JP2009164306A - 較正方法、移動体駆動方法及び移動体駆動装置、露光方法及び露光装置、パターン形成方法及びパターン形成装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】既知の位置関係にあるマークMijkが付与された基準ウエハWFをウエハステージWSTに載置する。既知の位置関係と、位置計測系を用いて得られるウエハステージWSTの位置計測結果と、に基づいてウエハステージWSTを駆動し、基準ウエハWF上のマークMijkに検出パターンmijkを重ね露光する。露光終了後、マーク検出系を用いて、マークMijkと検出パターンmijkの位置ずれ(ΔXijk,ΔYijk)を検出し、その検出結果より、ステージ駆動精度を補正する較正情報を作成する。位置ずれ(ΔXijk,ΔYijk)には、位置計測系の計測誤差を含め、あらゆるステージ駆動制御の誤差が取り込まれる。従って、較正情報を用いてステージ駆動精度を改善することにより、高精度なステージ駆動制御が可能となる。
【選択図】図10
Description
CY1=−(pY1−X)sinθz+(qY1−Y)cosθz …(2)
CY2=−(pY2−X)sinθz+(qY2−Y)cosθz …(3)
ただし、(pX,qX),(pY1,qY1),(pY2,qY2)は、それぞれXヘッド63,Yヘッド65,Yヘッド64のX,Y設置位置(より正確には計測ビームの投射点のX,Y位置)である。そこで、主制御装置20は、3つのヘッドの計測値CX,CY1,CY2を式(1)〜(3)に代入し、それらを連立して解くことにより、ウエハステージWSTのXY平面内での位置(X,Y,θz)を算出する。
a. 主制御装置20は、基準ウエハWF(ただし、表面にレジストが塗布され、第1感光層が形成されている)を、不図示の搬送系を用いてウエハテーブルWTB上にロードする。この際、搬送系は、主制御装置20の指示に基づき、不図示のプリアライメント装置を用いて、4つのサーチアライメントマークM01〜M04のうち、2つのマークM01,M04を結ぶ直線がY軸方向に平行に、残りの2つのマークM02,M03を結ぶ直線がX軸方向に平行になるように、基準ウエハWFの向き(回転)を調整した状態で、ウエハテーブルWTB上にロードする。
b. 主制御装置20は、不図示のレチクルローダを用いて、レチクルステージRST上に、基準ウエハWFの基準ウエハマークMij1,Mij2に対応して2つの検出パターンmij1,mij2が形成されたパターン領域を有する較正用レチクル(便宜上、R0と呼ぶ)をロードする。なお、a.の処理に先だって、b.の処理が行われていても良い。
c. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150をリセット、すなわち、ウエハステージWSTの位置計測の基準座標を再設定する。
d. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150を用いて、ウエハステージWSTの位置を計測しつつ、アライメント系ALGを用いて基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM01〜M04を検出する。そして、主制御装置20は、アライメント系ALGによるサーチアライメントマークM01〜M04の検出結果と、その検出時のエンコーダシステム150の計測情報(ウエハステージWSTの位置情報)と、サーチアライメントマークM01〜M04と各区画領域Sij内に設けられた基準ウエハマークMijkとの既知の位置関係と、に基づいて、基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークMijkの位置を算出する。
e.そして、主制御装置20は、各基準ウエハマークMijkが、投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置するときの、ウエハステージWSTの位置計測に用いられる、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)を特定し、特定された3つのヘッドの組み合わせを、各基準ウエハマークMijkに対応付けて、記憶する。
f. 次に、主制御装置20は、上で算出した基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークMijkの位置に基づき、ステッピング・アンド・リピート方式で、基準ウエハマークMijkに重ねて較正用レチクルR0の検出パターンmijkを順次転写する。
g-1) 具体的には、主制御装置20は、まず、レチクル干渉計116の計測値に基づいて、較正用レチクルR0を駆動し、較正用レチクルR0の検出パターンmij1を投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置させる。
g-2) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測しつつ、図9(A)に示されるように、露光領域IAの中心に基準ウエハWFの区画領域Sijの基準ウエハマークMij1を位置決めする。そして、この状態で、静止露光により、基準ウエハマークMij1に重ねて較正用レチクルR0の検出パターンmij1を転写する。図9(B)には、このようにして基準ウエハマークMij1に重ねて較正用レチクルR0の検出パターンmij1が転写された状態が示されている。
g-3) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTを、所定距離WX、+X方向又は−X方向にステップ移動させ、隣接する区画領域の基準ウエハマークMij1に重ねて較正用レチクルR0の検出パターンmij1を転写する。
g-4) 次に、主制御装置20は、レチクル干渉計116の計測値に基づいて、較正用レチクルR0を駆動し、較正用レチクルR0の検出パターンmij2を投影光学系PLの投影中心、すなわち露光領域IAの中心に位置させる。
g-5) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150のヘッド、すなわち対応するスケールに対向する3つのヘッド(Xヘッド63、Yヘッド65,64)の計測値に基づいて、ウエハステージWSTのXY平面内の位置を計測しつつ、図9(C)に示されるように、露光領域IAの中心に基準ウエハWFの区画領域Sijの基準ウエハマークMij2を位置決めする。
i 次に、主制御装置20は、アライメント系ALGを用いて、図10に示される基準ウエハマークMijkとそれに重ねて転写された検出パターンmijk(レジスト像)の位置ずれ(ΔXij1,ΔYij1)、及び(ΔXij2,ΔYij2)を検出する。
j 主制御装置20は、基準ウエハWF(ただし、表面にレジストは塗布されていても良いが、塗布されていない方が望ましい)を、ウエハテーブルWTB上にロードする。この際、搬送系は、主制御装置20の指示に基づき、前述と同様に、基準ウエハWFの向き(回転)を調整した状態で、ウエハテーブルWTB上にロードする。
l. 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150を用いて、ウエハステージWSTの位置を計測しつつ、アライメント系ALGを用いて基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM01〜M04を検出する。そして、主制御装置20は、アライメント系ALGによるサーチアライメントマークM01〜M04の検出結果と、その検出時のエンコーダシステム150の計測情報(ウエハステージWSTの位置情報)と、サーチアライメントマークM01〜M04と各区画領域Sij内に設けられた基準ウエハマークMijkとの既知の位置関係と、に基づいて、基準座標系(X,Y)上での基準ウエハマークMijkの位置を算出する。
(b) 次に、主制御装置20は、エンコーダシステム150の計測値、すなわち基準座標(X,Y)系をリセットする。
(c) 次に、主制御装置20は、基準ウエハWF上のサーチアライメントマークM01〜M04を検出し、基準ウエハマークMijkの基準座標(X,Y)系における位置を算出する。
(d) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTをアライメント領域に移動させ、第2の較正方法を実行する。
(e) 次に、主制御装置20は、ウエハステージWSTを露光領域に移動させ、第1の較正方法を実行する。
Claims (21)
- 所定平面内で少なくとも一軸方向に移動する移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する較正方法であって、
前記移動体に、既知の第1の位置関係にある複数のマークが付与された基準ウエハを、載置する工程と;
前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と前記第1の位置関係とに基づいて前記移動体を駆動して、前記複数のマークのそれぞれを目標位置に位置決めする工程と;
前記複数のマークのそれぞれをマーク検出系を用いて検出し、前記複数のマークのそれぞれの実際の位置決め位置と前記目標位置との第2の位置関係を求める工程と;
前記第2の位置関係に基づいて、前記移動体の駆動精度を補正するための較正情報を作成する工程と;
を含む較正方法。 - 前記位置決めする工程での前記位置決めの都度、前記目標位置で前記基準ウエハ上にパターンを形成する工程をさらに含み、
前記求める工程では、前記複数のマークのそれぞれとともに該マークの位置決め時に形成された前記パターンを検出して、前記位置関係を求める、請求項1に記載の較正方法。 - 前記基準ウエハは、感応層を有し、
前記形成する工程では、前記感応層にエネルギビームを照射して、前記基準ウエハ上に前記パターンを形成する、請求項2に記載の較正方法。 - 前記目標位置とは、前記マーク検出系の検出中心であり、
前記求める工程では、前記検出中心を示す前記マーク検出系の指標中心と前記複数のマークのそれぞれとの位置関係を検出することで、前記第2の位置関係を求める、請求項1に記載の較正方法。 - 前記移動体は、前記所定平面内で前記一軸方向と該一軸方向に直交する方向に移動可能であり、
前記求める工程では、前記2方向に関する前記位置関係を求める、請求項1〜4のいずれか一項に記載の較正方法。 - 前記位置決めする工程では、前記位置計測系の計測結果として、予め用意した補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の較正方法。
- 前記較正情報は、前記目標位置に位置決めされる前記複数のマークのそれぞれに関係づけて作成される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の較正方法。
- 前記位置計測系は、前記移動体上及び該移動体外部の一方に、前記所定平面に実質的に平行に設置されたグレーティングと、該グレーティングに計測ビームを投射する、前記移動体上及び該移動体外部の他方に設置されたヘッドと、を有するエンコーダである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の較正方法。
- 実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動方法であって、
前記移動体の前記所定平面内での位置を位置計測系を用いて計測し、該位置計測系の計測結果と、請求項1〜8のいずれか一項に記載の較正方法によって作成した較正情報と、に基づいて、前記移動体を駆動する工程を含む移動体駆動方法。 - 前記移動体の駆動に際し、前記位置計測系の計測結果として、予め用意した補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項9に記載の移動体駆動方法。
- 前記駆動する工程では、前記較正情報に基づいて前記移動体を駆動する目標位置を補正し、該補正された目標位置に基づいて前記移動体を駆動する、請求項9又は10に記載の移動体駆動方法。
- 前記駆動する工程では、前記較正情報に基づいて前記位置計測系の計測結果を補正し、該補正された計測結果に基づいて前記移動体を駆動する、請求項9又は10に記載の移動体駆動方法。
- エネルギビームを照射して物体にパターンを形成する露光方法であって、
前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるために、請求項9〜12のいずれか一項に記載の移動体駆動方法を用いて、前記物体を載置する移動体を駆動する露光方法。 - 物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記複数の区画領域にパターンを形成するため、請求項9〜12のいずれか一項に記載の移動体駆動方法を用いて、前記物体が載置される前記移動体を駆動するパターン形成方法。 - 前記物体は感応層を有し、
該感応層にエネルギビームを照射することによって前記パターンを形成する、請求項14に記載のパターン形成方法。 - 請求項14又は15に記載のパターン形成方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と;
前記パターンが形成された物体を現像する工程と;
を含むデバイス製造方法。 - 実質的に所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動装置であって、
前記移動体の前記所定平面内での位置を計測する位置計測系と;
請求項1〜8のいずれか一項に記載の較正方法を用いて作成された較正情報が記憶された記憶装置と;
前記位置計測系の計測結果と、前記較正情報と、に基づいて前記移動体を駆動する駆動装置と;
を備える移動体駆動装置。 - 前記記憶装置には、さらに、前記位置計測系の計測結果を補正する補正情報が記憶され、
前記駆動装置は、前記位置計測系の計測結果として、前記補正情報に基づいて補正された前記位置計測系の計測結果を用いる、請求項17に記載の移動体駆動装置。 - エネルギビームを照射して物体にパターンを形成する露光装置であって、
前記物体を保持して移動可能な移動体と;
前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;
前記物体が前記移動体に載置される請求項17又は18に記載の移動体駆動装置と;を備え、
前記物体を前記エネルギビームに対して相対移動させるため前記移動体が駆動される露光装置。 - 物体上の複数の区画領域にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記複数の区画領域にパターンを形成するため、前記物体が載置される前記移動体を駆動する請求項17又は18に記載の移動体駆動装置を備えるパターン形成装置。 - 前記物体は感応層を有し、
前記複数の区画領域のそれぞれに位置する前記感応層にエネルギビームを照射することによって、前記パターンを形成する、請求項20に記載のパターン形成装置。
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