JP2007281126A - 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 - Google Patents
位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007281126A JP2007281126A JP2006104059A JP2006104059A JP2007281126A JP 2007281126 A JP2007281126 A JP 2007281126A JP 2006104059 A JP2006104059 A JP 2006104059A JP 2006104059 A JP2006104059 A JP 2006104059A JP 2007281126 A JP2007281126 A JP 2007281126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- contour
- wafer
- measurement object
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する場合において、正確に円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを判別し、正確な位置情報を得る。
【解決手段】複数箇所に設けられた撮像視野内にそれぞれ存在する、計測対象物の輪郭の一部を撮像する第1ステップと、計測対象物を微小回転させる第2ステップと、微小回転後、撮像視野内にそれぞれ存在する輪郭の一部を撮像する第3ステップと、第1ステップによる撮像結果及び第3ステップによる撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する第4ステップと、当該第4ステップにて円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する第5ステップとを有する。
【選択図】図1
【解決手段】複数箇所に設けられた撮像視野内にそれぞれ存在する、計測対象物の輪郭の一部を撮像する第1ステップと、計測対象物を微小回転させる第2ステップと、微小回転後、撮像視野内にそれぞれ存在する輪郭の一部を撮像する第3ステップと、第1ステップによる撮像結果及び第3ステップによる撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する第4ステップと、当該第4ステップにて円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する第5ステップとを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する位置計測方法及び位置計測装置に関し、特に、上記計測対象物として半導体ウェハ等の基板の位置情報の計測を行う位置計測装置を備えた露光装置に関する。
従来より、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイスの製造工程の1つであるフォトリソグラフィ工程においては、マスクやレチクル(以下、これらを総称する場合は「マスク」という)に形成されたパターンを、投影光学系を介してフォレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウェハ(以下ウェハと略す)やガラスプレート等の基板上に転写する露光装置が用いられている。このような露光装置に用いられる露光方式の1つとして、ステップ・アンド・リピート方式が知られている。このステップ・アンド・リピート方式では、レチクル上に形成されたパターンを、ウェハ上に設定された所定のショット領域に露光した後、ウェハステージを一定距離だけステップ移動させて、ウェハ上の別のショット領域を露光し、かかる動作をウェハ上に設定された全てのショット領域に対して繰り返し行うことにより、ウェハ全体に対してレチクルに形成されたパターンの像を転写する。なお、このステップ・アンド・リピート方式を採用する露光装置はステッパと呼ばれ、半導体素子等の製造工程において広く使用されている。
このような露光装置では、レチクルとウェハとの位置合わせを高精度に行なうため、エンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)と呼ばれるアライメント手法が用いられている。このEGAとは、ウェハ上に設けられた代表的な数個(3〜9個)のショット領域のそれぞれに付随して形成されたファインアライメントマークを撮像し、当該撮像結果に基づいて統計演算を行ってウェハ上に設定された全てのショット領域の配列座標を高精度に求め、これら各ショット領域の配列座標に基づいて、レチクルとウェハとの位置合わせを行なうものである。以下、上記のようなEGAを用いたアライメントをファインアライメントと称する。
上記ファインアライメントでは、ウェハ上に形成されたファインアライメントマークを高倍率で撮像する必要があり、必然的に撮像視野(撮像範囲)が狭くなる。よって、ウェハが露光装置のウェハステージに対して大きくずれた状態で載置されてしまった場合、ファインアライメントマークが撮像視野内に入らない可能性がある。このような場合、ウェハステージを回転または移動させ、撮像視野内に入るようにファインアライメントマークのサーチを行う必要があり、非常に多くの時間を浪費するという問題がある。
そこで、ウェハがウェハステージ上に載置された場合に、ファインアライメントマークが確実に撮像視野内に入るように、ファインアライメントに先立って、ウェハを位置合わせするためのプリアライメントが行なわれる。このようなプリアライメントは、さらに第1プリアライメントと第2プリアライメントとに分けられる。第1プリアライメントでは、ウェハの搬送経路中に設けられた回転テーブルにウェハを載置して回転させ、ラインセンサによって、ウェハの偏心量及びウェハに形成されているノッチまたはオリエンテーションフラット(以下オリフラと略す)を検出し、ノッチまたはオリフラが所定の方向に位置するようにウェハを回転制御する。このような第1プリアライメントによって、ノッチまたはオリフラの位置合わせが行なわれたウェハは、搬送アームによって、上記回転テーブルから第2プリアライメント用のステージ上に搬送される。この際、上記第1プリアライメントによって得られたウェハの偏心量に基づいて、第2プリアライメント用のステージの中心位置とウェハ中心位置とが一致するようにステージの位置制御が行なわれる。
第2プリアライメントでは、まず、上記ステージ上に載置されたウェハの輪郭(エッジ)に対し、例えばノッチまたはオリフラ(非円弧状輪郭)を含む輪郭を一箇所、円弧状のエッジ(円弧状輪郭)を含む輪郭を複数箇所撮像する。つまり、第1プリアライメントでは、予め規定された撮像視野内にノッチまたはオリフラが含まれるように、ウェハの位置合わせが行なわれるため、どの撮像視野内にノッチまたはオリフラ、若しくは円弧状エッジが含まれるかは既知である。そして、このようなウェハエッジの撮像結果に基づいて所定の画像処理を行うことにより、ウェハの位置情報(ウェハの中心位置や半径、中心軸周りの回転ずれ量)を計測する。そして、このようにして得られた位置情報に基づいて、ウェハの位置合わせが行なわれた後、ウェハは搬送アームによって露光装置のウェハステージに搬送される。なお、上述したように搬送経路中において、必ずしも第2プリアライメントを行なう必要はなく、第1プリアライメント終了後、ウェハを露光装置のウェハステージに直接搬送し、当該ウェハステージ上で第2プリアライメントを行なう場合もある。
ところで、近年においては、高スループット化、つまり単位時間内における基板の処理枚数を向上させる必要性が極めて高い。このような高スループット化を実現する方法の1つとして、上記プリアライメントの内、第1プリアライメントを省略し、第2プリアライメントのみを行なう方法が考えられている。しかしながら、この方法によると、第1プリアライメントによるノッチまたはオリフラの位置合わせが行なわれないため、どの撮像視野内にノッチまたはオリフラが含まれるかが不定である。よって、各撮像視野内のエッジ画像毎に、ウェハエッジの幾何学的近似を行い、撮像視野内に含まれるウェハエッジが、円弧状エッジか、または非円弧状エッジ(ノッチまたはオリフラ)かを判定する必要がある。
しかしながら、上記のように、幾何学的近似によって各撮像視野内に含まれるウェハエッジの形状を判定する場合、ウェハによってはノッチまたはオリフラの形状が異なることもあり得るため、正確な判定を行なうことが困難であった。また、ノッチまたはオリフラと円弧状エッジとの境界付近はエッジ形状が曖昧であるため、このような境界付近が撮像視野内に含まれている場合、幾何学的近似によってウェハエッジの形状を判定することは困難であった。その結果、実際には撮像視野内にノッチまたはオリフラが含まれているにも関わらず、円弧状エッジが含まれていると判定してしまい、正確なウェハの位置情報を得られないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する場合において、正確に円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを判別し、正確な位置情報を得ることを目的とする。
本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
上記課題を解決するために、本発明に係る位置計測方法は、円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物(W)の位置情報を計測する位置計測方法であって、複数箇所に設けられた撮像視野(2a〜4a)内にそれぞれ存在する、前記計測対象物の輪郭の一部を撮像する第1ステップ(ステップS1)と、前記計測対象物を微小回転させる第2ステップ(ステップS2)と、前記微小回転後、前記撮像視野内にそれぞれ存在する前記輪郭の一部を撮像する第3ステップ(ステップS3)と、前記第1ステップによる撮像結果及び前記第3ステップによる撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する第4ステップ(ステップS5)と、当該第4ステップにて前記円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する第5ステップ(ステップS6)とを有することを特徴とする。
この発明によれば、複数箇所に設けられた撮像視野内にそれぞれ存在する、前記計測対象物の輪郭の一部を撮像した後、前記計測対象物を微小回転させ、当該微小回転後、前記撮像視野内にそれぞれ存在する前記輪郭の一部を撮像し、微小回転前後における撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定するため、正確に円弧状輪郭か、または非円弧状輪郭かを判別することが可能である。その結果、誤判別を防止し、正確な計測対象物の位置情報を得ることが可能である。
上記課題を解決するために、本発明に係る位置計測方法は、円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物(W)の位置情報を計測する位置計測方法であって、複数箇所に設けられた撮像視野(2a〜4a)内にそれぞれ存在する、前記計測対象物の輪郭の一部を撮像する第1ステップ(ステップS1)と、前記計測対象物を微小回転させる第2ステップ(ステップS2)と、前記微小回転後、前記撮像視野内にそれぞれ存在する前記輪郭の一部を撮像する第3ステップ(ステップS3)と、前記第1ステップによる撮像結果及び前記第3ステップによる撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する第4ステップ(ステップS5)と、当該第4ステップにて前記円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する第5ステップ(ステップS6)とを有することを特徴とする。
この発明によれば、複数箇所に設けられた撮像視野内にそれぞれ存在する、前記計測対象物の輪郭の一部を撮像した後、前記計測対象物を微小回転させ、当該微小回転後、前記撮像視野内にそれぞれ存在する前記輪郭の一部を撮像し、微小回転前後における撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定するため、正確に円弧状輪郭か、または非円弧状輪郭かを判別することが可能である。その結果、誤判別を防止し、正確な計測対象物の位置情報を得ることが可能である。
また、本発明に係る位置計測装置(LM)は、円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する位置計測装置であって、回転自在に設けられた計測対象物用ステージ(1)と、当該計測対象物用ステージの回転を制御する回転制御装置(5a)と、前記計測対象物用ステージ上に保持された計測対象物の輪郭の、互いに異なる一部をそれぞれ撮像する複数の撮像装置(2、3、4)と、前記計測対象物用ステージの微小回転前における各撮像装置の撮像結果と、前記計測対象物用ステージの微小回転後における各撮像装置の撮像結果とに基づいて、各撮像装置で撮像される輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する判定装置(5d)と、当該判定装置にて前記円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像装置の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する位置情報算出装置(5e)とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、各撮像装置で撮像される輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを正確に判定することができるため、正確に計測対象物の位置情報を得ることが可能な位置計測装置を提供することができる。
この発明によれば、各撮像装置で撮像される輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを正確に判定することができるため、正確に計測対象物の位置情報を得ることが可能な位置計測装置を提供することができる。
また、本発明に係る露光装置(ST)は、マスク(R)に形成されたパターンを基板(W)上に転写する露光装置であって、前記マスク及び基板の少なくとも一方の位置情報を計測する上記位置計測装置を備えることを特徴とする。
この発明によれば、上記のような特徴を有する位置計測装置を備えるため、正確に基板またはマスクの位置情報を得ることが可能な露光装置を提供することができる。
この発明によれば、上記のような特徴を有する位置計測装置を備えるため、正確に基板またはマスクの位置情報を得ることが可能な露光装置を提供することができる。
〔第1実施形態〕
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態における位置計測装置を備えた露光装置の構成概略図である。また、本実施形態における露光装置として、ステップ・アンド・リピート方式により、レチクル(マスク)に形成された半導体素子のパターンをウェハ(基板)に転写するステッパを例示して説明する。さらに、計測対象物としてのウェハは、その外見的特徴として、円弧状輪郭及び非円弧状輪郭(ノッチまたはオリフラ)を有しているものとし、本第1実施形態では非円弧状輪郭としてノッチを有するウェハを例示して説明する。
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態における位置計測装置を備えた露光装置の構成概略図である。また、本実施形態における露光装置として、ステップ・アンド・リピート方式により、レチクル(マスク)に形成された半導体素子のパターンをウェハ(基板)に転写するステッパを例示して説明する。さらに、計測対象物としてのウェハは、その外見的特徴として、円弧状輪郭及び非円弧状輪郭(ノッチまたはオリフラ)を有しているものとし、本第1実施形態では非円弧状輪郭としてノッチを有するウェハを例示して説明する。
なお、以下の説明においては、図1中に示されたXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がウェハステージに対して平行となるよう設定され、Z軸がウェハステージに対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。
図1に示すように、本第1実施形態における露光装置STは、位置計測装置LM、ウェハ搬送装置ARM、照明光学系6、レチクルステージRST、投影光学系PL、ウェハステージWST、ステージ制御系13、ファインアライメント用撮像装置14、ファインアライメント制御系15及び主制御系16から構成されている。
位置計測装置LMは、回転テーブル(計測対象物用ステージ)1、第1の撮像装置2、第2の撮像装置3、第3の撮像装置4及びプリアライメント制御系5から構成されており、上記回転テーブル1上に載置されたウェハWの位置情報(ウェハWの中心位置や半径、中心軸周りの回転ずれ量)を計測すると共に、当該位置情報に基づいて、ウェハWの位置合わせ、つまりプリアライメントを行なうものである。
回転テーブル1は、図示しないステッピングモータ等の駆動機構により回転可能なテーブルであり、上流側の搬送装置(図示せず)から搬送されるウェハWを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する一方、プリアライメント制御系5の制御の下、ウェハWを所定の方向に回転させる。第1の撮像装置2、第2の撮像装置3及び第3の撮像装置4は、例えばCCDカメラであり、上記回転テーブル1の上方の所定位置に各々配置され、それぞれウェハWの輪郭(エッジ)の一部を含む撮像領域を撮像し、各撮像領域の画像データをプリアライメント制御系5に出力する。図2は、各撮像装置2〜4の撮像領域(撮像視野、撮像範囲)を示す平面図である。図2に示すように、第1の撮像装置2の撮像領域を2a、第2の撮像装置3の撮像領域を3a、第3の撮像装置4の撮像領域を4aとする。
なお、本実施形態において、ウェハWの中心と回転テーブル1の回転中心とのずれ量は、上流側の搬送装置の機械的精度に依存するものとし、ウェハWが回転テーブル1上に載置された際、各撮像領域(撮像視野)2a〜4aにはウェハWのエッジの一部が含まれることのみ保証され、ノッチNまたは円弧状エッジがどの撮像領域に含まれるかは不定とする。また、本実施形態では、図2に示すように、ノッチNがY軸の正方向に対し平行となる位置をウェハWの基準位置とする。上述したようにノッチNまたは円弧状エッジがどの撮像領域に含まれるかは不定であるので、ウェハWの位置情報を計測した後、当該ウェハWを上記基準方位置に位置合わせ(プリアライメント)する必要がある。従って、ノッチNが基準位置に存在しているかを確認する必要があるので、少なくとも撮像領域の1つは、ノッチNの基準位置付近の領域に設定することが望ましい。本実施形態では、第1の撮像領域2aがそのように設定されている。なお、第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aの配置は、図2に示す配置に限定されない。
プリアライメント制御系5は、図3に示すように、プリアライメント制御装置5a、記憶装置5b、2値化処理装置5c、エッジ判別装置5d及び位置情報算出装置5eから構成されている。プリアライメント制御装置5aは、主制御系16の制御の下、位置計測装置LMの全体動作を制御するものである。具体的には、このプリアライメント制御装置5aは、回転テーブル1の回転制御を行う一方、当該回転テーブル1の微小回転前における、各撮像装置2〜4から入力された各撮像領域2a〜4aの画像データを記憶装置5bに記憶し、また、回転テーブル1の微小回転後における各撮像領域2a〜4aの画像データを記憶装置5bに記憶する。記憶装置5bは、プリアライメント制御装置5aの要求に応じて、回転テーブル1の微小回転前及び微小回転後における各撮像領域2a〜4aの画像データを記憶する一方、2値化処理装置5cの要求に応じて、上記回転テーブル1の微小回転前及び微小回転後における各撮像領域2a〜4aの画像データを2値化処理装置5cに出力する。また、この記憶装置5bは、位置情報算出装置5eの要求に応じて、回転テーブル1の微小回転後における各撮像領域2a〜4aの画像データを位置情報算出装置5eに出力する。
2値化処理装置5cは、プリアライメント制御装置5aの制御の下、記憶装置5bから回転テーブル1の微小回転前及び微小回転後における各撮像領域2a〜4aの画像データを取得して、各画像データの2値化処理を行い、当該2値化処理後の各画像データ(2値化画像データ)をエッジ判別装置5dに出力する。エッジ判別装置5dは、上記2値化画像データに基づいて、各撮像領域2a〜4aに含まれるウェハエッジが円弧状エッジか、またはノッチ(非円弧状エッジ)かを判定し、当該判定結果を示すエッジ判別信号をプリアライメント制御装置5a及び位置情報算出装置5eに出力する。
位置情報算出装置5eは、上記エッジ判別信号に基づき、微小回転後における円弧状エッジを含む撮像領域の画像データを記憶装置5bから取得し、当該円弧状エッジを含む撮像領域の画像データに基づいて、ウェハWの中心位置及び半径を算出し、また、微小回転後におけるノッチNを含む撮像領域の画像データを記憶装置5bから取得し、当該ノッチNを含む撮像領域の画像データに基づいて、ウェハWの回転ずれ量を算出する。また、この位置情報算出装置5eは、上記ウェハWの中心位置及び半径、回転ずれ量を位置情報としてプリアライメント制御装置5aに出力する。
また、プリアライメント制御装置5aは、上記ウェハWの位置情報に基づいて、回転テーブル1を回転制御してウェハWのプリアライメントを行なう一方、当該ウェハWの位置情報を主制御系16に出力する。
なお、以上のように構成される位置計測装置LMの動作についての詳細は後述する。
なお、以上のように構成される位置計測装置LMの動作についての詳細は後述する。
以下、図1に戻って説明する。
ウェハ搬送装置ARMは、例えば真空吸着機構を有するロボットアーム等であり、主制御系16の制御の下、ウェハWを真空吸着機構により把持し、回転テーブル1からウェハステージWSTに搬送する。この時、ウェハWは基準位置に位置合わせされた状態を保持したまま搬送される。
ウェハ搬送装置ARMは、例えば真空吸着機構を有するロボットアーム等であり、主制御系16の制御の下、ウェハWを真空吸着機構により把持し、回転テーブル1からウェハステージWSTに搬送する。この時、ウェハWは基準位置に位置合わせされた状態を保持したまま搬送される。
上記照明光学系6は、光源ユニット、シャッタ、オプティカルインテグレータ(例えばフライアイレンズ)、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等(いずれも不図示)から構成されており、主制御系16の制御の下、照明光ILをレチクルステージRST上に保持されたレチクルRに向けて出射する。ここで、上記光源ユニットとしては、KrFエキシマレーザ光源(発振波長248nm)若しくはArFエキシマレーザ光源(発振波長193nm)等のエキシマレーザ光源、又はF2レーザ光源(発振波長157nm)、Ar2レーザ光源(発振波長126nm)、銅蒸気レーザ光源やYAGレーザの高調波発生装置、又は超高圧水銀ランプ(g線、i線等)等を用いることができる。なお、本実施形態では、オプティカルインテグレータとしてフライアイレンズを備える場合を例に挙げて説明するが、これに限らずロッドインテグレータ(内面反射型インテグレータ)、又は回折光学素子等を用いることができる。
このようにして構成された照明光学系6について具体的に説明すると、光源ユニットから出射された照明光ILは、シャッタが開いているとオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズに入射する。フライアイレンズに照明光ILが入射すると、その出射側焦点面に多数の光源像からなる面光源、すなわち2次光源が形成される。フライアイレンズから出射された照明光ILは、ビームスプリッタ及び集光レンズ系を介してレチクルブラインドに至る。レチクルブラインドを通過した照明光ILは、結像レンズ系を介してレチクルステージRST上に保持されたレチクルR上に出射される。
レチクルステージRSTは、レチクル架台7及びレチクルテーブル8から構成されている。レチクル架台7は、上記レチクルテーブル8の支持台である。レチクルテーブル8は、レチクル架台7上に設置され、図示しないステッピングモータ等の駆動機構により、XY平面内での移動及び回転が可能である。また、このレチクルテーブル8は、レチクル搬送装置(図示せず)から搬送されるレチクルRを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する一方、ステージ制御系13の制御の下、レチクルRを所定の位置に位置合わせする。
投影光学系PLは、所定の縮小倍率(例えば1/5、1/4、又は1/6)を有する屈折光学系からなり、レチクルステージRSTの下方において、その出射光軸が照明光ILの出射光軸IXと一致するように配置されている。このため、レチクルRを通過した照明光ILは、投影光学系PLを介してウェハステージWST上のウェハW表面に入射することになる。つまり、マスクとしてのレチクルRに形成されているパターンが投影光学系PLを介して例えば1/4又は1/5に縮小されて、フォトレジストが塗布されたウェハW表面の各ショット領域に投影露光される。
ウェハステージWSTは、ウェハ架台9、XYステージ10、基板テーブル11及びウェハホルダ12から構成されている。ウェハ架台9は、上記XYステージ10、基板テーブル11、ウェハホルダ12の支持台である。XYステージ10は、上記ウェハ架台9上に設置されており、例えば2次元リニアアクチュエータ等の駆動機構(図示せず)により、XY平面内での移動が可能である。基板テーブル11は、上記XYステージ10上において、異なる3点の支持点で不図示の3本の軸によって支持されており、これら3本の軸の昇降駆動機構により、Z方向に移動可能であると共に、XY平面に対しての傾斜が可能である。ウェハホルダ12は、上記基板テーブル11上に設置され、ウェハ搬送装置ARMから搬送されるウェハWを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する。また、このウェハホルダ12は、図示しないステッピングモータ等の駆動機構により、Z軸周りの回転が可能である。これらXYステージ10、基板テーブル11及びウェハホルダ12は、ステージ制御系13の制御の下、ウェハWのXYZ座標、Z軸周りの回転量、XY平面に対しての傾斜角を規定するものである。
なお、この基板テーブル11及びウェハホルダ12のほぼ中心位置には、ウェハ搬送装置ARMとの間でウェハWの授受を行なうためのセンターテーブル(図示せず)が設けられている。このセンターテーブルは、ウェハWを保持するための真空吸着機構と、Z軸方向への移動機構、Z軸周りの回転機構を有しており、ステージ制御系13の制御の下、Z方向に上昇し、ウェハ搬送装置ARMから搬送されるウェハWを保持する一方、下降してウェハホルダ12上にウェハWを載置する。
ステージ制御系13は、主制御系16の制御の下、レチクルステージRST(詳細にはレチクルテーブル8)及びウェハステージWST(詳細にはXYステージ10、基板テーブル11、ウェハホルダ12及びセンターテーブル)を制御する。ファインアライメント用撮像装置14は、例えばオフアクシス方式のアライメントセンサであり、投影光学系PLの側面に配置され、ウエハW上に設けられた代表的な数個(3〜9個)のショット領域のそれぞれに付随して形成されたファインアライメントマークを撮像し、当該撮像結果である画像データをファインアライメント制御系15に出力する。ファインアライメント制御系15は、主制御系16の制御の下、上記ファインアライメントマークの画像データに基づいて、EGA処理を行い、各ショット領域の配列座標を算出し、当該各ショット領域の配列座標を示すショット領域配列情報を主制御系16に出力する。
主制御系16は、所定の制御プログラムに基づいて露光装置STの全体動作を制御するものであり、具体的には、ショット領域配列情報に基づいて、ステージ制御系13を制御する(つまりレチクルステージRSTとウェハステージWSTとを同期制御する)ことにより、レチクルRとウェハWとの位置合わせ(ファインアライメント)を行なう。また、この主制御系16は、ウェハWがウェハステージWST(具体的にはセンターテーブル)に搬送される際に、位置計測装置LMから取得したウェハWの位置情報に基づいて、センターテーブルの中心位置とウェハWの中心位置とが一致するように、ステージ制御系13を介してXYステージ10の位置を制御する。
次に、上記のように構成された第1実施形態における露光装置ST、特に当該露光装置STに備えられた位置計測装置LMの動作について詳細に説明する。
図4は、位置計測装置LMによるウェハWの位置計測時における動作フローチャートである。なお、予め位置計測装置LMの回転テーブル1上には、上流側の搬送装置からウェハWが搬送されているものとする。また、上述したように、ウェハWが回転テーブル1上に載置された際、各撮像領域2a〜4aにはウェハWのエッジの一部が含まれることのみ保証され、ノッチNまたは円弧状エッジがどの撮像領域に含まれるかは不定である。以下では、図5に示すように、ウェハWは、ノッチNが基準位置に対し若干ずれた位置で第1の撮像領域2aに含まれるような状態で載置された場合を想定して説明する。なお、第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aには円弧状エッジが含まれている。
まず、位置計測装置LMの各撮像装置2〜4は、それぞれに対応する撮像領域2a〜4aを撮像し、当該撮像結果である画像データをプリアライメント制御装置5aに出力する(ステップS1)。この画像データは、回転テーブル1の微小回転前における各撮像領域2a〜4aの画像データ(回転前画像データ)である。プリアライメント制御装置5aは、上記各撮像領域2a〜4aの回転前画像データを記憶装置5bに記憶する。
続いて、プリアライメント制御装置5aは、回転テーブル1を微小回転させるように制御する、すなわちウェハWを微小回転させる(ステップS2)。このような微小回転後のノッチをノッチN’とする。なお、ウェハWの回転方向は時計回りでも反時計回りでも良いが、本実施形態では図5に示すように時計回りに回転させるものとする。また、微小回転量をθとすると、当該微小回転量θは、撮像領域のサイズの半分程度であることが望ましい。具体的には、第1の撮像領域2aの長辺の長さをL、ウェハWの半径をrとすると、微小回転量θは下記関係式(1)で表される。
ここで、ウェハWの回転量を微小とする理由は、ウェハWが回転テーブル1に搬送された際に、ウェハWの中心位置と回転テーブル1の回転中心とがずれてしまった場合、つまり偏心が生じてしまった場合であっても、以下に述べる微小回転後の画像に生じ得る、偏心に起因するウェハエッジ変化を最小限に抑えるためである。
そして、各撮像装置2〜4は、回転テーブル1を微小回転後における各撮像領域2a〜4aを撮像し、当該撮像結果である画像データ(回転後画像データ)をプリアライメント制御装置5aに出力する(ステップS3)。プリアライメント制御装置5aは、上記各撮像領域2a〜4aの回転後画像データを記憶装置5bに記憶する。
次に、プリアライメント制御装置5aは、2値化処理装置5cに対して、上記回転前画像データ及び回転後画像データの2値化処理を行うよう指示する。2値化処理装置5cは、記憶装置5bから各撮像領域2a〜4aの回転前画像データ及び回転後画像データを取得し、これら画像データに2値化処理を施す(ステップS4)。周知のように、2値化処理とは、画像データに含まれる各ピクセル毎の輝度情報と閾値とを比較し、当該閾値より小さい輝度を有するピクセルは全て黒輝度に変換する一方、閾値以上の輝度を有するピクセルは全て白輝度に変換するものである。本実施形態では、例えばウェハエッジの輝度は黒、その他の背景の輝度は白となるように2値化処理を施す。図6(a)は、2値化処理後における第1の撮像領域2aの回転前画像データ及び回転後画像データである。図6(b)は、2値化処理後における第2の撮像領域3aの回転前画像データ及び回転後画像データである。図6(c)は、2値化処理後における第3の撮像領域4aの回転前画像データ及び回転後画像データである。なお、これらの図において網掛け部分が黒輝度を示している。
ここで、各撮像領域毎に、回転前画像データと回転後画像データとの差分をとると、図7のようになる。図7(a)は、第1の撮像領域2aにおける差分画像データである。図7(b)は、第2の撮像領域3aにおける差分画像データである。図7(c)は、第3の撮像領域4aにおける差分画像データである。これらの図からわかるように、円弧状エッジが含まれる第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aの差分画像データはほぼ全黒となる。つまり、円弧状エッジの場合、ウェハWが微小回転してもエッジ形状に変化がないため、回転前画像データ及び回転後画像データはほぼ一致することになり、両者の差分をとると各ピクセルの輝度は零、すなわち全黒となる。一方、図7(a)に示すように、ノッチN(N’)が含まれる場合、ノッチNとノッチN’に相当するピクセル領域は白となるが、他のピクセル領域は黒となる。つまり、ウェハエッジがノッチNである場合、回転前画像データと回転後画像データとは異なるため、両者の差分をとると、ノッチNとノッチN’に相当するピクセル領域のみ白となる。
このように、ウェハエッジがノッチNの場合、回転前画像データと回転後画像データとの総差分値(各ピクセル毎に算出した輝度の差分値の総和)はある値を有し、ウェハエッジが円弧状エッジの場合、上記総差分値はほぼ零となる。従って、各撮像領域毎に、回転前画像データと回転後画像データとの総差分値を算出し、所定の閾値(第1の閾値)と比較することで、各撮像領域2a〜4aに含まれるウェハエッジが円弧状エッジか、またはノッチNかを判別することができる。
また、図6(d)は、例えばノッチNと円弧状エッジとの境界付近が撮像領域に含まれている場合の回転前画像データ及び回転後画像データであり、図7(d)は、図6(d)の差分画像データである。これらの図からわかるように、ノッチNと円弧状エッジとの境界付近が撮像領域に含まれている場合でも、回転前画像データと回転後画像データとの総差分値はある値を有している。つまり、従来の方法では判別が困難であったノッチNと円弧状エッジとの境界付近が撮像領域に含まれている場合であっても、上述した方法により、正確にウェハエッジの判別を行なうことができる。
上記のような原理に基づき、エッジ判別装置5dは、2値化処理装置5cから各撮像領域2a〜4aの2値化処理後の回転前画像データ及び回転後画像データ(2値化画像データ)を取得すると、各撮像領域毎に回転前後の2値化画像データに基づいて総差分値を算出し、当該総差分値と第1の閾値とを比較し、総差分値が第1の閾値より小さい場合は、円弧状エッジが撮像領域に含まれていると判定し、一方、総差分値が第1の閾値以上の大きさの場合は、ノッチNが撮像領域に含まれていると判定する(ステップS5)。本実施形態では、エッジ判別装置5dは、第1の撮像領域2aにノッチNが含まれ、第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aに円弧状エッジが含まれていると判定する。そして、エッジ判別装置5dは、これらウェハエッジの判定結果を示すエッジ判別信号をプリアライメント制御装置5a及び位置情報算出装置5eに出力する。
位置情報算出装置5eは、上記エッジ判別信号に基づいて、円弧状エッジを含む撮像領域の回転後画像データを記憶装置5bから取得し、当該円弧状エッジを含む回転後画像データに基づいて、ウェハWの中心位置及び半径を算出し、また、記憶装置5bからノッチN(N’)を含む撮像領域の回転後画像データを取得し、当該ノッチN’を含む回転後画像データに基づいてウェハWの回転ずれ量を算出する(ステップS6)。本実施形態では、第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aの回転後画像データに基づいて、ウェハWの中心位置及び半径を算出することになる。以下、ウェハWの中心位置及び半径の算出方法の具体例について説明する。
まず、位置情報算出装置5eは、第2の撮像領域3a及び第3の撮像領域4aの回転後画像データを基に画像処理を行い、円弧状エッジに沿った複数の点からなる点群を生成し、当該点群に最小二乗法を適用することにより円弧状エッジの円近似を行なう。詳細には、上記点群に、座標(Xi、Yi);(i=1,2…,n)を有するn個の点が存在する場合、求めるウェハWの中心位置の座標を(a,b)、半径をrとすると、円の方程式は下記(2)式で表される。(2)式を展開すると下記(3)式のようになり、さらに(3)式を変形すると下記(4)式で表される。
上記(4)式を用いて、n個の各点の座標を連立させると下記(5)式で表され、(5)式を(6)式のように置いた場合、求める解(行列X)は最小二乗法により下記(7)式で表される。従って、行列Xの成分aとbが、求める円の中心位置の座標である。また、半径rは下記(8)式により求めることができる。
位置情報算出装置5eは、上記のような幾何学的円近似によって円の中心位置及び半径を算出する。なお、円近似を行なう際に用いる画像データは、微小回転前の画像データでも良い。また、図5に示すように、位置情報算出装置5eは、第1の撮像領域2aにおける回転後画像データを基に画像処理を行うことにより、ウェハWの回転ずれ量φを算出する。このように、回転ずれ量φとは、基準位置に対するノッチN’のずれ量を示すものである。位置情報算出装置5eは、上記のように算出したウェハWの中心位置、半径、回転ずれ量をウェハWの位置情報としてプリアライメント制御装置5aに出力する。なお、この回転ずれ量φは、微小回転前の画像データから算出することも可能であるが、この場合、回転テーブル1の微小回転量θを上記のように算出した回転ずれ量φに加える必要がある。
また、例えば、図8に示すように、ノッチNが第3の撮像領域4aに含まれていた場合、上記ステップS6では、円弧状エッジが含まれる第1の撮像領域2a及び第2の撮像領域3aの画像データに基づいてウェハWの中心位置及び半径を算出する。なお、第3の撮像領域4aの画像データに基づいてウェハWの回転ずれ量φを算出することもできる。この場合において、例えば、図9に示すように、ノッチNがどの撮像領域にも含まれない場合やノッチNの一部のみ含まれる場合も考えられる。この場合、ステップS5において、全ての撮像領域に円弧状エッジが含まれていると判定されるので、ステップS6では、全ての撮像領域の回転後画像データに基づいてウェハWの中心位置及び半径を算出する一方、回転ずれ量は算出しない。このように、ノッチNがどの撮像領域にも含まれていないと判定された場合、プリアライメント制御装置5aは、ステップS2の処理に移行し、回転テーブル1を微小回転させる。すなわち、ノッチNがどの撮像領域にも含まれていないと判定された場合、円弧状エッジを含む画像データからウェハWの中心位置及び半径を算出することができても、ウェハWの回転ずれ量φは算出できないため、ノッチNがいずれかの撮像領域に含まれるまで、ステップS2〜ステップS5の処理を繰り返す。
そして、プリアライメント制御装置5aは、上記のような処理によりウェハWの位置情報を取得すると、当該位置情報に基づいてウェハWのプリアライメントを行なう(ステップS7)。具体的には、ウェハWの回転ずれ量φだけ回転テーブル1を回転させ、ノッチNを基準位置に位置合わせする。プリアライメント制御装置5aは、上記プリアライメント終了後、ウェハWの位置情報を主制御系16に出力する(ステップS8)。
一方、主制御系16は、ウェハ搬送装置ARMを制御し、プリアライメント終了後のウェハWを回転テーブル1からウェハステージWST(具体的にはセンターテーブル)に搬送させる。この時、主制御系16は、プリアライメント制御装置5aから取得したウェハWの位置情報(特に中心位置及び半径)に基づいて、センターテーブルの中心位置とウェハWの中心位置とが一致するように、XYステージ10の位置を制御する。センターテーブルは所定の高さまで上昇してウェハ搬送装置ARMからウェハWを受け取った後、下降し、ウェハWをウェハホルダ12上に載置する。
主制御系16は、照明光学系6、ステージ制御系13及びファインアライメント制御系15を制御して、ウェハWの露光処理を行なう。この露光処理については、従来と同様であるので詳細な説明は省略するが、まず、ファインアライメント用撮像装置14によって、ウエハW上に設けられた代表的な数個(3〜9個)のショット領域のそれぞれに付随して形成されたファインアライメントマークを撮像する。そして、ファインアライメント制御系15は、上記ファインアライメントマークの画像データに基づいて、EGA処理を行い、各ショット領域の配列座標を算出し、当該各ショット領域の配列座標を示すショット領域配列情報を主制御系16に出力する。そして、主制御系16は、ショット領域配列情報に基づいて、ウェハWに設定された各ショット領域の位置合わせを行い、投影光学系PLを介してレチクルRのパターンをウェハW上に順次転写する。また、上記位置計測装置LMによって得られたウェハWの位置情報(特に中心位置及び半径)は、各ショット領域の位置合わせを行なう際のオフセット量として使用される。
以上のように本第1実施形態によれば、ウェハWのプリアライメント時において、従来のような第1プリアライメントを省略した場合、つまりノッチNまたは円弧状エッジがどの撮像領域に含まれるか不定である場合であっても、各撮像領域に含まれるウェハエッジがノッチNであるか、円弧状エッジであるかを正確に判定することが可能である。その結果、円弧状エッジの画像データのみを正確に抽出し、当該円弧状の画像データに基づいてウェハWの中心位置及び半径を算出するため、正確な位置情報を得ることが可能である。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態は、ウェハWが非円弧状エッジとしてノッチNではなく、直線状エッジであるオリフラを有する場合の実施例である。従って、位置計測装置LMや露光装置STの装置構成は第1実施形態と同様であるので、以下では、第1実施形態と同様の説明は省略し、第2実施形態における特徴的な部分についてのみ説明する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態は、ウェハWが非円弧状エッジとしてノッチNではなく、直線状エッジであるオリフラを有する場合の実施例である。従って、位置計測装置LMや露光装置STの装置構成は第1実施形態と同様であるので、以下では、第1実施形態と同様の説明は省略し、第2実施形態における特徴的な部分についてのみ説明する。
図10は、本第2実施形態におけるウェハWの平面図である。この図のように、第1の撮像領域2a及び第2の撮像領域3aに円弧状エッジが含まれ、第3の撮像領域4aにオリフラFが含まれている場合を想定する。なお、微小回転後のオリフラFをF’とする。また、オリフラFがY軸に対して平行になった場合をウェハWの基準位置とする。図11(a)は、2値化処理後における第3の撮像領域4aの回転前画像データ及び回転後画像データである。図11(b)は、第3の撮像領域4aにおける差分画像データである。なお、円弧状エッジが含まれる撮像領域については第1実施形態と同様なので説明を省略する。
図11(b)からわかるように、ウェハエッジがオリフラFの場合であっても、回転前画像データと回転後画像データとの総差分値はある値を有することになる。従って、各撮像領域毎に、回転前画像データと回転後画像データとの総差分値を算出し、所定の閾値と比較することで、各撮像領域2a〜4aに含まれるウェハエッジが円弧状エッジか、またはオリフラFかを判別することができる。また、従来の方法では判別が困難であったオリフラFと円弧状エッジとの境界付近が撮像領域に含まれている場合であっても、正確にウェハエッジの判別を行なうことができる。
従って、第2実施形態における位置計測装置LMの動作は、第1実施形態における動作と比較して、ウェハWの回転ずれ量φを算出する方法が異なり、他のウェハエッジの判別方法やウェハWの中心位置及び半径の算出方法等は同じである。以下、第2実施形態におけるウェハWの回転ずれ量φを算出する方法について具体的に説明する。
オリフラFを有するウェハWの回転ずれ量φとは、図10に示すように、オリフラFのY軸に対する傾きである。そこで、まずオリフラFが含まれる回転後画像データを基に画像処理を行い、オリフラFに沿った複数の点からなる点群を生成し、当該点群に最小二乗法を適用することによりオリフラFの直線近似を行なう。そして、上記のような幾何学的近似から得られた直線に基づき、オリフラFのY軸に対する傾き、つまりウェハWの回転ずれ量φを求めることができる。一方、第2実施形態におけるウェハWのプリアライメントは、上記のようにして得たウェハWの回転ずれ量φだけ回転テーブル1を回転させ、オリフラFがY軸に対して平行になるようにウェハWを位置合わせすることになる。
以上のように、本第2実施形態によれば、ウェハWのプリアライメント時において、従来のような第1プリアライメントを省略した場合、つまりオリフラFまたは円弧状エッジがどの撮像領域に含まれるか不定である場合であっても、各撮像領域に含まれるウェハエッジがオリフラFであるか、円弧状エッジであるかを正確に判定することが可能である。その結果、円弧状エッジの画像データのみを正確に抽出し、当該円弧状の画像データに基づいてウェハWの中心位置及び半径を算出するため、正確な位置情報を得ることが可能である。
なお、上記第2実施形態において、回転テーブル1を微小回転させる前に、各撮像領域2a〜4aの回転前画像データ毎に、ウェハエッジに沿った複数の点からなる点群を生成し、当該点群に最小二乗法を適用することによりウェハエッジの直線近似を行ない、当該直線近似により得られる直線と各点との残差を算出し、当該残差に基づいて撮像領域に含まれるウェハエッジが円弧状エッジであるか、オリフラFであるか判定しても良い。円弧状エッジの場合、上記残差のバラツキは大きくなり、一方、オリフラFの場合、残差のバラツキは小さくなる。そこで、例えば、残差の最大値と所定の閾値とを比較することで、撮像領域に含まれるウェハエッジの判別を行なうことができる。また、残差の最大値に基づいてウェハエッジの判別を行なうことに限らず、例えば複数の残差データの平均値に基づいてウェハエッジの判別を行なっても良い。しかしながら、この方法は、非円弧状エッジが直線形状である場合にのみ適用できるものであり、オリフラFと円弧状エッジとの境界付近が撮像領域に含まれている場合や、第1実施形態のように非円弧状エッジがノッチNである場合は適用できない。
また、上記第1及び第2実施形態では、非円弧状エッジとしてノッチNまたはオリフラFを有するウェハWを例示して説明したが、これに限定されず、ノッチまたはオリフラ以外の形状の非円弧状エッジであっても本発明は適用可能である。また、例えば、円弧状エッジに異物等が付着した場合など、結果的にエッジの形状として非円弧状エッジとみなせる場合においても、本発明によれば、そのような異物が付着した円弧状エッジの画像データを除外してウェハWの中心位置及び半径を求めることができ、位置情報の精度を向上することができる。
また、上記第1及び第2実施形態では、微小回転前後の画像データの総差分値に基づいてウェハエッジの判別を行なったが、これに限定されず、微小回転前後の画像データの一致度を示す相関値を求め、当該相関値と所定の閾値(第2の閾値)とを比較し、相関値が第2の閾値より小さい場合は、非円弧状エッジが撮像領域に含まれていると判定し、また、相関値が第2の閾値以上の場合は、円弧状エッジが撮像領域に含まれていると判定することで、ウェハエッジの判別を行なっても良い。
また、計測対象物はウェハWに限らず、円弧状エッジと非円弧状エッジを有するものであれば他のものでも良い。例えば、露光装置においては、円弧状エッジと非円弧状エッジを有するマスクやレチクルを採用した場合、本発明により当該マスクやレチクルの位置情報を計測することも可能である。
また、上記第1及び第2実施形態では、ウェハエッジを3つの撮像装置2〜4によって撮像したが、これに限定されず、さらに複数の撮像装置を設けても良い。円弧状エッジの画像データが多い程、ウェハWの中心位置及び半径の算出精度が高くなるので、装置コストの許容範囲内において、可能な限り多くの撮像装置を設けることが望ましい。
また、上記第1及び第2実施形態では、回転テーブル1上でウェハWの位置情報の計測及びプリアライメントを行なったが、これに限定されず、ウェハエッジを撮像する撮像装置を投影光学系PLの側面に配置し、ウェハステージWST上でウェハWの位置情報の計測及びプリアライメントを行なって良い。
また、上記第1及び第2実施形態における位置計測装置LMは、露光装置のみならず、ウェハに形成されたパターンの重ね合わせ精度を検査する検査装置、ウェハに形成されたパターンの線幅を検査する検査装置、ウェハに形成されたパターンのマクロ的な欠陥を検査する検査装置、その他の検査装置において、検査対象のウェハを所定の精度で位置合わせするために用いることも可能である。
LM…位置計測装置、ST…露光装置、ARM…ウェハ搬送装置、6…照明光学系、RST…レチクルステージ、PL…投影光学系、WST…ウェハステージ、13…ステージ制御系、14…ファインアライメント用撮像装置、15…ファインアライメント制御系、16…主制御系、1…回転テーブル(計測対象物用ステージ)、2…第1の撮像装置、3…第2の撮像装置、4…第3の撮像装置、5…プリアライメント制御系、5a…プリアライメント制御装置(回転制御装置)、5b…記憶装置、5c…2値化処理装置、5d…エッジ判別装置(判定装置)、5e…位置情報算出装置(位置情報算出装置)
Claims (13)
- 円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する位置計測方法であって、
複数箇所に設けられた撮像視野内にそれぞれ存在する、前記計測対象物の輪郭の一部を撮像する第1ステップと、
前記計測対象物を微小回転させる第2ステップと、
前記微小回転後、前記撮像視野内にそれぞれ存在する前記輪郭の一部を撮像する第3ステップと、
前記第1ステップによる撮像結果及び前記第3ステップによる撮像結果に基づいて、各撮像視野内に含まれる輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する第4ステップと、
当該第4ステップにて前記円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する第5ステップと、
を有することを特徴とする位置計測方法。 - 前記第4ステップは、
各撮像視野毎に、前記第1ステップにて撮像された画像における輝度情報と、前記第3ステップにて撮像された画像における輝度情報との差分値を求めるステップと、
前記差分値が第1の閾値より小さい場合には、前記輪郭の一部として円弧状輪郭が撮像視野内に含まれると判定する一方、前記差分値が第1の閾値以上である場合には、前記輪郭の一部として非円弧状輪郭が撮像視野内に含まれると判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項1記載の位置計測方法。 - 前記第4ステップは、
各撮像視野毎に、前記第1ステップにて撮像された画像における輝度情報と、前記第3ステップにて撮像された画像における輝度情報との相関値を求めるステップと、
前記相関値が第2の閾値より小さい場合には、前記輪郭の一部として非円弧状輪郭が撮像視野内に含まれると判定する一方、前記相関値が第2の閾値以上である場合には、前記輪郭の一部として円弧状輪郭が撮像視野内に含まれると判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項1記載の位置計測方法。 - 前記第1ステップと第2ステップとの間に、
各撮像視野毎に、前記第1ステップによる撮像結果に基づいて、前記輪郭の一部に沿った複数の点からなる点群を生成するステップと、
前記点群を直線近似するステップと、
前記直線近似により得られる直線と各点との残差を算出するステップと、
前記残差に基づいて、前記非円弧状輪郭として直線状の輪郭が撮像視野内に含まれるか否かを判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の位置計測方法。 - 前記第4ステップにおいて、全ての撮像視野内に非円弧状輪郭が含まれていないと判定された場合、いずれかの撮像視野内に前記非円弧状輪郭が含まれるように、前記計測対象物を回転させるステップを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の位置計測方法。
- 非円弧状輪郭を含むと判定された撮像視野内の画像に基づいて、位置情報として前記計測対象物の中心軸周りの回転ずれ量を算出するステップを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の位置計測方法。
- 円弧状輪郭と非円弧状輪郭とを有する計測対象物の位置情報を計測する位置計測装置であって、
回転自在に設けられた計測対象物用ステージと、
当該計測対象物用ステージの回転を制御する回転制御装置と、
前記計測対象物用ステージ上に保持された計測対象物の輪郭の、互いに異なる一部をそれぞれ撮像する複数の撮像装置と、
前記計測対象物用ステージの微小回転前における各撮像装置の撮像結果と、前記計測対象物用ステージの微小回転後における各撮像装置の撮像結果とに基づいて、各撮像装置で撮像される輪郭の一部が円弧状輪郭か、若しくは非円弧状輪郭かを判定する判定装置と、
当該判定装置にて前記円弧状輪郭を輪郭の一部として含むと判定された撮像装置の画像に基づいて、前記計測対象物の円近似を行い、当該円近似された計測対象物の円中心及び半径を前記位置情報として算出する位置情報算出装置と、
を備えることを特徴とする位置計測装置。 - 前記判定装置は、各撮像装置毎に、前記計測対象物用ステージの微小回転前に撮像された画像における輝度情報と、前記計測対象物用ステージの微小回転後に撮像された画像における輝度情報との差分値を求め、前記差分値が第1の閾値より小さい場合には、前記輪郭の一部として円弧状輪郭がその撮像装置の撮像範囲内に含まれると判定する一方、前記差分値が第1の閾値以上である場合には、前記輪郭の一部として非円弧状輪郭がその撮像装置の撮像範囲内に含まれると判定することを特徴とする請求項7記載の位置計測装置。
- 前記判定装置は、各撮像装置毎に、前記計測対象物用ステージの微小回転前に撮像された画像における輝度情報と、前記計測対象物用ステージの微小回転後に撮像された画像における輝度情報との相関値を求め、前記相関値が第2の閾値より小さい場合には、前記輪郭の一部として非円弧状輪郭がその撮像装置の撮像範囲内に含まれると判定する一方、前記相関値が第2の閾値以上である場合には、前記輪郭の一部として円弧状輪郭がその撮像装置の撮像範囲内に含まれると判定することを特徴とする請求項7記載の位置計測装置。
- 前記判定装置は、各撮像装置毎に、前記計測対象物用ステージの微小回転前における撮像結果に基づいて、前記輪郭の一部に沿った複数の点からなる点群を生成し、前記点群の直線近似により得られる直線と各点との残差に基づいて、前記非円弧状輪郭として直線状の輪郭が各撮像範囲内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の位置計測装置。
- 前記回転制御装置は、前記判定装置において全ての撮像装置の撮像範囲内に非円弧状輪郭が含まれていないと判定された場合、いずれかの撮像装置の撮像範囲内に前記非円弧状輪郭が含まれるように、前記計測対象物用ステージを回転させることを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の位置計測装置。
- 前記位置情報算出装置は、非円弧状輪郭を含むと判定された撮像装置の画像に基づき、位置情報として前記計測対象物の中心軸周りの回転ずれ量を算出することを特徴とする請求項7〜11のいずれか一項に記載の位置計測装置。
- マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、
前記マスク及び基板の少なくとも一方の位置情報を計測する請求項12記載の位置計測装置を備えることを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006104059A JP2007281126A (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006104059A JP2007281126A (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007281126A true JP2007281126A (ja) | 2007-10-25 |
Family
ID=38682287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006104059A Withdrawn JP2007281126A (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007281126A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011107320A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ushio Inc | アライメントマークの検出方法 |
JP2011226989A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kobe Steel Ltd | 表面形状測定装置および半導体ウェハ検査装置 |
JP2012064608A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置 |
WO2023054049A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作システム、工作機械およびプログラム |
JP2023050089A (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-10 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作システムおよびプログラム |
CN117259144A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-22 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 晶圆围坝涂胶控制方法、设备及其介质 |
-
2006
- 2006-04-05 JP JP2006104059A patent/JP2007281126A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011107320A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ushio Inc | アライメントマークの検出方法 |
JP2011226989A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kobe Steel Ltd | 表面形状測定装置および半導体ウェハ検査装置 |
JP2012064608A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置 |
WO2023054049A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作システム、工作機械およびプログラム |
JP2023050089A (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-10 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作システムおよびプログラム |
JP7262651B2 (ja) | 2021-09-29 | 2023-04-21 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作システムおよびプログラム |
CN117259144A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-22 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 晶圆围坝涂胶控制方法、设备及其介质 |
CN117259144B (zh) * | 2023-11-20 | 2024-03-12 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 晶圆围坝涂胶控制方法、设备及其介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10725386B2 (en) | Metrology method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method | |
TWI670563B (zh) | 圖案檢查裝置、圖案位置計測裝置、空間影像計測系統、空間影像計測方法、圖案位置修復裝置、圖案位置修復方法、空間影像資料處理裝置、空間影像資料處理方法、圖案之曝光裝置、圖案之曝光方法、遮罩之製造方法、及遮罩之製造系統 | |
WO2008038751A1 (fr) | Procédé de mesure de largeur de ligne, procédé de détection de statut de formation d'image, procédé d'ajustement, procédé d'exposition et procédé de fabrication de dispositif | |
JP4400745B2 (ja) | 露光方法及びデバイス製造方法、露光装置、並びにプログラム | |
WO2007043535A1 (ja) | 光学特性計測方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに検査装置及び計測方法 | |
JPWO2002091440A1 (ja) | 光学特性計測方法、露光方法及びデバイス製造方法 | |
JP3211491B2 (ja) | 投影露光装置及びそれを用いた半導体製造方法並びに装置 | |
JP2007013168A (ja) | リソグラフィ装置の基板整列 | |
JP4340638B2 (ja) | 基板の表側または裏側に結像するためのリソグラフィ装置、基板識別方法、デバイス製造方法、基板、およびコンピュータプログラム | |
JP2008263194A (ja) | 露光装置、露光方法、および電子デバイス製造方法 | |
JP2008263193A (ja) | 露光方法、および電子デバイス製造方法 | |
JPWO2011061928A1 (ja) | 光学特性計測方法、露光方法及びデバイス製造方法 | |
JP2007281126A (ja) | 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置 | |
JP2007115784A (ja) | 露光システム、露光方法、及びデバイス製造工場 | |
JPWO2005038885A1 (ja) | 光学特性計測装置及び光学特性計測方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 | |
JP2005333116A (ja) | 位置検出装置及び方法、位置調整装置及び方法、並びに露光装置及び方法 | |
TWI793593B (zh) | 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法 | |
US6898306B1 (en) | Machine-independent alignment system and method | |
JP2006294854A (ja) | マーク検出方法、位置合わせ方法、露光方法、プログラム及びマーク計測装置 | |
JP2001217174A (ja) | 位置検出方法、位置検出装置、露光方法、及び露光装置 | |
JP2004146702A (ja) | 光学特性計測方法、露光方法及びデバイス製造方法 | |
TW201101369A (en) | Exposure method and device manufacturing method, and overlay error measuring method | |
JP4269782B2 (ja) | 位置計測方法及び装置、露光方法及び装置、並びにプログラム | |
JP2010283157A (ja) | 露光装置及びデバイス製造方法 | |
JP2004207521A (ja) | 光学特性計測方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090707 |