(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
放射ビームに与えられたパターンを基板上に投影する投影システムと、
前記基板を保持する基板テーブルと、
パターニングデバイスの表面に結合する支持板であって、前記パターニングデバイスは、前記パターンを有するパターニングされた側を有する、支持板と、
前記支持板を位置決めするチャックと、
前記支持板に接続されたエンコーダスケールと、
を備え、
前記支持板は前記チャックに前記パターニングデバイスを結合し、
前記支持板は前記放射ビームを透過する、リソグラフィ装置。
【請求項２】
リソグラフィ装置であって、
放射ビームに与えられたパターンを基板上に投影する投影システムと、
前記基板を保持する基板テーブルと、
パターニングデバイスの表面に結合する支持板であって、前記パターニングデバイスは、前記パターンを有するパターニングされた側を有する、支持板と、
前記支持板を位置決めするチャックと、
を備え、
前記支持板は前記チャックに前記パターニングデバイスを結合し、
前記支持板は前記放射ビームを透過し、
前記支持板は、前記パターニングされた側に結合する、リソグラフィ装置。
【請求項３】
リソグラフィ装置であって、
放射ビームに与えられたパターンを基板上に投影する投影システムと、
前記基板を保持する基板テーブルと、
パターニングデバイスの表面に結合する支持板であって、前記パターニングデバイスは、前記パターンを有するパターニングされた側を有する、支持板と、
前記支持板を位置決めするチャックと、
を備え、
前記支持板は前記チャックに前記パターニングデバイスを結合し、
前記支持板は前記放射ビームを透過し、
前記支持板は、前記パターニングデバイスを曲げる圧電材料から形成される、リソグラフィ装置。
【請求項４】
前記支持板に接続されたエンコーダスケールを備える、請求項２又は３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記支持板は、前記パターニングされた側に結合する、請求項１又は３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記支持板は、前記パターニングされた側以外の前記パターニングデバイスの側に結合する、請求項１又は３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記支持板は、前記パターニングされた側以外の前記パターニングデバイスの側の全体によって前記パターニングデバイスをクランプする真空溝を備える、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記支持板は、前記パターニングデバイスを曲げる圧電材料から形成される、請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記支持板に結合されて、前記支持板の曲率を測定する歪みゲージを備える、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記パターニングデバイスの垂直面上に互いに対向して取り付けられる第１エンコーダスケール及び第２エンコーダスケールを備え、前記垂直面は、前記パターニングされた側に対して垂直である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記第１エンコーダスケール及び前記第２エンコーダスケールは前記チャックに湾曲して取り付けられる、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
第１エンコーダヘッド及び第２エンコーダヘッドを備え、前記第１エンコーダヘッドは前記第１エンコーダスケールと相互作用し、前記第２エンコーダヘッドは前記第２エンコーダスケールと相互作用し、前記第１エンコーダヘッド及び前記第２エンコーダヘッドは、軸に沿って前記パターニングデバイスの両側上に配置される、請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記第１エンコーダヘッド及び前記第２エンコーダヘッドは、前記チャックに対して前記パターニングデバイスの位置を測定する、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記第１エンコーダヘッド及び前記第２エンコーダヘッドから得られたフィードバックに基づいて前記チャックの位置を調整するサーボループを備える、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記第１エンコーダヘッド及び前記第２エンコーダヘッドは２Ｄエンコーダヘッドである、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
２つの追加のエンコーダスケールを備え、前記パターニングデバイスのすべての４つの垂直面に対するエンコーダスケールを提供し、前記２つの追加のエンコーダスケールと相互作用する２つの追加のエンコーダヘッドを備える、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【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、連続してパターンが与えられる隣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、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「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。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]  高いスループット（加速）が達成されると、レチクル及びレチクルスリップが受ける慣性力がより大きくなる。したがって、真空クランプに依拠してナノメートル以下でレチクル位置を確実に達成することは困難である。ナノメートル以下の分解能を有するレチクル位置及び曲率を測定するシステムを有することが望まれる。
【０００４】
[0004]  本発明の態様によれば、一実施形態では基板を露光するためにパターニングデバイスを使用するリソグラフィ装置は、所定の基準フレームに対するパターニングデバイスの相対位置を判定するために動作する位置判定システムを備えている。パターニングデバイスは、パターニングデバイスの主面に入射する放射ビームからパターニングされた放射ビームを生成するように構成されてもよい。パターニングデバイスは、主面と共通の縁部を有する側面を有してもよい。位置判定システムは、側面に光を透過させ、透過光が側面で反射した後に透過光を受光して、位置判定システムが受光された反射透過光からパターニングデバイスの相対位置を表す数量を判定するように動作する干渉計を含んでもよい。
【０００５】
[0005]  別の実施形態では、リソグラフィ装置は、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構築された支持体とを備える。パターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与してパターニングされた放射ビームを形成するように構成される。リソグラフィ装置はさらに、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を備える。リソグラフィ装置はさらに、所定の基準フレームに対するパターニングデバイスの相対位置を判定するように動作する位置判定システムを備える。パターニングデバイスは、パターニングデバイスの主面に入射する放射ビームからパターニングされた放射ビームを生成するように構成される。パターニングデバイスは、主面と共通の縁部を有する側面を有する。位置判定システムは、光を側面に透過させ、透過光が側面で反射した後に透過光を受光して、位置判定システムが受光された反射透過光からパターニングデバイスの相対位置を示す数量を判定するように動作する干渉計を含んでもよい。
【０００６】
[0006]  別の実施形態では、デバイス製造方法は、パターニングデバイスを使用して放射ビームの断面にパターンを付与してパターニングされた放射ビームを生成するステップを含む。上記方法はさらに、位置判定システムを使用して所定の基準フレームに対するパターニングデバイスの相対位置を判定するステップを含む。パターニングデバイスは、パターニングデバイスの主面に入射する放射ビームからパターニングされた放射ビームを生成するように構成されてもよい。パターニングデバイスは、主面と共通の縁部を有する側面を有する。位置判定システムは、受光された透過光からパターニングデバイスの相対位置を示す数量を判定するように動作する。上記方法はさらに、干渉計によって受光された反射透過光に基づいて位置及び曲率を制御するシステムを使用してパターニングデバイスの位置及び曲率の少なくとも一方を制御するステップを含む。
【０００７】
[0007]  別の特徴及び利点並びに様々な実施形態の構造及び動作は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者はさらなる実施形態を容易に思い付くであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]  本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本発明を図示し、説明とともに、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して使用することができるようにする働きをする。
【０００９】
【図１】[0009]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図２Ａ】[0010]位置測定のためのエンコーダスケール及び／又は反射縁部を有する側面を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図２Ｂ】[0010]位置測定のためのエンコーダスケール及び／又は反射縁部を有する側面を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図２Ｃ】[0010]位置測定のためのエンコーダスケール及び／又は反射縁部を有する側面を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図３Ａ】[0010]位置測定のためのエンコーダスケール及び／又は反射縁部を有する側面を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図３Ｂ】[0010]位置測定のためのエンコーダスケール及び／又は反射縁部を有する側面を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図４】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図５Ａ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図５Ｂ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図５Ｃ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図６Ａ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図６Ｂ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図６Ｃ】[0011]曲率測定のための格子を有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図７】[0012]位置及び曲率を測定するための上向きの、位置及び曲率測定のための「ガラス越し」エンコーダを有するシステムの実施形態を示す。
【図８】[0013]上向きの、プリズムを含む「ガラス越し」エンコーダを有するシステムの実施形態を示す。
【図９】[0014]レチクルよりも大きく、化学光透過性であり、スキャン中に位置測定するためのエンコーダスケールを有するレチクル支持板を含む一実施形態を示す。
【図１０】[0014]レチクルよりも大きく、化学光透過性であり、スキャン中に位置測定するためのエンコーダスケールを有するレチクル支持板を含む一実施形態を示す。
【図１１】[0014]レチクルよりも大きく、化学光透過性であり、スキャン中に位置測定するためのエンコーダスケールを有するレチクル支持板を含む一実施形態を示す。
【図１２】[0014]レチクルよりも大きく、化学光透過性であり、スキャン中に位置測定するためのエンコーダスケールを有するレチクル支持板を含む一実施形態を示す。
【図１３】[0014]レチクルよりも大きく、化学光透過性であり、スキャン中に位置測定するためのエンコーダスケールを有するレチクル支持板を含む様々な実施形態を示す。
【図１４Ａ】[0015]パターニングデバイスの反対側にエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図１４Ｂ】[0015]パターニングデバイスの反対側にエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの実施形態を示す。
【図１５Ａ】[0016]パターニングデバイスの二方向での膨張を検出するため、パターニングデバイスの４面全部にエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの代替実施形態を示す。
【図１５Ｂ】[0016]パターニングデバイスの二方向での膨張を検出するため、パターニングデバイスの４面全部にエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの代替実施形態を示す。
【図１６Ａ】[0017]パターニングデバイスの一方向での膨張を検出するため、ＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの別の代替実施形態を示す。
【図１６Ｂ】[0017]パターニングデバイスの一方向での膨張を検出するため、ＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの別の代替実施形態を示す。
【図１７Ａ】[0018]パターニングデバイスの二方向での膨張を検出するため、ＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有するパターニングの別の代替実施形態を示す。
【図１７Ｂ】[0018]パターニングデバイスの二方向での膨張を検出するため、ＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有するパターニングの別の代替実施形態を示す。
【図１８】[0019]エンコーダスケールの微細構造の例示的実施形態を示す。
【図１９】[0020]エンコーダスケールの微細構造のアライメント構造の例示的実施形態を示す。
【図２０】[0021]エンコーダスケールの微細構造の代替実施形態を示す。
【図２１】[0022]実質的に重複するアライメント構造を有するエンコーダスケールの微細構造の例示的代替実施形態を示す。
【００１０】
[0023]  実施形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。図面では、一般に、同様の参照番号は、同一又は機能的に同様の要素を示す。さらに、参照番号の左端の１つ又は複数の数字は一般に、参照番号が最初に出てくる図面を識別する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0024]  パターニングデバイスの位置及び曲率をナノメートル以下の精度で得ることができるリソグラフィ装置及びデバイス製造方法が開示される。
【００１２】
[0025]  本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることに留意されたい。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあるとされる。以下の詳細な説明は、例示的な実施形態を示す添付図面を参照する。詳細な説明は限定的な意味を有さない。むしろ、実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００１３】
[0026]  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築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
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築され、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２のポジショナ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と、
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つ以上のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００１４】
[0027]  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、静電型等の光学コンポーネント又はそれらの任意の組合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。
【００１５】
[0028]  支持構造は、パターニングデバイスの重量を支えている。支持構造は、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。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、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。
【００１６】
[0029]  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定の機能層に相当する。
【００１７】
[0030]  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、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に個々に傾斜させられ得る。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。
【００１８】
[0031]  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、例えば屈折型光学システム、反射型光学システム、反射屈折型光学システム、磁気型光学システム、電磁型光学システム及び静電型光学システム、又はそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈されるべきである。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すことができる。
【００１９】
[0032]  本明細書で示すように、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）。
【００２０】
[0033]  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（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２１】
[0034]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板と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。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空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加させるために当技術分野で周知である。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ならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板との間に液体が存在するというほどの意味である。
【００２２】
[0035]  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備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて、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。
【００２３】
[0036]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調整することができる。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。
【００２４】
[0037]  放射ビームＢは、支持構造（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ニングされる。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）とを用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）とを用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナ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）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナ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することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、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又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２５】
[0038]  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。
[0039]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動させられる。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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0040]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬ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、単一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。
[0041]  ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴ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。
【００２６】
[0042]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、若しくは、全く異なる使用モードも利用できる。
【００２７】
[0043]  図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の実施形態によるナノメートル以下の位置決め及び湾曲の要件に最適化された新規の基板（レチクルなどの）フォーマットを示している。
【００２８】
[0044]  一実施形態によれば、１２×１２インチのレチクル２００の構成が開示されるが、本発明はこのようなフォーマットに限定されない。このフォーマットは、ガラス上に中心がある２つのレチクルパターンまで適応する。図２Ａは１つのレチクルパターン２０２を有する実施形態を示し、図２Ｂは２つのレチクルパターン２０２及び２０４を有する実施形態を示している。このようなデバイスは１２インチ×１２インチの形状因子を有すると言われる。
【００２９】
[0045]  エンコーダスケール２０６及び２０８は、図２Ａではパターン２０２の各面で、また図２Ｂではパターン２０２及び２０４の各面でレチクル２００上にエッチングすることができる。これらのエンコーダスケールは、レンズの上部に取り付けられたセンサによって読み取られることが可能であり、ショートストローク（ＳＳ）位置フィードバックの主要手段を備える。長さ１２インチのレチクルスケールは、スキャン及び回転に適応するのに十分に長いため、レチクルの露光中にはチャック上のエンコーダスケールは必要ない。レンズ上部内の冗長エンコーダヘッド（例えば各々の２つのパターンごとに専用の又は重複するエンコーダヘッドセット）はこれを幾何学的に可能にする。
【００３０】
[0046]  代替の実施形態では、エンコーダスケール２０６及び２０８の代わりに、レチクル２００は、レチクル位置スキャンのフィードバックを提供するために反射コーティングを有する研磨された縁部２２０、２２２を含む。反射コーティング２２０、２２２は１つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃによって用いられ、干渉計のビーム２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃを用いてレチクルの位置を直接測定することができる。別の実施形態では反射コーティングの代わりに、接着剤又は光学的接触を用いて１つ又は複数のリフレクタをレチクル２００の縁部２２０、２２２に取り付けることができる。反射コーティングと同様に、１つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃは１つ又は複数のリフレクタを用いてレチクルの位置をナノメートル以下の分解能で直接測定することができる。
【００３１】
[0047]  １つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃは、レチクルの反射コーティングを有する研磨された縁部２２０、２２２からの距離を測定し得る。１つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃをリソグラフィ装置のフレーム、又はリソグラフィ装置内のパターニングデバイスを支持する支持体に配置してもよい。レチクル２００などのリソグラフィ装置で使用されるパターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与してパターニングされた放射ビームを形成するように構成された少なくとも１つのパターニング区域を備えてもよい。レチクルはさらに、第１の主面（例えばレチクル２００の上面）と、第１の主面に実質的に平行な第２の主面（例えばレチクル２００の底面）と、を備えてもよく、第１の主面と第２の主面との間の距離が垂直縁部で容積を画定する。垂直縁部は反射コーティングを設けた研磨された縁部２２０、２２２を含んでもよい。反射コーティング２２０、２２２は、１つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃによって読み取られるように構成されてもよい。１つ以上の干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃは、反射コーティング２２０、２２２の１つ以上の反射面を使用してフレーム又は支持体に対するレチクル２００の位置情報を提供するように構成されてもよい。
【００３２】
[0048]  レチクル２００の側面上の追加区域２１０及び２１２はまた、真空クランプを改善するためのより広いクランプ区域も適応する。
【００３３】
[0049]  ある実施形態では、少なくとも一方向で歪みを測定するために、歪みゲージ２１４をレチクル２００上にエッチングすることができる。図２Ａは、レチクル２００のＸ方向の歪みを測定するように構成されたパターン区域２０２に隣接する歪みゲージ２１４を示している。図２Ｂは、レチクル２００のＸ方向での歪みを測定するように構成された２つのレチクルパターン２０２及び２０４間に配置された歪みゲージ２１４を示している。別の実施形態では、（例えばＹ方向に沿った）別の方向に沿った歪みを測定するために、歪みゲージを含めることができる。
【００３４】
[0050]  図２Ａ及び図２Ｂの実施形態では、エンコーダスケール２０６に基づくエンコーダがＹ位置を測定するように構成されたエンコーダとして示される一方、エンコーダスケール２０８（例えば２Ｄエンコーダとして示されている）に基づくエンコーダがＸ及びＹの両方向の位置を測定するように構成される。別の実施形態では、別のエンコーダ配置も可能である。レチクル２００の縁部２２０、２２２上の反射コーティング又はリフレクタを使用する実施形態では、ナノメートル以下の分解能でレチクル２００のＸ及びＹの両方向の位置を測定するため、干渉計２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃが使用される。
【００３５】
[0051]  別の実施形態では、レチクル２００のクロム層のレベルで歪みを直接読み取って曲がりを検出できるように、レチクルクランプ及びチャック板（例えばマスクテーブルＭＴ）上の回路内の電気的接触がなされ、従って、ベンダのサーボループを閉じるためのフィードバックが提供できる。
【００３６】
[0052]  図３Ａは、レチクル基板３０６に対するエンコーダスケール２０６及び２０８を示す図２Ａ及び図２Ｂの実施形態によるレチクル３００の斜視図である。代替実施形態では、レチクル３００は、エンコーダスケール２０６及び２０８の代わりに、干渉計によって使用されるナノメートル以下の分解能でレチクル位置スキャンのフィードバックを提供するために、反射コーティング、又は接着剤又は光学的接触を用いて取り付けられたリフレクタを有する研磨された縁部（図２Ｃに示した２２０、２２２と同様の）を含んでいる。
【００３７】
[0053]  図３Ｂは、チャック上の真空クランプ３０２及び３０４に対する図２Ａ及び図２Ｂの実施形態によるレチクル３００の構成を示している。
【００３８】
[0054]  図４は、レチクル４００のパターン区域２０２と２０４との間の区域で格子４０２がエッチングされた別の実施形態を示している。この格子４０２は、図５Ａに示すように、チャック５０６に結合された対応する第２の格子５０２と相互作用するように構成される。レチクルが湾曲すると、２つの格子４０２と５０２との間にモアレパターンが形成され、チャック上の、又はフィードバック用のレンズ内又はレンズ上の光学センサを介して検出される。
【００３９】
[0055]  図５Ａは、チャック５０６の上方に位置決めされた図４のレチクル４００を示している。この例では、レチクル４００は、パターン区域２０２及び２０４と格子４０２とが下方にチャック５０６に面するように位置決めされている。チャック５０６はクランプ面５０８及び５１０を有するように構成されている。クランプ面５０８及び５１０は、図５Ｂ及び図５Ｃに関して後述するように、エンコーダ２０６及び２０８とレチクル４００の対応する縁部との間の領域として画定された図２Ｂの区域２１０及び２１２などの区域内のレチクル４００と接触する。
【００４０】
[0056]  チャック５０６はまた、パターン区域２０２及び２０４を通過する放射がチャック５０６を通過できるようにするため、切り欠き部５０４ａ及び５０４ｂを有するように構成されている。
【００４１】
[0057]  図５Ｂは、これも見かけ上平坦な構成で格子５０２とクランプ面５０８及び５１０とを有する図５Ａのチャック５０６に対する見かけ上平坦な構成のエンコーダスケール２０６及び２０８と格子４０２とを有するレチクル４００の側面図を示している。代替実施形態では、レチクル４００は、エンコーダスケール２０６及び２０８の代わりに、干渉計によって使用されるナノメートル以下の分解能でレチクル位置スキャンのフィードバックを提供するために、反射コーティング、又は接着剤又は光学的接触を用いて取り付けられたリフレクタを有する研磨された縁部（図２Ｃに示した２２０、２２２と同様の）を含んでいる。
【００４２】
[0058]  図５Ｃは、格子５０２とクランプ面５０８及び５１０とを有するチャック５０６に対する湾曲構成の、エンコーダスケール２０６及び２０８と格子４０２とを有するレチクル４００の側面図を示している。この例では、レチクル４００は湾曲している一方、チャック５０６は見かけ上平坦な構成を維持している。格子４０２及び５０２を通過する光は、レチクルの湾曲を検出するために利用できる光学的モアレパターンを生成する。代替実施形態では、レチクル４００は、エンコーダスケール２０６及び２０８の代わりに、干渉計によって使用されるナノメートル以下の分解能でレチクル位置スキャンのフィードバックを提供するために、反射コーティング、または接着剤又は光学的接触を用いて取り付けられたリフレクタを有する研磨された縁部（図２Ｃに示す２２０、２２２と同様の）を含んでいる。
【００４３】
[0059]  別の実施形態が図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示されている。この実施形態では、レチクル６００の上面に第２の格子６０２がエッチングされている。そこで底面の第１の格子５０２と上面の第２の格子６０２との間にモアレパターンが生じ、上記実施形態で記載したように湾曲を判定するためにこれを検出できる。
【００４４】
[0060]  図６Ｂは、非湾曲構成の図６Ａのレチクル６００の側面図を示している。格子５０２及び６０２も示されている。図６Ｃは、湾曲構成の図６Ａのレチクル６００の側面図を示している。格子５０２及び６０２はレチクル６００の基板層に沿って湾曲している。湾曲構成（図６Ｃ）と非湾曲構成（図６Ｂ）との幾何形状の変化は、レチクル６００が湾曲する度合に応じて変化するモアレパターンを生成する。したがって、モアレパターンの変化を観察することによって湾曲の度合を上述のように判定することができる。
【００４５】
[0061]  別の実施形態が図７に示されている。この図はレチクル７００上にプリントされた上向きの「ガラス越しの」エンコーダスケール７０２及び７０４と、エンコーダヘッドからの光をスケールに向け、また戻すように構成されたシステムとを示している。
【００４６】
[0062]  エンコーダスケール７０２及び７０４は、レチクルクランプ７０８及び７１０の上方のレチクルクランプ区域の真上の区域でレチクルのクロム層７０６上にプリントされている。少なくとも１つのエンコーダヘッド７１２から発する光７１１は、レチクル７００のガラス基板７１４を通してレチクル７００の大きな面７１６に実質的に垂直な方向にエンコーダスケール７０４へと向けられ、そこからレチクル７００のガラス基板７１４を通して反射してエンコーダヘッド７１２へと戻る。別の実施形態では、２つのＹ方向のエンコーダスケールと１つのＸ方向のエンコーダスケールとがプリントされ、当技術分野で知られているようにＸ、Ｙ及びＲｚ方向のレチクル位置フィードバックを可能にする。Ｘ方向のエンコーダスケール２０６の実施形態と、ＸＹ方向のエンコーダスケール２０８と、が上記図２Ａ及び図２Ｂに示されている。代替実施形態では、レチクル７００は、エンコーダスケール２０６及び２０８の代わりに、干渉計によって使用されるナノメートル以下の分解能でレチクル位置スキャンのフィードバックを提供するため、反射コーティング、又は接着剤又は光学的接触を用いて取り付けられたリフレクタを有する研磨された縁部（図２Ｃに示した研磨された縁部２２０、２２２と同様の）を含んでいる。
【００４７】
[0063]  別の実施形態では、エンコーダヘッドを投影光学レンズの上面に結合することができる。この例では、光はエンコーダヘッド７１２からレチクル７００へと向けられ、またペリスコープ７１８に戻される。当技術分野で知られているように、Ｘ方向のエンコーダスケールをＹ方向のスケールの１つの近傍にプリントすることができる（例えば図の２０６及び２０８のフィーチャ２０８）。このような実施形態では、２つのぺリスコープ、すなわち第１のＹ方向スケール用の第１のペリスコープと、第２のＹ方向スケール及びＸ方向スケール用の第２のペリスコープと、を使用することができる。図示の都合上、図７では１つのペリスコープ７１８だけが示されている。
【００４８】
[0064]  一実施形態では、ペリスコープ７１８は、４５°の第１及び第２の２つのミラー７２０及び７２１を含み、レチクル７００に上面７１６にわたって延びて、１つ又は複数のエンコーダスケールをレチクル７００の下から目視できるようにされている。ミラーは、光路を折り曲げて逆「Ｕ」字７２２を形成する。エンコーダヘッド７１２から発する光は垂直から始まって第１のミラー７２０に反射し、次に、レチクル上方で水平に進み、第２のミラー７２１に反射し、次に、垂直に進み、エンコーダスケール７０４に反射する。反射した符号化光は、次に、同じ光路７２２をエンコーダヘッド７１２の方向に逆に辿る。
【００４９】
[0065]  一実施形態では、図８に示すように、ペリスコープ７１８ａは、対向する２つの面８０４及び８０６が当技術分野で周知のように約±４５°を向き、反射性メッキされたプリズム８０２を含んでいる。
【００５０】
[0066]  一実施形態では、レチクル７００を上方からチャックへと装着することができるように、ペリスコープは伸縮自在である。
【００５１】
[0067]  別の実施形態では、ペリスコープはレンズの上面に結合され、開口を通ってチャック内に延びることができる。別の実施形態では、ペリスコープはリソグラフィツールのイルミネータに結合可能である。同様に、当業者には明らかであるように、ペリスコープはリソグラフィ装置の他の部品（例えばチャックの可動フレーム、又はレンズの固定フレーム及びイルミネータ）に結合可能である。
【００５２】
[0068]  別の実施形態では、レチクルよりも大きく、化学光を透過するレチクル支持板が開示される。このような支持板にはスキャン中の位置フィードバック用のエンコーダスケールを設けることができる。このような支持板の例が図９に示されている。この例では、レチクル９０２は、大きな面９０６の１つの全体によって支持板９０４に密接に結合される。結合面積９０８は現行技術と比較して大幅に増大し、結合力が均一に配分されるため、２０Ｇに及ぶ加速度がある場合はナノメートルレベルの測定可能なレチクルのスリップは生じない。
【００５３】
[0069]  ある実施形態では、エンコーダスケールは支持板上にプリントされ、一方、他の実施形態では、個々のエンコーダスケールを接合などによって支持板に接続することができる。
【００５４】
[0070]  図１０に示す一実施形態では、レチクル１００２は、支持板１００４に接触するパターン層１００６で支持板１００４上に結合される。透明支持板は、ペリクルが機能するのと同様に粒子をデフォーカスさせる（これはペリクルがこの実施形態では適合しないため有利である）。
【００５５】
[0071]  図１１に示す別の実施形態では、レチクル１１０２は、支持板に接触するパターニングされないガラス側１１０６で支持板１１０４上に結合される。当技術分野で知られているように、ペリクル１１０８は、パターニングされた側１１１０を保護するために使用される。
【００５６】
[0072]  図１２に示す別の実施形態では、支持板１２０２は、レチクルガラスの外周１２０６のやや内側に１つ以上の真空溝１２０４を有している。真空は、パターニングされていないガラス面全体でレチクル１２０８を支持板１２０２にクランプするために使用される。任意選択として、支持板１２０２はレチクル段（ＲＳ）チャック１２０２に永続的に結合することができる。
【００５７】
[0073]  図１３は、支持板１３０２が圧電材料から製造され、対向端の少なくとも２つの電極１３０４及び１３０６を有する実施形態を示している。これは精密焦点補正の目的（レチクルの湾曲）のために望ましい。
【００５８】
[0074]  別の実施形態では、少なくとも１つの歪みゲージ１３１０を支持板１３０２上にプリントし、電極を介してチャックに接続することができる。歪みゲージの出力を用いてアセンブリの曲率を測定することができる。別の実施形態では、当技術分野で知られているように曲率センサを支持板１３０２に結合することができる。
【００５９】
[0075]  上記実施形態では、静電接合、光学接合、陽極接合、ろう着、接着、又は当技術分野で知られているその他のいずれかの方法から選択される。選択された接合方法が化学光を透過しない場合は、レチクルのパターニング区域を接合領域から除外することができる。
【００６０】
[0076]  図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の一実施形態によるチャックに対するレチクルの位置を判定するために最適化された新規のパターニングデバイス（レチクルなどの）を示している。図１４Ａ及び図１４Ｂでは、レチクル１４０２は、基板上にパターンを付与するために使用するため、チャック１４０４などの支持面上にレチクル１４０２が配置されるエンコーダヘッド１４０６及び１４０８はレチクル１４０２の対向端に配置される。図１４Ａでは、エンコーダヘッド１４０６及び１４０８は、Ｙ軸に沿ってレチクル１４０２の両側に配置される。あるいは、エンコーダヘッドをＸ軸に沿ってレチクル１４０２の両側に配置しても同じ効果が得られる。
【００６１】
[0077]  図１４Ａ及び図１４Ｂに示す実施形態では、エンコーダヘッド１４０６及び１４０８は、Ｘ軸及びＹ軸に沿ったレチクル１４０２の動きを測定できる二次元（２Ｄ）エンコーダヘッドである。Heidenhain Corporation製の２Ｄエンコーダヘッドなどの２Ｄエンコーダヘッドは約１／１０ｎｍの精度を有している。しかしながら、上記の精度レベルを有していれば、その他のいずれかのエンコーダヘッドも適している。エンコーダヘッド１４０６及び１４０８は、エンコーダスケール１４１０及び１４１２と相互作用することによって測定を行う。
【００６２】
[0078]  エンコーダスケール１４１０及び１４１２は、例えばエンコーダヘッド１４０６及び１４０８が位置する側と同じ側のチャック１４０４に湾曲して取り付けられる。エンコーダスケール１４１０及び１４１２によるレチクル１４０２の損傷、又はレチクル１４０２によるエンコーダスケール１４１０及び１４１２の損傷が生じないようにレチクル１４０２を着脱できるように、エンコーダスケール１４１０及び１４１２とレチクル１４０２との間には十分なスペースがある。このスペースは、例えば数ミリメートルの範囲内でよい。
【００６３】
[0079]  上記の別の実施形態に代替として、一実施形態では、エンコーダスケール１４１０及び１４１２は、レチクル１４０２が装着された後に真空力を用いてレチクル１４０２の垂直側に取り付けられる。レチクル１４０２の垂直面は、図１４Ｂの側面図から分かるように、レチクル１４０２が載置されるチャック１４０４の表面に対して垂直であることによって、エンコーダヘッド１４０６及び１４０８は、レチクル１４０２の上面又は底面上ではなく、これらの垂直面上のエンコーダスケール１４１０及び１４１２を読み取る。真空力はチャック１４０４を通して真空管（図示せず）によってエンコーダスケール１４１０及び１４１２に与えられる。真空力は、湾曲マウントによる抵抗を乗り越えるのに十分に大きく、エンコーダスケール１４１０及び１４１２をレチクル１４０２の側面にしっかりと取り付ける。レチクル１４０２の取り外し準備ができると、真空力は停止され、エンコーダスケール１４１０及び１４１２は、湾曲マウントにおけるバネ力によりレチクル１４０２から数ミリメートル離れた元の位置に撥ね戻る。
【００６４】
[0080]  代替実施形態では、エンコーダスケール１４１０及び１４１２を別の方法でレチクル１４０２の垂直面に取り付けてもよい。例えば、レチクル１４０２が装着された後、電磁力を用いてエンコーダスケール１４１０及び１４１２をレチクル１４０２の垂直面に取り付けてもよい。代替として、エンコーダスケール１４１０及び１４１２は、レチクル１４０２の垂直面に静電的に取り付けられるように構成されてもよい。追加の例として、その代わりにエンコーダスケール１４１０及び１４１２をニカワ又はその他の接着剤で取り付け、エンコーダヘッド１４０６及び１４０８に面するレチクル１４０２の垂直面にプリントし、又はエッチングしてもよい。
【００６５】
[0081]  動作時には、２Ｄエンコーダヘッド１４０６及び１４０８は、Ｘ軸及びＹ軸に沿ったエンコーダスケール１４１２及び１４１０の動きをそれぞれ測定する。この情報を用いてチャック１４０４に対するレチクル１４０２の位置が直接測定される。これがＸ軸に沿ったレチクル１４０２のＲｚ及び膨張情報を提供する。エンコーダヘッドがＹ軸に沿って配置されている場合は、測定値はＹ軸に沿ったレチクル１４０２のＲｚ及び膨張情報を提供する。レチクル１４０２の位置を直接測定することによって、スリップ、ドリフトによる繊細的なオーバレイ誤差、又はレチクル１４０２の熱膨張の補正が可能になる。
【００６６】
[0082]  この情報によって、チャック１４０４に対するレチクル１４０２の直接的な測定から得られたフィードバックに基づいてレチクルの位置を制御するためにサーボループを使用し得る。一実施形態では、サーボループは、第１のポジショナＰＭを使用したチャック１４０４の位置を調整することによってレチクルの位置を制御するように動作する。このサーボループは、その他の態様でチャック１４０４の位置を制御する既存の位置フィードバック機構に加えて動作する。追加的に又は代替的に、一実施形態では、サーボループに基づいてレチクル１４０２と相互作用するように特に設計されたチャック１４０４と連結されたショートストロークモジュールを使用してレチクル１４０２の位置がチャック１４０４とは別個に制御されてもよい。
【００６７】
[0083]  図１５Ａ及び図１５Ｂは、二方向でのパターニングデバイスの膨張を検出するためのパターニングデバイスの４つの面全体にエンコーダスケールを有する代替の実施形態を示している。図１５Ａ及び図１５Ｂに示す実施形態は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示した実施形態と実質的に同様の多くのフィーチャを共有しており、したがってこれらの相違点だけをさらに詳細に記載する。
【００６８】
[0084]  図１５Ａ及び図１５Ｂでは、図１４Ａ及び図１４Ｂの２つのエンコーダヘッドの代わりに４つのエンコーダヘッド１５０６、１５０８、１５１０及び１５１２を使用してもよい。一実施形態では、４つのエンコーダヘッド１５０６、１５０８、１５１０及び１５１２は一次元（ＩＤ）エンコーダヘッドでよい。この構成では、エンコーダヘッド１５０６、１５０８、１５１０及び１５１２はレチクル１５０２のＸ、Ｙ及びＲｚ方向の位置情報を測定することができるが、レチクル１５０２の熱膨張を測定することはできない。対応するエンコーダスケール１５１４、１５１６、１５１８及び１５２０は、エンコーダヘッド１５０６、１５０８、１５１０及び１５１２による一次元での測定を可能にするように構成されている。
【００６９】
[0085]  あるいは、図１４Ａ及び図１４Ｂのエンコーダヘッドと同様に、エンコーダヘッド１５０６、１５０８、１５１０及び１５１２は、Ｘ軸及びＹ軸での測定が可能な２Ｄエンコーダヘッドであってもよい。追加の２Ｄエンコーダヘッドによって、レチクル１５０２が、非対称に加熱する状況でＸ軸とＹ軸との両方に沿ったレチクルの膨張を測定することも可能である。
【００７０】
[0086]  図１６Ａ及び図１６Ｂは、パターニングデバイスの一方向での膨張を検出するためのＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有する別の代替実施形態を示している。図１６Ａ及び図１６Ｂに示す実施形態は、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す実施形態と実質的に同様の多くのフィーチャを共有しており、従って、それらの相違点だけを詳細に記載する。
【００７１】
[0087]  図１６Ａ及び図１６Ｂでは、６つのＩＤエンコーダヘッド１６０６、１６０８、１６１０、１６１２、１６１４、及び１６１６は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す２つのエンコーダヘッドの代わりに、又は、図１５Ａに示す４つのエンコーダヘッドの代わりに使用してもよい。この構成では、エンコーダヘッド１６０６、１６０８、１６１０、１６１２、１６１４、及び１６１６は、レチクル１６０２のＸ、Ｙ及びＲｚ方向の位置情報及び一方向での膨張を測定することができる。図１６Ａ及び図１６Ｂに示す実施形態では、エンコーダヘッド１６１０及び１６１６は対応するエンコーダスケール１６２４及び１６１８をそれぞれ使用してレチクル１６０２のＸ位置を測定するように位置している。エンコーダヘッド１６０６、１６０８、１６１２及び１６１４は、対応するエンコーダスケール１６２０、１６２２、１６２６及び１６２８をそれぞれ使用してレチクル１６０２のＹ方向位置を測定するように位置している。
【００７２】
[0088]  この実施形態では、エンコーダヘッド１６０６、１６０８、１６１２及び１６１４は、２つのエンコーダヘッドがレチクル１６０２の両側にＹ軸に沿って配置されているため、付加的にＹ軸に沿ったレチクル１６０２の熱膨張を検出することができる。あるいは、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す実施形態は、その代わりにＸ軸に沿って２つのエンコーダヘッドを配置することによってＸ軸に沿ったレチクル１６０２の熱膨張を検出することができる。
【００７３】
[0089]  この代替実施形態によれば、図１７Ａ及び図１７Ｂは、パターニングデバイスの二方向での膨張を検出するためＩＤエンコーダヘッドに対応するエンコーダスケールを有するパターニングデバイスの代替実施形態をさらに示している。図１７Ａ及び図１７Ｂに示す実施形態は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す実施形態と実質的に同様の多くのフィーチャを共有しており、したがってそれらの相違点だけを詳細に記載する。
【００７４】
[0090]  図１６Ａ及び図１６Ｂに示す実施形態に関して上述したように、Ｙ軸に沿った熱膨張を検出するレチクル１７０２の両側のＹ軸に沿って配置された２つのエンコーダヘッドに加えて、レチクル１７０２の両側のＸ軸に沿ったレチクル１７０２の熱膨張を検出するために、Ｘ軸に沿った２つのエンコーダヘッドを配置することができる。これは、図１７Ａに、対応するエンコーダスケール１７３０、１７３２、１７３８及び１７２４を有する、レチクル１７０２の両側のＸ軸に沿ったエンコーダヘッド１７１０、１７１２、１７２０及び１７２２として図示されている。図１６Ａの実施形態と同様に、エンコーダヘッド１７０６、１７０８、１７１４、及び１７１８は、対応するエンコーダスケール１７２６、１７２８、１７３４、及び１７３６を有する、レチクル１７０２の両側のＹ軸に沿って配置されている。
【００７５】
[0091]  図１４Ａと同様に、代替の実施形態では、図１５Ａ〜図１７Ｂのいずれかのエンコーダスケールを真空力以外の別の方法でレチクルの垂直面に取り付けてもよい。例えば、レチクルが装着された後に電磁力を用いてエンコーダスケールをレチクルの垂直面に取り付けてもよい。代替として、エンコーダスケールは、レチクルの垂直面に静電的に取り付けように構成されてもよい。付加的な例として、その代わりにエンコーダスケールをニカワ又はその他の接着剤でエンコーダスケールをレチクルの適宜の垂直面に取り付け、プリントし、又はエッチングしてもよい。
【００７６】
[0092]  図１４Ａ〜図１７Ｂに関して上述した実施形態では、レチクルの垂直面にエンコーダスケールを取り付けると、レチクルをチャックにクランプするためのより多くの余地が可能になり、レチクルのスリップの低減に役立つので有利である。さらに、エンコーダスケールは、レチクルとレンズ上面との計測に必要であるはずの長いエンコーダスケールよりも動力学的に優れ、エンコーダスケールのスキャンをオンオフする代わりにスキャン全体を通してレチクル位置が測定される。
【００７７】
[0093]  図１８は、エンコーダスケールの微細構造の例示的な実施形態を示している。この例示的な微細構造は、当業者には理解されるようにエンコーダスケールを使用する上に開示したその実施形態に適用されてもよい。エンコーダスケール１８００のスキャニングは、エンコーダスケールの長さに沿って行われる。エンコーダスケール１８００は、マーク線ＭＬによって形成される周期構造を含んでいる。一例では、エンコーダスケール１８００は、図２Ａからのレチクル２００などのようなレチクル上に形成される。エンコーダスケール１８００は、第１の方向に延びる第１のマーク線ＭＬによって形成される第１の周期構造を有する第１の区域Ｉを有している。第１の方向は、（図１８に水平軸として示されている）エンコーダスケールの縦軸に対して０°＜ａ＜９０°などの第１の角度をなしている。
【００７８】
[0094]  エンコーダスケール１８００はまた、第２の方向に延びる第２のマーク線によって形成される第２の周期構造を有する第２の区域ＩＩを含んでいる。第２の方向は、エンコーダスケール１８００の縦軸に対して−９０°＜β＜０°などの第２の角度をなしている。エンコーダスケール１８００はさらに、第３の周期構造を有する第３の区域ＩＩＩを含んでいる。第３の周期構造は第２の周期構造と同様である。第１の周期構造は第１のピッチＡを有し、第２及び第３の周期構造は各々第２のピッチＢを有している。さらに、第１の区域は第２及び第３の区域に隣接していてもよい。
【００７９】
[0095]  エンコーダスケール１８００は逆対称形（１８０°回転）を有しており、それによって自己参照アライメントセンサなどのセンサによる位置合わせが可能である。別のセンサ（例えば回折アライメントセンサ又はレンズ越しタイプ（ＴＴＬ）のアライメントセンサ）による位置合わせはマークの形状と同様の格子構造を有利に利用することができる。
【００８０】
[0096]  図１９は、エンコーダスケール１８００のアライメント構造をどのように細分化できるかの例を示している。図１９は、斜めではない幾つかのサブマーク線によって斜めのマーク線ＭＬを形成できることを示している。その代わりに、マーク線はエンコーダスケール１８００の長軸に沿った方向にあってもよく、これは形成し易い。別の配向又は有極設計も可能である。サブ波長細分化では、この構造は通常のアライメント構造として機能する。これは（斜めの実線と対比して）比較的露光し易い。ある実施形態によれば、マーク線ＭＬはエンコーダスケール１８００の長軸に対して平行又は垂直に延びる複数の細分化線によって形成される。別の実施形態によれば、マーク線は有極設計の複数の細分化線によって形成される。
【００８１】
[0097]  この実施形態によれば、第１の周期構造は第１の周期を有し、第２の周期構造は第２の周期を有し、第１の周期は第２の周期と異なっている。図２に示すエンコーダスケール１８００にわたって実質的に長軸方向のアライメントスキャンは、各エンコーダスケールからの２つの周期信号を与える。これらの２つの信号はセンサの電子部品によって検出され、互いに区別される。上述のように、これは自己参照センサでよい。その結果、２つのアライメント位置Ｘａ及びＸｂが見出される。
【００８２】
[0098]  図１８では、第１の区域Ｉは第２の区域ＩＩ及び第３の区域ＩＩＩに隣接しているものとして記載されている。図２０は、第１の区域Ｉが第２の区域ＩＩと第３の区域ＩＩＩの両方からそれぞれのギャップによって分離又は離間されてもよい代替の実施形態を示している。これらのギャップは例えば各々１μｍ程度でよい。各々のギャップには信号生成マーク構造がない。このギャップは、そうでなければマーク構造が互いに密接する位置にあることになる重複をなくする。その結果、エンコーダスケールの微細構造は正確な微調整により適している。
【００８３】
[0099]  エンコーダスケール１８００などのエンコーダスケールを使用するアライメント位置Ｘａ及びＸｂの判定は、微細構造を有する基板マークに関連して参照として全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，２０８，１２１号明細書に記載されている。
【００８４】
[00100]  代替実施形態では、各々が図１８に示されるようなピッチＡを有する１つの格子、及びピッチＢを有する別の格子を図２１に示すように、実質的に重複するように互いの内部にプリントしてもよい。この設計は、各ピッチの格子がより重複し易く、図１８のエンコーダスケール１８００の微細構造の構成よりも特性をより良好に捕捉し得る。図２１の設計は、任意のＹ方向位置をより良好に重複させ、センサ内の位置依存構造の変動を少なくすることを可能にする。
【００８５】
[00101]  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。このような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。
【００８６】
[00102]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明はその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、文脈によっては、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００８７】
[00103]  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、３５５ｎｍ、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（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包含する。
【００８８】
[00104]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
【００８９】
[00105]  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つ以上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。
【００９０】
[00106]  上記説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図１】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図４】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図１８】
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