(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレーティングがリソグラフィ装置の基板テーブルの位置を測定するエンコーダ測定システムの一部を形成し、前記エンコーダ測定システムが、前記基板テーブルに取り付けられているセンサをさらに含み、基準に対して前記グレーティングの位置を測定するように適合されている補助センサシステムをキャリブレーションする方法であって、
前記グレーティングは、前記リソグラフィ装置の基準構造に接続されており、
前記補助センサシステムは、第１の補助システム部品と第２の補助システム部品とを備え、前記第１の補助システム部品は前記グレーティングに接続され、前記第２の補助システム部品は前記リソグラフィ装置の投影システムのレンズマウントに接続されて前記第１の補助システム部品の位置を測定するエンコーダを備えており、
前記グレーティングを励振することによって前記補助センサシステムの少なくとも１つの測定方向に前記グレーティングを移動させるステップと、
前記移動の間に前記補助センサシステムから前記補助センサシステムの出力信号を取得するステップと、
前記移動の間に取得された前記出力信号に基づき前記補助センサシステムのパラメータを調整することによって前記補助センサシステムをキャリブレーションするステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記グレーティングの共振周波数に同期して、前記グレーティングを前記励振させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
階段関数またはインパルス関数によって、前記グレーティングを励振させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リソグラフィ装置の前記基板テーブルの移動面に実質的に沿う方向に、前記グレーティングを移動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基準が、前記リソグラフィ装置の投影レンズまたは前記リソグラフィ装置のアライメント測定デバイスである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記補助センサシステムのパラメータの前記調整が、レーザパワーと、レーザ波長と、利得と、前記補助センサシステムのオフセットと、の中の少なくとも１つを調整するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記測定方向が、互いに実質的に垂直である第１測定方向と第２測定方向とを含み、前記移動が前記第１および第２測定方向に対して実質的に４５度の角度をなす、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記グレーティングが、空気圧式アクチュエータと、油圧式アクチュエータと、ガスフローアクチュエータと、吸引空気圧式アクチュエータと、圧電式アクチュエータと、横方向パワー励起ストリングアクチュエータと、電磁アクチュエータと、超音波アクチュエータとの中の少なくとも１つによって励振される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記グレーティングを移動させるステップが、前記リソグラフィ装置のレンズマウントアクチュエータを励振するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記グレーティングを移動させるステップが、前記投影レンズまたは前記グレーティングの共振周波数で前記基準構造を作動するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
放射ビームを調整するように構成されているイルミネーションシステムと、
パターニングデバイスを支持するように構成されている支持体であって、前記パターニングデバイスがパターニングされた放射ビームを形成するように前記放射ビームに対しその断面内にパターンを与えることができる支持体と、
基板を保持するように構成されている基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分の上に前記パターニングされた放射ビームを投影するように構成されている投影システムと、
基板テーブルの位置を測定するように適合されて、前記基板テーブルに取り付けられているセンサとグレーティングを含むセンサターゲットとを備えるエンコーダ測定システムと、
基準に対して前記グレーティングの位置を測定するように適合されている補助センサシステムと、
前記グレーティングを励振するように適合されている励振デバイスと、を含み、
前記グレーティングは、リソグラフィ装置の基準構造に接続されており、
前記補助センサシステムは、第１の補助システム部品と第２の補助システム部品とを備え、前記第１の補助システム部品は前記グレーティングに接続され、前記第２の補助システム部品は前記リソグラフィ装置の投影システムのレンズマウントに接続されて前記第１の補助システム部品の位置を測定するエンコーダを備えており、
前記グレーティングを励振することによって前記補助センサシステムの少なくとも１つの測定方向に前記グレーティングを移動させ、
前記移動の間に前記補助センサシステムから前記補助センサシステムの出力信号を取得し、
前記取得された出力信号から前記補助センサシステムのパラメータを調整することによって前記補助センサシステムをキャリブレーションするように配置されているリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記励振デバイスが、前記グレーティングの共振周波数に同期して前記励振を実行するように適合されている、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記励振デバイスが、階段関数またはインパルス関数により前記グレーティングの前記励振を実行するように適合されている、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記移動が、前記リソグラフィ装置の前記基板テーブルの移動面に実質的に沿う方向にある、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記基準が、前記リソグラフィ装置の投影レンズまたは前記リソグラフィ装置のアライメント測定デバイスである、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記補助センサシステムのキャリブレーションが、レーザパワーと、レーザ波長と、利得と、前記センサシステムのオフセットと、の中の少なくとも１つをキャリブレーションすることによって実行するように適合されている、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記測定方向が、互いに実質的に垂直である第１測定方向と第２測定方向とを含み、前記励振デバイスが、前記第１および第２測定方向に対して実質的に４５度の角度で前記グレーティングを移動するように適合されている、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記励振デバイスが、空気圧式アクチュエータと、油圧式アクチュエータと、ガスフローアクチュエータと、吸引空気圧式アクチュエータと、圧電式アクチュエータと、横方向パワー励起ストリングアクチュエータと、電磁アクチュエータと、超音波アクチュエータと、の中の少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記励振デバイスが、前記リソグラフィ装置のレンズマウントアクチュエータを励振することによって前記グレーティングを励振するように適合されている、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
前記励振デバイスが、前記投影レンズまたは前記グレーティングの共振周波数で前記基準構造を作動させることによって前記グレーティングを励振するように適合されている、請求項１１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]  本発明は、補助センサシステムをキャリブレーションする方法、リソグラフィ装置、および対象の位置を測定する位置測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板上、通常は基板のターゲット部分の上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、マスクまたはレチクルと二者択一的に呼ばれるパターニングデバイスが、ＩＣの個別の層の上に形成されるべき回路パターンを生成するために使用されてよい。このパターンは、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つまたは複数のダイの一部を含む）の上に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に与えられた放射感応性材料（レジスト）層の上に結像させることによる。一般に、単一の基板は、隣接する、順次パターニングされる網目状のターゲット部分を含むことになる。従来のリソグラフィ装置には、ターゲット部分の上に全パターンを一度に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、放射ビームを横切って所与の方向に（「スキャン」方向）にパターンをスキャンし、同時にこれと同期的に基板をこのスキャン方向と平行に、または逆平行にスキャンすることによって、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとが含まれる。基板上にパターンをインプリントすることによって、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写することも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]  基板ステージの位置を測定するためにエンコーダ測定システムを使用することがリソグラフィ装置において提案されてきた。その上に、この基板ステージはエンコーダセンサを備えてよく、これが測定ビームをグレーティングへ誘導する。このグレーティングを、リソグラフィ装置のメトロロジーフレームなどのリソグラフィ装置の構造に接続することができる。しかし、基準構造が振動や他の機械的な妨害を受けることがあり、これが、それに取り付けられているグレーティングの振動を生じることになる可能性がある。当然のことながら、そのような振動は、エンコーダ測定システムの、その所望の位置に関するグレーティングの変位の不正確さを生じることになる可能性があり、対応するエンコーダからの読取に誤差を生じることになるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]  この問題に取り組むために、基準に関してグレーティングの位置を測定するように、補助センサシステムを設けることができる。補助センサシステムによって与えられるグレーティングの位置のずれに対してエンコーダシステムの位置の読取を正すことによりエンコーダ測定システムの測定精度を高めることができ、それによって指摘した振動または他の妨害の影響もおそらく減少する。
【０００５】
[0005]  補助センサシステムのキャリブレーションを容易にすることが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明の一実施形態によれば、補助センサシステムをキャリブレーションする方法が提供されている。補助センサシステムは、基準に対してグレーティングの位置を測定するのに使用でき、グレーティングは、リソグラフィ装置の基板テーブルの位置を測定するエンコーダ測定システムの一部を形成し、そこでエンコーダ測定システムは、基板テーブルに取り付けられているセンサをさらに含む。その方法は、
グレーティングを励振して、補助センサシステムの少なくとも１つの測定方向に移動させるステップと、
移動の間に、センサシステムから補助センサシステムの出力信号を取得するステップと、
移動の間に取得された出力信号に基づき補助センサシステムのパラメータを調整して、それによって補助センサシステムをキャリブレーションするステップとを含む。
【０００７】
[0007]  本発明の他の実施形態では、
放射ビームを調整するように構成されているイルミネーションシステムと、
パターニングデバイスを支持するように構成されている支持体であって、パターニングデバイスがパターニングされた放射ビームを形成するように放射ビームに対しその断面内にパターンを与えることができる支持体と、
基板を保持するように構成されている基板テーブルと、
基板のターゲット部分の上にパターニングされた放射ビームを投影するように構成されている投影システムとを含むリソグラフィ装置が提供されている。
【０００８】
リソグラフィ装置は、基板テーブルの位置を測定するためにエンコーダ測定システムをさらに備える。エンコーダ測定システムは基板テーブルに取り付けられているセンサと、グレーティングを含むセンサターゲットとを備える。補助センサシステムが基準に対してグレーティングの位置を測定するために提供され、励振デバイスがグレーティングを励振するために提供されている。リソグラフィ装置は、
励振デバイスによってグレーティングを励振して、それによってグレーティングを補助センサシステムの少なくとも１つの測定方向にグレーティングを移動させ、
移動の間に、センサシステムから補助センサシステムの出力信号を取得し、
取得された出力信号から補助センサシステムのパラメータを調整して、それによって補助センサシステムをキャリブレーションするように配置されている。
【０００９】
[0008]  本発明のさらなる実施形態によれば、
放射ビームを調整するように構成されているイルミネーションシステムと、
パターニングデバイスを支持するように構成されている支持体であって、パターニングされている放射ビームを形成するようにパターニングデバイスが放射ビームに対しその断面内にパターンを与えることができる支持体と、
基板を保持するように構成されている基板テーブルと、
基板のターゲット部分上にパターニングされた放射ビームを投影するように構成されている投影システムとを含むリソグラフィ装置が提供されている。
【００１０】
リソグラフィ装置は、基板テーブルおよび支持体の中の１つの位置を測定するためにエンコーダ測定システムをさらに備える。エンコーダ測定システムは基板テーブルおよび支持体の中の１つに取り付けられているセンサと、グレーティングを含むセンサターゲットとを備える。補助センサシステムが基準に対してグレーティングの位置を測定するために提供され、励振デバイスがグレーティングを励振するために提供されている。リソグラフィ装置は、
励振デバイスによってグレーティングを励振して、それによってグレーティングをセンサシステムの少なくとも１つの測定方向に移動させ、
移動の間に、補助センサシステムから補助センサシステムの出力信号を取得し、
取得された出力信号から補助センサシステムのパラメータを調整して、それによって補助センサシステムをキャリブレーションするように配置されている。
【００１１】
[0009]  本発明のさらなる実施形態によれば、対象の位置を測定するための位置測定システムが提供されており、この位置測定システムは、対象に取り付けられているセンサと、グレーティングを含むセンサターゲットを備える。位置測定システムは、基準に対してグレーティングの位置を測定する補助センサシステムと、グレーティングを励振する励振デバイスとをさらに含む。位置測定システムは、
励振デバイスによってグレーティングを励振して、それによってグレーティングを補助センサシステムの少なくとも１つの測定方向に移動させ、
移動の間に、センサシステムから補助センサシステムの出力信号を取得し、
取得された出力信号から補助センサシステムのパラメータを調整して、それによって補助センサシステムをキャリブレーションするように配置されている。
【００１２】
[0010]  本発明のさらなる実施形態によれば、インクリメンタルセンサシステムをキャリブレーションする方法が提供されており、このセンサシステムは基準に対してグレーティングの位置を測定する。グレーティングは、対象の位置を測定するエンコーダ測定システムの一部である。エンコーダ測定システムは、対象に取り付けられているセンサをさらに備える。その方法は、
グレーティングを励振して、センサシステムの少なくとも１つの測定方向に移動させるステップと、
移動の間に、センサシステムからセンサシステムの出力信号を取得するステップと、
移動の間に取得された出力信号に基づきセンサシステムのパラメータを調整して、それによって補助センサシステムをキャリブレーションするステップとを含む。
【００１３】
[0011]  次に、本発明の実施形態を、対応する参照符号が対応する部分を指す添付の概略図面を参照して、単に例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
[0016]  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図示する。その装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または任意の他の適切な放射）を調整するように構成されているイルミネーションシステム（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を支持するために構成され、一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位置決めデバイスＰＭに接続されるマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。装置は、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するために構成され、一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位置決めデバイスＰＷに接続される基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持体」も含む。装置は、さらに基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ、または複数のダイを含む）の上に、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投影するように構成される投影システム（例えば、屈折式投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１５】
[0017]  イルミネーションシステムＩＬは、放射を誘導し、成形し、または制御する屈折式、反射式、磁気的、電磁気的、静電気的、または他の種類の光学コンポーネント、またはそれの任意の組合せなどの様々な種類の光学コンポーネントを含んでよい。
【００１６】
[0018]  マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持する、つまりその重量を担う。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスＭＡが、真空環境か、または低い（ガス、空気または所定の混合ガス）圧力環境に維持されるのか否かなどの他の条件により決まる方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために機械的、真空式、静電的、または他のクランプ技法を使用できる。マスク支持構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定することも動かすこともできるフレームまたはテーブルであってよい。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが、例えば投影システムＰＳに関して確実に所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用語「レチクル」または「マスク」を用いる場合はどれも、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされてよい。
【００１７】
[0019]  本明細書で用いられる用語「パターニングデバイス」は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するために放射ビームに対してその断面内にパターンを与えるために使用できる任意のデバイスを指すものと広く解釈されるべきである。放射ビームＢに与えられたパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、つまりいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内の所望のパターンに正確に一致しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームＢに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに生成されるデバイス中の特定の機能層に一致することになる。
【００１８】
[0020]  パターニングデバイスＭＡは、透過型でも反射型でもよい。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、およびプログラマブル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、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどの種類のマスク並びに様々な種類のハイブリッドマスクを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、それぞれが入射してくる放射ビームを別の方向に反射するように個々に傾斜可能である小さなミラーのマトリックス配列を使用する。この傾斜したミラーが、ミラーマトリックスによって反射された放射ビームにパターンを与える。
【００１９】
[0021]  本明細書で用いられる用語「投影システム」は、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気的、電磁気的、および静電的光学システム、あるいは、使用される露光放射に適した、または液浸液を使用するのか、真空を使用するのかなど他の要因に適した、それらの任意の組合せをも含む、どんな種類の投影システムも包含するものと広く解釈すべきである。本明細書で、用語「投影レンズ」を用いる場合はどれも、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。
【００２０】
[0022]  本明細書に図示したように、装置は透過型（例えば、透過マスクを使用する）である。代替的に装置は反射型（例えば、上で参照したような型のプログラマブルミラーアレイを使用するか、反射マスクを使用する）でもよい。
【００２１】
[0023]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）、またはそれより多い基板テーブルまたは「基板支持体」（および／または、２つ以上のマスクテーブルまたは「マスク支持体」）を有する形式でもよい。このような「マルチステージ」の機械では追加のテーブルまたは支持体は並行して使用されてよく、つまり、予備的なステップが１つまたは複数のテーブルまたは支持体上で実行され、一方、他の１つまたは複数のテーブルまたは支持体が露光のために使用されてよい。
【００２２】
[0024]  リソグラフィ装置は、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間を満たすために、基板Ｗの少なくとも一部分が相対的に高い屈折率を有する液体、例えば水によって覆われることがある種類のものでもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクＭＡと投影システムＰＳの間に与えられてもよい。液浸技法は、投影システムＰＳの開口数を増加させるために使用されてよい。本明細書で用いられる用語「液浸」は、一構成、例えば基板Ｗが、液体中に浸漬されなければならないことを意味するのでなく、むしろ露光の間に投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体が配置されることだけを意味する。
【００２３】
[0025]  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取る。光源ＳＯおよびリソグラフィ装置は、例えば光源ＳＯがエキシマレーザである場合は、別々の要素であってよい。そのような場合では、光源ＳＯが、リソグラフィ装置の部分を形成すると見なされず、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って光源ＳＯからイルミネータＩＬへ送達される。他の場合では、例えば、光源ＳＯが水銀ランプである場合、光源ＳＯは、一体型リソグラフィ装置の一部であってよい。光源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ばれてよい。
【００２４】
[0026]  イルミネータＩＬは、放射ビームＢの角度強度分布を調整するように構成されているアジャスタＡＤを含んでよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ、およびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）が調整されてよい。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの種々な他のコンポーネントを含んでよい。イルミネータＩＬは、その断面内に所望の均一性と強度分布を有するように放射ビームＢを調整するのに使用されてよい。
【００２５】
[0027]  放射ビームＢは、マスク支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されている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ＭＡによってパターニングされる。マスクＭＡを横断して、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃの上にビームＢを焦点合わせする投影システムＰＳを通過する。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ）を使って、基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路内に別のターゲット部分Ｃを位置決めするために、正確に移動されてよい。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されてない）が、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャンの間に、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ために使用されてよい。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って実現できる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動は、第２位置決めデバイスＰＷの部分を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って実現できる。ステッパの場合には（スキャナとは違って）マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータだけに接続することも、あるいは固定することもできる。マスクＭＡと基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合せできる。図示したように基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用のターゲット部分を占めているが、それらはターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい（これらは、けがき線アライメントマークとして既知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが提供される場合には、マスクアライメントマークがダイの間に配置されてもよい。
【００２６】
[0028]  図示した装置は以下のモードの少なくとも１つで使用できる。
【００２７】
[0029]  １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴもしくは「マスク支持体」および基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」は本質的に静止状態に維持され、一方、放射ビームＢに与えられた全パターンが一挙にターゲット部分Ｃの上に投影（すなわち、単一静止露光）される。次いで、基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」が、別のターゲット部分Ｃを露光できるようにＸおよび／またはＹ方向に位置を変えられる。ステップモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃの寸法を制限する。
【００２８】
[0030]  ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴもしくは「マスク支持体」および基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」は、同期してスキャンされ、一方、放射ビームＢに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴもしくは「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）率およびイメージ反転特性によって決定されてよい。スキャンモードでは、露光フィールドの最大寸法が、単一動的露光内のターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限し、一方、スキャン動作の長さが、ターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。
【００２９】
[0031]  ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴもしくは「マスク支持体」が、プログラマブルパターニングデバイスを本質的に静止状態に保持し続け、基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」が移動され、またはスキャンされ、一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃの上に投影される。このモードでは、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴもしくは「基板支持体」の各移動後、あるいはスキャンの間の連続する放射パルスの合間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したような型のプログラマブルミラーアレイなど、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。
【００３０】
[0032]  前述の使用モードについての組合せ、および／または変形形態、あるいは全く異なる使用モードが利用されてもよい。
【００３１】
[0033]  図２は、やはり本明細書で基板ステージとしても示した、ウェーハステージＷＴを極めて概略的に図示している。基板ステージＷＴは、投影システムＰＳによって照射されるべき基板Ｗを保持する。基板ステージＷＴの位置を測定するために、グレーティングＧＴを含むエンコーダが提供され、エンコーダは１次元または２次元のパターンと、グレーティングＧＴに向けてビームを発生する光源とエンコーダセンサＥＳに戻ってくるビームを検出するセンサとの組合せを含んでよいエンコーダセンサＥＳとを備える。基板ステージＷＴの変位は、グレーティングＧＴに関してエンコーダセンサＥＳの変位を生じることになり、センサＥＳに戻ってきた光エネルギーはグレーティングＧＴのエレメント（ライン、ストライプ、ドット等など）を通過することにより変わることになるので、センサＥＳの変位は、グレーティング上の１次元または２次元パターンにより、エンコーダセンサＥＳによって与えられる信号に対応する変化をもたらすことになる。この実施形態では、グレーティングＧＴはメトロロジーフレームＭＦに接続され、これがリソグラフィ装置の基準構造を提供してよい。投影システムＰＳは、やはりメトロロジーフレームＭＦによって、しっかり固定されるか、または能動的、もしくは受動的で、剛性的もしくは弾性的取り付け手段（図示されてない）によって保持されてよい。
【００３２】
[0034]  問題は、基準に関して、この例では投影システムＰＳ、またはもっと正確には投影システムＰＳの光学軸ＡＸに関してグレーティングＧＴを動かす原因になることがある振動、妨害、または他の影響をメトロロジーフレームＭＦが受ける可能性があることである。グレーティングＧＴのそのような運動は、グレーティングＧＴがその一部であるエンコーダによる測定の不正確さを生じることになる可能性がある。グレーティングＧＴに変位を引き起こす他の原因があってもよく、例えば熱膨張などに見られることがある。
【００３３】
[0035]  そのような影響をある程度、補償可能とするために、グレーティングＧＴの位置を基準に関して、この例では、投影システムＰＳ、もっと正確にはその光学軸ＡＸに関して測定する補助センサシステムＡＳＳが提供されてよい。補助センサシステムＡＳＳは、順に補助システム部品ＡＳＰ２に関して補助システム部品ＡＳＰ１の位置を測定するエンコーダを含む。補助システム部品ＡＳＰ２は、例えば投影システムＰＳの下流投影レンズのレンズマウントに接続できる。補助センサシステムＡＳＳの任意の測定誤差が、投影システムＰＳまたはその光学軸ＡＸに関する基板ステージＷＴの測定誤差を生じることになるので、補助センサシステムＡＳＳの分解能に関する要求は高くてよく、また基板ステージＷＴの位置決め精度要求と同程度かそれより低い場合もある。したがって、補助センサシステムＡＳＳの定期的なキャリブレーションが必要である場合があり、また望ましいことがある。補助センサシステムＡＳＳは、容量センサ、誘導センサ（例えば、渦電流、ＬＶＤＴ（線形可変差動トランス））、干渉計などの、他の種類のセンサも使用できるが、例えば光学インクリメンタルエンコーダなどのインクリメンタルエンコーダを含んでよい。インクリメンタルエンコーダの場合には、様々な影響が、例えば光強度および反射変動、１信号周期内の非線形性等、エンコーダの不正確さを生じることになる可能性がある。そのような影響を考慮できるようにするために、定期的なキャリブレーションが必要になる場合がある。
【００３４】
[0036]  本発明は、補助センサシステムＡＳＳを必要な精度レベルにまでキャリブレーションすることに関連した課題に取り組むのに用いることができる。取り出しおよび置き換え自体が、キャリブレーションを考慮に入れることができない誤差を発生させることがあるので、補助センサシステムＡＳＳを取り出し、リソグラフィ装置以外でキャリブレーションすることは実行可能な選択肢でない場合がある。その代わりに、本発明の態様によれば、キャリブレーションは、グレーティングＧＴを補助センサシステムＡＳＳの少なくとも１つの測定方向（この例では測定方向は図２にＭＤによって概略的に示されている）に移動させるように励振し、移動の間に補助センサシステムＡＳＳから補助センサシステム出力信号を取得し、次いで取得された出力信号に基づき補助センサシステムＡＳＳのパラメータを調節することによって実行されてよい。キャリブレーションを実行するために、補助センサシステムＡＳＳの種々のパラメータ、例えばレーザ出力、レーザ波長、利得および／またはそのオフセットが調整されてよい。補助センサシステムＡＳＳの出力信号のパターンが移動しながら比較され、その所望の応答と比べて補助センサシステムＡＳＳの応答中の任意の偏差を引き出すことができるので、補助センサシステムＡＳＳの非線形性もキャリブレーションできる。
【００３５】
[0037]  グレーティングＧＴのメトロロジーフレームＭＦへの取り付けは高い剛性を示し、結果的に、このようなグレーティングＧＴの移動のために要求されることになる強い力により、グレーティングの共振周波数に同期して励振が与えられて、それによって、比較的弱い力に伴う比較的大きな振幅のグレーティングの運動をもたらすことがある。その例が、図３Ａに提供され、ここではグレーティングの共振に同期してパルス励振力ＥＦが与えられ、それによってグレーティングは図３Ａに図示した変位Ｄを呈する。
【００３６】
[0038]  代替的に、励振が階段関数（図３Ｂに図示したように）、またはインパルス関数（図３Ｃに図示したように）によって与えられ、グレーティングの共振を引き起こすことができる。
【００３７】
[0039]  本明細書に開示されている本発明の態様は、いわゆるデュアルステージのリソグラフィ装置の測定ステージに適用することもできる。やはり測定サイクルの間に、基板Ｗの表面上および／または基板テーブルＷＴ上のアライメントマークが測定される。補助センサシステムＡＳＳは、必ずしも１つまたは複数の水平方向で測定を行う必要はないかもしれないが、必要はない。
【００３８】
[0040]  図４はグレーティングＧＴと投影システムＰＳの上面図を概略的に示す。この例では、２つの補助センサシステムＡＳＳ、すなわち補助センサシステムＡＳＳ１および補助センサシステムＡＳＳ２が提供されているが、他の実施形態ではより多い補助センサが提供されてもよい。補助センサシステムＡＳＳ１は、測定方向ＭＤ１において投影システムＰＳに関するグレーティングＧＴの位置を測定し、一方補助センサシステムＡＳＳ２は、第２測定方向ＭＤ２において投影システムＰＳに関するグレーティングＧＴの位置を測定する。第１および第２方向ＭＤ１、ＭＤ２は、この例では互いに垂直であり、両測定方向は、グレーティングＧＴの表面に沿っており、またウェーハステージＷＴの移動方向である。
【００３９】
[0041]  図４は、励振力ＥＦによってグレーティングＧＴの励振をもたらす励振デバイスＥＤをさらに示し、この力の方向は、この励振力によるグレーティングの移動が第１および第２測定方向ＭＤ１、ＭＤ２に関して実質的に４５度未満であるようなものである。それによって、グレーティングＧＴの単独の移動は、第１および第２測定方向ＭＤ１、ＭＤ２に関してのグレーティングＧＴの移動を与えることで十分であってよく、同じ移動から第１および第２補助センサシステムＡＳＳ１、ＡＳＳ２をキャリブレーションすることも可能である。
【００４０】
[0042]  例えば空気圧式アクチュエータ、油圧式アクチュエータ、例えばパルスガスフローを供給するガスフローアクチュエータ、吸引空気圧式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、横方向パワー励起ストリングアクチュエータであってグレーティングを引っ張る紐が横方向の力を与えられて、必要に応じて、この紐によって牽引を増加させるアクチュエータ、電磁アクチュエータ、超音波アクチュエータなど、種々のアクチュエータが提供されてよい。
【００４１】
[0043]  上の例では、アクチュエータはグレーティングＧＴに作用するということが仮定されている。しかし、多くの他の実現可能な事柄を提供でき、例えば、アクチュエータがリソグラフィ装置のレンズマウントの所にあるという可能性もある。あるリソグラフィ装置設計では、投影システムＰＳの１つまたは複数のレンズが、問題のレンズを位置決めするアクチュエータを含む能動レンズマウントを備えてもよい。このようなアクチュエータを、例えばグレーティングの共振周波数に一致する周波数を与えるように作動することによって、投影システムＰＳ中に、したがってメトロロジーフレームおよび／またはグレーティング中に振動パターンを発生させることができ、これが結果としてグレーティングの共振を生じることになってよい。さらなる例として、アクチュエータ、言い換えると励振デバイスが、メトロロジーフレームに作用でき、それによってグレーティングＧＴの共振モードに大体一致し、その結果グレーティングの共振を生じることになってよい（非共振または共振の）周波数で、例えばメトロロジーフレームに振動を引き起こすことができる。
【００４２】
[0044]  上述では、本発明による原理が、基板ステージＷＴおよび基板ステージの位置決めを参照して説明されてきたが、本明細書で説明した原理はマスク支持体とも呼ばれるマスクステージＭＴの位置決めに対しても同様に十分適用し得る。
【００４３】
[0045]  さらに上述では、グレーティングＧＴの共振について参照してきた。このような共振は、グレーティングＧＴの移動が与えられる、それぞれの測定方向ＭＤ、ＭＤ１、ＭＤ２において任意の共振モードを含み得る。移動の方向は、投影システムＰＳの光学軸ＡＸに実質的に垂直である方向を含んでよい。
【００４４】
[0046]  上述のことは、リソグラフィ装置に対してのみ適用し得るだけでなく、どんなキャリブレーション方法でもグレーティングの位置を測定する任意の補助センサシステムに対して適用可能であり、このグレーティングはエンコーダ測定システムの一部を形成する。
【００４５】
[0047]  本明細書では、ＩＣ製造でのリソグラフィ装置の使用に対し特定の参照が為されてよいが、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよびディテクションパターン、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など、他の適用例も有してよいことを理解されたい。そのような代替の適用例の文脈においては、本明細書で用語「ウェーハ」または「ダイ」を用いる場合は、どれもより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義と見なされてよいことを当業者は理解されよう。本明細書で言う「基板」は、露光前にまたはその後に、例えばトラック（ｔｒａｃｋ）（一般的に基板にレジスト層を付け、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および／またはインスペクションツール内で処理されてよい。適用可能である場合には、本発明の開示は、そのようなおよび他の基板処理ツールに適用されてよい。さらに、基板は２回以上、例えば多層ＩＣを生成するために処理されてよく、したがって本明細書で用いられる用語、基板は、既に複数の処理された層を含む基板を指すこともある。
【００４６】
[0048]  特定の参照が、光リソグラフィの文脈で、本発明の実施形態の使用について上で為されたかもしれないが、本発明は他の適用例、例えばインプリントリソグラフィに使用されることがあり、また文脈が許せば光リソグラフィに限られていないことも理解されよう。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生成される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が、基板に供給されたレジスト層中に押し付けられ、基板上のレジストは電磁放射、熱、圧力またはそれの組合せを与えることによって硬化させることができる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、そこにパターンを残してレジストから取り外される。
【００４７】
[0049]  本明細書で用いられる用語「放射」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、それぞれ３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、もしくは１２６ｎｍの波長、またはほぼこれらの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜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などの粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含する。
【００４８】
[0050]  用語「レンズ」は、文脈が許せば、屈折式、反射式、磁気的、電磁気的および静電的光学コンポーネントを含む任意の１つまたは様々な種類の光学コンポーネントの組合せを指すことがある。
【００４９】
[0051]  本発明の特定の実施形態が前述されてきたが、本発明は説明したのとは別の方法で実施できることも理解されよう。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述する機械読取可能な１つまたは複数のシーケンスの命令を含むコンピュータプログラム、あるいはそうしたコンピュータプログラムが中に記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形をとることがある。
【００５０】
[0052]  前述の説明は、例示を意図したものであって、限定するものでない。したがって、別に詳述される特許請求の範囲を逸脱することなく、説明した本発明に対して変更を加え得ることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】[0012]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の図である。
【図２】[0013]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の一部分の概略図である。
【図３Ａ】[0014]グレーティングの運動とその励振パターンを示すタイミング図である。
【図３Ｂ】[0014]グレーティングの運動とその励振パターンを示すタイミング図である。
【図３Ｃ】[0014]グレーティングの運動とその励振パターンを示すタイミング図である。
【図４】[0015]本発明の一実施形態による補助測定システムと励振デバイスの概略上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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