JP2001513267A - 時間を節約する高さ測定を用いた、基板にマスク・パターンを繰り返し投影する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 リソグラフィ投影装置において、時間を節約する高さ測定法を用いる。投影ステーション１０５、１０８、１１１内でマスク１２９のパターンを第１基板１２０の領域に投影する間、第２基板１２１の領域の高さを測定ステーション１３３で測定する。測定ステーションでは、基板領域の高さおよび基板ホルダー１１３の高さを、それぞれ第１高さセンサー１５０および第２高さセンサー１６０によって測定し、基板領域の理想的高さに関連した基板ホルダーの高さを、各基板領域について求める。投影ステーションでは、第３高さセンサー１８０で基板ホルダー１１１の高さのみを制御する。第２および第３高さセンサーは、Ｚ測定軸で拡張された複合ＸＹ干渉計システムの一部であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 時間を節約する高さ測定を用いた、基板にマスク・パターンを 繰り返し投影する方法および装置 本発明は、投影ビームおよび投影システムによって、放射線感応層を設けた基 板の複数の領域にマスク・パターンを投影する方法に関し、基板を伴う基板ホル ダーを投影ビーム内および投影システムの下に導入する前に、基板の各領域につ いて、 投影ビームの軸に平行な方向で高さを測定し、 基板ホルダーの基準面の高さを測定し、 基板領域の高さと基板ホルダーの基準面の高さとの関係を確立し、 この関係をメモリに保存することにより、基板の表面輪郭を求め、 各基板領域を照明するために、基板を伴う基板ホルダーを投影ビームに導入した 後、この領域の高さを、基板ホルダーの基準面の高さを検査することにより調節 する方法に関する。 本発明はまた、この方法によって製造された製品、およびこの方法を実行する のに適したリソグラフィ投影装置に関する。 ＩＣを製造するこのタイプの方法および装置は、日本特許出願公開第61-19653 2号に記載されている。この特許出願は、ＩＣ製造プロセス中に、毎回異なるマ スク・パターンでの連続的な照明間に、基板が熱処理を受けるので、基板の表面 が変形することがあるという問題に言及している。基板表面のこのような変形の せいで、基板のＩＣ区域または領域は、マスク・パターンを様々な基板領域に撮 像する投影レンズ・システムの焦点深度を越えてしまうことがあり、したがって もう画像を実現できない。したがって、各基板領域の高さ、つまり投影レンズ・ システムの光軸に平行な軸に沿った位置を測定する必要がある。基板領域ごとに 高さ測定を１カ所で実施すると、問題の基板領域の高低差は測定できず、基板領 域全体が投影レンズ・システムの焦点深度内にあることを保証できない。 日本特許出願公開第61-196532号の目的は、基板領域表面全体が焦点深度内に あることを保証でき、この表面が照明するには悪すぎる、または全く使用しては ならない品質を有しているか、確認できる方法を提供することである。この目的 を実現するため、日本特許出願公開第61-196532号は、投影ビーム内および投影 レンズ・システムの下に、したがって投影ステーション内に導入する前に、基板 の領域の高さおよび場合によっては傾斜を測定することを提案する。 現在のリソグラフィ装置の重要なパラメータは、スループット、つまり装置が 単位時間ごとに照明できる基板、したがってマスク・パターンの画像を設けた基 板の数である。日本特許出願公開第61-196532号の公示の後、これら装置の新型 が次々に作られている。これら新型の装置によって、より多くの電子部品を持つ ＩＣを製造することができた。しかし、これは、マスク・パターンに対して基板 領域の（投影システムの軸に対して垂直のＸおよびＹ方向に）アラインメント（ 整合）をとり、その領域に焦点を維持する手順がさらに困難になり、さらに時間 がかかることになる。このアラインメントの間、基板のアラインメント・マーク をマスクのマーク上に撮像し、例えば米国特許第4,778,275号に記載されている アラインメント・システムばかりでなく、基板のＸおよびＹ移動および基板領域 の位置を座標系上で固定することができる干渉計システムも使用する。 重要な進展は、３つではなく少なくとも５つの測定軸を有する干渉計システム を使用することであった。このような干渉計システムを備えたリソグラフィ装置 が、欧州特許出願公開第498 499号に記載されている。この干渉計システムでは 、Ｘ軸およびＹ軸に沿った基板の変位ばかりでなく、Ｘ軸に対する傾斜およびＹ 軸に対する傾斜も非常に正確に測定することができる。その結果、基板領域ごと に別個のアラインメントを実行することなく、各基板領域をマスク・パターンに 対して十分な精度で位置決めすることができる。したがって、基板の照明に必要 な時間を大幅に短縮することができる。 日本特許出願公開第61-196532号では、基板領域の高さと傾斜とを測定するた めに、別個の測定ステーションを使用する。複数の基板ホルダーを使用するため 、第１基板の照明と第２基板の測定とを同時に実行することができ、したがって 既知の装置と同じスループットを達成できることも注目される。その理由は、基 板領域ごとに様々な余分の測定ステップを実行するので、装置が基板を１つずつ 処 理する、つまり最初に第１基板を連続的に測定して照明し、その後、第２基板を 連続的に測定して照明し、以下同様とすると、基板全体を照明するのに必要な時 間が長すぎてしまうからである。しかし、少なくとも５つの測定軸を有する干渉 計システムを設けた設備により、日本特許出願公開第61-196532号で言及された 問題および解決策はなくなり、別個の測定ステーションおよび平行時間の測定お よび照明がなくても、目的とした精度も達成することができる。 新規のリソグラフィ装置、およびさらに小さい細部を撮像しなければならず、 基板領域のさらに高度の位置決め精度が望ましい、現在開発中のリソグラフィ装 置では、５つ以上の測定軸を有する干渉計システムを使用しても、基板領域ごと にアラインメントをとり、焦点および傾斜の補正を実行することが必要である。 例えば欧州特許出願公開第0 687 957号および日本特許出願公開第57-183031号 の英語版要約書で、少なくとも２つの基板ホルダーおよび別個のアラインメント ・ステーションを有するリソグラフィ投影装置を設けることが、既に提案されて いる。このステーションでは、基板を投影ステーションに導入する前に、これを 配置する基板ホルダーに対してアラインメントをとる。２つの基板ホルダーを使 用し、これはアラインメント・ステーションと投影ステーションの間を移動する ことができるので、投影ステーションで第１基板を照明している間に、アライン メント・ステーションの基板支持部に対して第２基板のアラインメントをとるこ とができ、投影ステーションでのアラインメントに必要な時間を最小限に抑える ことができる。 日本特許出願公開第61-196532号に記載された高さ測定ステーションでは、基 板領域と基板ホルダーの基準面両方の高さを測定するため、例えば３つの空気セ ンサーで構成される複数の同じ高さセンサーを使用する。さらに、基板領域の表 面の形状を測定するため、シャーリング干渉計システムを設ける。この測定装置 を選択した結果、測定手順は比較的多くの段階を含むことになる。 第１に、基板領域の傾斜を計算できるよう、３つの空気センサーによって基板 領域の高さを、この領域の３つの異なる位置で測定する。この傾斜を「仮基礎面 」と呼ぶ。その後、高さ測定ステーションにある垂直アクチュエータによって、 仮基礎面が干渉計の基準面に平行になるよう確保する。次に、基板表面の空気セ ンサーを基板ホルダーの基準面に移動させる。その後、干渉計で基板領域を測定 し、その間に基板領域表面の形状を、干渉計システムに形成した干渉パターンか ら計算する。この処置の間、基板は垂直アクチュエータによってわずかな距離だ け垂直に移動しなければならない。その後、基板支持部基準面の高さを、３つの 空気センサーで測定する。最後に、この高さと仮基礎面との相関を求める。この ようにして獲得した情報を投影ステーションに送信し、ここで、該当する基板が 到着したら、基板領域の高さを調整するために使用し、投影ステーションにある ３つのセンサーでは、基板の基準面の高さしか測定しない。 日本特許出願公開第61-196532号に記載されたものとは異なる概念に基づき、 これより単純な、冒頭のパラグラフに記載したタイプの方法を提供することが、 本発明の目的である。本発明による方法は、各基板領域の高さの測定において、 前記領域および第１高さセンサーを、投影ビームの軸に垂直な面で互いに対して 移動させ、基板支持部の基準面の高さを測定するために第２高さセンサーを使用 し、該当する基板領域の理想的高さに関連する基板支持部基準面の高さを、その 後計算して保存し、基板を投影ビームに導入した後には、各基板領域のこの高さ の値のみを、第３高さセンサーで検査することを特徴とする。 投影ビームの軸は、投影放射線の対称軸を意味するものと理解される。この放 射線は、丸い断面または環状断面または円形区画の形態の断面を有する１本のビ ームで構成してよい。あるいは、投影放射線は、例えば４つの象限に配置され、 その対象について投影装置の解像力を向上させた４本のサブ・ビームで構成して よい。ここで、対称軸は、４つの象限の中心を通る軸である。マスク面の区域で 円形の区画の形態の断面を有する投影ビームを、ステップ走査器に使用する。後 者の場合、対称軸は、円の曲率中心を通る軸である。 本発明は、基板領域の測定に１つの高さセンサーを使用し、この領域および高 さセンサーを互いに対して測定方向に垂直な面で移動させ、高さセンサーが毎回 、基板領域の小さい部分しか測定しないことにより、基板領域の高さおよび輪郭 は、日本特許出願公開第61-196532号に記載された方法と比較して、非常に単純 な方法で、より短い時間で測定できるという認識に基づくものである。さらに、 基板支持部の基準面の測定に第２高さセンサーを使用するので、第１高さセンサ ーを 基板領域から基準面へ、およびその逆へと変位させる必要がなく、これは測定装 置の安定性を高め、測定を向上させる。 本発明による方法は、さらに、基板領域ごとに、この基板領域の高さおよび基 板ホルダー基準面の高さを同時に測定できることを特徴とすることが好ましい。 これは、測定時間が短くなるよう、測定ステーションに２つの高さセンサーを 使用することによって、可能になる。 方法の好ましい実施形態は、さらに、基板を備えた基板ホルダーを投影ビーム 内に導入する前後、および基板ホルダーの基準面の高さを測定する時に、Ｘ軸お よびＹ軸に沿って基板の位置も測定し、Ｘ軸およびＹ軸は座標の３軸直交系の軸 であり、Ｚ軸が投影ビームの軸に平行であることを特徴とする。 上述した干渉計システムで実行できるＸおよびＹ測定により、基板領域の位置 が、この領域の高さと同時に干渉計システムで決定した座標系で測定される。こ の測定の結果は、投影ステーションで、特に基板領域の特定に使用することがで きる。さらに、Ｚ軸の測定をＸおよびＹ軸測定と組み合わせると、これらの測定 の信頼性および精度が向上する。 各基板領域のＸおよびＹ位置が、測定ステーションと投影ステーションとの両 方で決定されたので、基板を投影ビーム中に導入する前に、リソグラフィ技術に 必要なアラインメント手順の一部を実行することができる。これが当てはまる方 法の実施形態は、基板を伴う基板ホルダーを投影ビーム中に導入する前に、前記 基板領域に関連するアラインメント・マークと、基板ホルダー上の少なくとも１ つの基準マークとの間の関係を基板領域ごとに求め、基板を伴う基板ホルダーを 投射ビーム中に導入した後は、照明する前に、前記関係を利用し、前記基準マー クをマスク上の対応するマークについてアラインメントをとることにより、各基 板領域のアラインメントをとることを特徴とする。 したがって、第１基板を照明中に、第２基板ではアラインメント手順の最も時 間がかかる部分を実行することができ、したがってアラインメントに必要な時間 を大幅に短縮することができる。アラインメントに必要なＸおよびＹ位置の測定 は、基板領域の高さ測定のために、既に実行されているということを利用する。 基板を投影ビーム中に導入する前に、アラインメント手順の一部を実行すること の原理および利点が、欧州特許出願公開第0 687 957号および日本特許出願公開 第57-183031号の英語版要約書に記載されている。 本発明による方法の特に有利な実施形態は、基板を投影ビームに導入する前に 複数の基板領域の表面輪郭を求める際に、連続的に検査した領域が互いに対して 配置された順序によって規定されたような特定のルートに従い、その後に基板を 投影ビーム中および投影システムの下に導入する時に、領域の照明中に同じルー トを辿ることを特徴とする。これは、基板上の領域の測定位置（表面の輪郭を求 めた場所）と露光位置（照明する位置）との間のデータのマッチングを非常に単 純化する。このような実施形態は、測定ステーションと露光ステーションとで同 じルートを辿るが、同じ順序を辿ることが確かに許容されるものの、それに限定 されるものでないことを明記しておかねばならない。 新規の方法を用いることにより、基板領域のマスク・パターンの鮮明なイメー ジが得られ、したがって、ＩＣなどのこの方法で製造される製品は、本発明がこ の製品にも実現されるように、非常に良好に規定された構造を有する。 本発明は、本発明による方法を実行するのに適したリソグラフィ投影装置にも 関する。この装置は、基板ホルダー上に配置された基板の複数の領域にマスク・ パターンを投影する投影ステーションと、各基板領域の高さおよび基板ホルダー の基準面の高さを測定する測定ステーションとを備え、ここで、装置を通る基板 の経路が測定ステーションを介して投影ステーションまで延在し、装置が、測定 ステーションが、それぞれ基板領域および基板ホルダー基準面の高さを測定する 第１および第２高さセンサーを収容し、投影ステーションが基板ホルダー基準面 の高さを測定する第３高さセンサーを収容することを特徴とする。 本発明の装置は、最後に述べた装置が高さセンサーを１つしか収容しない点で 、日本特許出願公開第61-196532号による装置とは異なる。 新規の装置では、容量性または空気式メータなど、種々のタイプの高さセンサ ーを使用することができる。さらに、高さセンサーは相互に異なるタイプでもよ い。しかし、３つの高さセンサーは光学的高さセンサーであることが好ましい。 光学的高さセンサーは使用において融通性があり、装置に必要な特別な措置が 少なく、非常に正確で信頼性が高い。 投影装置の好ましい実施形態は、ＸおよびＹ変位および基板の位置を測定する ため、第２および第３高さセンサーのうち少なくとも１つが、別個の複合ＸＹＺ 干渉計システムの一部を形成し、幾つかのＸおよびＹ測定軸を有し、その数が、 少なくとも干渉計で求められる基板の変位数と等しく、前記測定軸が、基板ホル ダー上に配置されたＸおよびＹ測定鏡と協力し、前記干渉計システムが、さらに 、ＸＹ面に対して鋭角で基板ホルダー上に配置されたＺ測定鏡と協力するＺ測定 軸を有し、前記Ｚ測定軸およびＺ測定鏡が、Ｚ反射体およびＺ検出器とともに高 さセンサーを構成することを特徴とする。 安定性および精度に関しては、Ｚ測定軸とともに延在するＸＹ干渉計システム は、リソグラフィ装置の高さセンサーとして使用するのに非常に適している。こ れで、比較的少なく単純な手段で高さの測定を実現することができる。つまり干 渉計システムの特別なビーム分割器および特別なＺ検出器、および基板ホルダー 上の特別な測定鏡である。さらに、高さセンサーを設けるため、投影システムと 基板との間にスペースをとっておく必要がない。次に、基板の高さを、投影シス テムに接続されたＺ反射体に対して求める。 既に述べたように、アラインメント手順の一部も、測定ステーションの高さ測 定に加えて行えれば、非常に有利である。この機能を提供する装置は、測定ステ ーションが、基板領域に関連したアラインメント・マークを撮像する要素を備え た光アラインメント・システムと、アラインメント・システム内の基準マーク上 にある少なくとも１つの基板ホルダー・アラインメント・マークを含むことを特 徴とする。 基板テーブル上で基板のアラインメントをとるのに使用するだけの測定ステー ションのアラインメント・システムが、上述の日本特許出願公開第57-183031号 に記載されている。 装置の好ましい実施形態は、干渉計システムのＺ測定鏡が、ＸＹ面に対してほ ぼ４５°の角度で基板ホルダー上に配置されることを特徴とする。 Ｚ反射体がＸＹ面に平行な場合、Ｚ測定鏡は最小の幅を有することができる。 というのは、Ｚ測定ビームはＺ反射体への出入りに同じ経路を横断するからであ る。 装置は、さらに、干渉計システムのＺ測定鏡が、ＸまたはＹ測定鏡の面取り部 分で構成されることを特徴としてもよい。 次に、この目的に適した基板ホルダーの側面を、直線部分と、直線部分に対し て好ましくは４５°の角度の面取り部分とに分割し、両方の部分は反射性である 。 装置の好ましい実施形態は、干渉計システムのＺ測定鏡が、基板ホルダーの側 面に配置された面取りバーで構成されて、その側にはＸまたはＹ測定鏡も配置さ れ、前記バーは前記側面の小さい部分のみＺ方向に延在し、それに対して垂直の 方向では側面全体に延在することを特徴とする。 Ｚ反射体は、投影システムのホルダーに当てて配置されているので、この反射 体の一方端とリソグラフィ装置の投影システムの軸との間に、例えば約７０ｍｍ の距離が与えられる。基板ホルダーの極端なＸ位置でも、Ｚ測定鏡が反射した測 定ビームがＺ反射体に到達できるよう、投影システムの軸とＺ測定鏡の中心との 間の距離は、この極端な位置の前記距離と最小限で等しくなければならない。つ まり、Ｚ測定のために基板ホルダーを拡大しなければならない。このホルダーに は所与の高さが必要であり、Ｚ測定鏡を設ける側面にはＸまたはＹ測定鏡も設け なければならないので、Ｚ測定鏡のために基板ホルダーを拡大すると、その重量 が大幅に増加することになる。Ｚ測定鏡を、基板ホルダーに固定接続された薄い バーに設けることにより、このホルダーの重量を制限しておくことができる。 リソグラフィ装置のさらなる特有の特徴によると、Ｚ測定鏡は、基板から遠い 基板ホルダーの部分に配置することが好ましい。 Ｚ測定鏡をホルダーの下側に、ＸまたはＹ測定鏡をその上に配置することによ り、ＸおよびＹ方向の動的アッベ（Ａｂｂｅ）誤差の危険性を低下させることが できる。さらに、基板ホルダーの該当する側面の最大部分、およびＺ測定鏡と投 影システムとの間の最大スペースが、他の測定に適している。 Ｚ測定ビームに関連する基準ビームの別個の基準鏡を、干渉計システムに配置 してもよい。次に、Ｚ測定ビームおよびＺ基準ビームを受けるＺ検出器は、Ｚ測 定鏡が基板ホルダーのＸ測定鏡と同じ側面に配置されていれば、Ｚ位置に関する 情報をＸ位置に関する情報と混合した信号を、Ｚ測定鏡がＹ測定鏡と同じ側面に 配置されていれば、Ｙ位置に関する情報と混合した信号を供給する。次に、Ｘ位 置信号またはＹ位置信号との電子的微分を、まだこの信号で実行しなければなら ない。つまり、この信号をＸ位置またはＹ位置の信号と組み合わせて、純粋なＺ 位置を獲得しなければならない。 しかし、装置は、さらに、Ｚ測定ビームに関連する基準ビームの基準鏡を、Ｚ 測定鏡も配置された基板ホルダーの側面に配置されたＸまたはＹ測定鏡で構成す ることも特徴とすることが好ましい。 次に光学的微分を実行し、Ｚ検出器の出力信号は純粋なＺ位置情報を含む。電 子的部分を実行する必要はない。光学的微分は、干渉計システムに関連する電子 回路の処理速度にもう依存しなくてもよいという利点を有する。 Ｘ測定軸については、測定ビームとそれに関連する基準ビームとがそれぞれ測 定鏡および基準鏡で反射した後、このビームがＺ検出器の面で形成する放射線ス ポットが可能な限り満足できるよう一致するよう、ビーム分割器がそれらを組み 合わせなければならない。これで、この検出器によって供給される信号は、最大 振幅を有する。しかし、これらのビームに関連する測定鏡の望ましくない傾斜の ため、この放射線スポットが検出器に対して偏ることがあり、したがってこれら のビームの方向が変化する。この現象は「ビームの飛び」として知られる。Ｚ測 定ビームは、Ｚ反射体ばかりでなくＺ測定鏡でも反射するので、Ｚ測定ビームの ビームの飛びは、Ｚ基準ビームの飛びより大きい。上述した光学的微分法を用い ると、つまりＺ基準ビームをＸまたはＹ測定鏡に送ると、ビームの飛びを減少さ せることができる。実際、ビームの飛びは、両方のビームで同じ方向に変化する 。したがって、光学的微分法は第２の利点を提供する。 ビームの飛びをさらに減少させるため、装置は、さらに、Ｚ測定ビームの経路 が、測定鏡で反射して検出器に向かうＺ測定ビームを、前記測定鏡でさらに反射 させるために、前記鏡へと反射させる逆反射体を組み込むことを特徴とすること が好ましい。 このようにＺ測定ビームが測定鏡上で特別に反射するので、このビームの経路 にある鏡の傾斜に関係なく、測定ビームの元の方向が維持される。 干渉計システムのＸおよびＹ測定軸の数は、装置の他の測定システムの有無に 応じて、異なってもよい。しかし、Ｘ測定軸に加えて、干渉計システムはさらに 少なくとも５本の測定軸を含むことが好ましい。 このシステムでは、最高測定精度の利点を、特別な測定機能、つまりＺ測定と 組み合わせる。 干渉計の測定を、測定ビームが伝搬する媒体の屈折率の変化に依存しないよう にするため、干渉計システムは、さらに、システムが、異なる波長の２本の測定 ビームが伝搬する測定軸を有することを特徴としてよい。 波長が異なる２本のビームで同じ距離を測定し、媒体の屈折率はこの測定ビー ムの波長に依存するので、起こりうる屈折率の変化を測定することができ、干渉 計システムの測定結果をそれで補正することができる。前記測定軸は、別個の基 準測定軸または他の測定軸の１つでよい。 リソグラフィ装置は、さらに、測定鏡を除き、投影ステーション・干渉計シス テムの構成要素、さらにＺ反射体を、投影システムも固定されている剛性の枠に 配置し、枠が装置の他の構成要素から動的に隔離されて吊り下げられることを特 徴とすることが好ましい。 この測定は、所望の測定精度を実現するのに大いに寄与する。干渉計ユニット は、投影システムを妨害することなく、固定結合される。計測学用枠とも呼ばれ る前記枠が、装置に動的に隔離されるか、振動のない状態で吊り下げられるので 、この装置にある干渉計ユニットの位置は、基板ホルダーが一部を形成している 基板テーブル、およびマスク・ホルダーが一部を形成しているマスク・テーブル の駆動力などの外力の影響をもはや受けない。 装置は、さらに、ＸおよびＹ測定ビームに関連する基準ビームの基準鏡が、投 影システムのホルダー上に配置されることを特徴としてもよい。 これで、基板のＸおよびＹ位置は、もはや干渉計要素に関しては測定されず、 投影システムに関して測定される。次に、計測学用枠に起こりうる変形が位置測 定に与える影響は、無視できるほど小さい。 本発明の以上およびその他の態様は、以下で述べる実施形態から明白であり、 これに関して説明される。 図１は、リソグラフィ投影装置の投影ステーションの実施形態を示す。 図２は、別個の高さ測定ステーションおよび２つの基板ホルダーを有するリソ グラフィ投影装置の図を示す。 図３は、投影ステーションおよび測定ステーションに使用する高さセンサーを 示す。 図４は、基板上で測定する高さセンサーの実施形態を示す。 図５、図６および図７は、両ステーションで使用し、そのメーターが複合干渉 計システムの一部を形成する高さセンサーの第１、第２および第３の実施形態を 示す。 図８は、計測学用枠を備えた投影ステーションの実施形態を示す。 図９は、測定ステーションおよび投影ステーションで実行される干渉計測定の 概観である。 図１０は、図２の装置で基板ホルダーが実行する動作を示す。 図１は、基板上にマスク・パターンを繰り返し撮像するフォトリソグラフィ装 置の実施形態の光学的要素を概略的に示す。この装置の主な構成要素は、投影レ ンズ・システムＰＬを収容する投影柱である。マスク・パターンＣが撮像される マスクＭＡのマスク・ホルダーＭＨが設けられ、このシステムの上に配置される 。マスク・ホルダーは、マスク・テーブルＭＴ内にある。基板テーブルＷＴが、 投影レンズ・システムＰＬの下に配置される。このテーブルは、感光層を備えて 、何回もその都度異なるＩＣ区域Ｗｄにマスク・パターンを撮像しなければなら ない基板Ｗの基板ホルダーＷＨを収容する。基板テーブルはＸおよびＹ方向に移 動することができ、したがってマスク・パターンをＩＣ区域に撮像した後、その 後のＩＣ区域をマスク・パターンの下に配置することができる。 装置は、さらに、例えばクリプトン・フッ素・エキシマー・レーザーまたは水 銀ランプなどの放射線源ＬＡ、レンズ・システムＬＳ、反射体ＲＥおよび集光レ ンズＣＯを備える照明システムを有する。照明システムによって供給される投影 ビームＰＢが、マスク・パターンＣを照明する。このパターンは、投影レンズ・ システムＰＬによって基板ＷのＩＣ区域に撮像される。あるいは、欧州特許出願 公開第0 658 810号に記載されているように照明システムを実現してもよい。投 影レンズ・システムは、例えばＭ＝１／４の倍率、開口数ＮＡ＝０．６および２ ２ｍｍの直径を有する回折限界画像サイズを有する。 装置は、さらに、複数の測定システム、つまりＸＹ面で基板Ｗに対するマスク ＭＡのアラインメントをとるシステム、基板ホルダー、したがって基板のＸおは びＹ位置および方向を判別する干渉計システム、および投影レンズ・システムＰ Ｌの焦点または画像面と基板Ｗの感光性層表面との間の偏差を判別する焦点誤差 検出システムとを備える。これらの測定システムはサーボ機構の一部であり、こ れは電子信号処理および制御回路およびドライバ、つまりアクチュエータを備え 、これで基板と焦点合わせの位置および方向を、測定システムが供給した信号に 関して補正することができる。 アラインメント・システムは、図１の右上隅に示したマスクＭＡで２つのアラ インメント・マークＭ₁およびＭ₂を使用する。これらのマークは回折格子で構成 することが好ましいが、周囲とは光学的に異なる正方形または細片など、他のマ ークで形成してもよい。アラインメント・マークは２次元、つまり互いに対して 垂直の２方向、つまり図１のＸおよびＹ方向に延在することが好ましい。基板Ｗ は少なくとも２つのアラインメント・マークを有し、これも好ましくは２次元の 回折格子で、そのうち２つＰ₁およびＰ₂を図１に示す。マークＰ₁およびＰ₂は、 パターンＣの画像を形成しなければならない基板Ｗの区域の外側に配置される。 格子マークＰ₁およびＰ₂は位相格子であることが好ましく、格子マークＭ₁およ びＭ₂は振幅格子であることが好ましい。 図１は、アラインメント・システムの特殊な実施形態、つまり二重アラインメ ント・システムを示し、これはそれぞれ基板アラインメント・マークＰ₂をマス ク・アラインメント・マークＭ₂上で、基板アラインメント・マークＰ₁をマスク ・アラインメント・マークＭ₂上でアラインメントをとるため、２本のアライン メント・ビームｂおよびｂ’を使用する。ビームｂは反射要素３０、例えば鏡な どで、プリズム２６の反射表面２７へと反射する。表面２７はビームｂを基板ア ラインメント・マークＰ₂へと反射し、これは放射線の一部をビームｂ₁として関 連のマスク・アラインメント・マークＭ₂へと通過させ、ここでマークＰ₂の画像 が形成される。例えばプリズムなどの反射要素１１がマークＭ₂上に配置され、 このプリズムは、マークＭ₂によって通過した放射線を放射線感受性検出器１３ に向ける。第２アラインメント・ビームｂ’は、鏡３１で投影レンズ・シ ステムＰＬの反射体２９へと反射する。反射体２９はビームｂ’をプリズム２６ の第２反射表面２８へと通過させ、この表面はビームｂ’を基板アラインメント ・マークＰ₁に向ける。このマークは、ビームｂ’の放射線の一部をビームｂ₁’ としてマスク・アラインメント・マークＭ₁へと反射させ、ここにマークＰ₁の画 像が形成される。マークＭ₁を通過するビームｂ₁の放射線は、反射体１１’によ って放射線感受性検出器１３’へと向けられる。二重アラインメント・システム の動作は、米国特許第4,778,275号に記載され、このシステムのさらなる詳細に ついては、これを参照する。 図１によるアラインメント・システムの実施形態は、特に、投影レンズ・シス テムＰＬが例えば２４８ｎｍなどの短い波長を有する投影ビームＰＢ用に設計さ れ、アラインメント・ビームが例えば６３３ｎｍなどの大幅に長い波長を有する 装置に適している。実際、このシステムは、投影柱に特別なレンズ、つまり補正 レンズ２５を組み込む。このレンズは、基板アラインメント・マークがマスク・ アラインメント・マークの面に、投影レンズ・システムがアラインメント・ビー ムの波長に合わせて最適化されていないという事実にもかかわらず、正しい倍率 で撮像されることを保証する。補正レンズは、投影柱中に、一方で基板アライン メント・ビームによって発生したアラインメント・ビームの様々な回折次数のサ ブビームが、これらのサブビームに別個に影響できるよう、補正レンズの面で十 分に分離され、他方で、補正レンズが投影ビームおよびマスク・パターンＣで形 成された画像に与える影響が無視できるほどであるような高さに配置される。補 正レンズ２５は、投影レンズ・システムのフーリエ面に配置することが好ましい 。アラインメント・ビームｂおよびｂ₁の主光線が図１に示すように互いに交差 する面に補正レンズを配置すると、このレンズを２本のアラインメント・ビーム の補正に使用することができる。補正レンズ２５の目的および動作に関するさら なる詳細については、米国特許第5,100,237号を参照する。 回折要素などの楔または他の屈折要素を、アラインメント・ビームの経路をさ らに下ったアラインメント・マークの近傍に配置することが好ましい。このよう な屈折要素（図１には図示せず）があると、アラインメント・エラーを防止する ことができる。アラインメント・エラーは、検出器１３または１３’が捕捉した 選択アラインメント・ビーム部分内に意図しない位相差がある結果として生じ、 位相差は、基板アラインメント・マークから来るアラインメント・ビーム部分の 対称軸がマスク・プレートに垂直でなく、したがってこのプレート内に偽の反射 が生じた場合に発生する。このような屈折要素を設けたアラインメント・システ ムは、米国特許第5,481,362号に記載されている。 マスクに対して基板全体のアラインメントをとるのに使用する図１に示したグ ローバル・アラインメント・マークＰ₁およびＰ₂に加えて、基板には、ＩＣ区域 ごとにマスク・パターンに関して該当する区域のアラインメントをとるよう、例 えばＩＣ区域ごとに１つのマークなど、さらなるアラインメント・マークを設け てもよい。マークは３つ以上のアラインメント・マークを有することができ、例 えば補正するようにＺ軸を中心とするマスクの回転を測定するなどのため、さら なるアラインメント・マークを使用することができる。 基板テーブルＷＴのＸおよびＹ位置を正確に求めるため、既知の投影装置は多 軸干渉計システムを備える。米国特許第4,251,160号は２軸システムについての べ、米国特許第4,737,283号は３軸システムについて述べている。図１では、こ のような干渉計システムを要素５０、５１、５２および５３で概略的に表し、図 では測定軸を１つだけ、つまりＸ軸を示す。例えばレーザなどの放射線源５０か ら発するビームｂ₄は、ビーム分割器５１によって測定ビームｂ_4,mと基準ビーム ｂ_4,rに分割される。測定ビームは基板ホルダーＷＨの反射側面５４に到達し、 この側面で反射した測定ビームは、ビーム分割器によって、例えば「角の立方体 」反射体などの静止反射体が反射した基準ビームと結合される。結合したビーム の強度は、検出器５３で測定することができ、基板ホルダーＷＨの変位（この場 合はＸ方向）は、この検出器の出力信号から得ることができ、このホルダーの瞬 間の位置も確立することができる。 図１で概略的に示すように、単純化のために１つの信号Ｓ₅₃で表される干渉計 の信号、およびアラインメント・システムの信号Ｓ₁₃およびＳ_13'は、例えばマ イクロコンピュータなどの信号処理ユニットＳＰＵに適用され、これは前記信号 を処理してアクチュエータＡＣの信号Ｓ_ACを制御し、これで基板テーブルＷＴを 介してＸＹ面で基板ホルダーを移動させる。 図１に示すＸ測定軸を備えるばかりでなく、Ｙ測定軸および場合によっては第 ３の測定軸も備える干渉計システムでは、静止干渉計システムによって規定され た座標系でのアラインメント・マークＰ₁、Ｐ₂およびＭ₁、Ｍ₂の位置およびその 相互距離を、基板に対するマスクの初期アラインメント、またはグローバル・ア ラインメントの間に決定することができる。この干渉計システムを使用して、基 板テーブルが非常に正確にステップする、つまり所定の距離および方向に移動す るようすることもできる。このようなステップは、マスク・パターンが第１ＩＣ 区域または領域で１つ（または複数の）フラッシュで撮像された後、その後のＩ Ｃ領域をマスク・パターンおよび投影レンズ・システムの下に配置するのに実行 され、したがってマスク・パターンもこの領域に撮像することができる。これら のステップおよび撮像操作は、全ＩＣ領域にマスク・パターン画像を設けるまで 続けられる。この方法で作動するリソグラフィ装置をステッパと呼ぶ。 一方で、ＩＣ領域の単位表面当たりに要求される電子コンポーネントが増加し 、他方でＩＣ領域が大きくなるので、投影レンズ・システムの解像力および画像 領域に与えられる要件は、ますます厳しくなっている。これらの技術的に矛盾す る要件を多少とも解決するため、既にステップ走査器の使用が提案されている。 このような装置では、ステッパと同じステッピング動作を実行するが、マスク・ パターンをＩＣ領域に撮像する時に、ＩＣ領域の対応する下位領域にマスク・パ ターンの小さい一部しか撮像されない。マスク・パターンの連続する部分を、Ｉ Ｃ領域の連続する下位領域に撮像することにより、マスク・パターン全体をＩＣ 領域に撮像することができる。そのため、マスク・パターンは、マスク・パター ンの位置に例えば長方形または弓形などの小さい照明スポットを形成する投影ビ ームで照明され、基板テーブルは、投影レンズ・システムおよび投影ビームに関 して所定の方向、つまり走査方向で移動して、マスク・テーブルは同じまたは反 対方向に移動し、基板テーブルの速度は、マスク・テーブルのＭ倍である。Ｍは 、マスク・パターンを撮像する倍率である。マスクおよび基板は、任意の瞬間に 相互に正確な位置になるよう保証しなければならず、これはマスクと基板との動 作を非常に正確に同期する、つまり基板の速度Ｖ_subを常にマスクの速度Ｖ_MAの Ｍ倍にすることによって実現することができる。 Ｖ_sub＝Ｍ・Ｖ_MAの状態を点検するため、ステップ走査器は、基板干渉計シス テムばかりでなく、マスクの動作と位置とを正確に測定できるマスク干渉計シス テムも備えるとよい。最後に述べたシステムの測定鏡は、マスク・ホルダーに固 定することが好ましい。マスク干渉計システムは、図１では要素６０、６１、６ ２、６３および６４で表示され、これは基板干渉計システムの要素５０、５１、 ５２、５３および５４と同じ機能を有する。マスク干渉計システムの信号は、図 １では単純さを期して１つの信号Ｓ₆₃で表されるが、信号処理ユニットＳＰＵに 提供され、ここで信号を基板干渉計システムの対応する信号と比較する。これで 、マスクと基板が相互に正しい位置にあるか、同時に移動する、またはその両方 であるか確認することができる。 これらの条件が満足されているか確認するため、基板およびマスクの両方の干 渉計システムに３本の測定軸があれば十分である。しかし、基板干渉計システム は、５本の測定軸を有することが好ましい。欧州特許出願公開第0 498 499号に 記載されているように、Ｘ、Ｙおよびψ_Z,Wばかりでなくψ_X,Wおよびψ_Y,W、つ まりＸ軸およびＹ軸を中心とする基板の傾斜も測定することができる。５軸干渉 計システムを構成できる干渉計ユニットの様々な実施形態については、欧州特許 出願公開第0 498 499号を参照する。マスクでもＸおよびＹ軸を中心とする傾斜 を測定できるため、５軸マスク干渉計システムを使用してもよい。しかし、代替 法として、Ｘ軸およびＹ軸を中心とするマスクの傾斜を測定するため、３軸マス ク干渉計システムを、容量性センサーなどの他のセンサーと組み合わせることが 可能である。 基板を投影ステーションで照明できるようにするには、その前に基板のＺ方向 の高さを、投影システムに対して最初に測定し、場合によってはマスク・パター ンが常に基板上に鮮明に撮像できるようにしなければならない。既知の投影装置 では、光学的焦点誤差検出装置をこの高さ測定に使用し、この装置は投影ステー ション内にあり、投影システムに固定される。この検出装置は米国特許第4,356, 392号に記載されている。 さらに、基板の局所的傾斜を測定しなければならない。このため、投影ステー ション内にある焦点およびレベル装置を、既知の装置に使用する。このような装 置が米国特許第5,191,200号に記載されている。焦点およびレベル装置を投影シ ステムの固定結合する。というのは、この装置の要素が、投影システムも固定さ れている測定枠の一部を形成するプレートに配置されているからである。これに より、投影システムの画像面と基板ホルダーの表面との間に結合が確立される。 投影システムが、所与の自由作業距離、つまりこのシステムの最後の要素と基 板表面との間の距離を有するような設計を有するよう、焦点およびレベル装置を 使用するには、所与のスペースが必要である。さらに、いわゆる縁ダイ、つまり 基板の縁に位置する基板領域を測定する場合に、焦点およびレベル装置の助けを 受けて測定する間、問題が生じることがある。別個の基板領域で測定するには特 定の時間が必要であり、その間、投影ステーションは基板の実際の照明に使用で きないのである。 これらの問題は、Ｚ位置および基板領域の傾斜を違う方法で測定し、この測定 の大部分を投影ステーション以外で実行すれば回避することができる。マスク・ パターンに対する基板領域のアラインメントについて既に提案したのと同様に、 このために投影装置をＺ測定ステーションおよび第２またはそれ以上の基板ホル ダーで拡張することができる。 図２は、２つの基板ホルダーおよび１つのＺ測定ステーションを備えたこのよ うな拡張フォトリソグラフィ投影装置の機械的要素を概略的に示す。この装置は 枠１０１を備え、これは垂直のＺ方向で見ると、連続的に、位置決め装置１０３ 、マスク・ホルダー１０７、および放射線源１０９を設けた照明ユニット１０８ を備える。位置決め装置１０３は、第１基板ホルダー１１１および第２の同一の 基板ホルダー１１３を備える。投影レンズ・ホルダー１０５が、マスク・ホルダ ーと基板ホルダーとの間にある。基板ホルダー１１１および１１３は、第１およ び第２支持面１１７および１１９を備え、これはＺ方向に対して垂直に延在し、 その上にそれぞれ第１基板１２０および第２基板１２１を配置することができる 。第１および第２基板ホルダー１１１および１１３は、位置決め装置１０３のそ れぞれ第１変位ユニット１２３および第２変位ユニット１２５により、枠１０１ に対してＺ方向に対して垂直であるＸ方向に平行な第１方向、およびＺ方向およ びＸ方向に垂直でＹ方向に平行な第２違法校に移動することができる。マスク・ ホ ルダー１０７は、Ｚ方向に対して垂直に延在する支持表面１２７を有し、その上 にマスク１２９を配置することができる。 照明しなければならない基板は、装置に入るマガジン内に配置される。このマ ガジンから、基板は移送機構によって連続的に装置に導入される。前記マガジン および移送機構は、図２には図示されず、それ自体が知られている。Ｚ測定ステ ーションは、図２では同様に枠１０１に固定された測定ユニット１３３で概略的 に表される。図２に示す装置の状況では、第１基板ホルダー１１１が投影ステー ション内にあり、第１基板１２０は、照明ユニット１０８から発して、ホルダー １０５内にある投影システムで焦点を絞った放射線で、マスク１２９を介して照 明される。この投影システムの光軸１３１のみを示す。第２基板ホルダーは、測 定ステーション内にある。以下で述べるように、基板領域の高さおよび位置は、 このステーションで求められ、第２基板ホルダー１１３上の基準面の高さと関連 付けられる。基板１１９の照明が終了した後、第１基板ホルダー１１１は、位置 決め装置によって投影ステーションから測定ステーションへと変位される。第１ 基板１２０は、前記移送機構により、このステーションから前記マガジンへと移 動する。同時に、第２基板ホルダーが位置決め装置によって測定ステーションか ら投影ステーションへと移動する。測定ステーション内の基板領域の理想的高さ および位置は、既に基板ホルダーの基準面の高さに関連付けられているので、基 板ホルダーの基準面の高さのみ測定し、これを必要に応じて投影ステーションで 補正する。この測定および補正は、迅速に実行できる比較的単純なプロセスであ る。測定ステーションでは、その瞬間に投影ステーションにある基板の照明と時 間を平行して、より困難で時間がかかる基板領域の高さおよび位置の測定が実行 されているので、単位時間当たり多数の基板を照明できるよう、最大限の時間、 投影ステーションを照明自体に使用することができる。 ２つの基板ホルダーおよびテーブルを備えたフォトリソグラフィ装置の原理お よび利点は、特に欧州特許出願公開第0 687 957号および日本特許出願公開第57- 183031号の英語版の要約書に記載され、そこにはこのような装置の実施形態も締 めされている。 図３は、本発明により基板領域の高さおよび位置を測定する方法を概略的に示 す。この図では、図２の要素に対応する要素は同じ参照番号で示されている。図 の右側部分は、図に示した瞬間に第２基板１２１を伴う第２基板ホルダー１１３ を収容する測定ステーション１３３を示す。図の左側部分は、第１基板１２０を 伴う第１基板ホルダー１１１を収容する投影ステーションの小さい部分を示す。 矢印１４０は、基板をいかに投影装置に移動させるかを示す。測定ステーション １３３は、概略的にのみ示した第１高さセンサーを備え、これは既知の様々な方 法で実現することができる。この高さセンサーは、例えば容量性、空気式または 光学的高さセンサーでよい。光学的高さセンサーの実施形態を図４に示す。 この図では、要素１９０は測定ビームｂ₃を供給するダイオード・レーザなど の放射線源である。このビームは、ビーム分割器１９１を通過し、反射プリズム １９２によって基板１２１の表面へと反射し、ビームは非常に小さい角度αで基 板に入射する。基板表面で反射したビームは、プリズム１９３で逆反射体１９４ へと反射する。逆反射体はビームを内部で反射し、したがってこのビームは、プ リズム１９３、基板表面およびプリズム１９２上の反射体を介してビームｂ’₃ と同じ経路を再度横断する。ビーム分割器１９５および反射プリズムは、測定ビ ームを放射線感受性検出システム１９６へと反射させる。このシステムは、例え ば位置感受性検出器または２つの別個の検出器で構成される。このシステム上に ビームｂ’₃が形成する放射線スポットの位置は、測定ビームが入射する基板表 面の部分の高さに依存する。この光学的高さセンサーの包括的記述については、 米国特許第4,356,392号を参照し、このような高さセンサーは焦点誤差検出装置 と呼ばれる。 感光層を備えた基板の測定に特に適した高さセンサーは、感光層に斜めに入射 する測定ビームで作動するが、このビームは広い波長帯を有するタイプである。 測定ビームの広帯域特性により、基板アセンブリの層および感光層の複数反射に よって生じることがある干渉は、互いに平均して、高さ測定信号には影響しない 。十分に正確な測定信号を獲得するため、測定ビームの経路は、放射線源と基板 との間に第１格子、この基板と検出システムとの間に第２格子を組み込む。第１ 格子は、放射線感受性層での反射を介して第２格子に撮像され、第１格子の画像 が第２格子と一致する程度を、放射線感受性層の高さで判別する。この高さセン サ ーの包括的記述については、米国特許第5,191,200号を参照し、ここでは本特許 で焦点検出システムと呼ぶこの高さセンサーの様々な実施形態が記載されている 。 高さセンサー１５０は、いかなる瞬間にも基板１２１の小さい区域しか測定し ない。高さの測定のため、基板１２１を伴う基板ホルダー１１３を、矢印１５２ および１５３で示すようにＺおよびＹ方向に高さセンサーの下で移動させ、した がって、この基板の局所的高さが、基板の多数のポイントで測定される。このよ うにして獲得した測定値は、各基板領域について理想的な高さおよび位置を計算 できるよう、既知の方法で処理することができる。測定ステーションは第２高さ センサー１６０を備え、これも概略的にしか図示されていず、基板ホルダーの基 準面１７０の高さを測定する。この測定は、基板の高さ測定と同時に、それと同 回数実行される。次に、２つの高さセンサーの測定値を互いに関連付け、該当す る基板領域の理想的高さおよび位置に関連する基準面１７０の高さを、基板領域 ごとに計算することができる。第２高さセンサーの種々の実施形態も可能である 。以下で説明するように、高さセンサーは干渉計として実現することが好ましく 、基準面は基板ホルダーの面取り反射面であり、この面は干渉計のＺ測定鏡とし て機能する。この面は、干渉計測定ビーム１６５を、高さセンサー１５０と結合 したプレート１７４上に配置されたＺ反射体１７５へと反射させる。Ｚ反射体は 、測定ビームを再び干渉計へと反射させ、基板ホルダーの高さを測定するための 基準を形成する。 基板１２１および基板ホルダー１１３での高さ測定中、基板１２０は投影ステ ーションで照明される。この高さ測定および照明を実行した後、基板ホルダー１ １１を投影ステーションから取り出し、基板１２０をこのホルダーから取り出し て、ホルダーに基板を設け、次に測定ステーション１５０に配置し、ここで測定 する。その間に、基板ホルダー１１３および基板をこのステーションから取り出 し、投影ステーションに配置する。このステーションで、マスク・パターンを全 基板領域に連続的に投影できるよう、基板ホルダーを矢印１６２および１６３で 示すように投影システム３０５の下でＸおよびＹ方向に移動させる。基板領域を 照明しているので、最初に基板ホルダーの基準面１７２が、測定ステーション１ ５０で計算して、該当する基板領域の高さに関連した高さにあるが、検査しなけ ればならない。そのため、投影ステーションには第３高さセンサー１８０を設け る。この高さセンサーからの信号を使用して、基板ホルダーの支持表面の高さ、 したがって該当する基板領域の高さおよび位置を補正することができる。そのた め、例えばこの信号を、基板ホルダー内にあるＺアクチュエータに適用してよい 。 原則的に、高さセンサー１８０も種々の方法で実現することができる。しかし 、この高さセンサーもＺ干渉計であることが好ましい。この干渉計の測定ビーム １８５は、Ｚ測定鏡として機能する基板支持基準面１７４によって反射体１８６ に反射し、これがビームをＺ測定鏡１７２を介して反射させ、干渉計へと戻す。 Ｚ反射体１８６は、投影システム３０５に固定されたプレート１８４上に配置さ れる。 基板ホルダーの高さメータとしてＺ干渉計を使用することの利点は、基板およ び基板領域のＸおよびＹ位置を測定するために投影ステーションに既に存在する ＸおよびＹ干渉計システムに、このメータを統合できるからである。分割鏡およ びＺ検出器など、特別な要素をわずかしか使用しないことにより、欧州特許出願 公開第0 498 499号に記載されたシステムのように、既知の干渉計システムはＸ およびＹ測定ビームばかりでなく少なくともＺ測定ビームも供給し、これを処理 できることを保証することができる。 基板および別個の基板領域の高さの測定と同時に、本発明によるＺ測定を実行 するのに必要な基板および基板領域の位置を測定することも可能であり、この領 域の高さは、同様にＺ測定ステーションにある複合ＸＹＺ干渉計システムを使用 することにより、その瞬間に測定される。投影ステーションでは、複合干渉計シ ステムを使用して、これから照明する基板領域を投影システムの下に運び、正し い高さに配置するよう確保することができる。複合干渉計システムで実行される 一方のＸＹ測定、および他方のＺ測定も、重要な共同作用の効果を有する。一方 で、基板および基板領域のＸおよびＹ位置を高い精度で測定できるよう、この基 板および基板領域の高さ、つまりＺ位置が分かっていなければならず、他方で、 基板および基板領域のＺ位置を高い精度で測定できるよう、この基板および基板 領域のＸおよびＹ位置が分かっていなければならない。複合干渉計は、Ｘおよび Ｙ位置、さらにＺ位置に関する情報を供給するので、最適かつ迅速な測定を実行 することが可能である。 測定ステーションおよび投影ステーションに複合干渉計システムを使用するこ とのさらなる大きな利点は、ＸおよびＹ方向で基板および基板領域のアラインメ ントをとる手順の一部を、測定ステーションでも行えることである。マスク・パ ターンに対して基板のアラインメントをとるため、この基板およびマスクには通 常、アラインメント・マークを設け、別個の基板領域のアラインメントをとるた め、各基板領域に別個のアラインメント・マークを設ける。アラインメントの程 度は、基板のアラインメント・マークとマスクのアラインメント・マークを互い の上に撮像し、アラインメント・マークが他方のアラインメント・マークの画像 と正確に一致するか検出することにより判別する。基板の変位を測定し、座標系 に基板領域の位置を固定するため、位置測定システム、好ましくは干渉計システ ムを使用しなければならない。基板ホルダーにも１つまたは複数のアラインメン ト・マークを設け、測定ステーションにある基準アラインメント・マークに対し て測定ステーションの基板のアラインメント・マークおよび基板ホルダーのアラ インメント・マークのアラインメントをとることにより、各基板のアラインメン ト・マークと基板ホルダーのアラインメント・マークとの間の関係を確立するこ とができる。これで、投影ステーションではマスクのアラインメント・マークに 対して基板ホルダーのアラインメント・マークのアラインメントをとるだけでよ い。これは、短時間しか必要としない極めて単純なプロセスであり、基板領域の マークのアラインメントの方が時間がかかる。後者のプロセスは測定ステーショ ンで実行され、別の基板の照明と時間が平行するので、アラインメントに関して も大幅に時間を節約することができる。 すでに述べたように、新規の方法を実行するために使用するＸＹＺ干渉計シス テムは、原則的に欧州特許出願公開第0 498 499号に記載されたように構成する ことができるが、それに記載されたシステムが、測定ビームがＺ測定鏡へと向け られる少なくとも１本の測定軸で拡張することを条件とする。 既知のように、干渉計は、測定しなければならない対象に固定された測定鏡に 向けられ、これから反射する測定ビームばかりでなく、静止基準鏡に向けられ、 これから反射する基準ビームも含む。複合ＸＹＺ干渉計システムの場合、Ｘおよ びＹ基準鏡は、欧州特許出願公開第0 498 499号に記載されたような干渉計シス テムを構成する干渉計ユニットに配置することができる。Ｚ測定ビームの基準鏡 も、このようなユニットに配置することができる。しかし、Ｚ基準鏡は、図５に 示すようにＸまたはＹ測定鏡で形成することが好ましい。 投影ステーションの基板干渉システムに関するこの図では、Ｚ基準ビームをｂ_z,1,r で示す。このビームは、干渉計ユニット２００から出るが、これは２本の Ｘ測定軸ＭＡＸ，１およびＭＡＸ，２に加えてＺ測定軸ＭＡＸ，７も備え、この 測定軸は基板ホルダーＷＨの上面に可能な限り近づけて配置される。Ｚ測定鏡２ ６０は測定軸ＭＡＸ，７のＺ測定ビームをＺ反射体２６４へと反射し、これは投 影システムのホルダーＬＨに固定されたプレート２６３上に配置され、これより 大きい計測学的枠の一部を形成してもよい。Ｚ反射体はＺ測定ビームをＺ測定鏡 ２６０へと反射させ、これは測定ビームを干渉計ユニット２００へと反射させる 。このユニットは、Ｚ測定ビーム用の別個の検出器を収容する。他の信号ととも に、この検出器の出力信号を処理して、Ｚ測定信号にすることができる。 図５のＺ測定鏡２６０は、ＸＹ面、つまりＸおよびＹ測定ビームが伝搬する面 に対して４５°の角度で配置される。原則的に、Ｚ測定鏡はＸＹ面に対して異な る鋭角で延在してもよい。しかし、４５°の角度が好ましい。というのはＺ測定 ビームがＺ反射体２６４への往復に同じ経路を通り、Ｚ測定鏡の幅を最小にでき るからである。 Ｚ測定ビームが基板ホルダーの上面に近い位置で、したがって基板に近い位置 でＺ測定鏡に衝突する干渉計のこの実施形態では、基板に起こりうる傾斜がＺ測 定信号に与える影響を無視することができる。 Ｘ測定鏡は、図５に示すように、Ｚ測定の基準鏡として使用される。この鏡で 反射する基準ビームｂ_z,1,rはＺ位置の情報ばかりでなくＸ位置の情報も含み、 したがってこの基準ビームをＺ検出器上でＺ測定ビームと組み合わせると、この 検出器の出力信号が純粋なＺ位置信号となる。したがって、光学的微分が実行さ れる。Ｚ測定の基準鏡としてＸ測定鏡を使用する代わりに、Ｚ測定用基準鏡を干 渉計ユニット２００に配置することも可能である。次にＺ検出器が供給する信号 は、純粋なＺ位置の情報を含まず、その信号のＺ位置情報はＸ位置情報と混合さ れている。純粋なＺ位置信号を獲得するには、Ｘ位置情報検出器信号から除去し 、したがってこの信号から引かなくてはならない。つまり、電子的微分を使用し なければならない。特に、リソグラフィ装置で望ましいように、基板ホルダーを 高速かつ大きい加速度で移動させねばならない場合、干渉計システムに関連する 電子回路が測定信号を処理できる速度が、制限要素になることがある。光学的微 分を用いる場合は、このような制約がない。光学的微分、つまりＸまたはＹ測定 鏡をＺ測定の基準鏡として使用することを、ＸＹＺ干渉計システムの全実施形態 で使用することができる。 図５でも図示されているように、干渉計システムは、２つのＺ測定を実行でき るような方法で実現してもよい。 そのため、第１Ｚ測定鏡２６０の反対側にある基板ホルダーＷＨの側面２６５ も面取りされ、これに第２Ｚ測定鏡を設ける。この鏡は、Ｚ測定軸ＭＡＸ，８に 沿って延びる第２測定ビームと協力する。第２Ｚ測定ビームは測定鏡によって第 ２Ｚ反射体２６８へと反射し、これはプレート２６３の下側に配置される。第２ Ｚ測定ビームはＺ反射体２６８によって測定鏡へと反射し、これは測定ビームを 測定軸ＭＡＸＭ８に関連する検出器へと反射する。測定軸ＭＡＸ，７およびＭＡ Ｘ，８によって供給される信号を加えることにより、基板の平均Ｚ位置を判別す ることができる。したがって、Ｚ位置の値は、基板ホルダーのＸ位置とは無関係 に獲得される。 図５に示す実施形態では、Ｙ軸に対する基板の傾斜を示す信号も獲得すること ができる。この信号は、ＭＡＸ，７およびＭＡＸ，８測定軸によって供給される 信号の差に比例する。 図５の実施形態では、特別な放射線源を備え、第２Ｚ検出器を収容する別個の 干渉計ユニット２８０が必要である。図６は、特別な干渉計ユニットが必要でな い干渉計システムの実施形態を示す。この実施形態では、ＭＡＸ，８測定軸の測 定ビームが、第２Ｚ検出器も備えた干渉計ユニット２００によって供給される。 ＭＡＸ，８測定軸の測定ビームは、基板と投影レンズとの間のスペースを横断し 、２つの反射面２７１および２７２を有する屋根形反射体２７０によってＺ測定 鏡２６５へと反射する。鏡２６５は、測定ビームをＺ反射体２６８へと反射させ 、 これは測定ビームを測定鏡２６５へと反射させ、その後、このビームは検出器ユ ニット２００へと逆の経路を横断する。このユニット内で、測定ビームは上述し た第２検出器に受けられる。 Ｚ測定鏡２６０および２６５は基板ホルダーの全長にわたってＹ方向、つまり 図５および図６に示した面に対して垂直の方向に延在する。リソグラフィ装置が ステップ走査器である場合、Ｙ方向は走査方向であり、したがってＺ測定を走査 長全体にわたって実行することができる。 原則的に、Ｚ測定鏡の幅は、この鏡の区域におけるＺ測定ビームの断面の直径 と等しい、またはこのビームがＺ反射体への経路を２回辿る場合は、これよりわ ずかに大きい。つまり、この幅を制限することができ、Ｚ測定鏡の表面を小さい ままにしておける。測定鏡は、総面積が小さいので、実際に望ましい表面精度で 製造することができる。 図６で示すように、投影レンズ・システムＰＬの主軸ＡＡ’とＺ反射体２６８ の端部との間には所定の距離がある。この距離は、例えば約７０ｍｍである。Ｚ 測定も基板ホルダーＷＨの極端なＸ位置（図７で示すように、基板の最右部分が 図示されている）で実行できるため、軸ＡＡ’と測定鏡２６５との間の距離ｈは 、少なくともその位置での距離ｆに等しくなければならない。これは、Ｚ測定の ために、Ｘ方向での基板ホルダーの幅を所定の値だけ増加させねばならないこと を意味することがある。ＭＡＸ，８測定軸を介したＺ測定に加えて、ＭＡＸ，７ 測定軸を介したＺ測定も実行する場合、基板ホルダーの幅は、この値の２倍に増 加させるとよい。基板ホルダーも、Ｚ測定鏡とＹおよびＹ測定鏡との両方をその 側面に配置できるため、所定の高さがなければならないので、Ｘ方向の寸法が大 きくなると、ホルダーの重量が大幅に増加する。したがって、Ｚ測定鏡は、面取 りした側面を有する棒形の要素上に配置することが好ましく、その要素は基板ホ ルダーに固定接続される。 図７は、２つのＺ測定鏡２９３および２９４が棒形要素２９１、２９２上に配 置された干渉計システムの実施形態を示す。ここでも、測定鏡に必要な幅は、こ の鏡の区域で測定ビームの断面直径と等しいか、それよりわずかに大きく、した がって棒形要素のＺ方向の寸法を制限することができる。記載されたＺ測定を実 行するのに適するよう基板ホルダーに加える余分な重量は、これによって制限さ れる。図７に示すように、２つのＺ測定鏡は、基板ホルダーの下部分に配置され る。その結果、干渉計ユニット２００に関連するＸ測定軸を、基板ホルダーの上 面の近傍に配置することができ、これらの測定軸のアッベ誤差の危険性を低下さ せることができる。さらに、基板ホルダーの側面の最大部分および投影システム と基板ホルダーとの間の最大スペースは、記載した測定以外の測定を実行するの に使用することができ、本発明とは無関係である。 図７は、投影ビームＰＢも示す。ステップ走査器リソグラフィ装置の場合、こ のビームは基板の区域で、例えば長方形などの長い形の断面を有し、その縦方向 はＸ方向と平行である。基板領域にマスク・パターンを撮像する度に、マスクお よび基板を投影ビームおよび投影レンズ・システムに対してＹ方向に移動させる ことにより、このビームを基板上でＹ方向に移動させる。 本出願人の名前で出願され、本特許出願の前、またはこれと同時に公示される 欧州特許出願第97203771.7(PHQ97.010)号は、本発明による方法の実現以外の用 途のため、Ｚ測定軸を伴う複合干渉計システムの種々の実施形態について記述し ている。複数のＸおよび／またはＹ測定軸を有するこれらの干渉計システムの実 施形態は、本発明による方法を実行するのにも使用することができる。少なくと も１本のＺ測定軸ばかりでなく少なくとも５本の他のＸおよびＹ測定軸を使用す る干渉計システムが好ましい。というのは、ＸおよびＹ位置およびＺ軸を中心と した回転ばかりでなく、Ｘ軸およびＹ軸に対する基板の傾斜も、これで測定でき るからである。先行の特許出願を参照することにより、これは参照により本明細 書に組み込まれるので、干渉計システムの実施形態の構造的詳細を、これ以上記 述する必要はない。 Ｚ反射体およびＺ測定鏡から戻るＺ測定ビームの経路は、このＺ測定鏡と、こ のビームに関連する干渉計との間に、この測定ビームを再びＺ測定鏡およびＺ反 射体へと反射させる逆反射体を組み込むことができる。その結果、Ｚ測定鏡およ びＺ反射体上で測定ビームが余分に反射し、したがってこの測定ビームの経路に ある鏡で起こりうる傾斜が発生した場合に、測定ビームの元の方向を維持するこ とが実現される。したがって、Ｚ測定信号でのビームの飛びを、大幅に減少させ ることができる。Ｚ測定ビームの経路に逆反射体がある干渉計システムの実施形 態は、上述した先行の特許出願にも記載されている。 リソグラフィ装置の複合干渉計システムで必要な精度に関して、温度、気圧、 湿度などの周囲のパラメータの変化が、ある役割を果たし始めることがある。こ れらの変化は、干渉計のビームが伝搬する媒体の屈折率を変化させる。このよう な変化は、媒体の乱流によっても生じることがある。補正できるよう、これらの 変化を判別できるようにするため、干渉計システムに静止反射体と協力する余分 な測定軸、つまり基準測定軸を設けてもよい。基準軸の測定ビームは、一定の幾 何学的経路長を横断する。しかし、光学経路の長さは、幾何学的経路長と横断す る媒体の屈折率との積であり、屈折率の変化から影響を受ける。したがって、こ の変化は、基準軸測定ビームとそれに関連する基準ビームとが横断する経路の長 さの差にも影響を与える。この差は、基準測定軸に関連する干渉計ユニットの余 分な基準検出器によって測定される。この検出器の出力信号を使用して、乱流ま たは周囲のパラメータの変化による屈折率の変動の情報を、他の測定軸を介して 獲得することができる。 屈折率の変動は、例えば２倍の差などの大きく異なる波長を有し、干渉計ビー ムが伝搬する媒体内で同じ経路を横断する２本の測定ビームによって、測定する こともできる。ビームの屈折率は、そのビームの波長に依存するので、これらの ビームの光学経路長は、ビームの幾何学的経路長が等しくても異なり、したがっ て、これらのビームは検出器に到着時に位相差を有する。屈折率が変動した場合 、この位相差も変化するので、屈折率の変動を示す信号が獲得される。 マスクおよび基板が、ＩＣ区域の照明中に基板の高いフィードスルー率を有す るリソグラフィ装置で、確実に極めて高精度の方法で互いに対して配置されるた め、基板ホルダーおおびマスク・ホルダーのアクチュエータの力が基板ホルダー の干渉計システムの構成要素に、ステップ走査器の場合はマスク・ホルダーの干 渉計システムに伝達されることは、防止しなければならない。そのため、測定鏡 を除く干渉計システムの構成要素を、投影システムも固定されている剛性の枠に 配置することができ、この枠は装置の他の構成要素から動的に隔離されて吊り下 げられる。これで、干渉計の構成要素は、投影システムを妨害することなく固定 結合される。前記枠は計測学的枠とも呼ばれ、装置の振動から動的に隔離され、 またはその振動のない状態で吊り下げられ、そこにある干渉計の構成要素の位置 は、基板テーブルおよびマスク・テーブルの駆動力などの外力から、もはや影響 されない。 図８は、計測学的枠を設けたステップ走査式光学リソグラフィ装置を概略的に 示す。このような装置は、基板の干渉計システムＩＳＷばかりでなく、マスクの ＸおよびＹ変位を測定する干渉計システムＩＳＭも備える。これらの干渉計シス テムおよび投影システムＰＬが計測学的枠ＭＦに配置されているので、これらの システムは互いに固定され、投影システムによって形成されるマスク・パターン の画像は、干渉計システムに結合される。 基板干渉計システムの測定鏡２９０および２９３、およびマスク干渉計システ ムの測定鏡２９７は、基板およびマスクが固定されている基板ホルダーＷＨおよ びマスク・ホルダーＭＨのそれぞれ一部であるので、基板およびマスクの動作は 、これらのシステムで直接測定される。その結果、これらの動作および形成され るマスク・パターンの画像は、Ｚ軸に沿って基板およびマスクの相互位置を調節 するアクチュエータなど、装置の他の構成要素の動作から影響を受けない。 ＸおよびＹ方向にマスクおよび基板を変位させるアクチュエータ（図８には、 ＸアクチュエータＸＡ_wおよびＸＡ_rのみが棒で図示されている）は、アクチュエ ータ枠ＡＦの部分を形成する。 計測学的枠は、概略的に図示された動的絶縁器ＳＵ₁、ＳＵ₂、ＳＵ₃およびＳ Ｕ₄によってアクチュエータ枠内で吊り下げられ、したがってこの枠は装置の残 りから動的に隔離されている。マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが 、アクチュエータ枠内に配置される。基板テーブルは３つのＺアクチュエータを 有し、そのうち２つＺＡ_w,1およびＺＡ_w,2が図示され、基板のＺ位置は、３つの アクチュエータに等しく通電することによって基板のＺ位置を調節するが、３つ のアクチュエータに不均等に通電することによって基板の傾斜を実現することが できる。これらの動作は、マスク・テーブルにも３つのＺアクチュエータを設け れば、同様の方法でマスクでも実現することができ、そのうち２つＺＡ_r,1およ びＺＡ_r,2が図示されている。 プレート２６３は、投影レンズ・ホルダーの下部分に固定され、計測学的枠内 にある。既に述べたように、このプレートの反射性の下側２６４が、干渉計シス テムＩＳＷのＺ測定軸のＺ反射体を構成する。 計測学的枠およびアクチュエータ枠を備えた図８の構造は、本発明によりＺ測 定を実行するステップ・タイプのリソグラフィ装置にも使用することができる。 このような装置は、マスク干渉計システムを含まない。 計測学的枠には、剛性および安定性に関して厳格な要件を加えねばならず、こ の枠の材料は、熱膨張率が非常に小さくなければならない。しかし、基板干渉計 システムおよび場合によってはマスク干渉計システムのＸおよびＹ測定軸の基準 鏡を、投影レンズ・システムＰＬのホルダーまたは計測学的プレート２６３に固 定すれば、この要件を緩和することができる。干渉計システムと投影レンズ・シ ステムとは、光学的に結合され、相互の動作が測定に影響することはない。この 機能を、プレート２６３の下に２つの基準鏡２９８および２９９で、図８に概略 的に示す。基準ビームを、基板干渉計システムから反射体（図示せず）を介して 、これらの基準鏡に案内することができる。マスク干渉計システムの場合も、基 準鏡を投影レンズ・システムのホルダーに固定してよい。 計測学的枠がないリソグラフィ投影装置でも、同じ利点を獲得するよう、基板 干渉計システム、および場合によってはマスク干渉計システムのＸおよびＹ基準 鏡を、投影レンズ・システムのホルダーに固定することができる。多軸干渉計シ ステムを設けても、Ｚ測定軸がないフォトリソグラフィ投影装置は、投影レンズ ・システムのホルダーに基準鏡が固定され、それ自体で知られ、ＰＣＴＷＯ97/3 3205号に記載されている。 図９は、本発明による方法を実行するのに適したリソグラフィ装置の所定の実 施形態において、投影ステーションおよび測定ステーションで実行される干渉計 測定の概観である。この図は、Ｘ測定鏡Ｒ₁、Ｒ’₁、Ｙ測定鏡Ｒ₂およびＲ’₂、 およびＺ測定鏡Ｒ_3,1、Ｒ_3,2、Ｒ’_3,1、Ｒ’_3,2を有する２つの基板ホルダー１ １１および１１３を示す。図９の中心部分は、ＸＹ面で切り取った断面、上部分 はＸＺ面で切り取った断面、左側部分はＹＺ面で切り取った断面である。参照番 号３００および３１０は、照明ステーションおよびアラインメント・ステ ーションの測定区域を示す。各測定軸を、２つの文字と１つの数字で示す。最初 の文字は、該当する測定軸で実行する測定の方向（Ｘ、ＹまたはＺ）を示し、数 字はこの方向の測定軸の数を示し、２番目の文字は、測定を実行するのがアライ ンメント・ステーション（Ｍ）か照明ステーション（Ｅ）を示す。図９の実施形 態では、Ｘ方向およびＹ方向の両方で３本の測定軸に沿って測定を実行し、２つ のＺ測定を実行する。干渉計ユニット３３０は、投影ステーションのＹ測定に使 用する。投影ステーションおよび測定ステーションの対応する干渉計ユニットは 、同じ参照番号で示すが、測定ステーションの干渉計ユニットの参照番号はプラ イム記号を付ける。 ２つの基板テーブルおよび関連するホルダーを、リソグラフィ装置の測定ステ ーションから投影ステーションへ、およびその逆へ移動させるため、共通の回転 を介して基板を測定ステーションまたは投影ステーションへ運べるよう、この移 動中に２つの基板テーブルを共通の回転式アームに固定することができる。しか し、ステーション間の移動を実行するため、基板テーブルは、ＸＹ面で直線運動 をするよう、別個に駆動されることが好ましい。図１０は、基板ホルダー１１１ および１１３および関連のテーブル（図示せず）が、、この場合に投影ステーシ ョン３００および測定ステーション３１０に対していかに移動するかを示す。こ の図では、４つの異なる状況を左から右へＳＩＴ１、ＳＩＴ２、ＳＩＴ３および ＳＩＴ４で示す。ＳＩＴ１では、基板ホルダー１１１が投影ステーション３００ の中にあり、このホルダー上にある基板が照明され、基板ホルダー１１３は測定 ステーション３１０の中にあり、このホルダー内の基板が測定される。ＳＩＴ２ では、照明プロセスおよび測定プロセスが完了し、２つの基板ホルダーが該当す るステーションを出ている。ＳＩＴ３では、２つの基板ホルダーが互いを通過し 、基板ホルダー１１１は測定ステーション３１０への途上にあり、基板ホルダー １１３は投影ステーション３００への途上にある。ＳＩＴ４では、基板ホルダー １１３が、このホルダー上にある基板を照明することができるよう、投影ステー ション３００内に位置し、一方基板ホルダー１１１は、第１基板を取り外して新 しい基板を設けた後、この基板で測定を実行できるよう、測定ステーション３１ ０に配置される。 基板領域の高さおよび位置を測定する新規の方法を、ＩＣ構造を製造するフォ トリソグラフィ装置に関連して述べてきた。しかし、この方法は、インテグレイ テッド・オプティックスやプレーナー光学システムの構造、磁気ドメイン・メモ リの案内および検出パターン、または液晶表示パネルの構造など、他の構造を製 造するフォトリソグラフィ装置にも使用することができる。方法は、イオン放射 線、電子放射線またはＸ先放射線など、光放射線以外の放射線を使用して、マス ク・パターンを縮小して、または縮小せず基板上に撮像する他のリソグラフィ装 置にも、使用することができる。画像は、投影システムで形成される画像ばかり でなく、近接画像でもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．投影ビームおよび投影システムによって、放射線感応層を設けた基板の複 数の領域にマスク・パターンを投影する方法で、基板を伴う基板ホルダーを投影 ビーム中および投影システムの下に導入する前に、 投影ビームの軸に平行の方向で高さを測定することと、 基板ホルダーの基準面の高さを測定することと、 基板領域の高さと基板ホルダーの基準面の高さとの関係を確立することと、 この関係をメモリに保存することによって、各基板領域について基板の表面輪 郭を判別し、 基板を伴う基板ホルダーを、各基板領域の照明のために投影ビーム中に導入した 後、基板ホルダーの基準面の高さを検査することにより、この領域の高さを調節 する方法において、各基板領域の高さの測定にて、前記領域および第１高さセン サーを、投影ビームの軸に対して垂直の面で互いに対して移動させ、第２高さセ ンサーを、基板支持基準面の高さを測定するために使用し、該当する基板領域の 理想的高さに関連する基板支持基準面の高さを、その後、計算して保存し、基板 を投影ビーム中に導入した後、各基板領域のこの高さの値のみを第３高さセンサ ーで検査することを特徴とする方法。 ２．基板領域ごとに、この基板領域の高さおよび基板ホルダー基準面の高さを 同時に測定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３．基板を伴う基板ホルダーを投影ビーム中に導入する前後両方、および基板 ホルダー基準面の高さを測定する時に、Ｘ軸およびＹ軸に沿って基板の位置も測 定し、Ｘ軸およびＹ軸は３軸直交座標系の軸であり、そのＺ軸が投影ビームの軸 に平行であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。 ４．基板を伴う基板ホルダーを投影ビーム中に導入する前に、各基板領域につ いて、前記基板領域に関連するアラインメント・マークと基板ホルダー上の少な くとも１つの基準マークとの間の関係を求め、基板を伴う基板ホルダーを投影ビ ーム中に導入した後、照明する前に、前記関係を用いながら、マスク上の対応す るマークに対して前記基準マークのアラインメントをとることにより、各基板領 域のアラインメントをとることを特徴とする、請求項３に記載の方法。 ５．請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の方法を用いる、リ ソグラフィ技術によって製造される製品。 ６．マスク・パターンを基板ホルダー上に配置された基板の複数の領域に投影 する投影ステーションと、各基板領域の高さおよび基板ホルダーの基準面の高さ を測定する測定ステーションとを備える装置で、装置を通る基板の経路が、測定 ステーションを介して投影ステーションへと延在する装置であって、測定ステー ションが、それぞれ基板領域および基板ホルダー基準面の高さを測定する第１お よび第２高さセンサーを収容し、投影ステーションが、基板ホルダー基準面の高 さを測定する第３高さセンサーを収容することを特徴とする、請求項１に記載の 方法を実行するのに適したリソグラフィ投影装置。 ７．測定ステーションが、基板領域に関連したアラインメント・マークを撮像 する要素を備える光学的アラインメント・システムと、アラインメント・システ ム内の基準マーク上の少なくとも１つの基板ホルダー・アラインメント・マーク とを含むことを特徴とする、請求項６に記載のリソグラフィ投影装置。 ８．３つの高さセンサーが光学的高さセンサーであることを特徴とする、請求 項６または請求項７に記載のリソグラフィ投影装置。 ９．第２および第３高さセンサーのうちの少なくとも１つが、基板のＸおよび Ｙ変位および位置を測定する別個の複合ＸＹＺ干渉計システムの一部を形成して 、幾つかのＸおよびＹ測定軸を有し、その数が、少なくとも干渉計で求める基板 の変位数に等しく、前記測定軸が、基板ホルダー上に配置されたＸおよびＹ測定 鏡と協力し、前記干渉計システムが、さらに、ＸＹ面に対して鋭角で基板ホルダ ー上に配置されたＺ測定鏡と協力し、前記Ｚ測定軸およびＺ測定鏡が、Ｚ反射体 およびＺ検出器とともに高さセンサーを構成することを特徴とする、請求項８に 記載のリソグラフィ投影装置。 １０．干渉計システムのＺ測定鏡が、ＸＹ面に対してほぼ４５°の角度で基板 ホルダー上に配置されることを特徴とする、請求項９に記載のリソグラフィ投影 装置。 １１．干渉計システムのＺ測定鏡が、ＸまたはＹ測定鏡の面取り部分で構成さ れることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載のリソグラフィ投影装 置。 １２．干渉計システムのＺ測定鏡が、Ｘまたはｙ測定鏡も配置された基板ホル ダーの側面に配置された面取り棒で構成され、前記棒が、Ｚ方向に前記側面の小 さい部分のみ、およびこれに垂直の方向で側面全体に延在することを特徴とする 、請求項９または請求項１０に記載のリソグラフィ投影装置。 １３．干渉計システムのＺ測定鏡が、基板から遠い基板ホルダーの部分に配置 されることを特徴とする、請求項１２に記載のリソグラフィ投影装置。 １４．Ｚ測定ビームに関連した基準ビームの基準鏡が、Ｚ測定鏡も配置された 基板ホルダーの側面に配置されたＸまたはＹ測定鏡で構成されることを特徴とす る、請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。 １５．Ｚ測定ビームの経路が、Ｚ測定鏡で反射してＺ検出器に向けられるＺ測 定ビームを、前記測定鏡でさらに反射させるために前記鏡に反射させる逆反射体 を組み込むことを特徴とする、請求項９から請求項１４のいずれか一項に記載の リソグラフィ投影装置。 １６．Ｚ測定軸に加えて、干渉計システムがさらに少なくとも５本の測定軸を 備えることを特徴とする、請求項９から請求項１５のいずれか一項に記載のリソ グラフィ投影装置。 １７．干渉計システムが、波長の異なる２本の測定ビームが伝搬する測定軸を 有する、請求項９から請求項１６のいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置 。 １８．測定鏡を除き、投影ステーションと干渉計ステーション、さらにＺ反射 体の構成要素が、投影ステーションも固定されている剛性の枠内に配置され、枠 が装置の他の構成要素から動的に隔離されて吊り下げられることを特徴とする、 請求項９から請求項１７のいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。 １９．ＸおよびＹ測定ビームに関連する基準ビームの基準鏡が、投影システム のホルダー上に配置されることを特徴とする、請求項９から請求項１８のいずれ か一項に記載のリソグラフィ投影装置。 ２０．基板を投影ビーム中に導入する前に、複数の基板領域の表面輪郭を求め る際、連続的に検査した領域が互いに対して配置された順序によって規定された 特定のルートに従い、その後、基板を投影ビーム中および投影ステーションの下 に導入する時、領域の照明中に同じルートを辿ることを特徴とする、請求項１か ら請求項４のいずれか一項に記載の方法。