(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトの位置を測定する位置測定システムであって、
基準フレームとオブジェクトの間の距離内で第一数の第一距離ステップを測定する第一増分値測定ユニットを有し、第一数は、第一整数値に第一端数を加えた値に等しく、さらに、
基準フレームとオブジェクトの間の距離内で第二数の第二距離ステップを測定する第二増分値測定ユニットを有し、第二数は、第二整数に第二端数を加えた値に等しく、
位置測定システムが、第一数、第二端数および定数に基づいて第二増分値測定ユニットを初期化するように構築され、配置構成され、
前記位置測定システムの幾何学的形状が、前記第一増分値測定ユニットによる前記オブジェクトの測定位置と前記第二増分値測定ユニットによる前記オブジェクトの測定位置の差が前記定数と等しくなるように規定されており、
前記第二整数は、前記第一数、前記定数、および前記第一端数と前記第二端数の差に基づいて計算され、
前記第二端数は、前記第二増分値測定ユニットによって測定される、
位置測定システム。
【請求項２】
最初の初期化中に前記定数が決定され、以降の全ての初期化に関係する計算に前記定数が使用される、
請求項１記載の位置測定システム。
【請求項３】
前記第一増分値測定ユニットＸｏｕｔ１の出力信号が、
Ｘout1=ＩＣ１＋（Ｎ１＋φ１＋ε１）・ｐ１
とほぼ等しく、ここで、
ｐ１＝第一距離ステップのサイズ
ＩＣ１＝初期化定数
Ｎ１＝第一整数
φ１＝第一端数
ε１＝測定誤差に関する係数
であり、
前記第二増分値測定ユニットＸｏｕｔ２の出力信号が、
Ｘout2=ＩＣ2＋（Ｎ2＋φ2＋ε2）・ｐ2
とほぼ等しく、ここで、
ｐ２＝第一距離ステップのサイズ
ＩＣ２＝初期化定数
Ｎ２＝第二整数
φ２＝第二端数
ε２＝測定誤差に関する係数
である、請求項１又は２に記載の位置測定システム。
【請求項４】
前記第二増分値測定ユニットの初期化は下記式に基づいて実行され、
Ｎ２＝round（-Ｃ＋Ｎ１＋（φ１−φ２））
前記第一増分値測定ユニットの初期化は下記式に基づいて実行される、
Ｎ１＝round（Ｃ＋Ｎ２−（φ１−φ２））
請求項３記載の位置測定システム。
【請求項５】
前記第一増分値測定ユニットが、格子、および前記格子と協働するように構築され、配置構成された第一エンコーダヘッドを有し、前記第二増分値測定ユニットが、前記格子と協働するように構築され、配置構成された第二エンコーダヘッドを有し、前記第一距離ステップが前記格子のピッチの関数である、請求項１〜４のいずれかに記載の位置測定システム。
【請求項６】
前記格子が前記基準フレームに装着され、前記第一および前記第二エンコーダヘッドが前記オブジェクトに装着される、請求項５に記載の位置測定システム。
【請求項７】
前記格子が前記オブジェクトに装着され、前記第一および前記第二エンコーダヘッドが前記基準フレームに装着される、請求項５に記載の位置測定システム。
【請求項８】
リソグラフィ装置であって、
放射線ビームを調整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有し、パターニングデバイスが、パターン形成した放射線ビームを形成するために、放射線ビームの断面にパターンを与えることができ、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、
パターン形成した放射線ビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムとを有し、
さらに、支持体または基板テーブルの位置を測定するために、請求項１〜７のいずれかに記載の位置測定システムを有するリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置測定システムおよびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板の目標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）の製造において使用可能である。このような場合、代替的にマスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいはそれ以上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、基板に設けた放射線感光材料（レジスト）の層への描像を介する。一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標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、パターン全体を目標部分に１回露光することによって各目標部分が照射される、いわゆるステッパと、所定の方向（「走査」方向）にパターンを投影ビームで走査し、これと同時に基板をこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板に刻印することによって、パターニングデバイスからのパターンを基板へと転写することも可能である。
【０００３】
パターンを基板の目標部分に正確に転写するために、パターンと目標部分の相対的位置を知らなくてはならない。したがって、リソグラフィ装置は一般的に、例えば基板またはパターニングデバイスなどの位置を求めるために、１つまたは複数の測定システムを装備する。このような測定システムの例は、干渉計システムまたはエンコーダシステムである。システムは両方とも、増分値方式あるいはインクリメンタルシステムと称することができる。このような位置測定システムを使用して、予め画定された長さの整数の増分（インクリメント）（または周期）として選択された基準値に対して、オブジェクトの位置を求めることができる。干渉計を使用して、このインクリメントは、例えば干渉計レーザの波長の１／４に対応してよい。エンコーダシステムの場合、インクリメントは、例えばエンコーダ格子の周期の１／４に対応してよい。
【０００４】
このような増分値測定システムの解像度を改善するために、１つの増分（または周期）内で補間を提供する方法が開発された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような位置測定システムは通常、センサを有する第一部品、および第一部品のセンサと協働する第二部品を有する増分値測定ユニットを有する。干渉計システムの場合、第二部品は、干渉計レーザを起源とするビームをセンサに反射するミラーを有してよい。エンコーダシステムの場合、第二部品は、センサと協働する１次元または２次元格子を有してよい（この場合、センサは通常、エンコーダヘッドを有する）。例えばミラーまたは格子などの制限されたサイズのせいで、測定システムの動作範囲が制限される。動作範囲を増大させるために、測定システムは、必要な動作範囲に沿って異なる位置に配置構成された複数のセンサを装備し、これにより、必要な動作範囲全体で位置測定を実行できることが保証される。このような複数センサの測定システムでは、第一センサによる位置測定から第二センサによる位置測定までの遷移中に問題が生じることがある。従来では、第一センサの１つ（以上）の測定値を使用して、遷移中に第二センサを初期化する（このような初期化が必要なのは、第二センサによる初期測定が基準に関連しないことがあるからである）。この初期化が第一センサと第二センサ双方の測定値、つまり測定誤差を含むかもしれない測定値に基づくので、この初期化の結果、第二センサの測定誤差が増加することがある。次の遷移（第二センサによる測定から第三センサによる測定への遷移、または第二センサによる測定から第一センサによる測定への遷移）中に、測定誤差のさらなる増加が生じることがある。したがって、従来の方法で使用する複数センサ測定システムの正確さは、１つのセンサによる測定から別のセンサによる測定への遷移のせいで低下することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、改善された位置測定システムを含む。本発明の実施形態では、測定システムの２つのセンサ間でプロセスを引き継ぐ間に、位置測定システムの正確さが改善される。
【０００７】
本発明の実施形態によると、オブジェクトの位置を測定する位置測定システムが提供され、これは、
−基準フレームとオブジェクトの間の距離内で第一数の第一距離ステップを測定する第一増分値測定ユニットを有し、第一数は、第一整数値に第一端数を加えた値に等しく、さらに、
−基準フレームとオブジェクトの間の距離内で第二数の第二距離ステップを測定する第二増分値測定ユニットを有し、第二数は、第二整数に第二端数を加えた値に等しく、
位置測定システムは、第一数および第二端数に基づいて第二増分値測定ユニットを初期化するように構築され、配置構成される。
【０００８】
本発明のさらなる実施形態によると、リソグラフィ装置が提供され、これは、
−放射線ビームを調整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有し、パターニングデバイスは、パターン形成した放射線ビームを形成するために、放射線ビームの断面にパターンを与えることができ、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、
−パターン形成した放射線ビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムとを有し、
装置はさらに、本発明による位置測定システムを有する。
【０００９】
次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の１つの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、
−放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線またはＥＵＶ放射線）を調整するように構成された照明システム（照明装置）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、かつ、特定のパラメータに従って正確にパターニングデバイスの位置決めを行うように構成された第一位置決め装置ＰＭに連結を行った支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−基板（例えばレジスト塗布したウェハ）Ｗを支持するように構築され、かつ、特定のパラメータに従って正確に基板の位置決めを行うように構成された第二位置決め装置ＰＷに連結を行った基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、
−パターニングデバイスＭＡによって放射線ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つあるいはそれ以上のダイから成る）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折性投影レンズシステム）ＰＳとを有する。
【００１１】
照明システムは、放射線の誘導、成形、あるいは制御を行うために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、または他のタイプの光学構成要素、またはその組み合わせなどの様々なタイプの光学構成要素を含むことができる。
【００１２】
支持構造は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を担持する。これは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および他の条件、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。支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、または他の締め付け技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルでよく、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となる。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。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「パターニングデバイス」なる用途と同義と見なすことができる。
【００１３】
本明細書において使用する「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するように、放射線ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る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。放射線ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが移相形体またはいわゆるアシスト形体を含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、放射線ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００１４】
パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。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、およびプログラマブル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、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったような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は小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを反射するよう個々に傾斜することができる。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線ビームにパターンを与える。
【００１５】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅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」なる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」なる用語と同義と見なされる。
【００１６】
ここで示しているように、本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、または反射性マスクを使用する）。
【００１７】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００１８】
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、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うタイプでもよい。浸漬液は、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してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させるために使用可能である。本明細書で使用する「浸漬」なる用語は、基板などの構造を液体に浸さなければいけないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体を配置するというだけの意味である。
【００１９】
図１を参照すると、照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線ビームを受け取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがエキシマレーザである場合に、別個の存在でよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラーおよび／またはビーム拡大器などを含むビーム送出システムＢＤの助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと渡される。他の場合、例えばソースが水銀ランプの場合は、ソースが装置の一体部品でもよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム送出システムＢＤとともに放射線システムと呼ぶことができる。
【００２０】
照明装置ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調節するように構成された調節装置ＡＤを含んでよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明装置ＩＬは、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのような他の様々な構成要素を含む。照明装置は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有するように、放射線ビームの調整に使用することができる。
【００２１】
放射線ビーム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によってパターン形成される。放射線ビームＢはマスクＭＡを通り抜けて、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二位置決め装置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性センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えば放射線ビームＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に図示せず）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、放射線ビーム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の運動は、第一位置決め装置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）にて行われる。同様に、基板テーブルＷＴの運動は、第二位置決め装置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用し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はショートストロークアクチュエータに連結されるだけであるか、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマーク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ンメントマークは、専用の目標位置を占有するが、目標部分の間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる）。同様に、マスクＭＡに複数のダイを設ける状況では、マスクアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００２２】
ここに表した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。
１．ステップモードにおいては、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たれている。そして、放射線ビームに与えたパターン全体が１回で目標部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期走査する一方、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光で目標部分の（非走査方向における）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターニングデバイスを保持し、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する間に、基板テーブルＷＴが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルＷＴを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、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なしリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２３】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００２４】
基板の予め画定された目標部分にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は、基板テーブルおよびパターニングデバイスの位置を求める正確な測定システムを必要とする。干渉計システムおよびエンコーダシステムは、オブジェクト（例えば基板テーブルまたはマスクテーブル）の位置を正確に求めるのに適切であることが判明している。測定システムは両方とも、増分値位置測定システムと呼ぶことができる。両方のシステムで、予め画定された長さの整数の距離ステップ（または周期または増分）として選択された基準に対して、オブジェクトの位置を求めることができる。測定の解像度を改善するために、１つの増分または距離ステップ内で、補間によって位置を求めることができる。したがって、オブジェクトの位置（例えばＸ位置）を表す位置測定システムの出力信号Ｘoutは、下式（１）のように記述することができる。
【数１】
0004639171.tif 000002
ここで、
ｐ＝測定システムの距離ステップ
ＩＣ＝初期化定数
Ｎ＝距離ステップｐの数を表す整数
φ＝０と１の間の端数
ε＝測定誤差に関する係数である。
【００２５】
式（１）の端数φは、位置測定の位相とも呼ばれる。
【００２６】
一般的に、増分値位置測定は、センサを有する第一部品、および第一部品のセンサと協働する第二部品を有する増分値測定ユニットを有する。干渉計システムの場合、第二部品は、干渉計レーザを起源とするビームをセンサへと反射する反射性表面（例えばミラー）を有してよい。エンコーダシステムの場合、第二部品は、センサと協働する１次元または２次元格子を有してよい。第一部品または第二部品は、位置を求めるべきオブジェクトに装着することができる（一例として、オブジェクトは、基板を保持するオブジェクトテーブル、またはリソグラフィ装置のパターニングデバイスでよい）。
【００２７】
一般的に、増分値位置測定システムは、位置の絶対測定値を提供しないが、第一位置から第二位置への変位中に検出した距離ステップｐの数を計数し、１周期内で補間することによって、第一位置と第二位置の間で移動した距離に関する情報を提供する。したがって、例えば基準などに対するオブジェクトの位置を表す出力信号Ｘoutを提供するか、ゼロ基準などの基準位置を画定するために、校正が必要なことがある。一例として、既知のオブジェクト位置（例えばフレームに対する位置）から開始して、測定システムの出力信号が、その既知の位置に対応するように、校正シーケンス中に初期化定数ＩＣを設定することができる。あるいは、初期化定数ＩＣは、測定のゼロ基準の画定にも使用することができる。校正は、別の位置測定に基づいてよいことにも留意されたい。
【００２８】
位置測定システムの測定範囲は、一般的に第二部品、つまり干渉計システムの場合は反射性表面、またはエンコーダシステムの場合は格子のサイズによって制限される。位置を求めるべきオブジェクトの動作範囲が測定範囲より大きい場合は、第二部品のサイズを増加する（例えば反射性表面または格子の長さを増加する）ように選択するか、必要な動作範囲に沿って複数のセンサを位置決めするように選択することができる。後者が図２ａに図示されている。図２ａは、線形格子２２を設けたオブジェクト２０のＸ位置を測定する測定機構を概略的に示す。一例として、オブジェクトはリソグラフィ装置のマスクテーブルでよい。線形格子２２は、周期ｐの格子の周期性を表す黒と白の正方形のアレイとして概略的に示すことができる。測定機構はさらに、格子２２と協働するように配置構成されたセンサ３０のアレイ（センサ３０．１、３０．２、３０．３および３０．４）を有する。測定を実行するために、光学センサが格子２２を見ることができねばならない。したがって、オブジェクトの位置測定を可能にするＸ位置の範囲は、Ｘ方向における格子の長さによって決定され、したがって１つのセンサしか適用しない場合、Ｘ方向での格子の長さに制限される。センサのアレイを適切に配置構成することによって、第一センサが測定範囲の最後に到達した場合、第一センサによる位置測定を隣接する第二センサに引き継ぐことができる。図２ｂは、オブジェクト２０のＸ位置を概略的に示し、格子が２つのセンサ３０．１および３０．２の正面にある（センサ３０．１の出力信号がオブジェクトの位置を表すものと仮定する）。このような位置で、両方のセンサを使用して、オブジェクトの位置を表す信号を提供することができる。しかし、検討したように、センサ３０．２が初期に生成した信号は、オブジェクトの位置を表さないので、初期化が必要である。この初期化の結果、センサ３０．２は、オブジェクトの位置を表す信号を提供することができ、したがってセンサ３０．２はセンサ３０．１の位置測定を引き継ぐことができる。
【００２９】
図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは、１つのセンサから別のセンサへの引き継ぎプロセスをさらに詳細な方法で概略的に示す。図３ａは、周期ｐを有する格子２２を設けたオブジェクト２０の初期位置を概略的に示す。基準フレーム３２に対するオブジェクトのＸ位置は図示される初期位置（Ｘ０）で分かっている。この位置基準（Ｘ０）を適用して、センサ３０．１の出力信号が初期位置のＸ０とほぼ等しくなるように測定システムを校正することができる。
【００３０】
これは以下のように達成することができる。つまり、測定システムを初期位置でオンラインにしたら、センサ３０．１が初期化の前に出力信号Ｘ１out_０を提供することができる。
【数２】
0004639171.tif 000003
【００３１】
式（２）は、初期化定数ＩＣ０を含む。最初に、初期化定数は任意の値を有するか、ゼロと等しく設定することができる。最初に、２つの位置の間で移動する周期の数を表すＮ１０をゼロに設定するか、これは任意の値にすることができる。φ１０は、初期位置で測定システムによって求めた位相を表す。図３ａを参照すると、φ１０は、周期２８の端数に対応してよい。ε・ｐは、実際の測定の誤差を表す。測定誤差は、標準偏差σεによって特徴付けることができる確率的変数である。したがって、誤差を含む２つの信号を引くと、一般的に誤差を相殺することができる。というのは、両方の信号の誤差を独立したものと見なすことができるからである。むしろ、減算の結果の標準偏差（その確率分布によって画定される）は、σεより大きい標準偏差で生成される。標準偏差ａおよびｂを有する２つの独立した信号を加算（または減算）すると、
【数３】
0004639171.tif 000004
と等しい標準偏差を有する信号になる。なお、上記標準偏差を以降においては√ａ２＋ｂ２と表わす。
【００３２】
Ｘ０に対応する出力信号を提供するために、値ＩＣａを初期化定数ＩＣ０の初期値に加算することができる。
【数４】
0004639171.tif 000005
【００３３】
こうすることによって、出力信号はＸ０に対応する。測定システムが校正されたら、センサ３０．１の測定範囲内でＸ位置の測定を実行することができる。オブジェクト２０がセンサ３０．１の測定範囲を超えて変位すべき場合は、センサ３０．２による位置測定の引き継ぎが必要となることがある。このような引き継ぎは、図３ｂで概略的に示したような位置で実行することができる。
【００３４】
図示のような位置のＸｔでＸ位置を指定することにより、この位置（Ｘ１ｏｕｔ_ｔ）のセンサ３０．１の出力信号は下式のように記述することができる。
【数５】
0004639171.tif 000006
【００３５】
式（４）のＩＣ０は、校正後のセンサ３０．１の初期化定数を表す。
【００３６】
センサ３０．２を図３ｂで示すような位置でオンラインにすると、これは初期化前に出力信号Ｘ２ｏｕｔ＿ｔを生成することができる。
【数６】
0004639171.tif 000007
【００３７】
上記のように、出力信号は、最初に初期化前の任意の値を有する初期化定数ＩＣ２を含む。また、Ｎ２ｔは最初は任意の値を有してよい。一般的に、Ｘ２ｏｕｔ＿ｔは、Ｘｔに対応してはならない。まだ初期化を実行していないからである。この対応（つまりセンサ３０．２の出力信号とＸ位置Ｘｔとの対応）を獲得するために、値ＩＣａを初期化定数ＩＣ２の初期値に加算することができる。
【数７】
0004639171.tif 000008
【００３８】
初期化したら、センサ３０．２の出力信号から位置測定値を獲得することができる。したがって、センサ３０．１とセンサ３０．２の間の引き継ぎプロセスを確立することができる。その結果、図３ｃで示すような位置、つまりセンサ３０．１がもう位置測定を実行できず、それによってオブジェクトの動作範囲を増加できない位置で、センサ３０．２によってオブジェクト２０の位置測定を実行することができる。
【００３９】
図３ａから図３ｃで説明したようなプロセスは、以下のように要約することができる。
【００４０】
最初に、例えば基準位置などに基づいて、第一測定センサを校正することができる。第一センサから位置測定を引き継ぐために、両方のセンサが位置測定を実行できる位置で、第一センサからの出力信号を使用して第二センサを初期化する。
【００４１】
オブジェクト２０が図３ｃで示すような位置にある場合は、位置がセンサ３０．１のみにより測定できる位置へと、再びこのオブジェクト２０を再位置決めする必要があることがある。
【００４２】
従来、センサ３０．２を使用した位置測定からセンサ３０．１を使用する位置測定へ後方へとこのように引き継ぐことは、センサ３０．１を使用した位置測定からセンサ３０．２を使用する位置測定への引き継ぎと同様の方法で実行される。つまり、センサ３０．２からの位置測定を引き継ぐために、両方のセンサが位置測定を実行できる位置で、センサ３０．２からの出力信号を使用してセンサ３０．１を初期化する。
【００４３】
このような方法は、測定の位置の正確さに重要な影響を及ぼし得ることに留意されたい。これは以下のように示すことができる。
【００４４】
第一センサがオブジェクトの位置を測定するように配置構成され、センサが上述したような基準位置で初期化されると仮定する。センサの出力信号は一般的に式（１）で記述することができ、特定の測定誤差ε・ｐを含む（測定誤差は、周期ｐの端数としてではなく、別個の誤差として記述してよいことも留意されたい）。初期定数ＩＣ（式（３）参照）は測定に基づくので、この定数も測定誤差ε・ｐを含む。（異なる位置にあるセンサ、またはセンサのアレイにある異なるセンサによって生じた測定誤差ε・ｐは、全ての測定値でほぼ等しく、これらの誤差が相互に独立していると仮定される。）
【００４５】
その結果、初期化後に任意の位置にある第一センサの位置測定は、ε・ｐより大きい測定誤差を有することがある。というのは、初期化定数には測定誤差ε・ｐの影響を受け、実際の測定には測定誤差ε・ｐの影響を受けるからである。測定の誤差を標準偏差σεで特徴付けると、第一センサの位置測定の標準偏差はσε・√２とほぼ等しい（というのは、独立し、標準偏差ａおよびｂを有する２つの信号を加算（または減算）すると、標準偏差が√ａ２＋ｂ２に等しくなるからである）。
【００４６】
第二センサによる位置測定の引き継ぎプロセス中に、第一センサの位置測定を使用して、第二センサを初期化する。第二センサの初期化定数は、式（６）に従って求めることができる。式（６）による初期化定数は、第一センサ（σε・√２の標準偏差を有する）の測定および第二センサ（標準偏差σεを有する）の初期測定の関数である。その結果、初期化後の任意の位置における第二センサでの位置測定の結果、σε・√３の標準偏差がありがちな初期化、およびσεの標準偏差がありがちな実際の測定のせいで、測定誤差がさらに増加することがある。両方の誤差が独立している場合、第二センサの出力信号の標準偏差はσε・√４に等しい。
【００４７】
その後の引き継ぎ、および第二センサを使用する位置測定から第一センサを使用する位置測定への逆方向の引き継ぎ中に同じ手順を使用する場合、第一センサの標準偏差がσε・√６まで増加していることがある。理解されるように、さらに多数の引き継ぎプロセスが予想される場合、引き継ぎプロセスは、引き継ぎ誤差の累積を引き起こし、測定の正確さが大幅に低下することがある。
【００４８】
引き継ぎ誤差の累積は、複数の測定サンプルの平均値に基づいて初期化定数を計算することによって、ある程度緩和することが可能であることに留意されたい。しかし、この方法が効果的になるために、遅れずに比較的大きい周期にわたって平均化を実行しなければならない。というのは、一般的に測定誤差ε・ｐの主要な部分が低周波であるからである。一例として、周波数スペクトルは、重要ないわゆる１／ｆ成分を有してよく、これは周波数領域の誤差のサイズが周波数ｆのうちの１つと比例することを示唆する。平均化によって引き継ぎ誤差を減少させるには、１０分の数秒にわたるサンプリングが必要であることが重要である。大部分のケースで、こうすると許容不可能なスループットの不利を引き起こすことになる。
【００４９】
本発明による測定システムでは、引き継ぎ誤差の累積を減少または緩和させるために、引き継ぎプロセス中に異なるアプローチを採用する。
【００５０】
本発明で採用されるアプローチは、記載されたような測定システムが、測定した位相φに関して決定性である、つまり特定のセンサで測定した反復するオブジェクト位置を同じ位相φになるか、或いは測定した位相φが（測定誤差を除いて）１周期ｐ内の絶対位置を表すと見なすことができるという識見を用いる。センサのアレイにある様々なセンサ間の相対的位置がほぼ一定のままである場合、１つのセンサの位相測定値と他のセンサの位相測定値との差も、反復したオブジェクト位置でほぼ一定のままであることを容易に認識することができる。これは以下のように示すことができる。
【００５１】
図４ａは、オブジェクト４０、オブジェクトに装着した格子４４（格子は、周期ｐを有して交互になった黒と白の正方形（４４．１、４４．２、４４．３および４４．４）のアレイとして表される）を概略的に示す。図４ａはさらに、基準フレーム４２に装着され、オブジェクトのＸ位置を測定するために格子４４と協働するように配置構成された２つのセンサ４６．１および４６．２も示す。センサ４６．１が（例えばセンサの出力信号を基準位置の予め画定された値と等しくすることによって）初期化されていると仮定すると、オブジェクト４０の位置（つまりＸ位置Ｘ１）をセンサ４６．１の出力信号から獲得することができる。
【００５２】
オブジェクト４０が図４ｂで示すような位置（Ｘ位置がＸ２と等しい）へと変位すると、センサ４６．１は、オブジェクトのＸ位置を表す出力信号を提供することができ、出力信号は、初期化定数ＩＣ１、基準位置から移動した距離ステップ（または増分）の数を表す整数Ｎ１、および位相φ１（実際の位置の周期、つまり基準数４４．１を有する周期内の位置を表す）によって特徴付けることができる。センサ４６．２がセンサ４６．１の位置測定を引き継ぐために、センサ４６．１の出力信号（Ｘ位置Ｘ２を表す）とセンサ４６．２の出力信号との差に基づいて初期化を実行することができる。センサ４６．２をオンラインにすると、これは一般的に下式のように記述可能な任意の出力信号Ｘａを生成することができる。
【数８】
0004639171.tif 000009
ここで、ＩＣ２は、初期化定数を指す。式７の下付き文字２は、センサ４６．２の変数／定数を指す。式（７）のφ２は、図４ｂで示したようなＸ位置でのセンサ４６．２の位相測定値に対応する（したがって、φ２は、格子４４の周期４４．４の端数を表すことができる）。センサ４６．２をオンラインにすると、ＩＣ２およびＮ２は任意であるが既知の値を有することができる（一例として、両方ともゼロと等しく設定することができる）。図４ｂで示したようなオブジェクトのＸ位置（Ｘ２）は、下式によって記述することができる。
【数９】
0004639171.tif 000010
【００５３】
ＩＣ１、Ｎ１およびφ１は既知であり、図４ｂで示すようなＸ位置に関連する。
【００５４】
したがって、センサ４６．１の出力信号（Ｘ位置Ｘ２を表す）とセンサ４６．２の出力信号（Ｘａ）の差Δは、下式のとおりに書くことができる。
【数１０】
0004639171.tif 000011
【００５５】
式９は、差Δに誤差ε”・ρを導入し、これは出力信号ＸａおよびＸ２の誤差ε・ｐより大きいことがあることに留意されたい。差Δの標準偏差は、σε・√２で表すことができ、ここでσεは出力信号ＸａおよびＸ２の誤差ε・ｐの標準偏差に対応する。式９は、変数Ｎ１、Ｎ２、φ１およびφ２と初期化定数ＩＣ１およびＩＣ２との関係を提供する。さらに、位相差（φ１−φ２）が任意の位置でほぼ一定であり、測定システムの幾何学的形状によって決定されることが分かる。その結果、反復するオブジェクト位置が、同じ位相測定値φ１およびφ２、および同じ位相差（φ１−φ２）になり得る。
【００５６】
センサ４６．２がオブジェクトの位置測定を引き継ぐために、差Δを適用して、センサ４６．２を初期化することができる。これは、例えば初期化定数ＩＣ２をＩＣ２の初期値＋Δに設定するなど、出力信号Ｘａに差Δを加算することによって獲得することができる。（これは、上述したような従来通りのアプローチに対応することに留意されたい。）センサ４６．２が初期化されたら、センサ４６．２を使用して、図４ｃで示すようなオブジェクトのＸ位置を測定することができる。図示のような状況では、センサ４６．１がオブジェクトのＸ位置に対応する出力信号を提供しないことがあることに留意されたい。オブジェクトがその後に図４ｂに示すような位置に復帰すべき場合、従来通りのアプローチは、センサ４６．２およびセンサ４６．１の出力信号に基づいてセンサ４６．１を初期化することになる。しかし、上記で示したように、これは測定誤差の増加につながる。
【００５７】
本発明による測定システムでは、（式９で説明したように）センサ４６．１と４６．２の間で以前に確立した関係を使用して、（例えば初期化定数ＩＣ２をＩＣ２の初期値＋Δに設定するなど、出力信号Ｘａに差Δを加算するのではなく）以下の方法でセンサ４６．１を初期化する。
【００５８】
センサ４６．１の出力信号がオブジェクト４０の位置を表すようにそれを校正するために、ＩＣ１、Ｎ１およびφ１が必要である（式８参照）。位相測定値φ１が決定性であるので、これは測定システムから獲得することができる。ＩＣ１も、センサ４６．１の初期校正から分かると見なすことができる。したがって、求めるべき唯一の未知数はＮ１である。本発明によると、Ｎ１は、センサのパラメータ間で以前に確立した関係から計算される（式（９）参照）。この計算は、例えば最も近い整数へと四捨五入することによって遂行することができる。そうすることにより、測定誤差が周期ｐの半分より小さければ（通常は、その通りである）、その誤差を解消することができる。その結果、追加の誤差を導入せずに、センサ４６．１を実質的に校正することができる。センサ４６．２からセンサ４６．１への逆方向の引き継ぎは、式９によって関係を求める位置とは異なる位置で実行できることに留意されたい。式９は一般的に、下式のように要約できるＮ１とＮ２とφ１とφ２との関係を提供する。
【数１１】
0004639171.tif 000012
ここでＣは定数である。
【００５９】
例えば以下の式１１ａおよび式１１ｂに従ってＮ２、φ１およびφ２が分かっている場合にＮ１を求める、またはＮ１、φ１およびφ２が分かっている場合にＮ２を求めるために、式１０を適用することができる。
【数１２】
0004639171.tif 000013
ここで「ｒｏｕｎｄ（）」は、公知の、最も近い整数への四捨五入関数を示すために使用される。
【００６０】
したがって、センサ４６．１を使用する位置測定からセンサ４６．２を使用する位置測定へのその後の引き継ぎは、追加の測定誤差を実質的に導入することなく、同様の方法で実行することができる。３つ以上のセンサが存在する場合、例えば第二センサを使用する位置測定から第三センサを使用する位置測定への引き継ぎを実行するために、第二センサと第三センサの間などで、同様の関係を求めることができる。
【００６１】
四捨五入プロセスは、第二センサの初期化プロセス中にも適用できることに留意されたい。これは以下のように示すことができる。つまり、ＩＣ１、Ｎ１およびφ１が分かるように、既知のオブジェクト位置で第一センサ４６．１が校正してあるものと仮定する。センサ４６．２をオンラインにすると、ＩＣ２、Ｎ２が求められるはずである。φ２はセンサ４６．２の測定値から入手可能である。
【００６２】
Ｎ２を初期化するために、ＩＣ２をゼロに等しく設定し、式１１ｂを使用してＮ２を初期化することができる。判明した通りのＮ２の値を使用して、出力信号を生成する場合、出力信号は、Ｎ２を獲得するために適用する四捨五入関数のせいで、一般的に実際の位置に対応しないはずである。出力信号が実際の位置に対応するために、ＩＣ２を実際の位置（例えば第一センサ４６．１の出力信号に対応する）から（計算したＮ２を導入した後の）センサ４６．２の出力信号を引いた値に等しくすることによって、これを校正することができる。
【００６３】
測定システムは、センサのアレイにあるセンサの出力信号を処理する制御ユニットを有してよい。制御システムは、例えば位置制御装置などに使用するのに適切な出力信号を生成するために、１つまたは複数の出力信号を選択かつ／または処理するように配置構成することができる。センサのパラメータＮ１とＮ２とφ１とφ２との間の関係が確立されたら（例えば式９または式１０参照）、本発明による引き継ぎプロセスを実行するために、これを例えば測定システムの制御ユニットに、または別個のユニットに適用することができる。測定システムの制御ユニットはさらに、初期化すべきセンサの基準位置から移動した周期の数を表す整数を求めるために、四捨五入プロセスを実行するように配置構成することができる。
【００６４】
本発明による引き継ぎプロセスは、ホモダインまたはヘテロダイン干渉計測定システムにも適用できることに留意されたい。このような測定システムも、第一センサを使用する位置測定から第二センサを使用する位置測定への引き継ぎを必要とすることがある。
【００６５】
図５ａは、基準フレーム６０に対するオブジェクト５０（例えばリソグラフィ装置の基板テーブル）のＹ位置を測定する干渉計測定システムを概略的に示す。測定システムは、基準フレーム６０に装着した第一センサ６２．１および第二センサ６２．２を有するセンサ６２のアレイを有する。レーザビーム６６および６８をセンサ６２．１および６２．２に反射するために、オブジェクト５０にミラー（一般的に反射性表面）６４を装着する。オブジェクトのＹ位置は、干渉計測定システムを使用し、検出された周期数（各周期は、例えばレーザビームの波長の１／４に対応する）を計数し、１周期内で補間することによって求めることができる。センサのアレイを使用することにより、Ｘ方向のミラーの長さより大きいＸ方向の動作範囲にわたって、オブジェクトのＹ位置を求めることができる。図５ｂおよび図５ｃは、オブジェクト５０の２つのＸ位置を概略的に示す。図５ｂで示すようなＸ位置では、センサ６２．１を使用してオブジェクトのＹ位置を求めることができる。図５ｃで示すようなＸ位置では、センサ６２．２を使用してＹ位置を求めることができる。Ｙ位置の測定値を維持しながら、図５ｂで示すような位置から図５ｃで示すような位置へオブジェクトを変位させるために、センサ６２．１と６２．２の間での本発明による引き継ぎプロセスを実行することができる。ヘテロダイン干渉計システムの場合、基準信号に対して、増分の数を係数し、位相を求めるための補間を実行することができる。一般的に、両方のセンサが同じ基準信号を使用してもよいし、基準信号の間に固定したオフセットが存在してもよい。したがって、本発明の引き継ぎプロセスを適用するために、式１０で記述されているようなセンサパラメータ間の関係を確立することができる。
【００６６】
レーザビーム６６および６８は、同じレーザソースまたは異なるレーザソースから発することがあることに留意されたい。後者の場合、センサ６２．１で実行するＹ測定は、センサ６２．２で実行するＹ測定の周期とは異なる周期（または増分）を有してよい。
【００６７】
一般的に、２つのセンサに異なる周期が適用可能である場合は、本発明による引き継ぎプロセスを同様の方法で適用することができる。このような配置構成では、パラメータＮ１とＮ２とφ１とφ２との間で確立される関係（位相の測定値およびセンサを通過した整数の周期数を表す）を、第一センサの周期ｐ１および第二センサの周期ｐ２を含むように拡張することができる。これは、以下のように実行することができる。干渉計システムまたはエンコーダシステム（例えばＹ測定）のような増分値位置測定システムが、異なる周期で動作する第一センサ（指標１）および第二センサ（指標２）を有すると仮定すると、第一センサの出力信号Ｙｏｕｔ＿１および第二センサの出力信号Ｙｏｕｔ＿２は、下式によって記述することができる。
【数１３】
0004639171.tif 000014
ここで、
ｐ１、ｐ２＝個々のセンサの増分値測定システムの周期
ＩＣ１、ＩＣ２＝個々のセンサの初期化定数
Ｎ１、Ｎ２＝個々のセンサの周期数を表す整数
φ１、φ２〜個々のセンサの周期内の補間を表す０と１の間の端数
ε＝測定誤差に関する係数である。
【００６８】
両方のセンサの出力信号の差Δ’は、以下の形態をとることができる。
【数１４】
0004639171.tif 000015
さらに、この差を使用して、パラメータＮ１とＮ２とφ１とφ２の間の以下の関係を導出することができる。
【数１５】
0004639171.tif 000016
ここで、Ｃ’は定数である。
【００６９】
式１３で示すような誤差に関して、式９でしたような配慮が有効である。つまり、差Δ’の標準偏差は、式１２の出力信号の標準偏差より大きいことがある。下式１５ａおよび１５ｂに従って、Ｎ２、φ１およびφ２が分かっている場合にＮ１を求める、またはＮ１、φ１およびφ２が分かっている場合にＮ２を求めるために、式１４を適用することができる。
【数１６】
0004639171.tif 000017
ここで「ｒｏｕｎｄ（）」は、公知の、最も近い整数への四捨五入関数を示すために使用される。
【００７０】
関係するセンサが異なる周期で動作している場合、式１５ａおよび式１５ｂを使用して、本発明で使用するような引き継ぎプロセスを実行することができる。
【００７１】
本発明による引き継ぎプロセスも、複数の格子および複数のセンサを有する測定システムに適用することができる。図６ａは、基準フレーム８４に装着された２つの格子８０、８２、フレーム８８に対してＸ方向に沿って変位可能なオブジェクト８６、および格子８０、８２と協働するように配置構成された２つのセンサ９０、９２を有するこのような配置構成を概略的に示し、２つのセンサは、Ｘ方向に相互に隣接して配置構成され、オブジェクト８６に装着される。このような配置構成では、本発明で適用するような引き継ぎプロセスを、第一格子を使用する位置測定から第二格子を使用する位置測定へと転移する順序で適用することができる。格子８０と協働するセンサ９２によって位置測定を実行する図６ｂで示すような初期位置とは別に、オブジェクトは、図６ｃで示すような位置へと変位することができる。オブジェクトを図６ｄで示すような位置へと変位すべき場合は、位置測定を最初に、格子８０と協働するセンサ９０に引き継がなければならない。これは、本発明で適用し、図４ｂで説明した引き継ぎプロセスを使用して実行することができる。格子８０と協働するセンサ９０によって位置測定が引き継がれたら、オブジェクト８６は図６ｄで示すような位置へと変位することができる。図６ｄで示すような位置では、格子８０と協働するセンサ９０による位置測定は、本発明で適用するような引き継ぎプロセスによって、格子８２と協働するセンサ９２による位置測定へと変更することができる。格子８２は、格子８０の周期とは異なる周期を有してよいことに留意されたい。格子８２と協働するセンサ９２による位置測定が確立されたら、オブジェクトは、例えば図６ｅで示すような位置へと変位することができる。
【００７２】
記載された本発明は、センサ間の距離または格子の長さなど、測定システムの特定のドリフト成分（ｄｒｉｆｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を監視するためにも適用できることに留意されたい。本発明による引き継ぎプロセスは、様々なセンサから獲得したパラメータ間で既に確立した関係を適用する（例えば式１０または式１４参照）。この関係は、例えば測定システムの校正中に確立することができる。比較的ゆっくりドリフトする測定システムの場合、センサパラメータ間の関係は、時間の経過とともに変化することがある。センサパラメータ間の関係は、引き継ぎプロセスを実行するたびに求めることができ、その結果、Ｃの値が実現されるので、この変化を監視することができる。実現された値を最初に確立された値と比較すると、ある時間にわたる測定システムのドリフトに関する情報が提供される。時間の関数としてＣを監視し、これを補正することによって、本発明による引き継ぎプロセスも、比較的ゆっくりドリフトするシステムで適用することができる。
【００７３】
本発明は、複数の自由度で位置を測定するように配置構成された測定システムでも等しく適用できることに留意されたい。一例として、本発明を２次元エンコーダ測定システムに適用することができる。このようなシステムは、Ｘ方向とＹ方向の両方でオブジェクトの位置を求めるために、２次元格子と協働するように構築され、配置構成された複数のセンサを有してよい。本発明による引き継ぎプロセスを実行するために、式９または式１０で記述されたような関係を、両方の方向について確立することができる。エンコーダに基づく測定システムと干渉計の基づく測定システムを組み合わせることによって、多次元測定システムも獲得することができる。このようなシステムでは、両方の測定システムに本発明によるセンサの引き継ぎを適用することができる。特定の実施形態では、このような多次元測定システムは、第一方向でセンサに対して格子の位置を測定するために、センサと協働する前記第一方向の格子パターンを有することができ、前記センサはさらに、第二方向でセンサに対して格子の位置を測定するように配置構成され、前記第二方向は、前記格子パターンを有する面に対してほぼ直角である。第二方向で格子に対するセンサの位置を測定するために、（例えば干渉計レーザから発する）測定ビームをセンサへと反射する反射性表面として格子を使用する。このような測定システムは、例えばＸ方向とＺ方向の両方でステージの位置を測定するために、リソグラフィ装置に適用することができる。本発明は、両方の位置測定のために、このようなシステムでセンサ引き継ぎを提供することができる。
【００７４】
本発明による引き継ぎプロセスは、図７ａから図７ｃで示すような状況でも適用してよいことに、さらに留意されたい。図７ａは、２つの格子１００、１０５および２つのセンサ１２０および１２５を使用してオブジェクト１１０のＸ位置を測定する位置測定システムを概略的に示し、センサは、Ｘ方向で格子に対するオブジェクトの位置を求めるために、格子と協働するように配置構成される。各格子１００、１０５は、Ｘ方向で交互するパターンを有して、Ｙ方向に延在し、したがってセンサが格子と協働した状態のまま、オブジェクト１１０がＹ方向に沿って変位することができる。オブジェクトが比較的大きい距離にわたってＹ方向に変位すると、前記協働が失われることがある。オブジェクト１１０が図７ｂで示すような位置までＹ方向に変位する場合、センサ１２０はもはや、格子１００と協働してＹ位置測定値を提供することができない。あるいは、オブジェクトが図７ｃで示すようにＹ位置にある場合、格子１０５と協働するセンサ１２５を使用するＸ位置測定は、もはや可能ではない。オブジェクトが、Ｘ位置の情報を失わずに例えば図７ｂの位置から図７ｃの位置へとＹ方向に変位できるようにするために、センサが図７ａで示すような位置にある場合、センサ１２０と１２５の間で本発明による引き継ぎプロセスを適用することができる。一見すると、図示のようなＸ位置測定を実行するために、２つの格子および２つのセンサを設けることは、煩雑のように見えるかもしれない。図８で示すように、１つのセンサと協働する１つの大きな格子を使用することにより、引き継ぎプロセスを回避できると考えられるかもしれない。図８は、オブジェクト１６０に装着したセンサ１５０と協働するように配置構成された格子１４０を概略的に示し、格子およびセンサは、オブジェクトのＸ位置測定値を提供するために協働するように配置構成される。しかし、図８で示すような配置構成は、幾つかの実際的な短所を有することに留意されたい。第一に、図８で示すような拡大した格子を適用することは、あらゆる状況で実現可能であるとは限らない。というのは、例えば投影ビームが通過できるようにするために、Ｙ範囲の特定部分にわたって開口を有することが必要になることがある。第二に、製造の観点から、１つの大きい格子ではなく複数の比較的小さい格子を使用すると有利なことがある。少なくともこのような理由から、図７ａから図７ｃで示すような配置構成が、状況によっては好ましいか、必要である。
【００７５】
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が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途の状況においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、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）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およ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。
【００７６】
以上では光学リソグラフィの状況における本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、刻印リソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに制限されないことが分かる。刻印リソグラフィでは、パターニングデバイスの構造が、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構造を、基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射線、熱、圧力またはその組み合わせを適用して、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
【００７７】
本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（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線を網羅するものとして使用される。
【００７８】
「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電気光学構成要素を含む様々なタイプの光学構成要素のいずれか、またはその組み合わせを指す。
【００７９】
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つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、または自身内に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、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。
【００８０】
上記の説明は例示的であり、制限的ではない。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。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示したものである。
【図２ａ】複数センサ増分値位置測定システムを概略的に示したものである。
【図２ｂ】複数センサ増分値位置測定システムを概略的に示したものである。
【図３ａ】増分値位置測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図３ｂ】増分値位置測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図３ｃ】増分値位置測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図４ａ】本発明による引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図４ｂ】本発明による引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図４ｃ】本発明による引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図５ａ】干渉計システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図５ｂ】干渉計システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図５ｃ】干渉計システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図６ａ】複数の格子および複数のセンサを有する測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図６ｂ】複数の格子および複数のセンサを有する測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図６ｃ】複数の格子および複数のセンサを有する測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図６ｄ】複数の格子および複数のセンサを有する測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図６ｅ】複数の格子および複数のセンサを有する測定システムの引き継ぎプロセスを概略的に示したものである。
【図７ａ】２つのセンサおよび２つの格子を有するＸ位置測定システムの上面図を概略的に示したものである。
【図７ｂ】２つのセンサおよび２つの格子を有するＸ位置測定システムの上面図を概略的に示したものである。
【図７ｃ】２つのセンサおよび２つの格子を有するＸ位置測定システムの上面図を概略的に示したものである。
【図８】１つのセンサおよび１つの格子を有するＸ位置測定システムの上面図を概略的に示したものである。
【符号の説明】
【００８２】
２０ オブジェクト
２２ 格子
３０ センサ
３２ フレーム
４０ オブジェクト
４４ 格子
４６ センサ
５０ オブジェクト
６２ センサ
６６ レーザビーム
６８ レーザビーム
８０ 格子
８２ 格子
８４ フレーム
８６ オブジェクト
８８ フレーム
９０ センサ
９２ センサ
１００ 格子
１０５ 格子
１１０ オブジェクト
１２０ センサ
１２５ センサ
１４０ 格子
１５０ センサ
１６０ オブジェクト
【図１】
0004639171.tif 000018
【図２ａ】
0004639171.tif 000019
【図２ｂ】
0004639171.tif 000020
【図３ａ】
0004639171.tif 000021
【図３ｂ】
0004639171.tif 000022
【図３ｃ】
0004639171.tif 000023
【図４ａ】
0004639171.tif 000024
【図４ｂ】
0004639171.tif 000025
【図４ｃ】
0004639171.tif 000026
【図５ａ】
0004639171.tif 000027
【図５ｂ】
0004639171.tif 000028
【図５ｃ】
0004639171.tif 000029
【図６ａ】
0004639171.tif 000030
【図６ｂ】
0004639171.tif 000031
【図６ｃ】
0004639171.tif 000032
【図６ｄ】
0004639171.tif 000033
【図６ｅ】
0004639171.tif 000034
【図７ａ】
0004639171.tif 000035
【図７ｂ】
0004639171.tif 000036
【図７ｃ】
0004639171.tif 000037
【図８】
0004639171.tif 000038