JP3967326B2 - 位置検出方法及び位置検出装置 - Google Patents
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Description
(a)対象物の表面にXY直交座標系を定義した時、該対象物に形成されたアライメントマークを、該対象物の表面の法線方向からY軸方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、該アライメントマークの像を受像面上に形成する工程と、
(b)該受像面上に、X軸に対応する方向をu軸、該u軸に直交する方向をv軸とするuv直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、v軸方向に関する位置を検出する工程と、
(c)受像面上の像が、v軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をY軸方向に移動させる工程と、
(d)受像面上に形成された像の、v軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出する工程と、
(e)最もピントの合っている位置が、受像面上のv軸方向に関する観測基準位置内に納まるように、前記観測装置をその光軸方向に移動させる工程と
を有する位置検出方法が提供される。
アライメントマークが形成された対象物を保持する保持台と、
前記保持台に保持された対象物の表面に、XY直交座標系を定義した時、該対象物の表面の法線方向からY軸方向に傾いた光軸を有し、受像面上にアライメントマークの像を写す観測装置と、
前記観測装置を、XY面内に平行な方向、及び光軸に平行な方向に移動可能に支持する支持機構と、
前記観測装置の受像面上に、X軸に対応する方向をu軸、該u軸に直交する方向をv軸とするuv直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、v軸方向に関する位置を検出し、v軸方向に関して、像が観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して前記観測装置をY軸方向に移動させる制御装置と
を有し、
前記制御装置は、さらに、前記受像面上に形成された像の、v軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出し、最もピントの合っている位置が、受像面上のv軸方向に関して観測基準位置内に納まるように、前記支持機構を制御して、前記観測装置をその光軸方向に移動させる位置検出装置が提供される。
図3は、エッジからの散乱光による受像面29上の像のスケッチである。図3の横方向(u軸方向)が図2(A)のX軸方向に相当し、縦方向(v軸方向)が図2(A)のY軸方向に相当する。ウエハ上のアライメントマーク13A及び13Bからの散乱光による像40A及び40Bがu軸方向に離れて現れ、その間にマスク上のアライメントマーク14からの散乱光による像41が現れる。像40A及び40Bと、像41とは、v軸方向に関して相互に異なる位置に現れる。
10 ウエハ/マスク保持部
11 ウエハ
12 マスク
13A、13B、14 アライメントマーク
15 ウエハ保持台
16 マスク保持台
17、18 移動機構
20 観測装置
21X、21Y、21A 移動機構
22 レンズ
23 ビームスプリッタ
24 光ファイバ
25 光軸
29 受像面
30 制御装置
40A、40B、41 アライメントマークの像
42 電子ビーム
43 ビーム源
Claims (10)
- (a)対象物の表面にXY直交座標系を定義した時、該対象物に形成されたアライメントマークを、該対象物の表面の法線方向からY軸方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、該アライメントマークの像を受像面上に形成する工程と、
(b)該受像面上に、X軸に対応する方向をu軸、該u軸に直交する方向をv軸とするuv直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、v軸方向に関する位置を検出する工程と、
(c)受像面上の像が、v軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をY軸方向に移動させる工程と、
(d)受像面上に形成された像の、v軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出する工程と、
(e)最もピントの合っている位置が、受像面上のv軸方向に関する観測基準位置内に納まるように、前記観測装置をその光軸方向に移動させる工程と
を有する位置検出方法。 - 前記工程bが、
(b1)受像面における光強度を、v軸上の座標毎にu軸方向に積算し、v軸方向に関する光強度分布を得る工程と、
(b2)前記工程b1で得られた光強度分布にローパスフィルタを適用して滑らかな波形とし、該波形から像のv軸方向に関する位置を検出する工程と
を含む請求項1に記載の位置検出方法。 - 前記工程b1が、u軸方向に関して像が分布する範囲を限定し、限定された範囲内で光強度をu軸方向に積算する請求項2に記載の位置検出方法。
- さらに、(f)受像面上に形成された像のu軸方向に関する位置を検出する工程と、
(g)像が、u軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をX軸方向に移動させる工程と
を含む請求項1〜3のいずれかに記載の位置検出方法。 - 前記対象物が、転写すべきパターンが形成されたマスクであり、前記工程gの後、さらに、前記マスクと前記観測装置との相対位置関係を保持したまま、前記マスクからプロキシミティギャップを隔てて近接配置されたウエハのアライメントマークと、前記マスクのアライメントマークとの像を受像面上に形成し、両者の相対位置を検出する工程を有する請求項4に記載の位置検出方法。
- 前記アライメントマークは、Y軸方向に配列した複数の散乱箇所を含む請求項1〜5のいずれかに記載の位置検出方法。
- アライメントマークが形成された対象物を保持する保持台と、
前記保持台に保持された対象物の表面に、XY直交座標系を定義した時、該対象物の表面の法線方向からY軸方向に傾いた光軸を有し、受像面上にアライメントマークの像を写す観測装置と、
前記観測装置を、XY面内に平行な方向、及び光軸に平行な方向に移動可能に支持する支持機構と、
前記観測装置の受像面上に、X軸に対応する方向をu軸、該u軸に直交する方向をv軸とするuv直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、v軸方向に関する位置を検出し、v軸方向に関して、像が観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して前記観測装置をY軸方向に移動させる制御装置と
を有し、
前記制御装置は、さらに、前記受像面上に形成された像の、v軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出し、最もピントの合っている位置が、受像面上のv軸方向に関して観測基準位置内に納まるように、前記支持機構を制御して、前記観測装置をその光軸方向に移動させる位置検出装置。 - 前記制御装置が、さらに、前記受像面上に形成された像のu軸方向に関する位置を検出し、像が、u軸方向に関する観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して、前記観測装置をX軸方向に移動させる請求項7に記載の位置検出装置。
- 前記工程gが、さらに、
前記アライメントマークの形状に基づいて参照波形を生成する工程と、
前記受像面上に形成されたアライメントマークの像から得られた観測波形と、前記参照波形との相関演算を行い、前記アライメントマークの像のu軸方向に関する位置を特定する工程と
を含む請求項4に記載の位置検出方法。 - 前記アライメントマークは、相互に直交するX軸方向及びY軸方向に関する位置及び寸法を含む設計情報により定義され、
前記参照波形を生成する工程において、前記X軸方向に関する設計情報に基づいて前記参照波形を生成し、
前記アライメントマークの位置を特定する工程が、
前記アライメントマークの像の前記u軸方向に関する光強度分布に基づいて前記観測波形を得る工程と、
前記参照波形と前記観測波形との相関演算を行う工程と、
相関演算の結果に基づいて、前記アライメントマークの像の前記u軸方向に関する位置を特定する工程と
を含む請求項9に記載の位置検出方法。
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