(57)【要約】【課題】リソグラフィ投影装置で基板の高さレベルを測定し、マップを作る際、測定センサを基板上で蛇行運動させ、その等速運動部分で等間隔の測定を行うが、測定時間を短縮するためには高速運動が必要であり、それには長い助走距離と広いスペースが必要である。それでこの助走距離を増すことなく高速測定を行うために、基板を加速しながらサンプリングを行うことを課題とする。【解決手段】本発明は、所定の測定位置に沿い、測定システムＭＳと基板４の相対運動が行われ測定軌道を選び、この測定システムＭＳと基板４の互いに関する加速度および速度を時間の関数として選び、これらの測定サンプルをこれらの所定の位置で採るように測定サンプルタイミングを決め、少なくとも一つの測定サンプルを、この基板４および測定システムＭＳが互いに関して加速する時点で採ることにより達成され、助走距離を伸すことなく高速測定ができる。【選択図】図２Ａ
2006140495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定システムを使って種々の位置で物体の測定サンプルを採るための方法であって、
前記位置に沿う測定軌道を選び、前記物体と前記測定システムの間の相対運動が前記軌道に沿って行われる工程、
前記測定システムと物体との間の運動の動的値を選ぶ工程、および
前記測定サンプルを前記位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程、を含み、
測定サンプルを、基板および測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法に於いて、前記測定軌道が加速軌道および減速軌道を含み、かつ測定サンプルタイミングを決める工程が、
加速度関数を決め、それによってこの加速軌道中のこの測定システムと物体の相対位置を時間の関数としてもたらす工程、
加速度タイミング関数を得るためにこの加速度関数を反転し、それによってこの加速軌道中のこの測定システムと物体の相対位置の関数としてタイミングをもたらす工程、
減速度関数を決め、それによって減速軌道中の測定システムと物体の相対位置を時間の関数としてもたらす工程、
減速度タイミング関数を得るために減速度関数を反転し、それによってこの減速軌道中のこの測定システムと物体の相対位置の関数としてタイミングをもたらす工程、および
加速度タイミング関数および減速度タイミング関数を使って前記位置に対応する測定時点を決める工程、を含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法に於いて、前記加速度関数が多項式関数である方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法に於いて、前記多項式加速度関数が２次多項式関数であり、前記多項式加速度関数の対応する位置関数が４次多項式関数である方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法に於いて、前記減速度関数が多項式関数である方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法に於いて、前記多項式減速度関数が２次多項式関数であり、前記多項式減速度関数の対応する位置関数が４次多項式関数である方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法に於いて、前記測定軌道が前記加速軌道、一定速度軌道および前記減速軌道を含み、測定サンプルタイミングを決める工程が、
一定速度軌道中の測定システムと物体の相対位置を時間の関数として示す一定速度関数を決める工程、
一定速度軌道中の測定システムと物体の相対位置を時間の関数としてタイミングを示す一定速度タイミング関数を得るためにこの一定速度関数を反転する工程、および
加速度タイミング関数、一定速度タイミング関数および減速度タイミング関数を使って前記所定の位置に対応する測定時点を決める工程、をさらに含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法に於いて、前記一定速度関数が多項式関数である方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法に於いて、この多項式一定速度関数が定数であり、前記速度関数の対応する位置関数が１次多項式関数である方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法に於いて、これらの位置が前記測定軌道の一部分に沿う等距離位置にある方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法に於いて、これらの位置が長方形グリッド上にある方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法に於いて、測定システムが前記物体の表面の高さレベルを測定するように構成してあり、前記方法が、
前記物体の表面の高さレベルを前記測定サンプルタイミングに対応する測定時点でサンプリングする工程、をさらに含む方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法に於いて、測定システムと基板の相対位置が前記位置の一つに等しいとき、測定サンプルタイミングを決める工程が測定サンプルを採るために前記相対位置を決める工程を含む方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法に於いて、動的値が加速度である方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法に於いて、動的値が速度である方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法に於いて、前記物体だけが動く方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法に於いて、前記測定システムだけが動く方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法に於いて、前記物体と前記測定システムが共に動く方法。
【請求項１９】
パターニング装置から基板上へパターンを転写する工程を含み、前記基板の表面の高さレベルを種々の位置でサンプリングするデバイス製造方法であって、
前記位置に沿う測定軌道を選び、前記物体と前記測定システムとの間の相対運動が前記軌道に沿って行われる工程、
前記測定システムと物体との間の運動の動的値を選ぶ工程、および
前記測定サンプルを前記位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程、を含み、
測定サンプルを、基板および測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法に於いて、前記動的値が加速度である方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法に於いて、前記動的値が速度である方法。
【請求項２２】
パターニング装置から基板上へパターンを転写するように構成したリソグラフィ装置であって、
種々の位置でこの基板の測定サンプルを採るように構成した測定システム、
この基板と測定システムの第１のものをこの基板と測定システムの第２のものに対して動かすように構成したアクチュエータシステム、および
該アクチュエータシステムおよび測定システムに作動するように結合した制御システム、を含み、
該制御システムは、測定サンプルを前記位置の一つで採るように、基板および測定システムが互いに関して加速する時点で測定サンプルを採るようにこの測定システムを制御するように構成してある装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記制御システムは、該測定システムと基板の相対位置を決めるように構成した位置測定システムに作動するように結合してあり、前記制御システムは、前記相対位置が前記位置の一つに等しいとき、測定サンプルを採るためにこの測定システムを制御するように構成してある装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記制御システムは、メモリを含み、該メモリは、測定時点を記憶し、これらの測定時点は、前記位置並びに時間の関数としての選択した加速度および速度に対応して決められる装置。
【請求項２５】
請求項２２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記アクチュエータシステムが基板を動かし、測定システムは静止している装置。
【請求項２６】
請求項２２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記アクチュエータシステムが測定システムを動かし、基板が静止している装置。
【請求項２７】
請求項２２に記載のリソグラフィ装置に於いて、前記測定システムおよび基板が共に動く装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板に、通常はこの基板の目標部分上に、所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ぶ、パターニング装置を使ってこのＩＣの個々の層に作るべき回路パターンを創成してもよい。このパターンを基板（例えば、シリコンウエハ）上の目標部分（例えば、一つまたは幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。このパターンの転写は、典型的には基板上に設けた放射線感応材料（レジスト）の層上への結像による。一般的に、単一基板が、順次パターン化される、隣接目標部分のネットワークを含む。従来のリソグラフィ装置には、全パターンをこの目標部分上に一度に露光することによって各目標部分を照射する、所謂ステッパと、このパターンを投影ビームによって与えられた方向（“走査”方向）に走査することによって各目標部分を照射し、一方、この基板をこの方向と平行または逆平行に同期して走査する、所謂スキャナがある。このパターンを基板上に印写することによってこのパターンをパターニング装置から基板へ転写することも可能である。
【０００３】
このパターンを基板上に転写するために露光する前に、基板の高さレベルを測定し、マップにしてもよい。出来たこの基板の高さマップを、例えば、この基板を投影システムに関して位置付けるために使ってもよい。
【０００４】
従来のリソグラフィ装置では、この高さマップを所定の等距離位置、例えば、長方形測定グリッド上にある位置でこの基板の高さをサンプリングすることによって創成するかも知れない。高さレベルセンサと基板を、所定の位置に沿って選択した軌道に沿って互いに関して動かすかも知れない。従来のリソグラフィ装置では、基板と高さレベルセンサを互いに関して一定速度で動かしながら測定サンプルを採る。それで、この高さレベルセンサは、一定サンプリング速度でサンプリングすることによって等距離測定位置のサンプルを採る。この測定プロセスでは、基板または高さレベルセンサまたはその両方が動くかも知れないことに言及する。
【０００５】
一定速度に達する前に、可動部品、例えば、基板を加速する必要がある。加速中、サンプルは採らない。この加速は、慣らし運転距離、即ち、測定軌道の最初の部分に亘って行う。この慣らし運転距離を過ぎると、基板の完全なマップを得るために、高さレベルセンサと基板は、サンプルを採ってもよいように、互いに関して位置付けられていず、即ち、この慣らし運転距離は、基板測定領域の外部にあってもよい。この測定軌道の第２部分では、この速度が一定であるかも知れない。この測定軌道の第２部分は、高さレベルセンサが所定に位置でサンプルを採ってもよいように、基板測定領域内にある。次に、基板測定領域外にあるこの測定軌道の第３部分中、サンプルは採らず、それで可動部品、例えば、基板は減速してもよい。上に説明したサンプリング法、即ち、加速、一定速度で動かしながらのサンプリング、および減速は、あらゆる所定の位置でサンプルを採ってしまうまで繰返してもよい。
【０００６】
上に説明した方法で、慣らし運転距離は、サンプリング前に可動部品が所定の一定速度に達する必要があるかも知れない。この可動部品は、必要なサンプリング距離より長い移動距離に亘って動く必要がある。測定時間を短縮するためには、高測定速度が必要かも知れない。しかし、高測定速度のためには、長い慣らし運転距離が必要かも知れず、従って移動距離が長い筈である。そのような長い移動距離は、この装置に追加のスペースを要し、且つこの測定プロセスの完了に追加の時間を要するかも知れない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
可動部品の移動距離を増すことなく、この測定サンプリング法の測定時間を減らすことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一実施例によれば、測定システムを使って所定の位置で物体の測定サンプルを採るための方法であって、これらの所定の位置に沿う測定軌道を選び、この物体および測定システムがこの軌道に沿って互いに関して動き得る工程、この測定システムおよび物体の互いに関する加速度および速度を時間の関数として選択する工程、並びに、これらの測定サンプルをこれらの所定の位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程を含み、少なくとも一つの測定サンプルを、この基板および測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法が提供される。
【０００９】
この発明の別の実施例では、測定システムを使って種々の位置で物体の測定サンプルを採るための方法であって、これらの位置に沿う測定軌道を選び、この物体と測定システムの間の相対移動がこの軌道に沿って起る工程、この測定システムと物体の間の運動の動的値を選択する工程、および、これらの測定サンプルをこれらの位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程、を含み、測定サンプルを、この基板および測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法が提供される。
【００１０】
この発明の一実施例では、この運動の動的値が加速度である。この発明の別の実施例では、この運動の動的値が速度である。
【００１１】
この発明の一実施例によれば、パターニング装置から基板上へパターンを転写する工程を含み、この基板の表面の高さレベルを所定の位置でサンプリングするデバイス製造方法であって、これらの所定の位置に沿う測定軌道を選び、この物体および測定システムがこの軌道に沿って互いに関して動き得る工程、この測定システムおよび物体の互いに関する加速度および速度を時間の関数として選択する工程、並びにこれらの測定サンプルをこれらの所定の位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程を含み、少なくとも一つの測定サンプルを、この基板および測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法が提供される。
【００１２】
この発明の別の実施例では、パターニング装置から基板上へパターンを転写する工程を含み、この基板の表面の高さレベルを所定の位置でサンプルを採るデバイス製造方法で、位置に沿う測定軌道を選び、この物体と測定システムの間の相対運動がこの軌道に沿って行われる工程、この測定システムとこの物体の間の運動の動的値を選ぶ工程、および、これらの測定サンプルをこれらの位置で採るように測定サンプルタイミングを決める工程を含み、測定サンプルを、この基板およびこの測定システムが互いに関して加速する時点で採る方法が提供される。
【００１３】
この発明の一実施例によれば、パターニング装置から基板上へパターンを転写するように構成したリソグラフィ装置で、所定の位置でこの基板の測定サンプルを採るための測定システム、この基板と測定システムを互いに関して動かすためのアクチュエータシステム、および、このアクチュエータシステムおよび測定システムに作動するように結合した制御システムを含み、この制御システムは、測定サンプルをこれらの所定の位置の一つで採るように、この基板および測定システムが互いに関して加速する時点で測定サンプルを採るようにこの測定システムを制御するように構成してある装置が提供される。
【００１４】
この発明の更に別の実施例では、パターニング装置から基板上へパターンを転写するように構成したリソグラフィ装置で：種々の位置でこの基板の測定サンプルを採るように構成した測定システム、この基板と測定システムの第１のものをこの基板と測定システムの第２のものに対して動かすように構成したアクチュエータシステム、および、このアクチュエータシステムおよび測定システムに作動するように結合した制御システムを含み、この制御システムは、測定サンプルをこれらの位置の一つで採るように、この基板および測定システムが互いに関して加速する時点で測定サンプルを採るようにこの測定システムを制御するように構成してある装置が提供される。
【実施例】
【００１５】
次に、この発明の実施例を、例としてだけ、添付の概略図を参照して説明し、それらの図面で対応する参照記号は対応する部品を指す。
【００１６】
図１は、この発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射線ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線）を調整するように構成した照明システム（照明器）ＩＬおよびパターニング装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築し、且つこのパターニング装置をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第１位置決め装置ＰＭに結合した支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴを含む。この装置は、基板（例えば、レジストを被覆したウエハ）Ｗを保持するように構築し、且つこの基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第２位置決め装置ＰＷに結合した基板テーブル（例えば、ウエハテーブル）ＷＴも含む。この装置は、更に、パターニング装置ＭＡによって放射線ビームＢに与えたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に投影するように構成した投影システム（例えば、屈折性投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１７】
この照明システムは、放射線を指向し、成形し、または制御するための、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式若しくはその他の種類の光学要素、またはその任意の組合せのような、種々の型式の光学要素も包含してよい。
【００１８】
この支持構造体は、パターニング装置を支持、即ち、その重量を坦持する。それは、パターニング装置を、その向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えば、パターニング装置が真空環境に保持されているかどうかのような、その他の条件に依る方法で保持する。この支持構造体は、機械、真空、静電またはその他のクランプ手法を使ってパターニング装置を保持することができる。この支持構造体は、例えば、フレームまたはテーブルでもよく、それらは必要に応じて固定または可動でもよい。この支持構造体は、パターニング装置が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを保証してもよい。ここで使う“レチクル”または“マスク”という用語のどれも、より一般的な用語“パターニング装置”と同義と考えてもよい。
【００１９】
ここで使う“パターニング装置”という用語は、放射線ビームの断面に、この基板の目標部分に創るようなパターンを与えるために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきである。この放射線ビームに与えたパターンは、例えば、もしこのパターンが位相シフト形態または所謂補助形態を含むならば、基板の目標部分の所望のパターンと厳密には対応しないかも知れないことに注目すべきである。一般的に、放射線ビームに与えたパターンは、集積回路のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。
【００２０】
このパターニング装置は、透過性でも反射性でもよい。パターニング装置の例には、マスク、プログラム可能ミラーアレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクは、リソグラフィでよく知られ、二値、交互位相シフト、および減衰位相シフトのようなマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型がある。プログラム可能ミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリックス配置を使用し、入射放射線ビームを異なる方向に反射するようにその各々を個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、このミラーマトリックスによって反射した放射線ビームにパターンを与える。
【００２１】
ここで使う“投影システム”という用語は、使用する露光放射線に対して、または浸漬液の使用または真空の使用のような他の要因に対して適宜、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式および静電式光学システム、またはその任意の組合せを含む、あらゆる型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。ここで使う“投影レンズ”という用語のどれも、より一般的な用語“投影システム”と同義と考えてもよい。
【００２２】
ここに描くように、この装置は、透過型（例えば、透過性のマスクを使用する）である。その代りに、この装置は、反射型（例えば、上に言及した型式のプログラム可能ミラーアレイを使用する、または反射性マスクを使用する）でもよい。
【００２３】
このリソグラフィ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよい。そのような“多段”機械では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露光用に使ってもよい。
【００２４】
このリソグラフィ装置は、投影システムと基板の間のスペースを埋めるように、この基板の少なくとも一部を比較的屈折率の高い液体、例えば水によって覆う型式でもよい。浸漬液をこのリソグラフィ装置の他のスペース、例えば、マスクと投影システムの間にも加えてよい。浸漬法は、投影システムの開口数を増すためにこの技術でよく知られている。ここで使う“浸漬”という用語は、基板のような、構造体を液体の中に沈めなければならないことを意味するのではなく、それどころか露光中に投影システムと基板の間に液体があることを意味するだけである。
【００２５】
図１を参照すると、照明器ＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。この線源とリソグラフィ装置は、例えば、線源がエキシマレーザであるとき、別々の存在であってもよい。そのような場合、この線源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射線ビームは、線源ＳＯから、例えば適当な指向ミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビーム送出システムＢＤを使って、照明器ＩＬへ送られる。他の場合、例えば、線源が水銀灯であるとき、線源がこの装置の一部分であってもよい。この線源ＳＯと照明器ＩＬは、もし必要ならビーム送出システムＢＤと共に、放射線システムと呼んでもよい。
【００２６】
照明器ＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するための調整装置ＡＤを含んでもよい。一般的に、この照明器の瞳面での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径方向範囲（普通、それぞれ、σ外側およびσ内側と呼ぶ）を調整できる。その上、照明器ＩＬは、一般的に、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような、種々の他の部品を含んでもよい。この照明器は、その断面に所望の均一性および強度分布を有するように、この放射線ビームを調節するために使ってもよい。
【００２７】
放射線ビームＢは、支持構造体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニング装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、このパターニング装置によってパターン化される。マスクＭＡを横断してから、放射線ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計測装置、線形エンコーダまたは容量式センサ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクＭＡをマスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう一つの位置センサ（図１にはっきりとは図示せず）を使ってマスクＭＡをビームＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。ステッパの場合は（スキャナと違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整列マークＭ１、Ｍ２および基板整列マークＰ１、Ｐ２を使って整列してもよい。図示する基板整列マークは、専用の目標部分を占めるが、それらは目標部分の間のスペースにあってもよい（それらは、スクライブレーン整列マークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に二つ以上のダイが設けてある場合は、マスク整列マークがダイ間にあってもよい。
【００２８】
図示する装置は、以下のモードの少なくとも一つで使うことができる。
ステップモード：放射線ビームに与えた全パターンを目標部分Ｃ上に一度に（即ち、単一静的露光で）投影しながら、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを本質的に固定して保持する。次に基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向に移動して異なる目標部分Ｃを露光できるようにする。ステップモードでは、露光領域の最大サイズが単一静的露光で結像する目標部分Ｃのサイズを制限する。
走査モード：放射線ビームの与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影（即ち、単一動的露光）しながら、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期して走査する。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮）倍率および像反転特性によって決る。走査モードでは、露光領域の最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、一方走査運動の長さが目標部分の（走査方向の）高さを決める。
もう一つのモード：プログラム可能パターニング装置を保持するマスクテーブルＭＴを本質的に固定し、放射線ビームに与えたパターンを目標部分Ｃ上に投影しながら、基板テーブルＷＴを動かしまたは走査する。このモードでは、一般的にパルス化した放射線源を使用し、プログラム可能パターニング装置を基板テーブルＷＴの各運動後または走査中の連続する放射線パルスの間に必要に応じて更新する。この作動モードは、上に言及した型式のプログラム可能ミラーアレイのような、プログラム可能パターニング装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用できる。
上に説明した使用モードの組合せおよび／または変形または全く異なった使用モードも使ってよい。
【００２９】
図２Ａは、高さレベル測定システムＭＳを使う基板４の高さ測定を概略的示す。放射線ビーム１を使って基板４の局部高さを無接触に決めることができる。しかし、本発明の実施例は、高さレベル測定だけに限らず、他の任意の測定を同様に行ってもよい。図２Ａは、基板および測定システムの第１のものを基板および測定システムの第２のものに対して動かすように構成したアクチュエータシステムＡＳ、および制御システムＣＳも示す。
【００３０】
図２Ｂは、例えば、基板４の高さレベルをマッピングするための測定軌道を示す。図示する方法では、基板４が測定センサに関して動いてもよいと仮定する。しかし、他の実施例では、基板が固定で測定センサが動くか、または両方が動いてもよい。Ｘ方向およびＹ方向を有する仮想グリッド６を示す。図示するグリッド６のサイズは、測定センサに関する基板４の最大移動範囲を示すと見做す。基板４の高さをマップにするためには、所定の位置８で測定サンプルを得るために測定センサが指示した測定軌道２を矢印で示す方向に追従するように、基板４をこの測定センサに関して動かす。
【００３１】
測定軌道２は、多数の直線軌道、例えば、図示するように１１の直線軌道に分割してもよい。参照数字２１−２２で示す、各直線軌道の最初の部分で、基板４が加速してもよい。参照数字２２−２３で示す、第２の部分で、基板４は、等速でもよくおよび、参照数字２３−２４で示す、第３の部分で、基板４は、減速し、次の直線軌道を始めてもよい。
【００３２】
従来のリソグラフィ装置では、測定センサが等距離の所定の位置８で基板４の高さのサンプルを採ることになっていて、この測定センサが一定サンプリング速度でサンプルを採る。従って、基板４がサンプリング中一定速度で動くのが望ましい。基板４の完全なマップを得るために、基板４は、測定センサがサンプリング用に位置しないとき、即ち、各直線軌道の、基板４の測定領域外にある、慣らし運転距離としても知られる、第１部分２１−２２中、加速する。各直線軌道のの第２部分２２−２３は、基板４上にある。第３部分２３−２４は、再び基板４の測定領域外にある。
【００３３】
グリッド６によって示すように基板４の移動範囲が限られるため、限られた慣らし運転距離しかない。それで、基板４の速度は、限られた移動範囲による最大速度に限られる。高い一定速度を望むなら、長い慣らし運転距離が必要だろう。これを図２Ｃに示し、そこでは参照数字２５−２６によって示す慣らし運転距離が慣らし運転距離２１−２２より長く、従って、基板４が時点２６で所望の速度に達せられる。
【００３４】
図３は、従来のリソグラフィ装置の各上述の直線軌道のタイミングを示す。測定センサに関する基板の位置、速度および加速度を時間の関数として示す。直線軌道の最初（例えば、図２Ｂの参照数字２１）で、基板４は、静止していて、即ち、位置、速度および加速度がゼロでもよい。
【００３５】
ｔ０で、基板は加速し始め、加速度が最大加速度まで直線的に上昇しおよび後に再びゼロ加速度まで減少する。それで、速度がゼロから最大速度まで同時に上昇する。ｔ１で、加速度がゼロになり、このシステムは、整定時間ｔ１−ｔ２中整定するかも知れない。整定は、時間の関数として選択した加速度から生じる比較的大きいジャークのために必要かも知れない。
【００３６】
ｔ２で、測定センサは、参照数字２２（図２Ｂ）に達していて、基板は、一定速度で動き、位置は、時間的に線形に増加する。測定センサが一定サンプリング速度でサンプリングするので、サンプルを等距離位置で採る。ｔ３で、参照数字２３（図２Ｂ）に達し、基板は、減速し始め、即ち、ｔ４で参照数字２４に達するまで負値で加速する。そこで、この方法をｔ０で再びスタートしてもよく、基板をマップにするまで繰返す。
【００３７】
全測定時間を短縮することが望ましく、および従って慣らし運転距離を増すことなく、最大速度を増すことが望ましいので、基板を加速しながらサンプルを採ることを提案する。
【００３８】
本発明の実施例による第１の方法では、図２に関して説明したような各直線軌道の第１部分が基板の測定領域の縁でスタートしてもよい。そのような方法を図４に示す。図４を参照して、測定センサに対する基板の位置、速度、加速度およびジャークを時間の関数として示す。
【００３９】
ｔ０で、基板は静止していてもよく、測定センサに関して、この測定センサがサンプル採取を始めてもよいように配置してある。ｔ０で、基板は、選択した加速度関数に従って加速し始める。この加速のために、速度が増し、位置が増す。この加速期間中、測定センサは、サンプルを採る、即ち、所定の位置での測定を行う。しかし、これらのサンプルは、間が不等期間の時点で採らなければならないかも知れない。従って、一定サンプリング速度でのサンプリングではなく、測定サンプルを何時採るかを決めることが必要である。
【００４０】
更に、図３に示し且つ図３に関して説明したように、従来の構成では、大きい加速度およびジャークによるサーボ誤差を補正するためにサンプルを採る前に整定時間を使う。本発明による上に説明した実施例では、測定が既に始り、続ける必要があるので、整定のための時間がない。この整定時間を省くために、サーボ誤差を減らすことが必要である。サーボ誤差を比較的小さくするためには、ジャークが比較的小さい必要があり、それによって加速度、速度および位置のための滑らかな多項式関数を発生する。それで、加速度関数を比較的滑らかな多項式関数であるように選んでもよい。
【００４１】
図４に示す方法では、加速度を、軌道の加速部分中、時間の２次多項式関数であるように選ぶ。それで、その部分中、速度は、時間の３次多項式関数であり、位置は、時間の４次多項式関数である。
【００４２】
軌道の一定速度部分中、速度は一定であり、従って、ｔ１後、位置は１次多項式、即ち、時間の線形関数である。ｔ２後、基板は、速度がｔ３で再びゼロになるまで、選択した２次多項式関数に応じて減速する。
【００４３】
この発明の一実施例では、上に説明したように、測定サンプルを採るためのタイミングを決めるため、測定システムは、測定センサを制御するための制御システムに作動するように接続した、位置測定システムを含んでもよい。サンプルを所定の測定位置の一つで採ってもよいように、センサが配置してあるとき、この制御システムは、センサが測定サンプルを採るのを制御してもよい。
【００４４】
別の実施例では、この測定タイミングを時間の関数としての位置の逆変換によって予め決めてもよい。図４に示す方法で、この関数は、基板の加速および減速中は４次多項式関数、並びに一定速度部分中は１次多項式関数である。両多項式関数は、解析的に反転してもよい。反転後、タイミング関数ができ、その関数が位置の関数として時間をもたらし、それでこのタイミング関数で、所定の測定位置を所定の測定時点へ変換することができる。
【００４５】
図５は、本発明の実施例に従った別の方法によるタイミングダイヤグラムを示す。図５を参照すると、測定センサに対する基板の位置、速度、加速度およびジャークが時間の関数として示してある。図５による方法では、ｔ０で、測定センサがサンプリングを始める前に、基板が所定の速度に加速する。ｔ１で、基板が所定の速度に達し、このシステムが整定時間の間整定する。この整定時間後、ｔ２で、基板が選択した加速度関数に対応して更に加速しながら、測定センサが測定サンプルを採り始めてもよい。ｔ３で、この速度は一定になり、およびｔ４で、測定サンプルをまだ採りながら、基板は、選択した減速関数に対応して減速する。
【００４６】
ｔ５で、この測定軌道の対応する部分に対する測定を完了する。速度は、ゼロに低下していてもよく、または図５に示すように別の所定の速度に低下していてもよい。後者の場合、ｔ５後、基板は、更にゼロに低下してもよい。ｔ２からｔ３への加速中およびｔ４からｔ５への減速中、ジャークの最大絶対値が、それぞれ、ｔ０からｔ１への加速中およびｔ５後の減速中のジャークの最大絶対値より小さいことを注記する。ジャークが小さいと、図４に示した方法に関して上に説明したのと同様、サーボ誤差を小さく保つ。
【００４７】
上に、測定軌道の各部分が加速のための第１部分、一定速度で動かすための第２部分および減速のための第３部分を含むことを説明した。しかし、加速および減速中に測定サンプルを採るならば、この第２部分を省略してもよい。測定軌道の一部分は、基板が所望の最大速度に達し、この最大速度で動きおよびその後減速するにはあまりにも短過ぎる。それで、加速のための第１部分が最大速度に達する前に終ってもよく、および減速のための第３部分が直ぐ続いてもよい。更なる実施例では、各測定軌道部分に対し、最大速度に達するまで加速を続け、直ちに減速部分が続いてもよい。
【００４８】
上の説明では、測定すべき物体をこの物体と測定センサの間の距離がほぼ一定に保たれるように平面内を動かすために使うことで本発明を説明した。しかし、本発明は、物体を任意の他の方向、例えば、測定センサに接近または離隔する方向に動かすためにも同様に使ってよい。例えば、高さレベルセンサは、測定範囲が限られているかも知れない。測定すべき物体の表面は、この測定範囲内に配置することが必要かも知れない。この表面をことによるとこの測定範囲外から測定範囲内へ動かしながら測定サンプルを採ることは、測定データを集め、その後どの測定データが、この表面が測定範囲内にある間に集めたデータに対応するかを決めることを可能にする。本発明は、測定サンプルを採りながら物体を加速できるようにする。
【００４９】
この本文では、ＩＣの製造でリソグラフィ装置を使用することを具体的に参照するかも知れないが、ここで説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のような、他の用途があることを理解すべきである。当業者は、そのような代替用途の関係で、ここで使う“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“基板”または“目標部分”と同義と考えてもよいことが分るだろう。ここで言及する基板は、露光の前または後に、例えば、トラック（典型的には基板にレジストの層を付け且つ露光したレジストを現像する器具）、計測器具および／または検査器具で処理してもよい。該当すれば、この開示をそのようなおよび他の基板処理器具に適用してもよい。更に、この基板を、例えば、多層ＩＣを創るために、一度を超えて処理してもよく、それでここで使う基板という用語は既に多重処理した層を含む基板も指すかも知れない。
【００５０】
上で、本発明の実施例を光リソグラフィの関係で使うことを具体的に参照したかも知れないが、この発明を他の用途、例えば、印写リソグラフィで使ってもよく、従って事情が許せば、光リソグラフィに限定されないことが分るだろう。印写リソグラフィでは、パターニング装置の微細構造が基板上に創るパターンを決める。このパターニング装置の微細構造を基板に供給するレジストの層に押付け、そこで電磁放射線、熱、圧力またはその組合せを加えることによってこのレジストを硬化してもよい。このレジストが硬化してから、パターニング装置をレジストから外へ移動させ、それにパターンを残す。
【００５１】
ここで使用する“放射線”および“ビーム”という用語は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ位の波長を有する）および超紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームまたは電子ビームのような、粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する。
【００５２】
“レンズ”という用語は、事情が許せば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式および静電式光学要素を含む、種々の型式の光学要素の何れか一つまたは組合せを指してもよい。
【００５３】
この発明の特定の実施例を上に説明したが、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。例えば、この発明は、上に開示した方法を記述する機械可読命令の一つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気若しくは光ディスク）を含んでもよい。
【００５４】
上の説明は、例示であることを意図し、限定を意図しない。それで、当業者には、以下に示す請求項の範囲から逸脱することなく、この説明した発明に修正を施すことができることが明白だろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２Ａ】基板および測定システムにおける測定軌道を概略的に示す。
【図２Ｂ】同測定軌道を概略的に示す。
【図２Ｃ】同測定軌道を概略的に示す。
【図３】従来の走査測定法のタイミングチャートを示す。
【図４】本発明の実施例による走査測定法のタイミングチャートを示す。
【図５】本発明の実施例による走査測定法のタイミングチャートを示す。
【符号の説明】
【００５６】
４  物体、基板
６  グリッド
ＡＳ  アクチュエータシステム
ＣＳ  制御システム
ＭＡ  パターニング装置
ＭＳ  測定システム
Ｗ  基板
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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