[發明專利]曝光裝置及曝光方法

有效

• 申請號: 201510583920.5
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN105204303B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 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;G03F7/20
• 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,張華輝

本申請是申請號為200680024570.8的名稱為“面位置檢測裝置、曝光裝置及曝光方法”的發明專利申請的分案申請，原申請的申請日是2006年06月28日。

技術領域

本發明涉及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，提供一種曝光裝置及曝光方法，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，提供一種曝光裝置，利用通過投射光學系統投射圖案像，對襯底進行曝光。曝光裝置的特征在于包括：襯底夾具，保持襯底；檢測裝置，檢測出修正量，所述修正量是用來相對于投射光學系統將所述襯底的表面進行定位；及驅動裝置，基于修正量驅動襯底夾具。檢測裝置還包括：投射系統，通過第一反射面，從傾斜方向對襯底夾具上的襯底的表面投射光束；受光系統，包括第二反射面，接收被襯底的表面反射的光束；控制系統，基于受光系統的輸出，導出修正量；偏光變換構件，配置在光束的光路中從第一反射面到第二反射面的光路中，對通過第一反射面的光束的偏光成分的偏光方向，進行變換。偏光變換構件對光束的偏光成分的偏光方向進行變換，以使相對于第一反射面的P偏光成分變成相對于第二反射面的S偏光成分，而相對于第一反射面的S偏光成分變成相對于第二反射面的P偏光成分。

本發明的第二方式中，提供一種曝光方法，利用通過投射光學系統投射圖案像，對襯底進行曝光。所述曝光方法的特征在于包括：通過襯底夾具，保持襯底；檢測出修正量，所述修正量是用來相對于投射光學系統將襯底的表面進行定位；及基于修正量驅動襯底夾具。檢測修正量還包括：通過第一反射面，從傾斜方向對襯底夾具上的襯底的表面投射光束；通過第二反射面，對被襯底的表面反射的光束進行反射；基于經由第二反射面的光束的受光結果，導出修正量；及通過配置在光束的光路中從第一反射面到第二反射面的光路中的偏光變換構件，對光束的偏光成分的偏光方向進行變換，以使相對于第一反射面的P偏光成分變成相對于第二反射面的S偏光成分，而相對于第一反射面的S偏光成分變成相對于第二反射面的P偏光成分。

本發明的第三方式中，提供一種器件制造方法，制造具有電路圖案的器件。所述器件制造方法的特征在于：使用根據第一方式的曝光裝置，將與電路圖案對應的圖案像投射到襯底，并對襯底進行曝光；及對投射有圖案像的襯底進行顯影。