特許 7515524 基板形状測定デバイス

(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】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】基板形状測定デバイス

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240705BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 521

G03F7/20 501

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021574888

(86)(22)【出願日】2020-06-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-14

(86)【国際出願番号】 EP2020065873

(87)【国際公開番号】W WO2021008781

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2022-02-09

(31)【優先権主張番号】19185930.5

(32)【優先日】2019-07-12

(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】クレーマー，ジス

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン ドルスト，リンゴ，ペトルス，コーネリス

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１８９６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４０８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７２６３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－１８９３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８１１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０、２１／３０４

２１／６４－２１／６８

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板形状測定デバイスであって、
主表面を有する基板を支持するための基板サポートであって、前記基板の前記主表面は、前記基板サポートによって支持されるとき、実質的に第１の平面内に延伸している、基板サポートと、
１つ以上のセンサアセンブリであって、各々が前記第１の平面に実質的に平行な光軸に沿って光を出射するための発光体と、前記光を受けるように配置された光センサとを備えており、前記１つ以上のセンサアセンブリの各々は、前記第１の平面に垂直な方向の前記基板の寸法を表す光測定信号を提供するように配置される、センサアセンブリと、
を備えており、
前記基板形状測定デバイスは、第１の測定方向と第２の測定方向とは異なるところ、前記１つ以上のセンサアセンブリで、少なくとも前記第１の平面に実質的に平行な前記基板に対する前記第１の測定方向と前記第１の平面に実質的に平行な前記基板に対する前記第２の測定方向とで測定をするように構築されており、
前記基板形状測定デバイスは、前記第１の測定方向で得られた第１の光測定信号と前記第２の測定方向で得られた第２の光測定信号とに基づいて前記基板の形状を判定するように配置された処理デバイスを備えており、
前記処理デバイスは、形状モデルを用いて、前記第１の測定方向で得られた前記光測定信号と前記第２の測定方向で得られた前記光測定信号とに基づいて前記基板の前記形状を判定する、基板形状測定デバイス。

【請求項2】

前記第１の測定方向と前記第２の測定方向とは互いに非平行である、請求項１の基板形状測定デバイス。

【請求項3】

前記基板サポート及び／又は前記１つ以上のセンサアセンブリは、前記基板を前記１つ以上のセンサアセンブリに対して、少なくとも、前記１つ以上のセンサアセンブリが前記光軸を前記第１の測定方向と一致させるように配置される第１の測定位置と、１つ以上のセンサアセンブリが前記基板に対して前記光軸を前記第２の測定方向と一致させるように配置される第２の測定位置との間で移動させるように構築されている、請求項１又は２のいずれかの基板形状測定デバイス。

【請求項4】

前記基板サポート及び／又は前記１つ以上のセンサアセンブリは、前記基板を前記１つ以上のセンサアセンブリに対して前記第１の測定位置と前記第２の測定位置との間で回転させるように配置されている、請求項３の基板形状測定デバイス。

【請求項5】

前記基板サポート及び／又は前記１つ以上のセンサアセンブリは、前記基板を前記１つ以上のセンサアセンブリに対して前記第１の測定位置と前記第２の測定位置との間で並進移動させるように配置されている、請求項３又は４の基板形状測定デバイス。

【請求項6】

前記基板形状測定デバイスは２つ以上のセンサアセンブリを備えており、
前記２つ以上のセンサアセンブリのうち第１のセンサアセンブリは、前記第１の測定方向で光を出射するための第１の発光体と、前記第１の測定方向で伝搬する前記光を受けるように配置された第１の光センサとを備えており、
前記２つ以上のセンサアセンブリのうち第２のセンサアセンブリは、前記第２の測定方向で光を出射するための第２の発光体と、前記第２の測定方向で伝搬する前記光を受けるように配置された第２の光センサとを備えている、請求項１から５のいずれかの基板形状測定デバイス。

【請求項7】

前記基板形状測定デバイスは３つのセンサアセンブリを備えており、
第３のセンサアセンブリは、前記第１の平面に実質的に平行な第３の測定方向で光を出射するための第３の発光体と、前記第３の測定方向で伝搬する前記光を受けるように配置された第３の光センサとを備えている、請求項６の基板形状測定デバイス。

【請求項8】

前記第１の測定方向、前記第２の測定方向、及び前記第３の測定方向は、互いに対しておよそ１２０度で整列されている、請求項７の基板形状測定デバイス。

【請求項9】

前記光測定信号は前記各光センサによって受けられる光の光強度信号である、請求項１から８のいずれかの基板形状測定デバイス。

【請求項10】

前記基板サポート及び／又は前記１つ以上のセンサアセンブリは、前記基板を前記少なくとも１つのセンサアセンブリに対して前記第１の平面に垂直な方向で移動させるように構築されている、請求項９の基板形状測定デバイス。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれかの基板形状測定デバイスを備えている、基板ハンドリングデバイス。

【請求項12】

請求項１から１０のいずれかの基板形状測定デバイスを備える独立型ユニットである、基板形状測定ユニット。

【請求項13】

基板ハンドリングデバイスにおいて基板を扱うための方法であって、
請求項１から１０のいずれかの基板形状測定デバイスを用いて基板の基板形状を判定することと、
前記判定された基板形状に基づいて前記基板の前記ハンドリングを適応させることと、
を備える、方法。

【請求項14】

前記基板の前記ハンドリングを適応させることは、
前記判定された基板形状に基づいて基板クランプを有する基板テーブル上での前記基板のクランピング工程を適応させること、及び／又は
前記判定された基板形状に基づいて基板テーブルのローディングユニットのローディングピンによって提供される支持平面を適応させること、及び／又は
前記判定された基板形状に基づいてリソグラフィ工程の際の前記基板の位置決めを適応させること、を備える、請求項１３の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本願は２０１９年７月１２日に提出された欧州出願第１９１８５９３０．５号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本発明は、基板形状測定デバイス、基板ハンドリングデバイス、基板形状測定ユニット、及び基板ハンドリングデバイスにおいて基板を扱う方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] リソグラフィ装置は、基板に所望のパターンを適用するように構築された機械である。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。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（「設計レイアウト」又は「設計」と称されることも多い）を、基板（例えばウェーハ）上に提供された放射感応性材料（レジスト）層に投影し得る。

【0004】

[0004] 半導体製造プロセスが進み続けるにつれ、回路素子の寸法は継続的に縮小されてきたが、その一方で、デバイス毎のトランジスタなどの機能素子の量は、「ムーアの法則」と通称される傾向に従って、数十年にわたり着実に増加している。ムーアの法則に対応するために、半導体産業はますます小さなフィーチャを作り出すことを可能にする技術を追求している。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用い得る。この放射の波長が、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。例えば１９３ｎｍの波長を有する放射線を使用するリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、４ｎｍ～２０ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。

【0005】

[0005] パターン層が重なり合って配置されるリソグラフィ工程にあたっては、基板が、例えば層内又は層間の内部応力に起因して、反り得る。こうした反った基板であっても、リソグラフィ工程で用いられるデバイスによって適切に扱われる必要がある。層内の内部構造と、互いに重なり合った層の量、例えば約２００の層とに対する要求の高まりに伴って、反った基板の適切なハンドリングはますます重要になっている。

【0006】

[0006] リソグラフィ装置の既知の実施形態において、基板ハンドリングのために用いられる基板ハンドリングデバイスは、現在のところ、基板テーブル、基板テーブル上のローディングピン、及び基板を移載するためのグリッパデバイスなど、反った基板のハンドリングを限定している。

【0007】

[0007] 基板検査ツール又は基板測定ツールなど、基板を扱う他のツールも、最大基板反りを限定していることが知られている。起こり得る性能低下（例えばオーバーレイ）の他に、基板のクランプ性も既に基板のハンドリングにおける問題を生じ得る。これは例えば、基板クランプのための真空レベルが種々のコンポーネントによって達成できないことを意味する。なぜなら、基板の反りが局所的な間隙を生み出すと共に、これらの間隙を存在する（限定的な）吸引圧によって閉じるのを基板の剛性が妨げるからである。別の一例は基板を一方のサブモジュールから他方のサブモジュールへ引き継いでいるが、例えば平坦な基板を用いて較正された位置は、特定の反りを超えると不十分である。

【0008】

[0008] 基板を扱う現行のデバイスにおいて、基板の最大反り限度は０．５ミリメートル程度である。しかしながら、この最大反り限度を上回る反りを有する基板を扱う必要がある。より一般的には、基板反りに対処することのできるシステムを提供する必要がある。

【発明の概要】

【0009】

[0009] 反った基板の基板ハンドリングに対する改善及び／又は反った基板のハンドリングを改善するために用いることのできるデバイスを提供することが、本発明の目的である。

【0010】

[00010] 本発明は、
主表面を有する基板を支持するための基板サポートであって、その基板サポートによって支持される基板の主表面は実質的に第１の平面内に延伸している、基板サポートと、
１つ以上のセンサアセンブリであって、各々が第１の平面に実質的に平行な方向で光を出射する発光体と、その光を受けるように配置された光センサとを備えており、１つ以上のセンサアセンブリの各々は、第１の平面に垂直な方向の基板の寸法を表す光測定信号を提供するように配置される、センサアセンブリと、
を備える基板形状測定デバイスを提供するものであり、
基板形状測定デバイスは、第１の測定方向と第２の測定方向とは異なるところ、１つ以上のセンサアセンブリを用いて、少なくとも第１の平面に実質的に平行な基板に対する第１の測定方向と第１の平面に実質的に平行な基板に対する第２の測定方向とで測定をするように構築されており、
基板形状測定デバイスは、第１の測定方向で得られた第１の光測定信号と第２の測定方向で得られた第２の光測定信号とに基づいて基板の形状を判定するように配置された処理デバイスを備えている。

【0011】

[00011] 本発明は基板ハンドリングデバイスを提供するものであり、その基板ハンドリングデバイスは請求項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを備えている。

【0012】

[00012] 本発明は基板形状測定ユニットを提供するものであり、その基板形状測定ユニットは請求項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを備える独立型ユニットである。

【0013】

[00013] 本発明は基板ハンドリングデバイスにおいて基板を扱う方法を提供するものであり、
請求項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを用いて基板の基板形状を判定することと、
判定された基板形状に基づいて基板のハンドリングを適応させることと、
を備えている。

【図面の簡単な説明】

【0014】

[00014] 本発明の実施形態を、添付の概略図を参照して、単なる例示として以下に説明する。

【0015】

【図1】リソグラフィ装置の概略図である。

【図2】図１のリソグラフィ装置の一部の詳細図を図示する。

【図3】位置制御システムを概略的に図示する。

【図4】本発明の第１の実施形態による基板ハンドリングデバイスの上面図を図示する。

【図5】図４の第１の実施形態の断面Ａ－Ａを図示する。

【図6】基板ハンドリングデバイスの代替的な一実施形態の断面を図示する。

【図7】本発明の第２の実施形態による基板ハンドリングデバイスの上面図を図示する。

【図8】本発明の第３の実施形態による基板ハンドリングデバイスの上面図を図示する。

【図9】第４の実施形態による基板ハンドリングデバイスの上面図を図示する。

【発明を実施するための形態】

【0016】

[00015] 本文献では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長）及びＥＵＶ（極端紫外線放射、例えば、約５～１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含するために使用される。

【0017】

[00016] 「レチクル」、「マスク」、又は「パターニングデバイス」という用語は、本文で用いる場合、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応して、入来する放射ビームにパターン付き断面を与えるため使用できる汎用パターニングデバイスを指すものとして広義に解釈され得る。また、この文脈において「ライトバルブ」という用語も使用できる。古典的なマスク（透過型又は反射型マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）以外に、他のそのようなパターニングデバイスの例は、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイを含む。

【0018】

[00017] 図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射、又はＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータとも呼ばれる）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたマスクサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗ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築された第２のポジショナＰＷに連結された基板サポート（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、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（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。

【0019】

[00018] 動作中、照明システムＩＬは、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して放射源ＳＯから放射ビームを受ける。照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、及び／又はその他のタイプの光学コンポーネント、又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。イルミネータＩＬを使用して放射ビームＢを調節し、パターニングデバイスＭＡの平面において、その断面にわたって所望の空間及び角度強度分布が得られるようにしてもよい。

【0020】

[00019] 本明細書で用いられる「投影システム」ＰＳという用語は、使用する露光放射、及び／又は液浸液の使用や真空の使用のような他のファクタに合わせて適宜、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、アナモルフィック光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム、及び／又は静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈するべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用される場合、これは更に一般的な「投影システム」ＰＳという用語と同義と見なすことができる。

【0021】

[00020] リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を例えば水のような比較的高い屈折率を有する液体で覆うことができるタイプでもよい。これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技法に関する更なる情報は、参照により本願に含まれる米国特許第６９５２２５３号に与えられている。

【0022】

[00021] リソグラフィ装置ＬＡは、２つ以上の基板サポートＷＴを有するタイプである場合もある（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。こうした「マルチステージ」機械において、基板サポートＷＴを並行して使用するか、及び／又は、一方の基板サポートＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するためこの基板を用いている間に、他方の基板サポートＷＴ上に配置された基板Ｗに対して基板Ｗの以降の露光の準備ステップを実行することができる。

【0023】

[00022] 基板サポートＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは測定ステージを含むことができる。測定ステージは、センサ及び／又はクリーニングデバイスを保持するように配置されている。センサは、投影システムＰＳの特性又は放射ビームＢの特性を測定するよう配置できる。測定ステージは複数のセンサを保持することができる。クリーニングデバイスは、例えば投影システムＰＳの一部又は液浸液を提供するシステムの一部のような、リソグラフィ装置の一部をクリーニングするよう配置できる。基板サポートＷＴが投影システムＰＳから離れている場合、測定ステージは投影システムＰＳの下方で移動することができる。

【0024】

[00023] 動作中、放射ビームＢは、マスクサポートＭＴ上に保持されている、例えばマスクのような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上に存在するパターン（設計レイアウト）によってパターンが付与される。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に集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置測定システムＰＭＳを用いて、例えば、放射ビームＢの経路内の集束し位置合わせした位置に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板サポートＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭと、場合によっては別の位置センサ（図１には明示的に図示されていない）を用いて、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。パターニングデバイス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を用いて位置合わせすることができる。図示されている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、それらをターゲット部分間の空間に位置付けることも可能である。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、これらがターゲット部分Ｃ間に位置付けられている場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。

【0025】

[00024] 本発明を明確にするために、デカルト座標系が用いられる。デカルト座標系は、３つの軸、すなわちｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を有する。３つの軸のそれぞれは、他の２つの軸と直交する。ｘ軸を中心とする回転は、Ｒｘ回転と呼ばれる。ｙ軸を中心とする回転は、Ｒｙ回転と呼ばれる。ｚ軸を中心とする回転は、Ｒｚ回転と呼ばれる。ｘ軸及びｙ軸は水平面を定義するのに対して、ｚ軸は垂直方向にある。デカルト座標系は本発明を限定しているのではなく、明確化のためにのみ用いられる。代わりに、円筒座標系などの別の座標系を用いて本発明を明確にすることもある。デカルト座標系の向きは、例えばｚ軸が水平面に沿った成分を有するように異なることがある。

【0026】

[00025] 図２は、図１のリソグラフィ装置ＬＡの一部のより詳細な図を示す。リソグラフィ装置ＬＡは、ベースフレームＢＦと、バランスマスＢＭと、メトロロジフレームＭＦと、振動絶縁システムＩＳとを備え得る。メトロロジフレームＭＦは投影システムＰＳを支持する。また、メトロロジフレームＭＦは位置測定システムＰＭＳの一部を支持し得る。メトロロジフレームＭＦは、振動絶縁システムＩＳを介してベースフレームＢＦによって支持されている。振動絶縁システムＩＳは、振動がベースフレームＢＦからメトロロジフレームＭＦへと伝搬するのを防止又は低減するために配置される。

【0027】

[00026] 第２のポジショナＰＷは、基板サポートＷＴとバランスマスＢＭとの間に駆動力を提供することによって基板サポートＷＴを加速するために配置される。駆動力は基板サポートＷＴを所望の方向に加速させる。運動量保存により、駆動力はバランスマスＢＭにも、同じ規模で、しかし所望の方向とは反対の方向で、付与される。典型的には、バランスマスＢＭの質量は、第２のポジショナＰＷ及び基板サポートＷＴの移動部の質量よりも有意に大きい。

【0028】

[00027] 一実施形態においては、第２のポジショナＰＷはバランスマスＢＭによって支持される。例えば、その場合第２のポジショナＰＷは、基板サポートＷＴをバランスマスＢＭの上方に浮遊させるための平面モータを備える。別の一実施形態においては、第２のポジショナＰＷはベースフレームＢＦによって支持される。例えば、その場合第２のポジショナＰＷはリニアモータを備え、その場合第２のポジショナＰＷは基板サポートＷＴをベースフレームＢＦの上方に浮遊させるためのガスベアリングのようなベアリングを備える。

【0029】

[00028] 位置測定システムＰＭＳは、基板サポートＷＴの位置を判定するのに適した任意のタイプのセンサを備えていてもよい。位置測定システムＰＭＳは、マスクサポートＭＴの位置を判定するのに適した任意のタイプのセンサを含んでいてもよい。センサは、干渉計又はエンコーダなどの光学センサであってもよい。位置測定システムＰＭＳは、干渉計とエンコーダとの複合システムを含んでいてもよい。センサは、磁性センサ、静電容量センサ、又は誘導センサなど、別のタイプのセンサであってもよい。位置測定システムＰＭＳは、基準、例えばメトロロジフレームＭＦ又は投影システムＰＳに対する位置を判定し得る。位置測定システムＰＭＳは、位置を測定することによって又は速度もしくは加速など位置の時間微分を測定することによって、基板テーブルＷＴ及び／又はマスクサポートＭＴの位置を判定してもよい。

【0030】

[00029] 位置測定システムＰＭＳはエンコーダシステムを含んでいてもよい。エンコーダシステムは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、２００６年９月７日に提出された米国特許出願公開第２００７／００５８１７３Ａ１号から既知である。エンコーダシステムは、エンコーダヘッドと、格子と、センサとを備える。エンコーダシステムは一次放射ビーム及び二次放射ビームを受光し得る。一次放射ビーム並びに二次放射ビームはいずれも、同じ放射ビーム、すなわち原放射ビームに由来し得る。一次放射ビームと二次放射ビームとのうち少なくとも一方は、原放射ビームを格子で回折することによって生み出される。一次放射ビームと二次放射ビームとの両方が原放射ビームを格子で回折することによって生み出される場合には、一次放射ビームは二次放射ビームとは異なる回折次数を有する必要がある。異なる回折次数とは、例えば、＋１次、－１次、＋２次、及び－２次である。エンコーダシステムは一次放射ビームと二次放射ビームとを光学的に合成して合成放射ビームにする。エンコーダヘッド内のセンサが、合成放射ビームの位相又は位相差を判定する。センサは、その位相又は位相差に基づいて信号を生成する。信号は、格子に対するエンコーダヘッドの位置を表す。エンコーダヘッドと格子とのうち一方は、基板構造ＷＴ上に配置されてもよい。エンコーダヘッドと格子とのうち他方は、メトロロジフレームＭＦ又はベースフレームＢＦ上に配置されてもよい。例えば、複数のエンコーダヘッドがメトロロジフレームＭＦ上に配置され、その一方で１つの格子が基板サポートＷＴの上面に配置される。別の一例においては、１つの格子が基板サポートＷＴの底面に配置され、１つのエンコーダヘッドが基板サポートＷＴの下方に配置される。

【0031】

[00030] 位置測定システムＰＭＳは干渉計システムを備えていてもよい。干渉計システムは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、１９９８年７月１３日に提出された米国特許第６，０２０，９６４号から既知である。干渉計システムは、ビームスプリッタと、ミラーと、基準ミラーと、センサとを含み得る。放射ビームは、ビームスプリッタによって、基準ビームと測定ビームとに分割される。測定ビームはミラーへ伝搬し、ミラーによって反射されてビームスプリッタに戻る。基準ビームは基準ミラーへ伝搬し、基準ミラーによって反射されてビームスプリッタに戻る。ビームスプリッタでは、測定ビームと基準ビームとが合成されて合成放射ビームになる。合成放射ビームはセンサに入射する。センサは合成放射ビームの位相又は周波数を判定する。センサは、その位相又は周波数に基づいて信号を生成する。信号はミラーの変位を表す。一実施形態においては、ミラーは基板サポートＷＴに連結される。基準ミラーはメトロロジフレームＭＦに連結されてもよい。一実施形態においては、測定ビームと基準ビームとは、ビームスプリッタではなく追加的な光学コンポーネントによって合成されて合成放射ビームになる。

【0032】

[00031] 第１のポジショナＰＭは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備えていてもよい。ショートストロークモジュールは、ロングストロークモジュールに対して高い精度で小さな移動範囲にわたってマスクサポートＭＴを移動させるように配置される。ロングストロークモジュールは、投影システムＰＳに対して相対的に低い精度で大きな移動範囲にわたってショートストロークモジュールを移動させるように配置される。ロングストロークモジュールとショートストロークモジュールとの組み合わせによって、第１のポジショナＰＭは、投影システムＰＳに対して高い精度で大きな移動範囲にわたってマスクサポートＭＴを移動させることができる。同様に、第２のポジショナＰＷは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備えていてもよい。ショートストロークモジュールは、ロングストロークモジュールに対して高い精度で小さな移動範囲にわたって基板サポートＷＴを移動させるように配置される。ロングストロークモジュールは、投影システムＰＳに対して相対的に低い精度で大きな移動範囲にわたってショートストロークモジュールを移動させるように配置される。ロングストロークモジュールとショートストロークモジュールとの組み合わせによって、第２のポジショナＰＷは、投影システムＰＳに対して高い精度で大きな移動範囲にわたって基板サポートＷＴを移動させることができる。

【0033】

[00032] 第１のポジショナＰＭ及び第２のポジショナＰＷは、各々が、マスクサポートＭＴ及び基板サポートＷＴをそれぞれ移動させるためのアクチュエータを備えている。アクチュエータは、単軸、例えばｙ軸に沿って駆動力を提供するためのリニアアクチュエータであってもよい。複数の軸に沿って駆動力を提供するために、複数のリニアアクチュエータが適用されてもよい。アクチュエータは、複数の軸に沿って駆動力を提供するための平面アクチュエータであってもよい。例えば、平面アクチュエータは、基板サポートＷＴを６自由度で移動させるように配置されてもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのコイルと少なくとも１つの磁石とを備える電磁アクチュエータであってもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのコイルに電流を印加することによって少なくとも１つのコイルを少なくとも１つの磁石に対して移動させるように配置される。アクチュエータは可動磁石式アクチュエータであってもよく、これは基板サポートＷＴ、マスクサポートＭＴにそれぞれ結合された少なくとも１つの磁石を有する。アクチュエータは可動コイル式アクチュエータであってもよく、これは基板サポートＷＴ、マスクサポートＭＴにそれぞれ結合された少なくとも１つのコイルを有する。アクチュエータは、ボイスコイルアクチュエータ、リラクタンスアクチュエータ、ローレンツアクチュエータ、もしくはピエゾアクチュエータ、又は任意の他の適当なアクチュエータであってもよい。

【0034】

[00033] リソグラフィ装置ＬＡは、図３に概略的に図示されるように、位置制御システムＰＣＳを備えている。位置制御システムＰＣＳは、セットポイントジェネレータＳＰと、フィードフォワードコントローラＦＦと、フィードバックコントローラＦＢとを備えている。位置制御システムＰＣＳは、駆動信号をアクチュエータＡＣＴに提供する。アクチュエータＡＣＴは、第１のポジショナＰＭのアクチュエータであってもよく、又は第２のポジショナＰＷのアクチュエータであってもよい。アクチュエータＡＣＴは、基板サポートＷＴ又はマスクサポートＭＴを備え得るプラントＰを駆動する。プラントＰの出力は、位置又は速度又は加速などの位置量である。位置量は位置測定システムＰＭＳによって測定される。位置測定システムＰＭＳは信号を生成し、この信号はプラントＰの位置量を表す位置信号である。セットポイントジェネレータＳＰは信号を生成し、この信号はプラントＰの所望の位置量を表す基準信号である。例えば、基準信号は基板サポートＷＴの所望の軌道を表す。基準信号と位置信号との差は、フィードバックコントローラＦＢの入力を形成する。その入力に基づいて、フィードバックコントローラＦＢは、アクチュエータＡＣＴのための駆動信号の少なくとも一部を提供する。基準信号はフィードフォワードコントローラＦＦの入力を形成し得る。その入力に基づいて、フィードフォワードコントローラＦＦは、アクチュエータＡＣＴのための駆動信号の少なくとも一部を提供する。フィードフォワードＦＦは、質量、剛性、共振モード、及び固有振動数など、プラントＰの力学的特性についての情報を利用してもよい。

【0035】

[00034] パターン層が積み重ねて配置されるリソグラフィ工程にあたっては、基板が、例えば層内又は層間の内部応力に起因して、反る。これらの反った基板でもやはり、リソグラフィ工程で用いられるデバイスによって適切に扱われる必要がある。リソグラフィ装置の既知の実施形態において、基板テーブル、基板テーブル上のローディングピン、及び基板を移載するためのグリッパデバイスなど、基板ハンドリングのために用いられる基板ハンドリングデバイスは、反った基板のハンドリングを限定しているかもしれない。

【0036】

[00035] 基板検査ツール又は測定ツールなど、基板を扱う他のツールも、限定的な最大反りを有する基板のみを扱うことができるものとして知られている。起こり得る性能低下（例えばオーバーレイ）の他に、基板のクランプ可能性も基板のハンドリングの問題を生じ得る。これは例えば、基板クランプのための真空レベルを様々なコンポーネントによって達成できないことを意味する。なぜなら、基板の反りがより大きな局所的間隙を生み出すと共に、これらの間隙を存在する（限定的な）吸引圧によって閉じるのを基板の剛性が妨げるからである。

【0037】

[00036] 基板を扱う現行のデバイスにおいて、基板の最大反り限度は０．５ミリメートル程度である。しかしながら、この最大反り限度を上回る反りを有する基板を扱う必要、又はより一般的には、基板反りに対処することのできるシステムを提供する必要がある。基板反りに関する情報は、基板のハンドリングを改善するために用いることができる。なぜなら、この情報はウェーハハンドリングプロセスを適合させるために用いることができるからである。

【0038】

[00037] 本発明は、基板Ｗの形状を判定するための基板形状測定デバイスを提供する。基板Ｗの形状を判定することによって、この形状は、基板Ｗの更なるハンドリングにおいて、例えば基板テーブルＷＴ上での真空クランピングプロセスの適合により、及び／又は基板テーブルＷＴの基板ローディングシステムのローディングピン上での基板Ｗのローディングプロセスの適合により、考慮され得る。

【0039】

[00038] 基板形状測定デバイスは任意の適当な場所に提供され得る。基板形状測定デバイスは、基板収容ユニット又は基板移載デバイスなどの基板ハンドリングデバイスに統合されてもよい。また、基板形状測定デバイスは、基板形状測定ユニット、すなわち基板形状を判定するように配置された独立型ユニットに設けられてもよく、判定された基板形状は基板の更なるハンドリングのために用いることができる。

【0040】

[00039] 図４は、本発明の第１の実施形態による基板形状測定デバイスＳＳＭの上面図を示す。基板形状測定デバイスＳＳＭは基板Ｗの形状を判定するように配置される。図５は、図４に示される実施形態の断面Ａ－Ａを示す。図５に示される基板Ｗは相対的に極端な反りを有する。実用では、基板Ｗの反りは、通常は基板Ｗの直径に対して実質的に小さいであろう。

【0041】

[00040] 基板形状測定デバイスＳＳＭは、基板Ｗを支持するための基板サポートＷＳを備えている。基板Ｗは、基板サポートＷＳ上の支持された位置で主に第１の平面内に延伸する主表面ＭＳを備えている。主表面ＭＳは放射感応性材料の層を有し得る。主表面ＭＳは集積回路（ＩＣ）が形成される表面であってもよい。図４に示される実施形態においては、第１の平面はｘ－ｙ平面に平行に延伸している。基板サポートＷＳは、矢印ＲＯＴによって示されるように、中央のｚ軸周りに基板Ｗを回転させるように配置される。

【0042】

[00041] 基板形状測定デバイスＳＳＭは更に、センサアセンブリＳＡＳを備えている。センサアセンブリＳＡＳは、第１の平面に実質的に平行な光軸ＬＤに沿って光を出射するための発光体ＬＥと、光軸ＬＤに沿って伝搬される光を受けるように配置された光センサＬＳとを備えている。

【0043】

[00042] 基板Ｗの回転によって、センサアセンブリＳＡＳの光軸ＬＤは、基板Ｗに対する様々な測定方向と一致することができる。図４には第１の測定方向ＭＤ１と第２の測定方向ＭＤ２とが示されている。基板Ｗの回転ＲＯＴによって、センサアセンブリＳＡＳの光軸ＬＤは、基板Ｗを第１の測定位置に位置決めすることにより第１の測定方向ＭＤ１と一致し得ると共に、センサアセンブリＳＡＳの光軸ＬＤは、基板Ｗを第２の測定位置に位置決めすることにより第２の測定方向ＭＤ２と一致し得る。光軸ＬＤは、基板ＷをセンサアセンブリＳＡＳに対して様々な回転測定位置に位置決めすることによって、基板Ｗの更に多くの測定方向とも一致し得る。代替的な一実施形態においては、センサアセンブリＳＡＳが基板Ｗに対して少なくとも部分的に回転し得る。この回転は光学的回転であってもよい。すなわち、センサアセンブリの光学素子が基板Ｗに対して様々な測定方向で測定を作成する。

【0044】

[00043] 図５に見られるように、発光体ＬＥはｚ方向のかなりの寸法にわたって光を出射するように配置される。すなわち、発光体ＬＥによって出射された光は、ｙ方向及びｚ方向に延伸する光のカーテンを形成し、その光のカーテンを形成するビームは光軸ＬＤの方向、すなわち図４のｙ方向で伝搬する。発光体ＬＥは、例えば、レーザカーテンを出射するように構成されたレーザ源である。

【0045】

[00044] 光センサＬＳは、光センサＬＳによって受けられる光の光強度を測定するために配置される。この測定された強度は光測定信号として用いられ、処理デバイスＰＤに供給される。図５に見られるように、発光体ＬＥによって出射される光のかなりの部分は基板Ｗによって遮蔽され、したがって光センサＬＳに受光されない。基板Ｗの反りが大きくなるほど、より多くの光が基板Ｗによって遮蔽され、光センサＬＳによって受けられる光強度はより小さくなるであろう。したがって光測定信号は、基板Ｗの、第１の平面に垂直な方向の寸法を表す。

【0046】

[00045] 基板Ｗの形状を判定するためには、少なくとも第１の測定方向ＭＤ１及び第２の測定方向ＭＤ２で光センサによって受けられる光の光強度が測定され得る。

【0047】

[00046] 処理デバイスＰＤは、第１の測定方向ＭＤ１で得られた第１の光強度と第２の測定方向ＭＤ２で得られた第２の光強度とに基づいて基板Ｗの形状を判定するように配置されている。

【0048】

[00047] 基板Ｗの形状の判定の精度を向上させるために、更なる測定方向で更なる測定が実行されてもよい。例えば、光強度は、各々が他の２つの測定方向に対して１２０度で配置された測定位置にある３つの測定方向で測定されてもよい。

【0049】

[00048] 追加的には、又は更なる測定方向での追加的な測定の代わりに、処理デバイスＰＤは、第１の測定方向ＭＤ１で得られた第１の光強度と第２の測定方向ＭＤ２で得られた第２の光強度とに基づいて基板Ｗの形状を判定するための形状モデルを使用してもよい。

【0050】

[00049] 反った基板Ｗは通例、基板Ｗの内部応力に依存して、ある形状、例えば鞍形状、椀形状、傘形状、又はハーフパイプ形状に変形するであろう。この反りの形状を用いて基板Ｗの形状を判定することができる。少なくとも第１の測定方向ＭＤ１及び第２の測定方向ＭＤ２の反りの程度を判定すること、及びこれらの判定された第１の測定方向ＭＤ１及び第２の測定方向ＭＤ２の反りに基板Ｗの反りの形状モデルを適合させることによって、基板Ｗ全体の形状が判定され得る。

【0051】

[00050] 形状モデルは、基板Ｗ上に複数の層が追加されるリソグラフィ工程の際に発生する各基板Ｗの典型的な反りの形状に対応する、基板Ｗの鞍形状、椀形状、傘形状、又はハーフパイプ形状を記述し得る。

【0052】

[00051] センサアセンブリＳＡＳは、光センサＬＳによって受けられる光、すなわち発光体ＬＥによって出射される光であって基板Ｗによって遮蔽されないものの量を表す、単一の光測定信号を提供する。この光測定信号に基づいて基板Ｗがどの方向に反りを有するのかを判定することはできない。例えば、椀形状と傘形状とは、図４及び図５の実施形態で第１の測定方向ＭＤ１及び第２の測定方向ＭＤ２での測定のみに基づいては判別され得ない。

【0053】

[00052] 基板が椀形状の反りを有するのか、それとも傘形状の反りを有するのかを判定するために、センサアセンブリＳＡＳは第１の平面に垂直な並進方向ＴＲ－Ｚで並進移動可能である。図４及び図５の実施形態においては、この並進方向ＴＲ－Ｚはｚ方向である。センサアセンブリＳＡＳを並進方向ＴＲ－Ｚでスキャンすること及び同時に光強度を測定することによって、ｚ方向のどの位置で各測定方向における光の遮蔽が発生するかを判定することができる。このｚ方向の位置は、基板形状測定デバイスＳＳＭにおいて測定された既知の基板形状のｚ方向の位置と、又は基板Ｗの中央部分が支持されている場合の基板サポートＷＳの支持面のｚ方向の位置と比較することができる。この比較に基づいて、例えば、基板Ｗの反りが椀形状であるのか、それとも傘形状であるのかを判定することができる。代替的な一実施形態においては、各測定方向において光の遮蔽が発生するｚ方向の位置を判定するために、基板ＷがセンサアセンブリＳＡＳに対してｚ方向で並進移動され得る。

【0054】

[00053] 図４の実施形態においては、基板Ｗは部分的にしか基板サポートＷＳによって支持されていないので、重力が基板Ｗの形状に対して影響を有し得る。この重力の影響は、形状モデルを用いること及び／又は反りのない基板に対するこの影響の測定によって判定され得る。このように、重力を含む基板Ｗの形状が判定され得るときには、重力の影響のない基板Ｗの形状を判定するように重力作用が補償され得る。

【0055】

[00054] 基板形状測定デバイスＳＳＭによって判定された基板Ｗの形状は、基板Ｗの更なるハンドリングの際に考慮することができる。反った基板Ｗの形状は、例えば基板テーブル上での真空クランピング工程にあたって考慮されて、基板Ｗのより予測可能で信頼性の高いクランピングをもたらすことができる。また、基板形状は、基板の位置決め、例えばオーバーレイ補正及び／又はレベリング補正のための水平又は垂直位置決め補正の際に考慮され得る。これは実際のリソグラフィ投影プロセスのオーバーレイ及び／又は合焦性能を改善するであろう。さらに、２つの基板サポート間での基板Ｗの移載は、基板Ｗの形状が分かっていると、改善することができる。例えば、基板Ｗの最適なテイクオーバー高さは、基板Ｗの反りに依存し得るものであり、基板Ｗの反り／形状が分かっていると、考慮され得る。反りに依存したアライメント効果、反りに依存したレベリングエッジの振る舞い、及び他の反りに依存する性能ファクタなど、基板Ｗの反りに依存した他の影響も補償され得る。

【0056】

[00055] 図６は、基板Ｗの形状を判定するように配置されたセンサアセンブリＳＡＳの代替的な一実施形態を示す。センサアセンブリＳＡＳは、発光体ＬＥと光センサＬＳとを備えている。発光体ＬＥは光軸ＬＤの方向に光を出射するように配置されている。発光体ＬＥによって出射される光は、光カーテン、例えば図４及び図５の実施形態の発光体に対応するレーザカーテンである。

【0057】

[00056] 図６のセンサアセンブリＳＡＳの実施形態の光センサＬＳは、ｚ方向に延伸する光検出器ＬＤＥのアレイ、例えばｚ方向に延伸するＣＣＤアレイを備えている。各光検出器ＬＤＥは、光軸ＬＤの方向で出射された光を、その光が基板Ｗによって遮蔽されない限り、受ける。

【0058】

[00057] 光検出器ＬＤＥの各々が光検出器ＬＤＥのｚ方向の各位置における基板Ｗの存在を表す測定を提供するので、処理デバイスＰＤによって、光検出器ＬＤＥのアレイの個々の測定を備える光センサＬＳの光測定信号に基づいて、基板の形状を判定することができる。

【0059】

[00058] 光検出器ＬＤＥのアレイの測定はｚ方向の基板Ｗの位置についての直接的な情報を提供するので、このｚ方向の位置は、基板形状測定デバイスＳＳＭにおいて測定された既知の基板形状のｚ方向の位置と、又はｚ方向の基板サポートＷＳの支持面の位置と比較することができる。この比較に基づいて、測定方向の場所における基板Ｗがｚ方向で支持面よりも高いレベルにあるのか又は低いレベルにあるのかを判定することができる。この情報は基板Ｗの形状の判定に関連し得る。

【0060】

[00059] センサアセンブリＳＡＳの更なる代替的な一実施形態においては、発光体ＬＥは、光強度センサＬＳによって受けられる光ビームを順次出射する、ｚ方向に延伸する発光デバイスのアレイを有し得る。

【0061】

[00060] 基板Ｗの主表面に実質的に平行な測定方向の基板の反りを判定するために用いることのできる発光体と光センサとの任意の他の適当な組み合わせも適用することができる。例えば、超音波センサ、レーザファイバ強度スキャンセンサ、カメラ、テレセントリック光学系を備える光センサが用いられ得る。

【0062】

[00061] 図７は、本発明による基板形状測定デバイスＳＳＭの第２の実施形態を示す。図７の実施形態においては、基板形状測定デバイスＳＳＭは独立型の基板形状測定ユニットＳＭＵの一部である。基板形状測定ユニットＳＭＵは、例えば基板収容ユニットに近接して配置され、それによって、更なる処理のために基板収容ユニットから取り出された基板Ｗが基板形状測定ユニットＳＭＵ内に設置され得、基板形状測定デバイスＳＳＭが基板Ｗの形状を判定することが可能になる。判定された形状は、基板の更なる処理にあたって、基板ハンドリングを基板Ｗの実際の形状に適合させるために用いることができる。

【0063】

[00062] 基板形状測定デバイスＳＳＭの構造は、図４の基板形状測定デバイスＳＳＭに実質的に対応している。図４の実施形態と図７の実施形態との主な相違は、センサアセンブリＳＡＳが、第１の平面（図７のｘ－ｙ平面）内に延伸し光軸ＬＤ（図７のｙ方向）に垂直な並進方向ＴＲ－Ｘで並進移動できるということである。図７においては、これは、センサアセンブリＳＡＳが、並進方向ＴＲ－Ｘによって示されるようにｘ方向に並進移動できることを意味する。センサアセンブリＳＡＳのｘ方向での並進移動によって、基板Ｗに対する測定方向は、基板Ｗの径方向で変位することができる。すなわち、基板Ｗの主表面ＭＳの中心に径方向で接近するか又は同中心から遠ざかることができる。

【0064】

[00063] 並進方向ＴＲ－Ｘでの並進移動は、光測定信号を得るために基板Ｗの更なる測定方向で測定することを可能にし、その光測定信号に基づいて基板Ｗの形状が判定され得る。基板Ｗ上の測定方向は、並行及び／又は非平行方向であり得る。一例として、図７には基板Ｗの第１の測定方向ＭＤ１と第２の測定方向ＭＤ２とが示されている。第１の測定方向ＭＤ１及び第２の測定方向ＭＤ２での測定のためには、基板Ｗは同じ回転位置に留まるが、センサアセンブリＳＡＳは第１の測定位置及び第２の測定位置に配置され、ここで、第１の測定位置と第２の測定位置とは並進方向ＴＲ－Ｘで離間している。

【0065】

[00064] 図８は、基板Ｗの形状を判定するように配置される基板形状測定デバイスＳＳＭの第３の実施形態を示す。基板形状測定デバイスＳＳＭは、固定された回転位置において基板Ｗを支持するための基板サポートＷＳを備えている。基板Ｗは、基板サポートＷＳ上の支持された位置で第１の平面内に延伸する主表面ＭＳを備えている。

【0066】

[00065] 基板形状測定デバイスＳＳＭは、第１のセンサアセンブリＳＡＳ１と、第２のセンサアセンブリＳＡＳ２と、第３のセンサアセンブリＳＡＳ３とを備えている。第１のセンサアセンブリＳＡＳ１、第２のセンサアセンブリＳＡＳ２、及び第３のセンサアセンブリＳＡＳ３の各々は、第１の平面に実質的に平行な光軸に沿って光を出射するための発光体ＬＥ、例えばレーザ源と、光軸に沿って伝搬される光を受けるように配置された光センサＬＳとを備えている。

【0067】

[00066] 第１のセンサアセンブリＳＡＳ１の光軸は基板Ｗに対する第１の測定方向ＭＤ１と一致しており、第２のセンサアセンブリＳＡＳ２の光軸は基板Ｗに対する第２の測定方向ＭＤ２と一致しており、第３のセンサアセンブリＳＡＳ３の光軸は基板Ｗに対する第３の測定方向ＭＤ３と一致している。第１の測定方向ＭＤ１、第２の測定方向ＭＤ２、及び第３の測定方向ＭＤ３は各々が他の２つの測定方向と１２０度の角度で配置されている。

【0068】

[00067] 光センサＬＳは、各光センサＬＳによって受けられる光の光強度を測定するために配置されている。この測定された強度は光測定信号として用いられ、処理デバイスＰＤに供給される。基板Ｗの反りが大きくなるほど、より多くの光が基板Ｗによって遮蔽され、光センサＬＳによって受けられる光強度はより小さくなるであろう。基板Ｗの形状を判定するためには、第１の測定方向ＭＤ１、第２の測定方向ＭＤ２、及び第３の測定方向ＭＤ３について各光センサＬＳによって受けられる光の光強度が測定され得る。

【0069】

[00068] 処理デバイスＰＤは、第１の測定方向ＭＤ１、第２の測定方向ＭＤ２、及び第３の測定方向ＭＤ３で得られた光強度に基づいて基板Ｗの形状を判定するように配置されている。また、処理デバイスＰＤは、図４の実施形態に関して説明したように、形状モデルを用いて基板Ｗの形状を判定してもよい。

【0070】

[00069] 図９は、基板Ｗの形状を判定するように配置された基板形状測定デバイスＳＳＭの第４の実施形態を示す。基板形状測定デバイスＳＳＭは、固定された回転位置において基板Ｗを支持するための基板サポートＷＳを備えている。基板Ｗは、基板サポートＷＳ上の支持された位置で第１の平面内に延伸する主表面ＭＳを備えている。

【0071】

[00070] 基板形状測定デバイスＳＳＭは、第１の平面に実質的に平行な光軸ＬＤに沿って光を出射するための発光体ＬＥ、例えばレーザ源と、光軸に沿って伝搬される光を受けるように配置された光センサＬＳとを備えるセンサアセンブリＳＡＳを備えている。

【0072】

[00071] センサアセンブリＳＡＳの光軸ＬＤは基板Ｗに対する測定方向ＭＤと一致している。

【0073】

[00072] 光センサＬＳは、各光センサＬＳによって受けられる光の光強度を測定するために配置される。この測定された強度は光測定信号として用いられ、処理デバイスＰＤに供給される。基板Ｗの反りが大きくなるほど、より多くの光が基板Ｗによって遮蔽され、光センサＬＳによって受けられる光強度はより小さくなるであろう。

【0074】

[00073] 処理デバイスＰＤは、第１の測定方向ＭＤで得られた光強度に基づいて基板Ｗの形状を判定するように配置されている。いくつかの適用においては、基板Ｗの形状を判定するには、１つの測定方向ＭＤのみに沿った測定で十分である。また、処理デバイスＰＤは、図４の実施形態に関して説明したように、形状モデルを用いて基板Ｗの形状を判定してもよい。

【0075】

[00074] センサアセンブリＳＡＳ及び／又は基板Ｗは、図５に関して述べた通り、センサアセンブリＳＡＳが椀形状基板と傘形状基板とを判別することができるように、互いに対してｚ方向で移動可能であってもよい。

【0076】

[00075] 上述したように、基板形状測定デバイスＳＳＭによって判定された基板Ｗの形状は、基板Ｗの更なる処理の際に基板Ｗの基板ハンドリングを最適化するために用いられ得る。

【0077】

[00076] センサアセンブリは、他の測定方向に沿って測定するようにも配置され得る。他の数のセンサアセンブリを用いて基板Ｗの測定方向に沿ってウェーハの反りを測定してもよい。

【0078】

[00077] 本願においては、光軸は各センサアセンブリの光ビームの方向であり、その一方で測定方向は基板Ｗに対して定義された方向であってそれに沿ってウェーハの変形が測定され得る方向である。図４及び図７の実施形態においては、センサアセンブリＳＡＳの光軸は、異なる測定位置間でのセンサアセンブリＳＡＳに対する基板Ｗの相対変位によって、異なる測定方向と一致し得る。図８の実施形態においては、センサアセンブリの各々の光軸は基板の測定方向と対応している。基板Ｗの測定方向は、基板形状測定デバイスＳＳＭによる測定の前には分からないかもしれないが、基板Ｗが基板サポートＷＳ上に位置決めされる回転位置の結果であり得る。この回転位置は未知であろう。

【0079】

[00078] 本発明による一実施形態においては、ウェーハの（プリ）アライメントは、判定された基板形状に基づいて、更に改善され得る。そのような一実施形態においては、追加的な回転データ及びＸＹ偏心データが基板形状データから導かれ得るので、基板形状データを用いて（プリ）アライメントに必要な時間を短縮することができよう。これは、反った基板のハンドリングをスループットの観点で改善する及び／又はハンドリングプロセスの精度を更に高めるのに有利である。

【0080】

[00079] 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。考えられる他の用途は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用の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。

【0081】

[00080] 本明細書ではリソグラフィ装置に関連して本発明の実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の実施形態は他の装置に使用することもできる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又はウェーハ（あるいはその他の基板）もしくはマスク（あるいはその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の一部を形成してよい。これらの装置は一般にリソグラフィツールと呼ばれることがある。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用することができる。

【0082】

[00081] 以上では光学リソグラフィと関連して本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、例えばインプリントリソグラフィなど、その他の適用例において使用されてもよく、文脈が許す限り、光学リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。

【0083】

[00082] 文脈上許される場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサにより読み取られて実行され得る、機械可読媒体に記憶された命令として実装することも可能である。機械可読媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）により読み取り可能な形態で情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含むことができる。例えば機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号など）、及び他のものを含むことができる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定のアクションを実行するものとして本明細書で説明されることがある。しかしながら、そのような説明は単に便宜上のものであり、そのようなアクションは実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスから生じ、実行する際、アクチュエータ又は他のデバイスが物質世界と相互作用し得ることを理解すべきである。

【0084】

[00083] 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は理解されよう。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。

【0085】

本発明の他の態様は、以下の番号を付した条項に記載する。
１．基板形状測定デバイスであって、
主表面を有する基板を支持するための基板サポートであって、基板の主表面は、基板サポートによって支持されるとき、実質的に第１の平面内に延伸している、基板サポートと、
１つ以上のセンサアセンブリであって、各々が第１の平面に実質的に平行な光軸に沿って光を出射するための発光体と、光を受けるように配置された光センサとを備えており、１つ以上のセンサアセンブリの各々は、第１の平面に垂直な方向の基板の寸法を表す光測定信号を提供するように配置される、センサアセンブリと、
を備えており、
基板形状測定デバイスは、第１の測定方向と第２の測定方向とは異なるところ、１つ以上のセンサアセンブリで、少なくとも第１の平面に実質的に平行な基板に対する第１の測定方向と第１の平面に実質的に平行な基板に対する第２の測定方向とで測定をするように構築されており、
基板形状測定デバイスは、第１の測定方向で得られた第１の光測定信号と第２の測定方向で得られた第２の光測定信号とに基づいて基板の形状を判定するように配置された処理デバイスを備えている、基板形状測定デバイス。
２．第１の測定方向と第２の測定方向とは互いに非平行である、条項１の基板形状測定デバイス。
３．処理デバイスは、形状モデルを用いて、第１の測定方向で得られた光測定信号と第２の測定方向で得られた光測定信号とに基づいて基板の形状を判定する、条項１又は２のいずれかの基板形状測定デバイス。
４．基板サポート及び／又は１つ以上のセンサアセンブリは、基板を１つ以上のセンサアセンブリに対して、少なくとも、１つ以上のセンサアセンブリが光軸を第１の測定方向と一致させるように配置される第１の測定位置と、１つ以上のセンサアセンブリが基板に対して光軸を第２の測定方向と一致させるように配置される第２の測定位置との間で移動させるように構築されている、条項１から３のいずれかの基板形状測定デバイス。
５．基板サポート及び／又は１つ以上のセンサアセンブリは、基板を１つ以上のセンサアセンブリに対して第１の測定位置と第２の測定位置との間で回転させるように配置されている、条項４の基板形状測定デバイス。
６．基板サポート及び／又は１つ以上のセンサアセンブリは、基板を１つ以上のセンサアセンブリに対して第１の測定位置と第２の測定位置との間で並進移動させるように配置されている、条項４又は５の基板形状測定デバイス。
７．基板形状測定デバイスは２つ以上のセンサアセンブリを備えており、
２つ以上のセンサアセンブリのうち第１のセンサアセンブリは、第１の測定方向で光を出射するための第１の発光体と、第１の測定方向で伝搬する光を受けるように配置された第１の光センサとを備えており、
２つ以上のセンサアセンブリのうち第２のセンサアセンブリは、第２の測定方向で光を出射するための第２の発光体と、第２の測定方向で伝搬する光を受けるように配置された第２の光センサとを備えている、条項１から６のいずれかの基板形状測定デバイス。
８．基板形状測定デバイスは３つのセンサアセンブリを備えており、
第３のセンサアセンブリは、第１の平面に実質的に平行な第３の測定方向で光を出射するための第３の発光体と、第３の測定方向で伝搬する光を受けるように配置された第３の光センサとを備えている、条項７の基板形状測定デバイス。
９．第１の測定方向、第２の測定方向、及び第３の測定方向は、互いに対しておよそ１２０度で整列されている、条項８の基板形状測定デバイス。
１０．光測定信号は各光センサによって受けられる光の光強度信号である、条項１から９のいずれかの基板形状測定デバイス。
１１．基板サポート及び／又は１つ以上のセンサアセンブリは、基板を少なくとも１つのセンサアセンブリに対して第１の平面に垂直な方向で移動させるように構築されている、条項１０の基板形状測定デバイス。
１２．条項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを備えている、基板ハンドリングデバイス。
１３．条項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを備える独立型ユニットである、基板形状測定ユニット。
１４．基板ハンドリングデバイスにおいて基板を扱うための方法であって、
条項１から１１のいずれかの基板形状測定デバイスを用いて基板の基板形状を判定することと、
判定された基板形状に基づいて基板のハンドリングを適応させることと、
を備える、方法。
１５．基板のハンドリングを適応させることは、
判定された基板形状に基づいて基板クランプを有する基板テーブル上での基板のクランピング工程を適応させること、及び／又は
判定された基板形状に基づいて基板テーブルのローディングユニットのローディングピンによって提供される支持平面を適応させること、及び／又は
判定された基板形状に基づいてリソグラフィ工程の際の基板の位置決めを適応させること、を備える、条項１４の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】