KR101632463B1 - 위치 검출 장치, 임프린트 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

위치 검출 장치, 임프린트 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광원으로부터의 광으로 두 대상물 상에 형성된 회절 격자를 조사하고 회절 격자로부터 회절광을 수광하여 두 대상물의 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치는, 각 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차(n은 자연수) 회절광이 서로 간섭되도록 구성된 광학계; 수광 유닛; 및 처리 유닛을 포함하며, 상기에서 수광 유닛은 각 회절 격자로부터의 2-광속 간섭광을 수광하고, 처리 유닛은, 각 회절 격자로부터의 회절광의 2-광속 간섭광 가운데, 각 회절 격자로부터의 회절광의 2-광속 간섭광이 서로 중첩되지 않는 영역의 2-광속 간섭광을 이용하여 두 대상물의 상대 위치를 구한다.

Description

위치 검출 장치, 임프린트 장치 및 디바이스 제조 방법{POSITION DETECTION APPARATUS, IMPRINT APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은 위치 검출 장치, 임프린트 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
몰드 상의 미세 구조를 수지 또는 반도체 기판과 같은 피가공물에 전사하는 기술인 임프린트 기술이 최근 수년간 주목을 받고 있다. 임프린트 기술은 진공 프로세스 등과 같은 대규모 장치를 필요로 하지 않고 저가로 반도체 디바이스를 양산할 수 있다.
임프린트 기술에서, 기판 상에 미리 수지를 도포하여 형성된 피가공물을 준비한다. 수지로는, 예를 들어 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 기판 상의 수지를 원하는 비평탄 패턴을 갖는 몰드와 접촉시켜 비평탄 패턴을 수지로 충진시킨다. 수지와 몰드를 서로 접촉시키면서 자외선 조사 또는 가열을 통해 수지를 경화시킨다. 이후, 경화된 수지 및 몰드를 서로 이형시키고, 그 결과 비평탄 패턴이 피가공물에 전사된다.
기판과 몰드의 정렬 방법으로서, 일본 특허 출원 공개(PCT 출원 번역문) 제2006-516065 호에 논의된 방법이 알려져 있다. 몰드 상에 형성된 회절 격자 및 기판 상에 형성된 회절 격자에 의해 회절된 광을 검출하여 기판과 몰드 간의 상대 위치를 측정한다.
하지만, 일본 특허 출원 공개(PCT 출원 번역문) 제2006-516065호에 논의된 위치 검출 장치에서, 몰드의 회절 격자에 의해 회절된 광은 웨이퍼 상의 회절 격자에 의해 회절된다. 2회의 회절에 의해 센서로 수광된 광 강도가 감소된다. 특히, 웨이퍼 상의 회절 격자는 웨이퍼 공정에 의해 형성되므로, 표면 단차가 존재하지 않거나 미세 단차가 형성되어, 마크의 상부층상에도 정렬 광(alignment light)을 흡수하는 층이 형성될 수 있으며, 회절 효율이 현저하게 저하된다. 몰드의 회절 격자의 회절 효율을 저하된 회절 효율과 곱하여 정렬 광의 강도가 결정되므로, 센서에 의해 수광되는 정렬 광의 강도는 저하된다. 정렬 검출광의 강도가 감소할 때, 검출기의 전기적 노이즈 등의 영향으로 인해 정렬의 측정 정밀도가 저하된다.
본 발명은 두 대상물 간의 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치의 검출 정밀도를 향상시키는 것에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에 따라, 광원으로부터의 광으로 두 대상물 상에 형성된 회절 격자를 조사하고 회절 격자로부터 회절광을 수광하여 두 대상물의 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치는, 각각의 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차 회절광이 서로 간섭되도록 구성된 광학계; 수광 유닛; 및 처리 유닛을 포함하며, 수광 유닛은, 두 대상물 상에 형성된 각각의 회절 격자로부터의 플러스 n-차 회절광 및 마이너스 n-차 회절광의 2-광속(2-beam) 간섭광을 수광하고, 처리 유닛은, 수광 유닛에 의해 수광된, 두 대상물 상에 형성된 각각의 회절 격자로부터의 회절광의 2-광속 간섭광들 가운데, 각 회절 격자로부터의 회절광의 2-광속 간섭광이 서로 중첩되지 않는 영역의 2-광속 간섭빔을 사용함으로써 두 대상물의 상대 위치를 구한다.
본 발명의 추가의 특징 및 측면은 첨부한 도면을 참조로 하기에 상세히 서술된 실시예로부터 명백할 것이다.
본 명세서에 포함되며 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예, 특징 및 측면을 예시하며, 서술내용과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 데 기여한다.
도 1a, 1b 및 1c는 실시예 1에 따른 위치 검출 장치를 예시하는 도면이다.
도 2a, 2b, 2c 및 2d는 위치 검출 장치에 의해 검출되는 회절 격자를 예시하는 도면이다.
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 실시예 2에 따른 위치 검출 장치를 예시하는 도면이다.
도 4a, 4b 및 4c는 신호의 처리 방법을 예시하는 도면이다.
도 5a 및 5b는 회절 격자의 회절 효율 및 광학계의 수차의 파장 의존성을 예시하는 도면이다.
도 6a, 6b, 6c, 6d, 6e 및 6f는 회절 격자로부터 수득된 2-광속 간섭 무늬(fringe)의 파장 의존성을 예시하는 도면이다.
도 7a, 7b, 7c 및 7d는 실시예 5에 따른 위치 검출 장치를 예시하는 도면이다.
도 8a 및 8b는 실시예 6에 따른 위치 검출 장치를 예시하는 도면이다.
도 9a 및 9b는 실시예 7에 따른 위치 검출 장치를 예시하는 도면이다.
도 10a 및 10b는 몰드 및 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자의 단면을 예시하는 도면이다.
도 11은 실시예 8에 따른 임프린트 장치를 예시하는 도면이다.
이하에, 도면을 참조로 하여 본 발명의 다양한 실시예, 특징 및 측면들을 상세히 서술하고자 한다.
먼저, 본 발명의 실시예 1을 도 1a, 1b 및 1c, 및 도 2a, 2b, 2c 및 2d를 참조로 하여 서술하고자 한다. 도 1a, 1b 및 1c는 실시예 1에 따른 위치 검출 장치(100)의 구성을 예시하는 모식도이며 임프린트 장치의 정렬 검출 디바이스에 본 발명이 적용된 예를 예시한다. 하기 서술된 본 실시예에서, 상이한 두 대상물로서 몰드 및 웨이퍼를 이용하여 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치 및 위치 검출 방법을 서술하고자 한다.
도 1a를 참조로 위치 검출 장치(100)의 구성을 서술하고자 한다. 광원(1)으로부터 발광된 광은 광섬유(2)를 통해 조사 광학계(3)로 도광된다. 광원(1)은 할로겐 광원 등과 같은 광대역 파장폭을 갖는 저간섭성(low-coherence) 광원을 포함한다. 광섬유(2)는 복수의 섬유를 묶어 형성된 번들 섬유일 수 있다. 광원(1)으로부터의 광은 조사 광학계(3)에서 광 강도 프로파일을 형성하며 미러(4)에 의해 편향된 후, 검출 광학계(5)를 구성하는 렌즈(5a)를 통해 몰드(6) 및 웨이퍼(8) 상에 입사한다.
두께가 수 nm 내지 50 nm 범위인 얇은 수지(7)를 몰드(6)와 웨이퍼(8) 사이에 개재시킨다. 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)를 각각 몰드(6) 및 웨이퍼(8) 상에 형성하고 광원(1)으로부터의 광으로 조사한다. 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)로부터 반사광((0-차 회절광), 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광이 발생하여 렌즈(5a) 상에 입사한다. 렌즈(5a)의 개구수(NA)는, 조사된 파장의 대역 전역에 걸쳐 2-차 이상의 고-차수의 회절광이 수광되지 않도록 설계된다.
또한, 몰드(6)의 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)는, 도 1c에 예시된 바와 같이, 위치 측정 방향(X 방향)에 대해 수직인 비측정 방향(Y 방향)으로 이동하도록 배치된다. 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)는, 위에서 보았을 때 서로 중첩되지 않도록 배치된다. 몰드(6)의 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광은 렌즈(5b) 상에 입사한다. 몰드(6)의 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 0-차 회절광은 차광판(9)에 의해 차단되므로, 0-차 회절광은 렌즈(5b) 상에 입사하지 않는다. 렌즈(5a 및 5b)는 검출 광학계(5)를 구성하며, 몰드(6)의 하면(실질적으로 웨이퍼(8)의 상면과 유사한 위치)을 CCD(charge-coupled device)(10)(수광 유닛)의 수광면상에 결상시킬 수 있다. 검출 광학계(5)의 결상 배율은 10 배 내지 50 배 정도의 범위이다.
몰드(6)의 회절 격자(MA)로부터의 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광은 검출 광학계(5)에 의해 CCD(10)의 수광면상에서 서로 중첩된다. 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광도 또한 유사하게 CCD(10)의 수광면상에서 서로 중첩된다. 도 1b는 CCD(10) 상의 간섭 무늬의 강도 분포를 개략적으로 예시한다. 2-광속 간섭광 빔의 간섭 무늬로 인해 사인 곡선의 강도 분포가 수득된다. 또한, 도 1b는 CCD(10)에 의해 수광된 한 라인(MM＇또는 WW＇)의 광 강도 분포의 예를 예시한다. 이와 같이, 검출 광학계(5)는 회절 격자로부터의 회절광에 의해 2-광속 간섭광을 형성하는 광학계이다.
이 경우, CCD(10)에 의해 수광된, 회절 격자에 의해 회절된 간섭광으로부터 수득된 화상에서, 회절 격자(MA)로부터의 간섭 무늬(MM＇) 및 회절 격자(WA)로부터의 간섭 무늬(WW＇)는 도 1b에 예시한 바와 같이, 비측정 방향으로 서로로부터 이동한다. CCD(10)에 의해 결상된, 회절 격자로부터의 간섭 무늬는 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광으로 인한 2-광속 간섭광에 의해 형성되므로, 간섭 무늬는 도 1b에 예시된 바와 같이 2-광속 간섭 무늬가 된다. 즉, 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)의 두 격자 피치 모두 P로 설정하는 경우, 간섭 무늬는, 검출 광학계(5)의 결상 배율을 격자 피치(P)의 반으로 곱하여 수득된 주기를 갖는 스트라이프 패턴이 된다.
상술한 바와 같이 형성된 간섭 무늬를 신호 처리 유닛(11)에 의해 처리하여, 회절 격자(MA)와 회절 격자(WA) 간의 상대 위치 편차를 구한다. 간섭 무늬의 실제 처리에 있어서, 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)의 비측정 방향의 크기에 상응하는 수 내지 수십 라인을 적산한 강도 분포를 사용한다. 이 경우, 각 회절 격자의 상이 서로 중첩되지 않는 영역의 2-광속 간섭광 빔이 사용된다.
도 1b에 예시된 바와 같이, 몰드(6) 및 웨이퍼(8)가 측정 방향(X 방향)으로 서로로부터 이동할때, 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)의 간섭 무늬는 상대적으로 위상-이동된다(phase-shifted). 몰드측의 회절 격자 및 웨이퍼측의 회절 격자 모두에 동일한 피치(P)를 갖는 회절 격자가 형성된다. 위상 이동(φ)을 계산하는 방법에 있어서, 예를 들어 고속 프리에 변환(fast Fourier transform)을 실시하고, 2-광속 간섭 무늬의 피치에 의존하는 주파수 성분을 추출하고, 주파수 성분의 위상을 구하여 각각의 회절 격자에 상응하는 간섭 무늬의 위상을 검출할 수 있다. 따라서, 위상 이동(φ)은 식(1)에 의해 구할 수 있으며, 이때 회절 격자(MA)로부터의 간섭 무늬의 위상은 φm으로 설정되고 회절 격자(WA)로부터의 간섭 무늬 위상은 φw로 설정된다.
φ=φm - φw (1)
또한, 2π의 위상차에 상응하는 2-광속 간섭 무늬의 피치가 몰드(및 웨이퍼)의 위치 환산을 통해 P/2가 되므로, 몰드(6) 및 웨이퍼(8)의 상대 위치 편차(dX)는 하기 식(2)에 의해 구할 수 있다.
dX = P x φ/4π (2)
여기서, 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)로부터의 간섭 무늬의 위상 이동(φ)이 0인 위치가 상대 위치 편차(dX)=0으로서 서술된다. 하지만, 예를 들어 회절 격자의 제조 오차 등에 의해 간섭 무늬의 위상 이동이 사전에 발생하는 경우, 상대 위치 편차(dX)가 특별히 0은 아니다. 사전에 발생하는 위상 이동은 식(2)에 오프셋(offset)으로서 반영될 수 있다.
상술한 바와 같이, 측정 방향으로서 X 방향을 사용하여 상대 위치 검출 방법을 서술하였지만, Y 방향에 대해서도 검출 마크를 X 방향으로 90°회전시킴으로써 상대 위치를 유사하게 검출할 수 있다. 이 경우, 측정 방향으로서 Y 방향 및 비측정 방향으로서 X 방향을 사용함으로써 상술한 바와 동일한 방법으로 상대 위치를 구할 수 있다.
도 2a, 2b, 2c 및 2d를 참조로 회절 격자의 정렬 방법을 서술하고자 한다. 도 2a, 2b, 2c 및 2d는 몰드(6) 및 웨이퍼(8)를 위치 검출 장치(100)의 Z 방향에서 보았을 때의 모식도를 예시한다. 도 2a는 웨이퍼 상의 한 샷(shot) 영역에 상응하는 위치에 회절 격자가 배치된 예를 예시한다. 웨이퍼 상의 샷의 회로 패턴 영역(15) 외측에 있는 스크라이브 라인(16) 상의 각 변에 회절 격자 그룹(AM_D, AM_R, AM_U 및 AM_L)이 구성되도록 몰드(6) 및 웨이퍼(8) 상에 회절 격자를 형성한다.
도 2b를 참조로 스크라이브 라인(16)의 각 변상에 배치된 회절 격자 그룹의 구성을 서술하고자 한다. 도 2b는 스크라이브 라인(16)의 하변상에 배치된 회절 격자 그룹(AM_D)의 구성을 예시한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 회절 격자 그룹(AM_D)은 X-방향 측정 회절 격자(AM_X) 및 Y-방향 측정 회절 격자(AM_Y)를 포함한다. 회절 격자(AM_X)는 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자(WA_X) 및 몰드 상에 형성된 회절 격자(MA_X)를 포함한다. 회절 격자(AM_Y)는 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자(WA_Y) 및 몰드 상에 형성된 회절 격자(MA_Y)를 포함한다. X-방향 측정 회절 격자(WA_X) 및 Y-방향 측정 회절 격자(WA_Y)가 웨이퍼(8) 상에 제공된다. X-방향 측정 회절 격자(MA_X) 및 Y-방향 측정 회절 격자(MA_Y)가 몰드(6) 상에 제공된다. 그외에, 회절 격자 그룹(AM_R, AM_U 및 AM_L)은 회절 격자 그룹(AM_D)을 반시계 방향으로 각각 90°, 180° 및 270° 회전시킴으로써 수득된 구성을 갖는다.
X-방향 상대 위치는 회절 격자(WA_X) 및 회절 격자(MA_X)를 사용하여 구하고, Y-방향 상대 위치는 회절 격자(WA_Y) 및 회절 격자(MA_Y)를 사용하여 구한다. 각 회절 격자로부터 상대 위치를 검출하는 방법은 상술한 상대 위치 검출 방법을 사용할 수 있다.
이와 같이, 상술한 위치 검출 장치는 스크라이브 라인의 각 변상에 제공된 회절 격자 그룹(AM_U, AM_D, AM_L 및 AM_R)에 상응하는 위치에 배치되어, 각 회절 격자 그룹의 상대 위치를 검출할 수 있다. 이 구성에 의해, 샷의 4개의 위치에 관련하여, 몰드(6) 및 웨이퍼(8)의 X 방향 및 Y 방향의 상대 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 샷 및 몰드에 관련하여, 이동(shift), 배율, 회전, 사다리꼴 성분의 X-방향 편차 및 Y-방향 편차를 구할 수 있다.
도 2c 및 2d를 참조로 상기와 상이한 형태를 갖는 마크로 구성된 회절 격자 그룹을 서술하고자 한다. 도 2d에 예시된 바와 같이, 한방향의 위치는 3개의 회절 격자로 측정할 수 있다. 도 2d는 스크라이브 라인(16)의 하변 상에 배치된 회절 격자 그룹(AM_D)의 구성을 예시한다. 회절 격자 그룹(AM_D)는 X-방향 측정 회절 격자(AM_X) 및 Y-방향 측정 회절 격자(AM_Y)를 포함한다.
회절 격자(AM_X)는 몰드 상에 형성된 두 개의 회절 격자(MA_X) 및 웨이퍼 상에 형성된 한 개의 회절 격자(WA_X)를 포함하고, 회절 격자(AM_Y)는 몰드 상에 형성된 두 개의 회절 격자(MA_Y) 및 웨이퍼 상에 형성된 하나의 회절 격자(WA_Y)를 포함한다. 이 경우, 간섭 무늬의 위상 이동(φ)은 하기 식(3)으로 구할 수 있으며, 이때 몰드의 제1 회절 격자(MA)로부터의 간섭 무늬의 위상은 φm1으로 설정되고, 몰드의 제2 회절 격자(MA)로부터의 간섭 무늬의 위상은 φm2로 설정되며, 웨이퍼의 회절 격자(WA)로부터의 간섭 무늬의 위상은 φw로 설정된다.
φ = (φm1 + φm2) / 2 - φw (3)
상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 상이한 두 대상물, 예를 들어 몰드 및 웨이퍼 상에 회절 격자가 제공되고, 각 회절 격자로부터의 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광을 CCD의 수광면상에서 2-광속 간섭시킴으로써 사인파 신호를 발생시킨다. 따라서, 몰드의 회절 격자 및 웨이퍼의 회절 격자에 의해 광이 2회 회절되는 종래 기술과 비교하여, 본 실시예에서, 광은 각 회절 격자에 의해 1회만 회절된다. 그 결과, 광량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 종래 기술의 2회 회절법에서는, 몰드 및 웨이퍼의 회절 격자의 회절 효율이 모두 1%일 때 2회 회절에 의해 광 강도가 0.01%이지만, 본 실시예에서는 1회 회절에 의해 광 강도가 1%이고 광량이 100배 증가한다. 광량 증가의 결과로서 측정 정밀도가 향상된다.
본 실시예에서, 도 1b 또는 도 2a, 2b, 2c 및 2d에 예시된 바와 같이, 몰드 상에 형성된 회절 격자 및 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자는 서로 전혀 중첩되지 않는다. 하지만, 몰드 상에 형성된 회절 격자 및 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자는 서로 부분적으로 중첩될 수도 있다. 몰드 상에 형성된 회절 격자 및 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자가 서로 부분적으로 중첩될 경우, 몰드로부터의 간섭 무늬와 웨이퍼로부터의 간섭 무늬 간의 위상 이동은, CCD의 수광면에서 검출되는 간섭 무늬 가운데 2개의 회절 격자가 서로 중첩되지 않는 영역의 간섭 무늬의 위상(수광 데이터)을 이용하여 구한다.
0-차 회절광 또는 2-차 이상의 고-차수 회절광 등의, 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광 이외의 광은 수광되지 않도록 구성되므로, 사인파 신호가 수득된다. 정렬에 사용되는 광원(1)을 조절함으로써 CCD(10)의 포화 수준까지 신호가 확대되는 경우, 신호는 사인파의 한 주파수 성분만 가지므로, 목적하는 주파수를 갖는 사인파 신호가 충분히 큰 신호가 된다. 한편, 플러스 1차 회절광 및 마이너스 1차 회절광 이외의 광이 또한 신호로서 사용되는 경우, 신호는 또한 상이한 주파수가 혼재하는 신호가 되므로, 신호의 최대 강도가 CCD의 포화 수준이도록 강도를 조절하더라도, 목적하는 주파수 성분들끼리 비교한 신호 강도는 본 실시예의 신호 강도보다 작다. 따라서, 사인파 신호의 주파수 성분의 위상이 추출되는 경우, 주파수 성분의 강도가 크고, 그 결과 측정 정밀도가 향상된다.
본 실시예에서, 비록 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광이 2-광속 간섭된다 할지라도, 다른-차수 빔이 2-광속 간섭될 수 있다. 예를 들어, 플러스 2-차 회절광 및 마이너스 2-차 회절광이 2-광속 간섭될 수 있다. 이 경우, 회절 격자로부터의 0-차 회절광, 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광은 차광판(9)에 의해 차단된다. 또한, 상술한 바와 같이, 3-차 이상의 고-차수 회절광 등의, 플러스 2-차 회절광 및 마이너스 2-차 회절광 이외의 광빔이 수광 유닛에 의해 수광되지 않는 구조가 채용된다.
또한, 플러스 3-차 회절광 및 마이너스 3-차 회절광이 2-광속 간섭될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라, 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차 회절광이 2-광속 간섭되고, 플러스 n-차 회절광 및 마이너스 n-차 회절광 이외의 광빔은 차광판(9)에 의해 차단되어 수광 유닛에 의해 수광되지 않는 구조가 채용된다.
플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광 이외의 광이 또한 신호로서 사용되는 경우, 회절 격자 화상은 몰드와 웨이퍼 간의 갭에 의해 변화하는 데 반해, 몰드와 웨이퍼 간의 갭에 의존하지 않는 사인파 신호는 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광의 2-광속 간섭에서 수득된다. 몰드 및 웨이퍼가 서로 접하기 전에, 서로 수 ㎛만큼 이격된 몰드 및 웨이퍼로 몰드 및 웨이퍼의 예비정렬을 수행할 수 있다. 따라서, 서로 이격된(근접 갭) 몰드 및 웨이퍼로 정렬을 수행할 수 있다.
또한, 몰드 상에 형성된 회절 격자, 및 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 스테이지(미도시) 상에 기준 마크로서 형성된 회절 격자로부터의 간섭 무늬를 검출하여, 몰드 및 웨이퍼 스테이지 간의 상대 위치를 측정할 수 있다. 몰드 및 기준 마크 간의 접촉으로 인해 몰드가 파손되는 것을 방지하기 위해, 몰드 및 웨이퍼를 서로 이격시킬 수 있다. 본 실시예에서와 같이, 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광의 2-광속 간섭광(간섭 무늬)를 사용함으로써 몰드 및 웨이퍼 간의 갭에 의존하는 측정 오차를 감소시킬 수 있다.
종래 기술에서는 서로 중첩된, 몰드 및 기준 마크상에 형성된 회절 격자에 의해 2회 회절된 광이 검출되었으나, 본 실시예에서는, 몰드 및 웨이퍼 상에 형성된 회절 격자가 서로 중첩되지 않으므로, 광 강도 감소가 억제될 수 있고 검출 정밀도가 향상된다.
이어서, 실시예 2를 서술하고자 한다. 도 3a, 3b, 3c 및 3d는 실시예 2에 따른 위치 검출 장치(100)의 구성을 예시하는 모식도이다. 실시예 2에서는 실시예 1과 달리, 광원(1)으로부터의 조사 파장 대역을 제한하는 밴드-패스 필터(band-pass filter)(19) 및 수광 유닛으로서 컬러 CCD(20)가 사용된다. 실시예 1과 동일한 참조 부호는 상세히 서술하지 않을 것이다. 실시예 1과 상이한 부분은 상세히 서술할 것이다.
도 3a에서, 광원(1)으로부터 발광된 광은 밴드-패스 필터(19)를 통과한다. 몰드(6) 및 웨이퍼(8)에 조사된 파장 대역은 밴드-패스 필터(19)에 의해 제한된다. 그후에, 몰드(6) 상에 형성된 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8) 상에 형성된 회절 격자(WA)에 의해 회절된, 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광은 검출 광학계(5)를 통과하고, 회절 격자로부터의 회절광에 의한 2-광속 간섭광(간섭 무늬)이 컬러 CCD(20)의 수광면 상에 형성된다.
여기서, 밴드-패스 필터(19)의 스펙트럼 투과율 특성이 도 3b에 예시되며, 컬러 CCD(20)의 수광 소자 앞에 제공된 각각의 R,G,B 컬러 필터의 스펙트럼 투과율 특성이 도 3c에 예시된다. 도 3d에 예시된 바와 같이, 밴드-패스 필터(19)의 스펙트럼 투과율을 컬러 CCD(20)의 각 R,G,B 컬러 필터의 스펙트럼 투과율로 곱하여 컬러 CCD(20)의 R,G 및 B의 출력을 구한다.
상술한 서술을 고려하여, R,G 및 B의 각 신호 강도가 서로 실질적으로 동일하도록 밴드-패스 필터(19) 및 각 컬러 필터의 스펙트럼 투과율이 설계된다. 컬러 CCD(20)에 의해 수광된 회절 격자의 2-광속 간섭광(간섭 무늬)은 R,G 및 B의 각 컬러로 분광되며 신호 처리 유닛(11)에 의해 처리된다.
이하, 실시예 2에서, 도 4a를 참조로 R, G 및 B의 각 컬러로 분광된 2-광속 간섭 무늬의 처리 방법을 서술하고자 한다. 컬러 CCD(20)에 의해 촬상된 R, G 및 B의 각 컬러로 분광된 2-광속 간섭 무늬는 실시예 1과 유사하게 신호 처리 유닛(11)에 의해 처리된다. 각각의 분광된 컬러에 대해 몰드 상의 회절 격자(MA)로부터의 간섭 무늬와 웨이퍼 상의 회절 격자(WA)로부터의 간섭 무늬 간의 위상차를 구한다. 위상차는 φ1, φ2 및 φ3으로 설정된다.
이어서, 위상차 φ1, φ2 및 φ3의 평균값은 하기 식(4)으로 구한다.
φ = (φ1 + φ2 + φ3)/3 (4)
몰드(6) 및 웨이퍼(8) 간의 상대 위치 편차(dX)는 상술한 식(2)으로부터 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상이한 두 대상물 상에 형성된 회절 격자의 회절광의 2-광속 간섭광(2-광속 간섭 무늬)을 파장 선택 유닛인 컬러 필터를 이용하여 복수의 파장 대역으로 나눔으로써 위상차들을 구하고, 위상차들의 평균값을 기반으로 두 대상물의 상대 위치를 구할 수 있다.
도 5a는 몰드(6) 상에 형성된 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8) 상에 형성된 회절 격자(WA)의 회절 효율의 파장 특성의 계산예를 예시한다. 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 회절 효율(Iw)(λ)은 점선으로 예시되고, 몰드(6)의 회절 격자(MA)의 회절 효율(Im)(λ)은 실선으로 예시된다. 특히, 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)는 반도체 공정에 의해 형성되므로, 굴절율이 상이한 필름 또는 정렬 광을 흡수하는 필름을 포함하는 다층 구조가 제공되며, 그 결과, 회절 효율은 파장에 의해 쉽게 변화한다.
도 5b는 검출 광학계(5)에서 발생하는 색수차(chromatic aberration)의 예를 예시한다. 몰드(6)의 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)는 서로 인접하도록 배치된다. 그 결과, 각 회절 격자에 의해 회절된 플러스 1-차 회절광이 실질적으로 동일한 광학 경로를 통과하므로, 플러스 1-차 회절광은 동일한 수차의 영향을 받는다. 각 회절 격자에 의해 회절된 마이너스 1-차 회절광도 또한 동일한 수차에 의해 마찬가지로 영향을 받는다. 하지만, 플러스 1-차 회절광과 마이너스 1-차 회절광은 상이한 광학 경로를 통과하므로, 플러스 1-차 회절광과 마이너스 1-차 회절광은 상이한 수차에 의해 영향을 받는다. 도 5b에 예시된 예는 광학축에 비대칭인 코마(coma) 수차의 영향에 의해 발생한 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광의 광 경로로부터 발생한 수차들 간의 차를 나타낸다.
또한, 구면 수차와 같은, 광학축에 대칭인 수차에 대해 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광은 동일한 양의 영향을 받으므로, 그 차는 0이고 2-광속 간섭 무늬의 위상에 미치는 영향이 작다.
이어서, 몰드 및 웨이퍼가 회절 격자의 회절 효율의 파장 특성이 서로 상이하고 검출 광학계가 코마 수차의 파장 의존성을 갖는 경우에 있어서, 그 영향을 고려한다.
먼저, 도 6a, 6b 및 6c를 참조로, 파장을 선택하지 않고 모든 파장 대역의 광을 사용한 2-광속 간섭 무늬의 예를 서술하고자 한다. 간단한 서술을 위해, λ1, λ2 및 λ3의 세 파장이 사용된 경우의 예를 서술하고자 한다.
도 6a는 몰드의 회절 격자로부터 수득된 각 파장에 대한 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시한다. 이와 같이, 회절 효율의 파장 의존성의 영향으로 인해, CCD 상의 픽셀로부터 검출된 신호 강도는 λ1, λ2 및 λ3로 서로 상이하다. CCD 상의 픽셀에서 검출된 2-광속 간섭 무늬의 위치(위상)는 코마 수차의 파장 의존성의 영향에 의해 λ1, λ2 및 λ3로서 상이하다.
도 6b는 웨이퍼의 회절 격자로부터 수득된 각 파장에 대한 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시한다. 이와 같이, 회절 효율의 파장 의존성의 영향으로 인해, CCD 상의 픽셀에서 검출된 신호 강도는 λ1, λ2 및 λ3로 상이하다. CCD 상의 픽셀에서 검출된 2-광속 간섭 무늬의 위치(위상)도 또한 코마 수차의 파장 의존성의 영향으로 인해 λ1, λ2 및 λ3로서 상이하다.
도 6a 및 도 6b를 각 파장에 대해 서로 비교할 경우, 파장이 서로 동일할 때, 코마 수차의 파장 의존성의 영향에 의해 발생된 위상 이동량은 서로 동일하다.
이어서, 도 6c는 파장 λ1, λ2 및 λ3을 포함하는 조사 파장 대역에서의 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시한다. 2-광속 간섭 무늬는 실제로 CCD 상의 픽셀에 의해 수득된 스트라이프 패턴이다. 이와 같이, 몰드와 웨이퍼 간에 위치 편차가 없는 경우에도, 두 2-광속 간섭 무늬 간의 위상차(Δφe)가 발생한다. 각 파장 λ1, λ2 및 λ3의 위상 이동량이 동일하여도, 각 파장의 신호 강도는 서로 상이하고, 그 결과, 위상차가 발생한다.
이어서, 본 실시예에서와 같이, 도 6d, 6e 및 6f를 참조로 광이 파장 선택 유닛에서 분광되고 분광 후의 2-광속 간섭 무늬가 개별적으로 처리되는 경우를 서술하고자 한다. 도 6d, 6e 및 6f는 몰드와 웨이퍼 간에 상대 위치 편차가 없는 경우의 예를 예시한다.
도 6d는 분광 후 파장(λ1)의, 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시한다. 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬는 회절 효율이 상이하므로, 두 2-광속 간섭 무늬 모두 신호 강도가 상이하다. 하지만, 두 2-광속 간섭 무늬 모두 수차로 인한 영향이 서로 동일하므로, CCD 상에 검출된 위상의 이동량은 서로 실질적으로 동일하며 상대적인 위상 이동이 발생하지 않는다.
도 6e는 파장(λ2)의 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시하며, 도 6f는 파장(λ3)의 2-광속 간섭 무늬의 예를 예시한다. 몰드의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬의 강도 및 웨이퍼의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬의 강도는 상이하다. 하지만, 몰드의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬간의 상대적인 위상 이동은 발생하지 않는다.
이와 같이, 도 6d, 6e 및 6f에서, 코마 수차의 영향으로 인해 몰드 및 웨이퍼의 회절 격자의 두 2-광속 간섭 무늬의 위상이 서로 일치한 채로, CCD 상의 픽셀로부터 검출된 위치가 이동하게 된다. 즉, CCD 상의 두 2-광속 간섭 무늬의 위치는 각 파장마다 변화하지만, 상대적인 위상차는 각 파장마다 변화하지 않는다. 그 결과, 각 파장에 대해 2-광속 간섭 무늬를 검출함으로써, 회절 효율의 파장 의존성 및 수차에 의해 영향을 받지 않고, 고 정밀도로 몰드 및 웨이퍼의 상대 위치를 검출할 수 있다.
또한, 간단한 서술을 위해, 단파장의 경우가 서술되었지만, 모든 파장 대역이 파장 선택 유닛에 의해 예정된 파장 대역으로 분할되고 예정된 각 분할 대역에 대해 2-광속 간섭 무늬를 처리하는 경우도 동일한 효과를 갖는다.
이어서, 도 3a, 3b, 3c 및 3d, 및 도 4b를 참조로 실시예 3에 따른 위치 검출 장치를 서술하고자 한다. 또한, 본 실시예에 따른 위치 검출 장치는 실시예 2에 서술된 도 3a에 예시된 위치 검출 장치와 동일한 구성을 갖는다. 실시예 3은 신호처리 유닛(11)에 의해 실시된 신호 처리 방법에 있어서 실시예 2와 상이하다. 신호 처리 유닛(11)에 의해 실시된 처리 방법을 상세히 서술하고자 한다.
도 4b에서, 신호 처리 유닛(11)은 컬러 CCD(20)로부터 출력된 세 파장 대역 에서 2-광속 간섭 무늬를 처리한다. 세 파장 각각에 대해, 몰드의 2-광속 간섭 무늬의 진폭(AMi)(i=1, 2 및 3) 및 웨이퍼의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬의 진폭(AWi)(i=1, 2 및 3)이 수득된다.
이어서, 세 파장 대역에서의 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬(IMi)(i=1, 2 및 3)를 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 수득된 진폭(AMi)으로 나눔으로써, 파장간의 강도가 서로 일치하는 2-광속 간섭 무늬가 생성된다. 마찬가지로, 세 파장 대역에서의 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬(IWi)(i=1, 2 및 3)를 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 수득된 진폭(AWi)으로 나눔으로써, 파장간의 강도가 서로 일치하는 2-광속 간섭 무늬(진폭에 의해 규격화된 간섭 무늬)가 생성된다.
이어서, 파장간의 강도가 서로 일치하는, 몰드의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬와 웨이퍼의 회절 격자로부터의 2-광속 간섭 무늬를 파장들에 더함으로써 서로 합성한다. 몰드의 회절 격자로부터의 합성된 간섭 무늬 및 웨이퍼의 회절 격자로부터의 합성된 간섭 무늬 간의 위상차(φ)를 구하고, 식(2)에 의해 몰드 및 웨이퍼의 상대 위치 편차의 크기를 구한다.
본 실시예에서, 분광 후의 2-광속 간섭 무늬의 강도를 파장들 간에 정규화시키고 적산하여 몰드 및 웨이퍼의 회절 격자들의 회절 효율의 파장 의존성을 제거한다. 이러한 처리에 의해, 도 6a 및 6b에 예시된 바와 같이, 파장들 간의 또는 몰드와 웨이퍼 간의 간섭 무늬의 진폭의 차가 제거되어, 적산된 간섭 무늬들 간의 위상차 발생이 억제될 수 있다.
이어서, 도 3a, 3b, 3c 및 3d 및, 도 4c를 참조로 실시예 4에 따른 위치 검출 장치를 서술하고자 한다. 본 실시예에 따른 위치 검출 장치는 실시예 2에 서술된 도 3a에 예시된 위치 검출 장치와 동일한 구성을 갖는다. 실시예 4는 신호 처리 유닛(11)에 의해 실시된 신호 처리 방법에 있어서 실시예 2와 상이하다. 신호 처리 유닛(11)에 의해 실시된 처리 방법을 상세히 서술하고자 한다.
도 4c에서, 신호 처리 유닛(11)은 컬러 CCD(20)로부터 출력된 세 파장에서의 2-광속 간섭 무늬를 처리한다. 세 파장 각각에 대해, 몰드의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 진폭(AMi)(i=1, 2 및 3), 웨이퍼의 회절 격자의 2-광속 간섭 무늬의 진폭(AWi)(i=1, 2 및 3) 및 2-광속 간섭 무늬들 간의 위상차(φi)(i=1, 2 및 3)를 구한다.
이어서, 세 파장 대역에서의 가중 계수 α,β 및 γ(α+β+γ=1)를 결정한다. 가중 계수(α,β 및 γ)는 2-광속 간섭 무늬의 진폭(AMi) 및 진폭(AWi)을 이용하여 결정된다. 진폭이 큰 파장 대역에서의 신호의 가중이 증가하도록 계수가 결정된다. 이 경우, 몰드와 웨이퍼 중 임의의 하나의 2-광속 간섭 무늬의 진폭이 극단적으로 작을 때, 계수는 0이 될 수 있다. 이는 진폭이 극단적으로 작을 때 신호의 S/N비가 작고, 그 결과 측정 정밀도가 저하될 수 있기 때문이다. 위상차(φ)는 결정된 가중 계수(α,β 및 γ)를 사용하여 위상차들(φi)의 가중 평균으로서 구하고, 몰드 및 웨이퍼의 상대 위치는 식(2)에 의해 구한다.
본 실시예는, 실시예 2와 같이 세 파장 대역에서 수득된 위상차들을 단순히 평균하는 방법 또는 실시예 3과 같이 진폭에 의해 정규화한 후에 합성된 간섭 무늬를 처리하는 방법에 비해, 하기 효과를 갖는다. 실시예 4에서는, 진폭이 극단적으로 작은 파장 대역에서의 신호 측정값의 가중이 작은 값으로 설정되므로, 파장 대역을 감소시킴으로써 발생한 저강도 신호의 측정 정밀도 저하로 인한 영향이 억제될 수 있다.
이어서, 도 7a, 7b, 7c 및 7d를 참조로 실시예 5에 따른 위치 검출 장치를 서술하고자 한다. 실시예 2에 따른 위치 검출 장치는 파장 선택 유닛으로서 컬러 CCD의 컬러 필터를 사용하는 반면, 본 실시예에 따른 위치 검출 장치는 파장 선택 유닛으로서 색선별 미러(dichroic mirror)를 사용한다. 파장 선택 유닛을 상세히 설명하고자 하며, 다른 성분들 가운데 실시예 1에서와 동일한 성분들은 서술하지 않을 것이다.
도 7a에서, 몰드 및 웨이퍼에 조사된 광원(1)으로부터 발광된 광의 파장 대역은 밴드-패스 필터(19)에 의해 제한된다. 밴드-패스 필터(19)의 투과율의 파장 선택 특성은 도 7b에 예시된다.
이후, 몰드(6) 상에 형성된 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8) 상에 형성된 회절 격자(WA)에 의해 회절된 플러스 1-차 회절 광 및 마이너스 1-차 회절광은 검출 광학계(5)를 통과하여 색선별 미러(28)에 입사한다. 색선별 미러(28)의 반사 특성은 도 7c에 예시되며, 단파장측의 광이 반사되어 CCD(32)에 입사한다. CCD(32)의 수광면은 검출 광학계(5)에 대해 몰드(6) 하면 상의 공액 위치(conjugate position)에 배치되어, 몰드(6)의 회절 격자(MA)의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 2-광속 간섭 무늬가 검출된다. 이와 같이, 두 회절 격자로부터 각 간섭 무늬(회절 격자의 화상)가 수득된다.
색선별 미러(28)에 입사하는 광중에서 색선별 미러(28)을 통과하는 단파장측 이외의 광이 색선별 미러(29)에 입사한다. 색선별 미러(29)의 반사 특성은 도 7d에 예시된다. 중파장측은 반사되어 CCD(31)에 입사한다. CCD(31)의 수광면은 검출 광학계(5)에 대해 몰드(6) 하면 상의 공액 위치에 배치되고, 몰드(6)의 회절 격자(MA)의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 2-광속 간섭 무늬가 검출된다. 이와 같이, 두 회절 격자로부터 각 간섭 무늬(회절 격자의 화상)가 수득된다.
색선별 미러(29)를 통과하는 단파장측 및 중파장측을 제외한 장파장측의 광이 CCD(30)에 입사한다. CCD(30)의 수광면은 검출 광학계(5)에 대해 몰드(6)의 하면 상의 공액 위치에 배치되며, 몰드(6)의 회절 격자(MA)의 2-광속 간섭 무늬 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 2-광속 간섭 무늬가 검출되는 경우와 마찬가지로, 두 회절 격자로부터 각 간섭 무늬(회절 격자의 화상)가 수득된다.
이와 같이, 색선별 미러(28 및 29), CCD(32), CCD(31) 및 CCD(30)을 이용하여 세 파장 대역에서의 2-광속 간섭 무늬를 수득할 수 있다. 몰드(6) 및 웨이퍼(8)의 상대 위치는 2-광속 간섭 무늬를 기반으로 수득된다. 각 CCD에 의해 검출된 신호는 신호 처리 유닛(11)으로 입력되어 상대 위치를 구하는 처리과정을 시행한다. 상술한 임의의 어느 한 실시예에 의해서도 2-광속 간섭 무늬의 처리 방법이 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 두 색선별 미러 및 세 CCD를 이용하여 파장 범위가 셋으로 분할되는 예를 서술하지만, 색선별 미러의 수 및 CCD의 수는 증가할 수 있으며 분할된 범위의 수가 증가할 수 있다.
본 실시예에서, 색선별 미러는 파장 선택 유닛으로서 사용되며 상이한 CCD는 각 파장 대역에 대해 사용된다. 따라서, 검출 광학계(5)에 축상 색수차(포커스 차)가 존재하는 경우에도 각 파장 대역에 대한 각각의 CCD를 광축 방향으로 정렬시킬 수 있다. 그 결과, 검출 광학계(5)에 축상 색수차가 존재하는 경우에도, CCD를 정렬하여 충분한 강도를 갖는 신호를 수득할 수 있다.
파장 선택 유닛으로서, 실시예 2에 서술된 컬러 CCD의 컬러 필터 또는 실시예 5의 색선별 미러에 추가하여 밴드-패스 필터를 사용할 수 있다. 이 경우, 회절 격자에 광대역 광을 조사하기 전의 광 경로 또는 회절 후의 광 경로 상에, 복수의 파장 대역을 투과하는 밴드-패스 필터를 갖는 회전판이 배치된다. 회전판을 회전시킴으로써, 하나의 CCD에 의해 상이한 파장 대역의 2-광속 간섭 무늬를 순차적으로 검출할 수 있다.
이어서, 도 8a 및 8b를 참조로 실시예 6에 따른 위치 검출 장치(100)를 서술하고자 한다. 상술한 실시예에 따른 위치 검출 장치에서, 광은 몰드 및 웨이퍼에 실질적으로 수직으로 조사되는 반면, 본 실시예에 따른 위치 검출 장치에서는, 광이 몰드 및 웨이퍼의 사선 방향으로 조사되고 사선 방향으로 수광된다.
도 8a는 몰드(6)의 회절 격자(MA) 및 웨이퍼(8)의 회절 격자(WA)의 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치(100)를 예시한다. 도 8a에서, 위치 검출 장치(100)는 한 곳에만 묘사되지만, 정렬 마크인 회절 격자는 도 2a에 예시된 바와 같이 각 단변부의 스크라이브 라인상에 제공되고, 위치 검출 장치(100)는 그에 상응하는 위치에 각각 배치될 수도 있다.
광원(1)으로부터 발광된 광은 미러(4)에 의해 편향되어, 회절 격자의 수직 방향에 대해 사선 방향에서 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)를 조사한다. 도 8b에 예시된 바와 같이, 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)는 측정 방향으로서의 Y방향의 피치(Py) 및 비측정 방향으로서의 X 방향의 피치(Px)를 갖는 격자줄무늬형(checkerboard-shaped) 회절 격자이다. 위치 검출 장치(100)의 몰드(6) 상의 입사각을 θ로 설정하고 정렬을 위한 광원(1)의 조사 대역의 중심 파장을 λc로 설정하는 경우, 비측정 방향의 피치(Px)는 하기 식(5)를 만족하는 피치로 설계된다.
Px = λc / (2sinθ) (5)
피치(Px)가 식(5)을 만족하는 경우, 비측정 방향의 1-차 회절광 및 측정 방향의 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광은 입사 방향과는 반대 방향으로 회절되어 검출 광학계(5)로 입사한다. 비측정 방향의 회절 각도는 상이하므로, 조사 파장 대역내의 중심 파장(λc) 이외의 파장의 광 중에서 검출 광학계(5)의 NA(개구수)에 입사되는 파장의 광만 컬러 CCD(20)에 입사한다. 회절 격자(MA) 및 회절 격자(WA)의 각 회절 격자로부터의 플러스 1-차 회절광 및 마이너스 1-차 회절광의 2-광속 간섭광(간섭 무늬)은 컬러 CCD(20)에 의해 수광된다. 몰드(6) 및 웨이퍼(8)의 상대 위치는, 수광 유닛에 의해 수광된 간섭광(수광 데이터)을 신호-처리함으로써 구할 수 있다. 신호 처리를 위한 방법으로 상술한 임의의 한 실시예를 사용할 수 있다.
본 실시예에서, 다른 부품(예를 들어, UV 광원(50) 또는 그의 광학계)을 몰드(6) 바로 위에 배치할 필요가 있을 경우, 그 부품과 기계적으로 간섭되지 않는 위치에 위치 검출 장치(100)를 배치할 수 있다.
이어서, 도 9a 및 9b를 참조로 실시예 7에 따른 위치 검출 장치를 서술하고자 한다. 본 실시예에서, 상이한 층들 상에 형성된 회절 격자를 이용하여 상이한 층들의 오버레이(overlaying)를 검사하는 검사 장치로서의 위치 검출 장치(200)를 서술하고자 한다. 상술한 모든 실시예는, 몰드(6) 및 웨이퍼(8) 상에 제공된 회절 격자들을 이용하여 상이한 두 대상물인 몰드 및 웨이퍼의 상대 위치를 검출하는 장치에 관한 것이다. 이에 반해, 본 실시예에 따른 위치 검출 장치(200)는 웨이퍼 상에 전사된 두 마크의 상대 위치 편차를 구함으로써 오버레이를 검사하는 장치이다.
도 9a에 예시된 위치 검출 장치(200)는 웨이퍼(8) 상에 형성된 회절 격자(WA) 및 회절 격자(RA)를 검출한다. 여기서, 웨이퍼(8) 상에 제공된 수지(7)(임프린트 재료)에 몰드(6)에 의해 패턴이 전사되는 경우를 서술하고자 한다. 상술한 위치 검출 장치와 동일한 참조 부호는 서술하지 않을 것이다.
측정 마크는 도 9b에 예시된 바와 같이 X-방향 검사 마크(KM_X) 및 Y-방향 검사 마크(KM_Y)를 포함한다. X-방향 검사 마크(KM_X)는 이전 리소그래피 공정에서 형성된 회절 격자(WA_X) 및 임프린트 공정에서 형성된 회절 격자(RA_X)를 포함한다. 마찬가지로, Y-방향 검사 마크(KM_Y)는 이전 리소그래피 이전 공정에서 형성된 회절 격자(WA_Y) 및 임프린트 공정에서 형성된 회절 격자(RA_Y)를 포함한다. 임프린트 공정에서 형성된 회절 격자(RA_X) 및 회절 격자(RA_Y)는 최상부 상에 형성된다. 회절 격자(RA)는 임프린트 장치에 의해 형성되지만, 회절 격자(RA)는 광을 이용한 종래의 리소그래피 장치에 의해 형성된 레지스트 패턴 또는 레지스트 패턴을 식각한 패턴(회절 격자)일 수 있다.
도 10a는, 도 9b에 서술된 X-방향 검사 마크(KM_X)의 회절 격자(WA_X)의 단면(WW＇)을 Y 방향으로부터 본 모식도이다. 도 10a는 이전 리소그래피 공정에서 형성된 회절 격자(WA_X)의 단면도를 예시한다. 도 10b는 도 9b에 서술된 X-방향 검사 마크(KM_X)의 회절 격자(RA_X)의 단면(RR＇)을 Y 방향으로부터 본 모식도이다. 도 10b는 이 공정에서 형성된 회절 격자(RA_X)의 단면도를 예시한다. 회절 격자(RA)는 최상부 상에 형성되지만, 회절 격자(RA) 및 회절 격자(WA) 모두는 최상부 이외의 층들 상에 형성될 수도 있다.
이와 같이, 기판의 상이한 층들상에 형성된 회절 격자의 회절광의 2-광속 간섭광(간섭 무늬)을 컬러 CCD(20)로 검출한다. 각각의 회절 격자로부터의 간섭 무늬가 서로 중첩되지 않는 영역의 2-광속 간섭광인 간섭 무늬(수광 데이터)를 이용하여, 기판 상의 상이한 층들의 상대 위치를 구한다. 이와 같이, 상이한 층들의 상대 위치는 상이한 대상물로서 구할 수 있다.
본 실시예에 따른 검출계의 구성 및 신호 처리 방법은 상술한 실시예들에 예시된 구성 및 처리 방법을 사용할 수 있다.
도 11은 실시예 8에 따른 임프린트 장치(300)의 구성 모식도이다. 상술한 실시예 1 내지 실시예 6중 임의의 어느 한 실시예에 따른 위치 검출 장치(100)는 임프린트 장치(300)에 제공된다.
임프린트 장치(300)의 구성을 서술하고자 한다. 기판으로서의 웨이퍼(101)는 웨이퍼 척(102)에 의해 유지된다. 미세 이동 스테이지(103)는 웨이퍼(101)의 Z 축 중심의 회전 보정 기능 및 웨이퍼(101)의 Z 위치 및 경사를 보정하는 틸트 기능을 가지며, X 및 Y 방향으로 미리 결정된 위치에 웨이퍼(101)를 위치시키도록 XY 스테이지(104) 상에 배치된다. 이하, 미세 이동 스테이지(103) 및 XY 스테이지(104)를 통합하여 웨이퍼 스테이지라 칭한다.
XY 스테이지(104)를 베이스 지지 부재(105) 상에 장착한다. 미세 이동 스테이지(103)의 X 및 Y 방향 위치를 측정하는 레이저 간섭계로부터의 광을 반사하는 바 미러(bar mirror; 미도시)을 미세 이동 스테이지(103)에 부착한다.
웨이퍼(101)상으로 전사된 패턴 형상이 몰드(110)의 표면 상에 형성되며, 몰드(110)는 몰드 척(111)에 고정된다. 몰드 척(111)은 몰드 척 스테이지(112) 상에 설치된다. 몰드 척 스테이지(112)는 몰드(110)의 Z 축 중심의 경사를 보정하는 틸트 기능을 갖는다.
몰드 척(111)의 X 및 Y-방향 위치는 정렬 선반(118) 상에 지지된 레이저 간섭계(미도시)로 측정한다. 몰드 척(111) 및 몰드 척 스테이지(112)에 의해 UV 광원(116)으로부터 UV 광이 조사되어 몰드(110)를 통과할 수 있다.
몰드 승강용 선형 액츄에이터(115)는 에어 실린더 또는 선형 모터를 포함하며, 몰드 승강용 선형 액츄에이터(115)는 가이드 바(114)를 Z 방향으로 구동하여 몰드 척(111) 상에 유지된 몰드(110)를 웨이퍼(101) 상에 압착시키거나 분리시킨다. 정렬 선반(118)은 지주(119)에 의해 테이블상부(109)에 매달리고, 가이드 바(114)에 의해 관통된다.
기판에 임프린트 재료(광경화 수지)를 공급하는 디스펜서 헤드(130)가 정렬 선반(118) 상에 제공된다. 또한, 축외(off-axis) 정렬 스코프(140)(이하, OA 스코프)가 제공된다. OA 스코프(140)를 사용하여 웨이퍼(101) 상의 복수의 샷 정렬 마크를 측정하여 예비-정렬 과정을 실시한다. OA 스코프(140)를 이용하여 웨이퍼(101)를 장치에 예비-정렬시키고, 위치 검출 장치(100)를 이용하여 몰드(110) 및 웨이퍼(101)의 상대 위치를 정렬한다. 상대 위치의 정렬이 완료될 때, UV 광원(116)을 조사함으로써 임프린트 재료를 경화시켜 몰드(110) 상의 패턴을 웨이퍼(101)상으로 전사시킨다.
상기 실시예에 서술한 바와 같이 몰드 및 웨이퍼의 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치(100)는, 몰드의 회절 격자 및 웨이퍼의 회절 격자의 상대 위치를 측정한다. 본 발명에 따른 위치 검출 장치를 이용함으로써 몰드 및 웨이퍼의 정렬 정밀도를 향상시킬 수 있다.
디바이스(반도체 집적회로 디바이스, 액정 디스플레이 디바이스 등)의 제조 방법은 임프린트 장치를 이용하여 기판(웨이퍼, 유리판 및 필름상 기판) 상에 패턴을 전사(형성)하는 공정을 포함한다. 제조 방법은 패턴이 전사된 기판을 식각하는 공정을 포함할 수 있다.
패터닝된 매체(기록 매체) 또는 광학 디바이스와 같은 다른 제품을 제조하는 경우, 제조 방법은 식각 대신에 패턴이 전사된 기판을 가공하는 다른 공정을 포함할 수 있다. 본 실시예의 제품 제조 방법은 성분의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나의 측면에서 종래 기술의 방법보다 유리하다.
본 발명은 실시예를 참조로 서술하였으나, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 하기 청구항의 범위는 모든 변형, 균등한 구조 및 기능을 아우를 수 있도록 하는 가장 넓은 해석에 부합할 것이다.

Claims (14)

  1. 광원으로부터의 광으로 두 대상물 상에 형성된 회절 격자를 조사하고 상기 회절 격자로부터 회절광을 수광하여 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치로서,
    각 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차(n은 자연수) 회절광이 서로 간섭되도록 구성된 광학계;
    수광 유닛; 및
    처리 유닛을 포함하며,
    상기 광학계는, 상기 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광이 상기 수광 유닛에 서로 다른 각도로 입사하도록 구성되고,
    상기 수광 유닛은, 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광의 간섭 무늬(fringe)를 수광하고, 상기 플러스 n-차 회절광의 주파수와 상기 마이너스 n-차 회절광의 주파수는 동일하고,
    상기 처리 유닛은, 상기 수광 유닛에 의해 수광된, 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬들 중에서, 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬가 서로 중첩하지 않는 영역의 간섭 무늬들 간의 위상차를 사용함으로써 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 광원으로부터의 광으로 두 대상물 상에 형성된 회절 격자를 조사하고 상기 회절 격자로부터 회절광을 수광하여 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치로서,
    각 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차(n은 자연수) 회절광이 서로 간섭되도록 구성된 광학계;
    상이한 각 파장마다 복수의 파장을 갖는 광을 선택하도록 구성된 파장 선택 유닛;
    수광 유닛; 및
    처리 유닛을 포함하며,
    상기 광원은 상기 복수의 파장을 갖는 광을 조사하고,
    상기 광학계는, 상기 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광이 상기 수광 유닛에 서로 다른 각도로 입사하도록 구성되고,
    상기 수광 유닛은, 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광의 간섭 무늬를 수광하고, 상기 플러스 n-차 회절광의 주파수와 상기 마이너스 n-차 회절광의 주파수는 동일하고,
    상기 처리 유닛은, 상기 수광 유닛에 의해 수광된, 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 상기 파장 선택 유닛에 의해 선택된 파장의 회절광의 간섭 무늬들 중에서, 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬가 서로 중첩하지 않는 영역의 간섭 무늬들 간의 위상차를 사용함으로써 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 복수의 파장을 갖는 광을 조사하고,
    상기 처리 유닛은, 상이한 각 파장마다 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 회절광에 의한 간섭 무늬들의 상기 위상차를 구하고, 상이한 각 파장마다 구한 상기 위상차를 기반으로 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리 유닛은, 상기 상이한 각 파장마다 구한 위상차들의 평균값을 기반으로 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 처리 유닛은, 상기 상이한 각 파장마다 간섭 무늬의 진폭을 구하고, 상기 상이한 각 파장마다 상기 간섭 무늬를 상기 진폭으로 정규화하여 간섭 무늬를 구하고, 정규화된 간섭 무늬들을 적산하여 구한 간섭 무늬들 간의 상기 위상차를 기반으로 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 처리 유닛은, 상기 상이한 각 파장마다 상기 간섭 무늬의 진폭과 상기 위상차를 구하고, 상기 간섭 무늬의 진폭을 이용한 가중 평균값을 기반으로 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 수광 유닛은 컬러 CCD(charge-coupled device)를 포함하고,
    상기 파장 선택 유닛은 상기 컬러 CCD의 컬러 필터를 포함하는, 위치 검출 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 파장 선택 유닛은 색선별(dichroic) 미러를 포함하는, 위치 검출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회절 격자는 격자줄무늬(checkerboard) 형상이고,
    상기 회절 격자는 상기 회절 격자의 수직 방향에 대해 사선 방향으로 상기 광원으로부터의 광으로 조사되며, 상기 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광의 간섭 무늬가 수광되는, 위치 검출 장치.
  11. 몰드 상에 형성된 패턴을 이용하여 기판에 공급된 임프린트 재료에 패턴을 전사하는 임프린트 장치로서,
    제1항, 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 위치 검출 장치를 포함하며,
    상기 위치 검출 장치는, 상기 몰드 상에 형성된 회절 격자와 상기 기판 상에 형성된 회절 격자로부터의 간섭 무늬의 화상들을 이용하여 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 구하는, 임프린트 장치.
  12. 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제11항에 따른 임프린트 장치로, 기판과 몰드의 상대적 위치를 구해서, 상기 몰드로 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 패턴이 형성되어 있는 상기 기판을 가공하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
  13. 복수의 층이 형성되어 있는 기판 상의 상이한 층들 상에 형성된 두 개의 회절 격자를 광원으로부터의 광으로 조사하고, 상기 회절 격자로부터 회절광을 수광하여 상기 상이한 층들의 상대 위치를 구하는 위치 검출 장치로서,
    각 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차 회절광이 서로 간섭되도록 구성된 광학계;
    상이한 각 파장마다 상기 복수의 파장을 갖는 광을 선택하도록 구성된 파장 선택 유닛;
    수광 유닛; 및
    처리 유닛을 포함하며,
    상기 광원은 복수의 파장을 갖는 광을 조사하고,
    상기 광학계는, 상기 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광이 상기 수광 유닛에 서로 다른 각도로 입사하도록 구성되고,
    상기 수광 유닛은, 상기 상이한 층들 상에 형성된 상기 두 개의 회절 격자의 각각으로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광의 간섭 무늬를 수광하고, 상기 플러스 n-차 회절광의 주파수와 상기 마이너스 n-차 회절광의 주파수는 동일하고,
    상기 처리 유닛은, 상기 수광 유닛에 의해 수광된, 상기 상이한 층들 상에 형성된 각 회절 격자로부터의 상기 파장 선택 유닛에 의해 선택된 파장의 회절광의 간섭 무늬들 중에서, 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬가 서로 중첩하지 않는 영역의 간섭 무늬들 간의 위상차를 사용함으로써 상기 상이한 층들의 상대 위치를 구하는, 위치 검출 장치.
  14. 복수의 파장을 갖는 광원으로부터의 광으로 두 대상물 상에 형성된 회절 격자를 조사하고, 각 회절 격자로부터의 회절광을 수광하여 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는 위치 검출 방법으로서,
    상기 각 회절 격자로부터의 플러스 n-차(n은 자연수) 회절광 및 마이너스 n-차 회절광이 서로 간섭되게 하는 단계;
    상기 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광이 수광 유닛에 서로 다른 각도로 입사되게 하는 단계;
    상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 상기 플러스 n-차 회절광과 상기 마이너스 n-차 회절광의 간섭 무늬를 상기 수광 유닛을 통해 수광하고, 상기 플러스 n-차 회절광의 주파수와 상기 마이너스 n-차 회절광의 주파수는 동일한 단계; 및
    상기 수광 유닛에 의해 수광된, 상기 두 대상물 상에 형성된 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬들 중에서, 상기 각 회절 격자로부터의 회절광의 간섭 무늬가 서로 중첩하지 않는 영역의 간섭 무늬들 간의 위상차를 사용함으로써 상기 두 대상물의 상대 위치를 구하는 단계를 포함하는, 위치 검출 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104345577B (zh) * 2013-08-09 2017-04-05 上海微电子装备有限公司 对准装置
JP6341883B2 (ja) * 2014-06-27 2018-06-13 キヤノン株式会社 位置検出装置、位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法
WO2016030031A1 (en) * 2014-08-25 2016-03-03 Asml Holding N.V. Measuring method, measurement apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method
US9917645B2 (en) * 2016-05-25 2018-03-13 Google Llc Phase sensitive beam tracking
US10824079B2 (en) * 2017-01-03 2020-11-03 Kla-Tencor Corporation Diffraction based overlay scatterometry
EP3346229B1 (en) * 2017-01-09 2022-03-30 Unity Semiconductor GmbH Method and assembly for determining the thickness of layers in a sample stack
JP6917472B2 (ja) 2017-05-15 2021-08-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジセンサ、リソグラフィ装置、及びデバイスを製造するための方法
IL253799B (en) 2017-08-02 2018-06-28 Igal Igor Zlochin Retroreflective interferometer
CN112513566B (zh) * 2018-07-31 2023-04-14 特里纳米克斯股份有限公司 用于确定至少一个对象的位置的检测器
TWI728489B (zh) * 2019-10-04 2021-05-21 永嘉光電股份有限公司 利用可溶解性模仁的壓印方法及相關壓印系統
CN113124792B (zh) * 2019-12-31 2022-10-25 哈尔滨工业大学 基于非接触超声的大型高速回转装备贴合面积测量方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352249B2 (ja) * 1993-10-26 2002-12-03 キヤノン株式会社 位置ずれ検出装置
JP2010169660A (ja) * 2008-12-26 2010-08-05 Canon Inc 光干渉断層法を用いた撮像装置および撮像方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61168226A (ja) 1985-01-21 1986-07-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 回折格子による２物体の相対位置調整装置
EP0323242A3 (en) * 1987-12-28 1989-10-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for aligning two objects, and method and apparatus for providing a desired gap between two objects
JPH0587529A (ja) 1991-09-27 1993-04-06 Canon Inc 計測方法及び装置
JPH09293663A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Nikon Corp 位置検出装置及び該装置を備えた露光装置
JPH10116770A (ja) 1996-10-14 1998-05-06 Nikon Corp 位置検出方法及び装置
KR20050026088A (ko) 2002-08-01 2005-03-14 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 임프린트 리소그래피용 산란측정 정렬
JP5539011B2 (ja) * 2010-05-14 2014-07-02 キヤノン株式会社 インプリント装置、検出装置、位置合わせ装置、及び物品の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352249B2 (ja) * 1993-10-26 2002-12-03 キヤノン株式会社 位置ずれ検出装置
JP2010169660A (ja) * 2008-12-26 2010-08-05 Canon Inc 光干渉断層法を用いた撮像装置および撮像方法

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