(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準コンポーネントに対するコンポーネントの変位を測定する第１の変位測定システムと第２の変位測定システムとを備えたリソグラフィ装置であって、
前記コンポーネントは、基板を支持する基板テーブルであり、
前記第１の変位測位システムは、
少なくとも前記基板にパターンを転送するプロセスの間、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するものであって、
それぞれ前記基準コンポーネントに取り付けられた第１、第２、第３および第４のターゲットであって、個々のターゲットのターゲット表面が基準平面に実質的に平行になるように配置されたターゲットと、
それぞれ対応するターゲットの前記ターゲット表面に対する前記コンポーネントの対応する部分の変位を測定する第１、第２、第３および第４の変位センサと、
を備え、
前記第１および第３の変位センサが、それぞれ前記第１および第３のターゲットの前記ターゲット表面に対する前記コンポーネントの第１および第３の部分の、前記基準平面に位置している第１の方向に実質的に平行の方向に沿った変位を測定し、
前記第２および第４の変位センサが、それぞれ前記第２および第４のターゲットの前記ターゲット表面に対する前記コンポーネントの第２および第４の部分の、前記基準平面に位置している、前記第１の方向に対して実質的に直角の第２の方向に実質的に平行の方向に沿った変位を測定するものであり、
前記第２の変位測位システムは、
前記基板にパターンを転送するプロセスに先立って、少なくとも前記基板に対する１回または複数回の測定および検査を実行するプロセスの間、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するものであって、
それぞれ前記基準コンポーネントに取り付けられた第５、第６、第７および第８のターゲットであって、個々のターゲットのターゲット表面が前記基準平面に実質的に平行になるように配置されたターゲットと、
前記第１の変位測定システムの前記第１、第２、第３および第４の変位センサと、
を備え、
前記第１および第３の変位センサが、それぞれ前記第５および第７のターゲットの前記ターゲット表面に対する前記基板テーブルの前記第１および第３の部分の、前記第１の方向に実質的に平行の方向に沿った変位を測定し、
前記第２および第４の変位センサが、それぞれ前記第６および第８のターゲットの前記ターゲット表面に対する前記基板テーブルの前記第２および第４の部分の、前記第２の方向に実質的に平行の方向に沿った変位を測定する、
リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記基板テーブルが、前記第２の変位測定システムが前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するメトロロジー位置から、前記第１の変位測定システムが前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するパターン転送位置へ移動する際に、前記第１、第２、第３および第４の変位センサのうちの常に少なくとも３つが、ターゲットのターゲット表面に対する前記基板テーブルの変位を測定することができるように、前記第１および第２の変位測定システムが配置された、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
変位センサの任意の対の、前記基板テーブルの移動方向、つまり前記基準平面に実質的に平行の方向の隔たりが、前記基板テーブルが前記移動方向に移動している間、それぞれ前記変位センサが交差することになる隣接するターゲット間の一対の境界の前記移動方向の隔たりとは異なるように、前記第１および第２の変位測定システムが配置された、
請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
それぞれ前記第１および第２の変位測定システムの前記ターゲット間の前記基準コンポーネントに取り付けられた１つまたは複数の追加ターゲットであって、前記１つまたは複数の追加ターゲットの各々のターゲット表面が前記基準平面に実質的に平行である１つまたは複数の追加ターゲットをさらに備え、
前記リソグラフィ装置が、前記第２の変位測定システムが前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するメトロロジー位置と、前記第１の変位測定システムが前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するパターン転送位置との間を前記基板テーブルが移動している間、前記第１、第２、第３および第４の変位測定センサのうちの少なくとも１つが、前記１つまたは複数の追加ターゲットのうちの１つの前記ターゲット表面に対する前記基板テーブルの対応する部分の変位を測定する、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
基板を支持する第２の基板テーブルと、
それぞれ対応する前記第１、第２、第３および第４のターゲットの前記ターゲット表面、または対応する前記第５、第６、第７および第８のターゲットの前記ターゲット表面に対する前記第２の基板テーブルの対応する部分の変位を、それぞれ前記第１、第２、第３および第４の変位センサによる前記第１の基板テーブルの前記第１、第２、第３および第４の部分の測定に対応する方法で測定する第５、第６、第７および第８の変位センサとをさらに備える、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記第１の変位測定システムが前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定するパターン転送位置から、前記基板テーブルから基板が除去される除去位置への前記基板テーブルの基板テーブル復帰移動の少なくとも一部の間、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を測定する第３の変位測定システムをさらに備える、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記第３の変位測定システムが、それぞれ前記基準コンポーネントに取り付けられた少なくとも１つの基板テーブル復帰ターゲットであって、前記少なくとも１つの基板テーブル復帰ターゲットのターゲット表面が前記基準平面に実質的に平行になるように配置された基板テーブル復帰ターゲットを備え、
前記第１、第２、第３および第４の変位測定センサが、前記基板テーブルの基板テーブル復帰移動の前記少なくとも一部の間、前記第１、第２、第３および第４の変位測定センサのうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの基板テーブル復帰ターゲットのうちの１つの前記ターゲット表面に対する前記基板テーブルの対応する部分の変位を測定する、
請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３および第４の変位センサのうちの少なくとも１つが、ターゲットのターゲット表面に対する前記基板テーブルの対応する部分の、前記第１および第２の方向の両方に実質的に平行の方向に沿った変位を測定する、
請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記第１および第２の変位測定システムの前記ターゲットが、前記第１および第２の変位測定システムがメトロロジー基準フレームに対する前記基板テーブルの変位を測定し、また、前記第３の変位測定システムが前記リソグラフィ装置のベースフレームに対する前記基板テーブルの変位を測定するように前記メトロロジー基準フレームに取り付けられた、
請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記基板テーブル復帰移動が完了した後、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの位置を測定する位置測定システムをさらに備える、
請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記位置測定システムが、前記基板テーブルに基板が装荷されている間に、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの位置を測定する、
請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の変位測定システムが、前記基準コンポーネントに対する前記基板テーブルの変位を、前記第３の変位測定システムの精度より高い精度で測定する、
請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
それぞれ前記基準コンポーネントに取り付けられた第１および第２の基準フレームをさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４のターゲットが前記第１の基準フレームに取り付けられ、前記第５、第６、第７および第８のターゲットが前記第２の基準フレームに取り付けられた、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記基準コンポーネントがメトロロジー基準フレームである、
請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記第１、第２、第３および第４の変位センサのうちの少なくとも１つが、さらに、それぞれ前記第５、第６、第７および第８のターゲットの表面に対する前記基板テーブルの対応する部分の、前記第１および第２の方向に対して実質的に直角の第３の方向に実質的に平行の方向に沿った変位を測定する、
請求項１に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、変位測定システム、このようなシステムを利用したリソグラフィ装置、変位測定方法およびデバイスを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板のターゲット部分に所望のパターンを付与するマシンである。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれているパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。生成されたパターンが、基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば部分的に１つまたは複数のダイが含まれている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射感応性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化されるターゲット部分に隣接する回路網（network）が含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回でターゲット部分に露光することによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「スキャンニング」方向）にスキャンし、かつ、基板をこの方向に平行または非平行に同期スキャンすることによってターゲット部分の各々が照射されるいわゆるスキャナがある。パターンを基板に転写することによってパターニングデバイスから基板へパターンを転送することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置の場合、基板は、通常、基板テーブル上で支持される。基板へのパターンの転送に先立って、基板のメトロロジー領域が検査および／または測定される。次に、基板テーブルによって、基板にパターンが転送される領域に基板が移動する。基板に転送されるパターンが基板および／または既に基板上に形成されている他のパターンに対して正確に位置決めされることを保証するためには、測定および／または検査プロセスの間、および画像転送プロセスの間、基板の位置および移動を極めて正確に知ることが望ましい。これは、基板を支持している基板テーブルに対する基板の位置を測定し、かつ、引き続いて基板テーブルの位置および／または移動をモニタすることによって達成することができる。
【０００４】
[0004]  基板テーブルの位置および／または移動を測定するために、知られているシステムは、通常、基板テーブルおよびリソグラフィ装置の基準フレームのうちのいずれか一方に取り付けられたターゲット、および基板テーブルおよび基準フレームのうちのもう一方に取り付けられたセンサを利用している。センサは、センサに対するターゲットの位置または移動を測定することができる。しかしながら、基板テーブルは、基板の任意の部分を測定および／または検査することができる領域と、パターンを基板の任意の部分に転送することができる領域との間を移動することができなければならないため、基板テーブルの望ましい移動範囲は比較的広範囲に及んでいる。また、リソグラフィ装置のなかには、２つの基板テーブルを備え、第１の基板テーブルに支持された１枚の基板にパターンを転送している間、第２の基板テーブに支持されたもう１枚の基板を検査および／または測定することができるものもある。このような装置の場合、検査中および／または測定中の基板を支持している基板テーブルを、基板にパターンを転送することができる領域へ移動させることができ、また、パターンが転送された基板を支持している基板テーブルを、基板テーブルから基板が除去される位置、基板テーブルに新しい基板が装荷される位置、および新しい基板が検査および／または測定される位置まで連続的に移動させることができるよう、追加空間が提供されるため、基板テーブルの望ましい移動範囲はさらに広範囲に及んでいる。つまり、これらの２つの基板テーブルを交換することができなければならない。
【０００５】
[0005]  基板テーブルの移動範囲が広くなればなるほど、基板テーブルの位置および／または移動を所望する高レベルの精度で測定するシステムを提供することが困難になり、かつ／または高価になる。詳細には、位置センサのためのターゲットが基板テーブルに取り付けられるシステムの場合、移動範囲が広くなればなるほどシステムが複雑になり、また、所望の精度を維持することが困難になる。また、ターゲットが静止しており、たとえば基準フレームに取り付けられるシステムの場合、基板テーブルの移動範囲が広くなればなるほど、ターゲットを大きくしなければならない。通常、その範囲全体にわたって所望の精度を有する大形ターゲットを製造することは困難であるため、大形ターゲットを提供することは、場合によっては高価である。したがって、基板テーブルの移動範囲を広くすることは、基板テーブルの位置および／または移動を測定するためのシステムのコストが著しく増加することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  基板テーブルの位置および／または移動を、過剰なコストの増加を伴うことなく、広い移動範囲にわたって正確に測定するために使用することができるシステムが提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]  本発明の一実施形態によれば、基準コンポーネントに対するコンポーネントの変位を測定する変位測定システムが提供される。変位測定システムは、それぞれ基準コンポーネントに取り付けられた第１、第２、第３および第４のターゲットであって、個々のターゲットのターゲット表面が基準平面に実質的に平行になるように配置されたターゲットと、それぞれ対応するターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの対応する部分の変位を測定する第１、第２、第３および第４の変位センサとを備えている。第１および第３の変位センサは、それぞれ第１および第３のターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの第１および第３の部分の、基準平面に位置している第１の方向に実質的に平行の変位を測定するように構成されている。また、第２および第４の変位センサは、それぞれ第２および第４のターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの第２および第４の部分の、基準平面に位置している、上記第１の方向に対して実質的に直角の第２の方向に実質的に平行の変位を測定するように構成されている。
【０００８】
[0008]  本発明の一実施形態によれば、基板を支持する基板テーブルと、基板にパターンを転送するプロセスの間、基準コンポーネントに対する基板テーブルの変位を測定する変位測定システムとを備えたリソグラフィ装置が提供される。変位測定システムは、基準コンポーネントに取り付けられた少なくとも１つのターゲット、および少なくとも１つのターゲットに対する基板テーブルの少なくとも一部の変位を測定する少なくとも１つの変位センサを備えている。リソグラフィ装置は、さらに、基板テーブルが、基板にパターンを転送することができる位置から、基板を基板テーブルから除去することができる除去位置へ移動する基板テーブル復帰移動の少なくとも一部の間、リソグラフィ装置のベースフレームに対する基板テーブルの変位を測定する第２の変位測定システムを備えている。
【０００９】
[0009]  本発明の一実施形態によれば、基準コンポーネントに対するコンポーネントの変位を測定する方法が提供される。この方法には、それぞれ第１、第２、第３および第４のターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの対応する部分の変位を測定するために、第１、第２、第３および第４の変位センサを使用するステップが含まれている。第１、第２、第３および第４のターゲットは、基準コンポーネントに取り付けられており、ターゲット表面の各々が基準平面に実質的に平行になるように配置されている。第１および第３の変位センサは、それぞれ第１および第３のターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの第１および第３の部分の、基準平面に位置している第１の方向に実質的に平行の変位を測定している。また、第２および第４の変位センサは、それぞれ第２および第４のターゲットのターゲット表面に対するコンポーネントの第２および第４の部分の、基準平面に位置している、上記第１の方向に対して実質的に直角の第２の方向に実質的に平行の変位を測定している。
【００１０】
[0010]  本発明の一実施形態によれば、パターニングデバイスから基板にパターンを転送するステップを含むデバイス製造方法が提供される。基板は、基板にパターンを転送するプロセスの間、基板テーブル上で支持される。基板にパターンを転送するプロセスの間に、基準コンポーネントに取り付けられた少なくとも１つのターゲット、および少なくとも１つのターゲットに対する基板テーブルの少なくとも一部の変位を測定する少なくとも１つの変位センサを備えた変位測定システムを使用して、基準コンポーネントに対する基板テーブルの変位が測定される。また、基板テーブルが、基板にパターンが転送される位置から、基板が基板テーブルから除去される除去位置へ移動する基板テーブル復帰移動の少なくとも一部の間、リソグラフィ装置のベースフレームに対する基板テーブルの変位が測定される。
【００１１】
[0011]  以下、本発明の実施形態について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
[0021]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。この装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を条件付ける照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持し、かつ、特定のパラメータに従って該パターニングデバイスを正確に位置決めする第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ、基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持し、かつ、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めする第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴ、およびパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば１つまたは複数のダイが含まれている）に投影する投影システム（たとえば屈折型投影レンズシステム）ＰＳを備えている。
【００１３】
[0022]  照明システムは、放射を導き、整形し、あるいは制御するための、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントまたは他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。
【００１４】
[0023]  支持構造は、パターニングデバイスを支持している、つまり、支持構造は、パターニングデバイスの重量を支えている。支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、たとえばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニングデバイスを保持している。支持構造には、パターニングデバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法または他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定または移動させることができるフレームまたはテーブルであってもよい。支持構造は、パターニングデバイスをたとえば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１５】
[0024]  本明細書に使用されている「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンに位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャ（特徴：feature）が含まれている場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、ターゲット部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００１６】
[0025]  パターニングデバイスは、透過型であってもあるいは反射型であってもよい。パターニングデバイスの実施例には、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。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、Alternating位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプが知られている。プログラマブルミラーアレイの実施例には、マトリックスに配列された、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう個々に傾斜させることができる微小ミラーが使用されている。この傾斜したミラーによって、ミラーマトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
【００１７】
[0026]  本明細書に使用されている「投影システム」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学システム、反射光学システム、カタディオプトリック光学システム、磁気光学システム、電磁光学システムおよび静電光学システム、またはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１８】
[0027]  図に示すように、この装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、反射型（たとえば上で参照したタイプのプログラマブルミラーアレイを使用した、あるいは反射型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
【００１９】
[0028]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または複数のマスクテーブル）を有するタイプの装置であってもよい。このような「マルチステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つまたは複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００２０】
[0029]  また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を適用することも可能である。液浸技法は、当分野では、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すべきであることを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が置かれることを意味しているにすぎない。
【００２１】
[0030]  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っている。放射源がたとえばエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、たと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備えたビーム引渡しシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素にすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムＢＤと共に放射システムと呼ぶことができる。
【００２２】
[0031]  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ためのアジャスタＡＤを備えることができる。通常、イルミネータの瞳面内における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれている）は調整が可能である。また、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などの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００２３】
[0032]  支持構造（たとえばマスクテーブルＭＴ）の上に保持されているパターニングデバイス（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターニングデバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（たと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）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、たとえばマスクライブラリから機械的に検索した後、またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成してい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のポジショナＰＷの一部を形成してい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（スキャナではなく）、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のみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には専用ターゲット部分を占有している基板アライメントマークが示されているが、基板アライメントマークは、ターゲット部分とターゲット部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメントマークは、スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスクアライメントマークを配置することができる。
【００２４】
[0033]  図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
[0034]  １．ステップモード：マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃに１回で投影される（すなわち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向にシフトされ、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光で画像化されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0035]  ２．スキャンモード：放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期スキャンされる（すなわち単一動的露光）。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ＰＳの倍率（縮小率）および画像反転特性によって決まる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の幅（非スキャン方向の幅）が制限され、また、スキャン運動の長さによってターゲット部分の高さ（スキャン方向の高さ）が決まる。
[0036]  ３．その他のモード：プログラマブルパターニングデバイスを保持するべくマスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動またはスキャンされる。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、スキャン中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射パルスと放射パルスの間に、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利用しているマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００２５】
[0037]  上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態、あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００２６】
[0038]  図２は、本発明の一実施形態による変位測定システム１０を示したものである。図に示し、かつ、以下で説明するように、本発明の実施形態によるすべての変位測定システムは、詳細には、リソグラフィ装置内の基板テーブルの変位を測定するために使用することができる。しかしながら、以下の説明の中では詳細には説明されていないが、本発明による実施形態を使用して、リソグラフィ装置内のパターニングデバイスのサポートの変位を測定することも可能である。リソグラフィ装置内のコンポーネントの変位の測値を使用して、そのコンポーネントの移動を制御することができる。たとえば、コンポーネントを移動させるアクチュエータのフィードバック制御ループは、変位測定システムによって測定された基板テーブルの実際の変位と意図する変位を比較し、その差を最小化するべく、所望の力をコンポーネントに印加することができる。また、本発明による実施形態は、他の状況に適用することも可能であり、通常、基準コンポーネントに対する任意のシステム内のコンポーネントの変位を測定するために使用することができることを理解されたい。
【００２７】
[0039]  図に示す構造の場合、変位測定システム１０を使用して、基板１２を支持する基板テーブル１１の基準フレーム１３に対する変位を測定することができる。変位測定システム１０は、たとえば、リソグラフィ装置内の、たとえばパターン化された放射のビームを使用した露光によって基板１２にパターンが転送される領域に提供することができる。別法としては、変位測定システム１０は、たとえば、基板テーブル１２が検査および／または測定されるリソグラフィ装置の一部、つまりメトロロジーユニット内に提供することも可能である。
【００２８】
[0040]  基準フレーム１３に対する基板テーブル１１の変位を測定するために、基準フレーム１３に取り付けられた対応するターゲット３１、３２、３３、３４に対する基板テーブル１１の対応する部分１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの変位を測定する複数の変位センサ２１、２２、２３、２４が提供されている。基準フレームに取り付けられた単一の大形ターゲットの使用に代わって、基準フレームに取り付けられた個別のターゲットが個々の変位センサに使用されるこの構造により、単一のターゲットのいずれもが過度に大きくなることなく、広範囲にわたる基板テーブルの移動を準備することができる。十分な精度を提供するために、ターゲットは、可能な限り少ない欠陥を有していることを理解されたい。しかしながら、欠陥率が十分に小さいターゲットの製造は、ターゲットが大きくなればなるほど困難になり、したがって高価になる。したがって、単一の大形ターゲットのコストは、大形ターゲットの面積と同じ総面積を有するより小形の複数のターゲットのコストより著しく高い。
【００２９】
[0041]  変位センサ２１、２２、２３、２４は、たとえば回折格子エンコーダであってもよい。このような構造の場合、基準回折格子によって放射のビームを第１次数回折放射および負の第１次数回折放射に分割することができる。負の第１次数回折放射は、引き続いてターゲット回折格子によってさらに回折した後、再結合して単一の放射のビームを形成する。第１次数放射から引き出される放射の再結合ビーム中の放射と、負の第１次数放射から引き出される放射の再結合ビーム中の放射との間の位相差を比較することにより、基準回折格子に対するターゲット回折格子の、基準回折格子およびターゲット回折格子の平面に実質的に平行の平面に位置し、かつ、基準回折格子およびターゲット回折格子の光条に対して実質的に直角の方向の変位を測定することができる。別法または追加として他の変位センサを使用することも可能である。
【００３０】
[0042]  また、このような構造の場合、基準回折格子からのゼロ次数放射の光路長と、基準回折格子からの、ターゲット回折格子で反射するかあるいはさらに回折して戻る第１次数回折放射および負の第１次数回折放射のうちの少なくともいずれか一方の光路長とを比較することにより、基準回折格子に対するターゲット回折格子の、回折格子の平面に対して実質的に直角の方向の変位を測定することができる。別法または追加として、他の構造を使用して、回折格子の、回折格子の平面に対して直角の方向の相対変位を測定することも可能である。
【００３１】
[0043]  したがって、図２に示す構造の場合、ターゲット３１、３２、３３、３４は、たとえば、個々のターゲットのターゲット表面が基準平面に実質的に平行に位置するように配置されたターゲット回折格子であってもよい。また、変位センサ２１、２２、２３、２４の各々は、放射源、基準回折格子および放射センサを備えることができる。しかしながら、他の構造も可能であり、本発明の範囲内である。たとえば、変位センサの複数のコンポーネントのうちの１つまたは複数は、基板テーブルとは別に配置することができる。たとえば、放射源および／または放射センサは、基板テーブル１１とは別に配置することができ、また、たとえば光ファイバケーブルを使用して、それぞれ、基準回折格子に放射を提供するように、あるいはターゲット回折格子から戻る放射を受け取るように配置することができる。
【００３２】
[0044]  また、ターゲット回折格子は、ターゲット回折格子の平面に対して実質的に直角の方向の変位、および／またはターゲット回折格子の平面に実質的に平行の平面に位置し、かつ、光条の方向に対して実質的に直角の方向の変位を測定することができる一次元回折格子（すなわち複数の光条）であってもよい。別法としては、ターゲット回折格子３１、３２、３３、３４のうちの１つまたは複数は、ターゲット回折格子の平面に対して実質的に直角の方向およびターゲット回折格子の平面に実質的に平行の平面に位置している２つの直交方向のうちの少なくとも１つの方向の変位を測定することができる二次元回折格子であってもよい。したがって、図２に示す構造の変位センサ２１、２３、２３、２４の各々は、基準フレーム１３に対する基板テーブル１１の対応する部分１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの、ターゲット３１、３２、３３、３４が位置している平面に対して実質的に直角の方向およびその平面に位置している２つの直交方向のうちの１つまたは複数の方向の変位、つまり図２に示すｘ、ｙおよびｚ方向のうちの少なくとも１つの方向の変位を測定するように構成することができる。
【００３３】
[0045]  図２に示す本発明の実施形態の特定の構造では、第１および第３の変位センサ２１、２３は、基準フレームに対する基板テーブル１１の対応する部分１１ａ、１１ｃのｙ方向の変位を測定する。第２および第４の変位センサ２２、２４は、基板テーブル１１の対応する部分１１ｂ、１１ｄのｘ方向の変位を測定するように構成されている。したがって、基板テーブルの第１の部分１１ａのｙ方向の変位と、基板テーブル１１の第３の部分１１ｃのｙ方向の変位を比較することにより、ｚ軸の周りの基板テーブル１１の回転を決定することができる。また、ｚ軸の周りの基板テーブル１１の回転は、基板テーブル１１の第２および第４の部分１１ｂ、１１ｄのｘ方向の測定変位を比較することによっても決定することができる。
【００３４】
[0046]  ｚ軸の周りの基板テーブル１１の回転の決定は、それによって基板テーブルのあらゆる部分のｘ方向またはｙ方向の変位、つまり変位センサを備えていない部分、たとえば基板１２のパターンが露光されるポイントに対応する位置のｘ方向またはｙ方向の変位を正確に決定することができるため、有用である。たとえば、基板テーブル１１上の重要なポイントのｙ方向の変位は、ｚ軸の周りの基板テーブル１１の角度変位と、該重要なポイントおよび基板テーブル１１の部分１１ａのｘ方向の隔たりとの積を、第１の変位センサ２１によって決定されたｙ方向の第１の部分１１ａの変位測値に加えることによって決定することができる。第３の変位センサによって測定されたｙ方向の変位測値に基づいて同様の計算を実施することができる。
【００３５】
[0047]  同様に、基板テーブル１１上の重要な任意のポイントのｘ方向の変位は、第２および第４の変位センサ２２、２４のうちのいずれかからのｘ方向の変位測値を使用して決定することができる。したがって、４つの変位センサ２１、２２、２３、２４のうちの任意の３つからの変位測値を使用して、ｘ−ｙ平面内の基板テーブル１１上の任意のポイントの変位を完全に決定することができる（つまり、ｘ方向およびｙ方向の両方向の直線変位、およびｚ軸の周りの回転変位を決定することができる）。図２に示す構造では、変位センサ２１、２２、２３、２４は、基板テーブル１１の隅に向かって配置されているが、一般的には必ずしもそのように配置する必要はないことを理解されたい。しかしながら、変位センサの隔たりが大きいほど、ｚ軸の周りの回転変位を決定する精度が高くなり、したがって基板テーブル１１上の任意のポイントの変位を決定する精度が高くなる。また、追加センサを提供し、たとえば冗長性を追加することも可能である。
【００３６】
[0048]  変位センサ２１、２２、２３、２４の各々は、さらに、関連するターゲット３１、３２、３３、３４に対する基板テーブル１１の対応する部分１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのｚ方向の変位を上で説明した方法で測定するために構成することができる。複数の変位センサ対によって測定されたｚ変位の比較を上で説明した方法と同じ方法で使用して、ｘ軸およびｙ軸の周りに回転する基板テーブル１１の基準フレーム１３に対する回転を決定することができることを理解されたい。引き続いて、基板テーブル１１の任意の部分のｚ変位を決定するためにこれらの測値を使用することができる。また、上で説明した方法と同じ方法で、基準フレーム１３に対する基板テーブル１１のｘ軸およびｙ軸の周りの回転を測定することができ、したがって４つの変位センサ２１、２２、２３、２４のうちの任意の３つから、基板テーブル１１上の任意の部分の真のｚ変位を決定することができる。
【００３７】
[0049]  関連するターゲットに対する基板テーブル１１の対応する部分の、ｚ方向とｘおよびｙ方向のうちのいずれか一方の両方の方向の変位を測定するように変位センサ２１、２２、２３、２４を構築する代わりに、とりわけ、関連するターゲットに対する基板テーブルのｚ方向の変位を測定するための追加変位センサを提供することができることを理解されたい。ｚ方向の変位センサは、ｘ方向およびｙ方向の変位センサのすぐ隣に配置することができる。別法としては、基板テーブル１１上の、ｘ方向およびｙ方向の変位センサ２１、２２、２３、２４から間隔を隔ててセットされた位置に、１つまたは複数のｚ方向の変位センサを提供することも可能である。また、ｚ方向の変位センサは、ｘ方向およびｙ方向の変位センサ２１、２２、２３、２４のターゲットと同じターゲットを使用することができるが、別法または追加として、ｚ方向の変位センサのための追加ターゲットを提供することも可能である。
【００３８】
[0050]  したがって、上で説明したように変位センサを構成することにより、４つ以上の変位センサ２１、２２、２３、２４のうちの任意の３つを使用して、基板テーブル１１または基板テーブル１１に支持されている基板１２の任意の部分の変位を全６自由度で決定することができることは理解されよう。図２に示すように、場合によってはターゲット３１、３２、３３、３４間にギャップ２５を持たせることが望ましいため、この能力は有利である。ギャップ２５は、変位測定システム１０が基板テーブル１１の変位をモニタしている間、たとえば基板の検査および／または測定あるいは露光を実行することができるように提供されている。したがって、たとえば、基板１２の露光もしくは検査および／または測定をそれぞれ実行するために放射のビーム２６を投影レンズまたはメトロロジーシステム２７から基板１２に引き渡すためには、放射のビーム２６は、ギャップ２５を通過しなければならない。
【００３９】
[0051]  しかしながら、基板１２の異なる部分の露光、測定および／または検査を可能にするために基板テーブル１１を移動させる際に、対応するターゲットに放射を投射することはできないが、その代わりにギャップ２５を介して放射を投射することができる位置に変位センサ２１、２２、２３、２４のうちの１つを移動させることができる。たとえば、図２に示す基板テーブルをｙの最大ポイントおよびｘの最大ポイント（基板１２上の最小ｘおよび最小ｙにおける露光ポイント、測定ポイントまたは検査ポイントに対応している）へ移動させなければならない場合、第２の変位センサ２２は、対応するターゲット３２に放射のビームを投射することができなくなり、したがって第２の変位センサ２２は機能しなくなる。しかしながら、残りの３つの変位センサ２１、２３、２４は、依然として機能することができるため、基板テーブル１１上または基板１２上の任意のポイントの変位を全６自由度で決定することは依然として可能である。
【００４０】
[0052]  以上の説明には、基板テーブルのｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の変位を測定するセンサが参照されているが、本発明による実施形態は、基板テーブルのこれらの方向の変位を測定する変位センサの使用に限定されないことを理解されたい。詳細には、複数のセンサのうちの１つまたは複数のセンサ、もしくは個別の追加センサを使用して、基板テーブルの様々な方向の変位、たとえばｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のうちの１つに対して４５°の方向の変位を測定することができる。また、場合によっては基板テーブルの互いに直交する方向の変位を測定する変位センサが提供されることが有利であるが、それは必ずしも不可欠ではない。
【００４１】
[0053]  また、図２は略図であり、スケール通りには描かれていないことを理解されたい。詳細には、基板テーブル１１およびメトロロジー／露光ユニット２７は、ターゲット３１、３２、３３、３４からｚ方向に比較的間隔を隔てて示されている。これは、図面を分かり易くするためであり、これらのコンポーネントは、実際には互いに極めて近接しており、かつ／またはメトロロジー／露光ユニット２７は、ギャップ２５を介して突出させることも可能である。
【００４２】
[0054]  また、ターゲット３１、３２、３３、３４のサイズは、基板テーブル１０に必要な移動範囲から決定される。隣接するターゲットは、互いに接触していてもよく、あるいはそれらの間に微小ギャップを提供することも可能である。
【００４３】
[0055]  図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄは、本発明の一実施形態による構造を示したものである。図に示すように、この構造は、上で説明した図２の変位測定システムに対応する第１の変位測定システム４０を備えている。詳細には、変位測定システムは、基準フレームに取り付けられた第１、第２、第３および第４のターゲット４１、４２、４３、４４、および基板テーブル５０に取り付けられた、対応するターゲット４１、４２、４３、４４延いては基準フレームに対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定する変位センサ５１、５２、５３、５４を備えている。図に示す構造の場合、第１の変位測定システム４０は、基準フレームに対する基板テーブル５０の、露光システム５５によって基板を露光することができるあらゆる位置における変位を測定することができる。
【００４４】
[0056]  基板テーブル５０は、同じく、基板のあらゆる部分をメトロロジーユニット５６によって測定および／または検査することができる位置へ移動させることができる。たとえば、基板は、露光ユニット５５によって基板にパターンを露光するための移動に先立って、メトロロジーユニット５６によって詳細に測定および／または検査することができる。したがって、メトロロジーユニット５６による検査および／または測定プロセスの間、露光ユニット５５によるパターン露光の間、および一方から他方への移動の間、基板テーブル５０の変位が正確に測定されることが望ましい。したがって、メトロロジーユニット５６によって実行される検査および／または測定プロセスの間、基板テーブル５０の変位を測定する第２の変位測定システム４５が提供されている。第２の変位測定システム４５は、第５、第６、第７および第８のターゲット４６、４７、４８、４９、および第１の変位測定システム４０の一部として使用されている変位センサ５１、５２、５３、５４からなっている。つまり、いくつかのコンポーネントは、第１の変位測定システム４０および第２の変位測定システム４５の両方に共通に使用されている。
【００４５】
[0057]  図３ａに示すように、メトロロジーユニット５６によって検査および／または測定プロセスを実行することができるように基板テーブル５０が配置されると、第１の変位センサ５１は、第５のターゲット４６に対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定するように配置され、第２の変位センサ５２は、第６のターゲット４７に対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定するように配置され、第３の変位センサ５３は、第７のターゲット４８に対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定するように配置され、また、第４の変位センサ５４は、第８のターゲット４９に対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定するように配置される。したがって、メトロロジーユニット５６によって検査および／または測定プロセスが実行される位置に基板テーブル５０が配置されると、第２の変位測定システム４５によって、基板が露光ユニット５５によって露光される位置に配置された場合に実行することができる方法と同じ方法で、基準フレームに対する基板テーブル５０の変位を正確に決定することができる。また、第１および第２の変位測定システム４０、４５は、基板を露光するために望ましい全運動範囲、および基板を検査および／または測定するために望ましい全運動範囲にわたって、４つの変位測定センサ５１、５２、５３、５４のうちの常に３つが、複数のターゲットのうちの１つに対する基板テーブル５０の対応する部分の変位を測定することができるよう、図に示すように配置することができる。
【００４６】
[0058]  したがって、上で説明したように、また、図に示すように、２つの変位センサ５１、５３をｙ方向の変位を測定するように配置し、かつ、２つの変位センサ５２、５４をｘ方向の変位を測定するように配置することにより、露光プロセスのために望ましい全移動範囲、および検査および／または測定プロセスのために望ましい全移動範囲にわたって、基準フレームに対する基板テーブル５０の任意の部分のｘ−ｙ平面内における変位を完全に決定することができる。また、この場合も、上で説明したように、ｚ方向の変位を測定するように変位センサ５１、５２、５３、５４の各々をさらに配置することにより、同じく露光プロセスのために望ましい全移動範囲、および検査および／または測定プロセスのために望ましい全移動範囲にわたって、基準フレームに対する基板テーブル５０の任意の部分の変位を全６自由度で完全に決定することができる。
【００４７】
[0059]  また、図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄに基板テーブル５０の位置を連続的に示すように、基板テーブル５０は、変位測定の精度を損なうことなく、検査および／または測定位置（図３ａに示す位置）から露光位置（図３ｄに示す位置）へ移動させることができる。これは、変位センサ毎に個別のターゲットを有する変位測定システムの場合、基板テーブル５０が露光プロセスおよび検査および／または測定プロセスのいずれかに必要な移動範囲を外れて移動すると、変位センサ５１、５２、５３、５４を別のターゲットへ移動させなければならないため、場合によっては問題である。ターゲットとターゲットの間の境界では、変位センサは、信頼性の高い変位測値を提供することはできない。しかしながら、メトロロジー位置および露光位置の各々における変位センサ毎に個別のターゲットを提供することにより、ターゲットのサイズ延いてはターゲットのコストを最小に維持することができる。
【００４８】
[0060]  したがって、図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄに示すように、変位測定システムは、変位センサ５１、５２、５３、５４のうちの１つが、１つのターゲットと隣接するターゲットの間の境界を通過すると、残り３つの変位センサが変位を正確に測定することができるように（上で説明したように、基板テーブル５０の完全な変位を決定することができるように）配置することができる。
【００４９】
[0061]  そのためには、基板テーブル５０上の変位センサ５１、５２、５３、５４と、ターゲットとターゲットの間の境界との相対位置は、慎重に配置されることが望ましい。詳細には、任意の２つの変位センサがターゲットとターゲットの間の対応する境界に接近する場合、基板テーブル５０が移動する方向における変位センサと変位センサの間の隔たりは、その方向における境界の隔たりとは異なっていることが望ましい。したがって、たとえば図３ｂに示すように、第２の変位センサ５２と第３の変位センサ５３の間のｙ方向の隔たりＤ１は、第５のターゲット４６と第６のターゲット４７の間の境界と、第７のターゲット４８と第８のターゲット４９の間の境界との間のｙ方向の隔たり（ゼロである）とは異なっている。したがって、図３ｂに示すように、第２の変位センサ５２は、第７のターゲット４８から第８のターゲット４９への第３の変位センサ５３の移動を開始する前に、第６のターゲット４７から第５のターゲット４６への移動が完了している。
【００５０】
[0062]  もう１つの例として、第１の変位センサ５１と第２の変位センサ５２の間のｙ方向の隔たりＤ２は、第１のターゲット４１と第２のターゲット４２の間の境界と、第２のターゲット４２と第５のターゲット４６の間の境界との間のｙ方向の隔たりＤ３とは異なっている。したがって、第２の変位センサ５２は、第２のターゲット４２から第１のターゲット４１への第１の変位センサ５１の移動を開始する前に、第５のターゲット４６から第２のターゲット４２への移動が完了している。
【００５１】
[0063]  図３ａないし３ｆに示すように、基板テーブル５０が移動する方向における２つの変位センサの間の隔たりと、変位センサが交差する２つのターゲットの間の対応する境界の方向における隔たりを、確実に異なる隔たりにするための１つの可能性は、変位センサ５１、５２、５３、５４を、基板テーブル５０上の、基板テーブル５０上にセットされたポイントに対してｙ方向に異なる位置に配置することである。別法または追加として、対応するターゲットとターゲットの間の境界の位置をｙ方向に千鳥形にすることも可能である。たとえば、第１のターゲット４１と第２のターゲット４２の間の境界のｙ方向の位置は、第３のターゲット４３と第４のターゲット４４の間の境界のｙ方向の位置とは異なる位置にすることができる。同様に、それぞれ第２のターゲット４２と第５のターゲット４６の間、および第３のターゲット４３と第８のターゲット４９の間の境界のｙ方向の位置と、それぞれ第５のターゲット４６と第６のターゲット４７の間、および第７のターゲット４８と第８のターゲット４９の間の境界のｙ方向の位置は、異なる位置にすることができる。
【００５２】
[0064]  また、上で説明した図３ｅおよび３ｆに示すように、露光プロセスの間、露光ユニット５５が基板の任意の部分に露光を投影することができるよう、ｘ−ｙ平面内における一定の移動範囲にわたって基板テーブル５０を移動させることができることを理解されたい。このような一定範囲の移動の間、変位センサ５１、５２、５３、５４のうちの１つは、様々なステージでもはやターゲット４１、４２、４３、４４のうちの１つと整列することはできないが、その代わりにターゲットとターゲットの間のギャップと整列することができる。したがって、露光プロセスを実行するためには、ｘ−ｙ平面内における必要な全移動範囲にわたって、ただ１つの変位センサ５１、５２、５３、５４のみが常にターゲット４１、４２、４３、４４間のギャップと整列することが保証されることが望ましい。そのために、一実施形態では、ターゲット４１、４２、４３、４４間のギャップの長さＤ４は、ｙ方向に整列しているセンサ対の間、またはｘ方向にごくわずかに間隔を隔てているセンサ対の間の隔たりＤ５、Ｄ６より短くなっている。したがって、たとえば第３の変位センサ５３と第４の変位センサ５４の間の隔たりＤ５、および第１の変位センサ５１と第２の変位センサ５２の間の隔たりＤ６は、ｙ方向のギャップの長さＤ４より長い。同様に、ｘ方向のギャップの幅Ｄ７は、ｘ方向に整列している変位センサ対またはｙ方向にごくわずかに間隔を隔てている変位センサ対のｘ方向の隔たりＤ８より狭い。したがって、たとえば第１および第４の変位センサ５１、５４のｘ方向の隔たりＤ８は、ｘ方向のギャップの幅Ｄ７より広い。
【００５３】
[0065]  第２の変位測定システムのターゲット４６、４７、４８、４９間のギャップのサイズは、対応する方法で選択されることを理解されたい。
【００５４】
[0066]  分かり易くするために、図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄには基準フレームは示されていない。しかしながら、図４ａに略図で示すように、第１ないし第８のターゲットは、単一の基準フレーム６０に取り付けることができる。基準フレーム６０は、たとえば露光ユニット、メトロロジーユニットまたはそれらの部品などのリソグラフィ装置の他のコンポーネントを取り付けることができるメトロロジー基準フレームに取り付けることができる。基準フレーム６０は、別法として、メトロロジー基準フレームそのものであってもよい。メトロロジー基準フレームは、たとえば、ベースフレームからメトロロジー基準フレームへの振動の伝達を最小化する振動絶縁サポートを使用してリソグラフィ装置のベースフレームに取り付けることができる。
【００５５】
[0067]  別法としては、図４ｂに示すように、第１の変位測定システム４０と結合したターゲット４１、４２、４３、４４を第１の基準フレーム６１に取り付け、第２の変位測定システム５５と結合したターゲット４６、４７、４８、４９を第２の個別基準フレーム６２に取り付けることも可能である。これらの個別基準フレーム６１、６２は、たとえばリソグラフィ装置のメトロロジー基準フレームに取り付けることができる。したがって、対応する複数の基準フレームのうちの１つから他の基準フレームへのあらゆる振動の伝達が最小化され、したがって他の基準フレームに対して実施される測定に対する影響が最小化される。
【００５６】
[0068]  他のコンポーネントは、基準フレーム６１、６２に取り付けることができることを理解されたい。たとえば、図４ｂに示す構造の場合、第１の基準フレーム６１に露光ユニット５５またはその一部を取り付けることができる。同様に、第２の基準フレーム６２にメトロロジーユニット５６またはその一部を取り付けることができる。したがって、個別の基準フレーム６１、６２を提供することにより、たとえばメトロロジーユニット５６からのあらゆる振動の、第１の基準フレーム６１、延いては露光ユニット５５に対する基板テーブル５０の変位測定の精度に対する影響を可能な限り小さくすることができる。
【００５７】
[0069]  図５ａおよび５ｂは、図３ａないし３ｆに示す構造の変形態様を示したものである。詳細には、第１の変位測定システム（たとえば露光プロセスの間に使用される）に提供されているターゲット７１、７２、７３、７４は、第２の変位測定システム（メトロロジープロセスの間に使用される）に提供されているターゲット７５、７６、７７、７８から間隔を隔ててセットされている。したがって、図５ａに示すように、露光を実行することができる位置に対するメトロロジーを実行することができる位置から基板テーブルが移動している間に、基板テーブルの変位を正確に決定することができることを保証するために、第１の変位測定システムのターゲット７１、７２、７３、７４と第２の変位測定システムのターゲット７５、７６、７７、７８の間に追加ターゲット７９が提供されている。上で説明したように、すべてのターゲットの位置および変位センサの位置は、複数の変位センサのうちの少なくとも３つが常に変位測値を提供することができるように配置されている（つまり、ターゲットとターゲットの間のギャップと整列していないか、あるいはターゲットとターゲットの間の境界に位置している）。したがって、露光ユニットとメトロロジーユニットの間の隔たりを大きくすることができ、ターゲットの最大サイズを大きくすることなく（したがってコストの増加を伴うことなく）、また、１つまたは複数の基準フレームに対する基板テーブルの変位測定の精度を損なうことなく、他のコンポーネントのための追加空間を提供することができることは理解されよう。
【００５８】
[0070]  延長部分を備えることにより、追加ターゲット７９のうちの１つまたは複数を、第２、第３、第５および第８のターゲット７２、７３、７５、７８のうちの１つまたは複数に置き換えることができることを理解されたい。たとえば、第１および第２の変位測定システムの一部を示す図５ｃに示すように、第２のターゲット７２は、第５のターゲット７５に向かって展開し、第５のターゲットの延長部分７５ａと境界を共有している延長部分７２ａを有することができる。同様に、第３および第８のターゲット７３、７８は、互いに向かって展開し、境界を共有している対応する延長部分７３ａ、７８ａを有することができる。
【００５９】
[0071]  第１の変位測定システムのターゲット７１、７２、７３、７４と第２の変位測定システムのターゲット７５、７６、７７、７８の間に追加ターゲット７９を提供する場合、追加ターゲット７９は、両方の変位測定システムのターゲットに共通基準フレームが使用される場合（図４Ａに示す方法に対応する方法で）、第１および第２の変位測定システムのターゲットと同じ共通基準フレームに取り付けることができる。第１および第２の変位測定システムのターゲットにそれぞれ個別の基準フレームが使用される構造の場合、いずれか一方の基準フレームに追加ターゲット７９を取り付けることができ、あるいは追加ターゲット７９の一部を一方の基準フレームに取り付け、他の追加ターゲット７９をもう一方の基準フレームに取り付けることができる。別法としては、いずれの場合においても、第１および第２の変位測定システムのターゲットに提供されている１つまたは複数の基準フレームとは全く別の基準フレームに追加ターゲット７９を取り付けることができ、あるいはリソグラフィ装置のメトロロジー基準フレームに直接追加ターゲット７９を取り付けることができる。
【００６０】
[0072]  図６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅおよび６ｆは、本発明の一実施形態によるシステムを示したものである。この構造の大部分は、図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄに示す実施形態に対応しており、したがって共通の機能は、同じ参照数表示を使用して示されており、ここではその詳細な説明は省略する。また、既に説明した実施形態に関連して上で説明した変形形態を同じく第３の実施形態にも適用することができることを理解されたい。
【００６１】
[0073]  図６ａ〜ｆに示す実施形態と図３ａ〜ｄに示す実施形態の相違は、第２の基板テーブル８０が提供されていることである。第２の基板テーブル８０は、第１の基板テーブル５０と全く同じにすることができ、変位センサ８１、８２、８３、８４を備えている。このようなシステムの利点は、一方の基板テーブルに支持されている第１の基板に露光ユニット５５によってパターンを露光している間、もう一方の基板テーブルに支持されている第２の基板をメトロロジーユニット５６によって検査および／または測定することができることである。したがって、装置の処理能力を高くすることができる。
【００６２】
[0074]  第２の基板テーブル８０は、第１の基板テーブル５０と同じように機能している。したがって、第２の基板テーブル８０の変位センサ８１、８２、８３、８４は、第１の変位測定システム４０として機能している第１、第２、第３および第４のターゲット４１、４２、４３、４４に対する変位を測定することができ、また、第２の変位測定システム４５として機能している第５、第６、第７および第８のターゲット４６、４７、４８、４９に対する変位を測定することができる。
【００６３】
[0075]  しかしながら、図６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄに示すように、個々の基板テーブル上の複数の変位センサのうちの複数のセンサによる変位測値の提供が不可能になり、そのために関連する基板テーブル５０、８０の変位の完全な決定が妨害されることなく、第１および第２の基板テーブル５０、８０の位置を交換することができる、つまり第１の基板テーブル５０を図６ａに示す露光位置から図６ｆに示すメトロロジー位置（この位置から、以下でさらに説明するように、基板を基板テーブルから除去し、新しい基板を基板テーブルに装荷することができる位置へ基板テーブル５０を移動させることができ、かつ、メトロロジーユニット５６を使用して新しい基板を検査および／または測定することができるよう、基板テーブル５０をメトロロジー位置へ移動させることができる）に向かって移動させることができることを保証し、また、第２の基板テーブル８０を図６ａに示すメトロロジー位置から図６ｆに示す露光位置へ移動させ（かつ、再び元に復帰させる）ことができることを保証するためには、ターゲット４１、４２、４６のうちのいくつかを大きくすることが望ましい。ターゲットは、大きくなればなるほど、その範囲全体にわたって必要な精度で製造することが困難になり、したがってターゲットがより高価になるため、ターゲット４１、４２、４６のうちのいくつかを大きくすることによってターゲットのコストが増加する。
【００６４】
[0076]  また、リソグラフィ装置がいわゆる液浸リソグラフィ装置の場合、場合によってはいくつかのターゲット４１、４４のサイズを大きくしなければならない。このような装置の場合、基板への放射パターンの露光は、液体の層を介して実行される。液体の層を介して露光することにより、リソグラフィ装置の性能をより高くすることができる。液体の使用を提供し、かつ、制御するために、露光ユニット５５は、露光が実行される基板部分に液体を提供し、かつ、縁部分で液体を除去するシャワーヘッドを備えている。このようなシステムの困難性の１つに、シャワーヘッドの開始および停止がある。したがって、後続する基板を露光するまでの間、シャワーヘッドを停止させ、かつ、露光時に再開する必要のないリソグラフィ装置が提供されることが望ましい。これは、たとえば、いわゆる「ウェットスワップ」を使用することによって達成することができる。図６ａないし６ｆに示す構造により、このようなウェットスワップが提供される。
【００６５】
[0077]  図６ｂに示すように、スワッププロセスの一部には、第１および第２の基板テーブル５０、８０がｙ方向に互いにすぐ隣に隣接し、たとえば接触または極めて接近するよう、それぞれ対応する位置への第１および第２の基板テーブル５０、８０の移動が含まれている。図６ｂに示すように、第１および第２の基板テーブル５０、８０は整列させることができるが、これは必ずしも不可欠ではない。次に、露光ユニット５５すなわちシャワーヘッド間の接触点が第１の基板テーブル５０から第２の基板テーブル８０へ移動するよう、第１および第２の基板テーブル５０、８０がｙ方向に一致して移動する。第１および第２の基板テーブル５０、８０は、極めて接近しているかあるいは接触しているため、シャワーヘッドが第１の基板テーブル５０から第２の基板テーブル８０へ移動する際に、シャワーヘッドをターンオフする必要はない。図６ｃに示すように移動が完了すると、図６ｄに示すように基板テーブル５０、８０を互いに離れる方向に移動させることができ、次に、図６ｆに示すように、第１の基板テーブル５０をメトロロジー位置に向かって移動させることができ、第２の変位測定システムによってその変位を測定することができる位置、および第２の基板テーブル８０を露光位置へ移動させることができ、第１の変位測定システムを使用してその変位を測定することができる位置まで、たとえば図６ｅに示すようにｙ方向を互いに逆方向に移動させることができる。それぞれ露光プロセスおよびメトロロジープロセスが完了すると、プロセスを反復して基板テーブルを再度交換することができる。
【００６６】
[0078]  図６ａないし６ｆに示すように、メトロロジー位置から露光位置への第２の基板テーブル８０の交換に際しては、第１および第２の基板テーブル５０、８０は、互いに時計方向に移動している。上で説明したように、基板を再度交換するために、第１の基板テーブル５０がメトロロジー位置から露光位置へ復帰するよう、プロセスを反復することができる。しかしながら、基板テーブル５０、８０は、たとえば、基板テーブル内およびリソグラフィ装置の残りの部分の制御システムなどのコンポーネント内に包含されている変位センサなどのデバイスに電力を提供し、かつ、それらの間の通信を提供するための臍の緒結合を備えることができる。したがって、臍の緒を接続するための複雑なシステム要求事項を回避するために、基板テーブル５０、８０を再度交換するためのプロセス、つまり第１の基板テーブル５０を露光位置へ復帰させ、第２の基板テーブル８０をメトロロジー位置へ復帰させるためのプロセスを、図６ａないし６ｆに示す基板テーブル５０、８０の交換とは、基板テーブルを互いの周りに反時計方向に移動させることができる点で異なるプロセスにすることができる。したがって、基板テーブル５０、８０が互いに時計方向に回転することにより、第２の基板テーブル８０がメトロロジー位置から露光位置へ移動し、また、基板テーブルが互いに反時計方向に回転することにより、第１の基板テーブル５０が露光位置へ復帰する（この逆も可能である）。このような構造の場合、基板テーブルに対する臍の緒結合または他の結合が互いに干渉しないことを容易に保証することができる。
【００６７】
[0079]  基板に対する露光プロセスが完了すると、上で説明したように、その基板を支持している基板テーブルがメトロロジー位置に向かって戻され、次に、基板が基板テーブルから除去される基板除去位置へ戻され、引き続いて、新しい基板が基板テーブルに装荷される基板装荷位置へ戻される。基板テーブルは、次に、メトロロジーユニットによって新しい基板に対する測定および／または検査プロセスを実行することができるように移動する。
【００６８】
[0080]  基板除去位置および基板装荷位置は、基板除去操作および基板装荷操作の間に第２の変位測定システム４５が基板テーブルの変位を測定することができる領域に基板テーブルが残るように選択することができる。したがって、基板除去位置へ向かう移動、基板除去位置から基板装荷位置への移動、および基板装荷位置から検査および／または測定プロセスが実行される位置への移動は、第２の変位測定システム４５によって測定される基板テーブルの変位測値を使用して制御することができる。
【００６９】
[0081]  基板除去位置および基板装荷位置は、第２の変位測定システムが基板テーブルの変位を測定することができる領域の極限端に互いに隣接して配置することができる。たとえば、基板除去位置および基板装荷位置は、それぞれ、基板テーブルが図６ａないし６ｆに示す負のｙ方向の最も遠い位置に位置するように配置することができる。ロボットウェーハハンドラを提供して、それぞれ基板テーブルから基板を除去し、かつ、基板テーブルに基板を装荷することも可能である。しかしながら、ロボットウェーハハンドラは、場合によっては移動速度が比較的遅く、したがって基板テーブルから基板が除去された後、しばらくの間、第２の変位測定システムの動作を妨害する位置に留まることがある。たとえば、ロボットウェーハハンドラは、関連するターゲットに放射のビームを投射する複数の変位センサのうちの１つまたは複数を妨害することがある。したがって、基板除去位置から基板装荷位置へ移動している間、基板テーブルの変位を常に測定することができることを保証するためには、場合によっては、基板除去位置から基板装荷位置へ基板テーブルを直接移動させる代わりに、基板テーブルをその間を移動させる前に、ロボットウェーハハンドラから離れる方向に基板テーブルを直接移動させた後に、基板装荷位置に向けて直接移動させることが望ましい。たとえば、図６ａないし６ｆに示すような、第２の変位測定装置の負のｙ方向に向かって最も遠い縁に基板除去位置および基板装荷位置が提供される構造の場合、基板テーブルは、最初に正のｙ方向を基板除去位置から離れる方向に移動させ、次に実質的にｘ方向に平行に移動させた後、基板装荷位置へ負のｙ方向を移動させることができる。この方法によれば、たとえばロボットウェーハハンドラが複数の変位センサのうちの１つの動作を妨害している間にターゲットとターゲットの間の境界を越える変位センサが存在しないため、基板除去位置から基板装荷位置へ移動している間、基板テーブルの変位を連続的に測定することができる。
【００７０】
[0082]  図７ａないし７ｈは、本発明の一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６ａ〜ｆに示す実施形態の場合と同様、この構成は、それぞれ露光位置およびメトロロジー位置における基板テーブルの変位を測定する第１および第２の変位測定システムを備えている。また、装置は、２つの基板テーブル５０、８０を備えており、第２の基板テーブル８０に支持されている第２の基板がメトロロジーユニットによって検査および／または測定されている間、第１の基板テーブル５０に支持されている第１の基板を露光することができる。同様のコンポーネントは、上で説明した実施形態に使用されている参照数表示と同じ参照数表示を使用して示されており、ここではその相違についてのみ説明する。第１ないし第３の実施形態に関連して上で説明した変形態様は、図７ａ〜ｈに示す実施形態にも適用することができることは理解されよう。
【００７１】
[0083]  図６ａ〜ｆに示す実施形態の場合と同様、第１および第２の基板テーブル５０、８０の位置を交換するプロセスの第１のステージは、図７ｂおよび７ｃに示すように、露光位置への第２の基板テーブル８０の移動である。上で説明したように、このチェンジオーバは、液浸露光が使用されているリソグラフィ装置に使用することができ、また、ｙ方向に移動するウェットスワップを使用して、液浸シャワーをスイッチオフすることなく、第１の基板テーブル５０から第２の基板テーブル８０へシャワーヘッドを移動させることができる。しかしながら、第３の実施形態の構造とは異なり、ターゲット４１、４２、４３、４４のサイズは大きくなっていない。つまり、第１の変位測定システム４０のターゲット４１、４２、４３、４４の大きさは、せいぜい、露光プロセス中における基板テーブル５０の所望の運動範囲を提供するために必要な大きさにすぎない。したがって、ウェットスワップが進行すると、図７ｂに示すように、第１の基板テーブル５０の第１および第４の変位センサ５１、５４が、それぞれ第１および第４のターゲット４１、４４の境界を通過する。したがって、第４の実施形態によれば、基板テーブル５０の変位を測定するために使用される別のターゲット９１、９２が、第１の基板テーブル５０の第１および第４の変位センサ５１、５４に提供されている。同様に、図７ｃないし７ｇに連続的に示すように、第１の基板テーブル５０が移動して、露光位置に位置している第２の基板テーブル８０を完全にクリアし、したがって第１の基板テーブル５０の第１および第２の変位サンサ５１、５２が、第１および第２の変位測定システム４０、４５に使用されるターゲットに対する変位を測定することができない場合であっても、第１の基板テーブル５０の変位測定を連続的に実行することができるよう、別のターゲット９３、９４、９５、９６が提供されている。したがって、図７ａないし７ｈに示すチェンジオーバ手順の間、第１の基板テーブル５０の変位は、第１の基板テーブル５０の変位センサ５１、５２、５３、５４、および第１および第２の変位測定システム４４、４５に使用されているターゲットのうちのいくつかを含む複数のターゲット、ならびに追加ターゲット９１、９２、９３、９４、９５、９６を備えた第３の変位測定システムによって測定される。
【００７２】
[0084]  追加ターゲット９１、９２、９３、９４、９５、９６（ターゲット９１および９２は、図７ｃには示されていない）の位置は、常に十分な数の変位センサが、基板テーブルの変位を常に決定することができる対応するターゲットと整列することを保証するために特に選択することができる。たとえば、第１および第２の変位測定システム４４、４５のターゲットからｘ方向に間隔を隔ててセットされた、ｙ方向に細長く伸びた、ウェットスワップが完了した後、露光位置からメトロロジー位置に向かって基板テーブルが移動している間、基板テーブルの第１および第２の変位センサ５１、５２にターゲットを提供するために使用される追加ターゲット９５の位置は、慎重に選択することができる。詳細には、追加ターゲット９５は、第１および第２の変位センサ５１、５２が細長い追加ターゲット９５と整列している間、第３および第４の変位センサ５３、５４が、基板テーブル５０がｙ方向に移動する際に第１の変位測定システムのターゲット４１、４２、４３、４４間のギャップを通過することなく、第１の変位測定システムの第１および／または第２のターゲット４１、４２と整列することができるように配置することができる。
【００７３】
[0085]  同様に、追加ターゲット９１、９２、９３、９４、９５、９６と他のすべてのターゲットとの間の境界は、意図する基板テーブルの移動に対して、移動方向における基板テーブル上の任意の変位センサ対の間の所与の移動方向の隔たりが、意図する移動の間、これらの変位センサが接近する２つのターゲット間の対応する境界の方向における隔たりとは異なるように配置することができる。したがって、２つのターゲット間の境界を越え、信頼性の高い変位測値を提供することができない変位センサは常にただ１つのみであることを保証することができる。
【００７４】
[0086]  この構造は、使用するターゲット、詳細には追加ターゲットのサイズを最小化するために、露光位置からメトロロジー位置へ第１の基板テーブル５０が移動している間、時々、複数の変位センサのうちの２つのみが変位を測定し得るように構成することができる（残りの２つは、ターゲットと整列していないか、あるいは２つのターゲット間の境界と整列しているかのいずれかである）。したがって、第３の変位測定システムが常に基板テーブル５０の変位を全６自由度で決定することができることを保証するために、装置がｘ−ｙ平面内でのみ機能する場合は、基板テーブルの対応する部分のｘ方向およびｙ方向の両方向の変位を測定し、また、装置が変位をたとえば全６自由度でモニタする場合は、ｚ方向の変位を測定することができるよう、複数の変位センサのうちの１つまたは複数を修正することができる。したがって、複数の変位センサのうちの２つしか変位を測定することができない場合であっても、その２つのセンサのうちのいずれか１つが修正センサのうちの１つである限り、依然として基板テーブル５０の変位を所望の範囲内で完全に決定することができる。
【００７５】
[0087]  このような修正システムでは、たとえば、基板テーブルのポイントのうちの変位センサが配置されるポイント以外のポイントのｚ方向の正確な変位を決定するために、基板テーブルのｘ軸およびｙ軸の周りの回転を決定することが望ましい場合、修正センサは、さらに、そのセンサ内の元のｚ変位測定ポイントから間隔を隔ててセットされた、ｚ方向の第２の変位測定ポイントを備えている。しかしながら、変位センサのサイズが限られているため、この隔たりは比較的小さく、したがって、２つのｚ変位測値の比較によって決定されるあらゆる角度変位は、場合によっては、２つの個別変位センサからのｚ変位測値を比較することによって決定することができる角度変位より精度が劣る。
【００７６】
[0088]  しかしながら、基板テーブルを露光位置からメトロロジー位置に向けて戻し、次に基板除去／装荷位置（第２の変位測定システムが動作する領域、つまりメトロロジー位置に存在していてもよい）へ戻す際の変位測定は、メトロロジー動作中における移動、メトロロジー位置から露光位置への移動、および露光プロセス中における移動中の変位測定と比較すると、その正確な変位測定は場合によっては必ずしも重要ではないことを理解されたい。これは、基板テーブルをメトロロジー領域に向けて戻した直後に、基板テーブルから基板を除去することができるため、とりわけ真実である。したがって、上で説明した潜在的な欠点が必ずしも重大ではないことが分かる。また、基板テーブルが露光位置から測定位置へ復帰する際に第３の変位測定システムに必要な精度が、それぞれ露光プロセスおよびメトロロジープロセスの間、基板テーブルの変位測定に使用される第１および第２の変位測定位置ほどには高くない場合、第３の変位測定システムのためにのみ使用される追加ターゲット９１、９２、９３、９４、９５、９６の所望の精度は、場合によっては第１および第２の変位測定システムに使用されるターゲットに対する精度要求事項ほどには高くないことを理解されたい。したがって、より安価なターゲットを使用することができる。
【００７７】
[0089]  分かり易くするために、図７ａないし７ｈに示す構造には、第１および第２の基板テーブル５０、８０の時計方向の交換に使用される追加ターゲットのみが示されている。図６ａ〜ｆに示す実施形態に関連して上で説明したように、基板テーブルを再度交換するために、つまり、第１の基板テーブル５０を図７ｈに示す配置から露光位置へ戻すために、図７ａないし７ｈに示すように、基板テーブルを時計方向に連続的に交換することができる。別法としては、上で説明したように、たとえば基板テーブルへの臍の緒結合間の干渉を回避するために、基板テーブルのチェンジオーバを時計方向と反時計方向に交互に実施することができるように装置を構成することも可能である。このような構造を提供するためには、第１および第２の変位測定システムに使用されるターゲットの両側に、図７ａないし７ｈに示す追加ターゲット９３、９４、９５、９６に対する追加ターゲットの相補セット（図には示されていない）を提供しなければならない。
【００７８】
[0090]  図８ａないし８ｈは、図７ａ〜ｈに示す実施形態の変形形態を示したものである。この変形態様の大部分は、図７ａないし７ｈに示す構造と同じであり、ここではその相違についてのみ説明する。この場合も、共通の部品は、同じ参照数表示を使用して示されている。
【００７９】
[0091]  図７ａないし７ｈに示す構造と図８ａないし８ｈに示す構造の主な相違は、図８ｄ、８ｅおよび８ｆに示すように、液浸シャワーヘッドが第１の基板テーブル５０から第２の基板テーブルへ移動するウェットスワッププロセスが、ｙ方向の代わりにｘ方向に一致して移動する第１および第２の基板テーブル５０、８０を使用して実行されることである。この構造を提供するために、ウェットスワップ位置へ移動する際の第２の基板テーブル８０の変位を正確に測定するための追加ターゲット１００、１０１、１０２、１０３が提供されている。また、第２の基板テーブル８０の邪魔にならないよう、ウェットスワップから移動して、第２の変位測定システム４５によって再度その変位を測定することができるメトロロジー位置へ戻る際の第１の基板テーブル５０の変位を正確に測定するためには、追加ターゲット１０４、１０５、１０６、１０７が望ましい。したがって、図７ａないし７ｈに示す構造の場合と同様、第３の変位測定システムは、追加ターゲット１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７と、同じく第１および第２の変位測定システムに使用されるターゲットの組合せを使用して提供されている。
【００８０】
[0092]  図７ａないし７ｈに示す構造の場合と同様、図８ａないし８ｈに示す構造の追加ターゲット１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７の位置は、常に十分な数の変位センサが、基板テーブルの変位を決定することができる対応するターゲットと整列することが保証されるように選択することができる。たとえば、追加ターゲット１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７の各々と他のすべてのターゲットとの間の境界は、意図する任意のテーブルの移動に対して、移動方向における基板テーブル上の任意の変位センサ対の間の隔たりが、意図する移動中に変位センサが接近する２つのターゲット間の対応する境界の方向における隔たりとは異なるように配置することができる。また、追加ターゲット１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０４、１０６、１０７のサイズおよび位置は、その意図した移動の間、基板テーブルの任意の位置において、ターゲットとターゲットの間のギャップより上で整列する変位センサが１つのみであることが保証されるように選択することができる。
【００８１】
[0093]  図８ａ〜ｈに示す実施形態に関連して、変位測定システムは、少なくとも基板テーブルをメトロロジー領域から露光領域へ移動させるプロセスの間、場合によっては第１および第２の変位測定システム４０、４５の精度と同様の精度で基板テーブルの変位を測定することができる。しかしながら、望ましいことは、メトロロジー領域から露光領域への総合変位を正確に測定することのみである。したがって、開始点に対する変位の終点を正確に決定することができる限り、変位の一部を測定するための第３の変位測定システムに対する精度要求事項を緩和することができる。
【００８２】
[0094]  図７ａないし７ｈに関連して上で説明した変形形態は、図８ａないし８ｈに示す構造にも適用することができることを理解されたい。また、詳細には、図８ａないし８ｈに示す追加ターゲットは、基板テーブルの時計方向の交換を実行するために使用される追加ターゲットにすぎないことについても理解されたい。第１および第２の基板テーブル５０、８０の時計方向と反時計方向の交互交換を提供することを意図する場合は、追加ターゲットを提供することができる。
【００８３】
[0095]  図７ａないし８ｈでは、第３の変位測定システムのためにのみ使用される追加ターゲットは、複数の個別ターゲットとして示されているが、図に示すいずれの変形態様においても、複数の追加ターゲットのうちの任意の２つを結合して単一の追加ターゲットを形成することができることを理解されたい。
【００８４】
[0096]  図９ａないし９ｈは、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の動作を示したものである。図６ａ〜ｆおよび図７ａ〜ｈに示す実施形態の場合と同様、装置は、第１および第２の基板テーブル５０、８０、およびそれぞれ露光領域およびメトロロジー領域における基板テーブル５０、８０の変位を測定する第１および第２の変位測定システム４０、４５を備えている。図９ｂおよび９ｃに示すように、液浸シャワーヘッドを第１の基板テーブル５０から第２の基板テーブル８０へ移動させるためのｙ方向のウェットスワップが提供されている。次に、第１の変位測定システム４０を使用して、第２の基板テーブル８０の変位を決定することができる。図９ｄおよび９ｅに示すように、第１の基板テーブル５０は、第１の変位システム４０の制御範囲外へ移動し、メトロロジー位置に向かって復帰する。次に、第１の基板テーブル５０は、メトロロジー位置から基板除去位置および基板装荷位置へ移動することができる。
【００８５】
[0097]  図９ｄおよび９ｅに示すように、第１の基板テーブル５０が復帰移動している間は、十分な数の変位センサを使用して基板テーブルの変位を決定することはできない。したがって、第１および第２の変位測定システムは、基板テーブルの移動を制御するための十分な精度を提供することができない。したがって、たとえば増分定規または他の適切な任意の変位センサを使用して、基準フレームの代わりにリソグラフィ装置のベースフレームに対する基板テーブルの位置を測定する第３の変位測定システムが提供されている。
【００８６】
[0098]  第３の変位測定システムの精度は、第１および第２の変位測定システムの精度より著しく劣っていてもよいことを理解されたい。これは、たとえば、ベースフレームから基準フレームへの振動の伝達を最小化するバイブレーションアイソレータによってベースフレームに取り付けられた基準フレームに対する基板テーブルの変位を測定しているのは、第１および第２の変位測定システムであることによるものである。それに対して、第３の変位測定システムは、ベースフレームに対する基板テーブルの変位を直接測定している。したがって、他のコンポーネントによってリソグラフィ装置のベースフレームに伝達されるあらゆる振動によって、変位測定の精度が低下する。しかしながら、システムが使用されるのは、基板に対する露光が完了した後のみであるため、基板テーブルの変位を高い精度で制御する必要はない。その代わりに、図９ａないし９ｈに示す構造によって提供されるように、第２の変位測定システムは、メトロロジープロセスの間、基板テーブルの変位を高い精度で測定している。基板テーブルは、次に、その基板テーブルの変位が高い精度で連続的に測定されるよう、たとえば追加ターゲット７９を使用して、第２、第３および第４の実施形態に関連して上で説明した方法で露光領域へ移動し、引き続いて、露光プロセスが完了するまで、第１の変位測定システム４０を使用して基板テーブルの変位が高い精度で測定される。
【００８７】
[0099]  図９ｇに示すように、第３の変位測定システムは、露光済みの基板を基板テーブル５０から除去することができる位置へ第１の基板テーブル５０を復帰させるためには十分に正確である。次に、図９ｈに示すように、新しい基板を基板テーブルに装荷することができる位置へ第１の基板テーブル５０を移動させることができる。基板に対するメトロロジープロセスの実行に先立って、場合によっては、第２の変位測定システムのターゲットに対する、基板が装荷される基板テーブルの絶対位置が正確に決定されることが望ましい。したがって、基準フレームに対する基板テーブルの絶対位置を測定する位置測定システムが使用されることが望ましい。基準フレームに対する基板テーブルの絶対位置が決定されると、第１および第２の変位測定システムを使用した基板テーブルの連続変位測値を使用して、露光が完了するまで基板テーブルの位置を常に決定することができる。
【００８８】
[00100]  基準フレームに対する基板テーブルの絶対位置を測定するために使用される位置測定システムは、参照により本明細書に組み込まれているＵＳ６，８７５，９９２に開示されているような位置測定システムであってもよい。このような位置センサの場合、放射源は基準フレームに取り付けられ、基板テーブルに取り付けられた、放射から放出される光を戻り経路に沿って反射する反射器に向けて放射のビームが導かれる。戻り経路は、入射する光の光路に平行であるが、その光路から変位している。変位量は、基板テーブルの位置で決まり、放射源に隣接して取り付けられた二次元放射検出器によって測定される。基板テーブルの位置を全６自由度で測定するために、３つのこのようなデバイスを組み合わせてシステムにすることができる。しかしながら、場合によってはこのプロセスには若干の時間が必要であり、装置の処理能力が低下する。たとえば装置の総ＴＡＣＴ時間は、場合によっては７秒であり、基板テーブルの位置を決定するために必要な時間は、場合によっては０．３秒である。したがって、基板テーブルの位置を決定するために余儀なくされる装置のこの時間の長さの遅延は、処理能力に対する重大なペナルティを表している。
【００８９】
[00101]  しかしながら、本発明の特定の実施形態によれば、第２の変位測定システムのターゲットに対する基板テーブルの絶対位置を決定するために使用される位置センサは、基板を基板テーブルに装荷している間に位置測定を実行することができるように構成することができる。したがって、位置を決定するための時間が不要であり、したがって処理能力が損なわれることはない。また、このような構造は、場合によっては、図６ａ〜ｆおよび図７ａ〜ｈに示す、高精度測定システムを使用して基板テーブルの変位が連続的に測定され、また、通常の処理サイクルの間に基板テーブルの絶対位置が決定されない実施形態に関連して上で説明したような構造と比較すると有利である。それは、このような構造の場合、変位センサがターゲットに対する変位を測定し得るようになるのを、基板ハンドラが若干の時間の間妨害することがあるため、基板テーブルから基板が除去された後、基板装荷位置へ基板テーブルを移動させ得るようになるまでの間、場合によっては基板テーブルを静止状態に維持する必要があることによるものである。図９ａ〜ｈに示す実施形態によれば、基板テーブルが基板装荷位置へ移動する毎に基板テーブルの絶対位置が決定されるため、この問題が除去される。したがって、除去位置から装荷位置への基板テーブルの移動のあらゆる不正確性が無関係になり、ウェーハハンドラが変位センサとターゲットの間の空間をクリアするまでの間、基板テーブルを基板除去位置に保持する必要がなくなる。
【００９０】
[00102]  基板を基板テーブルに装荷する手順の間、基準フレームに対する基板テーブルの位置を測定する手順を、上で説明した本発明による任意の実施形態と共に使用することができることを理解されたい。詳細には、第３の変位測定システムが第１および第２の変位測定システムほどには正確でない場合、場合によっては図７ａ〜ｈに示す実施形態がとりわけ有用である。
【００９１】
[00103]  また、図６ａ〜ｆおよび７ａ〜ｈに示す実施形態の場合と同様、図９ａ〜ｈに示す実施形態は、第１および第２の基板テーブル５０、８０が時計方向の交換によって反復して交換されるよう、直線的に配置することができ、あるいは時計方向と反時計方向の交換によって交互に交換されるように配置することも可能であることは理解されよう。
【００９２】
[00104]  本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が参照されているが、本明細書において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のための誘導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などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、かつ、露光済みの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中で、露光前または露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００９３】
[00105]  また、本発明による実施形態の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で参照されているが、本発明は、他のアプリケーション、たとえばインプリントリソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。インプリントリソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターニングデバイスのトポグラフィによって画定される。パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に供給されているレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターニングデバイスがレジストから除去され、後にパターンが残される。
【００９４】
[00106]  本明細書に使用されている「放射」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長またはその近辺の波長を有する放射）、および極端紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００９５】
[00107]  コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネントおよび静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せを意味している。
【００９６】
[00108]  以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。たとえば本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数の機械読取可能命令シーケンスを含んだコンピュータプログラムの形態を取ることができ、あるいはこ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（たとえば半導体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取ることができる。
【００９７】
[00109]  以上の説明は例示を意図したものであり、本発明を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】[0012]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0013]本発明の一実施形態による変位測定システムの構成を示す図である。
【図３ａ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図３ｂ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図３ｃ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図３ｄ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図３ｅ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図３ｆ】[0014]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図４ａ】[0015]図３ａ〜３ｆに示す構造の変形態様をより詳細に示す図である。
【図４ｂ】[0015]図３ａ〜３ｆに示す構造の変形態様をより詳細に示す図である。
【図５ａ】[0016]一実施形態によるリソグラフィ装置の構造の変形態様を示す図である。
【図５ｂ】[0016]一実施形態によるリソグラフィ装置の構造の変形態様を示す図である。
【図５ｃ】[0016]一実施形態によるリソグラフィ装置の構造の変形態様を示す図である。
【図６ａ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図６ｂ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図６ｃ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図６ｄ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図６ｅ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図６ｆ】[0017]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ａ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｂ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｃ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｄ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｅ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｆ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｇ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図７ｈ】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図８ａ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｂ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｃ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｄ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｅ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｆ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｇ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図８ｈ】[0019]一実施形態によるリソグラフィ装置の変形態様を示す図である。
【図９ａ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｂ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｃ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｄ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｅ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｆ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｇ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図９ｈ】[0020]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の構造を示す図である。
【図１】
0004660503.tif 000002
【図２】
0004660503.tif 000003
【図３ａ】
0004660503.tif 000004
【図３ｂ】
0004660503.tif 000005
【図３ｃ】
0004660503.tif 000006
【図３ｄ】
0004660503.tif 000007
【図３ｅ】
0004660503.tif 000008
【図３ｆ】
0004660503.tif 000009
【図４ａ】
0004660503.tif 000010
【図４ｂ】
0004660503.tif 000011
【図５ａ】
0004660503.tif 000012
【図５ｂ】
0004660503.tif 000013
【図５ｃ】
0004660503.tif 000014
【図６ａ】
0004660503.tif 000015
【図６ｂ】
0004660503.tif 000016
【図６ｃ】
0004660503.tif 000017
【図６ｄ】
0004660503.tif 000018
【図６ｅ】
0004660503.tif 000019
【図６ｆ】
0004660503.tif 000020
【図７ａ】
0004660503.tif 000021
【図７ｂ】
0004660503.tif 000022
【図７ｃ】
0004660503.tif 000023
【図７ｄ】
0004660503.tif 000024
【図７ｅ】
0004660503.tif 000025
【図７ｆ】
0004660503.tif 000026
【図７ｇ】
0004660503.tif 000027
【図７ｈ】
0004660503.tif 000028
【図８ａ】
0004660503.tif 000029
【図８ｂ】
0004660503.tif 000030
【図８ｃ】
0004660503.tif 000031
【図８ｄ】
0004660503.tif 000032
【図８ｅ】
0004660503.tif 000033
【図８ｆ】
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【図８ｇ】
0004660503.tif 000035
【図８ｈ】
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【図９ａ】
0004660503.tif 000037
【図９ｂ】
0004660503.tif 000038
【図９ｃ】
0004660503.tif 000039
【図９ｄ】
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【図９ｅ】
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【図９ｆ】
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【図９ｇ】
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【図９ｈ】
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