位置檢測(cè)裝置、曝光裝置及曝光方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)裝置，具備從相對(duì)于受檢面傾斜方向向受檢面上投射光束的投射系統(tǒng)、接收由受檢面反射的光束的受光系統(tǒng)，及基于利用受光系統(tǒng)的光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的受檢面的位置的檢測(cè)部。該位置檢測(cè)裝置還包括：配置在投射系統(tǒng)的光路，將光束反射的投射側(cè)反射面；及配置在投射系統(tǒng)的光路中投射側(cè)反射面的射出側(cè)的光路，將在投射側(cè)反射面反射的光束非偏光化的投射側(cè)偏光消除元件。投射系統(tǒng)通過(guò)投射側(cè)偏光消除元件將光束投射到受檢面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】位置檢測(cè)裝置、曝光裝置及曝光方法
[0001]本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)?00680024570.8，發(fā)明名稱(chēng)為“面位置檢測(cè)裝置、曝光裝置及曝光方法”的申請(qǐng)案的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及位置檢測(cè)裝置、曝光裝置及曝光方法。本發(fā)明特別涉及在用于制造半導(dǎo)體元件、液晶顯示元件、攝像元件、薄膜磁頭等器件的光刻工序中為了將掩模圖案向感光性襯底上轉(zhuǎn)印而使用的投影曝光裝置中的感光性襯底的面位置的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，作為適于投影曝光裝置的面位置檢測(cè)裝置，已知有本 申請(qǐng)人:的特開(kāi)2001 -296105號(hào)公報(bào)及與之對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利第6，897，462號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)中公開(kāi)的傾斜入射型的面位置檢測(cè)裝置。在此種傾斜入射型的面位置檢測(cè)裝置中，為了在原理上提高受檢面的面位置的檢測(cè)精度，需要增大光束向受檢面的入射角(接近90° )。該情況下，為了避免受檢面對(duì)傾斜入射型的面位置檢測(cè)裝置的投射光學(xué)系統(tǒng)及聚光光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成及配置的制約，已提出如下方案，即，在投射光學(xué)系統(tǒng)的光路及聚光光學(xué)系統(tǒng)的光路中，分別配置具有相互平行的一對(duì)內(nèi)面反射面的棱鏡，而使投射光學(xué)系統(tǒng)及聚光光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)離受檢面(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I的圖7)。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2001 - 296105號(hào)公報(bào)
[0005]然而，上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)I的圖7中所公開(kāi)的以往的面位置檢測(cè)裝置中，在投射側(cè)菱形棱鏡的相互平行的兩個(gè)內(nèi)面反射面上全反射的光束中產(chǎn)生由偏光成分造成的相對(duì)的位置錯(cuò)移，從而有可能無(wú)法在受檢面上形成清晰的圖案像。同樣，在由受檢面反射而在受光側(cè)菱形棱鏡的相互平行的兩個(gè)內(nèi)面反射面上全反射的光束中，也會(huì)產(chǎn)生由偏光成分造成的相對(duì)的位置錯(cuò)移，從而有可能使得圖案二次像變得更加不清晰。
[0006]另一方面，已知在將以往的面位置檢測(cè)裝置適用于對(duì)在曝光裝置中在表面涂布有抗蝕劑的晶片(感光性襯底)的面位置的檢測(cè)的情況下，對(duì)于特定的偏光成分的光的反射率會(huì)依賴(lài)于抗蝕劑層的厚度而變化。其結(jié)果是，以往的面位置檢測(cè)裝置中，由在穿過(guò)了菱形棱鏡的內(nèi)面反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移；和感光性襯底的抗蝕劑層的厚度所致的反射率的變化，而容易產(chǎn)生受檢面的面位置的檢測(cè)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供一種位置檢測(cè)裝置，其可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置。另外，本發(fā)明的目的在于，提供使用能夠高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置的面位置檢測(cè)裝置，而能夠?qū)⒀谀５膱D案面與感光性襯底的被曝光面相對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)高精度地對(duì)準(zhǔn)的曝光裝置及曝光方法以及器件制造方法。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一方式中，提供一種位置檢測(cè)裝置，具備從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統(tǒng)、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統(tǒng)，及基于利用上述受光系統(tǒng)的上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測(cè)部，該位置檢測(cè)裝置還包括:配置在上述投射系統(tǒng)的光路，將上述光束反射的投射側(cè)反射面；及配置在上述投射系統(tǒng)的光路中上述投射側(cè)反射面的射出側(cè)的光路，將在上述投射側(cè)反射面反射的上述光束非偏光化的投射側(cè)偏光消除元件。上述投射系統(tǒng)通過(guò)上述投射側(cè)偏光消除元件將上述光束投射到上述受檢面。
[0009]本發(fā)明的第二方式中，提供一種位置檢測(cè)裝置，具備從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統(tǒng)、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統(tǒng)，及基于利用上述受光系統(tǒng)的上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測(cè)部，該位置檢測(cè)裝置還包括:配置在上述受光系統(tǒng)的光路，將由上述受檢面反射的上述光束非偏光化的受光側(cè)偏光消除元件；配置在上述受光系統(tǒng)中上述受光側(cè)反射面的射出側(cè)的光路，通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件將上述光束反射的受光側(cè)反射面。
[0010]本發(fā)明的第三方式中，提供一種位置檢測(cè)方法，從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束、接收由上述受檢面反射的上述光束，及基于上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置，該位置檢測(cè)方法還包括:以配置在上述光束的投射側(cè)的光路的投射側(cè)反射面，反射上述光束；將在上述投射側(cè)反射面反射的上述光束，利用配置在上述投射側(cè)反射面的射出側(cè)的光路的投射側(cè)偏光消除元件，進(jìn)行非偏光化；通過(guò)上述投射側(cè)偏光消除元件將上述非偏光化的上述光束投射到上述受檢面。
[0011]本發(fā)明的第四方式中，提供一種位置檢測(cè)方法，從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束、接收由上述受檢面反射的上述光束，及基于上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置，該位置檢測(cè)方法還包括:通過(guò)配置在上述光束的受光側(cè)的光路的受光側(cè)偏光消除元件，將由上述受檢面反射的上述光束非偏光化；及將經(jīng)受光側(cè)偏光消除元件的上述光束，以配置在上述受光側(cè)偏光消除元件的射出側(cè)的光路的受光側(cè)反射面進(jìn)行反射。
[0012]本發(fā)明的第五方式中，提供一種曝光裝置，以通過(guò)圖案的曝光光，對(duì)襯底進(jìn)行曝光，所述曝光裝置包括:襯底夾具，保持上述襯底；位置檢測(cè)裝置，如上述第一方式與第二方式，對(duì)關(guān)于與保持于上述襯底夾具的上述襯底的被曝光面交差的方向的被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)；及驅(qū)動(dòng)裝置，基于上述位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)保持上述襯底的上述襯底夾具。
[0013]本發(fā)明的第六方式中，提供一種曝光方法，以通過(guò)圖案的曝光光，對(duì)襯底進(jìn)行曝光，所述曝光方法包括:通過(guò)襯底夾具，保持上述襯底；使用如上述第三或第四方式的位置檢測(cè)方法，對(duì)關(guān)于與保持于上述襯底夾具的上述襯底的被曝光面交差的方向的被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)；及基于上述被曝光面的位置檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)保持上述襯底的上述襯底夾具。
[0014]本發(fā)明的第七方式中，提供一種制造具有電路圖案的器件的器件制造方法，包括:使用如第五方式的曝光裝置，將與上述電路圖案對(duì)應(yīng)的圖案曝光到襯底；及對(duì)曝光有上述圖案的上述襯底進(jìn)行顯影。
[0015]本發(fā)明的第八方式中，提供一種制造具有電路圖案的器件的器件制造方法，包括:使用如第六方式的曝光方法，將與上述電路圖案對(duì)應(yīng)的圖案曝光到襯底；及對(duì)曝光有上述圖案的上述襯底進(jìn)行顯影。
[0016]在依照本發(fā)明的典型的方式的位置檢測(cè)裝置中，作為用于補(bǔ)償穿過(guò)了投射系統(tǒng)及受光系統(tǒng)中的至少一個(gè)的反射面的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件，具備配置于投射系統(tǒng)的光瞳空間或受光系統(tǒng)的光瞳空間并根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的角度傾斜的補(bǔ)償元件；或配置于投射系統(tǒng)的物體空間或像空間、或者受光系統(tǒng)的物體空間或像空間并根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的距離平行移動(dòng)的補(bǔ)償元件。利用該補(bǔ)償元件的作用，可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置。
[0017]另外，在依照本發(fā)明的其他的典型的方式的位置檢測(cè)裝置中，具備用于減少穿過(guò)了投射系統(tǒng)中的反射面及受光系統(tǒng)中的反射面的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的影響的偏光消除元件(消偏振鏡)。利用該偏光消除元件的作用，可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置。
[0018]從而，當(dāng)將本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置適用于曝光裝置中的感光性襯底相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)的面位置的檢測(cè)中時(shí)，可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置，進(jìn)而可以將掩模的圖案面與感光性襯底的被曝光面相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)高精度地對(duì)準(zhǔn)，所以可以制造良好的器件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是概略性地表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的面位置檢測(cè)裝置的曝光裝置的構(gòu)成的圖。
[0020]圖2是表示圖1的投射光學(xué)系統(tǒng)及聚光光學(xué)系統(tǒng)都是兩側(cè)遠(yuǎn)心的光路圖。
[0021]圖3是概略性地表示本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中的一對(duì)五棱鏡間的構(gòu)成的圖。
[0022]圖4是表示在受檢面Wa上形成有格子圖案3a的一次像的狀態(tài)的立體圖。
[0023]圖5是概略性地表示具有5個(gè)在X方向上細(xì)長(zhǎng)地延伸的矩形的開(kāi)口部Sal?Sa5的受光狹縫S的構(gòu)成的圖。
[0024]圖6是表示將5個(gè)硅光電二極管PDl?PD5與受光狹縫S的開(kāi)口部Sal?Sa5光學(xué)地對(duì)應(yīng)地，設(shè)于受光部14的受光面14a上的樣子的圖。
[0025]圖7是說(shuō)明附設(shè)于本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的構(gòu)成及作用的圖。
[0026]圖8是說(shuō)明本實(shí)施方式的第一變形例的要部構(gòu)成及作用的圖。
[0027]圖9是說(shuō)明本實(shí)施方式的第二變形例的要部構(gòu)成及作用的圖。
[0028]圖10是說(shuō)明本實(shí)施方式的第三變形例的要部構(gòu)成及作用的圖。
[0029]圖11是獲得作為微型器件的半導(dǎo)體器件之時(shí)的方法的流程圖。
[0030]圖12是獲得作為微型器件的液晶顯示元件之時(shí)的方法的流程圖。
[0031]其中，[0032]I光源，2聚光透鏡， 3偏轉(zhuǎn)棱鏡， 4、5投射光學(xué)系統(tǒng)，
[0033]6、9五棱鏡，7、8菱形棱鏡， 10、11聚光光學(xué)系統(tǒng)，
[0034]12振動(dòng)反射鏡，13仰拍修正棱鏡， 14a、14b中繼光學(xué)系統(tǒng)，
[0035]15受光部，16反射鏡驅(qū)動(dòng)部，17位置檢測(cè)部，
[0036]18修正量計(jì)算部，19諾馬斯基(Nomarski)棱鏡(第一補(bǔ)償元件)，
[0037]20光束移置器(beam displacer)(第二補(bǔ)償兀件)，
[0038]21晶片夾具，22夾具保持機(jī)構(gòu)，23夾具驅(qū)動(dòng)部，
[0039]311/2波阻片(相位構(gòu)件)，32、33偏光消除元件，
[0040]IL照明系統(tǒng)，R母版，RH母版夾具，
[0041]PL投影光學(xué)系統(tǒng)，W晶片。
【具體實(shí)施方式】
[0042]基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是概略性地表示具備有本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的面位置檢測(cè)裝置的曝光裝置的構(gòu)成的圖。圖2是表示圖1的投射光學(xué)系統(tǒng)及聚光光學(xué)系統(tǒng)都是兩側(cè)遠(yuǎn)心的光路圖。圖3是概略性地表示本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中的一對(duì)五棱鏡間的構(gòu)成的圖。
[0043]圖1及圖2中， 為了將圖面簡(jiǎn)明化，省略了一對(duì)五棱鏡6與9之間的構(gòu)成的圖示。圖1中，與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX平行地設(shè)定Z軸，在與光軸AX垂直的面內(nèi)與圖1的紙面平行地設(shè)定Y軸，與圖1的紙面垂直地設(shè)定X軸。本實(shí)施方式中，將本發(fā)明的面位置檢測(cè)裝置適用于投影曝光裝置中的感光性襯底的面位置的檢測(cè)。
[0044]圖示的曝光裝置具備:用于利用從曝光用光源(未圖示)中射出的照明光(曝光光)來(lái)照明形成有規(guī)定的圖案的作為掩模的母版R的照明系統(tǒng)IL。母版R借助母版夾具RH與XY平面平行地被保持在母版載臺(tái)(未圖示)上。母版載臺(tái)可以利用省略了圖示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用，而沿著母版面(即XY平面)二維地移動(dòng)，其位置坐標(biāo)由母版干涉儀(未圖示)計(jì)測(cè)并且進(jìn)行位置控制。
[0045]來(lái)自形成于母版R上的圖案的光，經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PL，而在作為感光性襯底的晶片W的表面(被曝光面)Wa上形成母版圖案像。晶片W放置于晶片夾具21上，晶片夾具21由夾具保持機(jī)構(gòu)22支承。夾具保持機(jī)構(gòu)22基于夾具驅(qū)動(dòng)部23的控制，利用可以沿上下方向(Z方向)移動(dòng)的3個(gè)支承點(diǎn)22a~22c (圖1中僅表示了 2個(gè)支承點(diǎn)22a及22b)來(lái)支承晶片夾具21。
[0046]這樣，夾具驅(qū)動(dòng)部23通過(guò)分別控制夾具保持機(jī)構(gòu)22的各支承點(diǎn)22a~22c的上下移動(dòng)，來(lái)進(jìn)行晶片夾具21的調(diào)平(調(diào)成水平)及Z方向(聚焦方向)移動(dòng)，進(jìn)而進(jìn)行晶片W的調(diào)平及Z方向移動(dòng)。晶片夾具21及夾具保持機(jī)構(gòu)22還由晶片載臺(tái)(未圖示)支承。晶片載臺(tái)利用省略了圖示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用，可以沿著晶片面(即XY平面)二維地移動(dòng)，并且可以繞著Z軸旋轉(zhuǎn)，其位置坐標(biāo)由晶片干涉儀(未圖示)計(jì)測(cè)并且進(jìn)行位置控制。
[0047]這里，為了將設(shè)于母版R的圖案面上的電路圖案良好地向晶片W的被曝光面Wa的各曝光區(qū)域轉(zhuǎn)印，需要在對(duì)各曝光區(qū)域的每個(gè)曝光中，在以投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面為中心的焦點(diǎn)深度的寬度內(nèi)，將被曝光面Wa的現(xiàn)在的曝光區(qū)域?qū)?zhǔn)。為此，只要如下操作即可，即，在正確地檢測(cè)出現(xiàn)在的曝光區(qū)域中的各點(diǎn)的面位置，即沿著投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的面位置后，以將被曝光面Wa納入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的焦點(diǎn)深度的寬度的范圍內(nèi)的方式，進(jìn)行晶片夾具21的調(diào)平及Z方向的移動(dòng)，進(jìn)而進(jìn)行晶片W的調(diào)平及Z方向的移動(dòng)。
[0048]在此，本實(shí)施方式的投影曝光裝置具備用于檢測(cè)出被曝光面Wa的在現(xiàn)在的曝光區(qū)域中的各點(diǎn)的面位置的面位置檢測(cè)裝置。參照?qǐng)D1，本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置具備用于提供檢測(cè)光的光源I。一般來(lái)說(shuō)，作為受檢面的晶片W的表面Wa由抗蝕劑等的薄膜覆蓋。所以，為了減少該薄膜對(duì)干涉的影響，最好光源I是波長(zhǎng)范圍寬的白色光源(例如提供波長(zhǎng)范圍為600?900nm的照明光的鹵素?zé)?、或提供與之相同的頻帶寬的照明光的氙光源等)。而且，作為光源1，也可以使用提供對(duì)抗蝕劑的感光性弱的波長(zhǎng)頻帶的光的發(fā)光二極管。
[0049]來(lái)自光源I的發(fā)散光束在經(jīng)由聚光透鏡2而變換為近似平行光束后，射入偏轉(zhuǎn)棱鏡3。偏轉(zhuǎn)棱鏡3將來(lái)自聚光透鏡2的近似平行光束利用折射作用沿著一 Z方向偏轉(zhuǎn)。另夕卜，在偏轉(zhuǎn)棱鏡3的射出側(cè)，形成有將沿X方向延伸的細(xì)長(zhǎng)的透射部和沿X方向延伸的細(xì)長(zhǎng)的遮光部以一定的間距交互地設(shè)置的透射型格子圖案3a。而且，也可以不適用透射型格子圖案，而適用凹凸形狀的反射型衍射格子，或者也可以適用交互地形成有反射部和非反射部的反射型格子圖案。
[0050]透射了透射型格子圖案3a的光，射入到沿著與投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸AX平行的光軸AXl配置的投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)。投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)由投射用聚光透鏡4和投射用物鏡5構(gòu)成。穿過(guò)了投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)的光束射入到五棱鏡6。五棱鏡6是其長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)沿著X方向延伸的五角柱狀的偏轉(zhuǎn)棱鏡，且具有用于將沿著光軸AXl入射的光不加折射地原樣透射的第一透射面6a。即，第一透射面6a被設(shè)定成相對(duì)光軸AXl垂直。
[0051]透射第一透射面6a而在五棱鏡6的內(nèi)部沿著光軸AXl傳播的光，在由第一反射面6b反射后，由第二反射面6c沿著光軸AX2再次反射。由第二反射面6c反射而在五棱鏡6的內(nèi)部沿著光軸AX2傳播的光，不被第二透射面6d折射地原樣透射。即，第二透射面6d被設(shè)定成相對(duì)光軸AX2垂直。這里,五棱鏡6由如石英玻璃之類(lèi)的低熱膨脹且低分散的光學(xué)材料形成，在第一反射面6b及第二反射面6c上形成有由鋁或銀等形成的反射膜。
[0052]這樣，沿著光軸AXl向一 Z方向入射的光,被五棱鏡6大幅度地偏轉(zhuǎn),沿著光軸AX2導(dǎo)向受檢面Wa。此時(shí)，以使朝向受檢面Wa的入射角足夠大的方式，設(shè)定光軸AX2的方向，進(jìn)而設(shè)定五棱鏡6所致的偏轉(zhuǎn)角。具體來(lái)說(shuō)，如圖3所示，沿著光軸AX2從五棱鏡6中射出的光束射入到投射側(cè)菱形棱鏡7。
[0053]菱形棱鏡7是具有菱形截面的四角柱狀的棱鏡,其長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)與五棱鏡6相同地沿著X方向配置。菱形棱鏡7中，透射了與光軸AX2垂直的第一透射面7a的光,在由相互平行的一對(duì)反射面7b及7c依次反射后，透射與第一透射面7a平行的第二透射面7d，沿著與光軸AX2平行的光軸AX21從菱形棱鏡7中射出。從菱形棱鏡7中沿著光軸AX21射出的光束射入到受檢面Wa。
[0054]這里，在受檢面Wa與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面吻合的狀態(tài)下，投射光學(xué)系統(tǒng)
(4.5)將格子圖案3a的形成面(即偏轉(zhuǎn)棱鏡3的射出面)與受檢面Wa共軛地配置。另外，格子圖案3a的形成面與受檢面Wa被以對(duì)投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)來(lái)說(shuō)滿(mǎn)足謝依母普夫廬格(Shcheimpflug)的條件的方式構(gòu)成。其結(jié)果是，來(lái)自格子圖案3a的光經(jīng)由投射光學(xué)系統(tǒng)
(4.5)遍布受檢面Wa上的圖案像形成面的整體地正確地成像。
[0055]另外，如圖2中以虛線(xiàn)表示光路所示，由投射用聚光透鏡4和投射用物鏡5構(gòu)成的投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)是所謂的兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。從而，格子圖案3a的形成面上的各點(diǎn)與受檢面Wa上的各共軛點(diǎn)，在整個(gè)面上都分別是相同倍率。這樣，在受檢面Wa上，可以如圖4所示，遍布其整體地正確地形成格子圖案3a的一次像。
[0056]再次參照?qǐng)D1，沿著關(guān)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX而與光軸AX21對(duì)稱(chēng)的光軸AX31由受檢面Wa反射的光束，射入到受光側(cè)菱形棱鏡8。菱形棱鏡8與菱形棱鏡7相同，是沿著X方向具有長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)并且具有菱形截面的四角柱狀的棱鏡。從而，菱形棱鏡8中，透射了與光軸AX31垂直的第一透射面8a的光，在由相互平行的一對(duì)反射面8b及8c依次反射后，透射與第一透射面8a平行的第二透射面8d，而沿著與光軸AX31平行的光軸AX3從菱形棱鏡8中射出。
[0057]沿著光軸AX3從菱形棱鏡8中射出的光,經(jīng)由具有與上述的五棱鏡6相同的構(gòu)成的五棱鏡9，射入到聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)。即，由受檢面Wa反射的光，沿著關(guān)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX與光軸AX2對(duì)稱(chēng)的光軸AX3,射入到五棱鏡9。五棱鏡9中,透射了與光軸AX3垂直的第一透射面9a的光，在由第一反射面9b及第二反射面9c依次反射后，沿著沿Z方向延伸的光軸AX4到達(dá)第二透射面9d。透射了與光軸AX4垂直的第二透射面9d的光，沿著光軸AX4向+Z方向射入到聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)。
[0058]聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)由受光用物鏡10和受光用聚光透鏡11構(gòu)成。此外，在受光用物鏡10和受光用聚光透鏡11之間的光路中，設(shè)有作為掃描機(jī)構(gòu)的振動(dòng)反射鏡12。從而，沿著光軸AX4射入到受光用物鏡10的光，經(jīng)由振動(dòng)反射鏡12被偏轉(zhuǎn)，沿著光軸AX5到達(dá)受光用聚光透鏡11。而且，本實(shí)施方式中，雖然將振動(dòng)反射鏡12配置于聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的近似光瞳面的位置，然而并不限定于此，可以在受檢面Wa與后述的仰拍修正棱鏡13之間的光路中或受檢面Wa與偏轉(zhuǎn)棱鏡3之間的光路中配置于任意的位置。
[0059]經(jīng)由聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的光，射入到具有與上述的偏轉(zhuǎn)棱鏡3相同的構(gòu)成的仰拍修正棱鏡13。這里，在受檢面Wa與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面吻合的狀態(tài)下，聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)將受檢面Wa與仰拍修正棱鏡13的入射面13a共軛地配置。這樣，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成格子圖案3a的二次像。
[0060]而且,在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上,設(shè)有作為遮光機(jī)構(gòu)的受光狹縫S。受光狹縫S如圖5所示，例如具有5個(gè)在X方向上細(xì)長(zhǎng)地延伸的矩形的開(kāi)口部Sal?Sa5。經(jīng)由聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的來(lái)自受檢面Wa的反射光，分別穿過(guò)受光狹縫S的各開(kāi)口部Sal?Sa5，射入到仰拍修正棱鏡13。
[0061]這里，受光狹縫S的開(kāi)口部Sa的個(gè)數(shù)，與受檢面Wa上的檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)。即，在表示在受檢面Wa上形成有格子圖案3a的一次像的狀態(tài)的圖4中，受檢面Wa上的檢測(cè)點(diǎn)(檢測(cè)區(qū)域)Dal?Da5與圖5所示的受光狹縫S的5個(gè)開(kāi)口部Sal?Sa5光學(xué)地對(duì)應(yīng)。從而，在想要增加受檢面Wa上的檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)時(shí)，只要增加開(kāi)口部Sa的個(gè)數(shù)即可，即使增加檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)也不會(huì)有導(dǎo)致構(gòu)成的復(fù)雜化的情況。
[0062]而且，投影光學(xué)系統(tǒng)PL所致的成像面與仰拍修正棱鏡13的入射面13a被以對(duì)聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)來(lái)說(shuō)滿(mǎn)足謝依母普夫廬格的條件的方式構(gòu)成。從而，在受檢面Wa與成像面吻合的狀態(tài)下，來(lái)自格子圖案3a的光,經(jīng)由聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11),遍布棱鏡入射面13a上的圖案像形成面的整體地正確地再次成像。
[0063]另外，如圖2中以虛線(xiàn)表示光路所示，聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)由兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。從而，受檢面Wa上的各點(diǎn)與棱鏡入射面13a上的各共軛點(diǎn)，在整個(gè)面上分別是相同倍率的。這樣，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上，可以遍布其整體地正確地形成格子圖案3a的二次像。
[0064]然而，當(dāng)在仰拍修正棱鏡13的入射面13a的位置配置受光面時(shí)，由于光束向受檢面Wa的入射角Θ很大，因此光束在受光面上的入射角也會(huì)變大。該情況下，當(dāng)在受光面上例如配置硅光電二極管時(shí)，由于光束向硅光電二極管的入射角變大，因此硅光電二極管的表面反射變大，并且產(chǎn)生光束的遮蔽，受光量有可能明顯地降低。
[0065]在此，本實(shí)施方式中，為了避免由受光面上的光束的入射角弓I起的受光量的降低，如圖1所示，在關(guān)于聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)與受檢面Wa的共軛面上配置有作為偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的仰拍修正棱鏡13的入射面13a。其結(jié)果是，經(jīng)由聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)沿著光軸AX5射入到仰拍修正棱鏡13的入射面13a的光束，依照與仰拍修正棱鏡13的頂角(入射面與射出面所成的夾角)相同的折射角而偏轉(zhuǎn)，從射出面13b沿著光軸AX6射出。這里，射出面13b被設(shè)定成與光軸AX6垂直。
[0066]從仰拍修正棱鏡13的射出面13b中沿著光軸AX6射出的光，射入到由一對(duì)透鏡14a及14b構(gòu)成的中繼光學(xué)系統(tǒng)(14a、14b)。經(jīng)由中繼光學(xué)系統(tǒng)(14a、14b)的光，在受光部15的受光面15a上形成在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上所形成的格子圖案3a的二次像和受光狹縫S的開(kāi)口部Sal?Sa5的共軛像。在受光面15a上，如圖6所示，與受光狹縫S的開(kāi)口部Sal?Sa5光學(xué)地對(duì)應(yīng)地設(shè)有5個(gè)硅光電二極管PDl?TO5。而且，也可以不使用硅光電二極管，而使用CCD (二維電荷耦合型攝像元件)或光電倍增管。
[0067]如此所述，本實(shí)施方式中，由于使用了作為偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的仰拍修正棱鏡13，因此射入到受光面15a的光束的入射角變得足夠小，可以避免由受光面15a上的光束的入射角引起的受光量的降低。而且，中繼光學(xué)系統(tǒng)(14a、14b)最好如圖2所示，是兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。另外，最好將仰拍修正棱鏡13的入射面13a和受光面15a關(guān)于中繼光學(xué)系統(tǒng)(14a、14b)滿(mǎn)足謝依母普夫廬格的條件地構(gòu)成。
[0068]如上所述，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上，設(shè)有具有5個(gè)開(kāi)口部Sal?Sa5的受光狹縫S。從而，形成于入射面13a上的格子狀圖案3a的二次像經(jīng)由受光狹縫S被部分地遮擋。即，只有來(lái)自在受光狹縫S的開(kāi)口部Sal?Sa5的區(qū)域中形成的格子狀圖案3a的二次像的光束，穿過(guò)仰拍修正棱鏡13及中繼光學(xué)系統(tǒng)(14a、14b)而到達(dá)受光面15a。
[0069]這樣,如圖6所不,在配置于受光部15的受光面15a上的娃光電二極管PDl?Η)5上，分別形成受光狹縫S的開(kāi)口部Sal?Sa5的像即狹縫像SLl?SL5。而且，狹縫像SLl?SL5被設(shè)定為分別形成于硅光電二極管PDl?TO5的矩形的受光區(qū)域的內(nèi)側(cè)。
[0070]這里，當(dāng)受檢面Wa沿著投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX在Z方向上下移動(dòng)時(shí)，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成的格子圖案3a的二次像會(huì)與受檢面Wa的上下移動(dòng)對(duì)應(yīng)地在圖案的間距方向引起橫向錯(cuò)移。本實(shí)施方式中，例如利用本 申請(qǐng)人:的日本專(zhuān)利特開(kāi)平6 - 97045號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的光電顯微鏡的原理，檢測(cè)出格子圖案3a的二次像的橫向錯(cuò)移量，基于所檢測(cè)出的橫向錯(cuò)移量來(lái)檢測(cè)沿著投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的受檢面Wa的面位置。
[0071]而且，由于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)反射鏡12的反射鏡驅(qū)動(dòng)部16、用于基于來(lái)自反射鏡驅(qū)動(dòng)部16的交流信號(hào)來(lái)同步檢測(cè)出來(lái)自硅光電二極管PDl?TO5的檢測(cè)信號(hào)的位置檢測(cè)部17、計(jì)算為了將受檢面Wa納入到投影光學(xué)系統(tǒng)PL的焦點(diǎn)深度的范圍內(nèi)而所需的傾斜修正量及Z方向修正量的修正量計(jì)算部18、基于傾斜修正量及Z方向修正量來(lái)驅(qū)動(dòng)控制夾具保持機(jī)構(gòu)22以用于進(jìn)行晶片夾具21的調(diào)平及Z方向移動(dòng)的夾具驅(qū)動(dòng)部23的動(dòng)作，與本 申請(qǐng)人:的日本專(zhuān)利特開(kāi)2001 - 296105號(hào)公報(bào)及與之對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利第6，897，462號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的裝置相同，因此在這里省略說(shuō)明。
[0072]另外，對(duì)于謝依母普夫廬格的條件、偏轉(zhuǎn)棱鏡3及仰拍修正棱鏡13的構(gòu)成及作用、以及光電顯微鏡的原理的具體的應(yīng)用等，詳細(xì)地公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利第5，633，721號(hào)公報(bào)中。此外，對(duì)于五棱鏡6及9的構(gòu)成及作用，詳細(xì)地公開(kāi)于日本專(zhuān)利特開(kāi)2001 - 296105號(hào)公報(bào)及與之對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利第6，897，462號(hào)公報(bào)中。而且，也可以是省略這些五棱鏡6及9的一方、或雙方的構(gòu)成。這里，將美國(guó)專(zhuān)利第5，633，721號(hào)公報(bào)及美國(guó)專(zhuān)利第6，897，462號(hào)公報(bào)作為參照而引用。
[0073]本實(shí)施方式中，在投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)與受檢面Wa之間的光路中及聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)與受檢面Wa之間的光路中分別設(shè)置五棱鏡6及9,將朝向受檢面Wa的入射光束的光路及來(lái)自受檢面Wa的反射光束的光路利用五棱鏡6及9的作用大幅度地折曲，而使投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)及聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)充分地遠(yuǎn)離受檢面Wa。其結(jié)果是，不會(huì)有投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)及聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的構(gòu)成及配置，實(shí)質(zhì)上受到受檢面Wa的制約的情況。
[0074]另外，本實(shí)施方式中，由于在五棱鏡6與受檢面Wa之間的光路中及五棱鏡9與受檢面Wa之間的光路中分別附設(shè)有菱形棱鏡7及8，因此朝向受檢面Wa的入射光束的光路及來(lái)自受檢面Wa的反射光束的光路因菱形棱鏡7及8的作用而分別平行移動(dòng)。其結(jié)果是，可以使一對(duì)五棱鏡6及9遠(yuǎn)離受檢面Wa，從而不會(huì)有一對(duì)五棱鏡6及9以及其保持構(gòu)件的構(gòu)成及配置實(shí)質(zhì)上受到受檢面Wa的制約的情況。
[0075]本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中，具備:投射側(cè)棱鏡構(gòu)件即菱形棱鏡7，其配置于投射系統(tǒng)的光路中，并具有用于將入射光束的光路平行移動(dòng)的一對(duì)內(nèi)面反射面(7b、7c);受光側(cè)棱鏡構(gòu)件即菱形棱鏡8，其在受光系統(tǒng)的光路中與投射側(cè)棱鏡構(gòu)件7對(duì)應(yīng)地被配置，并具有用于將來(lái)自受檢面Wa的入射光束的光路平行移動(dòng)的一對(duì)內(nèi)面反射面(8b、8c)。該情況下，在投射側(cè)的菱形棱鏡7的相互平行的兩個(gè)內(nèi)面反射面(7b、7c)上全反射的光束中產(chǎn)生由偏光成分造成的相對(duì)的位置錯(cuò)移，從而在受檢面Wa上無(wú)法形成清晰的圖案像。
[0076]具體來(lái)說(shuō),到達(dá)受檢面Wa的光束當(dāng)中，在相對(duì)于受檢面Wa的P偏光的光與S偏光的光之間產(chǎn)生相對(duì)的位置錯(cuò)移，進(jìn)而在P偏光的光在受檢面Wa上形成的圖案像與S偏光的光在受檢面Wa上形成的圖案像之間產(chǎn)生相對(duì)的位置錯(cuò)移。同樣地，在由受檢面Wa反射而在受光側(cè)的菱形棱鏡8的相互平行的兩個(gè)內(nèi)面反射面(8b、8c)上全反射的光束中也產(chǎn)生由偏光成分造成的相對(duì)的位置錯(cuò)移，且在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成的圖案二次像變得更加不清晰。
[0077]換言之，因受光側(cè)的菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(8b、8c)上的全反射的影響，在P偏光的光在入射面13a上形成的圖案二次像與S偏光的光在入射面13a上形成的圖案二次像之間產(chǎn)生的相對(duì)的位置錯(cuò)移被助長(zhǎng)(加倍)。
[0078]本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置適用于在半導(dǎo)體曝光過(guò)程途中具有各種表面狀態(tài)的晶片W (例如構(gòu)成晶片W上的構(gòu)造物的物質(zhì)為多種，或晶片W上的構(gòu)造本身(多層構(gòu)造)為多種)的面位置檢測(cè)。此外，一般來(lái)說(shuō)，晶片表面成為涂布有抗蝕劑的狀態(tài)。此種狀況下，在各種表面狀態(tài)存在不均勻的情況下(例如形成于晶片上的層的厚度不均勻、形成該層的材料的純度等性質(zhì)不均勻的情況)，或在抗蝕劑厚度不均勻的情況下，對(duì)特定的偏光成分的光(例如P偏光的光、S偏光的光等)的反射率會(huì)隨著這些不均勻而變化。
[0079]其結(jié)果是，本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中，只要不采取特別的措施，則很容易因穿過(guò)了菱形棱鏡(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移、和由上述晶片W的表面狀態(tài)的不均勻或抗蝕劑厚度的不均勻引起的特定偏光成分的反射率變化，而產(chǎn)生受檢面Wa的面位置的檢測(cè)誤差。
[0080]近年來(lái)，伴隨著投影曝光圖案的精細(xì)化，對(duì)于晶片面的平坦度的要求也逐漸嚴(yán)格，并且對(duì)于面位置檢測(cè)精度的要求也變得非常高。另外，在使用了 ArF準(zhǔn)分子激光源的曝光裝置等中，有表面的抗蝕劑的厚度變薄的傾向，因而處于無(wú)法忽視由上述各種表面狀態(tài)或抗蝕劑厚度不均勻弓I起的面位置檢測(cè)誤差的狀況。
[0081]在此，本實(shí)施方式中，附設(shè)有用于補(bǔ)償穿過(guò)了投射側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7的內(nèi)面反射面(7b、7c)及受光側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)8的內(nèi)面反射面(8b、8c)的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件。
[0082]圖7是說(shuō)明附設(shè)于本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的構(gòu)成及作用的圖。其中，圖7中，為了將說(shuō)明簡(jiǎn)明化，將從受檢面Wa到仰拍修正棱鏡13的入射面13a為止的光路沿著直線(xiàn)狀的光軸AX展開(kāi)表示，并且省略了振動(dòng)反射鏡12的圖示。這一點(diǎn)在與圖7相關(guān)的圖8中也相同。參照?qǐng)D7，本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中，在受光用物鏡10與受光用聚光透鏡11之間的光路中，在聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的光瞳位置或其附近，配置有作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的諾馬斯基棱鏡19。
[0083]諾馬斯基棱鏡19是具有根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向傾斜不同的角度的功能的光學(xué)元件(第一補(bǔ)償元件)。具體來(lái)說(shuō)，如圖7所示，因菱形棱鏡(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)的影響，在P偏光的光與S偏光的光之間產(chǎn)生相對(duì)的位置錯(cuò)移，代表性的P偏光的光71a及S偏光的光72a在以相互不同的角度相對(duì)于光軸AX傾斜的狀態(tài)下射入到諾馬斯基棱鏡19中的光軸AX上的幾乎同一點(diǎn)。諾馬斯基棱鏡19基于根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向傾斜不同的角度的功能，來(lái)將相對(duì)于光軸AX傾斜入射的P偏光的光71a變換為基本上沿著光軸AX行進(jìn)的P偏光的射出光71b，并且將相對(duì)于光軸AX傾斜入射的S偏光的光71a變換為基本上沿著光軸AX行進(jìn)的S偏光的射出光72b。
[0084]這樣，可以利用諾馬斯基棱鏡19的作用來(lái)補(bǔ)償由菱形棱鏡(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c )的全反射引起而產(chǎn)生的P偏光的光與S偏光的光之間的相對(duì)的位置錯(cuò)移，且來(lái)自諾馬斯基棱鏡19的P偏光的射出光71b與S偏光的射出光72b基本上沿著相同的路徑行進(jìn)而到達(dá)仰拍修正棱鏡13的入射面13a上的幾乎同一點(diǎn)。其結(jié)果是，本實(shí)施方式的面位置檢測(cè)裝置中，利用作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的諾馬斯基棱鏡19的作用，可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成清晰的圖案二次像，進(jìn)而可以高精度地檢測(cè)受檢面Wa的面位置。即，在未附設(shè)諾馬斯基棱鏡19的情況下，來(lái)自諾馬斯基棱鏡19的P偏光的射出光(圖中以虛線(xiàn)表示)7Ic與S偏光的射出光(圖中以虛線(xiàn)表示)72c將會(huì)沿著相互不同的路徑行進(jìn)，并到達(dá)仰拍修正棱鏡13的入射面13a上的相互不同的位置，從而無(wú)法在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上得到清晰的圖案二次像。
[0085]而且，上述的說(shuō)明中，雖然作為具有根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的角度傾斜的功能的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件而使用諾馬斯基棱鏡，然而并不限定于此，也可以不使用諾馬斯基棱鏡，而例如使用沃拉斯頓(WoI Iaston )棱鏡。另外,在作為位置錯(cuò)移修正構(gòu)件，使用諾馬斯基棱鏡或沃拉斯頓棱鏡的情況下，也可以在諾馬斯基棱鏡或沃拉斯頓棱鏡的附近配置直視棱鏡來(lái)修正色偏。
[0086]另外，更為簡(jiǎn)單的方法是，不使用上述棱鏡，而使用由方解石、水晶、釩酸釔晶體、金紅石晶體等雙折射性的晶體材料形成，而在入射的正常光線(xiàn)與異常光線(xiàn)中產(chǎn)生角度偏移的楔形棱鏡板。該情況下，例如將晶體光軸和楔形設(shè)定為產(chǎn)生角度偏移的方向。另外，也可以使用將此種楔形棱鏡板與普通的光學(xué)玻璃所制成的楔形棱鏡板貼合的材料。就其效果而言，與上述的使用諾馬斯基棱鏡的效果相同。
[0087]另外，上述的說(shuō)明中，雖然在受光用物鏡10與受光用聚光透鏡11之間的光路中，在聚光光學(xué)系統(tǒng)(10、11)的光瞳位置或其附近配置有諾馬斯基棱鏡19，然而并不限定于此，一般來(lái)說(shuō)可以在投射系統(tǒng)的光瞳空間或受光系統(tǒng)的光瞳空間中配置諾馬斯基棱鏡。而且，在配置于投射系統(tǒng)的光瞳空間中的情況下，只要在投射用聚光透鏡4與投射用物鏡5之間的光路中配置于投射光學(xué)系統(tǒng)(4、5)的光瞳位置或其附近即可。另外，在作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件而使用沃拉斯頓棱鏡的情況下，也是只要在投射系統(tǒng)的光瞳空間或受光系統(tǒng)的光瞳空間配置沃拉斯頓棱鏡即可。其中，在為了提高現(xiàn)有裝置的性能而后來(lái)加設(shè)諾馬斯基棱鏡或沃拉斯頓棱鏡之類(lèi)的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的情況下，與配置于投射系統(tǒng)的光瞳空間相比，配置于受光系統(tǒng)的光瞳空間中的做法更容易實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)整。
[0088]另外，上述的說(shuō)明中，作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件，使用了具有根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向而將射出光線(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的角度傾斜的功能的光學(xué)元件(諾馬斯基棱鏡、沃拉斯頓棱鏡等)。但是，并不限定于此，也可以是如圖8所示的變形例，S卩，作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件使用根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向而將射出光線(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的距離平行移動(dòng)的光學(xué)元件(第二補(bǔ)償元件)。另外，還可以是如圖9所示的變形例，S卩，作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件使用在投射側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7與受光側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)8之間的光路中配置并用于改變?nèi)肷涔饩€(xiàn)的偏光方向的相位構(gòu)件。
[0089]參照?qǐng)D8，作為第一變形例涉及的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的光束移置器20配置于受光用聚光透鏡11與仰拍修正棱鏡13之間的光路中。光束移置器20例如由方解石、水晶、釩酸釔(YVO4)晶體、金紅石(TiO2)晶體等雙折射性的晶體材料形成，且具有將入射的正常光線(xiàn)與異常光線(xiàn)相互平行地射出的功能。換言之，光束移置器20具有根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向?qū)⑸涑龉饩€(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的距離平行移動(dòng)的功能。
[0090]具體來(lái)說(shuō)，如圖8所示，由于菱形棱鏡(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;Sb、Sc)上的全反射的影響，在P偏光的光與S偏光的光之間產(chǎn)生相對(duì)的位置錯(cuò)移,代表性的P偏光的光73a及S偏光的光74a沿著與光軸AX大致平行的相互不同的路徑射入到光束移置器20。光束移置器20基于根據(jù)入射光線(xiàn)的偏光方向而將射出光線(xiàn)的行進(jìn)方向以不同的距離平行移動(dòng)的功能，使入射的P偏光的光73a原樣透射而變換為沿著與光軸AX大致平行的路徑行進(jìn)的P偏光的射出光73b，并且將入射的S偏光的光74a平行移動(dòng)而變換為沿著與P偏光的射出光73b的行進(jìn)路徑大致相同的路徑行進(jìn)的S偏光的射出光74b。[0091]這樣，可以利用光束移置器20的作用來(lái)補(bǔ)償由菱形棱鏡(7、8)的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)上的全反射引起而產(chǎn)生的P偏光的光與S偏光的光之間的相對(duì)的位置錯(cuò)移，且來(lái)自光束移置器20的P偏光的射出光73b與S偏光的射出光74b沿著大致相同的路徑行進(jìn)而到達(dá)仰拍修正棱鏡13的入射面13a上的幾乎同一點(diǎn)。其結(jié)果是，在圖8的第一變形例中，也可以利用作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的光束移置器20的作用，而在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成清晰的圖案二次像，進(jìn)而可以高精度地檢測(cè)受檢面Wa的面位置。S卩，在未附設(shè)光束移置器20的情況下，來(lái)自光束移置器20的P偏光的射出光73c和S偏光的射出光(圖中以虛線(xiàn)表示)74c沿著相互不同的路徑行進(jìn)而到達(dá)仰拍修正棱鏡13的入射面13a上的相互不同的位置，從而無(wú)法在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上獲得清晰的圖案二次像。
[0092]而且，上述的第一變形例中，在受光用聚光透鏡11與仰拍修正棱鏡13之間的光路中，即在受光系統(tǒng)的像空間中，配置有光束移置器20。但是并不限定于此，一般來(lái)說(shuō)可以在偏轉(zhuǎn)棱鏡3與仰拍修正棱鏡13之間的光路中，在投射系統(tǒng)的物體空間或像空間、或者受光系統(tǒng)的物體空間或像空間中，配置光束移置器。其中，在為了提高現(xiàn)有裝置的性能，而后來(lái)加設(shè)光束移置器之類(lèi)的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的情況下，配置于受光系統(tǒng)的像空間中的情況更容易進(jìn)行光學(xué)調(diào)整。
[0093]參照?qǐng)D9，作為第二變形例涉及的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的1/2波阻片31，在一對(duì)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7與8之間的光路中被配置于靠近受光側(cè)的菱形棱鏡8的位置。1/2波阻片31是用于改變?nèi)肷涔饩€(xiàn)的偏光方向的相位構(gòu)件,且具有將入射的P偏光的光變換為S偏光的光射出并且將入射的S偏光的光變換為P偏光的光射出的功能。
[0094]該情況下，穿過(guò)了投射側(cè)的菱形棱鏡7的內(nèi)面反射面(7b、7c)的P偏光的光，利用1/2波阻片31的作用被變換為S偏光的光，且穿過(guò)受光側(cè)的菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(Sb、Sc)。同樣地，穿過(guò)了投射側(cè)的菱形棱鏡7的內(nèi)面反射面(7b、7c)的S偏光的光，利用1/2波阻片31的作用被變換為P偏光的光，且穿過(guò)受光側(cè)的菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(8b、8c)。即，第二變形例中，可以將因投射側(cè)的菱形棱鏡7的內(nèi)面反射面(7b、7c)上的全反射而使P偏光的光所受到的影響，利用因受光側(cè)的菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(8b、8c)上的全反射而使S偏光的光所受到的影響來(lái)抵消，且將因投射側(cè)的菱形棱鏡7的內(nèi)面反射面(7b、7c)上的全反射而使S偏光的光所受到的影響，利用因受光側(cè)的菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(8b、8c)上的全反射而使P偏光的光所受到的影響來(lái)抵消。其結(jié)果是，在圖9的第二變形例中，也可以利用作為位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件的1/2波阻片31的作用，在仰拍修正棱鏡13的入射面13a上形成清晰的圖案二次像，進(jìn)而可以高精度地檢測(cè)受檢面Wa的面位置。
[0095]而且，上述的第二變形例中，作為在投射側(cè)棱鏡構(gòu)件7與受光側(cè)棱鏡構(gòu)件8之間的光路中配置而用于改變?nèi)肷涔饩€(xiàn)的偏光方向的相位構(gòu)件，使用了 1/2波阻片31。但是并不限定于此，也可以不使用1/2波阻片31，而使用法拉第旋光器(Faraday iOtator)之類(lèi)的相位構(gòu)件。
[0096]另外，上述的第二變形例中，在一對(duì)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7與8之間的光路中與受光側(cè)的菱形棱鏡8靠近的位置，配置有作為相位構(gòu)件的1/2波阻片31。但是并不限定于此，也可以在一對(duì)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7與8之間的光路中投射側(cè)的適當(dāng)?shù)奈恢没蚴芄鈧?cè)的適當(dāng)?shù)奈恢?，配?/2波阻片之類(lèi)的相位構(gòu)件。
[0097]另外，上述的實(shí)施方式及變形例中，使用用于補(bǔ)償穿過(guò)了投射側(cè)棱鏡構(gòu)件7的內(nèi)面反射面及受光側(cè)棱鏡構(gòu)件8的內(nèi)面反射面的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的位置錯(cuò)移補(bǔ)償構(gòu)件(19、20、31)。但是，并不限定于此，也可以是如圖10所示的第三變形例，即使用用于將入射光線(xiàn)的偏光方向無(wú)序化的偏光消除元件。
[0098]圖10的第三變形例中，與投射側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7的射出側(cè)靠近地配置投射側(cè)偏光消除元件32，與受光側(cè)棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)8的入射側(cè)靠近地配置受光側(cè)偏光消除元件33。這里，偏光消除元件32及33例如是由像水晶、氟化鎂那樣具有雙折射性的晶體材料形成的偏向棱鏡(楔形的棱鏡)，且具有將入射的P偏光的光及S偏光的光在實(shí)質(zhì)上非偏光化的功能。
[0099]該情況下，由于利用一對(duì)偏光消除元件32及33的作用，在朝向晶片W入射前及從晶片W射出后將光的偏光方向無(wú)序化，因此可以良好地抑制由涂布于晶片W上的抗蝕劑層造成的P偏光或S偏光的反射率變動(dòng)的影響。其結(jié)果是，第三變形例中，也可以在實(shí)質(zhì)上不受在穿過(guò)了棱鏡構(gòu)件(菱形棱鏡)7、8的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面Wa的面位置。
[0100]另外，本實(shí)施方式中，也可以是在投射側(cè)菱形棱鏡7及受光側(cè)菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(7b、7c ;8b、8c)的外側(cè)面上，形成例如由鋁等制成的金屬涂層之類(lèi)的反射膜的構(gòu)成。利用該構(gòu)成，可以避免菱形棱鏡7、8的全反射現(xiàn)象，進(jìn)而可以在實(shí)質(zhì)上抑制在穿過(guò)了菱形棱鏡7、8的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的發(fā)生。
[0101]另外，本實(shí)施方式中，也可以是與投射側(cè)菱形棱鏡7相鄰地配置投射側(cè)第二菱形棱鏡，與受光側(cè)菱形棱鏡8相鄰地配置受光側(cè)第二菱形棱鏡的構(gòu)成。利用該構(gòu)成，可以將投射側(cè)菱形棱鏡7的內(nèi)面反射面(7b、7c)的全反射所致的影響，利用投射側(cè)第二菱形棱鏡的內(nèi)面反射面的全反射所致的影響來(lái)抵消，且將受光側(cè)菱形棱鏡8的內(nèi)面反射面(8b、8c)的全反射所致的影響，利用受光側(cè)第二菱形棱鏡的內(nèi)面反射面的全反射所致的影響來(lái)抵消，進(jìn)而可以在實(shí)質(zhì)上抑制在穿過(guò)了菱形棱鏡7、8的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的發(fā)生。
[0102]另外，本實(shí)施方式中，也可以是在投射系統(tǒng)的光路中或受光系統(tǒng)的光路中，配置用于僅使入射光束中的特定的偏光成分選擇性地穿過(guò)的起偏鏡的構(gòu)成。該情況下，由于涂布于晶片W上的抗蝕劑層對(duì)S偏光的反射率比P偏光更高，因此優(yōu)選為關(guān)于受檢面Wa具有僅使S偏光的光選擇性地穿過(guò)的特性的起偏鏡。該構(gòu)成中，由于僅接收特定的偏光成分的光，因此可以不受在穿過(guò)了棱鏡構(gòu)件的內(nèi)面反射面的光束中產(chǎn)生的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移等的影響，高精度地檢測(cè)出受檢面的面位置。其中，配置起偏鏡的構(gòu)成從光量損失的觀點(diǎn)考慮是不實(shí)用的。
[0103]另外，上述的實(shí)施方式中，雖然對(duì)因具有內(nèi)面反射面的菱形棱鏡(7、8)的全反射的影響而產(chǎn)生的P偏光的光與S偏光的光之間的相對(duì)的位置錯(cuò)移進(jìn)行了說(shuō)明，但是因表面反射面的反射也會(huì)有產(chǎn)生P偏光的光與S偏光的光之間的相對(duì)的位置錯(cuò)移的情況。上述的實(shí)施方式中，也可以米用補(bǔ)償因此種表面反射面的反射而產(chǎn)生的P偏光的光與S偏光的光之間的相對(duì)的位置錯(cuò)移的變形例。
[0104]另外，上述的實(shí)施方式中，雖然對(duì)曝光裝置具備單一的面位置檢測(cè)裝置的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是并不限定于此，也可以根據(jù)需要用多組的面位置檢測(cè)裝置來(lái)將檢測(cè)視野分害I]。該情況下，也可以基于第一面位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)視野與第二面位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)視野的公共的視野中的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)進(jìn)行各裝置的校正。
[0105]另外，上述的實(shí)施方式中，雖然將本發(fā)明適用于投影曝光裝置的感光性襯底的面位置的檢測(cè)，但是也可以將本發(fā)明適用于投影曝光裝置的掩模的面位置的檢測(cè)。另外，上述的實(shí)施方式中，雖然將本發(fā)明適用于投影曝光裝置中的感光性襯底的面位置的檢測(cè)，但是也可以將本發(fā)明適用于一般的受檢面的面位置的檢測(cè)。
[0106]上述的實(shí)施方式涉及的面位置檢測(cè)裝置及曝光裝置，可以通過(guò)將包括本申請(qǐng)權(quán)利請(qǐng)求范圍中所舉出的各構(gòu)成要素的各種子系統(tǒng)，以確保規(guī)定的機(jī)械精度、電氣精度、光學(xué)精度的方式組裝而制造成。為了確保這些各種精度，可以在該組裝的前后，進(jìn)行針對(duì)各種光學(xué)系統(tǒng)的用于達(dá)到光學(xué)精度的調(diào)整、針對(duì)各種機(jī)械系統(tǒng)的用于達(dá)到機(jī)械精度的調(diào)整、針對(duì)各種電氣系統(tǒng)的用于達(dá)到電氣精度的調(diào)整。從各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序包括各種子系統(tǒng)相互的機(jī)械連接、電路的配線(xiàn)連接、氣壓回路的配管連接等。在該從各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序之前，當(dāng)然也可以有各子系統(tǒng)各自的組裝工序。各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工序結(jié)束后，可以進(jìn)行綜合調(diào)整，確保作為曝光裝置整體的各種精度。而且，曝光裝置的制造最好在控制了溫度及清潔度的無(wú)塵室中進(jìn)行。
[0107]例如上述的實(shí)施方式涉及的面位置檢測(cè)裝置的制造方法具備:準(zhǔn)備配置于投射系統(tǒng)中的第一反射面(7b、7c)的工序；準(zhǔn)備配置于受光系統(tǒng)中的第二反射面(8b、8c)的工序；補(bǔ)償穿過(guò)了上述投射系統(tǒng)的第一反射面及上述受光系統(tǒng)的第二反射面的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的工序。
[0108]另外，上述的實(shí)施方式涉及的面位置檢測(cè)裝置的調(diào)整方法具備:準(zhǔn)備與入射光束的偏光成分對(duì)應(yīng)地生成不同的特性的射出光束的偏光構(gòu)件(19、20、31、33)的工序；使用該偏光構(gòu)件，來(lái)補(bǔ)償穿過(guò)了上述投射系統(tǒng)的第一反射面及上述受光系統(tǒng)的第二反射面的光束的偏光成分所致的相對(duì)的位置錯(cuò)移的工序。
[0109]上述的實(shí)施方式的曝光裝置中，通過(guò)利用照明裝置將母版(掩模)照明(照明工序)，使用投影光學(xué)系統(tǒng)將形成于掩模上的轉(zhuǎn)印用的圖案向感光性襯底曝光(曝光工序)，就可以制造微型器件(半導(dǎo)體元件、攝像元件、液晶顯示元件、薄膜磁頭等)。以下，參照?qǐng)D11的流程圖，對(duì)通過(guò)使用本實(shí)施方式的曝光裝置在作為感光性襯底的晶片等上形成規(guī)定的電路圖案，來(lái)獲得作為微型器件的半導(dǎo)體器件之時(shí)的方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0110]首先，在圖11的步驟301中，在一批晶片上蒸鍍金屬膜。在其后的步驟302中，在這一批晶片上的金屬膜上涂布光刻膠。其后，在步驟303中，使用本實(shí)施方式的曝光裝置，將掩模上的圖案像經(jīng)由其投影光學(xué)系統(tǒng)，向這一批晶片上的各拍攝區(qū)域依次曝光轉(zhuǎn)印。其后，在步驟304中，在進(jìn)行了這一批晶片上的光刻膠的顯影后，在步驟305中，通過(guò)在這一批晶片上將光刻膠圖案作為掩模進(jìn)行蝕刻，可以在各晶片上的各拍攝區(qū)域形成與掩模上的圖案對(duì)應(yīng)的電路圖案。
[0111]其后，通過(guò)進(jìn)行更上一層的電路圖案的形成等，可以制造半導(dǎo)體元件等器件。根據(jù)上述的半導(dǎo)體器件制造方法，可以以良好的生產(chǎn)率獲得具有極為微細(xì)的電路圖案的半導(dǎo)體器件。而且，在步驟301?步驟305中，雖然在晶片上蒸鍍金屬，在該金屬膜上涂布光刻膠，此后進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻各工序，然而當(dāng)然也可以在這些工序之前，在晶片上形成硅的氧化膜后，在該硅的氧化膜上涂布光刻膠，此后進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻等各工序。
[0112]另外，本實(shí)施方式的曝光裝置中，也可以通過(guò)在平板(玻璃襯底)上形成規(guī)定的圖案(電路圖案、電極圖案等)，獲得作為微型器件的液晶顯示元件。下面，參照?qǐng)D12的流程圖，對(duì)此時(shí)的方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖12中，在圖案形成工序401中，執(zhí)行使用本實(shí)施方式的曝光裝置而將掩模的圖案向感光性襯底(涂布有光刻膠的玻璃襯底等)轉(zhuǎn)印曝光的所謂光刻工序。利用該光刻工序，在感光性襯底上形成包含多個(gè)電極等的規(guī)定圖案。其后，通過(guò)使曝光了的襯底經(jīng)過(guò)顯影工序、蝕刻工序、光刻膠剝離工序等各工序,在襯底上形成規(guī)定的圖案，轉(zhuǎn)移至下面的濾色片形成工序402。
[0113]然后，在濾色片形成工序402中，形成將與R (Red), G (Green), B (Blue)對(duì)應(yīng)的3個(gè)點(diǎn)的組以矩陣狀地排列多個(gè)；或?qū)、G、B的3條條紋的濾色片的組沿水平掃描線(xiàn)方向排列多個(gè)的濾色片。此后，在濾色片形成工序402之后，執(zhí)行單元組裝工序403。單元組裝工序403中，使用圖案形成工序401中得到的具有規(guī)定圖案的襯底及濾色片形成工序402中得到的濾色片等來(lái)組裝液晶面板(液晶單元)。
[0114]單元組裝工序403中，例如向圖案形成工序401中得到的具有規(guī)定圖案的襯底與濾色片形成工序402中得到的濾色片之間注入液晶，制造液晶面板(液晶單元)。其后，在模塊組裝工序404中，安裝進(jìn)行組裝好的液晶面板(液晶單元)的顯示動(dòng)作的電路、背光燈等各部件而作為液晶顯示元件完成。根據(jù)上述的液晶顯示元件的制造方法，可以以良好的生產(chǎn)率獲得具有極為微細(xì)的電路圖案的液晶顯示元件。
【權(quán)利要求】
1.一種位置檢測(cè)裝置，具備從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統(tǒng)、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統(tǒng)，及基于利用上述受光系統(tǒng)的上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測(cè)部，該位置檢測(cè)裝置的特征是，還包括: 配置在上述投射系統(tǒng)的光路，將上述光束反射的投射側(cè)反射面；及 配置在上述投射系統(tǒng)的光路中上述投射側(cè)反射面的射出側(cè)的光路，將在上述投射側(cè)反射面反射的上述光束非偏光化的投射側(cè)偏光消除元件， 上述投射系統(tǒng)通過(guò)上述投射側(cè)偏光消除元件將上述光束投射到上述受檢面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射側(cè)偏光消除元件將由上述投射側(cè)反射面反射的上述光束所包含的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射側(cè)反射面包括將上述光束全反射的投射側(cè)全反射面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是，還包括: 配置在上述投射系統(tǒng)，具有上述投射側(cè)反射面的投射側(cè)棱鏡， 上述投射側(cè)反射面是將入射到上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束在上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射側(cè)反射面包括上述投射側(cè)棱鏡具有的一對(duì)投射側(cè)內(nèi)面反射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是，還包括: 受光側(cè)偏光消除元件，其配置于上述受光系統(tǒng)的光路，將由上述受檢面反射的上述光束進(jìn)行非偏光化 '及 受光側(cè)反射面，其配置于上述受光系統(tǒng)的光路中上述受光側(cè)偏光消除元件的射出側(cè)，將通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件的上述光束進(jìn)行反射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除元件將由上述受檢面反射的上述光束所包含的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)反射面包括將被上述受光側(cè)偏光消除元件非偏光化的上述光束進(jìn)行全反射的受光側(cè)全反射面。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是，還包括 配置在上述受光系統(tǒng)，具有上述受光側(cè)反射面的受光側(cè)棱鏡， 上述受光側(cè)反射面是將入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是，上述受光側(cè)反射面包括上述受光側(cè)棱鏡具有的一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射系統(tǒng)將規(guī)定圖案的第一像形成在上述受檢面上； 上述受光系統(tǒng)形成上述規(guī)定圖案的第二像； 上述檢測(cè)部檢測(cè)出與上述受檢面的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)的上述第二像的橫向錯(cuò)移量，并基于上述橫向錯(cuò)移量檢測(cè)上述受檢面的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述規(guī)定圖案包括具有一定間距的圖案， 上述檢測(cè)部對(duì)關(guān)于上述一定間距的方向的上述橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
15.一種位置檢測(cè)裝置，具備從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統(tǒng)、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統(tǒng)，及基于利用上述受光系統(tǒng)的上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測(cè)部，該位置檢測(cè)裝置的特征是，還包括: 配置在上述受光系統(tǒng)的光路，將由上述受檢面反射的上述光束非偏光化的受光側(cè)偏光消除元件； 配置在上述受光系統(tǒng)中上述受光側(cè)反射面的射出側(cè)的光路，通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件將上述光束反射的受光側(cè)反射面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15`所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除兀件將由上述受檢面反射的上述光束的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)反射面包括將被上述受光側(cè)偏光消除元件非偏光化的上述光束進(jìn)行全反射的受光側(cè)全反射面。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是，還包括 配置在上述受光系統(tǒng)，具有上述受光側(cè)反射面的受光側(cè)棱鏡， 上述受光側(cè)反射面是將入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述受光側(cè)反射面包括上述受光側(cè)棱鏡具有的一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述投射系統(tǒng)將規(guī)定圖案的第一像形成在上述受檢面上； 上述受光系統(tǒng)形成上述規(guī)定圖案的第二像； 上述檢測(cè)部檢測(cè)出與上述受檢面的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)的上述第二像的橫向錯(cuò)移量，并基于上述橫向錯(cuò)移量檢測(cè)上述受檢面的位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的位置檢測(cè)裝置，其特征是， 上述規(guī)定圖案包括具有規(guī)定間距的圖案， 上述檢測(cè)部對(duì)關(guān)于上述規(guī)定間距的方向的上述橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
23.一種位置檢測(cè)方法，從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束、接收由上述受檢面反射的上述光束，及基于上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置，該位置檢測(cè)方法的特征是，還包括: 以配置在上述光束的投射側(cè)的光路的投射側(cè)反射面，反射上述光束； 將在上述投射側(cè)反射面反射的上述光束，利用配置在上述投射側(cè)反射面的射出側(cè)的光路的投射側(cè)偏光消除元件，進(jìn)行非偏光化； 通過(guò)上述投射側(cè)偏光消除元件將上述非偏光化的上述光束投射到上述受檢面。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述投射側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述投射側(cè)偏光消除元件將由上述投射側(cè)反射面反射的上述光束所包含的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括: 通過(guò)上述投射側(cè)篇光消除元件，將被上 述投射側(cè)反射面全反射的上述光束進(jìn)行非偏光化。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括: 使上述光束入射到具有上述投射側(cè)反射面的投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部； 通過(guò)上述投射側(cè)反射面，將入射到上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束在上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述投射側(cè)反射面包括上述投射側(cè)棱鏡具有的一對(duì)投射側(cè)內(nèi)面反射面， 入射到上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束通過(guò)上述一對(duì)投射側(cè)內(nèi)面反射面，在上述投射側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括: 將由上述受檢面反射的上述光束，通過(guò)配置在上述光束的受光側(cè)的受光側(cè)偏光消除元件進(jìn)行非偏光化 '及 將通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件的上述光束，以配置于上述受光側(cè)偏光消除元件的射出側(cè)的光路的受光側(cè)反射面進(jìn)行反射。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件，將由上述受檢面反射的上述光束所包含的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括: 將被上述受光側(cè)偏光消除元件非偏光化的上述光束，通過(guò)上述受光側(cè)反射面進(jìn)行全反射。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括 使上述光束入射到具有上述受光側(cè)反射面的上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部；及 使入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束，通過(guò)上述受光側(cè)反射面，在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述受光側(cè)反射面包括上述受光側(cè)棱鏡具有的一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面， 入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光束，通過(guò)上述一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面，在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 通過(guò)投射到上述受檢面 的上述光束，將規(guī)定圖案的第一像形成在上述受檢面上； 通過(guò)被上述受檢面反射的上述光束，形成上述規(guī)定圖案的第二像 '及 對(duì)與上述受檢面的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)的上述第二像的橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述規(guī)定圖案包括具有一定間距的圖案， 上述檢測(cè)部對(duì)關(guān)于上述一定間距的方向的上述橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
37.一種位置檢測(cè)方法，從相對(duì)于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束、接收由上述受檢面反射的上述光束，及基于上述光束的受光結(jié)果，檢測(cè)出關(guān)于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置，該位置檢測(cè)方法的特征是，還包括: 通過(guò)配置在上述光束的受光側(cè)的光路的受光側(cè)偏光消除元件，將由上述受檢面反射的上述光束非偏光化；及 將經(jīng)受光側(cè)偏光消除元件的上述光束，以配置在上述受光側(cè)偏光消除元件的射出側(cè)的光路的受光側(cè)反射面進(jìn)行反射。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述受光側(cè)偏光消除元件包括由具有雙折射性的晶體材料形成的楔形棱鏡。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 通過(guò)上述受光側(cè)偏光消除元件，將由上述受檢面反射的上述光束所包含的P偏光成分的光和S偏光成分的光分別非偏光化。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 將被上述受光側(cè)偏光消除元件非偏光化的上述光束，通過(guò)上述受光側(cè)反射面進(jìn)行全反射。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的位置檢測(cè)方法，其特征是，還包括 使上述光束入射到具有上述受光側(cè)反射面的受光側(cè)棱鏡內(nèi)；及 使入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光，通過(guò)上述受光側(cè)反射面，在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述受光側(cè)反射面包括上述受光側(cè)棱鏡具有的一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面， 使入射到上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部的上述光，通過(guò)上述一對(duì)受光側(cè)內(nèi)面反射面，在上述受光側(cè)棱鏡的內(nèi)部進(jìn)行反射。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 通過(guò)投射到上述受檢面的上述光束，將規(guī)定圖案的第一像形成在上述受檢面上； 通過(guò)被上述受檢面反射的上述光束，形成上述規(guī)定圖案的第二像；及 對(duì)與上述受檢面的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)的上述第二像的橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的位置檢測(cè)方法，其特征是， 上述規(guī)定圖案包括具有一定間距的圖案， 上述檢測(cè)部對(duì)關(guān)于上述一定間距的方向的上述橫向錯(cuò)移量進(jìn)行檢測(cè)。
45.一種曝光裝置，以通過(guò)圖案的曝光光，對(duì)襯底進(jìn)行曝光，其特征是，所述曝光裝置包括: 襯底夾具，保持上述襯底； 位置檢測(cè)裝置，如權(quán)利要求1至22任一項(xiàng)所述，對(duì)關(guān)于與保持于上述襯底夾具的上述襯底的被曝光面交差的方向的被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)；及 驅(qū)動(dòng)裝置，基于上述位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)保持上述襯底的上述襯底夾具。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的曝光裝置，其特征是，還包括: 投影光學(xué)系統(tǒng)，將上述圖案的像形成在保持于上述襯底夾具的上述襯底， 上述位置檢測(cè)裝置對(duì)關(guān)于沿著上述投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向的上述被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)， 上述驅(qū)動(dòng)裝置基于上述位置檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)上述襯底夾具，使沿著上述襯底夾具保持的上述襯底的上述光束軸的方向的位置以及相對(duì)于上述光束軸的傾斜的至少其中之一產(chǎn)生改變。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的曝光裝置，其特征是， 上述驅(qū)動(dòng)裝置以上述被曝光面納入到上述投影光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度的范圍內(nèi)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)上述襯底夾具。
48.一種曝光方法，以通過(guò)圖案的曝光光，對(duì)襯底進(jìn)行曝光，其特征是，所述曝光方法包括: 通過(guò)襯底夾具，保持上述襯底； 使用如權(quán)利要求23至44任一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)方法，對(duì)關(guān)于與保持于上述襯底夾具的上述襯底的被曝光面交差的方向的被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)；及 基于上述被曝光面的位置檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)保持上述襯底的上述襯底夾具。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的曝光方法，其特征是，還包括: 通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)，將上述圖案的像形成在保持于上述襯底夾具的上述襯底； 對(duì)關(guān)于沿著上述投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向的上述被曝光面的位置進(jìn)行檢測(cè)；及基于上述被曝光面的位置的檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)上述襯底夾具，使關(guān)于沿著上述襯底夾具保持的上述襯底的上述光束軸的方向的位置以及相對(duì)于上述光束軸的傾斜的至少其中之一產(chǎn)生改變。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的曝光方法，其特征是， 基于上述被曝光面的位置的檢測(cè)結(jié)果，以上述被曝光面納入到上述投影光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度的范圍內(nèi)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)上述襯底夾具。
51.一種制造具有電路圖案的器件的器件制造方法，其特征是，包括: 使用如權(quán)利要求46所述的曝光裝置，將與上述電路圖案對(duì)應(yīng)的圖案曝光到襯底；及 對(duì)曝光有上述圖案的上述襯底進(jìn)行顯影。
52.一種制造具有電路圖案的器件的器件制造方法，其特征是，包括: 使用如權(quán)利要求48所述的曝光方法，將與上述電路圖案對(duì)應(yīng)的圖案曝光到襯底；及對(duì)曝光有上述圖案的上述襯底`進(jìn)行顯影。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK103728849SQ201310662906
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2005年7月8日
【發(fā)明者】日高康弘, 長(zhǎng)山匡 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康