KR20200066183A - 리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200066183A
KR20200066183A KR1020190148416A KR20190148416A KR20200066183A KR 20200066183 A KR20200066183 A KR 20200066183A KR 1020190148416 A KR1020190148416 A KR 1020190148416A KR 20190148416 A KR20190148416 A KR 20190148416A KR 20200066183 A KR20200066183 A KR 20200066183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mark
contrast
original plate
image
control unit
Prior art date
Application number
KR1020190148416A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102605876B1 (ko
Inventor
고시로 아라하라
가즈마사 다나카
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019137785A external-priority patent/JP7353846B2/ja
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20200066183A publication Critical patent/KR20200066183A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102605876B1 publication Critical patent/KR102605876B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7015—Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026—Focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7069—Alignment mark illumination, e.g. darkfield, dual focus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있는 리소그래피 장치가 제공된다. 리소그래피 장치는, 상기 원판을 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되며, 제1 마크가 형성된 상기 원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛; 상기 제1 마크의 화상을 촬상하도록 구성되는 계측 유닛; 및 제어 유닛으로서, 상기 계측 유닛의 포커스 위치가 기준 위치로 조정된 상태에서 상기 계측 유닛이 상기 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 원판 상의 상기 제1 마크의 상기 화상을 취득하게 하고, 기준 콘트라스트에 대한 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제1 콘트라스트의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는, 제어 유닛을 포함한다.

Description

리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS, DETERMINATION METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING AN ARTICLE}
본 개시물은, 리소그래피 장치, 판정 방법 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스, MEMS, 플랫 패널 디스플레이, 또는 기타 이러한 물품의 제조에서, 리소그래피 장치의 일례로서의 노광 장치는 원판(레티클 또는 마스크) 위에 묘화된 패턴을 기판(웨이퍼 또는 패널) 상에 전사한다. 기판 상에 형성하는 패턴이 미세화됨에 따라, 기판 상에 전사되는 패턴을 높은 정밀도로 정렬시키는 것이 요구된다.
정렬 정밀도의 저하의 원인으로서, 원판과 원판이 보유지지되는 원판 스테이지 사이에 이물이 끼이는 것이 있다. 원판과 원판 스테이지 사이에 이물이 끼인 상태에서 원판이 원판 스테이지에 보유지지되면, 기판 상에 전사되는 패턴이 오정렬될 수 있다. 이러한 관점에서, 노광 장치는, 이물의 끼임 또는 기타 이러한 원인에 의해 원판이 원판 스테이지에 이상 상태에서 보유지지된 것을 검출할 수 있는 수단을 포함하는 것이 요구되고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2004-186313호에는, 계측 유닛을 사용해서 원판의 높이를 계측함으로써 이물의 유무를 판정하도록 구성되는 노광 장치가 개시되어 있다. 일본 특허 출원 공개 제2004-186313호에서는, 계측 유닛의 초점 거리를 변경하면서 계측을 반복적으로 행했을 때에 나타나는 콘트라스트의 변화로부터 원판의 높이를 구하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2004-186313호에서는, 계측 유닛의 초점 거리를 변경하면서 포커스 계측을 반복적으로 행하여 원판의 높이를 구하므로, 이물의 유무를 판정하는데 많은 시간이 요구되는 문제가 있다.
그러므로, 본 발명은, 더 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있는 리소그래피 장치, 판정 방법 및 물품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 적어도 하나의 실시형태에 따라, 원판을 사용해서 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 리소그래피 장치는, 제1 마크가 형성된 상기 원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛; 상기 제1 마크의 화상을 촬상하도록 구성되는 계측 유닛; 및 제어 유닛으로서, 상기 계측 유닛의 포커스 위치가 기준 위치로 조정된 상태에서, 상기 계측 유닛이 상기 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 원판 상의 상기 제1 마크의 상기 화상을 취득하게 하고, 기준 콘트라스트에 대한 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제1 콘트라스트의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는, 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 노광 장치를 도시한 도면이다.
도 2a는 계측 유닛, 원판 스테이지 및 원판 스테이지에 보유지지된 원판을 도시하는 도면이다.
도 2b는 원판의 원판 마크, 원판 스테이지의 기준 마크 및 기판 스테이지의 흡착 패드를 도시하는 도면이다.
도 3은 포커스 위치와 마크의 화상의 콘트라스트 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 원판이 비정상적으로 보유지지된 경우의 원판 및 원판 스테이지를 도시하는 도면이다.
도 6은 제1 실시형태에서의 마크의 화상의 콘트라스트의 변화를 도시하는 그래프이다.
도 7은 제1 실시형태에서의 유저 인터페이스를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 계측 유닛의 위치 변화에 의한 마크의 화상의 콘트라스트의 변화를 도시하는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 노광 장치를 도시하는 도면이다.
도 12는 제4 실시형태에서의 기판 스테이지를 도시하는 도면이다.
도 13은 제4 실시형태에서의 마크의 화상 광량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 14는 제4 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에서, 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호로 나타내고, 그들의 중복하는 설명은 생략한다.
<제1 실시형태>
본 발명의 제1 실시형태에서는, 리소그래피 장치로서 노광 장치를 사용한 예에 대해서 설명한다. 도 1은 노광 장치(100)를 도시한 도면이다. 노광 장치(100)는, 원판 스테이지(보유지지 유닛)(2), 투영 광학계(3), 기판 스테이지(5), 조명 광학계(6), 계측 유닛(8) 및 제어 유닛(20)을 포함한다. 노광 장치(100)는, 패턴이 형성된 원판(레티클 또는 마스크)(1)을 통해서 노광광(7)을 기판(웨이퍼)(4)에 조사함으로써, 기판(4) 위에 패턴을 전사한다. 이하의 설명에서는, 투영 광학계(3)의 광축에 평행한 방향을 Z축 방향으로 정의하고, Z축 방향에 수직한 평면 내에서 서로 직교하는 2개의 방향을 X축 방향 및 Y축 방향으로 정의한다.
광원(도시하지 않음)으로부터 방출된 광으로 조명 광학계(6)를 통해서 원판 스테이지(2)에 보유지지된 원판(1)을 조명한다. 광원의 예는 고압 수은 램프 및 엑시머 레이저를 포함한다. 광원이 엑시머 레이저인 경우에는, 광원은 노광 장치(100)의 챔버 내부에 제공될 필요는 없고, 외부에 제공될 수 있다. 원판(1)에는 전사되어야 할 패턴과 후술하는 원판 마크가 형성된다. 원판(1)을 조명하는 광은 투영 광학계(3)를 통과해서 기판(4)에 도달한다. 원판(1)은, 미리결정된 패턴이 형성된 레티클 또는 마스크이며, 조명 광학계(6)로부터 조명된 광을 투과한다. 기판(4)은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 유리 플레이트, 또는 필름-유사 기판이다.
원판 스테이지(2)는 원판(1)을 흡착해서 보유지지하기 위해 흡착 수단을 포함한다. 원판 스테이지(2)의 흡착 수단이 원판(1)을 흡착하는 방식으로서, 진공 흡착 방식, 정전 흡착 방식 또는 기타의 흡착 방식이 채용될 수 있다. 또한, 흡착 수단은, 원판 스테이지(2)에서 원판(1)을 보유지지하는 보유지지면에 배치된 복수의 흡착 패드를 포함할 수 있다. 원판 스테이지(2)에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.
원판(1) 상의 패턴의 화상이, 투영 광학계(3)를 통해서 기판(4)에 도포된 감광 매체(예를 들어, 레지스트)에 결상 및 전사된다. 기판 스테이지(5)는 기판(4)을 보유지지하기 위한 흡착 수단을 포함한다. 흡착 수단이 기판(4)을 흡착하는 방식으로서, 진공 흡착 방식, 정전 흡착 방식 또는 기타의 흡착 방식이 채용될 수 있다. 기판 스테이지(5)는 이동가능하게 구성된다. 또한, 기판 스테이지(5)를 투영 광학계(3)의 광축에 대하여 수직인 면을 따라 2차원적으로 단계적으로 이동시키면서, 기판(4) 상의 복수의 샷 영역을 반복적으로 노광한다. 이것은 "스텝 앤드 리피트 방식(step-and-repeat method)"이라고 불리는 노광 방식이다. 원판 스테이지(2)와 기판 스테이지(5)를 동기시키면서 스캔을 행함으로써 노광을 행하는 "스텝 앤드 스캔 방식(step-and-scan method)"이라고 불리는 노광 방식도 있으며, 제1 실시형태는 이러한 방식을 채용하는 노광 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
계측 유닛(8)은, 원판 스테이지(2)의 상측 방향(+Z축 방향)에 배치되고, 원판(1)에 제공된 원판 마크 및 원판 스테이지에 제공된 기준 마크를 계측한다. 도 1에서는, 2개의 계측 유닛(8)이 배치되어 있지만, 계측 유닛(8)의 수는 2개로 한정되지 않는다. 계측 유닛(8)에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.
제어 유닛(20)은, 예를 들어 노광 장치(100)의 각 구성요소의 동작 및 조정을 제어함으로써, 기판(4) 위에 패턴을 형성하는 노광 처리를 제어한다. 제어 유닛(20)은, 예를 들어 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array)(FPGA) 또는 기타 이러한 프로그래머블 로직 디바이스(programmable logic device)(PLD), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)(ASIC), 프로그램이 내장된 컴퓨터, 또는 이들의 전부 또는 일부의 조합에 의해 구성될 수 있는 정보 처리 장치이다. 제어 유닛(20)은, 프로그램 및 데이터를 포함하는 정보를 저장하도록 구성되는 ROM; 및 CPU의 워크 에어리어 및 일시적인 데이터를 저장하도록 구성되는 RAM을 포함한다. 또한, 제어 유닛(20)은 ROM 및 RAM보다 용량이 큰 데이터를 저장할 수 있는 자기 저장 장치(HDD)(도시하지 않음)를 포함한다. 제어 유닛(20)은 CD, DVD, 메모리 카드 또는 기타 이러한 외부 매체를 로딩하여 외부 매체에 대해 데이터를 판독 및 기입하도록 구성되는 드라이브를 더 포함한다. 제1 실시형태에서는, ROM, RAM, 자기 저장 장치, 및 드라이브 중 적어도 하나를 저장 유닛으로서 설정하며, 프로그램 및 데이터를 포함하는 정보를 저장 유닛에 유지하는 것으로 한다. 제어 유닛(20)은, 노광 장치(100)의 다른 부분과 일체로(공통 케이싱 내에) 구성될 수 있거나 또는 노광 장치(100)의 다른 부분과 별개로(별도의 케이싱 내에) 구성될 수 있다.
이어서, 원판 스테이지(2) 및 계측 유닛(8)에 대해서 설명한다. 도 2a는, 계측 유닛(8), 원판 스테이지(2) 및 원판 스테이지(2)에 보유지지된 원판(1)을 도시하는 도면이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 원판(1)에는 원판 마크(12)가 배치된다. 또한, 원판 스테이지(2) 상에는 플레이트(13)가 배치되어 있고, 플레이트(13) 위에 기준 마크(14)가 배치된다. 이 경우, 기준 마크(14)는, 투영 광학계(3)의 광축에 대하여 미리 정해진 기준 위치에 배치된다.
또한, 계측 유닛(8)은, 수광 소자(9) 및 광학 소자(10)를 포함하고, 원판(1) 상의 원판 마크(12) 및 원판 스테이지(2) 상의 기준 마크(14)를 원판(1)을 통해서 계측한다. 계측 유닛(8)의 광축 방향은 Z축 방향을 따른 방향이며, 계측 유닛(8)의 포커스 위치(11)를 점선으로 나타낸다. 수광 소자(9)는, 광학 소자(10)를 통해서 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)로부터의 광을 수광하여 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 화상을 취득하도록 구성되는 소자이며, 예를 들어 CCD, CMOS, 또는 기타 이러한 촬상 소자를 포함할 수 있다. 수광 소자(9)는, 계측 유닛(8)의 포커스 위치(11)와 공액인 위치에 배치된다. 광학 소자(10)는 적어도 2개의 렌즈를 포함하며, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)로부터의 광을 수광 소자(9)에 결상시킨다. 계측 유닛(8)은, 적어도 하나의 광학 소자(10)를 Z축 방향으로 구동함으로써 포커스 위치(11)를 조정한다. 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)이 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)를 계측하게 함으로써, 원판(1)과 원판 스테이지(2) 사이의 위치 관계를 취득할 수 있다.
도 2b는, 원판(1)의 원판 마크(12), 원판 스테이지(2)의 기준 마크(14) 및 기판 스테이지(5)의 흡착 수단인 흡착 패드(15)를 도시하는 도면이다. 원판(1)은 원판 스테이지(2)에 제공된 흡착 패드(15) 위에 적재되며, 원판 스테이지(2)는 흡착 패드(15)에 의해 원판(1)을 흡착 및 보유지지한다. 또한, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)는, 원형, 십자형, L-형상, 막대, 사각형, 역전된 V-형상, 및 산 형상을 포함하는 기타 특정한 형상을 갖는 마크를 포함할 수 있다.
여기서, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 보유지지되었을 때에 행해지는 포커스 계측 처리 및 얼라인먼트 처리에 대해서 설명한다. 포커스 계측 처리에서는, 원판 마크(12)의 화상 및 기준 마크(14)의 화상의 콘트라스트에 기초하여 기준 포커스 위치(이하, "기준 위치"라 칭함)가 결정된다. 먼저, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)의 수광 소자(9)에 의해 취득된 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 화상의 콘트라스트를 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 2개의 마크의 화상의 콘트라스트가 서로 동등해지는 위치로 포커스 위치(11)를 조정하도록 계측 유닛(8)을 제어한다. 이러한 제어 하에서, 포커스 위치(11)는 원판 마크(12)(원판(1))와 기준 마크(14)(원판 스테이지(2)) 사이에 위치되도록 조정된다. 이와 같이, 원판 마크(12)의 화상의 콘트라스트(제1 콘트라스트) 및 기준 마크(14)의 화상의 콘트라스트(제2 콘트라스트)가 서로 동등해지도록 조정된 포커스 위치(11)를 기준 위치로서 설정한다. 다른 경우에, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 각각의 콘트라스트의 그래프 선이 피크가 되는 포커스 위치(11)의 중간 위치를 기준 위치로서 사용해도 된다.
이제, 원판 마크의 화상 및 기준 마크의 화상으로부터 취득되는 콘트라스트에 대해서 설명한다. 도 3은, 포커스 위치(11)와 마크의 화상의 콘트라스트 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 3의 그래프에서, 종축은 화상의 콘트라스트를 나타내며, 횡축은 포커스 위치(11)를 나타낸다. 검은색 원에 의해 연결되는 그래프 선이 제1 콘트라스트를 나타내며, 흰색 원에 의해 연결되는 그래프 선이 제2 콘트라스트를 나타낸다. 기준 위치로서는, 기준 마크의 그래프 선과 원판 마크의 그래프 선의 교점에서의 포커스 위치(11)가 취득된다. 도 3의 그래프에서는, 기준 위치를 횡축의 원점(Z=0 (μm))이 되도록 정하고 있다. 또한, 도 3에서는, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)는 동일한 형상을 갖도록 설정되어 있기 때문에, 기준 마크의 그래프 선과 원판 마크의 그래프 선은 동일한 형상을 갖는다. 그러나, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)는 동일한 형상을 갖는 마크로 한정되지 않고, 기준 마크의 그래프 선과 원판 마크의 그래프 선이 서로 다른 형상을 갖고 있어도 제1 실시형태를 적용할 수 있다.
그리고, 얼라인먼트 처리에서, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)에 의해 취득된 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 화상에 기초하여, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 XY 면에서의 위치를 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)의 XY 면에서의 위치로부터 원판(1)과 원판 스테이지(2) 사이의 위치 관계를 취득한다. 제어 유닛(20)은, 원판(1)과 원판 스테이지(2) 사이의 위치 관계에 기초하여, 노광 시에 원판(1)의 패턴의 상이 기판(4) 상의 미리결정된 위치에 투영되도록 기판 스테이지(5)를 제어한다.
이 경우, 제어 유닛(20)은, 기준 위치를 저장 유닛에 유지함으로써, 원판이 원판 스테이지에 보유지지될 때마다, 마크를 계측하지 않고 기준 위치를 취득할 수 있다. 복수의 원판(1)이 존재하는 경우, 기준 위치는 복수의 원판(1) 각각에 대해 계측되어, 원판(1) 각각에 대해 상이한 기준 위치를 유지할 수 있다. 복수의 원판(1) 각각에 식별자가 할당되며, 제어 유닛(20)은 원판(1)의 식별자를 기준 위치와 함께 유지함으로써 복수의 원판(1)의 각각의 기준 위치를 취득할 수 있다.
이어서, 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법에 대해서 설명한다. 도 4는, 제1 실시형태에 따른 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 4에서 도시되는 판정 방법의 처리는 제어 유닛(20)에 의해 실행된다. 제어 유닛(20)은, 얼라인먼트 처리 전에 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법의 처리를 실행할 수 있거나, 또는 얼라인먼트 처리의 후에 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법의 처리를 실행할 수 있다. 얼라인먼트 처리 전에 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법의 처리를 실행함으로써 기준 위치가 취득되므로, 포커스 계측 처리를 생략할 수 있다.
단계 S101에서, 제어 유닛(20)은, 원판 반송부(도시하지 않음)에 의해 원판(1)을 원판 스테이지(2)에 반송시킨다. 이때, 제어 유닛(20)은, 원판 반송부를 제어하여, 원판(1) 상의 원판 마크(12)가 Z축 방향에서 기준 마크(14)에 중첩되는 위치로 목표 위치를 설정함으로써, 원판(1)을 원판 스테이지(2)에 보유지지한다. 이러한 제어 하에서, 원판 마크(12)로부터 계측 유닛(8)에 이르는 광의 광로와 기준 마크(14)로부터 계측 유닛(8)에 이르는 광의 광로는 서로 중첩된다.
단계 S102에서, 제어 유닛(20)은, 기준 위치를 취득할 수 있는지를 판정하고, 기준 위치를 취득할 수 있다고 판정한 경우에는 처리를 단계 S103으로 진행시킨다. 한편, 제어 유닛(20)은, 기준 위치를 취득할 수 없다고 판정한 경우에는, 처리를 단계 S104로 진행시킨다.
이 경우, 제어 유닛(20)은, 저장 유닛에 기준 위치가 유지되어 있을 경우에 기준 위치를 취득할 수 있다고 판정하고, 저장 유닛에 기준 위치가 유지되어 있지 않은 경우에는 기준 위치를 취득할 수 없다고 판정한다. 다른 경우에, 제어 유닛(20)은, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 보유지지된 이력에 대한 정보를 미리 저장 유닛에 유지해 둠으로써 기준 위치를 취득할 수 있는지를 판정해도 된다. 즉, 제어 유닛(20)은, 과거에 원판 스테이지(2)에 보유지지된 적이 있는 원판(1)에 대해서는 기준 위치를 취득할 수 있다고 판정할 수 있으며, 처음으로 원판 스테이지(2)에 보유지지되는 원판(1)에 대해서는 기준 위치를 취득할 수 없다고 판정할 수 있다.
단계 S103에서, 제어 유닛(20)은 기준 위치를 취득한다. 기준 위치가 복수의 원판(1) 각각에 대해서 유지되어 있는 경우에는, 단계 S101에서 원판 스테이지(2)에 보유지지된 원판(1)에 대응하는 기준 위치를 취득한다.
단계 S104에서, 제어 유닛(20)은 계측 유닛(8)을 제어하여 포커스 계측 처리를 행한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)이 제1 콘트라스트 및 제2 콘트라스트가 서로 동등해지는 위치로 계측 유닛(8)의 포커스 위치(11)를 조정하게 하여, 기준 위치를 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 취득된 기준 위치를 저장 유닛에 유지한다. 이 경우, 각각의 원판(1)마다 기준 위치를 유지할 경우에는, 제어 유닛(20)은 기준 위치와 함께 단계 S101에서 원판 스테이지(2)에 보유지지된 원판(1)의 식별자도 저장 유닛에 유지한다. 또한, 제어 유닛(20)은, 기준 위치를 외부의 정보 처리 장치에 송신하여, 외부의 정보 처리 장치가 기준 위치를 유지하게 해도 된다. 이 경우, 단계 S103에서, 제어 유닛(20)은, 외부의 정보 처리 장치로부터 기준 위치를 요구하고, 외부의 정보 처리 장치로부터 기준 위치를 수신하여 기준 위치를 취득한다. 또한, 단계 S102에서, 제어 유닛(20)은, 외부의 정보 처리 장치에 기준 위치를 취득할 수 있는지를 문의하여 기준 위치를 취득할 수 있는지를 판정한다.
단계 S105에서, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)을 제어하여, 계측 유닛(8)의 포커스 위치(11)를 단계 S103에서 취득된 기준 위치로 이동시킨다. 계측 유닛(8)은, 적어도 하나의 광학 소자(10)를 Z축 방향으로 구동함으로써, 포커스 위치(11)를 기준 위치로 이동시킨다.
단계 S106에서, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)이 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)를 계측하게 하고, 기준 위치에서의 제1 콘트라스트 및 제2 콘트라스트를 취득한다.
단계 S107에서, 제어 유닛(20)은, 기준 위치에서, 제2 콘트라스트(기준 콘트라스트)를 기준으로 사용하여 제1 콘트라스트의 변화량을 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 제1 콘트라스트의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있는지를 판정한다. 제1 콘트라스트의 변화량이 허용 범위 내에 있다고 판정되는 경우, 제어 유닛(20)은 처리를 종료한다. 제1 콘트라스트의 변화량이 허용 범위 밖에 있다고 판정되는 경우, 제어 유닛(20)은 처리를 단계 S108로 진행시킨다. 이 경우, 제1 콘트라스트의 변화량은 기준 위치에서의 제1 콘트라스트와 제2 콘트라스트 사이의 차 또는 비율로 설정될 수 있으며, 제1 콘트라스트의 변화량이 미리결정된 임계치(미리 정해진 값)보다 큰 경우, 제어 유닛(20)은 제1 콘트라스트의 변화량이 허용 범위 밖에 있다고 판정할 수 있다.
단계 S108에서, 제어 유닛(20)은, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다고 판정한다. 이 경우, 단계 S108에서 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되어 있다고 판정한 경우, 제어 유닛(20)은, 기판(4)을 노광하는 노광 처리(기판(4)에 패턴을 형성하는 처리)를 중단 또는 중지해도 된다. 또한, 제어 유닛(20)은 유저 인터페이스를 통해서 에러를 출력해도 된다.
이어서, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었을 경우에 대해서 설명한다. 도 5는, 원판(1)이 비정상적으로 보유지지된 경우의 원판(1) 및 원판 스테이지(2)를 도시하는 도면이다. 원판(1) 또는 흡착 패드(15)에 이물(16)이 부착된 경우, 원판 스테이지(2) 위에 보유지지된 원판(1)과 원판 스테이지(2)(흡착 패드(15)) 사이에 이물(16)이 끼인다. 그러므로, 이물(16)이 없이 정상적으로 원판(1)이 보유지지되는 위치와 비교하여, 원판(1)은 위치가 상측 방향(+Z축 방향)으로 어긋난 상태로 보유지지되어, 원판 마크(12)의 위치를 상측 방향(+Z축 방향)으로 어긋나게 한다. 원판 마크(12)가 상측 방향으로 어긋나면, 포커스 위치(11)에 대한 제1 콘트라스트가 변화한다. 이 경우, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다라고 하는 것은, 예를 들어 원판(1)과 원판 스테이지(2) 사이에 이물이 끼인 상태에서 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 보유지지된 상태를 말한다. 그러나, 본 발명은 이러한 상태로 한정되지 않고, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다라는 것은 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 정상적으로 보유지지되는 것에 실패한 것 또는 원판(1)이 비정상적으로 원판 스테이지(2)에 의해 보유지지된 것을 포함한다. 예를 들어, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다라는 것은 흡착 패드(15) 또는 원판(1)의 변형에 의해 원판(1)이 비정상적으로 원판 스테이지(2)에 의해 보유지지된 것도 포함한다.
도 6은 제1 실시형태에서의 마크의 화상의 콘트라스트의 변화를 도시하는 그래프이다. 원판(1)이 비정상적으로 보유지지된 경우, 원판(1)이 정상적으로 보유지지된 경우와 비교하여, 원판 마크(12)에 관한 그래프 선이 횡축 방향으로 이동한다. 도 6에서, 원판(1)의 원판 마크(12)가 상측 방향으로 어긋난 상태에서 원판 마크(12)를 계측한 경우에 나타나는 원판 마크(12)와 기준 마크(14)의 화상의 콘트라스트를 나타내고 있다. 도 3의 그래프와 비교하면, 제1 콘트라스트가 변화하고 있어, 기준 위치(Z=0)에서 제1 콘트라스트가 저하된다. 한편, 제2 콘트라스트는, 원판(1)의 보유지지 이상에 의한 영향을 받지 않기 때문에 변화하지 않는다. 따라서, 제2 콘트라스트를 기준으로 하여, 제1 콘트라스트의 변화를 취득할 수 있다. 따라서, 단계 S107에서, 제어 유닛(20)은, 기준 위치에서의 제1 콘트라스트와 제2 콘트라스트 사이의 차 또는 비율이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있는지를 판정함으로써, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었는지를 판정할 수 있다.
이 경우, 단계 S107에서, 제어 유닛(20)은, 단계 S104에서 기준 위치를 취득한 때에 나타나는 기준 위치에서의 제1 콘트라스트(기준 콘트라스트)를 기준으로 하여, 기준 위치에서의 제1 콘트라스트의 변화량을 취득해도 된다. 즉, 제1 콘트라스트의 변화량을, 단계 S104에서 기준 위치를 취득했을 때에 나타나는 제1 콘트라스트와 단계 S107에서 원판 마크(12)를 계측했을 때에 나타나는 제1 콘트라스트 사이의 차 또는 비율로 설정할 수 있다. 이 경우, 단계 S104에서, 제어 유닛(20)은, 기준 위치에서의 제1 콘트라스트를 저장 유닛에 유지해 둔다.
전술한 바와 같이, 원판(1) 또는 흡착 패드(15)에 이물(16)이 부착된 경우, 원판 스테이지(2) 위에 보유지지된 원판(1)과 원판 스테이지(2)(흡착 패드(15)) 사이에 이물(16)이 끼인다. 이때, 원판 마크(12)의 위치가 상측 방향(+Z축 방향)으로 어긋난다. 또한, 이물(16)이 끼인 흡착 패드(15)에 가까운 원판 마크(12)는 상측 방향으로 더 큰 어긋남량을 나타내고, 제1 콘트라스트의 변화량이 커진다. 따라서, 제어 유닛(20)은, 원판 마크(12) 및 흡착 패드(15)의 위치와 원판 마크(12)의 제1 콘트라스트의 변화량의 크기에 기초하여, 이물(16)이 끼인 흡착 패드(15)를 식별할 수 있다.
이 경우, 단계 S108에서, 제어 유닛(20)은, 유저 인터페이스를 통해서 에러를 출력할 경우에, 이물(16)이 끼인 흡착 패드(15)를 식별하는 정보를 유저 인터페이스에 표시해도 된다. 도 7은 제1 실시형태에서의 유저 인터페이스를 도시하는 도면이다. 도 7에서 도시된 예에서는, 좌우의 2개의 원판 마크(12)중, 우측의 원판 마크(12)의 콘트라스트 변화량이 12%이며, 임계치인 10%를 초과한 것을 나타내고 있다. 또한, 도 7에 도시된 예는 4개의 흡착 패드(15) 중 우측의 원판 마크(12)에 가까운 2개의 흡착 패드(15)(No. 2 및 No. 4)에 이물(16)이 끼일 수 있는 가능성이 있는 것을 나타내고 있다. 제1 실시형태에서는, 이물(16)이 끼일 수 있는 2개의 흡착 패드(15)를 식별했지만, 각각의 흡착 패드(15)에 대응하는 원판 마크(12)를 1 대 1로 배치하는 경우에는, 보유지지 이상에 관련되는 1개의 흡착 패드를 식별하는 것도 가능하다.
이상, 제1 실시형태에 따르면, 원판 마크의 화상의 콘트라스트의 변화가 허용 범위 내에 있는지를 판정함으로써, 보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있다.
<제2 실시형태>
이어서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 리소그래피 장치에 대해서 설명한다. 이하에서 언급되지 않는 사항은 제1 실시형태에 따를 수 있다는 것에 유의한다. 제2 실시형태에서는, 포커스 위치(11)와 제1 콘트라스트 사이의 관계를 나타내는 정보를 사용하여 제1 콘트라스트의 변화에 기초하여 원판(1)의 보유지지 이상을 검출하는 실시형태에 대해서 설명한다.
도 6에서, 제1 콘트라스트가 변화하는 경우, 그래프 선의 형상은 변화하지 않고 그래프 선 전체가 횡축 방향으로 이동한다. 따라서, 기준 위치(Z=0)에서의 제1 콘트라스트의 변화량과, 포커스 위치(11)와 제1 콘트라스트 사이의 관계를 나타내는 정보(제1 콘트라스트 정보)를 사용하여, 그래프 선 전체의 횡축 방향으로의 이동량을 구할 수 있다. 즉, 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 구할 수 있다. 구한 포커스 위치(11)의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있을 경우에는, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다고 판정할 수 있다.
상기 관점에서, 제2 실시형태에서는, 제1 콘트라스트의 변화량과 제1 콘트라스트 정보를 사용하여 원판(1)의 보유지지 이상을 검출한다.
도 8은, 제2 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 8의 흐름도는 단계 S201 내지 S203에 있어서 도 4의 흐름도와 상이하다. 따라서, 다른 단계에 관한 설명은 생략한다.
단계 S201에서, 제어 유닛(20)은 미리 구한 제1 콘트라스트 정보를 저장 유닛으로부터 취득한다. 이 경우, 제어 유닛(20)은, 원판(1)이 정상적으로 원판 스테이지(2)에 보유지지된 상태에서 포커스 위치(11)를 변화시키면서 원판 마크(12)를 계측하고, 제1 콘트라스트 정보를 저장 유닛에 유지해 둔다. 제1 콘트라스트 정보를 유지하는 형식으로서는, 포커스 위치(11)와 제1 콘트라스트의 이산적인 데이터 세트로서 저장 유닛에 제1 콘트라스트 정보를 보유지지한다. 제1 콘트라스트 정보를 보유지지하는 형식으로서, 이산적인 데이터 세트를, 포커스 위치(11)를 변수로 사용한 고차 함수 또는 가우스 함수에 의해 근사하여 얻은 함수의 정보를 사용할 수도 있다. 콘트라스트의 변화가 작은 경우에는, 이산적인 데이터 세트를, 포커스 위치(11)를 변수로 사용한 1차 함수에 의해 근사하여 얻은 함수의 정보를 사용할 수도 있다. 시뮬레이션에 의해 제1 콘트라스트 정보를 구할 수도 있다. 다른 경우에, 외부의 정보 처리 장치가 제1 콘트라스트 정보를 유지해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(20)은 외부의 정보 처리 장치로부터 제1 콘트라스트 정보를 취득한다.
단계 S202에서, 제어 유닛(20)은, 계측 유닛(8)이 원판 마크(12)를 계측하게 하고, 기준 위치에서의 제1 콘트라스트를 취득한다. 이 경우, 제어 유닛(20)은 기준 마크(14)를 계측하고 제2 콘트라스트를 취득할 필요는 없다.
단계 S203에서, 제어 유닛(20)은, 단계 S201에서 취득된 제1 콘트라스트 정보와 단계 S202에서 취득된 기준 위치에서의 제1 콘트라스트를 사용하여, 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 구한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 도 3에 도시된 원판 마크(12)에 관한 그래프 선에 대하여, 도 6에 도시된 원판 마크(12)에 관한 그래프 선의 횡축 방향의 이동량을 구한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있는지를 판정하고, 변화량이 허용 범위 내에 있다고 판정되는 경우 처리를 종료한다. 제어 유닛(20)은, 변화량이 허용 범위 밖에 있다고 판정한 경우에는, 처리를 단계 S108로 진행시킨다.
상술한 바와 같이, 제2 실시형태에 따르면, 포커스 위치와 원판 마크의 화상의 콘트라스트 사이의 관계를 사용해서 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화가 허용 범위 내에 있는지를 판정함으로써, 보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있다.
<제3 실시형태>
이어서, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 리소그래피 장치에 대해서 설명한다. 이하에서 언급되지 않는 사항은 제1 실시형태 및 제2 실시형태를 따를 수 있다는 것에 유의해야 한다. 제3 실시형태에서는, 계측 유닛(8)의 위치 어긋남에 의한 제1 콘트라스트의 변화를 고려해서 원판(1)의 보유지지 이상을 검출하는 실시형태에 대해서 설명한다. 제3 실시형태의 계측 유닛(8)은 XY 면 내에서 이동가능하도록 구성된다. 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)를 계측할 때는, 계측 유닛(8)은 도 1에 도시된 위치로 이동하지만, 노광 처리를 행할 때는, 계측 유닛(8)은 노광광(7)의 광로로부터 이격된 퇴피 위치로 이동한다. 이 경우, 계측 유닛(8)이 다시 원판 마크(12) 및 기준 마크(14)를 계측하는 위치로 이동하는 경우, 원판 스테이지(2)에 대하여 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 위치가 어긋날 수 있다. 즉, 기준 위치를 계측할 때 나타나는 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 원판 스테이지(2)에 대한 상대 위치와, 원판(1)의 보유지지 이상을 판정할 때에 나타나는 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 원판 스테이지(2)에 대한 상대 위치가 서로 상이할 가능성이 있다. 원판(1)이 비정상적으로 보유지지된 경우뿐만 아니라, 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 원판 스테이지(2)에 대한 상대 위치가 변화한 경우에도 제1 콘트라스트는 변화한다. 따라서, 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 위치는 변화하지 않는다는 전제하에 제1 콘트라스트의 변화에 의해 원판(1)의 보유지지 이상을 판정하는 경우, 원판(1)의 보유지지 이상이 잘못 판정될 수 있는 가능성이 있다.
도 9는, 계측 유닛(8)의 위치 변화에 의한 마크의 화상의 콘트라스트의 변화를 도시하는 그래프이다. 계측 유닛(8)의 위치가 Z축 방향으로 변화한 경우, 도 3의 그래프와 비교하면, 제1 콘트라스트 그래프 선 및 제2 콘트라스트 그래프 선이 변화한다. 이것은, 계측 유닛(8)의 Z축 방향의 위치가 하측 방향에 변화했기 때문이다. 따라서, 원판(1)이 비정상적으로 보유지지되지 않은 경우에도, 계측 유닛(8)의 위치가 Z축 방향으로 변화하면 기준 위치에서의 제1 콘트라스트가 변화할 수 있다.
상기 관점에서, 제3 실시형태에서는, 계측 유닛(8)의 위치 변화에 의한 제1 콘트라스트의 변화를 고려해서 원판(1)의 보유지지 이상을 검출한다.
도 10은, 제3 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 10의 흐름도는 단계 S301 내지 단계 S303에 있어서 도 4의 흐름도와 상이하다. 따라서, 다른 단계에 관한 설명은 생략한다.
단계 S301에서, 제어 유닛(20)은, 단계 S201에서와 마찬가지로 미리 구한 제1 콘트라스트 정보를 저장 유닛으로부터 취득한다. 또한, 제어 유닛(20)은, 미리 구한 포커스 위치(11)와 제2 콘트라스트 사이의 관계를 나타내는 정보(제2 콘트라스트 정보)를 저장 유닛으로부터 취득한다. 이 경우, 제어 유닛(20)은, 원판(1)이 정상적으로 원판 스테이지(2)에 보유지지된 상태에서 포커스 위치(11)를 변화시키면서 기준 마크(14)를 계측하며, 제2 콘트라스트 정보를 저장 유닛에 유지해 둔다. 이 경우, 제2 콘트라스트 정보를 유지하는 형식으로서는, 제2 콘트라스트 정보를 포커스 위치(11)와 제2 콘트라스트의 이산적인 데이터 세트로서 저장 유닛에 유지한다. 또한, 제2 콘트라스트 정보를 유지하는 형식으로서는, 이산적인 데이터 세트를, 포커스 위치(11)를 변수로 사용하는 고차 함수 또는 가우스 함수에 의해 근사하여 얻은 함수의 정보를 사용할 수도 있다. 콘트라스트의 변화가 작은 경우에는, 이산적인 데이터 세트를, 포커스 위치(11)를 변수로 사용한 1차 함수에 의해 근사하여 얻은 함수의 정보를 사용할 수도 있다. 또한, 실제로 콘트라스트를 계측하지 않고, 시뮬레이션에 의해 제2 콘트라스트 정보를 구해도 된다. 다른 경우, 외부의 정보 처리 장치가 제2 콘트라스트 정보를 유지해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(20)은, 외부의 정보 처리 장치로부터 제2 콘트라스트 정보를 취득한다.
단계 S302에서, 제어 유닛(20)은, 기준 위치에서의 기준 마크(14) 및 원판 마크(12)의 화상의 콘트라스트의 변화를, 제1 콘트라스트 정보 및 제2 콘트라스트 정보를 사용해서 보정한다. 먼저, 제어 유닛(20)은, 단계 S301에서 취득한 제1 콘트라스트 정보와, 단계 S106에서 취득한 기준 위치에서의 제1 콘트라스트를 사용하여, 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 구한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 도 3에 도시한 원판 마크(12)에 관한 그래프 선에 대하여, 도 9에 도시된 원판 마크(12)에 관한 그래프 선의 횡축 방향의 이동량을 구한다.
이어서, 제어 유닛(20)은, 단계 S301에서 취득한 제2 콘트라스트 정보와 단계 S106에서 취득한 기준 위치에서의 제2 콘트라스트를 사용하여, 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 구한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 도 3에 도시된 기준 마크(14)에 관한 그래프 선에 대하여, 도 9에 도시된 기준 마크(14)에 관한 그래프 선의 횡축 방향의 이동량을 구한다.
이어서, 제어 유닛(20)은, 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 제거하도록 원판 마크(12)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 보정한다. 예를 들어, 기준 마크(14)에 관한 그래프 선이 횡축의 우측 방향(플러스 방향)으로 이동한 경우, 제어 유닛(20)은 원판 마크(12)에 관한 그래프 선을 횡축의 좌측 방향(마이너스 방향)으로 이동시키도록 그래프 선을 보정한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 보정 후의 원판 마크(12)에 관한 그래프 선을 사용하여 기준 위치(Z=0)에서의 제1 콘트라스트를 보정한다.
그리고, 제어 유닛(20)은, 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 제거하도록 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량을 보정한다. 예를 들어, 기준 마크(14)에 관한 그래프 선이 횡축의 우측 방향(플러스 방향)으로 이동한 경우, 제어 유닛(20)은, 기준 마크(14)에 관한 그래프 선을 횡축의 좌측 방향(마이너스 방향)으로 이동시키도록 그래프 선을 보정한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 보정 후의 기준 마크(14)에 관한 그래프 선을 사용하여, 기준 위치(Z=0)에서의 제2 콘트라스트를 보정한다.
단계 S303에서, 제어 유닛(20)은, 단계 S302에서 보정된 제2 콘트라스트(기준 콘트라스트)를 기준으로 하여, 단계 S302에서 보정된 제1 콘트라스트의 변화량을 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 제1 콘트라스트의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있는지를 판정한다. 제1 콘트라스트의 변화량이 허용 범위 내에 있다고 판정되는 경우, 제어 유닛(20)은 처리를 종료한다. 제1 콘트라스트의 변화량이 허용 범위 밖에 있다고 판정되는 경우, 제어 유닛(20)은 처리를 단계 S108로 진행시킨다. 또한, 제어 유닛(20)은, 미리 구한 제1 콘트라스트 정보로부터 취득한 기준 위치에서의 제1 콘트라스트를 기준으로 하여, 단계 S302에서 보정된 제1 콘트라스트의 변화량을 취득해도 된다.
단계 S302에서, 계측 유닛(8)의 원판 스테이지(2)에 대한 Z축 방향의 위치 변화가 큰 경우, 제어 유닛(20)은 포커스가 비정상적이라고 판정할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(20)은, 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량이 허용 범위 내인지를 판정한다. 기준 마크(14)에 관한 포커스 위치(11)의 변화량이 허용 범위 밖에 있는 경우, 제어 유닛(20)은 유저 인터페이스를 통해서 에러를 출력하여 처리를 종료할 수도 있다.
제3 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법은, 단독으로 사용할 수도 있지만, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법과 조합해서 사용할 수도 있다. 즉, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 행한 후, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지된 것으로 판정된 경우, 제3 실시형태에 따른 원판의 보유지지 이상의 판정 방법을 행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제3 실시형태에 따르면, 원판 마크의 화상의 콘트라스트의 변화가 허용 범위 내에 있는지를 판정함으로써, 보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있다. 또한, 계측 유닛(8)의 위치 변화에 의한 제1 콘트라스트의 변화를 고려할 수 있으므로, 원판의 보유지지 이상의 오검출을 억제할 수 있다.
<제4 실시형태>
이어서, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 리소그래피 장치에 대해서 설명한다. 이하에서 언급하지 않는 사항은 제1 실시형태 내지 제3 실시형태를 따를 수 있다는 것에 유의해야 한다. 제4 실시형태에서는, 포커스 위치(11)와 제1 광량 사이의 관계를 나타내는 정보를 사용함으로써, 제1 광량의 변화에 기초하여 원판(1)의 보유지지 이상을 검출하는 실시형태에 대해서 설명한다.
도 11은 제4 실시형태에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면이다. 제4 실시형태의 노광 장치(100)는, 기판 스테이지(5) 위에 플레이트(21)를 포함하고 기판 스테이지(5) 내부에 광량을 계측하도록 구성되는 수광 소자(22)를 포함한다.
도 12는, 제4 실시형태의 기판 스테이지(5)를 도시하는 도면이다. 플레이트(21)는, 기판 스테이지(5) 상에 배치되며, 광량 계측용의 기준 마크(24)를 구비한다. 수광 소자(22)는, 기판 스테이지(5) 내부 및 플레이트(21) 및 기준 마크(24) 아래에 배치된다.
원판(1) 상의 조명 영역 내에는 광량 계측용의 원판 마크(12)가 제공되어 있으며, 조명 광학계(6)에 의해 원판 마크(12)가 조명됨으로써, 투영 광학계(3)에 의해 기판 측에 원판 마크(12)의 상(25)이 결상된다.
원판 마크(12)와 기준 마크(24)는, 투영 광학계(3)의 결상 배율을 고려하여 원판 마크(12)의 상(25)과 기준 마크(24)가 동일한 형상을 갖도록 설계된다. 따라서, 원판 마크(12)의 상(25)과 기준 마크(24)가 서로 공액인 위치에 배치되면, 원판 마크(12)의 상(25)과 기준 마크(24)는 서로 중첩되고, 원판 마크(12)의 상(25)으로부터의 광이 기준 마크(24)의 개구부를 투과한다. 투과한 광(23)의 광량은, 플레이트(21) 아래에 배치된 수광 소자(22)에 의해 계측된다. 원판 마크(12)의 상(25)이 결상되는 포커스 위치에 기준 마크(24)가 가까울수록, 투과하는 광량이 증대하고, 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광량이 커진다. 제4 실시형태에서는, 원판 마크(12)의 상(25)과 기준 마크(24)를 동일한 형상을 갖도록 설정했지만, 형상으로부터 원판(1)과 기판 스테이지 상의 플레이트(21) 사이의 위치 관계를 취득할 수 있는 한은, 원판 마크(12)의 상(25)과 기준 마크(24)는 서로 다른 형상을 가져도 된다.
또한, 기판 스테이지(5)는 이동 가능하게 구성되므로, 기판 스테이지(5) 상에/내에 배치된 플레이트(21), 기준 마크(24) 및 수광 소자(22)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 제어 유닛(20)은, 기판 스테이지(5)를 구동하면서 수광 소자(22)로부터 광량을 계측하고, 계측되는 광량에 기초하여 포커스 위치를 검출할 수 있다.
이제, 포커스 위치의 검출 처리에 대해서 설명한다. 포커스 위치의 검출 처리에서는, 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광량에 기초하여 기준 포커스 위치(이하, "기준 위치"라 칭함)가 결정된다. 먼저, 제어 유닛(20)은, 기판 스테이지(5)를 Z축 방향으로 구동시키면서 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광(23)의 광량을 취득한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 기판 스테이지(5)의 기준 위치를 취득된 광량이 최대가 되는 위치로 설정하여 기판 스테이지(5)를 제어한다. 또한, 제어 유닛(20)은 기준 위치에서 계측된 광(23)의 광량을 기준 광량으로 설정한다.
이제, 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광량에 대해서 설명한다. 도 13은, 기판 스테이지(5)의 Z축 방향의 위치와 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광량 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 13의 그래프에서, 종축은 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광량을 나타내며, 횡축은 기판 스테이지(5)의 Z축 방향의 위치를 나타낸다. 기판 스테이지(5)의 기준 위치는, 광량이 최대가 되는 기판 스테이지(5)의 위치로서 취득된다. 도 13의 그래프에서는, 기준 위치를 횡축의 원점(Z=0 (μm))이 되도록 정하고 있다. 제1 실시형태에서의 콘트라스트의 경우에는, 제1 콘트라스트와 제2 콘트라스트의 2개의 그래프 선이 얻어진다. 그러나, 제4 실시형태에서는, 기준 마크(24)의 개구부를 투과한 광(23)의 광량을 종축으로서 설정하고 있기 때문에, 광량의 1개의 그래프 선이 얻어진다.
이 경우, 제어 유닛(20)은, 기준 위치를 저장 유닛에 유지함으로써, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 보유지지될 때마다, 마크를 계측할 필요없이 기준 위치를 취득할 수 있다. 복수의 원판(1)이 있는 경우, 결상 위치는 복수의 원판(1) 각각에 대해 계측되어, 원판(1) 각각에 대해 상이한 결상 위치가 유지된다. 복수의 원판(1) 각각에 식별자가 할당되며, 제어 유닛(20)은 원판(1)의 식별자를 기준 위치와 함께 유지함으로써 복수의 원판(1)의 각각의 기준 위치를 취득할 수 있다.
이어서, 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법에 대해서 설명한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 원판(1)과 원판 스테이지(2)(흡착 패드(15)) 사이에 이물(16)이 끼여서 원판(1)의 위치가 상측 방향(+Z축 방향)으로 어긋나는 경우, 원판 마크(12)의 상(25)이 결상하는 포커스 위치도 어긋난다. 그 경우, 도 13에서의 그래프 선의 형상은 변화하지 않고, 그래프 선 전체가 횡축 방향으로 이동한다. 따라서, 기준 위치(Z=0)에서의 광량의 변화량과, 포커스 위치와 광량 사이의 관계를 나타내는 정보(광량 정보)를 사용하여, 그래프 선 전체의 횡축 방향의 이동량을 구할 수 있다. 즉, 원판 마크(12)의 상(25)에 관한 포커스 위치의 변화량을 구할 수 있다. 구한 포커스 위치의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있을 경우에는, 원판(1)이 원판 스테이지(2)에 비정상적으로 보유지지되었다고 판정할 수 있다.
도 14는, 제4 실시형태에 따른 원판(1)의 보유지지 이상의 판정 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 14의 흐름도는 단계 S401 내지 단계 S405에 있어서 도 4의 흐름도와 상이하다. 따라서, 다른 단계에 관한 설명은 생략한다.
단계 S401에서, 제어 유닛(20)은 기판 스테이지(5) 및 수광 소자(22)를 제어하여 포커스 계측 처리를 행한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 수광 소자(22)에 의해 계측되는 광(23)의 광량이 최대가 되는 위치로 기판 스테이지(5)를 구동하여, 기준 위치를 취득한다.
단계 S402에서, 제어 유닛(20)은, 기판 스테이지(5)를 제어하여, 기판 스테이지(5)의 Z축 방향의 위치를 단계 S103에서 취득한 기준 위치로 이동시킨다.
단계 S403에서, 제어 유닛(20)은 미리 구한 광량 정보를 저장 유닛으로부터 취득한다. 이 경우, 제어 유닛(20)은, 원판(1)이 정상적으로 원판 스테이지(2)에 보유지지된 상태에서 기판 스테이지(5)의 Z축 방향의 위치를 변화시키면서 수광 소자(22)에 의해 광량을 계측하고, 광량 정보를 저장 유닛에 유지해 둔다.
단계 S404에서, 제어 유닛(20)은, 수광 소자(22)가 광(23)의 광량을 계측하게 하며, 기준 위치에서의 광량을 취득한다.
단계 S405에서, 제어 유닛(20)은, 단계 S403에서 취득한 광량 정보와 단계 S404에서 취득한 기준 위치에서의 광량을 사용하여, 원판 마크(12)의 상(25)이 결상되는 포커스 위치의 변화량을 구한다. 즉, 제어 유닛(20)은 도 13에 도시된 광량에 관한 그래프 선의 횡축 방향의 이동량을 구한다. 그리고, 제어 유닛(20)은, 원판 마크(12)의 상(25)이 결상되는 포커스 위치의 변화량이 미리 정해진 허용 범위 밖에 있는지를 판정하고, 변화량이 허용 범위 내에 있다고 판정되는 경우, 처리를 종료한다. 제어 유닛(20)은, 변화량이 허용 범위 밖에 있다고 판정한 경우에는, 처리를 단계 S108로 진행시킨다.
상술한 바와 같이, 제4 실시형태에 따르면, 포커스 위치와 광량 사이의 관계를 사용해서 원판 마크(12)의 상(25)이 결상되는 포커스 위치의 변화가 허용 범위 내에 있는지를 판정함으로써, 보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있다.
(물품 제조 방법)
본 발명에 따른 물품 제조 방법은 물품, 예를 들어 반도체 디바이스, 자기 저장 매체, 액정 디스플레이 디바이스, 또는 기타 이러한 장치를 제조하는데 적합하다. 상기 제조 방법은, 노광 장치를 사용하여 감광제가 도포된 기판을 노광하는 단계(패턴을 기판에 형성하는 단계) 및 노광된 기판을 현상하는 단계(기판을 처리하는 단계)를 포함한다. 또한, 상기 제조 방법은 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 및 기타 이러한 주지의 처리를 행하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 물품의 제조 방법은 종래 기술에 비하여 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
이상 본 발명의 예시적인 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 리소그래피 장치의 일례로서 노광 장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
리소그래피 장치의 일례로서, 요철 패턴을 갖는 몰드(패턴 또는 템플릿)를 사용해서 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하도록 구성되는 임프린트 장치를 사용해도 된다. 리소그래피 장치의 다른 예로서, 요철 패턴이 없는 평면부를 갖는 몰드(평면 템플릿)를 사용해서 기판 상의 조성물을 평탄화하도록 성형을 행하도록 구성되는 평탄화 장치를 사용해도 된다. 리소그래피 장치의 또 다른 예로서, 하전 입자 광학계를 통해서 하전 입자 빔(예를 들어, 전자빔이나 이온빔)을 사용하여 기판에 묘화를 행함으로써 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되는 묘화 장치 또는 기타 이러한 장치를 사용해도 된다.
제1 내지 제4 실시형태 단독으로 실시될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 내지 제4 실시형태의 임의의 조합으로 실시될 수도 있다.
본 발명의 적어도 1개의 실시형태에 따르면, 보다 단시간에 원판의 보유지지 이상을 검출할 수 있는 리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 원판을 사용해서 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되는 리소그래피 장치이며, 상기 리소그래피 장치는,
    제1 마크가 형성된 상기 원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛;
    상기 제1 마크의 화상을 촬상하도록 구성되는 계측 유닛; 및
    상기 계측 유닛의 포커스 위치가 기준 위치로 조정된 상태에서, 상기 계측 유닛이 상기 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 원판 상의 상기 제1 마크의 상기 화상을 취득하게 하고,
    기준 콘트라스트에 대한 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제1 콘트라스트의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 콘트라스트의 상기 변화는 상기 기준 콘트라스트와 상기 제1 콘트라스트 사이의 차 및 비율 중 하나를 포함하는, 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보유지지 유닛은 제2 마크를 포함하고,
    상기 계측 유닛은 상기 제2 마크의 화상을 촬상하도록 구성되며,
    상기 기준 콘트라스트는, 상기 계측 유닛의 상기 포커스 위치가 상기 기준 위치로 조정된 상태에서 상기 계측 유닛에 의해 취득된 상기 제2 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제2 콘트라스트인, 리소그래피 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보유지지 유닛은, 상기 제1 마크로부터 상기 계측 유닛에 이르는 광의 광로와 상기 제2 마크로부터 상기 계측 유닛에 이르는 광의 광로가 서로 중첩되도록 상기 원판을 보유지지하도록 구성되며,
    상기 기준 위치는 상기 제1 마크와 상기 제2 마크 사이에 위치되는, 리소그래피 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기준 위치는, 상기 제1 콘트라스트 및 상기 제2 콘트라스트가 서로 동등해지는 위치인, 리소그래피 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 마크 및 상기 제2 마크는 동일한 형상을 갖는, 리소그래피 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 계측 유닛의 상기 포커스 위치와 상기 제2 콘트라스트 사이의 관계를 나타내는 제2 콘트라스트 정보에 기초하여 보정된 상기 제2 콘트라스트에 대한, 상기 계측 유닛의 상기 포커스 위치와 상기 제1 콘트라스트 사이의 관계를 나타내는 제1 콘트라스트 정보에 기초하여 보정된 상기 제1 콘트라스트의 상기 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 계측 유닛이 미리 상기 제1 마크를 계측하게 함으로써 상기 기준 위치를 취득하도록 구성되며,
    상기 기준 콘트라스트는, 상기 기준 위치가 취득될 때 취득되는 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인, 리소그래피 장치.
  9. 원판을 사용해서 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되는 리소그래피 장치이며, 상기 리소그래피 장치는,
    제1 마크가 형성된 상기 원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛;
    상기 제1 마크의 상을 투영하도록 구성되는 투영 광학계;
    제2 마크가 형성되어 있는, 이동 가능한 스테이지;
    상기 제2 마크를 투과한 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛; 및
    상기 제2 마크가 상기 스테이지에 의해 기준 위치에 위치된 상태에서, 상기 계측 유닛이 상기 제1 마크의 상기 상이 투영된 상기 제2 마크를 투과한 상기 광의 상기 광량을 계측하게 하며,
    기준 광량에 대한 계측된 상기 광량의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는, 리소그래피 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광량의 상기 변화는, 상기 기준 광량과 계측된 상기 광량 사이의 차 또는 비율 중 하나를 포함하는, 리소그래피 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기준 위치는, 상기 제1 마크의 상기 상이 결상되는 포커스 위치이며,
    상기 기준 광량은, 상기 제2 마크가 상기 스테이지에 의해 상기 포커스 위치에 위치된 상태에서 상기 계측 유닛에 의해 계측된 광량인, 리소그래피 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 스테이지가 상기 투영 광학계의 광축을 따르는 방향으로 이동되는 상태에서, 상기 계측 유닛에 의해 계측된 상기 광량에 기초하여 상기 기준 위치를 취득하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1 마크 및 상기 제2 마크는 동일한 형상을 갖는, 리소그래피 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정한 경우, 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 처리의 중단 또는 중지 중 하나를 행하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정한 경우, 유저 인터페이스를 통해서 에러를 출력하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정한 경우, 유저 인터페이스를 통해서 보유지지 이상에 관련된 흡착 패드를 식별하는 정보를 출력하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  17. 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 패턴을 형성할 때에 사용되는 원판이 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지되어 있는지를 판정하는 판정 방법이며, 상기 판정 방법은,
    마크로부터의 광을 수광하여 상기 마크의 화상을 취득하도록 구성되는 계측 유닛의 포커스 위치가 기준 위치로 조정된 상태에서 상기 계측 유닛이 상기 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 원판 상에 형성된 상기 마크인 제1 마크의 화상을 취득하게 하는 단계; 및
    기준 콘트라스트에 대한 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제1 콘트라스트의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하는 단계를 포함하는, 판정 방법.
  18. 물품 제조 방법이며, 상기 방법은,
    리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계;
    상기 형성하는 단계에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는,
    마크로부터의 광을 수광하여 상기 마크의 화상을 취득하도록 구성되는 계측 유닛;
    원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛; 및
    상기 계측 유닛의 포커스 위치가 기준 위치로 조정된 상태에서 상기 계측 유닛이 상기 보유지지 유닛에 의해 보유지지된 상기 원판 상에 형성된 상기 마크인 제1 마크의 화상을 취득하게 하며;
    기준 콘트라스트에 대한 상기 제1 마크의 상기 화상의 콘트라스트인 제1 콘트라스트의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는, 물품 제조 방법.
  19. 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 패턴을 형성할 때에 사용되는 원판이 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지되어 있는지를 판정하는 판정 방법이며, 상기 판정 방법은,
    제2 마크가 기준 위치에 위치된 상태에서 상기 원판 상에 형성된 제1 마크의 상이 투영된 상기 제2 마크를 투과한 광의 광량을 계측하는 단계; 및
    기준 광량에 대한 계측된 상기 광량의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하는 단계를 포함하는, 판정 방법.
  20. 물품 제조 방법이며, 상기 방법은,
    리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계;
    상기 형성하는 단계에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는,
    제1 마크가 형성된 원판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛;
    상기 제1 마크의 상을 투영하도록 구성되는 투영 광학계;
    제2 마크가 형성되어 있는, 이동 가능한 스테이지;
    상기 제2 마크를 투과한 광의 광량을 계측하도록 구성되는 계측 유닛; 및
    상기 제2 마크가 상기 스테이지에 의해 기준 위치에 위치된 상태에서 상기 계측 유닛이 상기 제1 마크의 상기 상이 투영된 상기 제2 마크를 투과한 상기 광의 상기 광량을 계측하게 하며,
    기준 광량에 대한 계측된 상기 광량의 변화가 허용 범위 밖에 있는 경우에 상기 원판이 상기 보유지지 유닛에 의해 비정상적으로 보유지지된다고 판정하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는, 물품 제조 방법.
KR1020190148416A 2018-11-30 2019-11-19 리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법 KR102605876B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-225476 2018-11-30
JP2018225476 2018-11-30
JPJP-P-2019-137785 2019-07-26
JP2019137785A JP7353846B2 (ja) 2018-11-30 2019-07-26 リソグラフィ装置、判定方法、および物品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200066183A true KR20200066183A (ko) 2020-06-09
KR102605876B1 KR102605876B1 (ko) 2023-11-24

Family

ID=68583222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190148416A KR102605876B1 (ko) 2018-11-30 2019-11-19 리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11275319B2 (ko)
EP (1) EP3667423B1 (ko)
KR (1) KR102605876B1 (ko)
CN (1) CN111258183B (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1027743A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Canon Inc 投影露光装置、デバイス製造方法及び収差補正光学系
JP2003084189A (ja) * 2001-09-07 2003-03-19 Canon Inc オートフォーカス検出方法および投影露光装置
JP2003273011A (ja) * 2002-02-15 2003-09-26 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置、アライメント方法、およびデバイス製造方法
JP2004186313A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Canon Inc 露光装置
WO2006009188A1 (ja) * 2004-07-23 2006-01-26 Nikon Corporation 像面計測方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
JP2014527312A (ja) * 2011-09-16 2014-10-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィパターニングデバイスを監視する装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549271B2 (en) * 1997-01-28 2003-04-15 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
JP2000003855A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Canon Inc 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP4323608B2 (ja) * 1999-03-12 2009-09-02 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
JP3605043B2 (ja) * 2001-04-18 2004-12-22 キヤノン株式会社 位置計測装置、露光装置、デバイス製造方法および位置計測方法
JP4046961B2 (ja) * 2001-09-03 2008-02-13 キヤノン株式会社 位置検出方法、位置検出装置、露光装置及び露光方法
CN1656354A (zh) * 2002-05-31 2005-08-17 株式会社尼康 位置测量方法、曝光方法、曝光装置、及器件制造方法
KR20030094677A (ko) * 2002-06-07 2003-12-18 삼성전자주식회사 반도체 제조에 사용되는 노광 장치
JP2005166785A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Canon Inc 位置検出装置及び方法、並びに、露光装置
KR101266631B1 (ko) * 2004-09-30 2013-05-22 가부시키가이샤 니콘 계측 방법, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법
JP4912205B2 (ja) * 2007-04-18 2012-04-11 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
JP2009192271A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Canon Inc 位置検出方法、露光装置、及びデバイス製造方法
US20110242520A1 (en) * 2009-11-17 2011-10-06 Nikon Corporation Optical properties measurement method, exposure method and device manufacturing method
US9377700B2 (en) * 2012-06-01 2016-06-28 Asml Holding N.V. Determining position and curvature information directly from a surface of a patterning device
JP6150490B2 (ja) * 2012-10-19 2017-06-21 キヤノン株式会社 検出装置、露光装置、それを用いたデバイスの製造方法
JP2015032800A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、および物品製造方法
JP6366261B2 (ja) * 2013-12-05 2018-08-01 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置及び物品の製造方法
JP6470528B2 (ja) * 2014-09-05 2019-02-13 キヤノン株式会社 検出装置、計測装置、露光装置、物品の製造方法、および計測方法
JP6608130B2 (ja) * 2014-11-06 2019-11-20 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法
JP6818501B2 (ja) * 2016-10-19 2021-01-20 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、および物品製造方法
CN107831638B (zh) * 2017-11-15 2020-05-01 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种检测掩膜版与掩膜台接触面污染的方法
JP7186531B2 (ja) * 2018-07-13 2022-12-09 キヤノン株式会社 露光装置、および物品製造方法
JP7173891B2 (ja) * 2019-02-14 2022-11-16 キヤノン株式会社 計測装置、露光装置、および物品製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1027743A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Canon Inc 投影露光装置、デバイス製造方法及び収差補正光学系
JP2003084189A (ja) * 2001-09-07 2003-03-19 Canon Inc オートフォーカス検出方法および投影露光装置
JP2003273011A (ja) * 2002-02-15 2003-09-26 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置、アライメント方法、およびデバイス製造方法
JP2004186313A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Canon Inc 露光装置
WO2006009188A1 (ja) * 2004-07-23 2006-01-26 Nikon Corporation 像面計測方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
JP4683232B2 (ja) * 2004-07-23 2011-05-18 株式会社ニコン 像面計測方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
JP2014527312A (ja) * 2011-09-16 2014-10-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィパターニングデバイスを監視する装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200174384A1 (en) 2020-06-04
KR102605876B1 (ko) 2023-11-24
CN111258183B (zh) 2023-04-28
US11275319B2 (en) 2022-03-15
EP3667423A1 (en) 2020-06-17
EP3667423B1 (en) 2024-04-03
CN111258183A (zh) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9639008B2 (en) Lithography apparatus, and article manufacturing method
KR102004624B1 (ko) 패턴 성형 방법 및 물품의 제조 방법
US20140168625A1 (en) Positioning apparatus, lithography apparatus, and article manufacturing method
US20030095244A1 (en) Wafer holder
JP2014170965A (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
KR101867648B1 (ko) 위치를 구하는 방법, 노광 방법 및 물품의 제조 방법
KR20160038749A (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
KR102396139B1 (ko) 리소그래피 장치, 리소그래피 방법, 결정 방법, 프로그램 및 물품 제조 방법
KR20150107619A (ko) 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법
TWI463274B (zh) 微影裝置及基板處置方法
JP6015930B2 (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
US6721033B1 (en) Exposure apparatus and exposure method
KR102605876B1 (ko) 리소그래피 장치, 판정 방법, 및 물품 제조 방법
JP6238580B2 (ja) 露光装置、露光方法、それらを用いたデバイスの製造方法
TWI821436B (zh) 微影裝置、確定方法及製造物品的方法
CN109932876B (zh) 测量装置、平板印刷装置、物品的制造方法以及测量方法
JP6381210B2 (ja) 光学素子ユニット、回転方向の相対位置の調整方法、露光装置、物品の製造方法
KR101879263B1 (ko) 노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법
JP2011060799A (ja) 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
CN111413850B (zh) 曝光装置、用于控制曝光装置的方法、以及物品制造方法
CN109307987B (zh) 曝光装置和物品制造方法
KR100791709B1 (ko) 웨이퍼의 노광장치 및 방법
JP2016039258A (ja) 光学装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法
JP2001015401A (ja) 投影露光方法、投影露光装置およびデバイスの製造方法
KR20230007509A (ko) 높이 측정 방법 및 높이 측정 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant