CN111208712A - 测量装置及方法、光刻系统、曝光装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测量装置及方法、光刻系统、曝光装置及方法，该测量装置(100)具备可保持基板(W)与XY平面平行移动的滑件(10)、驱动滑件的驱动系统、可从读头部(32)对设置于滑件具有格子部(RG1)的测量面照设多条光束并接收该多条光束各个的来自测量面的返回光束以测量滑件的包含绝对位置坐标的至少3自由度方向的位置信息的位置测量系统(30)、检测基板上的标记的标记检测系统(MDS)以及一边控制滑件的驱动并一边使用标记检测系统分别检测基板上的多个标记一边根据各标记的检测结果与检测时的位置测量系统的测量信息求出各标记的绝对位置坐标的控制装置。

Description

测量装置及方法、光刻系统、曝光装置及方法
本申请是申请日为2016年02月23日，申请号为201680012129.1，发明名称为测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法，特别涉及测量在基板上形成的多个标记的位置信息的测量装置以及具备具有载置结束了用该测量装置进行的多个标记的位置信息的测量的基板的基板载台的曝光装置与所述测量装置的光刻系统、及具备所述测量装置的曝光装置、以及管理基板上多个区划区域的排列的变动的管理方法、以基板为测量对象的重迭测量方法、及使用所述光刻系统或曝光装置的组件制造方法。
背景技术
在制造半导体组件等的光刻步骤中，在晶圆或玻璃板片等的基板(以下，统称为晶圆)上重迭形成多层的电路图案，但当在各层间的重迭精度不良时，半导体组件等即无法发挥既定电路特性，有时可能成为不良品。因此，一般在晶圆上的多个照射(shot)区域的各个预先形成标记(对准标记)，检测该标记在曝光装置的载台坐标系上的位置(坐标值)。之后，根据此标记位置信息与新形成的图案(例如标线片图案)的已知的位置信息，进行将晶圆上的1个照射区域相对该图案的定位的晶圆对准。
作为晶圆对准的方式，为兼顾产量，主流是仅检测晶圆上若干个照射区域(亦称取样照射区域或对准照射区域)的对准标记，以统计方式算出晶圆上照射区域的排列的全晶圆增强型对准(EGA)。
然而，当在光刻步骤中对晶圆上进行重迭曝光时，经过光阻涂布、显影、蚀刻、CVD(化学汽相沉积)、CMP(化学机械研磨)等过程处理步骤的晶圆，有可能因该过程而在前层的照射区域的排列中产生变形，该变形即有可能成为重迭精度降低的原因。有鉴于此，近来的曝光装置具备不仅具有修正晶圆的1次成分还修正因过程产生的照射排列的非线性成分等的格子(grid)修正功能等(例如，参照专利文献1)。
一直以来，例如通过针对刻有标记的基准晶圆，使用格子(Grid)管理用的专用标线片进行重迭曝光来进行因装置引起的晶圆格子变动的管理。此处，所谓晶圆格子，是指将依据照射分区图(关于晶圆上形成的照射(shot)区域的排列的数据)排列的晶圆上的照射区域的中心加以链接形成的格子。在本说明书中也将晶圆格子简称为「格子」、或记载为「照射区域(或照射)的排列」。
本来，针对所有照射分区图，就每一照射分区图进行格子管理是较理想的，但如此一来将需要无数片标线片与无数片晶圆，因此使用基准晶圆及上述专用标线片。
然而，能刻于基准晶圆的标记无论多么细微仍有其限度、且是离散的，因此用曝光装置用户的制品照射分区图来进行晶圆格子的管理是困难的。此外，使用基准晶圆的格子管理，一般是根据以下的前提(假定)，伴随着某种妥协。
格子的误差是依存于坐标，同一场所具有相同误差。若是在测量了标记的位置、并进行了格子误差修正的点附近的话，被认为误差也小。
扫描速度或扫描加速度等的误差，不会导致格子误差的产生。假设，即使导致格子误差的产生，由于该误差并非在每次扫描时变化，因此仅调整一次即可，无需定期进行维修保养。
在先技术文献
[专利文献1]美国申请公开第2002/0042664号说明书。
发明内容
本发明第1实施方式提供一种测量装置，测量形成在基板的多个标记的位置信息，包括：载台，保持所述基板且能够移动；驱动系统，驱动所述载台；绝对位置测量系统，在所述载台设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方，来自所述读头部的光束照射于所述测量面且接收所述光束从所述测量面返回的返回光束而能够取得所述载台的位置信息；标记检测系统，检测形成在所述基板的标记；以及控制装置，控制由所述驱动系统进行的所述载台的移动，使用所述标记检测系统分别检测形成在所述基板的所述多个标记，并根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时使用所述绝对位置测量系统所得到的所述载台的位置信息，求出所述多个标记各自的绝对位置坐标。
本发明第2实施方式提供一种光刻系统，其具备：第1实施方式的测量装置；以及曝光装置，具有载置由所述测量装置测量所述多个标记的位置信息结束后的所述基板的基板载台，对于载置于所述基板载台上的所述基板，进行测量所述基板上的多个标记中被选择的部分标记的位置信息的对准测量以及用能量束使所述基板曝光的曝光。
本发明第3实施方式提供一种组件制造方法，包含：使用第2实施方式的光刻系统使基板曝光；以及使曝光后的所述基板显影。
本发明第4实施方式提供一种曝光装置，具备第1实施方式的测量装置，将使用所述测量装置取得多个标记的位置信息的基板用能量束曝光。
本发明第5实施方式提供一种组件制造方法，包含：使用第4实施方式的曝光装置使基板曝光；以及使曝光后的所述基板显影。
本发明第6实施方式提供一种管理方法，管理在基板上配置成矩阵状的多个区划区域的排列的变动，包括：通过曝光装置将形成在掩模的图案及标记依序转印至基板上，在所述基板上与所述标记一起形成多个区划区域；将形成有所述多个区划区域的所述基板，搭载于设置于具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方且能在既定平面内移动的载台，使用绝对位置测量系统一边测量所述载台的位置信息、一边使用标记检测系统分别检测与所述基板上的所述多个区划区域的分别对应的所述多个标记，根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时的所述绝对位置测量系统的测量信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域分别对应的所述多个标记的在所述既定平面内的绝对位置坐标，其中，所述绝对位置测量系统在设置于所述载台的具有格子部的测量面经由读头部照射光束并接收所述光束的来自所述测量面的返回光束而能测量包含所述载台的在所述既定平面内的绝对位置坐标的位置信息；以及根据所求出的所述多个标记的绝对位置坐标求出所述多个区划区域的排列信息。
本发明第7实施方式提供一种重迭测量方法，通过第1层的曝光与将所述第1层作为底层的第2层的曝光以多个既定位置关系形成有第1标记像与对应的第2标记像的组的基板作为测量对象，包括：将测量对象的所述基板搭载于设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方的载台，一边使用位置测量系统测量所述载台的位置信息、一边使用标记检测系统分别检测所述基板上的所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像，并根据所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像各自的检测结果与各自的标记像的检测时的所述位置测量系统的测量信息，求出所述基板上的所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像的各自在所述既定平面内的绝对位置坐标，其中，所述位置测量系统对所述测量面经由所述读头部照射多个光束并接收所述多个光束各自的从所述测量面的返回光束，能够测量包含所述载台的所述既定平面内的绝对位置坐标的至少3自由度方向的位置信息；以及根据相互成组的所述第1标记像与所述第2标记像的所述绝对位置坐标求出重迭误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是概略显示第1实施方式的测量装置的构成的立体图。
图2中(A)是省略了图1的测量装置的一部分的主视图(从－Y方向所见的图)、图2中(B)是以通过标记检测系统的光轴AX1的XZ平面为剖面的省略了测量装置的一部分的剖面图。
图3是以通过标记检测系统的光轴AX1的YZ平面为剖面的省略了测量装置的一部分的剖面图。
图4中(A)是显示第1位置测量系统的读头部的立体图、图4中(B)是第1位置测量系统的读头部的俯视图(从+Z方向所见的图)。
图5是用以说明第2位置测量系统的构成的图。
图6是以第1实施方式的测量装置的控制系为中心构成的控制装置的输入输出关系的方块图。
图7是对应处理一批晶圆时的控制装置的处理算法的流程图。
图8是概略显示第2实施方式的光刻系统的整体构成的图。
图9是概略显示图8所示的曝光装置的构成的图。
图10是显示曝光装置所具备的曝光控制装置的输入输出关系的方块图。
图11是概略显示将使用测量装置100的因曝光装置引起的晶圆格子的管理方法适用于光刻系统1000时的处理流程的图。
图12是概略显示将使用测量装置100的重迭测量方法适用于光刻系统1000时的处理流程的图。
图13是概略显示变形例的光刻系统的整体构成的图。
符号说明
10：滑件；10a：凹部；12：平台；14：除振装置；16：底座；18：空气轴承；20：驱动系统；20A：第1驱动装置；20B：第2驱动装置；22a，22b：可动子；23a，23b：可动子；24：可动载台；25a，25b：固定子；26a，26b：固定子；28A，28B：X轴线性马达；29A，29B：Y轴线性马达；30：第1位置测量系统；32：读头部；33：编码器系统；35a～35d：激光干涉仪；37x：X读头；37ya、37yb：Y读头；40：测量单元；48：除振装置；50：第2位置测量系统；52A、52B：读头部；58X1、58X2：XZ读头；58Y1、58Y2：YZ读头；60：控制装置100：测量装置；100a、100b：测量装置；200：曝光装置；300：C/D；330：调温部；1000：光刻系统；AX1：光轴；MDS：标记检测系统；RG1：光栅；RG2a、RG2b：光栅；W：晶圆；WH：晶圆保持具；WST：晶圆载台。
具体实施方式
第1实施方式
以下，针对第1实施方式根据图1～图7加以说明。图1是概略显示第1实施方式的测量装置100的构成的立体图。图1所示的测量装置100实际上是由腔室与被收容在该腔室内部的构成部分所构成，但在本实施方式中，关于腔室的说明予以省略。在本实施方式中，如后所述，设有标记检测系统MDS，以下，将标记检测系统MDS的光轴AX1的方向设为Z轴方向，在与其正交的面内，将后述可动载台以长行程移动的方向设为Y轴方向、与Z轴及Y轴正交的方向设为X轴方向、并将绕X轴、Y轴、Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy及θz方向，以此进行说明。此处，标记检测系统MDS具有侧视(例如从+X方向所见)L字状的外形，在其下端(先端)设有圆筒状的镜筒部41，在镜筒部41的内部收纳有由具有Z轴方向的光轴AX1的多个透镜组件构成的光学系统(折射光学系统)。在本说明书中，为了便于说明，将镜筒部41内部的折射光学系统的光轴AX1称为标记检测系统MDS的光轴AX1。
在图2中(A)中以局部省略方式显示了图1的测量装置100的主视图(从－Y方向所见的图)，在图2中(B)中以局部省略方式显示了以通过光轴AX1的XZ平面为剖面的测量装置100的剖面图。另外，在图3中也以局部省略方式显示了以通过光轴AX1的YZ平面为剖面的测量装置100的剖面图。
测量装置100如图1所示具备：具有与光轴AX1正交的XY平面大致平行的上面的平台12、配置在平台12上能保持晶圆W相对平台12于X轴及Y轴方向以既定行程可动且能于Z轴、θx、θy及θz方向微幅移动(微幅变位)的晶圆滑动件(以下，简称滑动件)10、驱动滑件10的驱动系统20(在图1中未图示，参照图6)、测量滑件10相对平台12于X轴、Y轴、Z轴、θx、θy及θz的各方向(以下，称6自由度方向)的位置信息的第1位置测量系统30(在图1中未图示，参照图3、图6)、具有检测被搭载(被保持)在滑件10的晶圆W上的标记的标记检测系统MDS的测量单元40、测量标记检测系统MDS(测量单元40)与平台12的相对位置信息的第2位置测量系统50(在图1中未图示，参照图6)、以及一边控制由驱动系统20进行的滑件10的驱动一边取得第1位置测量系统30的测量信息及第2位置测量系统50的测量信息并使用标记检测系统MDS求出被保持在滑件10的晶圆W上的多个标记的位置信息的控制装置60(在图1中未图示，参照图6)。
平台12由俯视矩形(或正方形)的长方体构件构成，其上面被加工成极高的平坦度，形成滑件10移动时的引导面。作为平台12的材料使用也被称为零膨胀材料的低热膨胀率的材料、例如因钢(invar)型合金、极低膨胀铸钢、或极低膨胀玻璃陶瓷等。
在平台12，在－Y侧的面的X轴方向中央部的1处、+Y侧的面的X轴方向两端部的各1处的合计3处，形成有底部开口的切口状的空处12a。在图1显示了该3处的空处12a中的形成在－Y侧的面的空处12a。在各个空处12a的内部配置有除振装置14。在设置于地面F上的俯视矩形的底座16的与XY平面平行的上面，通过3个除振装置14，平台12被3点支承为其上面与XY平面大致平行。另外，除振装置14的数量不限于3个。
如图3所示滑件10在底面四角以各个轴承面与滑件10的下面大致成同一面的状态安装有各1个、合计4个空气静压轴承(空气轴承)18，通过从此4个空气轴承18朝向平台12喷出的加压空气的轴承面与平台12的上面(引导面)之间的静压(间隙内压力)，将滑件10在平台12的上面隔着既定间隙(空隙、gap)、例如隔着数μm程度的间隙悬浮支承。在本实施方式中，滑件10的材料为使用作为零膨胀材料的一种的零膨胀玻璃(例如，首德(Schott)公司的Zerodur(商品名)等)。
在滑件10的上部形成有内径稍微大于晶圆W直径的俯视圆形的既定深度的凹部10a，在凹部10a内部配置有与晶圆W直径大致相同直径的晶圆保持具WH。作为晶圆保持具WH虽可使用真空夹头、静电夹头、或机械式夹头等，作为一例使用销夹头(pin chuck)方式的真空夹头。以晶圆W上面与滑件10的上面成大致同一面的状态，晶圆W被晶圆保持具WH吸附保持。在晶圆保持具WH形成有多个吸引口，该多个吸引口通过未图示的真空配管系统连接于真空泵11(参照图6)。真空泵11的开启停止(on off)等受控制装置60控制。此外，也可将滑件10与晶圆保持具WH中的任一方、或双方称为「第1基板保持构件」。
另外，在滑件10设有经由形成在晶圆保持具WH的例如3个圆形开口上下动作，与晶圆搬送系统70(图1中未图示，参照图6)协同动作将晶圆装载于晶圆保持具WH上并将晶圆自晶圆保持具WH上卸除的上下动构件(未图示)。驱动上下动构件的驱动装置13受控制装置60控制(参照图6)。
在本实施方式中，作为晶圆保持具WH，举一例而言，使用可吸附直径300mm的300毫米晶圆的尺寸。另外，在晶圆搬送系统70具有将晶圆保持具WH上的晶圆从上方以非接触方式吸引保持的非接触保持构件、例如具有伯努利(Bernoulli)夹头等的情况下，无须在滑件10设置上下动构件，也无需在晶圆保持具WH形成用于上下动构件的圆形开口。
如图2中(B)及图3所示，在滑件10下面较晶圆W大一圈的区域，水平(与晶圆W表面平行)配置有二维光栅(以下，仅称光栅)RG1。光栅RG1包含以X轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)和以Y轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。X衍射光栅及Y衍射光栅的格子线的间距(pitch)，例如设定为1μm。
除振装置14是能动型振动分离系系统(即AVIS(Active Vibration IsolationSystem))，具备加速度计、变位传感器(例如静电容容量传感器等)、及致动器(例如音圈马达等)、以及具有空气阻尼器的功能的空气避震器(air mount)等。除振装置14能通过空气避震器(空气阻尼器)使较高频的振动衰减，并通过致动器除振(制振)。因此，除振装置14能回避振动在平台12与底座16之间的传递。另外，也可使用油压式阻尼器来取代空气避震器(空气阻尼器)。
此处，之所以在空气避震器之外另设置致动器，是因空气避震器的气体室内的气体的内压高，控制响应仅能确保20Hz程度，因此在需要高响应的控制的情况下，需按照未图示的加速度计等的输出来控制致动器的缘故。但，地面振动等的微振动由空气避震器来消除。
除振装置14的上端面连接于平台12。对空气避震器可经由未图示的气体供应口供应气体(例如压缩空气)，空气避震器根据充填在内部的气体量(压缩空气的压力变化)在Z轴方向以既定行程(例如，1mm程度)伸缩。因此，通过使用3个除振装置14分别具有的空气避震器对平台12的3处从下方个别的使之上下动，即能任意地调整平台12及在其上被悬浮支承的滑件10分别于Z轴方向、θx方向及θy方向的位置。此外，除振装置14的致动器不仅能将平台12驱动于Z轴方向，也能驱动于X轴方向及Y轴方向。另外，往X轴方向及Y轴方向的驱动量，较往Z轴方向的驱动量小。3个除振装置14连接于控制装置60(参照图6)。另外3个除振装置14的各个不限于X轴方向、Y轴方向及Z轴方向，也可以例如在6自由度方向具备移动平台12的致动器。控制装置60根据由第2位置测量系统50测量的标记检测系统MDS(测量单元40)与平台12的相对的位置信息，恒定实时控制3个除振装置14的致动器，以使固定后述第1位置测量系统30的读头部32的平台12的6自由度方向位置，相对标记检测系统MDS维持于所希望的位置关系。另外，也可对3个除振装置14的各个进行前馈控制。例如，控制装置60可根据第1位置测量系统30的测量信息，对3个除振装置14的各个进行前馈控制。关于控制装置60对除振装置14的控制，留待后叙。
如图6所示，驱动系统20包含将滑件10往X轴方向驱动的第1驱动装置20A、以及将滑件10与第1驱动装置20A一体地往Y轴方向驱动的第2驱动装置20B。
由图1及图3可知，在滑件10的－Y侧的侧面，在X轴方向以既定间隔固定有由磁石单元(或线圈单元)构成、侧面视为倒L字状的一对可动子22a。在滑件10的+Y侧侧面，如图3所示，在X轴方向以既定间隔固定有由磁石单元(或线圈单元)构成的一对可动子22b(不过，+X侧的可动子22b未图示)。一对可动子22a与一对可动子22b系左右对称配置，彼此具有相同的结构。
可动子22a、22b，如图1～图3所示，以非接触方式被支承在构成俯视矩形框状的可动载台24的一部分的、在Y轴方向相隔既定距离配置且分别延伸于X轴方向的一对板构件24a、24b的与XY平面实质平行的上面上。即，在可动子22a、22b的下面(与板构件24a、24b分别相对的面)分别设有空气轴承(未图示)，通过这些空气轴承对板构件24a、24b产生的悬浮力(加压空气的静压)，可动子22a、22b被可动载台24从下方以非接触方式支承。另外，固定有各一对可动子22a、22b的滑件10的自重，如前所述，通过4个空气轴承18对平台12产生的悬浮力加以支承。
在一对板构件24a、24b各自的上面，如图1～图3所示，由线圈单元(或磁石单元)构成的固定子26a、26b配置在X轴方向的两端部以外的区域。
通过一对可动子22a与固定子26a间的电磁相互作用，产生将一对可动子22a驱动于X轴方向的驱动力(电磁力)及驱动于Y轴方向的驱动力(电磁力)，通过一对可动子22b与固定子26b间的电磁相互作用，产生将一对可动子22b驱动于X轴方向的驱动力(电磁力)及驱动于Y轴方向的驱动力(电磁力)。即，通过一对可动子22a与固定子26a构成产生X轴方向及Y轴方向的驱动力的XY线性马达28A，通过一对可动子22b与固定子26b构成产生X轴方向及Y轴方向的驱动力的XY线性马达28B，通过XY线性马达28A与XY线性马达28B构成将滑件10以既定行程驱动于X轴方向、并微幅驱动于Y轴方向的第1驱动装置20A(参照图6)。第1驱动装置20A可通过使XY线性马达28A与XY线性马达28B分别产生的X轴方向驱动力的大小相异，将滑件10驱动于θz方向。第1驱动装置20A由控制装置60控制(参照图6)。在本实施方式中，根据与后述第2驱动装置一起由第1驱动装置20A构成将滑件10驱动于Y轴方向的粗微动驱动系统的关系，第1驱动装置20A不仅会产生X轴方向的驱动力、也会产生Y轴方向的驱动力，但第1驱动装置20A不一定必须要产生Y轴方向的驱动力。
可动载台24具有一对板构件24a、24b，与在X轴方向相隔既定距离配置并分别延伸于Y轴方向的一对连结构件24c、24d。在连结构件24c、24d的Y轴方向两端部分别形成有高低差部。并在连结构件24c、24d各个的－Y侧的高低差部上载置板构件24a的长边方向一端部与另一端部的状态下，连结构件24c、24d与板构件24a成一体化。另外，在连结构件24c、24d各个的+Y侧的高低差部上载置板构件24b的长边方向一端部与另一端部的状态下，连结构件24c、24d与板构件24b成一体化(参照图2中(B))。即，以此方式，一对板构件24a、24b通过一对连结构件24c、24d而连结，构成矩形框状的可动载台24。
如图1及图2中(A)所示，在底座16上面的X轴方向两端部近旁，固定有延伸于Y轴方向的一对线性导件27a、27b。在位于+X侧的一线性导件27a的内部，收纳有由在上面及－X侧的面的近旁于Y轴方向大致全长的线圈单元(或磁石单元)构成的Y轴线性马达29A的固定子25a(参照图2中(B))。与线性导件27a的上面及－X侧的面相对配置有由剖面L字状的磁石单元(或线圈单元)构成与固定子25a一起构成Y轴线性马达29A的可动子23a。在与线性导件27a的上面及－X侧的面非分别相对的可动子23a的下面及+X侧的面，分别固定有对相对的面喷出加压空气的空气轴承。其中，特别是固定在可动子23a的+X侧的面的空气轴承，使用真空预压型空气轴承。此真空预压型空气轴承通过轴承面与线性导件27a的－X侧的面间的加压空气的静压与真空预压力的平衡，将可动子23a与线性导件27a间的X轴方向间隙(空隙、gap)维持于固定值。
在可动子23a的上面上，在Y轴方向相隔既定间隔固定有多个、例如由2个长方体构件构成的X导件19。在2个X导件19的每一个个以非接触方式卡合与X导件19一起构成单轴导件装置的剖面倒U字状的滑动构件21。在滑动构件21的与X导件19相对的3个面，分别设有空气轴承。
2个滑动构件21，如图1所示，分别固定在连结构件24c的下面(－Z侧的面)。
位于－X侧的另一线性导件27b，在内部收纳有由线圈单元(或磁石单元)构成的Y轴线性马达29B的固定子25b，为左右对称，并与线性导件27a为相同构成(参照图2中(B))。与线性导件27b的上面及+X侧的面相对，配置有左右对称且由与可动子23a为相同剖面L字状的磁石单元(或线圈单元)构成并与固定子25b一起构成Y轴线性马达29B的可动子23b。与线性导件27b的上面及+X侧的面分别相对，在可动子23b的下面及－X侧的面，分别固定有空气轴承，特别是作为固定在可动子23b的－X侧的面的空气轴承，使用真空预压型空气轴承。通过该真空预压型空气轴承，将可动子23b与线性导件27b间的X轴方向的间隙(空隙、gap)维持于固定值。
在可动子23b的上面与连结构件24d的底面之间，与所述同样地设有2个由X导件19与以非接触方式卡合于该X导件19的滑动构件21构成的单轴导件装置。
可动载台24，经由+X侧与－X侧的各2个(合计4个)单轴导件装置被可动子23a、23b从下方支承，能在可动子23a、23b上移动于X轴方向。因此，通过所述第1驱动装置20A将滑件10驱动于X轴方向时，该驱动力的反作用力作用于设置固定子26a、26b的可动载台24，可动载台24即往与滑件10相反的方向依据动量守恒定律而移动。即，因对滑件10的X轴方向驱动力的反作用力而引起的振动的发生，可通过可动载台24的移动加以防止(或有效抑制)。即，可动载台24在滑件10往X轴方向的移动时发挥作为配衡质量的功能。不过，并非一定使可动载台24发挥作为配衡质量的功能。另外，滑件10因相对可动载台24仅于Y轴方向微幅移动，因此虽未特别设置，但也可设置用于防止(或有效抑制)因相对可动载台24将滑件10驱动于Y轴方向的驱动力所引起的振动发生的配衡质量。
Y轴线性马达29A通过可动子23a与固定子25a间的电磁相互作用产生将可动子23a驱动于Y轴方向的驱动力(电磁力)，Y轴线性马达29B则通过可动子23b与固定子25b间的电磁相互作用产生将可动子23b驱动于Y轴方向的驱动力(电磁力)。
Y轴线性马达29A、29B产生的Y轴方向的驱动力，经由+X侧与－X侧的各2个单轴导件装置作用于可动载台24。据此，与可动载台24一体地滑件10被驱动于Y轴方向。即，在本实施方式中，以可动载台24、4个单轴导件装置、与一对Y轴线性马达29A、29B构成将滑件10驱动于Y轴方向的第2驱动装置20B(参照图6)。
在本实施方式中，一对Y轴线性马达29A、29B与平台12是物理上的分离，并通过3个除振装置14在振动上也分离。另外，也可将一对Y轴线性马达29A、29B的固定子25a、25b分别设置的线性导件27a、27b作成能相对底座16往Y轴方向移动，以在滑件10的Y轴方向驱动时发挥作为配衡质量的功能。
测量单元40，如图1所示，具有在－Y侧的面形成有底部开口的缺口状的空处42a的单元本体42、以基端部插入该空处42a内的状态连接于单元本体42的所述标记检测系统MDS、以及将标记检测系统MDS前端的镜筒部41连接于单元本体42的连接机构43。
连接机构43包含将镜筒部41经由未图示的安装构件在背面侧(+Y侧)加以支承的支承板44、以及将支承板44在各个的一端部加以支承而另一端部固定在单元本体42底面的一对支承臂45a、45b。
在本实施方式中，对应于被保持在滑件10上的晶圆上面涂布有感应剂(抗蚀剂)，作为标记检测系统MDS使用不会使抗蚀剂感光的波长的检测光束。作为标记检测系统MDS例如使用不会使晶圆上涂布的抗蚀剂感光的宽带检测光束照射于对象标记，使用摄影组件(CCD等)拍摄由来自该对象标记的反射光在受光面成像的对象标记的像与未图标的指针(设在内部的指针板上的指针图案)的像，并使用输出该等摄影信号的图像处理方式的FIA(Field Image Alignment)系统。来自标记检测系统MDS的摄影信号系经由信号处理装置49(图1中未图示，参照图6)被供应至控制装置60(参照图6)。标记检测系统MDS具有调整光学系统的焦点位置的对准自动对焦(alignment auto focus)功能。
在镜筒部41与支承板44之间，如图1所示，配置有概略等腰三角形状的读头安装构件51。在读头安装构件51形成有在图1的Y轴方向贯通的开口部，镜筒部41经由插入在此开口部内的安装构件(未图示)，安装(固定)在支承板44。另外，读头安装构件51的背面也被固定于支承板44。以此方式，镜筒部41(标记检测系统MDS)与读头安装构件51与支承板44，经由一对支承臂45a、45b与单元本体42成一体化。
在单元本体42的内部，配置有对从标记检测系统MDS作为检测信号输出的摄影信号进行处理以算出对象标记相对检测中心的位置信息，将其输出至控制装置60的所述信号处理装置49等。在设于底座16上从－Y侧所见呈门型的支承架46上，单元本体42经由多个、例如3个除振装置48从下方被3点支承。各除振装置48是主动型振动分离系统(所谓的AVIS(Active Vibration Isolation System))，具备加速度计、变位传感器(例如静电容量传感器等)、及致动器(例如音圈马达等)、以及空气阻尼器或油压式阻尼器等的机械式阻尼器等，除振装置48能通过机械式阻尼器使较高频的振动衰减，并能通过致动器进行除振(制振)。因此，各除振装置48能回避较高频的振动在支承架46与单元本体42之间传递。
另外，作为标记检测系统MDS不限于FIA系统，例如可取代FIA系统而使用对对象标记照射同调的(coherent)检测光，使从该对象标记产生的2个衍射光(例如同次数的衍射光、或往同方向衍射的衍射光)干涉并加以检测后输出检测信号的衍射光干涉型的对准检测系统。或者，也可与FIA系统一起使用衍射光干涉型的对准系统，同时检测2个对象标记。另外，作为标记检测系统MDS也可使用在使滑件10往既定方向移动的期间，对对象标记在既定方向扫描测量光的光束扫描型对准系统。另外在本实施方式中，虽然标记检测系统MDS具有对准自动对焦功能，但取代于此或除此之外，测量单元40也可以具备焦点位置检测系统、例如与美国专利第5,448,332号说明书等所公开的具有相同构成的斜入射方式的多点焦点位置检测系统。
第1位置测量系统30如图2中(B)及图3所示具有配置在平台12上面形成的凹部内被固定于平台12的读头部32。读头部32其上面相对于滑件10的下面(光栅RG1的形成面)。在读头部32的上面与滑件10的下面之间形成有既定间隙(空隙、gap)、例如数mm程度的间隙。
第1位置测量系统30，如图6所示，具备编码器系统33、与激光干涉仪系统35。编码器系统33从读头部32对滑件10下面的测量部(光栅RG1的形成面)设多条光束、并可接收来自滑件10下面的测量部的多条返回光束(例如，来自光栅RG1的多条衍射光束)，取得滑件10的位置信息。编码器系统33包含测量滑件10的X轴方向位置的X线性编码器33x、以及测量滑件10的Y轴方向位置的一对Y线性编码器33ya、33yb。在编码器系统33使用与例如美国专利第7,238,931号说明书、及美国专利申请公开第2007/288,121号说明书等所公开的编码器读头(以下，适当的简称为读头)相同构成的衍射干涉型读头。另外，读头包含光源及受光系统(含光检测器)、以及光学系统，在本实施方式中，只要其中的至少光学系统是与光栅RG1相对配置在读头部32的箱体内部即可，光源及受光系统的至少一方可配置在读头部32的箱体外部。
图4中(A)是读头部32的立体图、图4中(B)则是从+Z方向所见的读头部32的上面的俯视图。编码器系统33通过1个X读头37x测量滑件10的X轴方向的位置，通过一对Y读头37ya、37yb测量Y轴方向的位置(参照图4中(B))。即，通过使用光栅RG1的X衍射光栅测量滑件10的X轴方向位置的X读头37x构成所述X线性编码器33x，通过使用光栅RG1的Y衍射光栅测量滑件10的Y轴方向位置的一对Y读头37ya、37yb构成一对Y线性编码器33ya、33yb。
如图4中(A)及图4中(B)所示，X读头37x从与通过读头部32中心的X轴平行的直线LX上、与通过读头部32中心的Y轴平行的直线CL为等距离的2点(参照图4中(B)的白圆)，将测量光束LBx1、LBx2(图4中(A)中以实线所示)照射于光栅RG1上的同一照射点。测量光束LBx1、LBx2的照射点即X读头37x的检测点(参照图4中(B)中的符号DP)，其X轴方向及Y轴方向的位置与标记检测系统MDS的检测中心一致。
此处，测量光束LBx1、LBx2通过来自光源的光束被未图示的偏光分束器偏光分离，当测量光束LBx1、LBx2照射于光栅RG1时，这些测量光束LBx1、LBx2在X衍射光栅衍射的既定次数、例如1次衍射光束(第1衍射光束)分别经由未图示的透镜、四分的一波长板而被反射镜折返，因通过二次四分的一波长板使其偏光方向旋转90度，通过原来的光路而再次射入到偏光分束器并被合成为同轴后，通过将测量光束LBx1、LBx2的1次衍射光束彼此的干涉光以未图示的光检测器受光，测量滑件10的X轴方向的位置。
如图4中(B)所示，一对Y读头37ya、37yb的各个配置在直线CL的+X侧、－X侧。如图4中(A)及图4中(B)所示，Y读头37ya在直线LYa上从距直线LX的距离相等的2点(参照图4中(B)的白圆)对光栅RG1上的共通照射点照射如图4中(A)中分别以虚线所示的测量光束LBya1、LBya2。测量光束LBya1、LBya2的照射点即Y读头37ya的检测点在图4中(B)中用符号DPya表示。
Y读头37yb，关于直线CL从与Y读头37ya的测量光束LBya1、LBya2的射出点对称的2点(参照图4中(B)的白圆)，将测量光束LByb1、LByb2照射于光栅RG1上的共通照射点DPyb。如图4中(B)所示，Y读头37ya、37yb各自的检测点DPya、DPyb配置在与X轴平行的直线LX上。
测量光束LBya1、LBya2也是同一光束经偏光分束器予以偏光分离的，这些测量光束LBya1、LBya2经Y衍射光栅的既定次数、例如1次衍射光束(第2衍射光束)彼此的干涉光，与上述同样地通过被未图示的光检测器进行光电检测，测量滑件10的Y轴方向的位置。针对测量光束LByb1、LByb2，也与测量光束LBya1、LBya2同样地1次衍射光束(第2衍射光束)彼此的干涉光通过被未图示的光检测器进行光电检测，测量滑件10的Y轴方向的位置。
此处，控制装置60将滑件10的Y轴方向的位置，根据2个Y读头37ya、37yb的测量值的平均来加以决定。因此，在本实施方式中，将检测点DPya、DPyb的中点DP作为实质的测量点测量滑件10的Y轴方向的位置。中点DP与测量光束LBx1、LBX2在光栅RG1上的照射点一致。
即，在本实施方式中，关于滑件10的X轴方向及Y轴方向的位置信息的测量，具有共通的检测点，该检测点通过控制装置60根据以第2位置测量系统50测量的标记检测系统MDS(测量单元40)与平台12的相对位置信息，恒实时控制3个除振装置14的致动器，以使其与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的位置一致。因此，在本实施方式中，控制装置60通过使用编码器系统33，在测量滑件10上载置的晶圆W上的对准标记时，恒能在标记检测系统MDS的检测中心下方(滑件10的背面侧)进行滑件10的XY平面内的位置信息的测量。另外，控制装置60根据一对Y读头37ya、37yb的测量值的差，测量滑件10的θz方向的旋转量。
激光干涉仪35可将测长光束射入到滑件10的下面的测量部(形成有光栅RG1的面)、并接收其返回光束(例如，来自形成光栅RG1的面的反射光)以取得滑件10的位置信息。如图4中(A)所示，激光干涉仪系统35将4条测长光束LBz1、LBz2、LBz3、LBz4射入到滑件10的下面(形成有光栅RG1的面)。激光干涉仪系统35具备分别照射这些4条测长光束LBz1、LBz2、LBz3、LBz4的激光干涉仪35a～35d(参照图6)。在本实施方式中，由激光干涉仪35a～35d构成4个Z读头。
在激光干涉仪系统35，如图4中(A)及图4中(B)所示，4条测长光束LBz1、LBz2、LBz3、LBz4以检测点DP为中心从具有与X轴平行的2边及与Y轴平行的2边的正方形的各顶点相当的4点，与Z轴平行的射出。在这种情况下，测长光束LBz1、LBz4的射出点(照射点)是在直线LYa上且距直线LX为等距离，其余的测长光束LBz2、LBz3的射出点(照射点)则在直线LYb上且距直线LX为等距离。在本实施方式中，形成有光栅RG1的面，又兼作为来自激光干涉仪系统35的各测长光束的反射面。控制装置60使用激光干涉仪系统35测量滑件10的Z轴方向的位置、θx方向及θy方向的旋转量的信息。另外，由上述说明可知，滑件10在Z轴、θx及θy的各方向，虽然相对平台12不会被所述驱动系统20积极的驱动，但由于被配置在底面4角的4个空气轴承18悬浮支承在平台12上，因此，实际上，就Z轴、θx及θy的各方向，滑件10在平台12上其位置会变化。即，滑件10实际上在Z轴、θx及θy的各方向相对平台12是可动的。尤其是滑件10的θx及θy的各方向的变位，会产生编码器系统33的测量误差(阿贝误差)。考虑到这一点，通过第1位置测量系统30(激光干涉仪系统35)测量滑件10的Z轴、θx及θy的各方向的位置信息。
另外，为进行滑件10的Z轴方向位置、θx方向及θy方向的旋转量信息的测量，只要使光束射入形成有光栅RG1的面上的相异3点即可，因此Z读头、例如激光干涉仪只要有3个即可。此外，也可在滑件10的下面设置用以保护光栅RG1的保护玻璃使来自编码器系统33的各测量光束通过保护玻璃的表面而阻止来自激光干涉仪系统35的各测长光束的通过的波长选择滤波器。
由以上说明可知，控制装置60通过第1位置测量系统30的编码器系统33及激光干涉仪系统35的使用，测量滑件10的6自由度方向的位置。在这一情况下，在编码器系统33，测量光束在空气中的光路长极短且大致相等，因此几乎可忽视空气波动的影响。从而，通过编码器系统33能够高精度地测量滑件10的在XY平面内(亦含θz方向)的位置信息。另外，编码器系统33在X轴方向、及Y轴方向的实质的光栅RG1上的检测点、以及激光干涉仪系统35在Z轴方向的滑件10下面上的检测点，分别与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内一致，因此，因检测点与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的偏移引起的所谓的阿贝误差的发生将会被抑制至实质上可忽视的程度。因此，控制装置60通过使用第1位置测量系统30，没有因检测点与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的偏差引起的阿贝误差，能够高精度地测量滑件10的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置。
然而，关于标记检测系统MDS的与光轴AX1平行的Z轴方向，在晶圆W的表面的位置，并非以编码器系统33测量滑件10的XY平面内的位置信息，即光栅RG1的配置面与晶圆W的表面的Z位置并非一致。因此，在光栅RG1(即滑件10)相对XY平面倾斜的情况下时，当根据编码器系统33的各编码器的测量值进行滑件10的定位时，其结果，将会因光栅RG1的配置面与晶圆W的表面的Z位置的差ΔZ(即使用编码器系统33的检测点与使用标记检测系统MDS的检测中心(检测点)的Z轴方向的位置偏移)而产生反应光栅RG1相对XY平面的倾斜的定位误差(一种阿贝误差)。不过，此定位误差(位置控制误差)可使用差ΔZ与纵摇(pitching)量θx、横摇(rolling)量θy以简单的运算加以求出，将此作为偏位(offset)，根据将编码器系统33(的各编码器)的测量值修正了此偏位量的修正后的位置信息，进行滑件10的定位，即不会受上述一种阿贝误差的影响。或者，取代修正编码器系统33(的各编码器)的测量值，而根据上述偏位，来修正应定位滑件10的目标位置等用以移动滑动件的一个或多个信息。
另外，在光栅RG1(即滑件10)相对XY平面倾斜的情况下，为避免因该倾斜引起的定位误差的产生也可移动读头部32。即，在以第1位置测量系统30(例如干涉仪系统35)测量到光栅RG1(亦即滑件10)相对XY平面是倾斜的情况下，可根据使用第1位置测量系统30取得的位置信息，移动保持读头部32的平台12。如上所述，平台12可使用除振装置14进行移动。
另外，在光栅RG1(即滑件10)相对XY平面倾斜的情况下，也可修正根据因该倾斜引起的定位误差，使用标记检测系统MDS取得的标记的位置信息。
如图1、图2中(A)及图2中(B)所示，第2位置测量系统50具有分别设置在所述读头安装构件51的长边方向一端部与另一端部下面的一对读头部52A、52B与相对于读头部52A、52B配置的标尺(scale)构件54A、54B。标尺构件54A、54B的上面被设定为与被保持在晶圆保持具WH的晶圆W表面同一高度。在各标尺构件54A、54B的上面形成有反射型的二维光栅RG2a、RG2b。二维光栅(以下，简称为光栅)RG2a、RG2b都包含以X轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)与以Y轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。X衍射光栅及Y衍射光栅的格子线的间距(pitch)设定为例如1μm。
标尺构件54A、54B由热膨胀率低的材料例如所述零膨胀材料构成，如图2中(A)及图2中(B)所示，分别经由支承构件56固定在平台12上。在本实施方式中，以光栅RG2a、RG2b与读头部52A、52B相隔数mm程度的间隙相对的方式，决定标尺构件54A、54B及支承构件56的尺寸。
如图5所示，固定在读头安装构件51的+X侧端部下面的一读头部52A，包含被收容在同一箱体内部以X轴及Z轴方向为测量方向的XZ读头58X1与以Y轴及Z轴方向为测量方向的YZ读头58Y1。XZ读头58X1(更正确地说是XZ读头58X1发出的测量光束在光栅RG2a上的照射点)与YZ读头58Y1(更正确地说是YZ读头58Y1发出的测量光束在二维光栅RG2a上的照射点)配置在同一条与Y轴平行的直线上。
关于与通过标记检测系统MDS的光轴AX1与Y轴平行的直线(以下，称基准轴)LV，另一读头部52B与读头部52A对称地配置，其构成与读头部52A相同。即，关于基准轴LV读头部52B具有与XZ读头58X1、YZ读头58Y1对称配置的XZ读头58X2、YZ读头58Y2，从XZ读头58X2、YZ读头58Y2的各自照射到光栅RG2b上的测量光束的照射点被设定在同一条与Y轴平行的直线上。此处，基准轴LV与所述直线CL一致。
XZ读头58X1及58X2、以及YZ读头58Y1及58Y2的各个，可使用例如与美国专利第7,561,280号说明书所公开的变位测量传感器读头相同构成的编码器读头。
读头部52A、52B分别使用标尺构件54A、54B构成测量光栅RG2a、RG2b的X轴方向位置(X位置)及Z轴方向位置(Z位置)的XZ线性编码器、及测量Y轴方向的位置(Y位置)及Z位置的YZ线性编码器。此处，光栅RG2a、RG2b形成在分别经由支承构件56固定在平台12上的标尺构件54A、54B的上面，读头部52A、52B设置在与标记检测系统MDS一体的读头安装构件51。其结果，读头部52A、52B测量平台12相对标记检测系统MDS的位置(标记检测系统MDS与平台12的位置关系)。以下，为了方便起见，将XZ线性编码器、YZ线性编码器与XZ读头58X1、58X2、YZ读头58Y1、58Y2分别使用相同符号，记载为XZ线性编码器58X1、58X2、及YZ线性编码器58Y1、58Y2(参照图6)。
在本实施方式中，通过XZ线性编码器58X1与YZ线性编码器58Y1，构成测量与平台12相对标记检测系统MDS的X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向相关的位置信息的4轴编码器581(参照图6)。同样地通过XZ线性编码器58X2与YZ线性编码器58Y2，构成测量与平台12相对标记检测系统MDS的X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向相关的位置信息的4轴编码器582(参照图6)。在这一情况下，根据与由4轴编码器581、582分别测量的平台12相对标记检测系统MDS的Z轴方向相关的位置信息，求出(测量)平台12相对标记检测系统MDS的θy方向的位置信息，根据与由4轴编码器581、582分别测量的平台12相对标记检测系统MDS的Y轴方向相关的位置信息，求出(测量)平台12相对标记检测系统MDS的θz方向的位置信息。
因此，通过4轴编码器581与4轴编码器582，构成测量平台12相对标记检测系统MDS的6自由度方向的位置信息即构成测量标记检测系统MDS与平台12在6自由度方向的相对位置的信息的第2位置测量系统50。通过第2位置测量系统50测量的标记检测系统MDS与平台12在6自由度方向的相对位置信息，随时被供应至控制装置60，控制装置60根据此相对位置的信息，实时(realtime)控制3个除振装置14的致动器，以使第1位置测量系统30的检测点相对标记检测系统MDS的检测中心成为希望的位置关系，具体而言，使第1位置测量系统30的检测点与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的位置在例如nm程度一致、且滑件10上的晶圆W的表面与标记检测系统MDS的检测位置一致。此时，所述直线CL与例如基准轴LV一致。另外，若能将第1位置测量系统30的检测点相对标记检测系统MDS的检测中心控制成所希望的位置关系的话，第2位置测量系统50可不在6自由度的所有方向测量相对位置的信息。
图6显示了以本实施方式的测量装置100的控制系为中心构成的控制装置60的输入输出关系的方块图。控制装置60包含工作站(或微电脑)等，统筹控制测量装置100的构成各部。如图6所示，测量装置100具备与图1所示的构成部分一起配置在腔室内的晶圆搬送系70。晶圆搬送系70系由例如水平多关节型机械人构成。
其次，针对在以上述方式构成的本实施方式的测量装置100中，对一批晶圆进行处理时的一连串动作，根据对应控制装置60的处理算法的图7的流程图加以说明。
作为前提，测量装置100的测量对象晶圆W是300厘米晶圆，在晶圆W上，通过前层之前的曝光以矩阵状的配置形成有多个、例如I个(例如I＝98)被称为照射区域的区划区域(以下，亦称照射区域)，围绕各照射区域的切割道(street line)或各照射区域内部的切割道(一照射区域取多个芯片的情况下)上，设有多种类的标记、例如搜寻对准用的搜寻对准标记(搜寻标记)、精密对准用的晶圆对准标记(晶圆标记)等。此多数种类的标记与区划区域一起形成。在本实施方式中，作为搜寻标记及晶圆标记使用二维标记。
另外，测量装置100可设定由标记检测系统MDS进行的标记检测条件互异的多个测量模式。作为多个测量模式，举一例而言，可设定对全晶圆的所有照射区域检测各1个晶圆标记的A模式，以及针对批内最初的既定片数晶圆对所有照射区域检测多个晶圆标记、并对应于该晶圆标记的检测结果针对批内剩余的晶圆，就每一照射区域决定作为检测对象的晶圆标记并检测该决定的晶圆标记的B模式。
另外，由测量装置100的作业员预先经由未图示的输入设备输入对晶圆W进行对准测量所需的信息，将其储存于控制装置60的内存内。此处，作为对准测量所需的信息，包含晶圆W的厚度信息、晶圆保持具WH的平坦度信息、晶圆W上的照射区域及对准标记的配置的设计信息等的各种信息。此外，测量模式的设定信息，例如通过由作业员经由未图示的输入设备预先输入。
对应图7的流程图的处理算法的开始，例如是由作业员指示测量开始的时。此时，一批晶圆被收纳在位于既定位置的晶圆载具内。但不限于此，例如在测量装置100以联机(inline)方式连接于基板处理装置(例如涂布、显影装置等)的情况下等，也可以是从该基板处理装置的控制系接到一批晶圆的搬送开始许可的要求，响应该要求将第一片晶圆搬入至既定交付位置时，开始进行。另外，所谓联机方式的连接是指以晶圆(基板)的搬送路径连接的状态，意味着不同的装置彼此连接，在本说明书中在此意思下，使用「以联机方式连接」或「联机」的用语。
首先，在步骤S102将显示批内晶圆号码的计数器的计数值i初始化为1(i←1)。
在其次的步骤S104中，将晶圆W装载于滑件10上。此晶圆W的装载是在控制装置60的管理下通过晶圆搬送系统70与滑件10上的上下动构件进行。具体而言，通过晶圆搬送系统70将晶圆W从晶圆载具(或交付位置)搬送至位于装载位置的滑件10的上方，并通过驱动装置13将上下动构件驱动上升既定量，据此将晶圆W交至上下动构件。接着，在晶圆搬送系统70从滑件10的上方退出后，通过驱动装置13驱动上下动构件下降，据此将晶圆W载置于滑件10上的晶圆保持具WH上。接着，真空泵11作动(on)，装载在滑件10上的晶圆W即被晶圆保持具WH真空吸附。另外，在测量装置100以联机方式连接于基板处理装置的情况下，则从基板处理装置侧的晶圆搬送系统依序搬入晶圆，载置于交付位置。
在下一步骤S106，调整晶圆W的Z轴方向位置(Z位置)。在此Z位置调整的前，通过控制装置60，根据由第2位置测量系统50测量的标记检测系统MDS与平台12在Z轴方向、θy方向、θx方向的相对的位置信息，控制3个除振装置14的空气避震器的内压(除振装置14产生的Z轴方向的驱动力)，平台12被设定为其上面与XY平面平行、Z位置位于既定的基准位置。晶圆W的厚度是相同的。因此，在步骤S106，控制装置60根据内存内晶圆W的厚度信息，以晶圆W表面被设定在能以标记检测系统MDS的自动对焦功能调整光学系的焦点位置的范围的方式，调整3个除振装置14产生的Z轴方向的驱动力，例如空气避震器的内压(压缩空气的量)，将平台12驱动于Z轴方向，以调整晶圆W表面的Z位置。另外，在测量单元40具备焦点位置检测系的情况下，也可由控制装置60根据焦点位置检测系的检测结果(输出)进行晶圆表面的Z位置调整。例如，标记检测系统MDS可具备经由前端部的光学组件(对物光学组件)检测晶圆W表面的Z轴方向位置的焦点位置检测系统。此外，可使用除振装置14移动平台12，并与平台12一起移动滑件10来进行依据焦点位置检测系统的检测结果进行的晶圆W表面的Z位置调整。另外，也可采用不仅是XY平面内的方向，也能将滑件10驱动于Z轴方向、θx方向及θy方向的构成的驱动系统20，使用该驱动系统20移动滑件10。另外，晶圆表面的Z位置调整也可包含晶圆表面的倾斜调整。为调整晶圆表面的倾斜使用驱动系统20而有可能产生因光栅RG1的配置面与晶圆W的表面的Z位置的差ΔZ所引起的误差(一种阿贝误差)的可能性时，只要实施上述对策的至少一种即可。
在其次的步骤S108，进行晶圆W的搜寻对准。具体而言，例如使用标记检测系统MDS检测位于相对晶圆W中心大致对称的周边部的至少2个搜寻标记。控制装置60控制由驱动系统20进行的滑件10的驱动，一边将各个搜寻标记定位在标记检测系统MDS的检测区域(检测视野)内、一边取得第1位置测量系统30的测量信息及第2位置测量系统50的测量信息，根据使用标记检测系统MDS检测形成在晶圆W的搜寻标记时的检测信号与第1位置测量系统30的测量信息(及第2位置测量系统50的测量信息)，求出各搜寻标记的位置信息。
更具体而言，控制装置60根据从信号处理装置49输出的标记检测系统MDS的检测结果(从检测信号求得的标记检测系统MDS的检测中心(指标中心)与各搜寻标记的相对位置关系)、各搜寻标记检测时的第1位置测量系统30的测量值及第2位置测量系统50的测量值，求出2个搜寻标记在基准坐标系统上的位置坐标。此处，基准坐标系统是以第1位置测量系统30的测长轴规定的正交坐标系。
之后，从2个搜寻标记的位置坐标算出晶圆W的残留旋转误差，使滑件10微幅旋转以使此旋转误差大致为零。据此，晶圆W的搜寻对准结束。另外，由于晶圆W实际上在进行了预对准的状态被装载于滑件10上，因此晶圆W的中心位置偏移小至可忽视程度，残留旋转误差非常的小。
在其次的步骤S110，判断设定的测量模式是否为A模式。在此步骤S110中的判断为肯定时，即已设定为A模式时，进入至步骤S112。
在步骤S112，对全晶圆的对准测量(全照射区域1点测量，换言之，全照射区域EGA测量)即对98个照射区域的各个，测量一个晶圆标记。具体而言，控制装置60和所述搜寻对准时的各搜寻标记的位置坐标的测量同样地求出晶圆W上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标即求出照射区域的位置坐标。不过，在这一情况下，与搜寻对准时不同的是，在照射区域的位置坐标的算出时，一定使用第2位置测量系统50的测量信息。其理由在于，如前所述，由控制装置60根据第2位置测量系统50的测量信息，实时控制3个除振装置14的致动器，以使第1位置测量系统30的检测点与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的位置例如在nm级一致，且滑件10上的晶圆W表面与标记检测系统MDS的检测位置一致。然而，在晶圆标记的检测时，因无第1位置测量系统30的检测点与标记检测系统MDS的检测中心在XY平面内的位置以例如nm级一致的补偿，因此必须将两者的位置偏移量作为偏位加以考虑，以算出照射区域的位置坐标。例如，使用上述偏位，通过修正标记检测系统MDS的检测结果或第1位置测量系统30的测量值，能够修正算出的晶圆W上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标。
此处，在全照射区域1点测量时，控制装置60将滑件10(晶圆W)经由驱动系统20往X轴方向及Y轴方向的至少一方的方向移动，将晶圆标记定位在标记检测系统MDS的检测区域内。即，以步进重复(step&repeat)方式将滑件10在XY平面内相对标记检测系统MDS移动，以进行全照射区域1点测量。
另外，在测量单元40具备焦点位置检测系统的情况下，与在步骤S106的说明同样地控制装置60也可根据焦点位置检测系统的检测结果(输出)进行晶圆表面的Z位置的调整。
在步骤S112的对全晶圆的对准测量(全照射区域1点测量)时，当滑件10在XY平面内移动时，随着此移动，会有偏荷重作用于平台12，在本实施方式中，控制装置60按照第1位置测量系统30的测量信息中所含的滑动件的X、Y坐标位置，以可抵消偏荷重影响的方式对3个除振装置14个别地进行前馈控制，个别的控制各个除振装置14产生的Z轴方向的驱动力。另外，控制装置60不使用第1位置测量系统30的测量信息而根据滑件10的已知的动作路径信息，预测作用于平台12的偏荷重，并以能抵消偏荷重影响的方式对3个除振装置14个别的进行前馈控制亦可。另外，在本实施方式中，由于晶圆保持具WH的晶圆保持面(以销夹头的多数个销的上端面规定的面)的凹凸信息(以下，称保持具平坦度信息)预先通过实验等求出，因此在对准测量(例如全照射区域1点测量)时，移动滑件10时，控制装置60根据该保持具平坦度信息，对3个除振装置14进行前馈控制，据以调整平台12的Z位置，以使包含晶圆W表面的测量对象的晶圆标记的区域能迅速地位于标记检测系统MDS的光学系统的焦深范围内。另外，可不实施用于抵消上述作用于平台12的偏荷重影响的前馈控制及根据保持具平坦度信息进行的前馈控制中的任一方或双方。
另外，在可进行标记检测系统MDS的倍率调整的情况下，可在搜寻对准时设定为低倍率、在对准测量时设定为高倍率。此外，在装载在滑件10上的晶圆W的中心位置偏移、及残留旋转误差小至可忽视时，也可省略步骤S108。
在步骤S112中的全照射区域1点测量中，检测后述EGA运算所使用的基准坐标系中的取样照射区域(取样照射区域)的位置坐标的实测值。所谓取样照射区域是指晶圆W上所有照射区域中作为后述EGA运算所使用的而预先决定的特定的多个(至少3个)照射区域。另外，在全照射区域1点测量中，晶圆W上的全照射区域为取样照射区域。在步骤S112后进入至步骤S124。
另一方面，步骤S110中的判断为否定时即设定为B模式时，移至步骤S114，判断计数值i是否小于既定数K(K是满足1＜K＜I的自然数，为预先决定的数，例如为4)。另外，计数值i在后述的步骤S128中加入(increment)。并在此步骤S114中的判断为肯定时，移至步骤S120，进行全照射区域多点测量。此处，所谓全照射区域多点测量是指针对晶圆W上的所有照射区域分别测量多个晶圆标记。作为测量对象的多个晶圆标记预先决定。例如，可将能通过统计运算求出照射区域形状(相较于理想格子的形状误差)的配置的多个晶圆标记作为测量对象。测量的顺序除测量对象标记的数量不同之外与步骤S112中的全照射区域1点测量的情形相同，因此省略详细说明。步骤S120之后，移至步骤S124。
另一方面，在步骤S114中的判断为否定时，移至步骤S116，判断计数值i是否小于K+1。此处，在此步骤S116中的判断为肯定的是，计数值i为i≧K且i＜k+1的情形，因此是i＝K的情形。
在步骤S116的判断为肯定时，进入至步骤S118，根据到此为止进行了测量的对K－1片(例如K＝4时为3片)晶圆W的晶圆标记的检测结果，就每一照射区域决定应作为测量对象的晶圆标记。具体而言，就每一照射区域，决定是否一个晶圆标记的检测足够还是应检测多个晶圆标记。若为后者时，则决定以哪一个晶圆标记作为检测对象。例如，就每一照射区域求出多个晶圆标记各个的实测位置与设计位置的差(绝对值)，以该差的最大值与最小值的差是否有超过某一阈值来决定就每一照射区域应检测多个晶圆标记或一个晶圆标记的检测即可。若为前者时，以例如包含实测位置与设计位置的差(绝对值)为最大的晶圆标记与最小的晶圆标记的方式，决定应检测的晶圆标记。在步骤S118后，进入至步骤S122。
另一方面，在步骤S116中的判断为否定时，移至步骤S122。此处，在步骤S116中被判断为否定，为计数值i满足K+1≦i的情形，一定在之前，计数值为i＝K，在步骤S118中决定了就每一照射区域应作为测量对象的晶圆标记。
在步骤S122中，测量在步骤S118中就每一照射区域所决定的应作为测量对象的晶圆标记。测量的顺序除测量对象标记的数不同外与步骤S112中全照射区域1点测量的情形相同，因此省略详细说明。在步骤S122后，移至步骤S124。
由截至目前的说明可知，在B模式时，对批内第1片到第K－1片(例如第3片)的晶圆进行全照射区域多点测量，对从第K片(例如第4片)到第I片(例如第25片)的晶圆则根据最初的K－1片(例如3片)晶圆的全照射区域多点测量的结果，进行就每一照射区域决定的晶圆标记的测量。
在步骤S124，使用在步骤S112、步骤S120及步骤S122的任一步骤测量的晶圆标记的位置信息，进行EGA运算。所谓EGA运算，是指上述晶圆标记的测量(EGA测量)后，根据取样照射区域的位置坐标的设计值与实测值的差的数据，使用最小平方等统计运算求出表现照射区域的位置坐标、与该照射区域位置坐标的修正量的关系的模式的系数的统计运算。
在本实施方式中，举一例而言，基于照射区域的位置坐标的设计值的修正量的算出使用以下模(model)式。
【式1】
Figure BDA0002388943310000221
此处，dx、dy是离开照射区域的位置坐标的设计值的X轴方向、Y轴方向的修正量，X、Y是照射区域在以晶圆W的中心为原点的晶圆坐标系的设计上的位置坐标。即，上述式(1)涉及各照射区域在以晶圆中心为原点的晶圆坐标系的设计上的位置坐标X、Y的多项式，为表现该位置坐标X、Y与该照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx、dy的关系的模式。另外，在本实施方式中，由于通过所述搜寻对准来抵消基准坐标系与晶圆坐标系的旋转，因此，以下不特别区别基准坐标系与晶圆坐标系，以全为基准坐标系来加以说明。
使用模式(1)的话，可从晶圆W的照射区域的位置坐标X，Y求出该照射区域的位置坐标的修正量。不过，为算出此修正量，必须求出系数a0、a1、…、b0、b1、…。EGA测量后，根据该取样照射区域的位置坐标的设计值与实测值的差的数据，使用最小平方法等的统计运算求出上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…。
决定模式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…后，将在晶圆坐标系的各照射区域(区划区域)的设计上的位置坐标X、Y代入系数决定后的模式(1)，以求出各照射区域的位置坐标的修正量dx、dy，即能求出晶圆W上多个照射区域(区划区域)的真的排列(作为变形成分，不仅包含线性成分还包含非线性成分)。
若在已进行了曝光的晶圆W的情况下，因至此为止的步骤的影响，作为测量结果所得的检测信号的波形，不见得对所有晶圆标记都是良好的。当将此种测量结果(检测信号的波形)不良的晶圆标记的位置包含在上述EGA运算时，该测量结果(检测信号的波形)不良的晶圆标记的位置误差会对系数a0、a1、…、b0、b1、…的算出结果带来不良影响。
因此，在本实施方式，信号处理装置49仅将测量结果良好的晶圆标记的测量结果送至控制装置60，控制装置60使用收到测量结果的所有晶圆标记的位置，实施上述EGA运算。另外，上述式(1)的多项式的次数并无特别限制。控制装置60使EGA运算的结果与用于该运算的标记相关的信息，一起对应晶圆的识别信息(例如晶圆号码、批号)做成对准履历数据文件，储存在内部或外部的记忆装置。
步骤S124的EGA运算结束后，进至步骤S126，将晶圆W从滑件10上卸下。在控制装置60的管理下，以和步骤S104中的装载顺序相反的顺序，由晶圆搬送系统70与滑件10上的上下动构件来进行此卸下。
在其次的步骤S128，将计数器的计数值i加1(i←i+1)后，进入至步骤S130，判断计数值i是否大于批内晶圆的总数I。在此步骤S130中的判断为否定时，即判断未结束对批内所有晶圆的处理，回到步骤S104，直到步骤S130中的判断成为肯定为止，重复步骤S104～步骤S130的处理(含判断)。
当步骤S130中的判断为肯定时，即判断对批内所有晶圆的处理已结束，而结束本常规程序的一连串的处理。
如以上的详细说明，依据本实施方式的测量装置100，测量载置并保持晶圆W的滑件10的6自由度方向的位置信息的第1位置测量系统30至少由标记检测系统MDS检测晶圆W上的晶圆标记，因此在滑件10移动的范围，可从读头部32持续对光栅RG1照射测量光束。从而，第1位置测量系统30可在为进行标记检测而滑件10移动的XY平面内的全范围连续进行其位置信息的测量。因此，在例如测量装置100的制造阶段(含在半导体制造工厂内的装置启动阶段)，通过第1位置测量系统30的测长轴即求出以光栅RG1的格子规定的正交坐标系(基准坐标系)的原点，在XY平面内即能取得滑件10的绝对坐标位置，进而能求出以第1位置测量系统30测量的滑件10的位置信息与标记检测系统MDS的检测结果求出的滑件10上所保持的晶圆W上的标记(不限于搜寻标记、晶圆标记，亦包含其他标记、例如重迭测量标记(registration标记)等)于XY平面内的绝对位置。此外，本说明书中所谓「绝对位置坐标」是指在上述基准坐标系上的位置坐标。
另外，依据本实施方式的测量装置100，由于能测量晶圆上的标记的XY平面内的位置坐标，因此能对以例如扫描机(scanner)或步进机(stepper)等的曝光装置，使用与矩形的图案区域一起形成有与图案区域的位置关系为已知的对准标记的制品标线片，对裸晶圆以步进扫描方式或步进重复方式进行曝光，该曝光后的晶圆上的对准标记像的绝对坐标，由测量装置100加以测量，即能在不使用基准晶圆的情形下，进行晶圆格子的变动(例如，相较于设计上晶圆格子的变动)的管理。另外，关于因装置引起的晶圆格子变动的管理，待后详述。
另外，依据本实施方式的测量装置100，控制装置60一边控制由驱动系统20进行的滑件10的移动、一边使用第1位置测量系统30及第2位置测量系统50，取得滑件10相对平台12的位置信息以及标记检测系统MDS与平台12的相对位置信息，并使用标记检测系统MDS求取形成在晶圆W的多个标记的位置信息。因此，通过测量装置100的使用，能以良好精度求出形成在晶圆W的多个标记的位置信息。
另外，根据本实施方式的测量装置100，控制装置60随时取得以第2位置测量系统50测得的测量信息(平台12与标记检测系统MDS的相对位置信息)经由3个除振装置14(的致动器)实时(realtime)控制平台12的6自由度方向的位置，以使标记检测系统MDS的检测中心与检测滑件10相对平台12于6自由度方向的位置信息的第1位置测量系统的测量点的位置关通过nm等级维持于所希望的关系。另外，控制装置60一边控制由驱动系统20进行的滑件10的驱动、一边取得由第1位置测量系统30测得的测量信息(滑件10相对于平台12的位置信息)及以第2位置测量系统50测得的测量信息(平台12与标记检测系统MDS的相对位置信息)，根据使用标记检测系统MDS检测形成在晶圆W的标记时的检测信号、使用标记检测系统MDS检测形成在晶圆W的标记时所得到的第1位置测量系统30的测量信息、以及使用标记检测系统MDS检测形成在晶圆W的标记时所得的第2位置测量系统50的测量信息，求出多个晶圆标记的位置信息。因此，通过测量装置100的使用，能以良好精度求出形成在晶圆W的多个标记的位置信息。
另外，例如，在不进行使用所测量的标记的位置信息进行EGA运算，而根据测量的标记的位置信息进行后述曝光时的晶圆W(晶圆载台WST)的位置控制的情况下等，例如可不将上述由第2位置测量系统50测得的测量信息用于标记的位置信息的算出。不过，此时，可将使用标记检测系统MDS检测形成在晶圆W的标记时所得到的第2位置测量系统50的测量信息加以偏位(offset)后使用，来修正例如用于移动晶圆W(晶圆载台WST)的定位目标值等晶圆W的信息即可。或者，也可考虑上述偏位，来控制曝光时的后述标线片R(标线片载台RST)的移动。
另外，根据本实施方式的测量装置100，在对准测量时，针对晶圆W上的I个(例如98个)照射区域的各个，测量至少各1个晶圆标记的位置信息，使用此位置信息通过最小平方法等的统计运算，求出上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…。因此，针对晶圆格子(grid)的变形成分，不仅是线性成分、连非线性成分也能正确的加以求出。此处，所谓晶圆格子是指将依据照射分区图(关于晶圆W上形成的照射区域的排列的数据)排列的晶圆W上照射区域的中心加以链接形成的格子。
通过测量装置100求出的晶圆W的照射区域的位置坐标的修正量(上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…)，例如可用于通过曝光装置使晶圆W曝光时相对于曝光位置的晶圆定位。然而，为了通过曝光装置将经测量装置100测量了位置坐标的修正量的晶圆W加以曝光，必须将该晶圆W在从滑件10卸除后，装载于曝光装置的晶圆载台上。滑件10上的晶圆保持具WH与曝光装置的晶圆载台上的晶圆保持具，即便是假设使用相同型式的晶圆保持具，也会因晶圆保持具的个体差导致晶圆W的保持状态相异。因此，即便是专程通过测量装置100求出晶圆W的照射区域的位置坐标修正量(上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…)，也无法将该等系数a0、a1、…、b0、b1、…的全部直接的加以使用。不过，因每一晶圆保持具的晶圆W的保持状态相异而受到影响的，被认为是照射区域的位置坐标修正量的1次以下的低次成分(线性成分)，2次以上的高次成分几乎不会受到影响。其理由在于，2次以上的高次成分多被认为主要是因步骤引起的晶圆W的变形为原因而产生的成分，是与晶圆保持具的晶圆保持状态系无关的成分。
依据上述想法，通过测量装置100花费时间针对晶圆W求出的高次成分的系数a3、a4、……、a9、……、及b3、b4、……、b9、……，可直接作为在曝光装置的晶圆W的位置坐标修正量的高次成分系数加以使用。因此，在曝光装置的晶圆载台上，仅需进行用于求出晶圆W的位置坐标修正量的线性成分的简单的EGA测量(例如3～16个程度的晶圆标记的测量)。由于测量装置100是与曝光装置不同的另一装置，因此不会导致在基板的曝光处理中产量降低的情形，可求出更多基板上的标记的位置信息。
另外，若与使用曝光装置进行的包含所述简单的EGA测量及曝光的曝光装置的晶圆处理并行，用测量装置100对其他晶圆进行对准测量的话，能够在几乎不降低晶圆处理的产量的情形下，进行有效率的处理。
另外，在上述实施方式中，虽为简化说明而将设定A模式与B模式中的任意一个作为测量模式，但不限于此，也可设定对一批内的所有晶圆上全照射区域检测2个以上的第1数的晶圆标记的C模式、及对一批内的所有晶圆的部分照射区域、例如针对位于晶圆周边部的预定的照射区域检测2个以上的第2数的晶圆标记、针对其余的照射区域则检测各1个晶圆标记的模式(称D模式)等。还有，也可设定根据针对批内最先的既定片数晶圆的晶圆标记的检测结果，对批内其余的晶圆选择A模式、C模式、D模式的任意一个的E模式。
另外，作为测量装置100的测量模式，可针对批内所有晶圆测量部分照射区域、例如9成或8成数量的照射区域的一个以上的晶圆标记，针对位于晶圆中央部的照射区域则测量相隔一个间隔的照射区域的一个以上的晶圆标记。
另外，在上述实施方式中，虽然针对光栅RG1、RG2a、RG2b的各个以X轴方向及Y轴方向为周期方向的情形做了说明，但不限于此，只要第1位置测量系统30、第2位置测量系统50分别具备的格子部(二维光栅)以在XY平面内彼此交叉的2方向作为周期方向即可。
另外，上述实施方式中说明的第1位置测量系统30的读头部32的构成、及检测点的配置等，当然仅为一例。例如，标记检测系统MDS的检测点与读头部32的检测中心，在X轴方向及Y轴方向的至少一方，其位置可以不一致。此外，第1测量系统30的读头部与光栅RG1(格子部)的配置可以是相反的。即，可在滑件10设置读头部、在平台12设置格子部。另外，第1位置测量系统30不一定必须具备编码器系统33与激光干涉仪系统35，可仅以编码器系统来构成第1位置测量系统30。可使用从读头部对滑件10的光栅RG1照射光束、并接收来自光栅的返回光束(衍射光束)以测量滑件10相对于平台12的6自由度方向的位置信息的编码器系统，来构成第1位置测量系统。在这一情况下，读头部的读头构成无特别限定。例如，可设置对相对于光栅RG1上的既定点于X轴方向相距同一距离的2点照射检测光束的一对XZ读头、与对相对于既定点于Y轴方向相距同一距离的2点照射检测光束的一对YZ读头，或者，也可设置对在光栅RG1的X轴方向分离的2个点分别照射检测光束的一对3维读头、与对和上述2个点在Y轴方向位置相异的点照射检测光束的XZ读头或YZ读头。第1位置测量系统30不一定必须要能测量滑件10相对平台12于6自由度方向的位置信息，可以是仅能测量例如X、Y、θz方向的位置信息。此外，测量滑件10相对平台12的位置信息的第1位置测量系统，可以是配置在平台12与滑件10之间。
同样地在上述实施方式中说明的第2位置测量系统50的构成仅为一例。例如，可以是读头部52A、52B固定在平台12侧，而标尺54A、54B与标记检测系统MDS一体地设置。另外，虽然针对第2位置测量系统50具备一对读头部52A、52B的情形做了例示，但不限于此，第2位置测量系统50可仅具备一个读头部，也可具备3个以上。无论如何，优选能够通过第2位置测量系统50测量平台12与标记检测系统MDS在6自由度方向的位置关系。不过，第2位置测量系统50不一定必须要能测量6自由度方向全部的位置关系。
另外，在上述实施方式中，针对滑件10被多个空气轴承18悬浮支承在平台12上，包含将滑件10驱动于X轴方向的第1驱动装置20A、与将滑件10与第1驱动装置20A一体驱动于Y轴方向的第2驱动装置20B构成将滑件10相对平台12以非接触状态加以驱动的驱动系统20的情形做了说明。然而，不限于此，作为驱动系统20也可采用将滑件10在平台12上驱动于6自由度方向的构成的驱动系统。这种驱动系统，例如可由磁浮型平面马达构成。在这一情况下，无需空气轴承18。此外，测量装置100可不与除振装置14一起另外具备驱动平台12的驱动系统。
除此之外，也可采用能通过磁浮型或气浮型的平面马达将滑件10相对平台12驱动于例如X、Y、θz方向的构成，此时，不一定需设置所述第2位置测量系统50。
第2实施方式
接着，针对包含上述测量装置100的光刻系统的第2实施方式，根据图8～图10加以说明。
如图8所示，本第2实施方式的光刻系统1000具备彼此联机的曝光装置200、测量装置100及基板处理装置300。此处，作为基板处理装置300系使用涂布、显影装置(C/D)，因此，在以下说明中也适当的记载为C/D300。光刻系统1000设置在无尘室内。
例如美国专利第6,698,944号说明书等所公开的那样，一般的光刻系统在曝光装置与基板处理装置(C/D)之间配置有在腔室内部具有用于将两者联机的晶圆搬送系统的联机界面(inline interface)部。另一方面，由图8可知，本第2实施方式的光刻系统1000取代联机接口部而在曝光装置200与C/D300之间配置有测量装置100。
光刻系统1000所具备的曝光装置200、C/D300及测量装置100都具有腔室，腔室彼此相邻配置。曝光装置200具有的曝光控制装置220、与C/D300具有的涂布显影控制装置320、与测量装置100具有的控制装置60经由局域网络(LAN)500彼此连接，与三者间进行通讯。在LAN500也连接有记忆装置400。
曝光装置200例如是步进扫描方式(step&scan)的投影曝光装置(扫描机)。图9中省略部分构成显示曝光装置200的腔室内部。
曝光装置200如图9所示具备照明系统IOP、保持标线片R的标线片载台RST、将形成在标线片R的图案的像投影至涂有感应剂(抗蚀剂)的晶圆W上的投影单元PU、保持晶圆W在XY平面内移动的晶圆载台WST、及这些的控制系统等。曝光装置200具备投影光学系统PL，此投影光学系统PL具有与所述标记检测系统MDS的光轴AX1平行的Z轴方向的光轴AX。
照明系统IOP包含光源及经由送光光学系统连接于光源的照明光学系统，将以标线片遮帘(遮蔽系统)设定(限制)的在标线片R上于X轴方向(图9中与纸面正交的方向)细长延伸的狭缝状照明区域IAR，通过照明光(曝光光)IL以大致均一的照度加以照明。照明系统IOP的构成，已公开在例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等。此处，作为照明光IL，举一例而言，使用ArF准分子激光光(波长193nm)。
标线片载台RST配置在照明系统IOP的图9中的下方。标线片载台RST可通过例如包含线性马达等的标线片载台驱动系统211(图9中未图示，参照图10)在未图示的标线片载台平台上，在水平面(XY平面)内微幅驱动、且于扫描方向(图9中纸面内左右方向的Y轴方向)以既定行程范围加以驱动。
在标线片载台RST上载置在－Z侧的面(图案面)形成有图案区域及形成有与该图案区域的位置关系为已知的多个标记的标线片R。标线片载台RST的XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息)由标线片激光干涉仪(以下，称「标线片干涉仪」)214经由移动镜212(或在标线片载台RST的端面形成的反射面)以例如0.25nm程度的解析能力随时加以检测。标线片干涉仪214的测量信息被供应至曝光控制装置220(参照图10)。另外，上述标线片载台RST的XY平面内的位置信息也可取代标线片激光干涉仪214而用编码器进行测量。
投影单元PU配置在标线片载台RST的图9中的下方。投影单元PU包含镜筒240、与被保持在镜筒240内的投影光学系统PL。投影光学系统PL例如是两侧远心、且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。标线片R以投影光学系统PL的第1面(物体面)与图案面大致一致的方式配置，表面涂布有抗蚀剂(感应剂)的晶圆W配置在投影光学系统PL的第2面(像面)侧。因此，当来自照明系统IOP的照明光IL照明标线片R上的照明区域IAR时，通过通过标线片R的照明光IL，该照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小像(部分电路图案的缩小像)即经由投影光学系统PL形成在与照明区域IAR共轭的晶圆W上的区域(以下也称曝光区域)IA。并通过标线片载台RST与晶圆载台WST的同步驱动，使标线片R相对照明区域IAR(照明光IL)往扫描方向(Y轴方向)移动、且使晶圆W相对曝光区域IA(照明光IL)往扫描方向(Y轴方向)移动，从而进行晶圆W上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，在该照射区域转印标线片R的图案。
作为投影光学系统PL使用例如仅由沿与Z轴方向平行的光轴AX排列的多片、例如10～20片程度的折射光学组件(透镜组件)构成的折射系统。构成此投影光学系统PL的多片透镜组件中、物体面侧(标线片R侧)的多片透镜组件为可通过未图标的驱动组件、例如压电组件等变位驱动于Z轴方向(投影光学系统PL的光轴方向)及相对XY面的倾斜方向(亦即θx方向及θy方向)的可动透镜。并由成像特性修正控制器248(图9中未图示，参照图10)根据来自曝光控制装置220的指示，通过独立调整对各驱动组件的施加电压，个别驱动各可动透镜，以调整投影光学系统PL的各种成像特性(倍率、畸变、像散、慧形像差、像场弯曲等)。另外，也可取代可动透镜的移动或再加上在镜筒240内部的相邻特定透镜组件间设置气密室，由成像特性修正控制器248控制该气密室内气体的压力，或采用可由成像特性修正控制器248切换照明光IL的中心波长的构成。采用这些构成也能进行投影光学系统PL的成像特性的调整。
晶圆载台WST通过包含平面马达或线性马达等的载台驱动系统224(图9中，为方便起见以方块表示)在晶圆载台平台222上以既定行程驱动于X轴方向、Y轴方向，并微幅驱动于Z轴方向、θx方向、θy方向及θz方向。晶圆W经由晶圆保持具(未图示)以真空吸附等方式被保持在晶圆载台WST上。在本第2实施方式中，晶圆保持具可吸附保持300mm的晶圆。此外，也可使用取代晶圆载台WST而具备移动于X轴方向、Y轴方向及θz方向的第1载台、与在该第1载台上微动于Z轴方向、θx方向及θy方向的第2载台的载台装置。另外，也可将晶圆载台WST与晶圆载台WST的晶圆保持具中任一方或双方称为「第2基板保持构件」。
晶圆载台WST的XY平面内的位置信息(旋转信息(包含偏摇量(θz方向的旋转量θz)、纵摇量(θx方向的旋转量θx)、横摇量(θy方向的旋转量θy)))通过激光干涉仪系统(以下，简称为干涉仪系统)218经由移动镜216(或形成在晶圆载台WST的端面的反射面)，以例如0.25nm程度的解析能力随时检测。另外，晶圆载台WST的XY平面内的位置信息，也可取代干涉仪系统218而以编码器系统进行测量。
干涉仪系统218的测量信息被供应至曝光控制装置220(参照图10)。曝光控制装置220根据干涉仪系统218的测量信息，经由载台驱动系统224控制晶圆载台WST的XY平面内的位置(包含θz方向的旋转)。
另外，图9中虽然省略，但晶圆W表面的Z轴方向的位置及倾斜量，通过例如美国专利第5,448,332号说明书等所公开的由斜入射方式的多点焦点位置检测系统构成的焦点传感器AFS(参照图10)加以测量。此焦点传感器AFS的测量信息也被供应至曝光控制装置220(参照图10)。
另外，在晶圆载台WST上固定有其表面与晶圆W表面同高度的基准板FP。在此基准板FP的表面，形成有用于对准检测系统AS的基座线测量等的第1基准标记及以后述标线片对准检测系统检测的一对第2基准标记等。
在投影单元PU的镜筒240的侧面，设有检测形成在晶圆W的对准标记或第1基准标记的对准检测系统AS。作为对准检测系统AS使用例如以卤素灯等的宽带光照明标记，并通过对此标记的影像进行图像处理以测量标记位置的图像处理方式的成像式对准传感器(Alignment sensor)的一种的FIA(Field Image Alignment)系统。另外，也可取代图像处理方式的对准检测系统AS或与对准检测系统AS一起使用衍射光干涉型的对准系统。
在曝光装置200进一步在标线片载台RST的上方，在X轴方向相隔既定距离设有能同时检测载置在标线片载台RST的标线片R上位于同一Y位置的一对标线片标记的一对标线片对准检测系统213(图9中未图示，参照图10)。标线片对准检测系统213的标记的检测结果被供应至曝光控制装置220。
图10中以方块图显示了曝光控制装置220的输入输出关系。如图10所示，曝光装置200除上述构成各部外，还具备连接在曝光控制装置220的搬送晶圆的晶圆搬送系统270等。曝光控制装置220，包含微电脑或工作站等，统筹控制包含上述构成各部的装置整体。晶圆搬送系统270由例如水平多关节型机械人构成。
回到图8，虽省略图示，但C/D300具备例如对晶圆进行感应剂(抗蚀剂)的涂布的涂布部、可进行晶圆的显影的显影部、进行预烘烤(PB)及显影前烘烤(post-exposure bake：PEB)的烘烤部、以及晶圆搬送系统(以下，为方便起见，称C/D内搬送系统)。C/D30还具备可进行晶圆的调温的调温部330。调温部330一般是冷却部，例如具备被称为冷却板(coolplate)的平坦的板片(调温装置)。冷却板例如通过冷却水的循环等加以冷却。除此的外，还有采用利用帕耳贴效果的电子冷却的情形。
记忆装置400包含连接在LAN500的管理装置与经由SCSI(Small Computer SystemInterface)等的通讯路连接在该管理装置的外部记忆组件。
在本第2实施方式的光刻系统1000中，测量装置100、曝光装置200及C/D300都具备条形码读取器(未图示)，在晶圆搬送系统70(参照图6)、晶圆搬送系统270(参照图10)及C/D内搬送系统(未图示)各个的晶圆搬送中，以条形码读取器适当进行各晶圆的识别信息、例如晶圆号码、批号等的读取。以下，为简化说明，关于使用条形码读取器的各晶圆的识别信息的读取的说明，予以省略。
在光刻系统1000中通过曝光装置200、C/D300及测量装置100(以下，也适当的称3个装置100、200、300)的各个，连续处理多数片晶圆。在光刻系统1000中，为谋求系统整体的最大产量，即，例如以其他装置的处理时间完全重迭于处理最需时间的装置的处理时间的方式，决定整体的处理顺序。
以下，说明以光刻系统1000连续处理多数片晶圆时的动作流程。
首先，通过C/D内搬送系统(例如水平多关节型机械人)从配置在C/D300的腔室内的晶圆载具取出第1片晶圆(W1)，将其搬入涂布部。据此，涂布部开始抗蚀剂的涂布。当抗蚀剂的涂布结束时，C/D内搬送系统将晶圆W1从涂布部取出而搬入到烘烤部。据此，在烘烤部开始晶圆W1的加热处理(PB)。接着，当晶圆的PB结束时，通过C/D内搬送系统将晶圆W1从烘烤部取出并搬入到调温部330内。据此，通过调温部330内部的冷却板开始晶圆W1的冷却。通过曝光装置200内不会产生影响的温度，一般来说例如以20～25℃的范围所决定的曝光装置200的空调系统的目标温度作为目标温度来进行此冷却。一般而言，在搬入调温部330内的时间点，晶圆温度系统相对目标温度在±0.3[℃]的范围内，通过调温部330调温至目标温度±10[mK]的范围。
接着，当在调温部330内结束冷却(调温)时，该晶圆W1即被C/D内搬送系统载置到设在C/D300与测量装置100之间的第1基板搬送部上。
在C/D300内，依序进行与上述相同的一连串对晶圆的抗蚀剂涂布、PB、冷却及伴随这些一连串处理的上述晶圆的搬送动作，晶圆依序被载置到第1基板搬送部上。另外，实际上通过在C/D300的腔室内分别设置2个以上的涂布部及C/D内搬送系统，能够进行对多片晶圆的平行处理，从而能缩短曝光前处理所需的时间。
在测量装置100中，将通过C/D内搬送系统依序载置于第1基板搬送部上的曝光前的晶圆W1通过晶圆搬送系统70与滑件10上的上下动构件的共同作业以先前于第1实施方式中说明的顺序装载至滑件10上。装载后，由测量装置100进行在设定的测量模式下的晶圆对准测量，由控制装置60求出晶圆W的照射区域的位置坐标修正量(上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…)。
控制装置60将求出的位置坐标的修正量(上述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…)、在该修正量的算出使用了标记位置信息的晶圆标记的信息、测量模式的信息及检测信号良好的所有晶圆标记的信息等的履历信息与晶圆W1的识别信息(晶圆号、批号)关联起来作成对准履历数据(档案)，储存于记忆装置400内。
之后，将结束了对准测量的晶圆W1由晶圆搬送系统70载置于设在曝光装置200的腔室内部的测量装置100附近的第2基板搬送部的装载侧基板载置部。此处，在第2基板搬送部设有装载侧基板载置部与卸除侧基板载置部。
之后，在测量装置100中对第2片以下的晶圆以和晶圆W1相同的顺序，反复进行对准测量、对准履历数据(档案)的作成、晶圆的搬送。
被载置于所述装载侧基板载置部的晶圆W1被晶圆搬送系统270搬送至曝光装置200内部的既定待机位置。不过，第1片晶圆W1不在待机位置待机，而立即通过曝光控制装置220装载于晶圆载台WST上。由曝光控制装置220以和所述在测量装置100进行的同样方式使用晶圆载台WST上的未图示的上下动构件与晶圆搬送系统270来进行此晶圆的装载。装载后，对晶圆载台WST上的晶圆使用对准检测系统AS进行与所述相同的搜寻对准、及例如以3～16程度的照射区域作为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准。此EGA方式的晶圆对准时，曝光装置200的曝光控制装置220对储存在记忆装置400内的对准履历数据文件，把晶圆对准及成为曝光对象的晶圆(对象晶圆)的识别信息(例如晶圆号、批号)作为关键词进行检索，以取得该对象晶圆的对准履历资料。并且，曝光控制装置220在既定的准备作业后，依据所取得的对准履历数据中所含的测量模式的信息，进行下述晶圆对准。
首先，说明包含模式A的信息的情形。在此情况下，从包含在对准履历数据的通过测量装置100测量了位置信息(在修正量的算出使用了标记的位置信息)的晶圆标记中选择对应对准照射区域数的晶圆标记来作为检测对象，使用对准检测系统AS检测该检测对象的晶圆标记，并根据该检测结果与检测时晶圆载台WST的位置(以干涉仪系统218测量的测量信息)求出检测对象的各晶圆标记的位置信息，使用该位置信息进行EGA运算，求出次式(2)的各系数。
【式2】
Figure BDA0002388943310000321
然后，曝光控制装置220将此处求得的系数(c0、c1、c2、d0、d1、d2)与对准履历资料中所含的系数(a0、a1、a2、b0、b1、b2)加以置换，使用与在以包含置换后系数的次式(3)表示的晶圆中心为原点的晶圆坐标系中的各照射区域的设计上的位置坐标X、Y相关的多项式，求出各照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx、dy，根据此修正量，决定用于修正晶圆格子的在各照射区域的曝光时用于进行对曝光位置(标线片图案的投影位置)的定位的目标位置(以下，为求方便，称定位目标位置)。另外，在本实施方式中不以静止曝光方式而以扫描曝光方式进行曝光，为了方便称为定位目标位置。
【式3】
Figure BDA0002388943310000322
另外，在曝光装置200中通过搜寻对准，抵消规定晶圆载台WST的移动的基准坐标系(载台坐标系)与晶圆坐标系的旋转，因此无需特别区分基准坐标系与晶圆坐标系。
其次，说明设定B模式的情形。在此情况下，曝光控制装置220决定用于依照以与上述A模式的情形相同的顺序修正晶圆格子的各照射区域的定位目标位置。不过在此情况下，在对准履历资料中包含针对若干个照射区域的多个晶圆标记与针对其余照射区域各一个晶圆标记中的检测信号为良好的晶圆标记作为在修正量的算出时使用的标记的位置信息的晶圆标记。
因此，曝光控制装置220在上述各照射区域的定位目标位置的决定外，从针对上述若干个照射区域的多个晶圆标记中选择求出照射区域形状所需数量的晶圆标记，使用该等晶圆标记的位置信息(实测值)进行于例如美国专利第6,876,946号说明书所公开的[式7]的模式适用最小平方法的统计运算(亦称照射区域内多点EGA运算)，求出照射区域形状。具体而言，求出上述美国专利第6,876,946号说明书所公开的[式7]的模式中的10个参数中的芯片旋转(θ)、芯片的正交度误差(w)、以及x方向的芯片定标(rx)及y方向的芯片定标(ry)。另外，关于照射区域内多点EGA运算，由于已详细公开于上述美国专利，因此省略详细说明。
接着，曝光控制装置220依据该定位目标位置一边进行晶圆载台WST的位置控制、一边对晶圆W1上的各照射区域以步进扫描(step&scan)方式进行曝光。此处，在使用照射区域内多点EGA测量连照射区域形状也已求出时，在扫描曝光中，调整标线片载台RST与晶圆载台WST的相对扫描角度、扫描速度比、标线片载台RST及晶圆载台WST的至少一方对投影光学系统的相对位置、投影光学系统PL的成像特性(像差)及照明光(曝光光)IL的波长中的至少一种，与求到的照射区域形状一致地使标线片R的图案的由投影光学系统PL产生的投影像变形。此处，投影光学系统PL的成像特性(像差)的调整及照明光IL的中心波长的调整，通过曝光控制装置220经由成像特性修正控制器248进行。
与对上述晶圆载台WST上的晶圆(此时，系晶圆W1)的EGA晶圆对准及曝光的进行并行地由测量装置100对第2片晶圆(晶圆W2)以所述顺序实施在经设定的模式下的晶圆对准测量、对准履历资料的作成等。
在对晶圆载台WST上的晶圆(此时，系晶圆W1)的曝光结束前，测量装置100的测量处理结束，该第2片晶圆W2被晶圆搬送系统70载置于装载侧基板载置部，并通过晶圆搬送系统270搬送至曝光装置200内部的既定待机位置，在该待机位置待机。
而当晶圆W1的曝光结束时，在晶圆载台上晶圆W1与晶圆W2更换，针对更换后的晶圆W2进行与所述同样的晶圆对准及曝光。另外，在对晶圆载台上的晶圆(此时，系晶圆W1)的曝光结束前未完成将晶圆W2搬送至待机位置的情况下，晶圆载台即在保持曝光完成的晶圆的状态下在待机位置近旁待机。
与对上述更换后的晶圆W2的晶圆对准并行地由晶圆搬送系统270将曝光完成的晶圆W1搬送至第2基板搬送部的卸除侧基板载置部。
之后，如前所述，晶圆搬送系统70与测量装置100进行的晶圆对准测量并行地以既定顺序反复进行将曝光完成的晶圆从卸除侧基板载置部搬送并载置于第1基板搬送部上的动作以及将测量结束后的曝光前的晶圆从滑件10上取出及向装载侧基板载置部搬送的动作。
如前所述，由晶圆搬送系统70搬送并载置于第1基板搬送部上的曝光完成的晶圆被C/D内搬送系统搬入到烘烤部内，通过该烘烤部内的烘烤装置进行PEB。在烘烤部内可同时收容多片晶圆。
另一方面，结束PEB的晶圆被C/D内搬送系统从烘烤部取出，搬入到显影部内，通过该显影部内的显影装置开始进行显影。
当晶圆的显影结束时，该晶圆即被C/D内搬送系统从显影部取出后搬入到晶圆载具内的既定收纳层。之后，在C/D300内对曝光完成的第2片以后的晶圆以和晶圆W1相同的顺序反复进行PEB、显影及晶圆的搬送。
如以上的说明的那样，依据本第2实施方式的光刻系统1000与曝光装置200的动作并行地能够进行使用测量装置100的晶圆对准测量，且能将全照射区域作为取样照射区域的全照射区域EGA与曝光装置200的晶圆对准及曝光的动作并行。此外，以全照射区域EGA所得的模式下的高次成分的系数因在曝光装置200也能直接采用，因此在曝光装置200仅需进行以数个照射区域为对准照射区域的对准测量以求出上述模式的低次成分的系数，通过此低次成分系数、与以测量装置100取得的高次成分系数的使用，即能以和以曝光装置200求出模式(1)的低次及高次成分系数时相同的良好精度，算出各照射区域曝光时的定位目标位置。因此，能在不降低曝光装置200的产量的情形下，提升曝光时的标线片图案的像与形成在晶圆上各照射区域的图案的重迭精度。
另外，在上述第2实施方式的光刻系统1000中，针对曝光装置200求出上述模式的1次以下低次成分系数，使用此低次成分系数、与以测量装置100取得的上述模式的2次以上高次成分系数的情形做了说明。然而，不限于此，例如可将上述模式的2次以下成分的系数从在曝光装置200内的对准标记的检测结果求出，并使用此2次以下成分的系数与以测量装置100取得的上述模式的3次以上高次成分系数。或者，例如也可将上述模式的3次以下成分的系数从在曝光装置200内的对准标记的检测结果求出，并使用此3次以下成分的系数与通过测量装置100取得的上述模式的4次以上高次成分系数。即，可将上述模式的(N－1)次(N为2以上的整数)以下成分的系数从在曝光装置200内的对准标记的检测结果求出，并使用此(N－1)次以下成分的系数与通过测量装置100取得的上述模式的N次以上高次成分的系数。
另外，在于光刻系统1000中，在测量装置100的测量单元40具备所述多点焦点位置检测系统的情况下，可以测量装置100与晶圆对准测量一起进行晶圆W的平坦度测量(亦称focus mapping)。在这一情况下，通过该平坦度测量结果的使用，无需通过曝光装置200进行平坦度测量，即能进行曝光时的晶圆W的聚焦、调平控制。
另外，在上述第2实施方式中，虽将对象设为300mm晶圆，但不限于此，亦可以是直径450mm的450mm晶圆。由于能与曝光装置200分开，另以测量装置100进行晶圆对准，因此即使是450mm晶圆，也不会招致曝光处理产量的降低，进行例如全点EGA测量等。
另外，虽省略图示，在光刻系统1000中可将曝光装置200与C/D300加以联机，将测量装置100配置在C/D300的与曝光装置200相反侧。在这一情况下，测量装置100可用于例如以抗蚀剂涂布前的晶圆作为对象的与所述相同的对准测量(以下，称事前测量)。或着，也可将测量装置100用于对显影结束后晶圆的所述重迭偏移测量标记的位置偏移测量(重迭偏移测量)，也可用于事前测量及重迭偏移测量。
晶圆格子的变动管理
其次，将使用测量装置100的曝光装置导致的晶圆格子的管理方法适用于光刻系统1000的情形为例进行说明。在图11中，概略的显示了在此时的晶圆格子的管理方法中的处理流程。
首先，在步骤S202中，通过曝光装置200对裸晶圆(为方便起见，称晶圆W0)使用制品标线片R，以步进扫描(step&scan)方式进行曝光。此处，在标线片R，在其图案面与矩形的图案区域一起在其周围区域或图案区域内部(1照射区域取多个芯片的情况下)形成有标记(转印至晶圆上即成晶圆标记)等。此处，晶圆W0是未曝光晶圆，其表面以C/D300涂布有抗蚀剂(光阻)。因此，在晶圆W0的曝光时，不进行对准而根据设计值由曝光控制装置220进行标线片载台RST与晶圆载台WST的驱动控制。通过此步骤S202的曝光，在晶圆W0表面的光阻层形成配置成矩阵状的I个(例如98个)矩形的图案区域与和各照射区域的位置关系对应设计上已知的各照射区域的标记的转印像(潜像)。
其次，在步骤S204中，将该曝光完成的晶圆W0从晶圆载台WST卸下，搬入到C/D300的显影部内。具体而言，通过晶圆搬送系统270及晶圆搬送系统70搬送晶圆W0，并将其载置于设在C/D300与测量装置100之间的第1基板搬送部上。接着，将晶圆W0通过C/D内搬送系统搬入到C/D300的显影部内。
其次，在步骤S206中，通过C/D300的显影部的显影装置使晶圆W0显影。此显影后，在晶圆W0上形成配置成矩阵状的I个(例如98个)的矩形照射区域与和各照射区域的位置关系对应设计上已知的各照射区域的晶圆标记的光阻像(以下，简称为晶圆标记)。
其次，在步骤S208中，将显影完成的晶圆W0从C/D300取出并装载于测量装置100的滑件10上。具体而言，通过C/D内搬送系统将晶圆W0从显影部取出，载置于第1基板搬送部上。并通过测量装置100的晶圆搬送系统70将晶圆W0从第1基板搬送部搬送至位于装载位置的滑件10的上方，并将其装载于滑件10上。
其次，在步骤S210中，通过控制装置60对完成显影的晶圆W0进行所述全照射区域1点测量，求出各晶圆标记的绝对位置坐标。即，控制装置60一边使用第1位置测量系统30(及第2位置测量系统50)测量滑件10的位置信息、一边使用标记检测系统MDS分别检测对应I个(例如98个)照射区域各个的I个晶圆标记，根据I个晶圆标记各个的检测结果与I个晶圆标记各个的检测时的滑件10的绝对位置坐标(X、Y)，求出对应晶圆W0上的I个照射区域各个的I个晶圆标记的绝对位置坐标(X、Y)。此时，控制装置60根据由第1位置测量系统30测量的滑件10的θx方向及θy方向的测量值，将第1位置测量系统30的X轴方向及Y轴方向阿贝误差及第2位置测量系统50的X轴方向及Y轴方向的测量值作为偏置(offset)求出I个晶圆标记的绝对位置坐标(X、Y)。
其次，在步骤S212中，由控制装置60使用所求出的I个标记的绝对位置坐标，求出晶圆W0上的I个照射区域的排列(晶圆格子)的变动信息。例如，控制装置60根据晶圆标记与照射区域中心的已知的位置关系，从I个晶圆标记的绝对位置坐标求出I个照射区域各个的绝对位置坐标(X、Y)的实测值，并根据此I个照射区域各个的绝对位置坐标(X、Y)的实测值与各照射区域的位置坐标(X、Y)与设计值的差的数据，使用最小平方法等的统计运算，求出所述式(1)的系数a0、a1、…、b0、b1、…。此处，将求出的系数a0、a1、…、b0、b1、…代入到式(1)，将系数确定后的式(1)作为晶圆格子的变动信息，储存至内部的内存(或记忆装置400)。
或者，控制装置60根据晶圆标记与照射区域中心的已知的位置关系，从I个晶圆标记的绝对位置坐标求出I个照射区各个的绝对位置坐标(X、Y)的实测值，做成由此I个照射区域各个的绝对位置坐标(X、Y)的实测值与各照射区域的位置坐标(X、Y)与设计值的差的数据构成的图表，将此图表作为晶圆格子的变动信息，储存于内存(或记忆装置400)。
如此，能随时求出晶圆格子与设计值的变动量，并管理该变动量。
接下来的步骤S214视需要进行。在步骤S214中，控制装置60将在步骤S210中求出的晶圆格子与设计值的差异的变动信息、与内存(或记忆装置400)内事前储存的作为基准的晶圆格子的变动信息加以比较，求出从该作为基准的晶圆格子的变动的晶圆格子的变动量。通过此步骤S214的处理，能管理因在不同曝光装置间的载台格子的误差引起的照射区域排列的误差、或因同一曝光装置的不同时点间的载台格子的误差引起的照射区域排列的误差。
若为前者时，在步骤S214的处理前，通过以和曝光装置200不同的扫描步进机使用标线片R对与晶圆W0不同的另一裸晶圆，进行与所述步骤S202同样的曝光，并对该完成曝光的晶圆进行与步骤S204～S212同样的处理，求出作为基准的晶圆格子的变动信息，储存于内存(或记忆装置400)内。
若为后者时，在步骤S214的处理前，对与晶圆W0不同的另一晶圆进行与步骤S202～S208同样的处理，求出作为基准的晶圆格子的变动信息，储存于内存(或记忆装置400)内。
由上述说明可知，在本实施方式的管理方法中，无需使用基准晶圆即能管理装置导致的晶圆格子的变动。因此，能避免使用基准晶圆时产生的如下的不良情形。
即，基准晶圆的运用是在多个曝光装置轮流使用基准晶圆，因此是一种配合。基准晶圆，一般不是制作一片而是多片，因此必须保证基准晶圆彼此的个体差。另外，基准晶圆有可能破损、或使用后逐渐劣化。再者，在使用基准晶圆的晶圆格子的管理方法中，基准晶圆表面涂布抗蚀剂后进行曝光，之后，在完成必要的处理后剥离抗蚀剂洗净基准晶圆。在重复此程序后表面有可能产生伤痕。此外，在基准晶圆背面也有可能产生晶圆保持具所具有的夹头构件(pin chuck等)的痕迹，因此而产生基准晶圆吸附变形，导致晶圆格子的变形。
另一方面，不使用基准晶圆，亦有下述优点。
A.无需在意基准晶圆空乏及序号，能在要测量晶圆格子的变动时(欲进行修正)时实施测量(修正)。
B.由于能取代基准晶圆而使用裸晶圆，因此能轻松的进行质量管理。
C.能以制品照射分区图、制品标线片进行晶圆格子的管理。即，可使用附于制品标线片的重迭测量用标记或对准标记管理晶圆格子。其结果，无需质量管理用的专用标线片。另外，由于能通过制品照射分区图本身来进行质量管理，此外，不仅是能测量依存于场所的误差，也能测量扫描速度及加速度及其他因制品曝光动作所产生的所有误差原因而产生的晶圆格子的变动量，因此能根据此测量结果进行修正，据以完全排除先前说明的某种妥协。
在本第2实施方式的光刻系统1000中，例如在不致使光刻系统1000整体的晶圆处理产量过于降低时，可将显影完成的晶圆以和所述PB后的曝光前晶圆相同的顺序再次装载于测量装置100的滑件10上，进行形成在晶圆上的重迭偏移测量标记(例如box in box标记等)的位置偏移测量。即，由于测量装置100可进行晶圆上标记的绝对值测量(在基于第1位置测量系统30的基准坐标系上)，因此不仅适合于晶圆对准测量，而且也适于用于进行作为相对位置测量的一种的重迭偏移测量标记的位置偏移测量的测量装置。
重迭测量
其次，将使用测量装置100的重迭测量方法，适用于光刻系统1000的情形为例进行说明。在图12中，概略显示了在此时的重迭测量方法中的处理流程。
首先在步骤S302中，在C/D300的涂布部中，对通过与曝光装置200不同的曝光装置、例如扫描机或步进机进行了第1层(底层)的曝光的晶圆(设为晶圆W11)进行抗蚀剂(光阻)的涂布。在抗蚀剂涂布前的晶圆W11中，通过底层的曝光与多个、例如与I个(I为例如98)照射区域一起、以和各个照射区域对应的方式形成有与照射区域的设计上位置关系为已知的晶圆标记及重迭偏移测量用的第1标记(正确的说是第1标记的光阻像(亦适当的称为第1标记像))。在这一情况下，I个第1标记像的各个的设计上的位置关系也为已知。
其次，在步骤S304中，将涂布有光阻的晶圆W11经过与所述晶圆W1相同的既定处理过程后，装载于曝光装置200的晶圆载台WST上。具体而言，在经过于烘烤部的加热处理(PB)、于调温部330的调温以及由测量装置100进行的对准测量(此处，设为A模式的测量)后，晶圆W11被装载至晶圆载台WST上。
其次，于步骤S306，由曝光装置200的曝光控制装置220对晶圆载台WST上的晶圆W11使用对准检测系统AS进行与所述相同的搜寻对准、及例如以3～16程度的照射区域作为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准。
其次，在步骤S308中，由曝光控制装置220根据晶圆对准的结果，求出以所述式(3)表示的各照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx、dy，根据此修正量决定用于修正晶圆格子的在各照射区域的曝光时的定位目标位置。
其次，在步骤S310中，由曝光装置200一边依据该定位目标位置进行晶圆载台WST的位置控制、一边对晶圆W11上的各照射区域以步进扫描(step&scan)方式进行第2层(以第1层为底层的上层)的曝光。此时，曝光装置200使用对应晶圆W11上的第1标记像形成有第2标记的标线片(为方便起见，设为标线片R11)进行曝光。因此，通过此第2层的曝光，对晶圆W11上的I个照射区域重迭转印标线片R11的图案区域并形成以和I个第1标记的位置关系对应的位置关系配置的I个第2标记的转印像。
其次，在步骤S312中，结束第2层曝光的晶圆W11在经过与所述完成曝光的晶圆W1相同的处理过程后，被搬入到C/D300的显影部内。具体而言，晶圆W11被晶圆搬送系统270搬送至第2基板搬送部的卸除侧基板载置部，由晶圆搬送系统70从卸除侧基板载置部被搬送至第1基板搬送部上，再由C/D内搬送系统搬入到C/D300的烘烤部内，通过该烘烤部内的烘烤装置进行PEB。结束PEB后的晶圆W11由C/D内搬送系统从烘烤部取出并将其搬入到显影部内。
其次，在步骤S314中，由显影部内的显影装置进行形成有多个第2标记的转印像的晶圆W11的显影。通过此显影，在晶圆W11上与I个照射区域一起、以既定位置关系形成I个与第1标记像对应的第2标记像的组，而成为重迭测量时作为测量对象的基板。即，以此方式制作重迭测量时作为测量对象的基板(重迭测量对象基板)。此处，作为与第1标记像对应的第2标记像的组，可使用例如由外箱标记与配置在其内侧的内箱标记构成的层迭箱(box inbox)标记的光阻像等。
其次，在步骤S316中，将完成显影的晶圆W11(重迭测量对象的基板)通过C/D内搬送系统从显影部取出，载置于第1基板搬送部上。
在其次的步骤S318中，由测量装置100的控制装置60将载置在第1基板搬送部上的完成显影的晶圆W11(重迭测量对象基板)以所述顺序装载至滑件10上，并以下述方式求出I组的第1标记像与第2标记像各个的XY平面内的绝对位置坐标。即，控制装置60一边将滑件10的位置信息使用第1位置测量系统30(及第2位置测量系统50)加以测量、一边使用标记检测系统MDS分别检测晶圆W11上的I组的第1标记像与第2标记像，并根据I组的第1标记像与第2标记像各个的检测结果与各个标记像检测时的滑件10的绝对位置坐标(X、Y)，求出晶圆W11上的I组的第1标记像与第2标记像各个的XY平面内的绝对位置坐标。此时，控制装置60根据通过第1测量系统30测量的滑件10的θx方向及θy方向的测量值，将第1位置测量系统30在X轴方向及Y轴方向的阿贝误差及第2位置测量系统50在X轴方向及Y轴方向的测量值作为偏置，求出I组的第1标记像与第2标记像各个的XY平面内的绝对位置坐标。
在其次的步骤S320中，通过控制装置60根据彼此成组的第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，求出第1层与第2层的重迭误差(重迭偏移)。
在其次的步骤S322中，通过控制装置60根据I个的第1标记像的绝对位置坐标与I个的第2标记像的绝对位置坐标，例如以下述方式判断重迭误差究竟是因第1层的曝光、与第2层的曝光的哪一个为主而产生。即，控制装置60求出离开第1标记像的绝对位置坐标的设计上的位置坐标的偏移量(ΔX1i、ΔY1i)(i＝1～I)、与离开第2标记像的绝对位置坐标的设计上的位置坐标的偏移量(ΔX2i，ΔY2i)(i＝1～I)，ΔX1i、ΔX2i、针对ΔY1i、ΔY2i的各个求出i＝1～I的总和ΣX1i、ΣX2i、ΣY1i、ΣY2i。控制装置60在ΣX1i＞ΣX2i且ΣY1i＞ΣY2i的情况下，即判断重迭误差在X轴方向及Y轴方向的任一方向都是因第1层的曝光为主而引起，在ΣX1i＜ΣX2i且ΣY1i＜ΣY2i的情况下，则判断重迭误差在X轴方向及Y轴方向的任一方向都因第2层的曝光为主而引起。另外，控制装置60在ΣX1i＞ΣX2i且ΣY1i＜ΣY2i的情况下，判断重迭误差在X轴方向因第1层的曝光为主而产生、且在Y轴方向因第2层的曝光为主而引起，在ΣX1i＜ΣX2i且ΣY1i＞ΣY2i的情况下，判断重迭误差在X轴方向通过第2层的曝光为主而引起、且在Y轴方向则通过第1层的曝光为主而引起。
另外，上述判断方法为一例，只要控制装置60根据I个的第1标记像的绝对位置坐标与I个的第2标记像的绝对位置坐标，判断重迭误差通过第1层的曝光、与第2层的曝光中的哪一个为主而引起的话，其具体的判断方法不问。
由上述说明可知，依据本实施方式的重迭测量方法，测量装置100的控制装置60可分别测量第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，根据这些绝对位置坐标，特定出重迭误差究竟是因底层的曝光为主所引起或是因上层的曝光为主所引起，可以得到以往没有的优异效果。
另外，以上虽针对用于底层曝光的曝光装置与使用于上层曝光的曝光装置为不同的情形做了说明，但不限于此，例如即使是通过曝光装置200进行底层与上层的曝光的情况下，也能通过上述步骤S302～S322的一连串的处理，以高精度管理重迭精度。
另外，在上述步骤S320中，因已求出第1层与第2层的重迭误差(重迭偏移)，因此步骤S322仅需视需要进行即可。
另外，在图8的光刻系统1000中，测量装置100虽仅设置1台，但亦可如下述变形例那样设置多台，例如2台测量装置。
变形例
图13中概略显示了变形例的光刻系统2000的构成。光刻系统2000具备曝光装置200、C/D300以及与所述测量装置100相同构成的2台测量装置100a、100b。光刻系统2000设置在无尘室内。
在光刻系统2000中，2台测量装置100a、100b并列配置在曝光装置200与C/D300之间。
光刻系统2000所具备的曝光装置200、C/D300及测量装置100a、100b，通过腔室彼此相邻的方式配置。曝光装置200的曝光控制装置220、C/D300的涂布显影控制装置320、与测量装置100a、100b分别具有的控制装置60经由LAN500彼此连接，彼此进行通讯。在LAN也连接有记忆装置400。
在此变形例的光刻系统2000中，由于能进行与所述光刻系统1000相同的动作顺序的设定，因此能获得与光刻系统1000同等的效果。
除此之外，在光刻系统2000中也能采用将测量装置100a、100b的双方用于以所述PB后的晶圆为对象的对准测量(以下，称事后测量)以及以抗蚀剂涂布前的晶圆为对象的与所述相同的对准测量(事前测量)的顺序。在这一情况下，以某一晶圆为对象的事前测量和与该晶圆不同的晶圆为对象的所述一连串晶圆处理并行进行，因此几乎不会使系统整体的产量降低。不过，针对最初的晶圆是无法使事前测量的时间与一连串晶圆处理的时间重迭(overlap)。
通过针对同一晶圆上的同一晶圆标记比较在事前测量实测的位置和在事后测量实测的位置，可求出因抗蚀剂涂布引起的晶圆标记的位置测量误差。因此，对曝光装置200以同一晶圆为对象的晶圆对准时实测的同一晶圆标记的位置，进行上述因抗蚀剂涂布引起的晶圆标记的位置测量误差分的修正，即能进行抵消了因抗蚀剂涂布引起的晶圆标记的位置的测量误差的高精度EGA测量。
在这一情况下，无论在事前测量与事后测量的哪一个中，晶圆标记的位置的测量结果都会因晶圆保持具的保持状态而受到影响，因此针对同一晶圆最好是将事前测量及事后测量都采用通过同一测量装置100a或100b进行的顺序。
不过，也可将测量装置100a及100b中的一方作为事前测量专用、而将另一方作为事后测量专用。在这一情况下，在测量装置100a及100b各自的启动时，将基准晶圆搭载于各个的滑件10，一边通过第1位置测量系统30测量滑件10的位置、一边通过标记检测系统MDS检测基准晶圆上的标记，并根据该检测结果，以和所述晶圆W0的情形同样的方式，将基准晶圆的格子通过测量装置100a及100b的各个加以求出。在这一情况下，作为基准晶圆可使用例如能通过标记检测系统MDS的分辨率测量的标记(线与空间标记、2维井格标记、及箱状标记的任一种即可)以特定间距、例如1mm间距在全面以蚀刻等方式形成的晶圆。
并使各个的第1位置测量系统30的坐标系彼此一致，以消除所求出的基准晶圆的格子彼此的差。其理由在于同一基准晶圆的格子本来是相同的，因此所求出的基准晶圆的格子间若有误差的话，应是规定测量装置100a、100b各个的滑件10的移动的基准坐标系彼此之间有误差的缘故。
在这一情况下，由于基准晶圆系在进行规定测量装置的滑件的移动的坐标系彼此之间的校正所需，所需的场面仅在各个测量装置的启动时，与习知技术相较，所需片数、频度压倒性的减少，且于各个测量装置仅需测量基准晶圆上的标记，无需对基准晶圆进行曝光。即，由于无需进行光抗蚀剂的涂布或剥离，因此也无基准晶圆的损伤。只需将基准晶圆作为标准品谨慎保管即可。此外，在各个测量装置启动后，原则无需基准晶圆。
在光刻系统2000中，可取代上述说明的事前测量而进行对显影结束后晶圆的所述重迭偏移测量。在这一情况下，可将测量装置100a及100b中的既定一方作为所述事后测量专用，将另一方作为重迭偏移测量专用。或者针对同一晶圆可采用事后测量及重迭偏移测量通过同一测量装置100a或100b进行的顺序。若为后者，针对同一晶圆可以通过同一测量装置进一步进行事前测量。
另外，虽省略图标，但在光刻系统2000中，可将测量装置100a及100b中的既定一方、例如将测量装置100a配置在C/D300的与曝光装置200的相反侧。在这一情况下，若考虑晶圆搬送的流程的话，测量装置100a适合进行对显影结束后晶圆的所述重迭偏移测量。此外，若测量装置100a、100b间的保持具的保持状态的个体差几乎不会成为问题的话，测量装置100a可取代重迭偏移测量而用于事前测量也可用于重迭偏移测量及事前测量。
除此之外，也可在曝光装置200、C/D300之外设置3个以上的测量装置100，将所有装置联机，并将3个测量装置100中的2个作为事前测量及事后测量用，将剩余的1个测量装置作为重迭偏移测量专用。也可将前面2个分别作为事前测量专用、事后测量专用。
另外，在上述第2实施方式及变形例中，针对具备测量装置100、100a、100b的处理标记检测系统MDS的检测信号的信号处理装置49仅将作为标记检测系统MDS的检测结果所得的检测信号的波形良好的晶圆标记的测量结果送至控制装置60，由控制装置60使用该等晶圆标记的测量结果进行EGA运算的结果，由曝光控制装置220使用从作为标记检测系统MDS的检测结果所得的检测信号波形良好的多个晶圆标记中选择的晶圆标记的位置信息的部分位置信息进行EGA运算的情形做了说明。但不限于此，信号处理装置49也可将从作为标记检测系统MDS的检测结果所得的检测信号中除掉波形不良的晶圆标记后其余的晶圆标记的测量结果送至控制装置60。此外，也可将作为标记检测系统MDS的检测结果所得到的检测信号是否良好的判断，取代信号处理装置而由控制装置60来进行，在这一情况下，控制装置60也仅使用该检测信号被判断为良好的晶圆标记、或除掉该检测信号被判断为不良的晶圆标记后其余的晶圆标记的测量结果，进行所述EGA运算。并且，由曝光控制装置220使用从以控制装置60进行的EGA运算所用的晶圆标记的测量结果所选择的部分晶圆标记的测量结果，进行所述EGA运算较佳。
另外，在上述第2实施方式及变形例中，针对取代联机接口部，将测量装置100、100a、100b配置在曝光装置200与C/D300间的情形做了例示，但不限于此，测量装置(100，100a、100b)可以是曝光装置的一部分。例如，可在曝光装置200内搬入曝光前晶圆的搬入部设置测量装置。另外，在测量装置(100，100a、100b)作为曝光装置200的一部分设在曝光装置200的腔室内的情况下，测量装置无论具备或不具备腔室都可。此外，将测量装置(100，100a、100b)作为曝光装置的一部分的情况下，测量装置可具备控制装置，或不具备控制装置而以曝光装置的控制装置加以控制。无论怎样，测量装置联机于曝光装置。
另外，在上述实施方式中，针对基板处理装置为C/D的情形做了说明，但基板处理装置只要是与曝光装置及测量装置联机的装置即可，可以是于基板(晶圆)上涂布感应剂(抗蚀剂)的涂布装置(coater)、或使曝光后基板(晶圆)显影的显影装置(developer)，也可以是与曝光装置及测量装置分别联机的涂布装置(coater)及显影装置(developer)。
在基板处理装置是涂布装置(coater)的情况下，测量装置可仅用于所述事后测量、或事前测量及事后测量。在这一情况下，曝光后的晶圆搬入到未对曝光装置联机的显影装置。
在基板处理装置是显影装置(developer)的情况下，测量装置可仅用于所述事后测量、或事后测量及重迭偏移测量。在这一情况下，在其他位置预先涂布抗蚀剂的晶圆被搬入到曝光装置。
在上述第2实施方式及变形例(以下，称第2实施方式等)中，针对曝光装置为扫描步进机(scanning stepper)的情形做了说明，但不限于此，曝光装置可以是步进机(stepper)等的静止型曝光装置，也可以是将照射区域与照射区域加以合成的步进接合(step&stitch)方式的缩小投影曝光装置。进而，例如美国专利第6,590,634号说明书、美国专利第5,969,441号说明书、美国专利第6,208,407号说明书等所公开的那样，上述第2实施方式等也能适用于具备多个晶圆载台的多载台型曝光装置。此外，曝光装置不限于所述不经由液体(水)进行晶圆W的曝光的干式曝光装置，也可以是例如欧洲专利申请公开第1420298号说明书、国际公开第2004/055803号、国际公开第2004/057590号、美国专利申请公开第2006/0231206号说明书、美国专利申请公开第2005/0280791号说明书、美国专利第6,952,253号说明书等所记载的经由液体使基板曝光的液浸型曝光装置。另外，曝光装置不限定于半导体制造用的曝光装置，也可以是例如在方型玻璃板转印液晶显示组件图案的液晶用曝光装置等。
此外，援引与上述实施方式所引用的曝光装置等相关的所有公报、国际公开、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的公开，作为本说明书记载的一部分。
通过构成上述实施方式的光刻系统的曝光装置，经由使用形成有图案的标线片(掩模)使感光物体曝光、并使曝光后的感光物体显影的光刻步骤制造半导体组件。在这一情况下，能以高效率制造高集成度的组件。
另外，除光刻步骤外，半导体组件的制造程序也可包含进行组件的功能、性能设计的步骤；依据此设计步骤制作标线片(掩模)的步骤；组件组装步骤(包含切割步骤、接合步骤、封装步骤)；检查步骤等。

Claims (14)

1.一种测量装置，取得通过对被保持在曝光装置所具有的基板保持具上的基板的曝光处理而形成于所述基板的标记的位置信息，其特征在于，包括：
第1检测系统，检测形成于所述基板的所述标记；
载台，在与所述基板保持具不同的保持构件上保持所述基板且能够移动；
位置测量系统，取得所述载台的位置信息；以及
控制装置，根据所述第1检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息，求出形成于所述基板上的多个区划区域各自的多个标记的位置信息；且
将根据所述多个标记的位置信息所获得的所述多个所述区划区域的位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差，作为进行了所述基板的曝光处理的所述曝光装置的晶圆格子的变动信息而求出。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，根据形成在通过与所述曝光装置不同的其他曝光装置而进行了曝光处理的其他基板的标记的位置信息，求出所述其他曝光装置的晶圆格子的变动信息。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，根据通过所述曝光装置在与所述曝光处理不同的时间点进行的曝光处理而形成于基板上的标记的位置信息，求出与所述曝光装置相关的多个所述晶圆格子的变动信息。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置更包括储存所述晶圆格子的变动的记忆装置。
5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述晶圆格子的变动信息，从所述多个所述区划区域的位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差，通过统计运算而被求出。
6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置更包括第2检测系统，该第2检测系统检测所述基板表面的高度；
所述控制装置根据所述第2检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息，求出所述基板表面的高度分布信息。
7.一种曝光装置，其特征在于，包括：
基板载台，将基板保持于基板保持具上且能够移动；以及
曝光控制装置，根据权利要求1至6中任一项所述的测量装置取得的所述晶圆格子的变动信息，控制所述基板载台；且
将保持于所述基板保持具上的所述基板以能量束曝光。
8.一种光刻系统，其特征在于，包括：
权利要求1至6中任一项所述的测量装置；以及
曝光装置，将所述基板保持于所述基板保持具，根据所述晶圆格子的变动信息进行曝光处理。
9.一种测量方法，取得通过对被保持在曝光装置所具有的基板保持具上的基板的曝光处理而形成于所述基板的标记的位置信息，其特征在于：
通过第1检测系统检测形成于所述基板的所述标记；
通过具有与所述基板保持具不同的保持构件的载台，将所述基板保持于所述保持构件上并进行移动；
使用位置测量系统取得所述载台的位置信息；
根据所述第1检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息，求出形成于所述基板上的多个区划区域各自的多个标记的位置信息；且
将根据所述多个标记的位置信息获得的多个所述区划区域的位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差，作为进行了所述基板的曝光处理的所述曝光装置的晶圆格子的变动信息而求出。
10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，针对一个所述曝光装置进行了曝光处理的多个基板，算出所述区划区域的所述位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差；
将所述差作为进行了所述曝光处理的一个所述曝光装置的晶圆格子的变动信息而记录。
11.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，针对多个曝光装置进行了曝光处理的基板的各个算出所述区划区域的所述位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差；
将所述差作为所述多个曝光装置间的晶圆格子的变动信息而记录。
12.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，从所述多个所述区划区域的位置信息与所述区划区域的设计位置信息的差，通过统计运算而求出所述晶圆格子的变动信息。
13.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，通过第2检测系统检测所述基板表面的高度；
根据所述第2检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息，求出所述基板表面的高度分布信息。
14.一种曝光方法，其特征在于，通过权利要求9至13中任一项所述的测量方法取得所述晶圆格子的变动信息；
根据所述晶圆格子的变动信息，对所述基板进行曝光处理。
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