KR20010090519A

KR20010090519A - 조도계측장치 및 노광장치

Info

Publication number: KR20010090519A
Application number: KR1020010015102A
Authority: KR
Inventors: 후지나카츠요시
Original assignee: 시마무라 테루오; 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2001-10-18
Also published as: SG94791A1; EP1139174A3; JP2001338868A; TW516094B; EP1139174A2; US20010050769A1; US6690455B2

Abstract

조명된 마스크로부터의 패턴의 이미지를 기판 스테이지 상에 지지되는 기판 상에 투영광학계에 의해 투사하기 위한 노광장치의 상기 투영광학계의 결상면에서의 조명광의 조도를 계측하는 조도계측장치로서,

상기 기판 스테이지에 탈착이 자유롭게 장착되는 조도계 (50) 로서, 조도 검지부 (52) 및 상기 조도 검지부 (52) 에 의한 계측결과를 무선 송신하는 송신장치 (82) 및 축전지 (86) 및 조명광의 일부 (LB2) 를 광전 변환하여 축전지 (86) 에 축전하는 광전변환장치 (88) 를 갖는 상기 조도계와,

상기 송신장치 (82) 에 의해 송신된 계측결과를 포함하는 무선 신호를 수신하는 수신 장치 (92) 를 구비하여 구성된다.

Description

조도계측장치 및 노광장치{APPARATUS FOR MEASURING ILLUMINANCE, AND EXPOSURE APPARATUS}

본 발명은 조도계측장치 및 노광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 노광장치간에서 각각의 상대적인 조도를 계측하기 위해 사용되는 조도계측장치 및 이 조도계측장치를 구비한 노광장치, 노광용 빔 또는 기판의 노광 이외에 사용되는 빔을 검출 가능한 노광장치, 및 이 노광장치를 사용한 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

반도체 장치 및 액정 표시 장치 등의 제조에 있어서, 마스크 또는 레티클 (이하, 총칭하여 「마스크」로도 지칭한다) 등의 원판에 그려진 패턴을 레지스트가 도포된 반도체 웨이퍼 및 투명 기판 등의 감광 기판 상에 전사하기 위해 투영 노광장치가 사용된다. 반도체 장치 및 액정 표시 장치 등의 제조 라인에서는 단일 투영 노광장치만이 사용되는 것이 아니라, 일반적으로 복수의 투영 노광장치가 병설되어 사용된다.

이러한 경우에 있어서, 각 노광장치에서 제조되는 제품의 불균일 등을 줄이기 위해 각 노광장치간의 노광량을 매칭시킬 필요가 있다. 이 때문에 노광장치 내에는 내부광센서(인테그레이터 센서 등)가 상설되어 있어, 간접적으로 이미지면 상의 조도를 계측하고 그 계측결과에 기초하여, 각 노광장치간의 노광량을 매칭시키고 있다. 그러나, 각 노광장치마다 설치된 내부광센서가 항상 정확한 조도를 검출하고 있다고는 할 수 없으며, 시간의 경과에 따른 변화 등에 의해 오차가 생기는 경우가 있어 이 내부광센서의 교정을 실시할 필요가 있다.

또한, 각 노광장치에 의한 처리의 스루풋을 정합시키는 것 등을 위해서는, 각각의 상대 조도를 집중적으로 관리할 필요도 있다.

여기서, 각 노광장치간의 상대 조도를 계측하기 위한 호기(號機)간 조도계가 사용된다. 이 조도계는 웨이퍼 스테이지 상의 웨이퍼 홀더의 근방에 설치된 전용 장착부(어댑터부)에 대하여 탈착이 자유롭게 구성되어 있으며, 작업자는 수작업에 의해 조도계를 장착부에 장착하여(끼워넣음), 이미지면 상의 조도를 직접 계측한다. 작업자는 조도 계측의 종료 후에 조도계를 장착부로부터 떼어내고, 다른 노광장치에 대하여 순차적으로 동일하게 작업함으로써 각 노광장치의 조도의 계측을 실시한다.

그런데, 조도계에는 전원 공급용 케이블 및 이 조도계에 의한 계측결과를 판독 출력하기 위한 신호 전송용 케이블 등의 각종 케이블이 접속되어 있지만, 웨이퍼 스테이지의 이동시에 이 케이블이 이동의 장해가 되거나, 이 케이블에 단선이발생하여 조도 계측을 실시할 수 없거나, 또는 이를 복구하기 위한 시간을 필요로 하여 노광 처리의 중단 시간이 길어지는 경우가 있다는 문제가 있었다. 또한, 조도 분포의 계측에 사용되는 센서, 얼라이먼트 또는 투영광학계의 광학 특성의 계측 등에 사용되는 센서 등도 웨이퍼 스테이지에 설치되어 있으며, 이들 센서에서도 동일한 문제가 있다. 또한, 레티클 스테이지에 노광용 조명광을 수광하는 센서를 설치하는 경우등에서도 마찬가지이다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 조도 계측을 예정된 시간내에 확실하게 실시할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 노광용 조명광 또는 기판의 노광 이외에 사용되는 조명광을 수광하는 광검출기의 적어도 일부가 가동체에 배치되어 있더라도 확실하게 그 조명광을 검출할 수 있게 하는 것도 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조도계측장치는, 조명된 마스크로부터의 패턴의 이미지를 기판 스테이지 상에 지지되는 기판 상에 투영광학계에 의해 투사하도록 한 노광장치의 이 투영광학계의 결상면에서의 조명광의 조도를 계측하는 조도계측장치에 있어서, 조도 검지부 및 이 조도 검지부에 의한 계측결과를 무선 송신하는 송신장치를 가지며, 상기 기판 스테이지에 탈착이 자유롭게 장착되는 조도계와, 상기 송신장치에 의해 송신된 계측결과를 포함한 무선 신호를 수신하는 수신 장치를 구비하여 구성된다.

본 발명의 조도계측장치에 의하면, 조도 검지부에 의한 계측결과를 무선 전송하도록 했기 때문에, 조도 검지부에 이 계측결과를 전송하기 위한 케이블을 접속할 필요가 없어진다. 따라서, 이 조도계가 이동되는 경우라도 케이블을 접속하고 있었던 것으로 인해 발생되어 있던 이동의 장해 및 단선 등을 방지할 수 있어, 조도 계측을 확실하게 실시할 수 있게 된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 조도계측장치는, 조명된 마스크로부터의 패턴의 이미지를 기판 스테이지 상에 지지되는 기판 상에 투영광학계에 의해 투사하도록 한 노광장치의 이 투영광학계의 결상면에서의 조명광의 조도를 계측하는 조도계측장치에 있어서, 상기 조도계는 축전지 및 상기 조명광의 적어도 일부를 광전 변환하여 이 축전지에 축전하는 광전변환장치를 구비하여 구성된다.

본 발명의 조도계측장치에 의하면, 조명광의 일부 또는 전부를 광전 변환하여 축전지에 쌓아두도록 했기 때문에 이것을 전원으로 하여 이 조도계를 작동시킬 수 있어, 전원 공급용 케이블을 생략할 수 있다. 따라서, 이 조도계가 이동되는 경우라도, 케이블을 접속하고 있었던 것으로 인해 발생되어 있던 이동의 장해 및 단선 등을 방지할 수 있어, 조도 계측을 확실하게 실시할 수 있게 된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광장치는 상기 본 발명의 조도계측장치를 구비하여 구성된다.

본 발명의 노광장치에 의하면, 케이블의 단선 등의 장해가 발생하지 않기 때문에 조도 계측을 예정된 시간에 신속하게 실시할 수 있다. 따라서, 해당 노광장치에 의한 노광 처리를 중단하여 조도 계측을 실시하는 경우 등에 있어서도, 노광 처리의 중단 시간을 예정대로 짧게 할 수 있고, 나아가서는 시스템 전체로서의스루풋(생산성)을 향상할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광장치는, 마스크에 노광용 제 1 빔을 조사함과 동시에 상기 마스크를 통해 상기 제 1 빔으로 기판을 노광하는 장치에 있어서, 상기 제 1 빔 또는 상기 기판의 노광 이외에 사용되는 제 2 빔에 대해 상대 이동하는 가동체에 설치되고, 상기 제 1 빔 또는 상기 제 2 빔 중 적어도 일부를 수광하여 얻어지는 정보를 무선 송신하는 광검출기와, 상기 가동체에서 분리하여 배치되고, 상기 정보를 수신하는 수신 장치를 구비하여 구성된다. 이 경우에 있어서, 상기 가동체는 상기 마스크 또는 상기 기판을 지지하는 스테이지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가동체는, 상기 광검출기에 공급할 에너지를 축적하는 축적 장치를 내장할 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 빔 중 적어도 하나를 수광하여, 상기 축적 장치에 축적할 에너지를 생성하는 에너지 생성 장치를 더 구비할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 조도계측장치는, 기판을 지지하기 위한 기판 홀더와 호환적으로 기판 스테이지에 대하여 탈착이 가능하게 구성된 더미 홀더에, 조도 계측용 프로브, 상기 프로브에 의한 계측결과를 무선 송신하는 송신장치, 및 상기 프로브 및 상기 송신장치에 급전하는 배터리를 설치하여 이루어지는 홀더형 조도계를 구비하여 구성된다. 이 경우에 있어서, 상기 프로브는 상기 더미 홀더에 대하여 탈착이 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 상기 송신장치에 의해 송신된 계측결과를 포함하는 무선 신호를 수신하는 수신 장치를 추가로 구비할 수 있다. 상기 홀더형 조도계는 수광광을 광전 변환하여 이 배터리에축전하는 광전변환장치를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 조도계측장치에 의하면, 기판 홀더를 기판 스테이지에서 떼어내어 이것 대신에 홀더형 조도계를 이 기판 스테이지에 장착함으로써, 조도 계측을 행할 수 있다. 따라서 기판 스테이지상에 조도계를 별도로 장착하기 위한 특별한 장치를 필요로 하지 않는다. 따라서, 계측결과는 무선 전송되므로 이 계측결과를 전송하기 위한 케이블을 접속할 필요가 없다. 또한 이 조도계측장치가 채용되는 노광장치가 기판 홀더의 자동 반송 장치나 자동 교환 장치를 구비하고 있는 경우에는 이들 장치를 이용하여 홀더형 조도계의 반송이나 교환을 행할 수 있으므로, 고효율적으로 조도의 계측을 행할 수 있게 된다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 노광장치는 마스크에 노광용의 제 1 빔을 조사함과 동시에 상기 마스크를 통해 상기 제 1 빔으로 기판을 노광하는 노광장치에 있어서, 상기 기판을 지지하기 위한 기판 홀더가 탈착 가능하게 장착되는 기판 스테이지와, 상기 기판 홀더와 호환적으로 상기 기판 스테이지에 대하여 탈착 가능하게 구성된 더미 홀더에 상기 제 1 빔 또는 상기 제 2 빔의 적어도 일부를 수광하여 광전 변환하는 프로브, 상기 프로브에 의하여 얻어지는 정보를 무선 송신하는 송신장치, 및 상기 프로브 및 상기 송신장치에 급전(전력을 공급)하는 배터리를 설치하여 이루어지는 홀더형 조도계와 상기 기판 스테이지에서 분리 배치되어, 상기 송신장치에 의하여 송신된 계측결과를 포함하는 무선 신호를 수신하는 수신 장치를 구비하여 구성된다. 이 경우에 있어서, 상기 프로브는 상기 더미 홀더에 대하여 탈착 가능하게 구성할 수 있다. 또한 상기 제 1 및 제 2 빔의적어도 한 쪽을 수광하여 상기 배터리에 축적할 에너지를 생성하는 에너지 생성 장치를 더 구비할 수 있다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디바이스 제조방법은 상기 노광장치 또는 상기 다른 노광장치를 이용하여 디바이스 패턴을 감응기판 상에 전사하는 공정을 포함하고 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 조도계측장치의 전체 구성을 나타낸 블록도.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 조도계의 상세 구성을 나타낸 블록도.

도 3 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 리소그래피 시스템의 구성을 나타낸 개략도.

도 4 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 노광장치의 구성을 나타낸 개략도.

도 5 는 본 발명의 제 1 실시 형태의 노광장치의 요부를 나타낸 개략도.

도 6 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 조도계에 있어서의 주요 회로의 특성을 나타낸 개략도.

도 7 은 본 발명의 제 1 실시 형태의 조도계의 교정 방법의 한 예를 나타낸 개략도.

도 8 은 본 발명의 제 2 실시 형태의 리소그래피 시스템의 구성을 나타낸 개략도.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시 형태의 노광장치의 전체 구성의 개략을 나타낸 종단면도.

도 10 은 본 발명의 제 2 실시 형태의 노광장치의 전체 구성의 개략을 나타낸 횡단면도.

도 11 은 본 발명의 제 2 실시 형태의 웨이퍼 홀더 및 웨이퍼 스테이지를 일부 파단하여 나타낸 도면.

도 12 는 본 발명의 제 2 실시 형태의 웨이퍼 홀더의 반송계의 로봇핸드를 구성하는 핸드부의 구성의 개략을 나타낸 사시도.

도 13 은 본 발명의 제 2 실시 형태의 홀더 보관부의 구성을 나타낸 도면.

도 14 는 본 발명의 제 2 실시 형태의 홀더형 조도계를 포함하는 조도계측장치의 구성을 나타낸 도면.

도 15 는 본 발명의 제 2 실시 형태의 프로브를 더미 홀더를 이용하지 않고 웨이퍼 스테이지에 직접 장착할 경우의 구성을 나타낸 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 노광용 광원 11 : 레티클(마스크)

13 : 투영광학계 14 : 웨이퍼(기판)

19 : Z 틸트 스테이지 28 : 웨이퍼 스테이지

30a ∼ 30d : 노광장치 50 : 조도계

52 : 광센서(조도 검지부) 54 : 조도계 회로부

76 : 호스트 컴퓨터 82 : 조도계측 송수신부(송신장치)

84 : 전원회로부 86 : 축전지

88 : 광전변환부 90 : 본체측 장치

92 : 본체측 송수신부(수신장치) 94 : 입출력부

98 : 빔 스플리터 LB2 : 분기광

WH : 웨이퍼 홀더 150 : 홀더형 조도계

151 : 더미 홀더 152 : 프로브

153 : 배터리팩 154 : LED

155 : 홀더측 회로부 160 : 본체측 장치

161 : 적외선 렌즈 162 : 본체 유닛

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시 형태에 기초하여 설명한다.

[제 1 실시 형태]

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 조도계측장치의 전체 구성의 개략을 나타낸 블록도, 도 2 는 도 1 에 나타낸 조도계의 상세 구성을 나타낸 블록도, 도 3 은 리소그래피 시스템을 나타낸 개략도, 도 4 는 노광장치의 한 예를 나타낸 개략도, 도 5 는 도 4 의 요부의 개략도, 도 6 은 조도계의 주요회로의 특성을 나타낸 개략도, 도 7 은 조도계의 교정 방법의 한 예를 나타낸 개략도이다.

(1) 리소그래피 시스템

본 발명이 적용되는 리소그래피 시스템은 마이크로 디바이스로서의 반도체 장치를 제조하는 시스템으로, 도 3 에 나타낸 바와 같이 KrF 엑시머 레이저를 노광용 조명 광원으로 하는 노광장치 (30a) 와 ArF 엑시머 레이저를 노광용 조명광으로 하는 노광장치 (30b~30d) 가 혼재되어 구성되어 있다. 이들 두 종류의 노광장치 (30a~30d) 는 동일한 호스트 컴퓨터 (76) 에 접속되어 있으며, 각각의 가동 상황 등이 모니터링되어 생산 관리되고 있다. 이들 각 노광장치 (30a~30d) 의 조도는 호기(號機)간 조도계로서의 조도계 (50) 에 의하여 계측되며, 노광장치간의 노광량을 매칭시키기 위한 용도 등에 사용된다. 또한, 이 실시 형태에서는 광원이 다른 두 종류의 노광장치가 혼재한 시스템에 대해 설명하는데, 단일 종류의 복수의 노광장치로 구성되는 시스템이라도, 또는 더 많은 복수 종류의 노광장치로 구성되는 시스템이라도 된다.

(2) 노광장치의 광학계

먼저, 도 4 에 기초하여 하나의 노광장치 (30a) 의 주로 광학계에 대해 설명한다. 도 3 에 나타낸 다른 노광장치 (30b~30d) 에 관한 설명은 생략하는데, 기본적인 구성은 도 4 에 나타낸 것과 동일하며, 노광용 조명광을 위한 광원의 종류가 다를 뿐이다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 노광장치 (30a) 는 소위 스텝 앤드 스캔 방식의 노광장치로, 마스크로서의 레티클 (11) 상의 패턴의 일부를 투영광학계 (13) 를 통해 기판으로서의 레지스트가 도포된 웨이퍼 (14) 상에 축소 투영 노광한 상태에서 레티클 (11) 과 웨이퍼 (14) 를 투영광학계 (13) 에 대하여 동기 이동시킴으로써, 레티클 (11) 상의 패턴의 축소상을 축차(逐次) 웨이퍼 (14) 의 각 쇼트 영역에 전사하여, 웨이퍼 (14) 상에 반도체 장치를 제조하도록 되어 있다.

본 실시 형태의 노광장치 (30a) 는 노광용 광원 (1) 으로서 KrF 엑시머 레이저(발진 파장 248 nm)를 갖는다. 노광용 광원 (1) 으로부터 펄스 발광된 레이저빔 (LB) 은 빔정형(整形)·변조 광학계 (2) 로 입사하도록 되어 있다. 본 실시 형태에서는 빔정형·변조 광학계 (2) 는 빔정형 광학계 (2a) 와 에너지 변조기 (2b) 로 이루어진다. 빔정형 광학계 (2a) 는 실린더 렌즈나 빔 익스팬더(beam expander) 등으로 구성되어 있으며, 이들에 의해 후속의 오프티컬 인테그레이터 (도 4 에서는 플라이 아이 렌즈 (5)) 에 효율적으로 입사하도록 빔의 단면 형상이 정형된다.

도 4 에 나타낸 에너지 변조기 (2b) 는 에너지 조조기(粗調器) 및 에너지 미조기(微調器) 등으로 구성되어 있으며, 에너지 조조기는 회전이 자유로운 리볼버상에 투과율 (= (1-감광률)×100(%)) 이 다른 복수개의 ND 필터를 배치한 것으로, 그 리볼버를 회전함으로써, 입사하는 레이저빔 (LB) 에 대한 투과율을 100 % 로부터 복수 단계에서 전환할 수 있게 되어 있다. 또한 그 리볼버와 동일한 리볼버를 2 단 배치하고, 2 세트의 ND 필터의 조합에 의하여 더 미세하게 투과율을 조정할 수 있도록 해도 된다. 한편, 에너지 미조기는 더블 그레이팅 방식 또는 경사각 가변의 2 장의 평행 평판 유리를 조합한 방식 등으로 소정 범위 내에서 레이저빔 (LB) 에 대한 투과율을 연속적으로 미세 조정하는 것이다. 단, 이 에너지 미조기를 사용하는 대신에 엑시머 레이저 광원 (1) 의 출력 변조에 의하여 레이저빔 (LB) 의 에너지를 미세 조정해도 된다.

도 4 에 있어서, 빔정형·변조 광학계 (2) 에서 사출된 레이저빔 (LB) 은 광로 절곡용 미러 (M) 를 통해 플라이 아이 렌즈 (5) 에 입사한다. 또한 오프티컬·인테그레이터로서 내면 반사형 인테그레이터 (로드·인테그레이터 등) 또는 회절 광학 소자 등을 사용해도 된다.

플라이 아이 렌즈 (5) 는, 후속 레티클 (11) 을 균일한 조도 분포로 조명하기 위해 다수의 광원 이미지로 이루어지는 면광원, 즉 2 차 광원을 형성한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 플라이 아이 렌즈 (5) 의 사출면에는 조명계의 개구 조리개 (소위 σ조리개) (6) 가 배치되어 있고, 이 개구 조리개 (6) 내의 2 차 광원으로부터 사출되는 레이저 빔 (이하,「펄스 조명광 IL」이라 함) 은, 반사율이 작고 투과율이 큰 빔 스플리터 (7) 에 입사하고, 빔 스플리터 (7) 를 투과한 노광용 조명광으로서의 펄스 조명광 IL 은, 릴레이 렌즈 (8) 를 통해 콘덴서 렌즈 (10) 에 입사하도록 되어 있다.

릴레이 렌즈 (8) 는, 제 1 릴레이 렌즈 (8A) 와, 제 2 릴레이 렌즈 (8B) 와, 이들 렌즈 (8A, 8B) 사이에 배치되는 고정 조명 시야 조리개 (고정 레티클 블라인드) (9A) 및 가동 조명 시야 조리개 (9B) 를 갖는다. 고정 조명 시야 조리개 (9A) 는, 직사각형의 개구부를 가지며, 빔 스플리터 (7) 를 투과한 펄스 조명광 IL 은, 제 1 릴레이 렌즈 (8A) 를 거쳐 고정 조명 시야 조리개 (9A) 의 직사각형 개구부를 통과하도록 되어 있다. 또한, 이 고정 조명 시야 조리개 (9A) 는, 레티클의 패턴면에 대한 공액(共役)면의 근방에 배치되어 있다. 가동 조명 시야 조리개 (9B) 는, 주사 방향의 위치 및 폭이 가변인 개구부를 가지며, 고정 조명 시야 조리개 (9A) 근처에 배치되어 있고, 주사 노광의 개시시 및 종료시에 그 가동 조명 시야 조리개 (9B) 를 통해 조명 시야 필드를 더 제한함으로써, 불필요한 부분 (레티클 패턴이 전사되는 웨이퍼 상의 쇼트 영역 이외) 의 노광이 방지되도록 되어 있다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 고정 조명 시야 조리개 (9A) 및 가동 조명 시야 조리개 (9B) 를 통과한 펄스 조명광 IL 은, 제 2 릴레이 렌즈 (8B) 및 콘덴서 렌즈 (10) 를 거쳐, 레티클 스테이지 (15) 상에 지지된 레티클 (11) 상의 직사각형 조명 영역 (12R) 을 균일한 조도 분포로 조명한다. 레티클 (11) 상의 조명 영역 (12R) 내의 패턴을 투영광학계 (13) 를 통해 투영 배율 α(α는 예를 들어 1/4, 1/5 등) 로 축소한 이미지가, 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼 (감광 기판) (14) 상의 조명 시야 필드 (12W) 에 투영 노광된다. 이하, 투영광학계 (13) 의 광축 AX 에 평행하게 Z 축을 취하고, 그 광축 AX 에 수직인 평면 내에서 조명 영역 (12R) 에 대한 레티클 (11) 의 주사 방향 (즉, 도 4 의 지면에 평행인 방향) 을 Y 방향, 그 주사 방향에 수직인 비주사 방향을 X 방향으로 하여 설명한다.

이 때, 레티클 스테이지 (15) 는 레티클 스테이지 구동부 (18) 에 의해 Y 방향에 주사된다. 외부의 레이저 간섭계 (16) 에 의해 계측되는 레티클 스테이지 (15) 의 Y 좌표가 스테이지 컨트롤러 (17) 에 공급되고, 스테이지 컨트롤러 (17) 는 공급된 좌표에 기초하여 레티클 스테이지 구동부 (18) 를 통해, 레티클 스테이지 (15) 의 위치 및 속도를 제어한다.

한편, 웨이퍼 (14) 는, 웨이퍼 홀더 (WH) 를 통해 웨이퍼 스테이지 (28) 상에 탑재된다. 웨이퍼 스테이지 (28) 는, Z 틸트 스테이지 (19) 와, Z 틸트 스테이지 (19) 가 탑재되는 XY 스테이지 (20) 를 갖는다. XY 스테이지 (20) 는, X 방향 및 Y 방향에 웨이퍼 (14) 의 위치 결정을 실시함과 동시에, Y 방향에 웨이퍼 (14) 를 주사한다. 또한, Z 틸트 스테이지 (19) 는, 웨이퍼 (14) 의 Z 방향의 위치 (포커스 위치) 를 조정함과 동시에, XY 평면에 대한 웨이퍼 (14) 의 경사각을 조정하는 기능을 갖는다. Z 틸트 스테이지 (19) 상에 고정된 이동경, 및 외부의 레이저 간섭계 (22) 에 의해 계측되는 XY 스테이지 (20) (웨이퍼 (14)) 의 X 좌표 및 Y 좌표가 스테이지 컨트롤러 (17) 에 공급되고, 스테이지 컨트롤러 (17) 는, 공급된 좌표에 기초하여 웨이퍼 스테이지 구동부 (23) 를 통해 XY 스테이지 (20) 의 위치 및 속도를 제어한다.

또한, 스테이지 컨트롤러 (17) 의 동작은, 도시하지 않은 장치 전체를 통할(統轄)제어하는 주제어계에 의해 제어된다. 그리고, 주사 노광시에는, 레티클 (11) 이 레티클 스테이지 (15) 를 통해 +Y 방향 (또는 -Y 방향) 으로 속도 V_R로 주사되는 것에 동기하여, XY 스테이지 (20) 를 통해 웨이퍼 (14) 는 조명 시야 필드 (12W) 에 대해 -Y 방향 (또는 +Y 방향) 으로 속도 α·V_R(α는 레티클 (11) 로부터 웨이퍼 (14) 에 대한 투영 배율) 로 주사된다.

또한, Z 틸트 스테이지 (19) 상의 웨이퍼 (14) 의 근방에 광변환 소자로 이루어지는 조도 불균일 센서 (21) 가 상설되고, 조도 불균일 센서 (21) 의 수광면은 웨이퍼 (14) 의 표면과 동일한 높이로 설정되어 있다. 조도 불균일 센서 (21) 로는, 원자외(遠紫外)로 감도가 있고, 펄스 조명광을 검출하기 위해 높은 응답 주파수를 갖는 PIN 형 포토 다이오드 등을 사용할 수 있다. 조도 불균일 센서 (21) 의 검출 신호가 도시하지 않은 피크 홀드 회로, 및 아날로그 / 디지털 (A/D) 변환기를 통해 노광 컨트롤러 (26) 에 공급되어 있다.

도 4 에 나타낸 빔 스플리터 (7) 에서 반사된 펄스 조명광 IL 은, 집광 렌즈 (24) 를 통해 광변환 소자로 이루어지는 인테그레이터 센서 (25) 로 수광되고, 인테그레이터 센서 (25) 의 광전 변환 신호가, 도시하지 않은 피크 홀드 회로 및 A/D 변환기를 통해 출력 DS 로서 노광 컨트롤러 (26) 에 공급된다. 인테그레이터 센서 (25) 의 출력 DS 와, 웨이퍼 (14) 의 표면 상에서의 펄스 조명광 IL 의 조도 (노광량) 와의 상관 계수는 미리 조도계를 이용하여 구해 노광 컨트롤러 (26) 내에 기억되어 있다. 노광 컨트롤러 (26) 는, 제어 정보 (TS) 를 노광용 광원 (1) 에 공급함으로써, 노광용 광원 (1) 의 발광 타이밍, 및 발광 파워 등을 제어한다. 노광 컨트롤러 (26) 는, 다시 에너지 변조기 (2b) 에서의 감광율을 제어하고, 스테이지 컨트롤러 (17) 는 스테이지계의 동작 정보에 동기하여 가동 조명 시야 조리개 (9B) 의 개폐 동작을 제어한다.

(3) 조도계

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 KrF 엑시머 레이저를 노광용 조명광으로서 사용한 스텝·앤드·스캔 방식의 투영노광장치 (30a) 와, ArF 엑시머 레이저를 노광용 조명광으로서 사용한 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광장치 (30b ∼ 30d) 가 혼재하는 리소그래피·시스템을 이용한 반도체 장치의 제조 라인에 있어서, 각 노광장치 (30a ∼ 30d) 의 조도를 검출하고, 노광장치간의 노광량의 매칭 등을 위해, 도 1, 도 2, 및 도 5 에 그 구성을 나타낸 호기간 조도계 (50) 및 본체측 장치 (90) 를 구비한 조도계측장치가 사용된다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 조도계 (50) 는 광센서 (조도 검지부; 52), 조도계 회로부 (54), 조도계측 송수신부 (무선송수신장치; 82), 전원 회로부 (84), 축전지 (배터리; 86), 및 광전 변환부 (88) 를 갖고 있다. 본체측 장치 (90) 는 본체측 송수신부 (무선 송수신 장치; 92) 및 입출력부 (94) 를 갖고 있다.

광센서 (52) 는 광변환 소자를 갖고 있고, 광센서 (52) 에 조사된 노광용 조명광의 입사 에너지에 따라서 전기 신호를 출력하도록 되어 있다. 본 실시 형태에서 사용할 수 있는 광변환 소자는 특별히 한정되지 않으나, 광기전력 효과, 쇼트키 효과, 광전자 효과, 광도전 효과, 광전자 방출 효과, 초전 효과 등을 이용한 광변환 소자를 예시할 수 있는데, 본 실시 형태에서는 소정의 파장 대역에 각각 발진 스펙트럼을 갖는 복수의 노광용 조명광을 검출할 수 있는 광대역 광센서 소자가 바람직하다. KrF 엑시머 레이저와 ArF 엑시머 레이저와의 쌍방의 파장의 광을 검출하기 위해서이다. 이러한 관점에서는 초전 효과를 이용한 광변환 소자인 초전 센서 소자가 바람직하다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 조도계 회로부 (54) 는 배선 (패턴; 53) 을 통해 광센서 (52) 에서 나온 출력 신호 (조도 신호) 가 입력되는 증폭 회로 (앰프; 56) 를 갖는다. 증폭 회로 (56) 는 증폭율 기억장치 (64) 에 접속되어 있고, 증폭율 기억장치 (64) 에 기억되어 있는 증폭율로 광센서 (52) 에서 나온 조도 신호를 증폭시킬 수 있도록 되어 있다.

증폭율 기억장치 (54) 에는, 노광용 조명광의 종류에 따라서 미리 설정한 증폭율이 기억되어 있고, 본 실시 형태에서는 KrF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 KrF 용 증폭율과, ArF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 ArF 용 증폭율이 기억되어 있다. 이들 증폭율의 설정 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

증폭 회로 (56) 에는 피크홀드 (P/H) 회로 (58) 가 접속되어 있고, 증폭 회로 (56) 에서 증폭된 조도 신호의 피크값을 홀드 하드록 되어 있다. 이 피크 홀드 회로 (58) 는 아날로그ㆍ디지털변환 (A/D) 회로 (60) 에 접속되어 있고, 피크 홀드 회로 (58) 에서 홀드된 조도 신호의 피크값 (아날로그 신호) 은 디지털 신호로 변환된다.

아날로그ㆍ디지털 변환 회로 (60) 는 교정 회로 (62) 에 접속되어 있고, 아날로그ㆍ디지털 변환 회로 (60) 에 의하여 변환된 디지털 신호 (조도 신호) 는 교정 회로 (62) 에 의하여 교정된다. 이 교정 회로 (62) 에 의한 교정은, 교정 회로 (62) 에 접속되어 있는 교정값 기억장치 (66) 에 기억되어 있는 교정값에 기초하여 이루어진다. 교정값 기억장치 (66) 에는 노광용 조명광의 종류에 따라서 미리 설정된 교정값이 기억되어 있고, 본 실시 형태에서는 KrF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 KrF 용 교정값과, ArF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 ArF 용 교정값이 기억되어 있다. 이들 교정값의 설정 방법에 대해서는 후술한다.

교정 회로 (62) 에 의한 교정이 필요한 이유를 다음에 나타낸다. 즉, 교정 회로 (62) 로 입력되기 전의 디지털 신호는, 광센서 (52) 에 입력된 광의 조도에 대응한 양의 디지털 신호이기는 하나, 그 디지털 신호에서 조도를 계산하기 위해서는, 증폭 회로 (56) 에서의 증폭율, 또는 광센서 (52) 에서 사용한 센서 소자의 파장 의존성 등을 고려하여 보정할 필요가 있기 때문이다. 이러한 교정을하지 않는 경우에는 정확한 조도를 산출하여 표시할 수 없다. 또한, 본 실시 형태에서는 광센서 (52) 에는 KrF 엑시머 레이저와 ArF 엑시머 레이저의 2 종류의 노광용 조명광이 조사되므로, 교정 회로 (62) 에서 행하는 교정값으로는 KrF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 KrF 용 교정값과, ArF 엑시머 레이저 노광용 조명광을 위한 ArF 용 교정값의 2종류의 교정값이 필요해진다.

교정 회로 (62) 의 출력단에는 결과 데이터를 기억 유지하기 위한 기억장치 (74) 가 접속되어 있고, 교정 회로 (62) 에 의하여 교정되어 조도 (입사 에너지) 로 환산된 데이터가 결과 데이터 기억장치 (74) 에 기억 유지되도록 되어 있다.

결과 데이터 기억장치 (74) 에 기억 유지된 결과 데이터 (교정 회로 (62) 에 의하여 교정된 조도로 환산된 데이터) 는, 조도계측 송수신부 (82) 로 전송되고, 소정 파장의 반송파 (전파, 적외선 등) 에 의하여 안테나 (AT) 에서 무선 송신된다. 본체측 장치 (90) 의 본체측 송수신부 (92) 는, 이 조도 계측 송수신 장치 (82) 에서 나온 반송파를 수신하고, 당해 결과 데이터를 추출하여 입출력부 (94) 로 전송한다. 입출력부 (94) 는 표시용의 디스플레이 장치 또는 입력용의 키보드 및 메모리를 갖는 제어부 등을 갖고 있고, 전송된 당해 결과 데이터의 축적 보존 또는 표시 등을 행한다. 본체측 장치 (90) 를 호스트 컴퓨터 (76) 와 LAN 등에 의하여 접속하여, 결과 데이터를 호스트 컴퓨터 (76) 에 직접 전송하도록 할 수도 있다.

또한, 이 예에서는, 광센서 (52) 와 조도계 회로부 (54) 를 각각 일체로 하여 조도계 (50) 를 구성하고 있으나, 조도계 (50) 측에는 광센서 (52) 와 필요한부속 회로 및 조도계측 송수신부 (82) 만을 형성하고, 조도계 회로부 (54) 의 대부분 (이 부속 회로를 제외한 것) 을 본체측 장치 (90) 측에 설치하도록 할 수도 있다.

증폭율 기억장치 (54) 및 교정값 기억장치 (66) 에는, 필요에 따라서 전환 회로 (68) 가 접속되어 있다. 전환 회로 (68) 는 증폭 회로 (56) 에서 사용되는 증폭율과 교정 회로 (62) 에서 사용되는 교정값을, 광센서 (52) 로 입력되는 노광용 조명광의 종류에 따라서 전환하도록, 기억장치 (64, 66) 및/또는 증폭 회로 (56) 및 교정 회로 (62) 로 전환 신호를 출력한다.

전환 회로 (68) 에서 출력된 전환 신호는, 입출력부 (94) 에서 메뉴얼로 입력된 선택 신호를, 본체측 송수신부 (92), 조도계측 송수신부 (82), 및 이들 간의 무선 회선을 통해 조도계 회로부 (54) 의 전환 회로 (68) 로 보내고, 이 선택 신호에 기초하여 발생시킬 수도 있다. 작업자는, 이러한 입출력부 (94) 에서 메뉴얼식으로 조도가 측정될 노광용 조명광의 종류(본 실시 형태에서는, KrF 엑시머 레이저 또는 ArF 엑시머 레이저)를 선택한다. 입출력부 (94) 를 사용하여, 노광용 조명광의 종류(본 실시 형태에서는 KrF 엑시머 레이저 또는 ArF 엑시머 레이저)를 선택함으로써 전환 회로 (68) 에서 전환 신호를 출력하고, 증폭 회로 (56) 에서 사용하는 증폭율과 교정 회로 (62) 에서 사용하는 교정값이 결정되고, 각 기억장치 (64 및 66) 에서 판독된다. 또한, 호스트 컴퓨터 (76) 에서 조도를 계측할 노광장치 (30a~30d) 에서 사용되는 노광용 조명광의 종류(본 실시 형태에서는 KrF 엑시머 레이저 또는 ArF 엑시머 레이저)를 나타내는 선택신호를 입력하도록 할 수도있다.

다음으로, 도 2 에 나타낸 증폭율 기억장치 (64) 에 기억시켜야 할 증폭율과, 교정값 기억장치 (66) 에 기억시켜야 할 교정값을 설정하는 방법에 대하여 설명한다.

ArF 엑시머 레이저 노광장치에서는, 사용하는 레지스트가, KrF 엑시머 레이저 노광장치에 사용하는 레지스트와 비교하여 일반적으로 고감도이다. 또한, KrF 엑시머 레이저보다 에너지 안정성이 좋지 않은 ArF 엑시머 레이저에서는, 적산 노광 량제어의 정밀도를 향상시키기 위하여 적산 펄스수가 많아진다. 이 때문에 1 펄스당 에너지가 KrF 엑시머 레이저 노광장치의 경우와 비교하여 작아진다. 전형적으로는 조도계의 입사에너지 레벨로 수 배 ~ 10 배 정도의 차이가 있다.

따라서, 종래에는 KrF 엑시머 레이저 노광장치에서 최적화된 조도계를 사용하여, ArF 엑시머 레이저 노광장치의 조도를 계측하고자 해도, 센서의 출력 신호가 저하되고, 직선성을 갖는 충분히 넓은 계측 렌지를 얻을 수 없는 가능성이 높았다.

또한, 사용파 (2) 가 상이하면 센서의 감도가 다소 변화되므로, KrF 엑시머 레이저의 경우와 동일한 교정값으로는 정확한 조도의 절대값의 계측이 곤란해진다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 도 2 에 나타낸 증폭율 기억장치 (64) 에는 KrF 용 증폭율과 ArF 용 증폭율의 2종류의 교정값을 기억시키고, 노광 파장에 따라서 전환시켜 사용하고 있다. 또한, 교정값 기억장치 (66) 에는 KrF 용 교정값과 ArF 용 교정값의 2종류의 증폭율을 기억시키고, 노광 파장에 따라서 전환시켜 사용하고 있다.

우선, 증폭율 기억장치 (64) 에 기억하게 되는 KrF 용 증폭율과 ArF 용 증폭율의 설정에 대해 설명한다.

도 6 에 나타낸 바와 같이, 피크 홀드 회로 (58) 에서는, 그 입력 신호(입력 전압)와 출력 신호(출력 전압)의 관계에서, 그 입력 전압 (V0) 이 V1 보다도 크고 V2 보다도 작은 경우에, 양호한 직선 관계 (비례 관계) 를 갖는 영역이 존재한다. 다른 표현으로 말하면, 조도계 (50) 에 의한 측정의 직선성은, 피크 홀드 회로 (58) 의 추수성(追隨性)에 의존한다. 이로 인해, 정확한 조도를 산출하기 위해서는, 증폭 회로 (56) 에서, 그 출력전압 (V0) (피크 홀드 회로 (58) 로의 입력 전압) 이, V1 < V0 < V2 관계가 되도록 증폭율을 설정할 필요가 있다.

이 때, KrF 엑시머 레이저인 경우의 1 펄스당 조사 에너지와, ArF 엑시머 레이저인 경우의 1 펄스당 조사 에너지는 상이하기 때문에, 각각에 대해, 출력 전압이 V0 정도로 되도록, KrF 용 증폭율 (gKrF) 과 ArF 용 증폭율 (gArF) 을 결정하게 된다. 이들 KrF 용 증폭율 (gKrF) 과 ArF 용 증폭율 (gArF) 이, 도 2 에 나타낸 증폭율 기억장치 (64) 에 기억된다. 기억시키기 위한 조작은, 도 1 에 나타낸 입출력부 (94) 를 메뉴얼로 조작함으로써 행할 수 있다.

또한, KrF 엑시머 레이저인 경우의 1 펄스당 조사 에너지와, ArF 엑시머 레이저인 경우의 1 펄스당 조사 에너지는, 컴퓨터의 해석 프로그램에 의한 시뮬레이션에 의해 구해도 되고, 실측에 의해 구해도 된다.

다음으로, 도 2 에 나타낸 교정값 기억장치 (66) 에 기억해야 하는 KrF 용 교정값과 ArF 용 교정값의 설정에 대해 설명한다.

이들 교정값을 구하기 위한 한 방법으로서는, 예를 들어 도 7 에 나타낸 바와 같이, 우선, KrF 엑시머 레이저 장치 (78) 를 사용하고, 상기 동일한 레이저 장치 (78) 로부터 출사되는 광을, 동시에 반사율 및 투과율이 기지인(이미 알고있는) 빔 스플리터 (80) 을 통해 KrF 용 기준 조도계 (50a) 의 광센서 (52a) 와, 교정해야 하는 조도계 (50) 의 광센서 (52) 로 조사한다. 이 때에는, 교정해야 하는 조도계 (50) 의 증폭 회로 (56) 에서 사용하는 증폭율은, KrF 용 증폭율이 되도록 전환 회로 (68) 를 사용하여 설정해 둔다. 이어서, 교정해야 하는 조도계 (50) 에 의한 검출값이, KrF 용 기준 조도계 (50a) 에 의한 검출값과 같은 값이 되도록, 빔 스플리터 (80) 의 반사율, 및 투과율도 사용하여 KrF 용 교정값을 결정하고, 그 결정된 KrF 용 교정값을, 조도계 (50) 중 도 2 에 나타낸 교정값 기억장치 (66) 에 기억시킨다. KrF 용 교정값의 결정 및 기억은, 메뉴얼로 행해도 되지만, 기준 조도계 (50a) 와 교정해야 하는 조도계 (50) 를 직접 또는 다른 기기를 통해 간접적으로 접속하고, 자동적으로 행하도록 해도 된다.

ArF 용 교정값의 결정 및 기억은, 도 7 에 나타낸 레이저 장치 (78) 를 ArF 엑시머 레이저용인 것으로 함과 동시에, 기준 조도계 (50a) 도 ArF 엑시머 레이저용인 것과 교환하고, 또한 교정해야 하는 조도계 (50) 의 증폭 회로 (56) 에서 사용하는 증폭율을 ArF 용 증폭율이 되도록 전환 회로 (68) 를 사용하여 설정해 두고, 상기와 동일한 조작을 행하면 된다.

이어서, 조도계 (50) 를 작동시키기 위한 전원 공급에 대해, 도 1 및 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 조도계 (50) 는, 전원 회로부 (84), 축전지 (86) 및 광전 변환부 (88) 를 구비하고 있다. 광전 변환부 (88) 는, 예를 들어 광전 효과를 이용한 소위 태양 전지이며, 광(가시광선, 자외선)의 조사에 의해 발전하는 기능을 하는 발전 장치이다. 이 광전 변환부 (88) 에 의해 발전된 전력은, 전원 회로부 (84) 를 통해 축전지 (86) 에 축전된다. 전원 회로부 (84) 는, 축전지 (86) 로부터 광센서 (52), 조도계 회로부 (54) 및 조도계측 송수신부 (82) 에 대해 전력을 공급한다.

광전 변환부 (88) 로 공급하는 광으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 이 실시 형태에서는, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 광원 (1) 으로부터 사출된 레이저빔 (LB) 의 일부를 빔 스플리터 (98) 에 의해 주광선 (LB1) 으로부터 분기시킨 분기광 (LB2) 을 이용하고 있다. 이 분기광 (LB2) 을 웨이퍼 스테이지 (28) 의 하측까지 송광하고, 조도계 (50) 의 광전 변환부 (88) 를 하측으로부터 조명함으로써 공급하도록 하고 있다. 또한, 빔 스플리터 (98) 대신에, 가동식 전반사 미러로서, 축전시에만 레이저빔(LB)의 모두를 광전 변환부 (88) 로 안내하도록 해도 된다.

조도 측정시, 조도계 (50) 는 도 5 에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 (28) (Z 스테이지 (19)) 상의 소정 장착 위치(어댑터부)에, 온도 조절 장치 (96) 를 통해 장착된다. 또한, 온도 조절 장치 (96) 는 광센서 (52) 를 냉각하기 위한 장치이며, 예를 들어 펠티에 소자 등으로 구성된다. 이 상태에서, 광전 변환부 (88) 가 분기광 (LB2) 에 의해 조명되어 발전이 행해져 축전지 (86) 에 전력이 축적된다.

이어서, 웨이퍼 스테이지 (28) 를 X 및 Y 방향으로 구동 제어하고, 도 4 에 나타낸 투영광학계 (13) 을 통과한 노광용 조명광을 조도계 (50) 의 광센서 (52) 로 입사시켜 투영광학계 (13) 의 결상면 (또는 그 근방) 에서의 조명광의 조도를 계측한다.

또한, 조도계 (50) 광센서 (52) 의 수광면은, 애퍼추어판의 바로 아래에 근접하여 형성되어 있고, 조도 측정시에는 그 애퍼추어판의 하면, 즉 광센서 (52) 의 수광면이 투영광학계 (13) 의 결상면과 거의 일치하도록 조도계 (50) 의 위치가 Z 틸트 스테이지 (19) 에 의해 조정된다.

계측결과로서의 데이터는, 조도계 (50) 의 송수신부 (82), 본체측 장치 (90) 의 송수신 장치 (92) 를 통해 본체측 장치 (90) 로 전송되거나, 입출력부 (94) 의 표시용 디스플레이 장치에 표시되거나, 또는 호스트 컴퓨터 (76) 로 보내진다. 이어서, 다른 노광장치에 대해 마찬가지로 순차적인 조도 계측을 실행한다.

본 실시 형태에 의하면, 웨이퍼 스테이지 (28) 에 장착하는 조도계 (50) 의 계측결과나 조도계의 제어 등을 위한 지령값 등을, 조도계측 송수신부 (82) 및 본체측 송수신부 (92) 를 통해, 무선 통신에 의해 전송하도록 하였기 때문에, 이들 신호를 전송하기 위해 종래 접속되어 있던 케이블을 생략할 수 있다. 또한, 조명광의 일부 또는 전부를 광전 변환하여 축전지 (86) 에 저장하도록 하였기 때문에, 전원 공급용 케이블도 불필요해진다. 따라서, 이들 케이블에 의해 발생된 문제를 없앨 수 있다. 또한, 조도계 (50) 와 본체측에서 각각 송수신이 가능하였지만, 예를 들어 조도계 (50) 는 송신만, 또한 본체측은 수신만 해도 되고, 또는그 반대이어도 되며, 후자에서는 검출한 조도 정보를 조도계 (50) 내부의 메모리에 저장해 두면 된다. 또한, 축전지 (86) 는 배터리나 건전지 등이어도 되고, 그 종류는 임의로 하여도 관계없다. 또한, 발전 기능을 갖는 광전 변환부 (88) 는 형성하지 않아도 되고, 그 대신, 예를 들어 축전지 (86) 의 교환을 행하도록 해도 되고, 또는 웨이퍼 스테이지 (28) 가 소정 위치 (웨이퍼의 로딩 위치 등) 에 있을 때에 외부의 충전기 등과 그 축전지 (86) 을 접속하여 충전을 행하도록 해도 된다.

본 실시 형태에서는, 단일 조도계 (50) 를 사용하여, 조도 계측해야 하는 노광장치가 채택하고 있는 광원에 따라, 증폭 회로 (56) 에서 사용하는 증폭율과, 교정 회로 (62) 에서 사용하는 교정값을 KrF 엑시머 레이저용과 ArF 엑시머 레이저용으로 전환하여 조도를 계측하도록 하였기 때문에, 단일 조도계 (50) 를 사용하여, KrF 엑시머 레이저 노광장치와 ArF 엑시머 레이저 노광장치 양쪽의 조도를 계측할 수 있다.

조도계 (50) 를 사용하여 계측된 조도 출력 신호는, 노광장치에 장착되어 있는 인테그레이터 센서 (25) 나 조도 불균일 센서 (21) 등의 광센서 교정에 사용하거나, 각 노광장치 (30a ∼ 30d) 간의 노광량을 매칭시키거나 하는 것에 사용된다.

또한, 상기 실시 형태에서는 웨이퍼 스테이지 (28) 에 대해 탈착이 가능한 조도계 (50) 에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 예를 들어 광검출기로서의 조도 불균일 센서 (21) (도 4) 에 대해 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 예를 들어 얼라이먼트, 또는 투영광학계 (13) 의 광학 특성 (배율, 포커스 위치, 수차 등) 의 계측 등에 사용되며, 레티클 상에 형성되는 마크 패턴의 투영 이미지를 검출하는 광검출기로서의 센서 등에 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 가동체로서의 레티클 스테이지 (15) 에 설치된 예를 들어 노광용 조명광 (IL(제 1 빔)) 을 검출하는 광검출기로서의 센서 등에 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 웨이퍼 스테이지와는 독립적으로 설치된 가동체에 광검출기로서의 센서를 설치하는 경우에도 그 센서에 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 본 발명이 적용되는 광검출기로서의 센서는 노광용 조명광 (IL(제 1 빔)) 의 검출용에 한정되는 것이 아니라 그 조명광 (IL) 과 파장, 또는 광원 등이 다른 얼라인먼트광 등의 조명광 (제 2 광 빔) 의 검출용이어도 된다. 요컨대 탈착 여부, 용도 등과는 관계없이 가동체에 설치된 센서이면 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 조도계 (50) 로서 KrF 엑시머 레이저용과 ArF 엑시머 레이저용 2종류에 대해 전환하여 조도를 계측할 수 있는 것을 설명하고 있으나, 전환할 수 없는 타입이어도 된다. 또한, 2 종류의 파장 조합도 상술한 것에 한정되는 것이 아니라, 기타 파장 조합에 대해서도 사용할 수 있다. 또한, 다른 파장 조합은 2개만이 아니라 3개 이상이어도 된다. 또한, 파장이 동일해도 다른 입사 에너지 범위를 갖는 노광용 조명광의 조도를 고정밀도로 검출하기 위해서 입사 에너지 범위에서 전환하여 사용할 수도 있다.

또한, 도 2 에 나타낸 조도계 회로부 (54) 를 구성하는 각 회로나 장치는 그 기능을 실현하기 위한 전기 회로 (하드) 만으로 구성해도 되지만, 그 일부 또는 전부를 마이크로 컴퓨터 및 소프트웨어ㆍ프로그램으로 실현해도 된다.

또한, 조도계 (50) 로서 웨이퍼형으로 구성하여 더미 웨이퍼로 하고 처리 대상으로서의 웨이퍼와 동일하게 반송하여 웨이퍼 스테이지 (28) 에 대하여 반출입하도록 해도 된다. 이 경우에도 조도계 (50) 의 결과 데이터는 무선 통신으로 본체측 장치 (90) 에 송신된다.

[제 2 실시 형태]

도 8 ∼ 도 15 는 본 발명의 제 2 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 도 8 은 리소그래피ㆍ시스템 구성의 개략을 나타낸 도면, 도 9 는 이것을 구성하는 노광장치의 전체 구성의 개략을 나타낸 종단면도, 도 10 은 동일한 횡단면도, 도 11 은 웨이퍼 홀더 및 웨이퍼 스테이지를 일부 파단하여 나타낸 도면, 도 12 는 로봇 핸드를 구성하는 핸드부 구성의 개략을 나타낸 사시도, 도 13 은 웨이퍼 홀더 보관부의 구성을 나타낸 도면, 도 14 는 홀더형 조도계를 포함한 조도계측장치의 구성을 나타낸 도면, 도 15 는 프로브를 더미 홀더를 사용하지 않고 웨이퍼 스테이지에 직접 부착하는 경우의 구성을 나타낸 도면이다. 상술한 제 1 실시 형태와 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 동일한 번호를 붙여 그 설명의 일부를 생략한다.

(1) 리소그래피ㆍ시스템

이 제 2 실시 형태의 리소그래피ㆍ시스템은 상술한 제 1 실시 형태의 리소그래피ㆍ시스템과 동일하게 마이크로 디바이스로서의 반도체 장치를 제조하는 시스템으로서, 도 8 에 나타낸 바와 같이 KrF 엑시머 레이저를 노광용 조명 광원으로 하는 노광장치 (30a) 와, ArF 엑시머 레이저를 노광용 조명 광원으로 하는 노광장치 (30b∼30d) 가 혼재되어 구성되어 있다. 이들 2종류의 노광장치 (30a∼30d) 는 동일한 호스트 컴퓨터 (76) 에 접속되어 있고, 각각 가동 상황 등이 모니터되어 생산 관리되어 있다. 이들 각 노광장치 (30a∼30d) 의 조도는 호기(號機)간 조도계로서의 홀더형 조도계 (100) 로 계측되며 노광장치간의 노광량을 매칭 등 시키기 위해서 사용된다.

이 제 2 실시 형태의 각 노광장치 (30a∼30d) 는 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 홀더를 자동 반송하는 반송계를 구비하고 있다. 웨이퍼 홀더는 사용하여 더러워지는 일이 있기 때문에, 일정 기간마다 또는 필요에 따라 회수하여 세정하여 청정한 웨이퍼 홀더를 공급하도록 되어 있다. 이 작업을 합리화시키기 위해서, 웨이퍼 홀더의 자동 반송계가 설치되어 있다.

이 실시 형태에서는 웨이퍼 홀더와 외형적으로 호환성을 갖는 더미 홀더에 조도 계측용 프로브 등을 설치하여 웨이퍼 홀더의 반송계를 이용할 수 있도록 함으로써 각 노광장치에서의 조도 계측을 합리화하는 것이다. 또한, 이 실시 형태에서는 광원이 다른 2 종류의 노광장치가 혼재한 시스템에 대해 설명하지만, 단일 종류의 복수 노광장치로 구성된 시스템이어도, 또는 추가로 복수 종류의 노광장치로 구성된 시스템이어도 된다.

(2) 노광장치의 광학계

이 제 2 실시 형태의 노광장치의 광학계는 상술한 제 1 실시 형태에서 도 4 를 참조하여 설명한 것과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.

(3) 웨이퍼 홀더의 자동반송계

웨이퍼 홀더의 자동 반송계를 도 9 및 도 10 을 참조하여 설명한다. 이 반송계는 청정한 웨이퍼 홀더 (WH) 를 적절하게 웨이퍼 스테이지 (28) 에 반입하고, 더러워진 웨이퍼 홀더 (WH) 를 웨이퍼 스테이지 (28) 에서 반출하여 회수하기 위한 장치이다.

레티클 스테이지 (15), 투영광학계 (13), 웨이퍼 스테이지 (28) 등을 포함한 광학계는 청정하고 온도 조절된 환경을 제공하기 위한 챔버 (환경 챔버 : 101) 내에 수용되어 있으며, 이 환경 챔버 (101) 에 인접하여 홀더 반송계의 주요부가 수용되는 챔버 (로더 챔버 : 102) 가 설치되어 있다. 이와 같이, 2개의 챔버 (101, 102) 를 독립적으로 하고 있는 것은, 각각 챔버 (101, 102) 내의 방진을 위해서이며, 특히 환경 챔버 (101) 내에서는 온도나 습도에 대해 더 엄격하게 관리할 필요가 있기 때문이다. 이 챔버 (101) 내에는 설정 온도, 예를 들어 20℃ 에 대해 항시 ±0.1℃ 로 컨트롤되어 있다. 이들 챔버 (101, 102) 에는 반도체 장치의 제조 작업과 메인터넌스에 필요한 문이 필요 최저한만 부착되어 있다.

가대 (103) 상에 고정된 베이스 (104) 상에 설치된 웨이퍼 스테이지 (28) 는 이미 상술한 바와 같이 XY 스테이지 (20 : X 스테이지 (20X), Y 스테이지 (20Y)) 상에 Z 스테이지 (19) 를 탑재하여 구성되고, Z 스테이지 (19) 상에는 기판 홀더로서의 단이 있는 원판형 웨이퍼 홀더 (WH) 가 진공 흡착 수단으로서의 배큠척(도시 생략)을 통해 흡착 지지되어 있다. 웨이퍼 홀더 (WH) 상에는, 노광 대상으로서의 웨이퍼 (14) 가 흡착 지지되도록 되어 있다.

도 11 에는 Z 스테이지 (19) 를 웨이퍼 홀더 (WH) 와 함께 일부를 파단하여 나타내고 있다. 이 도 11 에 나타낸 바와 같이 Z 스테이지 (19) 에는 웨이퍼 홀더 (WH) 의 바닥부 소경부가 걸어맞춤 가능한 둥근 홀 (105) 이 형성되어 있고,이 둥근 홀 (105) 내부 바닥면의 중심부에 원형의 가이드홀 (106) 이 상하 방향으로 펀칭 형성되어 있다. 이 가이드홀 (106) 내부에는 이 가이드홀 (106) 을 따라 화살표시 A,B 로 나타낸 바와 같이 상하 운동 가능한 홀더 지지 부재 (107) 가 삽입되어 있고, 이 홀더 지지 부재 (107) 는 도시되지 않은 구동 기구에 의해 상하 운동되도록 되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 가이드홀 (106), 홀더 지지 부재 (107) 및 도시되지 않은 구동 기구로서, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 탈착 기구로서의 홀더 상하 운동 기구 (108) 가 구성되어 있다.

홀더 지지 부재 (107) 상단에는 단면이 대략 U 자형의 절개 (109) 가 형성됨으로써, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 교환시에 이 절개 (109) 를 통해 후술하는 홀더 반송 아암의 선단이 도 9 에서 X 축 방향의 일측에서 타측으로 (도 11 에서의 지면 직교 방향의 바로 앞측에서 안쪽으로) 삽입할 수 있도록 되어 있다.

또한, 둥근 홀 (105) 의 내부 바닥면 상에는 웨이퍼 교환시에 웨이퍼 (14) 를 3 점으로 지지함과 동시에 상하 운동시키는 웨이퍼 상하 운동 기구를 구성하는 3 개의 상하 운동 핀 (110) 이 상하 방향으로 설치되어 있다. 이들 상하 운동 핀 (110) 은 웨이퍼 홀더 (WH) 가 Z 스테이지 (19) 상에 흡착 고정된 상태에서는 각각 선단부가 이들 상하 운동 핀 (110) 에 대응하여 설치된 도시되지 않은 둥근 홀을 통해 웨이퍼 홀더 (WH) 를 관통 상태에서 상하 운동하도록 되어 있다. 또한, 웨이퍼 홀더 (WH) 는 복수의 고리형 볼록부가 동심원형으로 설치된 것이어도 되지만, 본 예에서는 다수의 핀형 볼록부가 설치된 이른바 핀척 홀더로 하고, 이 다수의 볼록부 상에 웨이퍼 (14) 가 탑재된다.

로더 챔버 (102) 내에는 도 9 및 도 10 에 나타낸 바와 같이, 중앙부에 X 축방향으로 연장되는 X 가이드 (111) 가 설치되어 있다. 이 X 가이드 (111) 상에는 X 방향으로 왕복 이동 가능한 로봇 밴드 (112) 가 설치되어 있고, 이 로봇 밴드 (112) 는 X 가이드 (110) 를 따라 X 방향으로 이동 가능한 이동부 (113) 와, 이 이동부 (113) 상에 그 기단부의 도시하지 않은 회전 운동축을 중심으로 하여 회전 운동 가능하게 장착된 제 1 회전 운동 아암 (114) 과, 이 제 1 회전 운동 아암 (114) 의 선단 (회전 운동단) 에 그 기단부가 회전 운동 가능하게 장착된 제 2 회전 운동 아암 (115) 과, 또한 이 제 2 회전 운동 아암 (115) 의 선단 (회전 운동단) 에 장착된 핸드부 (116) 로 구성되어 있다.

즉, 이 로봇 핸드 (112) 의 제 1 회전 운동 아암 (114) 및 제 2 회전 운동 아암 (115) 은 제 1 회전 운동 아암 (114) 의 회전 운동축을 중심으로 하여 일체적으로 회전 운동 가능함과 동시에 신축 가능한 구조로 되어 있다. 따라서, 제 2 회전 운동 아암 (115) 의 선단에 장착된 핸드부 (116) 는, 제 1 회전 운동 아암 (114) 의 회전 운동축을 중심으로 하는 소정 반경의 원의 영역 내에서 자유롭게 수평 이동할 수 있도록 되어 있다.

도 12 에는 핸드부 (116) 의 선단부 부근이 확대되어 나타나 있다. 이 도 12 에 나타낸 바와 같이, 핸드부 (116) 는 장착부 (117) 와 선단부 (118) 를 갖고, 선단부 (118) 는 장착부 (117) 에 대하여 당해 핸드부 (116) 의 길이 방향으로 연장되는 축 (C) 을 중심으로 화살표 D 방향 및 이것과 반대 방향으로 180 도 회전운동 가능하게 구성되어 있다. 그럼으로써, 후술하는 1쌍의 홀더 파지부 (119,120) 에 의해 웨이퍼 홀더 (WH) 를 파지한 경우에, 웨이퍼 홀더 (WH) 를 파지한 채로 상기 웨이퍼 홀더 (WH) 의 방향을 상하 반전시킬 수 있다.

선단부 (118) 에는 웨이퍼 홀더 (WH) 의 측면을 끼워넣기 위한 단면 L 자형상부재로 이루어지는 상기 1쌍의 홀더 파지부 (119, 120) 가 서로 대향하여 설치되어 있고, 이들 홀더 파지부 (119, 120) 의 도 12 에 있어서의 상측 대향면으로 이루어지는 파지면 (119A, 120A) 은 원호 형상의 곡면으로 형성되어 있다. 또한, 이들 홀더 파지부 (119, 120) 의 웨이퍼 홀더 (WH) 의 이면과의 접촉면 (119B, 120B) 에는 도시하지 않은 배큠 구멍이 형성되고, 이 배큠 구멍을 통해 도시하지 않은 진공 흡착 수단에 의해 웨이퍼 홀더 (WH) 가 흡착 고정되도록 이루어져 있다.

또한, 이들 홀더 파지부 (119, 120) 는 가이드 홈 (118A, 118B) 을 따라 화살표 E, F 로 나타낸 바와 같이 서로 접근·이간하는 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이 이동 가능하게 구성한 것은, 복수 종류의 웨이퍼 홀더 (WH) 를 끼워넣을 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 단일종의 웨이퍼 홀더 (WH) 만을 사용하는 경우에는, 파지면 (119A, 120A) 사이의 거리가 웨이퍼 홀더 (WH) 의 대경부의 외경과 거의 동일 치수로 되는 거리만큼 양자가 떨어지는 위치로 되도록, 홀더 파지부 (119, 120) 를 선단부 (118) 에 고정하여 설치하여도 된다.

다시, 도 9 및 도 10 을 참조한다. 챔버 (101) 와 챔버 (102) 사이에는 이들을 관통한 상태에서 Y 방향으로 연장되는 Y 가이드 (121) 가 설치되어 있다. 이 Y 가이드 (121) 에는 당해 Y 가이드 (121) 를 따라 챔버 (101) 와 챔버 (102) 사이를 이동할 수 있고, 또한 X 방향으로는 소정 거리 범위에서 이동할 수 있도록구성된 홀더 반송 아암 (이하, 적절히「반송 아암」이라 함) (122) 이 장착되어 있다. 이 홀더 반송 아암 (122) 은 상술한 로봇 핸드 (112) 의 핸드부 (116) 와 동일한 구조로 되어 있다 (도 12 참조).

그리고, 챔버 (101) 와 챔버 (102) 가 접하는 측의 양 챔버 (101, 102) 의 측벽에는, Y 가이드 (121) 및 홀더 반송 아암 (122) 에 대응하는 크기의 개구만이 형성되어 있다.

또한, 챔버 (102) 내의 X 가이드 (111) 와 Y 가이드 (121) 가 교차하는 위치의 근방에는, 홀더 반송 아암 (122) 과 로봇 핸드 (112) 사이에서 웨이퍼 홀더 (WH) 를 수수하기 위한 수수대 (123) 가 설치되어 있다. 이 수수대 (123) 에는 상술한 Z 스테이지 (19) 상의 홀더 상하 운동 기구 (108) 와 마찬가지로, 상단부에 단면 U 자 형상의 절결부 (124) 가 형성된 홀더 지지 부재 (125) 를 갖는 홀더 상하 운동·회전 기구 (126) 가 설치되어 있다.

이 홀더 상하 운동·회전 기구 (126) 는, 상단부의 일부가 수수대 (123) 의 상측에 노출되어 있는 원통 형상 가이드 (128) 와, 이 원통 형상 가이드 (128) 의 내부를 상하 방향으로 슬라이딩하는 상기 홀더 지지 부재 (125) 를 갖고 있다. 이 홀더 지지 부재 (125) 는 도 9 에 나타나 있는 위치에서 Z 축방향의 회전축 주위에 90 도의 범위로 회전 운동 가능하게 되어 있다. 그럼으로써, 홀더 반송 아암 (122) 에서 로봇 핸드 (112) 로 웨이퍼 홀더 (WH) 를 수수할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태에는 도 10 에 나타낸 바와 같이, 챔버 (102) 내부의 X 가이드 (111) 의 챔버 (101) 와 반대측 측방에는, 웨이퍼 홀더 (WH) 를 보관하는홀더 보관부 (129) 와 홀더 세정부 (130) 가 설치되어 있고, 홀더 보관부 (129) 의 앞 또는 홀더 세정부 (130) 의 앞으로 로봇 핸드 (112) 를 이동시킴으로써, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 수수를 실행할 수 있도록 되어 있다. 홀더 세정부 (130) 는 상세한 설명은 생략하는데, 사용이 끝난 더러워진 웨이퍼 홀더 (WH) 를 세정하는 초음파 세정 장치 등을 구비하고 있다. 그리고, 홀더 세정부 (130) 는 반드시 설치하지 않아도 된다.

홀더 보관부 (129) 는 도 13 에 나타낸 바와 같이, 청정한 웨이퍼 홀더 (WH) (경우에 따라서는 사용후의 더러워진 웨이퍼 홀더 (WH)) 를 보관하기 위한 것으로서, 상자형 외부 케이스 (131) 와, 이 외부 케이스 (131) 의 양측벽의 내측면에 상하 방향으로 소정 간격으로 배치된 복수단의 홀더 지지 선반 (132) 을 갖고 있다. 각 홀더 지지 선반 (132) 은 도 13 의 지면 직교 방향 (Y 방향) 을 향해 연장 설치된 좌우 1 쌍의 단면 L 자 형상의 선반 부재 (132A, 132B) 로 구성되어 있다.

이 홀더 보관부 (132) 는 지주부 (133) 에 의해 지지되어 있으며, 이 지주부 (133) 는 도 9 에 나타낸 토대부 (134) 내에 설치된 도시하지 않은 상하 방향의 슬라이딩 가이드를 통해 상하 운동 가능하게 되어 있으며, 토대부 (134) 에 내장된 구동 기구 (도시 생략) 에 의해 상하 운동되도록 이루어져 있다. 그럼으로써, 홀더 보관부 (129) 내의 원하는 단의 홀더 지지 선반 (132) 과 로봇 핸드 (112) 의 핸드부 (116) 의 높이 방향의 위치 관계를 조정할 수 있도록 되어 있다.

그리고 도 9 및 도 10 에 있어서, 부호 (135) 는 웨이퍼 (14) 의 반송계이다. 이 웨이퍼 (14) 의 반송계는, 상술한 웨이퍼 홀더 (WH) 의 반송계인 로봇핸드 (112) 등이 반송 대상으로서의 웨이퍼 (14) 에 최적화되어 있는 것을 제외하고는, 상술한 웨이퍼 홀더 (WH) 의 반송계와 거의 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.

(4) 홀더형 조도계를 구비한 조도계측장치의 구성

본 실시 형태에서는 상술한 바와 같은 KrF 엑시머 레이저를 노광용 조명광으로서 사용한 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광장치 (30a) 와, ArF 엑시머 레이저를 노광용 조명광으로서 사용한 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광장치 (30b ∼ 30d) 가 혼재하는 리소그래피·시스템을 사용한 반도체 장치의 제조 라인에 있어서, 각 노광장치 (30a ∼ 30d) 의 조도를 검출하여, 노광장치간의 노광량을 매칭시키기 위하여, 도 14 에 나타낸 바와 같은 홀더형 조도계 (150) 및 본체측 장치 (160) 를 구비한 조도계측장치가 사용된다.

이 실시 형태의 홀더형 조도계 (150) 는, 더미 홀더 (151) 에 상술한 광센서 (52) 와 동일한 광센서를 갖는 프로브 (152), 배터리 팩 (153), 적외선을 발광하는 정보 송신용 LED (발광다이오드) (154) 및 홀더측 회로부 (155) 등이 설치되어 구성되어 있다.

더미 홀더 (151) 는, 적어도 상기 웨이퍼 홀더 (WH) 의 반송계 및 Z 스테이지 (19) 의 홀더 지지부 (도 11 참조) 와 기계적으로 걸어 맞춰지는 부분이 상기 웨이퍼 홀더 (WH) 와 거의 동일한 형상으로 되어 있으므로, 상기 웨이퍼 홀더 (WH) 와 호환적으로 취급할 수 있도록 구성되어 있다. 더미 홀더 (151) 는, 이 실시 형태에서는 웨이퍼 홀더로서의 기능을 구비하고 있지 않은 것으로 하였으나, 웨이퍼 홀더 (WH) 로서의 기능 (웨이퍼 (14) 를 흡착 지지하는 기능 등) 을 병유하도록 하여도 된다.

더미 홀더 (151) 에는 프로브 (152) 를 탈착이 자유롭게 장착하기 위한 프로브 장착부가 형성되어 있고, 광센서를 갖는 프로브 (152) 는 이 프로브 장착부에 필요에 따라 장착되게 되어 있다. 이 프로브 장착부에는 이 실시 형태에서는 기밀성이 높은 밀봉 커넥터 (hermetic connector) 가 채용되어 있다. 프로브 (152) 는 프로브 장착부에 장착되어 있기 때문에 더미 웨이퍼 (151) 에 기계적으로 고정됨과 동시에 홀더측 회로부 (155) 에 대하여 전기적으로 접속된다.

프로부 (152) 는 광전 변환 소자로 이루어지는 광센서를 구비하고 있고, 프로브 (152) 에 형성된 수광창 (152A) 을 통해 광센서에 조사된 노광용 조명광의 입사 에너지에 따라 전기 신호를 출력하게 되어 있다. 본 실시 형태에서 이용할 수 있는 광변환 소자로는 특별히 한정되지 않으며, 광기전력 효과, 쇼트키 효과, 광전자 효과, 광도전 효과, 광전자 방출 효과, 초전 효과 등을 이용한 광변환 소자가 예시된다.

본 실시 형태에서는 KrF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 노광장치와 ArF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 노광장치가 혼재하는 시스템에서, 조도를 계측하기 위하여 프로브 (152) 로서 KrF 엑시머 레이저의 파장을 검출할 수 있는 광센서를 갖는 KrF 용 프로브와, ArF 엑시머 레이저의 파장을 검출할 수 있는 광센서를 갖는 ArF 용 프로브의 2종류를 준비하고 있다.

또한, 더미 홀더 (151) 에는 배터리 팩 (153) 을 탈착이 자유롭게 장착하기위한 배터리 장착부도 형성되어 있고, 충전된 배터리 팩 (153) 이 이 배터리 장착부에 장착되게 되어 있다. 배터리 팩 (153) 은 배터리 장착부에 장착되어 있기 때문에 더미 웨이퍼 (151) 에 기계적으로 고정됨과 동시에 홀더측 회로부 (155) 에 대하여 전기적으로 접속된다. 배터리 팩 (153) 은 더미 홀더 (151) 로부터 분리되어 전용 충전기 (도시 생략) 를 이용하여 충전할 수 있게 되어 있다.

LED (154) 는 홀더측 회로부 (155) 에 포함되는 송신 회로에 의해 구동되며, 프로브 (152) 에 의해 계측된 계측결과를 무선 송신하기 위한 적외선을 발광한다. 홀더측 회로부 (155) 는 상기 송신 회로 외에 배터리 팩 (153) 으로부터의 전력을 프로브 (152) 나 LED (154) 및 그 구동 회로 등에 공급하는 급전 회로, 기타 필요한 회로로 구성되어 있다.

여기에서, 상술한 제 1 실시 형태에서의 광전 변환부 (88) 에 상당하는 충전기능은 이 제 2 실시 형태에서는 설치되어 있지 않으나, 더미 웨이퍼 (151) 상에 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로 설치해도 된다. 또한, 이 제 2 실시 형태에서는 정보의 송신장치로서 적외선의 LED (154) 를 이용하고 있기 때문에 상술한 제 1 실시 형태와 같은 안테나 (AT) 는 불필요하므로, 형성하지 않는다. 또한, 상술한 제 1 실시 형태에서의 조도계 회로부 (54 ; 도 2 참조) 에 상당하는 회로는 본체측 장치 (160) 에 설치되어 있기 때문에 홀더형 조도계 (150) 에는 형성하지 않는다. 단, 조도계 회로부 (54) 에 상당하는 회로를 본체측 장치 (160) 가 아니라 홀더측 회로부 (155) 에 포함시켜도 된다.

한편, 본체측 장치 (160) 는 적외선 리시버 (IR 리시버 ; 161), 본체 유닛(162) 등을 구비하고 있다. 적외선 리시버 (161) 는 홀더형 조도계 (150) 의 LED (154) 가 발광하는 적외선을 수광하는 장치이며, 이 실시 형태에서는 로더 챔버 (102) 내에 형성되어 있다. 적외선 리시버 (161) 는 접속 케이블 (163) 을 통해 로더 챔버 (102) 에 형성된 커넥터 (164) 에 접속되어 있다. 본체 유닛 (162) 에는 프로브 키 (165) 를 접속하는 커넥터 (166) 가 형성되어 있고, 프로브 키 (165) 와 적외선 리시버 (161) 에 접속된 커넥터 (164) 와는 양단이 각각 커넥터 (168, 168) 를 갖는 접속 케이블 (169) 을 통해 접속된다.

프로브 키 (165) 는 플래시 메모리 등을 갖고 있고, 이 플래시 메모리에는 프로브 (152) 에 유니크한(고유한) 데이터가 미리 저장되어 있다. 본 실시 형태에서, 프로브 (152) 는 KrF 용과 ArF 용의 2종류이므로, 프로브 키 (165) 도 여기에 대응하여 2종류가 형성되어 있다. 프로브 (152) 를 교환한 경우에는 프로브 키 (165) 도 여기에 대응하는 것으로 교환되게 된다.

KrF 용 프로브 키 (165) 의 플래시 메모리에는 예를 들어 상술한 제 1 실시 형태의 교정값 기억장치 (66) 나 증폭률 기억장치 (64 ; 도 2 참조) 에 저장되어 있는 데이터 중 KrF 에 대응하는 것이 기억 유지되어 있고, ArF 용 프로브 키 (165) 의 플래시 메모리에는 마찬가지로 ArF 용 데이터가 기억 유지되어 있다.

본체 유닛 (162) 은 상술한 제 1 실시 형태의 조도계 회로부 (54 ; 도 2 참조) 중 증폭 회로 (56), 피크 홀드 회로 (58), 아날로그·디지털 변환 회로 (60), 교정 회로 (62), 결과 데이터 기록 장치 (74) 에 상당하는 회로를 포함하여 구성된다.

본체 유닛 (162) 은 로더 챔버 (102) 에 설치되어 있는 노광장치의 제어계와 양단에 커넥터 (170, 170) 를 갖는 인터페이스 케이블 (171) 을 통해 접속되어 있다. 부호 (172) 는 급전용 케이블이다.

조도를 계측할 때에는, 홀더형 조도계 (150) 를 조도 계측해야 할 노광장치의 홀더 보관부 (129) 에 웨이퍼 홀더 (WH) 와 마찬가지로 수용해 두고, 상술한 웨이퍼 홀더 (WH) 의 자동 반송계에 의해 통상의 웨이퍼 홀더 (WH) 와 마찬가지로 반송하여 웨이퍼 스테이지 (28) 상에 진공 흡착에 의해 지지시킨다.

즉, 홀더형 조도계 (150) 를 홀더 보관부 (129) 의 홀더 지지 선반 (132) 의 소정의 하나에 웨이퍼 홀더 (WH) 와 마찬가지로 수용해 둔다. 이 때, 프로브 (152) 및 프로브 키 (165) 는 계측 대상인 노광장치의 광원에 대응하는 것을 장착해 둔다. 이 홀더형 조도계 (150) 는 로봇 핸드 (112) 에 의해 장착되며, X 가이드 (111) 를 따라 이동된 후 수수대 (123) 의 홀더 지지 부재 (125) 에 지지된다. 이어서, 홀더 반송 아암 (122) 에 의해 Y 가이드 (121) 를 따라 이동되고, XY 스테이지 (20) 에 의해 소정 교환 위치에 설정된 Z 스테이지 (19) 의 홀더 지지부로 건네져 진공 흡착 수단으로서의 배큠 척에 의해 흡착 지지된다. 또한, 이 실시 형태에서는 배큠 척은 홀더형 조도계 (150) 를 흡착 지지하고 있을 때 그 주위의 기체도 흡인하게 되어 있으며, 홀더형 조도계 (150) 나 그 근방의 부재로부터의 아웃 가스는 흡인되어 조도 계측시에서의 흡광 물질 등의 영향에 의한 계측 오차를 저감하도록 하고 있다.

이어서, 웨이퍼 스테이지 (28) 에 의해 홀더형 조도계 (150) 를 투영광학계(13) 에 의한 조명광의 조사 위치에 설정하여 투영광학계 (13) 를 통과한 조명광을 홀더형 조도계 (150) 의 프로브 (152) 의 광센서에 입사시켜 투영광학계 (13) 의 결상면 (또는 그 근방) 에서의 조도를 계측한다. 또한, 프로브 (152) 에 형성된 광센서의 수광면은 수광창 (152A) 을 갖는 애퍼추어판의 바로 아래에 근접하여 형성되어 있고, 조도 계측시에는 그 애퍼추어의 하면, 즉 광센서의 수광면이 투영광학계 (13) 의 이미지면과 거의 일치하도록 홀더형 조도계 (150) 의 위치가 Z 스테이지 (19) 에 의해 조정된다. 계측값은 계측과 동시에 LED (154) 가 구동됨에 따라 적외선에 중첩되어 무선 송신된다.

조도의 계측이 종료되었다면, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 자동 반송계는 홀더형 조도계 (150) 를 웨이퍼 스테이지 (28) 로부터 받아 통상의 웨이퍼 홀더 (WH) 와 마찬가지로 반송하고, 홀더 보관부 (129) 로 돌아가거나 또는 다른 전용 탑재대 등에 탑재한다.

적외선 리시버 (161) 는 LED (154) 로부터의 적외선을 수신하고 이 수신 신호는 본체 유닛 (162) 으로 보내지며, 본체 유닛 (162) 에 의해 소정 처리가 된 후, 이 조도계측장치로서의 계측결과가 출력된다. 이 계측결과는 인터페이스 케이블 (171) 을 통해 노광장치의 제어계에 전송되고, 또한 해당 제어계에 LAN 등을 통해 접속된 시스템 전체를 관리하는 호스트 컴퓨터 (76) 에 전송된다.

그리고, 상술한 제 2 실시 형태에서는 웨이퍼 홀더 (WH) 의 자동 반송계를 구비한 노광장치에 대하여 설명했는데, 웨이퍼 홀더 (WH) 를 교환할 수 있는 타입의 스테이지를 채택한 것이면, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 반송계를 구비하고 있지 않은것이어도 수작업으로 스테이지상의 웨이퍼 홀더 (WH) 와 홀더형 조도계 (150) 를 교환함으로써 조도를 계측할 수 있다.

이 제 2 실시 형태의 조도계측장치에서는 더미 홀더 (151) 에 대하여 프로브 (152) 를 탈착이 자유롭게 구성하고 있기 때문에, 시스템 중에 웨이퍼 홀더 (WH) 의 교환이 불가능한 타입의 노광장치가 존재하는 경우에도 도 15 에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 (28) 상의 프로브 장착부 (173) 에 프로브 (152) 를 직접 장착하도록 함으로써 이 조도계측장치를 사용하여 조도를 계측하는 것이 가능하게 된다. 이 프로브 장착부 (173) 는 인터페이스 케이블 (174) 및 커넥터 (175) 를 통해 프로브 키 (165) 에 접속되어 있다. 또한, 프로브 장착부 (173) 에는 급전용 케이블 (172) 의 분기 케이블 (176) 이 접속되어 있다. 이 프로브 장착부 (173) 는 더미 홀더 (151) 의 프로브 장착부와 호환성을 갖고 있다.

그리고, 이 실시 형태에서는 광원의 종류가 동일한 노광장치 (30b ∼ 30d) 가 존재하고 있기 때문에, 이들 노광장치 (30b ∼ 30d) 사이에서 홀더형 조도계 (150) 를 자동적으로 수수하도록 하여, 복수대의 노광장치의 조도 계측을 단일의 홀더형 조도계 (150) 를 사용하여 전자동으로 실시하도록 하면, 더욱 고효율적으로 된다.

상술한 제 2 실시 형태에서는 ArF 용 프로브 (152) 와 KrF 용 프로브 (152) 를 준비하여 공통사용할 수 있도록 구성한 더미 홀더 (여기에서는 홀더형 조도계로부터 프로브만을 제외한 것을 말함) (151) 에 적당히 장착하도록 했는데, 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로, ArF 용과 KrF 용 양자에 겸용 가능하게 한 프로브를채택하도록 해도 된다. 이 경우에는 프로브는 탈착 가능할 필요는 반드시 없지만, 메인터넌스의 관점이나 도 15 와 같은 사용이 가능하므로, 탈착 가능한 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 의하면, 웨이퍼 홀더 (WH) 와 호환적으로 구성한 더미 홀더 (151) 를 사용하여 홀더형 조도계 (150) 를 구성하고, 또한 계측값을 본체 유닛 (162) 에 무선 전송하도록 하고 있으며, 홀더형 조도계 (150) 에는 신호 전송용 케이블이나 급전용 케이블이 일체 접속되어 있지 않다. 따라서, 이들 케이블에 의해 생기고 있던 문제를 없앨 수 있다. 또한, 웨이퍼 홀더 (WH) 의 반송계를 사용하여 조도계의 웨이퍼 스테이지 (28) 에 대한 반입 및 반출을 자동으로 실시할 수 있기 때문에, 종래 실시되고 있던 수작업에 의해 장착하는 것과 비교하여 매우 고효율적으로 조도를 계측할 수 있다.

상술한 제 2 실시 형태에서는 홀더형 조도계 (150) 로부터 본체측 장치 (160) 에 일방적으로 신호를 송신하도록 했는데, 본체측 장치 (160) 로부터 홀더형 조도계 (150) 에 대해서도 신호를 송신할 수 있도록 하여, 본체측 장치 (160) 로부터 홀더형 조도계 (150) 를 제어할 수 있도록 해도 된다. 이 경우, 홀더형 조도계 (150) 측에 기억장치를 설치하여 본체측 장치 (160) 로부터의 요구에 따라 계측결과를 전송하도록 해도 된다.

그리고, 이상 설명한 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태 (이하, 단순히 실시 형태라고 함) 는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시 형태에 개시된 각요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.

상술한 실시 형태에서는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 축소 투영형 주사 노광장치 (스캐닝ㆍ스테퍼) 에 대하여 설명했는데, 예를 들어 레티클과 웨이퍼를 정지시킨 상태에서 레티클 패턴의 전체면에 노광용 조명광을 조사하여 그 레티클 패턴이 전사되어야 할 웨이퍼 상의 하나의 구획 영역 (쇼트영역) 을 일괄 노광하는 스텝ㆍ앤드ㆍ리피트 방식의 축소 투영형 노광장치 (스테퍼), 또는 스텝ㆍ앤드ㆍ스티치 방식, 미러 프로젝션 방식이나 프록시미티 방식 등의 노광장치에도 동일하게 적용할 수 있다.

상술한 실시 형태에서는 노광용 조명광으로서 파장이 248 ㎚ 의 KrF 엑시머 레이저, 파장이 193 ㎚ 의 ArF 엑시머 레이저를 사용하고 있는데, 그 이외의 광, 예를 들어 g 선, i 선, F₂레이저 (파장 157 ㎚), Ar₂레이저 (파장 126 ㎚) 등을 사용할 수 있다. F₂레이저를 광원으로 하는 주사형 노광장치에서는 일례로서 조명 광학계나 투영광학계에 사용되는 굴절 광학 부재 (렌즈 엘리먼트) 는 모두 형석이 되고, 또한 레이저 광원, 조명 광학계 및 투영광학계내의 공기는, 예를 들어 헬륨 가스로 치환됨과 동시에, 조명 광학계와 투영광학계의 사이, 및 투영광학계와 기판의 사이 등도 헬륨 가스로 충만된다.

또한, F₂레이저를 사용하는 노광장치에서는, 레티클은 형석, 불소가 도프된 합성 석영, 불화 마그네슘, LiF, LaF₃, 리튬ㆍ칼슘ㆍ알루미늄ㆍ플로라이드 (라이커프결정) 또는 수정 등으로부터 제조된 것이 사용된다.

그리고, 엑시머 레이저 대신에, 예를 들어 파장 248 ㎚, 193 ㎚, 157 ㎚ 의 어느 하나에 발진 스펙트르를 갖는 YAG 레이저 등의 고체 레이저의 고조파를 사용하도록 해도 된다.

또한, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저를, 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀과 이트륨의 양측) 이 도프된 파이버 증폭기로 증폭하고, 비선형 광학 결정을 사용하여 자외광으로 파장변환한 고조파를 사용해도 된다.

예를 들어, 단일 파장 레이저의 발진 파장을 1.51 ∼ 1.59 ㎛ 범위 내로 하면, 발생 파장이 189 ∼ 199 ㎚ 범위 내인 8 배 고조파, 또는 발생 파장이 151 ∼ 159 ㎚ 의 범위 내인 10 배 고주파가 출력된다. 특히, 발진 파장을 1.544 ∼ 1.553 ㎛ 의 범위 내로 하면 193 ∼ 194 ㎚ 의 범위 내인 8 배 고주파, 즉 ArF 엑시머 레이저와 거의 동일한 파장이 되는 자외광이 얻어지고, 발진 파장을 1.57 ∼ 1.58 ㎛ 의 범위 내로 하면 157 ∼ 158 ㎚ 의 범위 내인 10 배 고주파, 즉 F₂레이저와 거의 동일한 파장이 되는 자외광이 얻어진다.

또한 발진 파장을 1.03 ∼ 1.12 ㎛ 의 범위 내로 하면 발생 파장이 147 ∼ 160 ㎚ 의 범위 내인 7 배 고주파가 출력되고, 특히 발진 파장을 1.099 ∼ 1.106 ㎛ 의 범위 내로 하면 발생 파장이 157 ∼ 158 ㎚ 의 범위 내인 7 배 고주파, 즉 F₂레이저와 거의 동일한 파장이 되는 자외광이 얻어진다. 그리고, 단일 파장 발진 레이저로는 이트륨·도프·파이버 레이저를 사용한다. 또한 레이저 플라즈마 광원, 또는 SOR 에서 발생하는 연(軟) X 선 영역, 예를 들어 파장 13.4 ㎚, 또는 11.5 ㎚ 의 EUV(Extreme Ultra Violet)광을 사용하도록 해도 된다.

투영광학계는 축소계는 물론 등배계, 또는 확대계(예를 들어 액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 제조용 노광장치 등)를 사용할 수도 있다. 또한, 투영광학계는 반사 광학계, 굴절 광학계, 및 반사 굴절 광학계 중 어느 것을 사용해도 좋다.

광원으로서 연 X 선 영역에 발진 스펙트럼을 갖는 EUV(Extreme Ultra Violet)광을 발생하는 SOR, 또는 레이저 플라즈마 광원 등을 사용한 축소 투영형 주사 노광장치, 또는 프록시미티 방식의 X 선 주사 노광장치에도 적용할 수 있다. 또한 전자선, 이온 빔 등의 하전입자선을 사용하는 노광장치에도 적용할 수 있다.

반도체 소자의 제조에 사용되는 노광장치는 물론 액정 표시 소자 등을 포함하는 디스플레이의 제조에 사용되는 디바이스 패턴을 유리 플레이트 위에 전사하는 노광장치, 박막 자기 헤드의 제조에 사용되는 디바이스 패턴을 세라믹 웨이퍼 위에 전사하는 노광장치, 촬상 소자 (CCD 등), 마이크로 머신 및 DNA 칩 등의 제조에 사용되는 노광장치, 포토마스크의 제조에 사용되는 노광장치 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.

복수의 렌즈로 구성되는 조명 광학계, 투영광학계를 노광장치 본체에 장착하여 광학 조정을 함과 동시에 다수의 기계 부품으로 이루어지는 레티클 스테이지나 기판 스테이지를 노광장치 본체에 부착하여 배선이나 배관을 접속하고, 나아가 종합 조정 (전기 조정, 동작 확인 등) 을 함으로써 본 실시 형태의 노광장치를 제조할 수 있다. 그리고 노광장치의 제조는 온도 및 청정도 등이 관리되는 청정실 내에서 실시하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스는 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 단계, 이 설계 단계에 기초하여 레티클을 제조하는 단계, 실리콘 재료로 웨이퍼를 제조하는 단계, 상술한 실시 형태의 노광장치 등을 포함하는 리소그래피·시스템에 의해 마스크의 패턴을 웨이퍼에 노광전사하는 단계, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 포함), 검사 단계 등을 거쳐 제조된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 조도계에 전원 공급용 케이블이나 이 조도계에 의한 계측결과를 판독하기 위한 신호 전송용 케이블 등의 각종 케이블을 접속할 필요가 없으므로, 스테이지의 이동시에 이 케이블이 이동의 장해가 되거나,이 케이블에 단선이 발생하는 등의 케이블의 접속에 수반하여 발생되던 문제를 해소할 수 있다. 그 결과, 조도의 계측을 예정된 시간 내에 확실하게 할 수 있게 되어 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 웨이퍼 홀더와 호환적으로 구성한 홀더형 조도계를 구비하였으므로, 상기 효과와 더불어 웨이퍼 홀더의 반송계를 이용하여 조도계의 세팅을 할 수 있어 조도 계측 작업을 더욱 고효율화할 수 있다는 효과가 있다.

본 개시는 2000 년 3 월 24 일에 제출된 일본국 특허출원 제 2000-083627 호, 및 2001 년 1 월 31 일에 제출된 일본국 특허출원 제 2001-023812 호에 포함된주제에 관련되며, 그 개시의 전부는 여기에 참고 사항으로 명백하게 기재되어 있다.

Claims

조명된 마스크로부터의 패턴의 이미지를, 기판 스테이지 상에 지지되는 기판 상에 투영광학계에 의해 투사하기 위한 노광장치의 상기 투영광학계의 결상면에서의 조명광의 조도를 계측하는 조도계측장치에 있어서,

상기 기판 스테이지에 탈착이 자유롭게 부착되는 조도계로서, 조도 검지부 및 상기 조도 검지부에 의한 계측결과를 무선송신하는 송신장치를 갖는, 상기 조도계와,

상기 송신장치에 의해 송신된 계측결과를 포함한 무선 신호를 수신하는 수신장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
제 1 항에 있어서,

상기 조도계는 축전지 및 상기 조명광 중 적어도 일부를 광전변환하여 상기 축전지에 축전하는 광전변환장치를 갖는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
조명된 마스크로부터의 패턴의 이미지를, 기판 스테이지 상에 지지되는 기판 상에 투영광학계에 의해 투사하기 위한 노광장치의 상기 투영광학계의 결상면에서의 조명광의 조도를 계측하는 조도계측장치에 있어서,

상기 조도계는 축전지 및 상기 조명광의 적어도 일부를 광전변환하여 상기 축전지에 축전하는 광전변환장치를 갖는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 기재되어 있는 조도계측장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 4 항에 기재되어 있는 노광장치를 이용하여 디바이스 패턴을 감응기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
마스크에 노광용의 제 1 빔을 조사함과 동시에, 상기 마스크를 통해 상기 제 1 빔으로 기판을 노광하는 노광장치에 있어서,

상기 제 1 빔 또는 상기 기판의 노광이외에 이용되는 제 2 빔에 대해 상대 이동하는 가동체에 설치되고, 상기 제 1 빔 또는 상기 제 2 빔의 적어도 일부를 수광하여 얻은 정보를 무선송신하는 광검출기와,

상기 가동체로부터 분리되어 배치되고, 상기 정보를 수신하는 수신장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 6 항에 있어서,

상기 가동체는, 상기 마스크 또는 상기 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 가동체는, 상기 광검출기에 공급될 에너지를 축적하는 축적장치를 내장하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 빔의 적어도 일부를 수광하여, 상기 축적장치에 축적될 에너지를 생성하는 에너지 생성장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 기재되어 있는 노광장치를 이용하여 디바이스 패턴을 감응기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
기판을 지지하기 위한 기판 홀더와 호환적으로 기판 스테이지에 대하여 탈착 가능하게 구성된 더미홀더에, 조도계측용의 프로브, 상기 프로브에 의한 계측결과를 무선송신하는 송신장치, 및 상기 프로브 및 상기 송신장치에 급전하는 배터리를 설치하여 이루어진 홀더형 조도계를 갖는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
제 11 항에 있어서,

상기 프로브는 상기 더미홀더에 대하여 탈착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
제 11 항에 있어서,

상기 송신장치에 의해 송신된 계측결과를 포함한 무선신호를 수신하는 수신장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
제 11 항에 있어서,

상기 홀더형 조도계는 수광광을 광전변환하여 상기 배터리에 축전하는 광전변환장치를 갖는 것을 특징으로 하는 조도계측장치.
마스크에 노광용의 제 1 빔을 조사함과 동시에, 상기 마스크를 통해 상기 제 1 빔으로 기판을 노광하는 노광장치에 있어서,

상기 기판을 지지하기 위한 기판 홀더가 탈착 가능하게 부착되는 기판 스테이지와,

상기 기판홀더와 호환적으로 상기 기판 스테이지에 대하여 탈착 가능하게 구성된 더미 홀더에, 상기 제 1 빔 또는 상기 제 2 빔 중 적어도 일부를 수광하여 광전변환하는 프로브, 상기 프로브에 의해 얻어진 정보를 무선송신하는 송신장치, 및 상기 프로브 및 상기 송신장치에 급전하는 배터리를 설치하여 이루어진 홀더형 조도계와,

상기 기판 스테이지로부터 분리되어 배치되고, 상기 송신장치에 의해 송신되는 계측결과를 포함한 무선신호를 수신하는 수신장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 15 항에 있어서,

상기 프로브는 상기 더미 홀더에 대하여 탈착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 빔 중 적어도 하나를 수광하여, 상기 배터리에 축적될 에너지를 생성하는 에너지 생성장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 15 항, 제 16 항 또는 제 17 항에 기재되어 있는 노광장치를 이용하여 디바이스 패턴을 감응기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.