選択で２０００ｎｍより長い波長を有する波長を含む赤外放射を放射するように構成されている。要求される性能および予想される動作条件に従って、追加の光源を一方または両方の波長帯に設けてもよい。各波長帯の光源は、狭帯域光源または広帯域光源とすることができ、固定周波数または可変周波数、コヒーレントまたはインコヒーレントとすることができる。別々の光源が示されているが、これらの波長のいくつかまたはすべてが単一の広帯域光源から得られ、第１および第２の波長帯の一方または両方内の異なる波長範囲に分割されることも可能である。光源は、レーザ、ガス放電光源、プラズマ光源、スーパーコンティニューム光源および逆コンプトン散乱光源を含み得る。単一の光源が異なる波長の間で切り替え可能であってもよく、その結果、第１および第２の波長帯の一方または両方内の異なる波長が、フィルタによってではなく、経時的に多重化される。

光源の種類が何であれ、両方の波長帯の放射が照明サブシステム５３２で結合されて、共通の照明経路５０６をたどる単一のビーム５３４を形成する。光源は同時に動作してもしなくてもよいが、共通の照明サブシステムは、位置センサのハウジング内およびリソグラフィツールＬＡまたは他の装置内のコンパクトな構造を可能にする。ビーム５３４は、スポットミラー５３６によって対物レンズ５３８へと偏向され、対物レンズ５３８は、ビームをアライメントターゲット５０２上のスポットに焦点合わせする。この実施例における照明サブシステム５３２は、放射の各波長をビーム５３４に方向転換するためのダイクロイックミラー５４０のスタックを含む。ビームを調整しスポットに焦点合わせするために対物レンズ５３８と協働するレンズ５４２、５４４が設けられている。また、照明サブシステムでは、自己参照干渉計における処理に適した照明偏光特性を与えるために、１／２波長板５４６または１／４波長板が設けられる。

アライメントマーク５０２によって反射および回折された放射は、対物レンズ５３８によって集光経路５０８に集められる。集められた放射は光軸上の単一ビームとして示されているが、この情報搬送ビームは実際には散乱および回折によって広げられる。ゼロ次反射を表す軸方向成分はスポットミラー５３６によって遮断され、スポットミラーは開口絞りとして機能する。次に、収集された放射は、その波長に従って２つの別々の経路に分割され、その結果、第１の波長帯の放射（一点鎖線５１０ａ）は第１の処理サブシステム５５２ａに入り、第２の波長帯の放射（二点鎖線５１０ｂ）は第２処理サブシステム５５２ｂに入る。

処理サブシステムの性質は、所望の性能および設けられるマークの種類に依存するであろう。処理サブシステムは、干渉法、画像化、または技術の組み合わせに基づいてもよい。サブシステムは互いに実質的に同じタイプでもよいし、完全に異なるタイプでもよい。この実施例では、第１および第２の処理サブシステムの両方が干渉法に基づいており、参考文献に記載されているタイプの自己参照干渉計を備えると仮定されよう。

この実施例では、異なる波長帯の放射は、（例えば）第１の波長帯の可視（および場合によっては近赤外）波長を透過し、（例えば）第２波長帯のより長い赤外放射を反射するように調整されたダイクロイックミラー反射面を備えるスペクトルフィルタ５５４によって分割される。ダイクロイックフィルタの代わりに、現在の測定のために使用されるべきいずれかの経路に放射を切り替えるために、可動フィルタおよび／またはミラー要素が設けられてもよい。しかしながら、そのような構成は、両方の波長帯における測定が同時に行われることを可能にしないであろう。可動部品はコスト、ボリューム、精度、信頼性および振動の問題をもたらす可能性があることも理解されよう。

各処理サブシステム５５２ａ、５５２ｂ内で、自己参照干渉計５５６ａ、５５６ｂは、それぞれの開口絞り（瞳フィルタ）５５７ａ、５５７ｂを介して収集された放射を受け取る。これらの目的は、スポットミラーおよび対物レンズの自然開口によって提供される任意の空間フィルタリングに加えて、反射および回折放射のどの部分を処理サブシステムに入れることを許可するかを制御することである。所望であれば、スポットミラーとダイクロイックフィルタとの間の共通経路に瞳フィルタを代替的または追加的に設けることができる。異なる波長帯に対して別々の開口絞り５５７ａ、５５７ｂを設けることは、開口を異なる波長および回折角度に合わせることにおいてより高い柔軟性を可能にする。

各干渉計の入り口で、１／２波長板５５８ａ、５５８ｂが放射の偏光を４５度に調整する。次に、干渉計はそれを参照文献に記載されている方法で処理し、反対の回折次数が建設的且つ破壊的に干渉するようにビームをそれ自体の回転コピーと干渉させる。偏光ビームスプリッタ５６０ａ、５６０ｂは「和」および「差」チャネルを分離し、これらは位置センシティブ光信号５１２ａ、５１２ｂを検出サブシステム５６２ａ、５６２ｂに提供する。各検出サブシステムは、和チャンネルと差チャンネルのそれぞれに対して、所望の電気的位置信号５１８ａおよび５１８ｂを得るための光検出器を含む。波長帯が複数の波長を含む場合、波長デマルチプレクサが検出サブシステムに含まれ、各波長について電気信号５１８ａ、５１８ｂを得るために個々の光検出器が設けられる。光ファイバを使用して、光信号を逆多重化および／または検出のためのより都合の良い場所に経路指定することができる。各光ファイバの前に、検出サブシステムは、光学システムの視野を制限するための視野絞りを含んでもよい。

検出サブシステムについて説明したのと同じ方法で、光源５３０ａ１、５３０ａ２、５３０ｂなどを、図５に既に示したように、光ファイバまたは他の適切な光ガイドを使用して遠隔に配置することができる。

この実施例の要旨として、赤外波長およびより短い可視／近赤外波長は、共通の対物レンズ５３８を含む共通の照明経路５０６および収集経路５０８を共有することが理解されるであろう。異なる光源からの放射は、最初にダイクロイックミラー５４０と組み合わされ、対物レンズ５３８の後でダイクロイックミラー５５４を用いて分離される。両方の波長チャネルが共通に有する唯一の光学系は、スポットミラー５３６、対物レンズ５３８、および任意選択で瞳フィルタ５５０である。それ故、これらの構成要素は両方の波長範囲に対して互換性のあるようにされるべきである。しかしながら、同じ光学システムにおいて、第１および第２の波長帯専用の別々のチャネルは、それら自身の専用のファイバ、偏光光学系（例えば、１／２波長板５５８ａ、５５８ｂ）、干渉計（５５６ａ、５５６ｂ）を使用することができる。これらの構成要素のそれぞれは、特定の波長帯用の設計において最適化することができ、したがってその性能を向上させることができる。

対物レンズは波長依存の焦点深度を有してもよく、これは両方の波長範囲を同時に並行して使用することができないことを意味するかもしれないことが理解されるであろう。与えられたアライメントマーク上で両方の波長帯での測定が望まれる場合、測定時間が増加するかもしれないが、これは問題にならないかもしれない。本実施例では、焦点制御用に独立した光学システムを用いている。これは従来のものであり、本明細書で説明する必要はない。

図６は第２実施例を示している。図６では、図５の実施例と同様の参照符号を有するが、「５」の代わりに「６」の接頭辞を有する。主要構成要素とサブシステムのみに符号付されている。この実施例では、スペクトルフィルタ６５４の下流に、２つのスポットミラー６３６ａ、６３６ｂおよび２つの対物レンズ６３８ａ、６３８ｂが設けられている。この実施例では、各対物レンズは、両方の波長帯にわたって許容可能な性能を得るために妥協する必要はなく、一方の波長帯に対して最適化することができる。２つの対物レンズがあるので、放射は２つの異なる波長帯の異なる位置に焦点合わせされる。したがって、アライメントマークは、第１の波長帯の放射で測定するために６０２ａと符号が付された第１の位置にあるべきであり、第２の波長帯の放射で測定するために６０２ｂと符号が付された第２の位置にあるべきである。これが同じマークの場合、両方の波長帯で同時に測定することはできない。いずれの場合も、赤外放射を用いた測定のために異なるマークを設けてもよい。

上記の実施例の両方において、第１の波長帯の放射と第２の波長帯の放射は光学システムの少なくとも一部において共通の光路を共有する。第１の波長範囲の放射が第１の処理サブシステムによって処理されている間、第２の波長範囲の放射が第２の処理サブシステムによって処理される。図５の実施例では、光学システムは、複数の放射源からの第１および第２の波長範囲の両方の放射を共通の光路に組み合わせるための照明システムを含み、共通の光路はさらに両方の波長帯の前記放射を送り収集するための共通の対物レンズを含む。一方、図６の実施例では、光学システムは、第１の波長帯の放射を送り収集するための第１の対物レンズと、第２の波長帯の放射を送り収集するための第２の対物レンズとを含む。

図示の実施例は、本開示の原理内の多くの可能な実施形態のうちの２つにすぎない。本開示の原理は、自己参照干渉計を有するもの、またはより一般的には干渉計を有するものだけでなく、他の種類の処理サブシステムにも適用することができる。波長範囲は上記の実施例とは異なり得る。将来の応用のために、例えば、センシング波長の紫外線波長への拡張が考慮されるかもしれない。本開示の原理は、導入部で述べた先行特許および特許出願に紹介されたものを含む他の技術と組み合わせて使用することができる。例えば、国際公開第２０１５０５１９７０Ａ１は、偏光分解能力を含むように既知の位置センサの修正を開示している。偏光ビームスプリッタは、その偏光に従って、集められた放射を２つの異なる経路に分割する。各経路は自己参照干渉計を有するそれ自身の処理サブシステムを有する。それを本開示と組み合わせると、位置センサは、偏光ビームスプリッタとダイクロイックフィルタの両方の組み合わせを想定することができ、各波長帯／偏光の組み合わせに対して１つずつ、４つの処理サブシステムを有する。

デバイス製造方法の技術としてリソグラフィ装置内の位置センサを使用して、デバイスの１つの層を処理するために第１の波長帯の波長を使用してマークを測定することができ（図３（ｂ）のように）、一方で、同じまたは異なる装置内の別の層を処理するために第２の波長帯の波長を使用して同じまたは異なるマークを測定することができる。波長帯および個々の波長の選択は、図２を参照して上述したようにレシピデータで指定することができる。このようにして、制御ユニットＬＡＣＵは各層に適した波長帯および波長を使用するようにプログラムすることができる。

結論として、位置アライメントマークまたは他の構造を、完全に別個の光学システムを設けることなく、非常に広範囲の波長を使用してどのように測定することができるかが示された。第１の波長範囲は、８００ｎｍより短い、例えば７００ｎｍより短い、または６００ｎｍより短い１つ以上の波長を有する放射を含み得る。第２の波長範囲は、１０００ｎｍより長い、任意選択で１５００ｎｍより長い、または２０００ｎｍより長い１つ以上の波長を有する赤外放射を含み得る。

本発明の特定の実施形態を上に説明したが、本発明は説明した以外の方法で実施できることを理解されよう。

マークとして上述した例示的な構造は、位置測定の目的のために特に設計され形成された格子構造であるが、他の実施形態では、基板上に形成されたデバイスの機能部分である構造上で位置を測定することができる。多くのデバイスは規則的な格子状構造を有する。本明細書で使用される「マーク」および「格子構造」という用語は、その構造が実行される測定のために特に提供されていることを必要としない。不透明層は、従来の波長でマークを観察することによってマークの位置の測定を乱す可能性がある唯一の種類の上を覆う構造ではない。例えば、表面粗さ、または相反する周期構造は、１つまたは複数の波長での測定を妨げる可能性がある。

位置測定ハードウェアならびに基板およびパターニングデバイス上に実現される適切な構造に関連して、一実施形態は、上を覆う構造によって覆われているマークの位置についての情報を得るために上で例示したタイプの測定方法を実施するための機械可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムを含み得る。このコンピュータプログラムは、例えば、その目的専用の、または図１の制御ユニットＬＡＣＵに統合されているプロセッサ６０６などによって実行することができる。そのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（たとえば半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）が設けられてもよい。

上記では、光学リソグラフィとの関連で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、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、文脈上許されれば、光学リソグラフィに限定されないことが理解されよう。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微細構成によって、基板Ｗ上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板Ｗに設けられたレジストの層に押しつけ、その後、電磁放射、熱、圧力またはその組合せにより、レジストを硬化する。レジストを硬化した後、パターニングデバイスＭＡがレジストから除去され、パターンが残される。

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、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍもしくは１２６ｎｍ、または、その近傍の波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、１−１００ｎｍ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。反射型素子は、ＵＶおよび／またはＥＵＶ範囲で作動する装置に使用される可能性が高い。

本発明の範囲は、上述の例示的な実施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るべきである。

Claims (10)

1. 基板上のアライメントマークに放射を送り、前記基板からの回折または散乱放射を収集し、収集した放射を処理してそこから少なくとも１つの位置センシティブ信号を導出するように構成された光学システムを含む位置センサであって、
   前記光学システムは、第１の波長範囲および／または第２の波長範囲の放射を選択的に送る、収集するおよび処理するように動作可能であり、
   前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の放射は、前記光学システムの少なくとも一部において共通の光路を共有し、前記第１の波長範囲の放射は第１の処理サブシステムによって処理され、前記第２の波長範囲の放射は第２の処理サブシステムによって処理され、
   前記光学システムは、前記第１の波長範囲の放射を送り収集するための第１の対物レンズと、前記第２の波長範囲の放射を送り収集するための第２の対物レンズとを含むことを特徴とする位置センサ。
2. 前記第１の波長範囲が８００ｎｍより短い波長の放射を含み、前記第２の波長範囲が１０００ｎｍより長い波長の赤外放射を含むことを特徴とする請求項１に記載の位置センサ。
3. 前記第２の波長範囲が、１５００ｎｍより長い波長を有する赤外放射を含むことを特徴とする請求項２に記載の位置センサ。
4. 前記光学システムは、前記第１の対物レンズおよび前記第２の対物レンズに放射を送るために、複数の放射源からの前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の両方の放射線を前記共通の光路に組み合わせる照明システムを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の位置センサ。
5. 前記第１の対物レンズおよび前記第２の対物レンズに送るために、前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の放射を前記共通の光路から分割するスペクトルフィルタが設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の位置センサ。
6. 基板上のアライメントマークに放射を送り、前記基板からの回折または散乱放射を収集し、収集した放射を処理してそこから少なくとも１つの位置センシティブ信号を導出するように構成された光学システムを含む位置センサであって、
   前記光学システムは、第１の波長範囲および／または第２の波長範囲の放射を選択的に送る、収集するおよび処理するように動作可能であり、
   前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の放射は、前記光学システムの少なくとも一部において共通の光路を共有し、前記第１の波長範囲の放射は第１の処理サブシステムによって処理され、前記第２の波長範囲の放射は第２の処理サブシステムによって処理され、
   前記光学システムは、１つまたは複数の放射源からの前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の両方の放射を前記共通の光路に組み合わせるための照明システムを含み、前記共通の光路はさらに、前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の両方の前記放射を前記アライメントマークに送り収集するための共通の対物レンズを含み、前記対物レンズは前記共通の光路に含まれ、
   前記第１の処理サブシステムおよび前記第２の処理サブシステムに送るために、前記共通の対物レンズによって集められた前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の放射を分割するスペクトルフィルタが設けられ、
   前記スペクトルフィルタと第１の干渉法によるサブシステムとの間の前記第１の波長範囲の放射の経路に第１の１／２波長板または１／４波長板が配置され、
   前記スペクトルフィルタと第２の干渉法によるサブシステムとの間の前記第２の波長範囲の放射の経路に第２の１／２波長板または１／４波長板が配置されることを特徴とする位置センサ。
7. 前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の少なくとも１つの収集された放射を処理することによって複数の位置センシティブ信号が得られ、各位置センシティブ信号は異なる特性を有する放射を用いて得られることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の位置センサ。
8. リソグラフィプロセスを使用してデバイスパターンが基板に適用されるデバイス製造方法であって、
   前記基板上に形成された１つまたは複数のマークの測定位置を参照することにより適用パターンを位置決めするステップを含み、前記測定位置は請求項１から７のいずれかに記載の位置センサを用いて得られることを特徴とするデバイス製造方法。
9. 前記基板上の異なる層に異なるデバイスパターンが適用され、前記測定位置は、第１の層をパターニングするための前記第１の波長範囲と、第２の層用の前記第２の波長範囲とを用いて得られることを特徴とする請求項８に記載のデバイス製造方法。
10. 基板にパターンを適用する際に使用するリソグラフィ装置であって、
    請求項１から７のいずれかに記載の位置センサと、
    前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の選択された一方または両方の放射を使用して、前記位置センサに１つまたは複数のアライメントマークの位置を測定させるように構成され、且つターゲット構造の測定位置を使用して基板に適用された１つまたは複数のパターンの位置決めを制御するよう構成された制御部と、
    を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。