[发明专利]位置检测装置、曝光装置和物品制造方法

说明书

本发明提供位置检测装置、曝光装置和物品制造方法。该位置检测装置包括：用于对目标进行照明的照明光学系统；用于在光电转换器上形成被照明的照明目标的图像的检测光学系统；具有第一孔径光阑的第一阵列；具有第二孔径光阑的第二阵列；第一驱动机构，其用于通过驱动第一阵列，使得横跨照明光学系统的光轴的第一孔径光阑在第一方向上移动，将所选择的第一孔径光阑布置在照明光学系统的光瞳上；以及第二驱动机构，其用于通过驱动第二阵列，使得横跨检测光学系统的光轴的第二孔径光阑在第二方向上移动，将所选择的第二孔径光阑布置在检测光学系统的光瞳上。第一和第二驱动机构分别在第一和第二方向上微调所选择的第一和第二孔径光阑的位置。

技术领域

本发明涉及位置检测装置，曝光装置以及物品制造方法。

背景技术

需要曝光装置以提高覆盖精度和减小可分辨的线宽。通常，就数值而言，需要这样的装置来实现对应于约1/5可分辨线宽的覆盖精度。即，需要根据可分辨线宽的预期减小来进一步提高覆盖精度。为了提高覆盖精度，需要精确地调整曝光装置中所包含的位置检测装置。位置检测装置可以包括：照明光学系统，其对配设在基板上的标记进行照明；以及检测光学系统，其根据来自标记的光在图像捕获平面上形成标记图像并检测该图像。通过调整可配设在照明光学系统和检测光学系统中的孔径光阑来改善形成在图像捕获平面上的标记图像对于实现高精度是重要的。

日本专利第3994209号公开了通过调整照明孔径光阑的位置来调整照明光学系统的照明远心度的技术，以及通过调整孔径光阑的位置来调整检测光学系统中光束的渐晕(vignetting)的技术。

当要通过驱动孔径光阑来调整位置检测装置的光瞳时，优选地使驱动孔径光阑的驱动机构的布置最小化。考虑例如在照明光学系统和检测光学系统中均包括在X和Y方向上具有两个调整轴的孔径光阑驱动机构的位置检测装置。装置的驱动机构变得复杂了。这种位置检测装置在成本方面是不利的。此外，复杂的布置会影响调整精度。

另一方面，目标图像的质量是影响位置检测系统的位置决定精度的重要因素。该质量可以根据处理基板的过程而大大改变。可以要求曝光装置中所包含的位置检测光学系统具有与各种处理兼容的图像质量。作为可用于这种目的的技术，例如，已知明视野照明方法和暗视野照明方法，并且可以通过改变位置检测光学系统的孔径光阑形状来选择照明光和捕获光的角度。因此，还需要基于孔径光阑驱动的调整方案与该切换机构高度兼容。

发明内容

本发明提供了与孔径光阑切换机构高度兼容的技术，并且该技术具有能够以简单的布置来调整光瞳的位置的优势。

本发明的第一方面提供了位置检测装置，其包括：光电转换器；照明光学系统，其被构造为对目标进行照明；检测光学系统，其被构造为在光电转换器的光接收表面上形成用来自照明光学系统的光所照明的目标的图像；第一阵列，其具有多个第一孔径光阑，所述多个第一孔径光阑可以布置在照明光学系统的光瞳上；第二阵列，其具有多个第二孔径光阑，所述多个第二孔径光阑可以布置在检测光学系统的光瞳上；第一驱动机构，其被构造为通过驱动第一阵列，使得所述多个第一孔径光阑中的、横跨照明光学系统的光轴的第一孔径光阑在第一方向上移动，将从所述多个第一孔径光阑中选择的第一孔径光阑布置在照明光学系统的光瞳上；以及第二驱动机构，其被构造为通过驱动第二阵列，使得所述多个第二孔径光阑中的、横跨检测光学系统的光轴的第二孔径光阑在与第一方向交叉的第二方向上移动，将从所述多个第二孔径光阑中选择的第二孔径光阑布置在检测光学系统的光瞳上，其中，第一驱动机构可以在第一方向上微调选择的第一孔径光阑的位置，并且第二驱动机构可以在第二方向上微调选择的第二孔径光阑。

本发明的第二方面提供了使基板曝光的曝光装置，该曝光装置包括如本发明的第一方面所限定的位置检测装置，并且该曝光装置被构造为检测基板上的标记。

本发明的第三方面提供了物品制造方法，其包括：通过使用如本发明的第二方面所限定的曝光装置使基板曝光；以及处理经过曝光的基板，其中，物品是由经过处理的基板制造的。