專利名稱：位置測量方法、曝光方法、曝光裝置、及器件制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種位置測量方法，該位置測量方法通過觀察系對形成于物體上的標記進行攝像，對該攝像信號進行信號處理，獲得與標記的位置相關的位置信息；特別是涉及在半導體元件和液晶顯示元件等器件的制造工序中使用的曝光方法和曝光裝置。
背景技術：
在半導體元件和液晶顯示元件等器件的制造工序中，一邊進行程序處理一邊在基板(晶片或玻璃板等)上按預定的位置關系重疊多層電路圖案而形成。為此，當用曝光裝置將第2層以后的電路圖案曝光到基板上時，需要以高精度進行掩模(或網(wǎng)線板)的圖案與已形成于基板上的圖案的定位。
在基板和掩模上形成定位用的標記，獲得與該標記的位置相關的位置信息，根據(jù)該位置信息進行上述定位。
作為相對標記的位置測量技術的一種方式，用照明光束照射基板和掩模上的標記，通過具有CCD攝像機等攝像裝置的觀察系對其光學像進行攝像，對該攝像信號進行信號處理，求出標記的位置信息。
在使用觀察系的位置測量方法中，具有在攝像信號中包含由觀察系產生的噪聲的場合。在該場合，存在由包含于攝像信號中的噪聲的影響產生測量誤差的可能性。
發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種位置測量方法，該位置測量方法即使在攝像信號中包含噪聲的場合，也可精度良好地測量標記的位置信息。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可提高曝光精度的曝光方法和曝光裝置。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可提高圖案精度的器件制造方法。
在本發(fā)明中，位置測量方法用照明光束照明形成于物體上的標記，通過觀察系對從該標記發(fā)生的光束進行攝像，對該攝像信號進行信號處理，獲得與上述標記的位置相關的位置信息；其中根據(jù)包含于攝像信號中的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息和攝像信號進行信號處理。
在該位置測量方法中，除了標記的攝像信號外，還根據(jù)與包含于該攝像信號中的噪聲相關的信息進行信號處理，從而可在位置測量時修正噪聲的影響。噪聲由于包含光量依存成分，所以，通過修正該影響，可精度良好地獲得標記的位置信息。
在該場合，通過在實施攝像信號的信號處理之前預先測量包含光量依存成分的噪聲，從而可容易地修正攝像信號中的噪聲的影響。
另外，通過相應于光量依存成分的隨時間變化特性進行噪聲的再測量，從而可時常正確地修正噪聲的影響。
進行包含光量依存成分的噪聲的測量時，例如用照明光束照射在物體上的與形成標記的標記區(qū)域不同的非標記區(qū)域，通過觀察系對該非標記區(qū)域進行攝像而進行。
另外，在標記包含多個標記要素的場合，由照明光束照明該多個標記要素中的包含除測量對象外的標記要素的區(qū)域，從而可更正確地測量對位置測量產生影響的噪聲的光量依存成分。
另外，通過測量對噪聲產生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測量結果進行噪聲的再測量，從而可進行長期穩(wěn)定的位置測量。
包含光量依存成分的噪聲例如由于從標記發(fā)生的光束通過觀察系而發(fā)生。
作為觀察系的噪聲的發(fā)生原因，例如可列舉出由反射鏡和攝像元件的防護玻璃產生的干涉條紋或攝像元件的多個像素間的感度的偏差等。
另外，噪聲除了光量依存成分外，有時還包含光量非依存成分。
對于該場合，在照明光束不由觀察系觀察的狀態(tài)下實施攝像信號的信號處理之前預先測量包含于噪聲的光量非依存成分即可。
在噪聲包含光量依存成分和光量非依存成分的場合，通過使信號處理包含從攝像信號減去噪聲的光量非依存成分的處理和相對攝像信號進行噪聲的光量依存成分的減法運算或除法運算的處理，從而可良好地修正噪聲相對攝像信號的影響。
或者，通過使信號處理包含相對從攝像信號減去噪聲的光量非依存成分的處理結果進行從噪聲的光量依存成分減去光量非依存成分后的處理結果的除法運算的處理，從而可良好地修正噪聲對攝像信號的影響。
在本發(fā)明中，曝光方法將形成于掩模上的圖案轉印到基板上；其中用照明光束照明形成于掩模或基板上的標記，通過觀察系對從該標記發(fā)生的光束進行攝像，根據(jù)觀察系的攝像信號和包含于該攝像信號中的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息，對攝像信號進行信號處理，獲得與標記的位置相關的位置信息，根據(jù)測量獲得的位置信息，將標記或基板定位到曝光位置。
另外，在本發(fā)明中，曝光裝置將形成于掩模上的圖案轉印到基板上；其中具有觀察系、信號處理單元、定位單元；該觀察系用照明光束照明物體，對從物體發(fā)生的光束進行攝像；該信號處理單元通過觀察系對形成于掩模或基板上的標記進行攝像，對其攝像信號進行信號處理，獲得與上述標記的位置相關的位置信息；該定位單元根據(jù)測量獲得的位置信息，將標記或基板定位到曝光位置；信號處理單元根據(jù)包含于攝像信號的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息和攝像信息進行信號處理。
按照該曝光方法和曝光裝置，可精度良好地測量標記的位置信息，所以，可提高曝光精度。
另外，本發(fā)明的器件制造方法包含使用上述曝光方法或上述曝光裝置將形成于掩模上的器件圖案轉印到基板上的工序。
按照該器件制造方法，曝光精度高，可提高圖案精度。
圖1為示意地示出半導體器件制造用的縮小投影型曝光裝置的構成的圖。
圖2為示出網(wǎng)線板定位顯微鏡的構成的圖。
圖3為示出網(wǎng)線板標記的構成例的圖。
圖4為示出晶片基準標記的構成例的圖。
圖5為示出同時在觀察用攝像機的受光面成像的網(wǎng)線板標記和晶片基準標記的像及其攝像信號(光電變換信號)的圖。
圖6為示出標記的位置測量動作的順序的一例的流程圖。
圖7A為用于說明包含于攝像信號中的噪聲對標記的位置測量產生的影響的圖。
圖7B為用于說明包含于攝像信號中的噪聲對標記的位置測量產生的影響的圖。
圖8A為示出由觀察攝像機觀察標記(網(wǎng)線板標記和晶片基準標記)時的攝像信號(光電變換信號)的圖。
圖8B為示出測量包含于圖8A所示攝像信號的噪聲的光量非依存成分時的信號波形數(shù)據(jù)的圖。
圖8C為示出測量包含于圖8A所示攝像信號的噪聲的光量依存成分時的信號波形數(shù)據(jù)的圖。
圖9為示出相對圖8A所示攝像信號根據(jù)預定的算法進行信號處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖10為示出相對圖8A所示攝像信號根據(jù)預定的算法進行信號處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖11為示出相對圖8A所示攝像信號根據(jù)預定的算法進行信號處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖12為示出標記的位置測量動作的另一實施形式的例子的圖。
圖13為示出標記位置測量動作的別的實施形式的例子的圖。
圖14為使用本發(fā)明一實施形式的曝光裝置的微型器件的生產的流程圖。
具體實施例方式
下面參照
本發(fā)明的實施形式。
圖1為示意地示出較好地適用于本發(fā)明的半導體器件制造用的縮小投影型曝光裝置10的構成的圖。該投影曝光裝置10為分步掃描方式的掃描型曝光裝置，即所謂的分步掃描器，該曝光裝置使作為掩模的網(wǎng)線板R和作為基板的晶片W朝1維方向同步移動，將形成于網(wǎng)線板R的電路圖案轉印到晶片W上的各照射區(qū)域。
投影曝光裝置10具有包含光源12的照明系11、保持網(wǎng)線板R的網(wǎng)線板臺RST、將形成于網(wǎng)線板R的圖案的像投影到晶片W上的投影光學系PL、作為保持晶片W的基板臺的晶片臺WST、作為1對的觀察單元的網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B、晶片定位傳感器27、主焦點檢測系60a、60b、及控制系等。
照明系11除了例如包含由受激準分子激光器構成的光源12、光束整形用透鏡、及光學積分器(蠅眼透鏡)等的照度均勻化光學系16外，還包含照明系開口光闌板(轉換器)18、中繼光學系20、圖中未示出的網(wǎng)線板擋板、折曲反射鏡37、及圖中未示出的聚光透鏡系等。下面根據(jù)其作用說明照明系11的各構成。相對從光源12射出的照明光束IL(受激準分子激光(KrF、ArF)等)，由照度均勻化光學系16進行光束的均勻化和斑點的減少等。光源12的激光脈沖的發(fā)光由后述的主控制裝置13控制。作為光源12，也可使用超高壓水銀燈。在該場合，將g線、i線等紫外區(qū)域的輝線作為照明光束使用，圖中未示出的快門的開閉由主控制裝置13進行控制。
在照度均勻化光學系16的出口部分配置由圓板狀構件構成的照明系開口光闌板18，在該照明系開口光闌板18按大體相等角度間隔例如配置由通常的圓形開口構成的開口光闌，由小的圓形開口構成、用于減小作為相關系數(shù)的σ值的開口光闌，環(huán)帶照明用的呈環(huán)帶的開口光闌，及用于變形光源法的使多個開口偏心地配置的變形開口光闌(都省略圖示)等。該照明系開口光闌板18由通過主控制裝置13控制的電動機等驅動系24回轉驅動，這樣，任一個開口光闌選擇地配置到照明光束IL的光路上。
在照明系開口光闌板18后方的照明光束IL的光路上通過圖中未示出的擋板配置中繼光學系20。擋板的設置面處于與網(wǎng)線板R共軛關系。在中繼光學系20后方的照明光束IL的光路上配置朝網(wǎng)線板R反射通過該中繼光學系20的照明光束IL的折曲反射鏡37，在折曲反射鏡37后方的照明光束IL的光路上配置圖中未示出的聚光透鏡。照明光束IL通過中繼光學系20時，由圖中未示出的擋板規(guī)定(限制)網(wǎng)線板R的照明區(qū)域后，由反射鏡37朝垂直下方折曲，通過圖中未示出的聚光透鏡按均勻的照度照明網(wǎng)線板R的上述照明區(qū)域內的圖案區(qū)域PA。
網(wǎng)線板R在網(wǎng)線板臺RST上通過圖中未示出的真空夾被吸附保持。網(wǎng)線板臺RST可在水平面(XY平面)內進行2維移動，使網(wǎng)線板R的圖案區(qū)域PA的中心點與光軸AX一致地定位。這樣的網(wǎng)線板臺RST的定位動作通過由主控制裝置13控制圖中未示出的驅動系而進行。關于用于網(wǎng)線板R的初期設定的網(wǎng)線板定位將在后面詳細說明。另外，網(wǎng)線板R由圖中未示出的網(wǎng)線板交換裝置適當交換而使用。
投影光學系PL由成為兩側的遠心的光學配置地配置的具有相同的Z軸方向的光軸AX的多個透鏡元件構成。另外，該投影光學系PL的投影倍率例如為1/4或1/5。為此，如上述那樣，當由照明光束IL照明網(wǎng)線板R上的照射區(qū)域時，形成于網(wǎng)線板R的圖案面的圖案由投影光學系PL縮小投影到在表面涂覆了抗蝕劑(感光材料)的晶片W上，在晶片W的1個照明區(qū)域轉印網(wǎng)線板R的電路圖案的縮小圖像。
晶片臺WST載置到配置于投影光學系PL下方的底板(臺底板BS)上。該晶片臺WST由實際上可在水平面(XY面)內進行2維移動的XY臺和搭載于該XY臺上可朝光軸方向(Z方向)微動的Z臺等構成，但在圖1中，代表性地將其作為晶片臺WST示出。在以下說明中，該晶片臺WST由驅動系25沿臺底板BS的上面朝XY2維方向受到驅動，同時，在微小范圍(例如100μm左右)內沿光軸AX方向也受到驅動。臺底板BS的表面平坦地加工，而且由低反射率的物質(黑鉻等)均勻地進行電鍍加工。
另外，在晶片臺WST上通過晶片支架52由真空吸附等保持晶片W。晶片臺WST的2維的位置通過固定于晶片臺WST上的移動鏡53由激光干涉儀56時常按預定的分辨能力(例如1nm左右)檢測。該激光干涉儀56的輸出提供給主控制裝置13，根據(jù)該信息，由主控制裝置13控制驅動系25。當結束網(wǎng)線板R的圖案相對晶片W上的1個照射區(qū)域的轉印曝光(掃描曝光)時，由這樣的閉環(huán)的控制系例如依晶片臺WST步進到相對下一照射的曝光開始位置。另外，當相對所有照射位置的曝光結束時，晶片W由圖中未示出的晶片交換裝置與其它晶片W交換。晶片交換裝置具有配置到晶片臺WST外的位置進行晶片W的轉移的晶片裝載機等晶片輸送系。
另外，晶片W面的Z方向的位置由主焦點檢測系測量。作為主焦點檢測系，使用由照射光學系60a和受光光學系60b構成的斜入射光式的焦點檢測系，將來自受光光學系60b的信號供給到主控制裝置13；該照射光學系60a從相對光軸AX傾斜的方向朝投影光學系PL的成像面照射用于形成針孔或狹縫的像的成像光束或平行光束，該受光光學系60b接受成像光束或平行光束在晶片W表面(或后述的基準板WFB表面)的反射光束。在主控制裝置13，根據(jù)來自受光光學系60b的信號，時常使晶片W的面來到投影光學系PL的最佳成像面地通過驅動系25控制晶片W的Z位置。
控制系主要由主控制裝置13構成。主控制裝置13由包括CPU(中央運算處理裝置)、ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)等構成的所謂微機構成，可準確地進行曝光動作地統(tǒng)一控制網(wǎng)線板R與晶片W的定位、晶片W的步進、曝光定時等。另外，主控制裝置13除了進行網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的焦點位置的調整外，還統(tǒng)一控制裝置整體。
下面詳細說明晶片定位傳感器27和網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B。
作為晶片定位傳感器27，使用例如在日本特開平4-65603號公報等公開的圖像處理方式的成像式傳感器，該傳感器具有成為檢測基準的標識，以該標識為基準檢測標記的位置。在晶片臺WST上設置基準板WFB，該基準板WFB形成用于后述的網(wǎng)線板定位和基線測量的晶片基準標記WFM1、WFM2及WFM3等各種基準標記。該基準板WFB的表面位置(Z方向的位置)與晶片W的表面位置大體相同。晶片定位傳感器27檢測該基準板WFB上的晶片基準標記WFM和晶片W上的晶片定位標記的位置，將其檢測結果供給到主控制裝置13。作為晶片定位傳感器，例如也可使用由日本特開平10-141915號公報等公開的激光掃描式傳感器和激光干涉式傳感器等其它方式的傳感器。
網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B分別包括將檢測用照明引導至網(wǎng)線板R的定位照明系、用于較粗地實施檢測的查找觀察系、及實施較精密的檢測的細微觀察系等。
圖2代表性地示出網(wǎng)線板定位顯微鏡22A的構成。另一方的網(wǎng)線板定位顯微鏡22B也具有同樣的構成和功能，所以，在這里省略其說明。
在圖2中，定位照明系使用曝光光(照明光束IL；參照圖1)作為檢測用照明，由反射鏡等使該曝光光(照明光束IL)的一部分分支后，使用光纖引導至網(wǎng)線板定位顯微鏡22A內，進一步將該光束引導至網(wǎng)線板R上。更具體地說，定位照明系包含可動反射鏡82、聚光透鏡83、成像透鏡84、偏向反射鏡85等，由半透半反射鏡86連接到細微觀察系和查找觀察系。
可動反射鏡82為用于切換照明光束IL的光路的反射鏡，可在不反射照明光束IL的第1位置與反射照明光束IL的第2位置間移動。當可動反射鏡82處于第1位置時，可獲得晶片曝光用的光路，當可動反射鏡82處于第2位置時，可獲得定位用的光路?？蓜臃瓷溏R82的位置由主控制裝置13選擇。
另外，落斜反射鏡30A可沿圖2中的箭頭A-A′的方向在照明位置與退避位置之間自由移動地配置。主控制裝置13在使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B進行定位時，通過圖中未示出的驅動系沿箭頭A方向驅動落斜反射鏡30A，定位到圖2所照明位置，當定位結束時，通過圖中未示出的驅動系朝箭頭A′方向驅動落斜反射鏡30A，使其退避到預定的退避位置，以在曝光時不成為障礙。
由定位照明系引導的照明光束通過落斜反射鏡30A照明網(wǎng)線板標記RM1，同時，通過網(wǎng)線板R和投影光學系PL照明基準板WFB上的晶片基準標記WFM1。來自網(wǎng)線板標記RM1和晶片基準標記WFM1的反射光束分別由落斜反射鏡30A反射，其反射光束入射到查找觀察系和細微觀察系。
查找觀察系包含查找光學系和查找觀察用攝像機76；該查找光學系包含落斜反射鏡30A、第1物鏡72、半透半反射鏡73、偏向反射鏡74、及第2物鏡75等；細微觀察系包含細微光學系和細微觀察用攝像機78；該細微光學系包含落斜反射鏡30A、第1物鏡72、第2物鏡77等。作為查找觀察用攝像機76和細微觀察用攝像機78，在本實施形式中，分別使用CCD等攝像元件。另外，作為查找觀察用攝像機76，使用低感度的攝像機，作為細微觀察用攝像機78，使用高感度的攝像機。另外，在查找光學系中，使放大倍率低、數(shù)值孔徑(N.A.)較小地設定，在細微光學系中，使放大倍率高、數(shù)值孔徑(N.A.)較大地設定。查找觀察用攝像機76和細微觀察用攝像機78的攝像信號(光電變換信號)供給到主控制裝置13。
在具有上述構成的本實施形式的投影曝光裝置10中，當進行網(wǎng)線板R的定位時，由主控制裝置13將可動反射鏡82設定到第2位置，通過定位照明系照明網(wǎng)線板R的網(wǎng)線板標記RM1。在網(wǎng)線板R和基準板WFB的反射光束通過查找光學系入射到查找觀察用攝像機76，網(wǎng)線板標記RM1和晶片基準標記WFM1的像同時成到查找觀察用攝像機76的受光面。另外，在網(wǎng)線板R和基準板WFB的反射光束通過細微光學系入射到細微觀察用攝像機78，網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM1的像同時成到細微觀察用攝像機78的受光面。
圖3示出網(wǎng)線板標記RM1、RM2的構成的例，圖4示出晶片基準標記WFM1、WFM2、及WFM3的構成的例子。這些網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM的具體的形狀不特別限定，但最好如該圖所示那樣為可檢測2維方向的位置偏移量的那樣的2維標記。
網(wǎng)線板標記RM1、RM2(以下根據(jù)需要總稱為網(wǎng)線板標記RM)設到配置于網(wǎng)線板R下方的面的圖案區(qū)域的外側，例如由圖案生成器和EB曝光裝置這樣的裝置根據(jù)設計數(shù)據(jù)轉印到作為網(wǎng)線板R的母材的玻璃板上，作為由鉻構成的擋光部形成為預定的形狀。在圖3所示例子，網(wǎng)線板標記RM1、RM2分別組合十字狀的標記要素和矩形的標記要素而構成。
晶片基準標記WFM1、WFM2、及WFM3(以下根據(jù)需要總稱為晶片基準標記WFM)在由玻璃形成的基底區(qū)域上由鉻排列標記要素而構成。在圖4所示例子中，晶片基準標記WFM1、WFM2、及WFM3分別包含沿Y軸方向延伸的直線狀的線圖案朝X軸方向周期地排列的標記要素和沿X軸方向延伸的直線狀的線圖案沿Y軸方向周期地排列的標記要素。作為晶片基準標記WFM，也可在由鉻形成的基底區(qū)域上用玻璃形成標記要素。另外，在本實施形式中，將形成晶片基準標記WFM1、WFM2、及WFM3的基準板WFB設于晶片臺WST(參照圖1)上，但該基準板WFB如在臺底板BS上，則也可處于其它位置(例如晶片支架52上和移動鏡53上等)。
圖5為示出同時在查找觀察用攝像機76或細微觀察用攝像機78的受光面成像的網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM的像及由細微觀察用攝像機78攝像獲得的攝像信號(光電變換信號)的圖。細微觀察用攝像機78分別具有X軸和Y軸用的攝像機，X軸和Y軸用的攝像機分別對預先限定的攝像區(qū)域PFx、PFy內的像進行攝像。在本實施形式中，如上述那樣，網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM的各標記要素由鉻形成，所以，由該標記要素反射的光束的強度較強，結果，在與這些標記要素對應的部分獲得信號強度(Vx、Vy)成為凸形的信號波形數(shù)據(jù)。
網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B各自的查找觀察用攝像機76或細微觀察用攝像機78分別對網(wǎng)線板標記RM的像和晶片基準標記WFM的像進行攝像時，沿2維方向檢測光電變換信號，供給到主控制裝置13。主控制裝置13根據(jù)預定的算法計算這些網(wǎng)線板標記RM與晶片基準標記WFM的相對位置關系時，根據(jù)其計算結果調整網(wǎng)線板R的位置和姿勢(網(wǎng)線板定位)。另外，在網(wǎng)線板定位中，根據(jù)查找觀察系的觀察結果較粗地對網(wǎng)線板R進行定位后，根據(jù)細微觀察系的觀察結果進行精密的網(wǎng)線板R的定位。
圖6為示出伴隨著網(wǎng)線板定位的標記的位置測量動作特別是伴隨著使用上述細微觀察系的網(wǎng)線板的定位處理(細微定位處理)的標記的位置測量動作的順序的一例的流程圖。
在本實施形式的位置測量動作中，對實際對標記進行攝像獲得的信號進行信號處理之前，預先測量包含于該信號的噪聲，將該測量結果用于信號處理。下面，參照圖6說明伴隨著細微定位處理的標記的位置測量動作。
在該場合，作為前提，通過圖中未示出的網(wǎng)線板交換裝置搭載于網(wǎng)線板臺RST上后，預先通過使用查找觀察系的查找定位處理進行網(wǎng)線板R的的較粗的定位。
首先，在主控制裝置13中，測量包含于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的攝像信號的噪聲的光量依存成分(步驟100)。噪聲的光量非依存成分的測量在不由網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B觀察照明光束的狀態(tài)下進行。具體地說，在主控制裝置13中，使網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的可動反射鏡82處于第1位置，在不對網(wǎng)線板標記RM1、RM2進行照明的狀態(tài)下獲得細微觀察用攝像機78的信號。為了獲得不能觀察照明光束的狀態(tài)，不限于控制上述可動反射鏡82的方法，也可由其它手段擋住照明光束的光路，或控制光源的輸出。
通過在不由網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B(細微觀察用攝像機78)觀察照明光束的狀態(tài)下獲得觀察用攝像機78的信號，可測量網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的噪聲的光量非依存成分。該噪聲成分主要為細微觀察用攝像機78的暗電流成分。在主控制裝置13中，當測量上述的噪聲的光量非依存成分時，記憶其信息。
然后，在主控制裝置13中，測量包含于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的攝像信號的噪聲的光量依存成分(步驟101)。噪聲的光量依存成分的測量通過在網(wǎng)線板R和基準板WFB上分別用照明光束照明與形成網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM的標記區(qū)域不同的非標記區(qū)域并通過網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B對該非標記區(qū)域進行攝像而進行。更為具體地說，在主控制裝置13中，根據(jù)預先確定的設計值使上述非標記區(qū)域位于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察位置地通過驅動系使網(wǎng)線板臺RST和晶片臺WST移動，使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B觀察網(wǎng)線板R和基準板WFB上的非標記區(qū)域。
上述非標記區(qū)域由與形成網(wǎng)線板標記RM和晶片基準標記WFM的各標記圖案的各基底區(qū)域相同的材質構成。通過獲取觀察從該非標記區(qū)域發(fā)生的光束的信號，從而可測量網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的噪聲的光量依存成分。該噪聲成分由于光束通過網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B而引起，作為其發(fā)生的原因，例如可列舉出觀察用攝像機76、78的防護玻璃和半透半反射鏡73、86產生的干涉條紋或觀察用攝像機76、78的多個像素間的感度偏差等。這樣的噪聲成分大體與通過網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的光束的光量成比例地變化，存在隨光束的光量增大而增大的傾向。在主控制裝置13中，當測量上述噪聲的光量依存成分時，記憶其信息。
測量上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的定時如在對標記攝像信號進行信號處理之前，則可按任意的定時實施。例如，可對各預定的期間實施，也可在裝置起動時實施。或者，也可測量對上述噪聲產生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測量結果決定噪聲的測量定時。在該場合，作為對噪聲施加影響的環(huán)境因素的例子，具有氣氛溫度、氣壓、裝置溫度等。例如，上述暗電流成分(光量非依存成分)存在相應于溫度產生變化的傾向，所以，可使用溫度傳感器定期地測量觀察用攝像機(攝像元件)的溫度或其周邊溫度，在溫度變化超過預定的容許值的場合，也可再測量噪聲的光量非依存成分。同樣，例如上述觀察用攝像機的玻璃擋板和半透半反射鏡相應于溫度和氣體稍變形，與此相隨，存在噪聲的光量依存成分變化的可能性。為此，在定期地測量這些物體的溫度或其周邊溫度、溫度變化超過預定的容許值的場合，也可再測量噪聲的光量依存成分。這樣，通過根據(jù)對噪聲產生影響的環(huán)境因素的測量結果進行噪聲的再檢測，從而可進行長期穩(wěn)定的位置測量。光量非依存成分不一定非要先測量，也可先測量光量依存成分。
另外，也可相應于光量依存成分的隨時間變化特性再測量噪聲。即，在光量依存成分具有隨時間變化特性的場合，該隨時間變化量成為誤差，但如按照相對隨時間變化充分小的時間間隔再測量噪聲，則可消除隨時間變化量的誤差。如在光量依存成分中沒有隨時間變化，則也可繼續(xù)地使用一度測量的結果。
另外，也可反復多次進行上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的測量，使用該多次的測量結果進行信號處理。即，在進行噪聲的測量時，存在包含電氣系的隨機噪聲等不由網(wǎng)線板定位顯微鏡直接引起的其它因素產生的噪聲的可能性。因此，反復多次進行上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的測量，例如使該多次的測量結果進行平均化，從而減輕噪聲的測量誤差。
然后，在主控制裝置13中，實際地觀察標記，獲得其攝像信號(步驟102)。即，在主控制裝置13中，根據(jù)預先設定的設計值，使基準板WFB上的晶片基準標記WFM1、WFM2的中心點處于投影光學系PL的光軸AX上地監(jiān)視激光干涉儀56的輸出，使晶片臺WST移動。接著，在主控制裝置13中，使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B將照明光束引導到網(wǎng)線板R，并同時觀察網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2和基準板WFB上的晶片基準標記WFM1、WFM2。
然后，在主控制裝置13，根據(jù)同時觀察網(wǎng)線板標記RM1、RM2和晶片基準標記WFM1、WFM2的結果和上述噪聲的測量結果按預定的算法進行信號處理，測量兩標記RM1、WFM1的相對位置關系和兩標記RM2、WFM2的相對的位置關系(步驟103)。在本實施形式中，通過在位置計算用的信號處理中使用噪聲的測量結果，可提高測量精度。
圖7A和圖7B為用于說明包含于攝像信號的噪聲對標記的位置測量產生的影響的圖。
圖7A示出不包含噪聲的理想的標記的信號波形。當測量標記的位置時，例如根據(jù)攝像信號的標記頂上部T的強度和圖中標記頂上部T左側的基部B1求出標記的信號波形的振幅，根據(jù)其振幅決定限幅電平SL1。另外，根據(jù)攝像信號的標記頂上部T的強度和圖中標記頂上部T右側的基部B2求出標記的信號波形的振幅，根據(jù)該振幅決定限幅電平SL2。然后，求出圖中標記頂上部T左側的信號波形與限幅電平SL1的交點a1，求出圖中標記頂上部T右側的信號波形與限幅電平SL2的交點a2，以這些交點a1與a2的中點c為標記的中心。根據(jù)網(wǎng)線板標記中心位置與晶片基準標記的中心位置可求出兩標記的相對位置關系。
而在如圖7B所示那樣在攝像信號中包含噪聲N的場合，噪聲N的影響使圖中標記頂上部T左側的基部變化(B1→B1′)，為此，限幅電平變化(SL1→SL1′)，圖中標記頂上部T左側的信號波形與限幅電平SL1′的交點也變化(a1→a1′)，所以，交點間的中點也從a1與a2的中心c變化到a1′與a2的中點c′，產生測量誤差。因此，通過從實際觀察標記時的攝像信號(光電變換信號)除去或減輕包含于該攝像信號中的噪聲，從而可抑制這樣的測量誤差的發(fā)生，可實現(xiàn)測量精度的提高。求出上述標記的中心位置的方法為一例，本發(fā)明不限于此。
信號處理的算法相應于包含于攝像信號的噪聲成分的大小和程度決定即可。通過進行從攝像信號減去噪聲的光量非依存成分的處理，可除去或減輕觀察用攝像機78的暗電流成分等的噪聲的光量非依存成分的影響。另外，通過相對攝像信號進行噪聲的光量依存成分的減法運算或除法運算的處理，可消除或減輕光束的干涉和攝像元件的多個像素間的感度偏差等噪聲的光量依存成分的影響。而且，噪聲的光量依存成分與攝像用光束的光量大體成比例地變化，所以，通過相對攝像信號用噪聲的光量依存成分進行除法運算處理，從而與減法運算處理的場合相比，可更正確地修正噪聲的光量依存成分的影響。
通過以上說明的一連串的位置測量動作，即使在噪聲包含于攝像信號的場合，也可修正該噪聲的影響，以良好精度測量網(wǎng)線板標記與晶片基準標記的相關位置關系。
作為網(wǎng)線板R的初期設定，根據(jù)上述相對的位置關系的測量結果，可確定網(wǎng)線板R相對投影光學系PL的位置，即進行網(wǎng)線板定位。
另外，在該相對位置測量的同時，使用晶片定位傳感器27觀察基準板WFB上的晶片基準標記WFM3，測量晶片基準標記WFM3與晶片定位傳感器27的標識的相對位置關系，即計算出基線量。即，基準板WFB上的晶片基準標記WFM1、WFM2、及WFM3分別形成到與預定的設計上的與位置關系對應的位置，所以，可根據(jù)設計上的配置信息與由上述動作求出的相對位置關系網(wǎng)線板R的圖案的投影位置與晶片定位傳感器27的標識的相對距離(基線量)。
在上述網(wǎng)線板定位和基線測量后，在主控制裝置13，使用晶片定位傳感器27依次測量附設于晶片W上的多個照射區(qū)域的晶片定位標記的位置，由所謂的EGA(增強型整體定位)的手法求出晶片W上的所有照射區(qū)域排列數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)該排列數(shù)據(jù)依次將晶片W上的照射區(qū)域定位于投影光學系PL的正下方(曝光位置)，同時，控制光源12的激光發(fā)光，即按分步重復方式進行曝光。關于EGA等，已由日本特開昭61-44429號公報等公開，所以，在這里省略說明。
下面，根據(jù)在上述實施形式中說明的標記的位置測量動作說明進行標記的攝像信號的信號處理的實施例。
圖8A示出用觀察攝像機觀察標記(網(wǎng)線板標記和晶片基準標記)時的攝像信號(光電變換信號)，圖8B示出測量包含于該攝像信號中的噪聲的光量非依存成分時的信號波形數(shù)據(jù)，圖8C示出測量噪聲的光量依存成分時的信號波形數(shù)據(jù)。另外，圖9～圖11為示出相對圖8A所示攝像信號根據(jù)預定的算法進行信號處理的波形數(shù)據(jù)。
在以下的說明中，標記的信號波形數(shù)據(jù)(標記的攝像信號)為Dm，示出噪聲的光量非依存成分的信號波形數(shù)據(jù)為Dnb，示出噪聲的光量依存成分的信號波形數(shù)據(jù)為Dna，信號處理后的信號波形數(shù)據(jù)為D。
(實施例1)圖9示出進行上述式(1)所示信號處理的波形數(shù)據(jù)。
D＝(Dm-Dnb)/(Dna-Dnb) …(1)即，在該例中，作為噪聲修正用的算法，相對從標記的信號波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量非依存成分的信號波形數(shù)據(jù)(Dnb)的處理結果，用從噪聲的光量依存成分的信號波形數(shù)據(jù)(Dna)減去光量非依存成分的信號波形數(shù)據(jù)(Dnb)的處理結果進行除法運算處理。結果，噪聲相對標記的攝像信號的影響良好地得到修正。
(實施例2)圖10示出進行下述式(2)所示信號處理的波形數(shù)據(jù)。
D＝(Dm-Dnb) …(2)即，在本例中，作為噪聲修正用的算法，進行從標記的信號波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量非依存成分的處理。結果，可良好地修正噪聲(光量非依存成分)相對標記的攝像信號的影響。本例可較好地適用于包含于噪聲的光量非依存成分較多、光量依存成分較少的場合。在本例中，與上述式(1)所示處理算法相比可由簡單的運算處理完成，所以，可獲得高的產量。
(實施例3)圖11示出進行上述式子(3)所示信號處理的波形數(shù)據(jù)。
D＝(Dm-Dna) …(3)即，在該例中，作為噪聲修正用的算法，進行從標記的信號波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量依存成分的處理。結果，可良好地修正噪聲(光量非依存成分)相對標記的攝像信號的影響。本例適合包含于噪聲中的光量依存成分較多、光量非依存成分較少的場合。在本例中，與上述式(1)所示處理算法相比可由簡易的運算處理完成，所以，可獲得高的處理量。
這樣，在哪個實施例中都可良好地修正噪聲相對標記的攝像信號的影響。為此，通過使用該處理波形數(shù)據(jù)，可提高標記的位置測量精度，可按良好的精度進行曝光處理。
噪聲修正用的算法不限于上述式(1)～(3)。例如也可如下述式(4)那樣進行信號處理。
D＝(Dm/Dna) …(4)即，作為噪聲修正用的算法，也可相對標記的信號波形數(shù)據(jù)(Dm)用噪聲的光量依存成分進行除法處理。
圖12示出標記的位置測量動作的另一實施形式的例子。
在本實施形式中，當測量噪聲的光量依存成分時，不觀察在上述實施形式中所示非標記區(qū)域，而是用照明光束照明包含于標記的多個標記要素中的除測量對象外的標記要素，根據(jù)其觀察結果測量噪聲的光量依存成分。
即，如圖12所示那樣，當測量X軸方向的位置時，照明僅包含成為非測量對象的沿X軸方向延伸的標記要素Mx1的觀察區(qū)域PFx，根據(jù)其觀察結果測量噪聲的光量依存成分。另外，當測量Y軸方向的位置時，照明僅包含成為非測量對象的沿Y軸方向延伸的標記要素My1的觀察區(qū)域PFy，根據(jù)其觀察結果測量噪聲的光量依存成分。然后，使用該噪聲成分的測量結果測量標記的X軸方向、Y軸方向的各位置信息。在噪聲存在非測量方向的場所依存性的場合，僅觀察非標記區(qū)域時，存在不能測量由非測量對象的標記要素反射的光束產生的噪聲的可能性。而通過在盡可能接近實際的標記測量的狀態(tài)下測量噪聲成分，從而可在位置測量中更正確地反映噪聲的影響。
可是，近年來，隨著集成電路的高密度集成化即電路圖案的微細化，對掩模技術的要求提高，使用了具有各種特性的掩模。
為此，對于有些掩模，有時從掩模標記發(fā)生的光束的強度減弱，不能按足夠的反差觀察掩模標記的圖像。例如，被稱為高反射網(wǎng)線板的網(wǎng)線板(掩模)的掩模標記相對一般的照明光束的反射率高，按較高的反差觀察掩模標記，而被稱為低反射網(wǎng)線板或半色調網(wǎng)線板的網(wǎng)線板(掩模)由于掩模標記相對上述照明光束的反射率低，所以，即使想使用來自掩模標記的反射光束觀察掩模標記，其反射光束的強度也較弱，存在按低反差觀察掩模標記的傾向。當觀察到的掩模標記的反差較低時，存在可能導致標記位置的測量精度下降的可能性。另外，即使在調節(jié)觀察系的焦點狀態(tài)時，也易于產生誤差。
關于該問題，本申請人在前面提出的專利申請的日本特愿平2000-375798號中提出解決該問題的發(fā)明。
在記載于上述專利申請的發(fā)明(以下稱先有發(fā)明)中，作為上述圖4所示晶片基準標記，使用圖13所示那樣的晶片基準標記WFM11、12、13。晶片基準標記WFM11、12、13包含相對上述照明光束IL的反射率特性相互不同的多個標記。具體地說，晶片基準標記WFM11、12、13包括在由玻璃形成的基底區(qū)域上由鉻形成標記圖案MPa的第1基準標記FMa和在由鉻形成的基底區(qū)域上由玻璃形成標記圖案MPb的第2基準標記FMb。標記圖案MPa與標記圖案MPb雖然如上述那樣材質不同，但形成相同的形狀，在預定的方向(例如Y方向)相互隔開預定距離地配置到基準板WFB′上。當進行上述網(wǎng)線板定位和基線的測量時，選擇性地將這些多個基準標記FMa、FMb中的任一個定位到網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內進行觀察。
下面，說明上述先有發(fā)明的重合曝光時的動作，特別是伴隨著基線測量的動作。
在該場合，作為前提，在網(wǎng)線板臺RST上載置網(wǎng)線板R，在晶片W上由此前的工序已形成圖案，與該圖案一起還形成圖中未示出的晶片定位標記。
首先，在主控制裝置13中，根據(jù)預定的設計值使落斜反射鏡30A、30B移動，將網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2定位到其觀察視野內。
另外，在主控制裝置13中，根據(jù)預先設定的設計值，使基準板WFB上的晶片基準標記WFM11、12、13的中心點位于投影光學系PL的光軸AX上地一邊監(jiān)視激光干涉儀56的輸出一邊使晶片臺WST移動。此時，在主控制裝置13中，根據(jù)網(wǎng)線板R相對照明光束IL(作為檢測用照明的曝光光)的網(wǎng)線板R的反射率特性，通過驅動系25選擇性地將包含于各晶片基準標記WFM11、12、13的多個基準標記FMa、FMb(參照圖13)中的任一個定位于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內。
具體地說，例如在高反射網(wǎng)線板(例如標記的反射率為30％左右)等載置于網(wǎng)線板臺RST的網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2的反射率為預定的反射率或其以上的場合，驅動系25使晶片臺WST移動，將多個基準標記FMa、FMb中的第1基準標記FMa選擇性地定位到其觀察視野內。相反，在例如低反射網(wǎng)線板(例如標記的反射率為5～10％左右)和半色調網(wǎng)線板(例如標記的反射率為5～10％左右)等載置于網(wǎng)線板臺RST的網(wǎng)線板R的網(wǎng)線板標記RM1、RM2的反射率比預定的反射率小的場合，驅動系25選擇性地將第2基準標記FMb定位于其觀察視野內。成為選擇基準的反射率在同時觀察網(wǎng)線板標記和晶片基準標記時，網(wǎng)線板標記的反差增大地設定。另外，關于反射率特性等網(wǎng)線板固有的特性的信息對應于各網(wǎng)線板預先記憶于主控制裝置13。
另外，使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B將照明光束IL引導至網(wǎng)線板R上，同時，同時觀察網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2及基準板WFB上的晶片基準標記WFM11、12、13。此時，在網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2的反射率高、第1基準標記FMa配置于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內的場合，作為反射光束，從網(wǎng)線板標記RM1、RM2發(fā)生較強的光束，同時，從第1基準標記FMa的玻璃的基底區(qū)域發(fā)生強度較弱的光束。為此，從網(wǎng)線板標記RM1、RM2發(fā)生的光束看上去較亮，從晶片基準標記WFM1、WFM2的基底區(qū)域發(fā)生的光束看上去比網(wǎng)線板標記RM1、RM2暗。這樣，按較高的反差觀察到網(wǎng)線板標記RM1、RM2。相反，在網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標記RM1、RM2的反射率較低、第2基準標記FMb配置到網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內的場合，雖然從網(wǎng)線板標記RM1、RM2發(fā)生的反射光束的強度較弱，但從第2基準標記FMb的鉻的基底區(qū)域發(fā)生較強的光束。為此，從網(wǎng)線板標記RM1、RM2發(fā)生的光束看上去較暗，從晶片基準標記WFM1、WFM2的基底區(qū)域發(fā)生的光束看上去比網(wǎng)線板標記RM1、RM2亮。即，在該場合也可按較高的反差觀察到網(wǎng)線板標記RM1、RM2。
即使在如以上說明的那樣的先有發(fā)明中，也最好適用本發(fā)明。即，預先測量噪聲相對圖13的第1基準標記FMa的光量依存成分和噪聲相對第2基準標記FMb的光量依存成分雙方，相應于選擇第1基準標記FMa與第2基準標記FMb中的哪一個，選擇地使用預先存儲的2種噪聲的光量依存成分修正信號即可。
另外，在實際的裝置中，存在使用包含圖13那樣的第1基準標記FMa和第2基準標記FMb的晶片基準標記WFM11、12、13中的多個進行測量的場合，但此時存在標記的制造誤差對測量結果產生影響的可能性。下面，為了使說明簡潔，例如將“晶片基準標記WFM11的第1基準標記FMa”記為“FM11a”。
例如，在FM11a、FM12a、FM13a的相對位置關系與FM11b、FM12b、FM13b的相對位置關系因為標記制造誤差而不一致的場合，根據(jù)使用具有玻璃的基底區(qū)域的標記FMa進行測量還是使用具有鉻的基底區(qū)域的標記FMb進行測量，測量結果存在差別。
為了應對該問題，將FM11a、FM12a、FM13a的相對位置關系與FM11b、FM12b、FM13b的相對位置關系之間的差作為補償值存儲下來，根據(jù)使用玻璃基底標記FMa測量還是使用鉻的基底標記FMb測量，將該補償值加到位置測量結果即可。
另外，不僅玻璃基底標記間的相對位置關系(FM11a、FM12a、FM13a的相對位置關系)與鉻基底標記間的相對位置關系(FM11b、FM12b、FM13b的相對位置關系)間的制造誤差，而且玻璃基底標記內的制造誤差即FM11a、FM12a、FM13a的標記自身的制造誤差也對定位測量結果產生影響。
例如，雖然在圖13中示出4個標記圖案MPa，但存在相面對的2個標記圖案MPa的間隔對于晶片基準標記WFM11的FMa與晶片基準標記WFM12的FMa由于制造誤差的影響而使得間隔不同的場合。為此，根據(jù)使用晶片基準標記WFM11、12、13中的哪一個進行測量，在測量結果中差別。
為了處理該問題，預先測量并存儲晶片基準標記WFM11的FMa、晶片基準標記WFM12的FMa、晶片基準標記WFM13的FMa、各標記圖案間的距離，根據(jù)使用哪一個標記，最好使用預先存儲的標記圖案間的距離信息修正測量結果。關于鉻基底標記內的制造誤差，最好也采用同樣的對策。
圖14為使用本發(fā)明一實施形式的曝光裝置的微型器件(半導體器件)的生產的流程圖。如圖14所示那樣，首先，在步驟S200(設計步驟)中進行器件的功能設計(例如半導體器件的電路設計等)，進行用于實現(xiàn)其功能的圖案設計。接著，在步驟S201(標記制造步驟)中，根據(jù)設計的電路圖案制造掩模。另一方面，在步驟S202(晶片制造步驟)中，使用硅等材料制造晶片。
然后，在步驟S203(晶片處理步驟)中，使用按步驟S200～步驟S202準備的掩模和晶片，利用光刻技術在晶片上形成實際的電路等。接著，在步驟S204(組裝步驟)中，將在步驟S203中處理的晶片芯片化。在該步驟S204中，包含組裝工序(切片、粘結)、封裝工序(芯片封入)等工序。最后，在步驟S205(檢查步驟)中，進行由步驟S204制造的器件的動作確認測試、耐久性試驗等的檢查。在經(jīng)過這樣的工序后，完成器件并出廠。
以上參照
了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明當然不限于這些例子。如為本領域的技術人員，則顯然在記載于權利要求的技術思想的范疇內可想到各種變更例或修正例。因此，應該了解它們當然也屬于本發(fā)明的技術范圍。
例如，本發(fā)明的位置測量方法也可適用于用于評價是否正確地進行了曝光的評價的位置偏移測量和繪出了圖案像的光掩模的繪圖精度的測量。
另外，形成于晶片和網(wǎng)線板、基準板等的標記的數(shù)量和配置位置、及形狀也可任意地確定?；迳系臉擞浺部蔀?維標記和2維標記中的任一個。
另外，適用了本發(fā)明的曝光裝置不限于使掩模(網(wǎng)線板)和基板(晶片)分別相對曝光用照明光束移動的掃描曝光方式(例如分步掃描方式等)，也可為在使掩模和基板大體靜止的狀態(tài)下將掩模的圖案轉印到基板上的靜止曝光方式，例如分步重復方式等。另外，也可將本發(fā)明適用到分別將圖案轉印到在基板上重疊周邊部的多個照射區(qū)域的分步接合方式的曝光裝置等。另外，投影光學系PL可為縮小系、等倍系、及放大系中的任一個，也可為折射系、反射折射系、及反射系中的任一個。另外，相對不使用投影光學系的例如鄰近方式的曝光裝置等也可適用本發(fā)明。
適用本發(fā)明的曝光裝置作為曝光用照明光不僅可使用g線、i線、KrF受激準分子激光、ArF受激準分子激光、F2激光、及Ar2激光等紫外光，例如也可使用EUV光、X線、或電子束、離子束等帶電粒子束等。另外，曝光用光源不僅可為水銀燈和受激準分子激光器，也可為YAG激光器或半導體激光器等高次諧波發(fā)生裝置、SOR、激光器等離子光源、電子槍等。
另外，適用了本發(fā)明的曝光裝置不限于半導體器件制造用，也可用于液晶顯示元件、顯示裝置、薄膜磁頭、攝像元件(CCD等)、微型裝置、及DNA芯片等等微型器件(電子器件)制造和在曝光裝置中使用的光掩模和網(wǎng)線板的制造等。
另外，本發(fā)明不僅可適用于這些曝光裝置，也可適用于在器件制造工序中使用的其它制造裝置(包含檢測裝置等)。
另外，在將線性電動機用于上述晶片臺或網(wǎng)線板臺的場合，也可使用由空氣軸承實現(xiàn)的空氣懸浮型和由勞倫茲力或電抗力實現(xiàn)的磁懸浮型中的任一方。另外，臺可為沿導向構件移動的類型，也可為不設置導向構件的無導向構件類型。另外，在作為臺的驅動系使用平面電動機的場合，將磁鐵單元(永久磁鐵)和電樞單元中的任一方連接于臺，將磁鐵單元和電樞單元中的另一方設于臺的移動面?zhèn)?底板、底座)即可。
另外，由晶片臺的移動產生的反力也可如記載于日本特開平8-166475號公報的那樣，使用機架構件機械地逃逸到地板(大地)。本發(fā)明也可適用到具有這樣的構造的曝光裝置中。
另外，由網(wǎng)線板臺的移動發(fā)生的反力也可如記載于日本特開平8-330224號公報那樣使用機架構件機械地逃逸到地板(大地)。本發(fā)明也可適用到具有這樣的構造的曝光裝置中。
另外，適用本發(fā)明的曝光裝置通過保持預定的機械精度、電氣精度、光學精度地組裝包含列舉于本申請權利要求的各構成要素的各種子系統(tǒng)而制造。為了確保這些各種精度，在該組裝前后，進行用于相對各種光學系達到光學精度的調整，相對各種機械系實現(xiàn)機械精度的調整，及相對各種電氣系實現(xiàn)電氣精度的調整。在從各種子系統(tǒng)組裝到曝光裝置的工序中，包含各種子系統(tǒng)相互的機械連接、電路的配線連接、電路的配管連接等。在從各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序之前，當然存在各子系統(tǒng)的各組裝工序。一旦結束各種子系統(tǒng)在曝光裝置的組裝工序后，進行綜合調整，確保作為曝光裝置整體的各種精度。曝光裝置的制造最好在管理了溫濕度和潔凈度等的潔凈室進行。
權利要求
1.一種位置測量方法，用照明光束照明形成于物體上的標記，通過觀察系對從該標記發(fā)生的光束進行攝像，對該攝像信號進行信號處理，獲得與上述標記的位置相關的位置信息；其特征在于根據(jù)包含于上述攝像信號中的、與包含光量依存成分的噪聲相關的信息和上述攝像信號進行上述信號處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的位置測量方法，其特征在于在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含上述光量依存成分的噪聲。
3.根據(jù)權利要求2所述的位置測量方法，其特征在于相應于上述光量依存成分的隨時間變化特性進行上述噪聲的再測量。
4.根據(jù)權利要求2所述的位置測量方法，其特征在于進行包含上述光量依存成分的噪聲的測量時，用上述照明光束照明在上述物體上的與形成了上述標記的標記區(qū)域不同的非標記區(qū)域，通過上述觀察系對該非標記區(qū)域進行攝像。
5.根據(jù)權利要求2所述的位置測量方法，其特征在于上述標記包含多個標記要素，由上述照明光束照明包含上述多個標記要素中的除測量對象外的標記要素的區(qū)域，測量上述噪聲的光量依存成分。
6.根據(jù)權利要求2所述的位置測量方法，其特征在于測量對上述噪聲產生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測量結果進行上述噪聲的再測量。
7.根據(jù)權利要求1所述的位置測量方法，其特征在于包含上述光量依存成分的噪聲由于從上述標記發(fā)生的光束通過上述觀察系而發(fā)生。
8.根據(jù)權利要求7所述的位置測量方法，其特征在于上述觀察系包含反射鏡。
9.根據(jù)權利要求7所述的位置測量方法，其特征在于上述觀察系包含攝像元件，該攝像元件包含多個像素和保護該多個像素的防擴玻璃。
10.根據(jù)權利要求1所述的位置測量方法，其特征在于上述噪聲包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
11.根據(jù)權利要求10所述的位置測量方法，其特征在于在上述照明光束不能由上述觀察系觀察的狀態(tài)下，在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
12.根據(jù)權利要求10所述的位置測量方法，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
13.根據(jù)權利要求10所述的位置測量方法，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量依存成分或用上述噪聲的光量依存成分除上述攝像信號的處理。
14.根據(jù)權利要求10所述的位置測量方法，其特征在于上述信號處理包含用從上述噪聲的光量依存成分減去光量非依存成分后的處理結果除從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結果的處理。
15.一種曝光方法，將形成于掩模上的圖案轉印到基板上；其特征在于用照明光束照明形成于上述掩?；蛏鲜龌迳系臉擞洠ㄟ^觀察系對從該標記發(fā)生的光束進行攝像，根據(jù)上述觀察系的攝像信號和包含于該攝像信號中的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息，對上述攝像信號進行信號處理，獲得與上述標記的位置相關的位置信息，根據(jù)測量獲得的位置信息，將上述掩?；蛏鲜龌宥ㄎ坏狡毓馕恢?。
16.根據(jù)權利要求15所述的曝光方法，其特征在于在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含上述光量依存成分的噪聲。
17.根據(jù)權利要求16所述的曝光方法，其特征在于相應于上述光量依存成分的隨時間變化特性進行上述噪聲的再測量。
18.根據(jù)權利要求16所述的曝光方法，其特征在于進行包含上述光量依存成分的噪聲的測量時，用上述照明光束照明在上述掩?；蛏鲜龌迳系呐c形成了上述標記的標記區(qū)域不同的非標記區(qū)域，通過上述觀察系對該非標記區(qū)域進行攝像。
19.根據(jù)權利要求16所述的曝光方法，其特征在于上述標記包含多個標記要素，由上述照明光束照明包含上述多個標記要素中的除測量對象外的標記要素的區(qū)域，測量上述噪聲的光量依存成分。
20.根據(jù)權利要求16所述的曝光方法，其特征在于測量對上述噪聲產生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測量結果進行上述噪聲的再測量。
21.根據(jù)權利要求15所述的曝光方法，其特征在于包含上述光量依存成分的噪聲由于從上述標記發(fā)生的光束通過上述觀察系而發(fā)生。
22.根據(jù)權利要求21所述的曝光方法，其特征在于上述觀察系包含反射鏡。
23.根據(jù)權利要求21所述的曝光方法，其特征在于上述觀察系包含攝像元件，該攝像元件包含多個像素和保護該多個像素的防護玻璃。
24.根據(jù)權利要求15所述的曝光方法，其特征在于上述噪聲包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
25.根據(jù)權利要求24所述的曝光方法，其特征在于在上述照明光束不能由上述觀察系觀察的狀態(tài)下，在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
26.根據(jù)權利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
27.根據(jù)權利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量依存成分或用上述噪聲的光量依存成分除上述攝像信號的處理。
28.根據(jù)權利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號處理包含用從上述噪聲的光量依存成分減去光量非依存成分后的處理結果除從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結果的處理。
29.一種曝光裝置，將形成于掩模上的圖案轉印到基板上；其特征在于具有觀察系、信號處理單元、定位單元；該觀察系用照明光束照明物體，對從物體發(fā)生的光束進行攝像；該信號處理單元通過上述觀察系對形成于上述掩模或上述基板上的標記進行攝像，對其攝像信號進行信號處理，獲得與上述標記的位置相關的位置信息；該定位單元根據(jù)上述測量獲得的位置信息，將上述掩模或上述基板定位到曝光位置；上述信號處理單元根據(jù)包含于上述攝像信號的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息和上述攝像信息進行上述信號處理。
30.根據(jù)權利要求29所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理單元在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含上述光量依存成分的噪聲。
31.根據(jù)權利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理單元相應于上述光量依存成分的隨時間變化特性進行上述噪聲的再測量。
32.根據(jù)權利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理單元根據(jù)通過觀察系對在上述掩?；蛏鲜龌迳系呐c形成了上述標記的標記區(qū)域不同的非標記區(qū)域進行攝像后的結果測量上述噪聲的光量依存成分。
33.根據(jù)權利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述標記包含多個標記要素，上述信號處理單元根據(jù)通過上述觀察系對包含上述多個標記要素中的除測量對象外的標記要素的區(qū)域進行攝像的結果測量上述噪聲的光量依存成分。
34.根據(jù)權利要求30所述的曝光裝置，其特征在于具有測量對上述噪聲產生影響的環(huán)境因素的測量單元，上述信號處理單元根據(jù)上述測量單元的測量結果進行上述噪聲的再測量。
35.根據(jù)權利要求29所述的曝光裝置，其特征在于包含上述光量依存成分的噪聲由于從上述標記發(fā)生的光束通過上述觀察系而發(fā)生。
36.根據(jù)權利要求35所述的曝光裝置，其特征在于上述觀察系包含反射鏡。
37.根據(jù)權利要求35所述的曝光裝置，其特征在于上述觀察系包含攝像元件，該攝像元件包含多個像素和保護該多個像素的防護玻璃。
38.根據(jù)權利要求29所述的曝光裝置，其特征在于上述噪聲包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
39.根據(jù)權利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理單元在上述照明光束不能由上述觀察系觀察的狀態(tài)下，在實施上述攝像信號的信號處理之前預先測量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
40.根據(jù)權利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
41.根據(jù)權利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理包含從上述攝像信號減去上述噪聲的光量依存成分或用上述噪聲的光量依存成分除上述攝像信號的處理。
42.根據(jù)權利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號處理包含用從上述噪聲的光量依存成分減去光量非依存成分后的處理結果除從上述攝像信號減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結果的處理。
43.一種器件制造方法，包含使用權利要求15所述的曝光方法將形成于掩模上的器件圖案轉印到基板上的工序。
44.一種器件制造方法，包含使用權利要求29所述的曝光裝置將形成于掩模上的器件圖案轉印到基板上的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種位置測量方法、曝光方法、曝光裝置、及器件制造方法。在該位置測量方法中，用照明光束照明形成于物體上的標記，通過觀察系對從該標記發(fā)生的光束進行攝像，對該攝像信號進行信號處理，獲得與標記的位置相關的位置信息。根據(jù)包含于攝像信號中的與包含光量依存成分的噪聲相關的信息和該攝像信號進行上述信號處理。結果，即使在攝像信號中包含噪聲的場合，也可精度良好地測量標記的位置信息。
文檔編號G03F9/00GK1656354SQ03812058
公開日2005年8月17日 申請日期2003年6月2日 優(yōu)先權日2002年5月31日
發(fā)明者小林滿 申請人:株式會社尼康