(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-10
(45)【発行日】2023-10-18
(54)【発明の名称】計測装置及び基板ステージ・ハンドラ・システム
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20231011BHJP
G01B 11/00 20060101ALI20231011BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G03F7/20 521
G01B11/00 C
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2018133192
(22)【出願日】2018-07-13
(65)【公開番号】P2019020729
(43)【公開日】2019-02-07
【審査請求日】2021-06-28
(31)【優先権主張番号】17181375
(32)【優先日】2017-07-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】18170698
(32)【優先日】2018-05-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ビジネン，フランシスカス，ゴデフリドゥス，キャスパー
(72)【発明者】
【氏名】金原 淳一
(72)【発明者】
【氏名】ケイ，ステファン，カロルス，ヤコブス，アントニウス
(72)【発明者】
【氏名】マタール，トーマス，オウガスタス
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン ギルス，ペトルス，フランシスカス
【審査官】今井 彰
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００７／１０２４８４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－１５８１６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２８７１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５３１０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２０３４８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１２０７４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２
Ｇ０２Ｂ １１／００－１１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の測定装置と、第２の測定装置と、第１の基板及び／又は第２の基板を保持するように構成された第１の基板ステージと、前記第１の基板及び／又は前記第２の基板を保持するように構成された第２の基板ステージと、前記第１の基板及び／又は前記第２の基板をハンドリングするように構成された第１の基板ハンドラと、前記第１の基板及び／又は前記第２の基板をハンドリングするように構成された第２の基板ハンドラと、露光ユニットが含まれない第１のステーションと、露光ユニットが含まれない第２のステーションと、を備える計測装置であって、前記第１の基板は、第１のＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ、
前記第２の基板は、前記第１のＦＯＵＰ、前記第２のＦＯＵＰ又は前記第３のＦＯＵＰからロードされ、
前記第１の測定装置は、前記第１の基板ステージ及び／又は前記第２の基板ステージによって支持される基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定するための第１のアライメントセンサを備えるアライメント測定装置としての機能を有し、
前記第２の測定装置は、レベルセンサとしての機能を有し、
前記第１の基板ステージ及び／又は前記第２の基板ステージが前記第１のステーションと前記第２のステーションとの間で移動可能であるために、前記第１の基板ステージ及び前記第２の基板ステージのうちの１つの上で支持されている基板が前記第１のステーション及び／又は前記第２のステーション内で処理可能であり、
前記レベルセンサとしての前記第２の測定装置は、前記第１のアライメントセンサによるそれぞれのアライメントマークの測定の間に、前記第１のアライメントセンサに対する基板の垂直位置及び／又は傾斜位置を最適化するために、前記アライメントマークが提供されるエリアについてのみ、前記基板の上面の高さレベルを決定する、計測装置。
【請求項2】
前記第１の基板ステージ及び前記第２の基板ステージの各々を平面移動域内で移動させるための基板ステージ位置決めシステムを備え、前記第１の基板ステージと第１のケーブル接続支持体との間に第１のケーブル接続が提供され、前記第２の基板ステージと第２のケーブル接続支持体との間に第２のケーブル接続が提供され、
前記平面移動域の第１の側で、前記第１のケーブル接続支持体を誘導するために第１のリニアガイドが提供され、前記第１の側と反対の前記平面移動域の第２の側で、前記第２のケーブル接続支持体を誘導するために第２のリニアガイドが提供される、請求項１に記載の計測装置。
【請求項3】
前記第１のリニアガイド及び前記第２のリニアガイドは、同じ接続ケーブル誘導方向に延在する、請求項２に記載の計測装置。
【請求項4】
前記第１のリニアガイド及び前記第２のリニアガイドは、リニア磁気支持ガイドである、請求項２又は３に記載の計測装置。
【請求項5】
前記第１の基板ステージ及び前記第２の基板ステージの各々は、前記平面移動域を画定する平面位置決め面にわたって移動可能である位置決めモジュールによって支持される、請求項２から４の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項6】
前記平面移動域の第３の側で、前記第１の基板ステージ上に基板をロード及び／又はアンロードするために、前記第１の基板ハンドラが提供され、前記第３の側の反対の前記平面移動域の第４の側で、前記第２の基板ステージ上に基板をロード及び／又はアンロードするために、前記第２の基板ハンドラが提供される、請求項２から５の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項7】
前記第１の基板ハンドラに隣接する第１のローディングステーションと、前記第２の基板ハンドラに隣接する第２のローディングステーションと、
を備える、請求項６に記載の計測装置。
【請求項8】
前記平面移動域の第３の側で、前記第１及び第２の基板ステージ上に基板をロード及び／又はアンロードするために、ロングアーム基板ハンドラが提供される、請求項２から５の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項9】
前記第１及び前記第２の基板ステージの位置を決定するための位置測定システムを備える、請求項１から８の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項10】
前記第１のステーション及び／又は前記第２のステーションは、前記基板上に投影されたパターンの間のオーバーレイを測定するためのオーバーレイセンサを備える、請求項１から９の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項11】
前記第１のステーションが配置された側とは反対の側の、前記第２のステーションの隣に、第３のステーションが配置される、請求項１０に記載の計測装置。
【請求項12】
前記第１のステーション、前記第２のステーション及び／又は前記第３のステーションの構造は、アライメント測定装置、レベルセンサ、膜厚測定装置、分光反射率測定装置、レーザ・アブレーション・ユニット、及び／又は、オーバーレイセンサを、選択的に追加するように設計される、請求項１１に記載の計測装置。
【請求項13】
前記第２のステーションが、前記第１の基板ステージ及び／又は前記第２の基板ステージによって支持される基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定するための第２のアライメントセンサシステムを有する、請求項１から１２の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の計測装置の使用方法であって、
前記第１のアライメントセンサシステムを用いて測定される前記アライメントマークの前記第１の数は、前記第２のアライメントセンサシステムを用いて測定される前記アライメントマークの前記第２の数よりも少ない、計測装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の第１の態様は、アライメント測定装置、及び基板上のアライメントマークの位置を測定するための方法に関する。
【0002】
本発明の第２の態様は、リソグラフィ装置及び基板ステージ・ハンドラ・システムに関する。
【0003】
本発明の第３の態様は、計測装置に関する。
【背景技術】
【0004】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット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）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【0005】
リソグラフィ装置の既知の実施形態において、リソグラフィ装置は、基板上に設けられたアライメントマークの位置を測定するためのアライメント測定システムを備える。これらのアライメントマークの位置を測定することによって、基板を保持する基板テーブルに対して基板の位置及び／又は変形が決定され得る。基板のこの測定された位置及び／又は変形によって、基板のターゲット部分上でのパターン付き放射ビームの実際の投影の間に、リソグラフィ装置は、投影システム及び／又はパターニングデバイスに対して望ましい位置に基板を位置決めすることができる。
【0006】
このようにして、基板のターゲット部分上でのパターン付き放射ビームの連続投影を、相互に位置合わせすることができる。オーバーレイ性能、すなわち、基板のターゲット部分上へのパターン付き放射ビームの連続投影のアライメントは、リソグラフィ装置を使用して製造されるデバイスの製品品質における重要な要因である。
【0007】
製品品質を向上させるために、リソグラフィ装置のオーバーレイ性能を向上させる一般的な必要性がある。オーバーレイ性能は、例えば、基板上で実質的により多くのアライメントマークを測定することによって向上され得る。特に、基板アライメントグリッドは、より多数のアライメントマークを測定することにより、良好に補正することが可能な、歪みの高周波成分を含み得る。しかしながら、より多数のアライメントマークを測定するとアライメント測定時間が増加するため、リソグラフィ装置の生産性能に対して制限的な影響を与えることになる。
【0008】
更に、デバイスの測定プロセスの間、基板には、層堆積、エッチング、及びアニールなどの、複数の処理ステップが施される。これらの処理ステップがリソグラフィプロセスのオーバーレイ性能に与える影響も重大であり、通常、結果として基板間及び／又は基板のスタック間及び／又は基板の層間に変動を生じさせることになる。
【0009】
従来は、基板の一種類の特性をそれぞれ計測（又は検査）するための、単一の基板ステージを備える装置が提案されている（例えば、特許文献１～４参照）。しかし、このような従来の技術を採用すると、同じ基板の複数の特性を計測（及び／又は検査）するために、それぞれ異なる種類の特性を計測（及び／又は検査）する装置が複数台必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】特開２００７－２５０５７８号公報
【文献】特開２０１２－２０２９８０号公報
【文献】特開２００６－１３５２１１号公報
【文献】国際公開第２０１２／１１５０１３号パンフレット
【発明の概要】
【0011】
本発明の目的は、多数のアライメントマークを測定することが可能な、及び／又は、基板間及び／又は基板のスタック間及び／又は基板の層間の変動に対してより良好に対処することが可能な、基板上の複数のアライメントマークの位置を測定するための装置及び／又は方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、基板の複数種類の特性を計測（検査）することができる、複数の基板ステージを備える統一された一台の計測（検査）装置を提供することである。換言すると、総合的な計測装置・検査装置のスループット性能及び／又は（例えば、所有コスト、製品価格又は設置面積の観点から認識され得る）経済性を改善することである。
【0012】
本発明の態様によれば、
基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定するための第１のアライメントセンサシステム、及び、基板の上面の高さマップを測定するための第１のレベルセンサを備える第１のステーションと、
基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定するための第２のアライメントセンサシステム、及び、基板の上面の高さマップを測定するための第２のレベルセンサを備える第２のステーションと、
基板を保持するように構築された可動基板テーブルであって、基板テーブルは第１のステーション及び第２のステーションへと移動するように配置される、可動基板テーブルと、
を備える、基板上のアライメントマークの位置を測定するためのアライメント測定装置が提供される。
基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定するための第１のアライメントセンサシステム、及び、基板の上面の高さマップを測定するための第１のレベルセンサを備える第１のステーションと、
基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定するための第２のアライメントセンサシステム、及び、基板の上面の高さマップを測定するための第２のレベルセンサを備える第２のステーションと、
基板を保持するように構築された可動基板テーブルであって、基板テーブルは第１のステーション及び第２のステーションへと移動するように配置される、可動基板テーブルと、
を備える、基板上のアライメントマークの位置を測定するためのアライメント測定装置が提供される。
【0013】
本発明の態様によれば、
パターニングデバイスを支持するように構築された支持体であって、パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面内にパターンを付与することが可能である、支持体と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置と、
請求項１に記載のアライメント測定装置と、
アライメント測定装置のそれぞれの基板テーブルとリソグラフィ装置の基板テーブルとの間で基板を移送するための１つ以上の基板ハンドラと、
を備える、リソグラフィシステムが提供される。
パターニングデバイスを支持するように構築された支持体であって、パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面内にパターンを付与することが可能である、支持体と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、
を備えるリソグラフィ装置と、
請求項１に記載のアライメント測定装置と、
アライメント測定装置のそれぞれの基板テーブルとリソグラフィ装置の基板テーブルとの間で基板を移送するための１つ以上の基板ハンドラと、
を備える、リソグラフィシステムが提供される。
【0014】
本発明の態様によれば、
第１のステーションにおいて、基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定することと、
第２のステーションにおいて、基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定することと、を含み、
基板は、第１のステーション及び第２のステーションにおいて同じ基板テーブルによって保持され、
第２のステーションにおける第２の数のアライメントマークの位置の測定のために、第１のステーションにおいて測定された第１の数のアライメントマークの測定された位置を使用すること
を含む、基板上のアライメントマークの位置を測定するための方法が提供される。
第１のステーションにおいて、基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定することと、
第２のステーションにおいて、基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定することと、を含み、
基板は、第１のステーション及び第２のステーションにおいて同じ基板テーブルによって保持され、
第２のステーションにおける第２の数のアライメントマークの位置の測定のために、第１のステーションにおいて測定された第１の数のアライメントマークの測定された位置を使用すること
を含む、基板上のアライメントマークの位置を測定するための方法が提供される。
【0015】
本発明の態様によれば、
アライメント測定装置の第１のステーションにおいて、基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定すること、及び／又は、
アライメント測定装置の第２のステーションにおいて、基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定すること、を含み、
基板テーブルは、第１のステーション及び／又は第２のステーションにおいて基板を保持しており、
１つ以上の基板ハンドラを用いて、基板をアライメント測定装置の基板テーブルからリソグラフィ装置の基板テーブルに移送すること、及び、
リソグラフィ装置において、第１の数及び／又は第２の数のアライメントマークの位置の測定を使用して、基板上にパターン付き放射ビームを投影すること、
を含む、基板上にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供される。
アライメント測定装置の第１のステーションにおいて、基板上の第１の数のアライメントマークの位置を測定すること、及び／又は、
アライメント測定装置の第２のステーションにおいて、基板上の第２の数のアライメントマークの位置を測定すること、を含み、
基板テーブルは、第１のステーション及び／又は第２のステーションにおいて基板を保持しており、
１つ以上の基板ハンドラを用いて、基板をアライメント測定装置の基板テーブルからリソグラフィ装置の基板テーブルに移送すること、及び、
リソグラフィ装置において、第１の数及び／又は第２の数のアライメントマークの位置の測定を使用して、基板上にパターン付き放射ビームを投影すること、
を含む、基板上にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供される。
【0016】
本発明の態様によれば、
パターニングデバイスを支持するためのパターニングデバイス支持体と、
各々が基板を支持するように構築された、第１の基板テーブル、第２の基板テーブル、及び第３の基板テーブルと、
基板上のいくつかのアライメントマークの位置を測定するためのアライメントセンサシステム、及び／又は、基板の上面の高さマップを測定するためのレベルセンサを備える第１のステーションと、
パターニングデバイスから基板へとパターンを転写するための露光ユニットを備える第２のステーションと、
第１の基板テーブル、第２の基板テーブル、及び第３の基板テーブルの各々を、少なくとも第１のステーションと第２のステーションとの間の平面移動域内で移動させるための、基板テーブル位置決めシステムと、
を備える、リソグラフィ装置が提供され、
第１の基板テーブルと第１のケーブル接続支持体との間に第１のケーブル接続が提供され、第２の基板テーブルと第２のケーブル接続支持体との間に第２のケーブル接続が提供され、第３の基板テーブルと第３のケーブル接続支持体との間に第３のケーブル接続が提供され、
平面移動域の第１の側で、第１のケーブル接続支持体及び第３のケーブル接続支持体を誘導するために第１のリニアガイドが提供され、第１の側と反対の平面移動域の第２の側で、第２のケーブル接続支持体を誘導するために第２のリニアガイドが提供される。
パターニングデバイスを支持するためのパターニングデバイス支持体と、
各々が基板を支持するように構築された、第１の基板テーブル、第２の基板テーブル、及び第３の基板テーブルと、
基板上のいくつかのアライメントマークの位置を測定するためのアライメントセンサシステム、及び／又は、基板の上面の高さマップを測定するためのレベルセンサを備える第１のステーションと、
パターニングデバイスから基板へとパターンを転写するための露光ユニットを備える第２のステーションと、
第１の基板テーブル、第２の基板テーブル、及び第３の基板テーブルの各々を、少なくとも第１のステーションと第２のステーションとの間の平面移動域内で移動させるための、基板テーブル位置決めシステムと、
を備える、リソグラフィ装置が提供され、
第１の基板テーブルと第１のケーブル接続支持体との間に第１のケーブル接続が提供され、第２の基板テーブルと第２のケーブル接続支持体との間に第２のケーブル接続が提供され、第３の基板テーブルと第３のケーブル接続支持体との間に第３のケーブル接続が提供され、
平面移動域の第１の側で、第１のケーブル接続支持体及び第３のケーブル接続支持体を誘導するために第１のリニアガイドが提供され、第１の側と反対の平面移動域の第２の側で、第２のケーブル接続支持体を誘導するために第２のリニアガイドが提供される。
【0017】
本発明の態様によれば、
第１の測定装置と、
第２の測定装置と、
第１の基板及び／又は第２の基板を保持するように構成された第１の基板ステージと、
第１の基板及び／又は第２の基板を保持するように構成された第２の基板ステージと、
第１の基板及び／又は第２の基板をハンドリングするように構成された第１の基板ハンドラと、
第１の基板及び／又は第２の基板をハンドリングするように構成された第２の基板ハンドラと、を備え、
第１の基板は、第１のＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ、
第２の基板は、第１のＦＯＵＰ、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ、
第１の測定装置は、アライメント測定装置であり、
第２の測定装置は、レベルセンサ、膜厚測定装置又は分光反射率測定装置である、
計測装置が提供される。
第１の測定装置と、
第２の測定装置と、
第１の基板及び／又は第２の基板を保持するように構成された第１の基板ステージと、
第１の基板及び／又は第２の基板を保持するように構成された第２の基板ステージと、
第１の基板及び／又は第２の基板をハンドリングするように構成された第１の基板ハンドラと、
第１の基板及び／又は第２の基板をハンドリングするように構成された第２の基板ハンドラと、を備え、
第１の基板は、第１のＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ、
第２の基板は、第１のＦＯＵＰ、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ、
第１の測定装置は、アライメント測定装置であり、
第２の測定装置は、レベルセンサ、膜厚測定装置又は分光反射率測定装置である、
計測装置が提供される。
【0018】
対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の態様に従った、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従った、リソグラフィシステムを概略的に示す図である。
【図3】本発明の実施形態に従った、アライメント測定装置を概略的に示す図である。
【図4】本発明の態様の第１の実施形態に従った、基板ステージ・ハンドラ・システムを示す図である。
【図5】リソグラフィ装置の一部を示す側面図である。
【図6】本発明の態様の第２の実施形態に従った、基板ステージ・ハンドラ・システムを示す図である。
【図7】本発明の態様の第３の実施形態に従った、基板ステージ・ハンドラ・システムを示す図である。
【図8】本発明の態様の第４の実施形態に従った、基板ステージ・ハンドラ・システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィシステムの一部であり得るリソグラフィ装置を概略的に示す。リソグラフィ装置は、照明システムＩＬと、支持構造ＭＴと、基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳと、を備える。
【0021】
照明システムＩＬは、放射ビームＢを調整するように構成される。支持構造ＭＴ（例えば、マスクテーブル）は、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成され、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に構成された第１ポジショナＰＭに接続される。基板テーブルＷＴ（例えば、ウェーハテーブル）は、基板Ｗ（例えば、レジストコートウェーハ）を保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続される。投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）に投影するように構成される。
【0022】
照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその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み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【0023】
本明細書で使用する「放射ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）紫外線（ＵＶ）放射、及び、（例えば、５ｎｍ～２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外光（ＥＵＶ）放射を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【0024】
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ている。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。
【0025】
本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームＢに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板Ｗのターゲット部分Ｃにおける所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【0026】
パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
【0027】
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、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組み合わせを含む任意の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。
【0028】
本明細書で示すように、本装置は、（例えば透過マスクを使用する）透過タイプである。あるいは、装置は、（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）反射タイプでもよい。
【0029】
リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は、２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプであってよい。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。１つ以上の基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、基板テーブルＷＴがその位置から離れている時に、投影システムＰＳの下の位置になるように配置される、測定ステージを有し得る。基板Ｗを支持する代わりに、測定ステージにはリソグラフィ装置の特性を測定するためのセンサが提供され得る。例えば、投影システムは、イメージ品質を決定するために、測定ステージ上のセンサにイメージを投影することができる。
【0030】
リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板Ｗの少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増やすための分野では周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板Ｗなどの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体が存在するというほどの意味である。
【0031】
図１を参照すると、照明システムＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置は、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。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すると見なされず、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯから照明システムＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯがリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【0032】
照明システム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を備えていてもよい。一般に、照明システムの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ－ｏｕｔｅｒ及びσ－ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。照明システムＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【0033】
放射ビームＢは、支持構造ＭＴ上に保持されたパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の（図１には明示されていない）位置センサを用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形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の助けにより実現できる。ロングストロークモジュールは、移動の広範囲にわたってショートストロークモジュールの粗動位置決めを提供することができる。ショートストロークモジュールは、移動の小範囲にわたってロングストロークモジュールに対する支持構造ＭＴの微動位置決めを提供することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形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できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブライン・アライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、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。
【0034】
図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
【0035】
第１のモード、いわゆるステップモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＢに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【0036】
第２のモード、いわゆるスキャンモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＢに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。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（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【0037】
第３のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームＢに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、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レスリソグラフィに容易に利用できる。
【0038】
上述した使用モードの組み合わせ及び／又はその類型を利用してもよい。また、全く異なる使用モードを利用してもよい。
【0039】
前述のように、本発明のリソグラフィ装置は、基板上に設けられたアライメントマークの位置を測定するためのアライメント測定システムを備えていてもよい。これらのアライメントマークＰ１、Ｐ２の位置を測定することによって、基板テーブルＷＴに対する基板Ｗの位置が決定され得る。
【0040】
基板Ｗのこの測定された位置によって、リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分へのパターン付き放射ビームの実際の投影の間に、基板Ｗを投影システムＰＳ及び／又はパターニングデバイスＭに対して所望の位置に位置決めすることができる。このようにして、基板Ｗのターゲット部分Ｃへのパターン付き放射ビームの連続投影が、相互に位置合わせできる。オーバーレイ性能、すなわち、基板Ｗのターゲット部分Ｃへのパターン付き放射ビームの連続投影のアライメントは、リソグラフィ装置を使用して製造されるデバイスの製品品質における重要な要因である。
【0041】
製品品質を向上させるためには、一般に、リソグラフィ装置のオーバーレイ性能を向上させることが必要である。オーバーレイ性能は、例えば、基板Ｗ上で実質的により多くのアライメントマークを測定することによって向上され得る。特に、基板アライメントグリッドは、より多数のアライメントマークを測定することにより、良好に補正することが可能な、歪みの高周波成分を含み得る。しかしながら、より多数のアライメントマークを測定するとアライメント測定時間が増加するため、リソグラフィ装置の生産性能に対して制限的な影響を与えることになる。
【0042】
更に、デバイスの測定プロセスの間、基板には、層堆積、エッチング、及びアニールなどの、複数の処理ステップが施される。これらの処理ステップがリソグラフィプロセスのオーバーレイ性能に与える影響も重大であり、通常、結果として基板間及び／又は基板のスタック間及び／又は基板の層間に変動を生じさせることになる。
【0043】
本発明は、アライメント測定のかなりの部分が別々のアライメント測定デバイス内で行えるという洞察に基づく。結果として、リソグラフィ装置の生産性能は、アライメント測定の数の増加によってそれほど制限されることはない。
【0044】
図２は、本発明の実施形態に従ったリソグラフィシステムを示す。リソグラフィシステムは、リソグラフィ装置ＬＡ、アライメント測定装置ＡＭＡ、及び基板ハンドラＳＨを備える。
【0045】
リソグラフィ装置ＬＡは、図１に示され、図１に関して説明される、リソグラフィ装置と同じであるか又は実質的に同じであってよい。アライメント測定装置ＡＭＡは、リソグラフィ装置ＬＡの生産性能に直接影響を与えることなく、多数のアライメントマークの測定に使用可能な、別のデバイスとして提供される。
【0046】
基板ハンドラＳＨは、アライメント測定装置ＡＭＡとリソグラフィ装置ＬＡとの間で基板Ｗを移送するために提供される。基板Ｗをアライメント測定装置ＡＭＡ内にロードするため、及び、デバイスを製造するための基板Ｗの更なる処理ステップのためにリソグラフィ装置ＬＡから基板Ｗを取り出すために、更なる基板ハンドラ（図示せず）が提供され得る。
【0047】
基板ハンドラＳＨは、基板Ｗをアライメント測定装置ＡＭＡからリソグラフィ装置ＬＡへと移送できる任意のデバイスであってよい。例えば、基板ハンドラＳＨは、基板の下側に接触するグリッパ、単数又は複数のロボットアーム、及び／又は、基板の上面で基板を保持するベルヌーイチャックを備えていてもよい。ベルヌーイチャックは、引用により本願に含まれる国際公開第２０１３／１００２０３号パンフレットに記載されている。
【0048】
所望であれば、１つ以上の基板ハンドラＳＨを介してリソグラフィ装置ＬＡに結合される、複数のアライメント測定装置ＡＭＡが提供され得る。これによって、リソグラフィ装置の生産性能は、アライメント測定装置ＡＭＡの出力に更に依存しなくなる。また、１つ以上のアライメント測定装置ＡＭＡと１つ以上の基板ハンドラＳＨを備える装置を、計測装置と称してもよい。
【0049】
図３は、アライメント測定装置ＡＭＡの実施形態をより詳細に示す。アライメント測定装置ＡＭＡは、基板Ｗ上に設けられた複数のアライメントマークを測定するように配置される。例えば、アライメント測定装置ＡＭＡは、単数若しくは複数のＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）センサを備える基板・アライメント・システムを含む。この基板・アライメント・システムは、（リソグラフィ装置内において基板上に設けられたアライメントマークの位置を測定するための）前述のアライメント測定システムと同様であっても、類似していてもよい。更に、アライメント測定装置ＡＭＡは、基板上の露光フィールド間（又は、ダイ間）に設けられたアライメントマークの位置だけでなく、基板上の露光フィールド内（又は、ダイ内）に設けられたオーバーレイマークを測定してもよい。また、アライメント測定装置ＡＭＡは、基板上に設けられたアライメントマーク及び／又はオーバーレイマークの位置を測定するだけでなく、アライメントマーク及び／又はオーバーレイマークの非対称性を測定してもよい。
【0050】
アライメント測定装置ＡＭＡは、第１の基板テーブル（基板ステージ）ＷＴ１及び第２の基板テーブル（基板ステージ）ＷＴ２を備える。第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２は、各々、アライメント測定装置ＡＭＡにおける基板Ｗの処理の間、基板Ｗを支持するように構成される。なお、第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２で支持される２つの基板Ｗは、は、各々、第１のＦＯＵＰ、第２のＦＯＵＰ又は第３のＦＯＵＰからロードされ得る。
【0051】
第１の位置決めシステムＰＯＳ１が、第１の基板テーブルＷＴ１を所望の位置に位置決めするために提供され、第２の位置決めシステムＰＯＳ２が、第２の基板テーブルＷＴ２を所望の位置に位置決めするために提供される。第１の位置決めシステムＰＯＳ１及び第２の位置決めシステムＰＯＳ２は、ベースフレームＢＦ上で支持される。第１の位置決めシステムＰＯＳ１及び第２の位置決めシステムＰＯＳ２は、基板Ｗを所望の位置に６自由度で位置決めするために、アクチュエータシステム及び位置測定システムを備える。
【0052】
アライメント測定装置ＡＭＡは、防振支持体ＶＩＳによってベースフレームＢＦ上に支持される、メトロフレームＭＦを更に備える。
【0053】
アライメント測定装置ＡＭＡは、基板Ｗを処理するための第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２を備える。第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２は、第１のステーションＳＴ１と第２のステーションＳＴ２との間を移動できるため、第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２のうちの１つの上で支持されている基板Ｗは、第１のステーションＳＴ１及び／又は第２のステーションＳＴ２内で処理可能である。したがって、第１のステーションＳＴ１内に引き続いて第２のステーションＳＴ２内で処理するために、第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２の間で基板Ｗを移送する必要はない。
【0054】
第１の基板テーブルＷＴ１及び／又は第２の基板テーブルＷＴ２上に基板Ｗを配置するため、及び／又は、第１の基板テーブルＷＴ１及び／又は第２の基板テーブルＷＴ２から基板Ｗをとるために、基板ハンドラ（図３には図示せず）が提供され得る。
【0055】
第１のステーションＳＴ１において、第１のアライメントセンサＡＳ１及び／又は第１のレベルセンサＬＳ１が提供される。第２のステーションＳＴ２は、第２のアライメントセンサＡＳ２及び／又は第２のレベルセンサＬＳ２を備える。第１のアライメントセンサＡＳ１は、例えば、単数のＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）センサを備える。あるいは、第１のアライメントセンサＡＳ１は、引用により本願にも含まれるものとする米国特許出願ＵＳ２００９／０２３３２３４Ａ１号に開示されているような複数のＦＩＡセンサを備えていてもよい。第２のアライメントセンサＡＳ２は、第１のアライメントセンサＡＳ１と同様に構成され得る。若しくは、第２のアライメントセンサＡＳ２が、第１のアライメントセンサＡＳ１とは異なるタイプのアライメントセンサを備えていてもよい。第１のレベルセンサＬＳ１、第１のアライメントセンサＡＳ１、第２のレベルセンサＬＳ２、及び／又は、第２のアライメントセンサＡＳ２の、センサ信号を受信し、これらのセンサ信号を処理するために、処理ユニットＰＵが提供される。処理ユニットＰＵは、第１の位置決めシステムＰＯＳ１及び第２の位置決めシステムＰＯＳ２を制御するようにも配置され得る。
【0056】
第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２と、この２つのステーションＳＴ１、ＳＴ２の間を移動できる２つ又はそれ以上の基板ＷＴと、を伴う構造は、基板Ｗ上のアライメントマークの位置の測定に関して使用可能な更なるデバイス又はシステムを提供するため、あるいは、基板Ｗ上で他の測定を実行するために、非常に好適である。実際に、アライメント測定装置ＡＭＡのユーザのニーズに応じて、アライメント測定装置ＡＭＡが更なるデバイス又はシステムを含むように構成するための基礎として、要望に合わせてこの構造を使用することができる。アライメント測定装置ＡＭＡが、複数種類のセンサ、デバイス又はシステムを備える場合、アライメント測定装置ＡＭＡは、計測装置と称されてもよい。また、アライメント測定装置ＡＭＡが、基板の特性を検査するデバイスを１つ以上備えている場合、アライメント測定装置ＡＭＡは、検査装置と称されてもよい。
【0057】
更なるデバイス又はシステムは、例えば、第１のステーション及び／又は第２のステーション内に、第１のレベルセンサＬＳ１、第２のレベルセンサＬＳ２、第１の露光ユニットＥＵ１、第２の露光ユニットＥＵ２、レーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵ、及び／又はオーバーレイセンサＯＳを含んでよい。更なるデバイス又はシステムは、第３のアライメントセンサＡＳ３及び第４のアライメントセンサＡＳ４などの、更なるアライメントセンサを含んでもよい。更なるデバイス又はシステムに１つ以上の露光ユニットが含まれる装置を、リソグラフィ装置と称することができる。また、更なるデバイス又はシステムに露光ユニットが含まれない装置を、計測装置又は検査装置と称することができる。換言すると、リソグラフィ装置と計測装置・検査装置の本質的な違いは、露光ユニットの有無であり、リソグラフィ装置と計測装置・検査装置が、同様の、単数又は複数のアライメント測定装置ＡＭＡ、単数又は複数の基板テーブル、及び、単数又は複数の基板ハンドラを備えていてもよい。
【0058】
更なるデバイス又はシステムの各々を処理ユニットＰＵに接続できるため、処理ユニットＰＵが更なるデバイス又はシステムから測定データを受信できること、及び／又は、処理ユニットＰＵがそれぞれのデバイス又はシステムに命令を送信できることになる。
【0059】
図３は、このように構成可能なアライメント測定装置ＡＭＡの実施形態を示す。
【0060】
アライメント測定装置ＡＭＡは、第１のステーションＳＴ１内に第１のレベルセンサＬＳ１を、また第２のステーションＳＴ２内に第２のレベルセンサＬＳ２を備える。レベルセンサＬＳ１、ＬＳ２は、基板Ｗの上面の少なくとも一部の高さマップを測定するために提供される。こうした高さマップは、例えば、第２のステーションＳＴ２内の第２のアライメントセンサＡＳ２などの他の測定デバイスに対して、基板Ｗをより最適に位置決めするために使用可能である。また、レベルセンサに加えて又はレベルセンサの代わりに、アライメント測定装置ＡＭＡは、膜厚測定装置、及び／又は、分光反射率測定装置を備えていてもよい。例えば、第１のステーションＳＴ１内に膜厚測定装置を、第２のステーションＳＴ２内に分光反射率測定装置を備えていてもよい。また、第１のステーションＳＴ１内には第１のアライメントセンサＡＳ１のみが備えられ、第２のステーションＳＴ２内には膜厚測定装置／分光反射率測定装置のみが備えられていてもよい。アライメント測定装置ＡＭＡが、１つ以上のアライメントセンサＡＳ及び膜厚測定装置／分光反射率測定装置を備える場合、アライメント測定装置ＡＭＡは、計測装置と称されてもよい。計測装置は１つ以上のアライメントセンサＡＳ、１つ以上のレベルセンサ、１つ以上の膜厚測定装置、及び／又は、１つ以上の分光反射率測定装置を備えていてもよい。膜厚測定装置は、例えば、引用により本願にも含まれるものとする特開２０１０－０２５５７５号公報に開示されているような、基板表面全体の膜厚分布を高速に測定可能な膜厚測定装置であってもよい。分光反射率測定装置の代わりに、例えば、引用により本願にも含まれるものとする特開２００６－０８４３３３号公報に開示されているような、分光反射率予測装置が用いられてもよい。また、引用により本願にも含まれるものとする特開２００５－２６５６５５号公報に開示されているように、膜厚測定装置が分光反射率測定装置を備えていてもよい。
【0061】
基板Ｗの高さマップの所望の確度に応じて、それぞれの基板Ｗの上面で１回以上のスキャンを行うことができる。上面は、基板Ｗの完全な高さマップを取得するために、第１のレベルセンサＬＳ１によって完全にスキャン可能である。他の実施形態では、基板Ｗの上面は、基板Ｗの関連部分で部分的にスキャンされるのみである。高さレベルは、例えば、第２のアライメントセンサＡＳ２によるそれぞれのアライメントマークの測定の間に、第２のアライメントセンサＡＳ２に対する基板Ｗの垂直位置及び／又は傾斜位置を最適化するために、アライメントマークが提供される小さなエリアについてのみ決定され得る。第２のアライメントセンサＡＳ２に対してアライメントマークの位置がこのように最適化されることで、第２のアライメントセンサＡＳ２の測定性能が向上することになる。
【0062】
これに加えて又はこの代わりに、アライメント測定装置ＡＭＡは、第１のステーションＳＴ１内にレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵを備えていてもよい。このレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵは、局所的に、特にアライメントマークのロケーションで、リソグラフィプロセスのために基板Ｗ上に提供されたレジスト層の一部をカットするために使用され得る。いくつかのタイプのアライメントセンサは、レジスト層を介して測定を実施しなければならない時に、アライメント測定性能が低下する。また、デバイスの製造時に使用されるいくつかのタイプのレジスト層は不透明である。不透明層は、例えば３Ｄセル・スタッキング・デバイスの製造時に、しばしば使用される。これらの不透明層は、アライメントセンサＡＳ１、ＡＳ２、ＡＳ３、ＡＳ４が、アライメントマークの上の不透明層を介してアライメントマークの位置を測定するのを防ぐ。
【0063】
レーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵを用いてレジスト層を局所的に除去することによって、測定ビームが基板Ｗのレジスト層を通過する必要なしに、アライメントセンサＡＳ１、ＡＳ２、ＡＳ３、ＡＳ４はアライメントマークにアクセスできる。したがってレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵは、アライメントマークの位置測定の測定品質を向上させること、又は、以前に不透明層でコーティングされたアライメントマークを測定すること、を可能にする。
【0064】
これに加えて又はこの代わりに、第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２において、第１の露光ユニットＥＵ１及び第２の露光ユニットＥＵ２がそれぞれ提供されてもよい。第１の露光ユニットＥＵ１及び第２の露光ユニットＥＵ２は、基板Ｗ上に更なるアライメントマークを投影するために使用できる。例えば、アライメントマークはリソグラフィプロセスステップの間に劣化する傾向があるため、又は、アライメントマークは不透明層によって覆われており、アライメントマークのロケーションで、例えばレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵを使用して層が局所的にカットされることは望ましくないため、いくつかの応用例では、基板Ｗ上に新しいアライメントマークを提供することが望ましい。その後、露光ユニットＥＵ１、ＥＵ２を使用して、基板Ｗ上に新しいアライメントマークをプリントすることができる。
【0065】
第１の露光ユニットＥＵ１及び第１のアライメントセンサＡＳ１は同時に使用できるため、露光ユニットＥＵが基板Ｗ上に新しいアライメントマークを投影する間、少なくとも１つの既存のアライメントマークが第１のアライメントセンサＡＳ１によって測定可能であり、既存のアライメントマークに対する新しいアライメントマークの正確なロケーションが決定可能であることがわかる。同様に、第２の露光ユニットＥＵ２及び第２のアライメントセンサＡＳ２も、第２のステーションＳＴ２内で同時に使用できる。
【0066】
第１の露光ユニットＥＵ１及び／又は第２の露光ユニットＥＵ２を使用して、レジスト層の特定の部分を局所的に取り除くために、レジスト層のこの特定の部分にビームを投影することもできる。特に、第１の露光ユニットＥＵ１及び／又は第２の露光ユニットＥＵ２を使用して、下記で説明するレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵの使用に対応する、基板Ｗの１つ以上のアライメントマークの上に提供されたレジスト層の一部を取り除くことができる。
【0067】
第１のステーションＳＴ１は、第３のアライメントセンサＡＳ３も備える。第２のステーションＳＴ２は、第４のアライメントセンサＡＳ４及びオーバーレイセンサＯＳを備える。第３及び第４のアライメントセンサＡＳ３、ＡＳ４は、第１のアライメントセンサＡＳ１及び第２のアライメントセンサＡＳ２とは異なるタイプのアライメント測定装置であり得る。
【0068】
第３のアライメントセンサＡＳ３及び第４のアライメントセンサＡＳ４の提供によって、アライメント測定装置ＡＭＡで実施可能なアライメント測定に関して更に多くの柔軟性が与えられる。例えば、以前のアライメント測定の成果及び／又は測定されるべき特定の基板Ｗの知識に応じて、基板Ｗ上のアライメントマークのアライメント測定における使用に、第１及び／又は第２のステーションＳＴ１、ＳＴ２のいずれのアライメントセンサが最も適しているかが特定できる。
【0069】
また、第１のアライメントセンサＡＳ１、第２のアライメントセンサＡＳ２、第３のアライメントセンサＡＳ３、及び第４のアライメントセンサＡＳ４は、同じ基板Ｗ上の異なるタイプのアライメントマークの測定が可能であり、これによって、基板Ｗのアライメント測定の品質を向上させることもできる。また、これらのアライメントセンサは、基板上の露光フィールド間（又は、ダイ間）に設けられたアライメントマークの位置だけでなく、基板上の露光フィールド内（又は、ダイ内）に設けられたオーバーレイマークを測定してもよい。
【0070】
オーバーレイセンサＯＳは、基板Ｗ上に投影されるパターン間のオーバーレイを測定するために提供される。オーバーレイセンサＯＳは、例えばリソグラフィシステムのオーバーレイ性能を測定するために使用可能である。例えば、オーバーレイセンサＯＳは、基板上のオーバーレイマークを測定してもよい。また、上述のアライメントセンサ及び／又はオーバーレイセンサＯＳは、アライメントマーク及び／又はオーバーレイマークの非対称性を測定してもよい。これらのマークの非対称性の測定には、例えば、引用により本願にも含まれるものとする特開２００６－０６０２１４号公報、及び、国際公開第２０１４／０２６８１９号パンフレットに開示されているような装置・測定方法、若しくは、それらに類似した装置・測定方法が用いられてもよい。
【0071】
アライメント測定装置ＡＭＡは、基板Ｗのアライメント測定に関してかなりの柔軟性を与える。これによってユーザは、層厚み、材料特性、及びターゲット形状などの、処理されるべき基板Ｗのスタック特性のうちの特定の特性について、アライメント測定を適応することができる。これらのスタック特性は、一般に、半導体デバイスタイプによって異なるが、これらのスタック特性は基板によって、及び基板ごとに異なる場合もある。リソグラフィ装置は異なるデバイスタイプに使用できるため、これらすべての異なるスタックに効率的に対処するために、柔軟なアライメント測定装置ＡＭＡを適用することができる。
【0072】
その上、アライメント測定装置ＡＭＡは、第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２を提供し、２つの基板が同時に処理可能である。これによって、例えば、単純に、第１のアライメントセンサＡＳ１と第２のアライメントセンサＡＳ２が、それぞれのステーションに配置され、同様に稼働された場合、測定能力を実質的に、例えば２倍に増大させることができる。また、第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２に、異なる種類の測定装置（又はセンサシステム）が配置される場合、例えば、第１のアライメントセンサＡＳ１と膜厚測定装置／分光反射率測定装置がそれぞれのステーションに配置される場合には、２つの基板が同時に処理可能であるだけではなく、必要な測定時間の違いに応じて、アライメント測定装置ＡＭＡの稼働方法を最適化することができる。例えば、第１のステーションＳＴ１に配置された第１のアライメントセンサＡＳ１が１枚の基板のアライメント測定を終える為に必要な時間が、第２のステーションＳＴ２に配置された膜厚測定装置が基板表面全体の膜厚分布を測定するのに必要な時間の３倍である場合（基板ハンドラが基板交換にかかる時間が無視できると仮定すると）、第１のステーションＳＴ１で１枚の基板を処理する間に、第２のステーションＳＴ２では約３枚の基板を処理することができるであろう。
【0073】
アライメント測定装置を使用する方法の実施形態において、基板Ｗ上のアライメントマークの位置に関するアライメント測定は、第１のステーションＳＴ１及び第２のステーションＳＴ２の両方で実行できるため、それによって基板Ｗは、第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２のうちの１つの上で引き続き支持されている。
【0074】
それによって、第１のステーションＳＴ１内での第１のアライメントセンサＡＳ１を用いるアライメント測定の結果を、第２のステーション内での第２のアライメントセンサＡＳ２を用いるアライメント測定のための入力として使用することができる。
【0075】
例えば、第１のステーションＳＴ１において、基板上の第１の数のアライメントマークの位置は、第１のアライメントセンサＡＳ１によって測定することができる。第２のステーションＳＴ２において、基板Ｗ上の第２の数のアライメントマークの位置は、第２のアライメントセンサＡＳ２によって測定することができ、それによって、第２の数のアライメントマーク、すなわち、数量及び／又はロケーションは、第１のステーションＳＴ１内のアライメント測定の成果に基づいて測定される。第２の数のアライメントマークの選択は、例えば、第１のアライメントセンサＡＳ１を用いるアライメント測定に関して決定される測定品質についての結果であり得る。
【0076】
第１のアライメントセンサＡＳ１の測定に基づいて、基板Ｗの所与のエリアが、基板Ｗ上のアライメントマークの測定品質を向上させるために、更に多くの、又は相対的に多くのアライメント測定を必要とする可能性が高い場合、これらのエリア内で多くの数のアライメントマークの位置測定を得るために、第２の数のアライメントマークは、特にこれらのエリア内で、又はこれらのエリアに集中して選択することができる。
【0077】
ある実施形態において、第１のアライメントセンサＡＳ１を用いて測定されるアライメントマークの数（第１の数）は、第２のアライメントセンサＡＳ２を用いて測定されるアライメントマークの数（第２の数）よりも実質的に少ない。第１のアライメントセンサＡＳ１を用いた測定は、通常、第２のアライメントセンサＡＳ２を用いた測定を最適化するために使用されることになる。
【0078】
第２のアライメントセンサＡＳ２を用いて測定されるアライメントマークの数（第２の数）は、基板１枚当たり２００個以上でよい。好ましくは、基板１枚当たり３００個以上でもよい。この相対的に多くの数のアライメントマークの測定により、アライメントマークの測定品質が実質的に向上し、それによって、リソグラフィ装置ＬＡのオーバーレイ性能に対して大幅な好影響が与えられる。
【0079】
第１の数のアライメントマーク及び第２の数のアライメントマークは、部分的又は完全に重複し得ることがわかる。つまり、第１のアライメントセンサＡＳ１を用いて測定されるアライメントマークと第２のアライメントセンサＡＳ２を用いて測定されるアライメントマークが部分的又は完全に重複してもよい。
【0080】
ここまで、図３に示されるようなアライメント測定装置ＡＭＡの実施形態を説明してきた。当業者であれば、多くの他の構成も可能であることが明白となろう。例えば、第１のステーションＳＴ１において、レーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵ、第１の露光ユニットＥＵ１、及び／又は第３のアライメントセンサＡＳ３は省略されてよく、第２のステーションＳＴ２において、第２の露光ユニットＥＵ２、第４のアライメントセンサＡＳ４、及び／又はオーバーレイセンサＯＳは省略されてよい。それに応じて、第１のステーションＳＴ１内にオーバーレイセンサＯＳを追加すること、及び／又は第２のステーションＳＴ２内にレーザ・アブレーション・ユニットＬＡＵを追加することができる。また、第１のアライメントセンサＡＳ１、第２のアライメントセンサＡＳ２、第３のアライメントセンサＡＳ３、及び／又は、第４のアライメントセンサＡＳ４が、基板上のアライメントマークの位置だけでなく、基板上のオーバーレイマークを測定する場合、オーバーレイセンサＯＳが省略されてもよい。
【0081】
図４は、本発明の態様に従った、リソグラフィ装置の第１の実施形態を示す。特に図４は、本発明の実施形態に従った、リソグラフィ装置内に適用される基板テーブル構成（基板ステージ・ハンドラ・システム）の上面図を示す。本発明の実施形態に従った基板ステージ・ハンドラ・システムは、計測装置や検査装置に適用されてもよい。
【0082】
基板テーブル構成（基板ステージ・ハンドラ・システム）は、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３を備え、各々が基板Ｗを支持するように構築される。第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３は、基板テーブル位置決めシステムによって、移動可能に支持される。基板テーブル位置決めシステムは、平面移動域ＰＡＭ内で移動可能な第１の位置決めモジュールＰＭ１を備える。これに応じて、第２の基板テーブルＷＴ２は平面移動域ＰＡＭ内で移動可能な第２の位置決めモジュールＰＭ２を備え、第３の基板テーブルＷＴ３はこれもまた平面移動域ＰＡＭ内で移動可能な第３の位置決めモジュールＰＭ３を備える。
【0083】
平面移動域ＰＡＭは、例えば、永久磁石の複数アレイによって形成される平面によって画定され得る。第１の位置決めモジュールＰＭ１、第２の位置決めモジュールＰＭ２、及び第３の位置決めモジュールＰＭ３の各々は、１つ以上の作動コイルを備え、これらの作動コイルは、コントローラによってエネルギーが供給された時、それぞれの位置決めモジュールＰＭ１、ＰＭ２、ＰＭ３を、永久磁石の複数アレイに対して平面移動域ＰＡＭ内の所望の位置へと移動させることができる。第１の位置決めモジュールＰＭ１、第２の位置決めモジュールＰＭ２、及び第３の位置決めモジュールＰＭ３の各々は、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３を、それぞれ高い確度で所望の位置に位置決めするための、微動位置決めデバイスを備えることができる。
【0084】
第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３の位置を、高い確度で、好ましくは６自由度で測定するために、位置測定システムが提供され得る。ある実施形態において、位置測定システムは、平面移動域ＰＡＭの少なくとも一部の上に配置される１つ以上のグリッド板と、１つ以上のグリッド板に対するそれぞれの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３の位置を決定するために、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３の各々の上に取り付けられるエンコーダ型センサと、を備える。この代わりに、１つ以上のグリッド板が基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、それぞれの上面、側面及び／又は下面に設けられてもよい。この場合、複数のエンコーダ型センサをメトロフレームＭＦ、ベースフレームＢＦ、及び／又は、各基板テーブルの稼働域周辺の任意の位置に配置すればよい。これに加えて又はこの代わりに、位置測定システムが干渉計システムを備えていてもよい。この場合、単数又は複数の鏡が各基板テーブルそれぞれの上面、側面及び／又は下面に設けられてもよい。
【0085】
第１の基板テーブルＷＴ１は、何らかの必要な物品又は信号を第１の基板テーブルＷＴ１に供給するために、リソグラフィ装置の固定部分に接続される必要がある。例えば、エネルギーを与えるため、例えば作動コイルにエネルギーを与えるための電気接続、真空クランプを容易にするための真空コンジット、冷却流体を提供するための１つ以上の冷却流体コンジット、及び／又は、第１の基板テーブルＷＴ１に制御信号を提供するための制御接続があってもよい。また、センサ信号、又は第１の基板テーブルＷＴ１の冷却に使用される冷却流体などの物品又は信号を、第１の基板テーブルＷＴ１からリソグラフィ装置の固定部分に移送する必要もあり得る。
【0086】
上述された実施形態において、第１の基板テーブルＷＴ１とリソグラフィ装置の固定部分、又は少なくともその一部との間のこれらの接続は、第１のケーブル接続ＣＣ１内に提供される。第１のケーブルＣＣ１は、第１の基板テーブルＷＴ１と第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１との間に提供される。第１のケーブル接続ＣＣ１内の異なる接続は、ｘ方向で相対的に堅く、他の方向、特にｙ方向で相対的に柔軟な、接続の列として提供される。こうしたケーブル接続は、ケーブルシュレップとしても示される。ケーブル接続という用語は、本明細書では、流体、電気エネルギー、空気、及び／又は信号などの物品を、それぞれの基板テーブルとリソグラフィ装置の他の部分との間で移送するための、それぞれの基板テーブルとリソグラフィ装置の他の部分との間の任意の機械的接続に使用されることがわかる。
【0087】
第１のケーブル接続ＣＣ１は、ｘ方向に相対的に堅いため、第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１は、平面移動域ＰＡＭの第１の側でｘ方向に延在する第１のリニアガイドＬＧ１上で移動可能に支持される。第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１は、第１の基板テーブルＷＴ１のｘ方向の動きに追従するように、第１のリニアガイドＬＧ１に対して移動するため、第１のケーブル接続ＣＣ１は、第１の基板テーブルＷＴ１の位置決めに大きな悪影響は与えない。第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１からの更なる接続が、リソグラフィ装置の他の部分へ、例えばエネルギー源、真空源、冷却液源、及び／又はコントローラへと提供される。
【0088】
第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１は、第１のリニアガイドＬＧ１上で任意の好適な手法で誘導され得る。例えば、第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１と第１のリニアガイドＬＧ１との間に、機械的、流体、又は気体のベアリングがあってよい。例えば、エアベアリングを用いることができる。好ましくは、第１のリニアガイドＬＧ１は、リニア磁気支持ガイドとして形成される。
【0089】
第２の基板テーブルＷＴ２は、第２のケーブル接続ＣＣ２を用いて第２のケーブル接続支持体ＣＣＳ２に接続される。第２のケーブル接続支持体ＣＣＳ２は、第２のリニアガイドＬＧ２上で移動可能に誘導される。第２のリニアガイドＬＧ２は、第１のリニアガイドＬＧ１が平面移動域ＰＡＭに沿って延在する第１の側の反対側の、平面移動域ＰＡＭの第２の側に配置される。第１のリニアガイドＬＧ１及び第２のリニアガイドＬＧ２は、どちらも同じ方向、例えば図４の実施形態ではｘ方向に延在する。
【0090】
第３の基板テーブルＷＴ３は、第３のケーブル接続ＣＣ３を用いて第３のケーブル接続支持体ＣＣＳ３に接続される。第３のケーブル接続支持体ＣＣＳ３は、第１のリニアガイドＬＧ１によって移動可能に誘導される。第１のケーブル接続支持体ＣＣＳ１及び第３のケーブル接続支持体ＣＣＳ３がどちらも第１のリニアガイドＬＧ１上で誘導される結果として、第１の基板テーブルＷＴ１及び第３の基板テーブルＷＴ３はｘ方向に位置をスワップできない。これに対して、第２のケーブル接続ＣＣ２を用いて、第２のリニアガイドＬＧ２によって誘導される第２のケーブル接続支持体ＣＣＳ２に接続される第２の基板テーブルＷＴ２は、第１の基板テーブルＷＴ１及び第３の基板テーブルＷＴ３の両方とｘ方向に位置をスワップすることができる。これは、第２の基板テーブルＷＴ２は図４に示されるように第３の基板テーブルＷＴ３の右側に位置決めできるが、第１の基板テーブルＷＴ１と第３の基板テーブルＷＴ３との間、及び第１の基板テーブルＷＴ１の左側にも位置決めできることを意味する。
【0091】
基板Ｗを、第１の基板テーブルＷＴ１及び第３の基板テーブルＷＴ３の両方にロードできるようにするために、第１の基板ハンドラＳＨ１が、第１の基板テーブルＷＴ１上に基板Ｗをロード及び／又はアンロードするように平面移動域ＰＡＭの第３の側に配置され、第２の基板ハンドラＳＨ２が、第３の基板テーブルＷＴ３上に基板Ｗをロード及び／又はアンロードするように、第３の側の反対の平面移動域ＰＡＭの第４の側に配置される。第１の基板ハンドラＳＨ１及び第２の基板ハンドラＳＨ２の両方を使用して、第２の基板テーブルＷＴ２上に基板をロード及び／又はアンロードすることができる。
【0092】
第１のローディングステーションＬＳＴ１が、第１の基板ハンドラＳＨ１に隣接して配置され、第２のローディングステーションＬＳＴ２が、第２の基板ハンドラＳＨ２に隣接して配置される。第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２は、第１の基板ハンドラＳＨ１が第１の基板テーブルＷＴ１又は第２の基板テーブルＷＴ２から基板Ｗをロード又はアンロードする時に、第１のローディングステーションＬＳＴ１内に配置可能である。これに応じて、第２の基板テーブルＷＴ２及び第３の基板テーブルＷＴ３は、第２の基板ハンドラＳＨ２が第２の基板テーブルＷＴ２又は第３の基板テーブルＷＴ３上に基板Ｗをロード又はアンロードする時に、第２のローディングステーションＬＳＴ２内に配置可能である。
【0093】
第１の基板ハンドラＳＨ１及び第２の基板ハンドラＳＨ２の代わりに、単一のロングアーム基板ハンドラを平面移動域ＰＡＭの一方の側で提供することが可能であり、これは、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３の各々の上のこの一方の側の基板Ｗからロード及び／又はアンロード可能である。
【0094】
基板テーブル位置決めシステムは、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３が、少なくともアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴと露光ステーションＥＳＴとの間で移動可能なように、構成される。
【0095】
図５は、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ及び露光ステーションＥＳＴをより詳細に示す。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴにおいて、基板上のいくつかのアライメントマークの位置を測定するために、アライメントセンサＡＳが提供され、基板Ｗの上面の高さマップを測定するために、レベルセンサＬＳが提供される。露光ステーションＥＳＴにおいて、パターニングデバイスＭＡから基板Ｗへとパターンを転写するために、露光ユニットが提供される。露光ユニットは、図１に関して説明しているように、光源ＳＯ、照明システムＩＬ、パターニングデバイスを支持するためのパターニングデバイス支持体ＭＴ、及び、基板Ｗ上にパターン付き放射ビームを投影するための投影システムＰＳを備える。
【0096】
アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴは、複数のアライメントセンサ及び／又はレベルセンサ、例えば、所望に応じて、リソグラフィ装置のユーザによって使用され得る異なるタイプのアライメントセンサを、備えることができることがわかる。
【0097】
アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに露光ステーションＥＳＴは、相互に位置合わせされ、すなわち、相互にｘ方向に隣り合って位置決めされる。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに露光ステーションＥＳＴのアライメントの方向は、第１のリニアガイドＬＧ１及び第２のリニアガイドＬＧ２の接続ケーブル誘導方向と同じである。
【0098】
図４に示されるような基板テーブル構成の利点は、追加の基板テーブルＷＴ３が、基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３上に基板Ｗをロード及び／又はアンロードするための時間、及び／又は、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴにおけるアライメント及び／又はレベルの測定のための時間を、より長く確保できることである。
【0099】
基板Ｗをロード及びアンロードするための時間をより長くすることによって、高速ウェーハローディングに起因する基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３のグリッドの歪み及び摩耗を減少させることができる。
【0100】
アライメント測定時間をより長くすることによって、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴにおいて測定できるアライメントマークの数を増加させることができる。この結果、基板Ｗ上で測定されるアライメントマークの（フィールド間及びフィールド内）グリッド密度をより高くすることができる。したがって、露光ステーションＥＳＴ内の実際のリソグラフィ露光プロセスにおいて、オーバーレイ精度を向上させることができる。
【0101】
図６は、本発明の実施形態に従った、リソグラフィ装置及び計測装置に適用できる基板ステージ・ハンドラ・システムの代替実施形態を示す。図６の実施形態において、リソグラフィ装置は、図４の実施形態に加えて、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２を備える。第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２では、基板上のいくつかのアライメントマークの位置を測定するためのアライメントセンサＡＳ、及び、基板の上面の高さマップを測定するためのレベルセンサＬＳが、提供される。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ及び第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２におけるアライメントセンサＡＳ及びレベルセンサＬＳは、実質的に同じであってよい。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、露光ステーションＥＳＴ、及び第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２は、ｘ方向に位置合わせされ、すなわち、ｘ方向に互いに隣り合って配置される。この基板ステージ・ハンドラ・システムが計測装置に適用される場合、露光ステーションＥＳＴの代わりに、第３のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ３が配置されてもよい。
【0102】
アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２は、２つの基板Ｗの上面でのアライメントマーク及び／又はレベルの同時測定を可能にする。例えば、図６に示されるように、第１の基板テーブルＷＴ１上で支持される基板Ｗは、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ内に配置され、第３の基板テーブルＷＴ３上で支持される基板Ｗは、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２内に配置される。同時に、第２の基板テーブルＷＴ２上で支持される基板Ｗは、露光ステーションＥＳＴ内で処理される。典型的には、第１の基板テーブルＷＴ１は、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴとの組み合わせで使用されることになり、第３の基板テーブルＷＴ３は、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２との組み合わせで使用されることになる。第２の基板テーブルＷＴ２は、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴとの組み合わせ、及び、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２との組み合わせの、両方で使用できる。
【0103】
図６に示されるような基板テーブル構成の利点は、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２を用いることによって、基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３上に基板Ｗをロード及び／又はアンロードするための時間、及び／又は、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴにおけるアライメント及びレベルの測定のための時間を、更により長くできることである。
【0104】
図７は、本発明の実施形態に従った、リソグラフィ装置及び計測装置に適用できる基板ステージ・ハンドラ・システムの別の代替実施形態を示す。図７の実施形態において、リソグラフィ装置は、図６の実施形態に加えて、第１の基板テーブルＷＴ１、第２の基板テーブルＷＴ２、及び第３の基板テーブルＷＴ３のうちの１つによって支持される基板Ｗ上の、いくつかのアライメントマークの位置を測定するためのアライメントセンサシステムを備える、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴを備える。追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴ内で提供及び使用されるアライメントセンサのタイプは、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２のアライメントセンサＡＳとは異なってよい。代替の実施形態において、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴにおけるアライメントセンサのタイプは、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２のアライメントセンサＡＳと同じであってよく、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴでは、同じアライメントセンサと異なるアライメントセンサとの組み合わせも、提供され得る。
【0105】
アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２、並びに追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴは、前述のように、図３に示されたアライメント測定装置ＡＭＡに関して使用可能である。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２は、アライメント測定装置ＡＭＡの第１のステーションとして構成可能であり、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴは、アライメント測定装置ＡＭＡの第２のステーションとして構成可能であるが、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２、並びに、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴが、別のアライメント測定装置ＡＭＡ内ではなく、リソグラフィ装置内に配置される点が異なっている。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、第２のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ２、並びに、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴの、任意の他の構成も適用可能である。
【0106】
図８は、本発明の態様に従ったリソグラフィ装置及び計測装置に適用できる基板ステージ・ハンドラ・システムの別の代替実施形態を示す。図８の実施形態において、第４の基板テーブルＷＴ４は、基板Ｗを支持するように構築される。第４の基板テーブルＷＴ４は、平面移動域ＰＡＭ内で移動可能な第４の位置決めモジュールＰＭ４上で支持される。
【0107】
第４のケーブル接続ＣＣ４が、第４の基板テーブルＷＴ４と第４のケーブル接続支持体ＣＣＳ４との間に提供される。第４のケーブル接続支持体ＣＣＳ４は、第２のリニアガイドＬＧ２上で支持される。第１の基板ハンドラＳＨ１は、第１の基板テーブルＷＴ１及び第２の基板テーブルＷＴ２上で、基板Ｗをロード及びアンロードするために提供される。第２の基板ハンドラＳＨ２は、第３の基板テーブルＷＴ３及び第４の基板テーブルＷＴ４上で、基板Ｗをロード及びアンロードするために提供される。第２のケーブル接続支持体ＣＣＳ２及び第４のケーブル接続支持体ＣＣＳ４は、どちらも、第２のリニアガイドＬＧ２によって誘導されるため、第２の基板テーブルＷＴ２及び第４の基板テーブルＷＴ４はｘ方向に位置をスワップできないことが明確である。しかしながら、第２の基板テーブルＷＴ２及び第４の基板テーブルＷＴ４は、第１の基板テーブルＷＴ１及び第３の基板テーブルＷＴ３に関して、ｘ方向に任意の位置で配置可能である。
【0108】
基板ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４の平面移動域ＰＡＭにおいて、アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴ、及び露光ステーションＥＳＴが配置される。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴ、及び露光ステーションＥＳＴは、ｘ方向に、特に、第１のリニアガイドＬＧ１及び第２のリニアガイドＬＧ２のケーブル接続誘導方向に平行に、位置合わせされる。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴは、アライメント測定装置ＡＭＡの第１のステーションとして構成され得るが、追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴは、アライメント測定装置ＡＭＡの第２のステーションとして構成され得る。アライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ並びに追加のアライメント測定ステーションＡＡＳＴの、任意の他の構成も適用可能である。この基板ステージ・ハンドラ・システムが計測装置に適用される場合、露光ステーションＥＳＴの代わりに、第３のアライメント・レベル測定ステーションＡＬＳＴ３が配置されてもよい。
【0109】
４つの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４の提供の結果、基板Ｗのローディング／アンローディングのための時間、並びに、アライメント及びレベルの測定を実施するための時間が、更により長くなる。
【0110】
また、図４～図８のすべての実施形態において、基板Ｗは、基板Ｗ上でのレベル測定、アライメント測定、及びパターン付き放射ビームの露光の間、同じ基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４上にあるままである。
【0111】
単一のリニアガイド上で誘導される２つのケーブル接続支持体の間に、更なる位置決めモジュールへのケーブル接続を支持するために、更なるケーブル接続支持体が提供され得る。更なる位置決めモジュールは、基板ハンドラＳＨ１、ＳＨ２の隣に配置できないため、基板テーブルを支持するように構成されなくてよいが、例えば、メトロロジ及び／又は較正プロセスを実施するように構成され得る。
【0112】
しかしながら、ある実施形態において、更なる位置決めモジュールは、基板Ｗを支持するように構築された基板テーブルを備えることもできる。その場合、更なる位置決めモジュールの基板テーブル上に基板をロード及びアンロードすることが可能な、少なくとも１つの基板ハンドラが提供されるべきである。こうした基板ローダは、例えば、基板ハンドラの基部から、例えば第１の基板テーブルを介して、更なる位置決めモジュールの基板テーブルまでの、相対的に長い距離で、基板をロードすることが可能な、ロングアーム基板ハンドラであってよい。
【0113】
上記では、図４～図８に関して、３つ又はそれ以上の基板テーブルと、露光ステーション及び／又はアライメント・レベル測定ステーションを含む複数のプロセススステーションと、の異なる組み合わせを説明した。アライメント・レベル測定ステーションなどの更なるステーションが、それぞれの基板テーブル上に基板をロード／アンロードするため、及び、アライメント・レベル測定を実施するための、使用可能な時間を増加させるために提供され得る。つまり、上記の基板ステージ・ハンドラ・システムをリソグラフィ装置に適用することによって、リソグラフィプロセスのオーバーレイ性能を改善することができる。他の基板テーブル構成も提供可能であることが明らかとなろう。
【0114】
上記の基板ステージ・ハンドラ・システムがリソグラフィ装置に適用された場合の図４～図８の実施形態の重要な利点は、基板Ｗが、アライメント及びレベルの測定、並びに、後続のパターン付き放射ビームの露光の間、それぞれの基板テーブルＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４上に支持されたままであることである。また、上記の基板ステージ・ハンドラ・システムが計測装置（又は検査装置）に適用された場合の利点は、計測デバイス・検査デバイスの数（又は種類）、基板テーブルの数、及び、基板ハンドラの数が同一である必要はなく、これらの数の組み合わせを最適化することによって、基板の複数種類の特性を効率よく計測（検査）できることである。計測装置が異なる種類の計測デバイス（検査デバイス、センサシステム）を含む場合、例えば、アライメントセンサとレベルセンサ（又は膜厚測定装置／分光反射率測定装置）を含む場合には、各計測デバイスが１枚の基板の計測を終えるのに必要な時間の差異を考慮することによって、さらに、計測デバイス・検査デバイスの数、基板テーブルの数、基板ハンドラの数、及び、計測装置の稼働方法を最適化することができる。換言すると、基板の複数種類の特性を計測（検査）できる、統一された一台の計測（検査）装置を提供し、そのような計測装置の計測デバイス・検査デバイスの数、基板テーブルの数、基板ハンドラの数、及び、計測装置の稼働方法を最適化することによって、複数の計測装置・検査装置を使う場合と比べて、計測装置・検査装置のスループット性能及び／又は経済性を改善することができる。
【0115】
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には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、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）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、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ことができる。
【0116】
光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組み合わせを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【0117】
以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【0118】
上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】