(57)【要約】【課題】２つのデバイスを互いに対してアライメントする装置及び方法を提供すること。【解決手段】これらのデバイスのうちの第１デバイスに近接スイッチが設けられ、これらの２つのデバイスのうちの第２デバイスに基準マークを設けることができる。この近接スイッチの検知領域に他のデバイスが入ると、近接スイッチの第１の状態が第２の状態に変わる。即ち、第１状態から第２状態までの移行は、近接スイッチに対する第２デバイスの相対位置の尺度である。近接スイッチに対する第２デバイスの相対位置が分かれば、これらのデバイスは互いに対して所望の相対位置に位置することができる。この近接スイッチを用いて他のデバイスの位置をいくつかの方向で決定することができる。第１デバイスの第２デバイスに対する相対位置及び方向の両方、即ち、回転を、近接スイッチを用いて決定することができる。【選択図】図１
2006100802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調整するように構成された照射装置と、
パターン形成デバイスを支持するように構成されたパターン支持部であって、前記パターン形成デバイスが前記放射ビームにその断面でパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターン支持部と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板の標的部分に投影するように構成された投影装置と、
２つのデバイスを互いに対してアライメントするように構成されたアライメント装置であって、
近接スイッチと、
前記近接スイッチに動作可能に接続され、前記近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、
前記制御装置に動作可能に接続され、前記２つのデバイスのうちの第２デバイスに対して前記２つのデバイスのうちの第１デバイスを移動させるように構成された少なくとも１つのアクチェータとを備える、アライメント装置とを備え、
前記アライメント装置が、前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスに対する前記第１デバイスの相対位置を決定するように構成された、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記第１デバイスが金属物体であり、前記近接スイッチが前記金属物体の動きを検知するように構成された誘導センサである、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記第１デバイスに基準マークが設けられた、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記基準マークが前記第１デバイス中に選択的に形成された穴である、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記基準マークが前記第１デバイス中に選択的に形成された隆起である、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記基準マークが長方形である、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記近接スイッチが光センサである、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記近接スイッチが前記第２デバイス上に配置された、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記第１デバイスがロボットのパッドであり、前記第２デバイスが前記基板テーブル又は前記パターン支持部である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの追加のデバイスを更に備え、前記アライメント装置が前記少なくとも１つの追加のデバイスに対する前記第１デバイスの相対位置を決定する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータが前記第１デバイスを移動させ、前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスが静止している、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２のデバイスの両方が移動する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
２つのデバイスを互いに対して少なくとも２方向でアライメントするように構成されたアライメント装置であって、
近接スイッチと、
前記近接スイッチに動作可能に接続され、前記近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、
前記制御装置に動作可能に接続され、前記２つのデバイスのうちの第２デバイスに対して前記２つのデバイスのうちの第１デバイスを移動させるように構成された少なくとも１つのアクチェータとを備え、
前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスに対する前記第１デバイスの相対位置を、少なくとも２方向で決定するように構成された、アライメント装置。
【請求項１４】
前記近接スイッチが光センサである、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項１５】
前記近接スイッチが前記第２デバイス上に配置される、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項１６】
前記第１デバイスがロボットのパッドであり、前記第２デバイスが前記基板テーブル又は前記パターン支持部である、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの追加のデバイスを更に備え、前記アライメント装置が前記少なくとも１つの追加のデバイスに対する前記第１デバイスの相対位置を決定する、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項１８】
前記アクチュエータが前記第１デバイスを移動させ、前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスが静止している、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２のデバイスの両方が移動する、請求項１３に記載のアライメント装置。
【請求項２０】
２つのデバイスを互いに対して少なくとも２方向でアライメントする方法であって、
前記２つのデバイスのうちの第１デバイスに近接スイッチが設けられ、
前記近接スイッチを用いて前記２つのデバイスのうちの第２デバイスの端部又は外側表面を検知するステップと、
前記検知ステップに基づいて前記近接スイッチに対する前記端部又は前記外側表面の相対位置を決定するステップと、
前記端部又は前記外側表面の前記位置から、前記２つのデバイスのうちの第２デバイスの前記近接スイッチに対する相対位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項２１】
前記端部又は前記外側表面が、前記２つのデバイスのうちの第２デバイスの上に設けられた基準マークの端部又は外側表面である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも２つのほぼ平行な端部の位置が決定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも２つのほぼ面平行な外側表面の位置が決定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記端部及び前記外側表面のうちの少なくとも１つの位置が少なくとも２つの相異なる位置で決定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスに第２基準マークが設けられ、前記第２基準マークの端部及び外側表面の位置を決定するステップを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの追加のデバイスに対する前記第１デバイスの相対位置を決定するステップを更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記アクチュエータが前記第１デバイスを移動させ、前記２つのデバイスのうちの前記第２デバイスが静止している、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１及び第２のデバイスの両方が移動する、請求項２０に記載の方法。
【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、アライメント装置、及びアライメント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板、通常は基板の標的部分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）の製造に使用することができる。このような場合、パターン形成装置は、マスク又はレチクルのどちらかで呼ばれるが、個々のＩＣ層上に形成すべき回路パターンを作製するために使用することができる。このパターンは基板（例えば、シリコン・ウェハ）上の標的部分（例えば、１つ又はいくつかのダイの一部分を含む）に転写することができる。パターンの転写は、一般的には、基板上に準備された感放射線性材料（レジスト）の層上への結像による。一般的に、単一の基板が、連続的にパターン形成される隣接する標的部分のネットワークを含むことになる。
【０００３】
従来のリソグラフィ装置には、標的部分上に全パターンを一度に露光することによって各標的部分が照射されるいわゆるステッパ、及び、所与の方向（「スキャン」方向）へのビームの照射によってパターンをスキャンし、同時に、この方向に平行又は反平行にこの基板をスキャンすることによって、各標的部分が照射されるいわゆるスキャナを含む。基板上にパターンをインプリント（ｉｍｐｒｉｎｔ）することによってパターン形成デバイスから基板にパターンを転写することもできる。
【０００４】
一般的に、リソグラフィ・デバイス製造方法のあるいくつかのステップを実施する前に、いくつかの装置及び／又は物体をアライメントする。例えば、パターンを結像する間、パターン形成装置、基板、及び投影ビームは正確にアライメントしなければならない。他のデバイスもアライメントしなければならず、且つ／又は、リソグラフィ方法のこれら及び他のステップの際にいくつかのデバイスのアライメントが望ましいことがある。
【０００５】
物体をアライメントするためにアライメント装置を設けることができる。従来のリソグラフィ装置では、結合原理（ｄｏｃｋｉｎｇ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）を用いて２つ以上のデバイスを機械的にアライメントする。結合法では第１デバイスが第２デバイスに移動する。第１デバイスが第２デバイスに接近するとき、第１デバイスはいくつかの所定の位置で第２デバイスに機械的に係合する。この係合によって、第１デバイスの第２デバイスに対する相対位置が分かる。いくつかの特性（例えば、係合位置での第１及び第２のデバイスの形状、並びに／又はおそらくは他の特性）に応じてこの相対位置、即ち、これらの２つのデバイスのアライメントは所定の精度を有する。
【０００６】
結合原理を用いるこのアライメント方法を他のアライメント方法と組み合わせて実施することができる。例えば、近接スイッチを用いて第１の方向にデバイスをアライメントすることができる。次いで、上記で説明した結合原理を用いてデバイスを第２の方向及び他の方向にアライメントすることができる。
【０００７】
この第１デバイスは、リスト・アセンブリ（ｗｒｉｓｔ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）で第１デバイスを移動させるように構成されたアクチュエータに結合することができる。このようなリスト・アセンブリは、第１デバイスとこのアクチェータの間に柔軟な結合をもたらし、それによって、なかんずく、較正及びアライメントのために柔軟性をもたらす。
【０００８】
しかし、リスト・アセンブリは、高い製造コストが求められる複雑な構造である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
改善された形で少なくとも２つのリソグラフィ装置のデバイスを互いにアライメントするためのアライメント・デバイス及びアライメント方法を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施例によれば、放射ビームを調整するように構成された照射装置と、パターンを有する放射ビームを自体の断面内に与えてパターン付き放射ビームを形成することができるパターン形成デバイスを支持するように構築されたパターン・サポートと、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板の標的部分に投影するように構成された投影装置とを備えるリソグラフィ装置が提供されている。更に、この装置は、少なくとも２つのデバイスを互いにアライメントするためのアライメント装置を備え、このアライメント装置は、少なくとも１つの近接スイッチと、前記近接スイッチの検知状態を受け取るための、近接スイッチに動作可能に接続された制御装置と、少なくとも２つのデバイスのうちの１つを少なくとも１つの他のデバイスに対して移動させるための、制御装置に動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータとを備え、少なくとも１つの他のデバイスに対するデバイスのうちの少なくとも１つの相対位置を少なくとも２方向で決定するように構成されている。
【００１１】
本発明の実施例によるリソグラフィ装置は、放射ビームを調整するように構成された照射装置と、パターン形成デバイスを支持するように構成されたパターン支持体であって、このパターン形成デバイスは放射ビームに断面でパターンを与えてパターン付き放射ビームを形成することができるパターン支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板の標的部分に投影するように構成された投影装置と、２つのデバイスを互いにアライメントするように構成されたアライメント装置であって、近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続され、近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、この制御装置に動作可能に接続され、２つのデバイスのうちの第１デバイスを２つのデバイスのうちの第２デバイスに対して移動させるように構成された少なくとも１つのアクチェータとを備えるアライメント装置とを備える。このアライメント装置は、２つのデバイスのうちの第２デバイスに対する第１デバイスの相対位置を少なくとも２方向で決定するように構成されている。
【００１２】
本発明の別の実施例によれば、少なくとも２つのデバイスを少なくとも２方向で互いにアライメントするためのアライメント装置が提供される。このアライメント装置は、少なくとも１つの近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続された、近接スイッチの検知状態を受け取るための制御装置と、この制御装置に動作可能に接続された、少なくとも２つのデバイスのうちの少なくとも１つを少なくとも１つの他のデバイスに対して移動させるための少なくとも１つのアクチュエータとを備え、これらのデバイスのうちの少なくとも１つの他のデバイスに対する少なくとも１つのデバイスの相対位置を少なくとも２方向で決定するように構成されている。
【００１３】
少なくとも２方向で２つのデバイスを互いに対してアライメントするように構成された、本発明の実施例によるアライメント装置は、近接スイッチと、この近接スイッチに動作可能に接続され、近接スイッチの検知状態を受け取るように構成された制御装置と、この制御装置に動作可能に接続され、２つのデバイスのうちの第１デバイスを２つのデバイスのうちの第２デバイスに対して移動させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータとを備え、これらの２つのデバイスのうちの第２デバイスに対する第１デバイスの相対位置を少なくとも２方向で決定するように構成されている。
【００１４】
本発明の実施例によれば、少なくとも２つのデバイスを少なくとも２方向で互いにアライメントする方法が提供され、デバイスの少なくとも１つが近接スイッチを備える。この方法は、近接スイッチを用いて少なくとも１つの他のデバイスを検知し、それによって、この少なくとも１つの他のデバイスの端部及び外側表面のうちの少なくとも１つの、近接スイッチに対する相対位置を決定するステップと、この少なくとも１つの他のデバイスの近接スイッチに対する相対位置を端部及び外側表面のうちの少なくとも１つの相対位置から決定するステップとを含む。
【００１５】
本発明の別の実施例によれば、２つのデバイスを少なくとも２方向で互いにアライメントする方法が提供され、２つのデバイスのうちの第１デバイスが近接スイッチを備える。この方法は、近接スイッチを用いてこれらの２つのデバイスのうちの第２デバイスの端部及び外側表面を検知するステップと、この検知ステップに基づいて近接スイッチに対するこれらの端部及び外側表面の相対位置を決定するステップと、これらの端部及び外側表面の相対位置から、２つのデバイスのうちの第２デバイスの近接スイッチに対する相対位置を決定するステップとを含む。
【００１６】
次に、添付の概略図面を参照して、本発明の諸実施例を例としてのみ説明する。図面中、対応する参照記号で対応する部分を示す。
【実施例】
【００１７】
図１に、本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、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線）を調整するように構成された照射装置（イルミネータ）ＩＬと、パターン形成デバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、あるパラメータに従ってパターン形成デバイスを正確に位置させるように構成された第１位置決めデバイスＰＭに接続された支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴとを備える。この装置は、更に、基板（例えば、レジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構成され、あるパラメータに従ってこの基板を正確に位置させるように構成された第２位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、パターン形成デバイス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の標的部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイ）に投影するように構成された投影装置（例えば、屈折投影レンズ装置）ＰＳとを備える。
【００１８】
この照射装置は、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気又は他のタイプの光学部品、或いはそれらの任意の組合せなどの、放射線を方向付け、成形、又は制御するための様々なタイプの光学部品を備えることができる。
【００１９】
この支持構造は、パターン形成デバイスを支持する、即ち、その重量を支える。それは、パターン形成デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、他の条件、例えば、このパターン形成デバイスが真空雰囲気中に保持されているかどうかなどに応じて変わる方法でパターン形成デバイスを保持する。この支持構造は、機械的、真空、静電的又は他のクランプ技法を用いてパターン形成デバイスを保持することができる。この支持構造は、例えば、所望のように固定でき又は移動できるフレーム又はテーブルでよい。この支持構造は、パターン形成デバイスが、例えば投影装置に対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語を使用するどのような場合も、より一般的な用語「パターン形成デバイス」と同義と考えてよい。
【００２０】
本明細書で使用する「パターン形成デバイス」という用語は、基板の標的部分にパターンを形成するためなど、放射ビームの断面中にパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスに関するものと広く解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えば、このパターンが位相シフト・フィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅｓ）又はいわゆるアシスト・フィーチャを備える場合は、基板の標的部分の所望のパターンに必ずしも正確に対応しないことに留意すべきである。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などの、標的部分中に形成されるデバイス中の特別な機能層に対応するであろう。
【００２１】
このパターン形成デバイスは、透過型又は反射型でよい。パターン形成デバイスの例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、プログラム可能なＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ型（ｂｉｎａｒｙ）、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）、及びハーフ・トーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ）などのマスク・タイプ並びに様々な複合マスク・タイプを含む。プログラム可能なミラー・アレイの例には、入射放射ビームを異なる方向に反射するようにそれぞれのミラーが個々に傾くことができる小さいミラーのマトリックス配置が使用される。これらの傾斜ミラーは、ミラー・マトリックスによって反射された放射ビーム中にパターンを付与する。
【００２２】
本明細書で使用する「投影装置」という用語は、使用する放射線の露光、又は浸液の使用や真空の使用などの他の要因にも適した、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、及び静電気の光学装置、又はそれらの任意の組合せを含むどのようなタイプの投影装置も包含するものと広く解釈すべきである。本明細書で使用する「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影装置」と同義であると見なしてよい。
【００２３】
ここで示すように、この装置は（例えば、透過型マスクを用いる）透過型装置である。或いは、この装置は（例えば、上記で参照したようなタイプのプログラム可能なミラー・アレイを用いるか、又は反射マスクを用いる）反射型装置でもよい。
【００２４】
このリソグラフィ装置は、２つ（２ステージ）又はより多い基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）のタイプの装置でよい。このような「多重ステージ」の機械では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、又は予備ステップを１つ以上のテーブルで実施しつつ、１つ以上の他のテーブルを露光に使用してもよい。
【００２５】
このリソグラフィ装置は、投影装置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分が比較的高屈折率の液体、例えば、水によって覆われるタイプの装置でもよい。リソグラフィ装置の他の空間、例えば、マスクと投影装置の間に浸液を用いてもよい。浸漬技法は、投影装置の開口数を増大させるために当技術分野において周知である。本明細書で用いる「浸漬」という用語は、基板などの構造を液体中に浸漬させなければならないことを意味しない、そうではなくて、露光の際、投影装置と基板の間に液体が存在することを意味するに過ぎない。
【００２６】
図１を参照すると、イルミネータＩＬが放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。これらの放射源及びリソグラフィ装置は、例えば、放射がエキシマ・レーザのときは、別個の要素でよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部分を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な方向付けミラー及び／又はビーム拡大器を備える、適切なビーム供給装置ＢＤを利用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬまで通過する。他の場合、例えば、放射源が水銀ランプのときは、この放射源はリソグラフィ装置の一体化した一部分でよい。必要なら、これらの放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬをビーム供給装置ＢＤと共に、放射装置と呼んでもよい。
【００２７】
このイルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成された調整器ＡＤを備えることができる。一般的に、少なくとも、イルミネータのひとみ面中の強度分布の径方向の外側及び／又は内側の範囲（一般的に、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ぶ）を調整することができる。更に、このイルミネータＩＬは、積算器ＩＮや集光器ＣＯなどの他の様々な構成部品を備えることができる。このイルミネータを用いて、放射ビームを調整し、その断面における所望の均一性及び強度分布を有することができる。
【００２８】
放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上に保持されるパターン形成デバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射し、このパターン形成デバイスによってパターン形成される。この放射ビームＢは、マスクＭＡを横切って投影装置ＰＳを通過し、この投影装置がビームを基板Ｗの標的部分Ｃに集束させる。第２位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計、直線エンコーダ、又は容量センサ）を利用して、例えば、放射ビームＢの経路に異なる標的部分Ｃを位置させるよう、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１に明示せず）を用いて、例えば、マスク・ライブラリからの機械的な読み出しの後、又はスキャン中に、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。一般的に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭを形成する長ストローク・モジュール（粗い位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密な位置決め）を利用し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位置決めデバイスＰＷを形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現することができる。（スキャナの場合と異なり）ステッパの場合は、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチェータのみに接続されることがあり、又は固定されることがある。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク合せマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントすることができる。この基板アライメント・マークは、図示するように専用の標的部分を占めるが、それらは、標的部分の間の空間に位置することができる（これらは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られる）。同様に１つ以上のダイがマスク上に準備される状況では、マスク合せマークはこれらのダイの間に位置することができる。
【００２９】
図示した装置は、以下のモードのうちの少なくとも１つにおいて使用できるはずである。
【００３０】
ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止させたままで放射ビームに付与される全パターンを一度に標的部分Ｃに投影させる（即ち、単一の静的露光）。次いで、基板テーブルＷＴをＸ及び／又はＹ方向に移動させて異なる標的部分を露光できるようにする。このステップ・モードでは、露光フィールドの最大寸法は、単一の静的な露光において結像される標的部分Ｃの寸法を制限する。
【００３１】
スキャン・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期してスキャンさせつつ放射ビームに付与されたパターンを標的部分Ｃに投影させる（即ち、単一動的露光）。基板テーブルＷＴのマスク・テーブルＭＴに対する速度及び方向は、投影装置ＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって決定することができる。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大寸法は、単一動的露光の標的部分の幅を（非スキャン方向で）制限する、他方、スキャン動作の長さは、標的部分の高さを（スキャン方向で）決定する。
【００３２】
別のモード：マスク・テーブルＭＴは、基本的に、プログラム可能なパターン形成デバイスを保持して静止させたままであり、基板テーブルＷＴが移動又はスキャンさせつつ放射ビームに付与されたパターンを標的部分Ｃに投影させる。このモードでは、一般的に、パルス放射源を使用し、プログラム可能なパターン形成デバイスは、基板テーブルＷＴの各移動後、又はスキャンの際に連続的な放射パルスの間に、必要ならば更新する。この動作のモードは、上記で述べたようなタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン形成デバイスを利用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３３】
上記で述べた使用モードの組合せ及び／又は変形形態、並びに完全に異なる使用モードを使用することもできる。
【００３４】
図２に、ロボット・アーム４とロボット・アーム４に接続したパッド６とを有するロボット２を示す。このロボット２は、フレーム８に搭載されている。このフレーム８は、例えば、基板を基板テーブル１０まで及び／又は基板テーブル１０から搬送するように構成された搬送装置のフレームでよい。この基板テーブル１０は、基板上にパターンを投影するための投影装置に対して位置することができる。
【００３５】
図２に示す本発明の実施例は例示的な実施例に過ぎないことを理解されたい。当然のことながら、本発明は、基板テーブルから搬送装置まで基板を搬送するように構成された、図２に示すようなロボットに限定されない。本発明は、基板や基板テーブル１０などの他の任意のデバイスに対して、ロボット２などの任意の位置決めデバイスでパッド６などの任意のデバイスを位置決めするために使用することもできる。
【００３６】
本発明の実施例では、ロボット２は、例えば、パターンを基板上に結像した後で、基板テーブル１０から基板をアンロードするように構成される。それに加えて、このロボット２は、パッド６が基板を運ぶように基板を捕らえる。次いで、このロボット２は、ロボット・アーム４を回転させ且つ／又は引っ込めて、例えば、搬送装置の方に基板を搬送する。安定したピック・アップを有し、搬送装置の位置まで所定の精度で基板を搬送するために、基板の位置に対するパッド６の相対位置を知ることが望ましい、即ち、基板がピック・アップされる前にそれらをアライメントするべきである。
【００３７】
従来の装置では、パッド６は基板テーブル１０に対してアライメントすることができる。というのは、基板の位置が基板１０に対して既知であるからである。従って、基板テーブル１０に対するパッドの相対位置が分っていると、その基板に対する相対位置も必要に応じて分かる。
【００３８】
従来のリソグラフィ装置では、近接スイッチ１２が準備され、このスイッチ１２は、パッド６と基板テーブル１０との相対位置を、垂直（図面の平面に直角な）方向で見たとき、較正するように構成されている。近接スイッチ１２はパッド６又は基板テーブル１０に搭載される。その後、上記で述べた結合原理を用いて垂直方向に対してほぼ直角な平面で、パッド６を基板テーブル１０とアライメントする。しかし、近接スイッチ１２は、他の任意の方向でパッド６の位置を較正するように構成することもでき、アライメント面はこの方向に対して必ずしもほぼ直角である必要は無いことに留意されたい。
【００３９】
結合原理、即ち、機械的に２つのデバイスを所定の位置に係合させそれらの位置が互いに分かるようにすることは、複雑で比較的コストのかかるデバイスを必要とし、時間のかかるものである。本発明の実施例によれば、平面でのアライメントを既に存在する近接スイッチ１２を用いて同様に実施することができ、それによって、複雑でコストのかかるデバイスの必要性をなくし、所要時間がより少なくなり、即ち、リソグラフィ装置のスループットが改善する。
【００４０】
近接スイッチ１２は、パッド６などの接近するデバイスを検知する。この接近するデバイスが近接スイッチ１２の検知領域に入ると、近接スイッチ１２の検知状態が第１状態から第２状態に変わる。即ち、近接スイッチ１２の検知状態の第１状態から第２状態への移行、及び、その逆は、接近するデバイスの端部又は外側表面の位置の尺度である。というのは、この移行は検知領域に入るときのデバイスの検知だからである。デバイスが検知領域から離れると、近接スイッチ１２は、再度、第２状態から第１状態に変わり、それによって、近接スイッチ１２から離れて移動するデバイスの端部又は外側表面の位置を再度検知する。以後、デバイスの端部又は基準マークがあるといわれるときは、同様にデバイスの外側表面又は基準マークがあるということができる。
【００４１】
本発明の実施例では、スイッチ１２は、どのような接近する金属物体も検知する誘導センサでよい。本発明の別の実施例では、近接スイッチ１２はどのような接近する物体も検知する光センサでよい。そして、非接触センサが望ましいが、近接スイッチ１２は機械的又は他の任意のタイプのスイッチでもよい。
【００４２】
図２では、近接スイッチ１２の検知状態を受け取るために、破線１８で示す接続によって、制御装置１６が近接スイッチ１２に動作可能に接続される。この制御装置１６は、近接スイッチ１２の検知状態に基づいて、破線２０で示す接続によってロボット２を制御してパッド６を近接スイッチ１２に対して移動させる。即ち、この制御装置１６は、近接スイッチ１２の位置に対するパッド６の相対位置を決定し、近接スイッチ１２又は近接スイッチ１２に対する既知の相対位置を有する他の任意のデバイスに対してパッド６をアライメントさせることができる。
【００４３】
本発明の実施例では、基準マーク１４を準備してもよい。この基準マーク１４は、基準マーク１４が付けられたデバイスを１つ以上の方向にアライメントするように構成される。本発明の実施例では、この基準マーク１４は、少なくとも１つの、各アライメント方向に直角な端部又は外側表面を有する。本発明の別の実施例では、各アライメント方向に対して２つの平行な端部又は面平行な外側表面を準備する。というのは、以下により詳細に述べるように、２つの平行な端部又は面平行な外側表面はどのような系統的な測定エラーもキャンセルできるからである。当然のことながら、基準マーク１４の使用は、デバイスが、デバイスをアライメントするように設計された端部又は外側表面を備えることを求めない。更に、当然のことながら、基準マーク１４の使用は、互いに接近したアライメント端部を有することを可能にし、それによって、アライメントに必要な時間を減少させ、従って、装置のスループットを改善させる。
【００４４】
当然のことながら、これらの近接スイッチ１２及び基準マーク１４はパッド６の任意の側面上又は基板テーブル１０上に位置することができる。図２に示した本発明の実施例では、基準マーク１４の位置をパッド６の一側面上に配置する。本発明の別の実施例では、基準マーク１４をパッド６のどの側面上に位置させてもよく、同様に、それをパッド６の上又は下に位置させてもよい。これらのマーク１４及び近接スイッチ１２の位置を協調関係に配置して近接スイッチ１２が基準マーク１４を検知できるようにする。図２で、これらの基準マーク１４及び近接スイッチ１２は、パッド６及び基板テーブル１０上にそれぞれ配置されるが、当然のことながら、本発明の他の実施例において代替構成をもたらすことができるであろう。例えば、近接スイッチ１２をパッド６上に配置しつつマーク１４を基板テーブル１０上に配置することができる。
【００４５】
基板テーブル１０に対するパッド６の相対位置が、第１方向、例えば、垂直方向で近接スイッチ１２を用いて決定されると、基板テーブル１０に対してパッド６を第１方向でアライメントすることができる。即ち、第１方向での所望の位置に対応させるために、パッドの位置を変えることができる。しかし、他の方向にアライメントする場合、第１方向でのアライメントを行なう前に、この方向での位置を決定することもできる。
【００４６】
他の方向での位置の決定を、同じ近接スイッチ１２を用いて、本発明に従って行なうことができる。その上、パッド６又は基板テーブル１０に基準マーク１４を設ける。近接スイッチ１２が光スイッチ又は光装置の場合、基準マーク１４は色付の像でよく、この像又はその端部を近接スイッチ１２によって検知することができる。近接スイッチ１２が誘導センサの場合、基準マーク１４はパッド６の高温部又は低温部でよく、或いはパッド６中の穴でもよい。基準マーク１４の形状は、構成、所望の測定精度、及び／又は他の要件に応じて選択することができる。
【００４７】
図３に、長方形の形状を有する基準マーク１４を示す。このマーク１４は、その端部を適切な近接スイッチによって検知することができるように構成する。例えば、この基準マーク１４は、ロボット・アーム４又はそれに接続したパッド６の（図３に示すように）隆起した、又は陥没した部分に配置することができる。本発明の実施例では、近接スイッチはこの端部を検知する光センサでよく、又は、基準マーク１４が金属製の場合、近接スイッチは誘導センサでよい。基準マーク１４の所定の端部を検知することによって、パッド及び／又はロボット・アームなどの構造の位置を決定することができる。というのは、この位置は端部に対して予め決められているからである。複数検知を用いて測定精度を向上させることができる。
【００４８】
図４は、本発明の実施例による長方形基準マーク１４の概略表示である。図４中、矢印２２、２４、２６、及び２８は、本発明の実施例による近接スイッチを用いて基準マークの位置を決定する際の基準マーク１４の移動方向を示す。この近接スイッチは、この基準マーク１４の端部又は外側表面を検知するように構成する。基準マーク１４の端部をＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤで示す。
【００４９】
第１検知ステップでは、基準マーク１４は近接スイッチに対して第１矢印２２の方向に移動する。当然のことながら、空間の点に対して、基準マーク１４、近接スイッチ、又はこれらの両方が移動することができる。この第１ステップの際に、基準マーク１４の端部Ａ及びＣを検知する。各端部Ａ及びＣはある測定誤差で検知され、この誤差は系統誤差と統計誤差を含む。系統誤差は検知毎に発生し、一定値を有する。統計誤差はランダムな値を有して再発する。
【００５０】
次のステップでは、基準マーク１４は近接スイッチに対して第２矢印２４の方向に移動する。当然のことながら、矢印２２、２４、２６、及び２８の方向への移動は任意の順序で行なうことができる。この順序は説明した方法の結果に対して重要ではない。次に、第２矢印２４において、端部Ｃ及びＡが検知される。しかし、この方向に存在する系統誤差は、第１矢印２２方向での第１検知ステップにおける端部Ａ及びＣの検知に関して、反対の値を有する。即ち、これらの端部Ａ及びＣの位置を検知した値（全体で４つの値：端部Ａの２つ及び端部Ｃの２つ）を平均すると、系統誤差をキャンセルし、その結果、２つの端部ＡとＣの間に基準マーク１４の中心位置が得られる。即ち、マーク１４の中心位置は、矢印２２、２４によって示される方向に平行な線沿いに見出すことができる。
【００５１】
第３及び第４ステップでは、同じ方法を第２の線に沿って適用するが、この線は本発明の実施例における第１の線に直角になることができる。この第２の線は、第３及び第４の矢印２６、２８に平行である。従って、近接スイッチを、基準マーク１４の位置、及びそれがある面内で接続される構造を決定するために使用し、この面は、第１及び第２の矢印、並びに第３及び第４の矢印にそれぞれ平行な第１及び第２の線によって画定される。
【００５２】
当然のことながら、上記で述べた方法は、容易により多くの方向に拡張できるであろう。例えば、１つ以上の線、即ち、方向、の回りの回転を同様に決定することができる。例示的な回転決定方法を図５に示す。基準マーク１４を、第１及び第２の矢印２２、２４に平行な第１の方向に対して回転させる。基準マーク１４の少なくとも２つのほぼ平行な端部Ａ、Ｃの位置は、参照番号２２Ａ、２２Ｃ、２４Ａ、２４Ｃによって示される、端部Ａ、Ｃのそれぞれに沿った２つの位置で決定される。基準マーク１４の中心Ｅ、Ｆの位置は、それぞれ各矢印２４、２２に沿って決定することができる。ある角度αが第１方向に対する基準マーク１４の回転を決定し、この角度αは、矢印２２、２４に平行な第１方向と中心Ｅ、Ｆの間の仮想的な線３０との間の角度として決定することができる。このような回転決定方法の精度は、第１端部２２と第２端部２４の間の距離によって制限される。できる限り高精度の回転角度を得るために、基準マークを設けたデバイスに更に第２基準マークを設けることができる。第１及び第２の基準マークの位置を決定することによって、回転を決定することができる。この場合、第１基準マークと第２基準マークの間の距離が回転決定方法の精度を決定する。
【００５３】
本明細書でＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して具体的に参照することができるが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、一体化光装置、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検知パターン、フラット・パネル表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の用途を有することができることを理解されたい。当業者なら、このような代替用途に鑑みて、本明細書で「ウェハ」、又は「ダイ」という用語を使用するどのような場合も、それぞれより一般的な用語「基板」、又は「標的部分」と同義と見なしてよいことは充分理解できるであろう。本明細書に記載される基板は、露光の前又は後で、例えば、トラック（一般的に、レジストの層を基板に塗布し、露光したレジスト層を現像するツール）、計測ツール、及び／又は検査ツールにおいて処理することができる。本明細書の開示を、適用できるところで、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。更に、例えば、多層ＩＣを作製するために、基板を１回より多く処理することができ、それによって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理済層を既に含む基板も指すことができる。
【００５４】
光リソグラフィとの関連で本発明の実施例の使用を具体的に言及してきたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリント・リソグラフィに使用することができ、状況が許せば、光リソグラフィに限定されない。インプリント・リソグラフィでは、パターン形成デバイスにおける起伏形状が基板上に作製されたパターンを画定する。パターン形成デバイスの起伏形状は、基板に供給されたレジストの層内に押し付けられ、この上で、電磁放射、熱、圧力、又はこれらの組合せを加えてレジストを硬化させることができる。このパターン形成デバイスをレジストから移動させ、その結果、レジストの硬化後に、レジスト中にパターンが残る。
【００５５】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、約３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）、極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びに、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
【００５６】
「レンズ」という用語は、状況が許せば、反射、屈折、磁気、電磁気、及び静電気の光学部品を含む、様々なタイプの光学部品のうちの任意の１つ又は組合せを指すことができる。
【００５７】
本発明の具体的な実施例を上記で説明してきたが、当然のことながら本発明は説明したのと違う方法で実施することができるであろう。例えば、本発明は、上記で説明した、１つ又は複数の機械読み取り可能な一連の命令、或いは自体内部に記憶したこのようなコンピュータ・プログラムを有するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形をとることができる。
【００５８】
上記の説明は、説明のためであり限定する意図はない。即ち、当業者なら、上記で記載した特許請求の範囲の範疇から逸脱することなく、説明したような本発明に修正を加え得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】基板テーブルから基板をアンロードするように構成された、本発明の実施例によるロボットの概略上面図である。
【図３】図２のロボット・アームに接続したパッド上に存在する基準マークの斜視図である。
【図４】本発明の実施例に従って基準マークを決定する際の基準マークの移動方向を示す図である。
【図５】本発明の実施例に従って基準マークを決定する際の基準マークの移動方向を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｂ  放射ビーム
ＢＤ  ビーム供給装置
ＩＬ  イルミネータ
ＡＤ  調整器
ＩＮ  積算器
ＣＯ  集光器
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
ＰＳ  投影装置
ＩＦ  位置センサ
ＰＭ  第１位置決めデバイス
ＰＷ  第２位置決めデバイス
Ｃ  標的部分
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
２  ロボット
４  ロボット・アーム
６  パッド
８  フレーム
１０  基板テーブル
１２  近接スイッチ
１４  基準マーク
１６  制御装置
１８  破線
２０  破線
２２  基準マークの移動方向
２２Ａ  ２２方向の端部Ａ上の位置
２２Ｃ  ２２方向の端部Ｃ上の位置
２４  基準マークの移動方向
２４Ａ  ２４方向の端部Ａ上の位置
２４Ｃ  ２４方向の端部Ｃ上の位置
２６  基準マークの移動方向
２８  基準マークの移動方向
３０  中心Ｅ、Ｆの間の仮想的な線
Ａ  基準マークの端部
Ｂ  基準マークの端部
Ｃ  基準マークの端部
Ｄ  基準マークの端部
Ｅ  基準マークの中心
Ｆ  基準マークの中心
【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５】
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