JP2004511093A - 取り付けおよび取り外し可能なセンサ - Google Patents

Abstract

ステージアセンブリ上に取り付け、ステージアセンブリ上から取り外すことが可能なセンサ装置。上記センサ装置は、基板（４０２）および上記基板に接続された一つ以上のセンサ（１０４）を含む。上記センサ装置はまた、上記基板に接続し、上記センサ装置をステージアセンブリの表面（５０２）上に取り付けることを可能にする少なくとも一つのステージアセンブリコネクタ（４１４）、および上記基板に接続された少なくとも一つのマニピュレータコネクタ（４２０）を含み得る。上記マニピュレータコネクタ（４２０）は、上記センサ装置を上記ステージアセンブリ上に取り付け、上記センサ装置を上記ステージアセンブリから取り外す操作を可能にする。
【選択図】図６

Description

【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、概して、フォトリソグラフィシステムに関する。具体的には、本発明は、フォトリソグラフィプロセスに用いられるセンサに関する。
【０００２】
（関連技術）
リソグラフィは、基板表面上にフィーチャを生成するために用いられるプロセスである。基板の例は、フラットパネルディスプレイ、回路基板、種々の集積回路などの製造の際に用いられる基板を含む。例えば、半導体ウェハが集積回路を製造する基板として用いられ得る。
【０００３】
リソグラフィの間、レチクルを用いて、基板上に所望のパターンが転写される。レチクルは、用いられるリソグラフィック波長に透過な材料（単数または複数）（例えば、可視光の場合にはガラス）から形成され得る。さらに、レチクルは、用いられるリソグラフィック波長を反射する材料（単数または複数）からも形成され得る。レチクルはそのレチクル自体のプリントされた画像を有する。レチクルのサイズは、レチクルが用いられる特定のシステムに対して選択される。リソグラフィの間、照射源は、レチクルステージ上に配置されたレチクルを照射する。この照射は、基板チャックによって基板ステージ上に配置された基板上に画像を露光する。基板上に露光された画像は、レチクル上にプリントされた画像に対応する。
【０００４】
投影された画像は、層の特徴（例えば、基板表面上に堆積されたフォトレジスト）を変化させる。これらの変化は、露光中に基板上に投影されたフィーチャに対応する。露光に続いて、この層はエッチングが施されてパターン化された層が生成され得る。パターンは、露光中に基板上に投影されたフィーチャに対応する。次いで、このパターン化された層を用いて、導電層、半導体層または絶縁層などの、基板内の基底構造層の露光された部分を除去し得る。次いで、基板表面上に所望のフィーチャが形成されるまで、このプロセスが他の工程と共に繰り返される。
【０００５】
リソグラフィシステムは、定期的なテストおよび較正を必要とする。通常、このようなテストおよび較正は、基板ステージ上にセンサを配置することを必要とする。従来のセンサは永久的に基板ステージに固定される。高度なリソグラフィシステムは、複数のテストセンサおよび較正センサを必要とすることが多い。ステージに固定された各センサは、センサ自体、およびセンサを支持するのに必要な表面エリアが増加した結果として、質量を増加させる。ステージ質量を減少させるには、特定のこれらのセンサを使用の直前にステージに取り付け、使用の直後に取り外す。このようなセンサを用いるには、リソグラフィシステムの動作を中断する必要があり、技術者はセンサを手動で取り付け、および取り外す必要がある。この中断はコストがかかるものである。なぜならば、中断により労力がかかり速度が落ちるため、このツールを用いてリソグラフィを実行し得る時間が制限されるからである。
【０００６】
したがって、必要なのは、センサの効率的な利用を可能にするセンサ装置である。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明は、取り付けおよび取り外しが可能なセンサ装置用のシステムおよび方法を提供する。本発明の一実施形態によって、上記センサ装置は、基板および上記基板に接続されたセンサを含む。さらなる実施形態において、上記センサ装置は、上記基板に接続し、上記センサ装置をステージアセンブリ上に取り付けることを可能にする少なくとも一つのステージアセンブリコネクタ、および上記基板に接続された少なくとも一つのマニピュレータコネクタを含む。上記基板は、マニピュレータが、上記センサ装置を上記ステージアセンブリ上に取り付け、上記センサ装置を上記ステージアセンブリから取り外すことを可能にする。
【０００８】
本発明の実施形態において、上記センサ装置は、上記センサと光学系との物理的位置合わせを可能にする一つ以上の位置合わせマーキングを有する。
【０００９】
本発明の一実施形態において、上記センサ装置は上記センサに接続された通信インターフェースを含む。上記通信インターフェースは、上記センサ装置が上記ステージアセンブリ上に取り付けられた場合に上記センサがデータインターフェースと通信することを可能にする。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態において、上記センサ装置は電力を上記センサに供給するバッテリを含む。
【００１１】
本発明は、ステージアセンブリ上にセンサ装置を取り付ける方法、およびステージアセンブリからセンサ装置を取り外す方法も含む。これらの方法は、マニピュレータと上記センサ装置との係合を含む。
【００１２】
フォトリソグラフィなどの用途において、本発明は、特定の工具（ｔｏｏｌｉｎｇ）または機構の中断時間なく、半導体フォトリソグラフィ機構の定期的な較正および診断を行う際に用いられるセンサを自動的に配置および取り外すことが可能であることが有利である。
【００１３】
本発明はさらに、必要になるまで上記ステージから検出器および電子機器を外しておくことによって、ステージ質量を減少させることが利点である。
【００１４】
さらに、本発明は、動作時間を実質的に節減することを可能にすることが利点である。例えば、センサおよび検出器の取り換えが、フォトリソグラフィシステムを外す必要なく実行され得る。
【００１５】
さらに、本発明により、較正標準などのセンサおよび／または検出器を複数のシステム（例えば、半導体製造設備内の複数のフォトリソグラフィ機構）間で共有することが可能になる。
【００１６】
（好適な実施形態の詳細な説明）
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明を示し、説明と共に本発明の原理を説明し、かつ、当業者が本発明を製造および使用することを可能にすることにさらに役立つ。
【００１７】
ここで、本発明を添付の図面を参照しながら説明する。図面においては、同様の参照符号は同一または機能的に類似の要素を示す。さらに、参照符号の左端の桁（単数または複数）は、参照符号が初出した図面の番号と同一である。
【００１８】
（概略）
図１は、本発明の一実施形態によるセンサ装置１０２のブロック図である。センサ装置１０２は、センサ１０４と、センサ１０４に接続された通信インターフェース１０６と、ステージアセンブリインターフェース１０８と、マニピュレータインターフェース１１０とを含む。本発明の一実施形態によって、センサ装置１０２を、マニピュレータ１１４によってステージアセンブリ１１２の取り付けインターフェース１１８上に取り付け、および取り付けインターフェース１１８から取り外すことが可能である。
【００１９】
センサ１０４は、入力信号（単数または複数）を受信して応答するデバイスである。本発明の一実施形態において、センサ１０４は、出力信号（単数または複数）を生成することによって、入力信号および／または入力刺激に応答する。これらの出力信号は、センサ装置１０２がステージアセンブリ１１２上に取り付けられた場合にデータインターフェース１１６に伝送される。表１は、センサ１０４内に設けられ得る例示のセンサのリストを提供する。表１は、これらの例示のセンサそれぞれの簡単な説明も提供する。これらの例示のセンサは例示として提供され、本発明の範囲を限定するものとしては提供されない。
【００２０】
【表１】

センサ１０４は、通信インターフェース１０６を介してデータインターフェース１１６に出力信号を伝送する。本発明の一実施形態において、情報は、ステージアセンブリ１１２によって備えられたチャネル（図示せず）を介して、通信インターフェース１０６とデータインターフェース１１６との間で転送される。このようなチャネルの例は、ワイヤー、コンピュータシステムバス、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、および／または本明細書の教示から当業者に明らかとなる他のチャネルなどのコンダクタによって提供された電気接続（単数または複数）を含む。当業者に明らかであるように、本発明のさらなる実施形態において、情報は、無線周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）光通信、および／または他の技術などの技術を介して、通信インターフェース１０６とデータインターフェース１１６との間で直接転送される。
【００２１】
データインターフェース１１６は、通信インターフェース１０６を介してセンサ１０４から受信した情報を格納および／または処理する。本発明の一実施形態において、データインターフェース１１６はまた、センサ１０４から収集したデータをユーザに分析用に出力し得る。データインターフェース１１６は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせを用いて実現され得る。
【００２２】
ステージアセンブリインターフェース１０８は、センサ装置１０２をステージアセンブリ１１２上に取り付けることを可能にする。本発明の一実施形態において、ステージアセンブリ１１２は、半導体フォトリソグラフィプロセスにおいて用いられるウェハステージである。しかし、本発明のさらなる実施形態において、ステージアセンブリ１１２は、他の種類のフォトリソグラフィに関するプロセスにおいて用いられるステージまたは類似の構造であり得る。さらに、ステージアセンブリ１１２は、レチクル書き込みプロセスにおいて用いられるステージであり得る。さらに、ステージアセンブリ１１２は、例えば、光学顕微鏡および／または電子顕微鏡を用いる検査システム内のステージであり得る。さらに、ステージアセンブリ１１２は、当業者に明らかであり、本明細書の教示から明らかとなる他の技術において用いられるステージであり得る。
【００２３】
マニピュレータインターフェース１１０は、センサ装置１０２をマニピュレータ１１４に接続することを可能にする。センサ装置１０２がマニピュレータ１１４に接続された場合、マニピュレータ１１４はセンサ装置１０２の位置を制御し得る。さらに、マニピュレータ１１４はステージアセンブリ１１２上にセンサ装置１０２を取り付け得、ステージアセンブリ１１２からセンサ装置１０２を取り外し得る。本発明の一実施形態において、マニピュレータ１１４はロボットエンドエフェクターである。しかし、当業者に明らかであるように、さらなる実施形態において、マニピュレータ１１４は他のデバイスであり得る。
【００２４】
フォトリソグラフィの用途において、超紫外線（ＥＵＶ）または１５７ナノメータの波長を含む大気条件など、特定の大気条件が、関連付けられたフォトリソグラフィチャンバ内で維持される必要がある。例えば、ＥＵＶ用途には真空が必要であり、１５７ナノメータの用途には無酸素の環境が必要である。このような環境を維持するには、外部環境との材料の移動を可能にしながら、ロードロックとして公知の中間チャンバが用いられる。これらのロードロックは、材料を移動させながら、このような環境間の隔離を維持する。したがって、特定の半導体フォトリソグラフィの用途において、ロボットエンドエフェクター１１４は、ウェハロードロック（図示せず）とステージアセンブリ１１２との間でセンサ装置１０４を運搬する。
【００２５】
図２Ａ〜図２Ｄは、センサ装置１０２をステージアセンブリ１１２上に取り付けることに関する動作の順序を示す。この取り付け動作はマニピュレータ１１４によって制御される。図２Ａはこの順序の第一の工程を示す。図２Ａにおいて、マニピュレータ１１４およびセンサ装置１０２を、マニピュレータインターフェース１１０を介して接続する。この工程において、マニピュレータ１１４は、センサ装置１０２をステージアセンブリ１１２の方に（「変換」とラベリングされた矢印が示す方向に）移動させる。マニピュレータ１１４は、図２Ｂに示すようにステージアセンブリ１１２と位置が合うまで、この方向にセンサ装置１０２を移動させる。フォトリソグラフィに関する一実施形態において、この工程は、ウェハロードロック（図示せず）を介して、センサ装置１０２をフォトリソグラフィチャンバ（図示せず）内に移動させる工程、および／またはステージアセンブリ１１２を位置決めする工程を含む。このステージアセンブリ１１２を位置決めする工程は、６つの自由度でのステージアセンブリ１１２の回転および変換を含み得る。フォトリソグラフィなどの用途におけるステージアセンブリが非常に正確な動きを可能にするため、ステージアセンブリ１１２を位置決めすると、センサ装置１０２とステージアセンブリ１１２との間で高い正確さの位置合わせが可能になり得る。
【００２６】
図２Ｂは、ステージアセンブリ１１２と位置が合ったセンサ装置１０２を示す。位置合わせが行われた後、マニピュレータ１１４はセンサ装置１０２を、ステージアセンブリ１１２の方に（「変換」とラベリングされた矢印が示す方向に）移動させる。マニピュレータ１１４は、ステージアセンブリ１１２上に取り付けられるまで、この方向にセンサ装置１０２を移動させる。
【００２７】
図２Ｃにおいて、マニピュレータ１１４は、図２Ｂを参照して上述した動きを完了している。この時点で、センサ装置１０２をステージアセンブリインターフェース１０８および取り付けインターフェース１１８を介してステージアセンブリ１１２上に取り付ける。さらに、この時点で、通信インターフェース１０６をデータインターフェース１１６に接続する。この取り付け位置において、マニピュレータ１１４はセンサ装置１０２から自身を分離し得る。
【００２８】
図２Ｄは、センサ装置１０２から自身を分離するマニピュレータ１１４を示す。マニピュレータ１１４は、センサ装置１０２およびステージアセンブリ１１２から離れるように（「変換」とラベリングされた矢印が示す方向に）移動することによって、この分離の動作を実行する。マニピュレータ１１４がセンサ装置１０２から外された後、センサ装置１０２は動作し得る。
【００２９】
この時点で、センサ装置１０２をステージアセンブリ１１２に接続する。これにより、ここで、ステージアセンブリ１１２は、自身の位置決めを行って、センサ装置１０２と光学系（例えば、フォトリソグラフィ投影光学系）との位置合わせを行い得る。一実施形態において、センサ装置１０２は、位置合わせマーキングの使用を介して光学系と位置が合わせれる。このようなマーキングを図４Ａおよび図７を参照して本明細書において説明する。これらの位置合わせマーキングは、光学系を介して読み取られて、制御器（図示せず）によって処理され得る。この制御器は、光基準（例えば、レチクル）に対するステージアセンブリ１１２の位置および位置合わせを制御して、センサ装置１０２を適切に位置決めする。
【００３０】
図３Ａ〜図３Ｄは、ステージアセンブリ１１２からのセンサ装置１０２の取り外しに関する動作の順序を示す。図２Ａ〜図２Ｄを参照して上述した取り付け動作と同様、この動作はマニピュレータ１１４によって制御される。
【００３１】
図３Ａは、この順序における第一の工程を示す。図３Ａにおいて、マニピュレータ１１４は、センサ装置１０２に（「変換」とラベリングされた矢印が示す方向に）接近する。図３Ｂに示すように、マニピュレータ１１４は、マニピュレータインターフェース１１０を介してセンサ装置１０２と接続するまで、センサ装置１０２に接近し続ける。
【００３２】
マニピュレータ１１４がセンサ装置１０２と接続した後、マニピュレータ１１４は、図３Ｃに示すように、ステージアセンブリ１１２と接触している状態からセンサ装置１０２を取り外す。この取り外しは、マニピュレータ１１４がセンサ装置１０２を「変換」とラベリングされた方向に移動させることによって達成される。リソグラフィに関する一実施形態において、この工程は、ウェハロードロック（図示せず）を介して、センサ装置１０６をリソグラフィチャンバから格納エリア（図示せず）に移動させるマニピュレータ１１４を含む。
【００３３】
次に、図３Ｄに示すように、マニピュレータ１１４は、ステージアセンブリ１１２の近傍からセンサ装置１０２を取り外す。この取り外しの方向は、「変換」とラベリングされた矢印によって示される。
【００３４】
（センサ装置）
図４Ａおよび図４Ｂはそれぞれ、本発明の一実施形態によって実現したセンサ装置１０２の概観図を提供する。センサ装置１０２は、第一の表面４０４、第二の表面４０６、および第三の表面（縁）４０８を有する基板４０２を含む。表面４０４および４０６は、実質的に平行であり、縁４０８まで延びる。
【００３５】
基板４０２は、センサコンポーネントの取り付けを可能にするプラットフォームを提供する。本発明の実施形態において、基板４０２は、シリコン、アルミニウム、および／または低膨張ガラスなどの固体材料から構成される。さらに、当業者に明らかであるように、基板４０２は、センサ装置１０２の使用に適した物理特性を有する他の材料から構成されてもよい。
【００３６】
本発明のさらなる実施形態において、基板４０２は、第一の表面４０４および第二の表面４０６などの構造板を支持するフレームを用いて実現される。この実施形態において、縁４０８はフレームを包囲する支持リングとして実現される。さらに、フレームを蜂巣状の構造または類似の構造で固定して、基板４０２の安定性を強化させ得る。このフレーム構造の利点は、これによりセンサ装置１０２の重量が減少することである。さらに、このようなフレーム構造により、センサ装置１０２のコンポーネントを基板４０２の内部に、より容易に挿入することが可能になる。
【００３７】
センサ１０４は第一の表面４０４上に配置される。さらに、第一の表面４０４上に配置されるのは、支持電子機器４１０および複数の位置合わせマーキング４１２ａ〜４１２ｄである。センサ１０４ははんだ付けおよび／またはボンディングなどの技術によって基板４０２の第一の表面４０４に取り付けられ得る。当業者に明らかであるように、このボンディングはエポキシ接着剤および／または他の接着剤などの接着剤（単数または複数）を用いて実行され得る。
【００３８】
センサ１０４は支持電子機器４１０に接続される。本発明の一実施形態において、支持電子機器４１０は、センサ１０４とデータインターフェース１１６との間での情報交換を可能にする通信機能を含む。当業者に明らかであるように、支持電子機器４１０の例は、連続して、且つ、平行なデジタルインターフェース論理を含む。支持電子機器４１０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの任意の組み合わせで実現され得る。
【００３９】
位置合わせマーキング４１２ａ〜４１２ｄは、光学系を用いてセンサ装置１０２の物理的な位置合わせを可能にする。すなわち、位置合わせマーキング４１２は、基準フレームを提供して、ステージアセンブリ１１２が所望の位置合わせ、およびフォトリソグラフィシステムの光学系から、取り付けられたセンサ装置１０２までの距離を設定することを可能にする。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、位置合わせマーキング４１２は、表面４０４上にプリントされ、異なる所定の角度で方向付けられた、対のハッシュマークを含む。本発明のさらなる実施形態において、位置合わせマーキング４１２は、表面４０４上にプリントされた他の種類のマーキングを含み得る。当業者に明らかであるように、このようなマーキングの例は山形および他のパターンを含む。さらに、当業者に明らかであるように、位置合わせマーキング４１２は凸または凹の移動止めによって実現され得る。
【００４０】
ステージアセンブリインターフェース１０８は第二の表面４０６上に配置される。図４Ａおよび図４Ｂに示す実施形態において、ステージアセンブリインターフェース１０８は複数のステージアセンブリコネクタ４１４ａ〜４１４ｃを含む。
【００４１】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、ステージアセンブリコネクタ４１４ａ〜４１４ｃはボールマウント（ｂａｌｌ　ｍｏｕｎｔ）である。センサ装置１０２がステージアセンブリ１１２上に取り付けられた場合、これらのボールマウントはステージアセンブリ１１２に取り付けられたクレードル内に嵌合するため、センサ装置１０２はステージアセンブリ１１２の動きに制限される。これらのクレードルを図５および図６を参照してより詳細に以下に説明する。本発明のさらなる実施形態において、ステージアセンブリインターフェース１０８は他の技術を用いて実現され、センサ装置１１２の取り付けを可能にし得る。当業者に明らかであるように、このような技術の例は、ステージアセンブリ１１２、フックメカニズム、および／または他の技術との磁気結合の使用を含む。
【００４２】
第三の表面４０８はマニピュレータインターフェース１１０を規定する。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、マニピュレータインターフェース１１０は、基板４０２内に空洞を規定する第三の表面４０８上に形成される開口４２０である。マニピュレータ１１４は、マニピュレータ１１４の端部が開口４２０内に挿入された場合にセンサ装置１０２と接続される。
【００４３】
バッテリ４１６は、センサ１０４に接続されて、表面４０６上に配置され得る。バッテリ４１６は電力をセンサ１０４に供給する。必要に応じて、表面４０６上に配置され得る他の要素は、通信インターフェース１０６およびさらなる回路部４１８を含む。さらなる実施形態において、バッテリ４１６は、電力を他のコンポーネント（支持電子機器４１０、さらなる回路部４１８、および通信インターフェース１０６など）に供給する。しかし、本発明のさらなる実施形態において、センサ装置１０２がステージアセンブリ１１２上に取り付けられた場合、通信インターフェース１０６は、センサ１０４への電力の伝達を可能にするセンサ１０４に接続された電力インターフェース、支持電子機器４１０、および／またはさらなる回路部４１８を含む。
【００４４】
通信インターフェース１０６はセンサ１０４に接続される。通信インターフェース１０６はさらに、支持電子機器４１０およびさらなる回路部４１８に接続され得る。本発明の一実施形態において、通信インターフェース１０６は、ステージアセンブリ１１２上に配置された電気コネクタに接続するスプリングコンタクトリードを用いて実現される。このような電気コネクタを図５を参照して以下により詳細に説明する。当業者に明らかであるように、本発明のさらなる実施形態において、通信インターフェース１０６は、一つ以上のアセンブリへの容量結合および／または誘導結合（例えば、ステージアセンブリ１１２、および／または他の近似構造）、ＲＦ通信リンク、および／またはＩＲ通信リンクなどの他の技術を用いて実現される。実施形態において、これらのＲＦ通信リンクおよび／またはＩＲ通信リンクはまた、電力をセンサ１０４、支持電子機器４１０、および／またはさらなる回路部４１８に移動させ得る。
【００４５】
支持電子機器４１０と同様、さらなる回路部４１８は、センサ１０４に接続されて、信号調節および／またはセンサ１０４とデータインターフェース１１６との間での情報交換を可能にするデータバッファリング機能などの機能を提供し得る。当業者に明らかであるように、さらなる回路部４１８は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの任意の組み合わせを用いて実現され得る。
【００４６】
図５は、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリ１１２を実現する概観図である。図５に示すように、ステージアセンブリ１１２は、表面５０２、表面５０２上に配置された複数のセンサ装置マウント５０４ａ〜５０４ｃ、および表面５０２上に配置されたコネクタモジュール５０６を含む。
【００４７】
センサ装置マウント５０４ａ〜５０４ｃは取り付けインターフェース１１８の要素である。センサ装置マウント５０４はそれぞれ、ステージアセンブリコネクタ４１４のうちの一つに対応するクレードル５０８を含む。センサ装置マウント５０４により、センサ装置１０２がステージアセンブリ１１２の動きに制限される。
【００４８】
コネクタモジュール５０６は、通信インターフェース１０６とデータインターフェース１１６との間に接続を提供する。コネクタモジュール５０６はまた、通信インターフェース１０６を介して、センサ装置１０２に電力を供給し得る。本発明の一実施形態において、コネクタモジュール５０６は、通信インターフェース１０６のスプリングコンタクトリードに対応する複数のコンダクタを含む。これらのコンダクタは、ポゴコンタクトであってもよいし、当業者に明らかである他のコンダクタであってもよい。
【００４９】
図６は、図４および図５を参照して上述した実現による、センサ装置１０２およびステージアセンブリ１１２の位置合わせを示す概観図である。図６に示すように、ステージアセンブリコネクタ４１４ａ〜４１４ｃは、対応するクレードル５０８ａ〜５０８ｃと位置合わせされている。
【００５０】
（チャックが取り付け可能なウェハセンサ装置）
特定のセンサおよび検出器は、動作するために実質的に平坦な表面を必要とする。例えば、空中像センサは、個別の焦点工程において空中像を適切に測定するために、実質的に平坦な開口を必要とする。残念ながら、特定のセンサおよび／または検出器（例えば、空中像センサ）を製造するために必要な処理は、センサが配置される基板を湾曲させる傾向がある。
【００５１】
本発明の一実施形態によって、適切な動作のためにこのように湾曲したセンサおよび／または検出器を平坦にする機能は、ウェハチャックによって実行される。
【００５２】
フォトリソグラフィの用途において、ウェハチャックは、ステージアセンブリ１１２に取り付けられて、露光の間、半導体ウェハなどのウェハを平坦に保持する。同様に、ウェハチャックを用いて、センサ装置１０２を保持し、かつ、平坦にし得る。さらに、ウェハチャックは、マニピュレータ１１４などのデバイスによって、ステージアセンブリ１１２に取り付けられ、および、取り外され得る。したがって、本発明の実施形態によって、センサ装置１０２はウェハ基板上に実現され、取り付けインターフェース１１８はステージアセンブリ１１２に接続されたウェハチャックを用いて実現される。
【００５３】
図７は、本発明の一実施形態による、センサ装置１０２’のチャックが取り付け可能なウェハ実現の概観図である。センサ装置１０２’は、支持電子機器４１０’および基板としてのウェハ７０２上に配置された位置合わせマーキング４１２ａ’〜４１２ｄ’を含む。さらに、センサ装置１０２’は、センサ装置１０２を参照して、本明細書において記載した特徴および要素を含み得る。
【００５４】
しかし、ステージアセンブリインターフェース１０８を含むセンサ装置１０２とは異なり、実施形態において、センサ装置１０２’はこの要素を含まない。むしろ、ウェハチャック（図示せず）に、ステージアセンブリインターフェース１０８が含まれる。このため、ウェハチャックは、センサ装置１０２’に接続して、そして、センサ装置１０２’を平坦に保持することに加え、ステージアセンブリ１１２に接続する。
【００５５】
一実施形態において、センサ装置１０２’は、ステージアセンブリ１１２上に配置されて、図２Ａ〜図３Ｄを参照して本明細書において説明した動作の順序によって、ステージアセンブリ１１２から取り外される。このような配置および取り外しは、センサ装置１０２’および取り付けられたウェハチャックを共に移動させるマニピュレータ１１４を含み得る。しかし、このような配置および取り外しは、センサ装置１０２’を取り外して、ステージアセンブリ１１２にすでに接続されているウェハチャックに取り付けるマニピュレータ１１４を含み得る。
【００５６】
支持電子機器４１０’は、データ格納および伝送回路部７０４、信号増幅回路部７０６、信号調節回路部７０８、ならびに通信および送電回路部７１０を含み得る（但し、これらに限定されない）。さらに、支持電子機器４１０’は、接地（ｇｒｏｕｎｄ）回路部（図示せず）を含み得る。一実施形態において、支持電子機器４１０’は、支持電子機器４１０を参照して本明細書において説明したように実行する。
【００５７】
一つ以上のセンサ１０４’はウェハ７０２上に配置される。図７に示すように、これらのセンサ（単数または複数）は空中像センサである。一実施形態において、これらの空中像センサは、ポリシリコン、クロムおよび／または化学線波長を透過しない他の材料の層を有する感光性材料から構成され、照射源からのエネルギーの収集を可能にする開口を有する。しかし、本明細書において説明し、本明細書の教示から当業者に明らかであるように、本発明のさらなる実施形態において、センサ（単数または複数）１０４’は他の種類のセンサであってもよい。
【００５８】
センサ（単数または複数）１０４’は、通信および電力伝送回路部７１０から電力を受け取る、データ格納および伝送回路部７０４に接続される。データ格納および伝送回路部７０４は、センサ（単数または複数）１０４’から出力信号を受信し、これらの信号を信号増幅回路部７０６に伝送する。
【００５９】
信号増幅回路部７０６は、データ格納および伝送回路部７０４から受信した信号を増幅し、これらの信号を信号調節回路部７０８に転送する。信号増幅回路部７０６は、通信および電力伝送回路部７１０から電力を受け取る。
【００６０】
信号調節回路部７０８は、増幅した信号を受信して、これらの信号を処理する。これにより、これらの信号は、通信および電力伝送回路部７１０によって、データインターフェース１１６に伝送される準備ができたフォーマットになる。一実施形態において、このフォーマットはデジタル信号を含む。しかし、さらなる実施形態において、このフォーマットはアナログ信号を含む。信号調節回路部７０８は、通信および電力伝送回路部７１０から電力を受け取る。
【００６１】
通信および電力伝送回路部７１０は、センサ装置１０２’の他の要素に電力を供給する。さらに、通信および電力伝送回路部７１０は、信号をデータインターフェース１１６に伝送する。一実施形態において、通信および電力伝送回路部７１０は、バッテリ（図示せず）を含んで電力を供給する。しかし、さらなる実施形態において、通信および電力伝送回路部７１０は、一つ以上のアセンブリ（例えば、ステージアセンブリ１１２、投影光学系（図示せず）、および／または他の近似構造）への誘導結合および／または容量結合を介して電力を受け取り得る。さらに、通信および電力伝送回路部７１０は、ウェハチャック（図示せず）に接触するウェハ７０２の表面上に配置された電気コンタクト（図示せず）を介して電力を受け取り得る。これらのコンタクトは、ウェハチャックと接触を可能にするように、センサ装置１０２’の任意の表面上に配置され得る。
【００６２】
本発明の実施形態において、通信および電力伝送回路部７１０は、容量結合および／または誘導結合などの技術を介して、データインターフェース１１６と情報を交換する。この結合は、ステージアセンブリ１１２および／または投影光学系と行われ得る。さらに、当業者に明らかであるように、通信および電力伝送回路部７１０は、無線周波数（ＲＦ）リンク、光（例えば、赤外線（ＩＲ））通信、および／または他のリンクを介して、情報を通信しおよび／または電力を受け取り得る。
【００６３】
（結論）
本発明の種々の実施形態を上述してきたが、これらは例示のみを目的として提示され、本発明を限定しないことが理解されるべきである。形態および詳細における種々の変更が、本発明の意図および範囲から逸脱せずになされ得ることが当業者に明らかである。当業者に明らかであるように、例えば、本発明は、センサおよび検出器に限定されず、アクチュエータおよび他の種類のデバイスを含み得る。したがって、本発明の幅および範囲は、上述の例示の実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、上掲の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の一実施形態による、機能ブロック図を示す。
【図２Ａ】
図２Ａは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリ上へのセンサ装置の取り付けに関する動作の順序を示す。
【図２Ｂ】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリ上へのセンサ装置の取り付けに関する動作の順序を示す。
【図２Ｃ】
図２Ｃは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリ上へのセンサ装置の取り付けに関する動作の順序を示す。
【図２Ｄ】
図２Ｄは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリ上へのセンサ装置の取り付けに関する動作の順序を示す。
【図３Ａ】
図３Ａは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリからのセンサ装置のステージの取り外しに関する動作の順序を示す。
【図３Ｂ】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリからのセンサ装置のステージの取り外しに関する動作の順序を示す。
【図３Ｃ】
図３Ｃは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリからのセンサ装置のステージの取り外しに関する動作の順序を示す。
【図３Ｄ】
図３Ｄは、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリからのセンサ装置のステージの取り外しに関する動作の順序を示す。
【図４Ａ】
図４Ａは、本発明の一実施形態による、センサ装置の概観図を提供する。
【図４Ｂ】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による、センサ装置の概観図を提供する。
【図５】
図５は、本発明の一実施形態による、ステージアセンブリを実現する概観図である。
【図６】
図６は、本発明の一実施形態による、取り付けるために位置が合わせられたセンサ装置およびステージアセンブリの概観図である。
【図７】
図７は、本発明の一実施形態による、チャックが取り付け可能なウェハセンサ装置の概観図である。

Claims (31)

1. ステージアセンブリ上への取り付けおよび該ステージアセンブリからの取り外しが可能なセンサ装置であって、該センサ装置は、
   基板と、
   該基板に接続された一つ以上のセンサと
   を含むセンサ装置。
2. 前記基板に接続された少なくとも一つのステージアセンブリコネクタであって、前記センサ装置がステージアセンブリ上に取り付けられることを可能にする、少なくとも一つのステージアセンブリと、
   マニピュレータが該センサ装置に接続することを可能にすることによって、該マニピュレータが該センサアセンブリ上に該センサ装置を取り付けること、および該センサアセンブリから該センサ装置を取り外すことを可能にする、少なくとも一つのマニピュレータインターフェースと
   をさらに含む、請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記少なくとも一つのステージアセンブリコネクタのそれぞれは、該ステージアセンブリ上に配置された取り付けインターフェースと係合する、請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記基板は前記センサと光学系との物理的位置合わせを可能にする一つ以上の位置合わせマーキングを有する、請求項１に記載のセンサ装置。
5. 前記一つ以上のセンサに接続された通信インターフェースをさらに含み、該通信インターフェースは、前記センサ装置が前記ステージアセンブリ上に取り付けられた場合に、該一つ以上のセンサがデータインターフェースと通信することを可能にする、請求項１に記載のセンサ装置。
6. 前記通信インターフェースは、前記ステージアセンブリ上に配置された電気コネクタに接続するスプリングコンタクトリードを含む、請求項５に記載のセンサ装置。
7. 前記通信インターフェースは前記ステージアセンブリとの容量結合を含む、請求項５に記載のセンサ装置。
8. 前記通信インターフェースは前記ステージアセンブリとの誘導結合を含む、請求項５に記載のセンサ装置。
9. 前記通信インターフェースは光通信リンクを含む、請求項５に記載のセンサ装置。
10. 前記通信インターフェースは無線周波数（ＲＦ）通信リンクを含む、請求項５に記載のセンサ装置。
11. 前記センサに接続され、該センサに電力を供給するバッテリをさらに含む、請求項１に記載のセンサ装置。
12. 前記一つ以上のセンサに接続され、前記センサ装置が前記ステージアセンブリ上に取り付けられた場合に、該一つ以上のセンサへの電力の伝達を可能にする電力インターフェースをさらに含む、請求項１に記載のセンサ装置。
13. 前記電力インターフェースは、無線周波数（ＲＦ）通信リンクを介して前記一つ以上のセンサへの電力の伝達を可能にする、請求項１２に記載のセンサ装置。
14. 前記電力インターフェースは、光通信リンクを介して前記一つ以上のセンサへの電力の伝達を可能にする、請求項１２に記載のセンサ装置。
15. 前記センサのうちの一つは波面感知検出器を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
16. 前記センサのうちの一つは干渉計を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
17. 前記センサのうちの一つは線量較正標準を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
18. 前記センサのうちの一つはレチクル位置合わせセンサを含む、請求項１に記載のセンサ装置。
19. 前記センサのうちの一つは線量均一度検出器を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
20. 前記センサのうちの一つは空中像センサを含む、請求項１に記載のセンサ装置。
21. 前記センサのうちの一つは線量検出器を含む、請求項１に記載のセンサ装置。
22. ステージアセンブリ上にセンサ装置を取り付ける方法であって、該センサ装置は、基板および該基板に接続された一つ以上のセンサを含み、該方法は、
    マニピュレータを該センサ装置に係合させる工程と、
    該センサ装置を該ステージアセンブリ上に配置する工程と、
    該センサ装置から該マニピュレータを外す工程と
    を包含する方法。
23. 前記基板に接続され、前記センサ装置がステージアセンブリ上に取り付けられることを可能にする、該少なくとも一つのステージアセンブリコネクタを提供する工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
24. 前記配置されたセンサ装置と光学系との位置合わせを行う工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
25. 前記位置合わせを行う工程は前記ステージアセンブリの位置決めを行う工程を包含する、請求項２４に記載の方法。
26. 前記センサ装置と前記ステージアセンブリとの位置合わせを行う工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
27. 前記位置合わせを行う工程は前記ステージアセンブリの位置決めを行う工程を包含する、請求項２６に記載の方法。
28. ウェハロードロックを介して、前記センサ装置をフォトリソグラフィチャンバ内に移動させる工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
29. ステージアセンブリからセンサ装置を取り外す方法であって、該センサ装置は、基板および該基板に接続された一つ以上のセンサを含み、該方法は、
    マニピュレータを該センサ装置に係合させる工程と、
    該ステージアセンブリから該センサ装置を持ち上げる工程と、
    該センサ装置を該ステージアセンブリからセンサ装置格納エリアに移動させる工程と
    を包含する方法。
30. 前記基板に接続され、前記センサ装置がステージアセンブリ上に取り付けられることを可能にする、少なくとも一つのステージアセンブリコネクタを提供する工程をさらに包含する、請求項２９に記載の方法。
31. ウェハロードロックを介して、前記センサ装置をリソグラフィチャンバから格納エリアに移動させる工程をさらに包含する、請求項２９に記載の方法。

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