KR102517154B1 - 계측 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

계측 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상이한 파장대를 갖는 광을 통과시키도록 각각 구성되는 복수의 제1 필터를 포함하는 제1 필터 유닛과, 광의 광 강도를 저감하고 광을 통과시키도록 각각 구성되는 복수의 제2 필터를 포함하는 제2 필터 유닛과, 복수의 제1 필터 각각을 통과한 광의 파장대에 대한 복수의 제2 필터 각각의 투과율을 나타내는 데이터를 취득하도록 구성되는 취득 유닛과, 취득 유닛에 의해 취득된 데이터에 기초하여, 복수의 제2 필터로부터, 복수의 제1 필터 중의 1개의 제1 필터와 함께 광로에 배치된 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하는 계측 장치를 제공한다.

Description

계측 장치, 노광 장치, 및 물품 제조 방법{MEASUREMENT APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 계측 장치, 노광 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 노광 장치에서는 미세패턴화와 함께 기판의 높은 오버레이 정밀도의 달성이 요구되고 있다. 오버레이 정밀도에는 일반적으로 해상도의 약 1/5이 요구되기 때문에, 반도체 디바이스의 미세패턴화가 진행됨에 따라서 오버레이 정밀도의 향상이 점점 중요해진다.
오버레이 정밀도를 향상시키기 위한 수단으로서, 얼라인먼트 마크를 검출하기 위한 광(검출광)의 파장대(wavelength band)를 확장하는 것이 생각된다. 특히, 근년에는, 가시광에 대해 낮은 콘트라스트 및 낮은 정밀도가 획득되는 컬러 필터 공정 등의 공정이 증가함으로써, 가시광 이외의 청색 파장을 갖는 광(청색 파장 광) 및 근적외광을 포함하는 넓은 파장대의 광을 사용할 수 있는 위치 계측 장치가 요구되고 있다.
위치 계측 장치에서는, 일본 특허 공개 공보 제2003-092248호 및 제8-292580호에 개시되어 있는 바와 같이, 중성 농도 수단으로서 일반적으로 중성 농도 필터가 사용된다. 일본 특허 공개 공보 제2003-092248호는, 이산적인 투과율을 갖는 복수의 중성 농도 필터를 회전가능한 터렛(turret)에 배치하고, 각각의 중성 농도 필터를 검출광의 파장대에 관계없이 동일한 투과율을 갖는 것으로서 선택적으로 사용하는 기술을 개시한다. 또한, 일본 특허 공개 공보 제8-292580호는, 검출광의 각각의 파장대에 대해 조명 광학계를 제공하고, 각각의 조명 광학계의 광로에 중성 농도 필터를 배치하는 기술을 개시한다.
그러나, 종래의 위치 계측 장치는, 검출광의 파장대를 확대할 때, 광 강도를 정밀하게 감소시킬 수 없어, 스루풋이 저하된다. 이것은, 중성 농도 필터는 가시광에 대하여 편평한 감광률을 갖지만, 청색 파장 광이나 적외광에 대하여 가시광과 동일한 감광률을 실현할 수 없다는 사실에 기인한다. 따라서, 가시광과 동일한 감광률이 실현되는 것을 상정하여 적외광에 대하여 동일한 중성 농도 필터를 사용하는 경우에도, 실제로는, 적외광에 대한 감광률이 가시광에 대한 감광률보다 높거나 낮을 수 있다. 이 경우, 중성 농도 필터를 사용하여 검출광의 광량을 조정(광 제어 실행)하는데 시간이 걸리고, 그 결과 스루풋이 저하된다. 한편, 검출광의 각각의 파장대에 대해 제공된 각각의 조명 광학계의 광로에 중성 농도 필터를 배치하는 기술은 광학계의 복잡화, 대형화 및 비용 상승을 초래한다.
본 발명은 간단한 구성에도 불구하고 스루풋의 저하를 억제하는데 유리한 계측 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 상의 마크를 검출함으로써 기판의 위치를 계측하는 계측 장치로서, 상기 마크를 조명하기 위한 광을 출력하도록 구성되는 광원과 상기 마크를 촬상하도록 구성되는 이미지 센서 사이의 광로에 배치되는 복수의 제1 필터를 포함하는 제1 필터 유닛으로서, 상기 복수의 제1 필터 각각은 상이한 파장대를 갖는 광을 통과시키도록 구성되는, 제1 필터 유닛과; 상기 광원과 상기 이미지 센서 사이의 상기 광로에 배치되고, 광의 광 강도를 저감하고 상기 광을 통과시키도록 각각 구성되는 복수의 제2 필터를 포함하는 제2 필터 유닛과; 상기 복수의 제1 필터 각각을 통과한 광의 파장대에 대한 상기 복수의 제2 필터 각각의 투과율을 나타내는 데이터를 취득하도록 구성되는 취득 유닛과; 상기 취득 유닛에 의해 취득된 상기 데이터에 기초하여, 상기 복수의 제2 필터로부터, 상기 복수의 제1 필터 중의 1개의 제1 필터와 함께 상기 광로에 배치된 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하는 계측 장치가 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 양태로서의 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 기판 스테이지에 배치되는 스테이지 기준 플레이트의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 기판 얼라인먼트 계측계의 구체적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 4는 중성 농도 필터 플레이트의 구성을 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 컬러 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 RGB 컬러 필터를 도시하는 도면이다.
도 7은 RGB 컬러 필터의 투과율의 예를 도시하는 그래프이다.
도 8은 중성 농도 필터의 투과율 특성의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 9는 중성 농도 필터의 투과율 특성의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 10은 종래의 노광 장치에 의해 관리되는 각각의 중성 농도 필터의 투과율과 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 종래의 노광 장치에 의해 관리되는 각각의 중성 농도 필터의 투과율과 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시형태에 따른 노광 장치에 의해 관리되는 각각의 중성 농도 필터의 투과율과 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 13은 종래의 노광 장치에서의 광 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 실시형태에 따른 노광 장치에서의 광 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 중성 농도 필터 플레이트의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16은 중성 농도 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17은 중성 농도 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부의 도면을 참고하에 이하에서 설명한다. 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 반복적인 설명은 주어지지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 양태로서의 노광 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(100)는 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치이다. 노광 장치(100)는, 레티클(1)을 보유지지하는 레티클 스테이지(2)와, 기판(3)을 보유지지하는 기판 스테이지(4)와, 레티클 스테이지(2)에 의해 보유지지된 레티클(1)을 조명하는 조명 광학계(5)를 포함한다. 또한, 노광 장치(100)는, 레티클(1)의 패턴(의 상)을 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(3)에 투영하는 투영 광학계(6)와, 노광 장치(100)의 전체의 동작을 통괄적으로 제어하는 제어 유닛(17)을 포함한다.
노광 장치(100)는, 본 실시형태에서는, 레티클(1)과 기판(3)을 주사 방향으로 동기 주사하면서(즉, 스텝 앤드 스캔 방식(step and scan method)에 의해), 레티클(1)의 패턴을 기판(3)에 전사하는 주사형 노광 장치(스캐너)이다. 단, 노광 장치(100)는, 레티클(1)을 고정한 상태에서(즉, 스텝 앤드 리피트 방식(step and repeat method)에 의해), 레티클(1)의 패턴을 기판(3)에 투영하는 노광 장치(스테퍼(stepper))이어도 된다.
이하의 설명에서는, 투영 광학계(6)의 광축과 일치하는 방향(광축 방향)을 Z 축 방향으로 규정할 것이다. Z 축 방향에 수직한 평면 내에서의 레티클(1) 및 기판(3)의 주사 방향은 Y 축 방향으로서 규정될 것이다. Z 축 방향 및 Y 축 방향에 수직인 방향(비주사 방향)은 X 축 방향으로서 규정될 것이다. X 축 둘레의 방향, Y 축 둘레의 방향 및 Z 축 둘레의 방향은 θX 방향, θY 방향 및 θZ 방향으로서 각각 규정될 것이다.
조명 광학계(5)는, 레티클(1), 더 구체적으로는, 레티클 상의 미리결정된 조명 영역을, 균일한 조도 분포의 광(노광광)으로 조명한다. 노광광의 예는 초고압 수은 램프의 g선 및 i선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 및 F2 레이저이다. 더 작은 반도체 디바이스를 제조하기 위해서, 몇 nm 내지 몇백 nm의 극자외광(EUV light)을 노광광으로서 사용해도 된다.
레티클 스테이지(2)는, 레티클(1)을 보유지지하고, 투영 광학계(6)의 광축에 수직인 평면 내, 즉 X-Y 평면 내에서 2차원적으로 이동가능하게, 그리고 θZ 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 리니어 모터 등의 구동 장치(도시되지 않음)가 레티클 스테이지(2)를 구동한다.
레티클 스테이지(2)에는 미러(7)가 배치된다. 미러(7)에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계(9)가 배치된다. 레이저 간섭계(9)는 레티클 스테이지(2)의 2차원 위치 및 회전각을 실시간으로 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(17)에 출력한다. 제어 유닛(17)은, 레이저 간섭계(9)의 계측 결과에 기초하여 구동 장치를 제어하고, 레티클 스테이지(2)에 의해 보유지지된 레티클(1)을 위치결정한다.
투영 광학계(6)는, 복수의 광학 소자를 포함하고, 레티클(1)의 패턴을 미리결정된 투영 배율(β)로 기판(3)에 투영한다. 투영 광학계(6)는, 본 실시형태에서는, 예를 들어 1/4 또는 1/5의 투영 배율(β)을 갖는 축소 광학계이다.
기판 스테이지(4)는, 척을 통해서 기판(3)을 보유지지하는 Z 스테이지와, Z 스테이지를 지지하는 X-Y 스테이지와, X-Y 스테이지를 지지하는 베이스를 포함한다. 리니어 모터 등의 구동 장치가 기판 스테이지(4)를 구동한다.
기판 스테이지(4)에는 미러(8)가 배치된다. 미러(8)에 대향하는 위치에는, 레이저 간섭계(10 및 12)가 배치된다. 레이저 간섭계(10)는 기판 스테이지(4)의 X 축 방향, Y 축 방향 및 θZ 방향의 위치를 실시간으로 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(17)에 출력한다. 마찬가지로, 레이저 간섭계(12)는 기판 스테이지(4)의 Z 축 방향, θX 방향 및 θY 방향의 위치를 실시간으로 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(17)에 출력한다. 제어 유닛(17)은, 레이저 간섭계(10 및 12)의 계측 결과에 기초하여 구동 장치를 제어하고, 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(3)을 위치결정한다.
레티클 얼라인먼트 계측계(13)는 레티클 스테이지(2)의 근방에 배치된다. 레티클 얼라인먼트 계측계(13)는, 레티클 스테이지(2)에 의해 보유지지된 레티클(1)에 제공된 레티클 기준 마크(도시하지 않음)를, 그리고 투영 광학계(6)를 통해서 기판 스테이지(4)에 배치된 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(39)를 검출한다.
레티클 얼라인먼트 계측계(13)는, 기판(3)을 실제로 노광할 때 사용되는 것과 동일한 광원을 사용하여, 레티클(1)에 제공된 레티클 기준 마크를, 그리고 투영 광학계(6)를 통해서 기준 마크(39)를 검출한다. 더 구체적으로는, 레티클 얼라인먼트 계측계(13)는, 레티클 기준 마크 및 기준 마크(39)에 의해 반사된 광 빔을, 이미지 센서(예를 들어, CCD 카메라 등의 광전 변환 소자)에 의해 검출한다. 레티클(1) 및 기판(3)은 이미지 센서로부터의 검출 신호에 기초하여 위치결정(정렬)된다. 이때, 레티클(1)에 제공된 레티클 기준 마크와 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(39) 사이에서 위치 및 포커스를 조정하면, 레티클(1)과 기판(3) 사이의 상대적인 위치 관계(X, Y, 및 Z)를 조정할 수 있다.
레티클 얼라인먼트 계측계(14)는 기판 스테이지(4)에 배치된다. 레티클 얼라인먼트 계측계(14)는, 투과형 계측계이며, 기준 마크(39)가 투과형 마크일 경우에 사용된다. 레티클 얼라인먼트 계측계(14)는, 기판(3)을 실제로 노광할 때에 사용되는 광원과 동일한 광원을 사용하여, 레티클(1)에 제공된 레티클 기준 마크 및 기준 마크(39)를 검출한다. 더 구체적으로는, 레티클 얼라인먼트 계측계(14)는, 레티클 기준 마크 및 기준 마크(39)를 통과한 투과광을 광량 센서로 검출한다. 이때, 기판 스테이지(4)를 X 축 방향(또는 Y 축 방향) 및 Z 축 방향으로 이동시키면서, 레티클 얼라인먼트 계측계(14)는 투과광의 광량을 검출한다. 이에 의해, 레티클(1)에 제공된 레티클 기준 마크와 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(39) 사이에서 위치 및 포커스를 조정할 수 있다.
이와 같이, 레티클 얼라인먼트 계측계(13) 혹은 레티클 얼라인먼트 계측계(14)는 레티클(1)과 기판(3) 사이의 상대적인 위치 관계(X, Y, 및 Z)를 조정하기 위해 임의대로 사용될 수 있다.
스테이지 기준 플레이트(11)는, 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(3)의 표면과 거의 동일한 높이가 되도록 기판 스테이지(4)의 코너에 배치된다. 스테이지 기준 플레이트(11)는 기판 스테이지(4)의 1개의 코너에 배치될 수 있거나, 스테이지 기준 플레이트(11)는 기판 스테이지(4)의 복수의 코너에 배치될 수 있다.
스테이지 기준 플레이트(11)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 레티클 얼라인먼트 계측계(13 또는 14)에 의해 검출되는 기준 마크(39)와, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에 의해 검출되는 기준 마크(40)를 포함한다. 스테이지 기준 플레이트(11)는 복수의 기준 마크(39) 및 복수의 기준 마크(40)를 가질 수 있다. 기준 마크(39)와 기준 마크(40) 사이의 위치 관계(X 축 방향 및 Y축 방향)는 미리결정된 위치 관계로 설정된다(즉, 기지이다). 기준 마크(39 및 40)는 공통의 마크이어도 된다는 것에 유의한다.
포커스 계측계(15)는, 기판(3)의 표면에 광을 비스듬히 투광하는 투광계와 기판(3)의 표면에 의해 반사된 광을 수광하는 수광계를 포함한다. 포커스 계측계(15)는 Z 축 방향의 기판(3)의 위치를 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(17)에 출력한다. 제어 유닛(17)은, 포커스 계측계(15)의 계측 결과에 기초하여, 기판 스테이지(4)를 구동하는 구동 장치를 제어하고, 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(3)의 Z 축 방향의 기판(3)의 위치 및 경사각을 조정한다.
기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19) 및 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(40)를 조명하는 조명계와, 마크로부터의 광 빔을 수광하는 수광계를 포함한다. 기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 얼라인먼트 마크(19)의 위치 및 기준 마크(40)의 위치를 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(17)에 출력한다. 제어 유닛(17)은, 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 계측 결과에 기초하여, 기판 스테이지(4)를 구동하는 구동 장치를 제어하고, 기판 스테이지(4)에 의해 보유지지된 기판(3)의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 위치를 조정한다.
기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 기판 얼라인먼트 계측계용의 포커스 계측계(AF 계측계)(41)를 포함한다. AF 계측계(41)는, 포커스 계측계(15)와 마찬가지로, 기판(3)의 표면에 광을 비스듬히 투광하는 투광계와, 기판(3)의 표면에 의해 반사된 광을 수광하는 수광계를 포함한다. 포커스 계측계(15)는 투영 광학계(6)의 포커싱에 사용되는데 반해, AF 계측계(41)는 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 포커싱에 사용된다.
기판 얼라인먼트 계측계의 구성은, 일반적으로는, 오프-액시스 얼라인먼트(OA) 계측계와, TTL(Through The Lens alignment) 계측계의 2개로 크게 나뉜다. OA 계측계는, 투영 광학계의 개재 없이, 기판에 제공된 얼라인먼트 마크를 광학적으로 검출한다. TTL 계측계는 파장이 노광광과 상이한 광(비노광광)을 사용하여 투영 광학계를 통해 기판에 제공된 얼라인먼트 마크를 검출한다. 본 실시형태에서는 기판 얼라인먼트 계측계(16)는 OA 계측계이지만, 본 발명은 얼라인먼트의 검출 방식을 한정하는 것이 아니다. 예를 들어, 기판 얼라인먼트 계측계(16)가 TTL 계측계일 경우에는, 계측계는 투영 광학계(6)를 통하여 기판에 제공된 얼라인먼트 마크를 검출한다. 이를 제외하고, 기본적인 구성은 OA 계측계와 동일하다.
제어 유닛(17)은, 예를 들어 CPU 및 메모리를 포함하는 컴퓨터에 의해 형성되고, 저장 유닛에 저장된 프로그램에 따라서 노광 장치(100)의 각 유닛을 통괄적으로 제어한다. 제어 유닛(17)은, 본 실시형태에서는, 레티클(1)의 패턴을 기판(3)에 전사하는, 즉 기판(3)을 노광하는 노광 처리를 제어한다. 노광 처리에서, 제어 유닛(17)은, 예를 들어 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 계측 결과에 기초하여, 기판 스테이지(4)의 위치를 제어한다. 제어 유닛(17)은, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에 관해서, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광량의 조정에 연관된 처리를 제어한다. 예를 들어, 제어 유닛(17)은, 후술하는 바와 같이, 파장 필터 플레이트(22)에 제공된 각각의 파장 필터를 통과한 광 빔의의 파장대에 대한 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 복수의 중성 농도 필터의 각각의 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득하는 취득 유닛으로서 기능한다. 또한, 제어 유닛(17)은, 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 복수의 중성 농도 필터(제2 필터)로부터, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광 제어에 사용하는 1개의 중성 농도 필터를 선택하는 선택 유닛으로서도 기능한다. 또한, 제어 유닛(17)은, 파장 필터 플레이트(22)에 제공된 복수의 파장 필터로부터, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는데 사용되는 광의 파장대에 대응하는 1개의 파장 필터를 선택하는 선택 유닛으로서 기능한다.
도 2를 참조하여, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2는 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 구체적인 구성을 도시하는 개략도이다. 기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 검출함으로써 기판(3)의 위치를 계측하는 계측 장치로서 기능한다. 기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 광원(20), 제1 커패시터 광학계(21), 파장 필터 플레이트(22), 제2 커패시터 광학계(23), 중성 농도 필터 플레이트(36), 개구 조리개 플레이트(24), 제1 조명계(25), 제2 조명계(27), 및 편광 빔 스플리터(28)를 포함한다. 또한, 기판 얼라인먼트 계측계(16)는, NA 조리개(26), λ/4 플레이트(29), 대물 렌즈(30), 릴레이 렌즈(31), 제1 결상계(32), 코마 조정 광학 부재(35), 제2 결상계(33), 파장 시프트 차 조정 광학 부재(37), 및 광전 변환 소자(34)를 포함한다.
광원(20)은 얼라인먼트 마크(19)를 조명하기 위한 광을 사출(출력)한다. 광원(20)은, 본 실시형태에서는, 가시광(예를 들어, 550 nm(포함) 내지 700 nm(포함)의 파장을 갖는 광), 청색 파장 광(예를 들어, 450 nm(포함) 내지 550 nm(포함)의 파장을 갖는 광(청색 파장 광)), 및 적외광(예를 들어, 700 nm(포함) 내지 1500 nm(포함)의 파장을 갖는 광)을 사출한다. 광원(20)으로부터의 광은, 제1 커패시터 광학계(21), 파장 필터 플레이트(22), 제2 커패시터 광학계(23) 및 중성 농도 필터 플레이트(36)를 통과하고, 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 퓨필면(물체면에 대한 광학적인 푸리에 변환면)에 위치되는 개구 조리개 플레이트(24)에 도달한다.
파장 필터 플레이트(22)는 광원(20)과 광전 변환 소자(34) 사이의 광로에 배치된다. 파장 필터 플레이트(22)에는, 광 빔을 통과시키는, 파장대가 서로 상이한 복수의 파장 필터(제1 필터)가 배치된다. 제어 유닛(17)의 제어 하에서, 복수의 파장 필터로부터 1개의 파장 필터가 선택되어 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 광로에 배치된다. 구체적인 구성으로서, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에는, 파장 필터 플레이트(22)에 제공된 복수의 파장 필터 중 1개의 파장 필터를 선택적으로 광로 상에 배치하도록 파장 필터 플레이트(22)를 구동하는 제1 구동 유닛(FDU)이 제공된다. 제어 유닛(17)은, 입력 신호에 기초하여, 복수의 파장 필터 중 1개의 파장 필터를 광로 상에 배치하기 위해 제1 구동 유닛(FDU)을 제어한다. 제1 구동 유닛(FDU)은, 예를 들어 복수의 파장 필터가 제공된 터렛을 회전시키는 회전 기구에 의해 형성된다는 것에 유의한다. 상술한 바와 같이, 파장 필터 플레이트(22)는, 복수의 파장 필터로부터, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대응하는 1개의 파장 필터가 선택되는 제1 필터 유닛으로서 기능한다.
파장 필터 플레이트(22)는, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장대를 400 nm(포함) 내지 1200 nm(포함)의 범위 내에서 선택하도록, 복수의 파장 필터를 포함한다. 복수의 파장 필터 각각을 통과하도록 허용되는 광의 파장대의 폭은 예를 들어 100 nm(포함) 내지 150 nm(포함)의 범위 내에서 설정된다는 것에 유의한다. 본 실시형태에서는, 파장 필터 플레이트(22)에는, 적외광(적색 파장대의 광)을 통과시키는 파장 필터, 가시광(녹색 파장대의 광)을 통과시키는 파장 필터, 및 청색 파장 광을 통과시키는 파장 필터가 배치된다. 파장 필터 플레이트(22)에서, 파장 필터를 전환함으로써, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장대를 선택할 수 있다. 또한, 파장 필터 플레이트(22)는, 미리 제공된 복수의 파장 필터 이외에, 새로운 파장 필터가 추가될 수 있는 구성을 가질 수 있다.
중성 농도 필터 플레이트(36)는, 광원(20)과 광전 변환 소자(34) 사이의 광로, 본 실시형태에서는, 파장 필터 플레이트(22)와 광전 변환 소자(34) 사이의 광로에 배치된다. 중성 농도 필터 플레이트(36)에는, 광 강도를 저감시켜 광을 통과시키는 복수의 상이한 중성 농도 필터가 배치된다. 제어 유닛(17)의 제어 하에서, 복수의 중성 농도 필터로부터 1개의 중성 농도 필터가 선택되고, 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 광로에 배치된다. 구체적인 구성으로서, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에는, 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 복수의 중성 농도 필터 중 1개의 중성 농도 필터를 선택적으로 광로 상에 배치하도록 중성 농도 필터 플레이트(36)를 구동하는 제2 구동 유닛(SDU)이 제공된다. 제2 구동 유닛(SDU)은, 예를 들어 복수의 중성 농도 필터가 제공된 터렛을 회전시키는 회전 기구에 의해 형성된다는 것에 유의한다. 제어 유닛(17)은, 복수의 중성 농도 필터 중 1개의 중성 농도 필터를 광로 상에 배치하기 위해 제2 구동 유닛(SDU)을 제어한다. 상술한 바와 같이, 중성 농도 필터 플레이트(36)는, 복수의 중성 농도 필터로부터 1개의 중성 농도 필터가 선택되는 제2 필터 유닛으로서 기능한다. 중성 농도 필터 플레이트(36)는, 미리 제공된 복수의 중성 농도 필터 이외에, 새로운 중성 농도 필터가 추가될 수 있는 구성을 가질 수 있다.
도 4는 중성 농도 필터 플레이트(36)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 중성 농도 필터 플레이트(36)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 터렛(362)과, 터렛(362)에 배치되고 상이한 감광률(투과율)을 갖는 복수의 중성 농도 필터(364a 내지 364f)를 포함한다. 중성 농도 필터(364a 내지 364f)는 예를 들어 금속층을 포함하는 막으로 각각 형성된다. 또한, 중성 농도 필터 플레이트(36)는, 완전 차광을 위해 터렛(362)의 필터 구멍이 덮이는 부분(366), 및 완전 투과를 위해 터렛(362)의 필터 구멍에 중성 농도 필터가 형성되지 않는 부분(368)을 포함한다.
도 2는 1개의 중성 농도 필터 플레이트(36)만을 도시한다. 그러나, 예를 들어 2개의 중성 농도 필터 플레이트를 제공하고, 2개의 중성 농도 필터를 조합함으로써, 감광률을 더 미세하게 설정하는 것이 가능해진다. 중성 농도 필터 플레이트(36)에서, 완전 차광을 위한 부분(366)이나 완전 투과를 위한 부분(368)은 필수적이지 않고, 이러한 부분을 형성하지 않는 중성 농도 필터 플레이트를 적용해도 된다. 예를 들어, 완전 차광에 관해서는, 터렛(362)의 필터 구멍을 기계적으로 덮는 대신에 광원(20)을 전원 오프할 수 있다.
개구 조리개 플레이트(24)는 조명(σ)이 상이한 복수의 개구 조리개를 포함한다. 개구 조리개 플레이트(24)는, 제어 유닛(17)의 제어 하에서, 기판 얼라인먼트 계측계(16)의 광로에 배치하는 개구 조리개를 전환함으로써, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 조명(σ)을 변경할 수 있다. 개구 조리개 플레이트(24)는, 미리 제공된 복수의 개구 조리개 이외에, 새로운 개구 조리개가 추가될 수 있는 구성을 가져도 된다.
개구 조리개 플레이트(24)에 도달한 광은, 제1 조명계(25) 및 제2 조명계(27)를 통해서 편광 빔 스플리터(28)에 유도된다. 편광 빔 스플리터(28)에 유도된 광 중, 도면의 지면에 수직한 S-편광은, 편광 빔 스플리터(28)에 의해 반사되고, NA 조리개(26) 및 λ/4 플레이트(29)를 통과하며, 원형 편광으로 변환된다. λ/4 플레이트(29)를 통과한 광은, 대물 렌즈(30)를 통해, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 조명한다. NA 조리개(26)의 NA는, 제어 유닛(17)의 제어 하에서, 조리개 값을 변경함으로써 변경될 수 있다.
얼라인먼트 마크(19)에 의해 반사되고, 회절되며, 산란된 광 빔은, 대물 렌즈(30)를 통과하고, λ/4 플레이트(29)를 투과하며, 도면의 지면에 평행한 P-편광으로 변환된다. P-편광은 NA 조리개(26)를 통해서 편광 빔 스플리터(28)를 투과한다. 편광 빔 스플리터(28)를 투과한 광은, 릴레이 렌즈(31), 제1 결상계(32), 코마 조정 광학 부재(35), 제2 결상계(33) 및 파장 시프트 차 조정 광학 부재(37)를 통해 광전 변환 소자(예를 들어, CCD 이미지 센서 등의 이미지 센서)(34)에 도달한다. 광전 변환 소자(34)에 도달하는 광은 광전 변환 소자 상에 얼라인먼트 마크(19)의 상을 형성한다. 광전 변환 소자(34)는, 얼라인먼트 마크(19)로부터의 광을 검출하며, 광의 강도가 미리결정된 임계치를 초과할 때까지 축적 시간을 연장시킬 수 있다. 제어 유닛(17)은 광전 변환 소자(34)의 축적 시간을 제어한다. 또한, 제어 유닛(17)은, 광전 변환 소자(34)로부터의 출력 신호(광전 변환 소자 상에 형성된 얼라인먼트 마크(19)의 상에 대응하는 신호)에 기초하여, 기판(3)의 위치를 구한다(연산 유닛으로서 기능한다).
기판 얼라인먼트 계측계(16)가 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)를 검출할 때, 얼라인먼트 마크(19)에는 레지스트(투명층)가 도포(형성)되기 때문에, 단색광 또는 좁은 파장대의 광은 간섭 줄무늬를 발생시킨다. 따라서, 광전 변환 소자(34)로부터의 얼라인먼트 신호에 간섭 줄무늬의 신호가 추가되고, 얼라인먼트 마크(19)는 고정밀도로 검출될 수 없다. 일반적으로는, 넓은 파장대의 광을 사출하는 광원이 광원(20)으로서 사용되어 광전 변환 소자(34)로부터의 얼라인먼트 신호에 간섭 줄무늬의 신호가 추가되는 것을 저감한다.
상술한 바와 같이, 기판 얼라인먼트 계측계(16)는, 레지스트에 기인하는 간섭 줄무늬를 저감하기 위해서, 넓은 파장대의 광을 사용한다. 근년에는, 특정한 파장의 광만을 통과시키는 컬러 필터를 취급하는 공정(컬러 필터 공정)이 증가하고 있다. 컬러 필터는, 도 5에 도시한 바와 같이, CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 센서 상에 배치되는 색 선택 필터이다. 광이 컬러 필터를 통과하게 함으로써, 센서의 화소는 컬러 정보를 가질 수 있다. 더 구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 넓은 파장의 광(BL)이 컬러 필터에 입사하면, 컬러 필터를 통과할 수 있는 광(PL)만이 센서에 도달하고, 따라서 센서의 화소는 컬러 정보를 가질 수 있다.
예를 들어, RGB 컬러 필터 공정에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 적색 파장(R) 광, 녹색 파장(G) 광, 및 청색 파장(B) 광을 각각 통과시키는 컬러 필터가 센서 위에 병렬로 배치된다. RGB 컬러 필터 공정에서의 디바이스 제조에서는, 각 컬러 필터를 통해서 얼라인먼트를 행할 필요가 있기 때문에, 파장대를 청색 파장으로부터 적색 파장으로 넓게 전환할 필요가 있다.
도 7은 RGB 컬러 필터의 투과율의 예를 도시하는 그래프이다. 도 7에서, 횡축은 파장을 나타내고, 종축은 투과율을 나타낸다. 도 7을 참조하면, R 컬러 필터는 600 nm 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 높은 투과율을 갖지만, 550 nm 미만의 파장을 갖는 광은 거의 투과하지 않는다. 따라서, R 컬러 필터를 통해서 얼라인먼트를 행하기 위해서는, 600 nm 이상의 파장을 갖는 광을 사용할 필요가 있다. G 컬러 필터는 530 nm의 파장의 근방에 투과율의 피크를 갖는다. 따라서, G 컬러 필터를 통해서 얼라인먼트를 행하기 위해서는, 530 nm 근방의 파장을 갖는 광 또는 850 nm 이상의 파장을 갖는 광을 사용할 필요가 있다. 또한, B 컬러 필터는 450 nm의 파장의 근방에서 투과율의 피크를 갖는다. 따라서, B 컬러 필터를 통해서 얼라인먼트를 행하기 위해서는, 450 nm 근방의 파장을 갖는 광 또는 850 nm 이상의 파장을 갖는 광을 사용할 필요가 있다.
상술한 바와 같이, RGB 컬러 필터 공정에서는, 각 컬러 필터를 투과하는 파장을 갖는 광 또는 모든 컬러 필터를 투과하는 850 nm 이상의 파장을 갖는 광을 사용해서 얼라인먼트를 행할 필요가 있다. 따라서, 모든 컬러 필터를 투과하는 850 nm 이상의 파장을 갖는 광, 즉 적외광만을 사용하는 것이 생각된다. 그러나, 실제의 프로세스에서는, 컬러 필터 이외에도 다양한 레이어가 겹쳐있기 때문에, 간섭 조건에 따라서는 적외광만을 사용해서 콘트라스트를 얻는 것은 불가능할 수 있다. 따라서, RGB 컬러 필터 공정에서는, 컬러 필터를 투과하고, 콘트라스트를 얻는 것을 가능하게 하는 파장을 갖는 광을 선택해서 얼라인먼트를 행하는 것이 중요하다.
기판 얼라인먼트 계측계(16)에서, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장을 전환하면, 이러한 파장에 의해 프로세스의 반사율 및 광학계의 분광 특성(광원 파워, 센서 감도, 렌즈 투과율 등)이 변화하기 때문에, 광량 조정(광 제어)가 필요해진다. 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광 제어는, 예를 들어 중성 농도 필터 플레이트(36)에서의 중성 농도 필터의 선택, 광원(20)의 출력 제어, 또는 광전 변환 소자(34)의 축적 시간의 제어에 의해 행해질 수 있다. 단, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장을 전환하는 경우에는, 일반적으로, 중성 농도 필터 플레이트(36)에서의 중성 농도 필터의 선택에 의해 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광 제어를 행한다. 이것은, 광원(20)의 출력의 제어(전압 조정 등)는 광원(20)의 수명에 영향을 주고, 광전 변환 소자(34)의 축적 시간의 제어는 스루풋에 영향을 주기 때문이다. 따라서, 컬러 필터 공정으로 대표되는, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장을 빈번히 전환하는 공정에서는, 중성 농도 필터에 의해 광의 광 강도를 미세하게 저감함으로써 광의 광량이 광전 변환 소자(34)에 의해 검출가능한 광량 범위 내에 들어가게 하는 것이 필요하다.
본 실시형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 중성 농도 필터 플레이트(36)에는 복수(종류)의 중성 농도 필터(364a 내지 364f)가 배치된다. 도 8은 중성 농도 필터(364a 내지 364f) 중 1개의 중성 농도 필터의 투과율 특성의 일례를 도시하는 그래프이다. 도 8에서는, 횡축은 파장을 나타내고, 종축은 투과율을 나타낸다. 중성 농도 필터는, 파장에 관계없이 광 강도를 균일하게 저감하는(즉, 균일한 투과율을 갖게 하는) 목적을 위해 설계된다. 단, 컬러 필터 공정에서 사용되는 파장대는 넓고, 이러한 넓은 파장대에 대해서 균일한 투과율을 갖는 중성 농도 필터를 실현하는 것은 매우 어렵다.
도 8에 나타내는 중성 농도 필터는 60%의 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터이다. 단, 도 8에 도시하는 바와 같이, 가시광(600 nm의 파장을 갖는 광)에 대한 투과율은 60%이고, 청색 파장 광(450 nm의 파장을 갖는 광)에 대한 투과율은 가시광에 대한 투과율로부터 플러스 측으로 떨어져 있는 62%임이 명백하다. 한편, 적외광(900 nm의 파장을 갖는 광)에 대한 투과율은 약 59%이며, 이는 가시광에 대한 투과율로부터 마이너스 측으로 떨어져 있음이 명백하다.
종래 기술에서는, 도 8에 나타내는 중성 농도 필터의 투과율은 전체 파장대에 대해 60%로 설정되어 있기 때문에, 투과율은 청색 파장 광 및 적외광에 대한 실제 투과율로부터 어긋나 있다. 따라서, 광이 청색 파장 광이나 적외광으로 전환되는 경우에는, 광량을 광전 변환 소자(34)에 의해 검출가능한 광량 범위 내로 할 수 없고, 광 제어를 다시 행할 필요가 있을 수 있어, 스루풋이 저하된다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 단파장으로부터 장파장으로 투과율이 저감하는 경향을 갖는 중성 농도 필터만이 존재하는 경우, 이러한 경향을 고려해서 중성 농도 필터를 사용한다. 더 구체적으로는, 가시광에 대한 투과율을 기준으로, 단파장 측에서는 투과율이 일정한 비율로 플러스가 되고, 장파장 측에서는 투과율이 일정한 비율로 마이너스가 되는 것을 상정하여 중성 농도 필터를 사용하는 것이 생각된다.
단, 중성 농도 필터 플레이트(36)에 배치되는 중성 농도 필터의 투과율 특성은 실제로는 매우 다양하다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 10%의 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터도 존재한다. 도 9는, 중성 농도 필터의 투과율 특성의 일례를 도시하는 그래프이며, 횡축은 파장을 나타내고, 종축은 투과율을 나타낸다. 도 9에 나타내는 중성 농도 필터는, 가시광(600 nm의 파장을 갖는 광)에 대해서는 10%의 투과율을 갖고, 청색 파장 광(450 nm(포함) 내지 550 nm(포함)의 파장을 갖는 광)에 대해서는, 가시광에 대한 투과율과 거의 동일한 약 9.9%의 투과율을 갖는다. 한편, 중성 농도 필터는 적외광(900 nm의 파장을 갖는 광)에 대해 약 10.7%의 투과율을 가지며, 이는 가시광에 대한 투과율로부터 플러스 측으로 크게 떨어져 있다. 도 9에 나타내는 중성 농도 필터는, 가시광에 대해 장파장 측에서는 투과율이 플러스 측으로 증가하는 경향을 갖고, 도 8에 나타내는 중성 농도 필터와는 파장 의존성이 매우 상이함이 명백하다.
본 실시형태는, 60%의 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터 및 10%의 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터에 대해서 설명했다. 단, 60%보다 높은 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터 및 10%보다 낮은 투과율을 갖도록 설계된 중성 농도 필터도 존재한다. 상술한 바와 같이, 중성 농도 필터 플레이트(36)에 배치되는 중성 농도 필터의 투과율 특성은 다양하고, 감광률의 동적 범위도 넓기 때문에, 파장 의존성은 항상 균일하지 않다.
따라서, 1회의 광 제어 동작에 의해, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광량을 광전 변환 소자(34)에 의해 검출가능한 광량 범위에 들어가게 하기 위해서는(즉, 광 제어를 다시 행하는 것을 회피하기 위해서는), 중성 농도 필터의 파장 의존 특성의 문제를 해결할 필요가 있다. 중성 농도 필터의 파장 의존성이 커지는 이유는, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광에 사용하는 파장대가 넓고, 이러한 파장대에 대하여 균일한 투과율을 갖는 중성 농도 필터를 제조하는 것이 어렵기 때문이다. 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 각각의 파장대에 대해 조명 광학계를 제공하고, 각각의 조명 광학계의 광로에 중성 농도 필터를 배치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이는 원치않게 광학계의 복잡화, 대형화 및 비용 상승을 초래한다. 중성 농도 필터의 파장에 대한 투과율의 균일성을 향상시키려고 하면 단일 중성 농도 필터의 비용이 상승한다. 또한, 얼라인먼트에서 사용하는 광의 파장대가 넓은 경우, 중성 농도 필터의 파장에 대한 투과율을 균일하게 하는 것이 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 실시형태는, 기판 얼라인먼트 계측계(16)에서 간단한 광학계를 실현하고, 중성 농도 필터를 사용하여 청색 파장으로부터 근적외 파장까지의 넓은 파장대의 광에 대해 광 제어를 다시 행하지 않고 광 제어를 행할 수 있는 기술을 제공한다.
도 10은, 종래의 노광 장치에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 투과율과 파장대(WB1 내지 WB3) 각각에서의 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다. 중성 농도 필터(ND1)는, 100%의 투과율을 갖는데, 실제로는 완전 투과를 위해 터렛의 필터 구멍에 중성 농도 필터가 형성되지 않는 것을 의미한다는 것에 유의한다. 종래의 노광 장치에서는, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 투과율은, 파장에 관계없이, 즉 모든 파장대(WB1 내지 WB3)에 대하여, 동일한 값으로 설정된다. 종래의 노광 장치에서도, 얼라인먼트에 사용하는 광의 파장이 가시광의 좁은 파장대(WB1 내지 WB3)에만 있는 경우에는, 노광 장치에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각의 투과율은 파장대(WB1 내지 WB3) 각각에서의 실제 투과율과 동일하다. 예를 들어, 파장대(WB1)에 대해 570 nm(포함) 내지 600 nm(포함)의 범위가 설정되고, 파장대(WB2)에 대해 600 nm(포함) 내지 630 nm(포함)의 범위가 설정되며, 파장대(WB3)에 대해 570 nm(포함) 내지 630 nm(포함)의 범위가 설정됨으로써, 얼라인먼트에 사용되는 광의 파장대를 가시광의 파장대의 일부로 한정하는 경우를 생각한다. 이 경우, 노광 장치에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각의 투과율과 파장대(WB1 내지 WB3) 각각에서의 실제 투과율 사이에 차이가 거의 없다. 따라서, 광 제어의 목표 광량 범위(광전 변환 소자에 의해 검출가능한 광량 범위)가 70%(포함) 내지 90%(포함)의 범위인 경우, 중성 농도 필터(ND2, ND3 또는 ND4)를 사용하여(전환하여) 광량을 목표 광량 범위 내에 들어가게 할 수 있다.
실제 얼라인먼트에서는, 기판으로부터의 광의 광량을 계측하고, 예를 들어 50%인 경우, 광량은 70%(포함) 내지 90%(포함)의 목표 광량 범위에 대해 작기 때문에, 광량이 목표 광량 범위 내에 들어오도록 중성 농도 필터가 전환된다. 기판으로부터의 광의 광량은 처음에는 알지 못하기 때문에, 광량을 계측하고 나서, 광량이 목표 광량 범위에 들어가도록 중성 농도 필터를 전환할 필요가 있다.
단, 상술한 바와 같이, 얼라인먼트에서 사용하는 광의 파장대가 청색 파장으로부터 적외 파장으로 넓어짐에 따라, 중성 농도 필터의 투과율의 균일성을 유지하는 것이 불가능해진다. 따라서, 종래의 노광 장치와 같이, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 투과율을 파장에 관계없이 동일한 값으로 설정하는 경우, 광 제어에서 에러가 발생할 수 있다.
도 11은, 종래의 노광 장치에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 투과율과, 파장대(WB4 내지 WB6) 각각에서의 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 파장대(WB4)에 대해 청색 파장, 즉 450 nm(포함) 내지 550 nm(포함)의 범위가 설정되고, 파장대(WB5)에 대해 가시 파장, 즉 550 nm(포함) 내지 650 nm(포함)의 범위가 설정되며, 파장대(WB6)에 대해 적외 파장, 즉 570 nm(포함) 내지 630 nm(포함)의 범위가 설정된다. 이 경우, 노광 장치에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각의 투과율은 파장대(WB4 내지 WB6) 각각에서의 실제 투과율과 동일하지 않은 것이 명백하다.
청색 파장 광으로 기판을 조명하고, 기판으로부터의 광의 광량을 중성 농도 필터(ND6)를 통해서 계측하는 경우, 48%의 광량이 얻어지는 것으로 상정한다. 또한, 광 제어의 목표 광량 범위를 70%(포함) 내지 90%(포함)으로 설정하고, 광량을 증가시키기 위해서 광 제어에서 중성 농도 필터(ND2)를 선택하는 것으로 상정한다. 중성 농도 필터(ND6)로부터 중성 농도 필터(ND2)로의 전환에서는, 노광 장치에 의해 관리되는 투과율을 기준으로 하면 90%/50% = 1.8배인 광량이 얻어지고, 48% Х 1.8 = 86.4%이 되므로, 광량을 목표 광량 범위 내에 들어가게 할 수 있다. 단, 실제로는, 중성 농도 필터(ND6)로부터 중성 농도 필터(ND2)로의 전환에서는, 92%/48% = 1.916배인 광량, 즉 48% × 1.916 = 92%이 얻어지고, 광량을 목표 광량 범위 내로 하는 것이 불가능하므로, 광 제어에서 에러가 발생한다. 광량을 목표 광량 범위 내에 들어가게 하기 위해서는, 중성 농도 필터를 중성 농도 필터(ND2)가 아니고 중성 농도 필터(ND3 또는 ND4)로 전환할 필요가 있다. 처음에 중성 농도 필터(ND2)를 선택하고, 다음에 중성 농도 필터(ND3 또는 ND4)를 선택하는 시퀀스는 쓸데없는 것이며, 스루풋을 저하시킨다. 중성 농도 필터의 수가 많고 목표 광량 범위가 좁은 경우에는, 적응성 있는 중성 농도 필터가 발견되지 않을 수 있고, 광 제어가 불가능해질 수 있다.
본 실시형태에서는, 노광 장치(100)(기판 얼라인먼트 계측계(16))에서 선택가능한 각각의 파장대에 대하여 중성 농도 필터의 투과율을 관리한다. 도 12는 본 실시형태에 따른 노광 장치(100)에 의해 관리되는 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 투과율과 파장대(WB4 내지 WB6) 각각에서의 실제 투과율 사이의 관계를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 파장대(WB4)에 대해 청색 파장, 즉 450 nm(포함) 내지 550 nm(포함)의 범위를 설정하고, 파장대(WB5)에 대해 가시 파장, 즉 550 nm(포함) 내지 650 nm(포함)의 범위를 설정하며, 파장대(WB6)에 대해 적외 파장, 즉 570 nm(포함) 내지 630 nm(포함)의 범위를 설정하는 것으로 상정한다.
본 실시형태에서는, 1개의 중성 농도 필터에 대하여, 노광 장치(100)에서 선택가능한 모든 파장대 각각에 대하여 개별적으로 투과율이 설정된다. 노광 장치(100)에서는, 파장대(WB4 내지 WB6) 각각에서의 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 투과율은 장치 내에서 취득되어 저장된다. 더 구체적으로는, 노광 장치(100)는, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각과 파장대(WB4 내지 WB6) 각각의 조합을 변경하면서 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출한다. 광전 변환 소자(34)가 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출할 수 있거나, 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출하는 전용 센서가 광전 변환 소자(34)와 별도로 제공될 수 있다.
예를 들어, 파장대(WB4)의 광으로 기준 마크(40)를 조명하고, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)를 전환하면서 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출하면, 파장대(WB4)에 대한 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각의 실제 투과율이 얻어진다. 이어서, 파장대(WB5)의 광으로 기준 마크(40)를 조명하고, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)를 전환하면서 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출하면, 파장대(WB5)에 대한 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 실제 투과율이 얻어진다. 또한, 파장대(WB6)의 광으로 기준 마크(40)를 조명하고, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)를 전환하면서 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출하면, 파장대(WB6)에 대한 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 각각의 실제 투과율이 얻어진다.
이와 같이 하여 취득된 파장대(WB4 내지 WB6) 각각에 대한 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10) 각각의 투과율을 나타내는 투과율 데이터는 예를 들어 제어 유닛(17)의 저장 유닛(38)에 저장된다. 제어 유닛(17)은, 저장 유닛(38)에 저장된 투과율 데이터에 기초하여, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)로부터, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하기 위해 사용되는 광의 광 제어에 사용되는 1개의 중성 농도 필터를 선택한다. 각 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 장치 내에서 관리함으로써, 얼라인먼트에 넓은 파장대의 광이 사용되는 경우에도, 광 제어에서 중성 농도 필터의 정확한 투과율에서 광 강도를 저감하는 것이 가능하다.
본 실시형태에서는, 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(40)를 사용하여 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 취득한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 마크가 기준 마크와 동일하다면 기판 상의 마크를 사용해도 된다. 단, 기판 상의 마크가 기준 마크와 동일하지 않은 경우, 마크로부터의 광 빔 사이의 광량 차가 오차가 되기 때문에, 기준 마크와 동일한 마크를 사용하는 것이 바람직하다.
도 10, 도 11 및 도 12에서는, 중성 농도 필터(ND1 내지 ND10)의 투과율은 10%의 간격에 있다. 그러나, 실제로는, 투과율은 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 중성 농도 필터에 의해 결정되고, 10%보다 더 미세하게 설정될 수 있다. 광 제어에서는, 중성 농도 필터의 사용 이외에, 광원(20)의 출력 및 광전 변환 소자(34)의 축적 시간 중 적어도 하나를 제어해도 된다는 것에 유의한다. 상술한 바와 같이, 광원(20)의 출력 및 광전 변환 소자(34)의 축적 시간 중 적어도 하나는 제어 유닛(17)에 의해 제어된다. 따라서, 제어 유닛(17)은, 파장 필터 플레이트(22) 및 중성 농도 필터 플레이트(36)를 통과해서 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 광 제어를 행하는 광 제어 유닛으로서도 기능한다.
본 실시형태에 따른 노광 장치(100)에서의 광 제어의 비교예로서, 종래의 노광 장치에서의 광 제어를 설명한다. 도 13은 종래의 노광 장치에서의 광 제어를 설명하기 위한 흐름도이다. 단계 S1002에서는, 예를 들어 기판에 제공된 마크로부터의 광의 광량을 검출한다. 단계 S1004에서는, 단계 S1002에서 검출된 광량과 장치 내에서 관리되는 각각의 중성 농도 필터의 투과율에 기초하여, 광량이 목표 광량 범위 내에 들어가게 하기 위한 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택(결정)한다. 단계 S1006에서는, 단계 S1004에서 선택한 중성 농도 필터가 기판 얼라인먼트 계측계의 광로에 배치되고, 기판 상의 마크로부터의 광의 광량이 목표 광량 범위 내에 들어가는지의 여부를 판정한다. 기판 상의 마크로부터의 광의 광량이 목표 광량 범위 외인 경우에는, 처리는 단계 S1004로 이행하여, 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 재선택한다. 한편, 기판 상의 마크로부터의 광의 광량이 목표 광량 범위 내에 들어가는 경우에는, 광 제어를 종료한다.
도 13에 나타내는 각 단계에 대해서 도 11를 참조하여 상세하게 설명한다. 예를 들어, 중성 농도 필터(ND10)가 선택되고, 기판에 제공된 마크로부터의 광의 광량은 10%인 것으로 상정한다. 목표 광량 범위를 70% 내지 80%로 하면, 목표 광량 범위 내에 들어가기 위해서는, 광량을 7 내지 8배 증가시킬 필요가 있다. 이를 위해, 80%의 투과율을 갖도록 장치에서 관리되는 중성 농도 필터(ND3)가 선택된다. 중성 농도 필터(ND3)를 선택함으로써 광량이 8배(80%/10%) 증가한다. 그러나, 파장대(WB4)에 대한 중성 농도 필터(ND3 및 ND10)의 실제 투과율을 고려하면, 광량은 10.25배(82%/8%) 증가한다. 따라서, 10%의 광량이 10.25배 증가하여 102.5%가 되고, 이는 목표 광량 범위 밖에 있다.
광량을 저감시키기 위해서, 중성 농도 필터(ND4)가 재선택된다. 그러나, 파장대(WB4)에 대한 중성 농도 필터(ND4)의 실제 투과율은 72%이기 때문에, 광량은 9배(72%/8%) 증가하고, 이는 목표 광량 범위 밖에 있다. 따라서, 광량을 더욱 저감시키기 위해서, 중성 농도 필터(ND5)가 재선택된다. 파장대(WB4)에 대한 중성 농도 필터(ND5)의 실제 투과율은 62%이기 때문에, 광량은 7.75배(62%/8%) 증가하고, 이는 목표 광량 범위 내에 들어간다. 상술한 바와 같이, 종래의 노광 장치에서는, 장치 내에서 관리되는 중성 농도 필터의 투과율이 실제 투과율과 상이하기 때문에, 1회의 광 제어 동작에 의해 광량이 목표 광량 범위 내에 들어가게 할 수 없고, 광 제어를 다시 행할 필요가 있다.
도 14는 본 실시형태에 따른 노광 장치(100)에서의 광 제어를 설명하기 위한 흐름도이다. 단계 S102에서는, 복수의 파장 필터 각각과 복수의 중성 농도 필터 각각의 조합을 변경하면서, 스테이지 기준 플레이트(11)에 제공된 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출한다. 단계 S104에서는, 단계 S102에서 검출된 광량에 기초하여, 파장 필터 플레이트(22)에 제공된 파장 필터를 통과한 광 빔의 파장대에 대한 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 복수의 중성 농도 필터의 각각의 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득한다. 상술한 바와 같이, 투과율 데이터는 제어 유닛(17)의 저장 유닛(38)에 저장된다. 단계 S106에서는, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대한 파장대 데이터를 취득한다(즉, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대응하는 1개의 파장 필터를 특정한다). 단계 S110에서는, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)로부터의 광의 광량을 검출한다. 단계 S112에서는, 중성 농도 필터 플레이트(36)에 제공된 복수의 중성 농도 필터로부터, 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택(결정)한다. 더 구체적으로는, 단계 S104에서 취득된 투과율 데이터와 단계 S110에서 검출된 광량에 기초하여, 단계 S106에서 취득된 파장대 데이터에 대응하는 파장대의 광의 광량을 목표 광량 범위 내에 들어가게 하기 위한 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택한다.
도 14에 도시하는 각 단계에 대해서 도 12를 참조하여 상세하게 설명한다. 예를 들어, 중성 농도 필터(ND10)가 선택되어 있고, 기판(3)에 제공된 얼라인먼트 마크(19)로부터의 광의 광량이 10%인 것으로 상정한다. 목표 광량 범위를 70% 내지 80%로 하면, 목표 광량 범위 내에 들어가기 위해서는, 광량을 7 내지 8배 증가시킬 필요가 있다. 여기서, 얼라인먼트 마크(19)를 조명하는 광의 파장대가 파장대(WB4)인 경우를 생각한다. 이 경우, 노광 장치(100)에서 취득된 투과율 데이터를 참조하면, 중성 농도 필터(ND10)는 파장대(WB4)에 대해 8%의 투과율을 갖는다. 따라서, 광량을 7 내지 8배 증가시키기 위해서, 파장대(WB4)에 대하여 62%의 투과율을 갖는 중성 농도 필터(ND5)를 선택한다. 중성 농도 필터(ND5)를 선택함으로써, 광량이 7.75배(62%/8%) 증가하여 77.5%(10% × 7.75)가 된다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 노광 장치(100)에서 선택가능한 각 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득하고, 이러한 투과율 데이터에 기초하여 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택한다. 따라서, 1회의 광 제어 동작으로 얼라인먼트 마크(19)로부터의 광의 광량을 목표 광량 범위 내에 들어가게 할 수 있다.
본 실시형태에서는, 노광 장치(100)에서 선택가능한 각 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투과율 데이터를 취득하기 전에 파장대 데이터를 취득하는 경우에는, 노광 장치(100)에서 선택가능한 각 파장대가 아니고, 이러한 파장대 데이터에 대응하는 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득해도 된다. 이에 의해, 투과율 데이터를 취득하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
본 실시형태는, 터렛(362)과 금속층을 포함하는 막으로 각각 형성되는 중성 농도 필터(364a 내지 364f)를 포함하는 중성 농도 필터 플레이트(36)를 예시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중성 농도 필터 플레이트(36)는 도 15에 도시하는 중성 농도 필터 플레이트(43)로 대체될 수 있다. 중성 농도 필터 플레이트(43)는, 터렛(432)과, 터렛(432)에 배치되고, 상이한 개구율을 갖는 기계적 메쉬로 형성된 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 포함한다. 메쉬 라인의 굵기 및 피치가 상이한 기계적 메쉬로 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 형성함으로써, 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 각각 통과하는 광 빔의 광량의 제한율을 변경할 수 있다.
도 15에 도시하는 중성 농도 필터 플레이트(43)에서는, 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 형성하는 기계적 메쉬의 메쉬 라인의 피치에 의해, 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 각각 통과하는 광 빔의 회절광 빔이 발생한다. 회절광 빔의 회절 각도는 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 통과하는 광 빔의 파장에 따라 변화하기 때문에, 회절 각도가 크면, 중성 농도 필터(434a 내지 434d)를 통과한 광 빔을 중성 농도 필터 플레이트(43)의 후속 스테이지의 광학계에 의해 촬상할 수 없을 수 있다. 기계적 메쉬로 형성된 중성 농도 필터에서는, 단순한 면적비뿐만 아니라 피치에 의한 회절 각도 또한 파장의 영향을 받고, 후속 스테이지의 광학계 촬상 각도와의 관계도 있기 때문에, 각 파장대에 대한 투과율을 균일하게 하는 것이 어렵다. 따라서, 노광 장치(100)에서 선택가능한 각 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득하고, 투과율 데이터에 기초하여 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택하는 것이 매우 효과적이다.
또한, 중성 농도 필터 플레이트(36)는 도 16에 나타내는 그라데이션형 중성 농도 필터(gradation neutral density filter)(44)로 대체될 수 있다. 중성 농도 필터(44)는 투과율이 다른 필터 영역을 서로 연속적으로 연결함으로써 형성되기 때문에, 광 입사 위치에 따라 투과율이 변한다. 따라서, 입사 광에 대한 중성 농도 필터(44)의 위치를 제어함으로써, 중성 농도 필터(44)의 투과율을 조정할 수 있다. 도 16에 나타내는 중성 농도 필터(44)는, 예를 들어 중심의 투과율이 높고, 투과율이 주변을 향해서 연속적으로 저하되는 중성 농도 필터이다. 따라서, 높은 투과율을 얻고 싶을 경우에는, 중성 농도 필터(44)의 중심 부근에 광이 입사하도록 중성 농도 필터(44)를 위치결정한다.
도 16에 나타내는 중성 농도 필터(44)는, 청색 파장으로부터 적외 파장까지의 넓은 파장대에 대해 균일한 투과율을 실현하는 것이 어렵다. 따라서, 노광 장치(100)에서 선택가능한 각 파장대에 대한 각 중성 농도 필터의 실제 투과율을 나타내는 투과율 데이터를 취득하고, 투과율 데이터에 기초하여 광 제어에 사용되는 중성 농도 필터를 선택하는 것이 매우 효과적이다.
그라데이션형 중성 농도 필터에는 다양한 형태가 존재한다. 예를 들어, 회전 방향에 대하여 투과율이 연속적으로 변화하는 중성 농도 필터도 존재하고, 도 17에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 일단부로부터 타단부를 향해서 투과율이 연속적으로 변화하는 중성 농도 필터(45)도 존재한다. 이러한 그라데이션형 중성 농도 필터도 중성 농도 필터 플레이트(36)로서 적용 가능하다.
본 발명의 실시형태에 따른 물품의 제조 방법은, 디바이스(반도체 디바이스, 자기 저장 매체, 액정 표시 소자 등), 컬러 필터, 광학 부품, 또는 MEMS 등의 물품을 제조하는데 바람직하다. 이 제조 방법은, 상술한 실시형태에 따른 노광 장치(100)를 사용하여, 감광제가 도포된 기판을 노광하는 단계와 노광된 감광제를 현상하는 단계를 포함한다. 현상된 감광제의 패턴을 마스크로서 사용하여 기판에 대하여 에칭 단계 및 이온 주입 단계를 행하여, 기판 상에 회로 패턴을 형성한다. 노광, 현상, 및 에칭 단계 등의 단계를 반복함으로써, 기판 상에 복수의 층으로 형성되는 회로 패턴이 형성된다. 후속 단계에서, 회로 패턴이 형성된 기판에 대하여 다이싱(가공)을 행하고, 칩의 마운팅, 본딩, 및 검사 단계를 행한다. 상기 제조 방법은 다른 주지의 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 레지스트 박리 등)을 더 포함할 수 있다. 본 실시형태에 따른 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
본 실시형태에 따르면, 노광 장치(100)는, 기준 마크(40)로부터의 광의 광량을 검출함으로써 각 중성 농도 필터의 투과율 데이터를 취득한다. 그러나, 제어 유닛(17)은 외부 계측 장치 등에 의해 취득된 투과율 데이터를 취득해도 된다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 기판 상의 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치를 계측하는 계측 장치이며,
    상기 마크를 조명하기 위한 광을 출력하도록 구성되는 광원과 상기 마크를 촬상하도록 구성되는 이미지 센서 사이의 광로에 배치되는 복수의 제1 필터를 포함하는 제1 필터 유닛으로서, 상기 복수의 제1 필터 중 각각의 필터는 상이한 파장대를 갖는 광을 통과시키도록 구성되는, 제1 필터 유닛과;
    상기 광원과 상기 이미지 센서 사이의 상기 광로에 배치되는 복수의 제2 필터를 포함하는 제2 필터 유닛으로, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터는 광의 광 강도를 저감하고 상기 광을 통과시키도록 구성되는, 제2 필터 유닛과;
    상기 복수의 제1 필터 중 각각의 필터를 통과한 광의 파장대에 대한 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 투과율을 식별하는 데이터를 취득하도록 구성되는 취득 유닛과;
    상기 취득 유닛에 의해 취득된 상기 데이터에 기초하여, 상기 복수의 제2 필터로부터, 상기 복수의 제1 필터 중의 1개의 제1 필터와 함께 상기 광로에 배치된 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하는 계측 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택 유닛은, 상기 복수의 제1 필터로부터, 상기 마크를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대응하는 상기 1개의 제1 필터를 선택하도록 구성되는 계측 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택 유닛은, 상기 1개의 제2 필터를 통과해서 상기 마크를 조명하는 상기 광의 광량이 상기 이미지 센서에 의해 검출가능한 광량 범위 내에 들어가도록, 상기 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 계측 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판이 배치되는 표면에 배치된 기준 마크와;
    광량을 검출하도록 구성되는 센서를 더 포함하며,
    상기 취득 유닛은, 상기 복수의 제1 필터 중 각각의 필터와 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 조합을 변경하면서, 상기 조합의 제1 필터 및 제2 필터를 통과한 광으로 상기 기준 마크를 조명하고, 상기 센서에 의해 상기 기준 마크로부터의 광의 광량을 검출함으로써 상기 데이터를 취득하도록 구성되는 계측 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 취득 유닛은, 상기 기판의 상기 위치를 계측하기 전에, 상기 데이터를 취득하도록 구성되는 계측 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 필터 유닛은 상기 마크를 조명하는 상기 광의 파장대를 400 nm(포함) 내지 1200 nm(포함)의 범위 내에서 선택하도록 상기 복수의 제1 필터를 포함하는 계측 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 필터 중 각각의 필터를 통과하는 광의 파장대의 폭이 100 nm(포함) 내지 150 nm(포함)의 범위 내에 들어가는 계측 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광원의 출력, 상기 이미지 센서의 축적 시간, 또는 상기 광원의 출력과 상기 이미지 센서의 축적 시간 둘 다를 제어함으로써, 상기 1개의 제1 필터를 통과한 광의 광 제어를 행하도록 구성되는 광 제어 유닛을 더 포함하는 계측 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터는 금속층을 포함하는 필터로 형성되는 계측 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제2 필터는 상이한 개구율을 갖는 메쉬로 형성되는 계측 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제2 필터는 서로 연속적으로 연결됨으로써 제공되는 계측 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 필터 중 1개의 제1 필터를 상기 광로에 선택적으로 배치하게끔 상기 제1 필터 유닛을 구동하도록 구성되는 제1 구동 유닛과;
    상기 복수의 제2 필터 중 1개의 제2 필터를 상기 광로에 선택적으로 배치하게끔 상기 제2 필터 유닛을 구동하도록 구성되는 제2 구동 유닛과;
    입력 신호에 기초하여, 상기 1개의 제1 필터를 상기 광로에 배치하게끔 상기 제1 구동 유닛을 제어하고, 상기 선택 유닛에 의해 선택된 상기 1개의 제2 필터를 상기 광로에 배치하게끔 상기 제2 구동 유닛을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 계측 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 이미지 센서로부터의 출력 신호에 기초하여 상기 기판의 상기 위치를 취득하도록 구성되는 연산 유닛을 더 포함하는 계측 장치.
  14. 기판 상의 마크를 검출함으로써 기판의 위치를 계측하는 계측 장치이며,
    상기 기판이 배치되는 표면에 배치된 기준 마크와;
    광량을 검출하도록 구성된 센서와;
    상기 마크를 조명하는 광을 출력하도록 구성되는 광원과 상기 마크를 촬상하도록 구성되는 이미지 센서 사이의 광로에 배치된 복수의 제2 필터를 포함하는 필터 유닛이며, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터는 광의 광 강도를 저감하고 상기 광을 통과시키도록 구성되는, 필터 유닛과;
    상기 마크를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대한 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 투과율을 식별하는 데이터를 취득하고, 상기 데이터에 기초하여 상기 복수의 제2 필터로부터 상기 마크를 조명하는 상기 광의 광 제어를 위해 사용되는 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하고,
    상기 선택 유닛은 (a) 상기 기준 마크를 조명하기 위해 광의 복수의 파장대의 대역을 변경하기 위한 복수의 제1 필터 중 각각의 필터 및 (b) 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 조합을 변경하는 동안, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터를 통과한 광으로 상기 기준 마크를 조사하여, 및 상기 센서에 의해 상기 기준 마크로부터 광량을 검출하여 상기 데이터를 취득하도록 구성되는 계측 장치.
  15. 노광 장치이며,
    레티클의 패턴을 기판에 투영하도록 구성되는 투영 광학계와;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 스테이지와;
    상기 기판 상의 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치를 계측하도록 구성되는 계측 장치와;
    상기 계측 장치의 계측 결과에 기초하여 상기 스테이지의 위치를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 계측 장치는,
    상기 마크를 조명하기 위한 광을 출력하도록 구성되는 광원과 상기 마크를 촬상하도록 구성되는 이미지 센서 사이의 광로에 배치되는 복수의 제1 필터를 포함하는 제1 필터 유닛으로서, 상기 복수의 제1 필터 중 각각의 필터는 상이한 파장대를 갖는 광을 통과시키도록 구성되는, 제1 필터 유닛과,
    상기 광원과 상기 이미지 센서 사이의 상기 광로에 배치되는 복수의 제2 필터를 포함하는 제2 필터 유닛으로, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터는 광의 광 강도를 저감하고 상기 광을 통과시키도록 구성되는, 제2 필터 유닛과,
    상기 복수의 제1 필터 각각을 통과한 광의 파장대에 대한 상기 복수의 제2 필터 각각의 투과율을 식별하는 데이터를 취득하도록 구성되는 취득 유닛과,
    상기 취득 유닛에 의해 취득된 상기 데이터에 기초하여, 상기 복수의 제2 필터로부터, 상기 복수의 제1 필터 중의 1개의 제1 필터와 함께 상기 광로에 배치된 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하는 노광 장치.
  16. 노광 장치이며,
    레티클의 패턴을 기판에 투영하도록 구성되는 투영 광학계와;
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 스테이지와;
    상기 기판 상의 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치를 계측하도록 구성되는 계측 장치와;
    상기 계측 장치의 계측 결과에 기초하여 상기 스테이지의 위치를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 계측 장치는,
    상기 기판이 배치되는 표면에 배치된 기준 마크와;
    광량을 검출하도록 구성된 센서와;
    상기 마크를 조명하기 위한 광을 출력하도록 구성되는 광원과 상기 마크를 촬상하도록 구성되는 이미지 센서 사이의 광로에 배치되는 복수의 제2 필터를 포함하는 필터 유닛으로서, 상기 복수의 제2 필터 각각은 광의 광 강도를 저감하고 상기 광을 통과시키도록 구성되는, 필터 유닛과,
    상기 마크를 조명하기 위해 사용되는 광의 파장대에 대한 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 투과율을 식별하는 데이터를 취득하고, 상기 데이터에 기초하여 상기 복수의 제2 필터로부터 상기 마크를 조명하는 상기 광의 광 제어를 위해 사용되는 1개의 제2 필터를 선택하도록 구성되는 선택 유닛을 포함하고,
    상기 선택 유닛은 (a) 상기 기준 마크를 조명하기 위해 광의 복수의 파장대의 대역을 변경하기 위한 복수의 제1 필터 중 각각의 필터 및 (b) 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터의 조합을 변경하는 동안, 상기 복수의 제2 필터 중 각각의 필터를 통과한 광으로 상기 기준 마크를 조사하여, 및 상기 센서에 의해 상기 기준 마크로부터 광량을 검출하여 상기 데이터를 취득하도록 구성되는 노광 장치.
  17. 물품 제조 방법이며,
    제15항에서 정의된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 단계와,
    노광된 상기 기판을 현상하는 단계와,
    현상된 상기 기판으로부터 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
  18. 물품 제조 방법이며,
    제16항에서 정의된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 단계와,
    노광된 상기 기판을 현상하는 단계와,
    현상된 상기 기판으로부터 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
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