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TW201608344A - 曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法 - Google Patents

曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法 Download PDF

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TW201608344A
TW201608344A TW103146181A TW103146181A TW201608344A TW 201608344 A TW201608344 A TW 201608344A TW 103146181 A TW103146181 A TW 103146181A TW 103146181 A TW103146181 A TW 103146181A TW 201608344 A TW201608344 A TW 201608344A
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TW
Taiwan
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reticle
light
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measurement
Prior art date
Application number
TW103146181A
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Inventor
田中亮
Original Assignee
尼康股份有限公司
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    • G—PHYSICS
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Abstract

曝光裝置(1)，係將能量束(EL)照射至光罩(111)並將形成在光罩之圖案面(111PA)之光罩圖案轉印至物體(141)，其特徵在於，具備：光照射部(151,152)，對光罩之既定面照射相對於既定面之入射角度彼此不同之複數個測量光(LB2)；以及感測器部(153)，檢測在既定面反射或散射之複數個測量光之至少一部分。

Description

曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法
本發明係關於例如曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法之技術領域。
曝光裝置用在例如製造半導體元件或液晶顯示元件等電子元件之微影步驟。此種曝光裝置將形成在光罩(亦即，標線片)之光罩圖案透過投影光學系轉印至塗布有光阻之晶圓(或玻璃基板等任意物體)上之複數個照射區域之各個。此情形，將與投影光學系之投影倍率對應之光罩圖案之縮小像正確地轉印在晶圓上之各照射區域相當重要。亦即，光罩與晶圓之重疊精度相當重要。
為了將光罩圖案之縮小像正確地轉印在各照射區域，例如專利文獻1揭示使用以與光罩圖案具有既定位置關係之方式形成在光罩上之標線片對準標記、及以與各照射區域具有既定位置關係之方式形成在晶圓上之晶圓對準標記之技術。
專利文獻1：美國專利第5646413號說明書
在使用標線片對準標記及晶圓對準標記之技術，根據標線片 對準標記之位置推測光罩圖案之位置且根據晶圓對準標記之位置推定各照射區域之位置。此處，以標線片對準標記之位置為依據之光罩圖案之位置之推測，根據以下理由而成立。首先，標線片對準標記及光罩圖案係藉由電子線曝光裝置同時描繪在玻璃基板上。因此，標線片對準標記與光罩圖案之間之位置關係在電子線曝光裝置之描繪誤差之範圍內受到保障。是以，曝光裝置藉由檢測標線片對準標記之位置，可推測與該標線片對準標記具有既定位置關係之光罩圖案之位置。
然而，以標線片對準標記之位置為依據之光罩圖案之位置之推測，係在標線片對準標記與光罩圖案之間之位置關係不變之前提下成立。亦即，以標線片對準標記之位置為依據之光罩圖案之位置之推測，在標線片對準標記與光罩圖案之間之位置關係改變時，有可能不成立。
例如，由於起因於曝光用光之照射之光罩之熱變形，在光罩圖案有可能產生變形。此處，一般而言，在使用標線片對準標記之光罩之位置控制(所謂標線片對準)，大多使用形成在光罩圖案之外周(例如光罩圖案周圍之任意四點)之標線片對準標記。在此標線片對準，除了光罩圖案之面內(例如，XY平面內)之位置資訊外，只不過測量光罩圖案之線性變形之量(亦即，光罩圖案上之既定區域之線性變動量，例如，X軸方向及Y軸方向之倍率變化或正交度或旋轉量等參數)。是以，根據標線片對準，光罩圖案之線性變形雖受到補償，但光罩圖案之非線性變形有可能未受到補償。是以，根據在光罩圖案產生之變形之狀態，根據標線片對準標記之位置高精度地推測光罩圖案之位置之動作變得困難。
另一方面，可認為藉由在光罩圖案之周圍形成多數個標線片 對準標記，可測量光罩圖案之非線性變形之量(亦即，光罩圖案上之既定區域之非線性變動量)。然而，標線片對準標記之數量愈多則標線片對準標記之位置檢測所需之時間增加，因此，會有曝光裝置之產率大幅地降低之虞。
本發明之課題在於提供一種可適當地推測形成在光罩上之光罩圖案之位置之曝光裝置及曝光方法以及元件製造方法。
第1曝光裝置，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，對該光罩之既定面照射相對於該既定面之入射角度彼此不同之複數個測量光；以及感測器部，檢測在該既定面反射或散射之該複數個測量光之至少一部分。
第2曝光裝置，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，對該光罩之既定面照射測量光；感測器部，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分；以及移動部，使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
第3曝光裝置，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，在與該光罩圖案正轉印至該物體之第1時序不同之第2時序，對該光罩之既定面照射測量光；以及感測器部，在與該第1時序不同之第3時序，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分。
第1曝光方法，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：對該光罩之既定面照射相對於該既定面之入射角度彼此不同之複數個測量光；檢測在該既定面反射或散射之該複數個測量光之至少一部分。
第2曝光方法，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：使用光照射部對該光罩之既定面照射測量光；使用感測器部檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分；使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
第3曝光方法，係將能量束照射至光罩並將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：在與該光罩圖案正轉印至該物體之第1時序不同之第2時序，對該光罩之既定面照射測量光；在與該第1時序不同之第3時序，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分。
元件製造方法，藉由上述第1曝光方法、第2曝光方法或第3曝光方法將該光罩圖案轉印至感應基板；使轉印有該光罩圖案之該感應基板顯影。
本發明之作用及其他優點可從以下說明之實施形態明白。
1‧‧‧曝光裝置
11‧‧‧標線片載台
111‧‧‧標線片
111PA‧‧‧圖案區域
111RA‧‧‧標線片對準標記
112‧‧‧標線片載台驅動系
113‧‧‧標線片載台定盤
113a‧‧‧開口
114‧‧‧凹部
114a‧‧‧開口
114SL‧‧‧滑件
115‧‧‧標線片基準板
115FA‧‧‧對準標記
115MA‧‧‧標記區域
116‧‧‧標線片雷射干涉儀
116a‧‧‧移動鏡
119‧‧‧標線片對準檢測系
12‧‧‧照明系
13‧‧‧投影光學系
14‧‧‧晶圓載台
141‧‧‧晶圓
142‧‧‧晶圓載台驅動系
144‧‧‧基準板
146‧‧‧晶圓雷射干涉儀
146a‧‧‧移動鏡
15‧‧‧光斑測量裝置
151‧‧‧光源
152‧‧‧光學構件
153‧‧‧聚光透鏡
154‧‧‧投影透鏡
155‧‧‧針孔板
156‧‧‧受光元件
16‧‧‧主控制裝置
17‧‧‧記憶體
25‧‧‧驅動機構
圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置之構成之一例之側視圖。
圖2(a)係顯示第1實施形態之曝光裝置具備之標線片載台之周邊構成之俯視圖，圖2(b)係顯示圖2(a)所示之標線片載台之周邊構成之II-II’剖面。
圖3(a)係顯示光斑測量裝置之構成之一例之方塊圖，圖3(b)係顯示光斑測量裝置具備之光學構件之剖面圖，圖3(c)係顯示光斑測量裝置具備之光學構件之俯視圖。
圖4(a)係以與標線片載台111對應之方式顯示光斑測量裝置之測量對象 區域之俯視圖，圖4(b)係顯示光斑測量裝置具備之受光元件之受光面之俯視圖，圖4(c)係顯示從光斑測量裝置之測量結果取得之光斑資訊之圖表。
圖5係顯示第2光斑取得動作進行時之曝光裝置之狀態之一例之側視圖。
圖6(a)~(d)係顯示從光斑測量裝置之測量結果取得之光斑資訊以及從該光斑資訊測量之測量對象區域在X軸方向及Y軸方向之各個之變動量之圖表。
圖7係將起因於光斑測量裝置之輸出之偏差之測量誤差已除去之測量對象區域之變動量與起因於光斑測量裝置之輸出之偏差之測量誤差未除去之測量對象區域之變動量一起顯示之圖表。
圖8(a)~(c)係顯示從光斑資訊測量之測量對象區域在X軸方向及Y軸方向之各個之變動量之圖表。
圖9係顯示第1變形例之曝光裝置具備之各光斑測量裝置之構成之一例之方塊圖。
圖10係顯示第2變形例之曝光裝置具備之各光斑測量裝置之構成之一例之方塊圖。
圖11係顯示第3變形例之曝光裝置具備之各光斑測量裝置之構成之一例之方塊圖。
圖12係顯示第4變形例之曝光裝置具備之各光斑測量裝置之構成之一例之方塊圖。
圖13係顯示第2實施形態之曝光裝置具備之標線片載台之周邊構成之俯視圖。
圖14(a)、(b)係顯示光斑測量裝置之移動形態之一例之俯視圖。
圖15係顯示半導體元件等微元件之製造方法之流程圖。
以下，參照圖式說明本發明之曝光裝置及曝光方法以及元件製造方法之實施形態。然而，本發明並不限於以下說明之實施形態。
在以下之說明，使用由彼此正交之X軸、Y軸及Z軸定義之XYZ正交座標系說明構成曝光裝置之各種構成要素之位置關係。此外，在以下之說明，為了方便說明，設X軸方向及Y軸方向之各個為水平方向(亦即，水平面內之既定方向)，設Z軸方向為鉛垂方向(亦即，與水平面正交之方向，實質上為上下方向)。又，將繞X軸、Y軸及Z軸之旋轉方向(亦即，傾斜方向)分別稱為θ X方向、θ Y方向及θ Z方向。
(1)第1實施形態之曝光裝置1
參照圖1至圖8說明第1實施形態之曝光裝置1。
(1-1)曝光裝置1之構成
首先，參照圖1以及圖2(a)及圖2(b)說明第1實施形態之曝光裝置1之構成。圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置1之構成之一例之側視圖。圖2(a)係顯示第1實施形態之曝光裝置1具備之標線片載台11之周邊構成之俯視圖。圖2(b)係顯示圖2(a)所示之標線片載台11之周邊構成之II-II’剖面。
如圖1所示，曝光裝置1具備標線片載台11、照明系12、投影光學系13、晶圓載台14、光斑測量裝置15、主控制裝置16、及記憶體17。
標線片載台11可保持標線片111。標線片載台11可釋放保 持之標線片111。
標線片載台11可在保持標線片111之狀態下，沿著包含從照明系12射出之曝光用光EL照射之區域(亦即，後述照明區域IR)之平面(例如，XY平面)移動。標線片載台11可沿著Y軸方向移動。例如，標線片載台11亦可藉由包含平面馬達之標線片載台驅動系112之動作沿著Y軸方向移動。標線片載台11，除了可沿著Y軸方向移動外，或者替代可沿著Y軸方向移動，亦可沿著X軸方向、Z軸方向、θ X方向、θ Y方向及θ Z方向中之至少一者移動。此外，包含平面馬達之標線片載台驅動系112之一例揭示於例如美國專利第6452292號。然而，標線片載台驅動系112，除了平面馬達外，或者替代平面馬達，亦可包含其他馬達(例如，線性馬達)。
標線片載台11可在標線片載台定盤113上移動。在標線片載台定盤113形成有沿著Z軸方向貫通標線片載台定盤113之既定形狀之開口113a。開口113a成為曝光用光EL之通路。
如圖2(a)所示，標線片111由矩形(在圖2(a)所示之例為正方形)玻璃板構成。在標線片111之-Z側表面之中央部形成有長邊方向與Y軸方向一致之矩形圖案區域111PA。在圖案區域111PA形成有投影(亦即，轉印)至晶圓載台14保持之晶圓141之曝光用圖案。以下，將供形成圖案區域111PA之標線片111之-Z側表面稱為”圖案面”。
在圖案面，沿著Y軸方向夾著圖案區域111PA之一對標線片對準標記111RA係以與圖案區域111PA之+X側端部及-X側端部之各個相鄰之方式形成。亦即，在圖案面形成有四個標線片標記。四個標線片對準標記111RA係藉由電子線曝光裝置與形成在圖案區域111PA之曝光用圖 案同時形成。為了簡化說明，設形成在圖案區域111PA之曝光用圖案及形成標線片對準標記111RA之電子線曝光裝置之形成誤差為零(或者，小至可視為零之程度)。
標線片載台11由長邊方向與Y軸方向一致之矩形板構件構成。在構成標線片載台11之板構件之上面形成有Y軸方向之尺寸大於標線片111之Y軸方向之尺寸且X軸方向之尺寸大於標線片111之X軸方向之尺寸之矩形凹部114。在凹部114之X軸方向之中央部，沿著Z軸方向貫通標線片載台11之開口114a形成在凹部114之Y軸方向整體。
標線片111以圖案區域111PA位於開口114a內之方式配置在凹部114內之-Y側端部附近。標線片111透過形成在沿著X軸方向之凹部114之兩端之段差部(之後，將該段差部稱為”滑件114SL”)之上面之吸附部真空吸附在標線片載台11。
在凹部114內之+Y側端部附近配置有沿著X軸方向延伸之標線片基準板115。標線片基準板115沿著Y軸方向與標線片111相隔既定間隔配置。標線片基準板115透過形成在沿著X軸方向之凹部114之兩端之滑件114SL之上面之吸附部真空吸附在標線片載台11。標線片基準板115由低熱膨脹率之玻璃(例如，SCHOTT公司之Zerodur)等構成。在標線片基準板115之下面(亦即，-Z側之表面)形成有沿著X軸方向排列之一對基準標記115FA。一對基準標記115FA之X軸方向之間隔與標線片對準標記111RA之X軸方向之間隔相同。基準標記115FA為與標線片對準標記111RA相同之標記。在標線片111保持在標線片載台11之狀態下，基準標記115FA之X軸方向之位置與標線片對準標記111RA之X軸方向之位置相同。在標線 片基準板115之下面進一步形成有沿著X軸方向被一對基準標記115FA所夾之標記區域115MA。在標記區域115MA形成有各種標記(例如，分別包含空間像測量所用之各種測量標記之複數個AIS(Aerial Imaging Sensor)標記等)。
再次返回圖1，標線片載台11在XY平面內之位置(然而，亦可包含沿著θ Z方向之旋轉角度)，係透過配置在標線片載台11之移動鏡16a被標線片雷射干涉儀116以例如0.25nm程度之分解能經時測量。標線片雷射干涉儀116之測量結果係輸出至主控制裝置16。主控制裝置16亦可根據標線片雷射干涉儀116之測量結果控制標線片載台11之移動形態。
再者，形成在標線片111之圖案區域111PA之經時變動量，係藉由配置在標線片載台定盤113內之複數個光斑測量裝置15測量。在圖2(a)所示之例，五個光斑測量裝置15配置成沿著X軸方向排列。在以下，為了彼此區別五個光斑測量裝置15，將五個光斑測量裝置15從-X側依序稱為光斑測量裝置15L2、光斑測量裝置15L1、光斑測量裝置15C、光斑測量裝置15R1、及光斑測量裝置15R2。然而，五個光斑測量裝置15，除了該等之配置位置彼此不同之點外，具有相同之構成。此外，關於光斑測量裝置15之特徵將於之後詳細說明(參照圖3)。
照明系12射出曝光用光EL。從照明系12射出之曝光用光EL照射至沿著X軸方向細長地延伸之狹縫狀之照明區域IR。來自照明系11之曝光用光EL照射至配置在照明區域IR之標線片111之一部分。曝光用光EL係ArF準分子雷射光(波長193nm)。
投影光學系13將來自標線片111之曝光用光EL(亦即，形 成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案之像)投影至晶圓141。具體而言，投影光學系13將曝光用光EL投影至狹縫狀之投影區域PR。投影光學系13將曝光用圖案之像投影至配置在投影區域PR之晶圓141之一部分(例如，照射區域之至少一部分)。
投影光學系13係縮小系。例如，投影光學系之投影倍率亦可為1/4，亦可為1/5，亦可為1/8，或者亦可為其他值。
投影光學系13係包含沿著與Z軸方向平行之光軸AX排列之複數個折射光學元件(亦即，透鏡元件)但不包含反射光學元件(例如，反射鏡)之折射系。構成投影光學系13之複數個折射光學元件中之位於物體面側(亦即，標線片111側)之一部分折射光學元件亦可藉由未圖示之驅動元件(例如，壓電元件)驅動。此情形，一部分折射光學元件，亦可驅動成沿著Z軸方向移動，亦可驅動成沿著θ X方向及θ Y方向移動。未圖示之驅動元件在根據來自主控制裝置16之指示動作之成像特性修正控制器131之控制下動作。成像特性修正控制器131，藉由個別地控制一部分折射光學元件之驅動形態，可調整投影光學系13之成像特性(例如，倍率、歪曲像差、非點像差、慧形像差、像面彎曲等)。然而，成像特性修正控制器131，除了驅動一部分折射光學元件外，或者替代驅動一部分折射光學元件，亦可以其他方法調整投影光學系13之成像特性。
晶圓載台14可保持晶圓141。晶圓載台14可釋放保持之晶圓141。
晶圓載台14可在保持晶圓141之狀態下，沿著包含投影區域PR之平面(例如，XY平面)移動。晶圓載台14可在晶圓載台定盤143上 移動。晶圓載台14，可沿著X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θ X方向、θ Y方向及θ Z方向中之至少一者移動。例如，晶圓載台14亦可藉由包含平面馬達之晶圓載台驅動系142之動作移動。此外，包含平面馬達之晶圓載台驅動系142之一例揭示於例如美國專利第6452292號。然而，晶圓載台驅動系142，除了平面馬達外，或者替代平面馬達，亦可包含其他馬達(例如，線性馬達)。
晶圓載台14在XY平面內之位置(然而，亦可包含沿著θ X方向、θ Y方向及θ Z方向中之至少一者之旋轉角度)，係透過配置在晶圓載台14之移動鏡146a被晶圓雷射干涉儀146以例如0.25nm程度之分解能經時測量。晶圓雷射干涉儀146之測量結果係輸出至主控制裝置16。主控制裝置16亦可根據晶圓雷射干涉儀146之測量結果控制晶圓載台14之移動形態。然而，晶圓載台14在XY平面內之位置，除了晶圓雷射干涉儀146外，或者替代晶圓雷射干涉儀146，亦可藉由編碼器測量。
晶圓載台14在Z軸方向之位置係藉由例如美國專利第5448332號說明書所揭示之由斜入射方式之多點焦點位置檢測系構成之未圖示之焦點感測器測量。焦點感測器之測量結果亦輸出至主控制裝置16。
在晶圓載台14上固定有表面成為與晶圓141表面相同高度之基準板144。在基準板144之表面形成有後述晶圓對準檢測系149之基線測量等所使用之第1基準標記及後述標線片對準檢測系119之所檢測之一對第2基準標記等。
在投影光學系13之側面配置有檢測形成在晶圓載台14上之基準板144之第1基準標記(或者，形成在晶圓141上之晶圓對準標記)之晶 圓對準檢測系149。作為晶圓對準檢測系149，例示藉由對以鹵素燈等廣帶域光照射第1基準標記所得之第1基準標記之影像進行影像處理以測量第1基準標記之位置之FIA(Field Image Alignment)系。
在標線片載台11之上方配置有可同時檢測沿著X軸方向排列(亦即，Y軸方向之位置相同)之一對標線片對準標記111RA之一對標線片對準檢測系119。各標線片對準檢測系119，係藉由對以CCD等攝影元件拍攝之標線片對準標記111RA之影像進行影像處理以測量標線片對準標記111RA之位置之VRA(Visual Reticle Alignment)系。各標線片對準檢測系119具備將與曝光用光EL相同波長之照明光照射至標線片對準標記111RA之落射照明系、及用以拍攝標線片對準標記111RA之檢測系。檢測系之拍攝結果係輸出至主控制裝置16。
各標線片對準檢測系119具備在曝光用光EL之光路上插脫自如之反射鏡。該反射鏡插入曝光用光EL之光路上後，將從落射照明系射出之照明光導至標線片111，且將從標線片111經過投影光學系13、晶圓載台14(例如，基準板144)、投影光學系13及標線片111之路徑之檢測光導至檢測系。此外，此反射鏡，在為了將曝光用圖案之像轉印至晶圓141而開始曝光用光EL之照射前，退開至曝光用光EL之光路外。
(1-2)光斑測量裝置15之構成
接著，參照上述圖2(a)及圖2(b)以及圖3(a)至圖3(c)說明光斑測量裝置15之構成之一例。圖3(a)係顯示光斑測量裝置15之構成之一例之方塊圖。圖3(b)係顯示光斑測量裝置15具備之光學構件152之剖面圖。圖3(c)係顯示光斑測量裝置15具備之光學構件152之俯視圖。
如圖2(a)所示，五個光斑測量裝置15係配置成沿著X軸方向彼此分離。位於沿著X軸方向之兩端之位置之光斑測量裝置15L2及15R2之各個係配置在能與沿著Y軸方向排列之一對標線片對準標記111RA沿著Z軸方向重疊之位置。如圖2(b)所示，五個光斑測量裝置15係配置在沿著Y軸方向從光軸AX偏移既定量之位置。五個光斑測量裝置15未配置在標線片載台定盤113之開口113a內。五個光斑測量裝置15係配置在曝光用光EL之光路外。
光斑測量裝置15對測量目標照射測量光LB2，且取得因測量光LB2之照射產生之光斑。測量目標亦可包含標線片111之至少一部分。測量目標亦可包含標線片111之圖案面之至少一部分。測量目標亦可包含標線片111之圖案面以外之任意面(例如，與圖案面相反側之面或側面)之至少一部分。測量目標亦可包含圖案區域111PA之至少一部分。測量目標亦可包含標線片基準板115之至少一部分。
光斑係在測量目標散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之明暗圖案。此外，明暗圖案可對應測量光LB2之照射位置變化。例如，明暗圖案會有成為斑點狀之明暗圖案之情形，也會有成為格子狀或線狀之明暗圖案之情形。不論如何，只要是在測量目標散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之明暗圖案，該明暗圖案即可稱為光斑。
光斑測量裝置15朝向相對於投影光學系13之光軸AX往Y軸方向偏移之區域照射測量光LB2。光斑測量裝置15朝向測量目標中之曝光用光EL之光路外照射測量光LB2。之後，將測量光LB2照射之區域稱為”測量對象區域”。
如圖3(a)所示，光斑測量裝置15具備光源151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155、受光元件156。光源151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155、及受光元件156收容在筐體158內。
光源151朝向光學構件152射出基準光LB1。光源151朝向光學構件152之光學粗面152a射出基準光LB1。基準光LB1係同調光。作為基準光LB1之一例，可舉出雷射光。
光學構件152係俯視圓盤狀之構件(參照圖3(c))。光學構件152係由從光源151射出之基準光LB1產生複數個測量光LB2之構件。複數個測量光LB2係透過聚光透鏡153及形成在筐體158之未圖示之開口照射至測量目標。
光學構件152係產生相對於測量目標(或者，包含測量目標之至少一部分)之入射角度彼此不同之複數個測量光LB2之構件。光學構件152係產生從光學構件152之出射角度彼此不同之複數個測量光LB2之構件。光學構件152係使基準光LB1光斑化之構件。光學構件152係產生光斑化之複數個測量光LB2之構件。例如，在圖3(a)所示之例，光學構件152產生相對於測量目標之入射角度成為第1角度之測量光LB2(1)、相對於測量目標之入射角度成為第2角度之測量光LB2(2)、相對於測量目標之入射角度成為第3角度之測量光LB2(3)、相對於測量目標之入射角度成為第4角度之測量光LB2(4)。然而，光學構件152亦可產生相對於測量目標之入射角度彼此不同之任意數之測量光LB2。
為了產生上述複數個測量光LB2，光學構件152具備使基準 光LB1反射之光學粗面152a。光學粗面152a係藉由使基準光LB1反射(例如，擴散反射或亂反射)產生複數個測量光LB2之面。光學粗面152a係將基準光LB1反射為複數個測量光LB2之面。
如圖3(b)所示，在光學粗面152a形成有高度不同或形成段差之凸部圖案152b及凹部圖案152c。凸部圖案152b係與凸部圖案152b之周圍相較朝向光學構件152之外部(圖3(b)中，上側)突出之圖案。凹部圖案152c係與凹部圖案152c之周圍相較朝向光學構件152之內部(圖3(b)中，下側)凹陷之圖案。此外，凸部圖案152b之周圍與凸部圖案152b相較係凹陷，因此可說是凹部圖案152c。同樣地，凹部圖案152c之周圍與凹部圖案152c相較係突出，因此可說是凸部圖案152b。亦即，凸部圖案152b及凹部圖案152c之區別可說是相對性區別。
以凸部圖案152b之周圍為基準之凸部圖案152b之大小(在圖3(b)所示之例，實質上為高度)h1，係能使照射至形成在該凸部圖案152b之光學粗面152a之基準光LB1光斑化程度之大小。以凸部圖案152b之周圍為基準之凸部圖案152b之大小h1大於基準光LB1之波長。
以凹部圖案152c之周圍為基準之凹部圖案152c之大小(在圖3(b)所示之例係Z軸方向之大小，實質上為高度)h2，係能使照射至形成在該凹部圖案152c之光學粗面152a之基準光LB1光斑化程度之大小。以凹部圖案152c之周圍為基準之凹部圖案152c之大小h2大於基準光LB1之波長。
光學粗面152a對基準光LB1之反射率大於既定量(例如，50%、60%、70%、80%、90%、100%)。光學粗面152a之反射率係能將基準光LB1反射所欲量以上程度之反射率。為了使反射率大於既定量，光學粗 面152a亦可為由既定金屬或合金(例如，鋁等)構成之面。光學粗面152a亦可為以既定金屬或合金覆蓋之面。
如圖3(c)所示，凸部圖案152b之俯視圖案形狀(在圖3(c)所示之例，從與光學粗面152a對向之方向觀察之圖案形狀)，係能使照射至形成在該凸部圖案152b之光學粗面152a之基準光LB1光斑化之形狀。凸部圖案152b之俯視圖案形狀不具週期性或規則性。凸部圖案152b之俯視圖案形狀係非週期性、不規則性或隨機。凸部圖案152b之俯視圖案形狀與形成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案不同。然而，形成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案係非週期性、不規則性或隨機之情形，凸部圖案152b之俯視圖案形狀之至少一部分亦可與曝光用圖案相同。
凹部圖案152c之俯視圖案形狀，係能使照射至形成在該凹部圖案152c之光學粗面152a之基準光LB1光斑化之形狀。凹部圖案152c之俯視圖案形狀不具週期性或規則性。凹部圖案152c之俯視圖案形狀係非週期性、不規則性或隨機。凹部圖案152c之俯視圖案形狀與形成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案不同。然而，形成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案係非週期性、不規則性或隨機之情形，凹部圖案152c之俯視圖案形狀之至少一部分亦可與曝光用圖案相同。
聚光透鏡153係將光學構件152產生之複數個測量光LB2導至測量目標之透鏡。聚光透鏡153係將光學構件152產生之複數個測量光LB2導至測量對象區域之透鏡。其結果，複數個測量光LB2在入射角度彼此不同之狀態下照射至測量目標(或者，包含測量目標之至少一部分之測量對象區域)。
投影透鏡154係將在測量目標反射或散射之測量光LB2彼此干涉產生之干涉光(亦即，呈現上述明暗圖案之干涉光)LB3投影至包含針孔板155之針孔155a之區域之透鏡。
針孔板155係具備針孔155a之板狀構件。針孔155a之中心與聚光透鏡154之光軸(亦即，由聚光透鏡154、針孔板155及受光元件156構成之光斑受光光學系之光軸)AX2一致。通過針孔155a之干涉光LB3到達受光元件156。
受光元件156檢測通過針孔155a而來之干涉光LB3。其結果，受光元件156檢測干涉光LB3呈現之明暗圖案(亦即，光斑)。受光元件156亦可包含CCD(Charge Coupled Device)，亦可包含CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)感測器。
受光元件156之檢測結果係輸出至主控制裝置16。其結果，主控制裝置16取得顯示在測量目標反射或散射之測量光LB2彼此干涉產生之明暗圖案(亦即，光斑)之特性之光斑資訊。主控制裝置16，藉由解析光斑資訊，測量測量目標之經時變動量。例如，在測量目標包含形成在標線片111之圖案區域111PA之至少一部分之情形，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之經時變動量。此外，關於以受光元件156之檢測結果為依據之光斑資訊之取得方法等，揭示於例如美國專利申請公開第2004/0218181號說明書。
由聚光透鏡154、針孔板155及受光元件156構成之光斑受光光學系之光軸AX2與由光源151、光學元件152及聚光透鏡153構成之光斑照射光學系之光軸AX1不一致。光斑受光光學系之光軸AX2與光斑照射 光學系之光軸AX1不同。光斑受光光學系之光軸AX2與光斑照射光學系之光軸AX1交叉。
光斑受光光學系及光斑照射光學系皆位於標線片111之下方(或者，標線片111之圖案面之下方)。亦即，光斑受光光學系及光斑照射光學系皆較標線片111位於-Z側。
此外，由聚光透鏡154、針孔板155及受光元件156構成之光斑受光光學系可說是遠心光學系。因此，光斑測量裝置15對於測量目標與光斑測量裝置15之間之間隙(例如，載台定盤113之上面與標線片111之圖案面之間之間隙)之變化並不敏感。亦即，起因於測量目標與光斑測量裝置15之間之間隙之變化之雜訊不易重疊於光斑測量裝置15之檢測結果。此外，由於光斑受光光學系具備針孔板155，因此光斑之檢測尺寸取決於針孔板155之尺寸，但幾乎不會取決於聚光透鏡154之參數。
五個光斑測量裝置15係以對彼此不同之測量對象區域照射測量光LB2之方式配置成沿著X軸方向彼此分離。是以，五個光斑測量裝置15分別照射測量光LB2之五個測量對象區域位於測量目標。五個測量對象區域亦沿著X軸方向彼此分離。
此外，圖3中，為了方便說明，使用XYZ正交座標系說明光斑測量裝置15之構成。然而，圖3並未有將構成光斑測量裝置15之光源151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155、及受光元件156之配置形態限定在圖3所示之配置形態之意圖。是以，光源151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155、及受光元件156之至少一者亦能以與圖3所示之配置形態不同之配置形態配置。
(1-3)使用光斑測量裝置15之測量動作
接著，參照圖4至圖8說明使用光斑測量裝置15之圖案區域111PA之經時變動量之測量動作。
首先，在首先使用某個標線片111之時序，主控制裝置16進行第1光斑取得動作(初始光斑取得動作)。首先使用標線片111之時序包含例如標線片111首先保持在標線片載台11之時序。
主控制裝置16在未對標線片111照射曝光用光EL之期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。主控制裝置16在標線片111保持在標線片載台11後且首先照射曝光用光EL前之期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。主控制裝置16在標線片111未被曝光用光EL加熱之期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。主控制裝置16在標線片111未因曝光用光EL之照射而熱變形(或者，可視為實質上未熱變形程度之僅微量熱變形)之期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。
在第1光斑取得動作，在主控制裝置16之控制下，各光斑測量裝置15對測量對象區域照射測量光LB2。在測量圖案區域111PA之經時變動量之情形，測量對象區域成為可隨著標線片載台11之移動包含圖案區域111PA之至少一部分及形成有曝光用圖案之至少一部分之區域中之至少一者之區域。測量光LB2之照射結果，各光斑測量裝置15檢測在測量對象區域散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之干涉光LB3。其結果，主控制裝置16可取得測量對象區域之光斑資訊。此光斑資訊係作為第1狀態(初始狀態)之光斑資訊儲存在記憶體17內。
例如，如圖4(a)所示，設標線片載台11一邊沿著Y軸方向(掃 描方向)移動一邊進行第1光斑取得動作。此情形，光斑測量裝置15R2之測量對象區域SAR2，伴隨標線片載台11之移動，在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之既定區域AR2內移動。是以，光斑測量裝置15R2取得來自在光源151射出基準光LB1之時點與測量對象區域SAR2一致之既定區域AR2之一部分區域部分之干涉光LB3。光斑測量裝置15R1之測量對象區域SAR1，伴隨標線片載台11之移動，在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之既定區域AR1內移動。是以，光斑測量裝置15R1取得來自在光源151射出基準光LB1之時點與測量對象區域SAR1一致之既定區域AR1之一部分區域部分之干涉光LB3。光斑測量裝置15C之測量對象區域SAC，伴隨標線片載台11之移動，在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之既定區域AC內移動。是以，光斑測量裝置15C取得來自在光源151射出基準光LB1之時點與測量對象區域SAC一致之既定區域AC之一部分區域部分之干涉光LB3。光斑測量裝置15L1之測量對象區域SAL1，伴隨標線片載台11之移動，在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之既定區域AL1內移動。是以，光斑測量裝置15L1取得來自在光源151射出基準光LB1之時點與測量對象區域SAL1一致之既定區域AL1之一部分區域部分之干涉光LB3。光斑測量裝置15L2之測量對象區域SAL2，伴隨標線片載台11之移動，在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之既定區域AL2內移動。是以，光斑測量裝置15L2取得來自在光源151射出基準光LB1之時點與測量對象區域SAL2一致之既定區域AL2之一部分區域部分之干涉光LB3。此外，從圖4(a)可知，測量對象區域 SAR2、測量對象區域SAR1、測量對象區域SAC、測量對象區域SAL1、測量對象區域SAL2沿著X軸方向彼此分離。
其結果，主控制裝置16取得五個測量對象區域之光斑資訊。光斑資訊，例如，如圖4(C)所示，係與標線片載台111之Y座標(亦即，Y軸方向之位置)產生對應之資訊。圖4(C)中，為了方便說明，將光斑資訊顯示為純量，但光斑資訊係多維之資訊。由於各測量對象區域在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之區域內移動，因此如圖4(b)所示，光斑資訊包含標線片基準板115之光斑資訊Sf0與圖案區域111PA之光斑資訊Sp0。
此處，如圖4(b)所示，主控制裝置16根據在受光元件156之受光面156a中之至少一部分即檢測區域156b之檢測結果取得光斑資訊。例如，在受光面156a整體之視野成為200μm四方大小之情形，主控制裝置16亦可根據在10μm四方大小之檢測區域156b之檢測結果取得光斑資訊。
此時，主控制裝置16亦可依據取得之光斑資訊調整檢測區域156b之位置及大小之至少一者。例如，主控制裝置16，在取得之光斑資訊為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊之情形，亦可變更在受光面156a內之檢測區域156b之位置。例如，主控制裝置16，在取得之光斑資訊為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊之情形，亦可使檢測區域156b沿著受光面156a移動(偏移)。例如，主控制裝置16，在取得之光斑資訊為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊之情形，亦可變更檢測區域156b之大小。例如，主控制裝置16，在取得之光 斑資訊為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊之情形，亦可增加或減少檢測區域156b之大小。此外，作為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊，例如，例示呈現週期性或規則性圖案之光斑資訊(所謂在受光元件156接收作為規則性繞射光之性質相對較強之干涉光LB3之情形取得之光斑資訊)。
在照射面156a上亦可設定有不同之複數個檢測區域156b。在照射面156a上亦可設定有至少一部分重疊之複數個檢測區域156b。此情形，主控制裝置16亦可根據在複數個檢測區域156b之檢測結果取得光斑資訊。然而，在照射面156a上亦可設定有單一之檢測區域156b。
各光斑測量裝置15並行地進行測量光LB2之照射、及在測量對象區域散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之干涉光LB3之檢測。此意謂照射測量光LB2之期間與檢測干涉光LB3之期間(亦即，取得光斑資訊之期間)至少一部分重疊。然而，嚴格來說，各光斑測量裝置15，在對某個測量對象區域照射測量光LB2後，檢測來自該測量對象區域之干涉光LB3。然而，對某個測量對象區域照射測量光LB2後至檢測來自該測量對象區域之干涉光LB3之時間極短。因此，各光斑測量裝置15與測量光LB2之照射實質上同時檢測在測量對象區域散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之干涉光LB3。此意謂照射測量光LB2之期間與檢測干涉光LB3之期間(亦即，取得光斑資訊之期間)至少一部分重疊。
主控制裝置16，與取得標線片雷射干涉儀116進行之標線片載台11之位置之測量結果之時序同步地取得光斑資訊。其結果，光斑資訊以與標線片雷射干涉儀116之測量結果產生對應之形式儲存在記憶體17 內。亦即，如上述，光斑資訊以與標線片載台11之Y座標(亦即，Y軸方向之位置)產生對應之形式儲存在記憶體17內。
在第1光斑取得動作取得之光斑資訊係形成在標線片111之曝光用圖案固有之光斑資訊。是以，不易僅使用在第1光斑取得動作取得之光斑資訊測量圖案區域111PA之經時變動量。在第1光斑取得動作取得之光斑資訊係成為測量圖案區域111PA之經時變動量時之基準之光斑資訊。
測量對象區域之光斑資訊係測量對象區域固有之資訊。是以，若標線片載台11保持之標線片111改變，則取得之光斑資訊亦改變。因此，第1光斑取得動作就各標線片111分別進行至少一次。是以，每當標線片載台11保持新的標線片111時，對該新保持之標線片111進行第1光斑取得動作。
之後，在使各批量之最初之晶圓141曝光之前一刻，主控制裝置16，使用一對標線片對準檢測系119以及四個標線片對準標記111RA及形成在固定在晶圓載台14之基準板144之第2基準標記進行標線片對準動作。
再者，在主控制裝置16進行標線片對準動作之期間之至少一部分，主控制裝置16進一步藉由進行與上述第1光斑取得動作相同之第2光斑取得動作取得測量對象區域之光斑資訊。亦即，主控制裝置16與標線片對準動作並行地進行第2光斑取得動作。亦即，主控制裝置16，在主控制裝置16進行第2光斑取得動作之期間之至少一部分，進行標線片對準動作。亦即，主控制裝置16與第2光斑取得動作並行地進行標線片對準動作。其結果，取得之光斑資訊係作為第2狀態之光斑資訊儲存在記憶體17 內。
例如，如圖5所示，標線片對準動作係在一對標線片對準檢測系119與沿著X軸方向排列之二個標線片對準標記111RA及第2基準標記沿著光軸AX排列之狀態下進行。即使是此情形，如圖5所示，各光斑測量裝置15亦可伴隨標線片載台11之移動對在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之區域內移動之測量對象區域照射測量光LB2。是以，主控制裝置16能與標線片對準動作之進行同時地取得測量對象區域之光斑資訊。
主控制裝置16以在與在第1光斑取得動作射出基準光LB1之時序相同之時序射出基準光LB1之方式控制光源151。主控制裝置16以在與在第1光斑取得動作取得光斑資訊之時序相同之時序取得光斑資訊之方式控制各光斑測量裝置15。主控制裝置16，在第1光斑取得動作及第2光斑取得動作之兩者，以基準光LB1照射至測量目標之相同區域且取得來自相同區域之光斑資訊之方式控制各光斑測量裝置15。
之後，主控制裝置16比較在第2光斑取得動作取得之第2狀態之光斑資訊與在第1光斑取得動作預先取得之第1狀態之光斑資訊。主控制裝置16根據第1狀態之光斑資訊與第2狀態之光斑資訊之比較結果，測量在第1光斑取得動作進行時點之以圖案區域111PA(之後，稱為”初始狀態之圖案區域11PA”)為基準之圖案區域PA之變動量。
作為一例，使用主控制裝置16根據某個光斑測量裝置15之檢測結果取得之光斑資訊進行說明。圖6(a)係顯示藉由第1光斑取得動作取得之第1狀態之光斑資訊。圖6(b)係顯示藉由第2光斑取得動作取得之第2 狀態之光斑資訊。主控制裝置16根據第1狀態之光斑資訊與第2狀態之光斑資訊之差分測量(亦即，算出)以初始狀態之測量對象區域為基準之該測量對象區域在X軸方向及Y軸方向之各個之變動量。例如，圖6(c)係將以初始狀態之測量對象區域為基準(亦即，零)之該測量對象區域在X軸方向之變動量△X與測量對象區域之Y座標產生關聯顯示。圖6(d)係將以初始狀態之測量對象區域為基準(亦即，零)之該測量對象區域在Y軸方向之變動量△Y與測量對象區域之Y座標產生關聯顯示。
主控制裝置16可根據五個光斑測量裝置15之檢測結果測量五個測量對象區域之變動量△X及△Y。其結果，主控制裝置16可根據五個測量對象區域之變動量△X及△Y辨識圖案區域111PA如何變動。主控制裝置16可根據五個測量對象區域之變動量△X及△Y測量圖案區域111PA之二維變形。
另一方面，各光斑測量裝置15之安裝位置或安裝狀態有可能隨著長時間使用而變動。若各光斑測量裝置15之安裝位置或安裝狀態變動，則在各光斑測量裝置15之輸出產生偏差。此種偏差會引起上述變動量△X及△Y之測量誤差。因此，為了除去起因於各光斑測量裝置15之輸出之偏差之變動量△X及△Y之測量誤差，主控制裝置16利用標線片基準板115之光斑資訊。具體而言，由於曝光用光EL不會照射至標線片基準板115，因此與標線片111不同，即使曝光用圖案之曝光開始後經過長時間後，亦不會熱變形。因此，標線片基準板115之第2狀態之光斑資訊應該與標線片基準板115之第1狀態之光斑資訊相同。因此，標線片基準板115之各區域部分之變動量△X及△Y(參照圖6(c)及圖6(d))係推測為各光斑測量裝置 15之輸出之偏差造成之變動量。因此，主控制裝置16，可藉由從圖案區域111PA之各區域部分之變動量△X及△Y分別減去標線片基準板115之各區域部分之變動量△X及△Y，除去起因於各光斑測量裝置15之輸出之偏差之變動量△X及△Y之測量誤差。
例如，在圖7中測量以虛線所示之變動量△Y之情形，以在圖7之相對左側以虛線所示之標線片基準板115之變動量△Y成為零之方式，使在圖7之相對右側以虛線所示之圖案區域111PA之變動量△Y沿著Y軸方向偏移。其結果，取得在圖7之相對右側以實線所示之起因於各光斑測量裝置15之輸出之偏差之測量誤差已除去之圖案區域111PA之變動量△Y。此外，關於變動量△X亦相同。
主控制裝置16，從根據五個光斑測量裝置15之檢測結果測量之五個測量對象區域之變動量△X及△Y(參照圖8(a)及圖8(b))，除去起因於各光斑測量裝置15之輸出之偏差之測量誤差。之後，主控制裝置16，可根據起因於偏差之測量誤差已除去之變動量△X及△Y、以及以四個標線片對準標記111RA為基準之圖案區域111PA之各區域部分之位置，測量(亦即，算出)圖案區域111PA之二維變形之形狀。尤其是，如上述，光斑測量裝置15L2及15R2之各個係配置在可沿著Z軸方向與一對標線片對準標記111RA重疊之位置。因此，主控制裝置16可根據光斑測量裝置15R2及15L2之各個之檢測結果取得標線片對準標記111RA之光斑資訊。亦即，主控制裝置16亦可測量標線片對準標記111RA之位置之變動量。是以，主控制裝置16可測量以四個標線片對準標記111RA之位置為基準之圖案區域111PA之二維變形(例如，圖案區域111PA之各區域部分在XY平面內之變動量)。
此外，在使用標線片對準標記111RA之標線片對準動作進行後，標線片111之位置係藉由測量標線片載台11之位置之標線片雷射干涉儀116測量。再者，各光斑測量裝置15之設置位置(或者，測量對象區域，被照射測量光LB2之區域)為已知。是以，主控制裝置16可根據標線片雷射干涉儀116測量之標線片載台11之位置(尤其是，Y軸方向之位置)辨識標線片111之位置(尤其是，Y軸方向之位置)及在該標線片111上之測量對象區域。因此，主控制裝置16可辨識取得之光斑資訊中之哪個資訊部分為相當於標線片對準標記111RA之光斑資訊。
之後，為了使晶圓141曝光，藉由晶圓載台14保持晶圓141。晶圓141被晶圓載台14重新保持後，主控制裝置16使用晶圓對準檢測系149進行檢測形成在晶圓141上之複數個晶圓對準標記之晶圓對準動作(例如，EGA：Enhanced Global Alignment)。此外，晶圓對準動作係揭示於例如美國專利第4780617號等。
之後，在主控制裝置16之控制下，進行對晶圓141上之複數個照射區域轉印形成在標線片111之曝光用圖案之縮小像之曝光動作。在此曝光動作進行時，主控制裝置16，以各照射區域與曝光用圖案光學重疊之方式，根據根據光斑資訊測量之圖案區域111PA之二維變形，控制標線片載台驅動系112、晶圓載台驅動系142、及成像特性修正控制器131之至少一者。其結果，主控制裝置16能使各照射區域與曝光用圖案高精度地重疊。
在對某個晶圓141之曝光結束時，曝光結束之晶圓141從晶圓載台14被釋放，且藉由晶圓載台14保持新的晶圓141。之後，反覆藉由 晶圓載台14重新保持上述晶圓141後之動作。在對某個批量所有之晶圓141之曝光結束時，進行使各批量之最初之晶圓141曝光前一刻進行之動作(伴隨上述標線片對準動作及第2光斑取得動作之圖案區域111PA之二維變形之形狀之測量)。
如上述說明，根據第1實施形態之曝光裝置1，主控制裝置16，每當標線片對準動作進行時，可測量圖案區域111PA之二維變形。因此，主控制裝置16，即使標線片111因曝光用光EL之照射而熱變形之情形，亦可測量起因於該熱變形之圖案區域111PA之二維變形。例如，主控制裝置16可測量起因於標線片111之熱變形之圖案區域111PA在沿著與光軸AX交叉之方向之變動量△X及△Y。
在第1實施形態，尤其是，主控制裝置16根據光斑資訊測量圖案區域111PA之變動量△X及△Y。因此，主控制裝置16，與根據和FIA(Field Image Alignment)系相同之影像處理方式之成像感測器進行之影像之檢測結果測量圖案區域111PA之變動量△X及△Y之情形相較，可高精度地測量圖案區域111PA之變動量△X及△Y。是以，主控制裝置16，即使在圖案區域111PA之二維變形為非線性變形之情形，亦可測量該變形(亦即，實質上顯示該變形之變動量△X及△Y)。
再者，在第1實施形態，各光斑測量裝置15對各測量對象區域照射相對於各測量對象區域之入射角度彼此不同之複數個測量光LB2。因此，與對各測量對象區域照射單一測量光LB2之情形相較，主控制裝置16可較佳地取得光斑資訊且可較佳地測量變動量△X及△Y。
照射複數個測量光LB2之技術效果，在形成在測量對象區 域之曝光用圖案之形狀有規則性(或者，週期性)之情形尤其顯著。作為規則性曝光用圖案之一例，例如例示分別往一方向(例如，X軸方向)延伸之複數個線狀圖案沿著另一方向(例如，Y軸方向)排列之曝光用圖案。在對形成有上述規則性曝光用圖案之測量對象區域照射單一測量光LB2之情形，在該測量對象區域散射或反射之測量光LB2彼此干涉產生之干涉光LB3實質上可視為規則性繞射光之可能性高。是以，即使在例如圖案區域111PA之形狀變化之情形，有可能獲得之干涉光LB3觀察不出實質性變化。其結果，即使在圖案區域111PA之形狀變化之情形，亦有可能無法測量變動量△X及△Y(例如，測量為零)。是以，在第1實施形態，由於照射複數個測量光LB2，因此在形成有規則性曝光用圖案之測量對象區域散射或反射之複數個測量光LB2彼此干涉產生之干涉光LB3成為呈現光斑之干涉光之可能性變高。是以，即使形成有規則性曝光用圖案之區域設定在測量對象區域之情形，主控制裝置16亦可較佳地取得光斑資訊且可較佳地測量變動量△X及△Y。
再者，在第1實施形態，光斑受光光學系之光軸AX2與光斑照射光學系之光軸AX1不同。是以，在受光元件156接收之干涉光LB3不含0次光。或者，與光斑受光光學系之光軸AX2與光斑照射光學系之光軸AX1一致之情形相較，在受光元件156接收之干涉光LB3不易包含作為測量光LB2本身之性質相對地較強呈現(亦即，作為光斑之性質不易相對地較強呈現)之0次光。因此，主控制裝置16可較佳地取得光斑資訊且可較佳地測量變動量△X及△Y。
再者，主控制裝置16根據如上述測量之圖案區域111PA之 二維變形(例如，變動量△X及△Y)控制標線片載台驅動系112、晶圓載台驅動系142及成像特性修正控制器131之至少一者。因此，主控制裝置16，即使在圖案區域111PA產生二維變形之情形，亦幾乎不會或完全不會受到該變形之影響，能使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，使用圖1至圖8說明之光斑測量裝置15之構成及使用該光斑測量裝置15之測量動作(尤其是，圖案區域111PA之經時變動量之測量動作)為一例。是以，亦可適當改變光斑測量裝置15之構成及使用該光斑測量裝置15之測量動作之至少一部分。以下，針對光斑測量裝置15之構成及使用該光斑測量裝置15之測量動作之至少一部分之改變例進行說明。
曝光裝置1亦可具備四個以下或六個以上之光斑測量裝置15。此情形，四個以下或六個以上之光斑測量裝置15分別照射測量光LB2之四個以下或六個以上之測量對象區域亦可位於測量目標。至少一個光斑測量裝置15亦可配置在標線片載台定盤113上。至少一個光斑測量裝置15亦可配置在與標線片載台定盤113不同之構造體內或構造體上。
複數個光斑測量裝置15全部亦可不沿著X軸方向排列。複數個光斑測量裝置15中之至少一部分之Y軸方向之位置亦可與複數個光斑測量裝置15中之至少另一部分之Y軸方向之位置不同。複數個光斑測量裝置15亦可沿著與Y軸方向交叉之方向排列。位於沿著X軸方向之兩端之光斑測量裝置15L2及15R2之至少一者亦可配置在與沿著Y軸方向排列之一對標線片對準標記111RA不會沿著Z軸方向重疊之位置。此外，為了測量圖案區域111PA之變動量△X及△Y，複數個光斑測量裝置15配置在可配 合標線片載台11之移動對可在包含圖案區域111PA及標線片基準板115之各個之至少一部分之區域內移動之測量對象區域照射測量光LB2之位置。
至少一個光斑測量裝置15亦可朝向曝光用光EL之光路內照射測量光LB2。至少一個光斑測量裝置15之測量對象區域亦可位於曝光用光EL之光路內。至少一個光斑測量裝置15之測量對象區域亦可與照明區域IR之至少一部分重疊。
在至少一個光斑測量裝置15之測量對象區域位於曝光用光EL之光路內之情形，由於測量光LB2照射至曝光用圖案，因此主控制裝置16可說是直接測量曝光用圖案本身之位置。此情形，以根據曝光用圖案本身之位置使各照射區域與曝光用圖案高精度地重疊之方式控制標線片載台驅動系112之動作，相當於根據曝光用圖案本身之位置進行標線片載台11之定位之動作。其結果，主控制裝置16能使用相對簡單之處理使各照射區域與曝光用圖案進一步高精度地重疊。再者，此情形，與使用以格子部為目標之包含讀頭之編碼器系統測量標線片載台11之位置之情形不同，起因於格子部之變動等之標線片載台11之座標系之變動幾乎不會或完全不會對曝光用圖案之位置測量造成影響。此意謂主控制裝置16能使各照射區域與曝光用圖案進一步高精度地重疊。然而，即使根據曝光用圖案本身之位置使各照射區域與曝光用圖案高精度地重疊之情形，為了使各照射區域與曝光用圖案進一步高精度地重疊，主控制裝置16亦可除去起因於各光斑測量裝置15之偏差之測量誤差。
至少一個光斑測量裝置15亦可不具備聚光透鏡153、投影透鏡154及針孔板155之至少一者。至少一個光斑測量裝置15具備之光源 151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155、及受光元件156之至少一部分亦可不收容在筐體158內。至少一個光斑測量裝置15亦可不具備筐體158。
光源151，除了朝向光學構件152射出基準光LB1外，或者替代朝向光學構件152射出基準光LB1，亦可朝向測量目標射出使用為測量光LB2之基準光LB1。光源151亦可依據測量對象區域所含之曝光用圖案朝向光學構件152及測量目標之任一者射出基準光LB1。例如，在測量對象區域所含之曝光用圖案為規則性或週期性圖案(尤其是，沿著標線片載台11之移動方向排列之規則性或週期性圖案)之情形，光源151亦可朝向光學構件152射出基準光LB1。例如，在測量對象區域所含之曝光用圖案非規則性或週期性圖案(例如，不規則、非週期或隨機之圖案)之情形，光源151亦可朝向測量目標射出使用為測量光LB2之基準光LB1。
光學構件152亦可為俯視時任意形狀(例如，板狀)之構件。光學構件152具備之光學粗面152a，除了反射基準光LB1外，或者替代反射基準光LB1，亦可使基準光LB1散射。光學粗面152a，除了反射基準光LB1外，或者替代反射基準光LB1，亦可為藉由使基準光LB1散射產生複數個測量光LB2之面。光學粗面152a亦可為使基準光LB1作為複數個測量光LB2反射或散射之面。此情形，在光學粗面152a藉由使基準光LB1散射產生複數個測量光LB2時，光學粗面152a之反射率亦可小於光既定量。
形成在光學粗面152a之凸部圖案152b之大小h1亦可與基準光LB1之波長相同。凸部圖案152b之大小h1亦可小於基準光LB1之波長。形成在光學粗面152a之凹部圖案152c之大小h2亦可與基準光LB1之 波長相同。凹部圖案152c之大小h2亦可小於基準光LB1之波長。
複數個光斑測量裝置15中之一個光斑測量裝置15之測量對象區域之至少一部分亦可與複數個光斑測量裝置15中之另一個光斑測量裝置15之測量對象區域之至少一部分重疊。例如，光斑測量裝置15R1之測量對象區域SAR1之至少一部分亦可與光斑測量裝置15R2之測量對象區域SAR2之至少一部分重疊。
主控制裝置16亦可變更光源151射出之基準光LB1之束徑。主控制裝置16亦可依據取得之光斑資訊變更光源151射出之基準光LB1之束徑。例如，主控制裝置16，在取得之光斑資訊為不易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊之情形，亦可變更基準光LB1之束徑(例如，亦可放大或縮小)。基準光LB1之束徑變更後，基準光LB1照射之區域即測量對象區域之大小亦變更。例如，若基準光LB1之束徑變大，則基準光LB1照射之區域即測量對象區域之大小亦變大。其結果，主控制裝置16容易取得相對地容易測量圖案區域111PA之經時變動量之光斑資訊。
至少一個光斑測量裝置15亦可不對測量對象區域照射複數個測量光LB2。至少一個光斑測量裝置15亦可不具備光學構件152及聚光透鏡153。此情形，至少一個光斑測量裝置15亦可將光源151射出之基準光LB1作為測量光LB2對測量對象區域照射。
主控制裝置16亦可在標線片載台11未移動期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。主控制裝置16亦可在標線片載台11停止期間之至少一部分進行第1光斑取得動作。此情形，主控制裝置16亦可在標線片載台11在彼此不同位置停止之複數個時序之各個進行第1光斑取得動作。 亦即，主控制裝置16亦可對沿著標線片載台11之移動方向在測量目標上斷續地分布之複數個區域之各個進行第1光斑取得動作。其結果，主控制裝置16，與在標線片載台11移動期間之至少一部分進行第1光斑取得動作之情形相同，能取得與標線片載台11之Y座標產生對應之光斑資訊。再者，與在標線片載台11移動期間之至少一部分進行第1光斑取得動作之情形相較，可減少儲存在記憶體17之光斑資訊之資訊量。亦即，與對沿著標線片載台11之移動方向在測量目標上連續地分布之一連串區域進行第1光斑取得動作之情形相較，可減少儲存在記憶體17之光斑資訊之資訊量。關於第2光斑取得動作亦相同。
主控制裝置16亦可在與標線片對準動作進行期間不同之其他期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。其結果，主控制裝置16，由於亦可不與標線片對準動作進行時同時進行第2光斑取得動作，因此視情形，曝光裝置1之產率會提升。
例如，主控制裝置16亦可在未對標線片111照射曝光用光EL之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。主控制裝置16亦可在曝光用圖案未轉印至晶圓141之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。主控制裝置16亦可在晶圓載台14保持之晶圓141更換之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。主控制裝置16亦可在測量曝光裝置1之狀態(例如，對曝光用光EL之透射率或曝光用光EL之功率等)之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。主控制裝置16亦可在曝光裝置1具備之未圖示之測量載台替代晶圓載台14位於投影光學系13之下方(亦即，位於光軸AX上)之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。其結果，主控制裝置16幾乎或完 全不影響對晶圓141之曝光用圖案之轉印即可取得光斑資訊。
例如，主控制裝置16亦可在對標線片111照射曝光用光EL之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。主控制裝置16亦可在曝光用圖案轉印至晶圓141之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。亦即，主控制裝置16亦可與曝光用圖案之曝光並行地測量圖案區域111PA之變動量△X及△Y。其結果，主控制裝置16可更高頻率地取得光斑資訊且可更高頻率地測量變動量△X及△Y。因此，主控制裝置16能使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案更高精度地重疊。
然而，在對標線片111照射曝光用光EL之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作之情形，第2光斑取得動作並不僅限於在標線片載台11等速移動之情形進行，亦有可能在標線片載台11加減速之情形進行。標線片載台11之加減速會引起標線片111暫時之變形。是以，在此情形，主控制裝置16亦可以第1狀態之光斑資訊(例如，初始狀態之圖案區域111PA)為基準排除標線片載台11之加減速造成之標線片111暫時之變形之影響。
在對標線片111照射曝光用光EL之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作之情形，主控制裝置16亦可在標線片載台11等速移動之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作，另一方面，亦可在標線片載台11加減速之期間不進行第2光斑取得動作。其結果，無須主控制裝置16進行之特別訊號處理，可較佳地除去標線片載台11之加減速造成之標線片111暫時之變形之影響。
此外，在測量對象區域位於曝光用光EL之光路內(亦即，與 照明區域IR之至少一部分重疊)之情形，主控制裝置16可較容易地在標線片載台11加減速之期間不進行第2光斑取得動作，在標線片載台11等速移動之期間之至少一部分進行第2光斑取得動作。
主控制裝置16亦可以較標線片對準動作進行之週期短之週期反覆進行第2光斑取得動作。其結果，主控制裝置16可更高頻率地取得光斑資訊且可更高頻率地測量變動量△X及△Y。因此，主控制裝置16能使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案更高精度地重疊。
主控制裝置16，除了根據光斑資訊測量圖案區域111PA之二維變形(亦即，變動量△X及△Y)外，或者替代根據光斑資訊測量圖案區域111PA之二維變形(亦即，變動量△X及△Y)，亦可測量圖案區域111PA之Z軸方向之變動量△Z。此情形，例如，作為光斑測量裝置15，亦可採用日本特開2006-184091號公報等揭示之影像相關位移儀(具體而言，以三角測量之原理測量測定對象面之高度方向之位置之位移儀)。
在上述說明，主控制裝置16根據光斑資訊測量圖案區域111PA之二維變形。然而，本發明並不限於根據光斑資訊。例如，主控制裝置16，除了光斑資訊外，或者替代光斑資訊，亦可根據從在測量目標散射或反射之測量光LB2(亦即，干涉光LB3)獲得之任意資訊測量圖案區域111PA之二維變形。例如，曝光裝置1，除了至少一個光斑測量裝置15外，或者替代至少一個光斑測量裝置15，亦可具備至少一個光檢測裝置。光測量裝置係可檢測在測量目標反射之測量光LB2(亦即，干涉光LB3)之裝置。主控制裝置16，除了比較相當於光斑測量裝置15之檢測結果之光斑資訊外，或者替代比較相當於光斑測量裝置15之檢測結果之光斑資訊，亦可藉 由比較光測量裝置之檢測結果測量圖案區域111PA之二維變形(亦即，變動量△X及△Y)。例如，主控制裝置16亦可藉由比較相當於在某個標線片111首先被使用之時序之光測量裝置之檢測結果之第1狀態之光檢測資訊、與相當於在標線片對準動作進行期間之至少一部分之光測量裝置之檢測結果之第2狀態之光檢測資訊，測量圖案區域111PA之二維變形。
然而，主控制裝置16亦可不根據從在測量目標散射或反射之測量光LB2(亦即，干涉光LB3)獲得之任意資訊測量圖案區域111PA之二維變形。亦即，主控制裝置16，即使在未對測量目標照射測量光LB2之情形，亦可使用任意方法測量圖案區域111PA之二維變形。例如，曝光裝置1，除了至少一個光斑測量裝置15外，或者替代至少一個光斑測量裝置15，亦可具備至少一個圖案測量裝置。圖案測量裝置係可測量形成在標線片111之圖案區域111PA之曝光用圖案之裝置。作為此種圖案測量裝置，例如，例示藉由拍攝圖案區域111PA取得該圖案區域111PA之影像之影像感測器(例如，與上述FIA系相同之影像處理方式之影像感測器)。主控制裝置16，除了比較相當於光斑測量裝置15之檢測結果之光斑資訊外，或者替代比較相當於光斑測量裝置15之檢測結果之光斑資訊，亦可藉由比較相當於圖案測量裝置之檢測結果之圖案資訊測量圖案區域111PA之二維變形(亦即，變動量△X及△Y)。例如，主控制裝置16亦可藉由比較相當於在某個標線片111首先被使用之時序之圖案測量裝置之檢測結果之第1狀態之圖案資訊、與相當於在標線片對準動作進行期間之至少一部分之圖案測量裝置之檢測結果之第2狀態之圖案資訊，測量圖案區域111PA之二維變形。
在上述說明，形成在圖案區域111PA之曝光用圖案及形成 標線片對準標記111RA之電子線曝光裝置之形成誤差為零。然而，即使在電子線曝光裝置之形成誤差不為零之情形，主控制裝置16亦可根據上述光斑資訊測量電子線曝光裝置之形成誤差。例如，主控制裝置16，對形成有形成誤差為零之曝光用圖案之作為基準之標線片111進行與上述第1光斑取得動作相同之動作，且將取得之光斑資訊作為作為基準之光斑資訊儲存在記憶體17。再者，主控制裝置16，對形成有形成誤差不為零之曝光用圖案之作為基準之標線片111進行與上述第1光斑取得動作相同之動作，且將取得之光斑資訊作為作為測量誤差之判定對象之光斑資訊儲存在記憶體17。之後，主控制裝置16可測量與作為基準之光斑資訊和作為測量誤差之判定對象之光斑資訊之差分對應之形成誤差。
(1-4)變形例
接著，參照圖9至圖12說明第1實施形態之曝光裝置1之各種變形例。此外，在以下，著眼於第1實施形態之曝光裝置1與各種變形例之間之不同點進行說明。是以，對與第1實施形態之曝光裝置1相同之構成要素賦予相同參照符號以省略其詳細說明。又，以下說明之各種變形例之各種構成要素之至少一部分可彼此組合。
(1-4-1)第1變形例
首先，參照圖9說明第1變形例之曝光裝置1-1。此外，第1變形例之曝光裝置1-1，與第1實施形態之曝光裝置1相較，各光斑測量裝置15-1之構成之一部分與上述光斑測量裝置15之構成之一部分不同。是以，在以下，著眼於第1變形例之曝光裝置1-1具備之各光斑測量裝置15-1之構成進行說明。圖9係顯示第1變形例之曝光裝置1-1具備之各光斑測量裝置15-1 之構成之一例之方塊圖。
如圖9所示，第1變形例之光斑測量裝置15-1，與第1實施形態之光斑測量裝置15相較，在不具備光學構件152及聚光透鏡153但具備複數個光源151之點不同。在圖9所示之例，光斑測量裝置15-1具備四個光源151(具體而言，光源151(1)、光源151(2)、光源151(3)、光源151(4))。第1變形例之光斑測量裝置15-1之其他構成要素亦可與第1實施形態之光斑測量裝置15之其他構成要素相同。
複數個光源151分別射出相對於測量目標之入射角度彼此不同之複數個測量光LB2。例如，光源151(1)射出相對於測量目標之入射角度成為第1角度之測量光LB2(1)。例如，光源151(2)射出相對於測量目標之入射角度成為第2角度之測量光LB2(2)。例如，光源151(3)射出相對於測量目標之入射角度成為第3角度之測量光LB2(3)。例如，光源151(4)射出相對於測量目標之入射角度成為第4角度之測量光LB2(4)。
複數個光源151分別射出在測量目標上之照射位置相同之複數個測量光LB2。複數個光源151分別射出照射至相同測量對象區域之複數個測量光LB2。複數個光源151分別射出測量對象區域相同之複數個測量光LB2。複數個光源151分別射出之複數個測量光LB2之特性，除了相對於測量目標之入射角度外皆相同。
即使在上述第1變形例之曝光裝置1-1，亦可達成可在上述第1實施形態之曝光裝置1達成之各種效果。例如，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之二維變形，且幾乎或完全不受該變形之影響即可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，光斑測量裝置15-1亦可具備三個以下或五個以上之光源151。複數個光源151射出之複數個測量光LB2之至少一部分亦可在被第1實施形態之光學構件152反射後照射至測量目標。至少一個光斑測量裝置15-1亦可具備對測量目標直接照射測量光LB2之一個或複數個第1光源151、與對第1實施形態之光學構件152照射基準光LB1之一個或複數個第2光源151。複數個光源151分別射出之複數個測量光LB2之特性之至少一部分亦可不同。
(1-4-2)第2變形例
接著，參照圖10說明第2變形例之曝光裝置1-2。此外，第2變形例之曝光裝置1-2，與第1實施形態之曝光裝置1相較，各光斑測量裝置15-2之構成之一部分與上述光斑測量裝置15之構成之一部分不同。是以，在以下，著眼於第2變形例之曝光裝置1-2具備之各光斑測量裝置15-2之構成進行說明。圖10係顯示第2變形例之曝光裝置1-2具備之各光斑測量裝置15-2之構成之一例之方塊圖。
如圖10所示，第2變形例之光斑測量裝置15-2，與第1實施形態之光斑測量裝置15相較，在不具備光學構件152及聚光透鏡153但具備光分岐構件157-2之點不同。第2變形例之光斑測量裝置15-2之其他構成要素亦可與第1實施形態之光斑測量裝置15之其他構成要素相同。
光分岐構件157-2，與光學構件152相同，係產生相對於測量目標之入射角度彼此不同之複數個測量光LB2之構件。光分岐構件157-2，與光學構件152相同，係產生來自光分岐構件157-2之出射角度彼此不同之複數個測量光LB2之構件。光分岐構件157-2，與光學構件152相同， 係使基準光LB1光斑化之構件。光分岐構件157-2，與光學構件152相同，係產生光斑化之複數個測量光LB2之構件。
光分岐構件157-2具備例如半反射鏡157-2(1)、半反射鏡157-2(2)、半反射鏡157-2(3)、反射鏡157-2(4)。
半反射鏡157-2(1)使光源151射出之基準光LB1之一部分透射過，且使從光源151射出之基準光LB1之另一部分作為測量光LB2(1)反射向測量目標。半反射鏡157-2(2)使透射過半反射鏡157-2(1)而來之基準光LB1之一部分透射過，且使透射過半反射鏡157-2(1)而來之基準光LB1之另一部分作為測量光LB2(2)反射向測量目標。半反射鏡157-2(3)使透射過半反射鏡157-2(2)而來之基準光LB1之一部分透射過，且使透射過半反射鏡157-2(2)而來之基準光LB1之另一部分作為測量光LB2(3)反射向測量目標。反射鏡157-2(4)使透射過半反射鏡157-2(3)而來之基準光LB1作為測量光LB2(4)反射向測量目標。此情形，光分岐構件157-2產生相對於測量目標之入射角度成為第1角度之測量光LB2(1)、相對於測量目標之入射角度成為第2角度之測量光LB2(2)、相對於測量目標之入射角度成為第3角度之測量光LB2(3)、相對於測量目標之入射角度成為第4角度之測量光LB2(4)。
然而，光分岐構件157-2亦可產生相對於測量目標之入射角度彼此不同之任意數之測量光LB2。此情形，光分岐構件157-2亦可具備更多半反射鏡等。
光分岐構件157-2產生在測量目標上之照射位置相同之複數個測量光LB2。光分岐構件157-2分別產生照射至相同測量對象區域之複數個測量光LB2。光分岐構件157-2分別產生測量對象區域相同之複數個測量 光LB2。光分岐構件157-2產生之複數個測量光LB2之特性，除了相對於測量目標之入射角度外皆相同。
即使在上述第2變形例之曝光裝置1-2，亦可達成可在上述第1實施形態之曝光裝置1達成之各種效果。例如，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之二維變形，且幾乎或完全不受該變形之影響即可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，光分岐構件157-2，除了半反射鏡及反射鏡之至少一者外，或者替代半反射鏡及反射鏡之至少一者，亦可具備與半反射鏡及反射鏡不同之光學元件。例如，光分岐構件157-2亦可具備分束器。
(1-4-3)第3變形例
接著，參照圖11說明第3變形例之曝光裝置1-3。此外，第3變形例之曝光裝置1-3，與第1實施形態之曝光裝置1相較，各光斑測量裝置15-3之構成之一部分與上述光斑測量裝置15之構成之一部分不同。是以，在以下，著眼於第3變形例之曝光裝置1-3具備之各光斑測量裝置15-3之構成進行說明。圖11係顯示第3變形例之曝光裝置1-3具備之各光斑測量裝置15-3之構成之一例之方塊圖。
如圖11所示，第3變形例之光斑測量裝置15-3，與第1實施形態之光斑測量裝置15相較，在光斑受光系15-3b之配置位置不同之點不同。在圖11所示之例，收容在筐體158-3b之光斑受光系15-3b位於標線片111之上方(亦即，較標線片111靠+Z側)。此情形，筐體158-3b亦可固定在曝光裝置3-3之框架，亦可固定在標線片載台11。另一方面，收容在筐體158-3a之光斑照射系15-3a位於標線片111之下方(亦即，較標線片111 靠-Z側)。此情形，筐體158-3a亦可固定在標線片載台定盤113。第3變形例之光斑測量裝置15-3之其他構成要素亦可與第1實施形態之光斑測量裝置15之其他構成要素相同。
即使在上述第3變形例之曝光裝置1-3，亦可達成可在上述第1實施形態之曝光裝置1達成之各種效果。例如，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之二維變形，且幾乎或完全不受該變形之影響即可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，光斑照射系15-3a亦可位於標線片111之上方。光斑受光系15-3b亦可位於標線片111之下方。
至少一個光斑測量裝置15-3亦可具備複數個光斑受光系15-3b。此情形，複數個光斑受光系15-3b之一部分亦可位於標線片111之上方(亦即，較標線片111靠+Z側)，複數個光斑受光系15-3b之另一部分亦可位於標線片111之下方(亦即，較標線片111靠-Z側)。
(1-4-4)第4變形例
接著，參照圖12說明第4變形例之曝光裝置1-4。此外，第4變形例之曝光裝置1-4，與第1實施形態之曝光裝置1相較，各光斑測量裝置15-4之構成之一部分與上述光斑測量裝置15之構成之一部分不同。是以，在以下，著眼於第4變形例之曝光裝置1-4具備之各光斑測量裝置15-4之構成進行說明。圖12係顯示第4變形例之曝光裝置1-4具備之各光斑測量裝置15-4之構成之一例之方塊圖。
如圖12所示，第4變形例之光斑測量裝置15-4，與第1實施形態之光斑測量裝置15相較，在光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡 154、針孔板155及受光元件156配置在標線片載台11之滑件114SL上之點不同。在圖12所示之例，收容在筐體158之光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155及受光元件156以位於滑件114SL與標線片111之間之方式配置在滑件114SL上。再者，在筐體158進一步收容有用以將從配置在滑件定盤113內之光源151射出之基準光LB1導至光學構件152之導光構件(例如，反射鏡)159。此外，標線片111係透過形成在滑件114SL之上面之吸附部114b真空吸附在滑件114SL(亦即，標線片載台11)。第4變形例之光斑測量裝置15-4之其他構成要素亦可與第1實施形態之光斑測量裝置15之其他構成要素相同。
即使在上述第4變形例之曝光裝置1-4，亦可達成可在上述第1實施形態之曝光裝置1達成之各種效果。例如，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之二維變形，且幾乎或完全不受該變形之影響即可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，在第4變形例，光源151與光源151以外之構成要素(亦即，光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155及受光元件156)分離。因此，光源151發出之熱幾乎或完全不會影響光源以外之構成要素。是以，可採用高輸出之光源151。其結果，主控制裝置16可更高精度地測量圖案區域111PA之二維變形。
此外，亦可光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155及受光元件156之一部分配置在滑件114SL上，另一方面，聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155及受光元件156之另一部分不配置在滑件114SL上。
又，在第4變形例，筐體158固定在滑件114SL上且從形成在標線片111之圖案之一部分取得光斑資訊。然而，並不特別限於此形態。例如，亦可就各標線片111分別測量檢測訊號(例如，來自包含光斑之標線片111之圖案之資訊)之峰值數或對比高度，為了使標線片111之測量位置最佳化，根據該測量結果調整標線片載台11之位置。或者，亦可使筐體158為可動式，就各標線片111分別使筐體158往最佳位置移動。
(2)第2實施形態之曝光裝置2
接著，參照圖13及圖14說明第2實施形態之曝光裝置2。此外，第2實施形態之曝光裝置2，與第1實施形態之曝光裝置1相較，在各光斑測量裝置15可移動之點不同。是以，在以下，著眼於第2實施形態之曝光裝置2具備之用以使各光斑測量裝置15移動之構成要件進行說明。圖13係顯示第2實施形態之曝光裝置2具備之標線片載台11之周邊構成之俯視圖。圖14係顯示光斑測量裝置15之移動形態之一例之俯視圖。此外，對與第1實施形態之曝光裝置1相同之構成要素賦予相同參照符號以省略其詳細說明。
如圖13所示，第2實施形態之曝光裝置2，在各光斑測量裝置15可移動之點不同。第2實施形態之曝光裝置2之其他構成要素亦可與第1實施形態之曝光裝置1之其他構成要素相同。
各光斑測量裝置15可沿著與標線片載台11之移動方向交叉之方向移動。各光斑測量裝置15可沿著與Y軸方向交叉之方向移動。各光斑測量裝置15可沿著X軸方向移動。各光斑測量裝置15可沿著XY平面移動。各光斑測量裝置15能以公分或公厘之等級移動。
各光斑測量裝置15移動之結果，各光斑測量裝置15之測量 對象區域亦沿著各光斑測量裝置15之移動方向移動。亦即，測量對象區域可沿著與標線片載台11之移動方向交叉之方向移動。測量對象區域可沿著與Y軸方向交叉之方向移動。測量對象區域可沿著X軸方向移動。測量對象區域可沿著XY平面移動。
為了使各光斑測量裝置15移動，曝光裝置2進一步具備分別使複數個光斑測量裝置15移動之複數個驅動機構25。例如，在圖13所示之例，曝光裝置2進一步具備使光斑測量裝置15R2移動之驅動機構25R2、使光斑測量裝置15R1移動之驅動機構25R1、使光斑測量裝置15C移動之驅動機構25C、使光斑測量裝置15L1移動之驅動機構25L1、使光斑測量裝置15L2移動之驅動機構25L2。此外，五個驅動機構25，除了移動對象不同之點外皆相同。
各驅動機構25包含例如任意馬達(例如，平面馬達或線性馬達等)。此情形，各光斑測量裝置15以馬達之驅動力為動力源移動。然而，各驅動機構25，除了任意馬達外、或者替代任意馬達，亦可包含可產生或供應各光斑測量裝置15移動時之動力之任意動力源。
例如，各驅動機構25亦可包含配置成彼此對向之一對電極。此情形，若對一對電極施加電壓，則在該一對電極產生靜電力。其結果，作為各光斑測量裝置15移動時之動力，採用靜電力。
例如，各驅動機構25亦可包含磁極與配置在該磁極產生之磁場內之線圈。此情形，若電流供應至線圈，則在該線圈產生電磁力。其結果，作為各光斑測量裝置15移動時之動力，採用例如電磁力。
例如，各驅動機構25亦可包含壓電元件。此情形，若電流 供應至壓電元件，則該壓電元件變形。其結果，作為各光斑測量裝置15移動時之動力，採用例如起因於壓電元件變形之力。
主控制裝置16，在上述形態，控制各驅動機構25以使各光斑測量裝置15移動。主控制裝置16依據形成在圖案區域111PA之曝光用圖案控制各驅動機構25。主控制裝置16依據形成在圖案區域111PA之曝光用圖案之狀態控制各驅動機構25。
例如，主控制裝置16根據在圖案區域111PA中之形成有實際轉印至晶圓141之曝光用圖案之一部分區域部分之圖案區域111PA內之相對位置控制各驅動機構25。具體而言，主控制裝置16以儘可能多個測量對象區域重疊於實際轉印至晶圓141之曝光用圖案之方式控制各驅動機構25。主控制裝置16以儘可能多個測量對象區域重疊於圖案區域111PA中之形成有實際轉印至晶圓141之曝光用圖案之一部分區域部分之方式控制各驅動機構25。例如，如圖14(a)所示，在形成在圖案區域111PA之所有曝光用圖案實際轉印至晶圓141之情形，主控制裝置16亦可以五個光斑測量裝置15沿著X軸方向等間隔排列之方式控制各驅動機構25。亦即，主控制裝置16亦可以五個光斑測量裝置15大致均勻地排列在圖案區域111PA之方式控制各驅動機構25。另一方面，例如，如圖14(b)所示，在形成在圖案區域111PA中之一部分區域部分111PA-1之曝光用圖案實際轉印至晶圓141之情形，主控制裝置16亦可以五個光斑測量裝置15之五個測量對象區域與一部分圖案區域111PA-1重疊之方式控制各驅動機構25。
若五個光斑測量裝置15移動，則測量光LB2照射之測量對象區域亦移動。是以，每當光斑測量裝置15移動時，主控制裝置16重新進 行第1光斑測量動作。
主控制裝置16亦可根據各驅動機構25之控制量取得顯示各光斑測量裝置15之位置(例如，沿著X軸方向之位置)之位置資訊。主控制裝置16取得之位置資訊儲存在記憶體17。藉由控制各驅動機構25使各光斑測量裝置15移動後，位置資訊亦更新。
然而，曝光裝置2亦可具備可檢測各光斑測量裝置15之位置(例如，沿著各光斑測量裝置15移動之方向即X軸方向之位置)之位置感測器。此情形，在標線片基準板115之標記區域115MA，對應X軸方向之位置沿著X軸方向形成有具有固有特性(例如，形狀或圖案)之複數個位置標記。其結果，位置感測器可根據形成在標線片基準板115之位置標記檢測各光斑測量裝置15之位置。
即使在上述第2實施形態之曝光裝置2，亦可達成可在上述第1實施形態之曝光裝置1達成之各種效果。例如，主控制裝置16可測量圖案區域111PA之二維變形，且幾乎或完全不受該變形之影響即可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
再者，在第2實施形態，主控制裝置16可根據在圖案區域111PA中之形成有實際轉印至晶圓141之曝光用圖案之區域部分111PA-1之圖案區域111PA內之相對位置控制各驅動機構25。其結果，主控制裝置16可相對高精度地測量形成有實際轉印至晶圓141之曝光用圖案之區域部分111PA-1之二維變形。是以，主控制裝置16可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案(尤其是，實際轉印至晶圓141之曝光用圖案)高精度地重疊。主控制裝置16，即使在圖案區域111PA中之形成有實際轉 印至晶圓141之曝光用圖案之區域部分111PA-1產生熱變形之情形，亦可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
此外，光斑測量裝置15，除了可移動外，或者替代可移動，亦可使測量光LB2之照射位置(亦即，測量對象區域)移動。例如，光斑測量裝置15亦可藉由動態變更構成光斑測量裝置15之各種構成要素(亦即，光源151、光學構件152、聚光透鏡153、投影透鏡154、針孔板155及受光元件156)中之至少一部分之配置位置或配置角度或者各種構成要素之至少一部分之狀態，使測量對象區域移動。即使是此情形，亦可較佳地達成可在光斑測量裝置15可移動之情形達成之各種效果。
在第2實施形態之曝光裝置2，至少一個光斑測量裝置15亦可對測量對象區域不照射複數個測量光LB2。至少一個光斑測量裝置15亦可不具備光學構件152及聚光透鏡153。此情形，至少一個光斑測量裝置15亦可將光源151射出之基準光LB1作為測量光LB2對測量對象區域照射。
主控制裝置16亦可根據曝光用圖案之粗密控制各驅動機構25。具體而言，主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之曝光用圖案之密度相對較高之區域部分之測量對象區域之數相對變多之方式控制各驅動機構25。主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之曝光用圖案之密度相對較低之區域部分之測量對象區域之數相對變少之方式控制各驅動機構25。主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之曝光用圖案之密度相對較高之區域部分之測量對象區域之數較重疊於圖案區域111PA中之曝光用圖案之密度相對較低之區域部分之測量對象區域之數多之方式控制各驅動機構25。其結果，主控制裝置16可相對高精度地測量由於圖案區 域111PA中之曝光用圖案之密度相對較高而對起因於熱變形之曝光用圖案之轉印之影響相對地變大之區域部分之二維變形。是以，主控制裝置16可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案(尤其是，密度相對較高之曝光用圖案)高精度地重疊。主控制裝置16，即使在圖案區域111PA中之形成有密度相對較高之曝光用圖案之區域部分產生熱變形之情形，亦可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
主控制裝置16亦可根據曝光用圖案對圖案區域111PA之熱變形造成之影響之大小控制各驅動機構25。具體而言，主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之形成有相對容易引起熱變形之曝光用圖案之區域部分之測量對象區域之數相對變多之方式控制各驅動機構25。主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之形成有相對不易引起熱變形之曝光用圖案之區域部分之測量對象區域之數相對變少之方式控制各驅動機構25。主控制裝置16亦可以重疊於圖案區域111PA中之形成有相對容易引起熱變形之曝光用圖案之區域部分之測量對象區域之數較重疊於圖案區域111PA中之形成有相對不易引起熱變形之曝光用圖案之區域部分之測量對象區域之數多之方式控制各驅動機構25。其結果，主控制裝置16可相對高精度地測量圖案區域111PA中之相對容易產生熱變形之區域部分之二維變形。是以，主控制裝置16可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案(尤其是，相對容易引起熱變形之曝光用圖案)高精度地重疊。主控制裝置16，即使在圖案區域111PA中之形成有相對容易引起熱變形之曝光用圖案之區域部分產生熱變形之情形，亦可使晶圓141上之各照射區域與標線片111上之曝光用圖案高精度地重疊。
即使在第2實施形態之曝光裝置2，亦可適當地採用上述第1實施形態之曝光裝置1可採用之各種形態之至少一部分。例如，即使在第2實施形態之曝光裝置2，亦可適當地採用在上述第1變形例至第4變形例採用之各種形態之至少一部分。
此外，使用圖1至圖14說明之曝光裝置1及2之構成及動作係一例。是以，亦可適當地改變曝光裝置1及2之構成及動作之至少一部分。以下，針對曝光裝置1及2之構成及動作之至少一部分改變之例進行說明。
曝光裝置1亦可為藉由使標線片111與晶圓141移動據以掃描曝光形成在標線片111之曝光用圖案的步進掃描(step & scan)方式之掃描型曝光裝置(所謂的掃描步進機)。曝光裝置1亦可以是使標線片111與晶圓141在靜止之狀態下使形成在標線片111之曝光用圖案一次曝光、並在每次該一次曝光結束時使晶圓141步進移動之步進重複(srep & repeat)方式之投影曝光裝置(所謂的步進機)。步進重複方式之投影曝光裝置，可以是在使第1標線片111與晶圓141大致靜止之狀態下將形成於第1標線片111之第1曝光用圖案之縮小像曝光於晶圓141後，在使第2標線片111與晶圓141大致靜止之狀態下將形成於第2標線片111之第2曝光用圖案之縮小像重疊在第1曝光用圖案之縮小像後曝光於晶圓141之曝光裝置(所謂的接合(stitch)方式之曝光裝置)。接合方式之曝光裝置，可以是在晶圓141上將2個以上之曝光用圖案部分重疊後加以曝光、並使晶圓141依序移動之步進接合(step & stitch)方式之曝光裝置。
曝光裝置1亦可以是透過投影光學系13將2個標線片111 之曝光用圖案合成在晶圓141上，並藉由1次掃描曝光使晶圓141上之照射區域大致同時雙重曝光之曝光裝置。此種曝光裝置之一例，已揭示於例如美國專利第6611316號。曝光裝置1亦可以是不具備投影光學系13之近接方式之曝光裝置。曝光裝置1也可以是鏡面投影對準曝光器(mirror projection aligner)等。
在上述說明，曝光裝置1係不透過液體進行晶圓141之曝光之乾式曝光裝置。然而，曝光裝置1亦可為在投影光學系13與晶圓141之間形成包含曝光用光EL之光路之液浸空間且透過投影光學系13及液浸空間進行晶圓141之曝光之液浸曝光裝置。此外，液浸曝光裝置之一例揭示於例如歐洲專利申請公開第1420298號說明書、國際公開第2004/055083號及美國專利第6952253號說明書等。
曝光裝置1亦可以是具備複數個晶圓載台14之雙載台型或多載台型之曝光裝置。曝光裝置1亦可以是具備複數個晶圓載台14及測量載台之雙載台型或多載台型之曝光裝置。雙載台型曝光裝置之一例，已接示於例如美國專利第6341007號、美國專利第6208407號及美國專利第6262796號。
投影光學系13亦可為等倍系或放大系。投影光學系13亦可為不含折射光學元件但包含反射光學元件之反射系。投影光學系13亦可為包含折射光學元件及反射光學元件之雙方之折射反射系。投影光學系13投影之像亦可為倒立像亦可為正立像。照明區域IR及投影區域PR之形狀並不限於狹縫狀，亦可為任意形狀(例如，圓弧或梯形或矩形等)。
曝光用光EL亦可為例如從水銀燈射出之亮線(例如，g線、 h線、或i線等)。曝光用光EL亦可為KrF準分子雷射光(波長248nm)等之遠紫外光(DUV光：Deep Ultra Violet光)。曝光用光EL亦可為F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光(VUV光：Vacuum Ultra Violet光)。曝光用光EL，例如美國專利第7023610號說明書所揭示，亦可為將從DFB半導體雷射或光纖雷射振盪之紅外域或可見光域之單一波長雷射光以例如摻雜有鉺(或者，鉺與釔之兩者)之光纖放大器增幅且使用非線性光學結晶對紫外光進行波長轉換而得之諧波。
作為曝光用光EL，並不限於波長100nm以上之光，亦可使用波長未滿100nm之光。例如，曝光用光EL亦可為軟X線區域(例如，5至15nm之波長域)之EUV(Extreme Ultra Violet)光。替代曝光用光EL，電子線或離子束等之荷電粒子線亦可用於使曝光用圖案曝光。
曝光用圖案曝光(亦即，轉印)之物體並不限於晶圓141，亦可為玻璃板或陶瓷基板或膜構件或光罩基板等任意物體。
標線片載台11在XY平面內之位置，除了標線片雷射干涉儀116外，或者替代標線片雷射干涉儀116，亦可藉由編碼器測量。晶圓載台14在XY平面內之位置，除了晶圓雷射干涉儀146外，或者替代晶圓雷射干涉儀146，亦可藉由編碼器測量。
曝光裝置1亦可以是於晶圓141曝光半導體元件圖案之半導體元件製造用曝光裝置。曝光裝置1亦可以是液晶顯示元件製造用或顯示器製造用曝光裝置。曝光裝置1亦可以是用於製造薄膜磁頭、攝影元件(例如，CCD)、微機器、MEMS、DNA晶片及標線片111中之至少一種的曝光裝置。
標線片111亦可為在光透射性之透明板上形成有既定遮光圖案(或移動圖案或減光圖案)之透射型標線片。標線片111亦可以是根據曝光用圖案之電子資料形成透射圖案、反射圖案或發光圖案之可變成形光罩(所謂的電子光罩、主動式光罩或影像產生器)。可變成形光罩之一例，已揭示於美國專利第6778257號。標線片111亦可為取代具備非發光型影像顯示元件之可變成形光罩而具備自發光型影像顯示元件之圖案形成裝置。
曝光裝置1亦可以是藉由於晶圓141形成干涉條紋以將線與空間(line & space)圖案曝光於晶圓141之曝光裝置(所謂的微影系統)。此種曝光裝置之一例，已揭示於例如國際公開第2001/035168號小冊子。
上述曝光裝置1亦可藉由以保持既定機械精度、電氣精度、及光學精度之方式組裝包含上述各種構成要素之各種次系統製造。為確保機械精度，亦可於組裝前後對各種機械系進行用以達成機械精度之調整處理。為確保電氣精度，亦可於組裝前後對各種電氣系進行用以達成電氣精度之調整處理。為確保光學精度，亦可於組裝前後對各種光學系進行用以達成光學精度之調整處理。各種次系統之組裝製程亦可包含進行各種次系統間之機械連接之製程。各種次系統之組裝製程亦可包含進行各種次系統間之電路之配線連接之製程。各種次系統之組裝製程亦可包含進行各種次系統間之氣壓迴路之配管連接之製程。此外，在各種次系統之組裝製程前，進行各種次系統之各個之組裝製程。在各種次系統之組裝製程結束後，即進行綜合調整，以確保曝光裝置1整體之各種精度。此外，曝光裝置1之製造亦可在溫度及清潔度等皆受到管理之無塵室進行。
半導體元件等之微元件，亦可經由圖15所示之各步驟加以 製造。用以製造微元件之步驟，亦可包含進行微元件之功能及性能設計的步驟S201、製造依據功能及性能設計之標線片111的步驟S202、製造元件之基材即晶圓141的步驟S203、依據上述實施形態以來自標線片111之曝光用圖案之曝光用光EL使晶圓141曝光且使曝光後之晶圓141顯影的步驟S204、包含元件組裝處理(切割處理、接合處理、封裝處理等之加工處理)的步驟S205及檢查步驟S206。
上述各實施形態之構成要件之至少一部分可與上述各實施形態之構成要件之至少另一部分適當的加以組合。上述各實施形態之構成要件中之一部分亦可不使用。此外，在法令許可範圍內，援用與上述各實施形態所引用之曝光裝置等相關之所有公開公報及美國專利之揭示作為本文記載之一部分。
本發明並不限於上述實施例，在不違反可從申請專利範圍及說明書整體讀取之發明要旨或思想的範圍內可適當的加以變化，此種變化後之曝光裝置及曝光方法以及元件製造方法亦包含於本發明之技術思想中。
AX1,AX2‧‧‧光軸
LB1‧‧‧基準光
LB2,LB2(1),LB2(2),LB2(3),LB2(4)‧‧‧測量光
LB3‧‧‧干涉光
111‧‧‧標線片
111PA‧‧‧圖案區域
15‧‧‧光斑測量裝置
151‧‧‧光源
152‧‧‧光學構件
152a‧‧‧光學粗面
152b‧‧‧凸部圖案
152c‧‧‧凹部圖案
153‧‧‧聚光透鏡
154‧‧‧投影透鏡
155‧‧‧針孔板
155a‧‧‧針孔
156‧‧‧受光元件
158‧‧‧筐體

Claims (42)

  1. 一種曝光裝置，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，對該光罩之既定面照射相對於該既定面之入射角度彼此不同之複數個測量光；以及感測器部，檢測在該既定面反射或散射之該複數個測量光之至少一部分。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該光照射部包含照射基準光之光源、及可從該基準光產生該複數個測量光之光學構件。
  3. 如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中，該光學構件包含可藉由使該基準光朝向不同之複數個方向散射或反射產生該複數個測量光之第1構件。
  4. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其中，該第1構件包含被該基準光照射且可藉由使該基準光朝向不同之複數個方向散射或反射產生該複數個測量光之照射面。
  5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中，在該照射面形成有隨機或不規則之第1凹凸圖案。
  6. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，其中，該第1凹凸圖案包含沿著與該照射面交叉之方向較周圍突出之第1凸部狀圖案及較周圍凹陷之第1凹部狀圖案之至少一者。
  7. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，其中，該第1凸部狀圖案及該第1凹部狀圖案之至少一者在沿著與該照射面交叉之方向之大小，大於該基準 光之波長。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之曝光裝置，其中，該第1凹凸圖案包含與該光罩圖案不同之第2凹凸圖案。
  9. 如申請專利範圍第4至8項中任一項之曝光裝置，其中，該照射面對該基準光之反射率為既定值以上。
  10. 如申請專利範圍第2至9項中任一項之曝光裝置，其中，該光學構件包含能使該基準光分岐成該複數個測量光之第2構件。
  11. 如申請專利範圍第2至10項中任一項之曝光裝置，其進一步具備可保持該光罩並移動之載台部；該光學構件係固定在該載台部。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之曝光裝置，其中，該光照射部包含分別照射該複數個測量光之複數個光源。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之曝光裝置，其中，該光照射部朝向該光罩之相對向之二個表面中之一側表面照射該複數個測量光；該感測器部檢測從該光罩之相對向之二個表面中之另一側表面傳遞而來之該複數個測量光之至少一部分。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之曝光裝置，其中，該光照射部朝向該光罩之相對向之二個表面中之一側表面照射該複數個測量光；該感測器部檢測從該光罩之相對向之二個表面中之該一側表面傳遞而來之該複數個測量光之至少一部分。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之曝光裝置，其中，包含該光照射部之照射光學系之光軸、與包含該感測器部之感測器光學系之光軸不 同。
  16. 如申請專利範圍第1至15項中任一項之曝光裝置，其進一步具備可保持該光罩移動之載台部；該感測器部係固定在該載台部。
  17. 如申請專利範圍第1至16項中任一項之曝光裝置，其中，該感測器部，藉由檢測該複數個測量光之至少一部分，取得關於該複數個測量光之至少一部分照射至該既定面產生之光斑之資訊。
  18. 如申請專利範圍第1至17項中任一項之曝光裝置，其中，在該既定面形成有沿著第1方向規則性排列之第3凹凸圖案；該光照射部對該第3凹凸圖案照射相對於該既定面之入射角度不同之複數個測量光。
  19. 如申請專利範圍第1至18項中任一項之曝光裝置，其進一步具備使該光照射部及該感測器部之至少一者移動之移動部。
  20. 一種曝光裝置，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，對該光罩之既定面照射測量光；感測器部，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分；以及移動部，使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之曝光裝置，其進一步具備可保持該光罩移動之載台部；該移動部使該光照射部及該感測器部之至少一者沿著與該圖案面平行 且與該載台部之移動方向交叉之方向移動。
  22. 如申請專利範圍第19至21項中任一項之曝光裝置，其進一步具備可保持該光罩移動之載台部；該移動部，以該光照射部照射該測量光之該既定面沿著與該圖案面平行且與該載台部之移動方向交叉之方向移動之方式，使該光照射部移動。
  23. 如申請專利範圍第19至22項中任一項之曝光裝置，其進一步具備可保持該光罩移動之載台部；該移動部，以該感測器部檢測之該測量光反射或散射之該既定面沿著與該圖案面平行且與該載台部之移動方向交叉之方向移動之方式，使該感測器部移動。
  24. 如申請專利範圍第19至22項中任一項之曝光裝置，其中，該移動部，根據該圖案面中形成有實際用在該曝光之一部分圖案之一部分圖案面在該圖案面內之位置，使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
  25. 如申請專利範圍第24項之曝光裝置，其中，該移動部，以該既定面包含在該一部分圖案面之方式，使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
  26. 如申請專利範圍第19至25項中任一項之曝光裝置，其具備分別檢測彼此在不同之該既定面反射或散射之測量光之複數個該感測器部；該移動部使該複數個感測器部之各個移動。
  27. 如申請專利範圍第1至25項中任一項之曝光裝置，其中，該光照射部，在與該光罩圖案正轉印至該物體之第1時序不同之第2時序，對該既定面照射該測量光； 該感測器部，在與該第1時序不同之第3時序，檢測該測量光之至少一部分。
  28. 一種曝光裝置，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於，具備：光照射部，在與該光罩圖案正轉印至該物體之第1時序不同之第2時序，對該光罩之既定面照射測量光；以及感測器部，在與該第1時序不同之第3時序，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分。
  29. 如申請專利範圍第27或28項之曝光裝置，其進一步具備可保持該物體移動之物體載台部；該第2時序及該第3時序之至少一者，包含該物體載台部保持之該物體被更換之時序之至少一部分。
  30. 如申請專利範圍第27至29項中任一項之曝光裝置，其中，該第2時序及該第3時序之至少一者，包含測量該曝光裝置之動作參數或狀態參數之時序之至少一部分。
  31. 如申請專利範圍第27至30項中任一項之曝光裝置，其中，該第2時序及該第3時序之至少一者包含該既定面位於該能量束之光路外之時序之至少一部分。
  32. 如申請專利範圍第27至31項中任一項之曝光裝置，其進一步具備使用形成在該光罩之光罩對準標記測量該光罩之位置之第1測量部；該第2時序及該第3時序之至少一者，包含使用該光罩對準標記由該第1測量部測量該光罩之位置之時序之至少一部分。
  33. 如申請專利範圍第27至32項中任一項之曝光裝置，其中，該第2時序之至少一部分與該第3時序之至少一部分重複。
  34. 如申請專利範圍第27至33項中任一項之曝光裝置，其進一步具備：光罩載台部，可保持該光罩移動；以及算出部，根據該感測器部檢測出且在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分，算出既定區域在該圖案面之變動量；在該光罩載台部設有形成有基準圖案之基準構件；該光照射部，在與該第1時序不同之第4時序，對該基準構件照射該測量光；該感測器部，在與該第1時序不同之第5時序，檢測在該基準構件反射或散射之該測量光之至少一部分；該算出部，根據該感測器部檢測出且在該基準構件反射或散射之該測量光之至少一部分，算出因該感測器部之偏差引起之該變動量之測量誤差。
  35. 如申請專利範圍第34項之曝光裝置，其進一步具備可保持該物體移動之物體載台部；該第4時序及該第5時序之至少一者，包含該物體載台部保持之該物體被更換之時序之至少一部分。
  36. 如申請專利範圍第34或35項之曝光裝置，其中，該第4時序及該第5時序之至少一者，包含測量該曝光裝置之動作參數或狀態參數之時序之至少一部分。
  37. 如申請專利範圍第34至36項中任一項之曝光裝置，其中，該第4時序及該第5時序之至少一者，包含該既定面位於該能量束之光路外之時 序之至少一部分。
  38. 如申請專利範圍第34至37項中任一項之曝光裝置，其進一步具備使用形成在該光罩之光罩對準標記測量該光罩之位置之測量部；該第4時序及該第5時序之至少一者包含該測量部使用該光罩對準標記測量該光罩之位置之時序之至少一部分。
  39. 一種曝光方法，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：對該光罩之既定面照射相對於該既定面之入射角度彼此不同之複數個測量光；檢測在該既定面反射或散射之該複數個測量光之至少一部分。
  40. 一種曝光方法，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：使用光照射部對該光罩之既定面照射測量光；使用感測器部檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分；使該光照射部及該感測器部之至少一者移動。
  41. 一種曝光方法，係將能量束照射至光罩以將形成在該光罩之圖案面之光罩圖案轉印至物體，其特徵在於：在與該光罩圖案正轉印至該物體之第1時序不同之第2時序，對該光罩之既定面照射測量光；在與該第1時序不同之第3時序，檢測在該既定面反射或散射之該測量光之至少一部分。
  42. 一種元件製造方法，藉由申請專利範圍第39至41項中任一項之曝 光方法將該光罩圖案轉印至感應基板；使轉印有該光罩圖案之該感應基板顯影。
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