CN116263569A - 曝光装置、曝光方法和物品的制造方法 - Google Patents

曝光装置、曝光方法和物品的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了曝光装置、曝光方法和物品的制造方法。一种曝光装置，包括：获得单元，其被构造为针对基板上的多个曝光区域中的各个，获得曝光区域中的高度方向上的表面位置；以及控制单元，其被构造为基于获得的表面位置，控制基板载台在高度方向上的驱动，其中，所述控制单元根据获得的表面位置获得近似地表示曝光区域的表面的横截面形状的近似表面，并且针对与近似表面相关的信息不超过预定范围的第一曝光区域，基于从近似地表示在第一曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与驱动相关的校正值来控制驱动。

Description

曝光装置、曝光方法和物品的制造方法
技术领域
本发明涉及曝光装置、曝光方法和物品的制造方法。
背景技术
在制造诸如半导体器件的器件的光刻工艺中，使用经由投影光学系统将原版(掩膜版或掩膜)的图案转印到基板上的曝光装置。作为这样的曝光装置，通常已知采用步进重复法的曝光装置(步进器)和采用步进扫描法的曝光装置(扫描仪)。
为了将原版的图案精确地转印到基板上，除了原版与基板之间的对准之外，还需要对曝光装置进行高度准确的聚焦对准，并且在日本特开2005-129674号公报和日本特开2016-100590号公报中已经提出了与此相关的技术。请注意，聚焦对准是指投影光学系统的像面与基板面之间的对准。
日本特开2005-129674号公报公开了如下的技术：基于处理目标区域的位置的测量结果，使用多项式(近似表面形状)来表示基板上的处理目标区域(曝光区域)，并进行聚焦校正值的前馈处理，从而改善聚焦跟踪性(聚焦残差)。日本特开2016-100590号公报公开了如下的技术：在去除异常值的同时使用根据基板上的多个位置的测量结果计算出的聚焦校正值来进行聚焦控制。
然而，令人担心的是，如果用于聚焦对准的聚焦校正值针对各个曝光区域而变化，则更可能产生与聚焦对准中的基板载台(基板)的驱动控制相关的残差，即，载台控制残差。
发明内容
本发明提供了一种在抑制载台控制残差方面有利的技术。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于经由原版对基板进行曝光的曝光装置，所述曝光装置包括：基板载台，其被构造为保持所述基板；获得单元，其被构造为针对所述基板上要曝光的多个曝光区域中的各个，获得所述曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置；以及控制单元，其被构造为基于由所述获得单元获得的所述表面位置，在对所述多个曝光区域中的各个进行曝光时，控制所述基板载台在所述高度方向上的驱动，其中，所述控制单元：针对所述多个曝光区域中的各个，根据由所述获得单元获得的所述表面位置，获得近似地表示曝光区域的表面的横截面形状的近似表面，以及在所述多个曝光区域当中，针对与所述近似表面相关的信息不超过预定范围的第一曝光区域，基于从近似地表示在第一曝光区域之前已曝光的所述曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与所述驱动相关的校正值来控制所述驱动。
根据本发明的第二方面，提供了一种经由原版对基板进行曝光的曝光方法，所述曝光方法包括：针对所述基板上要曝光的多个曝光区域中的各个，获得所述曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置；以及基于所获得的表面位置，在对所述多个曝光区域中的各个进行曝光时，控制保持所述基板的基板载台在所述高度方向上的驱动，其中，在控制所述基板的基板载台的驱动中，针对所述多个曝光区域中的各个，根据所获得的表面位置，获得近似地表示曝光区域的表面的横截面形状的近似表面，以及在所述多个曝光区域当中，针对与所述近似表面相关的信息不超过预定范围的第一曝光区域，基于从近似地表示在所述第一曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与所述驱动相关的校正值来控制所述驱动。
根据本发明的第三方面，提供了一种制造物品的方法，该方法包括：使用上面的曝光方法对基板进行曝光；对曝光的基板进行显影；以及由显影的基板制造物品。
根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步方面将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的一方面的曝光装置的构造的示意图。
图2是示出照射系统、光接收系统和基板上的测量点之间关系的示例的图。
图3是示出曝光区域与基板上的拍摄区域中形成的测量点之间的关系的图。
图4是示出基板上的拍摄区域的测量点和各测量点处的表面位置的测量结果的图。
图5A和图5B是分别示出在各测量点处的表面位置的测量结果的示例的图。
图6是示出针对近似表面设置的阈值的示例的图。
图7是示出基板上的部分拍摄区域的测量点以及各测量点处的表面位置的测量结果的图。
图8A和图8B是各自示出部分拍摄区域中的多个测量点之间的位置关系的图。
图9是示出针对部分拍摄区域的近似表面设置的阈值的示例的图。
图10A和图10B是各自示出针对部分拍摄区域的近似表面设置的阈值的示例的图。
图11是示出曝光区域的表面的实际横截面形状、其预测横截面形状以及针对曝光区域的近似表面设置的阈值的示例的图。
图12是用于说明曝光处理的流程图。
图13是用于说明载台控制残差被改善的图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述实施例。注意，以下的实施例并不是为了限制本发明所要求保护的范围。实施例中描述了多个特征，但并不限制发明需要所有此类特征，并且可以适当地组合多个此类特征。此外，在附图中，相同的附图标记被赋予相同或类似的构造，并且省略其冗余描述。
图1是示出根据本发明的一方面的曝光装置80的构造的示意图。曝光装置80是在光刻工艺中使用并且使用原版(掩膜版(reticle)或掩膜)在基板上形成图案的光刻装置，该光刻工艺是制造诸如半导体器件的器件的工艺。曝光装置80进行经由原版对基板进行曝光的曝光处理，以将原版的图案转印到基板。
在本实施例中，曝光装置80是通过在扫描方向上驱动原版和基板的同时对基板进行曝光(扫描曝光)来将原版的图案转印到基板的步进和扫描曝光装置(扫描仪)。然而，曝光装置80也可以采用步进重复法或其他曝光方法。
在说明书和附图中，在XYZ坐标系上指示方向，其中沿投影光学系统14(将在后面描述)的光轴的方向被定义为Z轴，而与垂直于Z轴的平面平行且相互垂直的两个方向被定义为X轴和Y轴。平行于XYZ坐标系的X轴、Y轴和Z轴的方向分别被称为X方向、Y方向和Z方向。围绕X轴的旋转方向、围绕Y轴的旋转方向和围绕Z轴的旋转方向分别被称为ωX方向、ωY方向和ωZ方向。在以下描述中，Z方向有时被称为高度方向。
如图1所示，曝光装置80包括照明光学系统11、保持原版12的原版载台13、投影光学系统14、保持基板15的基板载台16、第一测量单元18、第二测量单元19、第三测量单元17以及控制单元20。
控制单元20例如由包括CPU、存储器等的计算机(信息处理装置)形成，并且根据存储在存储单元中的程序综合控制曝光装置80的各单元。在本实施例中，控制单元20控制将在原版12上形成的图案转印到基板15上的曝光处理(进行基板15的扫描曝光)。
照明光学系统11包括诸如遮光板的遮光构件。照明光学系统11将从诸如准分子激光器的光源(未示出)发出的光整形为例如具有沿X方向的纵向的带状或弧形狭缝状光，并且利用该狭缝状光照明原版12的一部分。
原版12和基板15分别由原版载台13和基板载台16保持，并且经由投影光学系统14布置在光学共轭位置。
投影光学系统14具有预定的投影倍率(例如，1/2或1/4)，并将在原版12上形成的图案投影到基板15上。在下面的描述中，基板15的其上投影有原版12的图案的区域(即，要被狭缝状光照射并且用作相对于拍摄区域的曝光单位的区域)被称为曝光区域21。
原版载台13和基板载台16被构造为能够在与投影光学系统14的光轴(狭缝状光的光轴)垂直的方向(例如Y方向)上驱动。以与投影光学系统14的投影倍率相匹配的速度比，彼此同步地相对驱动(扫描)原版载台13和基板载台16。由此，可以扫描基板上的曝光区域21，并将原版12的图案转印到基板15上(拍摄区域)。通过对基板上的多个拍摄区域中的各个依次重复上述扫描曝光，完成对一个基板15的曝光处理。
第一测量单元18包括例如激光干涉仪，并测量原版载台13的位置。例如，包括在第一测量单元18中的激光干涉仪向配设在原版载台13上的反射器13a发射激光束，并检测由反射器13a反射的激光束，从而测量从原版载台13上的基准位置的位移。第一测量单元18可以基于从原版载台13上的基准位置的位移来获得原版载台13的当前位置。
第二测量单元19包括例如激光干涉仪，并测量基板载台16的位置。例如，包括在第二测量单元19中的激光干涉仪向配设在基板载台16上的反射器16a发射激光束，并检测由反射器16a反射的激光束，从而测量从基板载台16上的基准位置的位移。第二测量单元19可以基于从基板载台16上的基准位置的位移来获得基板载台16的当前位置。
控制单元20基于由第一测量单元18获得的原版载台13的当前位置和由第二测量单元19获得的基板载台16的当前位置，控制原版载台13在X方向和Y方向的驱动以及基板载台16在X方向和Y方向的驱动。请注意，在本实施例中，第一测量单元18和第二测量单元19分别使用激光干涉仪来测量原版载台13的位置和基板载台16的位置，但本发明并不限于此。例如，可以使用编码器。
第三测量单元17用于将基板15的表面(下文将称为“基板面”)与投影光学系统14的像面相匹配，并且具有测量基板面的位置和倾斜度的功能。在本实施例中，第三测量单元17在基板载台16被驱动时，测量由基板载台16保持的基板15上的拍摄区域中的测量目标点(测量点)的表面位置(高度方向的位置)。以这种方式，第三测量单元17用作获得基板15上要曝光的曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置的获得单元。
第三测量单元17例如被构造为利用光倾斜地照射基板15的斜入射测量单元。第三测量单元17包括用光照射基板15的照射系统17a和接收由基板15反射的光的光接收系统17b。
照射系统17a例如包括光源70、准直透镜71、狭缝构件72、照射光学系统73和镜子74。光接收系统17b例如包括镜子75、光接收光学系统76、校正光学系统77、光电转换元件78和处理单元79。
光源70包括灯、发光二极管等，并发射对基板上的抗蚀剂(光敏剂)不敏感的波长的光。准直透镜71将从光源70发射的光转换为平行光，该平行光的截面具有几乎均匀的强度分布。狭缝构件72通过将一对棱镜(棱镜形构件)以倾斜面彼此面对的方式接合而构成。通过使用由铬等制成的遮光膜，来在接合的表面中形成多个开口(例如，九个针孔)。照射光学系统73是双远心系统，并使(引导)已通过狭缝构件72的多个开口的光束经由镜子74分别进入基板15上的拍摄区域中的多个测量目标点(测量点)。
其中形成有开口的平面(接合面)和基板面被设置为满足相对于照射光学系统73的防光(shine proof)条件。在本实施例中，从照射光学系统73进入基板15的光的入射角(由投影光学系统14的光轴定义的角度)为70°或更大。此外，如图2所示，照射系统17a被构造为从相对于平行于基板面的方向(X方向和Y方向)中的扫描方向(Y方向)具有角度θ(例如，22.5°)的方向发射光。以这种方式，通过使多个(例如，九个)光束进入基板上的多个(例如，九个)测量目标点，即测量点30，可以在多个测量点30处独立地(单独地)测量基板面的表面位置。图2示出了照射系统17a、光接收系统17b和基板上的测量点30之间的关系的示例。
由基板上的各测量目标点(测量点30)反射的多个光束经由镜子75进入光接收光学系统76。光接收光学系统76是双远心系统。光接收光学系统76包括由基板上的各测量目标点反射的多个光束的公共光阑。该光阑切断由形成在基板上的图案生成的高阶衍射光(噪声光)。
校正光学系统77包括多个(例如，九个)校正透镜，并将已经通过光接收光学系统76的多个光束形成为在光电转换元件78的光电转换面(光接收面)上的图像，从而在光电转换面上形成多个针孔图像。例如，CCD线型传感器、CMOS线型传感器等用作光电转换元件78。基于在光电转换元件78(其光电转换面)上形成的各个针孔图像的位置，处理单元79计算(获得)在各个测量目标点(即基板上的测量点30)处的基板面的表面位置。注意，光接收系统17b进行倾斜校正，使得基板上的各测量点和光电转换元件78的光电转换面相互共轭。因此，在光电转换元件78的光电转换面上形成的各个针孔图像的位置不会由于基板上的各个测量点的局部倾斜而改变。
通过如上所述构造照射系统17a和光接收系统17b，第三测量单元17可以基于在光电转换元件78的光电转换面上形成的各个针孔图像的位置，测量基板上的各个测量点处的基板面的表面位置。然后，控制单元20基于第三测量单元17的测量结果，控制基板载台16在Z方向的驱动(聚焦驱动)，以使基板15的基板面与目标面(目标高度位置)相匹配。这里，目标面是原版12的图案的像面，也就是投影光学系统14的像面的位置(最佳聚焦位置(最佳曝光位置))。然而，目标面并不是指与投影光学系统14的像面的位置完全匹配的位置，而是包括允许的聚焦深度范围内的位置。
图3是示出曝光区域21和九个测量点30(30a1至30a3、30b1至30b3和30c1至30c3)之间关系的图，该九个测量点由第三测量单元17在基板上的拍摄区域15a中形成。曝光区域21是具有由图3中的虚线指示的矩形形状的区域。测量点30a1至30a3是在曝光区域21中(内部)形成的测量点。测量点30a1至30a3是这样的测量点，在该测量点处，与基板上的测量目标点的曝光并行地进行对测量目标点处的基板面的表面位置的测量(所谓的聚焦测量)。测量点30b1至30b3和30c1至30c3是在与形成于曝光区域21中的测量点30a1至30a3在扫描方向(Y方向)上分别相距距离Lp的位置处形成的测量点。测量点30b1至30b3和30c1至30c3是这样的测量点，在该测量点处，在基板上的测量目标点曝光之前，进行对测量目标点处的基板面的表面位置的测量(即所谓的聚焦测量)。
根据基板载台16的驱动方向(扫描方向)，控制单元20切换用于在基板上的测量目标点处进行表面位置的测量(即，聚焦测量)的测量点。例如，参照图3，当在沿箭头F所指示的方向驱动基板载台16的同时进行扫描曝光时，在曝光区域21中形成的测量点30a1至30a3处进行聚焦测量之前，进行在测量点30b1至30b3处的聚焦测量。此时，控制单元20基于在测量点30b1至30b3处的聚焦测量的结果，决定用于将包括测量点30b1至30b3的区域的表面位置布置在目标高度位置的命令值。然后，控制单元20根据决定的命令值，控制基板载台16的聚焦驱动，使得包括测量点30b1至30b3的区域到该区域成为曝光区域21(到达曝光区域21)时被布置在目标高度位置。
另一方面，当在沿箭头R指示的方向驱动基板载台16的同时进行扫描曝光时，在曝光区域21中形成的测量点30c1至30c3处进行聚焦测量之前，进行测量点30a1至30a3处的聚焦测量。此时，控制单元20基于在测量点30c1至30c3的聚焦测量的结果，决定用于将包括测量点30c1至30c3的区域的表面位置布置在目标高度位置的命令值。然后，控制单元20根据决定的命令值，控制基板载台16的聚焦驱动，使得包括测量点30c1至30c3的区域到该区域成为曝光区域21时被布置在目标高度位置。
在此，参照图4，描述在沿箭头F指示的方向驱动基板载台16的同时进行扫描曝光时，提高基板载台16的同步精度的方法。图4是示出基板上的拍摄区域15a中的测量点30c1至30c3以及在各测量点处的表面位置的测量结果(聚焦测量结果)z1至z3的图。在相关技术中，控制单元20根据各测量点30c1至30c3处的表面位置的测量结果z1至z3来计算近似地表示曝光区域21的表面的横截面形状的近似表面。然后，控制单元20基于近似表面的倾斜度(基板载台的ωX方向旋转和ωY方向旋转)和聚焦测量结果，如上所述控制基板载台16的聚焦驱动。需要注意的是，为了避免由于基板载台16的快速驱动而导致同步精度下降，通常针对基板载台16的驱动量设置驱动量的上限(上限驱动量)。因此，在聚焦驱动期间，如果基板载台16的驱动量超过上限，则以上限驱动量驱动基板载台16。
下面在各实施例中描述用于抑制与基板载台16的驱动控制相关的残差，即抑制聚焦驱动期间的载台控制残差的技术。请注意，载台控制残差是聚焦残差的因素之一。
<第一实施例>
如图4所示，如果基板15的表面的横截面形状w1是平面，理想地是计算与基板15的表面的横截面形状w1相同的近似表面。因此，基板载台16的聚焦驱动被控制为使得基板载台16成为平面表面。然而，实际上，如图4所示，在测量点30c1至30c3处的测量结果z1至z3分别包括测量误差s1至s3。因此，即使基板15表面的横截面形状w1是平面，在各测量点30c1至30c3处的测量结果z1至z3也如图5A和图5B所示那样变化。图5A和图5B是分别示出包括测量误差的各测量点30c1至30c3处的测量结果z1至z3的示例的图。即使基板15表面的横截面形状w1具有相同的平面形状，也可以根据图5A所示的测量结果z1至z3计算近似表面100，并且根据图5B所示的测量结果z1至z3计算近似表面101。以这种方式，如果根据各个测量点处的测量结果计算出的近似表面由于测量误差而针对各个曝光区域变化，则与从近似表面获得的聚焦驱动相关的校正值(聚焦校正值)也变化。结果，给基板载台16的驱动控制带来不必要的干扰，并产生载台控制残差(基板载台16的同步精度降低)。
为了防止这种情况，在本实施例中，针对根据对基板上的各测量点处的表面位置的测量结果计算的近似表面(由其获得的聚焦校正值)，设置特定的阈值范围(预定范围)。然后，将近似表面与特定阈值范围进行比较，以确定是否将从近似表面获得的聚焦校正值应用于聚焦驱动。
图6是示出针对根据测量点30c1至30c3处的测量结果计算的近似表面105的倾斜度(在本实施例中为ωY方向的旋转)而设置的阈值102(其范围)的示例的图。在本实施例中，基于第三测量单元17相对于测量点30c1至30c3的测量精度103和第三测量单元17相对于测量点30c1至30c3的测量跨度104(测量范围)来设置(指定)阈值102。更具体地，如图6所示，阈值102(其范围)由夹在两条线102a和102b之间的范围指定。线102a是连接位于测量跨度104两端的测量点30c1和30c3的线，即连接一个测量点30c1的测量精度103的下限值和另一个测量点30c3的测量精度103的上限值的线。线102b是连接位于测量跨度104两端的测量点30c1和30c3的线，即连接一个测量点30c1的测量精度103的上限值和另一个测量点30c3的测量精度103的下限值的线。对于测量精度103，可以使用预先评估的由第三测量单元17获得的各测量点处的表面位置的测量结果的标准偏差，或者可以在用作测量单位(通道)的各测量点处使用不同的值。基于由第三测量单元17形成的多个测量点当中的、能够测量表面位置的测量点(有效通道)来决定测量跨度104。因此，例如，针对部分拍摄区域，在排除不存在于基板上的测量点(无效通道)的同时决定测量跨度104。
参照图6，在本实施例中，如果计算出其倾斜度落在阈值102的范围内的近似表面105，则由控制单元20控制基板载台16的聚焦驱动，而不应用从近似表面105获得的聚焦校正值。更具体地，基于从近似地表示在要曝光的曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面而获得的聚焦校正值，来控制基板载台16的聚焦驱动。例如，在接受(take over)在对紧接在要曝光的曝光区域之前已曝光的曝光区域进行曝光时已经应用的聚焦校正值的同时，控制基板载台16的聚焦驱动。另一方面，如果计算出倾斜度落在阈值102的范围之外的近似表面106，则由控制单元20基于从近似表面106获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。
在本实施例中，对于近似表面的倾斜度不超过阈值102的范围的曝光区域(第一曝光区域)，基于从在该曝光区域之前已曝光的曝光区域的近似表面而获得的聚焦校正值，来控制基板载台16的聚焦驱动。由此，在聚焦驱动中，能够减少由第三测量单元17的测量精度引起的对基板载台16的不必要的驱动控制，从而能够抑制载台控制残差的产生(能够减少基板载台16的同步误差)。
另一方面，对于近似表面的倾斜度超过阈值102的范围的曝光区域(第二曝光区域)，基于从该曝光区域的近似表面获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。因此，如果曝光区域的近似表面大幅变化，则可以根据曝光区域表面的横截面形状，高精度地控制基板载台16的聚焦驱动。因此，可以抑制聚焦残差的产生。
对于要首先曝光的曝光区域(第三曝光区域)，在该曝光区域之前没有获得聚焦校正值。因此，对于要首先曝光的曝光区域，无论近似表面的倾斜度是落在阈值102的范围内还是落在阈值102的范围外，都基于从该曝光区域的近似表面获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。
在本实施例中，已经将近似表面的倾斜度(在ωY方向上的旋转)作为示例进行了描述，但是也可以类似地控制关于近似表面的倾斜度(在ωX方向上的旋转)的聚焦驱动。或者，可以相对于近似表面在高度方向上的位置设置预定范围，并且如果近似表面在高度方向上的位置超过预定范围，可以基于从近似表面获得的、与聚焦驱动相关的校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。如果近似表面在高度方向上的位置不超过预定范围，则可以基于例如与在对紧接之前曝光的曝光区域进行曝光时已经应用的聚焦驱动相关的校正值，来控制基板载台16的聚焦驱动。
也就是说，如果与近似表面相关的信息超过预定范围，则基于从近似表面获得的、与聚焦驱动相关的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。如果与近似表面相关的信息不超过预定范围，则基于例如在对紧接之前曝光的曝光区域进行曝光时已应用的聚焦校正值来控制聚焦驱动。这里，与近似表面相关的信息包括近似表面的倾斜度和近似表面在高度方向上的位置中的至少一者。
<第二实施例>
在本实施例中，描述了如下的技术：减少在基板15上的拍摄区域当中的、包括基板15的外周部的部分拍摄区域中的载台控制残差(聚焦残差)。图7是示出包括基板15的外周部的部分拍摄区域15b中的测量点30c1至30c3以及在测量点30c1和30c2处的表面位置的测量结果(聚焦测量结果)z1和z2的图。参照图7，在部分拍摄区域15b中，由于测量点30c3是不存在于基板上的测量点(无效通道)，第三测量单元17不能对测量点30c3处的表面位置进行测量。结果，第三测量单元17的测量跨度减小，并且近似地表示包括测量点30c1和30c2的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面111的精度降低。
图8A是示出在包括基板15的外周部的部分拍摄区域15c中由第三测量单元17形成的多个测量点30c1至30c6之间的关系的图，并且图8B是示出在包括基板15的外周部的部分拍摄区域15d中，由第三测量单元17形成的多个测量点30c1至30c6之间关系的图。测量点30c1至30c6被形成为沿X方向布置。
参考图8A，在部分拍摄区域15c中，测量点30c1至30c4是有效通道，而测量点30c5和30c6是无效通道。参照图8B，在部分拍摄区域15d中，测量点30c1和30c2是有效通道，而测量点30c3至30c6是无效通道。以这种方式，第三测量单元17的测量跨度根据有效通道的数量而改变，并且近似表面的精度也相应地改变。
在本实施例中，为近似表面设置的阈值针对各个曝光区域进行了优化。由此，即使针对包括基板15的外周部的部分拍摄区域，也能够以高精度控制基板载台16的聚焦驱动。
图9是示出针对包括基板15的外周部的部分拍摄区域的近似表面111而设置的阈值112的示例的图。参照图9，第三测量单元17的测量精度103不变，但第三测量单元17的测量跨度113减少。因此，针对部分拍摄区域的近似表面111设置的阈值112的区域，即夹在两条线112a和112b之间的区域，变得大于针对正常拍摄区域的近似表面105设置的阈值102的范围(参见图6)。
如果计算出倾斜度落在阈值112的范围内的近似表面111，则如第一实施例中那样，由控制单元20控制基板载台16的聚焦驱动，而不应用从近似表面111获得的聚焦控制值。另一方面，如果计算出倾斜度落在阈值112的范围之外的近似表面114，则由控制单元20基于从近似表面114获得的聚焦控制值来控制基板载台16的聚焦驱动。
图10A和图10B是分别示出当第三测量单元17在X方向上形成多个测量点30c1至30c6时，针对部分拍摄区域的近似表面设置的阈值的示例的图。参照图10A，根据用作测量点30c1至30c6当中的有效通道的测量点30c1至30c4决定第三测量单元17的测量跨度118。然后，基于第三测量单元17的测量精度103和第三测量单元17的测量跨度118，来设置阈值119。参照图10B，根据用作测量点30c1至30c6当中的有效通道的测量点30c1和30c2决定第三测量单元17的测量跨度120。基于第三测量单元17的测量精度103和第三测量单元17的测量跨度120，来设置阈值121。
根据本实施例，针对包括基板15的外周部的部分拍摄区域，也可以高精度地控制基板载台16的聚焦驱动。因此，可以抑制载台控制残差的产生。
<第三实施例>
在本实施例中，控制单元20基于基板15上的拍摄区域的表面位置的测量结果和相邻的拍摄区域的表面位置的测量结果，预测曝光区域的表面的横截面形状，并获得相对于曝光区域的表面的实际横截面形状w2的预测横截面形状w3。注意，通过进行函数近似，例如三维函数近似，而获得预测横截面形状w3。
图11是示出曝光区域的表面的实际横截面形状w2、曝光区域的表面的预测横截面形状w3以及针对曝光区域的近似表面设置的阈值的示例的图。参照图11，在本实施例中，基于第三测量单元17的测量精度103、第三测量单元17的测量跨度104以及预测横截面形状w3，来设置阈值115。更具体地，以预测横截面形状w3为基准，根据第三测量单元17的测量精度103和测量跨度104来设置阈值。因此，阈值115的范围，即夹在两条线115a和115b之间的范围，相对于阈值102的范围(参见图6)移位。
如果计算出倾斜度落在阈值115的范围内的近似表面116，则由控制单元20基于根据预测横截面形状w3获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动，而不应用从近似表面116获得的聚焦校正值。另一方面，如果计算出倾斜度落在阈值115的范围之外的近似表面117，则由控制单元20基于从近似表面117获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动。
根据该实施例，由于可以高精度地控制基板载台16的聚焦驱动，所以可以抑制载台控制残差的产生。特别是在基板15的表面的横截面形状的变化被隐藏在由第三测量单元17的测量精度引起的近似表面的变化中时，该实施例是有利的。
<第四实施例>
参照图12，描述在曝光装置80中的曝光处理(曝光方法)。图12是用于说明本实施例中的曝光处理的流程图。
在步骤S1002中，控制单元20基于在基板15上的各测量点处的聚焦测量结果，计算近似地表示包括各测量点的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面。
在步骤S1004中，控制单元20基于从步骤S1002中计算的近似表面获得的聚焦校正值，确定基板载台16在聚焦驱动中的驱动量是否超过上限。如果基板载台16在聚焦驱动中的驱动量超过上限，则该处理转移到步骤S1006。另一方面，如果基板载台16在聚焦驱动中的驱动量不超过上限，则该处理转移到步骤S1008。
在步骤S1006中，控制单元20在控制基板载台16的聚焦驱动以便以上限驱动量驱动基板载台16的同时对基板15上的曝光区域进行曝光(进行扫描曝光)。
在步骤S1008中，控制单元20确定在步骤S1002中计算的、与近似表面相关的信息是否超过预定范围。如果在步骤S1002中计算的、与近似表面相关的信息不超过预定范围，则该处理转移到步骤S1010。另一方面，如果在步骤S1002中计算的、与近似表面相关的信息超过预定范围，则该处理转移到步骤S1012。
在步骤S1010中，控制单元20在基于从在待曝光区域之前已曝光的曝光区域的近似表面获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动的同时，对基板15上的曝光区域进行曝光(进行扫描曝光)。
在步骤S1012中，控制单元20在基于从在步骤S1002中计算的近似表面获得的聚焦校正值来控制基板载台16的聚焦驱动的同时，对基板15上的曝光区域进行曝光(进行扫描曝光)。
图13是用于说明通过上述曝光处理改善载台控制残差(聚焦残差)的图。参照图13，在各个测量点30处的测量结果不包括测量误差的理想状态下，在聚焦驱动中沿着基板15的表面的横截面形状w4驱动基板载台16，所以不产生载台控制残差。然而，根据相关技术，如果各个测量点30处的测量结果包括测量误差，则在聚焦驱动中，基板载台16在大幅偏离基板15表面的横截面形状w4的同时被驱动，并产生大的载台控制残差131。另一方面，根据本实施例，即使在各个测量点30处包括测量误差，在聚焦驱动中，基板载台16也几乎沿着横截面形状w4被驱动而不会大幅偏离基板15的表面的横截面形状w4。因此，在该实施例中，抑制了载台控制残差132的产生，并且可以将载台控制偏差抑制到相对较小的载台控制残差132。
在上述各实施例中，以如下情况为例进行了说明，即，在曝光处理的序列中，使用第三测量单元17来测量基板15上待曝光的曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置。然而，本发明不限于此。例如，在曝光处理的序列之前，可以使用第三测量单元17测量(初步测量)基板15上待曝光的曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置。或者，可以使用外部测量装置来测量(初步测量)基板15上待曝光的曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置，并且可以由外部测量装置获得表面位置。在这种情况下，控制单元20用作获得在基板15上待曝光的曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置的获得单元。需要注意的是，在初步测量中，也可以以比基板上的测量点30的测量间隔小的间隔多次测量基板载台16的测量原点。由此，能够在基板15的整个表面中高精度地测量高度方向上的表面位置。
根据本发明的实施例的制造物品的方法适用于制造例如液晶显示元件、半导体元件、平板显示器或MEMS的物品。该制造方法包括使用上述曝光装置80或曝光方法，对涂有光刻胶的基板进行曝光的处理，以及对曝光的光刻胶进行显影的处理。此外，使用显影的光刻胶的图案作为掩膜，对基板进行蚀刻处理、离子注入处理等，从而在基板上形成电路图案。通过重复曝光、显影、蚀刻等处理，在基板上形成由多个层组成的电路图案。在后处理中，对形成有电路图案的基板进行切割(处理)，并进行芯片安装、粘合和检查处理。该制造方法还可以包括其他已知的处理(例如，氧化、沉积、气相沉积、掺杂、平坦化和抗蚀剂去除)。与传统方法相比，根据本实施例的物品制造方法在物品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面是有利的。
注意，本发明并不将光刻装置限制为曝光装置，并且也可以将光刻装置应用于例如压印装置。压印装置使模具(原版)和在基板上布置(提供)的压印材料彼此接触，并对压印材料施加固化能量，从而形成模具的图案已经转印到其上的固化产品的图案。本发明可应用于基板等的外部检查装置。
虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应给予最广泛的解释，以便包括所有此类变型和同等结构及功能。

Claims (14)

1.一种用于经由原版对基板进行曝光的曝光装置，所述曝光装置包括：
基板载台，其被构造为保持所述基板；
获得单元，其被构造为针对所述基板上的要曝光的多个曝光区域中的各个，获得所述曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置；以及
控制单元，其被构造为基于由所述获得单元获得的所述表面位置，在对所述多个曝光区域中的各个进行曝光时，控制所述基板载台在所述高度方向上的驱动，
其中，所述控制单元：
针对所述多个曝光区域中的各个，根据由所述获得单元获得的所述表面位置，获得近似地表示曝光区域的表面的横截面形状的近似表面，并且
在所述多个曝光区域当中，针对与所述近似表面相关的信息不超过预定范围的第一曝光区域，基于从近似地表示在所述第一曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与驱动相关的校正值来控制所述驱动。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
在所述多个曝光区域当中，针对与近似表面相关的信息超过所述预定范围的第二曝光区域，所述控制单元基于从近似地表示所述第二曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与驱动相关的校正值来控制所述驱动。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
在所述多个曝光区域当中，针对要首先曝光的第三曝光区域，所述控制单元基于从近似地表示所述第三曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与驱动相关的校正值来控制所述驱动。
4.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
针对所述第一曝光区域，所述控制单元基于与在对紧接在所述第一曝光区域之前已曝光的曝光区域进行曝光时已使用的、与驱动相关的校正值来控制所述驱动。
5.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
所述获得单元包括测量单元，所述测量单元被构造为测量所述表面位置。
6.根据权利要求5所述的曝光装置，其中，
基于所述测量单元相对于所述多个测量点的测量精度和所述测量单元相对于所述多个测量点的测量范围，来设置所述预定范围。
7.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
所述获得单元获得由外部测量装置测量的表面位置。
8.根据权利要求7所述的曝光装置，其中，
基于所述外部测量装置相对于所述多个测量点的测量精度和所述外部测量装置相对于所述多个测量点的测量范围，来设置所述预定范围。
9.根据权利要求6所述的曝光装置，其中，
基于所述多个测量点当中的、能够测量所述表面位置的测量点来决定所述测量范围。
10.根据权利要求6所述的曝光装置，其中，
针对所述多个曝光区域中的各个，还基于所述曝光区域的表面的预测横截面形状来设置所述预定范围。
11.根据权利要求10所述的曝光装置，其中，
近似地表示在所述第一曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面包括所述表面的预测横截面形状。
12.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，
与所述近似表面相关的信息包括所述近似表面的倾斜度和所述近似表面在高度方向上的位置中的至少一者。
13.一种经由原版对基板进行曝光的曝光方法，所述曝光方法包括：
针对所述基板上的要曝光的多个曝光区域中的各个，获得所述曝光区域中的多个测量点处的高度方向上的表面位置；以及
基于所获得的表面位置，在对所述多个曝光区域中的各个进行曝光时，控制保持所述基板的基板载台在所述高度方向上的驱动，
其中，在控制所述基板的基板载台的驱动中，
针对所述多个曝光区域中的各个，根据所获得的表面位置，获得近似地表示曝光区域的表面的横截面形状的近似表面，并且
在所述多个曝光区域当中，针对与所述近似表面相关的信息不超过预定范围的第一曝光区域，基于从近似地表示在所述第一曝光区域之前已曝光的曝光区域的表面的横截面形状的近似表面获得的、与驱动相关的校正值来控制所述驱动。
14.一种制造物品的方法，所述方法包括：
使用权利要求13中限定的曝光方法对基板进行曝光；
对曝光的基板进行显影；以及
由显影的基板制造物品。
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