专利名称：位置测量方法、曝光方法、曝光装置、及器件制造方法
技术领域：
本发明涉及一种位置测量方法，该位置测量方法通过观察系对形成于物体上的标记进行摄像，对该摄像信号进行信号处理，获得与标记的位置相关的位置信息；特别是涉及在半导体元件和液晶显示元件等器件的制造工序中使用的曝光方法和曝光装置。
背景技术：
在半导体元件和液晶显示元件等器件的制造工序中，一边进行程序处理一边在基板(晶片或玻璃板等)上按预定的位置关系重叠多层电路图案而形成。为此，当用曝光装置将第2层以后的电路图案曝光到基板上时，需要以高精度进行掩模(或网线板)的图案与已形成于基板上的图案的定位。
在基板和掩模上形成定位用的标记，获得与该标记的位置相关的位置信息，根据该位置信息进行上述定位。
作为相对标记的位置测量技术的一种方式，用照明光束照射基板和掩模上的标记，通过具有CCD摄像机等摄像装置的观察系对其光学像进行摄像，对该摄像信号进行信号处理，求出标记的位置信息。
在使用观察系的位置测量方法中，具有在摄像信号中包含由观察系产生的噪声的场合。在该场合，存在由包含于摄像信号中的噪声的影响产生测量误差的可能性。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种位置测量方法，该位置测量方法即使在摄像信号中包含噪声的场合，也可精度良好地测量标记的位置信息。
另外，本发明的目的在于提供一种可提高曝光精度的曝光方法和曝光装置。
另外，本发明的目的在于提供一种可提高图案精度的器件制造方法。
在本发明中，位置测量方法用照明光束照明形成于物体上的标记，通过观察系对从该标记发生的光束进行摄像，对该摄像信号进行信号处理，获得与上述标记的位置相关的位置信息；其中根据包含于摄像信号中的与包含光量依存成分的噪声相关的信息和摄像信号进行信号处理。
在该位置测量方法中，除了标记的摄像信号外，还根据与包含于该摄像信号中的噪声相关的信息进行信号处理，从而可在位置测量时修正噪声的影响。噪声由于包含光量依存成分，所以，通过修正该影响，可精度良好地获得标记的位置信息。
在该场合，通过在实施摄像信号的信号处理之前预先测量包含光量依存成分的噪声，从而可容易地修正摄像信号中的噪声的影响。
另外，通过相应于光量依存成分的随时间变化特性进行噪声的再测量，从而可时常正确地修正噪声的影响。
进行包含光量依存成分的噪声的测量时，例如用照明光束照射在物体上的与形成标记的标记区域不同的非标记区域，通过观察系对该非标记区域进行摄像而进行。
另外，在标记包含多个标记要素的场合，由照明光束照明该多个标记要素中的包含除测量对象外的标记要素的区域，从而可更正确地测量对位置测量产生影响的噪声的光量依存成分。
另外，通过测量对噪声产生影响的环境因素，根据其测量结果进行噪声的再测量，从而可进行长期稳定的位置测量。
包含光量依存成分的噪声例如由于从标记发生的光束通过观察系而发生。
作为观察系的噪声的发生原因，例如可列举出由反射镜和摄像元件的防护玻璃产生的干涉条纹或摄像元件的多个像素间的感度的偏差等。
另外，噪声除了光量依存成分外，有时还包含光量非依存成分。
对于该场合，在照明光束不由观察系观察的状态下实施摄像信号的信号处理之前预先测量包含于噪声的光量非依存成分即可。
在噪声包含光量依存成分和光量非依存成分的场合，通过使信号处理包含从摄像信号减去噪声的光量非依存成分的处理和相对摄像信号进行噪声的光量依存成分的减法运算或除法运算的处理，从而可良好地修正噪声相对摄像信号的影响。
或者，通过使信号处理包含相对从摄像信号减去噪声的光量非依存成分的处理结果进行从噪声的光量依存成分减去光量非依存成分后的处理结果的除法运算的处理，从而可良好地修正噪声对摄像信号的影响。
在本发明中，曝光方法将形成于掩模上的图案转印到基板上；其中用照明光束照明形成于掩模或基板上的标记，通过观察系对从该标记发生的光束进行摄像，根据观察系的摄像信号和包含于该摄像信号中的与包含光量依存成分的噪声相关的信息，对摄像信号进行信号处理，获得与标记的位置相关的位置信息，根据测量获得的位置信息，将标记或基板定位到曝光位置。
另外，在本发明中，曝光装置将形成于掩模上的图案转印到基板上；其中具有观察系、信号处理单元、定位单元；该观察系用照明光束照明物体，对从物体发生的光束进行摄像；该信号处理单元通过观察系对形成于掩模或基板上的标记进行摄像，对其摄像信号进行信号处理，获得与上述标记的位置相关的位置信息；该定位单元根据测量获得的位置信息，将标记或基板定位到曝光位置；信号处理单元根据包含于摄像信号的与包含光量依存成分的噪声相关的信息和摄像信息进行信号处理。
按照该曝光方法和曝光装置，可精度良好地测量标记的位置信息，所以，可提高曝光精度。
另外，本发明的器件制造方法包含使用上述曝光方法或上述曝光装置将形成于掩模上的器件图案转印到基板上的工序。
按照该器件制造方法，曝光精度高，可提高图案精度。
图1为示意地示出半导体器件制造用的缩小投影型曝光装置的构成的图。
图2为示出网线板定位显微镜的构成的图。
图3为示出网线板标记的构成例的图。
图4为示出晶片基准标记的构成例的图。
图5为示出同时在观察用摄像机的受光面成像的网线板标记和晶片基准标记的像及其摄像信号(光电变换信号)的图。
图6为示出标记的位置测量动作的顺序的一例的流程图。
图7A为用于说明包含于摄像信号中的噪声对标记的位置测量产生的影响的图。
图7B为用于说明包含于摄像信号中的噪声对标记的位置测量产生的影响的图。
图8A为示出由观察摄像机观察标记(网线板标记和晶片基准标记)时的摄像信号(光电变换信号)的图。
图8B为示出测量包含于图8A所示摄像信号的噪声的光量非依存成分时的信号波形数据的图。
图8C为示出测量包含于图8A所示摄像信号的噪声的光量依存成分时的信号波形数据的图。
图9为示出相对图8A所示摄像信号根据预定的算法进行信号处理的波形数据的图。
图10为示出相对图8A所示摄像信号根据预定的算法进行信号处理的波形数据的图。
图11为示出相对图8A所示摄像信号根据预定的算法进行信号处理的波形数据的图。
图12为示出标记的位置测量动作的另一实施形式的例子的图。
图13为示出标记位置测量动作的别的实施形式的例子的图。
图14为使用本发明一实施形式的曝光装置的微型器件的生产的流程图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施形式。
图1为示意地示出较好地适用于本发明的半导体器件制造用的缩小投影型曝光装置10的构成的图。该投影曝光装置10为分步扫描方式的扫描型曝光装置，即所谓的分步扫描器，该曝光装置使作为掩模的网线板R和作为基板的晶片W朝1维方向同步移动，将形成于网线板R的电路图案转印到晶片W上的各照射区域。
投影曝光装置10具有包含光源12的照明系11、保持网线板R的网线板台RST、将形成于网线板R的图案的像投影到晶片W上的投影光学系PL、作为保持晶片W的基板台的晶片台WST、作为1对的观察单元的网线板定位显微镜22A、22B、晶片定位传感器27、主焦点检测系60a、60b、及控制系等。
照明系11除了例如包含由受激准分子激光器构成的光源12、光束整形用透镜、及光学积分器(蝇眼透镜)等的照度均匀化光学系16外，还包含照明系开口光阑板(转换器)18、中继光学系20、图中未示出的网线板挡板、折曲反射镜37、及图中未示出的聚光透镜系等。下面根据其作用说明照明系11的各构成。相对从光源12射出的照明光束IL(受激准分子激光(KrF、ArF)等)，由照度均匀化光学系16进行光束的均匀化和斑点的减少等。光源12的激光脉冲的发光由后述的主控制装置13控制。作为光源12，也可使用超高压水银灯。在该场合，将g线、i线等紫外区域的辉线作为照明光束使用，图中未示出的快门的开闭由主控制装置13进行控制。
在照度均匀化光学系16的出口部分配置由圆板状构件构成的照明系开口光阑板18，在该照明系开口光阑板18按大体相等角度间隔例如配置由通常的圆形开口构成的开口光阑，由小的圆形开口构成、用于减小作为相关系数的σ值的开口光阑，环带照明用的呈环带的开口光阑，及用于变形光源法的使多个开口偏心地配置的变形开口光阑(都省略图示)等。该照明系开口光阑板18由通过主控制装置13控制的电动机等驱动系24回转驱动，这样，任一个开口光阑选择地配置到照明光束IL的光路上。
在照明系开口光阑板18后方的照明光束IL的光路上通过图中未示出的挡板配置中继光学系20。挡板的设置面处于与网线板R共轭关系。在中继光学系20后方的照明光束IL的光路上配置朝网线板R反射通过该中继光学系20的照明光束IL的折曲反射镜37，在折曲反射镜37后方的照明光束IL的光路上配置图中未示出的聚光透镜。照明光束IL通过中继光学系20时，由图中未示出的挡板规定(限制)网线板R的照明区域后，由反射镜37朝垂直下方折曲，通过图中未示出的聚光透镜按均匀的照度照明网线板R的上述照明区域内的图案区域PA。
网线板R在网线板台RST上通过图中未示出的真空夹被吸附保持。网线板台RST可在水平面(XY平面)内进行2维移动，使网线板R的图案区域PA的中心点与光轴AX一致地定位。这样的网线板台RST的定位动作通过由主控制装置13控制图中未示出的驱动系而进行。关于用于网线板R的初期设定的网线板定位将在后面详细说明。另外，网线板R由图中未示出的网线板交换装置适当交换而使用。
投影光学系PL由成为两侧的远心的光学配置地配置的具有相同的Z轴方向的光轴AX的多个透镜元件构成。另外，该投影光学系PL的投影倍率例如为1/4或1/5。为此，如上述那样，当由照明光束IL照明网线板R上的照射区域时，形成于网线板R的图案面的图案由投影光学系PL缩小投影到在表面涂覆了抗蚀剂(感光材料)的晶片W上，在晶片W的1个照明区域转印网线板R的电路图案的缩小图像。
晶片台WST载置到配置于投影光学系PL下方的底板(台底板BS)上。该晶片台WST由实际上可在水平面(XY面)内进行2维移动的XY台和搭载于该XY台上可朝光轴方向(Z方向)微动的Z台等构成，但在图1中，代表性地将其作为晶片台WST示出。在以下说明中，该晶片台WST由驱动系25沿台底板BS的上面朝XY2维方向受到驱动，同时，在微小范围(例如100μm左右)内沿光轴AX方向也受到驱动。台底板BS的表面平坦地加工，而且由低反射率的物质(黑铬等)均匀地进行电镀加工。
另外，在晶片台WST上通过晶片支架52由真空吸附等保持晶片W。晶片台WST的2维的位置通过固定于晶片台WST上的移动镜53由激光干涉仪56时常按预定的分辨能力(例如1nm左右)检测。该激光干涉仪56的输出提供给主控制装置13，根据该信息，由主控制装置13控制驱动系25。当结束网线板R的图案相对晶片W上的1个照射区域的转印曝光(扫描曝光)时，由这样的闭环的控制系例如依晶片台WST步进到相对下一照射的曝光开始位置。另外，当相对所有照射位置的曝光结束时，晶片W由图中未示出的晶片交换装置与其它晶片W交换。晶片交换装置具有配置到晶片台WST外的位置进行晶片W的转移的晶片装载机等晶片输送系。
另外，晶片W面的Z方向的位置由主焦点检测系测量。作为主焦点检测系，使用由照射光学系60a和受光光学系60b构成的斜入射光式的焦点检测系，将来自受光光学系60b的信号供给到主控制装置13；该照射光学系60a从相对光轴AX倾斜的方向朝投影光学系PL的成像面照射用于形成针孔或狭缝的像的成像光束或平行光束，该受光光学系60b接受成像光束或平行光束在晶片W表面(或后述的基准板WFB表面)的反射光束。在主控制装置13，根据来自受光光学系60b的信号，时常使晶片W的面来到投影光学系PL的最佳成像面地通过驱动系25控制晶片W的Z位置。
控制系主要由主控制装置13构成。主控制装置13由包括CPU(中央运算处理装置)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等构成的所谓微机构成，可准确地进行曝光动作地统一控制网线板R与晶片W的定位、晶片W的步进、曝光定时等。另外，主控制装置13除了进行网线板定位显微镜22A、22B的焦点位置的调整外，还统一控制装置整体。
下面详细说明晶片定位传感器27和网线板定位显微镜22A、22B。
作为晶片定位传感器27，使用例如在日本特开平4-65603号公报等公开的图像处理方式的成像式传感器，该传感器具有成为检测基准的标识，以该标识为基准检测标记的位置。在晶片台WST上设置基准板WFB，该基准板WFB形成用于后述的网线板定位和基线测量的晶片基准标记WFM1、WFM2及WFM3等各种基准标记。该基准板WFB的表面位置(Z方向的位置)与晶片W的表面位置大体相同。晶片定位传感器27检测该基准板WFB上的晶片基准标记WFM和晶片W上的晶片定位标记的位置，将其检测结果供给到主控制装置13。作为晶片定位传感器，例如也可使用由日本特开平10-141915号公报等公开的激光扫描式传感器和激光干涉式传感器等其它方式的传感器。
网线板定位显微镜22A、22B分别包括将检测用照明引导至网线板R的定位照明系、用于较粗地实施检测的查找观察系、及实施较精密的检测的细微观察系等。
图2代表性地示出网线板定位显微镜22A的构成。另一方的网线板定位显微镜22B也具有同样的构成和功能，所以，在这里省略其说明。
在图2中，定位照明系使用曝光光(照明光束IL；参照图1)作为检测用照明，由反射镜等使该曝光光(照明光束IL)的一部分分支后，使用光纤引导至网线板定位显微镜22A内，进一步将该光束引导至网线板R上。更具体地说，定位照明系包含可动反射镜82、聚光透镜83、成像透镜84、偏向反射镜85等，由半透半反射镜86连接到细微观察系和查找观察系。
可动反射镜82为用于切换照明光束IL的光路的反射镜，可在不反射照明光束IL的第1位置与反射照明光束IL的第2位置间移动。当可动反射镜82处于第1位置时，可获得晶片曝光用的光路，当可动反射镜82处于第2位置时，可获得定位用的光路。可动反射镜82的位置由主控制装置13选择。
另外，落斜反射镜30A可沿图2中的箭头A-A′的方向在照明位置与退避位置之间自由移动地配置。主控制装置13在使用网线板定位显微镜22A、22B进行定位时，通过图中未示出的驱动系沿箭头A方向驱动落斜反射镜30A，定位到图2所照明位置，当定位结束时，通过图中未示出的驱动系朝箭头A′方向驱动落斜反射镜30A，使其退避到预定的退避位置，以在曝光时不成为障碍。
由定位照明系引导的照明光束通过落斜反射镜30A照明网线板标记RM1，同时，通过网线板R和投影光学系PL照明基准板WFB上的晶片基准标记WFM1。来自网线板标记RM1和晶片基准标记WFM1的反射光束分别由落斜反射镜30A反射，其反射光束入射到查找观察系和细微观察系。
查找观察系包含查找光学系和查找观察用摄像机76；该查找光学系包含落斜反射镜30A、第1物镜72、半透半反射镜73、偏向反射镜74、及第2物镜75等；细微观察系包含细微光学系和细微观察用摄像机78；该细微光学系包含落斜反射镜30A、第1物镜72、第2物镜77等。作为查找观察用摄像机76和细微观察用摄像机78，在本实施形式中，分别使用CCD等摄像元件。另外，作为查找观察用摄像机76，使用低感度的摄像机，作为细微观察用摄像机78，使用高感度的摄像机。另外，在查找光学系中，使放大倍率低、数值孔径(N.A.)较小地设定，在细微光学系中，使放大倍率高、数值孔径(N.A.)较大地设定。查找观察用摄像机76和细微观察用摄像机78的摄像信号(光电变换信号)供给到主控制装置13。
在具有上述构成的本实施形式的投影曝光装置10中，当进行网线板R的定位时，由主控制装置13将可动反射镜82设定到第2位置，通过定位照明系照明网线板R的网线板标记RM1。在网线板R和基准板WFB的反射光束通过查找光学系入射到查找观察用摄像机76，网线板标记RM1和晶片基准标记WFM1的像同时成到查找观察用摄像机76的受光面。另外，在网线板R和基准板WFB的反射光束通过细微光学系入射到细微观察用摄像机78，网线板标记RM和晶片基准标记WFM1的像同时成到细微观察用摄像机78的受光面。
图3示出网线板标记RM1、RM2的构成的例，图4示出晶片基准标记WFM1、WFM2、及WFM3的构成的例子。这些网线板标记RM和晶片基准标记WFM的具体的形状不特别限定，但最好如该图所示那样为可检测2维方向的位置偏移量的那样的2维标记。
网线板标记RM1、RM2(以下根据需要总称为网线板标记RM)设到配置于网线板R下方的面的图案区域的外侧，例如由图案生成器和EB曝光装置这样的装置根据设计数据转印到作为网线板R的母材的玻璃板上，作为由铬构成的挡光部形成为预定的形状。在图3所示例子，网线板标记RM1、RM2分别组合十字状的标记要素和矩形的标记要素而构成。
晶片基准标记WFM1、WFM2、及WFM3(以下根据需要总称为晶片基准标记WFM)在由玻璃形成的基底区域上由铬排列标记要素而构成。在图4所示例子中，晶片基准标记WFM1、WFM2、及WFM3分别包含沿Y轴方向延伸的直线状的线图案朝X轴方向周期地排列的标记要素和沿X轴方向延伸的直线状的线图案沿Y轴方向周期地排列的标记要素。作为晶片基准标记WFM，也可在由铬形成的基底区域上用玻璃形成标记要素。另外，在本实施形式中，将形成晶片基准标记WFM1、WFM2、及WFM3的基准板WFB设于晶片台WST(参照图1)上，但该基准板WFB如在台底板BS上，则也可处于其它位置(例如晶片支架52上和移动镜53上等)。
图5为示出同时在查找观察用摄像机76或细微观察用摄像机78的受光面成像的网线板标记RM和晶片基准标记WFM的像及由细微观察用摄像机78摄像获得的摄像信号(光电变换信号)的图。细微观察用摄像机78分别具有X轴和Y轴用的摄像机，X轴和Y轴用的摄像机分别对预先限定的摄像区域PFx、PFy内的像进行摄像。在本实施形式中，如上述那样，网线板标记RM和晶片基准标记WFM的各标记要素由铬形成，所以，由该标记要素反射的光束的强度较强，结果，在与这些标记要素对应的部分获得信号强度(Vx、Vy)成为凸形的信号波形数据。
网线板定位显微镜22A、22B各自的查找观察用摄像机76或细微观察用摄像机78分别对网线板标记RM的像和晶片基准标记WFM的像进行摄像时，沿2维方向检测光电变换信号，供给到主控制装置13。主控制装置13根据预定的算法计算这些网线板标记RM与晶片基准标记WFM的相对位置关系时，根据其计算结果调整网线板R的位置和姿势(网线板定位)。另外，在网线板定位中，根据查找观察系的观察结果较粗地对网线板R进行定位后，根据细微观察系的观察结果进行精密的网线板R的定位。
图6为示出伴随着网线板定位的标记的位置测量动作特别是伴随着使用上述细微观察系的网线板的定位处理(细微定位处理)的标记的位置测量动作的顺序的一例的流程图。
在本实施形式的位置测量动作中，对实际对标记进行摄像获得的信号进行信号处理之前，预先测量包含于该信号的噪声，将该测量结果用于信号处理。下面，参照图6说明伴随着细微定位处理的标记的位置测量动作。
在该场合，作为前提，通过图中未示出的网线板交换装置搭载于网线板台RST上后，预先通过使用查找观察系的查找定位处理进行网线板R的的较粗的定位。
首先，在主控制装置13中，测量包含于网线板定位显微镜22A、22B的摄像信号的噪声的光量依存成分(步骤100)。噪声的光量非依存成分的测量在不由网线板定位显微镜22A、22B观察照明光束的状态下进行。具体地说，在主控制装置13中，使网线板定位显微镜22A、22B的可动反射镜82处于第1位置，在不对网线板标记RM1、RM2进行照明的状态下获得细微观察用摄像机78的信号。为了获得不能观察照明光束的状态，不限于控制上述可动反射镜82的方法，也可由其它手段挡住照明光束的光路，或控制光源的输出。
通过在不由网线板定位显微镜22A、22B(细微观察用摄像机78)观察照明光束的状态下获得观察用摄像机78的信号，可测量网线板定位显微镜22A、22B的噪声的光量非依存成分。该噪声成分主要为细微观察用摄像机78的暗电流成分。在主控制装置13中，当测量上述的噪声的光量非依存成分时，记忆其信息。
然后，在主控制装置13中，测量包含于网线板定位显微镜22A、22B的摄像信号的噪声的光量依存成分(步骤101)。噪声的光量依存成分的测量通过在网线板R和基准板WFB上分别用照明光束照明与形成网线板标记RM和晶片基准标记WFM的标记区域不同的非标记区域并通过网线板定位显微镜22A、22B对该非标记区域进行摄像而进行。更为具体地说，在主控制装置13中，根据预先确定的设计值使上述非标记区域位于网线板定位显微镜22A、22B的观察位置地通过驱动系使网线板台RST和晶片台WST移动，使用网线板定位显微镜22A、22B观察网线板R和基准板WFB上的非标记区域。
上述非标记区域由与形成网线板标记RM和晶片基准标记WFM的各标记图案的各基底区域相同的材质构成。通过获取观察从该非标记区域发生的光束的信号，从而可测量网线板定位显微镜22A、22B的噪声的光量依存成分。该噪声成分由于光束通过网线板定位显微镜22A、22B而引起，作为其发生的原因，例如可列举出观察用摄像机76、78的防护玻璃和半透半反射镜73、86产生的干涉条纹或观察用摄像机76、78的多个像素间的感度偏差等。这样的噪声成分大体与通过网线板定位显微镜22A、22B的光束的光量成比例地变化，存在随光束的光量增大而增大的倾向。在主控制装置13中，当测量上述噪声的光量依存成分时，记忆其信息。
测量上述噪声(光量非依存成分、光量依存成分)的定时如在对标记摄像信号进行信号处理之前，则可按任意的定时实施。例如，可对各预定的期间实施，也可在装置起动时实施。或者，也可测量对上述噪声产生影响的环境因素，根据其测量结果决定噪声的测量定时。在该场合，作为对噪声施加影响的环境因素的例子，具有气氛温度、气压、装置温度等。例如，上述暗电流成分(光量非依存成分)存在相应于温度产生变化的倾向，所以，可使用温度传感器定期地测量观察用摄像机(摄像元件)的温度或其周边温度，在温度变化超过预定的容许值的场合，也可再测量噪声的光量非依存成分。同样，例如上述观察用摄像机的玻璃挡板和半透半反射镜相应于温度和气体稍变形，与此相随，存在噪声的光量依存成分变化的可能性。为此，在定期地测量这些物体的温度或其周边温度、温度变化超过预定的容许值的场合，也可再测量噪声的光量依存成分。这样，通过根据对噪声产生影响的环境因素的测量结果进行噪声的再检测，从而可进行长期稳定的位置测量。光量非依存成分不一定非要先测量，也可先测量光量依存成分。
另外，也可相应于光量依存成分的随时间变化特性再测量噪声。即，在光量依存成分具有随时间变化特性的场合，该随时间变化量成为误差，但如按照相对随时间变化充分小的时间间隔再测量噪声，则可消除随时间变化量的误差。如在光量依存成分中没有随时间变化，则也可继续地使用一度测量的结果。
另外，也可反复多次进行上述噪声(光量非依存成分、光量依存成分)的测量，使用该多次的测量结果进行信号处理。即，在进行噪声的测量时，存在包含电气系的随机噪声等不由网线板定位显微镜直接引起的其它因素产生的噪声的可能性。因此，反复多次进行上述噪声(光量非依存成分、光量依存成分)的测量，例如使该多次的测量结果进行平均化，从而减轻噪声的测量误差。
然后，在主控制装置13中，实际地观察标记，获得其摄像信号(步骤102)。即，在主控制装置13中，根据预先设定的设计值，使基准板WFB上的晶片基准标记WFM1、WFM2的中心点处于投影光学系PL的光轴AX上地监视激光干涉仪56的输出，使晶片台WST移动。接着，在主控制装置13中，使用网线板定位显微镜22A、22B将照明光束引导到网线板R，并同时观察网线板R上的网线板标记RM1、RM2和基准板WFB上的晶片基准标记WFM1、WFM2。
然后，在主控制装置13，根据同时观察网线板标记RM1、RM2和晶片基准标记WFM1、WFM2的结果和上述噪声的测量结果按预定的算法进行信号处理，测量两标记RM1、WFM1的相对位置关系和两标记RM2、WFM2的相对的位置关系(步骤103)。在本实施形式中，通过在位置计算用的信号处理中使用噪声的测量结果，可提高测量精度。
图7A和图7B为用于说明包含于摄像信号的噪声对标记的位置测量产生的影响的图。
图7A示出不包含噪声的理想的标记的信号波形。当测量标记的位置时，例如根据摄像信号的标记顶上部T的强度和图中标记顶上部T左侧的基部B1求出标记的信号波形的振幅，根据其振幅决定限幅电平SL1。另外，根据摄像信号的标记顶上部T的强度和图中标记顶上部T右侧的基部B2求出标记的信号波形的振幅，根据该振幅决定限幅电平SL2。然后，求出图中标记顶上部T左侧的信号波形与限幅电平SL1的交点a1，求出图中标记顶上部T右侧的信号波形与限幅电平SL2的交点a2，以这些交点a1与a2的中点c为标记的中心。根据网线板标记中心位置与晶片基准标记的中心位置可求出两标记的相对位置关系。
而在如图7B所示那样在摄像信号中包含噪声N的场合，噪声N的影响使图中标记顶上部T左侧的基部变化(B1→B1′)，为此，限幅电平变化(SL1→SL1′)，图中标记顶上部T左侧的信号波形与限幅电平SL1′的交点也变化(a1→a1′)，所以，交点间的中点也从a1与a2的中心c变化到a1′与a2的中点c′，产生测量误差。因此，通过从实际观察标记时的摄像信号(光电变换信号)除去或减轻包含于该摄像信号中的噪声，从而可抑制这样的测量误差的发生，可实现测量精度的提高。求出上述标记的中心位置的方法为一例，本发明不限于此。
信号处理的算法相应于包含于摄像信号的噪声成分的大小和程度决定即可。通过进行从摄像信号减去噪声的光量非依存成分的处理，可除去或减轻观察用摄像机78的暗电流成分等的噪声的光量非依存成分的影响。另外，通过相对摄像信号进行噪声的光量依存成分的减法运算或除法运算的处理，可消除或减轻光束的干涉和摄像元件的多个像素间的感度偏差等噪声的光量依存成分的影响。而且，噪声的光量依存成分与摄像用光束的光量大体成比例地变化，所以，通过相对摄像信号用噪声的光量依存成分进行除法运算处理，从而与减法运算处理的场合相比，可更正确地修正噪声的光量依存成分的影响。
通过以上说明的一连串的位置测量动作，即使在噪声包含于摄像信号的场合，也可修正该噪声的影响，以良好精度测量网线板标记与晶片基准标记的相关位置关系。
作为网线板R的初期设定，根据上述相对的位置关系的测量结果，可确定网线板R相对投影光学系PL的位置，即进行网线板定位。
另外，在该相对位置测量的同时，使用晶片定位传感器27观察基准板WFB上的晶片基准标记WFM3，测量晶片基准标记WFM3与晶片定位传感器27的标识的相对位置关系，即计算出基线量。即，基准板WFB上的晶片基准标记WFM1、WFM2、及WFM3分别形成到与预定的设计上的与位置关系对应的位置，所以，可根据设计上的配置信息与由上述动作求出的相对位置关系网线板R的图案的投影位置与晶片定位传感器27的标识的相对距离(基线量)。
在上述网线板定位和基线测量后，在主控制装置13，使用晶片定位传感器27依次测量附设于晶片W上的多个照射区域的晶片定位标记的位置，由所谓的EGA(增强型整体定位)的手法求出晶片W上的所有照射区域排列数据。然后，根据该排列数据依次将晶片W上的照射区域定位于投影光学系PL的正下方(曝光位置)，同时，控制光源12的激光发光，即按分步重复方式进行曝光。关于EGA等，已由日本特开昭61-44429号公报等公开，所以，在这里省略说明。
下面，根据在上述实施形式中说明的标记的位置测量动作说明进行标记的摄像信号的信号处理的实施例。
图8A示出用观察摄像机观察标记(网线板标记和晶片基准标记)时的摄像信号(光电变换信号)，图8B示出测量包含于该摄像信号中的噪声的光量非依存成分时的信号波形数据，图8C示出测量噪声的光量依存成分时的信号波形数据。另外，图9～图11为示出相对图8A所示摄像信号根据预定的算法进行信号处理的波形数据。
在以下的说明中，标记的信号波形数据(标记的摄像信号)为Dm，示出噪声的光量非依存成分的信号波形数据为Dnb，示出噪声的光量依存成分的信号波形数据为Dna，信号处理后的信号波形数据为D。
(实施例1)图9示出进行上述式(1)所示信号处理的波形数据。
D＝(Dm-Dnb)/(Dna-Dnb) …(1)即，在该例中，作为噪声修正用的算法，相对从标记的信号波形数据(Dm)减去噪声的光量非依存成分的信号波形数据(Dnb)的处理结果，用从噪声的光量依存成分的信号波形数据(Dna)减去光量非依存成分的信号波形数据(Dnb)的处理结果进行除法运算处理。结果，噪声相对标记的摄像信号的影响良好地得到修正。
(实施例2)图10示出进行下述式(2)所示信号处理的波形数据。
D＝(Dm-Dnb) …(2)即，在本例中，作为噪声修正用的算法，进行从标记的信号波形数据(Dm)减去噪声的光量非依存成分的处理。结果，可良好地修正噪声(光量非依存成分)相对标记的摄像信号的影响。本例可较好地适用于包含于噪声的光量非依存成分较多、光量依存成分较少的场合。在本例中，与上述式(1)所示处理算法相比可由简单的运算处理完成，所以，可获得高的产量。
(实施例3)图11示出进行上述式子(3)所示信号处理的波形数据。
D＝(Dm-Dna) …(3)即，在该例中，作为噪声修正用的算法，进行从标记的信号波形数据(Dm)减去噪声的光量依存成分的处理。结果，可良好地修正噪声(光量非依存成分)相对标记的摄像信号的影响。本例适合包含于噪声中的光量依存成分较多、光量非依存成分较少的场合。在本例中，与上述式(1)所示处理算法相比可由简易的运算处理完成，所以，可获得高的处理量。
这样，在哪个实施例中都可良好地修正噪声相对标记的摄像信号的影响。为此，通过使用该处理波形数据，可提高标记的位置测量精度，可按良好的精度进行曝光处理。
噪声修正用的算法不限于上述式(1)～(3)。例如也可如下述式(4)那样进行信号处理。
D＝(Dm/Dna) …(4)即，作为噪声修正用的算法，也可相对标记的信号波形数据(Dm)用噪声的光量依存成分进行除法处理。
图12示出标记的位置测量动作的另一实施形式的例子。
在本实施形式中，当测量噪声的光量依存成分时，不观察在上述实施形式中所示非标记区域，而是用照明光束照明包含于标记的多个标记要素中的除测量对象外的标记要素，根据其观察结果测量噪声的光量依存成分。
即，如图12所示那样，当测量X轴方向的位置时，照明仅包含成为非测量对象的沿X轴方向延伸的标记要素Mx1的观察区域PFx，根据其观察结果测量噪声的光量依存成分。另外，当测量Y轴方向的位置时，照明仅包含成为非测量对象的沿Y轴方向延伸的标记要素My1的观察区域PFy，根据其观察结果测量噪声的光量依存成分。然后，使用该噪声成分的测量结果测量标记的X轴方向、Y轴方向的各位置信息。在噪声存在非测量方向的场所依存性的场合，仅观察非标记区域时，存在不能测量由非测量对象的标记要素反射的光束产生的噪声的可能性。而通过在尽可能接近实际的标记测量的状态下测量噪声成分，从而可在位置测量中更正确地反映噪声的影响。
可是，近年来，随着集成电路的高密度集成化即电路图案的微细化，对掩模技术的要求提高，使用了具有各种特性的掩模。
为此，对于有些掩模，有时从掩模标记发生的光束的强度减弱，不能按足够的反差观察掩模标记的图像。例如，被称为高反射网线板的网线板(掩模)的掩模标记相对一般的照明光束的反射率高，按较高的反差观察掩模标记，而被称为低反射网线板或半色调网线板的网线板(掩模)由于掩模标记相对上述照明光束的反射率低，所以，即使想使用来自掩模标记的反射光束观察掩模标记，其反射光束的强度也较弱，存在按低反差观察掩模标记的倾向。当观察到的掩模标记的反差较低时，存在可能导致标记位置的测量精度下降的可能性。另外，即使在调节观察系的焦点状态时，也易于产生误差。
关于该问题，本申请人在前面提出的专利申请的日本特愿平2000-375798号中提出解决该问题的发明。
在记载于上述专利申请的发明(以下称先有发明)中，作为上述图4所示晶片基准标记，使用图13所示那样的晶片基准标记WFM11、12、13。晶片基准标记WFM11、12、13包含相对上述照明光束IL的反射率特性相互不同的多个标记。具体地说，晶片基准标记WFM11、12、13包括在由玻璃形成的基底区域上由铬形成标记图案MPa的第1基准标记FMa和在由铬形成的基底区域上由玻璃形成标记图案MPb的第2基准标记FMb。标记图案MPa与标记图案MPb虽然如上述那样材质不同，但形成相同的形状，在预定的方向(例如Y方向)相互隔开预定距离地配置到基准板WFB′上。当进行上述网线板定位和基线的测量时，选择性地将这些多个基准标记FMa、FMb中的任一个定位到网线板定位显微镜22A、22B的观察视野内进行观察。
下面，说明上述先有发明的重合曝光时的动作，特别是伴随着基线测量的动作。
在该场合，作为前提，在网线板台RST上载置网线板R，在晶片W上由此前的工序已形成图案，与该图案一起还形成图中未示出的晶片定位标记。
首先，在主控制装置13中，根据预定的设计值使落斜反射镜30A、30B移动，将网线板R上的网线板标记RM1、RM2定位到其观察视野内。
另外，在主控制装置13中，根据预先设定的设计值，使基准板WFB上的晶片基准标记WFM11、12、13的中心点位于投影光学系PL的光轴AX上地一边监视激光干涉仪56的输出一边使晶片台WST移动。此时，在主控制装置13中，根据网线板R相对照明光束IL(作为检测用照明的曝光光)的网线板R的反射率特性，通过驱动系25选择性地将包含于各晶片基准标记WFM11、12、13的多个基准标记FMa、FMb(参照图13)中的任一个定位于网线板定位显微镜22A、22B的观察视野内。
具体地说，例如在高反射网线板(例如标记的反射率为30％左右)等载置于网线板台RST的网线板R上的网线板标记RM1、RM2的反射率为预定的反射率或其以上的场合，驱动系25使晶片台WST移动，将多个基准标记FMa、FMb中的第1基准标记FMa选择性地定位到其观察视野内。相反，在例如低反射网线板(例如标记的反射率为5～10％左右)和半色调网线板(例如标记的反射率为5～10％左右)等载置于网线板台RST的网线板R的网线板标记RM1、RM2的反射率比预定的反射率小的场合，驱动系25选择性地将第2基准标记FMb定位于其观察视野内。成为选择基准的反射率在同时观察网线板标记和晶片基准标记时，网线板标记的反差增大地设定。另外，关于反射率特性等网线板固有的特性的信息对应于各网线板预先记忆于主控制装置13。
另外，使用网线板定位显微镜22A、22B将照明光束IL引导至网线板R上，同时，同时观察网线板R上的网线板标记RM1、RM2及基准板WFB上的晶片基准标记WFM11、12、13。此时，在网线板R上的网线板标记RM1、RM2的反射率高、第1基准标记FMa配置于网线板定位显微镜22A、22B的观察视野内的场合，作为反射光束，从网线板标记RM1、RM2发生较强的光束，同时，从第1基准标记FMa的玻璃的基底区域发生强度较弱的光束。为此，从网线板标记RM1、RM2发生的光束看上去较亮，从晶片基准标记WFM1、WFM2的基底区域发生的光束看上去比网线板标记RM1、RM2暗。这样，按较高的反差观察到网线板标记RM1、RM2。相反，在网线板R上的网线板标记RM1、RM2的反射率较低、第2基准标记FMb配置到网线板定位显微镜22A、22B的观察视野内的场合，虽然从网线板标记RM1、RM2发生的反射光束的强度较弱，但从第2基准标记FMb的铬的基底区域发生较强的光束。为此，从网线板标记RM1、RM2发生的光束看上去较暗，从晶片基准标记WFM1、WFM2的基底区域发生的光束看上去比网线板标记RM1、RM2亮。即，在该场合也可按较高的反差观察到网线板标记RM1、RM2。
即使在如以上说明的那样的先有发明中，也最好适用本发明。即，预先测量噪声相对图13的第1基准标记FMa的光量依存成分和噪声相对第2基准标记FMb的光量依存成分双方，相应于选择第1基准标记FMa与第2基准标记FMb中的哪一个，选择地使用预先存储的2种噪声的光量依存成分修正信号即可。
另外，在实际的装置中，存在使用包含图13那样的第1基准标记FMa和第2基准标记FMb的晶片基准标记WFM11、12、13中的多个进行测量的场合，但此时存在标记的制造误差对测量结果产生影响的可能性。下面，为了使说明简洁，例如将“晶片基准标记WFM11的第1基准标记FMa”记为“FM11a”。
例如，在FM11a、FM12a、FM13a的相对位置关系与FM11b、FM12b、FM13b的相对位置关系因为标记制造误差而不一致的场合，根据使用具有玻璃的基底区域的标记FMa进行测量还是使用具有铬的基底区域的标记FMb进行测量，测量结果存在差别。
为了应对该问题，将FM11a、FM12a、FM13a的相对位置关系与FM11b、FM12b、FM13b的相对位置关系之间的差作为补偿值存储下来，根据使用玻璃基底标记FMa测量还是使用铬的基底标记FMb测量，将该补偿值加到位置测量结果即可。
另外，不仅玻璃基底标记间的相对位置关系(FM11a、FM12a、FM13a的相对位置关系)与铬基底标记间的相对位置关系(FM11b、FM12b、FM13b的相对位置关系)间的制造误差，而且玻璃基底标记内的制造误差即FM11a、FM12a、FM13a的标记自身的制造误差也对定位测量结果产生影响。
例如，虽然在图13中示出4个标记图案MPa，但存在相面对的2个标记图案MPa的间隔对于晶片基准标记WFM11的FMa与晶片基准标记WFM12的FMa由于制造误差的影响而使得间隔不同的场合。为此，根据使用晶片基准标记WFM11、12、13中的哪一个进行测量，在测量结果中差别。
为了处理该问题，预先测量并存储晶片基准标记WFM11的FMa、晶片基准标记WFM12的FMa、晶片基准标记WFM13的FMa、各标记图案间的距离，根据使用哪一个标记，最好使用预先存储的标记图案间的距离信息修正测量结果。关于铬基底标记内的制造误差，最好也采用同样的对策。
图14为使用本发明一实施形式的曝光装置的微型器件(半导体器件)的生产的流程图。如图14所示那样，首先，在步骤S200(设计步骤)中进行器件的功能设计(例如半导体器件的电路设计等)，进行用于实现其功能的图案设计。接着，在步骤S201(标记制造步骤)中，根据设计的电路图案制造掩模。另一方面，在步骤S202(晶片制造步骤)中，使用硅等材料制造晶片。
然后，在步骤S203(晶片处理步骤)中，使用按步骤S200～步骤S202准备的掩模和晶片，利用光刻技术在晶片上形成实际的电路等。接着，在步骤S204(组装步骤)中，将在步骤S203中处理的晶片芯片化。在该步骤S204中，包含组装工序(切片、粘结)、封装工序(芯片封入)等工序。最后，在步骤S205(检查步骤)中，进行由步骤S204制造的器件的动作确认测试、耐久性试验等的检查。在经过这样的工序后，完成器件并出厂。
以上参照
了本发明的优选实施例，但本发明当然不限于这些例子。如为本领域的技术人员，则显然在记载于权利要求的技术思想的范畴内可想到各种变更例或修正例。因此，应该了解它们当然也属于本发明的技术范围。
例如，本发明的位置测量方法也可适用于用于评价是否正确地进行了曝光的评价的位置偏移测量和绘出了图案像的光掩模的绘图精度的测量。
另外，形成于晶片和网线板、基准板等的标记的数量和配置位置、及形状也可任意地确定。基板上的标记也可为1维标记和2维标记中的任一个。
另外，适用了本发明的曝光装置不限于使掩模(网线板)和基板(晶片)分别相对曝光用照明光束移动的扫描曝光方式(例如分步扫描方式等)，也可为在使掩模和基板大体静止的状态下将掩模的图案转印到基板上的静止曝光方式，例如分步重复方式等。另外，也可将本发明适用到分别将图案转印到在基板上重叠周边部的多个照射区域的分步接合方式的曝光装置等。另外，投影光学系PL可为缩小系、等倍系、及放大系中的任一个，也可为折射系、反射折射系、及反射系中的任一个。另外，相对不使用投影光学系的例如邻近方式的曝光装置等也可适用本发明。
适用本发明的曝光装置作为曝光用照明光不仅可使用g线、i线、KrF受激准分子激光、ArF受激准分子激光、F2激光、及Ar2激光等紫外光，例如也可使用EUV光、X线、或电子束、离子束等带电粒子束等。另外，曝光用光源不仅可为水银灯和受激准分子激光器，也可为YAG激光器或半导体激光器等高次谐波发生装置、SOR、激光器等离子光源、电子枪等。
另外，适用了本发明的曝光装置不限于半导体器件制造用，也可用于液晶显示元件、显示装置、薄膜磁头、摄像元件(CCD等)、微型装置、及DNA芯片等等微型器件(电子器件)制造和在曝光装置中使用的光掩模和网线板的制造等。
另外，本发明不仅可适用于这些曝光装置，也可适用于在器件制造工序中使用的其它制造装置(包含检测装置等)。
另外，在将线性电动机用于上述晶片台或网线板台的场合，也可使用由空气轴承实现的空气悬浮型和由劳伦兹力或电抗力实现的磁悬浮型中的任一方。另外，台可为沿导向构件移动的类型，也可为不设置导向构件的无导向构件类型。另外，在作为台的驱动系使用平面电动机的场合，将磁铁单元(永久磁铁)和电枢单元中的任一方连接于台，将磁铁单元和电枢单元中的另一方设于台的移动面侧(底板、底座)即可。
另外，由晶片台的移动产生的反力也可如记载于日本特开平8-166475号公报的那样，使用机架构件机械地逃逸到地板(大地)。本发明也可适用到具有这样的构造的曝光装置中。
另外，由网线板台的移动发生的反力也可如记载于日本特开平8-330224号公报那样使用机架构件机械地逃逸到地板(大地)。本发明也可适用到具有这样的构造的曝光装置中。
另外，适用本发明的曝光装置通过保持预定的机械精度、电气精度、光学精度地组装包含列举于本申请权利要求的各构成要素的各种子系统而制造。为了确保这些各种精度，在该组装前后，进行用于相对各种光学系达到光学精度的调整，相对各种机械系实现机械精度的调整，及相对各种电气系实现电气精度的调整。在从各种子系统组装到曝光装置的工序中，包含各种子系统相互的机械连接、电路的配线连接、电路的配管连接等。在从各种子系统到曝光装置的组装工序之前，当然存在各子系统的各组装工序。一旦结束各种子系统在曝光装置的组装工序后，进行综合调整，确保作为曝光装置整体的各种精度。曝光装置的制造最好在管理了温湿度和洁净度等的洁净室进行。
权利要求
1.一种位置测量方法，用照明光束照明形成于物体上的标记，通过观察系对从该标记发生的光束进行摄像，对该摄像信号进行信号处理，获得与上述标记的位置相关的位置信息；其特征在于根据包含于上述摄像信号中的、与包含光量依存成分的噪声相关的信息和上述摄像信号进行上述信号处理。
2.根据权利要求1所述的位置测量方法，其特征在于在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含上述光量依存成分的噪声。
3.根据权利要求2所述的位置测量方法，其特征在于相应于上述光量依存成分的随时间变化特性进行上述噪声的再测量。
4.根据权利要求2所述的位置测量方法，其特征在于进行包含上述光量依存成分的噪声的测量时，用上述照明光束照明在上述物体上的与形成了上述标记的标记区域不同的非标记区域，通过上述观察系对该非标记区域进行摄像。
5.根据权利要求2所述的位置测量方法，其特征在于上述标记包含多个标记要素，由上述照明光束照明包含上述多个标记要素中的除测量对象外的标记要素的区域，测量上述噪声的光量依存成分。
6.根据权利要求2所述的位置测量方法，其特征在于测量对上述噪声产生影响的环境因素，根据其测量结果进行上述噪声的再测量。
7.根据权利要求1所述的位置测量方法，其特征在于包含上述光量依存成分的噪声由于从上述标记发生的光束通过上述观察系而发生。
8.根据权利要求7所述的位置测量方法，其特征在于上述观察系包含反射镜。
9.根据权利要求7所述的位置测量方法，其特征在于上述观察系包含摄像元件，该摄像元件包含多个像素和保护该多个像素的防扩玻璃。
10.根据权利要求1所述的位置测量方法，其特征在于上述噪声包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
11.根据权利要求10所述的位置测量方法，其特征在于在上述照明光束不能由上述观察系观察的状态下，在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含于上述噪声的光量非依存成分。
12.根据权利要求10所述的位置测量方法，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分的处理。
13.根据权利要求10所述的位置测量方法，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量依存成分或用上述噪声的光量依存成分除上述摄像信号的处理。
14.根据权利要求10所述的位置测量方法，其特征在于上述信号处理包含用从上述噪声的光量依存成分减去光量非依存成分后的处理结果除从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分后的处理结果的处理。
15.一种曝光方法，将形成于掩模上的图案转印到基板上；其特征在于用照明光束照明形成于上述掩模或上述基板上的标记，通过观察系对从该标记发生的光束进行摄像，根据上述观察系的摄像信号和包含于该摄像信号中的与包含光量依存成分的噪声相关的信息，对上述摄像信号进行信号处理，获得与上述标记的位置相关的位置信息，根据测量获得的位置信息，将上述掩模或上述基板定位到曝光位置。
16.根据权利要求15所述的曝光方法，其特征在于在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含上述光量依存成分的噪声。
17.根据权利要求16所述的曝光方法，其特征在于相应于上述光量依存成分的随时间变化特性进行上述噪声的再测量。
18.根据权利要求16所述的曝光方法，其特征在于进行包含上述光量依存成分的噪声的测量时，用上述照明光束照明在上述掩模或上述基板上的与形成了上述标记的标记区域不同的非标记区域，通过上述观察系对该非标记区域进行摄像。
19.根据权利要求16所述的曝光方法，其特征在于上述标记包含多个标记要素，由上述照明光束照明包含上述多个标记要素中的除测量对象外的标记要素的区域，测量上述噪声的光量依存成分。
20.根据权利要求16所述的曝光方法，其特征在于测量对上述噪声产生影响的环境因素，根据其测量结果进行上述噪声的再测量。
21.根据权利要求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声由于从上述标记发生的光束通过上述观察系而发生。
22.根据权利要求21所述的曝光方法，其特征在于上述观察系包含反射镜。
23.根据权利要求21所述的曝光方法，其特征在于上述观察系包含摄像元件，该摄像元件包含多个像素和保护该多个像素的防护玻璃。
24.根据权利要求15所述的曝光方法，其特征在于上述噪声包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
25.根据权利要求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观察系观察的状态下，在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含于上述噪声的光量非依存成分。
26.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分的处理。
27.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量依存成分或用上述噪声的光量依存成分除上述摄像信号的处理。
28.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于上述信号处理包含用从上述噪声的光量依存成分减去光量非依存成分后的处理结果除从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分后的处理结果的处理。
29.一种曝光装置，将形成于掩模上的图案转印到基板上；其特征在于具有观察系、信号处理单元、定位单元；该观察系用照明光束照明物体，对从物体发生的光束进行摄像；该信号处理单元通过上述观察系对形成于上述掩模或上述基板上的标记进行摄像，对其摄像信号进行信号处理，获得与上述标记的位置相关的位置信息；该定位单元根据上述测量获得的位置信息，将上述掩模或上述基板定位到曝光位置；上述信号处理单元根据包含于上述摄像信号的与包含光量依存成分的噪声相关的信息和上述摄像信息进行上述信号处理。
30.根据权利要求29所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理单元在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含上述光量依存成分的噪声。
31.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理单元相应于上述光量依存成分的随时间变化特性进行上述噪声的再测量。
32.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理单元根据通过观察系对在上述掩模或上述基板上的与形成了上述标记的标记区域不同的非标记区域进行摄像后的结果测量上述噪声的光量依存成分。
33.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于上述标记包含多个标记要素，上述信号处理单元根据通过上述观察系对包含上述多个标记要素中的除测量对象外的标记要素的区域进行摄像的结果测量上述噪声的光量依存成分。
34.根据权利要求30所述的曝光装置，其特征在于具有测量对上述噪声产生影响的环境因素的测量单元，上述信号处理单元根据上述测量单元的测量结果进行上述噪声的再测量。
35.根据权利要求29所述的曝光装置，其特征在于包含上述光量依存成分的噪声由于从上述标记发生的光束通过上述观察系而发生。
36.根据权利要求35所述的曝光装置，其特征在于上述观察系包含反射镜。
37.根据权利要求35所述的曝光装置，其特征在于上述观察系包含摄像元件，该摄像元件包含多个像素和保护该多个像素的防护玻璃。
38.根据权利要求29所述的曝光装置，其特征在于上述噪声包含上述光量依存成分和光量非依存成分。
39.根据权利要求38所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理单元在上述照明光束不能由上述观察系观察的状态下，在实施上述摄像信号的信号处理之前预先测量包含于上述噪声的光量非依存成分。
40.根据权利要求38所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分的处理。
41.根据权利要求38所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理包含从上述摄像信号减去上述噪声的光量依存成分或用上述噪声的光量依存成分除上述摄像信号的处理。
42.根据权利要求38所述的曝光装置，其特征在于上述信号处理包含用从上述噪声的光量依存成分减去光量非依存成分后的处理结果除从上述摄像信号减去上述噪声的光量非依存成分后的处理结果的处理。
43.一种器件制造方法，包含使用权利要求15所述的曝光方法将形成于掩模上的器件图案转印到基板上的工序。
44.一种器件制造方法，包含使用权利要求29所述的曝光装置将形成于掩模上的器件图案转印到基板上的工序。
全文摘要
本发明提供一种位置测量方法、曝光方法、曝光装置、及器件制造方法。在该位置测量方法中，用照明光束照明形成于物体上的标记，通过观察系对从该标记发生的光束进行摄像，对该摄像信号进行信号处理，获得与标记的位置相关的位置信息。根据包含于摄像信号中的与包含光量依存成分的噪声相关的信息和该摄像信号进行上述信号处理。结果，即使在摄像信号中包含噪声的场合，也可精度良好地测量标记的位置信息。
文档编号G03F9/00GK1656354SQ03812058
公开日2005年8月17日 申请日期2003年6月2日 优先权日2002年5月31日
发明者小林满 申请人:株式会社尼康