(57)【要約】【課題】本発明は、リソグラフィ装置およびその方法、およびデバイス製造方法に関する。特に、リソグラフィ装置でのパターン形成において、整合マーカーを整合させるためにＴＩＳ測定を使用することで生じる欠点を解消し、簡単に高精度の整合を可能にする技術を提供する。【解決手段】本発明の一実施例によれば、第一の整合マーカーを第二の整合マーカーに対して整合させる方法が提供され、この方法によればレンズが第一および第二の整合マーカーの間に配置される。整合ビームが与えられ、この整合ビームはこのレンズを通して第一の整合マーカーを第二の整合マーカー上に結像させる。少なくとも一つの第一および第二の整合マーカーの相対位置を測定するための測定装置として、レンズ干渉計が備えられる。このレンズ干渉計により相対位置を測定して、測定した相対位置に基づいて少なくとも一つの第一および第二の整合マーカーの位置を整合させる。【選択図】図３
2006080536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の整合マーカーを第二の整合マーカーに対して整合させる方法であって、
整合ビームと、第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの間の整合ビームの光路内に配置されたレンズとを使用して第一の整合マーカーを第二の整合マーカー上に結像させること、
第一の整合マーカーに対する第二の整合マーカーの位置を測定するためにレンズ干渉計を使用すること、および
測定した相対位置に基づいて、第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの少なくとも一方の位置を整合させることを含む整合方法。
【請求項２】
前記整合がレンズに相当するツェルニカ多項式の表現での少なくとも一つの低次の項に基づいて行われる請求項１に記載された整合方法。
【請求項３】
第一の整合マーカーが焦点板上に配置された請求項１に記載された整合方法。
【請求項４】
第一の整合マーカーが焦点板を支持するように構成された焦点板テーブル上に配置され、焦点板は焦点板整合マーカーを備えている請求項１に記載された整合方法であって、
第一の整合マーカーに対して焦点板整合マーカーを整合させることを含む整合方法。
【請求項５】
第二の整合マーカーが基板上に配置されている請求項１に記載された整合方法。
【請求項６】
第二の整合マーカーが基板を支持するように構成された基板テーブル上に配置され、基板は基板整合マーカーを備えた請求項１に記載された整合方法であって、
基板整合マーカーを第二の整合マーカーに整合させることを含む整合方法。
【請求項７】
レンズ干渉計が横方向ずれ干渉計を含む請求項１に記載された整合方法。
【請求項８】
整合ビームが第一の整合マーカーに至る前にその光路内に拡散装置が備えられている請求項１に記載された整合方法。
【請求項９】
拡散装置が曇りガラスを含む請求項８に記載された整合方法。
【請求項１０】
拡散装置が第一の整合マーカーの共役フィールド面に配置された請求項８に記載された整合方法。
【請求項１１】
レンズ干渉計を使用し、レンズの少なくとも一つの収差に関する情報を得ること、
前記少なくとも一つのレンズ収差に対するパターン形成構造の位置の感応性を表すデータを得ること、および
それらのデータおよび位置に基づいてパターン形成構造の位置を整合させることを含む請求項１に記載された整合方法。
【請求項１２】
前記データの獲得が、前記少なくとも一つのレンズ収差に対するパターン形成構造の位置の感応性を表すデータで、パターン形成構造に記録されたデータの読取りを含む請求項１１に記載された整合方法。
【請求項１３】
基板の放射光感応部分にパターン形成構造のパターンを結像させるためにレンズを使用することを含む請求項１１に記載された整合方法。
【請求項１４】
デバイスの製造を含み、
その製造方法がパターン形成構造に対して基板を整合させること、
放射ビームの横断面にパターンを与えるためにパターン形成構造を使用すること、および
基板のターゲット箇所にパターン形成された放射ビームを投影することを含み、
前記基板の整合が第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの少なくとも一方の位置の前記整合を含んでいる請求項１に記載された整合方法。
【請求項１５】
整合ビームおよびレンズを使用して第三の整合マーカーを前記第二の整合マーカー上に結像させること、および
第三の整合マーカーに対する第二の整合マーカーの位置を測定するためにレンズ干渉計を使用することを含む請求項１に記載された整合方法。
【請求項１６】
整合ビームおよびレンズを使用して第三の整合マーカーを前記第三の整合マーカー上に結像させること、および
第一の整合マーカーに対する第三の整合マーカーの位置を測定するためにレンズ干渉計を使用することを含む請求項１に記載された整合方法。
【請求項１７】
第一の整合マーカーを第二の整合マーカーに対して整合させるシステムであって、
第一の整合マーカーを第二の整合マーカー上に結像させるように構成されたレンズで、第一の整合マーカーと第二の整合マーカーとの間の整合ビームの光路内に配置されたレンズと、
第二の整合マーカーに対する第一の整合マーカーの位置を測定するように構成されたレンズ干渉計と、
測定した相対位置に基づいて第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの少なくとも一方の位置を整合させるように構成された制御システムとを含む整合システム。
【請求項１８】
前記制御システムが、
記憶装置と、
レンズ干渉計に連絡して整合された位置を記憶装置に保存するように構成されたプロセッサとを含んでいる請求項１７に記載された整合システム。
【請求項１９】
レンズ干渉計がレンズの少なくとも一つの収差に関する情報を得るように構成され、
前記制御システムが前記少なくとも一つの収差に対するパターン形成構造の位置の感応性を表すデータを獲得して、その情報およびデータに基づいてパターン形成構造の位置を整合させるように構成されている請求項１７に記載された整合システム。
【請求項２０】
前記レンズが基板の放射光可能部にパターン形成構造のパターンを結像させるように構成された請求項１９に記載された整合システム。
【請求項２１】
前記制御システムが前記少なくとも一つの収差に対するパターン形成構造の感応性を表すデータで、パターン形成構造に保存されたデータを読取るように構成されている請求項１９に記載された整合システム。
【請求項２２】
前記制御システムが、
パターン形成構造に記憶されたデータを読取るように構成されたセンサーと、
それらの情報およびデータに基づいてパターン形成構造の整合された位置を計算するように構成されたプロセッサとを含んでいる請求項２１に記載された整合システム。
【請求項２３】
放射ビームの横断面にパターンを与えるように作用するパターン形成構造を支持するように構成された支持構造と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
基板の低減にパターン形成されたビームを投影するように構成された投影系とを含み、
制御システムが測定された相対位置に基づいてパターン形成構造の位置を整合させるように構成されている請求項１７に記載された整合システム。
【請求項２４】
第一の整合マーカーをビームで照射すること、
第一の整合マーカーからのビーム光を第二の整合マーカー上に投影するためにレンズを使用すること、
第二の整合マーカーからのビーム光によりレンズの少なくとも一つの収差に関する情報を得ること、および
その情報に基づいて第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの少なくとも一方の他方に対する位置を測定することを含む整合方法。
【請求項２５】
第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの少なくとも一方を基準位置に対して整合させることを含む請求項２４に記載された整合方法。
【請求項２６】
前記情報の獲得が、第二の整合マーカーからのビーム光の干渉による少なくとも一つのレンズ収差に関する情報の獲得を含む請求項２４に記載された整合方法。
【請求項２７】
前記情報の獲得が、第二の整合マーカーからのビーム光によってレンズに対応するツェルニカ多項式の少なくとも一つの項に関する情報を獲得することを含む請求項２４に記載された整合方法。
【請求項２８】
前記情報の獲得が、共通のパス干渉計を使用して少なくとも一つの収差を決定することを含む請求項２４に記載された整合方法。
【請求項２９】
ビームによる第一の整合マーカーの前記照射が、拡散ビームで第一の整合マーカーを照射することを含む請求項２４に記載された整合方法。
【請求項３０】
前記少なくとも一つの収差に対するパターン形成構造の位置の感応性を表すデータを獲得すること、および
その情報およびデータに基づいて、少なくとも一つの第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーに関するパターン形成構造の位置を整合させることを含むに請求項２４に記載された整合方法。
【請求項３１】
基板の放射光感応部ににパターン形成構造のパターンを結像させるためにレンズを使用することを含む請求項３０に記載された整合方法。
【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およびその方法、およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は基板のターゲット箇所に対して所望パターンを付与する機械である。例えば、リソグラフィ装置は集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その分野では、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成するためにマスクや焦点板とも別称されるパターン形成構造を使用することができ、またこのパターンは、放射光感応物質（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェーハ）上のターゲット箇所（例えば、一つまたは幾つかのダイよりなる部分を包含する）上に像形成されることができる。一般に、一つの基板は連続的に露光されるターゲット箇所が隣接されたネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、一回の行程で一つのターゲット箇所に全パターンを露光することで個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるステッパと、投影ビームをによりパターンを所定の方向（「走査」方向）へ走査すると同時に、その方向と実質的に平行または非平行な方向へ基板を同期して走査し、これにより個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるスキャナとを含む。
【０００３】
ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用を特別に言及するが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置は一体光学システム、磁気定義域メモリのガイドおよび検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例のあることも理解しなければならない。このような代替応用例では、本明細書の「ウェーハ」や「ダイ」の用語の使用は、それぞれさらに一般的な用語の「基板」や「ターゲット箇所」と同義語であると考えることができることを認識するであろう。本明細書で引用する基板は、露光前または露光後に例えばトラック（典型的に基板にレジスト層を付与し、また露光したレジストを現像する工具）、冶金工具または検査工具にて処理することができる。適当とされるならば、本明細書の開示内容はそれらの基板処理工具や他の基板処理工具に適用することができる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣを製造するために一回以上処理されることができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数回処理して得た層を含む基板も示すことができる。
【０００４】
本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば、３６５，２４８，１９３，１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）、および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームのような粒子ビームを含む全ての種類の電磁放射線を包含する。
【０００５】
本明細書で使用する「パターン形成構造」というは用語は、例えば基板のターゲット箇所にパターンを形成するため、投影ビームの横断面にパターンを付与するために使用できる手段を示すものと広く解釈されねばならない。投影ビームに付与されるパターンは基板のターゲット箇所に望まれるパターンと厳密に同じではないことに留意すべきである。一般に投影ビームに付与されるパターンは、ターゲット箇所に形成される集積回路のようなデバイスの特定の機能層に一致する。
【０００６】
パターン形成構造は透過式または反射式とすることができる。パターン形成構造の例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレー、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッド・マスクのようなマスク形式が含まれる。例とするプログラム可能ミラー・アレーは小さなミラーのマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾動されることができ、これにより反射ビームがパターン化される。
【０００７】
支持構造がパターン形成構造を支持する、すなわちその重量を受止める。この支持構造は、パターン形成構造の配向、リソグラフィ装置の設計、および例えばパターン形成構造が真空環境の中で保持されるか否かのような他の条件に幾分従って、パターン形成構造を保持する。支持は、機械的クランプ、真空圧、または例えば真空条件の下での静電クランプのような他のクランプ技術を使用して行うことができる。この支持構造は例えばフレームまたはテーブルとすることができ、必要に応じて固定されるか移動可能とされ、またパターン形成構造が例えば投影系に対して望まれる位置であることを保証することができるようになされる。本明細書で使用する「焦点板」または「マスク」という用語はさらに一般的な「パターン形成構造」という用語と同意語と考えることができる。
【０００８】
本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば露光用放射光の使用、または浸漬流体の使用や真空圧の使用のような別の要因に対して適当となるように、屈折光学系、反射光学系および屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語はさらに一般的な「投影系」という用語と同意語と考えることができる。
【０００９】
照射系もまた、放射投影ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系の要素を含む各種の形式の光学要素を包含し、それらの要素は以下に、集合体または単体で「レンズ」とも称される。
【００１０】
このリソグラフィ装置は二つ（デュアル・ステージ）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）を有する形式とされることができる。そのような「多段」機械においては、付加されるテーブルは平行状態で使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に他の一つ以上のテーブルが準備作業を実行するようになされ得る。
【００１１】
このリソグラフィ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水の中に浸されて投影系の最終要素と基板との間隙を液体が充満するような形式の装置とすることもできる。浸漬液体はリソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の要素との間にも与えられることができる。浸漬技術は投影系の口径値を増大させるために当分野で良く知られている。
【００１２】
基板のターゲット箇所に所望パターンを正確に付与するために、焦点板は基板に整合されねばならない。それ故に、従来技術によれば、基板に対する焦点板の相対位置を測定および調整することによってその相対位置が正確に設定されている。この技術状況によれば、基板に対するパターン形成構造の整合は、例えば二つの整合動作を使用して行われている。
【００１３】
第一の動作で、基板はその基板を担持している基板ステージ（テーブル）に対して整合される。一方、第二の動作で、焦点板が基板ステージに対して整合される。これらの二つの動作の結果、焦点板は基板に対して望まれるように整合される。
【００１４】
単段機械が使用される場合、第一および第二の動作は露光位置にて行われる。デュアル・ステージの機械が使用される場合、第一の動作は露光位置から離れた第一の位置で実行される。その後、基板の配置された基板ステージが露光位置へ送られ、そこで第二の動作が実行される。
【００１５】
第一の動作は二つのセンサーによって実行される。第一のセンサーは基板ステージに対する基板の相対位置をｘ，ｙおよびＲＺ方向で測定する。ここで、ｘｙ面は基板の表面と実質的に平行な平面と定義され、ｘ方向およびｙ方向は互いに対して実質的に直角をなす。ｚ方向はｘ方向およびｙ方向に対して実質的に直角であり、したがってＲＺはｘｙ面内におけるｚ方向のまわりの回転を表す。このセンサーに関するさらに詳細な説明は、例えばＥＰ０９０６５９０Ｂ１にて与えられる。通常レベル・センサーと称される第二のセンサーは、露光されるべき基板上の位置に依存した表面の高さを測定して高さマップを形成し、このような決定された高さに基づいてｘ軸およびｙ軸のまわりの回転Ｒｘ，Ｒｙを決定する。
【００１６】
次に、第二の動作において焦点板は基板ステージに対して整合される。これは当業者には認識されるであろう透過像センサー（ＴＩＳ）のような像センサーによって行うことができる。ＴＩＳ測定は、焦点板上に備えられた第一の整合パターン（マスク整合マーク）を投影系（レンズ）を通して基板ステージに備えられた第二の整合パターンに対して像形成することで行われる。これらの整合パターンは多数の孤立線を含む。基板ステージ内では、第二の整合パターンの後方に感光センサー、例えばダイオードが備えられ、これが像形成された第一の整合パターンの光強度を測定する。第一の整合パターンの投影像が第二の整合パターンに正確に合致したときにセンサーは最大強度を測定することになる。基板ステージはここで異なるｚレベルにおいてｘ方向およびｙ方向へ移動され、その間にセンサーは強度を測定する。したがって、このＴＩＳは実際は空間像センサーであり、多数の操作スリットが孤立線の空間像を探査する。これらの測定結果に基づいて基板ステージの最適相対位置が決定できる。ＴＩＳセンサーは図２を参照して以下にさらに詳細に説明される。透過像センサーの代わりに、反射像センサーを使用することもできることは理解されよう。その場合、基板ステージに備えられる第二の整合パターンは反射式とされ、感光センサーはウェーハ・ステージ内に配置されない。したがって、ここでは透過式像センサーを引用するが、一般にどの形式の像センサーとすることもできることは理解されるであろう。
【００１７】
しかしながら、本発明者はＴＩＳ測定の使用が幾つかの欠点を伴うことを見い出した。孤立線の位置は焦点板、適用される照射モードおよびレンズ収差によって決まる。第一および第二の整合パターンは、基板に像形成されるべきパターン形成構造の特徴とは異なる構造および寸法を有する。このパターン形成構造の特徴は、例えばレンズ収差に対する応答が異なることで整合パターンとは異なる整合位置を有する。したがって、レンズはそれらを異なるように処理する、すなわちパターン形成構造の構造とは異なる位置に整合パターンを投影する。これは、横方向（ｘ，ｙ面内）ならびに軸方向（ｚ方向）において整合位置にズレを生じることになる。
【００１８】
整合シーケンスは通常は複数回の単独点整合を含む。単独点整合の結果は一つの整合された位置ｘ，ｙ，ｚに等しい。複数の点が整合されると、それらの点の相対位置に基づいて回転を計算することができる。異なる位置の収差は異なるから、ＴＩＳによる単点整合は異なる位置で異なる影響を受ける。したがって、全てのパラメータにおいてズレの生じることが予想されるのである。
【００１９】
上述したような二動作に代えて一動作で整合を実行することも可能である。そのような単一段階による整合スキームでは、焦点板は基板に対して直接に整合される。これはｘ，ｙおよびＲｚ方向におけるレンズ透過整合システム測定を使用して行われる。この測定のさらに詳細な説明はＥＰ１０２６５５０Ａ２で与えられている。
【００２０】
既に説明したように、ＴＩＳで測定した整合された位置はレンズの収差の影響を受ける。開口数（ＮＡ）および波長を変化させずにリソグラフィ・システムの解像度を高める場合、新しい照射モード（例えばｋ１係数が小さい）が導入される。これらのモードでは共通して限られた数の小さなアングル（ポール）からの光を有する。例えば、双極子（ダイポール）による照射では開角が非常に小さな二つのアングルのもとで焦点板が照射される。これらの形式の照射モードでは、レンズの開口数ＮＡの使用も非常にばらばらである。このような異なるさまざまな照射モードの使用は、整合の不正確さを増す。
【００２１】
露光の間、投影系のレンズは投影ビームからエネルギーを吸収する結果として高温になる。高温になったレンズは光学的特徴が異なるために、レンズ収差が変化することになる。較正は「冷間状態」のレンズを使用して実施されているので、その較正された整合はもはや適正であるとみなすことはできない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
一実施例によれば、第二の整合マーカーに第一の整合マーカーを整合させる方法は、整合ビームと、この整合ビームの光路内で第一のマーカーおよび第二のマーカーの間に配置されるレンズとを使用して、第一のマーカーを第二のマーカー上に像形成すること、レンズ干渉計を使用して第一のマーカーに対する第二のマーカーの相対位置を測定すること、および測定した相対位置に基づいて第一および第二の整合マーカーの少なくとも一方の位置を整合させることを含む。
【００２３】
他の実施例によれば、第二の整合マーカーに対して第一の整合マーカーを整合させるシステムは、第二の整合マーカー上に第一の整合マーカーを像形成するために配置され、第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの間で整合ビームの光路内に位置されたレンズと、第二の整合マーカーに対して第一の整合マーカーの相対位置を測定するために配置されたレンズ干渉計と、測定した相対位置に基づいて第一および第二の整合マーカーの少なくとも一方の位置を整合させるために配置された制御システムとを含む。
【００２４】
さらに他の実施例によれば、整合方法は、ビームで第一の整合マーカーを照射すること、第一の整合マーカーからの光ビームを第二の整合マーカーに投影し、第二の整合マーカーからの光ビームによって少なくとも一つレンズ収差に関する情報を得ること、およびこの情報に基づいて第一および第二の整合マーカーの少なくとも一方の相対位置を測定することを含む。
【００２５】
本発明の実施例が、単なる例として添付概略図を参照して以下に説明される。以下の説明および図面において、同じ符号は同じ部分を示している。
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例は、整合測定に対するレンズの影響を減少させるために適用することのできる装置および方法を含む。
【００２７】
図１は本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置を模式的に示している。この装置は、放射光（例えば、ＵＶ（紫外）線またはＥＵＶ（極紫外）線）の投影ビームＰＢを供給する照射系（照射装置）ＩＬと、パターン形成構造（例えば、マスク）ＭＡを支持し、部材ＰＬに対してそのパターン形成構造を正確に位置決めするために第一の位置決め装置ＰＭ（例えば、回転モーター、直動モーターまたは平面モーターを含む）に連結された第一の支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、基板Ｗ（例えばレジスト被覆ウェーハ）を保持し、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするために第二の位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブル（例えばウェーハ・テーブル）ＷＴと、パターン形成構造ＭＡにより投影ビームＰＢに与えたパターンを基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）に像形成する投影系（例えば、屈折投影レンズ）とを含む。
【００２８】
本明細書に記載するように、この装置は透過式（例えば、透過式マスクを使用する）の形式とされている。これに代えて、この装置を反射式（例えば、上述で説明したプログラム可能ミラー配列の形式を使用する）とすることもできる。
【００２９】
照射系ＩＬは放射光源ＳＯから放射ビームを受入れる。例えば放射光源が励起レーザーである場合には、放射光源およびリソグラフィ装置を完全に分離することができる。その場合、放射光源はリソグラフィ装置の一部を形成するものと考えるのではなく、放射ビームは放射光源ＳＯから、例えば適当な方向決めミラーおよび（または）ビーム拡張機を含むビーム導入システムＢＤによって照射装置ＩＬへ送られる。他の例では、例えば放射光源が水銀ランプであるときは、放射光源は装置に一体の部分となされる。放射光源ＳＯおよび照射装置ＩＬは、必要ならばビーム導入システムＢＤと一緒にして放射系と称することができる。
【００３０】
照射装置ＩＬは、ビームの角度的な強度分布を調整する調整構造ＡＭを含むことができる。一般に、照射装置の瞳面における強度分布の半径方向の少なくとも外側範囲および（または）内側範囲（一般にそれぞれｓ−アウターおよびｓ−インナーと称される）は調整することができる。さらに、照射装置ＩＬは積分装置ＩＮおよびコンデンサーＣＯのような他のさまざまな構成部材を一般に含む。照射装置は、投影ビームＰＢと称される横断面に所望の均一性および強度分布を有する調整された放射ビームを形成する。
【００３１】
投影ビームＰＢはマスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡを照射する。マスクを横断したビームＰＢはレンズＰＬを透過する。このレンズは基板Ｗのターゲット箇所Ｃ上にビームの焦点を結ぶ。第二の位置決め装置ＰＷ（例えば、少なくとも一つの回転モーター、直動モーターまたは平面モーターを含む）および位置センサーＩＦ（例えば、干渉式または容量式の装置および（または）エンコーダ）によって、例えばビームＰＢの光路内に異なるターゲット箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動されることができる。同様に、例えば、マスク保管場所からマスクが機械的に取出された後または走査時に、ビームＰＢの光路にマスクＭＡを正確に位置決めするために第一の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサー（例えば、図１に明確に示されてはいないが干渉式または容量式の装置および（または）エンコーダ）を使用できる。一般に、物品テーブルＭＴ，ＷＴの動作は、位置決め装置ＰＭ，ＰＷの一部を構成する長ストローク用モジュール（粗い位置決め）および短ストローク用モジュール（微細な位置決め）によって行われる。しかしながら、ステッパの場合には（走査とは反対に）、マスク・テーブルＭＴは短ストローク用アクチュエータのみに連結されるか、固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マーカーＭ１，Ｍ２および基板整合マーカーＰ１，Ｐ２を使用して整合される。
【００３２】
図示装置は以下の好ましいモードで使用できる。
【００３３】
１．ステップ・モードでは、投影ビームに与えられたパターン全体が一回の行程でターゲット箇所Ｃ上に投影される（すなわち、一回の静止露光）間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保持される。その後基板テーブルＷＴはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて、別のターゲット箇所Ｃが照射できるようになされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大寸法が一回の静止露光で像形成されるターゲット箇所Ｃの寸法を制限する。
【００３４】
２．走査モードでは、投影ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃ上に投影（すなわち、一回の動的露光）される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期して走査される。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、倍率（縮小率）および投影系ＰＬの像転倒特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大寸法は一回の動的露光でのターゲット箇所の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査動作の長さはターゲット箇所の高さ（走査方向）を決定する。
【００３５】
３．他のモードでは、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能パターン形成構造を基本的に制し状態に保持し、基板テーブルＷＴは投影ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃに投影される間に移動または走査される。このモードでは、一般にパルス化された放射光源が使用され、プログラム可能パターン形成構造は基板テーブルＷＴの各々の移動の後、または走査時の連続的な放射光パルスの間に、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用した形式のプログラム可能ミラー配列のようなプログラム可能パターン形成構造を使用するマスクの無いリソグラフィにも容易に適用することができる。
【００３６】
上述した使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび（または）変更もリソグラフィ装置で使用することができる。
【００３７】
上述で既に説明したように、基板Ｗに対する焦点板ＭＡの整合を二動作で行うことができる。まず最初は基板Ｗが基板テーブルＷＴに対して整合され、第二の動作で焦点板ＭＡが基板テーブルＷＴに対して整合される。この二つの動作の結果として、焦点板および基板の相対位置が分かり、パターン形成構造の最適な像形成を保証するための最適設定が可能となる。
【００３８】
本明細書に記載する本発明の実施例のうちの少なくとも幾つかは第二の動作に関連した問題点、すなわち基板テーブルＷＴに対する焦点板ＭＡの整合に関する解決策を与える。したがって、このために従来使用されているセンサー、すなわちＴＩＳセンサーが図２を参照してさらに説明される。
【００３９】
図２はＴＩＳセンサーの一部の簡略化された模式図を示している。図１と同じ符号が同じ物品に使用されている。
【００４０】
図２はマスク整合マーカーＭ１を備えた焦点板ＭＡを示している。この図面は基板テーブルＷＴと、焦点板ＭＡと基板テーブルＷＴとの間に備えられた投影系ＰＬをさらに示している。投影系ＰＬは単一レンズとして示されているが、複数レンズとされ得ることは理解されるであろう。投影系ＰＬは便宜的にレンズＰＬと称される。
【００４１】
基板テーブルＷＴは基板テーブル整合マーカーＷ１を備えたＴＩＳセンサーを含む。この整合マーカーＷ１の後方にはダイオードのような感光センサーＳが備えられている。このセンサーＳは測定したデータをプロセッサ２０へ連絡するための配線Ｃが備えられる。プロセッサ２０は記憶装置２１と連絡するように配置されている。
【００４２】
整合測定はマスク整合マーカーＭ１に対して整合ビームＡＢを与え、レンズＰＬを通して基板テーブル整合マーカーＷ１にマスク整合マーカーＭ１を結像させることで実行される。整合ビームＡＢは基板Ｗの露光に使用されるのと同じ放射源ＳＯ（図２に示されていない）から発せられることが好ましい。
【００４３】
基板テーブル整合マーカーＷ１は透過式のものであり、両マーカーＭ１，Ｗ１は予め定められた同じパターンを有し、これによりレンズＰＬによって基板テーブル整合マーカーＷ１の上に投影されたマスク整合マーカーＭ１のパターンと、基板テーブル整合マーカーＷ１のパターンとは合致するようになされる。このことは、焦点板ＭＡと基板テーブルＷＴの相対位置が正しいならば、基板テーブル整合マーカーＷ１を通して最大光量が伝達されることを意味する。その場合、センサーＳは最大光量を検出することになる。
【００４４】
整合は基板テーブルＷＴを全三方向（ｘ，ｙ，ｚ）へ移動させることで、例えば、ｘおよびｙ方向に走査移動させ、ｚ方向の異なる位置でそれらの走査を実施することによって行われ、その間、センサーＳで受取る光強度を常に測定する。基板テーブルＷＴの移動は図１を参照して（図２には示されていない）説明されたように第二の位置決め装置ＰＷのような位置決め装置で行われる。これらの位置決め装置ＰＷはプロセッサ２０によって制御される。
【００４５】
センサーＳが最大光量を測定する基板テーブルＷＴの位置は焦点板ＭＡに対する基板テーブルＷＴの最適相対位置となるものと考えられる。
【００４６】
しかしながら、この整合方法は既に上述したような幾つかの欠点を有する。第一に整合マーカーＭ１の像はレンズＰＬにより露光に使用されるパターンとは異なって処理されることになる。何故なら、寸法が異なるからである。これは例えば横方向（ｘ，ｙ）および軸線方向（ｚ）においてズレを生じ得る。
【００４７】
また、露光時にレンズＰＬは投影ビームＰＢからエネルギーを吸収した結果として高温となる。高温になったレンズは異なる光学特性を有することになるため、較正された整合はもはや適正とみなすことができなくなる。何故なら、較正は「冷間状態」のレンズを使用して実施されたからである。
【００４８】
図３は本発明の実施例による測定システムを模式的に示している。図３では、同じ構成部材を示すために図２と同じ符号が使用されている。図３に示されたこの測定システムはレンズ干渉計と称される。焦点板ＭＡの隣に焦点板ステージＭＴが示されており、焦点板のレベル位置にレンズ干渉計マーカーＩＭ１が備えられている。
【００４９】
この実施例によれば、レンズ干渉計マーカーＩＭ１は焦点板ステージＭＴ上に配置されている。しかしながら、このレンズ干渉計マーカーは焦点板上に直接に配置されることもできることは理解されるであろう。
【００５０】
瞳面の全ての位置で移送を決定するために瞳目全体に光を与えることが望ましい。したがって、整合ビームＡＢの伝達光路における焦点板上のレンズ干渉計マーカーＩＭ１の上方に、散乱部材、例えば曇りガラスＦＧが備えられる。例えばサンド・ブラスト部材、回折部材およびホログラフィー部材のような他の部材も散乱部材として使用できることは理解されるであろう。解像度が下位のピンホールも使用できる。
【００５１】
曇りガラスＦＧは焦点板テーブルとして形成でき、また焦点板テーブルＭＴに接近させて配置できる。しかしながら、共役フィールド面に接近させて配置することもできる。
【００５２】
実施例による測定システムは、基板テーブルＷＴ上のレンズ干渉計マーカーＩＷ２をさらに含む。この実施例によれば、これは透過性マーカーである。２Ｄ検出器が基板のレベル位置でレンズ干渉計マーカーＩＷ２の後方（整合ビームＡＢの伝達方向に関して見た場合）に配置される。この検出器Ｓは像のレベル位置で光を検出するのであり、カメラとされ得る。
【００５３】
実施例による測定システムはフィールド・ポイント毎のレンズ収差を測定するのに使用される。この測定システムはずれ干渉の原理を基本とし、光源モジュールおよびセンサー・モジュールを含む。光源モジュールは投影系ＰＬの対象面に置かれたクロム製のパターン層（レンズ干渉計マーカーＩＭ１）を有し、またそのクロム層の上方に備えられた付加的な光学装置を有する。この組合せは投影系ＰＬの全瞳面に放射光の波面を与える。センサー・モジュールは投影系ＰＬの像面に置かれたクロム製のパターン層（レンズ干渉計マーカーＩＷ２）と、クロム製の前記層ＩＷ２の後方にある距離を隔てて置かれたカメラ（または２Ｄ検出器）を有する。センサー・モジュールのクロム製パターン層ＩＷ２は、互いに干渉して干渉写真を生じる幾つかの回折次数に放射光を回折する。干渉写真はカメラで測定される。投影系ＰＬの収差はこの測定した干渉写真に基づいてソフトウェアで決定することができる。
【００５４】
しかしながら、そのような干渉計マーカーＩＷ２は反射式とされることもできることは理解されるであろう。レンズ干渉計マーカーＩＷ２が代替的に基板Ｗ上に配置される。この場合、反射式が使用されることが好ましい。
【００５５】
光学要素は基板ステージ整合マーカーＩＷ２とセンサーＳとの間に備えられる。
【００５６】
測定構造はレンズ干渉計である。この実施例では、レンズ干渉計は実際にレンズずれ干渉計とされるが、他のレンズ干渉計も使用できる。例えば、「ダニエル・マラカラ氏の「オプティカル・ショップ・テスティング（第二版）」は使用可能なレンズ干渉計を概説している（ＩＳＢＮ１−４７１−５２２３２−５）。一般に、レンズ干渉計は一つのフィールド・ポイントでレンズ収差を測定する。最低次（第一次）の収差は、ｘ，ｙおよびｚ方向での変位である。これよりも高い次数の収差は、球面収差、コマ（非対称収差）、非点収差、スリーウェーヴ、ファイヴウェーヴなどである。
【００５７】
さらに、レンズ収差は完全球面波面に対する収差として定義できる。そのような完全球面波面は一点に収斂する。この点が検出器Ｓの検出点と一致する場合、測定される点はいわゆるツェルニカ（Ｚｅｒｎｉｋｅ）多項式として表すことができる。しかしながら、収斂点が検出器Ｓの検出点と一致しない場合、それらのツェルニカ多項式を定めることはできる。最低次が波面の変位に関する測定値となる（すなわち、ｘ，ｙ方向における傾きおよび二次項）。
【００５８】
したがって、一実施例でセンサーＳの出力は最適焦点（すなわち傾きおよび焦点外れのツェルニカ多項式がゼロであるところ）のｘ，ｙ，ｚ位置の測定値と、この点におけるレンズ収差とを含む。
【００５９】
図２を参照して説明したような整合像センサー（ＴＩＳのような）と比較した場合、レンズ干渉計はより多くの測定を行い、また異なる方法でも測定する。整合像センサー（ＴＩＳ）は、図６ａに模式的に示されるように第一次収差、すなわち変位のみ測定する。しかし、リソグラフィ法（特別なテスト・パターンを使用して）で測定される。それらのテスト・パターン像は収差による影響を受ける。例えば、ＸＹ位置はコマによる影響を受け、Ｚ位置は球面収差による影響を受ける。レンズ干渉計は収差とは無関係に整合位置を測定する。
【００６０】
レンズ干渉計はレンズ収差を決定するために使用される。これを如何に行うかの詳細な説明はＷＯ０１／６３２３３Ａ２およびＥＰ１２３１５１７Ａ１に与えられている。
【００６１】
本発明で使用するレンズ干渉計は横ずれ干渉計であり、「ルンキーテスト」と密接に関係する。互いにずれた（横方向に移動した）二つの同じ（迷走）波面の間の干渉を基本とする。このずれは像面（基板レベル）に回折格子を配置することで実現される。したがって、二つの同じ（迷走）波面は干渉する。位相差（波面差）自体は強度差に変換される。
【００６２】
２Ｄ干渉パターンはセンサーＳ、例えばこの格子より遠距離域（または瞳面）にあるカメラで検出される。したがって基本的に、ずれた波面が測定される（２Ｄ位相マップ）。この検出精度を高めるために、回折格子による整合を行うように異なる対象で多数のずれた波面が測定された（フェーズ・ステッピング）。これは回折格子の周期で記録強度に振れを与える。この信号の位相分布がずれた波面に等しい。
【００６３】
第二のずれた波面（多少ながら直交ずれ方向における）は、実波面（測定されたずれた波面は波面の差だけである）を再形成するために使用される。この実波面上で直交多項式の展開が行われる。この展開の係数はレンズ収差である。最低次は整合位置に等しい（ｘおよびｙは直交方向における傾きに等しい）。収差は以下に説明する記憶装置２１に記憶される。整合位置は照射モードおよび使用される焦点板ＭＡのパターンとは無関係である。
【００６４】
これより高次の収差（例えば球面収差、コマ収差、非点収差、スリーリーフその他）も記憶装置２１に記憶され、例えば投影レンズの認定、投影レンズの調整、プリントされる形状の変位の予測などに使用される。
【００６５】
上述の説明により、基板ステージＷＴに対する焦点板ステージＭＴの位置が決定できる一方、レンズ収差による測定誤差は最少限に抑えられることが理解されるであろう。
【００６６】
プリントされたリソグラフィ・パターンの位置は多数のレンズ収差によって決定されることが理解されるであろう。この位置は、上述したレンズ干渉計により測定されるような固定要素と、例えばプリントされるパターン、使用される照射モードなどによって決まる可変要素とを含む。可変要素が全く不明の場合は、最良の整合上述したような最低次のツェルニカ多項式によって与えられる。プリントされるパターン、使用される照射モードおよび高次のレンズ収差のような付加的な情報が分かっている場合、整合はそれらの要素も考慮する。
【００６７】
次に、焦点板ＭＡおよび基板Ｗの整合方法を、デュアル・ステージのリソグラフィ投影装置上でその整合方法を実行し、レンズ干渉計を使用する例において説明する。リソグラフィ投影装置は第一の位置、いわゆる測定位置を有する。この第一の位置にて基板Ｗおよび基板テーブルＷＴ上で測定が実行できる。この位置は第二の位置、すなわち露光位置から離れている。露光位置では、基板Ｗはパターン形成された投影ビームＰＢで露光される。露光位置では、他の測定も実施できる。
【００６８】
整合方法は図４を参照して説明される。図４はそれぞれ焦点板ＭＡおよび基板Ｗを備えた焦点板テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴの頂面図を模式的に示している。基板テーブルＷＴは二つのレンズ干渉計センサーを備え、それらはレンズ干渉計マーカーＩＷ１，ＩＷ２の近くに配置されており、また焦点板テーブルＭＴは二つのレンズ干渉計マーカーＩＭ１，ＩＭ２を備えている。焦点板は四つのマスク整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を備えている。
【００６９】
そのような設備方法は４つの動作を含む。すなわち、
【００７０】
ａ）第一の位置で基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して整合させる。
【００７１】
ｂ）基板テーブルＷＴを第二の位置へ移動させる。
【００７２】
ｃ）基板テーブルＷＴを焦点板テーブルＭＴに対して整合させる。および、
【００７３】
ｄ）焦点板ＭＡを焦点板テーブルＭＴに対して整合させる。
【００７４】
これらの４つの動作は以下に図５を参照して説明される。図５では、動作ａ，ｂ，ｃおよびｄがさらに詳細に説明される。しかしながら、四つの動作のリストは整合に必要とされる動作の完全リストではなく、焦点板を焦点板テーブル上へ装填し、それを露光位置へ移動させるような付随的な動作が実施されるということが理解されるであろう。
【００７５】
ａ）第一の位置における基板テーブルＷＴに対する基板Ｗの整合
【００７６】
第一の位置に置いて、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して位置決めできる。これは、従来技術で周知のいずれかの方法で実行でき、また例えば二つのセンサーで実行できる。第一のセンサーは基板テーブルＷＴに対する基板Ｗのｘ，ｙおよびＲｚ方向での相対位置を測定し、ここでｘｙ面は基板Ｗの面と実質的に平行な面と定義され、ｘ方向およびｙ方向は互いに対して実質的に直角をなす。ｚ方向はｘ方向およびｙ方向と実質的に直角をなし、したがってＲｚはＺ軸のまわりのｘｙ面内での回転を表す。これに関するさらに詳細な説明はＥＰ０９０６５９０Ｂ１で与えられる。第二のセンサー、すなわち通常はレベル・センサーと称されるセンサーは、露光される基板Ｗ上の位置とは無関係に表面の高さを測定し、高さマップを形成し、またその決定した高さに基づいてｘおよびｙ軸のまわりの回転、すなわちＲｘ，Ｒｙも決定する。このレベル・センサーは通常は複数、例えば八本の検出用光ビームを有し、これらのビームは基板Ｗの表面に投影されて幾つかの（例えば八つの）検出箇所を形成する。例えば、検出箇所は四つの検出箇所が二列に配列される。投影された検出箇所からの反射光は検出器で測定される。センサーに対する反射された検出箇所の位置は基板姫の高さ形状に関する情報を与える。このさらに詳細な説明はＵＳ６６７４５１０Ｂ１に与えられている。
【００７７】
基板Ｗおよび基板テーブルＷＴの相対位置を決定するたるめに、基板レベル上のレンズ干渉計マーカーＩＷ１，ＩＷ２が使用される。しかし、レンズ干渉計マーカーＩＷ１，ＩＷ２に対する位置が分かっている他の整合マーカーを使用することもできる。
【００７８】
ｂ）第二の位置への基板テーブルＷＴの移動
【００７９】
その後、基板テーブルＷＴに対する基板Ｗの相対位置が分かったときに、基板Ｗを配置された基板テーブルＷＴは第二の位置へ移動されるのであり、すなわち、ここで第一の位置は測定位置、第二の位置は露光位置である。単一ステージの機械が使用される場合、動作ｂ）は省略される。
【００８０】
基板テーブルＷＴが第一の位置から第二の位置へ移動されるとき、付随する測定を実行することが望ましい。これは、例えば第一の位置ではなく第二の位置でｘ方向およびｙ方向における基板テーブルＷＴの位置を測定する異なる位置センサーＩＦ（例えば、図４には証明されていないが図１に示されているような干渉計装置）を使用して行われる。
【００８１】
ｃ）焦点板テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの整合
【００８２】
次に、基板テーブルＷＴおよび焦点板テーブルＭＴの相対位置が図３を参照して説明された方法にしたがって測定される。レンズ干渉計はレンズ収差に関する情報を与え、これを使用して焦点板テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴの相対位置に関する正確な情報を得る。この代わりに、両テーブルの少なくとも一方の位置は他の基準位置（例えば装置フレーム、投影レンズなどの一点または面）に対して測定されることができる。
【００８３】
迅速に行うために最小数の測定位置、すなわちレンズ干渉計マーカーを使用することが好ましい。事実、焦点板テーブル制御装置および基板テーブル制御装置が絶対的な相対位置を有し、それらが分かっていて、相対的に安定している場合には、どの点での整合も行わないことが可能である。この場合、相対位置および回転は固定値となる。
【００８４】
焦点板テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが図６ａに模式的に示すように互いにドリフト移動する場合には、一点での整合が可能である。この場合、傾きは固定され、その位置は再較正される必要がある。
【００８５】
移動、レンズ倍率、回転（Ｒｚ）焦点ずれ、第一の焦点傾斜（Ｒｙ）を決定するためには、二点での整合が使用される。回転および倍率は図６ｂおよび図６ｃに模式的に示されている。
【００８６】
焦点板テーブルＭＴを移動させて第三の点を加えることで、非対称倍率および回転、および第二の焦点傾斜（Ｒｘ）も得られる。他の焦点傾斜（Ｒｘ）、および非対称倍率および回転はそれぞれ図６ｄおよび図６ｅに模式的に示されている。例えば代替使用の準備として、さらに他の点を使用することができる。
【００８７】
ｄ）焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの整合
【００８８】
最後に、焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの相対位置が測定される。この相対位置を測定するためにさまざまな方法が使用でき、例えばＴＩＳマーカーを使用する測定が利用できる。
【００８９】
図４に示されるように焦点板ＭＡは焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を備え、レンズ干渉計マーカーＩＭ１，ＩＭ２は焦点板ステージ整合マーカーＭＴ１，ＭＴ２を備えている。焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４および焦点板ステージ・マーカーＩＭ１，ＩＭ２は共に上述したようなＴＩＳシステムでの使用に適当なマーカーであり、当業者には周知である。基板テーブルＷＴはさらに上述したようなＴＩＳセンサーを備えている。
【００９０】
焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの整合は、第一に基板テーブルＷＴでＴＩＳセンサーに対して焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を整合させ、第二に基板テーブルＷＴでＴＩＳセンサーに対して焦点板ステージ整合マーカーＩＭ１，ＩＭ２を整合させることで行われる。引き続き、焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４および焦点板ステージ・マーカーＩＭ１，ＩＭ２をＴＩＳセンサーに対して整合させ、例えば上述の位置決め装置ＰＷを使用してマスク・テーブルＭＴの移動（Δｘ，Δｙ）を測定することで、焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４および焦点板ステージ・マーカーＩＭ１，ＩＭ２の相対位置が決定できる。
【００９１】
これは焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの正確な整合を可能にする。この整合動作は実際にＴＩＳセンサーおよびレンズＰＬを使用しているにも拘わらず、この方法は上述した誤差および欠点を回避することが理解されるであろう。例えば、レンズによって生じる誤差は二回、すなわち焦点板ステージ・マーカーＩＭ１，ＩＭ２および焦点板整合マーカーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４をＴＩＳセンサーに整合させることで生じ、したがって相殺されることになる。
【００９２】
しかしながら、焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの整合は別の方法、例えば焦点板レベルにて完全に実行できるようにする方法で行うことができる。これは、そのような整合がより正確で安価に行えるようにする利点を有する。何故なら、焦点板レベルでは、対象は基板レベルにおけるよりも大きいからである。当業者には理解されるように、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して整合させるために使用されるようなこの整合に同様技術を使用することがきる。多くの場合、ＸＹ整合がこれに使用される。何故なら、ｚ方向の整合は焦点板ステージおよび焦点板の特別な設計、すなわち焦点板のパターンの位置決めおよび焦点板テーブルの支持部材の特別な設計により機械的に実行できるからである。
【００９３】
これらの動作は与えられた順序で実行される必要性はないことが理解されるであろう。例えば、動作ａ）は焦点板ＭＡの装填後および露光前の何れの時点で実行することができる。動作ａ）およびｄ）は同時に実行できる。また、デュアル・ステージ機械が使用される場合には、動作ａ）は先行基板Ｗの露光の間に実行することができる。
【００９４】
しかしながら、動作を実行する特定の順序が好ましい。例えば、第一に動作ａ）およびｄ）を実行することが好ましい。何故なら、これは焦点板レベルおよび基板レベルの間の倍率に関する情報を与えるからである。この情報はレンズ倍率の設定および焦点板テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの移動の同期取りに使用される。これらのパラメータを動作ｃ）の前に設定することでより正確な結果が与えられる。
【００９５】
単一ステージの機械が使用される場合、これらの動作は露光位置で行われ、動作ｂ）は省略される。
【００９６】
動作ａ）およびｄ）は基板Ｗおよび焦点板ＭＡ上の少なくとも三点で実行することが望ましい。これらの点は比較的大きい距離を離されていることが好ましい。例えばこれは、位置（ｘ，ｙ，ｚ）、傾き（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）および基板／焦点板の倍率および変形作用（非対称倍率および非対称回転）を測定するために必要である。
【００９７】
通常、多数の基板Ｗが１つの同じ焦点板ＭＡを使用して露光される。動作ｄ）は焦点板ステージＭＴに対する焦点板ＭＡの整合に関与するだけであり、動作ｄ）は、それぞれの露光前ではなく、焦点板ステージＭＴに新しい焦点板ＭＡを装填した後にのみ実行される。
【００９８】
動作ｃ）（レンズ干渉計測定）は時間の掛かる動作であり、別の方法も実行できる。この方法によれば、ほとんど全ての基板Ｗに関してＴＩＳ測定が使用されている間、規則的な時間間隔でのみレンズ干渉計による整合が実行される。レンズ干渉計整合は、例えば一つのバッチの一つの（例えば第一の）基板Ｗに関して一回実行される。ＴＩＳ測定もこの第一の基板Ｗに対して実行される。この方法は、第一の基板Ｗの測定後に、ＴＩＳ測定とレンズ干渉計測定との比較によってＴＩＳ測定の誤差Δが決定されることを基本とする。焦点板および基板レベル上のＴＩＳマークおよびレンズ干渉計マーカーの相対位置が分からなければならないことが理解されるであろう。ＴＩＳの誤差Δが例えばプロセッサ２０で計算され決定され、記憶装置２１に記憶されたならば、この整合は誤差Δを補償するために調整することができる。誤差Δは記憶装置２１に記憶される。同一バッチの次の基板Ｗは、ＴＩＳ測定値、およびＴＩＳ整合とレンズ干渉計整合との間の先に決定された誤差Δを使用して、整合することができる。
【００９９】
誤差Δも使用される照射モードによって影響されることに留意すべきである。当業者には理解されるように、照射モードの変化は回折パターン、さらにはレンズ収差に対する感応性に影響を与える。この感応性は、レンズ収差の関数として結像されたリソグラフィ・パターンの整合位置（全方向（ｘ，ｙ，ｚ）への変位）の変化として定義される。
【０１００】
誤差Δの値は全ての環境のもとで有効値として保持されないことは理解されるであろう。例えば、焦点板ＭＡの変更の後に付随的にレンズ干渉計整合を実行して誤差Δを再び決定することが推奨される。また、例えば機械部品が加熱される結果として機械特性が変化することを考慮するために、規則的な時間間隔で誤差Δを決定することができる。また、照射モードが変化した場合、すなわち、照射系ＩＬの調整構造ＡＭを使用することでビームの角度強度分布が変化した場合、新しいレンズ干渉計整合が実行される。
【０１０１】
或る照射モードに関して感応性が分かったならば、代替例によれば、それらの感応性を表すデータは焦点板ＭＡに備えられたパターンに記録することができる。リソグラフィ機械は、このデータを焦点板ＭＡから読み取り、それをレンズ干渉計で決定した収差と組合わせて使用することで整合位置を計算するように構成される。パターン形成構造からこの情報を読取る読取り装置および整合位置を計算する計算装置がこの代替例（図示せず）には備えられる。これは迅速且つ比較的容易な方法で或る焦点板ＭＡを他の焦点板ＭＡと交換できるようにする。
【０１０２】
上述した動作の幾つかまたは全ては、図４に模式的に示されるようにプロセッサ２０によって実行されることが理解されるであろう。。プロセッサ２０は上述したような方法を実行するために使用された測定装置から測定データを受取るように構成される。測定結果として得られたデータは図４に概略的に示されるように記憶装置２１に記憶される。
【０１０３】
図５は本発明の実施例による整合を実行する方法を示している。第一に動作１０１においてａ）が実行され、これにおいて基板Ｗは第一の位置で基板テーブルＷＴに対して整合される。次に動作１０２において動作ｂ）が実行され、これにおいて基板テーブルＷＴおよび基板Ｗは露光位置へ移動される。動作ａ）およびｂ）は上述したように実行される。
【０１０４】
その後、次の動作１０３において、新しい焦点板ＭＡが使用されるのであれば決定が行われる。焦点板ＭＡが「古い」場合例えば先の露光に使用されたものであるならば、このことは焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの相対位置が既に分かっていることを意味する。この場合動作１０３の答が否であるならば図５のＮで示される。この場合、焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの相対位置は、例えば記憶装置２１から呼び出すことができる。
【０１０５】
焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの相対位置がそれまでの露光によって分かっていなければ、すなわち、焦点板テーブルＭＴに対する焦点板ＭＡの相対位置が未だに記録されていないならば、これはいわゆる「新しい」焦点板ＭＡが使用されている（動作１０３の後の図５のＹを参照）ことを意味、第一の動作１０４が実行され、これにおいて動作ｄ）を参照して上述したように焦点板ＭＡおよび焦点板テーブルＭＴが互いに整合される。この相対位置は次の露光の間に使用するために記憶装置２１に記憶される
【０１０６】
次に、動作１０５において、従来技術で分かるようにＴＩＳ測定が実行される。ＴＩＳ測定は焦点板ＭＡに備えられたＴＩＳ測定マーカー（マスター整合マーカーＭ１、図２を参照）を使用するが、レンズ干渉計マーカーＩＭ１，ＩＭ２に対するＴＩＳ整合マーカーの相対位置が固定されているならば、焦点板ステージＭＴに備えられているＴＩＳ整合マーカー（焦点板ステージ整合マーカーＩＭ、図４参照）を使用して実行することもできる。
【０１０７】
この動作の後、レンズ干渉計整合が実行されるか否かに拘わらず動作１０６において決定が行われる。例えば、レンズ干渉計測定に対するＴＩＳ測定の誤差Δが既に分かっているならば、レンズ干渉計測定は必要ない。この場合、この方法は動作１０８によって進行する。この誤差Δが分からなければ、または上述した理由によってもはや有効でないならば、レンズ干渉計整合動作が実行され、この方法は動作１０７ａ〜１０７ｃによって進行する。
【０１０８】
動作１０７ａにより、レンズ干渉計整合は上述したようにレンズ干渉計を使用して実行される。動作１０７ａの結果に基づいて、ＴＩＳ測定およびレンズ干渉計整合の間の誤差Δは動作１０７ｂで決定できる。次に、決定された誤差Δは動作１０７ｃで記憶装置２１に記憶される。
【０１０９】
レンズ干渉計整合が必要ないならば、この方法は動作１０６の後に動作１０８により進行され、これにおいて既に得られた誤差Δがその記憶されている記憶装置２１から呼び出される。動作１０９において、基板テーブルＷＴは動作１０５によるＴＩＳ測定値および誤差Δを使用して実際に焦点板テーブルＭＴに対して整合される。
【０１１０】
基板Ｗの露光は動作１１０で最終的に実行される。
【０１１１】
本発明は上述したようにレンズ収差を決定できる他のいずれかの測定装置を使用して実行することもできることは理解されるであろう。一般に、点回折干渉計およびブルクの（Ｂｕｒｃｈ’ｓ）干渉計のような他の一般的なパス干渉計を使用することができる。
【０１１２】
点回折干渉計も整合センサーとして機能するが、ディフューザは必要ない。焦点板レベルのピンホールによって球面波面が形成される。これにより基板レベルに収差の影響を受けた波面が形成される。基板レベルには、第一のピンホールの収斂点の近くに第二のピンホールが形成される。
【０１１３】
ブルクの干渉計は二つの散乱プレートとコヒーレント光を使用している。
【０１１４】
本発明の実施例は少なくとも一つの第二の整合マーカーに対して少なくとも一つの第一の整合マーカーを整合させる方法を含み、ここでレンズは少なくとも一つの第一の整合マーカーと少なくとも一つの第二の整合マーカーとの間に配置される。この方法は、整合ビームを形成すること、レンズを通るこの整合ビームによって少なくとも一つの第一の整合マーカーの像を少なくとも一つの第二の整合マーカーに対して形成すること、少なくとも一つの第一の整合マーカーに対する前記少なくとも一つの第二の整合マーカーの相対位置を測定するために構成された測定装置としてレンズ干渉計を備えること、および、測定した相対位置に基づいて少なくとも一つの第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの位置を整合させること、を含む。レンズ干渉計を使用することで、レンズ収差が測定される。像の変位のみを使用することに代えて、その他の歪みが測定され、したがって考慮することが可能になる。
【０１１５】
本発明の他の実施例によれば、相対的な位置の整合は最低次のツェルニカ多項式に基づいて行われる。これらの最低次のツェルニカ多項式は容易に決定でき、マーカーの整合に関する適当な情報を与える。
【０１１６】
本発明のさらに他の実施例によれば、少なくとも一つの第一の整合マーカーは焦点板上に位置決めされる。これは少なくとも一つの第一の整合マーカーにとって、例えば基板または基板テーブルに対する焦点板の直接的な整合を可能にするような位置である。
【０１１７】
本発明のさらに他の実施例によれば、少なくとも一つの第一の整合マーカーは焦点板を支持するように構成された焦点板テーブル上に位置決めされ、焦点板は少なくとも一つの焦点板整合マーカーを備えるのであり、この整合方法はさらに、少なくとも一つの焦点板整合マーカーを少なくとも一つの第一の整合マーカーに整合させることを含む。本発明で使用する少なくとも一つの整合マーカーは、常に焦点板上に位置されるのではないので、焦点板テーブル上に位置されることも有利である。その場合、付随的な整合、すなわち焦点板テーブルに対する焦点板の整合段階のあることが望ましい。
【０１１８】
本発明のさらに他の実施例によれば、少なくとも一つの第二の整合マーカーが基板上に位置決めされる。これは迅速且つ直接的な基板の整合を可能にするための補完である。
【０１１９】
本発明のさらに他の実施例によれば、少なくとも一つの第二の整合マーカーが基板を支持するように構成された基板テーブル上に配置され、基板は少なくとも一つの基板整合マーカーを備えるのであり、この整合方法はさらにまた、少なくとも一つの第二の整合マーカーに対して少なくとも一つの基板整合マーカーを整合させることを含む。少なくとも一つの第二の整合マーカーが基板に備えられない場合には、基板テーブルに備えられる。その場合、基板テーブルに対する基板の整合のための付随的な整合段階のあることが望ましい。
【０１２０】
本発明のさらに他の実施例によれば、レンズ干渉計は横方向ずれ干渉計とされる。これは簡単で周知の干渉計である。
【０１２１】
本発明のさらに他の実施例によれば、第一の整合マーカーに接近させて、またはその共役フィールド面に曇りガラスが備えられる。これにより整合ビームは少なくとも一つの第一の整合マーカーに至る前に、第一に曇りガラスを通してガイドされる。この曇りガラスは瞳面全体に光を与えるため、例えば瞳面の全ての位置で位相を決定できるようにするために使用される。
【０１２２】
他の実施例によるデバイス製造方法は、基板を形成すること、照射系を使用して投影放射ビームを与えること、投影ビームの横断面にパターンを与えるためにパターン形成構造を使用すること、基板のターゲット箇所にパターン形成された放射ビームを投影すること、および、本明細書に記載した方法を実行することでパターン形成構造に対して基板を整合させること、を含む。
【０１２３】
他の実施例によれば、少なくとも一つの第一の整合マーカーを少なくとも一つの第二の整合マーカーに対して整合させるシステムは、少なくとも一つの第一の整合マーカーと少なくとも一つの第二の整合マーカーとの間に配置されたレンズを含む。このシステムはレンズを通して少なくとも一つの第二の整合マーカーに少なくとも一つの第一の整合マーカーを結像させるための整合ビームを形成するように構成され、このシステムは、前記少なくとも一つの第二の整合マーカーに対する前記少なくとも一つの第一の整合マーカーの相対位置を測定するように構成された測定装置をさらに含む。測定装置はレンズ干渉計とされ、このシステムはその干渉計を使用して最端位置を測定し、測定した相対位置に基づいて少なくとも一つの第一の整合マーカーおよび第二の整合マーカーの位置を整合させるようにさらに構成されている。
【０１２４】
このようなシステムはプロセッサおよび記憶装置を含み、プロセッサは測定装置と連絡されて整合位置を得るように、また整合位置を記憶装置に記憶するように構成される。
【０１２５】
他の実施例によるリソグラフィ装置は、投影放射ビームを形成する照射系と、投影ビームの横断面にパターンを与えるように作用するパターン形成構造を支持する支持構造と、基板を保持する基板テーブルと、基板のターゲット箇所にパターン形成されたビームを投影する投影系とを含む。このリソグラフィ装置は上述したようなシステムをさらに含む。
【０１２６】
本発明の特別な実施例が上述で説明されたが、本発明は記載した一定外の方法で実現することができることは明白となるであろう。例えば、本発明は上述した方法を記載する一つ以上の機械で読取り可能な指令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・プログラムが記憶されているデータ保存媒体（例えば、半導体メモリー、磁気または光学ディスク）とされることができる。この説明は本発明を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】従来技術による透過式像センサーを示す。
【図３】本発明の一実施例による整合システムを示す。
【図４】本発明の一実施例による整合方法を模式的に示す。
【図５】本発明の一実施例による方法を表す系統図を示す。
【図６】図６ａ，図６ｂ，図６ｃ，図６ｄ，図６ｅはさまざまなレンズ収差を模式的に示している。
【符号の説明】
【０１２８】
ＡＢ  整合ビーム
ＡＭ  調整構造段
ＢＤ  ビーム導入系
Ｃ  ターゲット箇所
ＣＯ  コンデンサー
ＩＦ  位置センサー
ＩＬ  照射装置
ＩＮ  積分装置
ＩＷ１，ＩＷ２  レンズ干渉計マーカー
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  焦点板整合マーカー
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  焦点板整合マーカーすなわちマスク整合マーカー
ＭＡ  マスクーすなわち焦点板
ＭＴ  焦点板テーブルすなわち焦点板ステージ
ＭＴ１，ＭＴ２  焦点板ステージ整合マーカー
Ｐ１，Ｐ２  マーク基板整合
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影系
ＰＷ  位置決め装置
ＳＯ  放射光源
Ｗ  基板
Ｗ１  基板テーブル整合マーカー
ＷＴ  基板テーブルすなわち基板ステージ
２０  プロセッサ
２１  記憶装置
１０１〜１１０  動作
【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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【図６】
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