(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部を有する基板の位置を決定するよう構成されたセンサシステムであって、
放射束を放出するよう配置された放射源と、
反射素子と、
検出装置と、
結像系と、
前記基板を支持するための支持面を有する基板テーブルと、を備え、
前記支持面は、少なくとも部分的に平面に沿っており、
前記放射源および前記検出装置は、前記平面の第１の側に配置され、
前記反射素子は、前記第１の側と反対の前記平面の第２の側に配置され、
前記反射素子は、放射束を反射することにより反射放射束を作るよう配置され、
前記反射素子は、反射放射束で前記端部を照明するよう配置され、
前記検出装置は、反射放射束を受光するよう配置され、
前記結像系は、前記検出装置に前記端部の像を投影するように反射放射束を伝播するよう配置され、
前記反射素子は、反射放射束により、ある照明開口数で前記端部を照明するよう配置され、
前記結像系は、ある結像開口数で前記検出装置に像を投影するよう配置され、
前記照明開口数は前記結像開口数よりも大きいことを特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
前記照明開口数は、前記結像開口数よりも少なくとも２倍大きいことを特徴とする請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
マークを備え、
前記マークは、放射束を反射することにより第２の反射放射束を作るよう配置され、
前記結像系は、前記検出装置にマークの像を投影するように第２の反射放射束を伝播するよう配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記マークは、前記基板テーブル上に配置されることを特徴とする請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項５】
反射放射束および第２の反射放射束の一つの長さを延長するよう配置される光路延長装置を備えることを特徴とする請求項３または４に記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記放射源は、放射束で前記基板上に配置された基板マークを照明し、前記基板マークにより放射束を反射することにより第３の反射放射束を作るよう配置され、前記結像系は、前記検出装置に前記基板マークの像を投影するように第３の反射放射束を伝播するよう配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記結像系は、テレセントリック結像系を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記反射素子は、ミラーを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記放射源は、主方向に沿って前記反射素子に向かって放射束を放出するよう配置され、前記ミラーは、主方向に対して非垂直に配置されることを特徴とする請求項８に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記ミラーは、主方向に対して０．５度の角度であることを特徴とする請求項９に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記基板テーブルは、第１の位置付けから第２の位置付けに前記基板を回転させるよう配置され、第１の位置づけでは、前記端部の第１部分が前記反射素子により照明され、第２の位置付けでは、前記端部の第２部分が前記反射素子により照明され、前記第１部分は前記第２部分と異なることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のセンサシステムを備える基板ハンドリングシステムであって、
前記基板を前記基板テーブルにまたは前記基板テーブルから移動するよう構成された保持装置をさらに備え、
前記保持装置は、保持装置マークを備え、
前記放射源は、前記保持装置マークにより放射束を反射することにより第４の反射放射束を作るよう配置され、
前記結像系は、前記検出装置に前記保持装置マークの像を投影するように第４の反射放射束を伝播するよう配置されることを特徴とする基板ハンドリングシステム。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載のセンサシステムまたは請求項１２に記載の基板ハンドリングシステムを備えるリソグラフィ装置であって、
前記基板上にパターンを投影するよう配置された投影系をさらに備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１４年３月１２日に出願された欧州特許出願第１４１５９１４３．８号の利益を要求し、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、センサシステム、基板ハンドリングシステムおよびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分、通常は基板の目標部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、あるいは一つまたは複数のダイを含む）目標部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群の目標部分が含まれ、これらは連続的に露光される。従来のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、目標部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各目標部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（スキャン方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をスキャン方向に平行または逆平行に走査するようにして各目標部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
【０００４】
リソグラフィプロセスにおいては、パターニングデバイスから基板に適切にパターンを転写するために、基板の正確な位置決めが要求される。
【０００５】
周知の基板を位置調整する方法では、アライメントは２つのステップでなされる。第１ステップでは、粗い角度および並進の位置ずれを修正するためにプレアライメントステップがなされる。第２ステップでは、個々の半導体ダイ上の特定のフィーチャに合わせた正確な位置を提供するダイアライメントがなされる。
【０００６】
周知のプレアライメント方法は、基板をプレアライメント基板テーブル上に移動させることである。プレアライメント基板テーブルでは、基板端から基板テーブルの中心までの半径距離が測定される間に基板が回転される。一連のこれらの半径測定は、基板テーブル上の基板の芯だし（センタリング）、基板の並進位置、および基板の回転方向を規定する基板の周辺部のマーカまたはノッチの位置を決めるために用いられる。基板テーブルの移動は、回転のアライメントを確実にし、その後実際のリソグラフィプロセスが行われる基板テーブルに基板を移動させる保持装置は、その並進のミスアライメントを補償する。
【０００７】
このような点で、プレアライメントシステムは、例えば、ある程度の回転および並進において１万分の１センチメートルの以内に基板を整列させることができる。
【０００８】
基板端の位置を測定するよう構成された周知のセンサシステムの実施形態では、センサシステムは、放射源および検出装置を備える。センサおよび検出装置は、基板の反対側に配置される。
【０００９】
このようなセンサシステムでは、一般的に、検出装置は、基板の下方に配置され、放射源は、基板の上方に配置される。その結果、エネルギー伝送ケーブルおよび／または放射伝送ケーブルは、基板の上方に設けられなければならない。これは、基板上方の有効スペースが制限されるため不利となる可能性がある。また、基板上方に放射源が存在することは、望ましくない位置での放熱および有効でない放射をもたらす可能性がある。さらに、基板上方にケーブルおよび放射源が存在することは、基板上に空気下降流による障害を作り出す可能性がある。
【００１０】
米国特許出願第２００７／００４５５６６Ａ１号には別の周知のセンサシステムが開示されている。このセンサシステムは、基板端の位置を測定するよう構成される。このセンサシステムは、光源およびセンサを有する。センサは、基板の底面から反射した光を受光する。しかしながら、底面の形状は、基板端近傍と他の部分とで異なる可能性がある。形状の違いは、端部近傍の基板の光学特性を変化させる。光学特性の変化のために、この周知のセンサシステムは、ウェハを整列させる明確な方法を提供しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般的に、リソグラフィプロセスでは、リソグラフィ装置における基板の（プレ）アライメントの精度および信頼性を向上するシステムおよび方法を提供することが望ましい。さらに、（プレ）アライメントシステムは、基板の上方に僅かなスペースしか占有しないこと、および／または、基板上方の熱や空気下降流の障害などの妨害作用を取り入れないことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、端部を有する基板の位置を決定するよう構成されたセンサシステムが提供される。センサシステムは、放射束を放出するよう配置された放射源と、反射素子と、検出装置と、基板を支持するための支持面を有する基板テーブルとを備える。支持面は、少なくとも部分的に平面に沿っている。放射源および検出装置は、平面の第１の側上に配置される。反射素子は、第１の側以外の平面の第２の側上に配置される。反射素子は、放射束を反射することにより反射放射束を作るよう配置される。反射素子は、反射放射束で端部を照明するよう配置される。検出装置は、反射放射束を受光するよう配置される。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、上述のセンサシステムを備える基板ハンドリングシステムが提供される。基板ハンドリングシステムは、基板を基板テーブルにまたは基板テーブルから移動するよう構成された保持装置をさらに備える。保持装置は、保持装置マークを備える。放射源は、保持装置マークにより放射束を反射することにより第４の反射放射束を作るよう配置される。対物レンズ系は、検出装置に保持装置マークの像を投影するように第４の反射放射束を伝播するよう配置される。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、上述のセンサシステムまたは上述の基板ハンドリングシステムを備えるリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、基板上にパターンを投影するよう配置された投影系をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
添付の模式図を参照して、例示のみを目的として本発明の実施形態について以下で説明する。模式図において、対応する参照符号は対応する部分を指し示す。
【図１】本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るセンサシステムを概略的に示す図である。
【図３】検出器に投影される像を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るセンサシステムの反射素子により反射した放射の角度を概略的に示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板ハンドリングシステムにおける保持装置により保持された基板を概略的に示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る基板ハンドリングシステムにおける保持装置により保持された基板を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、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）を調整するよう構成されている照明系（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を支持するよう構成され、特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構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されているマスク支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、基板（例えばレジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構成され、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」を含む。この装置はさらに、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば一つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。
【００１７】
照明系ＩＬは、放射の方向や形状の調整またはその他の制御用に、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００１８】
本明細書で使用される放射ビームという用語は、紫外線（ＵＶ）照射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）、極端紫外線（ＥＵＶ）照射（例えば、５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含む、あらゆるタイプの電磁気照射を包含する。
【００１９】
マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持、すなわちその重量を支える。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスＭＡが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。マスク支持構造ＭＴは、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスＭＡを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。マスク支持構造ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。マスク支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを例えば投影系に対して所望の位置に位置決めできるようにしてもよい。
【００２０】
本明細書では「パターニングデバイス」という用語は、例えば基板Ｗの目標部分Ｃにパターンを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付与するために使用されうるいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板Ｗの目標部分Ｃに所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。このような場合には例えば、放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分Ｃに形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。
【００２１】
パターニングデバイスＭＡは、透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、さらに各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射放射ビームにパターンが付与されることになる。
【００２２】
本明細書では「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられうる。
【００２３】
ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。
【００２４】
リソグラフィ装置は、二つ以上（二つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルまたは「基板サポート」（および／または二つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有するタイプであってよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルまたはサポートが並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたはサポートで露光が行われている間に他の１以上のテーブルまたはサポートで準備工程を実行するようにしてもよい。リソグラフィ装置は、少なくとも１つの基板テーブルＷＴおよび測定テーブルを有してもよい。測定テーブルは、投影系ＰＳの特性を測定するセンサが設けられてもよい。測定テーブルは、基板Ｗを保持するのに適していなくてもよい。
【００２５】
リソグラフィ装置は、基板Ｗの少なくとも一部が、比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体で覆われて投影系ＰＳと基板Ｗとの間の空間を満たすものであってもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスＭＡと投影系ＰＳの間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は、投影系ＰＳの開口数を増大させるために用いることができる。本明細書では「液浸」という用語は、基板Ｗ等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光中に投影系ＰＳと基板Ｗの間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００２６】
図１に示されるように、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合には、放射源ＳＯとリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは放射源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは、例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは放射源ＳＯが例えば水銀ランプである場合には、放射源ＳＯはリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。
【００２７】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するよう構成されたアジャスタＡＤを含んでもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を含んでもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００２８】
放射ビームＢは、マスク支持構造ＭＴに保持されるパターニングデバイスＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイスＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。第２の位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる目標部分Ｃを順次位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭと他の位置センサ（図１には明示せず）とにより放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。この位置決めは、例えばマスクライブラリからのマスクの機械的交換後や露光走査中に行われる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構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により実現される。ロングストロークモジュールは、広範囲にわたって投影系ＰＳに対してショートストロークモジュールを移動するよう配置される。ショートストロークモジュールは、小範囲にわたって高精度でロングストロークモジュールに対してマスク支持構造ＭＴを移動するよう配置される。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現される。ステッパの場合（スキャナとは異なり）、マスク支持構造ＭＴは、ショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークＰ１，Ｐ２が専用の目標部分を占拠しているが、アライメントマークは目標部分Ｃ間のスペースに配置されてもよい。これらの目標部分Ｃ間のスペースは、スクライブライン・アライメントマークとして公知である。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークＭ１，Ｍ２をダイ間に配置してもよい。
【００２９】
図示の装置は例えば次の３つのうちの少なくとも１つのモードで使用されうる。
第１のモードは、いわゆるステップモードである。ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射（すなわち単一静的露光）で目標部分Ｃに投影される間、マスク支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴがｘ方向及び／またはｙ方向に移動されて、異なる目標部分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が単一静的露光で転写される目標部分Ｃのサイズを制限することになる。
第２のモードは、いわゆるスキャンモードである。スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光での目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
第３のモードにおいては、支持構造ＭＴがプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用す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。
【００３０】
上記で記載したモードの組み合わせおよび／または変形例を使用してもよいし、全く別のモードを使用してもよい。
【００３１】
本発明は、センサシステム、並びにこのようなセンサシステムを用いた基板ハンドリングシステムおよびリソグラフィ装置に関する。図２は、基板Ｗの位置を測定するセンサシステムＰＳＳを示す。図２は、細かい位置決めを後で行うことができるよう基板Ｗを十分な精度で整列させる基板ハンドリングシステムの一部を示す。しかしながら、図２の実施形態のアライメント精度が十分な場合、更なるアライメントは必要とされなくてもよい。センサシステムＰＳＳはまた、任意の他の位置測定アプリケーションで使用されてもよい。
【００３２】
基板Ｗは、プレアライメント基板テーブルＰＷＴにより支持されるか、あるいは保持装置ＧＤにより保持されてよい。基板Ｗは、基板端ＷＥと、基板Ｗの回転位置を示す基板回転位置マークＷＲＭとを備える。このような基板回転位置マークＷＲＭは、従来技術で周知である。
【００３３】
基板ハンドリングシステムは、プレアライメント基板テーブルＰＷＴおよび／または保持装置ＧＤに対する基板Ｗの位置を測定するよう構成されたセンサシステムＰＳＳを備える。この位置は、基板端ＷＥの位置および基板回転位置マークＷＲＭの位置を測定することにより決定される。基板回転位置マークＷＲＭの代わりに、ノッチまたは他の基板Ｗの回転位置の標示が用いられてもよいことに注意する。
【００３４】
図示の基板Ｗは、実質的に円板形状であるが、任意の他の形状またはサイズであってもよい。
【００３５】
測定位置の精度は、主に実際のリソグラフィプロセスが行われる基板テーブルＷＴ上の基板Ｗを適切に位置付けるとともに、リソグラフィ装置に基板Ｗ上の粗い位置の情報を提供するために用いられる。それでもなお、この粗い位置決め情報が比較的正確であることが望ましい。
【００３６】
プレアライメント基板テーブルＰＷＴは、基板Ｗの位置を測定するために使用される。ウェハＷの回転位置が測定されるとき、ウェハＷの回転位置を所望の位置に調整することが望ましい。このため、プレアライメント基板テーブルＰＷＴは、基板を所望の位置に回転させる基板回転装置ＷＲＤが設けられている。基板回転装置ＷＲＤは、また、基板Ｗの（ｘ方向および／またはｙ方向の）並進位置を調整するよう構成されてもよい。
【００３７】
他の位置調整装置の実施形態では、基板Ｗの位置を合わせるために回転保持装置、回転リフティングピン、または回転基板テーブルなどが設けられてもよい。
【００３８】
保持装置ＧＤは、基板をプレアライメント基板テーブルＰＷＴから取り、基板Ｗをリソグラフィプロセスの次のプロセス位置に移すよう構成される。典型的には、基板Ｗは、実際のリソグラフィプロセス、すなわちパターニングデバイスから基板へのパターンの転写が行われる基板テーブルＷＴに移される。
【００３９】
プレアライメント基板テーブルＰＷＴから保持装置ＧＤへの引き継ぎの間、いくつかの引き継ぎ誤差（take-over inaccuracy）が生じ、その結果、プレアライメント基板テーブルＰＷＴ上の基板Ｗの測定位置およびそれとともに保持装置ＧＤ上の仮定位置が完全に正確とならない可能性がある。従って、以下で説明するようにセンサシステムＰＳＳを用いて保持装置ＧＤに対する基板Ｗの位置が直接測定できるように、保持装置ＧＤ上に少なくとも１つの保持装置マークＧＤＭを用意することが提案される。しかしながら、センサシステムＰＳＳは、プレアライメント基板テーブルＰＷＴのみに対する、あるいはプレアライメント測定またはより一般的な位置測定が望ましい任意の他の支持装置に対する基板Ｗの位置を測定するために用いられてもよい。
【００４０】
センサシステムＰＳＳがプレアライメント基板テーブルＰＷＴに対する基板Ｗの位置を測定するためだけに用いられるとき、センサシステムＰＳＳは、保持装置マークＧＤＭを測定するよう構成される必要はなく、保持装置マークＧＤＭは保持装置ＧＤ上に設けられる必要はない。
【００４１】
センサシステムＰＳＳは、基板端ＷＥの位置を測定することにより基板Ｗの位置を決定するとともに、基板回転位置マークＷＲＭの位置を測定することにより基板Ｗの回転位置を決定するよう構成される。基板端ＷＥの測定および基板回転位置マークＷＲＭの位置を測定する間、基板Ｗは、基板回転装置ＷＲにより基板テーブルＷＴ上で回転されてよい。プレアライメント基板テーブルＰＷＴは、第１の位置付け（オリエンテーション）から第２の位置付け（オリエンテーション）に基板Ｗを回転させるよう配置されてよい。第１の位置づけでは、基板端ＷＥの第１部分が反射素子ＲＥにより照明される。第２の位置付けでは、基板端ＷＥの第２部分が反射素子ＲＥにより照明される。第１部分は第２部分と異なる。基板Ｗを回転するために、プレアライメント基板テーブルＰＷＴは、基板回転装置ＷＲＤが設けられてよい。しかしながら、例えばセンサシステムＰＳＳが二次元センサである他の実施形態では、特に複数のセンサシステムＰＳＳを用いて基板Ｗの位置を測定するときには、基板テーブルＰＷＴに対する基板の位置を測定するために基板テーブルの回転は必要とされない。
【００４２】
センサシステムＰＳＳは、放射源ＬＳと、結像系ＴＬＳと、反射素子ＲＥと、検出装置ＤＤとを備える。
【００４３】
放射源ＬＳ、結像系ＴＬＳおよび検出装置ＤＤは、基板Ｗの下方に配置される。例えばミラー素子である反射素子ＲＥは、基板Ｗの上方に取り付けられるセンサシステムＰＳＳの唯一の構成要素である。この反射素子ＲＥは電気を必要としない静止したインアクティブな素子なので、反射素子ＲＥに向かうケーブルの必要はない。さらに、反射素子ＲＥは比較的小さく、これは基板Ｗ上の空気下降流に対して有利である。また、反射素子ＲＥは、実質的にウェハダイ表面に向かう放熱または迷放射線がない。さらなる利点は、基板端ＷＥ近傍の基板Ｗの表面形状と関係なく、基板端ＷＥの良好な照明が達成されることである。反射素子ＲＥが上方から基板端ＷＥを照明するので、照射光の一部が基板Ｗにより検出装置ＤＤに伝播するのを妨げられる一方で、照射光の他の部分は妨げられない。基板端ＷＥの鮮明な像は、基板端ＷＥ近傍の基板Ｗ表面の形状とは関係なく形成できる。比較すると、米国特許出願第２００７／００４５５６６Ａ１号の周知のセンサシステムは、表面形状に起因する端部近傍の基板表面の反射の変化に敏感である。反射率によって、基板の端部の位置は誤って測定される可能性がある。
【００４４】
プレアライメント基板テーブルＰＷＴは、基板Ｗを支持するための支持表面を有してよい。支持表面は、少なくとも部分的に平面に沿っていてよい。放射源ＬＳおよび検出装置は、平面の第１の側上、例えば平面の下方にあってよい。反射素子ＲＥは、第１の側以外の平面の第２の側上、例えば平面の上方にあってよい。
【００４５】
放射源ＬＳは、照明装置ＩＤの一部である。照明装置ＩＤは、レンズおよびディフューザＩＬＤをさらに備えてよい。照明装置はＬＥＤ光源を備えるが、赤外線などの任意の他の適切な放射源が用いられてもよい。照明装置ＩＤは、結像系ＴＬＳに向かって放射束ＬＢを放出するよう構成される。
【００４６】
結像系ＴＬＳは、ハーフミラーＳＭと、ダイヤフラム装置ＬＤと、第１レンズ１Ｌと、第２レンズＬ２とを、好ましくはテレセントリック配置で備える。結像系ＴＬＳは、テレセントリック結像系を備えてよい。ハーフミラーＳＭは、放射束ＬＢを結像系の主方向に、この例では基板Ｗに向かって垂直方向Ｚに向けるよう配置および構成される。
【００４７】
結像系ＴＬＳは、照明装置ＩＤから例えば基板端ＷＥに向かって放射束ＬＢを通し、基板端ＷＥまたは他の構成要素で反射した後の放射束を受光し、反射放射束ＬＢを検出装置ＤＤに導くよう構成される。
【００４８】
ダイヤフラム装置ＬＤは、ダイヤフラム開口部を備えるよう構成される。そのダイヤフラム開口部を通って、反射放射束が第１レンズ１Ｌおよび検出装置ＤＤに通過する。
【００４９】
結像系ＴＬＳは、適切な焦点範囲を得るために、好ましくはテレセントリック結像系である。しかしながら、任意の他のタイプの適切な結像系が用いられてもよい。
【００５０】
一方の結像系ＴＬＳと基板端ＷＥの間の光路と、他方の結像系ＴＬＳと基板テーブルＰＷＴの間との光路には長さの差が存在する。この光路差は、基板端ＷＥと基板テーブルマークＷＴＭの両方の正確な結像において焦点の問題を引き起こす可能性がある。このような焦点の問題を回避するために、プレアライメント基板テーブルＰＷＴの底面に光路延長装置ＰＥＤが取り付けられている。
【００５１】
この光路延長装置ＰＥＤは、実質的にｚ方向に垂直な別の方向（ｘ方向）の放射束ＬＢを光路延長装置ＰＥＤに取り付けられた基板テーブルマークＷＴＭに向けるために、ｚ方向に対して約４５度の角度のミラー面ＲＭを備える。放射束ＬＢが伝播するミラー面ＲＭから基板テーブルマークＷＴＭまでのｘ方向の距離は、結像系ＴＬＳから基板端ＷＥまでと、結像系ＴＬＳと基板テーブルマークＷＴＭまでの光路長が実質的に一致するように、一方の結像系ＬＴＳと基板端ＷＥの間の光路と、他方の結像系ＴＬＳと基板テーブルＰＷＴの間の光路の長さの差と実質的に一致するよう選択される。
【００５２】
保持装置マークＧＤＭが基板端ＷＥと実質的に同じ高さに配置されているとき、光路延長装置は、保持装置ＧＤに必要とされない可能性がある。しかしながら、保持装置ＧＤ、特に保持装置マークＧＤＭが、測定方向において、基板端ＷＥとは実質的に異なる結像系ＴＬＳからの距離に配置されるとき、光路延長装置は、この光路長差を補償するために、保持装置ＧＤに取り付けられてもよい。
【００５３】
反射素子ＲＥは、垂直なｚ方向に対して傾斜角を有する真っすぐなミラー面を有してもよい。
【００５４】
他の実施形態では、反射素子ＲＥは、拡散反射面または非球面形状ミラーを備えてもよい。これらの実施形態では、反射素子ＲＥは、垂直なｚ方向に対して傾斜角で配置される必要はない可能性がある。
【００５５】
検出装置ＤＤは、検出装置ＤＤ上に投影される二次元画像をとらえることのできる、例えばＣＭＯＳまたはＣＣＤカメラセンサなどの二次元センサ装置ＩＤＤを備えてもよい。処理装置ＰＤは、センサ装置ＩＤＤによりとらえられる画像を処理するために設けられる。
【００５６】
センサシステムＰＳＳの結像をこれから説明する。放射源ＬＳから放出された放射束ＬＢは、レンズおよびディフューザＩＬＤを通って伝播し、結像系ＴＬＳにより受光される。結像系ＴＬＳでは、放射束ＬＢの方向がハーフミラーＳＭによってｚ方向において第２レンズ２Ｌに向かって変えられる。第２レンズ２Ｌで、放射束ＬＢは結像系ＴＬＳから出射する。
【００５７】
放射束ＬＢの異なる部分は、センサシステムＰＳＳ、マークまたは基板Ｗの異なる構成要素に入射する。これらの構成要素では、放射束ＬＢのそれぞれの部分は反射して結像系ＴＬＳに戻り、結像系ＴＬＳを介して検出装置ＤＤに向かう。従って、放射源ＬＳにより放出される放射束ＬＢと反射放射束の両方は、結像系ＴＬＳを通過する、すなわち、この実施形態では所謂スルーザレンズ照明（ＴＴＬ）が用いられる。
【００５８】
しかしながら、他の実施形態では、センサシステムＰＳＳ、マークまたは基板Ｗの異なる構成要素に放射束を直接出射する照明装置が用いられてもよい。
【００５９】
図２の放射束ＬＢでは、放射束ＬＢの左側部分が保持装置マークＧＤＭにより反射されている。放射束ＬＢの右側部分は、光路延長装置ＰＥＤを介して、基板テーブルマークＷＴＭにより反射されている。放射束ＬＢの中央部分は、基板端ＷＥに入射している。右中央部分は、基板Ｗにより反射され、左中央部分は、反射素子ＲＥにより反射されている。保持装置マークＧＤＭによる放射束ＬＢの左側部分の反射の結果、保持装置マークＧＤＭの像、すなわち保持装置マーク像ＧＤＭＩが反射して結像系ＴＬＳに戻る。基板テーブルマークＷＴＭによる放射束ＬＢの右側部分の反射の結果、基板テーブルマークＷＴＭの像、すなわち基板テーブルマーク像ＷＴＭＩが反射して結像系ＴＬＳに戻る。放射束ＬＢの中央部分の反射の結果、基板端ＷＥの像、すなわち基板端像ＷＥＩが反射して結像系ＴＬＳに戻る。
【００６０】
結像系ＴＬＳでは、反射放射束は、第２レンズ２Ｌ、放射束が伝播するハーフミラーＳＭ、ダイアフラム装置ＬＤおよび反射放射束ＬＢが結像系ＴＬＳを出射する第１レンズ１Ｌを通過する。結像系ＴＬＳから出射する反射放射束ＬＢは、検出装置ＤＤのセンサ装置ＩＤＤにより受光され、異なる部分の像がセンサ装置ＩＤＤで形成される。
【００６１】
図３は、センサ装置ＩＤＤにより受光される完全な像を示す。この像は、右側の保持装置マーク像ＧＤＭＩ、左側の基板テーブルマーク像ＷＴＭＩ、および中央部分の基板端像ＷＥＩを備える。この基板端像ＷＥＩは、基板Ｗにより反射した第１反射部分ＷＲＰと反射素子ＲＥにより反射した第２反射部分ＲＥＲＰとの間の像の強度差により形成される。
【００６２】
センサ装置ＩＤＤで形成される像は、基板Ｗの回転位置を測定するために用いることができる基板回転位置マークＷＲＭの基板回転位置マーク像ＷＲＭＩをさらに備える。他の基板設計では、基板Ｗは、基板端ＷＥにノッチが設けられてもよい。このようなノッチは、基板端像ＷＥＩで認識可能である。基板Ｗの回転位置のための任意の他の標示が用いられてもよい。
【００６３】
検出装置ＤＤで受光される像の情報は、例えば処理装置ＰＤにより、基板テーブルＷＴに対する、および基板Ｗが保持装置ＧＤにより保持されているときには保持装置ＧＤに対する、基板端ＷＥの位置および基板Ｗの回転位置を測定するために用いることができる。上述したように、直接保持装置ＧＤに対する基板Ｗの位置を測定することの可能性は、実際のリソグラフィプロセスに用いられる基板テーブル上に基板Ｗが配置される精度をさらに改善する。
【００６４】
上述し、且つ図４に示すように、反射素子ＲＥ、特にその反射ミラー面は、ｚ方向に対して角度γで配置される。この角度γは、反射素子ＲＥにより反射される基板端像ＷＥＩの完全な第２反射部分ＲＥＲＰが、反射素子ＲＥ上に投影される放射束ＬＢの一部内に確実に入ることが要求される。言い換えると、ウェハ端が照明される照明開口数（または照明ＮＡ）が、検出装置ＤＤにより受光される反射放射束の結像開口数（または結像ＮＡ）に近い、一致するまたは好ましくはそれより大きい。照明開口数は、結像開口数よりも少なくとも２倍大きくてもよい。
【００６５】
図４では、βは照明開口数（ＮＡ）角度、αは反射放射の角度、γは反射素子傾斜角度、ｇｗは基板Ｗと保持装置ＧＤとの間のギャップ幅およびｄはギャップ幅ｇｗに対する反射素子ＲＥの高さである。
【００６６】
一般的に、基板端ＷＥ周辺のＮＡが変動するとき、すなわち、例えばＮＡの不足、基板の移動またはミラー素子の例えば振動などの移動および／またはセンサまたは結像系の移動のために、第２反射部分ＲＥＲＰが一部だけ反射素子ＲＥ上に投影される放射束ＬＢ内であるとき、基板端像ＷＥＩにおける基板端ＷＥの端部シフトが起こる可能性がある。これらの変動を回避するために、反射放射線の角度は、常に結像ＮＡに近い、少なくとも同じ大きさ、好ましくはそれより大きくなければならない。
【００６７】
これは、反射素子ＲＥの照明ＮＡ、反射素子傾斜角度γおよび結像ＮＡの組み合わせによって制御され、後者はダイヤフラム装置ＬＤのダイヤフラム開口により制御される。反射放射αの角度は、反射素子傾斜角度γを介して照明放射の角度βに関係する。
β＝α＋２γ
【００６８】
全ての反射光線角度は、以下の場合結像ＮＡよりも大きい。
１）βが十分大きいとすると、反射素子傾斜角度γがβ−αの２倍以上大きい。
２）光線Ｂを反射後に基板の端部に通過させるため、以下の式に従うようにギャップ幅ｇｗが十分大きい。
ｇｗ＞ｄ・（α＋β）＝２ｄ・（α＋γ）
【００６９】
実用的な実施形態では、リフレクタ／ギャップシステムの適切な構成は、以下の通りである。
結像ＮＡ：０．０２５ＮＡ
リフレクタ傾斜角γ：＞０．７°（０．０１３ＮＡ）
照明ＮＡ：＞０．０５ＮＡ
反射素子高さ；ｄ≦４５ｍｍ
ギャップ幅；ｇｗ：＞３．８ｍｍ
【００７０】
実際には、反射素子傾斜角度γは、放射束ＬＢの主方向に対して、すなわち反射素子ＲＥの下側が基板Ｗの上方に配置されている図４のｚ方向に対して、少なくとも０．５度、好ましくは少なくとも０．７度であってよい。
【００７１】
図５は、基板Ｗを保持する保持装置ＧＤを示す。図２に示すように、保持装置ＧＤは、基板Ｗの基板端ＷＥが４つのセンサシステムの視野内となる測定位置に配置される。
各センサシステムの要素を表すために、インデックス１，２，３および４が用いられている。例えばＦＯＶ−１は第１センサシステムの視野であり、ＦＯＶ−２は第２センサシステムの視野である。
【００７２】
図５の基板Ｗは、基板Ｗの回転位置を測定するためのノッチＮＯを備える。このノッチＮＯの位置は、基板端ＷＥの像に基づいて測定されてよい。
【００７３】
プレアライメント基板テーブルＰＷＴ上の基板の位置の補正の間またはプレアライメント基板テーブルＰＷＴから保持装置ＧＤへの基板の移動の間に起こる位置誤差が、保持装置ＧＤに対する基板の位置の直接の位置測定により測定されるように、基板が保持装置ＧＤにより保持されているときに基板Ｗの位置を測定することが望ましい。それとともに、基板の移動の間の位置誤差の伝搬が少なくとも部分的に回避される。
【００７４】
しかしながら、いくつかの保持装置ＧＤでは、保持装置ＧＤは、物理的に各センサシステムＰＳＳの全視野ＦＯＶまで及ばない。このような実施形態では、追加手段なしでは、各センサの視野内に保持装置マークＧＤＭを取り付けることは不可能である。図５の実施例では、第４センサシステムの視野ＦＯＶ−４には保持装置マークＧＤＭは存在しない。その結果、このセンサシステムの視野ＦＯＶ−４内の保持装置マーク像ＧＤＭＩおよび基板端像ＷＥＩを用いて、保持装置ＧＤおよび基板端ＷＥの相対位置を直接測定することができない。
【００７５】
典型的には各センサシステムＰＳＳにおいて、基板テーブルマークＷＴＭが各センサシステムＰＳＳの視野内に配置されることが言われている。従って、４つの基板テーブルマークＷＴＭの位置的な相互関係は、４つのセンサシステムそれぞれにおいて基板端ＷＥに対する保持装置ＧＤの位置を決定するために用いられてよい。
【００７６】
このようなアプローチでは、基板Ｗが保持装置ＧＤにより測定位置に保持されているとき、保持装置ＧＤに対する基板Ｗの位置を決定するために以下のステップをとることができる。
【００７７】
はじめに、基板Ｗはプレアライメント基板テーブルＰＷＴに支持および配置される。基板テーブルＷＴに対する基板Ｗの位置は、各センサシステムの視野ＦＯＶ−１，２，３，４において基板テーブルマークＷＴＭに対する基板Ｗの位置を測定することにより、センサシステムＰＳＳを用いて決定される。
【００７８】
その後基板Ｗの位置が望ましく適応されるとき、例えば基板Ｗの回転位置は、図２に示すように、基板回転装置ＷＲＤを用いて調整できる。
【００７９】
次のステップでは、基板Ｗは、基板テーブルＰＷＴから保持装置ＧＤに移動されてよい。
【００８０】
ひとたび基板Ｗが保持装置ＧＤにより支持されると、今度は保持装置ＧＤに対してではなく、基板Ｗの位置が再度決定されてよい。
【００８１】
図５の４つのセンサシステムの視野ＦＯＶ−４のケースのように、センサシステムの１つが視野ＦＯＶ内に保持装置マークＧＤＭを有さない場合、各センサシステムにおいて基板テーブルマークＷＴＭがセンサシステムの１つの視野内であるので、基板テーブルマークＷＴＭは各センサシステムにおいてまだ測定されてよい。
【００８２】
第１、第２および第３センサシステムの同じ視野ＦＯＶ内で基板テーブルマークＷＴＭの相互位置関係、および基板テーブルマークＷＴＭに対する保持装置マークＧＤＭの相対位置を用いることにより、テーブルマークＷＴＭに対する保持装置の位置を決定できる。その結果、第４センサシステムの視野ＦＯＶ−４内での基板端ＷＥの位置もまた、保持装置ＧＤに対して決定されてよい。
【００８３】
センサシステムにより測定される４つの基板テーブルマークＷＴＭの位置的な相互関係は、例えば温度差に起因する、互いに対するセンサシステムの位置ずれの結果として、時がたつにつれて変化する可能性があることが言われている。
【００８４】
しかしながら、これらの熱的効果が小さいとき、４つのテーブルマークＷＴＭの位置的な相互関係は、同じ視野ＦＯＶ内で保持装置マーク像ＧＤＭＩおよび基板端像ＷＥＩを用いることにより、保持装置ＧＤと基板端ＷＥの相対位置よりむしろそのうちに別の点で決定されてよい。
【００８５】
図６は、センサシステムＰＳＳの視野内に何の保持装置マークＧＤＭも物理的に存在しないときに、センサシステムＰＳＳの視野内で基板端ＷＥの位置を決定する別の可能性を示す。
【００８６】
図６のセンサシステムＰＳＳは、概して図２に示すものと同じであり、基板Ｗおよび基板Ｗの上方の反射素子ＲＥの下方に、照明装置ＩＤ、結像系ＴＬＳおよび検出装置ＤＤを備える。照明装置ＩＤにより放出される放射束の一部は、基板端ＷＥに向かって結像系ＴＬＳを通過する。図２の実施形態に関して説明したように、放射束の一部は基板Ｗにより反射され、放射束の一部は反射素子ＲＥにより反射される。
【００８７】
放射束の別の部分は、プレアライメント基板テーブルＰＷＴ上に取り付けられた基板テーブルマークＷＴＭから反射されるために使用される。結像系ＴＬＳと基板端ＷＥの間と、結像系ＴＬＳと基板テーブルマークＷＴＭとの間の測定方向、ｚ方向の光路差に起因する焦点の問題を回避するために、図２の実施形態と同じように、光路延長装置ＰＥＤが設けられ、ミラー面ＲＭを介して基板テーブルマークＷＴＭまでｘ方向の光路を延長している。
【００８８】
図６の構成では、保持装置マークＧＤＭは、センサシステムＰＳＳの視野内ではなく、保持装置ＧＤは、センサシステムＰＳＳの視野内に物理的に延びていない。その結果、保持装置マークＧＤＭは、センサシステムＰＳＳの視野内に取り付けることができない。従って、図６の実施形態では、センサシステムの視野内に保持装置マークＧＤＭを投影するために、光学位置シフト装置ＯＦＳＤが基板ハンドリングシステムに設けられている。
【００８９】
光学位置シフト装置ＯＬＳＤは、それぞれｚ方向に対して約４５度の角度で取り付けられたミラー面を有する２つの光学素子ＲＭ１およびＲＭ２を備える。結果として、保持装置マークＧＤＭの保持装置マーク像ＧＤＭＩは、センサシステムＰＳＳの視野内にｘ方向にシフトし、その結果、センサシステムＰＳＳは、基板端像ＷＥＩおよび保持装置マーク像ＧＤＭＩを用いて保持装置ＧＤに対する基板端ＷＥの相対位置を直接決定することができる。
【００９０】
図６に示す実施形態では、光学位置シフト装置ＯＬＳＤの使用は、結像系ＴＬＳから基板端ＷＥまでの光路と比較して、結像系ＴＬＳから保持装置マークＧＤＭまでの長い放射束の光路をもたらす。この長い光路に起因する焦点の問題を補償するために、シフト装置レンズ素子ＳＤＬＥが光学位置シフト装置ＯＬＳＤに設けられる。このシフト装置レンズ素子ＳＤＬＥは、保持装置マークＧＤＭの位置で焦点合わせされた放射束を提供するよう選択されるが、同時に、基板端ＷＥが結像系ＴＬＳの焦点範囲内である。
【００９１】
光学位置シフト装置ＯＬＳＤは、例えばプレアライメント基板テーブルＰＷＴまたは保持装置ＧＤの任意の適切な位置に取り付けられてよい。それは、プレアライメント基板テーブルＰＷＴおよび保持装置ＧＤに対して比較的安定した位置を有しなければならない。光学位置シフト装置ＯＬＳＤは電気などの何の熱源もない光学素子を備えるだけなので、安定した位置は、光学位置シフト装置ＯＬＳＤの温度効果により影響されないまたは少ししか影響されない。
【００９２】
ある実施形態では、基板端の位置および／または基板の回転位置を決定するよう構成されたセンサシステムが提供される。センサシステムは、放射源、反射素子および検出装置を備える。放射源は、放射束を放出するよう構成される。放射源および検出装置は、基板の第１の側に配置される。反射素子は、第１の側と反対の基板の第２の側に配置される。放射源は、基板端に放射束を放出するよう構成および配置される。放射束の第１部分は、反射第１部分を作るために、基板に放出および基板で反射する。反射素子は、反射による第２部分を作るために、放射束の第２部分を受光および反射するよう配置される。放射源および反射素子は、基板端の像が反射第１部分および反射第２部分に含まれるように、互いに関連して位置付けられる。検出装置は、反射第１部分および反射第２部分を受光するよう配置される。
【００９３】
反射素子は、基板端に隣接した反射第２部分を検出装置に向かって方向付けるよう配置されてもよい。
【００９４】
センサシステムは、基板上に配置された基板マークを備えてもよい。基板マークは、基板マークの像が反射第１部分に含まれるように、放射束の第１部分を受光および反射するよう配置される。
【００９５】
センサシステムは、基板を支持するよう構成された支持装置上に配置される支持装置マークを備えてもよい。支持装置マークは、測定位置において、反射第３部分を作るために、放射束の第３部分を受光および反射するよう配置される。支持装置マークの像は、反射第３部分に含まれる。支持装置は、基板を保持するよう構成された基板テーブルへまたは基板テーブルから基板を移動するよう構成されてもよい。
【００９６】
センサシステムは、基板テーブル上に配置される基板テーブルマークを備えてもよい。基板テーブルマークは、反射第４部分を作るために、放射束の第４部分を受光および反射するよう配置される。基板テーブルマークの像は、反射第４部分に含まれる。
【００９７】
センサシステムは、反射第１部分の光路長と反射第２部分の光路長の間の放射路長差を補償するために、光路延長装置を備えてもよい。
【００９８】
センサシステムは、反射第１部分の光路長と反射第３部分の光路長の別の放射路長差を補償するために、さらなる光路延長装置を備えてもよい。さらなる放射路延長装置は、反射第３部分の方向を変えるまたは反射第３部分の光路長を長くするよう構成された光学素子を備えてもよい。
【００９９】
反射素子は、ミラー素子を備えてもよい。ミラー素子は、ミラー素子に入射する放射束の第２部分の主方向に対して非垂直に配置されてよい。ミラー素子に入射する放射束の第２部分の主方向に対するミラー素子の傾斜角度は、少なくとも０．５度、好ましくは少なくとも０．７度であってよい。
【０１００】
センサシステムは、結像系を備えてもよい。放射源は、結像系を介して基板端に放射束を放出するよう構成および配置されてよく、および／または、検出装置は、結像系を介して反射第１部分および反射第２部分を受光するよう配置される。結像系は、照れ線トリック結像系であってよい。ある実施形態では、保持装置により保持された基板の位置を決定するよう構成された位置測定システムが提供される。位置測定システムは、基板テーブル、保持装置および２つのセンサシステムを備える。基板テーブルは、基板を支持するよう構成される。少なくとも第１基板テーブルマークおよび第２基板テーブルマークが基板テーブルに配置される。保持装置は、基板を保持するよう構成される。保持装置は、基板を基板テーブルへまたは基板テーブルから移動するよう構成される。保持装置マークが保持装置に取り付けられてもよい。２つのセンサシステムは、基板の端部位置を決定するよう構成される。各センサシステムは視野を備える。
【０１０１】
第１基板テーブルマークは、２つのセンサシステムの一方の視野内に配置される。第２基板テーブルマークは、２つのセンサシステムの他方の視野内に配置される。保持装置の測定位置では、保持装置マークは、２つのセンサシステムの一方の視野内にある。位置測定システムは、基板が基板テーブルにより支持されているとき、２つのセンサシステムを用いて基板テーブルに対する基板の位置を決定するよう構成される。基板が引き続き保持装置により保持されているとき、位置測定システムは、その視野内の保持装置マークがないセンサシステムに対し、２つのセンサシステムの一方の同じ視野内の第１および第２基板テーブルマークの相互位置関係および保持装置マークと第１または第２基板テーブルマークの相対位置を用いることにより、保持装置に対してこのセンサシステムの位置を決定するよう構成される。
【０１０２】
位置測定システムは、２つ、好ましくは３つ以上の上述のセンサシステムＰＳＳを備えてもよい。保持装置マーク自体が２つのセンサシステムＰＳＳの一方の視野内に物理的に配置されないとき、位置測定は、２つのセンサシステムＰＳＳの一方の視野内の保持装置マークＧＤＭを投影するよう構成された多数の光学素子を備える光学位置シフト装置を備えてもよい。光学位置シフト装置は、好ましくは、２つのセンサシステムＰＳＳのそれぞれの視野内に保持装置マークを持って行くためにレンズ素子を備える。
【０１０３】
ある実施形態では、上述の位置測定システムを用いて、保持装置ＧＤにより保持された基板Ｗの位置を決定する方法が提供される。前記方法は、ｉ）基板テーブル上に基板を支持すること、ｉｉ）第１および第２基板テーブルマークに対する基板Ｗの位置を測定することにより、２つのセンサシステムＰＳＳを用いてプレアライメント基板テーブルＰＷＴに対する基板Ｗの位置を決定すること、ｉｉｉ）プラアライメント基板テーブルＰＷＴから保持装置ＧＤに基板Ｗを移動すること、ｉｖ）２つのセンサシステムの一方の同じ視野内の第１および第２基板テーブルマークの相互位置関係および保持装置マークと第１または第２基板テーブルマークの相対位置を用いることにより、視野内に保持装置マークがないセンサシステムＰＳＳに対し、保持装置に対するこのセンサシステムの位置を決定すること、ｖ）２つのセンサシステムを用いて保持装置に対する基板の位置を決定すること、を備える。
【０１０４】
ある実施形態では、上述の位置測定システムを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【０１０５】
ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について本文書において特に言及をしてきたが、本明細書で述べたリソグラフィ装置は、他の応用形態も有していることを理解すべきである。例えば、集積された光学システム、磁気領域メモリ用の誘導及び検出パターン（guidance and detection pattern）、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造といった応用である。当業者は、このような代替的な応用形態の文脈において、本明細書における「ウェハ」または「ダイ」という用語のいかなる使用も、それぞれより一般的な用語である「基板」または「目標部分」と同義とみなすことができることを認められよう。本明細書で参照された基板は、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に付加し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール及び／または検査ツールで露光の前後に加工されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、そのような基板処理工具または他の工具に対しても適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために二回以上基板が加工されてもよく、その結果、本明細書で使用された基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板のことも指してもよい。
【０１０６】
上記では光リソグラフィにおける本発明の実施の形態の使用に具体的に言及したが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用されうるものであり、文脈が許す場合、光リソグラフィに限られるものではないことは理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが基板に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化された後パターニングデバイスはレジストから外され、レジスト上にはパターンが残される。
【０１０７】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は例示であり限定することを意図していない。よって、当業者であれば以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく本発明の変形例を実施することが可能であろう。
【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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