JP2006147989A - 計測装置、及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動による計測誤差及びステージ制御誤差を少なくすることができる計測装置及び、それを搭載した露光装置を提供する。
【解決手段】 露光動作中のステージの移動に伴う振動が取り付け部を介して計測装置の筐体１３ａに伝達される場合であっても、計測装置の筐体１３ａに振動を抑制する弾性体５２と質量体５３を有するマスダンパ５０を設けることにより、振動のエネルギーがマスダンパ５０に消費されて計測装置に生ずる振動が抑制され、マーク計測時に計測誤差が小さくなり高精度の計測が可能になる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デバイス製造等に用いられる露光装置、及び該露光装置に用いて好適な計測装置に関する。

露光装置を用いて半導体素子や液晶表示素子等のデバイスを製造する際には、微細なパターンが形成されたマスク又はレチクル（以下、これらを総称するときは、マスクという）と、ウエハ又はガラスプレート等の基板（物体）上に既に形成されているパターンとを高精度に位置合わせした状態で、マスクのパターンを基板上に転写する必要がある。マスク及び基板の正確な位置合わせを行うためには、これらの位置情報を高精度に計測した上で精密にマスク及び基板を位置決めしなければならない。このため、露光装置は位置合わせ用のアライメントマークの位置を計測するアライメントセンサを備えている。

アライメントセンサの主なものとしては、ＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ Ｓｔｅｐ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＬＩＡ（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式等があるが、近年においては、アライメントマークの計測に要する時間を短縮する等の観点からＦＩＡ方式のものが多く用いられるようになってきている。ＦＩＡ方式は、ハロゲンランプ等の波長帯域幅の広い光源を用いてアライメントマークを照明し、アライメントマークの像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像装置で撮像して得られる画像情報（画素情報）に対して画像処理を行って位置計測を行うものである。

このようなアライメントセンサは、アライメントマークに検出光を照射するための照射系やアライメントマークの像を撮像装置に結像するための結像系等の各種の光学部材（対物レンズ、リレーレンズ、全反射ミラー、ハーフミラー、ビームスプリッタ等）を備えており、これらの光学部材は一般に鏡筒等に保持した状態で、撮像装置とともに、支持部材（フレームや筐体等を含む）に支持・収容されている。

マスクのパターンをウエハ等の基板上に投影するための投影光学系は、水平天板を複数の支柱で支持してなるベース構造体（コラム）の該天板を貫通するように配置した状態で該天板に支持・固定されている。ＦＩＡ方式のアライメントセンサは、該投影光学系に隣接するとともに、該天板を同様に貫通するように配置した状態で、支持部材としてのアライメントボディに支持・固定されている。従って、アライメントセンサは、上下方向（Ｚ方向）に細長く形成されており、その中間部分にてアライメントボディに固定されている。撮像装置としての例えばＣＣＤはアライメントセンサの上端近傍に配置され、対物レンズは下端側（基板側）に配置されている。このようにアライメントセンサを上下に細長く構成して、ベース構造体の天板を貫通するように配置するとともに、撮像装置を上端側に配置するのは、発熱体としての撮像装置を対物レンズからなるべく遠ざけることにより、該撮像装置の発熱による投影光学系と基板との間の空間に生じる温度揺らぎ等を防止し、計測精度、露光精度の劣化を抑制するためである。また、アライメント系の本体上調整やメンテナンスをやりやすい位置にする為でもある。

ところで、露光対象としての基板は基板ステージ上に保持されており、露光装置の運転中には、ステージのステップ移動、スキャン方式の露光装置の場合には更に露光中の走査移動という動作が行われる。露光装置の各部には、これらの動作に伴う振動を抑制するための各種の機構（防振装置、免震装置、制振装置等）が組み込まれてはいるが、完全に抑制することは困難であり、特にアライメントセンサを上述したように細長く構成したこともあって、アライメントセンサが振動の影響を受けて、計測誤差の原因となる場合があるという問題があった。これは、ステージの移動から計測の開始までに十分に時間をおいて、アライメントセンサの静止を待ってから計測動作を行うことも考えられるが、その分だけ計測に要する時間が長くなり、スループット（単位時間当たりの処理量）の低下を生じるので得策ではない。また、このアライメント系の振動がまわりまわってステージの制御に悪影響を及ぼすという問題もあった。

よって、本発明の目的は、振動による計測誤差及びステージ制御誤差を少なくすることができる計測装置、及び該計測装置を搭載した露光装置を提供することである。

以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。

本発明の第１の観点によると、物体（Ｗ）に形成されたマーク（ＡＭ）を計測する計測装置（１３）であって、撮像手段（３４，３６）と、前記マークの像を前記撮像手段に結像させる複数の光学部材（２０〜３３，３５，３７〜３９）と、前記撮像手段及び前記光学部材を一体的に支持するとともに、該撮像手段と該光学部材のうちの前記マークに最も近い側の光学部材（２９）との間の部分に他の構造体（１８，１９）に支持されるための非支持部（１９ａ）を有する支持部材（１３ａ）と、前記支持部材の前記撮像手段を挟んで前記非支持部と反対側に設けられた振動を抑制するためのダンパ手段（５０）と、を備える計測装置が提供される。

この発明では、振動を抑制するためのダンパ手段を上記所定の場所に備えているので、当該他の構造体から非支持部を介して振動が伝達された場合であっても、撮像装置が存在する部分の振幅を小さくすることができ、計測に伴う誤差を低減できるとともに、計測に要する時間も短縮することができる。

本発明の第２の観点によると、マスク（Ｒ）のパターンの投影光学系（ＰＬ）を介した像を基板（Ｗ）に露光転写する露光装置であって、本発明の第１の観点に係る計測装置（１３）を備える露光装置が提供される。この発明では、計測精度が高く、計測時間の短い本発明の第１の観点に係る計測装置を備えているので、高品質、高性能、高集積なデバイス等を高いスループットで製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。本実施形態においては、ＦＩＡ方式でオフアクシス方式のアライメントセンサを備えるステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明する。

尚、以下の説明においては、図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるように設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。

図１において、照明光学系１は後述する主制御系１２から露光光の射出を指示する制御信号が出力された場合に、ほぼ均一の照度を有する露光光ＥＬを射出してレチクルＲを照明する。露光光ＥＬの光軸はＺ方向に対して平行に設定されている。露光光ＥＬとしては、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）等が用いることができる。

レチクル（マスク）Ｒは、フォトレジストが塗布されたウエハ（基板、物体）Ｗ上に転写するための微細なパターンを有し、レチクルステージ２上に保持される。レチクルステージ２はベース３上のＸＹ平面内で移動及び微小回転ができるように支持されている。装置全体の動作を制御する主制御系１２が、不図示の駆動装置を介してレチクルステージ２の動作を制御して、レチクルＲの位置を設定する。

露光光ＥＬが照明光学系１から射出されると、レチクルＲのパターン像が投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上のショット領域に投影される。ウエハＷはウエハホルダ５を介してＺステージ６上に載置されている。Ｚステージ６は、ウエハＷのＺ方向の位置を微調整させるステージである。また、Ｚステージ６はＸＹステージ７上に載置されている。ＸＹステージ７は、ＸＹ平面内でウエハＷを移動させるステージである。尚、図示は省略しているが、ウエハＷをＸＹ平面内で微小回転させるステージ及びＺ軸に対する角度を変化させてＸＹ平面に対するウエハＷの傾きを調整するステージも設けられている。

ウエハホルダ５上の一端には、ベースライン計測等で使用する基準マークが形成された基準部材８が設けられている。ここで、ベースラインとは、例えばレチクルＲに形成されたパターン像が投影される露光領域の中心と、後述するアライメントセンサ１３の計測視野中心との距離である。

ウエハホルダ５の上面の一端にはＬ字型の移動鏡９が取り付けられており、移動鏡９の鏡面に対向した位置にレーザ干渉計１０が配置されている。図１では図示を簡略化しているが、移動鏡９はＸ軸に垂直な鏡面を有する平面鏡及びＹ軸に垂直な鏡面を有する平面鏡から構成されている。また、レーザ干渉計１０は、Ｘ軸に沿って移動鏡９にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉計及びＹ軸に沿って移動鏡９にレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｘ軸用の１個のレーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、ウエハステージ７のＸ座標及びＹ座標が計測される。

また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差により、ウエハホルダ５のＸＹ平面内における回転角が計測される。レーザ干渉計１０により計測されたＸ座標、Ｙ座標、及び回転角の情報はステージ駆動系１１に供給される。これらの情報は位置情報としてステージ駆動系１１から主制御系１２へ出力される。主制御系１２は、供給された位置情報をモニターしつつステージ駆動系１１を介して、ウエハホルダ５の位置決め動作を制御する。尚、図１には示していないが、レチクルステージ２にもウエハホルダ５に設けられた移動鏡９及びレーザ干渉計１０と同様のものが設けられており、レチクルステージ２のＸＹＺ位置等の情報が主制御系１２に入力される。

投影光学系ＰＬは、不図示の防振装置等を介して設置されたベース構造体（コラム）１８に支持固定されている。ベース構造体１８は４本の支柱に支持された天板を備えて構成されており、ベース構造体１８の天板の下側には、アライメントボディ１９が固定されている。投影光学系ＰＬの側方には、オフ・アクシス方式で、ＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式のアライメントセンサ１３が設けられており、アライメントセンサ１３は、ベース構造体１８の天板を貫通した状態で、アライメントボディ１９に被支持部としての取付部１９ａを介して支持固定されている。アライメントセンサ１３には、ハロゲンランプ１４から光ファイバ１５を介してウエハＷを照明するための照射光が入射される。

アライメントセンサ１３から射出された照明光は、ウエハＷ上面を照射する。アライメントセンサ１３は、ウエハＷ上面の反射光を取り入れ、検出結果を電気信号に変換して画像情報としてアライメント信号処理系１７に出力する。また、アライメントセンサ１３からアライメント信号処理系１７へはアライメントセンサ１３の焦点位置に対するウエハＷの位置ずれ量（デフォーカス量）を示すデフォーカス信号が出力される。アライメント信号処理系１７は、アライメントセンサ１３からの画像情報及びデフォーカス信号に基づいて、アライメントマーク（ＡＭ）のＸＹ平面内における位置情報及びアライメントセンサ１３の焦点位置に対するウエハＷの位置ずれ量（デフォーカス量）を求め、これらをウエハ位置情報として主制御系１２へ出力する。

主制御系１２は、ステージ駆動系１１から出力される位置情報及びアライメント信号処理系１７から出力されるウエハ位置情報に基づき露光装置の全体動作を制御する。具体的に説明すると、主制御系１２は、アライメント信号処理系１７から出力されるウエハ位置情報に基づいてステージ駆動系１１に対して駆動制御信号を出力する。ステージ駆動系１１はこの駆動制御信号に基づき、ＸＹステージ７やＺステージ６を駆動する。

また、主制御系１２はベースライン計測を行う。ベースライン計測を行うときには、主制御系１２は、まずウエハホルダ５上に設けられた基準部材８に形成された基準マークがアライメントセンサ１３の計測視野内に配置されるようにステージ駆動系１１に対して駆動制御信号を出力する。ステージ駆動系１１がＸＹステージ７を駆動するとアライメントセンサ１３から画像情報及びデフォーカス信号がアライメント信号処理系１７へ出力される。この画像情報から、例えばアライメントセンサ１３の計測視野中心とレチクルＲの投影像の中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ）とのずれ量であるベースライン量が計測される。

ウエハＷに形成されたアライメントマーク（ＡＭ）をアライメントセンサ１３で計測して得られる位置情報に上記ベースライン量を加算して得た値に基づいて、主制御系１２がステージ駆動系１１を制御することにより、ウエハＷ上に設定された各ショット領域をそれぞれ正確に露光領域に合わせ込む。ショット領域を露光領域に合わせ込んだ後、主制御系１２が照明光学系１に対して露光光ＥＬを射出させる制御信号を出力することにより、露光光ＥＬがレチクルＲ上に照射され、レチクルＲに形成されたパターンが投影光学系ＰＬを介して露光領域に合わせ込まれたショット領域に一括転写される。

次に、アライメントセンサ１３について詳細に説明する。図２は、アライメントセンサ１３の構成を示す図である。尚、図２においては図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。図２に示す通り、アライメントセンサ１３には光ファイバ１５を介して図１中のハロゲンランプ１４から波長域が５００〜８００ｎｍの照明光ＩＬ１が導かれている。

この照明光ＩＬ１は、レンズ系２０を介して視野分割絞り２１に入射する。視野分割絞り２１は、ウエハＷに照射する照明光ＩＬ２の像の形状を規定するものである。視野分割絞り２１には、詳細図示は省略するが、その中央に幅広矩形状の開口よりなるマーク照明用絞りと、マーク照明用絞りを挟むように配置された一対の幅狭矩形状の開口よりなる焦点検出用スリットとが形成されている。

照明光ＩＬ１は、視野分割絞り２１によってウエハＷ上のアライメントマーク領域を照明するマーク照明用の第１光束と、アライメントに先立つ焦点検出用の第２光束とに分割される。このように視野分割された照明光ＩＬ２は、レンズ系２２を透過し、ハーフミラー２３で反射されて、レンズ系２４，２５、ミラー２６、レンズ系２７、ミラー２８、レンズ系２９を介して、ウエハＷ上のストリートライン内に形成されたアライメントマークＡＭを含むマーク領域とその近傍に照射される。

照明光ＩＬ２を照射したときのウエハＷの表面での反射光は、レンズ系２９、ミラー２８、レンズ系２７、ミラー２６、レンズ系２５，２４を介して送られ、ハーフミラー２３を透過して、ビームスプリッタ３０に至り、２方向に分岐される。ビームスプリッタ３０を透過した第１の分岐光は、指標板３１上にアライメントマークＡＭの像を結像する。そして、この像及び指標板３１上の指標マークからの光はビームスプリッタ３２に入射して２方向に分岐される。ビームスプリッタ３２を透過した光は、レンズ系３３を介して、二次元ＣＣＤよりなる撮像素子３４（Ｘカメラ）に入射し、ビームスプリッタ３２で反射された光は、レンズ系３５を介して、二次元ＣＣＤよりなる撮像素子３６（Ｙカメラ）に入射する。撮像素子３４，３６各々の撮像面にはアライメントマークＡＭ及び指標マークの像が結像される。

ビームスプリッタ３０で反射された第２の分岐光は、遮光板３７に入射する。遮光板３７は、中央部に形成された矩形領域に入射した光を遮光し、矩形領域以外の領域に入射した光を透過させる。よって、遮光板３７は前述したマーク照明用の第１光束に対応する分岐光を遮光し、焦点検出用の第２光束に対応する分岐光を透過させる。遮光板３７を透過した分岐光は、瞳分割ミラー３８によりテレセントリック性が崩された状態で、一次元ＣＣＤよりなるラインセンサ３９に入射し、ラインセンサ３９の受光面に焦点検出用スリットの像が結像される。

ここで、ウエハＷと撮像素子３４，３６との間はテレセントリック性が確保されているため、ウエハＷが照明光ＩＬ２及びその反射光の光軸に沿う方向に変位すると、撮像素子３４，３６の撮像面上に結像されたアライメントマークＡＭの像は、撮像素子３４，３６の撮像面上における位置が変化することなくデフォーカスされる。これに対して、ラインセンサ３９に入射する反射光は、そのテレセントリック性が崩されているため、ウエハＷが照明光ＩＬ２及びその反射光の光軸に沿う方向に変位すると、ラインセンサ３９の受光面上に結像された焦点検出用スリットの像は第２の分岐光の光軸に対して交差する方向に位置ずれする。このような性質を利用して、ラインセンサ３９上における像の基準位置に対するずれ量を計測すればウエハＷの照明光ＩＬ２及びその反射光の光軸方向の位置（焦点位置）が検出される。撮像素子３４，３６で撮像された画像情報及びラインセンサ３９で検出された検出信号は、図１のアライメント信号処理系１７に出力される。

なお、レンズ系２０，２２，２４，２５，２７，２９，３３，３５は、単一又は複数のレンズ及び必要に応じてその他の光学部材を備えて構成され、レンズ系２７，２９により第１対物レンズ群が構成され、レンズ系２４，２５により第２対物レンズ群が構成され、レンズ系３３により第３対物レンズ群が構成され、レンズ系３５により第４対物レンズ群が構成されている。

アライメント信号処理系１７は、図示は省略するが、増幅器、アナログ・ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）、画像メモリ、位置情報算出部、焦点位置検出部、位置情報演算部、及び制御部を含んで構成される。

増幅器は制御部から出力される制御信号によって設定されるゲインで得られた画像情報（撮像素子３４，３６から出力される画像情報）をそれぞれ増幅する。増幅器は必要に応じてラインセンサ３９から出力される検出信号を所定のゲインで増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅器で増幅された画像情報に対してそれぞれサンプリング処理及び量子化処理を行って画像情報をディジタル化する。Ａ／Ｄ変換器は増幅器で増幅された検出信号をディジタル化する。画像メモリは、Ａ／Ｄ変換器でディジタル化された各画素に係る画素情報の集合としての画像情報を一時的に記憶する。

位置情報算出部は、画像メモリに一時的に記憶された画像情報に対して画像処理（信号処理）を行って、アライメントマークＡＭの位置情報を算出する。位置情報算出部は、画像メモリ内に格納された画像情報（撮像素子３４，３６の走査線の各々を走査して得られた各画素に係る画素情報の集合）を読み出し、読み出した画素情報を、所定の計測方向に直交する非計測方向に積算して一次元信号を求め、例えば折り返し自己相関処理、所定のテンプレートを用いたテンプレートマッチング処理又はエッジ位置計測処理（マークの輪郭を求める処理、得られた輪郭からマーク要素各々のエッジ位置を検出する処理、検出したエッジ位置からマーク中心を求める処理）等を行って、アライメントマークＡＭの位置情報（ここでは、Ｘ座標値、Ｙ座標値）を求め、補正処理や必要な演算処理を行った後、これらを最終的なアライメントマークＡＭの位置情報として制御部に送る。

焦点位置検出部は、アライメントセンサ１３に設けられたラインセンサ３９から出力されるデフォーカス信号に基づいて、アライメントセンサ１３の焦点位置に対するウエハＷのデフォーカス量を検出する。

上述したレンズ、ミラー、その他の光学部材は、必要に応じて鏡筒、その他の保持部材に保持された上で、筐体１３ａ内に収容され、外部雰囲気から隔離されている。筐体１３ａは、詳細図示は省略しているが、剛体からなるフレームやパネル等から構成され、各光学部材又はその保持部材は互いの位置関係が厳密に調整されて、当該フレームに支持されている。図１に示されているように、筐体１３ａのフレームの中間部分には、被支持部として取付部１９ａが一体的に設けられており、アライメントセンサ１３は、その取付部１９ａにてベース構造体１８の天板の下側に設けられたアライメントボディ１９に取り付けられている。

アライメントセンサ１３の筐体１３ａは、ＣＣＤ３４，３６、その他の光学部材の主要部が収容された上部収容部６１、対物レンズ２９を収容するとともに略Ｘ方向に延在する下部収容部６２、及びＺ方向に延在する中間収容部６３を有しており、中間収容部６３がベース構造体１８の天板を貫通するように配置され、上部収容部６１がベース構造体１８の天板の上部に位置し、下部収容部６２が該天板の下部に位置するようになっている。このように構成したのは、ＣＣＤ３４，３６は発熱体であることから、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間の空間及びその近傍の空間（以下、ウエハ空間ということがある）から遠ざけることにより、当該熱による該ウエハ空間に対する悪影響を回避するためである。即ち、当該ウエハ空間に温度揺らぎが生じると、レーザ干渉計１０やその他の計測系による計測誤差の要因となり、高精度な位置決め、露光を行えない場合があるからである。

ところで、アライメントセンサ１３を上述のようにＺ方向にその寸法を長く形成し、その中間部分で固定する構成を採用した場合には、ウエハステージ６，７のステップ移動等に伴う振動がアライメントボディ１９、取付部１９ａを介して、アライメントセンサ１３に伝達され、アライメントセンサ１３の特に光学系の主要部を収容している上部収容部６１が振動することにより、計測精度に悪影響を与えるおそれがある。また、この振動がまわりまわってステージの制御に悪影響を及ぼすおそれもある。そこで、本実施形態では、以下のような、制振対策を講じている。

即ち、アライメントセンサ１３の筐体１３ａ（フレーム）の上部収容部６１の上面に、マスダンパ５０を設置している。ここで用いるマスダンパとしては、比重の大きい金属が適当であり、設置スペースが十分にあれば真鍮が好ましく、そのスペースが十分にとれないような場合にはタングステンを用いるのが好ましい。このマスダンパ５０は、図３に示すように、アライメントセンサ１３の筐体１３ａの上面に取り付けられる基部５１と、基部５１に対してＺ軸方向の両側にそれぞれ取り付けられる防振部材（弾性体）５２、５２と、基部５１との間に各防振部材５２を介在させた状態で基部５１に配設される質量体５３、５３とを備えている。

基部５１は両側の脚部５１ａ間に平板部５１ｂが架設された門形の形状を有しており、平板部５１ｂをＺ方向に対して垂直な状態として脚部５１ａの基端が筐体１３ａの上面に取り付けられている。

防振部材５２は平板部５１ｂの上下面にそれぞれ取り付けられている。防振部材５２は水平断面が正方形状でＺ方向に比較的厚くかつその厚みが均一に形成されている。防振部材５２の素材としては、ここではゴムを用いている。

質量体５３は平板部５１ｂとの間に防振部材５２を介在させた状態で平板部５１ｂの上下にそれぞれ配設されて防振部材５２に取り付けられている。質量体５３は防振部材５２の水平断面よりも比較的広い正方形状でＺ方向に均一な厚みを有する板状に形成されている。両質量体５３、５３には双方を連結するスペーサ５４が架設されることでスペーサ５４の質量を含めて一体の質量体５５が構成されている。また、基部５１にはスペーサ５４と干渉しないように切欠部５１ｃが形成されている。

なお、マスダンパとしては、図３に示したものの他に、図４（Ａ）又は図４（Ｂ）に示すような構成のものを採用してもよい。即ち、図４（Ａ）に示すマスダンパ５０は、アライメントセンサ１３の筐体１３ａの上面に防振部材５２を介して質量体５３を取り付けた簡略なものである。また、図４（Ｂ）に示すマスダンパ５０は、アライメントセンサ１３の筐体１３ａの上面に、脚部５１ａ及び平板部５１ｂを有する基部５１を取り付け、平板部５１ｂの下面と筐体１３ａの上面との間に、それぞれ防振部材５２，５２を介して質量対５３を取り付けて構成されている。

上述した各マスダンパ５０において、防振部材５２の粘性係数や形状、質量体５３又は５５の重さや形状、マスダンパ５０のアライメントセンサ１３における設置場所は、取付部１９ａを介して伝達される振動の性質（周波数、振幅、方向）、アライメントセンサ１３の固有振動数等に基づいて設定される。マスダンパ５０は、全ての振動に対して効果的であることが勿論望ましいが、アライメントセンサ１３の計測誤差に最も影響する振動を主として防振するものであってもよい。

なお、防振部材５２及び質量体５３又は５５の形状は、上記説明では水平面で切った断面が矩形状のものを採用しているが、円形や楕円形、その他の形状であってもよい。これらも同様に、制振の対象とする振動の性質に基づいて適宜に選択される。また、マスダンパ５０の個数も、１個に限定されず、複数個設けてもよい。この場合、例えば、特定の方向（並進方向（たとえばＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向等の各軸方向）のみならず、その各軸周りの回転方向も含む）に防振効果の高いマスダンパを複数個組合わせて、全体として各方向の防振を行うようにしてもよい。さらに、防振部材５２としては、ゴムに限定されず、板バネやコイルバネ等のバネ、或いはゴムとバネの組み合わたものを採用してもよい。また、マスダンパ５０の設置場所は、アライメントセンサ１３の筐体１３ａの上面のみならず、側面であってもよい。

本実施形態の露光装置が備えるアライメントセンサ１３には、上述したようなマスダンパ５０を用いた制振対策が講じられているため、露光動作中のステージの移動等に伴う振動がアライメントセンサ１３にその取付部１９ａを介して伝達される場合であっても、そのエネルギがマスダンパ５０により有効に消費され、アライメントセンサ１３に生じる振動が抑制されるので、マーク計測時の計測誤差が小さくなり、高精度なアライメントを実現することができるとともに、生じた振動の自然減衰を待つ場合であってもその待ち時間が少なくなり、より高速な計測が可能となる。従って、高精度で高密度なマイクロデバイス等を高いスループットで製造することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述した実施形態では、ＦＩＡ方式のアライメントセンサ１３に防振対策を講じているが、ＬＳＡ方式、ＬＩＡ方式、その他の方式のアライメントセンサに適用してもよい。

尚、上述した実施形態では、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置に本発明を適用した場合について説明したが、マスクと基板とを同期移動してマスクのパターンを逐次転写する走査型の露光装置にも適用することができる。また、本実施形態の露光装置として、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。更に、露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることはなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光転写する液晶用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。本実施形態の露光装置の光源としては、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ_６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。

投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。投影光学系としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ_２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いる。

図１は本発明の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。 図２は本発明の実施形態に係るアライメントセンサの構成を示す図である。 図３は本発明の実施形態に係るアライメントセンサに採用されるマスダンパの構造を示す一部断面図である。 図４は本発明の実施形態に係るアライメントセンサに採用できるマスダンパの他の構造を示す側面図である。

符号の説明

１３…アライメントセンサ
１３ａ…筐体
１８…ベース構造体
１９…アライメントボディ
１９ａ…取付部
５０…マスダンパ
５２…防振部材
５３…質量体
Ｒ…レチクル
Ｗ…ウエハ

Claims (3)

1. 物体に形成されたマークを計測する計測装置であって、
   撮像手段と、
   前記マークの像を前記撮像手段に結像させる複数の光学部材と、
   前記撮像手段及び前記光学部材を一体的に支持するとともに、該撮像手段と該光学部材のうちの前記マークに最も近い側の光学部材との間の部分に他の構造体に支持されるための非支持部を有する支持部材と、
   前記支持部材の前記撮像手段を挟んで前記非支持部と反対側に設けられた振動を抑制するためのダンパ手段と、
   を備えることを特徴とする計測装置。
2. 前記ダンパ手段は、前記支持部材に取り付けられる弾性体と、該弾性体に取り付けられた質量体とを有するマスダンパであることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
3. マスクのパターンの投影光学系を介した像を基板に露光転写する露光装置であって、
   請求項１又は２に記載の計測装置を備えることを特徴とする露光装置。

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