测量装置、曝光装置和制造物品的方法与流程

本发明涉及测量装置、曝光装置和制造物品的方法。

背景技术：

近年来，已经要求用于制造半导体器件的曝光装置实现基板的高覆盖精度以及微构图。由于覆盖精度一般需要大约1/5的分辨率，因此随着半导体器件的微构图的发展，覆盖精度的提高变得越来越重要。

加宽用于检测对准标记的光(检测光)的波长带被认为是用于提高覆盖精度的手段。尤其是，近年来，诸如用可见光取得低对比度和低精度的滤色处理之类的处理增加，从而需要能够使用包括近红外光和具有除可见光之外的蓝色波长的光(蓝色波长光)的宽波长带的光的位置测量装置。

在位置测量装置中，减光滤光器(neutraldensityfilter)一般用作减光手段，如日本专利特许公开no.2003-092248和8-292580中所公开的。日本专利特许公开no.2003-092248公开了一种在可旋转回转台上布置具有离散透射率的多个减光滤光器并且选择性地使用每个减光滤光器作为具有相同透射率的减光滤光器而不管检测光的波长带如何的技术。此外，日本专利特许公开no.8-292580公开了一种为检测光的每个波长带提供照明光学系统并在每个照明光学系统的光路上布置减光滤光器的技术。

但是，当加宽检测光的波长带时，常规的位置测量装置不能准确地降低光强度，从而降低了生产量。这是由于减光滤光器对可见光具有平坦的调光率(dimmingrate)但不能相对于蓝色波长光或红外光实现与对可见光的调光率相同的调光率的事实而造成的。因此，即使通过假设实现与对可见光的调光率相同的调光率而将相同的减光滤光器用于红外光，对红外光的调光率实际上也会高于或低于对可见光的调光率。在这种情况下，使用减光滤光器调节(执行光控制)检测光的光量需要花费时间，从而导致生产量降低。另一方面，将减光滤光器布置在为检测光的每个波长带提供的每个照明光学系统的光路上的技术导致光学系统的复杂化、尺寸的增大和成本的增大。

技术实现要素：

本发明提供了虽然布置简单但有利于抑制生产量降低的测量装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于通过检测基板上的标记来测量基板的位置的测量装置，包括：第一滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第一滤光器，多个第一滤光器中的每个第一滤光器被配置成允许具有不同波长带的光通过；第二滤光器单元，包括布置在光源和图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，并且每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；取得单元，被配置成取得表示针对已经通过多个第一滤光器中的每个第一滤光器的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据；以及选择单元，被配置成基于由取得单元取得的数据，从多个第二滤光器中选择与多个第一滤光器中的一个第一滤光器一起布置在光路上的一个第二滤光器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于通过检测基板上的标记来测量基板的位置的测量装置，包括：滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，多个第二滤光器中的每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；以及选择单元，被配置成取得表示针对要用于照射标记的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据，并且基于该数据从多个第二滤光器中选择用于对用以照射标记的光的光控制的一个第二滤光器。

根据本发明的第三方面，提供了一种曝光装置，包括：投影光学系统，被配置成将中间掩模(reticle)的图案投影到基板上；台，被配置成保持基板；测量装置，被配置成通过检测基板上的标记来测量基板的位置；以及控制单元，被配置成基于测量装置的测量结果来控制台的位置，该测量装置包括：第一滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第一滤光器，多个第一滤光器中的每个第一滤光器被配置成允许具有不同波长带的光通过；第二滤光器单元，包括布置在光源和图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，并且每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；取得单元，被配置成取得表示针对已经通过多个第一滤光器中的每个第一滤光器的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据；以及选择单元，被配置成基于由取得单元取得的数据，从多个第二滤光器中选择与多个第一滤光器中的一个第一滤光器一起布置在光路上的一个第二滤光器。

根据本发明的第四方面，提供了一种曝光装置，包括：投影光学系统，被配置成将中间掩模的图案投影到基板上；台，被配置成保持基板；测量装置，被配置成通过检测基板上的标记来测量基板的位置；以及控制单元，被配置成基于测量装置的测量结果来控制台的位置，该测量装置包括：滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，多个第二滤光器中的每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；以及选择单元，被配置成取得表示针对要用于照射标记的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据，并且基于该数据从多个第二滤光器中选择用于对用以照射标记的光的光控制的一个第二滤光器。

根据本发明的第五方面，提供一种制造物品的方法，包括：使用曝光装置曝光基板，显影曝光后的基板，以及从显影后的基板制造物品，其中，曝光装置包括：投影光学系统，被配置成将中间掩模的图案投影到基板上；台，被配置成保持基板；测量装置，被配置成通过检测基板上的标记来测量基板的位置；以及控制单元，被配置成基于测量装置的测量结果来控制台的位置，该测量装置包括：第一滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第一滤光器，多个第一滤光器中的每个第一滤光器被配置成允许具有不同波长带的光通过；第二滤光器单元，包括布置在光源和图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，并且每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；取得单元，被配置成取得表示针对已经通过多个第一滤光器中的每个第一滤光器的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据；以及选择单元，被配置成基于由取得单元取得的数据，从多个第二滤光器中选择与多个第一滤光器中的一个第一滤光器一起布置在光路上的一个第二滤光器。

根据本发明的第六方面，提供一种制造物品的方法，包括：使用曝光装置曝光基板、显影曝光后的基板，以及从显影后的基板制造物品，其中，曝光装置包括：投影光学系统，被配置成将中间掩模的图案投影到基板上；台，被配置成保持基板；测量装置，被配置成通过检测基板上的标记来测量基板的位置；以及控制单元，被配置成基于测量装置的测量结果来控制台的位置，该测量装置包括：滤光器单元，包括布置在被配置成输出用于照射标记的光的光源和被配置成捕获标记的图像传感器之间的光路上的多个第二滤光器，多个第二滤光器中的每个第二滤光器被配置成降低光的光强度并允许光通过；以及选择单元，被配置成取得表示针对要用于照射标记的光的波长带的、多个第二滤光器中的每个第二滤光器的透射率的数据，并且基于该数据从多个第二滤光器中选择用于对用以照射标记的光的光控制的一个第二滤光器。

参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出作为本发明一个方面的曝光装置的布置的示意图。

图2是示出布置在基板台上的台基准板的布置的视图。

图3是示出基板对准测量系统的详细布置的示意图。

图4是示出减光滤光器板的布置的示例的视图。

图5是用于说明滤色器的视图。

图6是示出rgb滤色器的视图。

图7是示出rgb滤色器的透射率的示例的曲线图。

图8是示出减光滤光器的透射率特性的示例的曲线图。

图9是示出减光滤光器的透射率特性的示例的曲线图。

图10是示出由常规曝光装置管理的每个减光滤光器的透射率与实际透射率之间的关系的视图。

图11是示出由常规曝光装置管理的每个减光滤光器的透射率与实际透射率之间的关系的视图。

图12是示出由根据实施例的曝光装置管理的每个减光滤光器的透射率与实际透射率之间的关系的视图。

图13是用于说明常规曝光装置中的光控制的流程图。

图14是用于说明根据实施例的曝光装置中的光控制的流程图。

图15是示出减光滤光器板的布置的示例的视图。

图16是示出减光滤光器的布置的示例的视图。

图17是示出减光滤光器的布置的示例的视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施例。要注意的是，在整个附图中，相同的标号表示相同的构件，并且将不给出其重复描述。

图1是示出作为本发明一个方面的曝光装置100的布置的示意图。曝光装置100是在基板上形成图案的光刻装置。曝光装置100包括保持中间掩模1的中间掩模台2、保持基板3的基板台4、以及照射由中间掩模台2保持的中间掩模1的照明光学系统5。曝光装置100还包括投影光学系统6和控制单元17，投影光学系统6将中间掩模1的图案(图像)投影到由基板台4保持的基板3上，控制单元17全面地控制曝光装置100的整体操作。

在这个实施例中，曝光装置100是扫描曝光装置(扫描仪)，其在扫描方向上同步地扫描中间掩模1和基板3的同时(即，通过步进和扫描方法)将中间掩模1的图案转印到基板3。但是，曝光装置100可以是在固定中间掩模版1的同时(即，通过步进和重复方法)将中间掩模1的图案投影到基板3上的曝光装置(步进器)。

在以下描述中，与投影光学系统6的光轴一致的方向(光轴方向)将被定义为z轴方向。在垂直于z轴方向的平面中的中间掩模1和基板3的扫描方向将被定义为y轴方向。垂直于z轴和y轴方向的方向(非扫描方向)将被定义为x轴方向。围绕x轴、y轴和z轴的方向将被分别定义为θx、θy和θz方向。

照明光学系统5利用均匀照度分布的光(曝光光)照射中间掩模1，更具体而言，照射中间掩模上的预定照明区域。曝光光的示例是超高压汞灯的g射线和i射线、krf准分子激光、arf准分子激光和f2激光。为了制造更小的半导体器件，可以使用几nm到几百nm的极紫外光(euv光)作为曝光光。

中间掩模台2保持中间掩模1，并且被配置成在垂直于投影光学系统6的光轴的平面中(即，在x-y平面内)可二维地移动并且在θz方向上可旋转。诸如线性马达之类的驱动设备(未示出)驱动中间掩模台2。

反射镜7布置在中间掩模台2上。激光干涉仪9布置在面向反射镜7的位置处。激光干涉仪9实时测量中间掩模台2的二维位置和旋转角度，并将测量结果输出到控制单元17。控制单元17基于激光干涉仪9的测量结果控制驱动设备，并且定位由中间掩模台2保持的中间掩模1。

投影光学系统6包括多个光学元件，并且以预定的投影倍率β将中间掩模1的图案投影到基板3上。在这个实施例中，投影光学系统6是具有例如1/4或1/5的投影倍率β的缩小光学系统。

基板台4包括经由卡盘保持基板3的z台、支撑z台的x-y台、以及支撑x-y台的基座。诸如线性马达之类的驱动设备驱动基板台4。

反射镜8布置在基板台4上。激光干涉仪10和12布置在面向反射镜8的位置处。激光干涉仪10实时测量基板台4在x轴方向、y轴方向和θz方向上的位置，并将测量结果输出到控制单元17。类似地，激光干涉仪12实时测量基板台4在z轴方向、θx方向和θy方向上的位置，并将测量结果输出到控制单元17。控制单元17基于激光干涉仪10和12的测量结果控制驱动设备，并且定位由基板台4保持的基板3。

中间掩模对准测量系统13布置在中间掩模台2附近。中间掩模对准测量系统13检测在由中间掩模台2保持的中间掩模1上设置的中间掩模基准标记(未示出)并且通过投影光学系统6检测在布置在基板台4上的台基准板11上设置的基准标记39。

中间掩模对准测量系统13通过使用与实际曝光基板3时使用的光源相同的光源来检测在中间掩模1上设置的中间掩模基准标记并且通过投影光学系统6检测基准标记39。更具体而言，中间掩模对准测量系统13通过图像传感器(例如，诸如ccd相机之类的光电转换元件)检测由中间掩模基准标记和基准标记39反射的光束。基于来自图像传感器的检测信号来定位(对准)中间掩模1和基板3。此时，当在中间掩模1上设置的中间掩模基准标记和台基准板11上设置的基准标记39之间调节位置和聚焦时，可以调节中间掩模1与基板3之间的相对位置关系(x、y和z)。

中间掩模对准测量系统14布置在基板台4上。中间掩模对准测量系统14是透射测量系统，并且在基准标记39是透射标记时使用。中间掩模对准测量系统14通过使用与实际曝光基板3时使用的光源相同的光源来检测在中间掩模1上设置的中间掩模基准标记和基准标记39。更具体而言，中间掩模对准测量系统14使用光量传感器检测已经通过中间掩模基准标记和基准标记39的透射光。此时，中间掩模对准测量系统14在x轴方向(或y轴方向)和z轴方向上移动基板台4的同时检测透射光的光量。因而，可以在中间掩模1上设置的中间掩模基准标记与台基准板11上设置的基准标记39之间调节位置和聚焦。

以这种方式，可以任意地使用中间掩模对准测量系统13或中间掩模对准测量系统14来调节中间掩模1与基板3之间的相对位置关系(x、y和z)。

台基准板11布置在基板台4的拐角处以与由基板台4保持的基板3的表面几乎齐平。台基准板11可以布置在基板台4的一个拐角处，或者台基准板11可以布置在基板台4的多个拐角处。

如图3中所示，台基准板11包括由中间掩模对准测量系统13或14检测的基准标记39，以及由基板对准测量系统16检测的基准标记40。台基准板11可以具有多个基准标记39和多个基准标记40。基准标记39与40之间的位置关系(x和y轴方向)被设置为预定的位置关系(即，已知)。要注意的是，基准标记39和40可以是共用标记。

聚焦测量系统15包括：投影系统，其将光倾斜地投影到基板3的表面上；以及光接收系统，其接收由基板3的表面反射的光。聚焦测量系统15测量基板3在z轴方向上的位置，并将测量结果输出到控制单元17。控制单元17基于聚焦测量系统15的测量结果来控制驱动基板台4的驱动设备，并调节基板3在z轴方向上的位置和由基板台4保持的基板3的倾斜角度。

基板对准测量系统16包括：照明系统，该照明系统照射在基板3上设置的对准标记19和在台基准板11上设置的基准标记40；以及光接收系统，其接收来自标记的光束。基板对准测量系统16测量对准标记19的位置和基准标记40的位置，并将测量结果输出到控制单元17。控制单元17基于基板对准测量系统16的测量结果来控制驱动基板台4的驱动设备，并且调节由基板台4保持的基板3在x轴和y轴方向上的位置。

基板对准测量系统16包括用于基板对准测量系统的聚焦测量系统(af测量系统)41。与聚焦测量系统15类似，af测量系统41包括：投影系统，其将光倾斜地投影到基板3的表面上；以及光接收系统，其接收由基板3的表面反射的光。聚焦测量系统15用于投影光学系统6的聚焦，而af测量系统41用于基板对准测量系统16的聚焦。

一般而言，基板对准测量系统的布置大致分为两种：离轴对准(oa)测量系统和ttl(通过透镜对准)测量系统。oa测量系统光学地检测在基板上设置的对准标记，而无需投影光学系统的干预。ttl测量系统通过使用与曝光光波长不同的光(非曝光光)来经由投影光学系统检测在基板上设置的对准标记。虽然在这个实施例中基板对准测量系统16是oa测量系统，但是本发明并不限制对准检测方法。例如，当基板对准测量系统16是ttl测量系统时，它通过投影光学系统6检测在基板上设置的对准标记。除此之外，基本布置与oa测量系统的基本布置相同。

控制单元17由例如包括cpu和存储器的计算机形成，并且根据存储在存储单元中的程序全面地控制曝光装置100的相应单元。在这个实施例中，控制单元17控制将中间掩模1的图案转印到基板3(即，曝光基板3)的曝光处理。在曝光处理中，控制单元17基于例如基板对准测量系统16的测量结果来控制基板台4的位置。关于基板对准测量系统16，控制单元17控制与调节用于照射在基板3上设置的对准标记19的光的光量相关的处理。如稍后将描述的，例如，控制单元17用作取得单元，其取得表示在减光滤光器板36上设置的多个减光滤光器中的每一个对于已经通过在波长滤光器板22上设置的相应波长滤光器的光束的波长带的透射率的透射率数据。控制单元17还用作如下的选择单元，其从在减光滤光器板36上设置的多个减光滤光器(第二滤光器)中选择用于对照射对准标记19的光进行光控制的一个减光滤光器。此外，控制单元17用作如下的选择单元，其从在波长滤光器板22上设置的多个波长滤光器中选择与用于照射对准标记19的光的波长带对应的一个波长滤光器。

将参考图3详细描述基板对准测量系统16。图3是示出基板对准测量系统16的详细布置的示意图。基板对准测量系统16用作通过检测在基板3上设置的对准标记19来测量基板3的位置的测量设备。基板对准测量系统16包括光源20、第一电容器光学系统21、波长滤光器板22、第二电容器光学系统23、减光滤光器板36、孔径光阑板24、第一照明系统25、第二照明系统27和偏振分束器28。此外，基板对准测量系统16包括na光阑26、λ/4板29、对物透镜30、中继透镜31、第一成像系统32、彗形像差调节光学构件35、第二成像系统33、波长偏移差调节光学构件37和光电转换元件34。

光源20发射(输出)光以照射对准标记19。在这个实施例中，光源20发射可见光(例如，波长为550nm(含)至700nm(含)的光)、蓝色波长的光(例如，波长为450nm(含)至550nm(含)的光(蓝色波长的光))和红外光(例如，波长为700nm(含)至1500nm(含)的光)。从光源20发射的光通过第一电容器光学系统21、波长滤光器板22、第二电容器光学系统23和减光滤光器板36，并到达位于基板对准测量系统16的光瞳面(相对于物体面的光学傅立叶变换面)上的孔径光阑板24。

波长滤光器板22布置在光源20和光电转换元件34之间的光路上。使波长带彼此不同的光束通过的多个波长滤光器(第一滤光器)布置在波长滤光器板22上。在控制单元17的控制下从多个波长滤光器中选择一个波长滤光器，并且将其布置在基板对准测量系统16的光路上。作为详细布置，在基板对准测量系统16中设置第一驱动单元fdu以驱动波长滤光器板22，以便在光路上选择性地布置在波长滤光器板22上设置的多个波长滤光器中的一个波长滤光器。控制单元17控制第一驱动单元fdu基于输入信号在光路上布置多个波长滤光器中的一个波长滤光器。要注意的是，第一驱动单元fdu由例如旋转机构形成，该旋转机构旋转其上设置有多个波长滤光器的回转台(turret)。如上所述，波长滤光器板22用作第一滤光器单元，其中从多个波长滤光器中选择与用于照射在基板3上设置的对准标记19的光的波长带对应的一个波长滤光器。

波长滤光器板22包括多个波长滤光器，以便在400nm(含)至1200nm(含)的范围内选择用于照射对准标记19的光的波长带。要注意的是，允许通过多个波长滤光器中的每一个的光的波长带的宽度被设置在例如100nm(含)至150nm(含)的范围内。在这个实施例中，在波长滤光器板22上，布置允许红外光(红色波长带的光)通过的波长滤光器、允许可见光(绿色波长带的光)通过的波长滤光器、以及允许蓝色波长光通过的波长滤光器。在波长滤光器板22上，通过在波长滤光器之间的切换，能够选择用于照射在基板3上设置的对准标记19的光的波长带。此外，波长滤光器板22可以具有如下的布置：除了预先设置的多个波长滤光器之外，还可以添加新的波长滤光器。

减光滤光器板36布置在光源20和光电转换元件34之间的光路(在这个实施例中，是在波长滤光器板22和光电转换元件34之间的光路)上。在减光滤光器板36上布置降低光强度并允许光通过的多个不同的减光滤光器。在控制单元17的控制下从多个减光滤光器中选择一个减光滤光器，并将其布置在基板对准测量系统16的光路上。作为详细布置，在基板对准测量系统16中设置第二驱动单元sdu以驱动减光滤光器板36，以便在光路上选择性地布置在减光滤光器板36上设置的多个减光滤光器中的一个减光滤光器。要注意的是，第二驱动单元sdu例如由旋转机构形成，该旋转机构旋转其上设置有多个减光滤光器的回转台。控制单元17控制第二驱动单元sdu以在光路上布置多个减光滤光器中的一个减光滤光器。如上所述，减光滤光器板36用作第二滤光器单元，其中从多个减光滤光器中选择一个减光滤光器。减光滤光器板36可以具有如下的布置：除了预先设置的多个减光滤光器之外，还可以添加新的减光滤光器。

图4是示出减光滤光器板36的布置的示例的视图。如图4中所示，减光滤光器板36包括回转台362和布置在回转台362上的具有不同调光率(透射率)的多个减光滤光器364a至364f。减光滤光器364a至364f均由例如包括金属层的膜形成。此外，减光滤光器板36包括：回转台362的滤光器孔被覆盖以完全遮光的部分366，以及在回转台362的滤光器孔中没有形成减光过滤器以完全透射的部分368。

图2仅示出一个减光滤光器板36。但是，例如，通过设置两个减光滤光器并组合两个减光滤光器，能够更精细地设定调光率。在减光滤光器板36中，用于完全遮光的部分366和用于完全透射的部分368都不是必需的，并且可以应用不形成这种部分的减光滤光器板。例如，为了完全遮光，可以关闭光源20而不是机械地覆盖回转台362的滤光器孔。

孔径光阑板24包括照明σ不同的多个孔径光阑。孔径光阑板24可以通过在控制单元17的控制下切换要设置在基板对准测量系统16的光路上的孔径光阑来改变用于照射对准标记19的光的照明σ。孔径光阑板24可以具有如下的布置：除了预先设置的多个孔径光阑之外，还可以添加新的孔径光阑。

已经到达孔径光阑板24的光通过第一照明系统25和第二照明系统27被引导到偏振分束器28。在被引导到偏振分束器28的光中，垂直于图的纸面的s偏振光被偏振分束器28反射，通过na光阑26和λ/4板29，并被转换成圆偏振光。已经通过λ/4板29的光经由对物透镜30照射在基板3上设置的对准标记19。可以通过在控制单元17的控制下改变孔径值来改变na光阑26的na。

由对准标记19反射、衍射和散射的光束通过对物透镜30，透射通过λ/4板29，并被转换成平行于图的纸面的p偏振光。p偏振光经由na光阑26透射通过偏振光束分光器28。透射通过偏振分束器28的光通过中继透镜31、第一成像系统32、彗形像差调节光学构件35、第二成像系统33和波长偏移差调节光学构件37到达光电转换元件(例如，诸如ccd图像传感器之类的图像传感器)34。到达光电转换元件34的光在光电转换元件上形成对准标记19的图像。光电转换元件34检测来自对准标记19的光，并且可以延长累积时间直到光的强度超过预定阈值为止。控制单元17控制光电转换元件34的累积时间。此外，控制单元17基于来自光电转换元件34的输出信号(与在光电转换元件上形成的对准标记19的图像对应的信号)取得基板3的位置(用作计算单元)。

当基板对准测量系统16检测到在基板3上设置的对准标记19时，因为抗蚀剂(透明层)被施加(形成)在对准标记19上，所以单色光或窄波长带的光生成干涉条纹。因此，干涉条纹的信号被添加到来自光电转换元件34的对准信号，进而不能以高精度检测对准标记19。一般而言，发射宽波长带的光的光源用作光源20以减少干涉条纹信号与来自光电转换元件34的对准信号的相加。

如上所述，基板对准测量系统16使用宽波长带的光来减少由抗蚀剂造成的干涉条纹。但是，近年来，处置仅允许特定波长的光通过的滤色器的处理(滤色处理)增加。如图5中所示，滤色器是布置在诸如ccd图像传感器或cmos图像传感器之类的传感器上的颜色选择滤光器。通过使光通过滤色器，传感器的像素可以保持颜色信息。更具体而言，如图5中所示，当宽波长的光bl进入滤色器时，只有可以通过滤色器的光pl到达传感器，因此传感器的像素可以保持颜色信息。

例如，在rgb滤色处理中，如图6中所示，分别允许红色波长(r)光、绿色波长(g)光和蓝色波长(b)光通过的滤色器在传感器上并列布置。在rgb滤色处理中的设备制造方面，需要经由每个滤色器执行对准，因此需要切换从蓝色波长到红色波长的宽波长带。

图7是示出rgb滤色器的透射率的示例的图。在图7中，横坐标表示波长，纵坐标表示透射率。参考图7，r滤色器对波长为600nm或更大的光具有高透射率，但几乎不透射波长小于550nm的光。因此，为了经由r滤色器进行对准，有必要使用波长为600nm或更长的光。g滤色器在530nm波长附近具有透射率的峰值。因此，为了经由g滤色器进行对准，有必要使用波长在530nm附近的光或波长为850nm以上的光。此外，b滤色器在450nm波长附近具有透射率的峰值。因此，为了经由b滤色器进行对准，有必要使用波长在450nm附近的光或波长为850nm以上的光。

如上所述，在rgb滤色处理中，有必要使用具有透射通过每个滤色器的波长的光或具有透射通过所有滤色器的850nm或更大波长的光来执行对准。因此，考虑仅使用具有透射通过所有滤色器的850nm或更大波长的光，即，红外光。但是，在实际处理中，由于除了滤色器之外还覆盖了各种层，因此取决于干涉条件，仅使用红外光可能无法取得对比度。因此，在rgb滤色处理中，重要的是通过选择具有透射通过滤色器并且使得能够取得对比度的波长的光来进行对准。

在基板对准测量系统16中，如果切换用于照射对准标记19的光的波长，那么处理的反射率和光学系统的光谱特性(光源功率、传感器灵敏度、透镜透射率等)由于波长而改变，从而需要光量调节(光控制)。用于照射对准标记19的光的光控制可以通过例如在减光滤光器板36上选择减光滤光器、控制光源20的输出或控制光电转换元件34的累积时间来执行。但是，如果切换用于照射对准标记19的光的波长，那么一般通过选择减光滤光器板36上的减光滤光器来执行用于照射对准标记19的光的光控制。这是因为光源20的输出的控制(电压调节等)影响光源20的寿命，并且光电转换元件34的累积时间的控制影响生产量。因此，在频繁切换用于照射对准标记19的光的波长的处理中，即，在由滤色处理表示的处理中，有必要通过减光滤光器精细地降低光的光强度来使光量落在可由光电转换元件34检测的光量范围内。

在这个实施例中，如图4中所示，多个(多种)减光滤光器364a至364f布置在减光滤光器板36上。图8是示出减光滤光器364a至364f中的一个减光滤光器的透射率特性的示例的曲线图。在图8中，横坐标表示波长，纵坐标表示透射率。减光滤光器被设计用于无论波长如何都均匀地降低光强度(即，具有均匀的透射率)。但是，在滤色处理中使用的波长带是宽的，对于这种宽波长带很难实现具有均匀透射率的减光滤光器。

图8中所示的减光滤光器是被设计为具有60％的透射率的减光滤光器。但是，如图8中所示，显然可见光(波长为600nm的光)的透射率为60％并且蓝色波长光(波长为450nm的光)的透射率为62％，这与可见光的透射率在正侧分开。另一方面，清楚的是，红外光(波长为900nm的光)的透射率大约为59％，这与可见光的透射率在负侧分开。

在常规技术中，图8中所示的减光滤光器的透射率对于整个波长带被设定为60％，因此透射率偏离蓝色波长光和红外光的实际透射率。因此，如果光被切换为蓝色波长光或红外光，那么可能无法使光量在光电转换元件34可检测的光量范围内，并且可能有必要再次执行光控制，从而降低了生产量。

如图8中所示，如果仅存在具有透射率从短波长到长波长减小的趋势的减光滤光器，那么在考虑该趋势的情况下使用减光滤光器。更具体而言，考虑通过假设以可见光的透射率为基准、透射率在短波长侧以恒定速率变正并且在长波长侧以恒定速率变负来使用减光滤光器。

但是，布置在减光滤光器板36上的减光滤光器的透射率特性实际上变化很大。例如，如图9中所示，存在被设计为具有10％的透射率的减光滤光器。图9是示出减光滤光器的透射率特性的示例的曲线图，其中横坐标表示波长，纵坐标表示透射率。图9中所示的减光滤光器对可见光(波长为600nm的光)的透射率为10％，蓝色波长光(波长为450nm(含)至550nm(含)的光)的透射率为大约9.9％，其几乎等于可见光的透射率。另一方面，减光滤光器对于红外光(波长为900nm的光)具有大约10.7％的透射率，其与可见光的透射率在正侧大幅分开。显然，图9中所示的减光滤光器具有相对于可见光在长波长侧向正侧增大的趋势，并且与图8中所示的减光滤光器的波长依赖性非常不同。

这个实施例已经说明被设计为具有60％的透射率的减光滤光器和被设计为具有10％的透射率的减光滤光器。但是，还存在被设计为具有高于60％的透射率的减光滤光器和被设计为具有低于10％的透射率的减光滤光器。如上所述，由于布置在减光滤光器板36上的减光滤光器的透射率特性变化，并且调光率的动态范围宽，因此波长依赖性不总是均匀的。

因此，为了通过一次光控制操作使用于照射对准标记19的光的光量落入可由光电转换元件34检测的光量范围内(即，避免再次执行光控制)，有必要解决减光滤光器的波长依赖特性问题。减光滤光器的波长依赖性大的原因在于用于照射对准标记19的光的波长带是宽的，进而难以制造对于该波长带具有均匀透射率的减光滤光器。可以考虑为用于照射对准标记19的光的每个波长带提供照明光学系统，并在每个照明光学系统的光路上布置减光滤光器。但是，这不希望地导致光学系统的复杂化、尺寸的增大和成本的增大。试图改善减光滤光器的对于波长的透射率均匀性导致单个减光滤光器的成本增大。此外，如果用于对准的光的波长带是宽的，那么难以使减光滤光器的对于波长的透射率均匀。

为了解决这个问题，这个实施例提供了一种技术，该技术能够在基板对准测量系统16中实现简单的光学系统，并且在不再次执行光控制的情况下，使用减光滤光器对从蓝色波长到近红外波长的宽波长带中的光执行光控制。

图10是示出由常规曝光装置管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率与波长带wb1至wb3中的每一个中的实际透射率之间的关系的视图。要注意的是，减光滤光器nd1具有100％的透射率，并且指示在回转台的滤光器孔中实际上没有形成减光滤光器以进行完全透射。在常规的曝光装置中，无论波长如何，即对于所有波长带wb1至wb3，减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率都被设定为相同的值。在常规的曝光装置中，如果用于对准的光的波长仅在可见光的窄波长带wb1至wb3中，那么由曝光装置管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率等于波长带wb1至wb3中的每一个中的实际透射率。例如，考虑对于波长带wb1设定570nm(含)至600nm(含)的范围、对于波长带wb2设定600nm(含)至630nm(含)的范围并且对于波长带wb3设定570nm(含)至630nm(含)的范围从而将用于对准的光的波长带限制为可见光的波长带的一部分的情况。在这种情况下，由曝光装置管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率与波长带wb1至wb3中的每一个中的实际透射率之间几乎没有差异。因此，如果光控制的目标光量范围(可由光电转换元件检测的光量范围)是70％(含)至90％(含)的范围，那么可以通过使用(切换)减光滤光器nd2、nd3或nd4使光量落入目标光量范围。

在实际对准中，如果来自基板的光的光量被测量并且是例如50％，那么参照70％(含)至90％(含)的目标光量范围是小的，因此切换减光滤光器使得光量落入目标光量范围内。由于一开始不知道来自基板的光的光量，因此有必要测量光量，然后切换减光滤光器使得光量落入目标光量范围内。

但是，如上所述，随着用于对准的光的波长带从蓝色波长到红外波长变宽，变得不可能维持减光滤光器的透射率的均匀性。因此，如果像常规的曝光装置那样，无论波长如何都将减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率设定为相同的值，那么在光控制中会发生误差。

图11是示出由常规曝光装置管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率与波长带wb4至wb6中的每一个中的实际透射率之间的关系的视图。例如，对于波长带wb4设定蓝色波长(即，450nm(含)至550nm(含)的范围)，对于波长带wb5设定可见波长(即，550nm(含)至650nm(含)的范围)，并且对于波长带wb6设定红外波长(即，570nm(含)至630nm(含)的范围)。在这种情况下，清楚的是，由曝光装置管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率不等于波长带wb4至wb6中的每一个中的实际透射率。

假设当用蓝色波长光照射基板并且经由减光滤光器nd6测量来自基板的光的光量时，取得48％的光量。还假设光控制的目标光量范围被设定为70％(含)至90％(含)的范围，并且在光控制中选择减光滤光器nd2以增大光量。在从减光滤光器nd6切换到减光滤光器nd2时，参照由曝光装置管理的透射率取得90％/50％＝1.8倍的光量，取得48％×1.8＝86.4％，因此可以使光量落入目标光量范围内。但是，实际上，在从减光滤光器nd6切换到减光滤光器nd2时，取得92％/48％＝1.916倍、即48％×1.916＝92％的光量，并且不能使光量落入目标光量范围内，从而造成光控制的误差。为了使光量落入目标光量范围内，有必要将减光滤光器切换到减光滤光器nd3或nd4而不是减光滤光器nd2。首先选择减光滤光器nd2然后选择减光滤光器nd3或nd4的序列是无用的，这降低了生产量。如果减光滤光器的数量大并且目标光量范围窄，那么可能找不到适合的减光滤光器并且可能无法进行光控制。

在这个实施例中，对于在曝光装置100(基板对准测量系统16)中可选择的每个波长带管理减光滤光器的透射率。图12是示出由根据这个实施例的曝光装置100管理的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率与波长带wb4至wb6中的每一个中的实际透射率之间的关系的视图。例如，假设对于波长带wb4设定蓝色波长(即，450nm(含)至550nm(含)的范围)，对于波长带wb5设定可见波长(即，550nm(含)至650nm(含)的范围)，并且对于波长带wb6设定红外波长(即，570nm(含)至630nm(含)的范围)。

在这个实施例中，对于一个减光滤光器，针对曝光装置100中可选择的所有波长带中的每一个单独设定透射率。在曝光装置100中，取得波长带wb4至wb6中的每一个中的减光滤光器nd1至nd10的透射率并将其存储在装置中。更具体而言，曝光装置100在改变减光滤光器nd1至nd10中的每一个和波长带wb4至wb6中的每一个的组合的同时，检测来自在台基准板11上设置的基准标记40的光的光量。光电转换元件34可以检测来自基准标记40的光的光量，或者可以与光电转换元件34分开提供检测来自基准标记40的光的光量的专用传感器。

例如，如果用波长带wb4中的光照射基准标记40，并且在减光滤光器nd1至nd10之间切换时检测来自基准标记40的光的光量，那么取得针对波长带wb4的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的实际透射率。接下来，如果用波长带wb5中的光照射基准标记40，并且在减光滤光器nd1至nd10之间切换时检测来自基准标记40的光的光量，那么取得针对波长带wb5的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的实际透射率。此外，如果用波长带wb6中的光照射基准标记40，并且在减光滤光器nd1至nd10之间切换时检测来自基准标记40的光的光量，那么取得针对波长带wb6的减光滤光器nd1至nd10中的每一个的实际透射率。

表示这样取得的针对波长带wb4至wb6中的每一个的减光滤光器nd1至nd10的透射率的透射率数据被存储在例如控制单元17的存储单元38中。基于存储在存储单元38中的透射率数据，控制单元17从减光滤光器nd1至nd10中选择用于对用以照射对准标记19的光进行光控制的一个减光滤光器。通过在装置中管理针对每个波长带的每个减光滤光器的实际透射率，即使使用宽波长带中的光用于对准，也能够以减光滤光器的正确透射率在光控制中降低光强度。

在这个实施例中，使用在台基准板11上设置的基准标记40取得每个减光滤光器的实际透射率。但是，本发明不限于此。例如，可以使用基板上的标记，只要该标记与基准标记相同即可。但是，如果基板上的标记与基准标记不同，那么来自标记的光束之间的光量差异变为误差，因此优选地使用与基准标记相同的标记。

在图10、11和12中，减光滤光器nd1至nd10中的每一个的透射率的步长为10％。但是，实际上，透射率由在减光滤光器板36上设置的减光滤光器确定，并且可以设定得比10％更精细。要注意的是，在光控制中，除了使用减光滤光器之外，还可以控制光源20的输出和光电转换元件34的累积时间中的至少一个。如上所述，光源20的输出和光电转换元件34的累积时间中的至少一个由控制单元17控制。因此，控制单元17还用作对通过波长滤光器板22和减光滤光器板36的光执行光控制以照射对准标记19的光控制单元。

作为根据这个实施例的曝光装置100中的光控制的比较示例，将描述常规曝光装置中的光控制。图13是用于说明常规曝光装置中的光控制的流程图。在步骤s1002中，例如，检测来自在基板上设定的标记的光的光量。在步骤s1004中，基于在步骤s1002中检测到的光量和在该装置中管理的每个减光滤光器的透射率，选择(决定)用于使光量落入目标光量范围内的光控制的减光滤光器。在步骤s1006中，将在步骤s1004中选择的减光滤光器布置在基板对准测量系统的光路上，并且确定来自基板上的标记的光的光量是否落入目标光量范围内。如果来自基板上的标记的光的光量落在目标光量范围之外，那么处理移动到步骤s1004以重新选择要用于光控制的减光滤光器。另一方面，如果来自基板上的标记的光的光量落入目标光量范围内，那么光控制结束。

将参考图11详细描述图13中所示的每个步骤。例如，假设选择减光滤光器nd10，并且来自在基板上设置的标记的光的光量为10％。假设目标光量范围为70％至80％，那么光量需要增大7至8倍以落入目标光量范围内。为此，选择在装置中被管理为具有80％的透射率的减光滤光器nd3。通过选择减光滤光器nd3，光量应当增大8倍(80％/10％)。但是，考虑到减光滤光器nd3和nd10针对波长带wb1的实际透射率，光量增大10.25倍(82％/8％)。因此，10％的光量增大10.25倍达到102.5％，其落在目标光量范围之外。

为了减少光量，重新选择减光滤光器nd4。但是，由于减光滤光器nd4针对波长带wb1的实际透射率为72％，因此光量增大9倍(72％/8％)，其落在目标光量范围之外。因此，为了进一步减少光量，重新选择减光滤光器nd5。由于减光滤光器nd5针对波长带wb1的实际透射率为62％，因此光量增大7.75倍(62％/8％)，其落入目标光量范围内。如上所述，在常规的曝光装置中，由于在装置中被管理的减光滤光器的透射率与实际透射率不同，因此不能通过一次光控制操作使光量落入目标光量范围内，并且可能需要再次进行光控制。

图14是用于说明根据这个实施例的曝光装置100中的光控制的流程图。在步骤s102中，在改变多个波长滤光器中的每一个和多个减光滤光器中的每一个的组合的同时，检测来自在台基准板11上设定的基准标记40的光的光量。在步骤s104中，基于在步骤s102中检测到的光量，取得表示针对已经通过在波长滤光器板22上设置的波长滤光器的光束的波长带的、在减光滤光器36上设置的多个减光滤光器中的每一个的透射率的透射率数据。如上所述，透射率数据存储在控制单元17的存储单元38中。在步骤s106中，取得关于用于照射对准标记19的光的波长带的波长带数据(即，指定与用于照射对准标记19的光的波长带对应的一个波长滤光器)。在步骤s110中，检测来自在基板3上设定的对准标记19的光的光量。在步骤s112中，从在减光滤光器板36上设置的多个减光滤光器中选择(确定)用于光控制的减光滤光器。更具体而言，基于在步骤s104中取得的透射率数据和在步骤s110中检测到的光量，选择用于进行光控制以使得与在步骤s106中取得的波长带数据对应的波长带中的光的光量落入目标光量范围内的减光滤光器。

将参考图12详细描述图14中所示的每个步骤。例如，假设选择减光滤光器nd10，并且来自在基板3上设置的对准标记19的光的光量为10％。假设目标光量范围为70％至80％，那么光量需要增大7至8倍以落入目标光量范围内。考虑用于照射对准标记19的光的波长带是波长带wb1的情况。在这种情况下，参照在曝光装置100中取得的透射率数据，减光滤光器nd10对于波长带wb1具有8％的透射率。因此，为了将光量增大7到8倍，选择对于波长带wb1具有62％的透射率的减光滤光器nd5。通过选择减光滤光器nd5，光量增大7.75倍(62％/8％)到77.5％(10％×7.75)。如上所述，在这个实施例中，取得表示针对在曝光装置100中可选择的每个波长带的、每个减光滤光器的实际透射率的透射率数据，并且基于透射率数据选择要用于光控制的减光滤光器。因此，可以通过一次光控制操作使来自对准标记19的光的光量落入目标光量范围内。

在这个实施例中，取得表示针对在曝光装置100中可选择的每个波长带的、每个减光滤光器的实际透射率的透射率数据。但是，本发明不限于此。例如，如果在取得透射率数据之前取得波长带数据，那么可以取得表示不是针对在曝光装置100中可选择的每个波长带而是针对与该波长带数据对应的波长带的、每个减光滤光器的透射率的透射率数据。这可以缩短取得透射率数据所花费的时间。

这个实施例已经例示了包括回转台362和减光滤光器364a至364f的减光滤光器板36，每个减光滤光器364a至364f由包括金属层的膜形成。但是，本发明不限于此。例如，减光滤光器板36可以由图15中所示的减光滤光器板43代替。减光滤光器板43包括回转台432和布置在回转台432上并由具有不同开口率的机械网格形成的减光滤光器434a至434d。通过由具有不同厚度和网格线节距的机械网格形成减光滤光器434a至434d，可以改变分别通过减光滤光器434a至434d的光束的光量的限制率。

在图15中所示的减光滤光器板43中，分别通过减光滤光器434a至434d的光束的衍射光束由形成减光滤光器434a至434d的机械网格的网格线的节距生成。由于衍射光束的衍射角根据通过减光滤光器434a至434d的光束的波长而变化，因此，如果衍射角大，那么已经通过减光滤光器434a至434d的光束可能不被在减光滤光器43的后续阶段的光学系统捕获。在由机械网格形成的减光滤光器中，由于不仅单纯的面积比而且因节距造成的衍射角受到波长的影响，并且与在后续阶段的光学系统的捕获角度存在关系，因此难以使对于每个波长带的透射率均匀。因此，取得表示针对在曝光装置100中可选择的每个波长带的、每个减光滤光器的实际透射率的透射率数据并且基于透射率数据选择要用于光控制的减光滤光器是非常有效的。

此外，减光滤光器板36可以由图16中所示的渐变减光滤光器44代替。由于减光滤光器44通过连续地连接具有不同透射率的滤光器区域而形成，因此透射率取决于光入射位置而改变。因此，通过控制减光滤光器44对入射光的位置，可以调节减光滤光器44的透射率。图16所示的减光滤光器44例如是其中心处的透射率高并且其透射率朝着周边连续减小的减光滤光器。因此，当期望取得高透射率时，减光滤光器44被定位成使得光进入减光滤光器44的中心附近。

对于从蓝色波长到红外波长的宽波长带，图16中所示的减光滤光器44难以实现均匀的透射率。因此，取得表示针对在曝光装置100中可选择的每个波长带的、每个减光滤光器的实际透射率的透射率数据并且基于透射率数据选择要用于光控制的减光滤光器是非常有效的。

存在各种形式的渐变减光滤光器。例如，存在透射率在旋转方向上连续改变的减光滤光器，以及如图17中所示的透射率从矩形的一端到另一端连续改变的减光滤光器45。这种渐变减光滤光器也可适合用作减光滤光器36。

根据本发明实施例的制造物品的方法对于制造诸如器件(半导体器件、磁存储介质、液晶显示元件等)、滤色器、光学部件或mems之类的物品是优选的。这种制造方法包括：通过使用根据上述实施例的曝光装置100曝光涂有光敏剂的基板的步骤，和显影曝光后的光敏剂的步骤。使用显影后的光敏剂的图案作为掩模对基板进行蚀刻步骤和离子注入步骤，从而在基板上形成电路图案。通过重复诸如曝光、显影和蚀刻步骤之类的步骤，在基板上形成由多个层形成的电路图案。在后续步骤中，对其上已形成电路图案的基板执行划片(处理)，并执行芯片的安装、接合和检查步骤。制造方法还可以包括其它已知步骤(氧化、沉积、气相沉积、掺杂、平坦化、抗蚀剂去除等)。根据这个实施例的物品制造方法在物品的性能、质量、产率和生产成本中的至少一个方面优于常规方法。

根据这个实施例，曝光装置100通过检测来自基准标记40的光的光量来取得每个减光滤光器的透射率数据。但是，控制单元17可以取得由外部测量装置等取得的透射率数据。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的说明，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。