TW201947330A - 測量設備、曝光設備和製造物品的方法 - Google Patents

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Abstract

揭露了測量設備、曝光設備和製造物品的方法。本發明提供一種測量設備，包括：第一濾光器單元，包括複數個第一濾光器，並且每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過；第二濾光器單元，包括複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光強度並允許光通過；取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在光路上的一個第二濾光器。

Description

測量設備、曝光設備和製造物品的方法
本發明涉及測量設備、曝光設備和製造物品的方法。
近年來，已經要求用於製造半導體裝置的曝光設備實現基板的高覆蓋精度以及微圖案(micropatterning)。由於覆蓋精度一般需要大約1/5的解析度，因此隨著半導體裝置的微構圖案的發展，覆蓋精度的提高變得越來越重要。
加寬用於檢測對準標記的光(檢測光)的波長帶被認為是用於提高覆蓋精度的手段。尤其是，近年來，諸如用可見光取得低對比度和低精度的濾色處理之類的處理增加，從而需要能夠使用包括近紅外光和具有除可見光之外的藍色波長的光(藍色波長光)的寬波長帶的光的位置測量設備。
在位置測量設備中，減光濾光器(neutral density filter)一般用作減光手段，如日本專利特許公開No. 2003-092248和8-292580中所揭露的。日本專利特許公開No. 2003-092248揭露了一種在可旋轉回轉臺上配置具有離散透射率的複數個減光濾光器並且選擇性地使用每個減光濾光器作為具有相同透射率的減光濾光器而不管檢測光的波長帶如何的技術。此外，日本專利特許公開No. 8-292580揭露了一種為檢測光的每個波長帶提供照明光學系統並在每個照明光學系統的光路上配置減光濾光器的技術。
但是，當加寬檢測光的波長帶時，常規的位置測量設備不能準確地降低光強度，從而降低了生產量。這是由於減光濾光器對可見光具有平坦的調光率(dimming rate)但不能相對於藍色波長光或紅外光實現與對可見光的調光率相同的調光率的事實而造成的。因此，即使藉由假設實現與對可見光的調光率相同的調光率而將相同的減光濾光器用於紅外光，對紅外光的調光率實際上也會高於或低於對可見光的調光率。在這種情況下，使用減光濾光器調節(執行光控制)檢測光的光量需要花費時間，從而導致生產量降低。另一方面，將減光濾光器配置在為檢測光的每個波長帶提供的每個照明光學系統的光路上的技術導致光學系統的複雜化、尺寸的增大和成本的增大。
本發明提供了雖然配置簡單但有利於抑制生產量降低的測量設備。
根據本發明的第一態樣，提供了一種用於藉由檢測基板上的標記來測量該基板的位置的測量設備，包括：第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過；第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的該光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
根據本發明的第二態樣，提供了一種用於藉由檢測基板上的標記來測量該基板的位置的測量設備，包括：濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許光通過；以及選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
根據本發明的第三態樣，提供了一種曝光設備，包括：投影光學系統，組態以將光罩(reticle)的圖案投影到基板上；載台，組態以保持該基板；測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，該測量設備包括：第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過；第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；取得單元，組態以取得表示針對已經藉由該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
根據本發明的第四態樣，提供了一種曝光設備，包括：投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到基板上；載台，組態以保持該基板；測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，該測量設備包括：濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；以及選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
根據本發明的第五態樣，提供一種製造物品的方法，包括：使用曝光設備曝光基板，顯影曝光後的該基板，以及從顯影後的該基板製造物品，其中，曝光設備包括：投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到該基板上；載台，組態以保持該基板；測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，該測量設備包括：第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過；第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的該光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
根據本發明的第六態樣，提供一種製造物品的方法，包括：使用曝光設備曝光基板、顯影曝光後的該基板，以及從顯影後的該基板製造物品，其中，曝光設備包括：投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到該基板上；載台，組態以保持該基板；測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，該測量設備包括：濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；以及選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從該複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
參考圖式，根據示例性實施例的以下描述，本發明的其它特徵將變得清楚。
下面將參考圖式描述本發明的較佳實施例。要注意的是，在整個圖式中，相同的標號表示相同的構件，並且將不給出其重複描述。
圖1是示出作為本發明一個態樣的曝光設備100的配置的示意圖。曝光設備100是在基板上形成圖案的光刻設備。曝光設備100包括保持光罩1的光罩載台2、保持基板3的基板載台4、以及照射由光罩載台2保持的光罩1的照明光學系統5。曝光設備100還包括投影光學系統6和控制單元17，投影光學系統6將光罩1的圖案(之影像)投影到由基板載台4保持的基板3上，控制單元17全面地控制曝光設備100的整體操作。
在這個實施例中，曝光設備100是掃描曝光設備(掃描器)，其在掃描方向上同步地掃描光罩1和基板3的同時(即，藉由步進和掃描方法)將光罩1的圖案轉印到基板3。但是，曝光設備100可以是在固定光罩1的同時(即，藉由步進和重複方法)將光罩1的圖案投影到基板3上的曝光設備(步進器)。
在以下描述中，與投影光學系統6的光軸一致的方向(光軸方向)將被定義為Z軸方向。在垂直於Z軸方向的平面中的光罩1和基板3的掃描方向將被定義為Y軸方向。垂直於Z軸和Y軸方向的方向(非掃描方向)將被定義為X軸方向。圍繞X軸、Y軸和Z軸的方向將被分別定義為θX、θY和θZ方向。
照明光學系統5利用均勻照度分佈的光(曝光的光)照射光罩1，更具體而言，照射光罩上的預定照明區域。曝光的光的示例是超高壓汞燈的g射線和i射線、KrF準分子雷射、ArF準分子雷射和F2 雷射。為了製造更小的半導體裝置，可以使用幾nm到幾百nm的極紫外光(EUV光)作為曝光的光。
光罩載台2保持光罩1，並且組態以在垂直於投影光學系統6的光軸的平面中(即，在X-Y平面內)可二維地移動並且在θZ方向上可旋轉。諸如線性馬達之類的驅動設備(未示出)驅動光罩載台2。
反射鏡7配置在光罩載台2上。雷射干涉儀9配置在面向反射鏡7的位置處。雷射干涉儀9即時測量光罩載台2的二維位置和旋轉角度，並將測量結果輸出到控制單元17。控制單元17基於雷射干涉儀9的測量結果控制驅動設備，並且定位由光罩載台2保持的光罩1。
投影光學系統6包括複數個光學元件，並且以預定的投影倍率β將光罩1的圖案投影到基板3上。在這個實施例中，投影光學系統6是具有例如1/4或1/5的投影倍率β的縮小光學系統。
基板載台4包括經由卡盤保持基板3的Z載台、支撐Z載台的X-Y載台、以及支撐X-Y載台的基座。諸如線性馬達之類的驅動設備驅動基板載台4。
反射鏡8配置在基板載台4上。雷射干涉儀10和12配置在面向反射鏡8的位置處。雷射干涉儀10即時測量基板載台4在X軸方向、Y軸方向和θZ方向上的位置，並將測量結果輸出到控制單元17。類似地，雷射干涉儀12即時測量基板載台4在Z軸方向、θX方向和θY方向上的位置，並將測量結果輸出到控制單元17。控制單元17基於雷射干涉儀10和12的測量結果控制驅動設備，並且定位由基板載台4保持的基板3。
光罩對準測量系統13配置在光罩載台2附近。光罩對準測量系統13檢測在由光罩載台2保持的光罩1上設置的光罩基準標記(未示出)並且藉由投影光學系統6檢測在配置在基板載台4上的載台基準板11上設置的基準標記39。
光罩對準測量系統13藉由使用與實際曝光基板3時使用的光源相同的光源來檢測在光罩1上設置的光罩基準標記並且藉由投影光學系統6檢測基準標記39。更具體而言，光罩對準測量系統13藉由影像感測器(例如，諸如CCD相機之類的光電轉換元件)檢測由光罩基準標記和基準標記39反射的光束。基於來自影像感測器的檢測信號來定位(對準)光罩1和基板3。此時，當在光罩1上設置的光罩基準標記和載台基準板11上設置的基準標記39之間調節位置和聚焦時，可以調節光罩1與基板3之間的相對位置關係(X、Y和Z)。
光罩對準測量系統14配置在基板載台4上。光罩對準測量系統14是透射測量系統，並且在基準標記39是透射標記時使用。光罩對準測量系統14藉由使用與實際曝光基板3時使用的光源相同的光源來檢測在光罩1上設置的光罩基準標記和基準標記39。更具體而言，光罩對準測量系統14使用光量感測器檢測已經通過光罩基準標記和基準標記39的透射光。此時，光罩對準測量系統14在X軸方向(或Y軸方向)和Z軸方向上移動基板載台4的同時檢測透射光的光量。因而，可以在光罩1上設置的光罩基準標記與載台基準板11上設置的基準標記39之間調節位置和聚焦。
以這種方式，可以任意地使用光罩對準測量系統13或光罩對準測量系統14來調節光罩1與基板3之間的相對位置關係(X、Y和Z)。
載台基準板11配置在基板載台4的拐角處以與由基板載台4保持的基板3的表面幾乎齊平。載台基準板11可以配置在基板載台4的一個拐角處，或者載台基準板11可以配置在基板載台4的複數個拐角處。
如圖3中所示，載台基準板11包括由光罩對準測量系統13或14檢測的基準標記39，以及由基板對準測量系統16檢測的基準標記40。載台基準板11可以具有複數個基準標記39和複數個基準標記40。基準標記39與40之間的位置關係(X和Y軸方向)被設置為預定的位置關係(即，已知)。要注意的是，基準標記39和40可以是共用標記。
聚焦測量系統15包括：投影系統，其將光傾斜地投影到基板3的表面上；以及光接收系統，其接收由基板3的表面反射的光。聚焦測量系統15測量基板3在Z軸方向上的位置，並將測量結果輸出到控制單元17。控制單元17基於聚焦測量系統15的測量結果來控制驅動基板載台4的驅動設備，並調節基板3在Z軸方向上的位置和由基板載台4保持的基板3的傾斜角度。
基板對準測量系統16包括：照明系統，該照明系統照射在基板3上設置的對準標記19和在載台基準板11上設置的基準標記40；以及光接收系統，其接收來自標記的光束。基板對準測量系統16測量對準標記19的位置和基準標記40的位置，並將測量結果輸出到控制單元17。控制單元17基於基板對準測量系統16的測量結果來控制驅動基板載台4的驅動設備，並且調節由基板載台4保持的基板3在X軸和Y軸方向上的位置。
基板對準測量系統16包括用於基板對準測量系統的聚焦測量系統(AF測量系統)41。與聚焦測量系統15類似，AF測量系統41包括：投影系統，其將光傾斜地投影到基板3的表面上；以及光接收系統，其接收由基板3的表面反射的光。聚焦測量系統15用於投影光學系統6的聚焦，而AF測量系統41用於基板對準測量系統16的聚焦。
一般而言，基板對準測量系統的配置大致分為兩種：離軸對準(OA)測量系統和TTL(透過透鏡對準)測量系統。OA測量系統光學地檢測在基板上設置的對準標記，而無需投影光學系統的干預。TTL測量系統透過使用與曝光之光波長不同的光(非曝光的光)來經由投影光學系統檢測在基板上設置的對準標記。雖然在這個實施例中基板對準測量系統16是OA測量系統，但是本發明並不限制對準檢測方法。例如，當基板對準測量系統16是TTL測量系統時，它透過投影光學系統6檢測在基板上設置的對準標記。除此之外，基本配置與OA測量系統的基本配置相同。
控制單元17由例如包括CPU和記憶體的電腦形成，並且根據儲存在儲存單元中的程式全面地控制曝光設備100的相應單元。在這個實施例中，控制單元17控制將光罩1的圖案轉印到基板3(即，曝光基板3)的曝光處理。在曝光處理中，控制單元17基於例如基板對準測量系統16的測量結果來控制基板載台4的位置。關於基板對準測量系統16，控制單元17控制與調節用於照射在基板3上設置的對準標記19的光的光量相關的處理。如稍後將描述的，例如，控制單元17用作取得單元，其取得表示在減光濾光器板36上設置的複數個減光濾光器中的每一個對於已經通過在波長濾光器板22上設置的相應波長濾光器的光束的波長帶的透射率的透射率資料。控制單元17還用作如下的選擇單元，其從在減光濾光器板36上設置的複數個減光濾光器(第二濾光器)中選擇用於對照射對準標記19的光進行光控制的一個減光濾光器。此外，控制單元17用作如下的選擇單元，其從在波長濾光器板22上設置的複數個波長濾光器中選擇與用於照射對準標記19的光的波長帶對應的一個波長濾光器。
將參考圖3詳細描述基板對準測量系統16。圖3是示出基板對準測量系統16的詳細配置的示意圖。基板對準測量系統16用作藉由檢測在基板3上設置的對準標記19來測量基板3的位置的測量設備。基板對準測量系統16包括光源20、第一電容器光學系統21、波長濾光器板22、第二電容器光學系統23、減光濾光器板36、孔徑光闌板24、第一照明系統25、第二照明系統27和偏振分束器28。此外，基板對準測量系統16包括NA光闌26、λ/4板29、物鏡30、中繼透鏡31、第一成像系統32、彗形像差調節光學構件35、第二成像系統33、波長偏移差調節光學構件37和光電轉換元件34。
光源20發射(輸出)光以照射對準標記19。在這個實施例中，光源20發射可見光(例如，波長為550nm(含)至700nm(含)的光)、藍色波長的光(例如，波長為450nm(含)至550nm(含)的光(藍色波長的光))和紅外光(例如，波長為700nm(含)至1500nm(含)的光)。從光源20發射的光通過第一電容器光學系統21、波長濾光器板22、第二電容器光學系統23和減光濾光器板36，並到達位於基板對準測量系統16的光瞳面(相對於物體面的光學傅立葉轉換面)上的孔徑光闌板24。
波長濾光器板22配置在光源20和光電轉換元件34之間的光路上。使波長帶彼此不同的光束通過的複數個波長濾光器(第一濾光器)配置在波長濾光器板22上。在控制單元17的控制下從複數個波長濾光器中選擇一個波長濾光器，並且將其配置在基板對準測量系統16的光路上。作為詳細配置，在基板對準測量系統16中設置第一驅動單元FDU以驅動波長濾光器板22，以便在光路上選擇性地配置在波長濾光器板22上設置的複數個波長濾光器中的一個波長濾光器。控制單元17控制第一驅動單元FDU基於輸入信號在光路上配置複數個波長濾光器中的一個波長濾光器。要注意的是，第一驅動單元FDU由例如旋轉機構形成，該旋轉機構旋轉其上設置有複數個波長濾光器的回轉台(turret)。如上所述，波長濾光器板22用作第一濾光器單元，其中從複數個波長濾光器中選擇與用於照射在基板3上設置的對準標記19的光的波長帶對應的一個波長濾光器。
波長濾光器板22包括複數個波長濾光器，以便在400nm(含)至1200nm(含)的範圍內選擇用於照射對準標記19的光的波長帶。要注意的是，允許通過複數個波長濾光器中的每一個的光的波長帶的寬度被設置在例如100nm(含)至150nm(含)的範圍內。在這個實施例中，在波長濾光器板22上，配置允許紅外光(紅色波長帶的光)通過的波長濾光器、允許可見光(綠色波長帶的光)通過的波長濾光器、以及允許藍色波長光通過的波長濾光器。在波長濾光器板22上，藉由在波長濾光器之間的切換，能夠選擇用於照射在基板3上設置的對準標記19的光的波長帶。此外，波長濾光器板22可以具有如下的配置：除了預先設置的複數個波長濾光器之外，還可以添加新的波長濾光器。
減光濾光器板36配置在光源20和光電轉換元件34之間的光路(在這個實施例中，是在波長濾光器板22和光電轉換元件34之間的光路)上。在減光濾光器板36上配置降低光強度並允許光通過的複數個不同的減光濾光器。在控制單元17的控制下從複數個減光濾光器中選擇一個減光濾光器，並將其配置在基板對準測量系統16的光路上。作為詳細配置，在基板對準測量系統16中設置第二驅動單元SDU以驅動減光濾光器板36，以便在光路上選擇性地配置在減光濾光器板36上設置的複數個減光濾光器中的一個減光濾光器。要注意的是，第二驅動單元SDU例如由旋轉機構形成，該旋轉機構旋轉其上設置有複數個減光濾光器的回轉台。控制單元17控制第二驅動單元SDU以在光路上配置複數個減光濾光器中的一個減光濾光器。如上所述，減光濾光器板36用作第二濾光器單元，其中從複數個減光濾光器中選擇一個減光濾光器。減光濾光器板36可以具有如下的配置：除了預先設置的複數個減光濾光器之外，還可以添加新的減光濾光器。
圖4是示出減光濾光器板36的配置的示例的視圖。如圖4中所示，減光濾光器板36包括回轉台362和配置在回轉台362上的具有不同調光率(透射率)的複數個減光濾光器364a至364f。減光濾光器364a至364f均由例如包括金屬層的膜形成。此外，減光濾光器板36包括：回轉台362的濾光器孔被覆蓋以完全遮光的部分366，以及在回轉台362的濾光器孔中沒有形成減光濾光器以完全透射的部分368。
圖2僅示出一個減光濾光器板36。但是，例如，藉由設置兩個減光濾光器並組合兩個減光濾光器，能夠更精細地設定調光率。在減光濾光器板36中，用於完全遮光的部分366和用於完全透射的部分368都不是必需的，並且可以應用不形成這種部分的減光濾光器板。例如，為了完全遮光，可以關閉光源20而不是機械地覆蓋回轉台362的濾光器孔。
孔徑光闌板24包括照明σ不同的複數個孔徑光闌。孔徑光闌板24可以藉由在控制單元17的控制下切換要設置在基板對準測量系統16的光路上的孔徑光闌來改變用於照射對準標記19的光的照明σ。孔徑光闌板24可以具有如下的配置：除了預先設置的複數個孔徑光闌之外，還可以添加新的孔徑光闌。
已經到達孔徑光闌板24的光通過第一照明系統25和第二照明系統27被引導到偏振分束器28。在被引導到偏振分束器28的光中，垂直於圖的紙面的S偏振光被偏振分束器28反射，通過NA光闌26和λ/4板29，並被轉換成圓偏振光。已經通過λ/4板29的光經由物鏡30照射在基板3上設置的對準標記19。可以藉由在控制單元17的控制下改變孔徑值來改變NA光闌26的NA。
由對準標記19反射、衍射和散射的光束通過物鏡30，透射通過λ/4板29，並被轉換成平行於圖的紙面的P偏振光。P偏振光經由NA光闌26透射通過偏振光束分光器28。透射通過偏振分束器28的光通過中繼透鏡31、第一成像系統32、彗形像差調節光學構件35、第二成像系統33和波長偏移差調節光學構件37到達光電轉換元件(例如，諸如CCD影像感測器之類的影像感測器)34。到達光電轉換元件34的光在光電轉換元件上形成對準標記19的影像。光電轉換元件34檢測來自對準標記19的光，並且可以延長累積時間直到光的強度超過預定臨限值為止。控制單元17控制光電轉換元件34的累積時間。此外，控制單元17基於來自光電轉換元件34的輸出信號(與在光電轉換元件上形成的對準標記19的影像對應的信號)取得基板3的位置(用作計算單元)。
當基板對準測量系統16檢測到在基板3上設置的對準標記19時，因為抗蝕劑(透明層)被施加(形成)在對準標記19上，所以單色光或窄波長帶的光產生干涉條紋。因此，干涉條紋的信號被添加到來自光電轉換元件34的對準信號，進而不能以高精度檢測對準標記19。一般而言，發射寬波長帶的光的光源用作光源20以減少干涉條紋信號與來自光電轉換元件34的對準信號的相加。
如上所述，基板對準測量系統16使用寬波長帶的光來減少由抗蝕劑造成的干涉條紋。但是，近年來，處置僅允許特定波長的光通過的濾色器的處理(濾色處理)增加。如圖5中所示，濾色器是配置在諸如CCD影像感測器或CMOS影像感測器之類的感測器上的顏色選擇濾光器。藉由使光通過濾色器，感測器的像素可以保持顏色資訊。更具體而言，如圖5中所示，當寬波長的光BL進入濾色器時，只有可以通過濾色器的光PL到達感測器，因此感測器的像素可以保持顏色資訊。
例如，在RGB濾色處理中，如圖6中所示，分別允許紅色波長(R)光、綠色波長(G)光和藍色波長(B)光通過的濾色器在感測器上並列配置。在RGB濾色處理中的設備製造方面，需要經由每個濾色器執行對準，因此需要切換從藍色波長到紅色波長的寬波長帶。
圖7是示出RGB濾色器的透射率的示例的圖。在圖7中，橫坐標表示波長，縱坐標表示透射率。參考圖7，R濾色器對波長為600nm或更大的光具有高透射率，但幾乎不透射波長小於550nm的光。因此，為了經由R濾色器進行對準，有必要使用波長為600nm或更長的光。G濾色器在530nm波長附近具有透射率的峰值。因此，為了經由G濾色器進行對準，有必要使用波長在530nm附近的光或波長為850nm以上的光。此外，B濾色器在450nm波長附近具有透射率的峰值。因此，為了經由B濾色器進行對準，有必要使用波長在450nm附近的光或波長為850nm以上的光。
如上所述，在RGB濾色處理中，有必要使用具有透射通過每個濾色器的波長的光或具有透射通過所有濾色器的850nm或更大波長的光來執行對準。因此，考慮僅使用具有透射通過所有濾色器的850nm或更大波長的光，即，紅外光。但是，在實際處理中，由於除了濾色器之外還覆蓋了各種層，因此取決於干涉條件，僅使用紅外光可能無法取得對比度。因此，在RGB濾色處理中，重要的是藉由選擇具有透射通過濾色器並且使得能夠取得對比度的波長的光來進行對準。
在基板對準測量系統16中，如果切換用於照射對準標記19的光的波長，那麼處理的反射率和光學系統的光譜特性(光源功率、感測器靈敏度、透鏡透射率等)由於波長而改變，從而需要光量調節(光控制)。用於照射對準標記19的光的光控制可以藉由例如在減光濾光器板36上選擇減光濾光器、控制光源20的輸出或控制光電轉換元件34的累積時間來執行。但是，如果切換用於照射對準標記19的光的波長，那麼一般藉由選擇減光濾光器板36上的減光濾光器來執行用於照射對準標記19的光的光控制。這是因為光源20的輸出的控制(電壓調節等)影響光源20的壽命，並且光電轉換元件34的累積時間的控制影響生產量。因此，在頻繁切換用於照射對準標記19的光的波長的處理中，即，在由濾色處理表示的處理中，有必要藉由減光濾光器精細地降低光的光強度來使光量落在可由光電轉換元件34檢測的光量範圍內。
在這個實施例中，如圖4中所示，複數個(多種)減光濾光器364a至364f配置在減光濾光器板36上。圖8是示出減光濾光器364a至364f中的一個減光濾光器的透射率特性的示例的曲線圖。在圖8中，橫坐標表示波長，縱坐標表示透射率。減光濾光器被設計用於無論波長如何都均勻地降低光強度(即，具有均勻的透射率)。但是，在濾色處理中使用的波長帶是寬的，對於這種寬波長帶很難實現具有均勻透射率的減光濾光器。
圖8中所示的減光濾光器是被設計為具有60%的透射率的減光濾光器。但是，如圖8中所示，顯然可見光(波長為600nm的光)的透射率為60%並且藍色波長光(波長為450nm的光)的透射率為62%，這與可見光的透射率在正側分開。另一方面，清楚的是，紅外光(波長為900nm的光)的透射率大約為59%，這與可見光的透射率在負側分開。
在常規技術中，圖8中所示的減光濾光器的透射率對於整個波長帶被設定為60%，因此透射率偏離藍色波長光和紅外光的實際透射率。因此，如果光被切換為藍色波長光或紅外光，那麼可能無法使光量在光電轉換元件34可檢測的光量範圍內，並且可能有必要再次執行光控制，從而降低了生產量。
如圖8中所示，如果僅存在具有透射率從短波長到長波長減小的趨勢的減光濾光器，那麼在考慮該趨勢的情況下使用減光濾光器。更具體而言，考慮藉由假設以可見光的透射率為基準、透射率在短波長側以恒定速率變正並且在長波長側以恒定速率變負來使用減光濾光器。
但是，配置在減光濾光器板36上的減光濾光器的透射率特性實際上變化很大。例如，如圖9中所示，存在被設計為具有10%的透射率的減光濾光器。圖9是示出減光濾光器的透射率特性的示例的曲線圖，其中橫坐標表示波長，縱坐標表示透射率。圖9中所示的減光濾光器對可見光(波長為600nm的光)的透射率為10%，藍色波長光(波長為450nm(含)至550nm(含)的光)的透射率為大約9.9%，其幾乎等於可見光的透射率。另一方面，減光濾光器對於紅外光(波長為900nm的光)具有大約10.7%的透射率，其與可見光的透射率在正側大幅分開。顯然，圖9中所示的減光濾光器具有相對于可見光在長波長側向正側增大的趨勢，並且與圖8中所示的減光濾光器的波長依賴性非常不同。
這個實施例已經說明被設計為具有60%的透射率的減光濾光器和被設計為具有10%的透射率的減光濾光器。但是，還存在被設計為具有高於60%的透射率的減光濾光器和被設計為具有低於10%的透射率的減光濾光器。如上所述，由於配置在減光濾光器板36上的減光濾光器的透射率特性變化，並且調光率的動態範圍寬，因此波長依賴性不總是均勻的。
因此，為了藉由一次光控制操作使用於照射對準標記19的光的光量落入可由光電轉換元件34檢測的光量範圍內(即，避免再次執行光控制)，有必要解決減光濾光器的波長依賴特性問題。減光濾光器的波長依賴性大的原因在於用於照射對準標記19的光的波長帶是寬的，進而難以製造對於該波長帶具有均勻透射率的減光濾光器。可以考慮為用於照射對準標記19的光的每個波長帶提供照明光學系統，並在每個照明光學系統的光路上配置減光濾光器。但是，這不希望地導致光學系統的複雜化、尺寸的增大和成本的增大。試圖改善減光濾光器的對於波長的透射率均勻性導致單個減光濾光器的成本增大。此外，如果用於對準的光的波長帶是寬的，那麼難以使減光濾光器的對於波長的透射率均勻。
為了解決這個問題，這個實施例提供了一種技術，該技術能夠在基板對準測量系統16中實現簡單的光學系統，並且在不再次執行光控制的情況下，使用減光濾光器對從藍色波長到近紅外波長的寬波長帶中的光執行光控制。
圖10是示出由常規曝光設備管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率與波長帶WB1至WB3中的每一個中的實際透射率之間的關係的視圖。要注意的是，減光濾光器ND1具有100%的透射率，並且指示在回轉台的濾光器孔中實際上沒有形成減光濾光器以進行完全透射。在常規的曝光設備中，無論波長如何，即對於所有波長帶WB1至WB3，減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率都被設定為相同的值。在常規的曝光設備中，如果用於對準的光的波長僅在可見光的窄波長帶WB1至WB3中，那麼由曝光設備管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率等於波長帶WB1至WB3中的每一個中的實際透射率。例如，考慮對於波長帶WB1設定570nm(含)至600nm(含)的範圍、對於波長帶WB2設定600nm(含)至630nm(含)的範圍並且對於波長帶WB3設定570nm(含)至630nm(含)的範圍從而將用於對準的光的波長帶限制為可見光的波長帶的一部分的情況。在這種情況下，由曝光設備管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率與波長帶WB1至WB3中的每一個中的實際透射率之間幾乎沒有差異。因此，如果光控制的目標光量範圍(可由光電轉換元件檢測的光量範圍)是70%(含)至90%(含)的範圍，那麼可以藉由使用(切換)減光濾光器ND2、ND3或ND4使光量落入目標光量範圍。
在實際對準中，如果來自基板的光的光量被測量並且是例如50%，那麼參照70%(含)至90%(含)的目標光量範圍是小的，因此切換減光濾光器使得光量落入目標光量範圍內。由於一開始不知道來自基板的光的光量，因此有必要測量光量，然後切換減光濾光器使得光量落入目標光量範圍內。
但是，如上所述，隨著用於對準的光的波長帶從藍色波長到紅外波長變寬，變得不可能維持減光濾光器的透射率的均勻性。因此，如果像常規的曝光設備那樣，無論波長如何都將減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率設定為相同的值，那麼在光控制中會發生誤差。
圖11是示出由常規曝光設備管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率與波長帶WB4至WB6中的每一個中的實際透射率之間的關係的視圖。例如，對於波長帶WB4設定藍色波長(即，450nm(含)至550nm(含)的範圍)，對於波長帶WB5設定可見波長(即，550nm(含)至650nm(含)的範圍)，並且對於波長帶WB6設定紅外波長(即，570nm(含)至630nm(含)的範圍)。在這種情況下，清楚的是，由曝光設備管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率不等於波長帶WB4至WB6中的每一個中的實際透射率。
假設當用藍色波長光照射基板並且經由減光濾光器ND6測量來自基板的光的光量時，取得48%的光量。還假設光控制的目標光量範圍被設定為70%(含)至90%(含)的範圍，並且在光控制中選擇減光濾光器ND2以增大光量。在從減光濾光器ND6切換到減光濾光器ND2時，參照由曝光設備管理的透射率取得90%/50%=1.8倍的光量，取得48%×1.8=86.4%，因此可以使光量落入目標光量範圍內。但是，實際上，在從減光濾光器ND6切換到減光濾光器ND2時，取得92%/48%=1.916倍、即48%×1.916=92%的光量，並且不能使光量落入目標光量範圍內，從而造成光控制的誤差。為了使光量落入目標光量範圍內，有必要將減光濾光器切換到減光濾光器ND3或ND4而不是減光濾光器ND2。首先選擇減光濾光器ND2然後選擇減光濾光器ND3或ND4的序列是無用的，這降低了生產量。如果減光濾光器的數量大並且目標光量範圍窄，那麼可能找不到適合的減光濾光器並且可能無法進行光控制。
在這個實施例中，對於在曝光設備100(基板對準測量系統16)中可選擇的每個波長帶管理減光濾光器的透射率。圖12是示出由根據這個實施例的曝光設備100管理的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率與波長帶WB4至WB6中的每一個中的實際透射率之間的關係的視圖。例如，假設對於波長帶WB4設定藍色波長(即，450nm(含)至550nm(含)的範圍)，對於波長帶WB5設定可見波長(即，550nm(含)至650nm(含)的範圍)，並且對於波長帶WB6設定紅外波長(即，570nm(含)至630nm(含)的範圍)。
在這個實施例中，對於一個減光濾光器，針對曝光設備100中可選擇的所有波長帶中的每一個單獨設定透射率。在曝光設備100中，取得波長帶WB4至WB6中的每一個中的減光濾光器ND1至ND10的透射率並將其儲存在設備中。更具體而言，曝光設備100在改變減光濾光器ND1至ND10中的每一個和波長帶WB4至WB6中的每一個的組合的同時，檢測來自在載台基準板11上設置的基準標記40的光的光量。光電轉換元件34可以檢測來自基準標記40的光的光量，或者可以與光電轉換元件34分開提供檢測來自基準標記40的光的光量的專用感測器。
例如，如果用波長帶WB4中的光照射基準標記40，並且在減光濾光器ND1至ND10之間切換時檢測來自基準標記40的光的光量，那麼取得針對波長帶WB4的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的實際透射率。接下來，如果用波長帶WB5中的光照射基準標記40，並且在減光濾光器ND1至ND10之間切換時檢測來自基準標記40的光的光量，那麼取得針對波長帶WB5的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的實際透射率。此外，如果用波長帶WB6中的光照射基準標記40，並且在減光濾光器ND1至ND10之間切換時檢測來自基準標記40的光的光量，那麼取得針對波長帶WB6的減光濾光器ND1至ND10中的每一個的實際透射率。
表示這樣取得的針對波長帶WB4至WB6中的每一個的減光濾光器ND1至ND10的透射率的透射率資料被儲存在例如控制單元17的儲存單元38中。基於儲存在儲存單元38中的透射率資料，控制單元17從減光濾光器ND1至ND10中選擇用於對用以照射對準標記19的光進行光控制的一個減光濾光器。藉由在設備中管理針對每個波長帶的每個減光濾光器的實際透射率，即使使用寬波長帶中的光用於對準，也能夠以減光濾光器的正確透射率在光控制中降低光強度。
在這個實施例中，使用在載台基準板11上設置的基準標記40取得每個減光濾光器的實際透射率。但是，本發明不限於此。例如，可以使用基板上的標記，只要該標記與基準標記相同即可。但是，如果基板上的標記與基準標記不同，那麼來自標記的光束之間的光量差異變為誤差，因此較佳地使用與基準標記相同的標記。
在圖10、11和12中，減光濾光器ND1至ND10中的每一個的透射率的步長為10%。但是，實際上，透射率由在減光濾光器板36上設置的減光濾光器判定，並且可以設定得比10%更精細。要注意的是，在光控制中，除了使用減光濾光器之外，還可以控制光源20的輸出和光電轉換元件34的累積時間中的至少一個。如上所述，光源20的輸出和光電轉換元件34的累積時間中的至少一個由控制單元17控制。因此，控制單元17還用作對通過波長濾光器板22和減光濾光器板36的光執行光控制以照射對準標記19的光控制單元。
作為根據這個實施例的曝光設備100中的光控制的比較示例，將描述常規曝光設備中的光控制。圖13是用於說明常規曝光設備中的光控制的流程圖。在步驟S1002中，例如，檢測來自在基板上設定的標記的光的光量。在步驟S1004中，基於在步驟S1002中檢測到的光量和在該設備中管理的每個減光濾光器的透射率，選擇(決定)用於使光量落入目標光量範圍內的光控制的減光濾光器。在步驟S1006中，將在步驟S1004中選擇的減光濾光器配置在基板對準測量系統的光路上，並且判定來自基板上的標記的光的光量是否落入目標光量範圍內。如果來自基板上的標記的光的光量落在目標光量範圍之外，那麼處理移動到步驟S1004以重新選擇要用於光控制的減光濾光器。另一方面，如果來自基板上的標記的光的光量落入目標光量範圍內，那麼光控制結束。
將參考圖11詳細描述圖13中所示的每個步驟。例如，假設選擇減光濾光器ND10，並且來自在基板上設置的標記的光的光量為10%。假設目標光量範圍為70%至80%，那麼光量需要增大7至8倍以落入目標光量範圍內。為此，選擇在設備中被管理為具有80%的透射率的減光濾光器ND3。藉由選擇減光濾光器ND3，光量應當增大8倍(80%/10%)。但是，考慮到減光濾光器ND3和ND10針對波長帶WB1的實際透射率，光量增大10.25倍(82%/8%)。因此，10%的光量增大10.25倍達到102.5%，其落在目標光量範圍之外。
為了減少光量，重新選擇減光濾光器ND4。但是，由於減光濾光器ND4針對波長帶WB1的實際透射率為72%，因此光量增大9倍(72%/8%)，其落在目標光量範圍之外。因此，為了進一步減少光量，重新選擇減光濾光器ND5。由於減光濾光器ND5針對波長帶WB1的實際透射率為62%，因此光量增大7.75倍(62%/8%)，其落入目標光量範圍內。如上所述，在常規的曝光設備中，由於在設備中被管理的減光濾光器的透射率與實際透射率不同，因此不能藉由一次光控制操作使光量落入目標光量範圍內，並且可能需要再次進行光控制。
圖14是用於說明根據這個實施例的曝光設備100中的光控制的流程圖。在步驟S102中，在改變複數個波長濾光器中的每一個和複數個減光濾光器中的每一個的組合的同時，檢測來自在載台基準板11上設定的基準標記40的光的光量。在步驟S104中，基於在步驟S102中檢測到的光量，取得表示針對已經通過在波長濾光器板22上設置的波長濾光器的光束的波長帶的、在減光濾光器36上設置的複數個減光濾光器中的每一個的透射率的透射率資料。如上所述，透射率資料儲存在控制單元17的儲存單元38中。在步驟S106中，取得關於用於照射對準標記19的光的波長帶的波長帶資料(即，指定與用於照射對準標記19的光的波長帶對應的一個波長濾光器)。在步驟S110中，檢測來自在基板3上設定的對準標記19的光的光量。在步驟S112中，從在減光濾光器板36上設置的複數個減光濾光器中選擇(判定)用於光控制的減光濾光器。更具體而言，基於在步驟S104中取得的透射率資料和在步驟S110中檢測到的光量，選擇用於進行光控制以使得與在步驟S106中取得的波長帶資料對應的波長帶中的光的光量落入目標光量範圍內的減光濾光器。
將參考圖12詳細描述圖14中所示的每個步驟。例如，假設選擇減光濾光器ND10，並且來自在基板3上設置的對準標記19的光的光量為10%。假設目標光量範圍為70%至80%，那麼光量需要增大7至8倍以落入目標光量範圍內。考慮用於照射對準標記19的光的波長帶是波長帶WB1的情況。在這種情況下，參照在曝光設備100中取得的透射率資料，減光濾光器ND10對於波長帶WB1具有8%的透射率。因此，為了將光量增大7到8倍，選擇對於波長帶WB1具有62%的透射率的減光濾光器ND5。藉由選擇減光濾光器ND5，光量增大7.75倍(62%/8%)到77.5%(10%×7.75)。如上所述，在這個實施例中，取得表示針對在曝光設備100中可選擇的每個波長帶的、每個減光濾光器的實際透射率的透射率資料，並且基於透射率資料選擇要用於光控制的減光濾光器。因此，可以藉由一次光控制操作使來自對準標記19的光的光量落入目標光量範圍內。
在這個實施例中，取得表示針對在曝光設備100中可選擇的每個波長帶的、每個減光濾光器的實際透射率的透射率資料。但是，本發明不限於此。例如，如果在取得透射率資料之前取得波長帶資料，那麼可以取得表示不是針對在曝光設備100中可選擇的每個波長帶而是針對與該波長帶資料對應的波長帶的、每個減光濾光器的透射率的透射率資料。這可以縮短取得透射率資料所花費的時間。
這個實施例已經例示了包括回轉台362和減光濾光器364a至364f的減光濾光器板36，每個減光濾光器364a至364f由包括金屬層的膜形成。但是，本發明不限於此。例如，減光濾光器板36可以由圖15中所示的減光濾光器板43代替。減光濾光器板43包括回轉台432和配置在回轉台432上並由具有不同開口率的機械網格形成的減光濾光器434a至434d。藉由由具有不同厚度和格線節距的機械網格形成減光濾光器434a至434d，可以改變分別通過減光濾光器434a至434d的光束的光量的限制率。
在圖15中所示的減光濾光器板43中，分別通過減光濾光器434a至434d的光束的衍射光束由形成減光濾光器434a至434d的機械網格的格線的節距產生。由於衍射光束的衍射角根據通過減光濾光器434a至434d的光束的波長而變化，因此，如果衍射角大，那麼已經通過減光濾光器434a至434d的光束可能不被在減光濾光器43的後續階段的光學系統捕獲。在由機械網格形成的減光濾光器中，由於不僅單純的面積比而且因節距造成的衍射角受到波長的影響，並且與在後續階段的光學系統的捕獲角度存在關係，因此難以使對於每個波長帶的透射率均勻。因此，取得表示針對在曝光設備100中可選擇的每個波長帶的、每個減光濾光器的實際透射率的透射率資料並且基於透射率資料選擇要用於光控制的減光濾光器是非常有效的。
此外，減光濾光器板36可以由圖16中所示的漸變減光濾光器44代替。由於減光濾光器44藉由連續地連接具有不同透射率的濾光器區域而形成，因此透射率取決於光入射位置而改變。因此，藉由控制減光濾光器44對入射光的位置，可以調節減光濾光器44的透射率。圖16所示的減光濾光器44例如是其中心處的透射率高並且其透射率朝著周邊連續減小的減光濾光器。因此，當期望取得高透射率時，減光濾光器44被定位成使得光進入減光濾光器44的中心附近。
對於從藍色波長到紅外波長的寬波長帶，圖16中所示的減光濾光器44難以實現均勻的透射率。因此，取得表示針對在曝光設備100中可選擇的每個波長帶的、每個減光濾光器的實際透射率的透射率資料並且基於透射率資料選擇要用於光控制的減光濾光器是非常有效的。
存在各種形式的漸變減光濾光器。例如，存在透射率在旋轉方向上連續改變的減光濾光器，以及如圖17中所示的透射率從矩形的一端到另一端連續改變的減光濾光器45。這種漸變減光濾光器也可適合用作減光濾光器36。
根據本發明實施例的製造物品的方法對於製造諸如裝置(半導體裝置、磁儲存媒體、液晶顯示元件等)、濾色器、光學部件或MEMS之類的物品是較佳的。這種製造方法包括：藉由使用根據上述實施例的曝光設備100曝光塗有光敏劑的基板的步驟，和顯影曝光後的光敏劑的步驟。使用顯影後的光敏劑的圖案作為遮罩對基板進行蝕刻步驟和離子注入步驟，從而在基板上形成電路圖案。藉由重複諸如曝光、顯影和蝕刻步驟之類的步驟，在基板上形成由複數個層形成的電路圖案。在後續步驟中，對其上已形成電路圖案的基板執行劃片(處理)，並執行晶片的安裝、接合和檢查步驟。製造方法還可以包括其它已知步驟(氧化、沉積、氣相沉積、摻雜、平坦化、抗蝕劑去除等)。根據這個實施例的物品製造方法在物品的性能、品質、產率和生產成本中的至少一個方面優於常規方法。
根據這個實施例，曝光設備100藉由檢測來自基準標記40的光的光量來取得每個減光濾光器的透射率資料。但是，控制單元17可以取得由外部測量設備等取得的透射率資料。
雖然已經參考示例性實施例描述了本發明，但是應當理解的是，本發明不限於所揭露的示例性實施例。所附申請專利範圍的範圍應被賦予最廣泛的說明，以涵蓋所有這些修改以及等同的結構和功能。
1‧‧‧光罩
2‧‧‧光罩載台
3‧‧‧基板
4‧‧‧基板載台
5‧‧‧照明光學系統
6‧‧‧投影光學系統
7、8‧‧‧反射鏡
9‧‧‧雷射干涉儀
10、12‧‧‧雷射干涉儀
11‧‧‧載台基準板
13、14‧‧‧光罩對準測量系統
15‧‧‧聚焦測量系統
16‧‧‧基板對準測量系統
17‧‧‧控制單元
19‧‧‧對準標記
20‧‧‧光源
21‧‧‧第一電容器光學系統
22‧‧‧波長濾光器板
23‧‧‧第二電容器光學系統
24‧‧‧孔徑光闌板
25‧‧‧第一照明系統
26‧‧‧NA光闌
27‧‧‧第二照明系統
28‧‧‧偏振分束器
29‧‧‧λ/4板
30‧‧‧物鏡
31‧‧‧中繼透鏡
32‧‧‧第一成像系統
33‧‧‧第二成像系統
34‧‧‧光電轉換元件
35‧‧‧彗形像差調節光學構件
36、43‧‧‧減光濾光器板
37‧‧‧波長偏移差調節光學構件
38‧‧‧儲存單元
39、40‧‧‧基準標記
41‧‧‧AF測量系統
44‧‧‧漸變減光濾光器
45‧‧‧減光濾光器
100‧‧‧曝光設備
362、432‧‧‧回轉台
364a-364f、434a-434d‧‧‧減光濾光器
366‧‧‧完全遮光的部分
368‧‧‧完全透射的部分
BL、PL‧‧‧光
FDU‧‧‧第一驅動單元
SDU‧‧‧第二驅動單元
S1002、S1004、S1006、S102、S104、S106、S110、S112‧‧‧步驟
圖1是示出作為本發明一個態樣的曝光設備的配置的示意圖。
圖2是示出配置在基板臺上的載台基準板的配置的視圖。
圖3是示出基板對準測量系統的詳細配置的示意圖。
圖4是示出減光濾光器板的配置的示例的視圖。
圖5是用於說明濾色器的視圖。
圖6是示出RGB濾色器的視圖。
圖7是示出RGB濾色器的透射率的示例的曲線圖。
圖8是示出減光濾光器的透射率特性的示例的曲線圖。
圖9是示出減光濾光器的透射率特性的示例的曲線圖。
圖10是示出由常規曝光設備管理的每個減光濾光器的透射率與實際透射率之間的關係的視圖。
圖11是示出由常規曝光設備管理的每個減光濾光器的透射率與實際透射率之間的關係的視圖。
圖12是示出由根據實施例的曝光設備管理的每個減光濾光器的透射率與實際透射率之間的關係的視圖。
圖13是用於說明常規曝光設備中的光控制的流程圖。
圖14是用於說明根據實施例的曝光設備中的光控制的流程圖。
圖15是示出減光濾光器板的配置的示例的視圖。
圖16是示出減光濾光器的配置的示例的視圖。
圖17是示出減光濾光器的配置的示例的視圖。

Claims (18)

  1. 一種用於藉由檢測基板上的標記來測量該基板的位置的測量設備，包括： 第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過； 第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的該光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過； 取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及 選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，選擇單元從該複數個第一濾光器中選擇與要用於照射該標記的光的波長帶對應的該一個第一濾光器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，該選擇單元選擇該一個第二濾光器以使得通過該一個第二濾光器從而照射該標記的該光的該光量落入該影像感測器可檢測的光量範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括： 基準標記，配置在配置有該基板的表面上；以及 感測器，組態以檢測光量， 其中，該取得單元藉由在改變該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器與該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的組合的同時、用已經通過該組合的該第一濾光器和該第二濾光器的光來照射該基準標記並且由該感測器檢測來自該基準標記的光的光量，取得該資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，在測量該基板的位置之前，該取得單元取得該資料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，該第一濾光器單元包括該複數個第一濾光器以便選擇在400nm(含)至1200nm(含)的範圍內的用於照射該標記的該光的波長帶。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的寬度落入100nm(含)至150nm(含)的範圍內。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括：光控制單元，該光控制單元組態以藉由控制該光源的輸出和該影像感測器的累積時間中的至少一個來執行對已經通過該一個第一濾光器的光的光控制。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器由包括金屬層的濾光器形成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，該複數個第二濾光器由具有不同開口率的網格形成。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中，藉由連續地彼此連接來提供該複數個第二濾光器。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括： 第一驅動單元，組態以驅動該第一濾光器單元以在該光路上選擇性地配置該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器； 第二驅動單元，組態以驅動該第二濾光器單元以在該光路上選擇性地配置該複數個第二濾光器中的一個第二濾光器；以及 控制單元，組態以基於輸入信號，控制該第一驅動單元以便將該一個第一濾光器配置在該光路上，並控制該第二驅動單元以便在該光路上配置由選擇單元選擇的該一個第二濾光器。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括：計算單元，該計算單元組態以基於來自該影像感測器的輸出信號來取得該基板的位置。
  14. 一種用於藉由檢測基板上的標記來測量該基板的位置的測量設備，包括： 濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；以及 選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從該複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
  15. 一種曝光設備，包括： 投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到基板上； 載台，組態以保持該基板； 測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及 控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置， 該測量設備包括： 第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過； 第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的該光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過； 取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及 選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
  16. 一種曝光設備，包括： 投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到基板上； 載台，組態以保持該基板； 測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及 控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置， 該測量設備包括： 濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；以及 選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從該複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
  17. 一種製造物品的方法，包括： 使用曝光設備曝光基板， 顯影曝光後的該基板；以及 從顯影後的該基板製造物品， 其中，該曝光設備包括： 投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到該基板上； 載台，組態以保持該基板； 測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及 控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，並且 該測量設備包括： 第一濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第一濾光器，該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器組態以允許具有不同波長帶的光通過； 第二濾光器單元，包括配置在該光源和該影像感測器之間的該光路上的複數個第二濾光器，並且每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過； 取得單元，組態以取得表示針對已經通過該複數個第一濾光器中的每個第一濾光器的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料；以及 選擇單元，組態以基於由該取得單元取得的資料，從該複數個第二濾光器中選擇與該複數個第一濾光器中的一個第一濾光器一起配置在該光路上的一個第二濾光器。
  18. 一種製造物品的方法，包括： 使用曝光設備曝光基板， 顯影曝光後的該基板；以及 從顯影後的該基板製造物品， 其中，曝光設備包括： 投影光學系統，組態以將光罩的圖案投影到該基板上； 載台，組態以保持該基板； 測量設備，組態以藉由檢測該基板上的標記來測量該基板的位置；以及 控制單元，組態以基於該測量設備的測量結果來控制該載台的位置，並且 該測量設備包括： 濾光器單元，包括配置在組態以輸出用於照射該標記的光的光源和組態以捕獲該標記的影像感測器之間的光路上的複數個第二濾光器，該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器組態以降低光的光強度並允許該光通過；以及 選擇單元，組態以取得表示針對要用於照射該標記的光的波長帶的、該複數個第二濾光器中的每個第二濾光器的透射率的資料，並且基於該資料從該複數個第二濾光器中選擇用於對用以照射該標記的該光的光控制的一個第二濾光器。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10757340B2 (en) 2018-03-09 2020-08-25 Pony Ai Inc. Adaptive filter system for self-driving vehicle
JP2020041859A (ja) * 2018-09-07 2020-03-19 キオクシア株式会社 位置計測方法、位置計測装置および半導体装置の製造方法
JP7361599B2 (ja) * 2019-12-26 2023-10-16 キヤノン株式会社 露光装置および物品製造方法
JP2022117091A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法
JP7238041B2 (ja) * 2021-07-29 2023-03-13 キヤノン株式会社 計測装置、計測方法、基板処理装置、および物品の製造方法
JP7410625B2 (ja) 2021-09-28 2024-01-10 キヤノン株式会社 照明装置、計測装置、基板処理装置、および物品の製造方法
CN113960804B (zh) * 2021-10-21 2023-08-08 四川大学 一种连续光谱色温合成装置及合成方法
CN114211629B (zh) * 2022-02-21 2022-05-24 沈阳和研科技有限公司 双轴划片机的y轴精度对准组件及对准方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2569711B2 (ja) * 1988-04-07 1997-01-08 株式会社ニコン 露光制御装置及び該装置による露光方法
JP3379200B2 (ja) * 1994-03-25 2003-02-17 株式会社ニコン 位置検出装置
JPH08292580A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Canon Inc 露光装置
JP2000031015A (ja) 1998-07-13 2000-01-28 Nikon Corp 位置検出方法、位置調整方法、走査露光方法及び走査型露光装置並びにデバイス製造方法
DE19858206C2 (de) * 1998-12-17 2001-10-11 Leica Microsystems Verfahren zur Anpassung von Anregungsintensitäten bei einem Multiband-Fluoreszenz-Mikroskop und Multiband-Fluoreszenz-Mikroskop zur Durchführung des Verfahrens
JP2003092248A (ja) 2001-09-17 2003-03-28 Canon Inc 位置検出装置、位置決め装置及びそれらの方法並びに露光装置及びデバイスの製造方法
JP3903761B2 (ja) 2001-10-10 2007-04-11 株式会社日立製作所 レ−ザアニ−ル方法およびレ−ザアニ−ル装置
JP3826047B2 (ja) * 2002-02-13 2006-09-27 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法
JP5630627B2 (ja) 2009-02-27 2014-11-26 株式会社ニコン 検出方法、光学特性計測方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP2011040523A (ja) 2009-08-10 2011-02-24 Canon Inc 露光装置、及びそれを用いたデバイスの製造方法
CN102096325B (zh) * 2009-12-10 2013-01-16 上海微电子装备有限公司 光强衰减装置及其衰减方法
JP2012018112A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Ricoh Co Ltd 静電潜像計測装置、静電潜像計測方法及び静電潜像計測プログラム
JP5346985B2 (ja) * 2011-05-10 2013-11-20 キヤノン株式会社 計測装置、露光装置、デバイスの製造方法及び計測方法
JP5162006B2 (ja) * 2011-06-01 2013-03-13 キヤノン株式会社 検出装置、露光装置、および、デバイスの製造方法

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