TW202125588A

TW202125588A - 曝光裝置以及物品製造方法

Info

Publication number: TW202125588A
Application number: TW109141706A
Authority: TW
Inventors: 伊藤正裕; 畑智康; 有井俊郎; 草柳博一
Original assignee: 日商佳能股份有限公司
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN113050394A; TWI821617B; JP2021105665A; KR20210083168A; JP7361599B2

Abstract

本發明有關曝光裝置以及物品製造方法。曝光裝置具備：照明系統，是對配置於被照明面的遮罩進行照明；投影光學系統，是將前述遮罩的圖像投影到基板；基板載置台，是支承前述基板；感測器，是搭載於前述基板載置台；以及控制部，是控制前述感測器。前述控制部是實施多次檢測處理，檢測處理是使用感測器檢測從配置於前述被照明面的多個標誌選擇的至少2個標誌的成像位置的處理，在前述檢測處理與前述檢測處理之間，實施使搭載有前述感測器的前述基板載置台移動的移動處理。以使在前述移動處理之前的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分和在前述移動處理之後的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分共同的方式，實施前述移動處理中的前述基板載置台的移動。

Description

曝光裝置以及物品製造方法

本發明有關曝光裝置以及物品製造方法。

已知用於測量曝光裝置的投影光學系統的成像特性(例如失真(distortion)、焦點位置等)的幾個方法。在專利文獻1中，記載了曝光裝置的投影光學系統的失真的測量方法。參照圖8，說明專利文獻1記載的測量方法。首先，藉由曝光對塗敷有感光材料的基板100重疊轉印第1標誌101和第2標誌102，使該感光材料顯影。由此，在基板100上形成與第1標誌101對應的標誌和與第2標誌102對應的標誌。之後，藉由使用顯微鏡測量與第1標誌101對應的標誌和與第2標誌102對應的標誌的偏移量，並求解用測量結果製作的連立方程式，能夠得到投影光學系統的失真。根據該方法，能夠去除載置台的驅動誤差的影響，高精度地求出失真。在專利文獻2中，記載不使晶片曝光而測量投影光學系統的成像特性(失真、焦點位置等)的方法。邊照圖9，邊說明專利文獻2記載的測量方法。在專利文獻2記載的測量方法中，如圖9的(a)所示，藉由中間遮罩載置台110保持具有狹縫狀的第1標誌113的中間遮罩112，將具有狹縫狀的第2標誌116的圖案板117配置到晶片載置台111。然後，將曝光光114照射到第1標誌113，將通過第1標誌113後的曝光光114經由投影光學系統115照射到第2標誌116，將通過第2標誌116後的曝光光114用光電感測器118受光。在該狀態下，將晶片載置台111在投影光學系統115的光軸方向(Z方向)、或者與光軸正交的方向(X/Y方向)上驅動。由此，如圖9的(b)所示，得到晶片載置台111的位置和光電感測器118的輸出(光量)的關係。例如，藉由一邊在光軸方向上驅動晶片載置台111一邊用光電感測器118對曝光光進行受光，能夠將光量最大時的晶片載置台111的位置求出為焦點位置。另外，藉由一邊在與光軸正交的方向上驅動晶片載置台111一邊用光電感測器118對曝光光進行受光，能夠求出與投影光學系統正交的方向上的第1標誌113的成像位置(X/Y位置)。藉由對於遮罩上的多個第1標誌113進行這樣的測量，無需進行晶片的曝光以及顯影，而能夠求出投影光學系統的成像特性。進而，在專利文獻2中，如圖10所示，記載了在圖案板120中配置大量的第2標誌123以及大量的光電感測器121，同時進行多個位置處的成像特性的測量。 (現有技術文獻) 專利文獻專利文獻1：日本特開2004-63905號公報專利文獻2：日本特開平8-227847號公報

(發明所欲解決的課題) 然而，在專利文獻1的方法中，需要準備塗敷有感光材料的基板，在進行曝光、顯影之後使用顯微鏡進行測量。因此，在專利文獻1的方法中，在曝光以及顯影中花費相應的時間，所以不適用於定期的測量。另外，為了進行塗敷以及顯影，需要曝光裝置以外的設備。在專利文獻2的方法中，在光電感測器僅有1個的情況下，測量結果受到晶片載置台的驅動誤差的影響。另外，在晶片載置臺上配置大量的光電感測器時，使晶片載置台大型化且使成本增大。本發明提供無需進行曝光以及顯影，而有利於低成本且高精度地測量投影光學系統的成像特性的技術。 (用以解決課題的手段) 本發明的1個側面有關一種曝光裝置，具有：照明系統，對配置於被照明面的遮罩進行照明；投影光學系統，將前述遮罩的像投影到基板；以及基板載置台，支承前述基板，前述曝光裝置具備：感測器，搭載於前述基板載置台；以及控制部，控制前述感測器，前述控制部實施多次檢測處理，該檢測處理是使用前述感測器檢測從配置於前述被照明面的多個標誌選擇的至少2個標誌的成像位置的處理，在前述檢測處理與前述檢測處理之間，實施使搭載有前述感測器的前述基板載置台移動的移動處理。以使在前述移動處理之前的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分和在前述移動處理之後的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分共同的方式，實施前述移動處理中的前述基板載置台的移動。 (發明效果) 根據本發明，提供無需進行曝光以及顯影，而有利於低成本且高精度地測量投影光學系統的成像特性的技術。

以下，參照圖式，詳細說明實施方式。此外，以下的實施方式不限定申請專利範圍所記載的發明。在實施方式中記載了多個特徵，但這些多個特徵未必在發明中全部必需，另外，多個特徵也可以任意地組合。進而，在圖式中，對同一或者同樣的結構附加同一參照編號，省略重複的說明。在圖1中，示出第1實施方式的曝光裝置EX的結構。第1實施方式的曝光裝置EX構成為掃描曝光裝置，但本發明的曝光裝置不限定於掃描曝光裝置，還能夠應用於步進機等。以下，藉由將與曝光裝置EX的投影光學系統的光軸平行的方向設為Z軸、並將與該光軸正交的平面設為XY平面的XYZ坐標系，說明方向以及姿勢。XY平面、X方向以及Y方向還是與投影光學系統的像面平行的方向。曝光裝置EX可以具備照明系統IL、遮罩載置台203、投影光學系統204、基板載置台206以及控制部232。照明系統IL通過照明光(曝光光)210，對配置於被照明面(投影光學系統204的物體面)的遮罩202進行照明。在構成為掃描曝光裝置的曝光裝置EX中，照明系統IL對掃描方向(Y方向)上的尺寸比與掃描方向正交的方向(X方向)上的尺寸小的狹縫狀的被照明區域進行照明。狹縫狀的被照明區域在第1實施方式中是Y方向的尺寸比X方向的尺寸小的矩形區域，但例如也可以是具有圓弧形狀等其他形狀的區域。照明系統IL例如可以包括光源200、和使用來自光源200的光對遮罩202進行照明的照明光學系統201。遮罩載置台203保持遮罩202。藉由鐳射干涉儀或者鐳射尺規等測量器230，測量遮罩載置台203的位置以及姿勢。控制部232根據目標指令值以及由測量器230測量的測量結果，藉由PID運算等，產生用於控制遮罩載置台驅動機構231的控制信號。遮罩載置台驅動機構231依照該驅動信號驅動遮罩載置台203，控制遮罩載置台203的位置以及姿勢。由此，驅動遮罩202。遮罩202的驅動包括為了掃描曝光而在掃描方向(Y方向)上掃描遮罩202的驅動。遮罩載置台203的位置可以包括X方向、Y方向以及Z方向的位置。遮罩載置台203的姿勢可以包括θ(繞Z軸的旋轉)、俯仰(pitch)(繞X軸的旋轉)以及翻滾(roll)(繞Y軸的旋轉)。基板載置台206具有保持基板205的基板卡盤207。基板卡盤207例如可以通過真空吸引保持基板205。藉由鐳射干涉儀或者鐳射尺規等測量器270，測量基板載置台206的位置以及姿勢。控制部232根據目標指令值以及由測量器270測量的測量結果，藉由PID運算等，產生用於控制基板載置台驅動機構271的控制信號。基板載置台驅動機構271依照該驅動信號，驅動基板載置台206，控制基板載置台206的位置以及姿勢。由此，基板205被驅動。基板205的驅動包括為了掃描曝光而在掃描方向(Y方向)上掃描基板205的驅動。基板載置台206的位置可以包括X方向、Y方向以及Z方向的位置。基板載置台206的姿勢可以包括θ(繞Z軸的旋轉)、俯仰(繞X軸的旋轉)以及翻滾(繞Y軸的旋轉)。投影光學系統204將遮罩202中的被照明區域的像投影到基板205。在掃描曝光中，針對被照明區域在掃描方向(Y方向)上掃描遮罩202，與其同步地還在掃描方向(Y方向)上掃描基板205。因此，藉由掃描曝光，將遮罩202的圖案區域的全部區域的像轉印到基板205的感光材料。控制部232例如可以藉由FPGA(Field Programmable Gate Array(可程式設計閘陣列)的簡稱)等PLD(Programmable Logic Device(可程式設計邏輯器件)的簡稱)、或者ASIC (Application Specific Integrated Circuit(專用積體電路)的簡稱)、或者嵌入了程式的通用或者專用的電腦、或者它們的全部或者一部分的組合構成。接下來，說明用於測量投影光學系統204的成像特性的系統。遮罩202如圖2的(b)例示，可以具有第1標誌群220。第1標誌群220可以包括多個第1標誌250。多個第1標誌250可以具有相互相同的形狀。多個第1標誌250可以以預定的排列間距排列。各第1標誌250如圖2的(a)例示，可以包括X方向尺寸大於Y方向尺寸的狹縫標誌(以下稱為H標誌)251、和Y方向尺寸大於X方向尺寸的狹縫標誌(以下稱為V標誌)252。H標誌251是用於測量與Y方向有關的成像特性(失真)的子標誌，可以還理解為在X方向上延伸的子標誌。V標誌252是用於測量與X方向有關的成像特性的子標誌，可以還理解為在Y方向上延伸的子標誌。X方向可以理解為第1方向，Y方向可以理解為與第1方向交叉的第2方向。在圖2中，附加斜線的區域是切斷光的遮光膜。第1標誌群220可以配置成覆蓋或者包含投影光學系統204的物體面中的檢查區域。該檢查區域可以是被照明區域，在該情況下，多個第1標誌250配置於被照明區域。在圖2的(b)的例子中，檢查區域是X方向尺寸為750[mm]、Y方向尺寸為75[mm]的矩形區域，第1標誌250的排列間距可以為25[mm]。X方向的排列間距和Y方向的排列間距也可以相互不同，但在圖2的(b)的例子中相互相同。在圖2的(b)的例子中，Y方向的排列數是4，X方向的排列數是31，合計排列有124個第1標誌250。排列間距以及第1標誌250的個數等的規格可任意地決定。第1標誌群220既可以設置於用於使基板205曝光的遮罩202，也可以設置於與用於使基板205曝光的遮罩202不同的遮罩(測量遮罩)，還可以設置於遮罩載置台203。第1標誌群220例如可以藉由將被圖案化的遮光材料設置到玻璃板來製造。曝光裝置EX可以還具備搭載於基板載置台206的感測器SE。感測器SE可以配置於與基板卡盤207不同的區域。感測器SE如圖2的(c)、(d)例示，可以包括具有多個第2標誌(開口)260的板241，該多個第2標誌(開口)260具有與多個第1標誌250各自的形狀相似的形狀。另外，感測器SE可以包括檢測通過多個第2標誌(開口)260後的光束的多個光電變換部242。多個第2標誌260構成第2標誌群240。板241可以配置成其表面的高度(Z方向的位置)與投影光學系統204的設計上的像面一致。各第2標誌260如圖2的(c)例示，可以包括X方向尺寸大於Y方向尺寸的狹縫標誌(以下稱為H標誌)261、和Y方向尺寸大於X方向尺寸的狹縫標誌(以下稱為V標誌)262。H標誌261是用於測量與Y方向有關的成像特性(失真)的子標誌，可以還理解為在X方向上延伸的子標誌。V標誌262是用於測量與X方向有關的成像特性的標誌，可以還理解為在Y方向上延伸。在圖2的(d)的例子中，Y方向的排列數是2，X方向的排列數是2，合計排列有4個第2標誌260。第2標誌260的排列間距根據第1標誌250的排列間距和投影光學系統204的倍率決定。在第1實施方式中，投影光學系統204是等倍光學系統，第2標誌260的排列間距與第1標誌250的排列間距相同、即是25[mm]。投影光學系統204也可以是縮小光學系統或者放大光學系統，在該情況下，根據投影光學系統204的倍率決定第2標誌260的排列間距。在第1實施方式中，第2標誌群240佔有的區域如圖2的(d)例示，是對25[mm]加上周邊遮光部的程度。因此，第2標誌群240佔有的區域小於第1標誌群220的佔有區域(如圖2的(b)例示，覆蓋750[mm]×75[mm]的區域)。在各第2標誌下，配置有光電變換部242。由各光電變換部242檢測的訊號被提供給控制部232。控制部232能夠將從各光電變換部242提供的訊號、和由測量器270測量的基板載置台206的位置資訊關聯起來取入。在第1實施方式中，針對H標誌261以及V標誌262的組，設置有1個光電變換部242。因此，使用H標誌261(以及H標誌251)的測量、和使用V標誌262(以及V標誌252)的測量在相互不同的定時實施。第1標誌250的H標誌251、V標誌252、以及第2標誌260的H標誌261、V標誌262的配置可以滿足如下的條件。該條件是指，在H標誌251和H標誌261重疊時，V標誌252和V標誌262不重疊，在V標誌252和V標誌262重疊時，H標誌251和H標誌261不重疊。換言之，該條件是指，在使用H標誌251和H標誌261進行測量時，V標誌252和V標誌262不重疊，在使用V標誌252和V標誌262進行測量時，H標誌251和H標誌261不重疊。在圖2的(e)中，例示在使用V標誌252和V標誌262進行測量時，H標誌251和H標誌261不重疊的結構。在第1實施方式中，為了易於理解，說明了像未被投影光學系統204反轉的結構(第1標誌250未對於X方向以及Y方向反轉而投影到投影光學系統204的像面的結構)。在像被投影光學系統204反轉的情況下，第2標誌260與圖像的反轉相匹配地反轉。例如，只要是使像在X方向上反轉的投影光學系統，則設置在X方向上反轉的第2標誌。另外，在第1實施方式中，例示了H標誌以及V標誌的組合，但為了詳細瞭解投影光學系統的特性，例如，也可以追加設置相對掃描曝光中的掃描方向傾斜45度的標誌以及傾斜135度的標誌。在該情況下，也可以採用僅構成第1標誌250的多個標誌的1個標誌和構成第2標誌260的多個標誌的1個標誌相互重疊的配置。另外，在第1實施方式中，針對構成第2標誌260的多個標誌設置共同的1個光電變換部，但也可以針對構成第2標誌260的多個標誌的各個設置個別的光電變換部。在該情況下，能夠對於構成第2標誌260的多個標誌同時進行測量。接下來，說明投影光學系統204的成像特性(失真)的測量方法。控制部232實施多次檢測處理，該檢測處理是使用感測器SE檢測從配置於被照明面(投影光學系統204物體面)的遮罩202的多個第1標誌250選擇的至少2個第1標誌250的成像位置的處理。另外，控制部232在檢測處理與檢測處理之間，實施使搭載有感測器SE的基板載置台206移動的移動處理。在此，對於移動處理中的基板載置台206的移動，以使在該移動處理之前的檢測處理(例如可以理解為第1檢測處理)中從多個標誌250選擇的至少2個標誌250的一部分、和在該移動處理之後的檢測處理(例如可以理解為第1檢測處理之後的第2檢測處理)中從多個標誌250選擇的至少2個標誌250的一部分共同的方式實施。參照圖3進行說明。為便於說明，如圖3的(a)、(b)所示，針對第1標誌250如M11、M12等那樣分配編號，另外，針對第2標誌260如P11、P12等那樣分配編號。首先，控制部232以將遮罩202的第1標誌群220配置於投影光學系統204的檢查區域的方式，控制遮罩載置台203的位置。遮罩載置台203的位置可以維持至投影光學系統204的成像特性的測量結束。接下來，控制部232如圖3的(c)所示，以使第2標誌P11、P12、P21、P22的位置與第1標誌M11、M12、M21、M22的成像位置大致一致的方式，控制基板載置台驅動機構271。此時的基板載置台206的驅動目標位置可以成為與第1標誌M11、M12、M21、M22的設計上的成像位置有對應於失真的測量範圍的距離的偏移的位置。例如，如果失真的測量範圍是±10[um]，則控制部232將第2標誌定位到與設計上的成像位置有10[um]的偏移的位置。對於基板載置台206的Z方向的位置，如果預先得知投影光學系統204的焦點位置，則控制部232以使第2標誌與投影光學系統204的焦點位置一致的方式，控制基板載置台206的位置。在未預先得知投影光學系統204的焦點位置的情況下，控制部232首先以使第2標誌與預設的Z位置(例如設計上的焦點位置等)一致的方式，對基板載置台206進行定位。然後，控制部232在執行測量X、Y方向的成像位置的處理之後，執行在第2實施方式中說明的焦點位置(最佳聚焦位置)的測量處理，在將第2標誌定位到焦點位置之後，再次執行測量X、Y方向的成像位置的處理即可。即，在未預先得知投影光學系統204的焦點位置的情況下，按照X、Y方向的成像位置的粗測量、焦點位置的測量以及將第2標誌定位到焦點位置的定位、X、Y方向的成像位置的精密測量的順序進行測量。在第2標誌被定位到與設計上的成像位置有10[um]的偏移的位置之後，控制部232執行檢測處理。具體而言，控制部232以在被照射照明光210的狀態下在Y方向上掃描驅動基板載置台206的方式，控制基板載置台驅動機構271。如果測量範圍是±10[um]，則掃描驅動的範圍是20[um]。例如，以使第2標誌位於與設計上的成像位置在負方向上有-10[um]的偏移的位置的方式，對基板載置台206進行定位，之後，在正方向上在+20[um]的掃描範圍中掃描驅動基板載置台206即可。在該掃描驅動的期間中，控制部232取入從各光電變換部242提供的訊號和從測量器230提供的基板載置台206的位置資訊。由此，控制部232能夠如圖4的(a)例示，得到表示基板載置台206的Y方向的位置Y和光電變換部242的輸出的關係的資訊。光電變換部242的輸出呈現最大值的基板載置台206的Y方向的位置(PSy)是第1標誌250(H標誌251)的Y方向的成像位置和第2標誌260(H標誌261)的Y方向的位置一致的基板載置台206的Y方向的位置。然後，根據使用第1標誌M11(第1標誌250的H標誌251)的檢測處理的結果，控制部232能夠依照接下來的式子，得到與Y方向有關的測量資料M11y。 M11y=PSy-P11y 在此，將配置於第2標誌P11(第2標誌260)下的光電變換部242的輸出呈現最大值的基板載置台206的Y方向的位置設為PSy，將從基板載置台206的基準位置至第2標誌P11的H標誌261的Y方向的距離設為P11y。測量資料M11y(後述式的δy)與第1標誌M11的成像位置(後述式的dy1)大致相等。但是，測量資料M11y可能包含基板載置台206的位置誤差(後述式的ey、eθ)、第2標誌的製造時的位置誤差(後述式的dy2)、以及光電變換部242的量化誤差(εy)。圖4的(a)例示1個光電變換部242的輸出，但在第1實施方式中，第2標誌群240具有4個第2標誌260(以及4個光電變換部242)。因此，控制部232能夠藉由1次檢測處理，對於4個第1標誌250、即第1標誌M11、M12、M21、M22y，得到測量資料M11y、M12y、M21y、M22y。與上述同樣地，控制部232根據使用第1標誌M11(第1標誌250的V標誌252)的檢測處理的結果，依照接下來的式子，得到X方向的測量資料M11x。 M11x=PSx-P11x 在此，將配置於第2標誌P11(第2標誌260)下的光電變換部242的輸出呈現最大值的基板載置台206的X方向的位置設為PSx，將從基板載置台206的基準位置至第2標誌P11的V標誌262的X方向的距離設為P11x。另外，與M11x同樣地，控制部232能夠對於其他第1標誌M12、M21、M22y，得到M12x、M21x、M22x。對於X方向的測量資料(後述式的δx)，也可能包含基板載置台206的位置的誤差(ex，eθ)、第2標誌的製造時的位置誤差(dx2)、以及光電變換部242的量化誤差(εx)。接下來，控制部232如圖3的(d)例示，執行以使基板載置台206在Y方向上移動的方式控制基板載置台驅動機構271的移動處理。該移動處理中的基板載置台206的移動距離是作為第1標誌250的排列間距的25[mm]。藉由這樣的基板載置台206的移動處理，第2標誌P11、P12、P21、P22與第1標誌M21、M22、M31、M32的成像位置大致一致。而且，藉由與上述同樣的檢測處理，控制部232對於第1標誌M21、M22、M31、M32得到測量資料。接下來，控制部232如圖3的(e)例示，執行以使基板載置台206在X方向上移動25[mm]的移動距離的方式控制基板載置台驅動機構271的移動處理，之後，執行檢測處理。控制部232反復進行如以上的移動處理以及檢測處理。檢測處理的次數在X/Y方向上都成為“測量點數-1”，所以在第1實施方式中，對於Y方向在3種位置、對於X方向在30種位置，合計在90個部位進行與X、Y方向有關的檢測處理。另外，對於1個部位，對於X、Y方向分別得到4個測量資料，所以全部得到90×4×2=720個測量資料。將這些測量資料設為(δx，δy)。控制部232藉由重回歸分析，求解對於如以上所述得到的720個測量資料(δx，δy)，在以下說明的(數學式1)至(數學式11)中代入第1標誌的成像位置而得到的連立方程式。

在此，各變數如以下所述定義。 δx(n)、δy(n)：第n個測量資料 dx1(i)、dy1(i)：第1標誌的成像位置 dx2(j)、dy2(j)：第2標誌的遮罩製造上的位置誤差 ex(l)、ey(l)、eθ(l)：測量時的基板載置台的位置誤差 X2(j)、Y2(j)：第2標誌的位置 εx(n)、εy(n)：光電變換部的量化誤差 SX(l)、SY(l)：測量時的基板載置台的位置 p：配置於遮罩的第2標誌的數量(在第1實施方式中為4) q：測量數(在第1實施方式中為90次)。該連立方程式是一個例子。在上述例子中，將基板載置台206的X、Y方向的正交度、以及驅動倍率設為0來求解，但例如也可以將第2標誌的配置的正交度和排列的倍率設為0來求解，方程式可以與狀況匹配地任意變更。第1標誌的成像位置dx1、dy1包含第1標誌的配置誤差，所以如果預先精密地測量第1標誌的配置誤差，則藉由從成像位置減去配置誤差，能夠更準確地求出投影光學系統的失真。如以上所述，根據第1實施方式，無需進行曝光以及顯影，而能夠高精度地測量投影光學系統204的成像特性(失真)。另外，根據第1實施方式，藉由使用感測器SE以反復進行移動處理以及檢測處理，能夠使感測器SE小於檢查區域的投影區域(將檢查區域通過投影光學系統投影到其像面的區域)，這對低成本化有利。投影光學系統204能夠具備調整成像特性(失真)的調整部，能夠定期或者在任意的定時測量投影光學系統204的成像特性，根據其結果藉由該調整部調整成像特性。以下，說明第2實施方式。未作為第2實施方式言及的事項可以參照第1實施方式。在第1實施方式中，檢測與投影光學系統204的像面平行的方向上的標誌的成像位置，但在第2實施方式中，檢測與投影光學系統204的光軸平行的方向上的標誌的成像位置。在第2實施方式中，一邊在Z方向上驅動基板載置台206，一邊取得光電變換部的輸出。首先，控制部232以使第1標誌250的X、Y方向上的成像位置和第2標誌260的X、Y方向上的位置一致的方式，藉由基板載置台驅動機構271使基板載置台206定位。此時，基板載置台206的X、Y方向的位置可以決定為第2標誌260的X、Y方向的位置與在第1實施方式中測量的第1標誌250的X、Y方向的成像位置一致。在此，在由於投影光學系統204的失真等，構成第2標誌群240的4個第2標誌260未與和它們對應的4個第1標誌250的位置一致的情況下，個別地進行檢測處理即可。在X、Y方向的定位結束之後，控制部232執行檢測處理。在檢測處理中，在第2標誌260的X、Y方向的位置與第1標誌250的X、Y方向的成像位置一致的狀態下，在Z方向上驅動基板載置台206(第2標誌260)。由此，在第2標誌260中第1標誌250的像散焦，通過第2標誌260的光量減少。因此，如圖4的(b)例示，控制部232能夠得到表示基板載置台206的Z方向的位置Z和光電變換部242的輸出的關係的資訊。光電變換部242的輸出呈現最大值的基板載置台206的Z方向的位置(PSz)是第1標誌250的Z方向的成像位置和第2標誌260的Z方向的位置一致的基板載置台206的Z方向的位置。控制部232得到該PSz作為測量資料。該測量資料(後述式的δz)與第1標誌的Z方向的成像位置(dz1)大致相等。但是，可能包含設置有第2標誌260的板241的製造上的高度方向的誤差(dz2)、基板載置台206的位置誤差(ez)、以及光電變換部242的量化誤差(εz)。以下，控制部232與第1實施方式同樣地，反復進行使基板載置台206在X方向和/或Y方向上移動的移動處理、和移動處理之後的檢測處理。由此，在3×30=90個部位的各個部位得到4個測量資料，所以合計得到360個測量資料。控制部232藉由重回歸分析，求解將如以上所述得到的360個測量資料(δz)代入到以下的(數學式21)至(數學式25)而得到的連立方程式。

在此，各變數如以下所述定義。 δz(n)：第n個測量資料 dz1(i)：第1標誌的成像位置 dz2(j)：板的製造上的高度方向的誤差 ez(l)：測量時的基板載置台的Z方向的位置誤差 εz(n)：光電變換部的量化誤差 SX(l)、SY(l)：測量時的基板載置台的位置 p：配置於遮罩的第2標誌的數量(在第2實施方式中為4個標誌) q：測量數(在第2實施方式中為90次) 在第2實施方式中，構成第2標誌群240的第2標誌260的個數是4，與其對應地光電變換部242的個數是4，但其僅為一個例子，也可以採用其他個數。例如，能夠採用如圖5的(a)所示使X方向上的排列數成為3、使Y方向上的排列數成為3的結構。在該情況下，如圖5的(b)、(c)、(d)所示那樣進行測量，測量次數成為X方向=29次、Y方向=2次，每1次9個資料，能夠得到合計522個測量資料。也可以對於基板載置台206的驅動誤差，不僅計算Z方向，而且還分離地計算俯仰方向和翻滾方向的誤差。另外，也可以與曝光裝置的結構以及狀況匹配地變更方程式。另外，在有遮罩202的標誌面的高度方向的誤差的情況下，在計算的焦點位置包含該誤差，所以也可以預先測量遮罩202的面的高度方向的誤差，根據該誤差校正計算結果。如以上所述，根據第2實施方式，無需進行曝光以及顯影，而能夠高精度地測量投影光學系統204的成像特性(焦點位置)。另外，根據第2實施方式，藉由使用感測器SE以反復進行移動處理以及檢測處理，能夠使感測器SE小於檢查區域的投影區域(將檢查區域通過投影光學系統投影到其像面的區域)，這對低成本化有利。以下，說明第3實施方式。未作為第3實施方式言及的事項可以參照第1實施方式。在第3實施方式中，不使用作為光量感測器的光電變換部，而使用影像感測器(二維影像感測器)。在圖6中，示出第3實施方式的曝光裝置EX的結構。在第3實施方式中，代替第2標誌群以及光電變換部而設置有影像感測器300。第3實施方式的曝光裝置EX可以在其他點與第1實施方式的曝光裝置EX相同。在第3實施方式中，無需在得到如圖4的(a)例示的資料的檢測處理中使基板載置台206在X方向或者Y方向上移動，所以能夠縮短檢測處理所需的時間。另外，第3實施方式在如用於評價失真等成像特性的評價點的配置間隔窄的情況等那樣，難以採用第1實施方式的情況下也有用。影像感測器300為了應對標誌的排列間距=25[mm]，例如可以具有約26[mm]見方以上的有效區域(攝像區域)。也可以向基板載置台206配置光學系統，將使形成於投影光學系統204的像面的第1標誌的像縮小或者放大而得到的像形成於影像感測器300的攝像面。影像感測器300的有效區域的尺寸可根據要求規格適宜地變更。為了縮短測量時間，影像感測器300也可以構成為能夠同時對更多的標誌的像進行攝像。以下，說明投影光學系統204的失真的測量方法。首先，控制部232以將影像感測器300定位到能夠對從多個第1標誌250選擇的4個第1標誌250的成像位置進行攝像的位置的方式，控制基板載置台驅動機構271。影像感測器300生成與在其攝像面成像的第1標誌250的光學圖像對應的圖像資料400，提供給控制部232。在圖7的(a)、(b)中示意地示出圖像資料400。圖像資料400包括4個第1標誌250的圖像401。第1標誌250的圖像401包括H標誌的圖像402以及V標誌的圖像403。控制部232藉由處理圖像資料400，決定第1標誌250的X、Y方向的成像位置。圖像資料400的處理例如可以包括將光量最大的位置決定為成像位置的處理。此時，在決定X方向的成像位置時，也可以對從V標誌的圖像403的部分404、405、406分別得到的成像位置進行平均化。另外，在決定Y方向的成像位置時，也可以對從H標誌的圖像402的部分407、408、409分別得到的成像位置進行平均化。能夠對於1個圖像資料400的4個部位分別決定X方向的位置以及Y方向的位置，合計能夠得到8個測量資料。控制部232能夠依照以下的式子，得到第1標誌M11的Y方向的測量資料M11y。 M11y=PSy-ISy+IMGy 在此，將影像感測器300的攝像時的基板載置台206的Y方向的位置設為PSy，將從基板載置台206的基準位置至影像感測器300的中心的距離設為ISy。另外，將處理的結果(從影像感測器300的中心至第1標誌M11的H標誌的成像位置的距離)設為IMGy。然後，反復進行將第1標誌的排列間距(25[mm])作為X、Y方向的移動距離而使基板載置台206移動的移動處理、和之後的檢測處理。由此，對於X方向在30種位置、對於Y方向在3種位置，合計在90個部位進行檢測處理。對於1個部位，對於X、Y方向分別得到4個測量資料，所以全部得到90×4×2=720個測量資料。控制部232藉由重回歸分析，求解對於如以上所述得到的720個測量資料(δx，δy)，在第1實施方式中說明的(數學式1)至(數學式11)中代入第1標誌的成像位置而得到的連立方程式。但是，第3實施方式中的以下的變數如以下所述與第1實施方式不同。 dx2(j)、dy2(j)：由於影像感測器的歪斜引起的測量誤差 X2(j)、Y2(j)：設計上的第1標誌的成像位置(影像感測器的中心座標基準) εx(n)、εy(n)：影像感測器的量化誤差根據第3實施方式，無需進行曝光以及顯影，而能夠高精度地測量投影光學系統204的成像特性(失真)。以下，說明第4實施方式。未作為第4實施方式言及的事項可以參照第2以及第3實施方式。第4實施方式的曝光裝置EX可以具有與第3實施方式的曝光裝置EX同樣的結構。在第4實施方式中，控制部232以使影像感測器300定位到能夠對從多個第1標誌250選擇的4個第1標誌250的成像位置進行攝像的位置的方式，控制基板載置台驅動機構271。接下來，控制部232反復進行向Z方向驅動基板載置台206(影像感測器300)和利用影像感測器300取得圖像。在焦點位置(最佳聚焦位置)處藉由影像感測器300攝像的圖像資料的對比度高，在散焦的位置處藉由影像感測器攝像的圖像資料的對比度低。因此，控制部232檢測藉由影像感測器300攝像的圖像資料的對比度，得到該對比度最高時的基板載置台206的Z方向的位置，作為測量資料。以後，控制部232反復進行將第1標誌的排列間距(25[mm])作為X、Y方向的移動距離而使基板載置台206移動的移動處理、和之後的檢測處理。由此，對於X方向在30種位置、對於Y方向在3種位置，合計在90個部位進行檢測處理。對於1個部位得到4個測量資料，所以全部得到360個測量資料。控制部232藉由求解根據這些測量資料製作的連立方程式，分離為投影光學系統204的焦點位置、基板載置台206的Z方向的驅動誤差、以及影像感測器300的攝像面的高度方向的誤差。在方程式的製作中，能夠使用在第2實施方式中說明的(數學式21)至(數學式25)。但是，第4實施方式中的以下的變數如以下所述與第2實施方式不同。 dz2(j)：影像感測器的攝像面的高度方向的誤差 εz(n)：影像感測器的量化誤差以下，說明使用以上述第1至第4實施方式為代表的曝光裝置製造物品的物品製造方法。一個實施方式的物品製造方法例如適合於製造器件(半導體元件、磁存儲介質、液晶顯示元件等)、濾色片等物品。該製造方法包括：曝光工序，使用上述曝光裝置，使塗敷有感光劑的基板曝光；以及顯影工序，使在曝光工序中曝光的基板顯影。另外，該製造方法可以包括其他公知的工序(氧化、成膜、蒸鍍、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑剝離、切割、鍵合、封裝等)。本實施方式中的物品的製造方法相比於以往，在物品的性能、品質、生產率以及生產成本的至少1個中更有利。發明不限制於上述實施方式，能夠不脫離發明的精神以及範圍而進行各種變更以及變形。因此，為了公開發明的範圍添附申請專利範圍。

EX:曝光裝置 IL:照明系統 SE:感測器 200:光源 202:遮罩 203:遮罩載置台 204:光學系統 205:基板 206:基板載置台 207:基板卡盤 220:第1標誌群 230:測量器 231:遮罩載置台驅動機構 232:控制部 240:第2標誌群 241:板 242:光電變換部 250:第1標誌 251:H標誌 252:V標誌 260:第2標誌 261:H標誌 262:V標誌 270:測量器 271:基板載置台驅動機構 300:影像感測器 400:圖像資料 401:圖像 402:圖像 403:圖像 404,405,406:部分 407,408,409:部分

[圖1]是示出第1實施方式的曝光裝置的結構的圖。 [圖2]是例示標誌的圖。 [圖3]是用於說明第1實施方式的測量方法的圖。 [圖4]是例示光電變換部的輸出和基板載置台的位置的關係的圖。 [圖5]是用於說明依照第1實施方式的測量方法的其他例子的圖。 [圖6]是示出第2實施方式的曝光裝置的結構的圖。 [圖7]是示意地示出第2實施方式的曝光裝置的影像感測器的輸出的圖。 [圖8]是用於說明以往的曝光裝置的圖(專利文獻1)。 [圖9]是用於說明以往的曝光裝置的圖(專利文獻2)。 [圖10]是用於說明以往的曝光裝置的圖(專利文獻2)。

220:第1標誌群

240:第2標誌群

250:第1標誌

260:第2標誌

Claims

一種曝光裝置，具有：照明系統，對配置於被照明面的遮罩進行照明；投影光學系統，將前述遮罩的像投影到基板；以及基板載置台，保持前述基板，前述曝光裝置的特徵在於，具備：感測器，搭載於前述基板載置台；以及控制部，控制前述感測器，前述控制部實施多次檢測處理，該檢測處理是使用前述感測器檢測從配置於前述被照明面的多個標誌選擇的至少2個標誌的成像位置的處理，在前述檢測處理與前述檢測處理之間，實施使搭載有前述感測器的前述基板載置台移動的移動處理，以使在前述移動處理之前的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分和在前述移動處理之後的前述檢測處理中從前述多個標誌選擇的至少2個標誌的一部分共同的方式，實施前述移動處理中的前述基板載置台的移動。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述曝光裝置構成為掃描曝光裝置，前述照明系統對狹縫狀的被照明區域進行照明，前述多個標誌配置於前述被照明區域。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述成像位置的檢測以檢測與前述投影光學系統的光軸正交的方向上的前述成像位置的方式進行。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述成像位置的檢測以檢測與前述投影光學系統的光軸平行的方向上的前述成像位置的方式進行。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述多個標誌具有同一形狀，前述感測器包括：具有多個開口的板，前述多個開口具有與前述多個標誌各自的形狀相似的形狀；以及多個光電變換部，檢測通過前述多個開口後的光束。
如請求項5所記載的曝光裝置，其中，前述多個標誌各自包括第1子標誌以及第2子標誌，前述多個開口各自包括第3子標誌以及第4子標誌，前述第3子標誌以及前述第4子標誌被配置為在前述第1子標誌和前述第3子標誌重疊時前述第2子標誌和前述第4子標誌不重疊，在前述第2子標誌和前述第4子標誌重疊時前述第1子標誌和前述第3子標誌不重疊。
如請求項6所記載的曝光裝置，其中，前述第1子標誌是在第1方向上延伸的標誌，前述第2子標誌是在與前述第1方向不同的第2方向上延伸的標誌。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述感測器包括影像感測器。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述多個標誌以預定的排列間距排列。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述基板載置台包括保持基板的基板卡盤，前述感測器配置於與前述基板卡盤不同的區域。
如請求項1所記載的曝光裝置，其中，前述控制部根據多次的前述檢測處理的結果，得到前述投影光學系統的成像特性。
如請求項11所記載的曝光裝置，其中，前述控制部根據前述成像特性，調整前述投影光學系統的成像特性。
一種物品製造方法，其特徵在於，包括：曝光工序，使用如請求項1至12中任一項記載的曝光裝置使基板曝光；以及顯影工序，使在前述曝光工序中曝光的前述基板顯影，根據在前述顯影工序中顯影的前述基板得到物品。