(57)【要約】      （修正有）【課題】基板及びリソグラフィ装置の性能に関する物理的特性を迅速に検出する。【解決手段】概ね第一方向に延在する少なくとも１本の線によって形成された延在パターンの特性を検出する。延在パターンは、基板又は基板テーブル上に形成され、好ましくは線の幅の少なくとも５０倍の長さにわたって延在する。検出方法は、基板テーブルを第一方向に移動させ、その第一方向ｘに沿って延在パターンの特性を測定することを含む。特性は、第一方向に対して直角の第二方向ｙにおける延在パターンの物理的特性の結果である。次のステップでは、延在パターンの測定位置から基板テーブル位置の較正を導出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略第一方向に延在し且つそれぞれが１つ又は複数のフィーチャを備える１本又は複数の線によって形成された延在パターンの特性を測定する方法であって、
センサと、前記延在パターンを備えるオブジェクトを支持する支持構造との相対位置を変化させることによって、前記第一方向に沿った異なる位置で前記延在パターンの特性をセンサで測定するために、１つ又は複数のフィーチャを使用することを含む方法。
【請求項２】
第二方向で前記センサと前記支持テーブルの相対位置の基準位置を割り出すこと、及び
前記延在パターンの前記特性を測定するために前記基準位置を使用すること
を含み、前記第二方向が前記第一方向に対して直角である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二方向の前記基準位置が、前記検出された特性に関する前記センサからの信号の最高感度に基づいて割り出される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
測定することが、前記センサからの信号を復調することを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記支持構造の固有周波数の振動を終了すること、又は、
サーボを使用して、前記基準位置の周囲で前記センサと前記支持構造の前記第二方向での前記相対位置を変調することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記検出された特性が、前記延在パターンを形成するグリッド線によって回折された放射の少なくとも回折次数の強度である、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのさらなる回折次数の前記強度を検出すること、及び
前記回折次数と前記少なくとも１つのさらなる回折次数との前記強度の振動数の差に基づいて、前記延在パターンの第二特性を割り出すこと
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの整数回折次数に対する少なくとも１つの端数回折次数の強度を割り出すことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記特性に関する前記センサからの前記信号の最高感度に基づき、前記センサの前記装置位置のさらなる基準位置を割り出すこと、
前記センサ及び支持構造をさらなる相対位置へと移動させることにより、前記第一方向に沿った異なる位置で前記延在パターンの前記特性を前記センサで測定すること、
前記相対位置にある前記センサからの前記信号、及び前記さらなる相対位置からの前記信号に基づいて、基板反射率の式を割り出すこと、及び、
前記割り出した基板反射率で、前記相対位置における前記測定特性を補正すること
を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記オブジェクトが前記センサに面する表面を有し、前記１つ又は複数のフィーチャが前記表面から突出する、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記オブジェクトが、前記延在パターンの前記位置で、少なくとも前記第一方向に最小寸法を有し、前記線の少なくとも１本が、前記最小寸法の主要部分にわたって延在するフィーチャを備える、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記オブジェクトが前記基板構造、又は前記基板構造上に着脱式に締め付けられた基板に装着された基準部材である、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
第一方向に延在する１本又は複数の線によって形成され、前記線の幅の少なくとも５０倍にわたって延在する少なくとも１つの延在パターンのラスタを有する基板。
【請求項１４】
基板を保持する基板テーブルであって、少なくとも１つの当該基板テーブル及び基板が、第一方向に延在する少なくとも１本の線によって形成された延在パターンを有する、基板テーブルと、
前記基板テーブルを移動させ、前記延在パターンの前記第一方向に沿って前記延在パターンの前記特性の測定を制御するコントローラと
を備える、リソグラフィ露光装置。
【請求項１５】
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板と断面にパターンがある放射ビームとの相対位置を変化させるコントローラと
を備え、
前記基板上に延在パターンが生成されるように、前記基板を前記パターニングデバイスに対して第一方向に移動させながら、前記パターン付き放射ビームで前記基板の光活性層を露光するように構成された、リソグラフィ露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は検出方法に、特にステージ位置決め方法に関する。本発明はさらに、リソグラフィ装置のステージ位置を較正する較正方法に、及びリソグラフィ装置に関する。実施形態では、ステージ位置決めシステムが提供される。本発明はさらに、リソグラフィ装置の特性の較正マップを取得することに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる互いに近接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置内のステージ（基板ステージ又はパターニングデバイスステージなど）の位置を測定するために、エンコーダ測定システムを使用することが提案されている。それに関して、エンコーダのセンサヘッドをリソグラフィ装置の第二部分に接続しながら、（例えば２次元）エンコーダグリッドをリソグラフィ装置の第一部分に適用する。実施形態では、エンコーダグリッドはリソグラフィ装置の基準構造に接続され、エンコーダセンサヘッドは、ステージの位置を辿るようにそれに接続される。別の実施形態では、エンコーダグリッドがステージに接続され、エンコーダセンサヘッドが基準構造に接続される。エンコーダ測定システムを較正するために、複数の較正を実行し、その結果、長い較正時間となることがあり、様々な周波数帯について異なる較正結果を一緒にステッチ処理することにより、精度が失われることがある。
【０００４】
[0004]  リソグラフィ装置のアプリケーションでは、アライメント及びオーバーレイ測定などの様々な検出方法にマークが使用される。基板及びリソグラフィ装置の性能に関するさらに詳細な情報があることが望ましく、関連する特性の検出には益々時間がかかるようになっている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  基板上に形成された構造の特性を検出するために、改良された検出方法を提供することが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明の実施形態によれば、略第一方向に延在し且つそれぞれが１つ又は複数のフィーチャを備える１本又は複数の線によって形成された延在パターンの特性を測定する方法であって、センサと、延在パターンを備えるオブジェクトを支持する支持構造との相対位置を変化させることによって、第一方向に沿った異なる位置で延在パターンの特性をセンサで測定するために、１つ又は複数のフィーチャを使用することを含む方法が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の別の態様では、基板を保持する基板テーブルであって、少なくとも１つの当該基板テーブル及び基板が、第一方向に延在する少なくとも１本の線によって形成された延在パターンを有する、基板テーブルと、基板を移動させ、延在パターンの第一方向に沿って延在パターンの特性の測定を制御するように構成されたコントローラとを備える
リソグラフィ露光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]  次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
【０００９】
【図１】[0009]本発明の実施形態を提供することができるリソグラフィ装置を示した図である。
【図２】[0010]本発明の実施形態による較正の部分を示すために、基板に投影されたパターンを示した図である。
【図３】[0011]本発明の実施形態により基板上に取得されたラスタを示した図である。
【図４】[0012]図２に示す基板に投影されたパターンに沿った測定を示した図である。
【図５ａ】[0013]図４に示したパターンを測定するために適用される、本発明の実施形態によるアラインメントセンサの出力信号の像を示した図である。
【図５ｂ】[0014]本発明の別の実施形態によるアラインメントセンサ出力信号の像を示した図である。
【図６】[0015]延在パターン及びアラインメントマークの実施形態の端区間の顕微鏡像である。
【図７】[0016]別の実施形態による延在パターンの端区間を示した図である。
【図８ａ】[0017]延在パターンを有する基板の概略的実施形態がリソグラフィ装置に対して行う相対運動を概略的に示した図である。
【図８ｂ】[0017]延在パターンを有する基板の概略的実施形態がリソグラフィ装置に対して行う相対運動を概略的に示した図である。
【図８ｃ】[0017]延在パターンを有する基板の概略的実施形態がリソグラフィ装置に対して行う相対運動を概略的に示した図である。
【図８ｄ】[0017]延在パターンを有する基板の概略的実施形態がリソグラフィ装置に対して行う相対運動を概略的に示した図である。
【図９ａ】[0018]本発明の実施形態により延在パターンを形成するパターニングデバイスを示した図である。
【図９ｂ】[0019]本発明の実施形態により延在パターンを有する基板を示した図である。
【図９ｃ】[0020]延在パターンを形成するパターニングデバイスの別の実施形態を示した図である。
【図９ｄ】１本又はそれ以上の延在するパターンを提供するパターニングデバイスのさらなる別の実施形態を示した図である。
【図１０】[0021]検出方法の実施形態によるフランクスキャンを概略的に示した図である。
【図１１】[0022]フランクスキャンの実施形態を示した図である。
【図１２】[0023]延在パターンの詳細のさらなる実施形態を概略的に示した図である。
【図１３ａ−ｃ】[0024]図１３ａは焦点マークユニット及びその回折パターンを有する延在パターンを示した図である。[0025]図１３ｂ及び図１３ｃは図１３ａの実施形態による延在パターンの回折パターンを示した図である。
【図１３ｄ】[0026]延在パターンのベースとして使用できる焦点感受性マークの実施形態の別の実施形態を示した図である。
【図１４ａ】[0027]焦点感受性延在パターンの実施形態を概略的に示した図である。
【図１４ｂ】[0027]焦点感受性延在パターンの実施形態を概略的に示した図である。
【図１５】[0028]パターニングデバイスのさらなる実施形態を示した図である。
【図１６ａ】[0029]Prefoc/LVT方法を概略的に示した図である。
【図１６ｂ】[0029]Prefoc/LVT方法を概略的に示した図である。
【図１７】[0030]ウェーハステージの干渉計位置測定構成の実施形態を示した図である。
【図１８】[0031]ウェーハステージエンコーダに基づく位置測定構成の実施形態を示した図である。
【図１９ａ】[0032]較正方法の実施形態を示した図である。
【図１９ｂ】[0032]較正方法の実施形態を示した図である。
【図２０ａ】[0033]別の較正方法の実施形態を示した図である。
【図２０ｂ】[0033]別の較正方法の実施形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0034]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ又はＥＵＶ放射、又は任意の他の適切な放射）を調節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成され、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決めするように構成された第一位置決めデバイスＰＭに接続されたパターニングデバイスサポート又は支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。装置は、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、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ又は「基板サポート」も含む。装置は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システムＰＳをさらに含む。
【００１１】
[0035]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００１２】
[0036]  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方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、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、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイスサポートは、例えばフレーム又はテーブルでよく、所望に応じて固定式又は可動式でよい。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が例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００１３】
[0037]  本明細書において使用する「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又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における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００１４】
[0038]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００１５】
[0039]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
【００１６】
[0040]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００１７】
[0041]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板サポート」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスクサポート」）を有するタイプでよい。基板（又はマス）を保持する以外の目的で、基板テーブル（又はマスクテーブル）の隣に１つ又は複数の追加のテーブル又は「サポート」を設けることができる。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又はサポートを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブル又はサポートを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブル又はサポートで予備工程を実行することができる。
【００１８】
[0042]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。このような液浸液はリソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影システムの間にも適用することができる。液浸技術を使用して、投影システムの開口数を上げることができる。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければいけないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体を配置するという意味にすぎない。
【００１９】
[0043]  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。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを含むビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータ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呼ぶことができる。
【００２０】
[0044]  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を備えていてもよい。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２１】
[0045]  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上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターンが与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、１次元若しくは多次元エンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、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ことができる。
【００２２】
[0046]  一般的に、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の移動は、第一位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」の移動は、第二ポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、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をショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブラインアライン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上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２３】
[0047]  図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【００２４】
[0048]  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又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」がＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２５】
[0049]  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又は「マスクサポート」及び基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」は同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。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又は「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴ又は「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）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００２６】
[0050]  ３．別のモードでは、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又は「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基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴ又は「基板サポート」を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００２７】
[0051]  リソグラフィ装置は、アラインメントセンサなどのメトロロジーデバイスを備えて、延在パターンを有する基板を支持する基板テーブルをメトロロジーデバイスに対して移動させながら、延在パターンの１つ又は複数の特性を測定する。メトロロジーデバイスは、基板テーブル及び／又は基板の位置を前記測定特性と組み合わせるように構成される。
【００２８】
[0052]  アラインメントセンサは視覚タイプ（つまりＣＣＤカメラ、ダイオード及び干渉計を備える）、又は参照により全体が本明細書に組み込まれるＥＰ０９０６５９０号又はＥＰ１３７２０４０号に開示されているような回折に基づくタイプでよい。回折に基づくタイプのように特定のタイプを必要とする実施形態もある。
【００２９】
[0053]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３０】
[0054]  以下で、延在パターン及び延在パターンの読み取りを補助するように構成された補助要素の形成について、最初に説明する。以降で、延在パターンの特性を検出する方法の幾つかの実施形態について説明する。アライメント及び較正方法に特に言及する。
【００３１】
[0055]  実施形態では、延在パターンに沿って第一方向に移動することによって、第二方向で延在パターンの特性を検出することを含む、較正マップ（１次元、２次元又は多次元）の較正方法が提供され、両方の方向は概ね直角である。
【００３２】
[0056]  延在パターンの例が、図２に示すようなパターニングデバイスＭＡを使用して、図３に示すような基板上に形成された状態で図３に詳細に図示されている。最初に、パターニングデバイスＭＡの実施形態を、その後に延在パターンの実施形態を説明する。
【００３３】
延在パターンの形成；パターニングデバイス
[0057]  方法及びリソグラフィ装置の実施形態は、基板上に延在パターンを形成することを含む。図２は、投影システム（図示せず）を介して基板Ｗに投影されるパターンを有し、照射源を使用して、延在パターンの形成に使用可能な放射ビーム（これも図２には図示せず）を生成するパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを示す。
【００３４】
[0058]  図２の実施形態によるパターニングデバイスは５つの等間隔の点を備える。実施形態では、点は点のサイズと等しい距離だけ離間される。
【００３５】
[0059]  点間の距離、つまりｙ方向の距離は、５０ｎｍから１０ｍｍ、実施形態では５０ｎｍ〜０．５ｍｍに変化することができる。点のサイズは５０ｎｍから１０ｍｍ、実施形態では５０ｎｍ〜０．５ｍｍに変化することができる。実施形態では、距離／サイズは１０００ｎｍ〜０．０５ｍｍの範囲である。
【００３６】
[0060]  図２による実施形態では、点は長方形の形状を有し、実施形態ではｘ方向に長い方の長さを有する。例が図９ａに図示され、それを参照しながら検討される。実施形態では、点は正方形の形状を有する。点の形状は、基板上に構造を形成するように適応し、前記構造は投影される点の全体にわたって均一に形成される。
【００３７】
[0061]  実施形態では、パターニングデバイスＭＡは複数のセットの点を備える。点のセットは、パターニングデバイスＭＡの異なる位置でクラスタ状である。点のセットは様々なサイズ、例えば様々なサイズの点及び点間の様々な距離を有することができる。実施形態では、点のセットの中心線は平行である。様々なサイズの点を使用することにより、様々なサイズの線を有する延在パターンを取得することができる。これによって、基板の様々なサイズの照明表面領域に対して、レンズ特性又は照明デバイス特性を測定することができる。
【００３８】
[0062]  実施形態では、１セットの点のうちの点を、図２の点線で示した同じ中心線２０上に配置する。実施形態では、１セットの点は少なくとも３つの点、特定の実施形態では、少なくとも５つの点、及び特別の実施形態では少なくとも７つの点を備える。
【００３９】
[0063]  実施形態では、パターニングデバイスがマスクレスモードで提供される。マスクレスパターニングデバイスは、照明中に変化する照明用のパターンを提供することができる。本出願により延在パターンの範囲内で、マスクレスパターニングデバイスの様々な実施形態が実現可能である。実施形態では、マスクレスパターニングデバイスは照明中に形状、長さ及び間隔が変化可能な点を提供する。
【００４０】
[0064]  実施形態では、基板テーブルを移動することによって延在パターンを形成するために、プログラマブルパターニングデバイスを含むマスクレスモードを使用する。別の実施形態では、基板テーブルが移動しない状態で延在パターンを形成するために、プログラマブルパターニングデバイスを含むマスクレスモードを使用する。パターニングデバイスの点は、パターニングデバイスの表面上で「移動」するようにプログラムされる。この方法により、延在パターンを形成して、形成された延在パターンの特性を検出することができ、それによりプログラマブルパターニングデバイスを較正することができる。
【００４１】
[0065]  図９ａは、本発明の実施形態により延在パターンを形成する様々なパターンのセットを有するパターニングデバイス３０を示す。グループＭ１は、パターニングデバイス３０上に様々な角度で配置された長方形のパターンである。サブグループＭ１１を使用し、基板を方向ｘ１１に移動することにより、方向ｘ１１でパターンを生成することができる。パターンのサブグループＭ１２は、グループＭ１１に対して直角の方向であるｘ１２に従って基板を移動すると、基板上に延在パターンを生成する。照射中に、３つの延在パターンが基板上に同時に生成される。３つのパターンを同時に照明することにより、アライメント／較正における同様の誤差を有する３つの延在パターンが生成され、これは特性、特にアライメント誤差に関する特性、例えば位置決め特性に関するその後の検出方法で、誤差をスキャンすることができる。
【００４２】
[0066]  パターングループＭ１３及びＭ１４を使用して、３つの延在パターンを生成することができ、位置決めにおいて生じ得るアライメント／較正誤差は、それぞれ方向ｘ１３、ｘ１４で生成された延在パターンに沿った位置に対してシフトされる。これにより、生成された延在パターンをその後の検出方法でスキャンすることができ、生成された延在パターン内で個々の方向ｘ１３、ｘ１４の様々な位置で反復する誤差を検出することができる。
【００４３】
[0067]  パターニングデバイスの長方形のパターンにより、より長い時間の範囲で基板上の位置を照射することができる。基板Ｗがパターニングデバイス３０に対して移動している間に、基板上の位置を長さＬ１１（及び移動する基板テーブルの速度）に従って直線上に照明する。パターンが長くなる（Ｌ１１が大きくなる）と、形成された延在パターンの特定の位置では同様の露光エネルギが照射されるが、基板テーブルＷＳの速度を上げることが可能である。パターンが長くなると、基板テーブルの移動速度を上げることができる。
【００４４】
[0068]  さらに（位置決めなどに）生じ得る誤差は、基板上に生成される延在パターンの位置で平均される。誇張した実施形態では、図９ａによりｙ１１方向で位置決めに生じ得る誤差は、誤差位置で形成されたグリッド線の局所的拡大（及び露光の低下）を招く。その位置で低下した平均露光量は、形成された延在パターンの特性を検出するその後の検出方法、及びリソグラフィ装置の関連特性のその後の較正において検出できる延在パターンのさらなる特性になり得る。
【００４５】
[0069]  図９ａによる実施形態では、基板テーブルＷＳ又はパターニングデバイスＭＡが間に入って回転することなく、基板上に延在パターンを形成することができる。
【００４６】
[0070]  さらに、図９ａによるパターニングデバイス３０は、等間隔の長方形の線のグループＭ２１及びＭ２３を備える。しかし、線の様々なセットにある長方形要素の長さは、異なる長さである。基板テーブルをそれぞれｘ２１及びｘ２３方向に移動することによってグループＭ２１及びＭ２３を照射した結果、ｘ２１及びｘ２３方向に延在する延在パターンは、様々な間隔の間に露光した線を備えることになる。Ｍ２１の右手側パターンは左手側パターンより照明量が少ない。形成された延在マークのこのような露光の変化は、その後の検出方法で測定することができる。その後の検出ステップで、パターニングデバイスに使用されるパターンの長さの差による露光変数を、リソグラフィ装置のＺ焦点の較正に使用することができる。
【００４７】
[0071]  実施形態では、パターンＭ４を使用して、グリッド線の延在パターンを形成する。この実施形態では、形成された延在パターンが、延在パターンの形成されたグリッド線の露光継続時間が異なることにより、延在パターン全体でｘ４方向に変化し得る回折を有する。図５ｂと同様の回折パターンの傾斜は、形成されたグリッド線の異なる露光長さにより、ゼロ交差毎にわずかに異なる。
【００４８】
[0072]  本発明の実施形態により延在パターンの形成に使用されるパターンの別の例が、三角形の点によって形成されたパターンＭ３として図９ａに図示されている。三角形の点を使用して基板を照明すると、グリッド線の延在パターンになり、各線自体が異なる露光特性を示す。パターンＭ３による実施形態では、延在パターンの形成された線はその上側の照明期間がマークの下側より非常に短い。それにより、形成された延在パターンに存在する露光特性が、その後の検出ステップで検出及び測定でき、例えばＺ焦点の較正など、較正方法のその後の較正ステップで使用することができる。
【００４９】
[0073]  形成、検出及び較正する同様の実施形態を獲得するために、様々な形状の点が可能である。点は円形の形態、くびれのある形態（an hourglass form）、又は第一（ｘ）方向に異なる長さを有する同様の形状を有することができる。
【００５０】
[0074]  図９ｃに概略的に図示された別の実施形態では、パターニングデバイス３１は１つの点３２を備える。前記１つの点３２は、１本の線によって形成された基板上の延在パターンを形成するために使用することができる。図９ｃに示す実施形態では、パターニングデバイス３１は２つの単独の点３２、３３を備える。別の実施形態では、パターニングデバイスは少なくとも点のサイズの１０倍の距離だけ離間された１つ又は幾つかの単独点を備える。このパターンは、基板テーブルＷＴを移動させることによって基板に照射した場合、単独の線による複数の延在パターンを形成する。
【００５１】
[0075]  パターニングデバイス３１に対して基板Ｗを支持する基板テーブルＷＴをｘ３１方向に移動することにより、ｘ３１方向に延在する２つの延在パターンが同時に形成される。
【００５２】
[0076]  図９ｄに示す異なる実施形態では、線の幅の少なくとも１００倍の距離にわたって延在する１本又は複数の延在線３６のパターンを有するパターニングデバイス３５が提供される。図９ｄは略図である。実施形態では、延在線３６は２００ｍｍ以上延在し、１００ｎｍ〜１００００ｎｍの幅を有する。
【００５３】
[0077]  延在線３６を基板上に投影すると、基板上に延在パターンを形成する。延在線のパターンを有するパターニングデバイス３５を使用して延在パターンを形成することは、以下でさらに詳細に説明するように、例えばレンズ加熱を検出及び／又は補正する方法などに関して、本発明の特定の実施形態で有利である。
【００５４】
[0078]  実施形態では、延在線３６はｙ３５方向の変調を含む。この変調は、（ｘ３５方向に延在する）特定の波長を有する波状変調、及びｙ３５方向に延在して延在線３６に重ね合わされた振幅などの規則的変調とすることができる。
【００５５】
[0079]  投影中に、基板Ｗをｘ方向に移動させる一方、パターニングデバイスＭＡは移動せず、これによって図２による実施形態の場合では、実質的に平行線として延在した形態で基板Ｗ上にパターンが照射される。というのは、パターンが複数の例えば等間隔の点を含むからである。
【００５６】
[0080]  ｘ方向はリソグラフィ装置の任意の方向でよい。これはロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの任意の方向でよい。実施形態では、ｘ方向は両方のロングストロークモジュールが概ね同様のパワーで動作する方向である。基板ステージＷＳの１つの動作方向で両方のロングストロークモジュールを組み合わせた結果、複合速度になり、これは１つのロングストロークモジュールの速度の１．４１４倍になり得る。これによってウェーハステージＷＳの動作速度を上げ、それにより図２と同様の実施形態によるパターニングデバイスを使用した延在パターンの形成速度を上げることができる。
【００５７】
[0081]  実施形態では、ｘ方向はパターニングデバイスＭＡ上の点のセットの中心線２０に対して直角である。実施形態では、パターニングデバイスＭＡ上の点は平行四辺形の形状を有することができ、平行四辺形の角度はｘ方向に対応する。
【００５８】
[0082]  不等間隔の線を有するパターイングデバイス３０の例が、図９ａではグループＭ２の実施形態で図示されている。図９ａには、ポイントのパターンを有するパターニングデバイス３０上の様々なパターンが、長方形の線Ｍ２２、Ｍ２４の図示の実施形態で図示されている。グループＭ２２及びＭ２４は、同様の距離で２セットの線がある８本の線を備える。グループＭ２２及びＭ２４は、不等間隔のグリッド線の延在パターンを形成するために使用することができる。
【００５９】
[0083]  実施形態では、延在パターンが２段階で形成される。実施形態では、第一ステップにおいて図２、図９ａ、図９ｄに図示した実施形態のいずれかによるパターンの点の半分を有するパターンデバイスを設け、第二ステップにおいてパターンの点の他の半分を設ける。２ステップで延在パターンを形成することにより、その後の検出ステップで検出でき、その後の較正ステップで較正できるオーバーレイエラーを有する延在パターンが生成される。
【００６０】
[0084]  実施形態では、延在パターンの２段階形成を実行するために、グループＭ２２及びＭ２４と同様の二重線グリッドパターンを使用し、最初に第一延在パターンのグリッド線を形成し、第二ステップで他方の延在パターンのグリッド線を形成する。
【００６１】
延在パターンの形成；基板
[0085]  図２によりパターニングデバイスＭＡに対して基板テーブルＷＴを動かすか、延在線の形態でパターンを基板に投影することにより形成された形成パターンは、本出願ではｘ方向で示す第一方向に概ね延在する。
【００６２】
[0086]  実施形態では、第一方向に延在するグリッド線は、図２に示すような等間隔の点のパターンを使用して形成される。実施形態では、点は不等間隔であり、形成されたパターンは同様に不等間隔である。
【００６３】
[0087]  したがって、図２の実施形態により投影された位置は、延在パターンを形成するために基板（テーブル）の動作方向に延在し、この例では実質的に平行な線を提供する。この技術を使用して、図２に概略的に示すように基板の表面上にラスタを生成することができる。
【００６４】
[0088]  基板テーブルＷＴは概ね一定の速度で第一方向に移動する。特に延在パターンの形成は、基板テーブルを所望の一定速度まで加速した後でのみ開始され、照明は、基板テーブルが減速する前に停止される。第一方向に一定の速度である結果、基板Ｗの照射領域毎の照明が一定になる。
【００６５】
[0089]  さらなる実施形態では、基板Ｗ上に形成された延在パターンは、不連続線又は不連続（グリッド）線を備える。このような不連続な延在パターンは、基板テーブルＷＴを第一方向に移動させ、照明をオンとオフに切り換えることによって形成することができる。パルス状レーザ光源を使用することができる。
【００６６】
[0090]  不連続延在パターンの形成中に照明がオフである時に、リソグラフィ装置の動的特性、例えば基板テーブルの移動速度又は照明システムのパワー（線量）を変化させることができる。
【００６７】
[0091]  基板テーブルＷＴは、延在パターンを照明しながら加速／減速することができる。その結果、延在マークの第一方向に沿って線量が変化する。それを使用して、特定のタイプのマスク又は構造に最適の線量を割り出すことができる。
【００６８】
[0092]  図２及び図３に示す実施形態によりｙ方向に線を生成するために、パターニングデバイスを９０°回転させ（あるいは別のパターニングデバイス又は同じパターニングデバイスの他の部分を適用し）、その一方で照射中に、パターンが図３に概略的に示すようにｙ方向に延在するように、基板をこのｙ方向に沿って移動させる。ラスタの部分の拡大したさらに詳細な図に示すように、ラスタの線はそれぞれ、以下でさらに詳細に説明するように図５ａ又は図５ｂに示すような応答像を実現するために、複数の実質的に平行な線を含む。本実施形態によれば、図３による第二延在パターンが正確に第一延在パターンに対して直角に延在する必要はない。
【００６９】
[0093]  投影パターンが第二方向に延在するように、基板を第二方向に移動させながら、パターンを基板にさらに投影することができ、延在パターンの位置を第一方向で測定するために、この延在パターンを第二方向で測定することができる。それにより、ｘ方向とｙ方向の両方の偏差を検出し、較正することができる。この方法で、複数の方向で関連する特性を検出することができる検出方法が可能であり、特に多方向較正が可能である。
【００７０】
[0094]  不等間隔の線を有する基板Ｗ２上に形成されたパターンの例が、図９ｂに図示されている。点のパターン又は長方形の形状を有するパターニングデバイス３０を使用して形成できる様々な延在パターンＧ１１及びＧ２２を示す基板Ｗ２が、図９ｂに図示されている。
【００７１】
[0095]  実施形態では、複数の延在パターンを有する図９ｂに示すような基板Ｗ２が形成される。グループＧ２２は、図示の実施形態では４本の線又は８本の線を備える様々な長さの延在パターンを備える。４本の線で形成された延在パターンは等間隔である。Ｇ２２は、２グループの等距離のグリッド線を備える二重延在パターンをさらに備える。二重延在パターンは２ストロークで形成するか、等間隔の２セットの点という同様の間隔の点を備えるパターニングデバイスの１つのパターンを使用して形成することができる。
【００７２】
[0096]  図９ｂは、基板Ｗ２上に形成された３つの延在パターンのグループ４つを備えるグループＧ１１をさらに示す。グループＧ１１は、ｘ１１方向に延在する３つの延在パターンを備える。グループＧ１１の延在パターンはそれぞれ、パターニングデバイスの同じパターンの４点を使用し、パターンＭ１を照射しながら基板テーブルＷＴをｘ１１方向に移動させ、グループＧ１１の第二及び第三延在パターンを形成するために基板テーブルＷＴを移動させることによって形成することができる。
【００７３】
[0097]  別の実施形態では、パターニングデバイスはそれぞれ４つの点で構成された３つのグループのセットを備える。この実施形態では、パターニングデバイスＭＡに対する基板テーブルＷＴのｘ１１に沿った１ストロークで、完全なグループＧ１１が形成される。このような実施形態は有利である。というのは、露光中に３つの延在パターンが形成され、それぞれが例えば位置決めシステムの露光グリッド誤差により、同じ誤差又は実質的に同じ誤差を有するからである。延在パターンの特性の測定中に、前記グループの延在パターン毎に３つの別個の測定を実行することができる。これらの測定はそれぞれ、例えば測定側のグリッドエンコーダ誤差に由来する様々な位置誤差で苦慮することがあり、延在パターンのそれぞれに同じ露光誤差が存在し、適切なフィルタ（組合せ／重畳）を使用して、記録されたデータから露光グリッド誤差を抽出することができる。このような技術の例が、参照により全体が含まれるＵＳ７，１０２，７３６号に示されている。
【００７４】
[0098]  Ｇ１グループ内の他のグループは、形成された延在パターンの個々の方向に点のグループを位置決めするために、パターニングデバイスを回転することによって、又は基板テーブルを回転することによって、同様の方法で形成することができる。実施形態では、パターニングデバイス３０はグループＭ１のように様々な方向に延在する点を備える。
【００７５】
[0099]  別の実施形態では、パターニングデバイスは、図９ｂによりｙ１１、ｙ１２、ｙ１３及びｙ１４方向に延在する中心線に沿って配置された４グループの点を備え、基板Ｗ２上のパターンは、基板テーブルＷＴ又はパターニングデバイスＭＡの回転で形成される。
【００７６】
[00100]  実施形態では、基板Ｗ上の延在パターンのグループは、リソグラフィ装置の露光ステージ内の１回の動作で形成される。パターニングデバイスの下で基板Ｗを露光するので、パターニングデバイスに対してウェーハテーブルＷＴを位置決めするエンコーディングシステムなどに誤差がある場合、それは全て、ウェーハ上に形成される延在パターンの誤差に、及び延在パターンのグループを形成する場合は、それらのグループの誤差に変換される。
【００７７】
[00101]  リソグラフィ装置の実施形態では、基板にパターンを照射中に基板が移動し、干渉計、エンコーダに基づく又はフォトダイオード（ＣＣＤ）システムなどの位置決めデバイスで基板テーブルの位置を測定する。実施形態では、エンコーダ／干渉計を使用して位置を設定することにより、基板テーブルを制御する。その結果、エンコーダグリッド、特に露光エンコーダグリッドの誤り、偏差が、基板上に生成された通りにラスタの線の偏差へと転換されることがある。線のこのような偏差の例が、図３の拡大略図に描かれている。パターニングデバイスに対して基板が移動し、特にパターニングデバイスが移動しない状態である結果、基板上に形成される延在パターンは、基板テーブルの移動中に位置のエンコード誤差によって引き起こされた誤差がある場合、その全てに従う。
【００７８】
[00102]  実施形態では、図９ａによるＭ２２を照明することより、１回の動作で二重グリッド線Ｇ２２の延在パターンが形成される。別の実施形態では、第一グループの第一等間隔グリッド線が、その後に二重グリッド線延在パターンＧ２２を生成する第二グループの等間隔グループが形成されて、２段階で二重グリッド線パターンＧ２２が形成される。二重延在パターンの細部の略図が図１２に図示されている。
【００７９】
[00103]  第一ステップで、延在パターン９０が形成される。はるかに後のステージにあることが可能な第二ステップで、第二延在パターン９１が形成される。位置誤差（オーバーレイエラー又はステッチング誤差）の結果、第二延在パターンのグリッド線がシフトする。
【００８０】
[00104]  Ｇ２２は、延在パターン技術を使用して形成されたステッチ処理マークの例である。２つの延在パターンをステッチ処理することにより、露光誤差を連続的に測定し、あらゆる種類の補間を陳腐化することができる。これは、２本の線を相互に印刷することにより較正に、さらに既に延在パターンを含む較正基板上に第二層をステッチ処理することにより保守試験に使用することができる。
【００８１】
[00105]  実施形態では、オーバーレイパターン（２番目に形成された延在パターン）は同じ等間隔の線を備える。しかしオーバーレイエラーの結果、Ｇ２２による延在パターンが形成される。その後の検出方法で、第一パターンに対する第二パターンのシフトを測定し、その後に補正することができる。
【００８２】
[00106]  図９ｄに示した実施形態によるパターニングデバイス３５を使用する別の実施形態では、少なくとも１本の線、及び特に少なくとも数本の線及び好ましくはグリッド線を備える延在パターンが、１本の線、複数の線及び／又はグリッド線の像を備えるパターニングデバイスを使用して形成される。パターニングデバイス３５を繰り返し使用すると、レンズの加熱が生じることがあり、基板上に形成される延在パターンが、レンズ加熱誤差の結果として形成され、これは例えば図３の拡大図に示すような偏差と同等の偏差を示す。
【００８３】
[00107]  本発明の範囲内で、いかなるアプリケーションでも、照射ステップに関連するいかなるパラメータから由来する誤差も、基板上に形成される延在パターンに転換されることがある。関連するパラメータの例は、位置決め及び相対位置決めなどの基板テーブル特性であるが、レンズの加熱、レチクルの加熱及びウェーハの加熱などの照明による効果、線量制御、露光中の焦点も含む。任意の実施形態により延在パターンを使用して測定／較正できるさらなる関連のパラメータは、露光中の基板のクランプである。
【００８４】
[00108]  本発明の実施形態では、基板に延在パターンを投影し、形成するために、点などの任意のパターンを適用することができる。基板の動作方向に対して実質的に直角の方向で離間された複数の点を使用すると、複数の平行線のパターンが生成され、これでアラインメントセンサにより、例えば干渉計検出原理又はＣＣＤカメラを使用して高度な感度の検出ができる。アラインメントセンサを使用すると、リソグラフィ装置の既存の正確なセンサを使用して較正を実行することができる。あるいは、その長さに沿った線又は平行線の位置を検出する他の位置感知デバイス（（ＣＣＤ）カメラ技術）を適用することができる。
【００８５】
[00109]  実施形態では、例えば上述した実施形態のいずれかによるパターニングデバイスの設定の組合せを使用して、所定のセットのパラメータにより形成された所定のセットの延在パターンを有する基準基板が形成される。このような基板をリソグラフィ装置の較正に使用することができる。
【００８６】
[00110]  さらなる実施形態では、さらなる延在パターンを形成するその後のステップで、このような基準基板を露光することができる。さらなる延在パターンを基準基板上に形成し、その後の検出方法及び／又は較正方法で、例えばオーバーレイエラーを検出し、補正することができる。
【００８７】
[00111]  実施形態による延在パターンは第一方向に延在し、２本以上のグリッド線を備えることができるが、本発明の範囲内で１本の線でも延在パターンとすることができる。基板は複数の延在パターンを備えることができる。さらに、１本又は複数の線は、様々な幅を有することができ、及び／又は第一方向に対して直角の第二方向に、能動的に生成された偏差を有することができる。基板上に形成された構造は、概ね第一方向に延在し、線の断面長さの少なくとも３５倍、さらなる実施形態では少なくとも１００倍、さらなる実施形態では少なくとも２００倍の長さを有する少なくとも１本の線を備える場合、延在パターンである。
【００８８】
[00112]  延在パターンは、実施形態では点を有するパターニングデバイスを照明し、基板テーブルＷＴを第一方向に移動することによって生成される。
【００８９】
[00113]  実施形態では、基板上の延在パターンは第一方向に、その位置における基板の幅に近い長さを有する。
【００９０】
[00114]  実施形態では、基準基板Ｗは様々な方向に延在し、基板Ｗの比較的大きい部分にわたって延在する少なくとも２つの延在パターンを備える。
【００９１】
[00115]  実質的に８マイクロメートル又は０．５ミリメートルのピッチを有するラスタを選択した場合に、較正時間と較正データの密度との実際的なバランスを達成することができるが、基板のサイズ、較正速度、必要な精度などに応じて、他のピッチも十分に等しく適切であり得る。
【００９２】
特殊目的パターンの形成
[00116]  実施形態では、ｚグリッド較正のようにリソグラフィ装置の特定の非ＸＹ特性の較正マップ、好ましくは２次元較正マップを獲得するために、延在パターンを使用する。非ＸＹ特性とは、Ｘ及びＹ座標、さらにＲｚ位置決めなどの主要な位置特性とは別の、リソグラフィ装置の態様に関連する特性である。非ＸＹ特性の例は、Ｚ座標の位置決めのような２次位置特性である。
【００９３】
[00117]  実施形態では、所望の特性のこのような較正マップを取得できるようにするために、延在パターンを形成する方法にしたがって特殊な延在パターンが形成される。特殊な延在パターンは、所望の特性を測定できるようにする特定のステップを使用して形成される。特殊なステップとは、以下で詳細に説明するように、露光中にウェッジを追加するなど、延在パターンを形成する、又は延在パターンを形成する特定のパターンを形成する方法の追加のステップとすることができる。幾つかの実施形態では、「標準の」延在パターンに対するような同様の測定ステップで、特殊なパラメータを測定することができる。
【００９４】
[00118]  実施形態では、特殊な測定ツールを使用して、所望の特性に関連するパラメータを検出する。両方の実施形態で、本明細書で開示するステップのいずれかによる実施形態又はフィーチャの組合せを使用して、特殊な非ＸＹ特性を検出可能にする延在パターンを形成することができる。特殊な特性は、Ｚ、Ｒｘ又はＲｙなどの焦点パラメータであってよい。
【００９５】
[00119]  実施形態では、形成された延在パターンは、シングルショット焦点法を可能にする焦点マーク特性を備えることができる。シングルショット焦点法は、米国特許出願第６０／９９６，５０６号から知られ、前記文書は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００９６】
[00120]  図１３ａに示す実施形態では、延在パターン１１９は主線（メインライン）１２０及び幾つかの隣接する細線（ファインライン）１２１を備える。特殊延在パターンのこの実施形態では、主線１２０及び細線１２１が第一方向ｘ１１０に延在し、照明中に基板テーブルを移動させながら、適切なパターニングデバイスを使用して形成される。特殊な延在パターンは、基板の大きい部分にわたって延在することができる。特殊な延在パターンは、開示された方法のいずれか又はその同等物を使用して形成される。
【００９７】
[00121]  細線１２１は主線より狭い幅を有し、幅は概ね第二方向、ここではｙ１１０に延在する。実施形態では、主線１２０は５μｍ程度、特に５．８μｍの幅Ｌ１２０を有し、細線１２１は２０〜１０００ｎｍ程度、実施形態では４０〜６００ｎｍ、特定の実施形態では５０〜４００ｎｍ、特に０．２μｍの幅を有する。細線の数は４から３０、実施形態では１０から２０、特に１８である。主線と１本又は複数の隣接する細線との組合せは、焦点マークユニットと呼ぶことにする。実施形態では、焦点マークユニットは幾つかの主線１２０を備える。実施形態では、主線と細線とのユニットが、パターン状に相互に隣接して１０回から３０回、特に１７回形成される。
【００９８】
[00122]  延在パターンは２つ以上の隣接する焦点マークユニットを備えることができる。焦点マークユニットは第一方向、つまり露光中の基板テーブルの移動方向に延在する。焦点マークユニットは、前記第一方向に長い長さ、例えば焦点マークユニットの幅の少なくとも４０倍、実施形態では少なくとも８０倍にわたって延在することができる。
【００９９】
[00123]  主線及び主線毎に幾つかの隣接する細線を備える焦点マークユニットは、５〜５０μｍ程度の幅Ｌ１１９を有することができる。形成された特殊な延在パターン内で、幅は第二方向に延在する。実施形態では、延在パターンは相互に対して第二方向に等しい相互距離で平行且つ隣接する幾つかの焦点マークユニットを備え、方向は延在パターンの第一方向に対して概ね直角である。図１３ａによる実施形態では、第二方向におけるユニット間の相互距離Ｌ１１９は１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜２０μｍとすることができる。
【０１００】
[00124]  露光中に、主線１２０は当技術分野で使用される既知のマークと同様に、概ね焦点に関係なく形成される。リソグラフィ装置の分解能より概ね大きいサイズを有する主線１２０は、標準的なアラインメント構造の一例である。
【０１０１】
[00125]  しかし細線１２１は、露光中に形成され、露光の焦点に依存する焦点感応性マークの例である。露光が焦点から外れている場合、細線１２１は形成されていたとしても、部分的にしか形成されない。細線は、リソグラフィ装置の所望の分解能程度の幅を有することができる。
【０１０２】
[00126]  細線は焦点に対してさらに感度が高くなる。焦点が合うほど、より細い線が形成される。形成された細線の幅は、露光中の局所焦点の指標である。実施形態では、様々な幅の細線のセットがその後の測定ステップで、局所焦点に関連するパラメータの取得を可能にする。
【０１０３】
[00127]  実施形態では、細線１２１は様々な線幅を有する線のセットを備える。実施形態では、このようなセット内で隣接する細線は、線幅が太くなるか細くなるかの順番で、相互に隣接して配置される。線幅が細くなる状態では、細線１２１が焦点に対してさらに敏感になる。焦点の感度は、以下で詳細に述べるように、例えば回折特性を測定することによって測定可能である。
【０１０４】
[00128]  第一方向に延在して、第二方向に相互に隣接して配置された線を有する幾つかの焦点マークユニットを備える延在パターンの結果、第二方向に回折パターンが生じ、回折パターンの最高強度の位置は局所焦点に、特に形成された細線の局所焦点に依存する。回折特性を測定し、較正マップの生成に使用することができる。
【０１０５】
[00129]  焦点マークユニットは、適切な点を有するパターニングデバイスを使用して形成することができ、したがって基板が第一方向に移動し、点が第二方向で相互に隣接する。
【０１０６】
[00130]  この実施形態では、パターニングデバイスは焦点マークユニットの集まりを備えることができ、図１３ａによる実施形態では、パターニングデバイスの各焦点マークユニットは１つの主要点（メインポイント）及び幾つかの細かい点（ファインポイント）を備え、点は第二方向で相互に隣接して配置される。他の焦点マークユニットも可能である。細かい点は様々なサイズの点、特に第二方向で幅が異なる点とすることができる。露光し、その後に基板テーブルを第一方向に移動する間、点は第一方向に延在するパターンを照明し、焦点感応性の延在パターンを形成する。
【０１０７】
[00131]  単独の焦点マークユニットを形成するパターニングデバイスの例が、図１５に図示されている。照明中にそれぞれ主線１２０及び細線１２１を形成する点１５１及び１５２を有し、基板テーブルＷＴを図１５のｘ１５０で示した第一方向に同様に移動させるパターニングデバイス１５０が図示されている。主要点１５１は、所望の幅を有する主線１２０を形成するために、幅１５６を有する。点１５２は、これより小さい幅を有する所望の細線を形成するために、第二方向に延在する幅を有する。
【０１０８】
[00132]  細かい点１５３は細かい点１５４より広い幅を有する。４つの細かい点１５２が図示されているが、より多くの点が可能であることは明白である。
【０１０９】
[00133]  実施形態では、細かい点１５２及び特に細かい点１５４は、第二方向よりも第一方向ｘ１５０に大きく延在し、それにより露光中に基板をより長く照明することができる。第二方向より第一方向の方が長さが長いことにより、基板の関連する部分がより長い時間露光される。これは細かい構造の形成を促進することができる。
【０１１０】
[00134]  図１３ａによる延在パターンの実施形態は、単独の焦点感応性格子を備える焦点感応性延在パターンの一例である。このような単独格子は、スキャトロメータシステムなどの特殊な測定ツールの読み出しに使用することもできる。本発明の範囲内に、延在パターンの形成方法により基板に適用され、焦点の測定及びその後の較正を可能にする単独焦点感応性格子に関する、当業者に知られたさらなる実施形態がある。
【０１１１】
[00135]  焦点感応性延在パターンの別の例は、ＦＯＣＡＬマーク（部分的に切断された線）（図１３ｄの左手側を参照）などの細線と組み合わせた広い線を有するマークを備えるパターン、又はPreFoc/LVTマークを備えるパターンである。PreFoc/LVTマークは、パターニングデバイス上のマークの上部にあるウェッジによって生成された非テレセントリック光によって照明される標準的なアラインメントマーク（延在パターンの場合、パターニングデバイス内の点）とすることができる。PreVoc/LVTマークのパターンが、図１３ｄの右手側に図示されている。上述したようなパターニングデバイスを同様の方法で使用して、延在マークを形成することができる。ウェッジの結果、延在パターンは焦点感応性になる。形成された焦点感応性延在パターンは、ネガティブ又はポジティブの感度を有することができる。
【０１１２】
[00136]  単純なＦＯＣＡＬマーク及びＬＶＴマークの例が図１３ｄに図示されている。ＦＯＣＡＬマークは左手側に図示され、太い線及び細線によって形成された焦点マークユニットの複数のセットを備える。２つの焦点マークユニットが円でかこまれた部分に詳細に図示されている。第一方向は線の方向に、図の左から右へと延在する。
【０１１３】
[00137]  適切なパターンを有するパターニングデバイスを使用して、露光しながら基板を移動すると、パターンを使用して、焦点感応性延在パターンを形成することができ、焦点感応性の結果、ＸＹ変位が生じる。「不良」焦点の結果、パターニングデバイス内の点又は別の同様の形状を使用して形成された延在パターンは、変位を示す。
【０１１４】
[00138]  実施形態では、焦点感応性延在パターンは、基板上で概ね直角の２方向に形成される。これによってＺ較正、さらにＲｘ及びＲｙ較正を獲得することができる。
【０１１５】
[00139]  実施形態では、パターニングデバイスの焦点感応性露光の結果、延在パターンは第一方向に延在し、第二方向に焦点感応性の変位を有する。焦点感応性の変位は第二方向のみにあることが好ましい。しかし、そうである必要はない。
【０１１６】
[00140]  実施形態では、焦点感応性延在パターンは、標準的な延在パターンと組み合わせて形成される。実施形態では、基板テーブルが第一方向に同じ動きをする間に、様々な延在パターンが１回の動作で形成される。図１４ａは、標準的なアラインメント延在パターン１３０及び焦点感応性延在パターン１３１を有する延在パターンを概略的に示している。
【０１１７】
[00141]  基板上に形成された焦点感応性延在パターン１３１は、露光中の誤差の組合せの結果として配置されている。「標準の」延在パターン１３０と同様に、焦点感応性延在パターンは概ね第一方向ｘ１３０に延在し、グリッド誤差又は他の原因の結果、第二方向ｙ１３０に変位を示す。さらなる焦点感応性延在パターン１３１は、焦点誤差の結果、第二方向ｙ１３０に少なくとも部分的に変位する。高さの変動（基板テーブルのｘｙｚ座標ではｚ方向）の結果、焦点感応性延在パターンは追加の変位を示す。追加の変位は、「標準の」延在パターン１３０に対して測定し、フィルタリングで除去することができ、その結果、高さの変動及び露光較正の較正マップが生成される。
【０１１８】
[00142]  図１４ｂは、２つの焦点感応性延在パターン１３２及び１３３を備える延在パターンを概略的に示し、延在パターン１３２はネガティブの焦点感応性を有して、パターン１３３は正の感応性を有する。両方のパターンを、１回の動作で形成することが好ましい。焦点誤差があれば全て、隣接する延在パターンの中間の線に対して鏡面対称で示され、ＸＹエンコーダの誤差の結果、両方の延在パターン内に同様のシフトが生じる。
【０１１９】
[00143]  焦点感応性延在パターンは、図３に示す実施形態と同様に、基板の表面上で少なくとも２方向に形成することができる。これによって、基板の焦点較正の２次元マップを獲得することができる。
【０１２０】
延在パターンの繰り返し形成
[00144]  較正方法の実施形態では、方法は後続の稼働で複数の延在パターンを形成することを含む。１つの延在パターンが数回形成される。実施形態では、同じ延在パターンが複数回形成される。同じ延在パターンは、同様の構成のパターニングデバイスを使用して形成される。パターニングデバイス内の点の同様のセットを繰り返し使用する。
【０１２１】
[00145]  さらなる実施形態では、方法の後続のステップで特殊目的の延在パターンを繰り返し形成する。これによって複数の延在パターンのそれぞれについて測定結果を取得することができ、より良い結果を取得するために較正を繰り返し、特に較正結果を平均することができる。
【０１２２】
[00146]  さらなる実施形態では、延在パターンを形成するために繰り返したステップを、わずかに異なる状況で、特に異なるリソグラフィ装置のセットアップで実行する。同様の延在パターンを形成しながら、リソグラフィ装置の様々なセットアップパラメータを使用することができる。同じパターニングデバイスを使用して、同じ延在パターンを異なるセットアップパラメータで繰り返すことが好ましい。実施形態では、幾つかの、例えば１０個の延在パターンを相互に隣接して形成する。
【０１２３】
[00147]  形成される延在パターンは、異なるＺのセットアップで形成することができる。基板テーブルの高さパラメータは、リソグラフィ装置のセットアップモジュールを使用して調節され、したがって露光中、及び露光中に基板テーブルが動いた後に、基板テーブルＷＴが様々な高さに配置される。これによって、様々なセットアップパラメータで形成した延在パターンを形成することができ、パラメータにとってさらに特定の較正をすることができる。
【０１２４】
[00148]  特殊目的の延在パターンの形成を繰り返すことを、特殊目的の延在パターンで較正されるパラメータのセットアップの変動と組み合わせることが好ましい。延在パターンの様々な露光中にＺを変化させることにより、これらの延在パターンは様々なＺセットアップ状況で形成され、これらの延在パターンによって様々なセットアップ状況の結果を測定することができる。例えばＬＶＴマークを形成する場合、Ｚセットアップの変化の結果、関連するＬＶＴマークの延在パターンのシフトが異なってくる。これにより、リソグラフィ装置のさらに詳細なセットアップの調整／較正が可能になる。
【０１２５】
[00149]  実施形態では、様々なセットアップで様々な位置にて延在パターンを形成するこれらの繰り返しステップを使用して形成される延在パターンを、較正フィールドと見なすことができる。さらに、様々なセットアップで形成されるこれらの延在パターンにより、読み出し値と較正されるパラメータとの間、特定の実施形態では水平シフトとＺ、Ｒｘ及びＲｙパラメータとの間の関係を改良することができる。
【０１２６】
基板テーブル上の延在パターン
[00150]  実施形態では、基板テーブル上に延在パターンが形成され、配置される。それにより延在パターンの、したがって基板テーブルＷＴの特性を直接検出することができる。延在パターンは、基板を支持する支持デバイスの外側で基板テーブル上に配置される基板上に形成することができる。基板（テーブル）Ｗ（Ｔ）は、基準マークとして延在パターンを備える。
【０１２７】
[00151]  基板テーブル上の延在パターンは、上述した技術のいずれかを使用して形成することができる（又は形成された）。
【０１２８】
[00152]  実施形態では、基板テーブル上の延在パターンは、リソグラフィ装置をその動作設備に接地した後に一動作で形成される。延在パターンは、動作中の保守に使用することができる。延在パターンは現場での較正に、特に位置較正に使用することができる。
【０１２９】
[00153]  基板上、又は上述した方法のいずれかにより形成された基板テーブル上の延在パターンは、検出方法の実施形態では、延在パターンの第一方向に沿ってスキャンされる。スキャンする前に、前記スキャンを改良する補助ステップを実行することができ、次にそれについて検討する。
【０１３０】
露光変調
[00154]  実施形態では、概ね第一方向に延在する基板上に延在パターンが形成される。変調部を有する延在パターンを形成することができる。パターンは概ね第一方向に延在し、変調部は第二方向に重ね合わされる。パターンに既知の変調を適用することを、ノイズ軽減に使用することができる。既知の予め割り出された信号を基板テーブルに適用しても、測定された信号中のノイズが軽減される。変調部が知られているので、これを信号から除去することができる。実施形態では、延在パターンの形成プロセス中に第二方向の往復運動を提供する。
【０１３１】
[00155]  延在パターンは、ロングストローク又はショートストロークモジュールの動作方向に概ね平行、又はウェーハステージのグローバル座標系の軸に概ね平行とすることができる第一方向に沿って基板テーブルを移動させることによって、基板上に形成される。さらなる実施形態では、第一方向に直角の第二方向に基板テーブルを同時に移動させることにより、延在パターン上に変調部を同時に重ね合わせる。第二方向での前記移動の結果、第二セットのロングストローク及びショートストロークモジュールが動作することができる。
【０１３２】
[00156]  実施形態では、変調部は湾曲波状パターンなどの規則的パターンとすることができる。変調部は、好ましくは延在パターンのグリッド線間の距離の少なくとも０．５倍の振幅を有することができる。実施形態では、変調部の方が大きい振幅を有する。変調部は、第一方向に延在する波長を有することができ、この波長はグリッド線パターンのサイズの１０倍を超えることが好ましい。
【０１３３】
[00157]  実施形態では、基板テーブルのみを移動させるためにショートストロークモジュールを動作させることにより、第二方向の変調を提供する。
【０１３４】
[00158]  既知の変調が延在パターンに重ね合わされるので、延在パターンのその後の測定中に前記変調を測定信号内で考慮し、その後に補正することができ、その結果、ノイズが軽減される。
【０１３５】
[00159]  露光変調の別の例については、図９ｄの以上の検討をさらに参照する。
【０１３６】
補助要素の形成
[00160]  基板上に延在パターンを形成する上に、既知の技術のいずれかを使用することにより、基板上にアラインメントマークを形成することができる。実施形態では、延在パターンを形成する前に、基板上にアラインメントマークを設ける。
【０１３７】
[00161]  少なくとも２個、好ましくは少なくとも１０個のアラインメントマークが基板上に形成され、それによってゼロ位置に対して特定の位置内に基板をアライメントすることができる。基板のアライメントは既知の方法であり、基板上に形成されたアラインメントマークを使用する。アライメント位置から、延在パターンを基板上の既知の位置に照射し、形成することが可能である。方法のその後のステップで、アラインメントマークに対する延在マークの相対位置が知られ、延在パターンを突き止めるために使用することができる。
【０１３８】
[00162]  実施形態では、リソグラフィ装置の露光側で、延在パターン及びアラインメントマークが１つの動作で形成される。実施形態では、アラインメントマーク及び延在パターンが基板上の１つの像露光ステップで形成される。延在パターンとアラインメントマークは両方とも、１つのステップで現像される。アラインメントマークに位置エンコード誤差がある場合、それは全てアラインメントマークに及び延在パターンにも同様に存在する。
【０１３９】
[00163]  さらなる実施形態では、アラインメントマーク及び延在パターンは両方とも、基板テーブルを個々の位置に移動させることによって基板上に投影される。延在パターンの位置決めは、アラインメントマークに対する相対的位置決めにすぎない。実際、延在パターンはアラインメントマークに対して画定されない位置に形成される。これにより、延在パターンをアラインメントマークとともに１つのステップで形成することができる。位置誤差を補正すると、それは全てその後の検出ステップ及び／又は較正ステップで検出及び／又は測定及び／又は補正される。
【０１４０】
[00164]  実施形態では、延在パターンの開始位置及び終了位置付近に少なくとも２つ以上のマークが形成される。これらのマークを、延在パターンアラインメントマークと呼ぶ。これらのマークは、延在パターン自体の特性のいずれかを測定する前に、基板上に形成された延在パターンのアライメントに使用することができる。マークは延在パターンに平行に配置される。当業者は、基板ステージ上に保持された基板上に形成された延在パターンにリソグラフィ装置をアライメントする様々な技術を提供することができる。
【０１４１】
[00165]  実施形態では、基板上の延在パターンに沿って片側又は両側に延在パターンアラインメントマークが配置される。実施形態では、延在パターンアラインメントマークは延在パターンとまさに整列して形成される。このような位置が図６に図示されている。
【０１４２】
[00166]  図６は延在パターン１０３の端部区間を示し、マーク１０４が延在パターンアラインメントマークとして基板上に形成されている。粗い基板アラインメントステップでは、リソグラフィ装置のアラインメントデバイスが延在パターン１０３の両端でマーク１０４の位置を測定し、第一方向１０２に沿って延在パターンをスキャンするために基板をアライメントすることができる。
【０１４３】
[00167]  実施形態では、延在パターンアラインメントマークは図７に示すように、延在パターンの延在した中心線付近の位置で端部区間付近に配置される。延在パターンアラインメントマークとしてゼロマーク１１１を使用することが好ましい。延在パターン１１０の両端で両方の延在パターンアラインメントマーク１１１のアラインメント測定スキャンを使用し、２つの位置が獲得される。位置の間の「直」線１１２は、延在パターン１１０の中心線を示すことができる。
【０１４４】
[00168]  実施形態では、延在パターンに近いウェーハ上に複数のゼロマークが形成される。実施形態では、２つ以上のマークのセットが形成されて、延在パターンの位置又は別の特性を示す。実施形態では、延在パターンアラインメントマークは延在パターンの中心を外れた位置を示す。実施形態では、中心を外れた位置は、以下でさらに詳細に説明するように、本発明の実施形態によりフランクスキャンを実行するための２つのピーク付近のゼロ交差のうち一方の位置に対応する。
【０１４５】
測定前ステップ（アライメント）
[00169]  実施形態では、延在パターンの特性を検出する方法は、基板と延在パターンを最初にアライメントすることを含む。アライメントは、第一方向に沿って測定を実行するために、少なくとも延在パターンとアラインメントセンサの適切な相対位置を発見することを含む。基板は、第一及び／又は第二方向でセンサに対する延在パターン及び／又は基板テーブルの相対位置を割り出すのに役立てるために、マークなどの補助要素を備えることができる。
【０１４６】
[00170]  実施形態では、基板上に形成された延在パターンの特性の検出／測定（実際の測定スキャン）の前に、ステージを「ゼロ」位置へと移動し、その後にステージのアライメント及び／又は基板の大域アライメントを実行することができる。実施形態では、粗いウェーハアライメントステップを使用して、基板を捕捉する。粗いウェーハアライメントの後、細かいウェーハアライメントのために全マーク位置を予測するために、基板グリッドの位置が十分正確に知られる。このようなアライメントは、基板がローディングステーションから基板テーブルへと低い精度でロードされた場合に特に有利である。したがって、ローディングまでの全ステップを、比較的低い精度（高速及び／又は低コスト）で実行することができる。細かいウェーハアライメントステップ中に、マークを測定して、延在パターンの方向／位置を高い精度で割り出す。第一方向の割り出しを使用して、座標系の軸の１つに沿った基板テーブルの動作が延在パターンの第一方向に対応するように、座標系を生成する。
【０１４７】
[0017]  基板テーブルＷＴ及び基板の回転を使用して、延在パターンの第一方向を発見することができる。
【０１４８】
[00172]  実施形態では、延在パターンアラインメントマークなどの補助マークを求めて、基板をスキャンする。実施形態では、延在パターンの両端で延在した中心線の位置にゼロマークが配置され、その位置は、ウェーハの迅速なスキャン中に特にリソグラフィ装置の測定側にて収集される。ゼロマークの位置は、延在パターンの位置、方向及び特性に関する多くの情報を示す／提供することができる。情報は、本発明による方法の実施形態のその後のステップで収集され、処理される。
【０１４９】
[00173]  延在パターンアラインメントマークは、延在パターンの中心線の位置、又は中心から外れた位置を提供することができる。マークは、変調の波長又は振幅に関する情報など、延在パターンの変調の特性を示すことができる。
【０１５０】
[00174]  本発明の実施形態では、延在パターンのプリスキャン又はアラインメントスキャンは第二方向で実行される。このプリスキャンを使用して、第二方向における延在パターンの位置を割り出す。第一方向における異なる位置での第二プリスキャンと組み合わせて使用し、より高い精度で第一方向を割り出す。
【０１５１】
[00175]  プリスキャンは、第二方向における延在パターンの物理的パラメータに関係する。実施形態では、予想される第一方向と第二方向の両方の成分を意図的に含む方向に移動させることにより、パラメータを検出する。これが有利であるのは、予想される第一方向に対して比較的大きい角度でスキャンすると、予想されるパターンの位置が１回のスキャンのみで第一方向と第二方向の両方で発見されることが保証されるからである。１回のスキャンしか必要でないので、これは時間的効率が比較的良好な方法である。
【０１５２】
[00176]  延在パターンがアラインメントセンサに向かって突出するグリッド線のセットを備えるので、このプリスキャン、さらに実際の測定スキャン（フランクスキャン）の両方で、検出される特性（強度）を測定することができる。実施形態では、アラインメントセンサは回折系のタイプであり、グリッド線を格子と見なすことができる。
【０１５３】
フランクスキャン位置決め
[00177]  本発明の実施形態による方法は、リソグラフィ装置のアラインメントセンサを使用して、延在パターンの特性を検出することを含む。実施形態では、第一方向に延在する延在パターンの特性を、延在パターンの第一方向に沿って測定する。第一方向に沿って測定するために、基板テーブルを第一方向に移動させ、それによりアラインメントセンサと延在パターンの相対位置を変化させる。
【０１５４】
[00178]  実施形態では、回折放射の強度などの測定特性は、延在パターンの物理的特性に、特に第二方向における延在パターンの物理的特性に直接関係する。この方法により、主に第一方向で延在パターンに沿った位置に主につながる延在パターンの物理的特性を測定することができる。
【０１５５】
[00179]  基板上に形成された延在パターンの任意の実施形態のスキャンは、延在パターンの第一方向に沿った特性の検出を含む。スキャンは、第二方向でセンサと延在パターンの相対位置の基準位置に配置された概ね直線の線に沿って実行される。図４には、線などの例が図示され、第二方向の基準位置がＹsで示されている。その位置は、アラインメントセンサ内に形成されたカメラ像の中心点を基準とすることができる。
【０１５６】
[00180]  さらなる測定前ステップとして、本書の後でさらに詳細に概略するように、平行線の中心又はピーク付近のゼロ公差ＺＣ１及びＺＣ２に実質的に到達するアラインメントセンサの測定ビームに対応するアラインメントセンサの所望の出力が実現されるように、延在パターンが配置される。
【０１５７】
[00181]  実施形態では、最初にアラインメントセンサの測定ビームが、例えば図３により基板又は基板テーブル上に形成された延在パターン（平行グリッド線）と交差するように、基板が配置される。つまり、パターンの回折特性を使用し、好ましくは測定する。これは、図４に概略的に示すように第二方向に、好ましくは第一方向に直角に基板（ステージ）を移動することによって実行することができる。第二方向は、基板テーブルをリソグラフィ装置のレチクル及び／又はメインフレームに対して移動するために、第二ロングストローク及びショートストロークモジュールに概ね平行とすることができる。
【０１５８】
[00182]  アラインメントスキャンは、基板テーブルを第二方向に移動させるか、第二方向の成分を有する動作によって実行することが好ましい。同時に実施形態では、位置エンコーダ又は干渉計が、取得された回折パターンを基板上の／基板テーブルの位置にリンクするために提供される。
【０１５９】
[00183]  実施形態では、基板は、第一方向に延在し、第二方向の様々な位置に配置された複数の延在パターンを備える。実施形態では、これらの延在パターンは並列に形成される。第二方向での１回のストロークで、これらの複数の延在パターンの回折パターンを取得することができる。この方法で、これらの複数の延在パターンについて、第二方向でのアラインメントデータスキャンがさらに迅速に実行される。
【０１６０】
[00184]  第二方向、つまり延在パターンに直角の方向に沿ったアラインメントセンサ出力信号（つまり図４の方向ｙに沿ったセンサ信号）の応答曲線が、図５ａに描かれている。図５ａに見られるように、ピーク最大出力信号が取得され、これはアラインメントセンサが平行線の中心にアライメントされた場合に生じる。この中心から平行線の外縁に向かって移動すると、干渉効果によるピーク最大出力信号とピーク最小出力信号を交互に提供する、空間的に周期的なパターンが取得される。
【０１６１】
[00185]  図５ａの図示された例は、幾つかのグリッド線のみのグリッドパターンへの応答を示す。実施形態では、１０本より多いグリッド線を有する延在マークを使用する。この実施形態では、周期的構造が減少した減衰を示し、より安定したピークを有する。これは、最大ピークの発見との関連が低下するので有利である。
【０１６２】
[00186]  有利な実施形態では、検出方法は、第二方向に沿った物理的パラメータの結果である延在パターンの第一方向に沿った物理的特性を記録する。この例では、第一方向に沿って記録された特性は、第二方向に沿った延在パターンの回折特性に由来する強度とすることができる。回折特性は、第二方向にわたる強度プロフィールのフランク上で最も敏感である（最大勾配＝最大感度）。というのは、ｙ位置（第二方向）に対する強度の導関数がフランクで最高になるからである。さらに、強度プロフィールのフランクがゼロ交差を含むように、ピーク最小強度を負のピークと登録し、ピーク最大強度を正のピークと登録するように、測定された強度を事前処理すると仮定する（図５ａ）。回折特性は、ピーク最大出力の位置に隣接するピーク付近のゼロ交差ＺＣ１及びＺＣ２にて特に感度が高い。というのは、ピーク最大出力の位置で、最大数の平行線がピークにおける強度に寄与して、ピーク値を与え、交差におけるゼロ値は明らかにゼロのままだからである。ピークとゼロ交差の間の距離は一定である。
【０１６３】
[00187]  実施形態によれば、測定する前に、ピーク付近のゼロ交差（ＺＣ１、ＺＣ２）のいずれかに可能な限り近い線に対して直角の方向に基板を配置し、したがってゼロ交差は基準位置として働く。それにより、線に対して直角の方向の最大感度を取得することができる。というのは、応答曲線の傾斜が、この点で最大になることがあるからである。図２に示すような第二方向での延在パターンの偏差など、形成された延在パターンのエンコーダ誤差に由来する誤差は全て、この位置にて最高の精度で測定することができる。以降で、ピーク付近の応答ゼロ交差の位置によって形成された第二方向のスキャン位置Ｙsを、「フランクスキャン」位置と呼ぶ。
【０１６４】
[00188]  図６による例のように８本以上のグリッド線を備える延在パターンの実施形態では、図５ｂと同様のプリスキャン結果が取得される。ここでは、回折パターンのピークの減衰がそれほど目立たない。ここでは、図示のゼロ交差ＺＣ１０、ＺＣ１１、ＺＣ１２及びＺＣ１３のいずれも、その後に第一方向で延在パターンに沿って測定を実行するための第二方向における基準位置と見なすことができる。第二プリスキャン／フランクスキャンを実行する場合、第二スキャンは反対の勾配を有するゼロ交差で／ゼロ交差付近で実行しなければならない。可能な組合せの例がＺＣ１０及びＺＣ１１及びＺＣ１０及びＺＣ１３である。
【０１６５】
[00189]  さらなる実施形態では、第二方向でのスキャンが自動利得制御設定に関するデータを提供する。これらの設定をセーブし、信号制御に使用することができる。実施形態では、延在パターンが第二方向にスキャンされる。スキャン中に、アラインメントセンサは測定された強度に対応する電気信号を出力する。この電気信号は、その後に実行される第一方向での実際の測定スキャン中に、アラインメントセンサ内の増幅器の利得を割り出すために使用される。この利得は、信号が最大強度でクリッピングされず、強度がその最小（ゼロ）及び最大感度である場合に、最大の信号対雑音比を与えるように割り出される。代替実施形態では、基準にわたってスキャンすることによって利得が割り出される。基準は基準マーカを含む。基準及び基準マーカは、最大及び最小強度が、その後に実行される第一方向での実際の測定スキャン中に予想される強度よりそれぞれ高く、及び小さくなるように生成される。この利得は、信号が最大強度でクリッピングされず、最大信号対雑音比及び最大感度を与えるように割り出される。
【０１６６】
[00190]  強度対位置の信号を構築するために、アラインメントセンサによって測定されたアラインメントビームの強度及び基板テーブルの位置を、正確に同時にサンプリングする。位置と強度のサンプリングの同期は、トリガのシナリオによって実現される。実施形態では、リソグラフィ露光装置のメトロロジーデバイスは、同期ドライバから同期信号及びスキャン状態信号を受信するアラインメントツールを備える。スキャン中に強度サンプルを測定し、位置決めシステムから位置信号を受信する。強度サンプルと位置決めサンプルを組み合わせねばならない。加速度のオーバーシュートの影響を軽減するために、位置／光サンプリングの開始前に時間遅延を挿入する。この遅延を「Vc_settling」又は定速度設定と呼ぶ。
【０１６７】
[00191]  回折次数に基づくアラインメントセンサを使用する実施形態では、ピーク間信号を最高次数（つまり７次）で最大にし、精度をさらに改良する。実施形態では、ピーク間信号を検出された次数毎に最大にする。これによってステージのステージ位置決めに対する感度が非常に高くなる。
【０１６８】
[00192]  実施形態では、第一方向に沿って延在パターンを検出する毎に、その前に自動利得設定を実行する。これによって第一方向に沿った各スキャンの利得設定を補正することができる。
【０１６９】
[00193]  実施形態では、延在パターンがある量のパターンを含み、したがって延在パターンの完全なセットがアラインメントセンサの開口数、例えばＣＣＤセンサ内に適合する。これで、パターンの像は周期的（シヌソイド）信号という結果になる。これで、第二方向にスキャンしながら、周期的（正弦）フィットを実行することが可能になる。
【０１７０】
[00194]  実施形態では、１つ又は複数の延在パターンを同時に読み出す。これにより較正の更新及び保守フィーチャが可能になる。これらのマークは、アラインメントシステムの開口数内に適合しなければならない。
【０１７１】
延在パターンに沿った測定
[00195]  実施形態では、第一アラインメント及び／又はアラインメントデータスキャンなどのプリスキャンの後、延在パターンを概ね延在パターンの線の方向に沿って、つまり第一方向（図４を使用して説明した実施形態によるｘ方向）に沿ってスキャンする。実施形態では、基板テーブルをｘ方向に移動させる。それにより、図３の拡大図さらに図４に描くように、平行線に偏差がある場合は常にアラインメントセンサの出力信号が変化する（というのは、図５ａの中心ピークにある矢印に従ってアラインメントビームの位置が変化するからである）。次に、アラインメントセンサの出力信号は、平行線に沿って連続信号を提供し、平行線に直角の方向でそれに偏差があった場合、その全てに関する情報を提供する。線のこれらの偏差の原因は、エンコーダ格子（つまりエンコーダターゲット）の誤差に求めることができる。エンコーダステージ位置測定システムの較正は、本書の後で説明するように、アラインメントセンサの出力信号を使用して実行することができる。
【０１７２】
[00196]  さらに、複数の延在パターン（例えば図３に描かれたラスタ）を使用することにより、比較的短い相互距離で複数の測定値を取得することができ、これは従来のステッチングのアプローチにより相互にさらに離れた較正点を補間しようとした場合に取得されるより、補間誤差を減少させることができる。ラスタに沿った複数の延在パターンでこの較正技術を実行することにより、基板ステージの複数の位置で較正をこのように実行することができ、ラスタの両方の位置を使用することによってｘ方向とｙ方向の両方でこれを実行することができる。
【０１７３】
[00194]  実施形態では、第一方向に沿った延在パターンのスキャンは、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの一方を使用して基板テーブルを移動させ、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの他方を第二方向に「ロック」することを含む。
【０１７４】
[00198]  実施形態では、基板テーブルは第二方向ｙでスキャン位置に配置され、第一ロングストローク及びショートストロークモジュールを使用して、ウェーハ上に形成された延在パターンを越えた位置まで移動する。
【０１７５】
[00199]  第一方向に沿って延在パターンをスキャンするために、基板テーブルをその開始位置から第一方向に加速させ、実施形態では、第二座標をロックされた位置に維持しながら、基板テーブルを第一方向で安定したスキャン速度にする。第一方向のスキャン速度は１００ｍｍ／秒を超える、好ましくは２００ｍｍ／秒を超えることが好ましい。ロングストロークモジュールのほぼ最高速度を使用する実施形態では、２５０ｍｍ／秒及び２９０ｍｍ／秒を超える速度を獲得することができる。これにより、第一方向で延在パターンをスキャンすることができ、前記延在パターンは約１秒で基板の比較的大きい部分、例えば３００ｍｍにわたって形成される。以前の構成では、同様の長さを有するマークの線は、１ｍｍピッチの３００のマークで構成され、動作のスキャン部分のみで少なくとも１５秒かかる。というのは、各マークが別個にスキャンされ、毎回、測定を開始する前に基板テーブルの速度を安定させる必要があるからである。スキャンとスキャンの間に、基板テーブルが次の測定スキャンのための開始位置へと進行する。進行とスキャンの間の切り換えは、貴重な時間を消費する。９０％を超える時間が節約される。
【０１７６】
[00200]  不連続的な延在パターン（つまり線が例えば幾つかの別個のフィーチャで構成される延在パターン）の実施形態では、不安定な速度で検出することが可能である。さらに、以上で検討した実施形態で示したように、変化する動的特性を使用して不連続的な延在パターンを形成した場合、これらの様々な動的特性は、不連続的な延在パターンのスキャン時に検出可能である。
【０１７７】
[00201]  基板テーブルを第一方向に安定した速度で移動している間に、実施形態ではアラインメントセンサを使用してデータを収集し、その結果、延在パターンの回折特性、好ましくは回折次数の強度に関して第一方向に沿った強度のデータがスキャンされる。
【０１７８】
[00202]  実施形態では、延在パターンに沿った１回のスキャンで、複数の回折次数、好ましくは５次及び７次の回折次数が測定される。１回のスキャンで複数の次数に関するデータを取得すると、測定された結果を補間することができ、幾つかの実施形態では、雑音を軽減することができる、回折次数は通常、基板の反射率（ウェーハの反射率）と同じ挙動をする。基板反射率が上昇すると、次数の強度も上昇する。
【０１７９】
[00203]  第一方向で延在パターンの端区間に到達した後、基板テーブルは減速する。取得されたデータは、リソグラフィ露光装置のレジスタにセーブされる。実施形態では、さらなる処理用にデータを準備するために、これは前処理される。前処理は、（ピーク最小強度が負の強度として表されるように）強度から一定の値を引くことを含むことがある。
【０１８０】
[00204]  アラインメント信号は、アラインメントセンサの光学モジュールの下にあるマークの空間位置に依存する。完全に直線の延在パターンを第一方向にスキャンした結果、ｄｃ信号が生じる。
【０１８１】
[00205]  スキャン中に延在マークをわずかに回転すべき場合は、シヌソイド信号が生じる。フランクスキャンの第一スキャンは、（図１０の線８０に対応する）第二方向の位置Ｙx,ZC1にて実行するように意図される。これは強度プロフィールのフランクにあるので、これもフランクスキャンと呼ばれる。（図１０の線８１に対応する）Ｙs,ZC2にて反対のスキャンを実行しなければならず、これも明らかにフランクスキャンと呼ぶ。測定前ステップのいずれかにおけるアライメント不良の結果として、延在マークが偶然回転される場合、（線８２に対応する）第二方向Ｙの回折特性の結果として、シヌソイド信号が生じる。
【０１８２】
[00206]  アラインメントは、信号の傾斜の真上にある位置ノイズに対する感度が高い。その原因は、位置に関する導関数が信号の傾斜上で最大になるという事実である。位置に小さい偏差があると、強度信号の偏差が最大になる。
【０１８３】
[00207]  他方で、信号のピークでは、アラインメントは位置ノイズに対する感度が低い。というのは、位置に関する導関数がゼロだからである。ここではレーザによって引き起こされた信号強度の偏差があれば、それが優勢になる。実施形態では、検出方法は図１０にＹs,peakで示したピーク付近の相対的な第二位置にて、第一方向に沿って延在パターンの特性を検出することを含む。取得された信号内ではレーザノイズが優勢であり、前記信号は他の第二位置で信号に生じ得るノイズの軽減に使用することができる。
【０１８４】
[00208]  説明したように、空間強度プロフィールの傾斜上で測定し、少なくとも３５ｍｍ、少なくとも４５ｍｍ、少なくとも９０ｍｍ、少なくとも１９０ｍｍ、少なくとも２９０ｍｍ、又は少なくとも４４０ｍｍの長さの延在パターンの格子に沿って移動させることにより、基板テーブルＷＴ位置の関数としての強度変化を最高感度で測定することができる。フランクスキャン中に測定されたままの強度は、延在パターンを相対位置Ｙs,ZC1にてスキャンする場合、ノイズ成分を含む。本発明の実施形態は、第一方向に沿った延在パターンのスキャンにおけるノイズを軽減するステップを含む。
【０１８５】
[00209]  測定は、他方のピーク付近の応答ゼロ交差から開始して繰り返すことができ、それにより同じ平行線に沿った２つの測定値が取得され、これは観察された違いの全てを基板の表面の反射における変化に帰すことができ、それにより２つの測定値は基板の表面の反射率におけるこのような変動を考慮に入れることができる。図５ａに示すように、回折信号の傾斜は異なる記号を有する。図４に概略的に示すように基板上に延在パターンを形成する間の誤差の結果として、延在パターンが変形すると、Ｙx,ZC1及びＹs,ZC2位置付近のグリッド誤差が、反対に変化する信号をもたらす。絶対目盛りでは変化は類似しているが、異なる記号（正、負）である。
【０１８６】
[00210]  フランクスキャンのさらなる実施形態では、２つの概ね平行な延在パターン１４８、１４９を使用する（図１１）。第一プリスキャンの後、２つの概ね平行な延在パターンの第一延在パターン１４８のゼロ交差の位置として、位置Ａが求められる。位置Ａ（図示されたｘ−ｙ座標のｙ方向における座標）から、第一延在パターン１４８の第一方向に沿ったｘ方向のスキャンを実行する。リソグラフィ装置は、基板テーブルＷＴがＡからアラインメントセンサに対して延在パターンに平行な方向に移動するように制御される。検出される特性は最初は（ゼロ交差であるので）ゼロに近い信号であるが、第二方向における延在パターンの偏差により、基板テーブル及び基板が第一方向に移動すると信号が変化する。
【０１８７】
[00211]  Ａから方向ｘに移動させることにより、最終的に完全な延在パターンがスキャンされ、位置Ｂに到達する。位置Ｂ（これもｙ方向におけるその座標によって特徴付けられる）は、ゼロ交差である必要はない。というのは、延在パターンがまさにその位置で偏差を有することがあるからである。実施形態では、測定スポットがグリッドサイズに等しい距離だけ第二方向に移動する。しかし、図１１による実施形態は異なる。
【０１８８】
[00212]  基板ＷＴは、第二延在パターン１４９を第二方向でスキャンすることが可能であるように、Ｂから移動し、図１１のＣで示すゼロ交差を発見するためにプリスキャンを実行する。次に、延在パターン１４９をＣからｘ方向に、延在パターン１４９沿いにＤｎ向かってスキャンするように、アラインメントセンサを設定する。
【０１８９】
[00213]  基板テーブルはＤから再び移動し、実施形態ではＡとは異なるゼロ交差、ここではＡ*を発見するために別のプリスキャンを実行する。その後、Ａ*からＢ*へ、延在パターン１４８の第一スキャンの方向の完全に等しい方向でスキャンを実行する。次に、異なるゼロ交差Ｃ*における第二スキャンを、延在パターン１４９上でＤ*に向かう方向に実行する。
【０１９０】
[00214]  図１１による方法の結果、反射率と回折強度を分離することができる２つのフランクスキャンデータセットが生成される。
【０１９１】
[00215]  マークを前後にスキャンすると、基板テーブルの動作によって誘発されたノイズ、レーザノイズ、制御及び温度に関連するノイズを軽減することができる。
【０１９２】
[00216]  実施形態では、延在パターンの特性を検出する検出方法は、回折特性を検出することを含み、回折信号の複数の次数を測定することが好ましい。延在パターンの特性を検出するメトロロジーデバイスは、回折応答信号中の５次及び７次信号などの複数の次数を測定し、分離するように構成され、構築されたアラインメントセンサなどのツールを備える。１回のスキャンで、グリッド線によって形成された延在パターンの回折特性に由来する複数の信号を取得することができる。
【０１９３】
[00217]  実施形態では、第一方向に沿った延在パターンの次のスキャンは、Ｙs,ZC1からＹs,ZC2へと（例えば８ｕｍのアラインメント構造の場合は８ｕｍ）再配置することを含み、強度プロフィールを測定しながら逆の移動を実行すると、延在パターンの２つの信号（例えば２００ｍｍ以上の長さ）が生成される。この再配置は、第二方向でのスキャン中に取得された回折信号の他のピーク付近のゼロ交差にある位置でのスキャンにつながる。
【０１９４】
[00218]  第一方向に沿って延在パターンを前後にスキャンすると、２つの信号Ｓ1及びＳ2が生成される。信号Ｓ1とＳ2の合計の半分を、基板反射率として表すことができる。元の信号Ｓ1及びＳ2から基板反射率を引くと、この効果を補正することが可能になる。あるいは、信号Ｓ1とＳ2の差は、信号の元のトレンドの２倍として表すことができ、このトレンドを補正すると、ノイズ項が生成される。
【０１９５】
[00219]  実施形態では、ノイズをさらに軽減するために１回のスキャン内のサンプルポイントを１ｍｍのピッチまで平均することができる。スキャン全体は、３００ｍｍにまたがる１６０００個のサンプルポイント、つまり１ミリメートル当たり５３個のサンプルポイントを含むことができ、幾つかのアプリケーションでは４５０ｍｍにまたがる。これを使用して、ノイズを７倍軽減することができる。
【０１９６】
[00220]  正規化も、ノイズ（レーザノイズ）を軽減する既知の技術である。実施形態では、周波数変換、フーリエ変換を正規化及びノイズ軽減に適用することができる。
【０１９７】
変調した延在パターンの測定
[00221]  実施形態では、延在パターンは変調技術を使用して形成されるか、例えば図９ｄとの組合せで検討したように、第二方向に変調を有する延在パターンの照明に使用するように構成されたパターニングデバイスを使用して形成されている。既知の予め割り出された信号を基板テーブル位置ドライバに適用しても、第一方向に沿って延在パターンをスキャンするために測定された信号のノイズを軽減することができる。信号が既知であるので、それを信号から除去することができる。アラインメントセンサによって測定される信号を変調することの利点は、大部分の時間でゼロではない値を測定できるので、信号対雑音比が増加することである。ピーク（図１０のＹs,peak）で測定するという代替方法では、測定の感度が低下する。
【０１９８】
[00222]  実施形態では、概ね第一方向に延在形態を有する延在パターンが、第二方向に変調を有する基板上に形成される。実施形態では、変調された延在パターンの平衡位置を延在した中心線を形成し、その基準位置として働く位置で、基板上に延在パターンアラインメントマークが形成される。これによってプレアラインメントステップで平衡位置を読み取ることができる。別の実施形態では、（基準位置として）平衡位置に関するデータを取得するために、第二方向で複数のスキャンを実行する。複数のスキャンを使用するのは、変調のどの位相が第一位置のどの位置に対応するかが事前に分からないからである。したがって、第一方向の様々な位置における第二方向のスキャンを使用して、変調の位相を割り出し、第一方向の位置に結合することができる。
【０１９９】
[00223]  実施形態では、延在パターンは、延在パターンを第二方向でスキャンした場合に回折データから取得できる二重ゼロのピーク付近の位置から、平衡位置を取得し、フランクスキャン位置を取得することができるために、少なくとも変調がない区間、例えば延在パターンの端部区間に近い最初の１０ｍｍを備える。
【０２００】
[00224]  実施形態では、第一方向の延在パターンは予め画定された変調振幅を有する複数の区間を備える。実施形態では、様々な種類の変調が第一方向の様々な長さにわたって延在する。様々な種類の変調又は様々な変調周波数又は振幅があることにより、様々な目的に合わせて最適化することができる。
【０２０１】
変調を使用した延在パターンの第一方向沿いの測定
[00225]  延在パターンの特性を測定する検出方法及びリソグラフィ装置の実施形態では、特性の測定に変調が使用される。変調がない状態で、延在パターンを形成することができる。
【０２０２】
[00226]  検出方法に変調を使用する例は、延在パターンに沿って第一方向で特性を検出する間に、ｙ方向にサーボ制御の変調を実行する、又は／及び基板テーブルの固有周波数を使用することを含む。
【０２０３】
[00227]  実施形態では、基板テーブルはその固有周波数で振動している。基板テーブルを振動状態にするエネルギを発生させるために、幾つかの方法が使用可能である。固有周波数で振動している基板テーブルＷＴ及び基板Ｗは、既知の周波数及び比較的安定した振幅を有する。実施形態では、基板テーブル及び基板は、少なくとも及び好ましくは大部分で、延在パターンの第一方向に対して直角である第二方向での振動動作を備える振動を有する。基板テーブルが移動し、延在パターンの特性を検出する間に、基板及び基板テーブルは、アラインメントセンサ及び位置センサＩＦ（図１）に対して固有周波数で動作する。その後のステップで、この振動を信号から分離することができ、ノイズ軽減につながる。基板テーブルＷＴの動作は、位置センサ（ＩＦ）で検出することができる。測定された／割り出された位置を、検出された特性と結合することができる。
【０２０４】
[00228]  図８（ｄ）は、５本のグリッド線を備える延在パターン５０を示す。これは露光側に形成され、位置決めのエンコード誤差として、第二方向（ｙ）での偏差が拡大して図示されている。測定側では、アラインメントセンサなどのメトロロジーデバイスが延在パターン５０に配向されて、基板テーブルＷＴがメトロロジーデバイスに対して移動し、位置誤差が生じない場合は、基板テーブル及び基板がツールに対して線５１に従って移動する。基板テーブル及び基板が固有周波数で振動している場合、振動運動５２が線５１に重ね合わせられる。受信した信号は、振幅５３を有する固有周波数の結果、グリッド線上を前後に移動し、その結果、図５ａで矢印５３の端部間を移動する信号に類似した（必要に応じて変更を加えた）信号である検出信号になる。延在パターンの偏差の結果、この信号はわずかに異なり、これらの誤差は、その後の較正で補正することができる。検出された信号から固有周波数を分離することができる。
【０２０５】
[00229]  本発明による方法を使用して、８ｎｍの精度を獲得することができる。少なくとも変調技術を含む２つ以上のノイズ軽減方法の組合せで補正した場合、１ナノメートル未満の精度が獲得可能である。
【０２０６】
ステッチ処理マークの測定
[00230]  実施形態では、第一層に第一セットのグリッド線を生成し、第二層に第二セットのグリッド線を生成する。両セットのグリッド線は周期的で、第二方向に同じ周期がある。第一セット及び第二セットのグリッド線を交錯させる。このステッチ処理した延在パターンの組合せを、ステッチ処理マークとも呼ぶ。ステッチング誤差がゼロの場合（又は完全なオーバーレイの場合）は、第二セットのグリッド線が第一セットのグリッド線の間に配置され、したがってステッチ処理マークは周期的であり、第一及び第二セットの周期の半分となる。この場合、グリッド線の第二セットのグリッド線は、それを囲むグリッド線の第一セットの隣接するグリッド線に対して等しい距離を有する。ステッチング誤差（又はオーバーレイエラー）の場合、例えば第一セット及び第二セットのグリッド線の生成中の偏差により、第二セットのグリッド線は第二方向に変位する。その結果、グリッド線の第二セットにあるグリッド線とグリッド線の第一セットにある第一隣接グリッド線との間の距離は、グリッド線の第二セットにあるグリッド線とグリッド線の第一セットにある第二隣接グリッド線との間の距離より小さい。これで、ステッチ処理マークは周期的であり、第一又は第二セットのグリッド線の周期を有し、その周期の半分はない。
【０２０７】
[00231]  実施形態では、アラインメント放射のビームでステッチ処理マークを照射するように構成され、ステッチ処理マークによって回折したアラインメント放射ビームの回折次数の強度を測定することができるアラインメントセンサを使用する。ゼロステッチング誤差（完全なオーバレイ）の場合、整数の回折次数のみが生成される（つまり１次、２次、３次、５次、７次など）。回折次数は、アラインメント放射ビームに対して様々な角度で回折するので、次数はその角度（又はアラインメント放射ビームへの距離、したがって当業者にとって明白なように、アラインメントセンサの受信部分上のその位置）によって識別することができる。ステッチング誤差（オーバーレイエラー）の場合に、グリッド線の第二セットにあるグリッド線とグリッド線の第一セットにある２つの隣接グリッド線との間の距離は異なるので、回折した放射は端数の、つまり整数の回折次数に近い回折次数｛０．５、１．５、２．５、３．５など｝を備える。これは、１次整数回折次数の端数である。ステッチ処理マークの線間の距離が等しいことからのオフセット（ステッチング誤差又はオーバーレイエラー）が大きいほど、整数回折次数の強度に対して端数回折次数の強度が高くなる。
【０２０８】
[00232]  第一セットのグリッド線と第二セットのグリッド線が全く同じ方向で周期的ではない場合、端数回折次数と整数回折次数との強度比は第一方向で変化する。
【０２０９】
[00233]  少なくとも１つの端数回折次数に対応する強度及び少なくとも１つの整数回折次数の強度を測定可能なアラインメントセンサを使用することにより、ステッチ処理マークの線の間隔（つまり第一セットのグリッド線と第二セットのグリッド線とのオーバーレイ）を割り出すことができる。これは、少なくとも１つの端数回折次数の強度と整数回折次数の強度を比較することによって実行される。
【０２１０】
[00234]  ステッチング誤差又はオーバーレイエラーに応じて、図１２に概略的に示すような延在パターンのスキャン（又は図９ｂによる延在パターンＧ２２のプリスキャン）の結果、このような端数回折次数を備える回折パターンが検出される。
【０２１１】
[00235]  実施形態では、さらなる基準位置を、標準の（ステッチ処理していない）延在パターンのフランクスキャンの第二座標に類似した、ステッチ処理済み延在パターンの第二方向での座標で演繹するアラインメントステップを実行する。この場合も、ステッチ処理した延在パターンに対する第二方向での位置決めは、第一方向にスキャンした場合に、回折パターン強度の実際の測定の感度が最大になるように選択される。説明したように、ゼロ交差付近で、例えば突出するグリッド線のフランク上で、感度を最大にすることができる。
【０２１２】
[00236]  この実施形態の利点は、第一方向に移動することによって２つの延在パターンが１回のスキャン（検出ステップ）で測定されるので、メトロロジーがさらに正確になることである。ステッチ処理した延在パターンにより、例えば両方の層で基板アラインメントステップを実行しながら、同時にその相対挙動を測定することができる。
【０２１３】
[00237]  ２つの層を同時に測定すると、２層の読み出しにおける共有性が上がる。１回の読み出しでは、温度と振動が等しい。スキャンを繰り返すと温度が変化し、振動は両方の読み出し中にノイズへの寄与が異なることになる。１回のスキャンでは、ノイズへの寄与が共有される。
【０２１４】
[00238]  次に、５次層（ｘ／５の幅のグリッド線）及び７次層（ｘ／７の幅のグリッド線）を有する延在パターンでは、ウェーハアラインメント方法の間に、両方の層について２つのウェーハのグローバル座標を計算することができる。しかし、２つの層の相対的な差は、端数次数で測定することができる。というのは、端数次数内の情報が、両層の相互に対する相対的挙動の尺度だからである。
【０２１５】
[00239]  ２つの延在パターンが同じウェーハのグローバル座標上にあるので、同じグリッド特徴又はミラー特徴を共有する。同時に読み出すと、同じグリッド又はミラー位置を共有することになり、追加の誤差を防止する。
【０２１６】
[00240]  ２つの層で同時に測定スキャンを実行するために、７次及び５次の「フランク」を選択することができる。これらの２つの層は、同じウェーハのグローバル座標系を共有しなければならない。第二方向での初期較正スキャン中に、以上で示したようにこのような位置を割り出すことができる。
【０２１７】
基板テーブルの動作の制御
[00241]  実施形態では、基板テーブルの制御動作、特にリソグラフィ装置の測定ステージにおけるサーボ制御は、延在パターンを第一方向にスキャンするために少なくとも２つのモードを有する。実施形態では、延在パターンを第一方向でスキャンするために、モードの一方を使用する。実施形態では、モードの組合せを使用する。リソグラフィで広く使用されている較正技術から、基板テーブルの動作を操作するモードが知られる。
【０２１８】
[00242]  実施形態では、グリッドプレートなどの基準に対する基板テーブルの位置を制御しながら、基板テーブルの動作を制御する。この方法で、基板テーブルは基準の誤差に従う。このモードはハイバンド幅制御として知られる。図８ｂは、基板テーブル（ＷＴ、図１）がハイバンド幅制御下にある場合のアラインメントスキャンを概略的に示す。ハイバンド幅制御下で延在パターンをスキャンする場合、測定すべき信号は光強度の変化である。ハイバンド幅制御中に、測定グリッド及び露光グリッドに従って、光強度を表す信号が取得される。基板テーブルの位置決めに、未だに知られていない誤差がある結果、基板テーブルＷＴ及び延在マークを有する基板Ｗは、第一（ｘ）方向の直線から外れたアラインメントツールなどのメトロロジーツールに対して移動することができる。
【０２１９】
[00243]  実施形態では、基板テーブルの動作を制御するサーボ制御は、その測定された位置に無関係である。このような設定をローバンド幅制御下と呼ぶことができる。サーボ制御は、測定された位置のフィードバックがない状態で実行される。ローバンド幅制御下で、延在パターンを第一方向でスキャンすることにより、光強度信号が取得され、この信号は露光グリッドにのみ依存する。図４は、基板テーブルがローバンド幅制御下にある場合のアラインメントスキャンを概略的に示す。延在パターンがローバンド幅制御下でスキャンされる場合、測定すべき信号は光強度の変化である。基板テーブルの、したがって基板及び延在パターンの位置は、位置決めシステムで制御されないので、基板／延在パターンの動作はストロークモジュールのみを使用して制御される。ローバンド幅制御中に、露光グリッドに従って光強度を表す信号が取得される。
【０２２０】
[00244]  実施形態では、基板テーブルのサーボ制御は、特に変調を有する延在パターンが形成されている場合、延在パターンに沿って検出された信号の傾斜に従うように構成される。実施形態では、基板テーブルを動かすサーボ制御は、アラインメントセンサからのフィードバック信号を使用して制御される。スキャン中に、アラインメントセンサで測定した信号は一定に保持される。実施形態では、アラインメントセンサ内で受信され、センサ内で感知された光強度を表す信号の導関数が計算される。導関数の変化があると、例えば基板テーブルの補正動作によって、好ましくは第二方向のサーボ制御を使用して、信号が即座に分解される。
【０２２１】
[00245]  この実施形態では、延在パターンを使用する較正測定値を割り出すために、露光グリッドと測定グリッドの両方が使用される。「フランクを辿る」例が図８ｃに図示され、第二方向に偏差を有する延在パターンが形成されるが、グリッドの上部での相対位置が維持されるか、第二及び第三グリッド線の近くにその中心がある。第二方向の物理的特性で測定される特性に関して相対位置を維持することにより、フランクを辿ることが可能になる。測定されたデータから、特に検出された位置データから、露光ステージにおける誤差の結果である延在パターンの誤差が、直接取得可能である。
【０２２２】
[00246]  基板テーブルのサーボ制御が延在パターンを辿るように構成されている場合、測定グリッドを使用する基板テーブルの位置を辿り、基板上に形成された延在パターンの位置と比較することができる。変調を有する延在パターンが形成されている場合、この変調は両方のデータセットに存在し、したがって打ち消すことができる。２つのデータセットを比較した結果、エンコーダ位置及びウェーハ上に形成された延在パターンに偏差が生じる。
【０２２３】
[00247]  さらなる実施形態で、上述した方法のステップのいずれかに類似したイメージセンサで、延在パターンの特性サンプリングが可能である。延在パターンの上部で像がサンプリングされ、第一方向に沿って幾つかの像をサンプリングすることができる。像に偏差があれば、全てが６自由度で補正されて、ＩＦＭ／エンコーダシステムに追加され、そのような像はカメラの視野に残る。この方法により、例えばアラインメントシステムに対してＩＦＭ／エンコーダシステムを補正することができる。
【０２２４】
[00248]  基板にパターンを投影する場合に、その移動は、ステージが、エンコーダシステムによって高い精度で測定したままのエンコーダグリッド誤差の測定値を辿ることができるように、例えばリソグラフィ装置の最高スキャン速度の半分にて、高いサーボ制御バンド幅で実行することができる。
【０２２５】
較正
[00249]  実施形態では、基板上での延在パターンの生成は、デュアルステージリソグラフィ装置の露光側で実行され、測定は測定側で実行される。実施形態では、図１によるリソグラフィ装置は測定グリッド及び露光グリッドを備える。測定側における基板テーブルＷＴの位置は、測定グリッドを使用して測定される。この実施形態では、第二位置決めデバイスＰＷが測定グリッドを備える。
【０２２６】
[00250]  したがって、測定側におけるエンコーダグリッド誤差は、線に沿って測定を実行する場合に観察された偏差に転換することもできる。これらの誤差発生源（露光側及び測定側のエンコーダグリッド）を識別可能にするために、基板をさらに、図３及び図４の図面の面で実質的に９０°回転し、他の方向で延在する線に沿って測定を繰り返すことができる。それにより、基板上に延在する線の誤差は、測定側のエンコーダ位置センサの誤差から区別することができ、したがってそれぞれを適切に考慮に入れることができる。これらの誤差発生源をさらに区別するために、基板をさらに平行移動させ、測定を繰り返すことができる。
【０２２７】
[00251]  平行移動は、実際的な実施形態では第二パターンを基板に投影することによって達成することができ、このパターンを他のパターンに対して平行移動させ、その後の測定に平行移動したパターンを使用し、それにより基板をそのステージ上で変位する必要がなくなるようにする（したがって追加の誤差発生源を取り除く）。
【０２２８】
[00252]  実施形態では、２つのパターンがわずかに平行移動した状態で相互に重ねて露光され、したがってステージを平行移動することなく、両方のパターンを１回のスキャンで読み出すことができる。検出された特性を使用して、オーバーレイの較正マップを構築することができる。実施形態では、保守手順の一部として、リソグラフィ装置内に配置された基板上に形成された基準延在パターンの隣に、第二露光延在パターンを配置する。
【０２２９】
[00253]  延在パターン（この例では平行線）に沿って連続的又は半連続的な測定を実行するので、広い空間周波数範囲内のデータを取得することができ、これによって複数の異なる較正技術を使用する必要をなくすことができ、それにより場合によっては高速の較正が達成され、場合によっては様々な較正の様々な較正結果を一緒にステッチ処理する必要がなくなり、それにより場合によっては処理時間を節約し、様々な較正の較正結果間の曖昧さを回避することができる。本発明の実施形態では不連続的な測定も可能であることを述べておく。
【０２３０】
高さの測定及びＺグリッドの較正
[00254]  リソグラフィ装置に対する基板又は基板テーブルの高さ測定（Ｚ座標）、及び特に２次元ｚグリッドの較正がリソグラフィ装置に、特にグリッドプレートを含むエンコーダシステムを有する位置決めシステムを備えるリソグラフィ装置には望ましいが、それに限定されない。Ｚグリッド較正は、グリッドプレートに対する基板テーブルＷＴの、又はエンコーダシステムに対するグリッドプレートを備える基板テーブルＷＴのｚ（高さ）、Ｒｘ及びＲｙの誤差補正を含むことができる。較正には高い分解能が望ましい。レベルセンサ及びシングルショット焦点法など、技術の組合せを使用して、較正を実行することができる。しかし、技術の組合せは時間がかかり、十分に較正するには５〜６時間もかかることがある。
【０２３１】
[00255]  現在の較正技術、特にＺグリッド較正の問題の１つは、全較正測定及び計算を実行する露光時間及び合計読み出し時間が通常、所望の分解能に比例することである。分解能の要求が高まると、較正時間がさらに長くなる。
【０２３２】
[00256]  先行技術の解決法より迅速にｚグリッド較正を実行する方法が提供される。方法は、露光中にパターニングデバイスに対して基板テーブルを移動することにより、基板テーブルによって支持された基板上に焦点感応性延在パターンを形成することを含み、その結果、焦点感応性延在パターンが生成される。基板テーブルが第一方向に移動する間に、パターンが基板上に露光され、それにより前述したような延在パターンを形成する。方法は、焦点感応性マークを形成する既知の技術を使用して、延在パターンを形成するステップを含む。焦点感応性マークの例は、細い線と組み合わせた太い線及び／又はシングルショット焦点法により形成されたマーク、ＦＯＣＡＬマーク（部分的に切断された線）及び／又はPreFoc/LVTマークを備えるマークである。Prefoc/LVTマークの焦点感度は、非テレセントリック／傾斜照明を使用することによって生成される。これは図１６ａ及び図１６ｂに概略的に図示されている。放射源からの放射ビームＢが、概略的に図示されたウェッジＷＤＧを通して誘導され、その結果、形成されたマークの結果となる位置がシフトする。適切な点ＰＭＡのパターニングデバイスを使用し、マークの形成された線の方向に基板を移動することによって、延在パターンが形成される。左手側は単独のPrefoc/LVTマークを示し、右手側は二重Prefoc/LVTマークを示す。
【０２３３】
[00257]  実施形態では、方法は第一方向に延在する焦点感応性延在パターンを形成することを含む。焦点感応性延在パターンはリソグラフィ装置に対する基板及び／又は基板テーブルの局所高さに従って形成され、したがって高さ誤差は形成された延在パターンの一部であり得る。焦点感応性延在パターンにより、高さ誤差を測定することができる。高さ誤差の例は以下の通りである。
−エンコーダ／グリッド誤差
−基板高さ測定の誤差
−ステージ位置決め誤差
−熱及び／又は機械的力によるＷＴ／チャックの変形
−像の高さ誤差
−残留マスクの誤差
【０２３４】
[00258]  実施形態では、高さ誤差の結果、延在パターンの形成中に延在パターンが第二方向にシフトする（位置変位する）。このような焦点感応性延在パターンの例が、上述した図１４ａ及び図１４ｂに図示されている。焦点感応性パラメータは、第一方向のパターンに沿って、第二方向の延在パターンの特性を測定することによって測定することができる。焦点感応性パラメータは、図１３ａの例のような焦点感応性構造を使用して測定することもできる。
【０２３５】
[00259]  図１４ａ及び図１４ｂでは、各線は焦点マークユニットから形成された延在パターンを表し、各焦点マークユニットは、図１３ａに示すように太い主線及び１本又は複数の隣接する細線を備える。
【０２３６】
[00260]  高さ又はＺ座標に関するパラメータの測定は、様々な方法により可能である。可能な方法は、形成された延在パターンの第二方向パラメータを測定する直接スキャン技術などの直接的な測定ツールを使用して、位置シフトを直接測定することを含む。直接的な測定ツールは、走査電子顕微鏡又はスキャトロメータを含むことができる。
【０２３７】
[00261]  直接的な測定ツール内で、延在パターン、特に焦点感応性延在パターンなどの特殊目的延在パターンの線の形成された部分を分析することができる。直接的な測定ツールがあれば、形成された線の形成された幅及び又は急勾配さを測定／分析することができ、高さなどの特性を計算するために使用することができ、ｚグリッド較正を実行するために使用することができる。
【０２３８】
[00262]  図１３ａの例では、細線１２１、特にｙ１１０又は第二方向に連続的に減少する線幅を有して隣接する線のセットを備える細線が、焦点感応性を直接示す。焦点が欠けている結果、最も細い（線幅が最小の）線が形成されず、より広い線が形成される。第一方向に延在して形成された細線の線幅は、その後の方法のステップで測定でき、第二方向に延在するパラメータの例である。
【０２３９】
[00263]  実施形態では、延在パターンに沿って第一方向にスキャンすることにより、第二方向パラメータが測定される。これによって、ここでは焦点感応性パラメータを表す第二方向パラメータの値を、延在パターンの長さの少なくとも一部にわたって、実施形態では第二方向のマークの幅の少なくとも４０倍、さらなる実施形態では少なくとも８０倍である第一方向の距離にわたって取得することができる。スキャンにより、大きい距離にわたって比較的短時間で所望のパラメータを表す値を取得することができ、これによりさらに迅速に測定し、最終的にさらに迅速に較正することができる。
【０２４０】
[00264]  実施形態では、図３及び図４による実施形態と同様に、いわゆるフランクスキャンで第二方向の位置を発見し、使用する。
【０２４１】
[00265]  実施形態では、図８ａ及び図８ｂによるハイ又はローバンド幅モードを使用して、第一方向に沿ったスキャンを実行する。実施形態では、延在パターンのスキャンは、形成された延在パターンの線を辿ることを含む。つまり例えば線の線幅など、第二方向の変位を測定する。別の実施形態では、スキャンは、第一方向に移動するだけで、特定の座標で第二方向で延在パターンのパラメータを測定することを含む。
【０２４２】
[0266]  実施形態では、第一方向沿いのスキャンは、図８ｃ又は図８ｄにより変調されたスキャンを実行することを含む。実施形態では、上述した実施形態のいずれかによる変調を使用して、焦点感応性延在パターンを形成する。
【０２４３】
[00267]  実施形態では、最初に本明細書で述べる方法のいずれかによる高さ較正を、延在パターンを使用して実行する。高さ較正後にのみ、その目的のための延在パターンを形成し、所望のパラメータを測定することにより、ＸＹ較正などのさらなる較正を実行する。焦点感応性パターンの設計（つまり、焦点感応性パターンと組み合わせた規則的パターンの組合せ、又は反対の感度を有する２つの焦点感応性パターンを使用すること）により、焦点測定がＸＹ誤差とは（多少）関係がなくなる。これにより、高さ誤差を他の位置誤差からさらに容易に切り離せるようになる。あるいは、スキャトロメータシステムを使用して、焦点にのみ感応性である特性（例えば側壁の角度）を測定する。
【０２４４】
[00268]  別の実施形態では、方法は特殊目的の延在パターンの回折特性に由来する第二方向パラメータを測定することを含む。図１３ａによる特殊目的の延在パターンは、図３及び図４に示すような「標準の」延在パターンと同様の、第二方向の回折パターンを有する。同様の測定方法が可能である。
【０２４５】
[00269]  主線１２０及び細線１２１を備える形成された延在パターンは、第一方向に沿ってスキャンすることにより本発明による方法を使用してスキャンできる第二方向の回折特性を有する。重度の焦点外れにより、全ての細線１２１が焦点を外れ、その結果、形成されない、又は少なくとも完全ではない場合、第一方向に延在する主線１２０の回折特性は、標準の延在パターンの回折特性と非常に類似する。図１３ｂでは、形成された延在パターンの回折特性を第二方向ｙ１１０で測定した測定結果が図示されている。図１３ｂに示すような結果のスペクトルのピーク（最高強度）１２７は、主線１２０それぞれの点線で示す中心線１２８にある。
【０２４６】
[00270]  しかし、何らかの焦点の結果として細線１２１の幾つか、特に細線１２１のセットのうち太い方の線の幾つかが形成された場合、その結果の回折スペクトルのピークは、図１３ｃに示すように点線１２９で示す位置に向かってシフトする。中心線１２８から測定位置１２９へのシフトは、局所焦点に直接依存する。
【０２４７】
[00271]  LVT/Prefocマークは、シフトされたパターンにそのままつながる。規則的パターンのシフトをLVT/Prefocパターンのシフトと比較することにより、又はＬＶＴマークを様々なウェッジと比較することにより、焦点（Ｚ）の寄与をＸＹの寄与から分離することができる。
【０２４８】
[00272]  図８によるモードのいずれかで特殊目的の延在パターンに沿ってスキャンすると、局所焦点誤差の結果としてのピーク１２７のシフトを検出することができる。
【０２４９】
[00273]  実施形態では、第一方向に延在する特殊目的の延在パターン１１９が形成され、その第一方向で、パターンの１つ又は複数の部分が細線１２１のある状態で、１つ又は複数の部分が細線１２１のない状態で形成される。第一方向で、パターン１１９は焦点感応性を示す部分、及び焦点感応性を示さない部分を有する。これにより、第一ステップとして第一方向にスキャン中に主線１２０の中心位置１２８を割り出し、延在パターンの残りの部分について、部分的に形成された細線１２１の結果として、焦点を測定することができる。
【０２５０】
[00274]  本発明の範囲内で、特殊目的の延在パターンを測定する他の実施形態が可能である。
【０２５１】
リソグラフィ装置の較正プロセス
[00275]  リソグラフィ装置内で、例えばその後のパターン付き放射ビームでのウェーハの照射が、ウェーハ上に既に確立されたパターンと一致することを保証するために、基板（ウェーハ）に対するパターニングデバイス（マスク）のアライメントが必要となることがある。
【０２５２】
[00276]  それに対して、実施形態では所望の位置決め精度を達成するために、較正のシーケンスを使用する。このようなシーケンスについて、以下で述べる。
【０２５３】
[00277]  パターニングデバイス（マスクなど）がサポート（マスクテーブルなど）に装填され、ウェーハ（又は他のタイプの基板）がウェーハステージ（又は他のタイプの基板ステージ）に装填される。マスクの位置、ウェーハの位置、及び場合によってはウェーハの平坦さの測定を実行し、その後にウェーハを露光する。
【０２５４】
[00278]  マスクをマスクテーブルに装填すると、マスクテーブルに対してマスクがマイクロメートルのレベルで位置決めされる。次に、リソグラフィ装置の適切な測定システムにより、マスクテーブルに対するマスクの位置をマイクロメートルのレベルで測定する。また、投影システムに対するマスクテーブルの位置を、リソグラフィ装置の適切な位置測定システムで測定する。したがって、投影システムに対するマスクの位置がマイクロメートルのレベルで分かる。
【０２５５】
[00279]  ウェーハステージとも呼ばれるウェーハステージにウェーハを装填すると、さらにウェーハがマイクロメートルのレベルで位置決めされる。ウェーハステージの位置は、干渉計及び／又はエンコーダ測定システムによってメトロロジーフレームに対して測定される。
【０２５６】
[00280]  ナノメートルのレベル又はナノメートル未満のレベルでのさらに正確な位置測定が、次のステップとして実行される。ウェーハステージの基準の位置が、ウェーハステージの基準と協働して、アラインメントセンサと組み合わせたエンコーダ又は干渉計でｘ、ｙ及びＲｚ次元で測定される。ウェーハ上の較正されたグリッドと組み合わせて同じ測定システムを使用し、ウェーハのｘ、ｙ及びＲｚ位置を割り出す。それにより、ウェーハ及びウェーハステージについて、水平面における位置及び垂直軸に対する回転が測定されている。次に、平坦さ測定システム及びウェーハステージの基準を使用し、ウェーハステージの位置ｚ、Ｒｘ及びＲｙが割り出され、それによりウェーハステージの高さ及び傾斜を提供する。ウェーハ上のグリッドに適用された同じ測定システムが、ウェーハの高さ及び傾斜ｚ、Ｒｘ、Ｒｙを提供する。測定側及び露光側を有するデュアルステージシステム内で、以上の測定を測定側で実行する。ウェーハの位置、さらにウェーハステージ基準の位置が分かっているので、これでウェーハステージの基準に対するウェーハの位置を割り出すことができる。次に、ウェーハを含むウェーハステージを露光側に移動させる。露光側で、次にウェーハステージの基準の位置を測定することにより、ウェーハの位置を正確に割り出すことができる。これに対して、投影システムを介してマスクのマスク基準をウェーハステージの個々の基準に投影する測定を実行する。したがって、これでウェーハステージの基準の位置に対してマスクの位置が正確に割り出される。ウェーハステージの複数の基準（例えばその個々の縁部に配置されている）でこの測定を実行することにより、マスクテーブルの位置が６自由度で割り出され、そこからウェーハの位置を計算することができる。というのは、ウェーハとウェーハステージの基準との位置関係が、測定側で割り出されているからである。したがって、ウェーハの６自由度の位置は、測定側におけるウェーハの位置とウェーハステージの基準位置との間のデルタに基づいて、６自由度のマスク像の位置から計算される。これで、ウェーハの露光を実行することができる。
【０２５７】
[00281]  以上のプロセスを、同じリソグラフィ装置及び同じウェーハステージ、同じリソグラフィ装置及び別のウェーハステージ、又は別のリソグラフィ装置上で、ウェーハの以降のプロセス層にて繰り返すことができる。
【０２５８】
リソグラフィ装置のステージ位置測定における精度の考慮事項
[00282]  ウェーハ上の位置は、エンコーダ、干渉計又は干渉計／エンコーダの組合せなどのステージ位置測定システムを使用する測定及び露光サイクル中に割り出される。概して、測定システムは、ある期間にわたって安定性が保証された自身の長さ基準を組み込んでいる。このような基準は、１又は２次元のスケールなどの物理的項目、又は安定化した光ビームの波長などの物理的特性などに基づくことができる。ウェーハのターゲット測定領域は２次元であるので、２次元スケールが望ましいことがある。波長が測定の基準を提供する干渉計を使用する場合は、１次元反射器又はミラーにより１次元干渉計を２次元に拡張することができる。現在のリソグラフィ装置では、ウェーハの露光に必要な位置精度は、０．１ナノメートルの規模のオーダであり、エンコーダのスケール又はグリッド、又は干渉計ミラーのミラー平坦さなどの基準の精度は、それより大きい規模のオーダ、例えば１００ｎｍ以上の規模のオーダとすることができる。干渉計の場合のこれらのスケール誤差又はミラーマップは、本文書で概略した較正方法を使用して較正することができる。基準の偏差は位置測定の偏差に転換されることがあるので、長期的な安定性を上げるために（再）較正、トラッキングなどが必要なことがある。このようなトラッキング及び再較正のために、本文書で概略した較正方法を、完全な状態で、又は例えば制限された量のトラック、つまり延在パターンを使用するなどのより高速の更新として使用することができる。
【０２５９】
[00283]  露光位置及びアラインメントマークは、ウェーハの表面領域の任意の位置にあってよい。したがって、この領域全体で正確な位置決めが必要になることがある。露光位置で、Ｘ及びＹの関数としての水平のＸ、Ｙ、Ｒｚ、さらに垂直グリッドＺを、本文書で述べた較正方法を使用して較正することができる。
【０２６０】
[00284]  さらに、ウェーハステージの傾斜などの回転に対する感度を求めることができる。つまり、ウェーハ表面の非平坦さを補償するために、ウェーハステージを傾斜させることができる。このような傾斜の結果、ステージ位置測定の位置センサの出力信号が変化する。センサ出力のこのような変化を補償するために、メトロロジーモデル及び較正マップを適用することができる。それにより、マトリクスの形態のメトロロジーモデルを使用して、ウェーハステージの傾斜位置における位置センサのウェーハステージ位置信号を計算し、非傾斜位置の位置信号にすることができ、次にこれを２次元較正マップによって較正する、つまりグリッド誤差などの誤差を補正することができる。Ｚ、Ｒｘ、Ｒｙ及びＲｚのこの較正マップは、例えば測定側、さらに露光側のＸ及びＹの関数として、本文書で述べた較正技術を使用して較正することができる。
【０２６１】
[00285]  実施形態では、複数の固定位置（例えば固定グリッド位置）に位置補正項のマトリクスを設け、較正位置を取得するために、この位置補正項を測定した位置に追加することができる。固定位置間の較正を提供するために、位置補正マトリクスの項の補間を適用することができる。ｘ及びｙ方向で位置を補正する補正項に加えて、較正マトリクスの各項は、複数の自由度での補正を表すために、１つ又は複数の下位項を備えることができる。それにより、６自由度の較正補正を達成することができる。また、例えば様々な空間波長範囲の様々な較正方法による較正結果を含む、複数の補正マップを使用することができる。さらに、較正マトリクスでは、様々な位置センサ又は様々な基準グリッド間で切り換える効果を考慮に入れることができる。
【０２６２】
リソグラフィ装置のステージ位置測定プロセスの誤差発生源
[00286]  以下では、リソグラフィ装置の様々な構成について、複数の誤差発生源について述べる。
【０２６３】
単ステージ干渉計の位置測定
[00287]  単一のウェーハステージ、及びウェーハステージの位置を測定する干渉計に基づく測定システムを有するリソグラフィ装置によって、第一構成が提供される。
【０２６４】
[00288]  この構成では、干渉計ビームがステージのミラーブロックへと反射する。ステージをＸ又はＹ方向に平行移動すると、干渉計ビームがミラーブロックに対して相対変位する。ミラーブロックの平坦でない表面又は反射性表面の結果、ステージ位置に依存する不正確さが生じる。
【０２６５】
[00289]  例えばミラーブロックの傾斜ミラーなどを使用して実行された、垂直方向のステージ位置の測定にも、同じことが言える。測定における、及び露光における、さらに測定から露光補正の干渉計の垂直偏差は、Ｚ測定に使用されるミラーの非平坦さによって引き起こされたＺ方向の測定の不正確さに由来することがある。
【０２６６】
[00290]  例えば空間的に離れた干渉計ビームによって実行されるような様々な干渉計測定から、回転偏差が計算される。したがって、これらの干渉計測定値の不正確さは、計算された回転の不正確さに転換される。本文書で述べた較正技術を、６自由度の較正に使用することができる。
【０２６７】
[00291]  誤差のさらなる発生源は、露光中に液浸効果により生じるグリッドの変形によって提供されることがある。位置偏差をもたらす液浸固有の効果を較正するために、本文書で述べた較正方法を使用して、グリッドへの補正を割り出すことができる。
【０２６８】
[00292]  誤差のさらなる発生源は、ウェーハサポートによるウェーハの変形、クランプによって誘発されたウェーハへの力、汚染及び／又は損傷によるグリッドの歪みなどによって提供されることがある。これらの偏差は、本文書で述べた較正方法を使用して較正することができる。
【０２６９】
デュアルステージ干渉計の位置測定
[00293]  干渉計ステージ位置測定システムを有するデュアルステージリソグラフィ装置には、基本的に同じカテゴリの誤差が見られることがある。ミラーの非平坦さの結果、離間された干渉計ビームからの測定値から計算されるようなＸ及び／又はＹ位置測定、Ｚ位置測定、回転位置に誤差が生じることがある。さらに、ウェーハステージアクチュエータによってウェーハに加えられる力、及びウェーハクランプ機構によってウェーハに加えられる力によるウェーハステージの変形の結果、誤差が生じることがある。ステージとステージとの６自由度の差は、本文書で述べたような較正方法を使用して検出し、補正することができる。
【０２７０】
[00294]  ステージ干渉計によって引き起こされる位置測定誤差のさらなる例を、図１７に関して述べる。ステージ干渉計システムは、ビームＢ４を放射する第一干渉計、及びビームＢ１、Ｂ２及びＢ３を含む第二干渉計を備える。ミラー４３の傾斜した表面４３ｂ、４３ｃにより、角度があるビームが提供され、４７Ａ、４７Ｂに入射する。ステージの垂直偏差、したがってミラー４３の垂直偏差の結果、Ｂ１とＢ２の相互に対する比例した長さが変化する。ミラー偏差及び／又はプリズム偏差の結果としてのＺグリッドの偏差は、本文書で述べた較正方法で補正することができる。
【０２７１】
[00295]  干渉計に基づくシステムのさらなる誤差発生源は、１つのリソグラフィ装置内に２つ以上のウェーハステージがある構成で提供されることがある。このような構成では、ステージのそれぞれに関連するグリッド間のグリッド偏差、及び液浸効果によるグリッド偏差により、誤差が生じることがある。これらの誤差発生源は、本文書で開示するような較正方法で補正することができる。
【０２７２】
[00296]  干渉計に基づくシステムのさらなる誤差発生源は、様々なリソグラフィ装置のグリッド間のグリッド偏差として、様々なリソグラフィ装置間の整合から生じることがある。これらの発生源は、本文書で開示するような較正方法で補正することができる。
【０２７３】
エンコーダに基づくステージ位置測定
[00297]  エンコーダに基づくステージ位置測定では、現在、基本的に２つの構成が適用される。第一の構成では、グリッドがメトロロジーフレームなどの静止基準に接続され、センサが可動ステージに接続される。反射性エンコーダグリッド上への反射に基づいて、ｚ測定を実行することができる。
【０２７４】
[00298]  第二構成（以降では「可動グリッドエンコーダ構成」と呼ぶ）では、複数のセンサがメトロロジーフレームなどの静止基準に接続され、グリッドがステージの部分に接続されるか、それを形成する。反射性エンコーダグリッドへの反射に基づいて、ｚ測定を実行することができる。この可動グリッドエンコーダ構成では、ステージの大きい動作範囲でも、比較的小さいグリッドを使用することができる。次に、これらの両方の構成について、生じ得る様々な誤差発生源について検討する。
【０２７５】
静止グリッドエンコーダ構成
[00299]  この構成では、１つのステージ内に様々な誤差発生源が見られ、それは
グリッドの局所変形、生産プロセスの公差、グリッドキャリアの公差、個々のグリッドプレートの装着及び公差、センサの不正確さによるグリッドの大域変形、などを含むが、それに限定されない。これらの誤差は、ｘ、ｙ、ｚ方向で測定したままのステージ位置、さらに回転Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚに影響を及ぼすことがある。
【０２７６】
[00300]  さらに、測定及び露光時に様々な誤差が生じることがある。また、測定から露光への誤差が生じることがある。液浸効果により、グリッド偏差が生じることがあり、これは測定誤差に転換される。さらに、ステージ間偏差及び機械間誤差が生じることがある。
【０２７７】
[00301]  誤差のさらなる発生源は、ウェーハステージに４つのセンサを個々の縁部に設けた構成に見られ、これらのセンサのうち２つはＸ及びＺで測定するように構成され、他の２つはＹ及びＺで測定するように構成される。静止グリッドは、４枚のグリッドプレートを備えるグリッドアセンブリを備え、グリッドプレートはまとまって、投影レンズアセンブリのため、さらに露光のための中心開口を有するグリッドプレートアセンブリを形成する。この開口により、ウェーハステージの多くの位置で、４つのセンサのうち３つがグリッドプレートアセンブリと協働するように所定の位置にあることが観察される。３つのセンサから取得された合計６つの位置測定値により、ステージの位置を６自由度で割り出すことができる。グリッドプレートアセンブリに開口があるので、４番目のセンサはグリッドプレートアセンブリから届かない。ステージの移動中に、ステージの位置に応じて、４つのセンサのうち異なるセンサに届かなくなり、テークオーバ誤差を引き起こす。このようなテークオーバの結果、偏差が生じることがあり、これは本文書で述べた較正方法を使用して較正することができる。また、他の全ての偏差も、本文書で述べた較正技術を使用して補正することができる。
【０２７８】
可動グリッドエンコーダの構成
[00302]  この構成内にも、１つのステージ内に様々な誤差発生源が見られ、それは、グリッドの局所変形、生産プロセスの公差、グリッドキャリアの公差、個々のグリッドプレートの装着及び公差、センサの不正確さによるグリッドの大域変形、などを含むが、それに限定されない。これらの誤差は、ｘ、ｙ、ｚ方向で測定したままのステージ位置、さらに回転Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚに影響を及ぼすことがある。グリッドの非平坦さがさらに、ｚ、Ｒｘ及び／又はＲｙの測定誤差に転換されることがある。
【０２７９】
[00303]  グリッドのサイズと比較して、移動範囲が比較的大きいので、グリッドの各位置でグリッドと協働するために十分な数のセンサを使用可能にするように、複数のセンサを設けることができる。このように、グリッドのステージが移動する結果、センサが切り換えられ、これは測定及び／又は露光における測定精度に影響することがある。また、例えばウェーハ上のグリッド偏差により、測定から露光の誤差が生じることがある。液浸効果により、グリッド偏差が生じることがあり、これが測定誤差に転換される。さらに、ステージ間偏差及び機械間偏差が生じることがある。
【０２８０】
[00304]  移動するグリッドエンコーダのステージ位置測定システムの例が、図１８に描かれている。この構成については、参照により全体が本明細書に組み込まれるＵＳ２００８−００４３２１２（ａ１）号にさらに記載されている。図１８は、ウェーハステージＷＳＴの上面図を示し、６４、６６などで言及されるようなエンコーダヘッド（センサ）が十字形構造上に設けられている。十字形構造に対するステージの位置に応じて、センサの幾つかは、ウェーハステージＷＳＴ上に配置されたグリッド構造と協働することができる。この構成では、ステージの位置を測定するために干渉計が設けられ、干渉計位置測定を適用して、エンコーダの位置測定を較正することができる。しかし、この較正技術は、干渉計の位置測定に関して上述したものと同様の不正確さを生じやすい。つまり、干渉計ミラーのミラー非平坦さは、干渉計較正測定の精度に影響することがある。上述したエンコーダ及び干渉計に生じ得る誤差発生源に加えて、本明細書で述べる構成には、十字形基準構造の中心のいずれかの側にあるエンコーダ間のテークオーバ誤差も生じやすいことがある。本文書で開示したような較正方法で、可動グリッドエンコーダ構成の６自由度の較正を実行することができる。これは、顕微鏡のＣＣＤカメラに基づくアラインメントセンサが適用された構成にも当てはまることがある。
【０２８１】
延在ステッチングマーク
[00305]  図１９Ｂに関して、さらなる較正方法を説明する。この較正方法についてさらに詳細に説明する前に、参照により全体が本明細書に含まれるＵＳ７１０２７３６号を参照する。この先行技術の文書は、干渉計に基づくステージ位置測定を有するリソグラフィ装置で適用される較正方法を開示し、方法では複数の離間されたマーク（それぞれが例えば複数の点を備える）がマスク上に設けられ、マークはステージが動作する面におけるステージ位置の測定の両軸に対してマスク上に斜めに配置される。このようなマスクの例が図１９ａに描かれている。図１９ａに描かれているように、マスクが斜めに構成された結果、基板上に斜めパターンが露光される。この露光を繰り返して、連続する露光と露光の間にマスクに対してウェーハステージを変位させ、それにより相互に変位した連続的斜めパターンが生成される。露光は、リソグラフィ装置の露光側で実行することができる。リソグラフィ装置の測定側で実行される読み出しは、図１９ａの線Ａ−Ａに沿って実行される。それにより、水平線Ａ−Ａに沿った点は測定側では同じ位置で（第一方向に沿って）読み出され、露光側では様々な位置で第一方向に沿って露光されているので、測定側と露光側における位置決め誤差を相互から分離することができる。較正が実行されている位置と位置の間の較正には、補間を使用することができる。次に、図１９Ｂに介して述べるような較正方法で、この概念を、本文書で開示したような延在線測定を利用する較正原理に適用する。
【０２８２】
[00306]  図１９Ｂは、それぞれが複数の点を備えることができる複数のマークを有するマスク構造を概略的に描いている。マークは、方向Ｘ及びＹに対して斜めにアライメントされる。これらのマークを基板に投影すると、同じ斜め構成で複数のマークを備える露光パターンが、基板に提供される。この較正方法によれば、露光中に基板はマスクに対して第一方向に、この例では矢印ＡＲＷで示すようにＸ方向に移動する。それにより、マークのパターンは図１９Ｂに示すように基板に複数の延在パターンを提供し、延在パターンは第一方向に、つまりこの例ではＸ方向に延在する。それにより、マークが第一方向に、さらに第二方向（この例ではＹ方向）に離間されているマークの斜め構成の結果、露光中に第一方向での移動を実行する場合、第二方向のマークの間隔に従って第二方向に離間された複数の延在パターンが生じ、これは第一方向での相互に対するマークの間隔にしたがって、第一方向で相互に対して平行移動する。上述した測定技術と同様に、測定側の位置測定が延在パターンで実行され、したがって第一方向に沿って基板上に露光され、パターンの位置測定が第一方向で実行される。それにより、様々なマークが第一方向に離間されているという事実を利用することができる。その結果、延在パターンの位置の誤差、第二（Ｙ）方向での誤差が全ての延在パターンに提供されるが、相互に対して第一（Ｘ）方向に平行移動している。この場合も、図１９ａに関して述べた方法と同様に、延在パターンがリソグラフィ装置の露光側でウェーハに露光されており、測定は測定側で実行される。測定側での測定は、再び平行の延在パターンのそれぞれで実行され、（図１９ａの線Ａ−Ａと同様の）第一方向に沿った同じ位置でのパターン部分は、測定位置の同じ位置で読み出され、延在パターンのこれらの部分は、（第一方向に沿った）様々な露光位置で露光されている。それにより、測定側と露光側の位置決め誤差を相互から分離することができる。この方法は、例えば干渉計ミラーの非平坦さの較正に使用することができ、第一（Ｘ）方向に沿った干渉計ミラーの非平坦さの結果、例えば第二方向でステージの位置偏差が生じる。延在パターンの連続的な性質により、補間を省略することができ、これは精度を上げることができ、その結果、図１９ａに関して述べたような離散的アプローチと比較して時間を大幅に節約することができる。さらに、較正結果を他の測定技術と組み合わせる必要もなくすことができる。
【０２８３】
[00307]  別の較正方法について、以下で説明する。最初に、先行技術の方法を参照する。この先行技術の方法では、離間されたマークをマスク上に設ける（各マークは１つ又は複数の点を備えることができる）。マークは、例えば図２０ａに描かれたマークのように、第一方向と第二方向の両方に間隔を呈し、それによりマスクＭＡの記号で描かれたように、マークの十字形の構成を生成することが好ましい。このような較正パターンが、いわゆる「ステッチング」アプローチに使用され、それによりこのようなパターンが基板に反復的に投影され、基板は連続する投影の間で、パターンの隣接する点の間の間隔よりわずかに大きい、又はわずかに小さい距離にわたって変位する。この距離は、複雑な設定で、又は多数の反復においてオーバラップを回避するように、間隔よりわずかに大きいことが好ましい。図２０ａに示すように、連続する露光が相互の下に描かれる場合、後続の投影パターンの中心マークが、以前に投影されたパターンの外部マークの隣に露光される。例えばウェーハ上の２次元構成内で、このようなパターンを繰り返し露光することにより、近接クラスタの反復パターンが形成され、クラスタはパターンの外部マーク及び隣接パターンの外部マークで構成される。このようなクラスタはそれぞれ、リソグラフィ装置の測定側のほぼ単一の位置で読み出せる間に、露光側のステージの様々な位置で基板に露光（つまり投影）されているマークで構成されている。これで、近接マークの読み出しが、ほぼ同じステージ位置で測定側にて実行でき、様々な近接マークは、露光側の様々なステージ位置で露光されているマーク上のパターンからのものであるので、測定側と露光側の位置決め誤差を相互から識別することが可能になる。図１９ａ及び図１９ｂに関して述べた方法と比較して、ここで述べる方法では、２次元較正グリッドとも呼ばれる２次元較正マップを計算することが可能になり（これにより、エンコーダに基づくステージ位置測定に特に適切になり）、その一方で図１９に関して述べた方法は、２つの１次元較正グリッドとも呼ばれる２つの１次元較正データセットを提供することができる。図２０ａに関して述べたこの較正技術では、別個の測定値間の位置データを取得するために、補間する必要があることがある。また、異なる空間周波数範囲で較正データを提供するために、他の測定技術を適用することができる。これで、様々な測定技術を組み合わせることができる。
【０２８４】
[00308]  次に、本発明によるさらなる較正技術を、図２０ｂに関して説明する。この方法では、第二方向に離間された複数の（好ましくは３個、４個又は５個の）マークを備える第一パターン、及び第一方向に離間された複数の（好ましくは３個、４個又は５個の）マークを備える第二パターンを使用することができる。しかしマークは、必ずしも図１９Ｂに関して開示したものと同様に、斜めに配置する必要はない。第一パターンは、基板がマスクに対して第一方向に移動している間に、基板に露光され、それにより１の参照番号が付いたパターンを露光する。このプロセスを繰り返し、繰り返す度に基板は、好ましくは第一パターンのマーク間の間隔に対応する距離よりわずかに大きい距離にわたって、第二方向に変位している。それにより、複数の延在パターンが生成され、これは図２０ｂで２及び３の参照番号が付いているように、第一方向に沿って延在する。第二パターンを使用して、同じプロセスを繰り返す。それにより、各露光中に基板が第二方向に移動し、連続する露光の間では、基板は、好ましくは第二パターンのマーク間の間隔に対応する距離よりわずかに大きい距離にわたって、第一方向に変位する。基板上では図２０ｂ（下図）に示すように、第一方向と第二方向との両方で平行線のパターンがそれにより生成されている。このパターンも隣接する延在パターンを提供し、これは露光時に基板テーブルの異なる位置で露光されるが、測定時にはほぼ同じ位置で読み出される。それにより、再び露光側と測定側の位置誤差を相互から分離することができる。従来の「ステッチング」のアプローチと比較すると、補間を省略することができ、これで精度を上げることができる。さらに、較正結果を他の技術と組み合わせる必要性も回避することができる。さらに、重大な時間の節約を達成することができる。
【０２８５】
較正の概要
[00309]  以下では、リソグラフィ装置の（ステージ）較正方法について開示し、ここでは本文書で開示した較正方法の実施形態を使用する。最初に、干渉計に基づくステージ位置測定を有するリソグラフィ装置の較正方法を開示し、その後にエンコーダに基づくステージ位置測定を有するリソグラフィ装置の較正方法について検討する。
一般的に、干渉計又はエンコーダに基づくリソグラフィのウェーハステージ位置決めシステムは、少なくとも基板のサイズの大きい２次元範囲、例えばＸ及びＹで３００ｍｍを必要とする。概して、６自由度が測定される。
【０２８６】
[00310]  このような大きい２次元ＸＹ範囲の干渉計位置測定システムは、測定方向に対して直角の方向で移動している間にトラックを維持するために、干渉計ビームに対して直角の方向に延在するミラーを使用することができる。Ｘ測定干渉計の場合、この反射ミラーがＹ方向に、及びその逆に延在する。Ｘ干渉計システムは、追加の平行干渉計を使用することにより、Ｒｚ及びＲｙなどの追加の自由度も規則的に測定する。Ｙ測定Ｒｚ及びＲｙにも、同じことが当てはまる。延在サイズと同様のこれらの追加の測定には、平行の追加の反射表面を使用する。Ｚ方向では、干渉計が使用され、その干渉計ビームはステージミラーから基準ミラーへと反射し、したがってチャックのＺ動作はビーム長さを変化させ、それを検出することができる。概して、干渉計に基づくステージ位置測定システムは、６自由度全部で延在ミラーを使用することができる。これらのミラーは、必要なグリッド精度を満たすために必要とされる平坦さを有していない。
【０２８７】
[00311]  実施形態では、ステージ較正方法は以下を含むことができる。
第一ステップでは、図１９Ｂに関して述べた較正方法を使用して、Ｙ動作の関数としてＸ接続マップを割り出すことができる。
第二ステップでは、Ｘの関数としてのＹ接続マップを、同じ方法を使用して割り出すことができる。
第三ステップでは、ＸＹ補正マップの関数としてのＲｚを、例えば図９Ａに関して述べたような二重グリッド線を使用する本文書で開示の較正方法に基づいて割り出すことができる。
第四ステップでは、ＸＹの関数としてのＺを、本文書で開示するような特殊目的のＺ感応性延在パターンを使用する本文書で開示の較正方法で導き出すことができる。
第五ステップでは、ＸＹの関数としてのＲｘ及びＲｙを、本文書で開示するような特殊目的のＺ感応性二重延在グリッド線を使用する本文書で開示の較正方法で導き出すことができる。
第六ステップでは、ＸミラーとＹミラーの間の非直交角度を、本文書で開示するようなステッチ処理したパターンの９０°回転を適用する本文書で開示の較正方法で割り出すことができる。
【０２８８】
[00312]  ステップは、列挙された順序で実行することができるが、必ずしもそのように実行する必要はない。
【０２８９】
[00313]  （上述した静止グリッド及び可動グリッドエンコーダ構成の両方の）エンコーダに基づくステージ位置測定の較正は、干渉計に基づくステージ位置測定構成の較正と同様でよい。したがって、上述したステージ較正方法は、干渉計に基づくステージ位置測定にも適用することができる。
【０２９０】
[00314]  エンコーダ格子を、６自由度（ＤＯＦ）のステージ位置の基準として使用することができる。この格子（グリッド）は理想的でないことがあり、平坦でないこともあり、その結果、６ＤＯＦのステージ位置誤差が生じることがある。
【０２９１】
[00315]  ステージ較正方法では、図２０ｂに関して述べた較正が、（例えばエンコーダに基づくステージ構成では）任意選択で図１９ｂに関して述べた較正の代わりをできることが概ね分かる。
【０２９２】
[00316]  補正マップは、干渉計の読み取り値を６ＤＯＦステージ位置に接続する干渉計の数学モデルと同様に、エンコーダの測定値を６ＤＯＦステージ位置に接続するエンコーダの数学モデルにて、同じ方法で実行することができる。
【０２９３】
概要
[00317]  実施形態では、本発明による方法が、エンコーダ測定システム、特にグリッドを備えるエンコーダの較正を改良するように構成される。このような特定のエンコーダ測定システムを較正するために、先行技術では以下のような複数の較正を実行する。パターンをある間隔で基板に繰り返し投影する従来のステッチアプローチによって、低い空間周波数のグリッド誤差を較正することができる。さらに、ステージの慣性を使用する高い空間周波数較正を使用する。つまり、低い制御ループバンド幅の一定速度で移動する場合、ステージは高い空間周波数のグリッド誤差に従わない。第三に、２次元露光グリッド較正を適用することができ、これはチャック間の占有面積を減少させることを目的とし、基板のクランプによるチャック依存の変形を補償することができ、冷却によって誘発されるグリッドの変形も較正することができる。本発明の実施形態は、これらの問題を軽減する。
【０２９４】
[00318]  先行技術の構成でさらに特に望まれているのは、リソグラフィ装置のステージ位置を較正する較正を改良することである。別の望みは、基板の特定の表面積に対してさらに情報を提供する改良型の検出方法を提供することである。表面積当たりの情報密度を改良することが望ましい。大きい表面積に関する情報をより短い時間で生成することになる検出方法を提供することが、さらに望ましい。本出願で述べたような少なくとも幾つかの実施形態は、以上の望みに従い先行技術の構成を改良する。
【０２９５】
[00319]  以上では検出方法について、特にステージのエンコーダ測定システムの較正について特定の例を提供してきたが、本文書で述べたような検出及び較正は、干渉計、１次元エンコーダ、２次元エンコーダ、干渉計／エンコーダの組合せ、誘導タイプ、容量タイプなど、任意のタイプの位置測定システムを有するステージに適用することができる。
【０２９６】
[00320]  以上では検出方法について、特にステージのエンコーダ測定システムの較正について特定の例を提供してきたが、本文書で述べたような検出及び較正は、リソグラフィ装置内で加熱するレンズの制御及び補正に適用することができる。実施形態では、基板テーブルを基板とともに移動させながら、同じパターンを使用して延在パターンを繰り返し形成する。繰り返しパターンを与えた結果、レンズが加熱し、局所的偏差が生じる。延在パターンの特性をその第一方向に沿って測定する検出方法は、レンズ加熱の結果である偏差に関する情報を提供することができ、このようなレンズ加熱の補正に使用することができる。
【０２９７】
[00321]  以上の較正は、例えばリソグラフィ装置の動作を制御するコントローラの適切なプログラミングによって、リソグラフィ装置内で実現することができる。適切なプログラミング命令によるプログラミングの代わりに、又はそれに加えて、較正方法を実行させるようにコントローラを構成する他の任意の方法（例えば専用のハードウェアなど）を適用することができる。
【０２９８】
[00322]  共通のノイズ項を監視するために、全次数のインライントラッキングが必要である。
【０２９９】
[00323]  フランクスキャンを実行しながら、基板テーブルをＺに移動させ、ウェーハに誘発された干渉性のオフセットとして知られる効果を補償することもできる。
【０３００】
[00324]  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誘導及び検出パターン、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）、メトロロジーツール及び／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処理ツールに適用することができる。さらに基板は、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。
【０３０１】
[00325]  以上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、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。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に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力又はその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
【０３０２】
[00326]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【０３０３】
[00327]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。
【０３０４】
[00328]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【０３０５】
[00329]  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改修できることが当業者には明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ−ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ｂ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図１９ａ】
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【外国語明細書】
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