專利名稱：位置測(cè)量方法、曝光方法、曝光裝置、及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位置測(cè)量方法，該位置測(cè)量方法通過(guò)觀察系對(duì)形成于物體上的標(biāo)記進(jìn)行攝像，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息；特別是涉及在半導(dǎo)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(shù)：
在半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件等器件的制造工序中，一邊進(jìn)行程序處理一邊在基板(晶片或玻璃板等)上按預(yù)定的位置關(guān)系重疊多層電路圖案而形成。為此，當(dāng)用曝光裝置將第2層以后的電路圖案曝光到基板上時(shí)，需要以高精度進(jìn)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(biāo)記，獲得與該標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息，根據(jù)該位置信息進(jìn)行上述定位。
作為相對(duì)標(biāo)記的位置測(cè)量技術(shù)的一種方式，用照明光束照射基板和掩模上的標(biāo)記，通過(guò)具有CCD攝像機(jī)等攝像裝置的觀察系對(duì)其光學(xué)像進(jìn)行攝像，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，求出標(biāo)記的位置信息。
在使用觀察系的位置測(cè)量方法中，具有在攝像信號(hào)中包含由觀察系產(chǎn)生的噪聲的場(chǎng)合。在該場(chǎng)合，存在由包含于攝像信號(hào)中的噪聲的影響產(chǎn)生測(cè)量誤差的可能性。

發(fā)明內(nèi)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(cè)量方法，該位置測(cè)量方法即使在攝像信號(hào)中包含噪聲的場(chǎng)合，也可精度良好地測(cè)量標(biāo)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(cè)量方法用照明光束照明形成于物體上的標(biāo)記，通過(guò)觀察系對(duì)從該標(biāo)記發(fā)生的光束進(jìn)行攝像，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與上述標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息；其中根據(jù)包含于攝像信號(hào)中的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息和攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
在該位置測(cè)量方法中，除了標(biāo)記的攝像信號(hào)外，還根據(jù)與包含于該攝像信號(hào)中的噪聲相關(guān)的信息進(jìn)行信號(hào)處理，從而可在位置測(cè)量時(shí)修正噪聲的影響。噪聲由于包含光量依存成分，所以，通過(guò)修正該影響，可精度良好地獲得標(biāo)記的位置信息。
在該場(chǎng)合，通過(guò)在實(shí)施攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含光量依存成分的噪聲，從而可容易地修正攝像信號(hào)中的噪聲的影響。
另外，通過(guò)相應(yīng)于光量依存成分的隨時(shí)間變化特性進(jìn)行噪聲的再測(cè)量，從而可時(shí)常正確地修正噪聲的影響。
進(jìn)行包含光量依存成分的噪聲的測(cè)量時(shí)，例如用照明光束照射在物體上的與形成標(biāo)記的標(biāo)記區(qū)域不同的非標(biāo)記區(qū)域，通過(guò)觀察系對(duì)該非標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行攝像而進(jìn)行。
另外，在標(biāo)記包含多個(gè)標(biāo)記要素的場(chǎng)合，由照明光束照明該多個(gè)標(biāo)記要素中的包含除測(cè)量對(duì)象外的標(biāo)記要素的區(qū)域，從而可更正確地測(cè)量對(duì)位置測(cè)量產(chǎn)生影響的噪聲的光量依存成分。
另外，通過(guò)測(cè)量對(duì)噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行噪聲的再測(cè)量，從而可進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定的位置測(cè)量。
包含光量依存成分的噪聲例如由于從標(biāo)記發(fā)生的光束通過(guò)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(hù)玻璃產(chǎn)生的干涉條紋或攝像元件的多個(gè)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(shí)還包含光量非依存成分。
對(duì)于該場(chǎng)合，在照明光束不由觀察系觀察的狀態(tài)下實(shí)施攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)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(chǎng)合，通過(guò)使信號(hào)處理包含從攝像信號(hào)減去噪聲的光量非依存成分的處理和相對(duì)攝像信號(hào)進(jìn)行噪聲的光量依存成分的減法運(yùn)算或除法運(yùn)算的處理，從而可良好地修正噪聲相對(duì)攝像信號(hào)的影響。
或者，通過(guò)使信號(hào)處理包含相對(duì)從攝像信號(hào)減去噪聲的光量非依存成分的處理結(jié)果進(jìn)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(jié)果的除法運(yùn)算的處理，從而可良好地修正噪聲對(duì)攝像信號(hào)的影響。
在本發(fā)明中，曝光方法將形成于掩模上的圖案轉(zhuǎn)印到基板上；其中用照明光束照明形成于掩?；蚧迳系臉?biāo)記，通過(guò)觀察系對(duì)從該標(biāo)記發(fā)生的光束進(jìn)行攝像，根據(jù)觀察系的攝像信號(hào)和包含于該攝像信號(hào)中的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息，對(duì)攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息，根據(jù)測(cè)量獲得的位置信息，將標(biāo)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(zhuǎn)印到基板上；其中具有觀察系、信號(hào)處理單元、定位單元；該觀察系用照明光束照明物體，對(duì)從物體發(fā)生的光束進(jìn)行攝像；該信號(hào)處理單元通過(guò)觀察系對(duì)形成于掩?；蚧迳系臉?biāo)記進(jìn)行攝像，對(duì)其攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與上述標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息；該定位單元根據(jù)測(cè)量獲得的位置信息，將標(biāo)記或基板定位到曝光位置；信號(hào)處理單元根據(jù)包含于攝像信號(hào)的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息和攝像信息進(jìn)行信號(hào)處理。
按照該曝光方法和曝光裝置，可精度良好地測(cè)量標(biāo)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(zhuǎn)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(dǎo)體器件制造用的縮小投影型曝光裝置的構(gòu)成的圖。
圖2為示出網(wǎng)線板定位顯微鏡的構(gòu)成的圖。
圖3為示出網(wǎng)線板標(biāo)記的構(gòu)成例的圖。
圖4為示出晶片基準(zhǔn)標(biāo)記的構(gòu)成例的圖。
圖5為示出同時(shí)在觀察用攝像機(jī)的受光面成像的網(wǎng)線板標(biāo)記和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記的像及其攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))的圖。
圖6為示出標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作的順序的一例的流程圖。
圖7A為用于說(shuō)明包含于攝像信號(hào)中的噪聲對(duì)標(biāo)記的位置測(cè)量產(chǎn)生的影響的圖。
圖7B為用于說(shuō)明包含于攝像信號(hào)中的噪聲對(duì)標(biāo)記的位置測(cè)量產(chǎn)生的影響的圖。
圖8A為示出由觀察攝像機(jī)觀察標(biāo)記(網(wǎng)線板標(biāo)記和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記)時(shí)的攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))的圖。
圖8B為示出測(cè)量包含于圖8A所示攝像信號(hào)的噪聲的光量非依存成分時(shí)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的圖。
圖8C為示出測(cè)量包含于圖8A所示攝像信號(hào)的噪聲的光量依存成分時(shí)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的圖。
圖9為示出相對(duì)圖8A所示攝像信號(hào)根據(jù)預(yù)定的算法進(jìn)行信號(hào)處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖10為示出相對(duì)圖8A所示攝像信號(hào)根據(jù)預(yù)定的算法進(jìn)行信號(hào)處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖11為示出相對(duì)圖8A所示攝像信號(hào)根據(jù)預(yù)定的算法進(jìn)行信號(hào)處理的波形數(shù)據(jù)的圖。
圖12為示出標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作的另一實(shí)施形式的例子的圖。
圖13為示出標(biāo)記位置測(cè)量動(dòng)作的別的實(shí)施形式的例子的圖。
圖14為使用本發(fā)明一實(shí)施形式的曝光裝置的微型器件的生產(chǎn)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施形式。
圖1為示意地示出較好地適用于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造用的縮小投影型曝光裝置10的構(gòu)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(dòng)，將形成于網(wǎng)線板R的電路圖案轉(zhuǎn)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(tái)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(xué)系PL、作為保持晶片W的基板臺(tái)的晶片臺(tái)WST、作為1對(duì)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(diǎn)檢測(cè)系60a、60b、及控制系等。
照明系11除了例如包含由受激準(zhǔn)分子激光器構(gòu)成的光源12、光束整形用透鏡、及光學(xué)積分器(蠅眼透鏡)等的照度均勻化光學(xué)系16外，還包含照明系開口光闌板(轉(zhuǎn)換器)18、中繼光學(xué)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(shuō)明照明系11的各構(gòu)成。相對(duì)從光源12射出的照明光束IL(受激準(zhǔn)分子激光(KrF、ArF)等)，由照度均勻化光學(xué)系16進(jìn)行光束的均勻化和斑點(diǎn)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(chǎng)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(jìn)行控制。
在照度均勻化光學(xué)系16的出口部分配置由圓板狀構(gòu)件構(gòu)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(gòu)成的開口光闌，由小的圓形開口構(gòu)成、用于減小作為相關(guān)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(gè)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(guò)主控制裝置13控制的電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)系24回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣，任一個(gè)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(guò)圖中未示出的擋板配置中繼光學(xué)系20。擋板的設(shè)置面處于與網(wǎng)線板R共軛關(guān)系。在中繼光學(xué)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(guò)該中繼光學(xué)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(guò)中繼光學(xué)系20時(shí)，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(guò)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(nèi)的圖案區(qū)域PA。
網(wǎng)線板R在網(wǎng)線板臺(tái)RST上通過(guò)圖中未示出的真空夾被吸附保持。網(wǎng)線板臺(tái)RST可在水平面(XY平面)內(nèi)進(jìn)行2維移動(dòng)，使網(wǎng)線板R的圖案區(qū)域PA的中心點(diǎn)與光軸AX一致地定位。這樣的網(wǎng)線板臺(tái)RST的定位動(dòng)作通過(guò)由主控制裝置13控制圖中未示出的驅(qū)動(dòng)系而進(jìn)行。關(guān)于用于網(wǎng)線板R的初期設(shè)定的網(wǎng)線板定位將在后面詳細(xì)說(shuō)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(dāng)交換而使用。
投影光學(xué)系PL由成為兩側(cè)的遠(yuǎn)心的光學(xué)配置地配置的具有相同的Z軸方向的光軸AX的多個(gè)透鏡元件構(gòu)成。另外，該投影光學(xué)系PL的投影倍率例如為1/4或1/5。為此，如上述那樣，當(dāng)由照明光束IL照明網(wǎng)線板R上的照射區(qū)域時(shí)，形成于網(wǎng)線板R的圖案面的圖案由投影光學(xué)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(gè)照明區(qū)域轉(zhuǎn)印網(wǎng)線板R的電路圖案的縮小圖像。
晶片臺(tái)WST載置到配置于投影光學(xué)系PL下方的底板(臺(tái)底板BS)上。該晶片臺(tái)WST由實(shí)際上可在水平面(XY面)內(nèi)進(jìn)行2維移動(dòng)的XY臺(tái)和搭載于該XY臺(tái)上可朝光軸方向(Z方向)微動(dòng)的Z臺(tái)等構(gòu)成，但在圖1中，代表性地將其作為晶片臺(tái)WST示出。在以下說(shuō)明中，該晶片臺(tái)WST由驅(qū)動(dòng)系25沿臺(tái)底板BS的上面朝XY2維方向受到驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，在微小范圍(例如100μm左右)內(nèi)沿光軸AX方向也受到驅(qū)動(dòng)。臺(tái)底板BS的表面平坦地加工，而且由低反射率的物質(zhì)(黑鉻等)均勻地進(jìn)行電鍍加工。
另外，在晶片臺(tái)WST上通過(guò)晶片支架52由真空吸附等保持晶片W。晶片臺(tái)WST的2維的位置通過(guò)固定于晶片臺(tái)WST上的移動(dòng)鏡53由激光干涉儀56時(shí)常按預(yù)定的分辨能力(例如1nm左右)檢測(cè)。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(qū)動(dòng)系25。當(dāng)結(jié)束網(wǎng)線板R的圖案相對(duì)晶片W上的1個(gè)照射區(qū)域的轉(zhuǎn)印曝光(掃描曝光)時(shí)，由這樣的閉環(huán)的控制系例如依晶片臺(tái)WST步進(jìn)到相對(duì)下一照射的曝光開始位置。另外，當(dāng)相對(duì)所有照射位置的曝光結(jié)束時(shí)，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(tái)WST外的位置進(jìn)行晶片W的轉(zhuǎn)移的晶片裝載機(jī)等晶片輸送系。
另外，晶片W面的Z方向的位置由主焦點(diǎn)檢測(cè)系測(cè)量。作為主焦點(diǎn)檢測(cè)系，使用由照射光學(xué)系60a和受光光學(xué)系60b構(gòu)成的斜入射光式的焦點(diǎn)檢測(cè)系，將來(lái)自受光光學(xué)系60b的信號(hào)供給到主控制裝置13；該照射光學(xué)系60a從相對(duì)光軸AX傾斜的方向朝投影光學(xué)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(xué)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(zhǔn)板WFB表面)的反射光束。在主控制裝置13，根據(jù)來(lái)自受光光學(xué)系60b的信號(hào)，時(shí)常使晶片W的面來(lái)到投影光學(xué)系PL的最佳成像面地通過(guò)驅(qū)動(dòng)系25控制晶片W的Z位置。
控制系主要由主控制裝置13構(gòu)成。主控制裝置13由包括CPU(中央運(yùn)算處理裝置)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成的所謂微機(jī)構(gòu)成，可準(zhǔn)確地進(jìn)行曝光動(dòng)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(jìn)、曝光定時(shí)等。另外，主控制裝置13除了進(jìn)行網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的焦點(diǎn)位置的調(diào)整外，還統(tǒng)一控制裝置整體。
下面詳細(xì)說(shuō)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(hào)公報(bào)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(cè)基準(zhǔn)的標(biāo)識(shí)，以該標(biāo)識(shí)為基準(zhǔn)檢測(cè)標(biāo)記的位置。在晶片臺(tái)WST上設(shè)置基準(zhǔn)板WFB，該基準(zhǔn)板WFB形成用于后述的網(wǎng)線板定位和基線測(cè)量的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2及WFM3等各種基準(zhǔn)標(biāo)記。該基準(zhǔn)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(cè)該基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM和晶片W上的晶片定位標(biāo)記的位置，將其檢測(cè)結(jié)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(hào)公報(bào)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(cè)用照明引導(dǎo)至網(wǎng)線板R的定位照明系、用于較粗地實(shí)施檢測(cè)的查找觀察系、及實(shí)施較精密的檢測(cè)的細(xì)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(gòu)成。另一方的網(wǎng)線板定位顯微鏡22B也具有同樣的構(gòu)成和功能，所以，在這里省略其說(shuō)明。
在圖2中，定位照明系使用曝光光(照明光束IL；參照?qǐng)D1)作為檢測(cè)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(dǎo)至網(wǎng)線板定位顯微鏡22A內(nèi)，進(jìn)一步將該光束引導(dǎo)至網(wǎng)線板R上。更具體地說(shuō)，定位照明系包含可動(dòng)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(xì)微觀察系和查找觀察系。
可動(dòng)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(dòng)。當(dāng)可動(dòng)反射鏡82處于第1位置時(shí)，可獲得晶片曝光用的光路，當(dāng)可動(dòng)反射鏡82處于第2位置時(shí)，可獲得定位用的光路?？蓜?dòng)反射鏡82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(dòng)地配置。主控制裝置13在使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B進(jìn)行定位時(shí)，通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)系沿箭頭A方向驅(qū)動(dòng)落斜反射鏡30A，定位到圖2所照明位置，當(dāng)定位結(jié)束時(shí)，通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)系朝箭頭A′方向驅(qū)動(dòng)落斜反射鏡30A，使其退避到預(yù)定的退避位置，以在曝光時(shí)不成為障礙。
由定位照明系引導(dǎo)的照明光束通過(guò)落斜反射鏡30A照明網(wǎng)線板標(biāo)記RM1，同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)線板R和投影光學(xué)系PL照明基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1。來(lái)自網(wǎng)線板標(biāo)記RM1和晶片基準(zhǔn)標(biāo)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(xì)微觀察系。
查找觀察系包含查找光學(xué)系和查找觀察用攝像機(jī)76；該查找光學(xué)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(xì)微觀察系包含細(xì)微光學(xué)系和細(xì)微觀察用攝像機(jī)78；該細(xì)微光學(xué)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(jī)76和細(xì)微觀察用攝像機(jī)78，在本實(shí)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(jī)76，使用低感度的攝像機(jī)，作為細(xì)微觀察用攝像機(jī)78，使用高感度的攝像機(jī)。另外，在查找光學(xué)系中，使放大倍率低、數(shù)值孔徑(N.A.)較小地設(shè)定，在細(xì)微光學(xué)系中，使放大倍率高、數(shù)值孔徑(N.A.)較大地設(shè)定。查找觀察用攝像機(jī)76和細(xì)微觀察用攝像機(jī)78的攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))供給到主控制裝置13。
在具有上述構(gòu)成的本實(shí)施形式的投影曝光裝置10中，當(dāng)進(jìn)行網(wǎng)線板R的定位時(shí)，由主控制裝置13將可動(dòng)反射鏡82設(shè)定到第2位置，通過(guò)定位照明系照明網(wǎng)線板R的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1。在網(wǎng)線板R和基準(zhǔn)板WFB的反射光束通過(guò)查找光學(xué)系入射到查找觀察用攝像機(jī)76，網(wǎng)線板標(biāo)記RM1和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1的像同時(shí)成到查找觀察用攝像機(jī)76的受光面。另外，在網(wǎng)線板R和基準(zhǔn)板WFB的反射光束通過(guò)細(xì)微光學(xué)系入射到細(xì)微觀察用攝像機(jī)78，網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1的像同時(shí)成到細(xì)微觀察用攝像機(jī)78的受光面。
圖3示出網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2的構(gòu)成的例，圖4示出晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2、及WFM3的構(gòu)成的例子。這些網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)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(cè)2維方向的位置偏移量的那樣的2維標(biāo)記。
網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2(以下根據(jù)需要總稱為網(wǎng)線板標(biāo)記RM)設(shè)到配置于網(wǎng)線板R下方的面的圖案區(qū)域的外側(cè)，例如由圖案生成器和EB曝光裝置這樣的裝置根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)印到作為網(wǎng)線板R的母材的玻璃板上，作為由鉻構(gòu)成的擋光部形成為預(yù)定的形狀。在圖3所示例子，網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2分別組合十字狀的標(biāo)記要素和矩形的標(biāo)記要素而構(gòu)成。
晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2、及WFM3(以下根據(jù)需要總稱為晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM)在由玻璃形成的基底區(qū)域上由鉻排列標(biāo)記要素而構(gòu)成。在圖4所示例子中，晶片基準(zhǔn)標(biāo)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(biāo)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(biāo)記要素。作為晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM，也可在由鉻形成的基底區(qū)域上用玻璃形成標(biāo)記要素。另外，在本實(shí)施形式中，將形成晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2、及WFM3的基準(zhǔn)板WFB設(shè)于晶片臺(tái)WST(參照?qǐng)D1)上，但該基準(zhǔn)板WFB如在臺(tái)底板BS上，則也可處于其它位置(例如晶片支架52上和移動(dòng)鏡53上等)。
圖5為示出同時(shí)在查找觀察用攝像機(jī)76或細(xì)微觀察用攝像機(jī)78的受光面成像的網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的像及由細(xì)微觀察用攝像機(jī)78攝像獲得的攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))的圖。細(xì)微觀察用攝像機(jī)78分別具有X軸和Y軸用的攝像機(jī)，X軸和Y軸用的攝像機(jī)分別對(duì)預(yù)先限定的攝像區(qū)域PFx、PFy內(nèi)的像進(jìn)行攝像。在本實(shí)施形式中，如上述那樣，網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的各標(biāo)記要素由鉻形成，所以，由該標(biāo)記要素反射的光束的強(qiáng)度較強(qiáng)，結(jié)果，在與這些標(biāo)記要素對(duì)應(yīng)的部分獲得信號(hào)強(qiáng)度(Vx、Vy)成為凸形的信號(hào)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(jī)76或細(xì)微觀察用攝像機(jī)78分別對(duì)網(wǎng)線板標(biāo)記RM的像和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的像進(jìn)行攝像時(shí)，沿2維方向檢測(cè)光電變換信號(hào)，供給到主控制裝置13。主控制裝置13根據(jù)預(yù)定的算法計(jì)算這些網(wǎng)線板標(biāo)記RM與晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的相對(duì)位置關(guān)系時(shí)，根據(jù)其計(jì)算結(jié)果調(diào)整網(wǎng)線板R的位置和姿勢(shì)(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(jié)果較粗地對(duì)網(wǎng)線板R進(jìn)行定位后，根據(jù)細(xì)微觀察系的觀察結(jié)果進(jìn)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(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作特別是伴隨著使用上述細(xì)微觀察系的網(wǎng)線板的定位處理(細(xì)微定位處理)的標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作的順序的一例的流程圖。
在本實(shí)施形式的位置測(cè)量動(dòng)作中，對(duì)實(shí)際對(duì)標(biāo)記進(jìn)行攝像獲得的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理之前，預(yù)先測(cè)量包含于該信號(hào)的噪聲，將該測(cè)量結(jié)果用于信號(hào)處理。下面，參照?qǐng)D6說(shuō)明伴隨著細(xì)微定位處理的標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作。
在該場(chǎng)合，作為前提，通過(guò)圖中未示出的網(wǎng)線板交換裝置搭載于網(wǎng)線板臺(tái)RST上后，預(yù)先通過(guò)使用查找觀察系的查找定位處理進(jìn)行網(wǎng)線板R的的較粗的定位。
首先，在主控制裝置13中，測(cè)量包含于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的攝像信號(hào)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(cè)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(jìn)行。具體地說(shuō)，在主控制裝置13中，使網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的可動(dòng)反射鏡82處于第1位置，在不對(duì)網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2進(jìn)行照明的狀態(tài)下獲得細(xì)微觀察用攝像機(jī)78的信號(hào)。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(dòng)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(guò)在不由網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B(細(xì)微觀察用攝像機(jī)78)觀察照明光束的狀態(tài)下獲得觀察用攝像機(jī)78的信號(hào)，可測(cè)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(xì)微觀察用攝像機(jī)78的暗電流成分。在主控制裝置13中，當(dāng)測(cè)量上述的噪聲的光量非依存成分時(shí)，記憶其信息。
然后，在主控制裝置13中，測(cè)量包含于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的攝像信號(hào)的噪聲的光量依存成分(步驟101)。噪聲的光量依存成分的測(cè)量通過(guò)在網(wǎng)線板R和基準(zhǔn)板WFB上分別用照明光束照明與形成網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的標(biāo)記區(qū)域不同的非標(biāo)記區(qū)域并通過(guò)網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B對(duì)該非標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行攝像而進(jìn)行。更為具體地說(shuō)，在主控制裝置13中，根據(jù)預(yù)先確定的設(shè)計(jì)值使上述非標(biāo)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(guò)驅(qū)動(dòng)系使網(wǎng)線板臺(tái)RST和晶片臺(tái)WST移動(dòng)，使用網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B觀察網(wǎng)線板R和基準(zhǔn)板WFB上的非標(biāo)記區(qū)域。
上述非標(biāo)記區(qū)域由與形成網(wǎng)線板標(biāo)記RM和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM的各標(biāo)記圖案的各基底區(qū)域相同的材質(zhì)構(gòu)成。通過(guò)獲取觀察從該非標(biāo)記區(qū)域發(fā)生的光束的信號(hào)，從而可測(cè)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(guò)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(jī)76、78的防護(hù)玻璃和半透半反射鏡73、86產(chǎn)生的干涉條紋或觀察用攝像機(jī)76、78的多個(gè)像素間的感度偏差等。這樣的噪聲成分大體與通過(guò)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(dāng)測(cè)量上述噪聲的光量依存成分時(shí)，記憶其信息。
測(cè)量上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的定時(shí)如在對(duì)標(biāo)記攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理之前，則可按任意的定時(shí)實(shí)施。例如，可對(duì)各預(yù)定的期間實(shí)施，也可在裝置起動(dòng)時(shí)實(shí)施?；蛘?，也可測(cè)量對(duì)上述噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果決定噪聲的測(cè)量定時(shí)。在該場(chǎng)合，作為對(duì)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(yīng)于溫度產(chǎn)生變化的傾向，所以，可使用溫度傳感器定期地測(cè)量觀察用攝像機(jī)(攝像元件)的溫度或其周邊溫度，在溫度變化超過(guò)預(yù)定的容許值的場(chǎng)合，也可再測(cè)量噪聲的光量非依存成分。同樣，例如上述觀察用攝像機(jī)的玻璃擋板和半透半反射鏡相應(yīng)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(cè)量這些物體的溫度或其周邊溫度、溫度變化超過(guò)預(yù)定的容許值的場(chǎng)合，也可再測(cè)量噪聲的光量依存成分。這樣，通過(guò)根據(jù)對(duì)噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行噪聲的再檢測(cè)，從而可進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定的位置測(cè)量。光量非依存成分不一定非要先測(cè)量，也可先測(cè)量光量依存成分。
另外，也可相應(yīng)于光量依存成分的隨時(shí)間變化特性再測(cè)量噪聲。即，在光量依存成分具有隨時(shí)間變化特性的場(chǎng)合，該隨時(shí)間變化量成為誤差，但如按照相對(duì)隨時(shí)間變化充分小的時(shí)間間隔再測(cè)量噪聲，則可消除隨時(shí)間變化量的誤差。如在光量依存成分中沒(méi)有隨時(shí)間變化，則也可繼續(xù)地使用一度測(cè)量的結(jié)果。
另外，也可反復(fù)多次進(jìn)行上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的測(cè)量，使用該多次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行信號(hào)處理。即，在進(jìn)行噪聲的測(cè)量時(shí)，存在包含電氣系的隨機(jī)噪聲等不由網(wǎng)線板定位顯微鏡直接引起的其它因素產(chǎn)生的噪聲的可能性。因此，反復(fù)多次進(jìn)行上述噪聲(光量非依存成分、光量依存成分)的測(cè)量，例如使該多次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行平均化，從而減輕噪聲的測(cè)量誤差。
然后，在主控制裝置13中，實(shí)際地觀察標(biāo)記，獲得其攝像信號(hào)(步驟102)。即，在主控制裝置13中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)值，使基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2的中心點(diǎn)處于投影光學(xué)系PL的光軸AX上地監(jiān)視激光干涉儀56的輸出，使晶片臺(tái)WST移動(dòng)。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(dǎo)到網(wǎng)線板R，并同時(shí)觀察網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2和基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2。
然后，在主控制裝置13，根據(jù)同時(shí)觀察網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2的結(jié)果和上述噪聲的測(cè)量結(jié)果按預(yù)定的算法進(jìn)行信號(hào)處理，測(cè)量?jī)蓸?biāo)記RM1、WFM1的相對(duì)位置關(guān)系和兩標(biāo)記RM2、WFM2的相對(duì)的位置關(guān)系(步驟103)。在本實(shí)施形式中，通過(guò)在位置計(jì)算用的信號(hào)處理中使用噪聲的測(cè)量結(jié)果，可提高測(cè)量精度。
圖7A和圖7B為用于說(shuō)明包含于攝像信號(hào)的噪聲對(duì)標(biāo)記的位置測(cè)量產(chǎn)生的影響的圖。
圖7A示出不包含噪聲的理想的標(biāo)記的信號(hào)波形。當(dāng)測(cè)量標(biāo)記的位置時(shí)，例如根據(jù)攝像信號(hào)的標(biāo)記頂上部T的強(qiáng)度和圖中標(biāo)記頂上部T左側(cè)的基部B1求出標(biāo)記的信號(hào)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(hào)的標(biāo)記頂上部T的強(qiáng)度和圖中標(biāo)記頂上部T右側(cè)的基部B2求出標(biāo)記的信號(hào)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(biāo)記頂上部T左側(cè)的信號(hào)波形與限幅電平SL1的交點(diǎn)a1，求出圖中標(biāo)記頂上部T右側(cè)的信號(hào)波形與限幅電平SL2的交點(diǎn)a2，以這些交點(diǎn)a1與a2的中點(diǎn)c為標(biāo)記的中心。根據(jù)網(wǎng)線板標(biāo)記中心位置與晶片基準(zhǔn)標(biāo)記的中心位置可求出兩標(biāo)記的相對(duì)位置關(guān)系。
而在如圖7B所示那樣在攝像信號(hào)中包含噪聲N的場(chǎng)合，噪聲N的影響使圖中標(biāo)記頂上部T左側(cè)的基部變化(B1→B1′)，為此，限幅電平變化(SL1→SL1′)，圖中標(biāo)記頂上部T左側(cè)的信號(hào)波形與限幅電平SL1′的交點(diǎn)也變化(a1→a1′)，所以，交點(diǎn)間的中點(diǎn)也從a1與a2的中心c變化到a1′與a2的中點(diǎn)c′，產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，通過(guò)從實(shí)際觀察標(biāo)記時(shí)的攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))除去或減輕包含于該攝像信號(hào)中的噪聲，從而可抑制這樣的測(cè)量誤差的發(fā)生，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度的提高。求出上述標(biāo)記的中心位置的方法為一例，本發(fā)明不限于此。
信號(hào)處理的算法相應(yīng)于包含于攝像信號(hào)的噪聲成分的大小和程度決定即可。通過(guò)進(jìn)行從攝像信號(hào)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(jī)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(guò)相對(duì)攝像信號(hào)進(jìn)行噪聲的光量依存成分的減法運(yùn)算或除法運(yùn)算的處理，可消除或減輕光束的干涉和攝像元件的多個(gè)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(guò)相對(duì)攝像信號(hào)用噪聲的光量依存成分進(jìn)行除法運(yùn)算處理，從而與減法運(yùn)算處理的場(chǎng)合相比，可更正確地修正噪聲的光量依存成分的影響。
通過(guò)以上說(shuō)明的一連串的位置測(cè)量動(dòng)作，即使在噪聲包含于攝像信號(hào)的場(chǎng)合，也可修正該噪聲的影響，以良好精度測(cè)量網(wǎng)線板標(biāo)記與晶片基準(zhǔn)標(biāo)記的相關(guān)位置關(guān)系。
作為網(wǎng)線板R的初期設(shè)定，根據(jù)上述相對(duì)的位置關(guān)系的測(cè)量結(jié)果，可確定網(wǎng)線板R相對(duì)投影光學(xué)系PL的位置，即進(jìn)行網(wǎng)線板定位。
另外，在該相對(duì)位置測(cè)量的同時(shí)，使用晶片定位傳感器27觀察基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM3，測(cè)量晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM3與晶片定位傳感器27的標(biāo)識(shí)的相對(duì)位置關(guān)系，即計(jì)算出基線量。即，基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2、及WFM3分別形成到與預(yù)定的設(shè)計(jì)上的與位置關(guān)系對(duì)應(yīng)的位置，所以，可根據(jù)設(shè)計(jì)上的配置信息與由上述動(dòng)作求出的相對(duì)位置關(guān)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(biāo)識(shí)的相對(duì)距離(基線量)。
在上述網(wǎng)線板定位和基線測(cè)量后，在主控制裝置13，使用晶片定位傳感器27依次測(cè)量附設(shè)于晶片W上的多個(gè)照射區(qū)域的晶片定位標(biāo)記的位置，由所謂的EGA(增強(qiáng)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(xué)系PL的正下方(曝光位置)，同時(shí)，控制光源12的激光發(fā)光，即按分步重復(fù)方式進(jìn)行曝光。關(guān)于EGA等，已由日本特開昭61-44429號(hào)公報(bào)等公開，所以，在這里省略說(shuō)明。
下面，根據(jù)在上述實(shí)施形式中說(shuō)明的標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作說(shuō)明進(jìn)行標(biāo)記的攝像信號(hào)的信號(hào)處理的實(shí)施例。
圖8A示出用觀察攝像機(jī)觀察標(biāo)記(網(wǎng)線板標(biāo)記和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記)時(shí)的攝像信號(hào)(光電變換信號(hào))，圖8B示出測(cè)量包含于該攝像信號(hào)中的噪聲的光量非依存成分時(shí)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)，圖8C示出測(cè)量噪聲的光量依存成分時(shí)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。另外，圖9～圖11為示出相對(duì)圖8A所示攝像信號(hào)根據(jù)預(yù)定的算法進(jìn)行信號(hào)處理的波形數(shù)據(jù)。
在以下的說(shuō)明中，標(biāo)記的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(標(biāo)記的攝像信號(hào))為Dm，示出噪聲的光量非依存成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)為Dnb，示出噪聲的光量依存成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)為Dna，信號(hào)處理后的信號(hào)波形數(shù)據(jù)為D。
(實(shí)施例1)圖9示出進(jìn)行上述式(1)所示信號(hào)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(duì)從標(biāo)記的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量非依存成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dnb)的處理結(jié)果，用從噪聲的光量依存成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dna)減去光量非依存成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dnb)的處理結(jié)果進(jìn)行除法運(yùn)算處理。結(jié)果，噪聲相對(duì)標(biāo)記的攝像信號(hào)的影響良好地得到修正。
(實(shí)施例2)圖10示出進(jìn)行下述式(2)所示信號(hào)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(jìn)行從標(biāo)記的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量非依存成分的處理。結(jié)果，可良好地修正噪聲(光量非依存成分)相對(duì)標(biāo)記的攝像信號(hào)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(chǎng)合。在本例中，與上述式(1)所示處理算法相比可由簡(jiǎn)單的運(yùn)算處理完成，所以，可獲得高的產(chǎn)量。
(實(shí)施例3)圖11示出進(jìn)行上述式子(3)所示信號(hào)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(jìn)行從標(biāo)記的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dm)減去噪聲的光量依存成分的處理。結(jié)果，可良好地修正噪聲(光量非依存成分)相對(duì)標(biāo)記的攝像信號(hào)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(chǎng)合。在本例中，與上述式(1)所示處理算法相比可由簡(jiǎn)易的運(yùn)算處理完成，所以，可獲得高的處理量。
這樣，在哪個(gè)實(shí)施例中都可良好地修正噪聲相對(duì)標(biāo)記的攝像信號(hào)的影響。為此，通過(guò)使用該處理波形數(shù)據(jù)，可提高標(biāo)記的位置測(cè)量精度，可按良好的精度進(jìn)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(jìn)行信號(hào)處理。
D＝(Dm/Dna) …(4)即，作為噪聲修正用的算法，也可相對(duì)標(biāo)記的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(Dm)用噪聲的光量依存成分進(jìn)行除法處理。
圖12示出標(biāo)記的位置測(cè)量動(dòng)作的另一實(shí)施形式的例子。
在本實(shí)施形式中，當(dāng)測(cè)量噪聲的光量依存成分時(shí)，不觀察在上述實(shí)施形式中所示非標(biāo)記區(qū)域，而是用照明光束照明包含于標(biāo)記的多個(gè)標(biāo)記要素中的除測(cè)量對(duì)象外的標(biāo)記要素，根據(jù)其觀察結(jié)果測(cè)量噪聲的光量依存成分。
即，如圖12所示那樣，當(dāng)測(cè)量X軸方向的位置時(shí)，照明僅包含成為非測(cè)量對(duì)象的沿X軸方向延伸的標(biāo)記要素Mx1的觀察區(qū)域PFx，根據(jù)其觀察結(jié)果測(cè)量噪聲的光量依存成分。另外，當(dāng)測(cè)量Y軸方向的位置時(shí)，照明僅包含成為非測(cè)量對(duì)象的沿Y軸方向延伸的標(biāo)記要素My1的觀察區(qū)域PFy，根據(jù)其觀察結(jié)果測(cè)量噪聲的光量依存成分。然后，使用該噪聲成分的測(cè)量結(jié)果測(cè)量標(biāo)記的X軸方向、Y軸方向的各位置信息。在噪聲存在非測(cè)量方向的場(chǎng)所依存性的場(chǎng)合，僅觀察非標(biāo)記區(qū)域時(shí)，存在不能測(cè)量由非測(cè)量對(duì)象的標(biāo)記要素反射的光束產(chǎn)生的噪聲的可能性。而通過(guò)在盡可能接近實(shí)際的標(biāo)記測(cè)量的狀態(tài)下測(cè)量噪聲成分，從而可在位置測(cè)量中更正確地反映噪聲的影響。
可是，近年來(lái)，隨著集成電路的高密度集成化即電路圖案的微細(xì)化，對(duì)掩模技術(shù)的要求提高，使用了具有各種特性的掩模。
為此，對(duì)于有些掩模，有時(shí)從掩模標(biāo)記發(fā)生的光束的強(qiáng)度減弱，不能按足夠的反差觀察掩模標(biāo)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(biāo)記相對(duì)一般的照明光束的反射率高，按較高的反差觀察掩模標(biāo)記，而被稱為低反射網(wǎng)線板或半色調(diào)網(wǎng)線板的網(wǎng)線板(掩模)由于掩模標(biāo)記相對(duì)上述照明光束的反射率低，所以，即使想使用來(lái)自掩模標(biāo)記的反射光束觀察掩模標(biāo)記，其反射光束的強(qiáng)度也較弱，存在按低反差觀察掩模標(biāo)記的傾向。當(dāng)觀察到的掩模標(biāo)記的反差較低時(shí)，存在可能導(dǎo)致標(biāo)記位置的測(cè)量精度下降的可能性。另外，即使在調(diào)節(jié)觀察系的焦點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，也易于產(chǎn)生誤差。
關(guān)于該問(wèn)題，本申請(qǐng)人在前面提出的專利申請(qǐng)的日本特愿平2000-375798號(hào)中提出解決該問(wèn)題的發(fā)明。
在記載于上述專利申請(qǐng)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(zhǔn)標(biāo)記，使用圖13所示那樣的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13。晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13包含相對(duì)上述照明光束IL的反射率特性相互不同的多個(gè)標(biāo)記。具體地說(shuō)，晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13包括在由玻璃形成的基底區(qū)域上由鉻形成標(biāo)記圖案MPa的第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa和在由鉻形成的基底區(qū)域上由玻璃形成標(biāo)記圖案MPb的第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb。標(biāo)記圖案MPa與標(biāo)記圖案MPb雖然如上述那樣材質(zhì)不同，但形成相同的形狀，在預(yù)定的方向(例如Y方向)相互隔開預(yù)定距離地配置到基準(zhǔn)板WFB′上。當(dāng)進(jìn)行上述網(wǎng)線板定位和基線的測(cè)量時(shí)，選擇性地將這些多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記FMa、FMb中的任一個(gè)定位到網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內(nèi)進(jìn)行觀察。
下面，說(shuō)明上述先有發(fā)明的重合曝光時(shí)的動(dòng)作，特別是伴隨著基線測(cè)量的動(dòng)作。
在該場(chǎng)合，作為前提，在網(wǎng)線板臺(tái)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(biāo)記。
首先，在主控制裝置13中，根據(jù)預(yù)定的設(shè)計(jì)值使落斜反射鏡30A、30B移動(dòng)，將網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2定位到其觀察視野內(nèi)。
另外，在主控制裝置13中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)計(jì)值，使基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13的中心點(diǎn)位于投影光學(xué)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(tái)WST移動(dòng)。此時(shí)，在主控制裝置13中，根據(jù)網(wǎng)線板R相對(duì)照明光束IL(作為檢測(cè)用照明的曝光光)的網(wǎng)線板R的反射率特性，通過(guò)驅(qū)動(dòng)系25選擇性地將包含于各晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13的多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記FMa、FMb(參照?qǐng)D13)中的任一個(gè)定位于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內(nèi)。
具體地說(shuō)，例如在高反射網(wǎng)線板(例如標(biāo)記的反射率為30％左右)等載置于網(wǎng)線板臺(tái)RST的網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2的反射率為預(yù)定的反射率或其以上的場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)系25使晶片臺(tái)WST移動(dòng)，將多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記FMa、FMb中的第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa選擇性地定位到其觀察視野內(nèi)。相反，在例如低反射網(wǎng)線板(例如標(biāo)記的反射率為5～10％左右)和半色調(diào)網(wǎng)線板(例如標(biāo)記的反射率為5～10％左右)等載置于網(wǎng)線板臺(tái)RST的網(wǎng)線板R的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2的反射率比預(yù)定的反射率小的場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)系25選擇性地將第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb定位于其觀察視野內(nèi)。成為選擇基準(zhǔn)的反射率在同時(shí)觀察網(wǎng)線板標(biāo)記和晶片基準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)，網(wǎng)線板標(biāo)記的反差增大地設(shè)定。另外，關(guān)于反射率特性等網(wǎng)線板固有的特性的信息對(duì)應(yīng)于各網(wǎng)線板預(yù)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(dǎo)至網(wǎng)線板R上，同時(shí)，同時(shí)觀察網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2及基準(zhǔn)板WFB上的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13。此時(shí)，在網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2的反射率高、第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa配置于網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內(nèi)的場(chǎng)合，作為反射光束，從網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2發(fā)生較強(qiáng)的光束，同時(shí)，從第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa的玻璃的基底區(qū)域發(fā)生強(qiáng)度較弱的光束。為此，從網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2發(fā)生的光束看上去較亮，從晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2的基底區(qū)域發(fā)生的光束看上去比網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2暗。這樣，按較高的反差觀察到網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2。相反，在網(wǎng)線板R上的網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2的反射率較低、第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb配置到網(wǎng)線板定位顯微鏡22A、22B的觀察視野內(nèi)的場(chǎng)合，雖然從網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2發(fā)生的反射光束的強(qiáng)度較弱，但從第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb的鉻的基底區(qū)域發(fā)生較強(qiáng)的光束。為此，從網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2發(fā)生的光束看上去較暗，從晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM1、WFM2的基底區(qū)域發(fā)生的光束看上去比網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2亮。即，在該場(chǎng)合也可按較高的反差觀察到網(wǎng)線板標(biāo)記RM1、RM2。
即使在如以上說(shuō)明的那樣的先有發(fā)明中，也最好適用本發(fā)明。即，預(yù)先測(cè)量噪聲相對(duì)圖13的第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa的光量依存成分和噪聲相對(duì)第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb的光量依存成分雙方，相應(yīng)于選擇第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa與第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb中的哪一個(gè)，選擇地使用預(yù)先存儲(chǔ)的2種噪聲的光量依存成分修正信號(hào)即可。
另外，在實(shí)際的裝置中，存在使用包含圖13那樣的第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa和第2基準(zhǔn)標(biāo)記FMb的晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13中的多個(gè)進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合，但此時(shí)存在標(biāo)記的制造誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響的可能性。下面，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)潔，例如將“晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11的第1基準(zhǔn)標(biāo)記FMa”記為“FM11a”。
例如，在FM11a、FM12a、FM13a的相對(duì)位置關(guān)系與FM11b、FM12b、FM13b的相對(duì)位置關(guān)系因?yàn)闃?biāo)記制造誤差而不一致的場(chǎng)合，根據(jù)使用具有玻璃的基底區(qū)域的標(biāo)記FMa進(jìn)行測(cè)量還是使用具有鉻的基底區(qū)域的標(biāo)記FMb進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果存在差別。
為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，將FM11a、FM12a、FM13a的相對(duì)位置關(guān)系與FM11b、FM12b、FM13b的相對(duì)位置關(guān)系之間的差作為補(bǔ)償值存儲(chǔ)下來(lái)，根據(jù)使用玻璃基底標(biāo)記FMa測(cè)量還是使用鉻的基底標(biāo)記FMb測(cè)量，將該補(bǔ)償值加到位置測(cè)量結(jié)果即可。
另外，不僅玻璃基底標(biāo)記間的相對(duì)位置關(guān)系(FM11a、FM12a、FM13a的相對(duì)位置關(guān)系)與鉻基底標(biāo)記間的相對(duì)位置關(guān)系(FM11b、FM12b、FM13b的相對(duì)位置關(guān)系)間的制造誤差，而且玻璃基底標(biāo)記內(nèi)的制造誤差即FM11a、FM12a、FM13a的標(biāo)記自身的制造誤差也對(duì)定位測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。
例如，雖然在圖13中示出4個(gè)標(biāo)記圖案MPa，但存在相面對(duì)的2個(gè)標(biāo)記圖案MPa的間隔對(duì)于晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11的FMa與晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM12的FMa由于制造誤差的影響而使得間隔不同的場(chǎng)合。為此，根據(jù)使用晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11、12、13中的哪一個(gè)進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量結(jié)果中差別。
為了處理該問(wèn)題，預(yù)先測(cè)量并存儲(chǔ)晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM11的FMa、晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM12的FMa、晶片基準(zhǔn)標(biāo)記WFM13的FMa、各標(biāo)記圖案間的距離，根據(jù)使用哪一個(gè)標(biāo)記，最好使用預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)記圖案間的距離信息修正測(cè)量結(jié)果。關(guān)于鉻基底標(biāo)記內(nèi)的制造誤差，最好也采用同樣的對(duì)策。
圖14為使用本發(fā)明一實(shí)施形式的曝光裝置的微型器件(半導(dǎo)體器件)的生產(chǎn)的流程圖。如圖14所示那樣，首先，在步驟S200(設(shè)計(jì)步驟)中進(jìn)行器件的功能設(shè)計(jì)(例如半導(dǎo)體器件的電路設(shè)計(jì)等)，進(jìn)行用于實(shí)現(xiàn)其功能的圖案設(shè)計(jì)。接著，在步驟S201(標(biāo)記制造步驟)中，根據(jù)設(shè)計(jì)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(zhǔn)備的掩模和晶片，利用光刻技術(shù)在晶片上形成實(shí)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(jié))、封裝工序(芯片封入)等工序。最后，在步驟S205(檢查步驟)中，進(jìn)行由步驟S204制造的器件的動(dòng)作確認(rèn)測(cè)試、耐久性試驗(yàn)等的檢查。在經(jīng)過(guò)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(shí)施例，但本發(fā)明當(dāng)然不限于這些例子。如為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，則顯然在記載于權(quán)利要求的技術(shù)思想的范疇內(nèi)可想到各種變更例或修正例。因此，應(yīng)該了解它們當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
例如，本發(fā)明的位置測(cè)量方法也可適用于用于評(píng)價(jià)是否正確地進(jìn)行了曝光的評(píng)價(jià)的位置偏移測(cè)量和繪出了圖案像的光掩模的繪圖精度的測(cè)量。
另外，形成于晶片和網(wǎng)線板、基準(zhǔn)板等的標(biāo)記的數(shù)量和配置位置、及形狀也可任意地確定?；迳系臉?biāo)記也可為1維標(biāo)記和2維標(biāo)記中的任一個(gè)。
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(duì)曝光用照明光束移動(dòng)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(zhuǎn)印到基板上的靜止曝光方式，例如分步重復(fù)方式等。另外，也可將本發(fā)明適用到分別將圖案轉(zhuǎn)印到在基板上重疊周邊部的多個(gè)照射區(qū)域的分步接合方式的曝光裝置等。另外，投影光學(xué)系PL可為縮小系、等倍系、及放大系中的任一個(gè)，也可為折射系、反射折射系、及反射系中的任一個(gè)。另外，相對(duì)不使用投影光學(xué)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(zhǔn)分子激光、ArF受激準(zhǔn)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(zhǔn)分子激光器，也可為YAG激光器或半導(dǎo)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(dǎo)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(cè)裝置等)。
另外，在將線性電動(dòng)機(jī)用于上述晶片臺(tái)或網(wǎng)線板臺(tái)的場(chǎng)合，也可使用由空氣軸承實(shí)現(xiàn)的空氣懸浮型和由勞倫茲力或電抗力實(shí)現(xiàn)的磁懸浮型中的任一方。另外，臺(tái)可為沿導(dǎo)向構(gòu)件移動(dòng)的類型，也可為不設(shè)置導(dǎo)向構(gòu)件的無(wú)導(dǎo)向構(gòu)件類型。另外，在作為臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系使用平面電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，將磁鐵單元(永久磁鐵)和電樞單元中的任一方連接于臺(tái)，將磁鐵單元和電樞單元中的另一方設(shè)于臺(tái)的移動(dòng)面?zhèn)?底板、底座)即可。
另外，由晶片臺(tái)的移動(dòng)產(chǎn)生的反力也可如記載于日本特開平8-166475號(hào)公報(bào)的那樣，使用機(jī)架構(gòu)件機(jī)械地逃逸到地板(大地)。本發(fā)明也可適用到具有這樣的構(gòu)造的曝光裝置中。
另外，由網(wǎng)線板臺(tái)的移動(dòng)發(fā)生的反力也可如記載于日本特開平8-330224號(hào)公報(bào)那樣使用機(jī)架構(gòu)件機(jī)械地逃逸到地板(大地)。本發(fā)明也可適用到具有這樣的構(gòu)造的曝光裝置中。
另外，適用本發(fā)明的曝光裝置通過(guò)保持預(yù)定的機(jī)械精度、電氣精度、光學(xué)精度地組裝包含列舉于本申請(qǐng)權(quán)利要求的各構(gòu)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(jìn)行用于相對(duì)各種光學(xué)系達(dá)到光學(xué)精度的調(diào)整，相對(duì)各種機(jī)械系實(shí)現(xiàn)機(jī)械精度的調(diào)整，及相對(duì)各種電氣系實(shí)現(xiàn)電氣精度的調(diào)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(jī)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(dāng)然存在各子系統(tǒng)的各組裝工序。一旦結(jié)束各種子系統(tǒng)在曝光裝置的組裝工序后，進(jìn)行綜合調(diào)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(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種位置測(cè)量方法，用照明光束照明形成于物體上的標(biāo)記，通過(guò)觀察系對(duì)從該標(biāo)記發(fā)生的光束進(jìn)行攝像，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與上述標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息；其特征在于根據(jù)包含于上述攝像信號(hào)中的、與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息和上述攝像信號(hào)進(jìn)行上述信號(hào)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置測(cè)量方法，其特征在于在實(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含上述光量依存成分的噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置測(cè)量方法，其特征在于相應(yīng)于上述光量依存成分的隨時(shí)間變化特性進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置測(cè)量方法，其特征在于進(jìn)行包含上述光量依存成分的噪聲的測(cè)量時(shí)，用上述照明光束照明在上述物體上的與形成了上述標(biāo)記的標(biāo)記區(qū)域不同的非標(biāo)記區(qū)域，通過(guò)上述觀察系對(duì)該非標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行攝像。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置測(cè)量方法，其特征在于上述標(biāo)記包含多個(gè)標(biāo)記要素，由上述照明光束照明包含上述多個(gè)標(biāo)記要素中的除測(cè)量對(duì)象外的標(biāo)記要素的區(qū)域，測(cè)量上述噪聲的光量依存成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置測(cè)量方法，其特征在于測(cè)量對(duì)上述噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置測(cè)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(biāo)記發(fā)生的光束通過(guò)上述觀察系而發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置測(cè)量方法，其特征在于上述觀察系包含反射鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置測(cè)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(gè)像素和保護(hù)該多個(gè)像素的防擴(kuò)玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置測(cè)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(quán)利要求10所述的位置測(cè)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(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置測(cè)量方法，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置測(cè)量方法，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)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(hào)的處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置測(cè)量方法，其特征在于上述信號(hào)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(jié)果除從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結(jié)果的處理。
15.一種曝光方法，將形成于掩模上的圖案轉(zhuǎn)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?biāo)記，通過(guò)觀察系對(duì)從該標(biāo)記發(fā)生的光束進(jìn)行攝像，根據(jù)上述觀察系的攝像信號(hào)和包含于該攝像信號(hào)中的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息，對(duì)上述攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與上述標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息，根據(jù)測(cè)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(quán)利要求15所述的曝光方法，其特征在于在實(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含上述光量依存成分的噪聲。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的曝光方法，其特征在于相應(yīng)于上述光量依存成分的隨時(shí)間變化特性進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的曝光方法，其特征在于進(jìn)行包含上述光量依存成分的噪聲的測(cè)量時(shí)，用上述照明光束照明在上述掩模或上述基板上的與形成了上述標(biāo)記的標(biāo)記區(qū)域不同的非標(biāo)記區(qū)域，通過(guò)上述觀察系對(duì)該非標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行攝像。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的曝光方法，其特征在于上述標(biāo)記包含多個(gè)標(biāo)記要素，由上述照明光束照明包含上述多個(gè)標(biāo)記要素中的除測(cè)量對(duì)象外的標(biāo)記要素的區(qū)域，測(cè)量上述噪聲的光量依存成分。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的曝光方法，其特征在于測(cè)量對(duì)上述噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
21.根據(jù)權(quán)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(biāo)記發(fā)生的光束通過(guò)上述觀察系而發(fā)生。
22.根據(jù)權(quán)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(quán)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(gè)像素和保護(hù)該多個(gè)像素的防護(hù)玻璃。
24.根據(jù)權(quán)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(quán)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(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)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(hào)的處理。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信號(hào)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(jié)果除從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結(jié)果的處理。
29.一種曝光裝置，將形成于掩模上的圖案轉(zhuǎn)印到基板上；其特征在于具有觀察系、信號(hào)處理單元、定位單元；該觀察系用照明光束照明物體，對(duì)從物體發(fā)生的光束進(jìn)行攝像；該信號(hào)處理單元通過(guò)上述觀察系對(duì)形成于上述掩模或上述基板上的標(biāo)記進(jìn)行攝像，對(duì)其攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與上述標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息；該定位單元根據(jù)上述測(cè)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(hào)處理單元根據(jù)包含于上述攝像信號(hào)的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息和上述攝像信息進(jìn)行上述信號(hào)處理。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)處理單元在實(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含上述光量依存成分的噪聲。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)處理單元相應(yīng)于上述光量依存成分的隨時(shí)間變化特性進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)處理單元根據(jù)通過(guò)觀察系對(duì)在上述掩模或上述基板上的與形成了上述標(biāo)記的標(biāo)記區(qū)域不同的非標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行攝像后的結(jié)果測(cè)量上述噪聲的光量依存成分。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于上述標(biāo)記包含多個(gè)標(biāo)記要素，上述信號(hào)處理單元根據(jù)通過(guò)上述觀察系對(duì)包含上述多個(gè)標(biāo)記要素中的除測(cè)量對(duì)象外的標(biāo)記要素的區(qū)域進(jìn)行攝像的結(jié)果測(cè)量上述噪聲的光量依存成分。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征在于具有測(cè)量對(duì)上述噪聲產(chǎn)生影響的環(huán)境因素的測(cè)量單元，上述信號(hào)處理單元根據(jù)上述測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行上述噪聲的再測(cè)量。
35.根據(jù)權(quán)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(biāo)記發(fā)生的光束通過(guò)上述觀察系而發(fā)生。
36.根據(jù)權(quán)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(quán)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(gè)像素和保護(hù)該多個(gè)像素的防護(hù)玻璃。
38.根據(jù)權(quán)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(quán)利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)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(shí)施上述攝像信號(hào)的信號(hào)處理之前預(yù)先測(cè)量包含于上述噪聲的光量非依存成分。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分的處理。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)處理包含從上述攝像信號(hào)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(hào)的處理。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的曝光裝置，其特征在于上述信號(hào)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(jié)果除從上述攝像信號(hào)減去上述噪聲的光量非依存成分后的處理結(jié)果的處理。
43.一種器件制造方法，包含使用權(quán)利要求15所述的曝光方法將形成于掩模上的器件圖案轉(zhuǎn)印到基板上的工序。
44.一種器件制造方法，包含使用權(quán)利要求29所述的曝光裝置將形成于掩模上的器件圖案轉(zhuǎn)印到基板上的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種位置測(cè)量方法、曝光方法、曝光裝置、及器件制造方法。在該位置測(cè)量方法中，用照明光束照明形成于物體上的標(biāo)記，通過(guò)觀察系對(duì)從該標(biāo)記發(fā)生的光束進(jìn)行攝像，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得與標(biāo)記的位置相關(guān)的位置信息。根據(jù)包含于攝像信號(hào)中的與包含光量依存成分的噪聲相關(guān)的信息和該攝像信號(hào)進(jìn)行上述信號(hào)處理。結(jié)果，即使在攝像信號(hào)中包含噪聲的場(chǎng)合，也可精度良好地測(cè)量標(biāo)記的位置信息。
文檔編號(hào)G03F9/00GK1656354SQ03812058
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者小林滿 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康