(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
要素を支持するように構成された第一支持構造を有し、前記要素は位置合わせマーカを
含み、さらに、
位置合わせセンサを有し、該位置合わせセンサは、
前記要素の第一側に位置決めされ、前記位置合わせマーカを照明する４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有する光ビームを提供するように構成された光源を有し、該光源は前記第一支持構造上に一体形成され、さらに、
前記要素の第二側に位置決めされ、前記要素を透過して前記位置合わせマーカに衝突する光ビームを受け取るように配置構成された少なくとも１つの検出器を有し、前記少なくとも１つの検出器は、前記要素の位置合わせを可能にするために、少なくとも前記位置合わせマーカの高さを検出することで位置を求めるように構成されるものである装置。
【請求項２】
装置であって、
要素を支持するように構成された第一支持構造を有し、前記要素は位置合わせマーカを含み、さらに、
位置合わせセンサを有し、該位置合わせセンサは、
前記要素の第一側に位置決めされ、前記位置合わせマーカを照明する４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有する光ビームを提供するように構成された光源を有し、該光源は前記第一支持構造から離れて配置され、さらに、
前記要素の第二側に位置決めされ、前記要素を透過して前記位置合わせマーカに衝突する光ビームを受け取るように配置構成された少なくとも１つの検出器を有し、前記少なくとも１つの検出器は、前記要素の位置合わせを可能にするために、少なくとも前記位置合わせマーカの高さを検出することで位置を求めるように構成されるものである装置。
【請求項３】
前記装置が、前記位置合わせマーカの検出された位置に基づいて、前記第一支持構造に対して前記要素を位置合わせするように構成される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記要素が、放射線のビームを受け取り、断面にパターンを有するパターン形成ビームを生成するように構成されたパターニング構造を有し、前記装置が、
前記放射線のビームを提供するように構成された照明システムと、
基板を支持するように構成された第二支持構造と、
パターンを形成したビームを前記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する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記位置合わせセンサが照明システムから独立している、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
装置がさらにメトロフレームを有し、前記位置合わせセンサが前記メトロフレームに接続される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記パターニング構造が透過性パターニング構造を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記位置合わせマーカが、格子およびグリッドで構成したグループから選択した少なくとも１つのマーカを有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記位置合わせセンサを、その場での位置合わせを可能にするために装置内に提供する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置および方法に関する。
【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。この場合、マスクなどのパターニング構造は、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、このパターンを、放射線感光材料（レジスト）の層を有する基板（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）に描像することができる。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。既知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。
【０００３】
本明細書で使用する「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、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。
【０００４】
本明細書において使用する「投影システム」という用語は、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、および反射屈折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。本明細書においてこのような文脈で「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すことができる。
【０００５】
照明システムは、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行うために、屈折、反射、および反射屈折光学構成要素を含む様々なタイプの光学構成要素を含むことができ、このような構成要素も、以下では集合的または単独で「レンズ」と呼ぶことができる。
【０００６】
本明細書において使用する「パターニング構造」という用語は、基板の目標部分にパターンを生成するように、投影ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る構造を指すものとして広義に解釈されるべきである。投影ビームに与えられるパターンは、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、投影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。
【０００７】
パターニング構造は透過性または反射性でよい。しかし、特定の波長では、その特定の波長の照明を透過する適切な材料がないので、透過性パターニング構造をもう使用することができない。ＥＵＶ放射線のように、その種の照明を適用するリソグラフィ装置では、反射性パターニング構造の使用が必要である。
【０００８】
一般的に、反射性パターニング構造は、反射性表面を設けたほぼ平坦な構造を含む。構造の表面には放射線吸収層を付着させ、連続的にパターンを形成する。放射線吸収層は、通常は約５０ｎｍから５００ｎｍの厚さを有し、照明を吸収する。反射性表面と放射線吸収層との反射率の差によって、パターンをパターニング構造から基板上の目標部分に転写することができる。
【０００９】
パターニング構造の例は、マスクおよびプログラマブルミラーアレイを含む。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、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、さらに様々なハイブリッドマスクタイプが含まれる。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。この方法で、反射ビームにパターンが形成される。
【００１０】
支持構造は、パターニング構造を支持、つまりその重量を担持する。これは、パターニング構造の方向、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構造が真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニング構造を保持する。支持体は、機械的クランプ、真空、または他のクランプ技術、例えば真空状態の静電気クランプ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り、パターニング構造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」という用語は、より一般的な「パターニング構造」なる用途と同義と見なすことができる。
【００１１】
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、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。
【００１２】
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。
【００１３】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの第一要素の間など、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。
【００１４】
パターニング構造のパターンを極めて精密に基板上の望ましい目標部分へと転写するために、パターニング構造の位置は非常に良好に画定しなければならない。露光前に、パターニング構造を、例えばロボットアームを使用したりして支持構造上に配置する。予備位置合わせと呼ばれる幾つかの位置合わせステップの１つで、パターニング構造の支持構造の位置に対するパターニング構造の位置を画定する。予備位置合わせは、ロボットアームがパターニング構造を支持構造上に配置する前に実行することが最も多い。というのは、その段階でパターニング構造および支持構造の位置を、相互に対して比較的簡単に調節できるからである。
【００１５】
予備位置合わせの目的で、一般的にセンサを使用して、システム部品（パターニング構造、基板、支持構造、ステージなど）にある位置合わせマーカを測定し、これは反射性システムまたは透過性システム内で照明することによって位置合わせされる。反射性システムに関しては、パターニング構造のパターン形成で使用するのと同じ技術を使用して、つまり反射性基板の最上部の吸収層を使用して、反射性パターニング構造上で高いコントラストのマーカを獲得することができる。しかし、これらの比較的小さい波長では、異なり材料を使用して、反射性の差を獲得することができる。マーカは一般的に、転写すべきパターンに隣接して構築されるので、両方の要素を同じ材料で構成してもよい。その結果、予備位置合わせの目的に使用するマーカの照明が、比較的小さい波長を有するビームも含まなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
一般的に、４００ｎｍから１５００ｎｍの波長の光源で位置合わせマーカを照明することが望ましい。この波長範囲の光源は、簡単に獲得することができ、一般的に安価である。残念ながら、小さい波長領域（例えばＥＵＶなど）で使用する材料の反射率の差から生じるマーカのコントラストは、波長が大きくなると急速に低下する。４００ｎｍと１５００ｎｍの間の波長では、小さい波長のリソグラフィで使用する反射性表面と吸収層の反射率が、ほぼ同じである。その結果、比較的大きい波長の光を使用して吸収層と反射性基板との反射率に基づいて、支持構造に対して反射性パターニング構造を予備位置合わせすることが困難になることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の１つの実施形態は、位置合わせマーカを含む要素を支持するように構成された第一支持構造を含む装置を提供する。装置はさらに、第一支持構造上に一体形成され、位置合わせマーカを照明する光ビームを提供するように構成された光源と、要素を透過し、位置合わせマーカに当たる光ビームを受けるように配置構成された少なくとも１つの検出器とを有する位置合わせセンサを含む。本発明の実施形態は、少なくとも１つの高さの差に基づいて、第一支持構造に対して要素を位置合わせするために、このような装置を使用することも含む。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態では、装置はリソグラフィ装置であり、要素はパターニング構造であり、第一支持構造は、パターニング構造を支持するように構成された支持構造である。このようなリソグラフィ装置はさらに、基板を支持するように構成された第二支持構造、放射線のビームを提供するように構成された照明システムを含み、パターニング構造は、放射線のビームを受け取り、断面にパターンがあるパターン形成ビームを生成する働きをし、さらにパターン形成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を含むことができる。
【００１９】
本発明の実施形態は、デバイス製造方法、本明細書で開示されるような装置および／または方法で製造される半導体デバイス、パターニング構造、および本明細書で開示されるような要素の位置合わせ方法も含む。
【００２０】
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】
【００２１】
本発明の実施形態は、位置合わせセンサ、リソグラフィ装置、およびこれを使用するデバイス製造方法を含む。本発明の実施形態は、要素上に設けたハイコントラストのマーカも含み、このコントラストは、ハイコントラストマーカに存在する少なくとも１つの高低差を検出した結果である。
【００２２】
図１ａは、本発明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、放射線のビームＰＢ（例えばＵＶ放射線またはＥＵＶ放射線）を提供するように構成された照明システム（照明装置）ＩＬと、パターニング構造（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ、投影システム（「レンズ」）品目ＰＬに対して正確にパターニング構造の位置決めを行うように構成された第一位置決めデバイスＰＭに連結を行った第一支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴを含む。装置はさらに、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、投影システム（「レンズ」）品目ＰＬに対し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デバイス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も含み、パターニングシステム（例えば反射性投影レンズ）ＰＬは、パターニングデバイスＭＡによって投影ビームＰＢ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）に描像するように構成される。
【００２３】
ここで示しているように、本装置は反射タイプである（例えば反射性マスクまたは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）。あるいは、装置は透過タイプでもよい（例えば透過性マスクを使用する）。
【００２４】
照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線のビームを受け取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがプラズマ放電ソースである場合に、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／またはスペクトル純度フィルタなどを含む放射線収集装置の助けにより、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を放射線システムと呼ぶことができる。
【００２５】
照明装置ＩＬは、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構造を含んでよい。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。照明装置は、放射線のビームＰＢと呼ばれ、断面にわたり望ましい均一性および強度分布を有する放射線の調整ビームを提供する。
【００２６】
ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射する。ビームＰＢはマスクＭＡで反射して、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを集束するレンズＰＬを通過する。第二位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば干渉計デバイス）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるように、正確に運動可能である。同様に、第一位置決めデバイスＰＭおよび位置センサＩＦ１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、ビームＰＢ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、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの運動は、位置決め装置ＰＭおよびＰＷ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）の助けにより実現される。しかし、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、あるいは固定することができる。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。
【００２７】
ここに表した装置は以下の好ましいモードで使用可能である。
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、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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
予備位置合わせの目的で、本発明のリソグラフィ装置にさらに少なくとも１つの予備位置合わせセンサを設ける。センサは、構成要素を数ミクロン以内まで予備に位置合わせし、連続的な位置合わせ工程を設定するために使用される。
【００３０】
図１ｂは、図１ａで図示されたリソグラフィ装置の一部を示す。この実施形態では、装置はベースフレームＢＰ、つまり実世界（ｒｅａｌ  ｗｏｒｌｄ）に接続される全ての部品が装着されたリソグラフィ装置のフレームと、ベースフレームＢＰに動的に結合解除されるいわゆるメトロフレームＭＦとを有する。メトロフレームＭＦは、例えば図１ｂで示すような少なくとも１つの動的リンクＤＬを使用したり、空気装着システムのような別の安定化システムを使用したりして、ベースフレームＢＰに対するその位置を維持し、振動のような外乱を最小限に抑えることによって、リソグラフィ装置内に吊り下げられる。メトロフレームは、位置センサＩＦ１およびＩＦ２のようなセンサを含む重要なアセンブリを有する。本発明では、予備位置合わせセンサＭＰＡＳは、図１ｂで示すようにメトロフレームに装着することが好ましい。
【００３１】
マスクＭＡに関して、予備位置合わせは、マスクテーブルＭＴに対するマスクＭＡの最終的な位置精度を実現するために実行される測定と定義される。今日の透過性リソグラフィ装置では、予備位置合わせは一般的に、マスクテーブル上に配置する前に、例えばマスクＭＡをロボットアームなどによって所定の位置にて保持している間に実行する。
【００３２】
よく知られている予備位置合わせ方法では、第一位置合わせセンサで第一位置にてマスクＭＡ上で第一測定を実行すると、３次元、例えばＸ、ＹおよびＲｚでマスクＭＡの位置が画定される。位置エラーが存在する場合は、それを補正する。第一測定の後、第二予備位置合わせセンサによって第二位置でマスクＭＡを測定する。この第二測定に基づき、マスクテーブルは補正運動を実行する。続けて、マスクＭＡがクランプされ、マスクテーブルＭＴがマスクＭＡとともに運動して、干渉計でマスクＭＡとマスクテーブルＭＴとの組合せの最終位置を測定する。組合せのこの測定位置から、マスク取り扱いシステムがマスクＭＡの位置を計算する。
【００３３】
ＥＵＶ放射線を使用するシステムのような反射性リソグラフィ装置に特に適した別の予備位置合わせ方法では、単一の位置合わせセンサを使用することが好ましい。この方法では、予備位置合わせセンサＭＰＡＳは、マスク負荷を監視するのに適切な位置でマスクテーブルＭＡ付近に装着することが好ましい。マスクＭＡをマスクテーブルＭＴに配置する前に、予備位置合わせセンサＭＰＡＳが位置合わせ不良を測定する。この位置合わせ不良を補正した後、マスクＭＡをクランプする。続けて、同じ予備位置合わせセンサＭＰＡＳが、マスクテーブルＭＴに対するマスクＭＡの最終位置を測定する。これで、組合せの最終位置を以前のように、つまり干渉計を使用して求めることができる。
【００３４】
透過性リソグラフィ装置に特に適したさらに別の予備位置合わせ方法では、予備位置合わせセンサＭＰＡＳを、マスク負荷を監視するのに適切な位置でマスクテーブルＭＡの近くの近位側に装着することが好ましい。予備位置合わせセンサＭＰＡＳは、光源とは反対側のマスクの側部にも装着する。マスクＭＡをマスクテーブルＭＴに配置する前に、予備位置合わせセンサＭＰＡＳが位置合わせ不良を測定する。この位置合わせ不良を補正した後、マスクＭＡをクランプする。続けて、同じ予備位置合わせセンサＭＰＡＳが、マスクテーブルＭＴに対するマスクＭＡの最終位置を測定する。
【００３５】
本明細書で開示するようなセンサは、前述した工程とは異なる予備位置合わせ工程に使用することもできる。さらに、本明細書の説明は予備位置合わせ工程での使用を主に考えているが、連続的位置合わせ工程にこのようなセンサを使用することも非常に有用であり、明白に構想されることが理解される。
【００３６】
マスクＭＡとマスクテーブルＭＴとの相対的位置に関する位置合わせ測定は、間接的または直接的に実行することができる。
【００３７】
間接的測定方法では、マスクＭＡ上のマーク上の位置合わせセンサを使用する測定を、マスクテーブルＭＴの位置に関する測定と比較し、この位置は一般的に干渉計を使用して獲得される。位置合わせセンサと干渉計の両方を同じオブジェクト、つまりメトロフレームＭＦに、相互に対して固定位置で接続することにより、マスクテーブルＭＴに対するＭＡの位置を求めることができる。
【００３８】
これに対して直接的な測定方法では、マスクＭＡとマスクテーブルＭＴとの両方にマーカを設ける。１つまたは複数の位置合わせセンサが、これらのマーカの位置を同時に検出する。
【００３９】
図９ａ、図９ｂは、間接的測定用に配置構成された測定装置のそれぞれ上面図および側面図を概略的に示す。図９ａでは、幾つかのセンサ、つまり干渉計Ｘ−ＩＦおよびＹ−ＩＦ、さらに位置合わせセンサ３１、３２を装着したメトロフレームＭＦが図示されている。センサは、マスクテーブルＭＴおよびマスクＭＡの位置を測定するように配置構成され、マスクは位置合わせマーカ３３、３４を有する。図９ｂで見られるように、位置合わせセンサ３１、３２は、照明ユニット３５、３８、ミラー３６、３９のような光学エレメント、および検出器３７、４０をそれぞれ有する。この測定装置では、マスクＭＡの位置は、メトロフレームＭＦに対するマスクＭＡ上のマーカ３３、３４の位置を検出することによって測定される。同様に、マスクテーブルの位置は、例えば干渉計Ｘ−ＩＦおよびＹ−ＩＦを使用して、メトロフレームＭＦに対して測定される。両方の測定から、マスクＭＡとマスクテーブルＭＴとの相対位置を演繹することができる。図１０および図１１で示すように、間接的測定方法での構成要素の数は通常、直接的測定装置の場合より少ない。したがって、この装置は、例えばＥＵＶ放射線を使用するリソグラフィ装置のような真空環境で使用するのに特に適切である。
【００４０】
図１０ａ、図１０ｂは、直接的測定用に配置構成された測定装置のそれぞれ上面図および側面図を概略的に示す。直接的測定では、センサが全て同じ変動を経験する限り、経時的な位置変動に関する位置合わせセンサの要件はそれほど厳格でない。この装置では、センサプレート４７、例えばメトロフレームＭＦの一部に４個の位置合わせセンサ４３ａ〜ｄを装着する。各位置合わせセンサ４３ａ〜ｄも照明ユニット４４、ミラー４５のような光学エレメントおよび検出器４６を有する。位置合わせセンサ４３ａおよび４３ｄは、マスクテーブルＭＴ上のマーカ４１および４２それぞれの位置を測定するように配置構成され、位置合わせセンサ４３ｂおよび４３ｃは、マスクＭＡ上のマーカ３３、３４それぞれの位置を測定する。全マーカ３３、３４、４１および４２の位置は同時に測定されるので、センサ４３ａ〜ｄの位置変動は、マスクテーブルＭＴに対するマスクＭＡの位置の測定精度に影響を及ぼさない。
【００４１】
図１０で示す測定装置では、４個のマーカ３３、３４、４１および４２の位置を求めるために、４個の位置合わせセンサ４３ａ〜ｄが必要である。図１１ａ、図１１ｂは、図１０の測定装置で使用したものより構成要素が少ない直接的測定用に配置構成された測定装置の上面図および側面図をそれぞれ概略的に示す。この装置では、センサの数が２個に減少している。センサ５２は２個の照明ユニット５４ａ、５４ｂ、ミラー５５ａ、５５ｂのような２個の光学エレメント、および１個の検出器５６ａを有する。センサ５３は２個の照明ユニット５４ｃ、５４ｄ、ミラー５５ｃ、５５ｄのような２個の光学エレメント、および１個の検出器５６ｂを有する。２個の検出器を省略することによって構成要素の数を減少させることは、マスクＭＡ上のマーカの像を投影することによって確立される。つまり、マスクマーカ３３、３４の一方、およびマスクテーブルＭＴ上のマーカの像、つまり図１１ｂで概略的に示すように、１個の検出器上のマーカ５０、５１の一方である。これを達成するには、マスクＭＡ上のマーカ３３、３４が、マスクテーブルＭＴ上でマーカ５０、５１から識別可能である必要がある。図示の測定装置では、検出器５６ａがマスクのマーカ３３およびマスクテーブルのマーカ５０の像を受け取り、検出器５６ｂがマスクのマーカ３４とマスクテーブルのマーカ５１との両方の像を受け取る。この場合も、マスクＭＡ上のマーカ３３、３４の位置、およびマスクテーブルＭＴ上のマーカ５０、５１の位置を同時に測定する。したがって、位置合わせセンサ５２、５３の位置変動は、マスクＭＡとマスクテーブルＭＴとで測定された相対位置の精度に影響を及ぼさない。
【００４２】
図２は、反射性マスクＭＡの予備位置合わせ用に構成された予備位置合わせセンサ１を示す。光源７が、露光すべきリソグラフィパターン３の隣にあるマスクＭＡ上に配置された予備位置合わせマーカ５に光ビーム４を投影する。また、前述した予備位置合わせマーカ５以外に、予備位置合わせの目的でマスクテーブルＭＴに追加の予備位置合わせマーカを位置決めすることができる。予備位置合わせマーカ５は、位置合わせ工程で使用する位置合わせマーカＭ１およびＭ２のうち一方でよいが、予備位置合わせ用の追加のマーカでもよい。したがって、予備位置合わせマーカ５は、本文書の残りの部分では位置合わせマーカ５と呼ばれ、予備位置合わせセンサ１は位置合わせセンサ１と呼ばれる。
【００４３】
位置合わせマーカ５は、有用なパターンを形成する吸収および反射部品を含む。投影されたビーム４の一部は、少なくとも１つの検出器９で反射し、検出される。検出された像の分析は、マスクＭＡを正確に位置決めするためにどの補償を適用すべきかを明白にする。本明細書では、反射の概念は、光ビーム４の衝突の結果として表面で跳ね返る全種類の光を指す。これは、回折、散乱、または拡散反射によって反射する光を含む。
【００４４】
センサソース７は一般的に、約４００ｎｍと約１５００ｎｍの間の波長の放射線を生成する。しかし、マスクを含む本発明のリソグラフィ装置内の各構成要素は、ソースＳＯによって生成されるはるかに小さい波長、例えばＥＵＶに対応する波長に合わせて最適化される。したがって、このようなセンサソース７を位置合わせマーカ５とともに使用することは、後者がパターン３の生成に使用するのと同じ生産ステップで作成された場合、実際的でないことがある。
【００４５】
図３ａで示すように、反射性マスクＭＡは、基板の目標部分に転写されるように設計されたパターン３で覆われた反射性表面を有するマスク基板１１を含む。単純にするために、一般的に多層コーティングを使用して構築される反射性表面が、マスク基板１１の一部として図示されている。パターン３は、入射する放射線の投影ビーム６を相当程度まで吸収する反射性表面の最上部に放射線吸収層１３を選択的に付着させることによって生成することができる。マスク基板１１上で、前記マスク基板１１の最上部に放射線吸収層１３を選択的に付着させることによって、パターンを作成することができる。放射線吸収層１３の厚さは一般的に、約５０ｎｍから約５００ｎｍである。使用される材料は、当業者に知られており、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＮおよびＳｉＭｏを含むグループから選択することができる。単純にするために、追加のバッファ層は図示されていないが、これが存在してもよい。一般的にマスクのパターン形成および修理を可能にするために使用されるバッファ層は、ＳｉＯ2、Ｓｉ、ＳｉＯＮ、ＣおよびＲｕのような材料を有してよい。
【００４６】
放射線の入射ビーム６は、マスク基板１１の反射性表面で一部が反射し、吸収層１３に一部が吸収される。検出器９は反射率の差を検出し、次にこの情報が、位置の関数として強度の差に変換される。検出した値を基準値と比較することにより、マスクＭＡの実際の位置と望ましい位置との差を確立することができる。
【００４７】
マスクＭＡ上に配置された位置合わせマーカ５は、マスクＭＡ上のパターンと同じ方法で構築することができる。残念ながら、放射線吸収層１３の吸収は波長に依存し、前述したようにセンサソース７によって位置合わせマーカ５に投影される入射放射線ビーム４の波長λSensorは、放射線ビーム６の波長λSOより長くなり得ない。異なる波長を使用した結果を図３ｂに示す。放射線吸収層１３’はもう、入射放射線ビーム４を吸収しない。吸収層１３’に投影される放射線小ビームと反射性マスク基板１１に投影される光小ビームとは両方とも、ほぼ等しい方法で反射する。その結果、検出器９はもう、強度の有意の差を検出できず、したがってマスクＭＡの正確な予備位置合わせが困難になることがある。
【００４８】
検出器９が比較的長い波長で反射性の差を検出できるようにするために、マーカの位置で吸収層１３’に異なる材料を使用することができる。その結果、検出器９は再び、２つの表面間の強度の差を検出することができ、マーカの位置を正確に確立することができる。しかし、この方法では、前述した形状を生成するために、異なる工程を使用してマスクパターン３と位置合わせマーカ５とを製造することが望ましい。その結果、位置合わせマーカ５とマスクパターン３との位置合わせ不良が存在することがある。一方を他方との関係において製造するために、位置合わせステップが必要だからである。また、位置合わせマーカ５の処理もマスクパターン３の品質を低下することがあり、その逆もあり得る。したがって、マスク基板１１の最上部の別個の位置に異なる放射線吸収層があるのとは異なる技術を使用することが望ましいことがある。
【００４９】
図４は、本発明の実施形態によりパターニング構造を位置合わせする方法を概略的に示す。放射線吸収層１３’と反射性表面との反射の差は非常に小さいことがあるが、放射線吸収層１３’の厚さと、任意選択で１つまたは複数の中間バッファ層の厚さとに対応する高さの差がある。したがって、本発明の実施形態による位置合わせセンサ１は、反射率の差ではなく高さの差を検出することによって位置合わせマーカ５の位置を求めるように配置構成される。光源７および検出器９以外に、本発明の実施形態による位置合わせセンサ１は描像光学系８も含む。描像光学系８は、位置合わせマーカ５の高さの差によって、または位置合わせマーカ５内で、あるいはその両方で引き起こされる位置合わせマーカの像を処理し、それによって強化することによって、検出器９が強度の差を検出できるように配置構成される。検出器９は、（ＣＣＤ）カメラ、位置検知型検出器（ＰＳＤ）またはカッドセルのような当技術分野で知られている任意の検出器でよい。
【００５０】
本発明の位置合わせセンサ１は、４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長の光ビームを生成する従来のセンサソース７を使用することができるので、位置合わせセンサ１は高価にならないように構築することができる。位置合わせマーカ５およびマスクパターン３は異なるソースで照明され、各ソースが異なる波長の放射線を生成することに留意されたい。その結果、位置合わせセンサ１は、リソグラフィ装置の照明装置ＩＬとは独立して使用することができる。本発明の実施形態では、位置合わせセンサ１をリソグラフィ装置内に設け、したがってその場で位置合わせを実行可能にすることができる。
【００５１】
高さの差は、描像光学系によって使用可能な幾つかの効果をもたらす。本発明の実施形態では、描像光学系は、明視野および暗視野照明の両方を使用可能にする要素を含んでよい。暗視野照明を使用する場合は、高さの差があるとパターンの側部に鮮明な縁部が生じるという事実を使用する。このようなパターンを傾斜角度で照明すると、鮮明な縁部で光が散乱する。その結果、描像光学系８および検出器９を適切な方法で適応させると、検出器は縁部を暗い背景中の明るい線として観察することができる。
【００５２】
位置合わせマーカ５は、必要な任意のマーカ形状またはパターンを生成するために、１つの縁部、格子、グリッドまたはこれらの要素の任意の組合せを含むことができる。放射線吸収層の線（格子）の稠密なパターンによって、格子パターンの回折を使用して例えば円形の形状などの大きい明るい区域がある位置合わせマーカ５を生成することができる。これで、描像に１つまたは複数の回折次数を使用できることが理解される。このような格子は、約１ｎｍから１０００ｎｍの幅および約５０ｎｍから５００ｎｍの高さを有する無数の線を数十ミクロンの周期的距離で含むことができる。
【００５３】
明視野照明の使用は、反射性表面の最上部と放射線吸収層の最上部との高さの差が、一方または両方に当たる光小ビーム間に位相差を導入し、その結果、像に位相のコントラストが生じることを利用する。描像光学系は、位相のコントラストを強化するために、何らかの種類のシャーリング技術を適用可能にし、それによって高いコントラストのマーカ像を生成するように適応させることができる。この場合も、必要な任意のマーカの形状またはパターンを生成するために、単一の縁部位相ステップで位相格子またはグリッドに任意の望ましい形状またはパターンを与えることができる。
【００５４】
図５は、光小ビームの散乱／回折の概念を概略的に示す。マスクに単一の構造１５を設ける。図５には単一構造１５が図示されているが、この概念は、より多くの構造を使用することによってさらに強化できることを理解されたい。構造１５は放射線吸収材料で作成され、これはマスクＭＡ上のパターン３を生成するためにも使用される。センサソース７は、放射線吸収材料によって良好に吸収されない波長の光ビーム４を生成するので、マスクＭＡのマスク基板１１の反射性表面に当たる小ビームは、放射線吸収材料を含む構造１５に当たる小ビームと十分に等しく反射する。しかし、構造１５の側部に当たる小ビームは、全く異なる方向に反射し、太い矢印１６で示すように散乱する。周期的パターンで幾つかの構造を設けることにより、構造上で散乱する小ビームが回折パターンを形成する。
【００５５】
適切な構造で位置合わせマーカ５を構成し、描像光学系８を使用することによって、散乱または回折した小ビームの方向（矢印の方向の変化）および強度（実線が破線になる）を、図６で示すように制御することができる。したがって、位置合わせセンサ１の検出器９は、リソグラフィ装置の任意の適切な位置に位置決めすることができる。位置合わせマーカ５の構造およびマスクＭＡ上のその位置が分かっているので、マスクＭＡの位置を求めることができる。
【００５６】
本発明のある実施形態では、前記粗さに関連する高さの差が十分に大きい限り、表面の粗さを同じ目的に使用することができる。この場合、衝突する光ビームは拡散した状態で反射する。これで、位置合わせマーカ５は、例えば特定の粗さの少なくとも１つの表面区域と、それを囲む粗さの異なる（例えばこれより小さい）表面区域との組合せを含むパターンを提供することによって形成することができる。放射線吸収層を使用するマーカは、前述した特徴に適合できることに留意されたい。本発明のこのような実施形態では、幾つかの高さの差を相互に近い位置にて設けることにより、粗い表面を模倣することができる。放射線吸収層がこの場合も高さの差を導入する。
【００５７】
図７ａ、図７ｂおよび図８は、回折格子とともに使用するために反射性位置合わせマーカ２２を組み込んだ本発明の実施形態を示す。位置合わせマーカ２２は、本明細書で説明するような位置合わせセンサ１を使用して描像することができる。位置合わせマーカ２２は、位置合わせセンサ描像光学系８から異なる距離で位置決めし、したがって焦点から外すことができる。位置合わせマーカ２２が焦点ずれ位置にある場合、位置合わせセンサ１は、傾斜に対してさらに敏感になる。位置合わせマーカ２２から来るビームの傾斜は、位置合わせマーカ２２の傾斜、光源７の波長のシフト、回折格子の不正確な格子周期、光源７の位置エラーのような幾つかの効果によって引き起こされることがある。
【００５８】
回折したビーム２３の発散が描像光学系８の開口数より小さい場合、またはビーム２３が完全に均質な状態で描像光学系８の瞳を満たさない場合は、傾斜に対する感度を劇的に向上させることができる。その結果、位置合わせマーカ２２がわずかに傾斜すると、測定エラーになることがあり、位置合わせマーカ２２の像２４が焦点から外れている場合は、特にそうである。前述した状態が図７ａおよび図７ｂで図示され、ここでは単純にするために、単一の光学要素（例えばレンズ）で描像光学系８を表す。傾斜しなくても、位置合わせマーカ２２の像２４はなお、図７ａで示すように位置合わせマーカ２２の像２４が焦点から外れていても、描像光学系８の焦点面２５にて回折ビーム２３を介して適正に位置決めされる。しかし、回折ビーム２３がわずかに傾斜すると、図７ｂで示すように大きいエラーＥを引き起こすことがある。描像される位置合わせマーカ２２の像２４の位置がシフトする。
【００５９】
図８に示す本発明の実施形態では、描像光学系８の開口数（ＮＡ）が非常に大きくなる（ｏｖｅｒｆｉｌｌｅｄ）。位置合わせマーカ２２からのビーム２３の発散が前述したＮＡより大きく、したがって描像光学系８の瞳における強度分布が均一である場合は、傾斜に関連する問題が無視できるようになる。前述した状態は、幾つかの方法で実現することができる。最初に、例えば制限入射瞳などを導入することによって、描像光学系８のＮＡを低下させることができる。第二に、例えば光子またはグリッドのフィーチャーの幅を調整したり、位置合わせマーカ２２に沿って１つまたは複数のフィーチャーに沿った格子またはグリッドの周期を変化させたり、光源７の数および／またはサイズを増加させたり、大きい帯域幅の光源７を使用したり、個々の光源７からの回折ビーム２３が多少異なる角度を有するように、位置合わせマーカ２２を照明する光源２０の入射角度、および格子の周期を選択したり、幾つかの他の方法を使用したりすることによって、回折ビーム２３の発散を増加させることができる。前述した選択肢の１つまたは複数を使用すると、本発明に十分な幅および強度分布を有する回折ビーム２３が提供することができる。
【００６０】
描像光学系は、マーカ像のコントラストを強化することができる。さらに、リソグラフィ装置内で少なくとも１つの検出器の融通性のある配置を可能にするように構成することができる。
【００６１】
本発明の実施形態の応用は、位置合わせマーカに当てるために約４００ｎｍと１５００ｎｍの間の波長の光を使用する場合に、位置合わせマーカの位置を求めることができるように、少なくとも１つの検出器で位置合わせマーカを検出するために少なくとも１つの高さの差を使用することを含む。
【００６２】
高さの差がある位置合わせマーカを使用することにより、パターニング構造に位置合わせマーカおよびパターンを設けることができ、これは投影ビームの断面にパターンを与える働きをする。本発明のある実施形態では、両方の構造を同じ製造プロセスで同時に製造することができる。異なるプロセスで両方の構造を順番に製造すると、２つのオブジェクト間の位置合わせ不良の危険性が高くなることがある。さらに、位置合わせマーカの処理がパターンの品質を低下させることがあり、その逆もある。
【００６３】
本発明のさらなる実施形態では、パターニング構造は反射性パターニング構造であり、位置合わせマーカは反射性マーカである。このような配置構成を使用して、小さい波長、つまり約２００ｎｍより小さい波長の放射線、例えばＥＵＶ放射線のビームにパターンを形成することができる。
【００６４】
反射性マーカは反射表面を含んでよく、その少なくとも１つの区域に放射線吸収層を付着させ、放射線吸収層は少なくとも１つの高さの差を導入し、照明システムによって提供される放射線の投影ビームの波長に対応する波長の放射線を吸収するように配置構成される。放射線の投影ビームの断面に与えるために使用されるパターンを同じ方法で製造する場合は、両方のフィーチャーを同じ製造プロセスで製造することができる。放射線吸収層は、約５０ｎｍから５００ｎｍの厚さを有してよく、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＮおよびＳｉＭｏで構成されたグループから選択した材料を含んでよい。
【００６５】
さらなる実施形態では、描像光学系および少なくとも１つの検出器は、回折、散乱、拡散反射および位相コントラストのうち少なくとも１つを使用して位置合わせができるように配置構成される。これらの光学現象を使用して、位置合わせマーカの像のコントラストを強化することができる。
【００６６】
本明細書で開示するような本発明の実施形態では、位置合わせマーカは、単一の縁部のマーカ、格子、およびグリッドで構成したグループから選択された１つまたは複数の要素のうち少なくとも１つの任意の組合せを含んでよい。
【００６７】
図１２から図１４は、透過性マスクＭＡの予備位置合わせ用に構成された予備位置合わせセンサ１２０２を示す。光源１２０６は、露光すべきリソグラフィパターンの隣でマスクＭＡ上に配置された予備位置合わせマーカに光ビーム１２０５を投影する。前述した予備位置合わせマーカに加えて、予備位置合わせマーカは、予備位置合わせの目的でマスクテーブルＭＴ上に位置決めしてもよい。予備位置合わせマーカは、位置合わせ工程で使用する位置合わせマーカＭ１およびＭ２の一方でよいが、予備位置合わせを目的とする追加のマーカでもよい。したがって、本書の残りの部分では予備位置合わせマーカを位置合わせマーカと呼び、予備位置合わせセンサ１２０２を位置合わせセンサ１２０２と呼ぶ。
【００６８】
本発明の１つの実施形態によると、ロボットアーム１２０８、タレット１２１０、エンドエフェクタ１２０４または他の構造を含む１つまたは複数の構造を使用して、リソグラフィシステム内でマスクＭＡを移送することができる。本発明の別の実施形態によると、ロボットアーム１２０８は、マスクＭＡをマスクテーブルまたはマスクチャックへと直接送出するように構成することができる。この実施形態では、ロボットアーム１２０８は、タレット１２１０が吊り下がる基部として作用することができ、光源１２０６は、自身上にエンドエフェクタ１２０４を有するロボットアーム１２０８上に配置される。別の実施形態では、エンドエフェクタ１２０４は、タレット１２１０、ロボットアーム１２０８、または他の構造の端部に接続された器具または工具でよい。エンドエフェクタ１２０４は、把持器、工具交換器、衝突センサ、回転継手、プレス工具、およびある機能を実行するフランジに取り付けられた他のエンドエフェクタなど、任意のオブジェクトを含んでよい。図１５に示す本発明の１つの実施形態によると、エンドエフェクタは把持器１５０２でよく、これはマスクＭＡを固定し、把持器１５０２に位置決めされた予備位置合わせセンサ１２０２を含む。把持器１５０２は、自身と一体形成された光源も含んでよい。
【００６９】
図１２で示す本発明の別の実施形態によると、光源１２０６は、マスクＭＡを通って予備位置合わせセンサＭＰＡＳ１２０２へと光ビーム１２０５を配向するために、エンドエフェクタ１２０４から離れてアセンブリ１２０１に配置することができる。図１４で示す本発明のさらに別の実施形態では、光源１２０６は、マスクＭＡを通って予備位置合わせセンサＭＰＡＳ１２０２へと光ビーム１２０５を配向するために、エンドエフェクタ１２０４から離れてロボットアーム１２０８に配置することができる。図１３で示す本発明の代替実施形態によると、光源１２０６は、マスクＭＡを通して予備位置合わせセンサＭＰＡＳ１２０２へと光ビーム１２０５を配向するために、エンドエフェクタ１２０４と一体でもよい。当業者には他の構成も可能であることが容易に理解される。
【００７０】
位置合わせマーカは、マスクＭＡを透過する光源の一部を遮断して、有用なパターンを形成することができる。投影されたビーム１２０５の一部は、少なくとも１つの検出器１２０２で検出することができる。検出した像を分析すると、マスクＭＡを適正に位置決めするためにどの補償を適用すべきかが判明する。本明細書では、透過の概念は、光ビーム１２０５が衝突した結果として表面を通過する全ての種類の光を指す。
【００７１】
本明細書で説明したようなリソグラフィ装置の実施形態では、位置合わせセンサはリソグラフィ装置の照明システムから独立していてよい。位置合わせセンサの光源によって生成される光ビームは、照明システムによって提供される放射線の投影ビームとは異なる波長を有してよい。本発明の実施形態は、光ビームが基板の目標部分に追加の線量を与えない（例えばレジスト層を露光しない）用途を含むことが理解される。放射線のビームはＥＵＶ放射線でよく、光ビームは４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有してよい。
【００７２】
本明細書で説明したようなリソグラフィ装置の実施形態では、位置合わせセンサをリソグラフィ装置内に設けて、その場で位置合わせを実行可能にすることができる。この措置を使用して、真空の環境で位置合わせセンサを作動可能にすることができる。
【００７３】
本発明の実施形態は、本明細書で開示したような装置で製造した半導体デバイスを含む。
【００７４】
本発明の別の実施形態では、基板を提供することと、照明システムを使用して放射線のビームを提供することと、放射線のビームの断面にパターンを与えるために、支持構造によって支持されたパターニング構造を使用することと、パターン形成した放射線のビームを基板の目標部分に投影することとを含むデバイス製造方法が提供され、方法は、使用する前に、支持構造に対してパターニング構造を位置合わせする目的で、光ビームを提供することと、パターニング手段上で少なくとも１つの高さの差がある位置合わせマーカに光ビームを衝突させることと、少なくとも１つの検出器でマーカの少なくとも１つの高さの差を検出することとを含む。
【００７５】
本発明の実施形態では、望ましいパターンに従ってパターニング構造で放射線のビームにパターン形成することを含み、パターニング構造は支持構造によって支持され、さらにパターン形成他放射線のビームを基板の目標部分に投影することを含むデバイス方法が提供され、方法は、パターン形成する前に、支持構造に対して支持構造に対してパターニング構造を位置合わせすることを含み、位置合わせは、パターニング構造上に配置した位置合わせマーカに光ビームを衝突させることを含み、位置合わせマーカは少なくとも１つの高さの差を含み、さらに少なくとも１つの検出器で、マーカの少なくとも１つの高さの差を検出することを含む。
【００７６】
本発明のさらに別の実施形態では、本明細書で開示したようなデバイス製造方法で生成される半導体デバイスが提供される。
【００７７】
本発明のある実施形態では、放射線のビームの断面に与えるために照明時に使用されるパターンと、位置合わせマーカとを含むパターニング構造が提供され、パターンおよび位置合わせマーカは、同じ製造プロセスを使用して平行して製造される。
【００７８】
本発明のさらなる実施形態では、放射線の投影ビームでパターンを照明し、光ビームでマーカを照明する。両方のビームの波長は異なる。本発明のさらなる実施形態では、放射線のビームはＥＵＶ放射線であり、光ビームは約４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有する。
【００７９】
本発明のさらに別の実施形態は、少なくとも１つの高さの差を設けた位置合わせマーカを含む要素を位置合わせする方法を含み、方法は、位置合わせマーカに光ビームを提供することと、位置合わせマーカから来る反射光を生成することと、要素の位置合わせを可能にするために、反射光を使用して位置合わせマーカの少なくとも１つの高さの差を検出することとを含む。
【００８０】
本発明のある実施形態では、少なくとも１つの高さの差を設けた位置合わせマーカを含む要素を位置合わせする方法が提供され、方法は、光ビームで位置合わせマーカを照明することと、位置合わせマーカによって反射した光ビームで位置合わせマーカの少なくとも１つの高さの差を検出することとを含む。
【００８１】
本発明のある実施形態では、４００ｎｍと１５００ｎｍの間の波長を有する任意のタイプの光を使用することによって、位置合わせマーカを含む要素を位置合わせすることができる。
【００８２】
本発明のさらに別の実施形態では、パターニング構造が配置された支持構造に対してパターニング構造を位置合わせする装置が提供され、装置は、パターニング構造上に配置構成された少なくとも１つの位置合わせマーカを照明するように構成された光源と、少なくとも１つの位置合わせマーカによって反射した光を受け取り、少なくとも１つの位置合わせマーカ内の高さの差を検出するように構成された検出器とを含む。
【００８３】
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。本発明の実施形態は、上記で説明したような方法を実行するためにリソグラフィ装置を制御するコンピュータプログラム（例えば命令の１つまたは複数のセットまたはシーケンス）、および１つまたは複数のこのようなプログラムを機械で読み取り可能な形式にて記憶する記憶媒体（例えばディスク、半導体メモリ）も含む。説明は本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１ａは本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示し、図１ｂはこの装置の一部を示したものである。
【図２】従来の位置合わせセンサを示したものである。
【図３】図３ａおよび図３ｂは、異なる波長のビームで照明した反射性パターニング構造を示したものである。
【図４】本発明の実施形態によりパターニング構造を位置合わせする方法を概略的に示したものである。
【図５】散乱および回折の概念を示したものである。
【図６】本発明の実施形態によりパターニング構造を位置合わせするように構成された装置を示したものである。
【図７】図７ａ、図７ｂは、焦点ずれ位置におけるマーカの傾斜の影響を概略的に示したものである。
【図８】本発明の実施形態によりパターニング構造を位置合わせするように構成された装置を概略的に示したものである。
【図９】図９ａ、図９ｂは、間接測定用に配置構成された測定装置のそれぞれ上面図および側面図を概略的に示したものである。
【図１０】図１０ａ、図１０ｂは、直接測定用に配置構成された第一測定装置のそれぞれ上面図および側面図を概略的に示したものである。
【図１１】図１１ａ、図１１ｂは、直接測定用に配置構成された第二測定装置のそれぞれ上面図および側面図を概略的に示したものである。
【図１２】本発明によりマスクの予備位置合わせを実行するデバイスの１つの実施形態を示したものである。
【図１３】本発明によりマスクの予備位置合わせを実行するデバイスの別の実施形態を示したものである。
【図１４】本発明によりマスクの予備位置合わせを実行するデバイスのさらに別の実施形態を示したものである。
【図１５】エンドエフェクタが把持器であり、それに一体形成された予備位置合わせセンサを含む本発明の１つの実施形態を示したものである。
【符号の説明】
【００８５】
１  予備位置合わせセンサ
３  リソグラフィパターン
４  光ビーム
５  予備位置合わせマーカ
６  放射線ビーム
７  光源
８  描像光学系
９  検出器
１１  マスク基板
１３  放射線吸収層
１５  構造
２２  位置合わせマーカ
２３  回折ビーム
２４  像
２５  焦点面
３１  位置合わせセンサ
３２  位置合わせセンサ
３３  位置合わせマーカ
３４  位置合わせマーカ
３５  照明ユニット
３６  ミラー
３７  検出器
３８  照明ユニット
３９  ミラー
４０  検出器
４１  マーカ
４２  マーカ
４３  位置合わせセンサ
４４  照明ユニット
４５  ミラー
４７  センサプレート
５０  マーカ
５１  マーカ
５２  位置合わせセンサ
５３  位置合わせセンサ
５４  照明ユニット
５５  ミラー
５６  検出器
１２０１  アセンブリ
１２０２  予備位置合わせセンサ
１２０４  エンドエフェクタ
１２０５  光ビーム
１２０６  光源
１２０８  ロボットアーム
１２１０  タレット
１５０２  把持器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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