JP7020505B2 - 計測装置、露光装置及びリソグラフィシステム、並びに計測方法及び露光方法 - Google Patents
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Description
a. グリッドの誤差とは座標依存であり、場所が同じなら同じ誤差を持つ。マークの位置を計測し、グリッド誤差の補正を行ったポイントの近くなら、誤差も小さいものと考えられる。
b. スキャン速度あるいはスキャン加速度などの誤差は、グリッド誤差を生じさせない。仮に、グリッド誤差を生じさせるとしても、その誤差は、スキャンの都度変化するものではないので、一度の調整で足り、定期的にメンテナンスする必要は無い。
以下、第1の実施形態について図1~図7に基づいて説明する。図1には、第1の実施形態に係る計測装置100の構成が斜視図にて概略的に示されている。なお、図1に示される計測装置100は、実際には、チャンバと、該チャンバの内部に収容された構成部分とで構成されるが、本実施形態では、チャンバに関する説明は省略する。本実施形態では、後述するようにマーク検出系MDSが設けられており、以下では、マーク検出系MDSの光軸AX1の方向をZ軸方向とし、これに直交する面内で、後述する可動ステージが長ストロークで移動する方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y軸、Z軸回りの回転(傾斜)方向を、それぞれθx、θy及びθz方向として、説明を行う。ここで、マーク検出系MDSは、側面視(例えば+X方向から見て)L字状の外形を有し、その下端(先端)には円筒状の鏡筒部41が設けられ、鏡筒部41の内部には、Z軸方向の光軸AX1を有する複数のレンズエレメントから成る光学系(屈折光学系)が収納されている。本明細書では、説明の便宜上から鏡筒部41の内部の屈折光学系の光軸AX1を、マーク検出系MDSの光軸AX1と称している。
次に、上述した計測装置100を含むリソグラフィシステムに関する第2の実施形態について、図8~図10に基づいて説明する。
次に、計測装置100を用いる露光装置起因のウエハグリッドの管理方法を、リソグラフィシステム1000に適用した場合を例として説明する。図11には、この場合のウエハグリッドの管理方法における処理の流れが概略的に示されている。
a. 基準ウエハの空きやシリアル番号を気にすることなく、ウエハグリッドの変動を計測したい(補正を行いたい)時に計測(補正)を実効可能となる。
b. 基準ウエハの代わりにベアウエハを使えるため、品質管理を手軽に実行可能となる。
c. 製品ショットマップ・製品レチクルでウエハグリッドの管理が可能となる。すなわち、製品レチクルについている重ね計測用マークやアライメントマークを使ってウエハグリッドの管理をすることが可能となる。この結果、品質管理用の専用レチクルが不要となる。また、製品ショットマップそのもので品質管理が可能となり、さらには、場所依存誤差のみならず、スキャン速度や加速度、その他製品露光動作で生じる全ての誤差要因によって生じるウエハグリッドの変動量を計測できるので、この計測結果に基づいて、補正を行うことで、先に説明したある種の妥協を一切排除することが可能になる。
次に、計測装置100を用いる重ね合わせ計測方法を、リソグラフィシステム1000に適用した場合を例として説明する。図12には、この場合の重ね計測方法における処理の流れが概略的に示されている。
図13には、変形例に係るリソグラフィシステム2000の構成が、概略的に示されている。リソグラフィシステム2000は、露光装置200と、C/D300と、前述の計測装置100と同様の構成された2台の計測装置100a、100bと、を備えている。リソグラフィシステム2000は、クリーンルーム内に設置されている。
Claims (40)
- 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測装置であって、
前記基板に形成されたマークを検出する第1検出系と、
前記基板ホルダとは異なる保持部材上に前記基板を保持して移動可動なステージと、
前記ステージの位置情報を取得可能な位置計測系と、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて取得した前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板上の複数の区画領域のそれぞれに設けられた複数のマークそれぞれの位置情報を求める制御装置と、を備え、
前記制御装置は、求められた前記複数のマークそれぞれの位置情報を用いて、前記区画領域それぞれの設計位置からの補正量を表す二変数の多次元多項式を統計演算により求める計測装置。 - 前記第1検出系で検出した前記マークの信号を処理する信号処理装置を備え、
前記信号処理装置は前記信号の良否を判断し、前記信号が良と判断された前記マークの検出結果のみを前記制御装置に提供する請求項1に記載の計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記多次元多項式の少なくとも一部を出力する請求項1または2に記載の計測装置。
- 前記制御装置は、前記多次元多項式の2次以上の項の係数を出力する請求項3に記載の計測装置。
- 前記基板表面の高さを検出する第2検出系を更に備え、
前記制御装置は、前記第2検出系の検出結果と、前記位置計測系によって取得した前記ステージの位置とに基づいて、前記基板表面の高さ分布情報を取得する請求項1から4のいずれか一項に記載の計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記高さ分布情報を出力する請求項5に記載の計測装置。
- 基板ホルダ上に基板を保持して移動可能な基板ステージと、
請求項1から6のいずれか一項に記載の計測装置によって取得された前記多次元多項式を用いて求められた補正量に基づいて前記基板ステージを制御する制御装置と、を備え、
前記補正量が取得され前記基板ホルダに保持された前記基板を、エネルギビームで露光する露光装置。 - 基板ホルダ上に基板を保持して移動可能な基板ステージと、
請求項6に記載の計測装置によって取得された前記多次元多項式を用いて求められた補正量と前記高さ分布情報とに基づいて前記基板ステージを制御する制御装置と、を備え、
前記補正量が取得され前記基板ホルダに保持された前記基板を、エネルギビームで露光する露光装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載された計測装置と、
前記基板ホルダに保持した前記基板に対し、前記補正量に基づいて露光処理を行う露光装置と、を備えるリソグラフィシステム。 - 請求項6に記載された計測装置と、
前記基板ホルダに保持した前記基板に対し、前記高さ分布情報と前記補正量とに基づいて露光処理を行う露光装置と、を備えるリソグラフィシステム。 - 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測装置であって、
前記基板に形成された複数の区画領域のそれぞれに設けられたマークを検出する第1検出系と、
前記基板ホルダとは異なる保持部材上に前記基板を保持して移動可動なステージと、
前記ステージの位置情報を取得可能な位置計測系と、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られた前記ステージの位置情報とに基づいて、前記複数のマークそれぞれの位置情報を求める制御装置と、を備え、
前記制御装置は、求められた前記複数のマークそれぞれの位置情報を用いて、前記区画領域の非線形な配列情報を含む配列情報を統計演算により求める計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記配列情報を出力する請求項11に記載の計測装置。
- 前記基板表面の高さを検出する第2検出系を更に備え、
前記制御装置は、前記第2検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られた前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板表面の高さ分布情報を求める請求項11または12に記載の計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記高さ分布情報を出力する請求項13に記載の計測装置。
- 基板ホルダ上に基板を保持して移動可能な基板ステージと、
請求項11から14のいずれか一項に記載の計測装置によって取得された基板に関する情報に基づいて前記基板ステージを制御する露光制御装置と、を備え、
前記情報が取得された前記基板を、前記基板ホルダに保持してエネルギビームで露光する露光装置。 - 請求項11から14のいずれか一項に記載された計測装置と、
前記基板を前記基板ホルダに保持して、前記計測装置が取得した基板に関する情報に基づいて露光処理を行う露光装置と、を備えるリソグラフィシステム。 - 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測装置であって、
前記基板に形成されたマークを検出する第1検出系と、
前記基板ホルダとは異なる保持部材上に前記基板を保持して移動可動なステージと、
前記ステージの位置情報を取得可能な位置計測系と、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られる前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板上の複数の区画領域のそれぞれに設けられた複数のマークそれぞれの位置情報を求める制御装置と、を備え、
前記制御装置は、統計演算によって前記区画領域の非線形な配列情報を算出可能な前記複数のマークの位置情報を出力する計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記複数のマークの位置情報を出力する請求項17に記載の計測装置。
- 前記基板表面の高さを検出する第2検出系を更に備え、
前記制御装置は、前記第2検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて取得した前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板表面の高さ分布情報を取得する請求項17または18に記載の計測装置。 - 前記制御装置は、前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記高さ分布情報を出力する請求項19に記載の計測装置。
- 基板ホルダ上に基板を保持して移動可能な基板ステージと、
請求項17から20のいずれか一項に記載の計測装置によって取得された基板に関する情報に基づいて前記基板ステージを制御する露光制御装置と、を備え、
前記情報が取得された前記基板を、前記基板ホルダ上に保持してエネルギビームで露光する露光装置。 - 請求項17から20のいずれか一項に記載された計測装置と、
前記基板を前記基板ホルダに保持して、前記計測装置が取得した基板に関する情報に基づいて露光処理を行う露光装置と、を備えるリソグラフィシステム。 - 前記基板に形成された前記複数のマークの位置情報の取得は、感応剤が塗布される前の前記基板に対して行われる請求項1から6、11から14、および17から20のいずれか一項に記載の計測装置。
- 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測方法であって、
前記基板に形成されたマークを第1検出系によって検出し、
前記基板ホルダとは異なる保持部材を備えるステージによって、前記基板を前記保持部材上に保持して移動し、
前記ステージの位置情報を位置計測系によって取得し、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られた前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板上の複数の区画領域のそれぞれに設けられた複数のマークそれぞれの位置情報を求め、
求められた前記複数のマークそれぞれの位置情報を用いて、前記区画領域それぞれの設計位置からの補正量を表す二変数の多次元多項式を統計演算により求める計測方法。 - 前記第1検出系で検出した前記マークの信号の良否を判断し、前記信号が良と判断された前記マークの計測結果のみを前記位置情報の導出に用いる請求項24に記載の計測方法。
- 前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記多次元多項式の少なくとも一部を出力する請求項24または25に記載の計測方法。
- 前記多次元多項式の2次以上の項の係数を出力する請求項26に記載の計測方法。
- 前記基板に形成された前記複数のマークの位置情報の取得は、感応剤が塗布される前の前記基板に対して行われる請求項24から27のいずれか一項に記載の計測方法。
- 請求項24から28のいずれか一項に記載の計測方法によって前記多次元多項式の少なくとも一部を前記露光装置に出力し、
出力された前記多次元多項式の少なくとも一部を使用して、前記露光装置によって前記基板ホルダ上に保持した基板に露光処理を行う露光方法。 - 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測方法であって、
前記基板に形成されたマークを第1検出系によって検出し、
前記基板ホルダとは異なる保持部材を備えるステージによって、前記基板を前記保持部材上に保持して移動し、
前記ステージの位置情報を位置計測系によって取得し、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られた前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板上の区画領域のそれぞれに設けられた複数のマークそれぞれの前記位置情報を求め、
求められた前記複数のマークそれぞれの位置情報を用いて、前記区画領域の非線形な配列情報を含む配列情報を統計演算により取得する計測方法。 - 前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記配列情報を出力する請求項30に記載の計測方法。
- 前記基板に形成された前記複数のマークの位置情報の取得は、感応剤が塗布される前の前記基板に対して行われる請求項30または31に記載の計測方法。
- 請求項30から32のいずれか一項に記載の計測方法によって前記配列情報を算出し、
前記配列情報を使用して、前記露光装置によって前記基板ホルダ上に保持した基板に露光処理を行う露光方法。 - 露光装置が備える基板ホルダ上に保持され露光処理が行われる基板に形成されたマークの位置情報を、前記露光処理に先立って取得する計測方法であって、
前記基板に形成されたマークを第1検出系によって検出し、
前記基板ホルダとは異なる保持部材を備えるステージによって、前記基板を前記保持部材上に保持して移動し、
前記ステージの位置情報を位置計測系によって取得し、
前記第1検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて得られた前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板上の区画領域のそれぞれに設けられた複数のマークそれぞれの位置情報を求め、
統計演算によって前記区画領域の非線形な配列情報を取得可能な前記複数のマークの位置情報を出力する計測方法。 - 前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記マークの位置情報を出力する請求項34に記載の計測方法。
- 前記基板に形成された前記複数のマークの位置情報の取得は、感応剤が塗布される前の前記基板に対して行われる請求項34または35に記載の計測方法。
- 請求項34から36のいずれか一項に記載の計測方法によって前記複数のマークの位置情報を取得し、
前記複数のマークの位置情報を使用して、前記露光装置によって前記基板ホルダ上に保持した基板に露光処理を行う露光方法。 - 前記基板表面の高さを第2検出系によって検出し、
前記第2検出系の検出結果と、前記位置計測系を用いて取得した前記ステージの位置情報とに基づいて、前記基板表面の高さ分布情報を取得する請求項24から28、30から32、および34から36のいずれか一項に記載の計測方法。 - 前記露光装置による前記基板の露光処理で利用するために、前記露光処理に先立って前記高さ分布情報を出力する請求項38に記載の計測方法。
- 請求項38または39に記載の計測方法によって前記高さ分布情報を出力し、
出力された前記高さ分布情報を使用して、前記露光装置によって前記基板ホルダ上に保持した基板に露光処理を行う露光方法。
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