[發明專利]位置檢測裝置、曝光裝置及曝光方法

有效

• 申請號: 201310662906.5
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN103728849B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 日高康弘;長山匡
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G01B11/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司11019
• 代理人: 壽寧

本發明是申請號200680024570.8，發明名稱為“面位置檢測裝置、曝光裝置及曝光方法”的申請案的分案申請。

技術領域

本發明涉及位置檢測裝置、曝光裝置及曝光方法。本發明特別涉及在用于制造半導體元件、液晶顯示元件、攝像元件、薄膜磁頭等器件的光刻工序中為了將掩模圖案向感光性襯底上轉印而使用的投影曝光裝置中的感光性襯底的面位置的檢測。

背景技術

以往，作為適于投影曝光裝置的面位置檢測裝置，已知有本申請人的特開2001－296105號公報及與之對應的美國專利第6，897，462號公報(專利文獻1)中公開的傾斜入射型的面位置檢測裝置。在此種傾斜入射型的面位置檢測裝置中，為了在原理上提高受檢面的面位置的檢測精度，需要增大光束向受檢面的入射角(接近90°)。該情況下，為了避免受檢面對傾斜入射型的面位置檢測裝置的投射光學系統及聚光光學系統的構成及配置的制約，已提出如下方案，即，在投射光學系統的光路及聚光光學系統的光路中，分別配置具有相互平行的一對內面反射面的棱鏡，而使投射光學系統及聚光光學系統遠離受檢面(參照專利文獻1的圖7)。

專利文獻1：日本專利特開2001－296105號公報

然而，上述的專利文獻1的圖7中所公開的以往的面位置檢測裝置中，在投射側菱形棱鏡的相互平行的兩個內面反射面上全反射的光束中產生由偏光成分造成的相對的位置錯移，從而有可能無法在受檢面上形成清晰的圖案像。同樣，在由受檢面反射而在受光側菱形棱鏡的相互平行的兩個內面反射面上全反射的光束中，也會產生由偏光成分造成的相對的位置錯移，從而有可能使得圖案二次像變得更加不清晰。

另一方面，已知在將以往的面位置檢測裝置適用于對在曝光裝置中在表面涂布有抗蝕劑的晶片(感光性襯底)的面位置的檢測的情況下，對于特定的偏光成分的光的反射率會依賴于抗蝕劑層的厚度而變化。其結果是，以往的面位置檢測裝置中，由在穿過了菱形棱鏡的內面反射面的光束中產生的偏光成分所致的相對的位置錯移；和感光性襯底的抗蝕劑層的厚度所致的反射率的變化，而容易產生受檢面的面位置的檢測誤差。

發明內容

本發明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，提供一種位置檢測裝置，其可以在實質上不受在穿過了反射面的光束中產生的偏光成分所致的相對的位置錯移等的影響，高精度地檢測出受檢面的面位置。另外，本發明的目的在于，提供使用能夠高精度地檢測出受檢面的面位置的面位置檢測裝置，而能夠將掩模的圖案面與感光性襯底的被曝光面相對投影光學系統高精度地對準的曝光裝置及曝光方法以及器件制造方法。

為了解決上述問題，本發明的第一方式中，提供一種位置檢測裝置，具備從相對于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統，及基于利用上述受光系統的上述光束的受光結果，檢測出關于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測部，該位置檢測裝置還包括：配置在上述投射系統的光路，將上述光束反射的投射側反射面；及配置在上述投射系統的光路中上述投射側反射面的射出側的光路，將在上述投射側反射面反射的上述光束非偏光化的投射側偏光消除元件。上述投射系統通過上述投射側偏光消除元件將上述光束投射到上述受檢面。

本發明的第二方式中，提供一種位置檢測裝置，具備從相對于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束的投射系統、接收由上述受檢面反射的上述光束的受光系統，及基于利用上述受光系統的上述光束的受光結果，檢測出關于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置的檢測部，該位置檢測裝置還包括：配置在上述受光系統的光路，將由上述受檢面反射的上述光束非偏光化的受光側偏光消除元件；配置在上述受光系統中上述受光側反射面的射出側的光路，通過上述受光側偏光消除元件將上述光束反射的受光側反射面。

本發明的第三方式中，提供一種位置檢測方法，從相對于受檢面傾斜的方向向上述受檢面上投射光束、接收由上述受檢面反射的上述光束，及基于上述光束的受光結果，檢測出關于與上述受檢面交差的方向的上述受檢面的位置，該位置檢測方法還包括：以配置在上述光束的投射側的光路的投射側反射面，反射上述光束；將在上述投射側反射面反射的上述光束，利用配置在上述投射側反射面的射出側的光路的投射側偏光消除元件，進行非偏光化；通過上述投射側偏光消除元件將上述非偏光化的上述光束投射到上述受檢面。