TW588411B - Position measuring method, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

Description

玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於透過觀察系統拍攝形成於物體上之標記 ，依據該拍攝結果，來量測關於標記位置之位置資訊的位 置量測方法，特別是關於在半導體元件及液晶顯示元件等 凡件之所使用之曝光方法及制於曝光裝置之方法。 【先前技術】 半導體70件、液晶顯示元件等之電子元件的製造步驟 ，係一邊進行製程處理，一邊在基板（晶圓及玻璃板等）上 以既定之位置關係重疊形成多數層之電路圖案。因此，在 以曝光裝置將第2層以後之電路圖案曝光於基板上時，需 將光罩（或標線片）的圖案與已經形成於基板上之圖案，作 高精密度的位置對準（al ignment)。 在基板（含光罩）上形成位置對準用之標記，量測該標 圮位置的位置資訊，依據此位置資訊進行上述位置對準。 作為對標記之位置量測技術，有使用以鹵素燈等為光 源之波長頻寬大的光線及曝光用光之照明光，來照射基板 上之標記，使用CCD攝影機等之攝影機構將該光學像轉換 為影像訊號’依據該影像訊號來量測標記之位置資訊的 FIA(Field Image Alignment)方式或者 VRA(Vide〇 Reticle A1 i gninent)方式，將雷射光照射於基板上的標記，利用因 才示§己而繞射或散射之光線’來量測標記之位置資訊的 LSA(Laser Step Alignment)方式；以及將頻率猶微改變之 588411 雷射光從2個方向照射基板上之標記，或者將雷射光垂直 =射於標記，干涉所產生之2個繞射光，從其相位來量測 杯 °己之位置資訊的 LIA(Laser Interferometric A1 ignment)方式。

且上述位置量測技術中，FIA方式及VRA方式等，使用 拍攝機構之觀察系、统的位置量測方& ’其《學分解能 又Ν· A.(數值孔徑）及光線波長的影響很大。亦即，Ν· A. 越大’或光線波長越小，光學分解能力即越好。因此，採 用上=觀察系統之位置檢測方法，對於既定波長的光線， 為:此以較向精度來量測標記之位置資訊，需要提高觀察 用光學系統的倍率，相對像素尺寸加大形成於拍攝面上之 標記的光學影像，以加大N.A.。 可疋’若提高觀察用之光學系統的倍率時，該光學秀 統之觀察視野會相對物體變小，因此隨著基板上之標記^ Z狀=同，有時會發生只能拍攝到標記之一部分的情形。

又左:易產生觀察視野從標記偏移而無法觀察標記的情开 :奴者製程條件之不同，不易重新變更標記之形狀，該库 決方法成為一大課題。 双rfq言 標記不易對準於觀察視野内 本發明，係有鑒於上述情形，其目的在提供一種 在透過觀察視野亦只能觀察到標記之一部分、或標記 、、于内時，亦能正破地量測該標記之位置資訊的 測量方法。 ^ ^ 7 種能提高產能之曝 又，本發明之另—目的，在提供一 光方法及元件製造方法。 【發明内容】 本發明之位置量測方法，在 ^ ^ *係透過觀察系統拍攝形成於 物體上之標記（M)，依據該拍攝 攝〜果，量測關於該標記（M) 之位置的位置資訊，其特徵在 ^化、 令做在於·觀察系統，具有可觀察 才示圮（M)之一部分卻無法觀家 ,DT? N 規务§己（Μ)之整體的觀察視野 (PFx，PFy)，透過觀察系統 觀察視野（PFx，PFy)，以至 少包含一個能觀察部分 、“ 1 己⑷之區域的方式，來拍攝基 板上之複數個區域（S1 s ^ ,C1 0 ， ’ M，…），根據拍攝複數個區 =(=2,S3,…）之結果，特定出所拍攝之前述標記⑷ …)V究竟係前述標記(M)的哪一部分，並根據拍攝 部分的結果及該特定出的結果，求出標記〇〇 之位置資訊。 藉由==财法，即使在觀察視野偏離標記時，亦可 一 之複數個區域，而在該複數個區域中至少 &」二Φ拍攝到標記之一部分。然I，依據拍攝複數個 八。 出该輮圮之一部分究竟為標記之哪一部 &七依據4特定出的結果與拍攝標記之一部分的結 果，即-求出標記全體之位置資訊。

其結果，B ^ ，卩使在透過觀察視野亦只能觀察標記之一部 分"、或者*才承士 P 1 τ σ在觀察區域内時，也可正確地量測該標記 之位置資訊。 u 上述位置置測方法，例如，可根據複數個區域（sl， S3’…）中，標記（M)係觀察到一部分之區域的數目來 、仃上述之特疋步驟，或者，亦可根據複數個區域⑸， S2, S3，_··)中，標記（M)係觀察到一部分之區域彼此的位 置關係來進行上述特定。 又田‘ 5己係包含特徵相異之複數個標記區域（MA1 ^ )彳可根據拍攝標記⑷之一部分的結果，抽出該標 f(M)之4分究竟是具備前述複數個標記區域（MA1〜MA4) 、p個特徵’依據此抽出結果進行上述特定。藉此，可 以更正確地量測標記之位置資訊。 上述位置1測方法中，複數個區域（S1，S2，S3, 4中之相鄰2個區域’最好是在既定方向彼此部分重疊。 糟此’可更為確實的進行上述特定。 rp 上述位置置測方法中，可使觀察系統之觀察視野 S2 S3 邊相對物體移動一邊拍攝複數個區域（Sl， ,^ .)或者，觀察系統具有複數個觀察視野，透過 %:數個觀察㈣來同時拍攝複數個區域⑶ …）亦可。 ’ 使觀察糸統之觀致 數個區域時，可課求！對物體移動一邊拍攝複 觀窣#好π ± ”、裝置機構之簡單化，而在透過複數個 察視野同㈣攝複數個區料，可謀求產能之提昇。 成有圖宏本表明之曝光方法，其特徵在於：上述物體為形 上述位置量測m ί 該光罩之圖案的基板，依據以 '斤量測之該標記之位置資訊，來定位光 V588411 案的像轉印於基板上。 ’其特徵在於，包含使用 之元件圖案轉印至基板上 罩或基板，藉由照明光罩，將圖 又，本發明之元件製造方法 上述曝光方法，將形成於光罩上 的製程。 依據本發明之曝光方法及元件製造方法，即使透過顧 察視野亦只能觀察到標記之一部分，或者標記未在觀察稠 野内時’也可正確地量測該標記之位置資訊。因此，能在 紐時間内將基板或光罩加以定位，而提昇產能。

【實施方式】 以下，參照圖4，說明本發明之實施例。 圖卜係顯示本發明之位置量測方法之一實施例的概 念圖。本例之位置量測方法，係透過具備⑽冑影機之觀 察糸統的觀察視野，來拍攝形成於基板上之標言己M，依據 該拍攝結果’求出標記M之中心位置(標記中心之X座標 及Y座k)。_又，圖中，以實線顯示χ軸用之觀察視野pFx ，以虛線顯不Y軸用之觀察視野PFy。又，以觀察系統内 之既定中心點為原點(〇, 〇)’設定座標軸X、γ。又，、為求 說明之簡;絮’視需要’將+ X軸方向稱為右側，—X軸方 向稱為左側’ +Y軸方向稱為上側，一γ #方向稱為下側 0 圖2 ’係顯示本例中之標記以之構成例。標記M，整體 大致為矩形狀，且具有分別分割於χ軸方向及γ軸方向、 特徵相異之4個標記區域（第丨標記區域ΜΜ，第2標:區 10 588411 域MA2，第3標記區域MA3，及第4標記區域MA4)。此4 個標記區域ΜΑ 1〜MA4，係彼此相隔既定間隔配置。第1及 第4標記區域ΜΑ 1，MA4，其沿Y軸方向延伸之直線狀線圖 案Mly包含在X軸方向以既定間隔週期性排列的標記要素 ;第2及第3標記區域MA2，MA3，其沿X軸方向延伸之直 線狀線圖案MLx，包含在Y軸方向以既定間隔作週期性排 列的標記要素。又，第1標記區域MA1與第4標記區域 MA4，其排列週期（線與空間；L/S)彼此相異，第2標記區 域MA2與第3標記區域MA3，其排列週期亦彼此相異。亦 即，藉由線圖案之延伸方向及其排列週期，附與4個標記 區域MA1〜MA4特徵。此等4個標記區域MA1〜MA4，係在 由鉻等構成之低反射率的背景區域，將高反射率之直線狀 線圖案MLx，Mly設於基板上而構成。 此處，如圖2所示，觀察系統之觀察視野pFx，pFy， 車父上述構成之標記Μ小。具體而言，觀察視野ρρχ，之 一邊長，為矩形狀標記Μ之一邊長Lx、Ly的約1/4。因此 ，即使觀察視野PFx，PFy可觀察標記M之一部分，也無法 觀察標記Μ之整體。因此，本例中，係依據拍攝標記m之

端部的結果，求出標記Μ之中心位置。又，所謂[標記M 之端部]，是指在X軸及γ軸方向分別具有Lx，長度之 標記Μ整體之端部。 圖3Α〜圖3C，係顯示作為標記Μ之端部，以圖％般 拍攝第2標記區域MA2之端部時，所得之影像資料之訊號 波形的一例，圖3A係顯示透過觀察視野pFx所得之X軸用 11 588411 CCD攝衫機的影像訊號波形νΗχ，圖係顯示透過觀察視 野PFy所得之Y軸用CCD攝影機的影像訊號波形VHy。又 軸用CCD攝影機，具備X車由方向之水平掃瞄線，γ軸用 MD攝影機，具備γ軸方向之水平掃瞄線，分別累計與掃 目苗線正交方向之訊號準位加以輸出。 圖3A中，X軸用CCD攝影機的訊號波形νΗχ，包含對 應第2私δ己區域MA2中之線圖案MLx之右端部的波形部 Vxl與對應低反射率之背景區域的無波形部vx2，。同樣 地，圖3B中，γ軸用CCD攝影機的訊號波形VHy，包含對 應第2標記區域MA2之上端部之線圖案MLx的波形部乂乂丄 ，與對應低反射率之背景區域的無波形部Vy2。此時，乂軸 用汛號波幵y VHx中，對應線狀圖案MLx之波形部yxi顯示 在掃瞄方向（X軸方向）有大致一定之訊號準位，相對於此 ，Y軸用訊號波形VHy，於對應線圖案MLx之波形部Vy丨中 ，包含對應線圖案MLx間之空間部分的訊號。由於此空間 部分之訊號，係與無波形部Vy2為同樣程度之低訊號準位 ，所以為區別兩者，無波形部Vy2的條件，為對應線圖案 MLx之波形不包含在較線圖案MLx之排列間隔更長的區間 中〇 當波形部Vxl，Vyl與無波形部Vx2, Vy2被檢測出時 ，即能依據該檢測結果求出標記Μ之端部位置。圖3A〜圖 3C的例中，波形部Vxl，Vyl與無波形部νχ2，Vy2之界線 (對應線狀圖案MLx之最後邊緣的極值）被作為標記％之端 部（X=al、Y=bl)加以求出。然後，求出標記Μ之端部位置 12 即能㈣恩鼻出標記直。固心園儿的 J中’於Χ軸方向’由於在波形部Vxl之右側（+ χ軸方向） 存在無波形部Vx2，因此可知χ軸用⑽攝影機所拍攝之 區域為標記Μ之右端部，於γ軸方向，由於在波形部V" 之上面（+γ軸方向）存在無波形部Vy2，因此可知γ軸用 CCD攝影機所拍攝之區域為標記％之上端部。因此，標記μ 之 X 座標為(al —Lx/2)、γ 座標為(bi_L"2)(Lx :標 °己Μ之X軸方向長度，Ly :標記M之γ轴方 圖2) 〇 乂…、 如前所述，本例中，與標記Μ比較，雖然觀察系統之 ，γ、視野PFx，pFy較小，但依據拍攝標記Μ之端部的結果 攝:以求出標記Μ之中心位置。又，此處，雖係說明了拍 其：：：之第2標記區▲ ΜΑ2之例，但無庸置疑的，拍攝 也广匕払"己區域時的情形亦同樣的可求出標記之中心位置。 說，標記Μ之端部中，藉由拍攝χ軸方向之端部（ 攝：部或左端部)，可求出標記"心之X座標，藉由拍 軸方向之端部（上端部或下端部），可求出標記Μ 之γ座標。 述觀=到圖1，符號ΤΑ，係表示標記Μ之中心可能偏離上 例如，、糸統之原點（〇，〇)的範圍（容許區域）。此種偏離， 其板。係起因於，相對於標記之觀察視野的設置誤差、或 Μ π (或‘"己）的形狀誤差等。本例中，此標記Μ中心之偽 離可能齡圖 旬 記Μ 、 各許區域ΤΑ)比標記Μ大，1邊之長度約為標 、2倍。因此，本例之觀察系統，欲透過觀察視野 13 588411 PFx，PFy來拍攝標圮Μ時，會發生觀察視野ρρχ，ρ”偏 離標記Μ而無法觀察標記μ的情形，甚至，就算以觀察視 野PFx，PFy可觀察到標記μ，標記Μ之端部不一定就會在 該觀察視野PFx，PFy内。 因此，本例之位置量測方法，係透過觀察系統之觀察 視野PFx，PFy，以至少包含—個能觀察標記M端部之區域 的方式，來拍攝基板上之複數個區域。具體而言，係在上 述容許區域TA内，使觀察視野PFx，PFy相對基板以既定 之間隔作步進移動，來拍攝對應各移動位置之基板上的區 域（觀察區域Sl，S2，S3，…）。步進移動之方向，係矩形 容許區域TA的對角方向，對X軸（及γ軸）大致為45度的 斜方向。該觀察視野PFx，PFy之步進移動，係在容許區域 TA内作換位移動並重複複數次，直到獲得可量測標記m之 位置資訊的拍攝結果為止。圖丨中，顯示觀察區域si， S2，S3，…對應觀察系統中，預先設定之觀察視野pFx， PFy之4個移動順序（第1順序〜第4順序）。 圖4,係顯示本例之位置量測方法之整體流程的流程 圖。以下，參照圖4及先前的圖丨，說明本例之位置量測 方法的整體流程。 首先觀察糸統，依據第1順序，在容許區域τα内以 既定間隔使觀察視野PFx，PFy步進移動，以在上述容許區 域TA之中央附近移動，且透過觀察視野ρι?χ，pFy來拍攝 對應各個移動位置之基板上的觀察區域S1〜S7(步驟1〇〇) 。接著，以所拍攝之觀察區域S1〜S7之資料來判定標記Μ 14 二貝Λ疋否為可量測（步驟101)，上述量測若有困難 時，進行接下來之第2順序。 丨貝序如先剷之圖1所示，係使觀察視野pfx， 々y之移動線移至與第丨順序之步進方向垂直的方向，與 第1順序同樣地，使觀察視野PFx，PFy以既定間隔步進移 動來拍攝對應各個移動位置之基板上的觀察區域S8〜 14(V驟1G2) °接著’以所拍攝之觀察區4 S8〜S14之資 料:判疋標記M之位置資訊是否為可量測（步驟1〇3)，上 述里測若有困難時，進行接下來之第3順序。接下來，以 同樣之步驟’進仃帛3順序或進一步的視需要，拍攝對應 ；丨員序之基板上的觀察區域§15〜18，及觀察區域§19 〜S22(步驟 104，1〇5，106)。 又，上述各判定步驟（步驟101，103，105)中，若從 拍，可量測標記M之位置資訊時，即量測標記m之位 置資訊(中心位置)(步驟1〇7)，而不進行根據後面順序的 攝動作如此，在可量測標記Μ之位置資訊時，終止拍 攝動作，即能抑制產能之下降。χ，本例中，最初是觀察 f許區域ΤΑ之中央附近，這是因為，一般而言，考慮到 払圮Μ设置在容許區域TA之中央附近的機率較高之緣故 i而容許區域TA内之複數個觀察區域的觀察順序是可任 $更改的。例如，重複複數次之標記M的位置量測時，在 T許區域TA内之某處（例如左上部分）標記M被觀察的次數 夕時，為了縮短拍攝時間，可先行拍攝該處（例如左上 分）。 15 588411

接著，上述第1〜第4順序，係設定為在容許區域TA 内所觀察到之複數個觀察區域Sl，S2，S3，…之中，至少 有1個觀察區域一定可拍攝到標記Μ之端部。亦即，在觀 察系統中，定出觀察視野PFx，PFy之步進移動量（移動間 隔）及換位移動量，使得至少具備1個可觀察標記Μ端部 之區域。 係放大顯示觀察視野

子。如圖5所示，觀察視野PFx之移動間隔卯係設定成 對X軸方向，透過觀察視野PFx所觀察到之複數個觀察 域中相鄰2個觀察區域的一部分區間Lpx會重疊。又， 2 γ軸方向也是同樣地，觀察視野PFy之移動間隔係 定成’相鄰2個觀察區域的一部分區間_重疊。該重 區間Lpx，Lpy具備之長度為，大於上述標記所具有之線丨 圖案的排列間隔與線寬的加總。如此，相鄰2個區) 之排列係於X軸及γ軸方向一部分重疊，藉此，可以:

確實地拍攝標記M之端部。亦即，例如，觀察視野p/ PFy之界線與標M之端部大致 < ' ’即使不易獲得標…端部的拍攝資::之= :述重叠區間，而能相鄰之觀察區域中拍攝到:記:之具: PFx，PFy，所拍攝到配置在容許區域^進移動之觀察視野 的樣子，顯示出觀察視野PFx，PFy_:各位置的標記Μ 係的各種職例。本例之位置量財^目對位置關 r 就异標記Μ設 16 588411 置在容許區域TA(參照w υ内之任意位置，如前述說明般 域可透過觀察視野PFx，PFy’觀察基板上之複數個觀察區 3 γ1’ S2，S3，…，至少能在1個觀察區域拍攝到標記M 广部。但是，本例之標記M，如用先前的圖2所作之說 月由於4個圖案區域係彼此相距既定間隔而配置，因此 拍攝此圖案區域之間隔部分的影像資料，會顯示與拍攝標 5己Μ之端部的影像資料相似之訊號圖案的傾向。因此，本 =之：置：測方法，係依據拍攝基板上之複數個觀察區域 八^」，···之結果，將作為端部所觀察之標記的-部 :又叹之標記端部）特定為正確之標記Μ =記…心位置。以下，參照圖5〜圖8，詳二 明本例之位置量測方法。 1 圖6Α〜圖6C，係顯示在j個觀察區域中，將 ，：：作為X軸方向及γ軸方向之端部所拍攝之例。亦即 =例:’複數個觀察區域si〜s”之觀察 加作為x軸方向及、方向之端部來 的X軸…轴用之訊號皮 形部與對應背景之無波形部。又中，圖二包含對應標記之波 區域S4中，俜將圖6B之例中，於觀察 甲係將L己Μ之-部分作為乂轴 加以觀察，而於觀察區心5中，係將標記Μ之：:广部 為Υ軸方向之標記端部來加以觀察。又，_ 6 :分作 於觀察區域S4中，係將標記M之—部 歹1中’ 記端部加以觀察，而於觀窣 。刀4 X軸方向之榡 靦察Q域S6巾’則係將標記Μ之 17 588411 一部分作為Y軸方向於 Μ 軚蠕部加以觀察。 將軚圮Μ之一部分 吁 個時，即將該標&記端部加以觀察之區域為！ 部。亦即，圖6A〜@ _ 為確之標記Μ的端 標記Μ之端部時才會發生。— ，、有在正確的觀察到 特定為標記Μ之端部的話，：：：察之標記Μ的-部分可 說明般，可依據該特定之° "用圖3Α〜圖3C所作之 料，來求出標記Μ之中^置及標記Μ之-部分的拍攝資 圖7Α及圖7β，係 -部分作為X軸方向及γ軸固觀察區域中’將標記Μ之 即，圖7…，係在複數 域以及_域如中，將標記V:」二内， 及Y軸方向之端部加以觀 π刀作為X軸方向 區域S3及觀察區域S6 '、 ® 7β之例’係在觀察 將才示δ己Jf之一都八I & ν 向及Υ軸方向之標記端部加以觀察 U '，、、軸方 察區域S4及圖7Β之觀察區域s4: 拍攝圖7Α之觀 與拍攝標記Μ端部之影像，象資料，雖顯示 、豕貝科相似的訊骑 觀察區域外側之觀察區域…、’但在該等 記端部，因此在内側觀窣 τ ° < -部分被觀察為樑 你Π側觀察區域所觀察 ’並不視為標記端部。 ‘圯Μ的一部分 當標記Μ之-部分被觀察為標 ，根據…區域彼此的位置關係，判定之：， 的一部分是否為正確之標記端部。圖7Α & 察到標記端部的2個區域為彼此不相鄰之分離的位置關$ 18 ’或者S3—S6)。此時，將作為標記端部所觀察之 部分，狀為正確之標記M的”。當所觀察 ，；:？的—部分被特定為標記Μ之端部的話，如同上述 二根據該特定之結果及標Μ之—部分的拍攝資料，求 «知圮Μ之中心位置。 及圖8Β，與圖7Α及圖7Β同樣地，係顯示在2 :察區域中，標記Μ之一部分被觀察為χ轴方向Η軸 ::標記端部的例。亦即，圖8Α及圖⑽之例中，分別 :複數個觀察區域以〜37内之觀察區域S4及觀察區域S5 端部將標記"之一部分觀察為X軸方向及Y軸方向之標記 與圖7A及圖7B不同處在於，圖8A及圖8"例中， ⑽己Μ之-部分被觀察為端部之2個區域，為彼此相鄰之 ::關係(S4-S5)。此時，僅以目前所得之資訊，是無法 之：：所觀察之標記的—部分中，哪-個為正確的標記Μ ::二。因此，此時’從拍攝到之標…一部分的影像 ’ W該部分之特徵’進行±述特定之補充。 亦即，如使用先前之圖2所作之說明，標$ Μ係由不 同特徵之複數個標記區域MA1〜ΜΑ4所構成。因此 出拍攝到之標1己Μ的一部分的影像資料，具有哪心記區 域的特徵，即能判定觀察到之標言己Μ的一部分： =…端部。又’圖8之情形的發生，。、限於= 払5己區域ΜΑ1、或第4標記區域ΜΑ4時。因此 軸用之觀察㈣PFx量測所得之波形間隔，即可抽出線狀 19 圖案之排列週期，來作為標記區域的特徵。也就是說，若 ^抽出之特徵（排列週期）係屬第1標記區域MA1的話，即 可知觀察視野PFx，PFy與標記M為圖8A所示之位置關^ 因此，於X軸方向係在觀察區域S4所觀察到之標 哔为，於Υ軸方向係在觀察區域S5所觀察到之標記Μ的 15刀，被分別特定為標記Μ之端部。又，相反地，仏 ii ψ . j. 右所 寺徵（排列週期）屬第4標記區域MA4的話，即可知 此、、見予P^x’ PFy與標記Μ為圖8B所示之位置關係，因 :’於Χ軸方向係在觀察區域S5所觀察到之標記Μ的—部 分，於Υ軸方向係在觀察區域54所觀察到之標記％的_^ :之=特定為標記Μ之端部。然後，若特定出所觀察 _ °的-部分中哪-個為正確的標記Μ之端部的話 沾0同上述般’即能根據該特定之結果及標記μ之二 的拍攝資料，纟出標記Μ之中心位置。 刀 圖9,係顯示到目前所說明之本例的位置量測方法中 :理之具體流程的流程圖。如同上述，本例 方法’係藉由觀察基板上之複數個觀察區域，： 一個觀察區域將標記之—部分 /、 ^ 紀臨立止 刀拍攝為軚圯鳊部（假設之標 鳊邛）（步驟200)。接著，經由η 記端邦夕你於、 、、由（1)判疋觀察到假設之標 假設Μ… I驟(步驟2〇1)、⑵判定觀察到 ⑽、⑻抽出假設之桿記端：位置關係的步驟(步驟 % 又之钛。己鸲部之影像資料特徵的步驟（步 驟203)中的至少！個， ^ t ^ a τ ^ 疋出觀察到之假設的標記端部 甲那個疋正確的標記的端部（步驟9~彳^ 1驟204)。然後，根據該 20 588411 寺疋之標記端部的影像資料，求 205)。藉此，就算只能觀察到標記n八中=置（步驟 偏離觀察視野時，也可正確地量 。：、或標記容易 里州4祕圮之位置資 又，觀察系統中預先設定之觀窣 …

P疼々认m 桃务、&域的移動順序，T ;圖1所示者。圖丨之例，係 楚1 、不根據4個移動順皮, 弟1順序〜第4順序），來觀察容 動頃序（ ^ ^ ^ ^ 今區域内之複數個#鲛 £域的情形，但如圖1Q所示，亦 1U觀察 力f使用5個移動順序。 ，圖1及圖10之例中，第2順序雖 〜 第1順序所觀察之區域的相距钭^觀察 ,亦可衫成觀察帛丨順序所觀察之區域的正旁邊或上下 ^ ’圖！及圖1Q之例中’各個順序之觀察區域雖係斜 向移動’但觀察區域之執跡，亦可像w字般地移動。 又’標記之構成，不限定於圖2所示，可作任意變更 I如，亦可適用如冑11所示之標記區域MA1〜MA4間幾 乎沒有間隔的標記M2。 、又，本例中，雖係-邊相對基板移動觀察系統之觀察 視野PFx，PFy，一邊拍攝複數個觀察區域Sl，S2，S3，… 但不限定於此，觀察系統具備分別對應複數個觀察區域 l S2，S3，…之複數個觀察視野，透過該複數個觀察視 野，來同時拍攝複數個觀察區域Sl，S2，S3，…亦可。使 觀察系統之觀察視野相對基板移動以拍攝複數個區域時， 可4求裝置構成之簡化，透過複數個觀察視野同時拍攝複 數個區域時，可謀求產能之提昇。 21 、又’以上之實施形態中，雖係檢測圖2中由4個標記 區域所構成之;^ σ己的外側端部，來檢測標記之位置資訊， 但亦可分別檢測4個標記區域之内側端部。 又’在檢測如圖11所示之標記區域ΜΑ1〜ΜΑ4間幾乎 /又有間隔之;^己M2的位置時，亦可藉由檢測，與μα2之 界線、ΜΑ2與ΜΑ4之界線、ΜΑ4與㈣之界線、難3與ΜΜ 之界線來檢測;^ e己之位置。例如，觀察區域係位於跨 MA1與MA2之界線時，從區域mm可獲得對應線狀部分之 汛號”對應工間部分之訊號交互排列的波形，由於從區域 MA2可侍到大致一定之訊號，故可特定mai與ma2之界線 的位置資訊。 接著，說明本發明之曝光方法的實施例。 上述本發明之位置量測方法的實施例，可應用在如圖 12所不之半導體元件製造用的縮小投影型曝光裝置。圖κ 所不之之曝光裝置丨〇之實施形態例，係一邊使作為光罩 之標線片R與作為基板之晶圓w同步移交於丨維方向，一 邊將形成於標線片R之電路圖案轉印至晶圓w上的各曝光 照射區域的步進掃瞄（step & scan)方式之掃瞄型曝光裝置 ’亦即所謂之掃瞄步進器。 此投影曝光裝置1 〇，具備：包含光源12之照明系統 11，保持標線片R之標線片載台RST，將形成於標線片R 上之圖案的像投影在晶圓w上的投影光學系統PL，保持晶 圓w之作為基板載台的晶圓載台WST，一對作為觀察機構 的標線片對準顯微鏡22A，22B，晶圓對準感測器27，主對 22 獨411 焦檢測系統（60a，60b)，以及控制系統等。 _ 照明系統1卜包含：例如由準分子雷射所構成之光源 12,包含光束整形用透鏡及光學積分器（複眼透鏡）等之照 度均勻化光學系統16，照明系統孔徑光闌板（rev〇iver)i8 ，中繼光學系統20,未圖示之標線片遮簾，折射鏡37，以 及未圖示之聚光透鏡系統等。接著，說明此照明系統n 之構成各部及其作用，從光源12射出之照明用光束R(準 分子雷射光（KrF，ArF)等），係以照度均勾化光學系統16 來進行光束之一致化、光譜減低化等。此處，光源j 2之· 雷射脈衝的發光，係由後述之主控制裝置13來加以控制 。又，作為光源12，亦可使用超高壓水銀燈，此時，係使 用g線、i線等之紫外線區域的輝線來作為照明光束，且 由主控制開關1 3來控制未圖示之快門的開關。 照度均勻化光學系統1 6之出口部分，配置有由圓板狀 構件所構成之照明系統孔徑光闌板1 8，。此照明系統孔徑 光闌板18中，以大致等角度間隔，配置有：例如由一般 _ 之圓形開口所構成之孔徑光闌、由小圓形開口構成用以減 小相干係數之σ值的孔徑光闌、環帶照明用之環帶狀孔徑 光闌、以及用在變形光源法、使複數個開口作偏心配置而 成之變形孔徑光闌（皆未圖示）。此照明系統孔徑光闌板i 8 ’係由主控制裝置13所控制之馬達等驅動系統24來加以 · 馬區動旋轉，藉此，將任一孔徑光闌選擇性地設定在照明光 · 束IL的光程上。 照明系統孔徑光闌板18後方的照明光束IL之光程上 23 588411 ，透過未圖示之遮簾設有中繼光學系統20。遮簾的設置面 與標線片R成共軛關係。中繼光學系統20後方的照明光 束IL之光程上，配置有將通過該中繼光學系統20之照明 光束IL反射向標線片R的反射鏡37，，該反射鏡37後方 之照明光束IL的光程上，設有未圖示之聚光透鏡。因此 ，照明光束IL，在通過中繼光學系統20時，受到未圖示 之遮簾規範（限制）標線片R的照明區域後，被反射鏡3 7反 射至垂直下方，透過未圖示之聚光透鏡以均勻之照度來照 明標線片R之上述照明區域内的圖案區域PA。 標線片R，承載於標線片載台RST上，透過未圖示之 真空夾頭等加以吸附保持。標線片載台RST，可在水平面 (XY平面）内作2維移動，在將標線片R裝載於標線片載台 RST後，即進行定位以使標線片R之圖案區域pa的中心點 與光軸AX —致。此種標線片載台RST之定位動作，是以主 控制裝置13控制未圖示之驅動系統來進行。又，用以進 行標線片R之初期設定的標線片對準，會在後面詳細說明 。又’標線片R，係使用未圖示之標線片更換裝置，作適 當地更換及使用。 投影光學系統PL，係由設置成兩侧遠心之光學配置、 具有共通之Z軸方向之光軸AX的複數個透鏡元件所構成 。又，該投影光學系統PL，係使用投影倍率為，例如1/4 或1/5者。因此，如同上述，以照明光束IL來照明標線片 R上之照明區域後，形成於該標線片R之圖案面上之圖案 ，即藉由投影光學系統PL縮小投影在表面塗有光阻（感光 24 588411 圖案的縮小像轉印 圖12中，因說明 片圖案像之之曝光 材料）之晶圓W上’將標線片R之電路 至晶圓W上的1個曝光照射區域。但是 上的關係，僅顯示晶圓W上成像出標線 時以外的狀態。 晶圓載台WST，係裝載於設置在投 仅心先學系統PL下方 之固定盤上(載台固定盤BS)。此晶圓栽台m，實際上係 由可在水平面(XY面)内2維移動之χγ栽台，與裝：在此 ΧΥ載台上、可在光軸方向（ζ方向）進行料說+ ^ %仃镟動之ζ載台所構 成，但是在圖1 2中，係將此等代表性 〜衣改的顯不為晶圓載台 WST。以下的說明+，此晶圓載台WST，係以驅動系統25 維方向’且在微小範圍 (例如1〇ΜΠ〇内驅動於光軸ΑΧ方向。又，載台固定盤Bs 之表面，已加工成平坦，且以低反射率之物質(黑鉻等)施 有均勻的電鍍加工。 又，於此晶圓載台WST上透過晶圓保持具52以真空吸 附等方式固定晶圓W。晶圓載台WST之2維位置，係透過 固定於該晶圓載台WST上之移動鏡53，藉由雷射干涉計56 用既定之分解能力（例如lnm左右）隨時加以檢測，此雷射 干涉計56之輸出傳給主控制裝置13。然後，主控制裝置 13控制驅動系統25，藉由此種閉環路控制系統，例如，晶 圓載台WST在對晶圓W上的1個曝光照射區域結束標線片 R之圖案的轉印曝光（掃瞄曝光）後，即步進移動至下一個 曝光照射之曝光開始位置。又，對所有曝光照射位置之曝 光結束後’晶圓W即被未圖示之晶圓更換裝置更換為其它 25 588411 之晶圓W。又’晶圓更換裝置，係設置在離開晶圓載台m 的位置，具備用以進行晶圓w之搬送的晶圓供料器等之晶 圓搬運系統。 Μ 又，晶圓W面之Ζ方向的位置，係以主對焦檢测系統 加以測定。主對焦檢測系統，係使用由照射光學系統60a( 將用以形成針孔或狹縫像之成像光束或平行光束，從相對 光軸AX之斜方向，照射於投影光學系統PL的成像面）與感 光光學系統60b(用來感光該成像光束或平行光束被晶圓w 表面（或後述之基準板WFB表面）反射之反射光束）所構成之鲁 斜入射光方式的焦點檢測系統，而來自感光光學系統6〇b 之訊號則供應至主控制裝置1 3。然後，主控制裝置丨3，根 據來自感光光學系統60b之訊號，透過驅動系統25控制晶 圓W之Z位置，以使晶圓w的面可隨時位於投影光學系統 PL之最佳成像面。 又，於晶圓載台WST上設有基準板WFB，此基準板WFB 具備用以進行後述標線片對準及量測基準線的晶圓基準標 記（wafer fiducial mark)WFMl、WFM2 及 WFM3 等各種基準 籲 才示α己。該基準板ψρΒ之表面位置（z方向之位置）與晶圓w 之表面位置大至相同。又，本例中，係雖係將形成有晶圓 基準標記WFM1〜WFM3之基準板WFB設置於晶圓載台WST上 ’但該基準板WFB，只要是在載台固定盤BS上的話，在其 -它位置（例如晶圓保持具52上或移動鏡53上等）亦可。 . 晶圓對準感測器27，此處，係使用具備檢測基準之指 標' 以該指標為基準來檢測晶圓W上之晶圓對準標記或基 26 丰板WFB上之晶圓基準 4 fi,c 早払5己ffFM之位置的、例如日本專利 特開4-65603號公報_ 号⑺ # . « .ΒΙ 等所揭不之週知的影像處理方式的成 像式感测器。該晶圓料 W對準感測器27的檢 主控制裝置13。又，冼* θ 可供應至 13又力為晶圓對準感測器27,使用例如日 弋4 Μ 141915號公報等所揭示之週知的雷射掃瞄 η 或雷射干涉式感測器等其它方式者亦可。 ‘線片對準顯微鏡22Α，具備稜鏡28Α、半透鏡30Α 及觀察系統32Α。該標線片對準顯微鏡m，以—箱子成一 體化’藉由驅動系、统26Α而能在圖12之箭號A，Α，方向 移動自如主控制系、统i 3，在進行後述之標線片對準及基 準線里測時，係透過驅動系、統26A將該標線片對準顯微鏡 22A驅動於箭號A方向，將其定位於圖12所示之位置，在

結束標線片對準及基準線量測後，透過驅動系統26a驅動 於箭號A’方向’使其退至既定之退避位置，以免成為曝 光時的障礙。 又’另一標線片對準顯微鏡22B，同樣地具備：稜鏡 28B、半透鏡30B及觀察系統32B，以箱子成一體化，藉由 驅動糸統2 6 B而能在圖12之箭號B、B ’方向移動自如。 然後’邊標線片對準顯微鏡2 2 B，同樣地，藉由主控制系 統13，在進行後述之標線片對準及基準線量測時，被定位 於圖12所示之位置，當結束標線片對準及基準線量測後 ，退至既定之退避位置。又，本實施例子中，雖係透過反 射鏡37、棱鏡28，以標線片對準顯微鏡22來引導作為檢 測用照明所使用之曝光用光（照明光束IL)，但本發明不限 27 =:Γ，以反射鏡等使照明光束分歧後，使用光纖 片對準顯微鏡22内，透過後述之成像光學系 . 鏡30，來照射於標線片R上亦可。藉由此種構 成，由於不需稜鏡28，且驅動系統26不必將顯微鏡以全 體移動至退避位置’僅需將半透鏡繼(3〇Β)往圖U中之 箭號C’（D’）的方向驅動來退至既定退避位置即可。 接者，依據圖13，詳細說明標線片對準顯微鏡22Α之 構成圖13中，放大顯示圖i 2之投影光學系統pL、基準 板WFB及標線片對準顯微鏡22A。如圖13所示，稜鏡28八 ，係用來將照明光束IL引導至標線片R之標線片標記RM1 上。由於標線片標記係設置在圖案區域pA的外側，而此 部分通常為不需照明之部分，因此，為了消除照明系統之 負載、照度之浪費，通常係從照明區域，引導照明光束IL 之部分光束。 此光束IL1之光程上，設有半透鏡30A，被稜鏡28A 引導之光束IL1透過半透鏡30A照明標線片標記RM1，同 時透過標線片R及投影光學系統PL，照明基準板WFB上之 晶圓基準標記WFM1。來自標線片標記RM1、晶圓基準標記 WFM1的反射光，分別被半透鏡30A反射，該等反射光束， 入射於觀察系統32A。 觀察系統32A，具備成像光學系統40、半透鏡51、透 鏡49、光瞳分割棱鏡50及CCD感測器42。 其中，係由成像光學系統40、半透鏡51、透鏡49來 構成用以檢測標線片標記RM1及晶圓基準標記WFM1之像的 28 588411 檢測光學系統。亦即，如同上述，分別被半透鏡3〇A反射 、來自標線片標記RM1及晶圓基準標記wfmi的反射光束， 係透過半透鏡51分別成像於成像光學系統4〇之最佳成像 面（焦點位置）。此時’由於標線片圖案面及基準板ΨΡΒ面 原本即被設設定為共輛關係’因此，若將標線片圖案面及 CCD感測器42之感光面亦設為共麵的話，標記rmi，WFM1 的像即以最佳之成像狀態分別成像於CCD感測器42之感光 面’藉由CCD感測器42光電檢測出標記丨，WFM1。因此 ’主控制裝置1 3(參照圖12)，根據此CCD感測器42之輸 出（標線片對準顯微鏡2 2A之輸出），檢測標記j，肝μ ! 之像的相對位置。 成像光學系統40，在此，係使用可改變焦點距離之光 學系統，亦即，所謂的内焦式的光學系統。又，以透過半 透鏡51將標線片標記RM再成像於CCD感測器48上的透鏡 49、設在此透鏡49與CCD感測器48間之光瞳面的光瞳分 割稜鏡50、及CCD感測器48等，來構成檢測成像光學系 統40之失焦的作為失焦檢測機構的焦點檢測系統7〇。該 焦點檢測系統70，係使用曝光用照明光束IL，來作為焦點 位置檢測用之檢測光束。此焦點檢測系統7〇中，來自標 線片標記RM的反射光束，被光瞳分割稜鏡5 〇予以2分割 後，成像於CCD感測器48之感光面。此時，若成像光學系 統40之焦點位置偏離的話，被分割之2光束在ccd感測器 48上的成像位置之間隔即會變化。主控制裝置丄3，根據該 間隔之變化來檢測出失焦。因此，主控制裝置13，係根據 29 588411 此CCD感測器48之輸出來測定成像光學系統40之失焦， 透過驅動系統54來驅動成像光學系統40内部未圖示的複 數透鏡，來使該成像光學系統40之焦點與標線片圖案面 及CCD感測器42的感光面一致。此時，主控制裝置13， 藉由驅動成像光學系統40内部之複數透鏡，將焦點位置 對準CCD感測器42，以使CCD感測器48上之成像位置的 間隔隨時保持一定。也就是說，以焦點檢測系統70、主控 制裝置13及驅動系統54等，來構成用以調整標線片對準 顯微鏡22A，22B之焦點狀態的焦點調節系統55。 構成另一標線片對準顯微鏡22B之棱鏡28B、半透鏡 30B及觀察光學系統32B亦具有與上述標線片對準顯微鏡 2 2 A同樣之構成及功能，在成像光學系統沒有失焦的狀態 下’來檢測標線片R上之標線片標記RM2、晶圓基準標記 WM2的相對位置偏移。 控制系統，主要係以圖12所示之主控制裝置13來構 成。主控制裝置13,係由CPU(中央運算處理裝置）、r〇m( 唯讀記憶體）、RAM(隨機存取記憶體）等所構成之所謂的微 電腦（或者迷你電腦）所構成，為正確的進行曝光動作，而 統籌控制標線片R與晶圓W之對位、晶圓W之步進移動、 曝光時序等。又，主控制裝置13，除了如上述般進行標線 片對準顯微鏡22A，22B之焦點位置的調整外，亦統籌控制 整個裝置。 接著，參照圖14之流程圖等，說明如上述構成之本實 施形怨之曝光裝置1 〇的重複曝光動作，特別是伴隨著基 30 準線量側之動作。 作為别提，係假設標線片載台RST上已裝載標線片R 一在曰曰圓W上已藉由到此為之步驟，，形成圖t，且未圖 示之晶圓對準標記亦已與此圖案一起形成。 首先’主控制農置13，依據預先訂定之設計值，透過 _U26A’ 26β’移動標線片對準顯微鏡22A，22B，將 才不線片Rjl之標線片標記RM1，RM2定位在該觀察視野内（ 步驟300)。 又主控制裝置13，依據預先訂定之設計值，一邊監 測雷射干涉4 56之輸出並_邊移動晶圓載台WST，使基準 板WFB上之晶圓基準標記咖，的中心點位於投影光 子系統PL之光軸Αχ上，將晶圓基準標記wFM1，wfm2定位 在心線片對準顯微鏡22A，22B之觀察視野内（步驟3⑴。 」後使用；^線片對準顯微鏡22A，22B，將照明光束 IL引導至枯線片R±，並同時觀察標線片r上之標線片標 口己RM1，RM2及基準板WFB上之晶圓基準標記wFM1，·2 接者’主控制裝置1 3W ϊ»、+、也 d以上述焦點調整系統55，進行 對標線片標記RM1，RM2之押綠μ灿u θ I之私線片排列顯微鏡22Α，22β的 焦點狀態調整，同時，藉由Φ i# T稭由主要對焦檢測系統（60a，60b) ，來調整對晶圓載台WST卜夕a m f t 上之日日圓基準標記WM3之投影光 學系統PL的焦點狀態（步驟3〇2)。 接者，主控制裝4 13，依據同時觀察標線片標記RM1， RM2,及晶圓基準標記靠，㈣之結果，量泪"標記 31 588411 RM1，WFM1之相對位置關係，及 ^ ^ ^ C RM2, WFM2 ^ ia Μ 位置關係（步驟303)。又，作t 相對 ^ 乍為払線片R之初期設定，可 根據此相對位置關係之量測結果， 爭来與系站來進仃標線片β相對投 予系，、充PL之疋位，亦即，可進行標線片對準。 又，主控制裝i 13,在此相對位置量測的同時，使用 晶圓對準感測器27，來觀察美聿你 WFB上之晶圓基準標記 WFM3, 1測晶圓基準標記削3與晶圓排列感測器a之指 標的相對位置關係。基準板觀上之晶圓基準標記_， WM2, WM3,由於係㈣正確的形成於預先訂定之設計的位 置上’因此依據設計上的配置資訊及以上的動作所求出的 相對位置關係’主控制裝置13’可透過基準板刑來算出 標線片R之圖案的投影位置與晶圓對準感測器27之指標 間的相對距離（所謂的基準線量）（基準線量測，步驟3〇4) 之後，主控制裝置13，使用晶圓對準感測器2 7依序 里測位置晶圓W上複數個曝光照射區域所附設的晶圓對準 標a己之位置，使用所謂EGA(EnhancedAlig⑽ 方式’來求出晶圓W上所有曝光照射排列資料，依據該排 列資料，一邊將晶圓W上之曝光照射區域依序定位於投影 光學系統PL的正下方（曝光位置），一邊控制光源1 2之雷 射發光’以所謂的步進重複方式進行曝光（步驟3〇5)。又 ，關於EGA，由於日本專利特開6卜44429號公報等已有記 載，此處省略詳細說明。 此處，上述本發明之位置量測方法的實施例，非常適 32 588411 合應用於’例如’移動標線片對準顯微鏡m，22β，以將 標線片R之標線片標記題禪定位於其觀察視野内之步 驟(步驟300) ’或者移動晶圓载台WST，將晶圓基準標記 WFM1，WFM2定位在標線片對準顯微鏡22α, 22β之觀察視 野内之步驟（步驟3〇1)。 特別是，移動標線片對準顯微鏡22A, 22B，以將標線 片標記’，_定位在其觀察視野内之步驟中，標線片標 記RMl，RM2容易偏離觀察視野内。因此，將上述位置量測 方法的實施例’使用於該定位步驟，即使標線片標記rmi， RM2偏離作為觀察系統之標線片對準顯微鏡以，⑽的觀 察視野内，也可正確地量測標線片標記肌_之位置資 訊’依據該量測結果，可在短時間内且正確地將標線片標 5己RM1，RM2定位在該觀察視野内。 ，因此’將上述本發明之位置量測方法的實施例，使用 ;—罩或者Ba圓之疋位，即能謀求位置對準動作（對準動 :)之安定化及產能之提昇…上述位置量測方法的實 ^不限疋於使用在上述步驟及步驟301，亦可使 用在其它步驟。 ,以上，參照添附之圖示說明了關於本發明之較佳實施 t，但是，不用說也知道，本發明並不限定於這些例子。 2為同業的話，在記載於專利申請範圍之技術性的思想範 /内明顯地可想到各種變更例或修正例。因此，該等變 及丫>正例當然也都是屬於本發明之技術範圍内。 例如，上述實施例中，雖然使用曝光用之照明光束於 33 ‘線片對準用之照明光束’ e是’亦可重新設置標線片對 準用之照明光束。此時’依據標線片標記對該新的照明光 束之反射率特性’ $出設置於標線片對準顯微鏡之觀察視 野内之晶圓載台上的區域即可。 "日又I發明之位置量測方法，亦可應用在用來評估曝 光疋否已JL確地進行的位置偏移量測，或用來量測描繪有 圖案像之光罩之描繪精度的量測。

在B曰圓軚線片、基準板等所形成之標記的數量 及設置位置及形狀可任意訂定。特別是，曰曰曰圓標記，可在 各曝光照射區域至少設置Η固，或不在每個曝光照射區域 設置晶圓標記，而只在晶圓之複數個點上分別形成晶圓標 。己亦可又，基板上之標記，為1維標記或2維標記皆可 又，應用本發明之曝光裝置，不限定於將光罩（標線片 )及基板（晶圓）分別相對曝光用照明光束移動之掃瞄曝光 方式，亦可應用於在使光罩及基板靜止的狀態下，將^罩 圖案轉印於基板上之靜止曝光方式，例如步進重複方式。 又’本發明亦可應詩將圖案分別轉印於基板上週圍部分 重疊之複數個曝光照射區域的步進接合方式的曝光裝置= 又，投影光學系 '统PL，可為縮小系統、等倍系統、或放 大系統，亦可為折射系統、反射折射系統、或反射系統。 此外，本發明亦可適用於不使用投影光學系統之，例如 接方式之曝光裝置。 又，應用本發明之曝光裝置，作為曝光用照明光，不 34 588411 僅可使用g線、i線、KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射 · 光、F2雷射光、及Ar2雷射光等之紫外光，亦可使用，例 如EUV光、X光、或者電子束及離子束等的帶電粒子線。 又’曝光用光源，不僅是準分子雷射光，亦可為YAG雷射 或半導體雷射等之高諧波產生裝置、SOR、雷射等離子光 源、電子搶等。 又，應用本發明之曝光裝置，不限定於半導體裝置製 造用，亦可用製造液晶顯示元件、顯示裝置、薄膜磁氣頭 、攝影元件（CCD等）、微機器、及DNA晶片等之微元件（電 鲁 子元件）製造用，於曝光裝置所使用之光罩及標線片之製 造用等。 入 枣發明，不僅是曝光裝置 步驟中所使用之其它的製造裝置（含檢查裝置等） 又，於上述晶圓載台及標線片載台中使用線性馬達 1亦可採用使用空氣軸承之空氣懸浮上型、以及使用羅 茲力或反作用力的磁氣懸浮型之任一者。又，作為載二

可使用沿導軌作移動者，亦可使料設導轨之無導軌者 又’作為載台之驅動系統而使用平面馬達時，將磁鐵單 磁鐵)或電樞單元之任__方連接於載台，將磁鐵單 =久磁鐵）或電樞單元之另—方設置在載台的移動面伽 固疋盤’基座）即可。 可如日本專利特 以機械方式釋放 這種構造之曝光 又，晶圓移動時所產生的反作用力， 開8-166475號公報所士鄱m ,, 视所δ己載’使用框架構件 至地面（大地）。木絡 . 不發明，亦可應用在具備 35 裝置上。 又，標線片載台移動時所產生的反作用力，可如日本 專利特開8-綱224號公報所記載，使用框架構件以機械性 方式釋放至地面（大地）。本發明，亦可應用在具備這 造之曝光裝置上。 、生又，應用本發明之曝光裝置，係、組裝各種子系統所製 造，其具備列舉在本專利申請範圍之各機構元件，保有既 定之機械性精度、電氣性精度、光學性精度。為確保這些 個各種精度，在組裝的前後，對各種光學系統進行達成光 學精度之調整，對各種機械系統進行達成機械精度之調整 ，對各種電氣系統則進行達成電氣精度之調整。從各種子 系統到組裝曝光裝置之步驟，包含··各種子系統彼此之機 械連接、電路配線連接、氣壓之配管連接等。不用說，各 種子系統到組裝曝光裝置之步驟之前，尚有各子系統之各 個組裝步驟。各種子系統組裝至曝光裝置之步驟完成後， 進行整體調整，以確保曝光裝置整體之各種精度。又，曝 光裝置之製造，最好是能在溫度及潔淨度受到管理之潔淨 室中進行。 又，半導體元件，係經過元件之功能及性能設計步驟 ，根據此設計步驟來製作光罩（標線片）的步驟，從矽材料 製作晶圓之步驟，以前述曝光裝置將標線片之圖案曝光於 晶圓之晶圓處理步驟，元件組裝步驟（含切割製程、鈐人 製程、封裝製程等），檢查步驟等而製造。 36 588411 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1，係概念性地顯示本發明之位置量測方法之一實 施例的圖。 圖2 ’係顯示標記之構成例的俯視圖。 圖3A，係顯示拍攝標記端部時所得之影像資料之訊號 波形例的圖，顯示X軸用之影像訊號波形。

圖3B，係顯示拍攝標記端部時所得之影像資料之訊號 波形例的圖，顯示γ軸用之影像訊號波形。 圖3C，係顯示標記μ端部之拍攝狀況例的圖，可得到 顯示於圖3Α及圖3Β之訊號波形。 圖4，係顯示位置量測方法之全部流程例的流程圖。 圖5 ,係顯示放大觀察區域之步進移動之情形的圖。 圖6Α,係顯示透過觀察區域，拍攝配置於容許區域内 :不同位置上之標記的情形，以示意方式顯示觀察區域與 ^ 5己之相對位置關係例的圖。

圖6B，係暴員示透過觀察區域，拍攝配置於容許區域内 萨a同位置上之私'己的情形’以示意方式顯示觀察區域與 記之相對位置關係例的圖。 圚仏，係顯示透過觀察區域，拍攝配置於容許區 不同位置上之標記的情形 椤4 α 々I以不思方式顯示觀察區 ^圮之相對位置關係例的圖。 相對H係以不“式顯示圖6中之觀察區域與標 對位置關係之其它例的圖。 37 圖7B’係以示意方式顯示在圖6 之相對位置關係之其它例的圖。 冑察區域與標記 圖8A，係以示意方式 記之 相對位置關#夕Α ^ γ .、、、不圖中之觀察區域與標 J1罝關係之其它例的圖。 圖8β ’係以示意方式 記之 ^ ^ ^ 飞”、員不圖6中之觀察區域與標 相對位置關係之其它例的圖。 圖 ’係顯示在位置量 測方法中處理之具體流程例的 流程圖。 圖10,係本發明之位置量測方法之其它實 圖 施例的概念 圖11，係顯示標記之其它構成例的俯視圖。 圖12，係顯示曝光裝置之概略構成例的圖。 圖13，係放大顯示圖丨2之主要部分的圖。 圖14，係顯示曝光裝置之動作順序例的流程圖。 (二）元件代表符號

10 11 12 13 16 18 20 22A, 22B

曝光裝置 照明系統 光源 主控制裝置 照度均勻化光學系統 照明系統孔徑光闌板 中繼光學系統 標線片對準顯微鏡 24，25，26A，26B，54 驅動系統 38 588411 27 晶圓對準感測器 28A, 28B 稜鏡 30A, 30B, 51 半透鏡 32A， 32B 觀察系統 37 反射鏡 40 成像光學系統 42， 48 CCD感測器 49 透鏡 50 瞳分割棱鏡 52 晶圓保持具 53 移動鏡 55 焦點調整系統 56 雷射干涉計 60a 照射光學系統 60b 感光光學系統 70 焦點檢測系統

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Claims (1)

1. 588411 拾、申請專利範圍： 1、一種位置量測方法，係透過觀察系統拍攝形成於物 體上之標記，依據此拍攝結果，量測關於該標記之位置的 位置資訊，其特徵在於： 該觀察系統，具有可觀察標記之一部分卻無法觀察標 記之整體的觀察視野； 透過該觀察系統之觀察視野，以至少包含一個能觀察 到部分標記之區域的方式，來拍攝物體上之複數個區域； 根據此拍攝複數個區域之結果，特定出所拍攝之前述 私β己的部分，究竟係前述標記的哪一部分； 根據拍攝標記之一部 > 的結果及該特定出的結果，求 出標記之位置資訊。 2、如申請專利範圍第1項之位置量測方法，其中，係 根據前述複數個區域中，前述標記被部分觀察狀區域的 數目，來進行前述特定。 3、 如申請專利範圍帛i項之位置量測方法，立中，係

   根據前述複數個區域中，前述標記被部分觀察到之區域彼 此的位置關係，來進行前述特定。 4、 如申請專利範圍第1項之位置量測方法，I中，前 述標記包含特徵互相不同之複數個標記區域； 、 丨刀Μ、、、口木仰Π5琢標記之 /刀具该複數個標記區域中的哪—個的特徵 結果，進行前述特定。 — 如申請專利範圍第 1項之位置量測方法，其中，前 40 述複數個區域中相鄰之2個區域，係於既定方向彼此八 重疊。 α刀 6、 如申請專利範圍第丨項之位置量測方法，其中，係 相對前述物體一邊移動前述觀察系統之觀察視野，一邊拍 攝前述複數個區域。 7、 如申請專利範圍第1項之位置量測方法，其中，前 述觀察系統具有複數個觀察視野，透過該複數個觀察視： ，同時拍攝前述複數個區域。 8、 -種位置量測方法，係使用具備觀察 =:物體上之標記全體，但能拍攝前述標記之;二 旦;SI位置量測裝[來檢測前述標記之位置資訊以 里測則述物體之位置資訊，其特徵在於： 前述標記，具有複數個前述特徵形狀部分； 對則述標記設定複數個前述觀察視野之位置. 根據在前述複數個設定之觀複 攝結果，來特定出拍龍h # 攝之複數個拍 &出拍攝特疋之特徵形狀部分的特定拍攝結 根據 則述特疋拍攝結果，來檢測前述標記之位置資訊 9如申β,專利竭8項之位置量測方法 疋複數個前述觀察視野之步 、 前述觀察視野邊進行拍攝，來」相對則述標記-邊移動 透進仃拍攝，來設定複數個觀察視野。 10、如中請專利範圍第8項之 前述觀察系統具有複數個里J方法，其中’ 硯察視野，透過此複數個觀察視 41 588411 野同時拍攝前述複數個區域，來設定 11 I歎個觀窣頭里爷。 11、 如申請專利範圍第8項之位置I、 ’、 前述標記之特定的特徵形狀部分，係襟c法’其中’ 12、 如申請專利範圍第8項之 之端邛。 >、+、栖4 置ϊ測方法，其中， 則述軚圮之全體為矩形，且具有分 而八釗从/ / π 1 /σ Χ轴方向及Υ軸方 向为割的4個區域。 13、 一種曝光方法，其特徵在於： 根據申請專利範圍第1項第 、王乐U項中任一項之位置量 測方法（前述物體，係形成有 q固系之先罩，或轉印此光罩 之圖案的基板）所量測之前沭炉 引述軚圯的位置資訊，來定位前 述光罩或前述基板之位置； 照明前述光罩，以脾益、+、㈤也 將& 4圖案之像轉印至前述基板上 0 14、 -種兀件製造方法，其特徵在於·· 匕3使用申明專利範圍第丨3項之曝光方法，將形成於 前述光罩上之元件圖案轉印於前述基板上之步驟。 拾壹、圖式： 如次頁 42