TWI624735B - 檢測裝置、曝光裝置及製造裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

一種檢測裝置，其具有投影系統(22)以及光接收系統(23)，投影系統(22)從相對於物體的表面的法線之傾斜方向投影光，光接收系統(23)接收反射光(20)，且檢測裝置基於由光接收系統(23)所獲得的數據來檢測表面位置，反射光(20)包括前/後反射光，光接收系統(23)包括偏振光分離單元(15)以及檢測單元(16、17)，偏振光分離單元(15)將反射光分離成第一/第二偏振光，檢測單元(16、17)用於檢測第一/第二偏振光，投影系統(22)或光接收系統(23)被配置成使得由檢測單元所獲得的後反射光的第一/第二偏振光相等，且投影系統(22)或光接收系統(23)包括計算單元，計算單元基於顯示第一/第二偏振光的數據之間的差分數據來計算位置。

Description

檢測裝置、曝光裝置及製造裝置的方法
本發明關於檢測裝置、曝光裝置以及製造裝置的方法。
在作為用於半導體裝置等的製造方法之一的光刻製程中，使用曝光設備，曝光設備經由投影光學系統將原版(original)的圖案轉印到基板上的曝光區域上。為了正確地轉印圖案，必須正確地檢測基板的表面(曝光區域)在投影光學系統的光軸方向上的高度。因此，曝光設備包括檢測基板的表面的高度的檢測系統(檢測裝置)。
檢測系統包括投影系統及光接收系統，投影系統將檢測光投影到基板的表面上，光接收系統接收來自基板的反射光。如果透射檢測光的透明基板(例如，玻璃)被使用來作為基板，則來自基板的表面的反射光與來自基板的後表面的反射光相互重疊，並因此可能會使檢測精度劣化。這種不便隨著近年來對更輕更薄的基板的需求 而變得明顯。日本專利公開第2004-273828號揭露了一種方法，其從以上兩種反射光中確定來自表面的反射光。日本專利公開第2010-271603號揭露了一種設備，其將具有與基板相同的折射率的流體設置於基板的正下方，以使光接收系統不會接收來自後表面的反射光。
然而，依據於透明基板的厚度，日本專利公開第2004-273828號中所揭露的方法以及日本專利公開第2010-271603號中所揭露的設備可能難以區分這兩種反射光。
本發明係用於，例如，提供一種檢測方法，其在基板的表面的高度之檢測上為有利的。
本發明為一種檢測裝置，其具有投影系統以及光接收系統，投影系統從相對於待檢測物體的待檢測表面的法線之傾斜方向投影檢測光，光接收系統接收由待檢測物體所反射的反射光，檢測裝置基於由光接收系統所獲得的數據來檢測待檢測表面的位置，反射光包括在待檢測表面上所反射的表面反射光、以及透射通過待檢測表面並在待檢測物體的後表面上反射的後表面反射光，光接收系統包括偏振光分離單元以及檢測單元，偏振光分離單元將反射光分離成第一偏振光分量和第二偏振光分量，檢測單元檢測第一偏振光分量和第二偏振光分量，投影系統或光接收系統被配置成使得由檢測單元所獲得的後表面反射光 的第一偏振光分量與後表面反射光的第二偏振光分量相等，且投影系統或光接收系統包括計算單元，計算單元基於由檢測單元所獲得的顯示第一偏振光分量的數據與顯示第二偏振光分量的數據之間的差分數據來計算位置。
從例示性實施例參照所附圖式的以下描述，本發明的進一步特徵將變得清楚明瞭。
1‧‧‧原版
2‧‧‧曝光設備主體
3‧‧‧照明光學系統
4‧‧‧投影光學系統
5‧‧‧基板
6‧‧‧基板保持單元
7‧‧‧基板台
8‧‧‧鏡
9‧‧‧雷射干涉儀
10‧‧‧光源
11‧‧‧測量狹縫
12‧‧‧偏振光調整單元
13‧‧‧光投影透鏡
14‧‧‧光接收透鏡
15‧‧‧偏振光束分離器
16‧‧‧位置感測器
17‧‧‧位置感測器
18‧‧‧計算單元
19‧‧‧檢測光
20‧‧‧接收光(前表面反射光)
21‧‧‧接收光(後表面反射光)
22‧‧‧投影系統
23‧‧‧光接收系統
θ‧‧‧入射角
As‧‧‧點
Ap‧‧‧點
Bs‧‧‧點
Bp‧‧‧點
d‧‧‧距離
圖1是顯示包括根據第一實施例的檢測裝置的曝光設備的配置的示意圖。
圖2是顯示在基板的表面上所反射的光的路徑以及在基板的後表面上所反射的光的路徑的示意圖。
圖3是解釋位置感測器不受到後表面反射光影響的情況的示意圖。
圖4顯示在圖3的情況下藉由位置感測器所輸出的光強度分佈。
圖5是解釋位置感測器受到後表面反射光影響的情況的示意圖。
圖6顯示在圖5的情況下藉由位置感測器所輸出的光強度分佈。
圖7顯示對於基板的檢測光的入射角與p偏振光的反射率以及s偏振光的反射率之間的關係。
圖8顯示當入射角為78度時藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖9顯示當入射角為78度時藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖10顯示藉由計算單元對兩個輸出信號執行差分處理的結果。
圖11是顯示根據第二實施例的檢測裝置的配置的示意圖。
圖12顯示藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖13顯示藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖14顯示藉由計算單元對兩個輸出信號執行差分處理的結果。
圖15顯示在調整了偏振光狀態之後藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖16顯示在調整了偏振光狀態之後藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖17顯示在調整了偏振光狀態之後藉由計算單元對兩個輸出信號執行差分處理的結果。
圖18顯示對於基板的檢測光的入射角與p偏振光的反射率以及s偏振光的反射率之間的關係。
圖19顯示當入射角為70度時藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖20顯示當入射角為70度時藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖21顯示當入射角為86度時藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖22顯示當入射角為86度時藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖23顯示當入射角為80度時藉由位置感測器所輸出的s偏振光的光強度分佈。
圖24顯示當入射角為80度時藉由位置感測器所輸出的p偏振光的光強度分佈。
圖25顯示在藉由計算單元對兩個信號執行差分處理之前的光強度分佈。
圖26顯示在使p偏振光的信號在+t方向上偏移的同時執行差分處理的結果。
圖27顯示在使p偏振光的信號在-t方向上偏移的同時執行差分處理的結果。
在下文中，將參照附圖等給出本發明的較佳實施例的詳細描述。
(第一實施例)
圖1是包括根據本發明的第一實施例的檢測裝置的曝光設備的示意圖。曝光設備包括照明光學系統3、投影光學系統4和基板台7。照明光學系統3照明原版1，原版1藉由對準機構(未顯示)被定位到曝光設備 主體2。原版1為，例如，其上繪製待曝光的精細圖案(例如，電路圖案)的玻璃原版。基板台7包括保持基板5的基板保持單元6，且在垂直於投影光學系統4的光軸(Z軸)的XY平面上移動。基板5為，例如，玻璃基板。原版1的圖案經由投影光學系統4轉印到基板5上的曝光區域上。基板台7可在Z方向以及X方向和Y方向上移動，且還用作為用於使基板5和原版1聚焦的驅動系統。此外，鏡8被放置於基板台7上，且藉由使用雷射干涉儀9來控制在X方向上的驅動。關於Y方向，亦採用與X方向上的配置相似的配置(未顯示)，且執行在XY平面上的精確驅動控制。
檢測裝置包括投影系統22和光接收系統23。投影系統22包括光源10、測量狹縫11、偏振光調整單元12和光投影透鏡13。光接收系統23包括光接收透鏡14、偏振光束分離器(偏振光分離單元)15、位置感測器(檢測單元)16和17、以及計算單元18。光源10發出具有p偏振光分量和s偏振光分量的光，例如，自然偏振光(natural polarized light)或圓偏振光(circular polarized light)，其具有帶有大約500到1200nm的波長的光。從光源10發出的檢測光19以相對於基板(待檢測物體)的法線呈θ的入射角被導引通過會聚透鏡(未示出)、測量狹縫11、偏振光調整單元12和光投影透鏡13。檢測光19在基板5的表面(待檢測表面)上被反射，經由光接收透鏡14入射到偏振光束分離器15(反射 光被用作為接收光20)，且被分離成p偏振光和s偏振光。隨後，p偏振光的光被導引至位置感測器16，且s偏振光的光被導引至位置感測器17。兩個位置感測器16和17之間的位置關係藉由已知的方法(例如，基準物體的測量)事先被校正，來自這兩個感測器的信號輸出(數據)被傳輸到計算單元18，並執行計算處理。注意，在圖1中，儘管計算單元18被設置於光接收系統23中，但它也可以被設置於光接收系統23之外。
圖2是顯示在基板5的表面(待檢測表面)上所反射的光的路徑以及在基板5的後表面上所反射的光的路徑的示意圖，其中，光藉由圖1的檢測裝置被接收。接收光(前表面反射光)20是在基板5的前表面上所反射的光，且接收光(後表面反射光)21是在基板5的後表面上所反射的光。這兩個光被導引至光接收系統23。前表面反射光20藉由偏振光束分離器15被分離成p偏振光和s偏振光，p偏振光的光入射到位置感測器16上的點Ap的位置，且s偏振光的光入射到位置感測器17上的點As的位置。投影光學系統4的焦點位置(基板5的法線方向上的表面位置)基於點Ap和點As來確定。
然而，在依據基板5的厚度和入射角之後表面反射光21的影響下，位置感測器16和17可能難以正確地測量點Ap和點As。如圖2中所示，後表面反射光21類似於前表面反射光20那樣藉由偏振光束分離器15被分離成p偏振光和s偏振光，p偏振光的光入射到位置 感測器16上的點Bp的位置，且s偏振光的光入射到位置感測器17上的點Bs的位置。
圖3是解釋位置感測器16和17不受到後表面反射光21影響的情況的示意圖。在圖3中所示的基板5的厚度和入射角θ的情況下，點Ap(點As)和點Bp(點Bs)變為彼此分離距離“d”的位置關係。位置感測器16和17的輸出對應到由測量狹縫11所形成的光強度分佈。在此，一個狹縫被設置於測量狹縫11中以便簡化描述。圖4顯示在圖3的情況下藉由位置感測器16或17所輸出的光強度分佈。水平軸表示在位置感測器16或17的光接收表面上的位置，且垂直軸表示待接收的光強度。如圖4中所示，前表面反射光20的p偏振光(s偏振光)在位置感測器16(17)的光接收表面上的光強度分佈的強度峰值為點Ap(As)。這同樣適用於後表面反射光21。在圖3的基板5的厚度和入射角θ的情況下，前表面反射光20和後表面反射光21的光強度分佈不會重疊，且位置感測器16和17可以檢測點Ap和點As，而不受到後表面反射光21的影響。
圖5是解釋位置感測器16和17受到後表面反射光21影響的情況的示意圖。圖5中所示的基板5比圖3的基板5薄(例如，30μm)，且入射角θ與圖3中的入射角θ相同。在此情況下，距離d比圖3中的距離d更窄。圖6顯示在圖5的情況下藉由位置感測器16或17所輸出的光強度分佈。如圖6中所示，在圖5的基板5的 厚度和入射角θ的情況下，前表面反射光20和後表面反射光21的光強度分佈重疊。因此，由於後表面反射光21的影響，位置感測器16和17可能難以正確地測量點Ap和點As。
圖7顯示對於基板5的檢測光19的入射角與p偏振光的反射率和s偏振光的反射率之間的關係。前表面反射光20的p偏振光由黑色輪廓的圓所顯示，前表面反射光20的s偏振光由黑色實心的圓所顯示，後表面反射光21的p偏振光由黑色輪廓的三角形所顯示，且後表面反射光21的s偏振光由黑色實心的三角形所顯示。從圖7中可以看出的是，在78度的入射角附近，後表面反射光21的p偏振光的反射率與後表面反射光21的s偏振光的反射率相等，且前表面反射光20的s偏振光的反射率大於前表面反射光20的p偏振光的反射率的兩倍。
圖8顯示，當入射角被設定為78度且基板5的厚度被作成為如圖6中所示的那樣薄時，從位置感測器17所輸出的s偏振光(波形數據)的光強度分佈。由位置感測器17所輸出的信號c1是藉由組合顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a1與顯示後表面反射光21的s偏振光的信號b1所獲得的信號。圖9顯示，當入射角被設定為78度且基板5的厚度被作成為如圖6中所示的那樣薄時，由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。由位置感測器16所輸出的信號c1’是藉由組合顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a1’與顯示後表面反射光21 的p偏振光的信號b1’所獲得的信號。
藉由位置感測器16和17所檢測的後表面反射光21的反射率相等的事實意味著偏振光信號b1和b1’相等，這是因為從光源10所發出的光通過相同的路線抵達偏振光束分離器15。圖10顯示藉由計算單元18執行位置感測器17的輸出信號c1與位置感測器16的輸出信號c1’之間的差分處理的結果。由於信號b1和信號b1’相等，在差分處理之後保留的信號c1-c1’(差分數據)表示顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a1與顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a1’之間的差a1-a1’。
由於信號a1和信號a1’為依據彼此間的反射率差的相似關係(similar relation)，每個信號的重心的位置及其差分信號不會改變。因此，獲得差分信號(a1-a1’)的重心的位置相當於獲得基板5的表面位置。(然而，假設的是a1-a1’≠0。)
如上所述，本實施例的檢測裝置(檢測方法)可以精確地檢測基板5的表面位置，而不管基板5的厚度如何，且根據本實施例，能夠提供有利於檢測基板的表面的高度的檢測方法。
(第二實施例)
接下來，將給出對根據本發明的第二實施例的檢測方法的描述。以上所描述的第一實施例假設入射角 可以被設定為使得後表面反射光21的偏振光信號中的每個偏振光信號相等。相反地，本實施例可以處理在設定入射角方面沒有靈活性的情況，或是後表面反射光21的偏振光信號因為組分(材料)、調整裝配等的誤差的發生而無法為相等的情況。
例如，考慮入射角在圖7中被設定為θ1的情況。在此情況下，後表面反射光21的p偏振光的反射率和後表面反射光21的s偏振光的反射率不相等，且在這種狀態下即使執行差分處理，也不可能精確地獲得基板5的表面位置。
因此，在本實施例中，藉由使用圖2中所示的投影系統22的偏振光調整單元12、或者設置於圖11中所示的檢測裝置中的光接收系統23的偏振光調整單元12，光的偏振光狀態被調整為使得藉由位置感測器16和17所輸出的p偏振光的信號和s偏振光的信號相等。偏振光調整單元12可為具有包括像是偏振片(polarizing plate)、λ板或各向異性光學晶體(anisotropic optical crystal)之類的光學構件的調整機構的一種偏振光調整單元。如果它被設置於光接收系統23中，則較佳地使用像是ND濾光器(filter)之類的光量調整光學構件。
執行光的偏振光狀態的調整以在前表面反射光20的偏振光信號的每個偏振光信號的反射率中具有足夠的差異，並維持相似關係。另外，在調整之前，在入射角θ1的情況下的前表面反射光20和後表面反射光21的 偏振光的反射率被記錄，或者藉由位置感測器16和17被測量。藉由以上的調整，執行與在第一實施例中的差分處理相同的差分處理，且因此，可以獲得與第一實施例中的效果相似的效果。
圖12顯示當入射角被設定為θ1時藉由位置感測器17所輸出的s偏振光的光強度分佈。由位置感測器17所輸出的信號c2是藉由組合顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a2與顯示後表面反射光21的s偏振光的信號b2而獲得的信號。圖13顯示在相同情況下藉由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。由位置感測器16所輸出的信號c2’是藉由組合顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a2’與顯示後表面反射光21的p偏振光的信號b2’而獲得的信號。
圖14顯示藉由計算單元18執行位置感測器17的輸出信號c2與位置感測器16的輸出信號c2’之間的差分處理的結果。由於信號b2和信號b2’是不同的，差分處理信號(c2-c2’)成為前表面反射光的偏振光差分信號(a2-a2’)與後表面反射光的偏振光差分信號(b2-b2’)的混合信號。因此，不可能精確地獲得基板5的表面位置。
基於如上所述之已經事先被記錄的反射率，偏振光調整單元12調整每個反射光的偏振光狀態，使得後表面反射光21的偏振光信號b2和b2’相等，並使得前表面反射光20的偏振光信號a2和a2’變為相似。圖15顯示在調整了偏振光狀態之後藉由位置感測器17所輸出的s 偏振光的光強度分佈。圖16顯示在調整了偏振光狀態之後藉由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。如圖15中所示，藉由將圖12中所示的每個信號設定為α倍來執行調整，且如圖16中所示，藉由將圖13中所示的每個信號設定為β倍來執行調整。每個信號在調整之後被表示如下：g=αa2，h=αb2，i=αc2，g’=βa2’，h’=βb2’，I’=βc2’。
圖17顯示在偏振光的調整之後藉由計算單元18執行位置感測器17的輸出信號i與位置感測器16的輸出信號i’之間的差分處理的結果。基於偏振光的調整，後表面反射光21的偏振光信號被表示如下：h=h’，即，αb2=βb2’；且其額外地被表示如下：i-i’=αc2-βc2’=αa2-βa2’≠0。因此，在差分處理之後保留的信號i-i’表示顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a2與顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a2’之間的差a2-a2’。
由於信號a2和信號a2’為依據彼此之間的反射率差的相似關係，每個信號的重心的位置及其差分信號不會改變。因此，獲得差分信號(a2-a2’)的重心的位置相當於獲得基板5的表面位置。如上所述，本實施例的檢測方法亦達成與第一實施例中的效果類似的效果。
(第三實施例)
接下來，將給出對根據本發明的第三實施例的檢測方法的描述。在第一實施例中，後表面反射光21 的p偏振光和s偏振光的條件被設定為相等。在本實施例中，基板5的表面位置可藉由設定條件而精確地被檢測，在該條件中，後表面反射光21的p偏振光與前表面反射光20的s偏振光相等，且後表面反射光21的s偏振光與前表面反射光20的p偏振光相等。
圖18顯示對於基板5之檢測光19的入射角與p偏振光和s偏振光的反射率之間的關係。前表面反射光20的p偏振光由黑色輪廓的圓所顯示，s偏振光由黑色實心的圓所顯示，後表面反射光21的p偏振光由黑色的三角形所顯示，且後表面反射光21的s偏振光由黑色實心的三角形所顯示。從圖18可以看出的是，在80度的入射角附近，後表面反射光21的p偏振光的反射率與前表面反射光20的s偏振光的反射率相等，且後表面反射光21的s偏振光的反射率與前表面反射光20的p偏振光的反射率相等。
圖19顯示，當入射角被設定為70度且基板5的厚度被作成為薄時(如圖6中所示)，藉由位置感測器17所輸出的s偏振光的光強度分佈。由位置感測器17所輸出的信號c3是藉由結合顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a3與顯示後表面反射光21的s偏振光的信號b3而獲得的信號。圖20顯示，當入射角被設定為70度且基板5的厚度被作成為薄的時(如圖6所示)，藉由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。由位置感測器16所輸出的信號c3’是藉由結合顯示前表面反射光20的p 偏振光的信號a3’與顯示後表面反射光21的p偏振光的信號b3’而獲得的信號。注意，在藉由每個位置感測器所檢測的信號中，在這些圖式中的波形被標準化(normalized )為具有大輸入的信號的峰值。亦即，b3=b3’成立。圖19的信號c3和圖20的信號c3’不是具有彼此對稱的關係的信號。
圖21顯示，當入射角被設定為86度且基板5的厚度被作成為薄的時(如圖6所示)，藉由位置感測器17所輸出的s偏振光的光強度分佈。由位置感測器17所輸出的信號c4是藉由組合顯示前表面反射光20的s偏振光的信號a4與顯示後表面反射光21的s偏振光的信號b4而獲得的信號。圖22顯示，當入射角被設定為86度且基板5的厚度被作成為薄的時(如圖6所示)，藉由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。由位置感測器16所輸出的信號c4’是藉由結合顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a4’與顯示後表面反射光21的p偏振光的信號b4’而獲得的信號。注意，在藉由每個位置感測器所檢測的信號中，在這些圖式中的波形被標準化為具有大輸出的信號的峰值。亦即，a4=a4’成立。圖21的信號c4與圖22的信號c4’不是具有彼此對稱的關係的信號。
圖23顯示，當入射角被設定為80度且基板5的厚度被作成為薄的時(如圖6所示)，藉由位置感測器17所輸出的s偏振光的光強度分佈。由位置感測器17所輸出的信號c5是藉由組合顯示前表面反射光20的s偏振 光的信號a5與顯示後表面反射光21的s偏振光的信號b5而獲得的信號。圖24顯示，當入射角被設定為80度且基板5的厚度被作成為薄的時(如圖6所示)，藉由位置感測器16所輸出的p偏振光的光強度分佈。由位置感測器16所輸出的信號c5’是藉由組合顯示前表面反射光20的p偏振光的信號a5’與顯示後表面反射光21的p偏振光的信號b5’而獲得的信號。注意，在藉由每個位置感測器所檢測的信號中，在這些圖式中的波形被標準化為在大的輸出的信號的峰值。亦即，a5=b5’成立。在此圖式中，a5=b5’、b5=a5’成立，使得信號c5和c5’是具有彼此之間的對稱關係的信號。
如上所述，顯示出以下特徵：取決於入射角θ，使得藉由位置感測器16和17所檢測的信號形狀具有彼此之間的對稱關係的設定是可能的。注意，這些信號形狀還可以依據在基板5與基板保持單元6之間的界面中的反射率而改變。另外，反射率亦可依據偏振光狀態而變化。因此，有必要在知道每種偏振光在基板5與基板保持單元6之間的界面上的反射率之後事先設定入射角θ。在上面的描述中，假設的是，對於每種偏振光，在界面中的反射率被設定為100%。當入射角θ藉由共同改變每種偏振光在界面上的反射率、或者藉由改變每種偏振光的反射率來設定時，其中藉由位置感測器16和17所檢測的信號形狀具有彼此之間的對稱關係的入射角θ會落在θ=60到80度的範圍內。
圖25顯示在由計算單元18執行藉由位置感測器16和17所檢測的信號(a5、b5、a5’和b5’)的差分處理之前的信號。s偏振光由實線所顯示，且p偏振光由虛線所顯示。此外，P1和P2為與已經事先獲得的每種偏振光對應的輸出峰值。藉由使p偏振光的信號在+t方向或-t方向上相對於s偏振光的信號偏移，且藉由從s偏振光的信號減去p偏振光的信號，差分信號的計算被執行。
圖26顯示在使p偏振光的信號在+t方向上偏移的同時基於s偏振光來執行p偏振光的信號的差分處理的結果。在差分處理之後的信號的波幅P等於P1時，最大位置t1變為前表面反射光20入射到位置感測器17中的位置As，且若此時的偏移量由Δt表示，則t1+Δt變為後表面反射光21入射到位置感測器17中的位置Bs。在此，當差分處理之後的信號的波幅P等於P1時，後表面反射光21的s偏振光和前表面反射光20的p偏振光相互抵消。
圖27顯示在使p偏振光的信號在-t方向上偏移的同時基於s偏振光的信號來執行p偏振光的信號的差分處理的結果。當差分處理之後的信號的波幅P等於P2時，最大位置t2變為後表面反射光21入射到位置感測器16中的位置Bp，且若此時的偏移量由-Δt表示，則t2-Δt變為前表面反射光20入射到位置感測器16中的位置Ap。在此，當差分處理之後的信號的波幅P等於P2時，後表面反射光21的p偏振光和前表面反射光20的s偏振 光相互抵消。
如上所述，根據本實施例的檢測方法，藉由使由一個位置感測器所檢測的信號相對於由另一個位置感測器所檢測的信號向至少一個方向偏移，差分處理被執行，且基板5的表面位置因此可基於差分信號的最大位置和偏移量而被檢測。然而，當差分信號的波幅為P=P1時，最大位置t1處於在與偏移方向(+t)相反的方向上的位置，且當差分信號的波幅為P=P2時，最大位置t2處於在與偏移方向(-t）相反的方向上的位置。另外，差分處理可為從p偏振光信號(虛線)減去s偏振光信號(實線)的一種差分處理。
注意，即使發生部件(材料)、組裝、調整等的誤差且未展現出如圖18所示的反射率特性，本實施例的差分處理也可以如同在第二實施例中那樣藉由調整偏振光狀態來執行。
(物品製造方法)
根據本發明的實施例的物品製造方法在製造像是微裝置(例如，半導體裝置等)、具有微結構的元件等之類的物品時為理想的。物品製造方法可包括使用前述曝光設備在物體上形成潛像圖案的步驟(例如，曝光過程)；以及對其上已經在前一步驟中形成潛像圖案的物體進行顯影的步驟。此外，物品製造方法可包括其它的已知步驟(氧化、成膜、氣相沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗 蝕劑剝離、切割、接合、封裝等)。相較於傳統的裝置製造方法，本實施例的裝置製造方法在裝置的性能、質量、生產率和生產成本中的至少一個方面為有利的。
雖然已經參照例示性實施例描述了本發明，但應理解的是，本發明不限於所揭露的例示性實施例。以下申請專利範圍的範疇應被賦予最寬廣的解釋，以涵蓋所有這類型的修改以及相等的結構和功能。
本申請案要求於2015年12月25日提交的日本專利第2015-253117號申請案的權益，其全文在此藉由引用被併入。

Claims (10)

  1. 一種檢測裝置，其具有投影系統以及光接收系統，該投影系統從相對於待檢測物體的待檢測表面的法線之傾斜方向投影檢測光，該光接收系統接收由該待檢測物體所反射的反射光，且該檢測裝置基於由該光接收系統所獲得的數據來檢測該待檢測表面的位置，該反射光包括在該待檢測表面上所反射的前表面反射光、以及透射通過該待檢測表面且在該待檢測物體的後表面上反射的後表面反射光，該光接收系統包括偏振光分離單元以及檢測單元，該偏振光分離單元將該反射光分離成第一偏振光分量和第二偏振光分量，該檢測單元檢測該第一偏振光分量和該第二偏振光分量，該投影系統或該光接收系統被配置成使得由該檢測單元所獲得的該後表面反射光的該第一偏振光分量和該後表面反射光的該第二偏振光分量相等，且該投影系統或該光接收系統包括計算單元，該計算單元基於由該檢測單元所獲得之顯示該第一偏振光分量的數據與顯示該第二偏振光分量的數據之間的差分數據來計算該位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之檢測裝置，其中，該投影系統將該檢測光投影到該待檢測表面，使得該檢測光的該第一偏振光分量在該後表面中的反射率與該檢測光的該第二偏振光分量在該後表面中的反射率相等。
  3. 如申請專利範圍第1項之檢測裝置，其中，該投影系統或該光接收系統包括偏振光調整單元，該偏振光調整單元調整該反射光的偏振光狀態，以使得該後表面反射光的該第一偏振光分量與該後表面反射光的該第二偏振光分量相等。
  4. 如申請專利範圍第1項之檢測裝置，其中，該投影系統或該光接收系統被配置成使得表示由該檢測單元所檢測的該前表面反射光的該第一偏振光分量的光強度之波形數據的形狀與表示由該檢測單元所檢測的該表面反射光的該第二偏振光分量的光強度之波形數據的形狀為相似關係。
  5. 一種檢測裝置，其具有投影系統以及光接收系統，該投影系統從相對於待檢測物體的待檢測表面的法線之傾斜方向投影檢測光，該光接收系統接收由該待檢測物體所反射的反射光，且該檢測裝置基於由該光接收系統所獲得的數據來檢測該待檢測表面的位置，該反射光包括在該待檢測表面上所反射的前表面反射光、以及透射通過該待檢測表面且在該待檢測物體的後表面上反射的後表面反射光，該光接收系統包括偏振光分離單元以及檢測單元，該偏振光分離單元將該反射光分離成第一偏振光分量和第二偏振光分量，該檢測單元檢測該第一偏振光分量和該第二偏振光分量，該投影系統或該光接收系統被配置成使得表示由該檢測單元所檢測的該後表面反射光的該第一偏振光分量的光強度之波形數據的形狀與表示由該檢測單元所檢測的該前表面反射光的該第二偏振光分量的光強度之波形數據的形狀為相似關係，且使得表示由該檢測單元所檢測的該前表面反射光的該第一偏振光分量的光強度之波形數據的形狀與表示由該檢測單元所檢測的該後表面反射光的該第二偏振光分量的光強度之波形數據的形狀為相似關係，且該投影系統或該光接收系統包括計算單元，該計算單元基於由該檢測單元所獲得的顯示該第一偏振光分量和該第二偏振光分量的數據之間的差分數據來計算在該法線方向上的該位置。
  6. 如申請專利範圍第5項之檢測裝置，其中，該計算單元獲得該差分數據從而抵消該後表面反射光的該第一偏振光分量與該前表面反射光的該第二偏振光分量、或從而抵消該前表面反射光的該第一偏振光分量與該後表面反射光的該第二偏振光分量。
  7. 如申請專利範圍第5項之檢測裝置，其中，該投影系統將該檢測光投影到該待檢測表面，使得該檢測光的該第一偏振光分量在該後表面中的反射率與該檢測光的該第二偏振光分量在該待檢測表面中的反射率相等，且使得該檢測光的該第二偏振光分量在該後表面中的反射率與該檢測光的該第一偏振光分量在該待檢測表面中的反射率相等。
  8. 如申請專利範圍第5項之檢測裝置，其中，該投影系統或該光接收系統包括偏振光調整單元，該偏振光調整單元調整該反射光的偏振光狀態，以使得由該檢測單元所檢測的每個偏振光分量的光強度為相似關係。
  9. 一種曝光設備，其將原版的圖案轉印到基板上的曝光區域上，該曝光設備包括如申請專利範圍第1項之檢測裝置，該檢測裝置檢測作為待檢測表面之該基板的表面的位置。
  10. 一種物品的製造方法，包括：藉由使用如申請專利範圍第9項之曝光設備來曝光基板的曝光過程；以及顯影已被曝光的該基板的顯影過程。
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