TWI451212B - A moving body device, an exposure apparatus, a pattern forming apparatus, and an element manufacturing method - Google Patents

A moving body device, an exposure apparatus, a pattern forming apparatus, and an element manufacturing method Download PDF

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Description

移動體裝置、曝光裝置及圖案形成裝置、以及元件製造方法
本發明，係關於移動體裝置、曝光裝置及圖案形成裝置、以及元件製造方法，詳言之，係關於具備沿既定平面移動於至少一軸方向之移動體的移動體裝置、具備該移動體裝置之曝光裝置及圖案形成裝置、以及使用前述曝光裝置或前述圖案形成裝置之元件製造方法。
以往，在製造半導體元件(積體電路等)、液晶顯示元件等之電子元件(微型元件)的微影製程中，較常使用步進重複方式之縮小投影曝光裝置(所謂步進器)、步進掃描方式之縮小投影曝光裝置(所謂掃描步進器(亦稱掃描器))等。
此種曝光裝置，為了將標線片(或光罩)之圖案轉印至晶圓或玻璃板等基板(以下，總稱為「晶圓」)上之複數個照射區域，保持晶圓之晶圓載台係以例如線性馬達等加以驅動於二維方向。特別是，若為掃描步進機之場合，則不僅是晶圓載台，標線片載台亦係以線性馬達等以既定行程驅動於掃描方向。
於載台之位置測量，一直以來，一般雖使用雷射干涉儀，但除此之外亦使用編碼器。此處，於載台之位置測量使用編碼器時，會因標尺既有之製造誤差、及因標尺安裝時產生之誤差(含安裝時之變形等)等，而易產生裝置既有之測量誤差。另一方面，由於雷射干涉儀係使用光波長之物理量，一般而言，雖能獲得不受裝置影響之絕對長度，但相反的，卻會有因雷射干涉儀之光束路上環境氣氛之温度變化及/或温度梯度之影響所產生之空氣波動等造成之測量誤差，而降低載台定位精度。因此，以往亦有提出相輔相成的使用編碼器與雷射干涉儀之載台裝置(參照例如專利文獻1)。
作為編碼器與雷射干涉儀之相輔性的使用方法，最實際的之方法，即係以非常低速度驅動載台，藉由充分的化時間進行測量使干涉儀之測量值成為可靠之值，使用該干涉儀之測量值作成編碼器測量值之校正表，於實際曝光時僅使用編碼器測量值與校正表來進行曝光之方法。
然而，上述專利文獻1所記載之編碼器等，須將線性標尺設置在遠離晶圓載台上之晶圓裝載位置(離曝光用光實際照射之位置)之位置，因此編碼器與雷射干涉儀之測量點分離，受晶圓載台之旋轉運動產生之阿貝誤差、及載台局部變形等之影響而使欲獲得正確之測量值是非常困難的。
[專利文獻1]日本特開2004-101362號公報
本發明有鑒於上述情事，第1觀點之第1移動體裝置，其具備：移動體，係沿既定平面於至少一軸方向移動；第1測量裝置，包含：沿著至少一部分包含該一軸方向之第1光路之光路設於第1測量光所照射之該移動體的移動光柵、設於該移動光柵產生之繞射光所照射之該移動體以該一軸方向為週期方向的固定光柵、以及將來自該固定光柵之繞射光透射該移動光柵加以接受的受光系統，用以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；第2測量裝置，沿著接近或重疊於該第1光路之該一軸方向之第2光路，將第2測量光照射於設在該移動體之反射面，藉接收來自該反射面之反射光，測量該移動體於該一軸方向之位置資訊。
據此，由於第1、第2測量裝置之測長軸彼此一致或接近，因此以第1、第2測量裝置測量之移動體於一軸方向之位置資訊中，將幾乎不會包含因移動體旋轉、或局部變形等所造成之測量誤差。因此，例如以非常低速度驅動移動體，於該驅動中使用第1、第2測量裝置測量移動體之位置資訊時，由於第2測量光幾乎完全不受空氣波動之影響，因此可提升第2測量裝置測量值之可靠性。並使用第2測量裝置之測量值作成第1測量裝置測量值之校正資訊，即能作成高精度之校正資訊。
本發明第2觀點之第2移動體裝置，一種移動體裝置，具備：移動體，係沿既定平面移動於至少一軸方向；第1測量裝置，藉由沿著至少包含該一軸方向之第1光路之至少一部分之光路，將該第1測量光透過該移動體之一部分照射於設在該移動體外、以該一軸方向為週期方向之固定光柵，透過該移動體之一部分接收來自該固定光柵之繞射光，據以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；以及第2測量裝置，藉由沿著該一軸方向之第2光路將第2測量光照射於該移動體之一部分，接收來自該移動體之該第2測量光之返回光，據以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；該第1及第2測量裝置分別包含構成該移動體之一部分之共通的光學構件。
據此，由於第1及第2測量裝置分別包含構成移動體之一部分之共通的光學構件，因此能使送光至移動體之第1測量光之光路、與送光至移動體之第2測量光之光路一致或接近。因此，在以第1、第2測量裝置測量之移動體於一軸方向之位置資訊中，將幾乎不會包含因移動體旋轉、或局部變形等所造成之測量誤差。又，相較於第1測量裝置與第2測量裝置為完全不同之情形，亦能削減零件數量。
本發明第3觀點之第3移動體裝置，具備：移動體，係沿既定平面移動於至少一軸方向；第1測量裝置，係藉由沿著包含經由光學系統朝向該移動體之該一軸方向之第1光路之光路，將第1測量光照射於該移動體之第1光柵、或透過該移動體之一部分照射於設在該移動體外之第1光柵，接收來自該第1光柵之繞射光，據以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；以及第2測量裝置，係將經由該光學系統之至少一部分之光學構件的第2測量光，沿著與該第1光路平行之第2光路照射於該移動體，接收來自該移動體之該第2測量光之返回光，據以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊。
據此，第1測量光及第2測量光係分別經由構成光學系統之至少一部分之光學構件(共通的光學構件)，沿一軸方向之第1光路、第2光路被送至移動體。因此，能使第1光路與第2光路一致或接近。因此，在以第1、第2測量裝置測量之移動體於一軸方向之位置資訊中，將幾乎不會包含因移動體旋轉、或局部變形等所造成之測量誤差。又，相較於第1測量裝置與第2測量裝置為完全不同之情形，亦能削減零件數量。
本發明第4觀點之曝光裝置，係藉由能量束之照射在物體上形成圖案，其具備：為形成該圖案而將保持該物體之移動體沿既定平面加以驅動之本發明第1至第3移動體裝置。
據此，為藉由能量束之照射於物體上形成圖案，而藉由本發明第1至第3移動體裝置之任一者，沿既定平面驅動保持物體之移動體。如此，即能以良好精度將圖案形成於物體上。
本發明第5觀點之供將圖案形成於物體，其具備：可保持物體移動之移動體；於該物體上形成圖案之圖案生成裝置；以及
將該移動體於既定平面內加以驅動之本發明第1至第3移動體裝置之任一者。
據此，為於物體上形成圖案，使用本發明第1至第3移動體裝置之任一者沿既定平面驅動保持物體之移動體。如此，能以良好精度於物體上形成圖案。
本發明第6觀點之第1元件製造方法，包含使用本發明曝光裝置於物體上形成圖案之步驟；以及對形成有前述圖案之前述物體施以處理之步驟。
本發明第7觀點之第2元件製造方法，包含使用本發明之圖案形成裝置於物體上形成圖案之步驟；以及對形成有前述圖案之前述物體施以處理之步驟。
《第1實施形態》
以下，根據圖1～圖3說明本發明之第1實施形態。
圖1中概略顯示了第1實施形態之曝光裝置100之構成。曝光裝置100，係步進掃描方式之掃描型曝光裝置、亦即係所謂之掃描機。如後述般，本實施形態中設有投影光學系統PL，以下，將與此投影光學系統PL之光軸AX平行之方向設為Z軸方向、將在與該Z軸方向正交之面內標線片R與晶圓W相對掃描的方向設為Y軸方向、將與Z軸及Y軸正交之方向設為X軸方向，且將繞X軸、Y軸、及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θx、θy及θz方向來進行說明。
曝光裝置100，具備：照明單元IOP、標線片載台RST、投影光學系統PL、包含保持晶圓W在XY平面內二維移動之晶圓載台WST的載台裝置50、及此等之控制系統等。
照明單元IOP，係例如美國專利申請公開第2003/0025890號說明書等所揭示，其包含光源、具有包含光學積分器等之照度均一化光學系統、標線片遮簾等(均未圖示)的照明光學系統。照明系統10，籍由照明光(曝光用光)IL以大致均一之照度來照明被標線片遮簾(遮罩系統)規定之標線片R上的狹縫狀照明區域IAR。，作為一例，係使用ArF準分子雷射光(波長193nm)來作為照明光IL。
於標線片載台RST上例如籍由真空吸附固定有標線片R，該標線片R係於其圖案面(圖1之下面)形成有電路圖案等。標線片載台RST，能籍由包含例如線性馬達等之標線片載台驅動系統11(圖1中未圖示、參照圖3)而在XY平面內微幅驅動，且能以指定之掃描速度驅動於既定掃描方向(圖1之紙面內左右方向的Y軸方向)。
標線片載台RST於XY平面內之位置資訊(包含θz方向之旋轉資訊)，係藉由標線片雷射干涉儀(以下稱為「標線片干涉儀」)116，透過移動鏡15(實際上，係設有具有與Y軸方向正交之反射面的Y移動鏡(或復歸反射器)、以及具有與X軸方向正交之反射面的X移動鏡)例如以0.25nm左右之解析能力隨時檢測。標線片干涉儀116之測量資訊，係傳送至主控制裝置50(圖1中未圖示，參照圖3)
投影光學系統PL，例如係使用沿與Z軸方向平行之光軸AX排列之複數個透鏡(透鏡元件)所構成的折射光學系統。投影光學系統PL，例如係兩側遠心且具有既定投影倍率(例如1/4倍或1/5倍)。因此，當以來自照明單元IOP之照明光IL照明標線片R上之照明區域IAR時，籍由通過投影光學系統PL之第1面(物體面)與圖案面大致配置成一致之標線片R的照明光IL，使該照明區域IAR內之標線片R的電路圖案縮小像(電路圖案之一部分縮小像)透過投影光學系統PL(投影單元PU)及液體Lq(參照圖1)形成於區域(曝光區域)IA；該區域IA係與配置於其第2面(像面)側、表面塗布有光阻(感光劑)之晶圓W上的前述照明區域IAR共軛。接著，藉由標線片載台RST與晶圓載台WST之同步驅動，使標線片相對照明區域IAR(照明光IL)移動於掃描方向(Y軸方向)，且使晶圓W相對曝光區域(照明用光IL)移動於掃描方向(Y軸方向)，藉此對晶圓W上之一個照射區域(區劃區域)進行掃描曝光，以將標線片R之圖案轉印於該照射區域。亦即，本實施形態中，係藉由照明系統10、標線片R及投影光學系統PL將圖案生成於晶圓W上，藉由照明光IL對晶圓W上之感應層(光阻層)之曝光將該圖案形成於晶圓W上。
投影光學系統PL之附近設有離軸方式之對準系統ALG。對準系統ALG可使用例如影像處理方式之感測器，影像處理方式之感測器已揭示於例如美國專利第5,493,403號說明書等。對準系統ALG之檢測結果被送至控制裝置50。
載台裝置50，具備：透過未圖示之晶圓保持具保持晶圓W之晶圓載台WST、以及驅動晶圓載台WST之晶圓載台驅動系統124等。晶圓載台WST配置在投影光學系統PL之圖1中下方，藉由設於其底面之氣體靜壓軸承，例如藉由空氣軸承以非接觸方式被支承在未圖示之基座上方。晶圓載台WST，係藉由例如包含線性馬達及音圈馬達等之晶圓載台驅動系統124，以既定行程驅動於X軸方向及Y軸方向，並微驅動於與XY平面正交之Z軸方向及旋轉方向、θx方向、θy方向及θz方向。
又，本實施形態中，如前所述，晶圓載台WST係能以6自由度加以驅動之單一載台，但不限於此，亦可由能在XY平面內自由移動之XY載台、與在XY載台上以Z、θx、θy之3自由度方向驅動之台來構成晶圓載台WST。
晶圓載台WST之位置資訊，係以位置測量系統200(參照圖3)隨時檢測並送至控制裝置50。位置測量系統200，具備Y測量系統20Y(參照圖1)、與X測量系統20X。
Y測量系統20Y，如圖2(A)所示，包含來自光源LD之雷射光BY被分束器BS分歧後分別射入之Y編碼器單元28Y、與Y干涉儀單元26Y。
光源LD，係沿著既定光路、例如與X軸平行之光路射出同調之光，例如射出波長λ(=850nm)之雷射光(以下，適當的簡稱為光)BY。光BY，被分束器BS分割成2條光、亦即被分割為BY1 與光BY2 。2條光BY1 ,BY2 ，分別被供應至Y干涉儀單元(以下，適當的簡稱為Y干涉儀)26Y、與Y編碼器單元(以下，適當的簡稱為Y編碼器)28Y。
作為Y干涉儀26Y，本實施形態係使用具有2個測定通路之雙程方式之干涉儀。圖2(A)中，以符號B1、符號B2分別顯示通過與Y軸平行之第1測定通路之測長光束(測量光)、以及通過與Y軸平行之第2測定通路之測量光。於Y干涉儀26Y，通過第1測定通路後測量光B1垂直照射於設在晶圓載台WST之與XZ平面平行的反射面36Y，此測量光B1之反射光，經由Y干涉儀26Y內部之角隅稜鏡而返回光路，成為通過第2測定通路之測量光B2，再度垂直照射於反射面36Y。此測量光B2之反射光，與在Y干涉儀26Y內部產生之參照光合成為同軸而射入偵測器。被偵測器受光之合成光之強度，以Y干涉儀26Y所具備之測量單元(未圖示)加以測量。
合成光之強度，係相對Y干涉儀單元26Y與反射面36Y之間於Y軸方向之相對位移，成正弦變化。因此，Y干涉儀單元26Y從合成光之強度變化求出相對位移。
該相對位移之資訊(測量結果)被送至控制裝置50。控制裝置50從所接收之測量結果，算出晶圓載台WST於Y軸方向之從基準位置之位移、亦即算出Y軸方向之位置(Y位置)。
Y編碼器28Y，於本實施形態，係使用繞射干涉方式之編碼器。供應至Y編碼器28Y之光BY2 ，於Y編碼器28Y之筐體內部被彎折鏡(未圖示)將其光路彎折向＋Y方向，作為測量光(測量光束)BE送向晶圓載台WST。
測量光BE之光路與和投影光學系統PL之光軸AX正交、平行於X軸之軸一致。亦即，Y編碼器28Y之測長軸通過投影光學系統PL之光軸AX。
以測量光BE之光路、亦即以Y編碼器28Y之測長軸為基準，於俯視X軸方向相隔等距離、且於Z軸方向相隔既定距離隔，配置前述Y干涉儀26Y之2測量光B1,B2之光路(第1測定通路、第2測定通路)。亦即，Y干涉儀26Y於Y軸方向之實施上的測長軸與Y編碼器28Y之測長軸一致。此場合，測量光BE之光路與測量光B1,B2之光路間於Z軸方向之相隔距離，係設定為盡可能的短。
如圖2(A)所示，於晶圓載台WST之-Y側側面，一體固定有以X軸方向為長邊方向之四角柱狀之光學構件30Y。光學構件30Y，如圖2(B)之剖面圖所示，具有：其2面分別以構成該光學構件30Y之-Y側端面之一部分、及上面之一部分的狀態配設之五角稜鏡(以下，適當的簡稱為稜鏡)32、以及用以保持該五角稜鏡32之保持構件34。此場合，稜鏡32之＋Z側之面與保持構件34之＋Z側之面為同一面。同樣的，稜鏡32之-Y側之面與保持構件34之-Y側之面為同一面。此場合，於稜鏡32之保持構件34之交界面，分別形成有如圖2(B)所示之反射面32a，32b等。
於稜鏡32之＋Z側之面，設有以Y軸方向為週期方向之透射型繞射光柵所構成之移動光柵37Y。移動光柵37Y之X軸方向長度與稜鏡32之X軸方向長度大致相等。
與移動光柵37Y對向、與XY平面平行配置有固定光柵38Y。固定光柵38Y，係例如固定在支承投影光學系統PL之未圖示之支承平台下面。此處，固定光柵38Y係由一面(-Z側之面)形成有以Y軸方向為週期方向之反射型繞射光柵、以Y軸方向為長邊方向之板件構成。此處，固定光柵38Y之Y軸方向長度，係設定為能包含晶圓載台WST之Y軸方向移動行程。
測量光BE，如圖2(B)所示，係垂直照射於稜鏡32之-Y側之面(亦即光學構件30Y之-Y側之面之上半部)。測量光BE，透射過稜鏡32之-Y側之面射入稜鏡32內部，被反射面32a,32b依序反射而使光路被彎折向＋Z方向，再透射過稜鏡32之＋Z側之面而射出至外部。此處，五角稜鏡為定偏角稜鏡之一種，入射光與射出光能與稜鏡之傾斜無關的恆保持既定位置關係、此處為保持正交之關係，因此，即使稜鏡32(固定稜鏡32之晶圓載台WST)傾斜，平行射入Y軸之測量光BE一定會與Z軸平行射出。又，相反的，從稜鏡32之＋Z側之面與Z軸平行射入之光，依序經由反射面32b,32a使其光路被彎折向-Y方向，透射過稜鏡32之-Y側之而射出至外部。
當測量光BE如前述般經由稜鏡32、從下方(-Z方向)垂直照射於移動光柵37Y時，即從移動光柵37Y產生在YZ平面內繞射角相異之複數個繞射光。圖2(A)及圖2(B)中，顯示了該等複數個繞射光中之＋1次繞射光BE1 、及-1次繞射光BE2 。
於移動光柵37Y產生之繞射光BE1 ,BE2 照射於固定光柵38Y。據此，於固定光柵38Y再度產生於YZ平面內繞射角相異之複數個繞射光。此場合，於移動光柵37Y產生之＋1次繞射光BE1 之-1次繞射光、及於移動光柵37Y產生之-1次繞射光BE2 之＋1次繞射光，分別沿著原來的繞射光之光路照射於移動光柵37Y。
來自固定光柵38Y之上述±1次繞射光，經由移動光柵37Y被聚光(合成)為同軸。合成光，經由稜鏡32使其光路被彎折向-Y方向，而由Y編碼器28Y之筐體內部之偵測器(未圖示)加以接收(受光)。以偵測器受光之合成光之強度，以未圖示之測量單元加以測量。
此處，合成光之強度，因在固定光柵38Y產生之繞射光彼此干涉，因此係相對移動光柵37Y與固定光柵38Y間於Y軸方向之相對位移，而成正弦變化。因此，測量單元從合成光之強度變化檢測繞射光之相位差，從該相位差求出移動光柵37Y與固定光柵38Y之間於Y軸方向之相對位移。
該相對位移之資訊(測量結果)被送至控制裝置50。控制裝置50從所接收之測量結果，算出晶圓載台WST於Y軸方向之從基準位置之位移、亦即算出Y軸方向之位置(Y位置)。
Y編碼器28Y，並非如干涉儀般，將從晶圓載台WST返回之測量光與另外準備之參照光加以合成，並測量該合成光之強度，而是將於固定光柵38Y產生之繞射光透過移動光柵37Y加以合成，並測量該合成光之強度。亦即，測量光並非是在編碼器之筐體內合成，而是在晶圓載台WST側合成。因此，合成後之測量光在從晶圓載台WST回到Y編碼器28Y之期間，即使受到空氣波動，從合成光之強度變化檢測之2個繞射光間之相位差亦不會變化。因此，Y編碼器28Y，即使晶圓載台WST與Y編碼器讀頭28Y分離，亦不易受空氣波動之影響。因此，能藉由Y編碼器讀頭28Y之使用來進行高精度之晶圓載台WST之位置測量。
此場合，於移動光柵37Y產生之繞射光之繞射角，係由測量光BE之波長與移動光柵37Y之間距來決定。同樣的，於固定光柵38Y產生之繞射光之繞射角，亦係以測量光BE之波長與固定光柵38Y之間距來決定。因此，必須視測量光BE之波長、移動光柵37Y之間距與固定光柵38Y之間距，適當的設定移動光柵37Y與固定光柵38Y於Z軸方向之位置關係，以使在固定光柵38Y產生之繞射光經由移動光柵37Y而聚光於1個光軸上。
又，以上雖針對使用在移動光柵37Y與固定光柵38Y產生之複數個繞射光中之±1次繞射光的情形做了說明，但不限於此，只要是零次以外的話，可使用任意次數(±2次、±3次、…)之繞射光。在此情形下，亦必須適當設定移動光柵37Y與固定光柵38Y於Z軸方向之位置關係，以使於固定光柵38Y產生之繞射光透過移動光柵37Y聚光於1個光軸上。
說明之順序雖有相反，但來自前述Y干涉儀26Y之測量光B1,B2垂直照射之反射面36Y，如圖2(A)及圖2(B)所示，係形成在光學構件30Y之-Y側之面之一部分，詳言之，係形成在構成光學構件30Y之-Y側之面之下半部的保持構件34之-Y側端面。此處，反射面36Y之X軸方向長度與稜鏡30Y之X軸方向長度大致相等，Z軸方向之寬度設定為包含(涵蓋)晶圓載台WST之Z軸方向移動行程。
本實施形態中，相對於Y編碼器28Y與固定於晶圓載台WST之光學構件30Y間之測量光BE之光路長，光學構件30Y與固定光柵38Y間之光路長充分的短。此外，如前所述，Y干涉儀26Y於Y軸方向之實質的測長軸與Y編碼器28Y之測長軸(測量光BE之光路)一致。
藉由上述構成，Y測量系統20Y，實質上具備具有共通之測長軸的2個測量裝置(Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y)。因此，若各光柵沒有製造誤差、安裝誤差及經時變形等，且無空氣波動造成之誤差的話，即能藉由Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y來消除晶圓載台WST之旋轉、傾斜造成之阿貝誤差、伴隨測量光束(測量光)之照射面局部變形之誤差等所造成之既有測量誤差。換言之，只要不產生起因於光柵之編碼器測量誤差、及起因於空氣波動之測量誤差的話，Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y會獲得相等之測量結果。
X位置測量系統20X係配置在晶圓載台WST之＋X側或-X側，如圖3所示，包含X干涉儀26X及X編碼器28X。X位置測量系統20X與上述Y位置測量系統20Y同樣的構成。因此，於晶圓載台WST之＋X側或-X側之面，固定有與光學構件30Y同樣構成之光學構件(為方便起見，稱30X)。亦即，本實施形態中，由晶圓載台WST、光學構件30Y與30X構成移動體。本實施形態中，將此移動體適當的稱為晶圓載台WST。後述第2實施形態亦同。又，X位置測量系統20X之實質測長軸，係與投影光學系統PL之光軸正交、與X軸平行之軸。
作為測量晶圓載台WST之Y位置的位置測量系統，藉導入Y測量系統20Y，即能互補性的使用Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y進行晶圓載台WST之Y位置測量。又，作為測量晶圓載台WST之X位置的位置測量系統，藉由導入X測量系統20X，即能互補性的使用X干涉儀26X與X編碼器28X進行晶圓載台WST之X位置測量。
圖3中顯示了曝光裝置100之控制系統的主要構成。此控制系統係由統籌控制裝置全體之微電腦(或工作站)組成之控制裝置50為中心所構成。
以上述方式構成之本實施形態之曝光裝置100，係以下述方式，在曝光處理開始之前預先作成用以校正起因於移動光柵37Y及固定光柵38Y之Y編碼器28Y之測量誤差的校正資料。亦即，控制裝置50根據作業員之指示，以測量光B1,B2不致於受到空氣波動影響程度之速度(低速度)，一邊根據Y干涉儀26Y之測量值將晶圓載台WST驅動於Y軸方向、一邊以既定取樣間隔同時擷取Y編碼器28Y及Y干涉儀26Y之測量值。接著，控制裝置50使用擷取之取樣資料，算出用以校正(修正)Y編碼器28Y之測量值的校正資訊，將其儲存於記憶體。校正資訊可以是函數形式、亦可以是圖(map)資料形式。控制裝置50，以同樣方式算出用以校正(修正)X編碼器28X之測量值的校正資訊，將其儲存於記憶體。
本實施形態之曝光裝置100，以和一般掃描機同樣之順序，在控制裝置50之指示下，進行標線片對準及晶圓對準系統ALG之基準線測量、以及EGA等之晶圓對準。並根據晶圓對準結果，進行步進掃描(step & scan)方式之曝光處理動作，將標線片R之圖案分別轉印至晶圓W上之複數個照射區域。此曝光處理動作，係藉由反覆進行用以使保持晶圓W之晶圓載台WST移動至用以進行晶圓W之次一照射區域之曝光之加速開始位置的照射間步進動作、與前述掃描曝光動作來進行。
控制裝置50於上述曝光處理動作時，使用Y編碼器28Y測量晶圓載台WST之Y位置，使用先前作成之校正資訊校正(修正)該測量結果，並使用X編碼器28X測量晶圓載台WST之X位置，使用先前作成之校正資訊校正(修正)該測量結果。然後，根據校正後之編碼器28Y,28X之測量值，驅動控制晶圓載台WST。據此，即能進行安定且高精度之晶圓載台WST之驅動控制。
又，亦有可能產生例如於移動光柵37Y上附著雜質，使測量光BE(繞射光BE1 ,BE2 )被遮蔽而無法以Y編碼器28Y測量晶圓載台WST之位置的異常情形。在發生此種異常情形時，本實施形態，可由控制裝置50立刻根據Y干涉儀26Y之測量值，切換控制方式以進行晶圓載台WST之驅動控制。亦即，係進行通常時使用測量精度優異之Y編碼器28Y、而在Y編碼器28Y之異常時則使用安定性優異之Y干涉儀26Y的混合方式之位置測量。據此，即能進行安定且高精度之晶圓載台WST之驅動控制。
如以上之說明，根據本實施形態之曝光裝置100，構成Y測量系統20Y之Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y於Y軸方向之測長軸彼此實質一致。因此，以Y干涉儀26Y及Y編碼器28Y分別測量之晶圓載台WST之Y軸方向之位置資訊中，幾乎不會再包含因晶圓載台WST之θz旋轉、或局部變形等所造成之彼此間的測量誤差。因此，如前所述，當以低速度驅動晶圓載台WST，於該驅動中使用Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y測量晶圓載台WST之位置資訊時，由於Y干涉儀26Y之測長光束B1,B2幾乎完全不受到空氣波動之影響，因此能提升Y干涉儀26Y之測量值之可靠性。此外，使用此Y干涉儀26Y之測量值作成Y編碼器28Y之測量值之校正資訊，可作成高精度之校正資訊。
又，本實施形態之曝光裝置100，根據與上述同樣之理由，在以X干涉儀26X及X編碼器28X分別測量之晶圓載台WST之X軸方向位置資訊中，幾乎不會再包含因晶圓載台WST之θz旋轉、或局部變形等所造成之彼此間的測量誤差。此外，以和前述同樣之方式使用X干涉儀26X之測量值作成X編碼器28X之測量值之校正資訊，可作成高精度之校正資訊。
於曝光處理動作時，根據Y編碼器28Y之測量值與先前作成之校正資訊、以及X編碼器28Y之測量值與先前作成之校正資訊，將晶圓載台WST驅動控制於XY2維方向。據此，即能不受空氣波動之影響、且亦無起因於移動光柵37Y與固定光柵38Y之測量誤差之影響，進行高精度之晶圓載台WST之驅動控制。又，本實施形態中，由於Y編碼器28Y及X編碼器28X之測長軸皆通過投影光學系統PL之光軸，因此在曝光時等進行所謂無阿貝誤差之高精度之晶圓載台WST於XY2維方向之位置測量、以及位置控制。
因此，根據本實施形態之曝光裝置100，能將標線片R之圖案以良好精度轉印至晶圓W上之複數個照射區域。
又，上述實施形態，雖係針對移動光柵37Y配置於稜鏡32之上面(＋Z側之面)的情形作了說明，但不限於此，亦可例如圖4(A)及圖4(B)所示，將移動光柵37Y配置在稜鏡32之-Y側之面。不過，此情形下之移動光柵37Y係以對應固定光柵38Y之週期方向的Z軸方向作為其週期方向。此場合，因測量光BE之照射而於移動光柵37Y產生之±1次繞射光BE1 ,BE2 ，係依序經由稜鏡32之反射面32a,32b其光路被彎折向+Z方向而照射於固定光柵38Y。據此，雖會於固定光柵38Y產生複數個繞射光，其中，於移動光柵37Y產生之＋1次繞射光BE1 之-1次繞射光、及於移動光柵37Y產生之-1次繞射光BE2 之＋1次繞射光，分別循著原來之繞射光之光路，依序經由反射面32b,32a而使其光路被彎折向-Y方向，透過移動光柵37Y被合成於同軸上，射入未圖示之偵測器。
移動光柵37Y之配置位置不限於上述光學構件30Y之＋Z側之面、及-Y側之面，只要是在測量光BE之光路上、且配置在固定於晶圓載台WST之構件(或晶圓載台WST之一部分)的話，可任意決定其配置處。例如，可將稜鏡32之反射面32a,32b之一方作為反射型之繞射光柵，將該繞射光柵用作為移動光柵37Y。不過，繞射光柵之週期方向係對應於固定光柵38Y之週期方向的方向。無論何種構成，皆能獲得與前述實施形態之構成同等的效果。
又，上述實施形態及變形例中，雖係例舉Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y兼用單一光源LD之情形，但亦可設置2個光源並分別使用將光供應至Y干涉儀26Y與Y編碼器28Y。此外，亦可將2個光源分別收容在Y干涉儀26Y、Y編碼器28Y之各筐體內部。
《第2實施形態》
其次，根據圖5(A)及圖5(B)說明本發明之第2實施形態。此處，與前述第1實施形態相同或同等之構成部分係使用相同符號，並簡化或省略其說明。本第2實施形態之曝光裝置與第1實施形態之曝光裝置相較，其差異點僅在測量晶圓載台WST之位置之位置測量系統的構成。因此，以下為避免重複說明，以相異點為中心進行說明。
本第2實施形態，如圖5(A)所示，係取代前述第1實施形態之Y測量系統20Y，而設置Y測量單元(以下，適當的簡稱為單元)20Y’來作為Y測量系統。來自光源LD之雷射光BY沿平行於X軸之光路射入Y於測量單元20Y’。不過，本第2實施形態中，作為光源LD係使用利用則曼效應(Zeeman effect)之2頻率雷射(He-Ne氣體雷射)。此光源係經頻率安定化者，利用則曼效應射出僅有2～3MHz不同之振動數(因此波長不同)、且包含偏光方向彼此正交之2個偏向成分之高斯分布之圓形光束構成的雷射光束。
射入Y測量單元20Y’之光BY，於單元20Y’內部其光路被彎折向＋Y方向，作為測量光B0垂直照射於固定在晶圓載台WST之光學構件30Y之反射面36Y’。又，測量光B0之光路(光軸)係設定成與投影光學系統PL之光軸AX正交。
光學構件30Y，如圖5(A)及圖5(B)所示，與第1實施形態同樣的構成。不過，本第2實施形態中，反射面36Y’形成在稜鏡32之-Y端面。又，反射面36Y’由偏光分離膜(或半透射膜)構成，將入射光予以偏光分離(或二分割)。反射面36Y’之X軸方向長度與光學構件30Y之X軸方向長度大致相等。
當從Y測量單元20Y’射出之測量光B0垂直照射於設在光學構件30Y之反射面36Y’時，被反射面36Y’偏光分離。透射過反射面36Y’之光BE，發揮與第1實施形態中之Y編碼器28Y之測量光BE相同之效果。亦即，光BE依序經由稜鏡32之2個反射面32a,32b而使其光路被彎折向＋Z方向，照射於移動光柵37Y。據此，於YZ平面內產生繞射角相異之複數個繞射光。圖5(A)及圖5(B)中，顯示了該等複數個繞射光中之＋1次繞射光BE1 、及-1次繞射光BE2 。
於移動光柵37Y產生之繞射光BE1 ,BE2 照射於固定光柵38Y。據此，於固定光柵38Y，再度產生於YZ平面內繞射角相異之複數個繞射光。此場合，以移動光柵37Y產生之＋1次繞射光BE1 之-1次繞射光、及以移動光柵37Y產生之-1次繞射光BE2 之＋1次繞射光，分別沿原來之繞射光之光路照射於移動光柵37Y。
來自固定光柵38Y之上述±1次繞射光，透過移動光柵37Y被聚光(合成)於同軸上。合成光透過稜鏡32使其光路被彎折向-Y方向，照射於反射面36Y’。合成光藉由透射過反射面36Y’而進一步與被反射面36Y’反射之測量光B0合成後，被Y測量單元20Y’之筐體內部之偵測器受光。被偵測器受光之合成光(以下，便於識別而稱第1合成光)之強度與相位，以未圖示之測量單元加以測量。此場合，測量單元比較第1合成光之相位、與在單元20Y’內生成之參照光之相位，從第1合成光之相位與參照光之相位的差，檢測單元20Y’與反射面36Y’之第1相對位移。又，藉由外插(heterodyne)檢波方式之採用，可從來自固定光柵38Y之±1次繞射光之合成光(以下，為便於識別而稱第2合成光)與參照光之相位差分離，檢測來自反射面36Y之反射光與參照光之相位差。
另一方面，第1合成光之強度，因以固定光柵38Y產生之±1次繞射光彼此干涉，而相對移動光柵37Y與固定光柵38Y間於Y軸方向之相對位移，成正弦變化。因此，測量單元從第1合成光之強度變化檢測±1次繞射光彼此之相位差，從該相位差求出移動光柵37Y與固定光柵38Y之第2相對位移。
第1、第2相對位移之測量結果被送至控制裝置50。控制裝置50，從第1、第2相對位移之測量結果分別算出晶圓載台WST於Y軸方向從基準位置之位移、亦即算出Y軸方向之位置(Y位置)。
又，從Y測量單元20Y’之測量原理可知，Y測量單元20Y’係一體具備干涉儀部與編碼器部之測量裝置。此處，第1、第2相對位移之測量結果分別對應干涉儀部與編碼器部之測量結果。
Y測量單元20Y’之編碼器部，將於固定光柵38Y產生之繞射光在晶圓載台WST側加以合成，以偵測器接受該合成光，因此在合成光從晶圓載台WST返回偵測器之期間即使受到空氣波動，亦不致產生測量誤差。因此，Y測量單元20Y’之編碼器部，即使是在晶圓載台WST離開Y測量單元20Y’之情形下亦不易受空氣波動之影響。因此，藉由Y測量單元20Y’之編碼器部之使用，可進行更高精度之晶圓載台WST之Y位置測量。
又，以上雖係使用移動光柵37Y與固定光柵38Y所產生之複數個繞射光中之±1次繞射光，但只要是零次以外的話，可使用任意次數(±2次、±3次、…)之繞射光。此場合下，亦必須適當的設定移動光柵37Y與固定光柵38Y間於Z軸方向之位置關係，以使在固定光柵38Y產生之繞射光透過移動光柵37Y聚光於1個光軸上。
本第2實施形態中，相對於Y測量單元20Y’與固定在晶圓載台WST之光學構件30Y間之測量光B0之光路長，光學構件30Y與固定光柵38Y間之光路長充分的短。Y測量單元20Y’之干涉儀部與編碼器部之測長軸共通。
藉由上述構成，Y測量單元20Y’具備有共通測長軸之2個測量部(干涉儀部與編碼器部)。因此，若各光柵沒有製造誤差、安裝誤差及經時變形等且無空氣波動造成之誤差的話，於干涉儀部與編碼器部，可消除因晶圓載台WST之旋轉、傾斜造成之阿貝誤差、因測量光束(測量光)於照射面之局部變形造成之誤差等所引起之既有測量誤差。換言之，只要不會產生因光柵造成之編碼器部之測量誤差、及因空氣波動造成之測量誤差的話，於干涉儀部與編碼器部可獲得相等之測量結果。
又，本第2實施形態，為測量晶圓載台WST之X位置，有與Y測量單元20Y’相同構成之X測量單元(未圖示)配置在晶圓載台WST之＋X側或-X側。X位置測量單元，其測長軸係平行於與投影光學系統PL之光軸正交之X軸的軸。
作為測量晶圓載台WST之Y位置的位置測量系統，藉由Y測量單元20Y’之導入，即能互補的使用Y測量單元20Y’之干涉儀部與編碼器部進行晶圓載台WST之Y位置測量。又，作為測量晶圓載台WST之X位置的位置測量系統，藉由X測量單元之導入，即能互補的使用X測量單元之干涉儀部與編碼器部進行晶圓載台WST之X位置測量。
本第2實施形態之曝光裝置，其他部分之構成等與第1實施形態相同。
以上述方式構成之本第2實施形態之曝光裝置，Y測量單元20Y’之編碼器部及干涉儀部，分別包含固定於晶圓載台WST之光學構件30Y(換個角度看，光學構件30Y係包含晶圓載台WST與光學構件30Y之移動體之一部分)，因此可以使編碼器部之測量光光路與干涉儀部之測量光光路一致。亦即，使編碼器部及干涉儀部之測長軸一致。此外，可使構成X測量單元之編碼器部及干涉儀部之測長軸一致。
因此，根據本第2實施形態之曝光裝置，可獲得與前述第1實施形態同等之效果。除此之外，Y測量單元20Y，之編碼器部及干涉儀部之一部分分別包含共通之光學構件30Y，因此與編碼器部及干涉儀部完全為獨立之情形相較，能減少零件數量。
又，上述第2實施形態，雖係針對移動光柵37Y係配置在稜鏡32之上面(＋Z側之面)之情形做了說明，但不限於此，亦可例如圖6(A)及圖6(B)所示，於稜鏡32之-Y側之面配置兼作為反射面之移動光柵37Y’。不過，此場合之移動光柵37Y’，係以對應固定光柵38Y之週期方向的Z軸方向作為其週期方向。此場合，照射測量光B0而於移動光柵37Y’產生之繞射光BE1 ,BE2 ，依序經由稜鏡32之反射面32a,32b而被彎折於＋Z方向，照射於固定光柵38Y。而於固定光柵38Y產生之繞射光則循原來之繞射光之光路，依序經由反射面32b,32a使其光路被彎折於-Y方向，透過移動光柵37Y’被合成於同軸上。
此合成光進一步與被移動光柵37Y’反射之測量光B0之反射光合成，於一Y方向前進而被Y測量單元20Y’內部之偵測器受光。此構成亦能獲得與上述構成同樣之效果。
上述各實施形態及各變形例，雖係針對於晶圓載台WST之端部固定光學構件之情形做了例示，但亦可於晶圓載台WST之一部分形成用以嵌合稜鏡32之缺口，於此缺口嵌合稜鏡32。此外，上述各實施形態及各變形例中，雖係使用五角稜鏡32，但不限於此，只要是能將入射光與出射光之光路加以90度轉換的話，無論任何光學元件皆可。例如，可取代五角稜鏡而使用五角反射鏡。
又，上述各實施形態或各變形例中，可將用以測量晶圓載台WST之Y位置的Y測量系統(20Y或20Y’)，於X軸方向相隔既定距離設置2個。此情形下，除晶圓載台WST之Y位置外亦能測量偏搖θz(繞Z軸之旋轉)。此場合，可將2個Y測量系統配置成2個Y測量系統(20Y或20Y’)之測長軸，距離平行於與投影光學系統PL之光軸正交之Y軸的軸相等距離。在此場合，可根據2個Y測量系統之測量值之平均值，在無阿貝誤差之情形下，測量晶圓載台WST之Y位置。又，亦可於Y軸方向相隔既定距離設置2個與Y測量系統(20Y或20Y’)相同構成之X測量系統。
或者，亦可於晶圓載台WST之Y軸方向兩側分別配置1個Y測量系統(20Y或20Y’)。此場合，於晶圓載台WST之Y軸方向兩端部設置光學構件30Y、移動光柵37Y。此構成亦能獲得與上述配置相同之效果。亦可將與Y測量系統(20Y或20Y’)相同構成之X測量系統配置在晶圓載台WST之＋X側及-X側。
又，在晶圓載台WST之＋X、-X、＋Y及-Y側中的任意方向合計配置2個以上之X測量系統與Y測量系統之情形，該等所有或任意2個以上之測量系統可共用光源。此場合下，亦可僅將構成各測量系統之編碼器(第1測量裝置)與干涉儀(第2測量裝置)之一方作成共用光源，或將構成各測量系統之編碼器(第1測量裝置)與干涉儀(第2測量裝置)之兩方共用光源。
又，上述各實施形態及各變形例等，雖針對Y測量系統及X測量系統皆具有編碼器與干涉儀之情形做了說明，但本發明不限定於此。亦即，由於上述各實施形態之曝光裝置為掃描機，因此，亦可僅於掃描方向之Y軸方向，使用可進行晶圓載台WST之高精度之位置測量及位置控制的Y測量系統，而用以測量在非掃描方向之X軸方向之晶圓載台WST之位置的X測量系統，則僅使用干涉儀及編碼器之一方的構成。
此外，編碼器之構成並不限於上述各實施形態及各變形例所說明者。例如，上述各實施形態及各變形例中，雖係例示編碼器具備配置在晶圓載台WST之一部分的移動光柵、與配置在晶圓載台WST之外部(上方)的固定光柵之情形，但不限於此，編碼器可僅具備任一方之光柵。例如，僅在晶圓載台WST之外部(上方)配置光柵之情形時，可採用經由設於晶圓載台WST之反射面而於該光柵照射測量光，來自該光柵之繞射光經由該反射面而回到受光系統之構成。此場合，於受光系統內設置干涉返回光(繞射光)之光柵等光學構件。又，在僅於晶圓載台WST之一部分配置光柵之情形時，同樣的，於受光系統內設置干涉來自該光柵之繞射光之光柵等光學構件即可。重點是，只要照射於反射面之測量光與照射於光柵之測量光，共通的經由同一光學系統之至少一部分，沿與Y軸方向(或X軸方向)平行之光路分別照射於反射面、光柵即可。據此，即能使兩者之光路接近。
又，以上之說明，雖針對設置干涉儀之測量光所照射之反射面、與編碼器之測量光所照射之反射面(或光柵)的構件，係不同於晶圓載台WST之其他構件，但不限於此，亦可一體的於晶圓載台WST形成該等反射面(或光柵)。
又，作為干涉儀，可取代X軸方向位置測量用及/或Y軸方向位置測量用之干涉儀、或另加上Z軸方向位置測量用之干涉儀。
又，上述各實施形態，雖係使用前述校正資料來調整晶圓載台之位置，晶圓載台之位置可根據編碼器之測量值加以控制，而使用上述校正資料來調整標線片載台之位置。
又，上述各實施形態中，干涉儀雖係用作為編碼器之校正(calibration)用及/或備用(back up)，但干涉儀之用途並不限於此，例如亦可與編碼器並用來控制晶圓載台之位置。
又，上述各實施形態，雖係針對於晶圓載台WST之位置測量使用具備編碼器與干涉儀之測量系統的情形做了說明，但不限於此，亦可於標線片載台RST之位置測量使用具備編碼器與干涉儀之測量系統。
又，上述各實施形態，雖係針對本發明適用於不透過液體(水)而進行晶圓W之曝光的乾式曝光裝置之情形做了說明，但不限於此，本發明亦能適用於例如國際公開第99/49504號小冊子、歐洲專利申請公開第1,420,298號說明書、國際公開第2004/055803號小冊子、特開2004-289126號公報(對應美國專利第6,952,253號說明書)等所揭示之在投影光學系統與板件之間形成包含照明光光路之液浸空間，透過投影光學系統及液浸空間之液體以照明光使板件曝光的曝光裝置。
又，上述各實施形態，雖係針對本發明適用於步進掃描方式等之掃描型曝光裝置之情形作了說明，但不限於此，亦能將本發明適用於步進機等之靜止型曝光裝置。即使是步進機等，由於能與上述實施形態同樣的使用編碼器測量搭載曝光對象物體之載台之位置，因此能獲得同樣的效果。又，本發明亦能適用於將照射區域與照射區域加以合成之步進接合(step & stitch)方式之曝光裝置、近接方式之曝光裝置、或反射鏡投影對準機等。再者，本發明亦能適用於美國專利第6,590,634號、美國專利第5,969,441號、美國專利第6,208,407號說明書等所揭示之具備複數個晶圓載台之多載台型曝光裝置。又，本發明亦能適用於例如國際公開第2005/074014號小冊子等所揭示之具備不同於晶圓載台、包含測量構件(例如基準標記及/或感測器等)之測量載台的曝光裝置。
又，上述實施形態之曝光裝置中之投影光學系統並不僅可為縮小系統，亦可為等倍系統及放大系統之任一者，投影光學系統PL不僅可為折射系統，亦可係反射系統及反折射系統之任一者，其投影像亦可係倒立像與正立像之任一者。又，前述照明區域及曝光區域之形狀雖為矩形，但並不限於此，亦可係例如圓弧、梯形、或平行四邊形等。
又，上述實施形態之曝光裝置的光源，不限於ArF準分子雷射光源，亦能使用KrF準分子雷射光源(輸出波長248nm)、F2 雷射(輸出波長157nm)、Ar2 雷射(輸出波長126nm)、Kr2 雷射(輸出波長146nm)等脈衝雷射光源，或發出g線(波長436nm)、i線(波長365nm)等發射亮線之超高壓水銀燈等。又，亦可使用YAG雷射之諧波產生裝置等。另外，可使用例如美國專利第7,023,610號說明書所揭示之將作為真空紫外光從DFB半導體雷射或纖維雷射射出之紅外線區或可見區的單一波長雷射光，以摻雜有鉺(或鉺及鐿兩者)之光纖放大器加以放大，並使用非線形光學結晶予以波長轉換成紫外光的諧波。
又，上述實施形態中，作為曝光裝置之照明光IL並不限於波長100nm以上之光，當然亦可使用波長未滿100nm之光。例如，近年來，為了曝光70nm以下之圖案，正進行一種EUV曝光裝置之開發，其係以SOR或電漿雷射為光源來產生軟X線區域(例如5～15nm之波長帶)之EUV(Extreme Ultra Violet)光，且使用根據該曝光波長(例如13.5nm)所設計之全反射縮小光學系統及反射型光罩。此裝置由於係使用圓弧照明同步掃描光罩與晶圓來進行掃瞄曝光之構成，因此能將本發明非常合適地適用於上述裝置。此外，本發明亦適用於使用電子射線或離子束等之帶電粒子射線的曝光裝置。
又，上述實施形態中，雖使用於具光透射性之基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性光罩(標線片)，但亦可使用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭示之電子光罩來代替此光罩，該電子光罩(亦稱為可變成形光罩、主動光罩、或影像產生器，例如包含非發光型影像顯示元件(空間光調變器)之一種之DMD(Digital Micro-mirror Device)等)係根據欲曝光圖案之電子資料來形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。又，本發明亦能適用於，例如國際公開第2001/035168號說明書所揭示，藉由將干涉紋形成於晶圓上、而在晶圓上形成元件圖案之曝光裝置(微影系統)。
進一步的，例如亦能將本發明適用於例如美國專利第6,611,316號說明書所揭示之將兩個標線片圖案透過投影光學系統在晶圓上合成，藉由一次之掃描曝光來對晶圓上之一個照射區域大致同時進行雙重曝光的曝光裝置。
又，於物體上形成圖案之裝置並不限於前述曝光裝置(微影系統)，例如亦能將本發明適用於以噴墨方式將圖案形成於物體上的裝置。
此外，上述各實施形態中待形成圖案之物體(能量束所照射之曝光對象的物體)並不限於晶圓，亦可係玻璃板、陶瓷基板、薄膜構件或者光罩基板等其他物體
曝光裝置之用途並不限定於半導體製造用之曝光裝置，亦可廣泛適用於例如用來製造將液晶顯示元件圖案轉印於方型玻璃板之液晶用曝光裝置，或製造有機EL、薄膜磁頭、攝影元件(CCD等)、微型機器及DNA晶片等的曝光裝置。又，除了製造半導體元件等微型元件以外，為了製造用於光曝光裝置、EUV(極遠紫外線)曝光裝置、X射線曝光裝置及電子射線曝光裝置等的標線片或光罩，亦能將本發明適用於用以將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之曝光裝置。
又，上述實施形態，雖係針對具備編碼器(第1測量裝置)與干涉儀(第2測量裝置)之(包含位置測量系統)本發明的移動體裝置，適用於曝光裝置之情形做了說明，但不限於此，亦可適用於其他裝置。例如，本發明之移動體裝置亦非常適合應用於用以測量標線片圖案之位置及線寬等的檢查裝置等。
此外，援用與上述實施形態所引用之曝光裝置等相關之所有公報、國際公開小冊子、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書之揭示，來作為本說明書之記載的一部分。
半導體元件等之電子元件，係經由進行元件之功能、性能設計之步驟，根據此設計步驟製作標線片之步驟，從矽材料製作晶圓之步驟，使用前述實施形態之曝光裝置(圖案形成裝置)將形成於標線片(光罩)之圖案轉印至晶圓之微影步驟，使曝光後晶圓顯影之顯影步驟，將殘存光阻之部分以外部分之露出構件以蝕刻加以去除之蝕刻步驟，去除經蝕刻後不要之光阻之光阻除去步驟，元件組裝步驟(含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)、及檢查步驟等加以製造。此場合，以微影步驟使用上述實施形態之曝光裝置實施前述曝光方法，於晶圓上形成元件圖案，因此能以良好生產性製造高積體度之元件。
本發明之移動體裝置適於沿既定平面至少於一軸方向驅動移動體。又，本發明之曝光裝置適於照射能量束於物體上形成圖案。此外，本發明之圖案形成裝置適於在物體上形成圖案。再者，本發明之元件製造方法適於製造半導體元件等之電子元件。
10．．．照明系統
11．．．標線片載台驅動系統
15．．．移動鏡
20X．．．X測量系統
20Y,20Y’．．．Y測量系統
26Y．．．Y干涉儀單元
28X．．．X編碼器
28Y．．．Y編碼器
30X,30Y．．．光學構件
32．．．五角稜鏡
32a,32b．．．稜鏡32之反射面
34．．．保持構件
36Y,36Y’．．．反射面
37Y．．．移動光柵
38Y．．．固定光柵
50．．．載台裝置
100．．．曝光裝置
116．．．標線片干涉儀
124．．．晶圓載台驅動系統
200．．．位置測量系統
ALG．．．對準系統
AX．．．光軸
B1,B2．．．測距光束
BE．．．測量光
BE1 ,BE2 ．．．繞射光
B0．．．測量光
BS．．．分束器
BY．．．雷射光
BY1 ,BY2 ．．．光
IA．．．曝光區域
IAR．．．照明區域
IL．．．照明用光
IOP．．．照明單元
LD．．．光源
PL．．．投影光學系統
PU．．．投影單元
R．．．標線片
RST．．．標線片載台
W．．．晶圓
WST．．．晶圓載台
圖1，係概略顯示第1實施形態之曝光裝置之構成的圖。
圖2(A)及(B)，係用以說明圖1之Y位置測量系統之構成的圖。
圖3，係顯示第1實施形態之曝光裝置之控制系統之主要構成的方塊圖。
圖4(A)及(B)，係用以說明第1實施形態之變形例的圖。
圖5(A)及(B)，係用以說明第2實施形態之曝光裝置所具備之位置測量系統之構成的圖。
圖6(A)及(B)，係用以說明第2實施形態之變形例的圖。
20Y．．．Y測量系統
26Y．．．Y干涉儀
28Y．．．Y編碼器
30Y．．．光學構件
32．．．稜鏡
32a,32b．．．稜鏡32之反射面
34．．．保持構件
36Y．．．反射面
37Y．．．移動光柵
38Y．．．固定光柵
B1,B2．．．測長光束
BE．．．測量光
BE1 ,BE2 ．．．繞射光
BS．．．分束器
BY．．．光
BY1 ,BY2 ．．．被分割之光
LD．．．光源
WST．．．晶圓載台

Claims (17)

  1. 一種移動體裝置，其具備：移動體，係沿既定平面於至少一軸方向移動；第1測量裝置，包含通過一部分包含與該一軸方向平行之第1光路之光路的第1測量光所照射之與該既定平面平行地設於該移動體之上面的透射型移動光柵、該移動光柵產生之繞射光所照射之與該既定平面平行地設於該移動體之上方的反射型固定光柵、以及將來自該固定光柵之繞射光透射該移動光柵加以接受的受光系統，用以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；以及第2測量裝置，將通過接近或重疊於該第1光路之與該一軸方向平行之第2光路的第2測量光，照射於與該一軸方向正交且設在該移動體側面之反射面，藉由接收來自該反射面之反射光，測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；該第1測量裝置，具有設於該移動體且以對該移動光柵從下方照射該第1測量光之方式使該光路折彎之光學構件。
  2. 一種移動體裝置，其具備：移動體，係沿既定平面於至少一軸方向移動；第1測量裝置，包含通過與該一軸方向平行之第1光路的第1測量光所照射之與該一軸方向正交且設於該移動體之側面的透射型移動光柵、該移動光柵產生之繞射光所照射之與該既定平面平行地設於該移動體之上方的反射型固 定光柵、以及將來自該固定光柵之繞射光透射該移動光柵加以接受的受光系統，用以測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；以及第2測量裝置，將通過接近或重疊於該第1光路之與該一軸方向平行之第2光路的第2測量光，照射於與該一軸方向正交且設在設置該移動光柵之該移動體側面之反射面，藉由接收來自該反射面之反射光，測量該移動體於該一軸方向之位置資訊；該第1測量裝置，具有設於該移動體、且將由該移動光柵所產生之繞射光之光路朝向該固定光柵折彎之光學構件。
  3. 如申請專利範圍第2項之移動體裝置，其中，該移動光柵之一面兼作為該反射面。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該移動光柵與該固定光柵間之距離，相對該第1光路之距離十分地短。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該移動光柵係以與該固定光柵之週期方向對應之方向為週期方向。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該移動光柵與該反射面之至少一方係設於該光學構件之一面。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該第1及第2測量光係由同一光源供應。
  8. 如申請專利範圍第7項之移動體裝置，其中，該反射面為半透射性之反射面；將從該同一光源射出之光照射於該反射面，將於該反射面產生之透射光與反射光分別使用作為該第1、第2測量光。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該受光系統包含分別接收該繞射光與該反射光、輸出對應該第1及第2測量裝置之測量結果之訊號的第1及第2受光元件。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該受光系統，包含接受該繞射光與該反射光之合成光，並分別根據該合成光之強度及相位輸出對應該第1及第2測量裝置之測量結果之訊號的受光元件。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其進一步具備：驅動裝置，供驅動該移動體；以及控制裝置，係根據包含該第1及第2測量裝置之位置測量系統之測量結果控制該驅動裝置。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該移動體進一步於該既定平面內往與該一軸方向正交之方向移動；進一步具備：該位置測量系統中所含之使用沿該正交方向之第3光路照射於該移動體之第3測量光之與該第1測量裝置相同構成的第3測量裝置、以及使用沿與該第3 光路接近或重疊之該正交方向之第4光路照射於該移動體之第4測量光之與該第2測量裝置相同構成的第4測量裝置。
  13. 一種曝光裝置，係照射能量束以在物體上形成圖案，其具備：為了形成該圖案而將保持該物體之移動體沿既定平面加以驅動之申請專利範圍第1至12項中任一項之移動體裝置。
  14. 一種圖案形成裝置，係供將圖案形成於物體，其具備：保持該物體並可移動之移動體；於該物體上形成圖案之圖案生成裝置；以及將該移動體於既定平面內加以驅動之申請專利範圍第1至12項中任一項之移動體裝置。
  15. 如申請專利範圍第14項之圖案形成裝置，其中，該物體具有感應層；該圖案生成裝置，係藉由將能量束照射於該感應層，據以形成該圖案。
  16. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第13項之曝光裝置，於物體上形成圖案之步驟；以及對形成有該圖案之該物體施以處理之步驟。
  17. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第14或15項之圖案形成裝置，於 物體上形成圖案之步驟；以及對形成有該圖案之該物體施以處理之步驟。
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