JP2010186918A - Alignment method, exposure method and exposure device, device manufacturing method, and exposure system - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily make nonlinear corrections on an in-shot error with high precision. <P>SOLUTION: Many alignment marks given to a plurality of shots on a wafer are previously detected and a plurality of (conditions for) models where a nonlinear component of strain of the wafer is described are determined based upon precise detection results thereof. In wafer exposure (lot processing), a smaller number of alignment marks are detected in a step 608 or 606 to obtain the strain of the wafer, and the plurality of predetermined (conditions for) models are selected based upon rough results thereof in a step 618. The selected models are used to position patterns at the plurality of shots in order, and exposure is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アライメント方法、露光方法及び露光装置、デバイス製造方法、並びに露光システムに係り、更に詳しくは、例えば、半導体素子、液晶表示素子、CCD等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程において、パターンをウエハ等の感応基板に位置合わせするためのアライメント方法、該アライメント方法を利用して感応基板を露光する露光方法及び露光装置、前記露光方法を用いるデバイス製造方法、並びに前記露光装置を備える露光システムに関する。   The present invention relates to an alignment method, an exposure method and an exposure apparatus, a device manufacturing method, and an exposure system, and more specifically, for example, a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element such as a CCD, a plasma display element, a thin film magnetic head, and the like. Alignment method for aligning a pattern with a sensitive substrate such as a wafer, an exposure method and an exposure apparatus for exposing the sensitive substrate using the alignment method, and device manufacturing using the exposure method The present invention relates to a method and an exposure system including the exposure apparatus.

半導体素子、液晶表示素子等の電子デバイスの製造工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)、あるいはステップ・アンド・スキャン方式等の投影露光装置(スキャナ)などが、主として用いられている。   In the manufacturing process of electronic devices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements, a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) or a step-and-scan type projection exposure apparatus (scanner) is mainly used. ing.

この種の露光装置では、レチクルに形成されたパターンが投影光学系を介して、感応剤(フォトレジスト)が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、ウエハと総称する)上の複数のショット領域のそれぞれに転写される。特に半導体素子の場合、ウエハ上に数十層ものパターンが重ね合わせて形成されるため、各層間でのパターンの高い重ね合わせ精度(位置合わせ精度)が要求される。   In this type of exposure apparatus, a plurality of patterns formed on a reticle are arranged on a substrate such as a wafer or a glass plate (hereinafter collectively referred to as a wafer) coated with a sensitive agent (photoresist) via a projection optical system. Transferred to each of the shot areas. In particular, in the case of a semiconductor element, since dozens of layers of patterns are formed on a wafer in a superimposed manner, high overlay accuracy (positioning accuracy) of patterns between the respective layers is required.

そこで、露光工程では、ウエハの位置合わせのため、近年では、一部の複数のアライメントマークの位置情報の検出結果を用いて所定の統計演算を行い、全てのショット領域の配列、又はショット領域の配列に加えてショット領域内のウエハの歪み(ショット内誤差)を高精度に求めるエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)方式が、広く採用されている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照)。   Therefore, in the exposure process, in order to align the wafer, in recent years, a predetermined statistical calculation is performed using the detection result of the position information of some of the plurality of alignment marks, and the arrangement of all shot areas or the shot areas is determined. An enhanced global alignment (EGA) system that obtains wafer distortion (in-shot error) within a shot region with high accuracy in addition to the arrangement is widely employed (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, etc.). .

しかし、露光工程(ロット処理)中に行われるウエハアライメント(EGA)では、ショット内誤差については、線形成分のみが考慮される。これに対し、非線形成分については、従前は、ウエハのロット毎(1ロットは25枚又は50枚)に固定パラメータとして設定されていた。このため、露光装置に搬送される間のウエハの温度の変化、ステージ(ウエハホルダ)によるウエハ毎の吸着状態の違い、液浸液の温度変化(液浸型露光装置の場合)、あるいはレチクルの熱膨張等により、ロット処理中に非線形成分が変化し、それにより重ね合わせ精度が悪化する恐れがあった。一方、ショット内誤差の非線形成分をウエハ毎に補正するため、ウエハ上の各ショット領域内により多くのアライメントマークを付与して、そのより多くのアライメントマークの位置情報をロット処理中に例えばダイ・バイ・ダイ(D/D)アライメントにより計測することは、スループットの低下を招く。   However, in wafer alignment (EGA) performed during the exposure process (lot processing), only linear components are considered for the in-shot error. On the other hand, the nonlinear component has been set as a fixed parameter for each lot of wafers (one lot is 25 sheets or 50 sheets). For this reason, a change in the temperature of the wafer while it is transported to the exposure apparatus, a difference in the adsorption state of each wafer by the stage (wafer holder), a change in the temperature of the immersion liquid (in the case of an immersion type exposure apparatus), or the heat of the reticle Due to expansion or the like, the nonlinear component may change during the lot processing, which may deteriorate the overlay accuracy. On the other hand, in order to correct the nonlinear component of the in-shot error for each wafer, more alignment marks are given in each shot area on the wafer, and the position information of the more alignment marks is obtained during the lot processing, for example, Measuring by bi-die (D / D) alignment causes a reduction in throughput.

発明者は、かかる事情に鑑みて、スループットへの影響を低減し、ウエハ毎に、最適なショット配列の非線形補正が行える位置合わせ方法等に係る発明を先に提案した(特許文献3参照)。   In view of such circumstances, the inventor has previously proposed an invention relating to an alignment method or the like that can reduce the influence on throughput and perform nonlinear correction of an optimal shot arrangement for each wafer (see Patent Document 3).

しかしながら、露光装置に要求される重ね合わせ精度は次第に厳しくなっており、ウエハのショット領域毎(ショット領域内)の非線形誤差が、許容できないレベルの重ね合わせ誤差の要因となっている。このため、今や、特許文献3に記載の発明によってもこれに十分に対応することは困難となりつつある。   However, the overlay accuracy required for the exposure apparatus is becoming increasingly strict, and a nonlinear error for each shot region (in the shot region) of the wafer causes an unacceptable level of overlay error. For this reason, it is now becoming difficult to sufficiently cope with this even with the invention described in Patent Document 3.

米国特許第4,780,617号明細書US Pat. No. 4,780,617 米国特許第6,876,946号明細書US Pat. No. 6,876,946 米国特許出願公開2006/0040191号明細書US Patent Application Publication No. 2006/0040191

本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第1の観点からすると、物体上に配列された複数の区画領域にパターンを位置合わせするアライメント方法であって、前記複数の区画領域の少なくとも一部の第1区画領域に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの非線形成分を求め、該非線形成分に基づいて前記物体の歪みを記述するモデルに対する条件を複数決定する工程と;前記複数の区画領域の少なくとも一部の第2区画領域に付設された前記複数より少ない数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記複数の条件のうちの1つを選択し、該1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記複数の区画領域に前記パターンを位置合わせする工程と;を含むアライメント方法である。   The present invention has been made under the circumstances described above. From a first viewpoint, the present invention is an alignment method for aligning a pattern with a plurality of partitioned regions arranged on an object, the plurality of partitioned regions. A model for detecting a plurality of marks attached to at least a part of the first partition region, obtaining a nonlinear component of the distortion of the object based on the detection result, and describing the distortion of the object based on the nonlinear component Determining a plurality of conditions for: detecting a number of marks less than the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of divided areas, and, based on the detection result, out of the plurality of conditions And aligning the pattern with the plurality of partitioned regions using the model corresponding to the one condition.

これによれば、予め、物体上に配列された複数の区画領域の少なくとも一部の第1区画領域に付設された複数のマーク(多くのマーク)を検出し、該検出結果(その精密な検出結果)に基づいて物体の歪みの非線形成分を求め、該非線形成分に基づいて物体の歪みを記述するモデル(物体の歪みの非線形成分を記述するモデル(に対する条件)を複数決定しておく。そして、位置合わせする際には、前記複数の区画領域の少なくとも一部の第2区画領域に付設された前記複数より少ない数のマークを検出し、該検出結果に基づいて、予め決定しておいた複数のモデル(に対する条件)のうちの1つを選択し、該1つの条件に対応する前記モデル(選択されたモデル)を用いて複数の区画領域にパターンを位置合わせする。これにより、スループットを殆ど低下させることなく、パターンを各区画領域に高精度に位置合わせすることが可能となる。   According to this, a plurality of marks (many marks) attached to at least a part of the first divided areas of the plurality of divided areas arranged on the object are detected in advance, and the detection result (the precise detection thereof) is detected. Based on the result, a nonlinear component of the distortion of the object is obtained, and a plurality of models (conditions for describing the nonlinear component of the distortion of the object) are determined based on the nonlinear component. When aligning, a smaller number of marks than the plurality of marks attached to at least a part of the second partitioned areas of the plurality of partitioned areas are detected and determined in advance based on the detection result. One of a plurality of models (conditions for) is selected, and the pattern corresponding to the one condition (selected model) is used to align a pattern with a plurality of partitioned regions. Without hardly lowering Tsu bets, it is possible to align with high accuracy the pattern in each divided area.

本発明は、第2の観点からすると、本発明のアライメント方法を利用して、物体上に配列された複数の区画領域にパターンを位置合わせして、該パターンを前記複数の区画領域に順次転写する露光方法である。   From a second viewpoint, the present invention uses the alignment method of the present invention to align a pattern with a plurality of partitioned areas arranged on an object, and sequentially transfers the pattern to the plurality of partitioned areas. Exposure method.

これによれば、本発明のアライメント方法を利用するので、スループットを低下させることなく、物体上に配列された複数の区画領域にパターンを順次転写することが可能となる。   According to this, since the alignment method of the present invention is used, it is possible to sequentially transfer the pattern to a plurality of partitioned regions arranged on the object without reducing the throughput.

本発明は、第3の観点からすると、本発明の露光方法を利用し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前記物体を処理する工程と;を含むデバイス製造方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: a step of forming a pattern on an object using the exposure method of the present invention; and a step of processing the object on which the pattern is formed. is there.

本発明は、第4の観点からすると、物体上に配列された複数の区画領域にパターンを順次転写する露光装置であって、前記物体上にパターンを投影する光学系と;前記複数の区画領域に付設された複数のマークを検出するマーク検出系と;前記マーク検出系を用いて、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された前記複数のマークの一部を検出し、該検出結果を用いて前記物体の歪みの非線形成分を記述するモデルに対する1つの条件を、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された前記複数のマークを検出することによって予め決定された複数の条件の中から選択し、前記1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記複数の区画領域に前記パターンを位置合わせする制御系と;を備える露光装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that sequentially transfers a pattern to a plurality of partitioned areas arranged on an object, the optical system projecting the pattern onto the object; and the plurality of partitioned areas A mark detection system for detecting a plurality of marks attached to the plurality of marks; detecting a part of the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partition regions using the mark detection system; One condition for a model describing a nonlinear component of the distortion of the object using a plurality of conditions determined in advance by detecting the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned regions. An exposure apparatus comprising: a control system selected from among the plurality of divided regions using the model corresponding to the one condition.

これによれば、制御系により、マーク検出系を用いて、複数の区画領域の少なくとも一部に付設された複数のマークの一部が検出され、該検出結果を用いて物体の歪みの非線形成分を記述するモデルに対する1つの条件が、複数の区画領域の少なくとも一部に付設された前記複数のマークを検出することによって予め決定された複数の条件の中から選択され、その選択された条件に対応するモデルを用いて複数の区画領域にパターンが位置合わせされる。従って、前述のような歪みの非線形成分が発生する状況においても、スループットを低下させることなく、パターンを高精度に位置合わせすることが可能となる。   According to this, a part of a plurality of marks attached to at least a part of a plurality of partitioned areas is detected by the control system using a mark detection system, and a nonlinear component of object distortion is detected using the detection result. Is selected from a plurality of conditions determined in advance by detecting the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partition regions, and the selected condition is The pattern is aligned with the plurality of partitioned regions using the corresponding model. Therefore, even in a situation where a nonlinear component of distortion as described above occurs, the pattern can be aligned with high accuracy without reducing the throughput.

本発明は、第5の観点からすると、本発明の露光装置と;物体上に配列された複数の区画領域に付設された複数のマークを検出する測定装置と;前記測定装置を用いて、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの非線形成分を求め、該非線形成分に基づいて前記物体の歪みを記述するモデルに対する条件を複数決定するホストコンピュータと;を備える露光システムである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus according to the present invention; a measuring apparatus for detecting a plurality of marks attached to a plurality of partitioned regions arranged on an object; For a model that detects a plurality of marks attached to at least a part of a plurality of partitioned areas, obtains a nonlinear component of the distortion of the object based on the detection result, and describes the distortion of the object based on the nonlinear component An exposure system comprising: a host computer that determines a plurality of conditions;

これによれば、ホストコンピュータにより、予め、測定装置を用いて多くのマークが検出され、その検出結果に基づいて物体の歪みの非線形成分が求められ、さらにその非線形成分に基づいて物体の歪みの非線形成分を記述するモデル(に対する条件)が複数決定される。そのため、本発明の露光システムを構成する露光装置は、少ない数のマークを検出し、そのラフな結果に基づいて予め精密に決定された複数のモデル(に対する条件)の中から1つを選択でき、さらに、選択されたモデルを用いてパターンを高精度に位置合わせすることが可能になる。   According to this, many marks are detected in advance by the host computer using a measuring device, and a nonlinear component of the distortion of the object is obtained based on the detection result, and further, the distortion of the object is calculated based on the nonlinear component. A plurality of models (conditions for) describing nonlinear components are determined. Therefore, the exposure apparatus constituting the exposure system of the present invention can detect a small number of marks and select one from a plurality of models (conditions) determined in advance precisely based on rough results. Furthermore, the pattern can be aligned with high accuracy using the selected model.

一実施形態に係るリソグラフィシステムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a lithography system according to an embodiment. 図1のリソグラフィシステムを構成する1つの露光装置の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of one exposure apparatus constituting the lithography system of FIG. 1. 図3(A)〜図3(J)は、代表的なショット内誤差の非線形成分を説明するための図である。FIG. 3A to FIG. 3J are diagrams for explaining a non-linear component of a typical in-shot error. ショット内多点EGAのサンプルショットの配置の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of arrangement | positioning of the sample shot of the multipoint EGA in a shot. 図5(A)は、事前計測において計測されるウエハ上の各ショット領域内に付与されたアライメントマークの配置の一例を示す図、図5(B)は、ロット処理中においてショット内多点計測で計測される各ショット領域内に付与されたアライメントマークの配置の一例を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing an example of the arrangement of alignment marks provided in each shot area on the wafer measured in advance measurement, and FIG. 5B is a multi-point measurement in a shot during lot processing. It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the alignment mark provided in each shot area | region measured by (2). 露光装置110における1ロットのウエハのアライメント及び露光等を含む一連の処理について、主制御装置(内CPU)の処理アルゴリズムを簡略化して示すフローチャートである。The series of processes including alignment and exposure, etc. of one lot of wafers in the exposure apparatus 110 k, a flowchart showing the simplified processing algorithm of the main controller (internal CPU). 図6のステップ508(高次補正最適化計測処理のサブルーチン)の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of step 508 (subroutine for high-order correction optimization measurement processing) in FIG. 6.

以下、本発明の一実施形態を、図1〜図7に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1には、本発明に係るアライメント方法及び露光方法を適用するのに好適な一実施形態に係るリソグラフィシステム100の構成が概略的に示されている。リソグラフィシステム100は、N台の露光装置1101〜110N、重ね合わせ測定装置(以下、「測定装置」と略称する)130、記憶装置140、ターミナルサーバ150、及びホストコンピュータ(以下、「ホスト」と略称する)160等を備えている。 FIG. 1 schematically shows a configuration of a lithography system 100 according to an embodiment suitable for applying the alignment method and the exposure method according to the present invention. The lithography system 100 includes N exposure apparatuses 110 1 to 110 N , an overlay measurement apparatus (hereinafter abbreviated as “measurement apparatus”) 130, a storage device 140, a terminal server 150, and a host computer (hereinafter “host”). 160) and the like.

露光装置1101〜110N、測定装置130、及びターミナルサーバ150は、ローカルエリアネットワーク(LAN)170に接続されている。また、ターミナルサーバ150には、ホスト160が接続されている。ホスト160には、スカジー(SCSI)等の通信路180を介して、記憶装置140が接続されている。すなわち、ハードウエア構成上では、露光装置1101〜110N、測定装置130、ターミナルサーバ150、及びホスト160(及び記憶装置140)の相互間の通信経路が確保されている。 Exposure apparatuses 110 1 to 110 N , measurement apparatus 130, and terminal server 150 are connected to a local area network (LAN) 170. A host 160 is connected to the terminal server 150. A storage device 140 is connected to the host 160 via a communication path 180 such as a scuzzy (SCSI). That is, on the hardware configuration, communication paths among the exposure apparatuses 110 1 to 110 N , the measurement apparatus 130, the terminal server 150, and the host 160 (and the storage device 140) are secured.

露光装置1101〜110Nには、少なくとも1つの走査型露光装置、例えばステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(すなわちスキャナ)であって、かつ投影像の歪みの調整能力を有している投影露光装置(以下、特に区別の必要がない限り、単に、露光装置と呼ぶ)110k(kは1〜Nのいずれか)が含まれる。 The exposure apparatuses 110 1 to 110 N are at least one scanning exposure apparatus, for example, a step-and-scan type projection exposure apparatus (that is, a scanner), and has an ability to adjust distortion of a projected image. projection exposure apparatus (hereinafter, unless otherwise necessary to distinguish, simply exposure apparatus called a) 110 k (k is any of 1 to N) are included.

図2には、露光装置110kの概略的な構成が示されている。露光装置110kは、照明系IOP、レチクルRを保持するレチクルステージRST、投影光学系PL、ウエハWが載置されるウエハステージWST、及びこれらの制御系等を備えている。 FIG. 2 shows a schematic configuration of the exposure apparatus 110 k . The exposure apparatus 110 k includes an illumination system IOP, a reticle stage RST that holds the reticle R, a projection optical system PL, a wafer stage WST on which the wafer W is placed, a control system for these, and the like.

照明系IOPは、光源、及び光源に送光光学系を介して接続された照明光学系を含む。照明光学系は、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されるように、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、レチクルブラインド等(いずれも不図示)を含む。照明系IOPは、回路パターン等が描かれたレチクルR上のレチクルブラインドで規定されたスリット状(X軸方向(図2における紙面直交方向)に伸びる細長い長方形状)の照明領域を照明光ILによりほぼ均一な照度で照明する。照明光ILとしては、例えばArFエキシマレーザ光(波長193nm)(又はKrFエキシマレーザ光(波長248nm))などが用いられる。   The illumination system IOP includes a light source and an illumination optical system connected to the light source via a light transmission optical system. The illumination optical system includes, for example, an illumination uniformizing optical system including an optical integrator, a beam splitter, a reticle blind, and the like (all not shown) as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. . Illumination system IOP uses illumination light IL to illuminate a slit-like illumination area defined by a reticle blind on reticle R on which a circuit pattern or the like is drawn (a long and narrow rectangular shape extending in the X-axis direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 2)). Illuminate with almost uniform illumination. As the illumination light IL, for example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) (or KrF excimer laser light (wavelength 248 nm)) is used.

レチクルステージRSTは、照明系IOPの図2における下方(−Z側)に配置されている。レチクルステージRST上には、パターンが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、ここでは、リニアモータなどを含むレチクルステージ駆動系22によって、水平面(XY平面)内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(ここではY軸方向とする)に所定のストローク範囲で指定された走査速度で駆動可能となっている。レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(Z軸回りの回転情報を含む)はレチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)16によって、移動鏡15を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計16からのレチクルステージRSTの位置情報は主制御装置50に送られ、該主制御装置50では、レチクルステージRSTの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系22を介してレチクルステージRSTを駆動(制御)する。   Reticle stage RST is arranged below illumination system IOP in FIG. 2 (on the −Z side). On reticle stage RST, reticle R on which a pattern is formed is fixed, for example, by vacuum suction. Here, reticle stage RST can be finely driven in a horizontal plane (XY plane) by a reticle stage drive system 22 including a linear motor and the like, and has a predetermined stroke range in a scanning direction (here, Y-axis direction). It can be driven at the scanning speed specified in. Position information (including rotation information about the Z axis) of the reticle stage RST in the XY plane is, for example, about 0.25 nm by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 16 via a movable mirror 15. Is always detected with a resolution of. Position information of reticle stage RST from reticle interferometer 16 is sent to main controller 50, which drives reticle stage RST via reticle stage drive system 22 based on the position information of reticle stage RST. (Control.

投影光学系PLは、レチクルステージRSTの図2における下方(−Z側)に配置され、その光軸AXの方向がZ軸方向とされている。投影光学系PLとしては、例えば、光学素子としてレンズエレメントのみが用いられる、すなわち光軸AX方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメント27、29、30、31……を含んで構成された、例えば両側テレセントリックな屈折系が用いられている。レンズエレメント27、29、30、31……は、レンズ鏡筒32の内部に保持されている。投影光学系PLの投影倍率は、例えば、1/5(あるいは1/4)とされている。このため、照明系IOPからの照明光ILによってレチクルRが照明されると、このレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してその照明光ILの照射領域(照明領域)内のレチクルRのパターンの縮小像(部分倒立像)が表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域に共役な領域(露光領域)に形成される(レジストにパターンの潜像が形成される)。   Projection optical system PL is arranged below reticle stage RST in FIG. 2 (on the −Z side), and the direction of optical axis AX is the Z-axis direction. As the projection optical system PL, for example, only a lens element is used as an optical element, that is, includes a plurality of lens elements 27, 29, 30, 31,... Arranged at predetermined intervals along the optical axis AX direction. A constructed, for example, double-sided telecentric refractive system is used. The lens elements 27, 29, 30, 31... Are held inside the lens barrel 32. The projection magnification of the projection optical system PL is, for example, 1/5 (or 1/4). For this reason, when the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system IOP, the illumination light IL that has passed through the reticle R passes through the projection optical system PL and is within the illumination area (illumination area) of the illumination light IL. A reduced image (partially inverted image) of the reticle R pattern is formed in an area (exposure area) conjugate to the illumination area on the wafer W coated with a resist (sensitizer) on the surface (pattern latent in the resist). An image is formed).

露光装置110kには、投影光学系PLの結像特性、例えば諸収差を補正するための結像特性補正装置が設けられている。この結像特性補正装置は、大気圧変化、照明光吸収等による投影光学系PL自体の結像特性の変化を補正すると共に、ウエハW上の先行する特定レイヤ(例えば前レイヤ)のショット領域(以下、ショットと略述する)に転写されたパターンの歪みに合わせてレチクルRのパターンの投影像を歪ませる働きをもつ。投影光学系PLの結像特性としては球面収差(結像位置の収差)、コマ収差(倍率の収差)、非点収差、像面湾曲、歪曲収差(歪み)等があり、結像特性補正装置は、それらの諸収差を補正する機能を有しているが、以下の説明においては、結像特性補正装置は、主として投影像(転写像)の歪み(原理上、倍率の収差も含む)に関する補正のみを行なうものとする。 The exposure apparatus 110 k is provided with an imaging characteristic correction apparatus for correcting imaging characteristics of the projection optical system PL, for example, various aberrations. This imaging characteristic correction device corrects changes in imaging characteristics of the projection optical system PL itself due to changes in atmospheric pressure, absorption of illumination light, and the like, and shot regions (for example, the previous layer) of a preceding specific layer on the wafer W ( Hereinafter, the projection image of the pattern of the reticle R is distorted according to the distortion of the pattern transferred to the shot). The imaging characteristics of the projection optical system PL include spherical aberration (aberration at the imaging position), coma aberration (aberration of magnification), astigmatism, curvature of field, distortion (distortion), etc. Has a function of correcting these various aberrations, but in the following description, the image formation characteristic correction device mainly relates to distortion of the projected image (transfer image) (in principle, including aberration of magnification). Only correction will be performed.

図2において、投影光学系PLを構成する、レチクルRに最も近いレンズエレメント27は支持部材28に固定され、レンズエレメント27に続くレンズエレメント29,30,31,…は投影光学系PLのレンズ鏡筒32に固定されている。支持部材28は、伸縮自在の複数(ここでは3つ)の駆動素子、例えばピエゾ素子11a、11b、11c(但し、図2では紙面奥側の駆動素子11cは図示せず)を介して投影光学系PLのレンズ鏡筒32と連結されている。駆動素子11a、11b、11cに印加される駆動電圧が結像特性制御部12によって独立して制御され、これによって、レンズエレメント27が光軸AXに直交する面に対して任意に傾斜及び光軸AX方向に移動可能な構成となっている。各駆動素子によるレンズエレメント27の駆動量は不図示の位置センサにより厳密に測定され、その位置はサーボ制御により目標位置に保たれるようになっている。なお、投影光学系PLの光軸AXとはレンズエレメント29等の固定のレンズエレメントの共通の光軸を指すものとする。   In FIG. 2, the lens element 27 that is the closest to the reticle R constituting the projection optical system PL is fixed to the support member 28, and the lens elements 29, 30, 31,... Following the lens element 27 are lens mirrors of the projection optical system PL. It is fixed to the cylinder 32. The support member 28 is projected optically via a plurality of (three in this case) drive elements that can be expanded and contracted, for example, piezo elements 11a, 11b, and 11c (however, the drive element 11c on the back side of the paper is not shown in FIG. 2). It is connected to the lens barrel 32 of the system PL. The drive voltage applied to the drive elements 11a, 11b, and 11c is independently controlled by the imaging characteristic control unit 12, whereby the lens element 27 is arbitrarily inclined and optical axis with respect to the plane orthogonal to the optical axis AX. It is configured to be movable in the AX direction. The driving amount of the lens element 27 by each driving element is strictly measured by a position sensor (not shown), and the position is maintained at a target position by servo control. Note that the optical axis AX of the projection optical system PL indicates the common optical axis of a fixed lens element such as the lens element 29.

なお、上述の説明では、説明の便宜上から、レンズエレメント27のみが、移動可能であるものとしたが、実際には、投影光学系PLでは、複数枚のレンズエレメント、あるいはレンズ群が、上記レンズエレメント27と同様に移動可能に構成されている。また、結像特性補正装置では、投影光学系PLを構成する光学素子の一部を駆動して投影像の歪みを補正する構成に加えて、投影光学系PL内の一部の気密空間内のガス圧を制御(屈折率を調整)することにより投影像の歪みを補正する構成を採用しても良い。   In the above description, for the sake of convenience of explanation, it is assumed that only the lens element 27 is movable. However, actually, in the projection optical system PL, a plurality of lens elements or lens groups include the above lens. Like the element 27, it is configured to be movable. In addition, in the imaging characteristic correction apparatus, in addition to the configuration for correcting distortion of the projection image by driving a part of the optical elements constituting the projection optical system PL, A configuration in which the distortion of the projected image is corrected by controlling the gas pressure (adjusting the refractive index) may be employed.

ウエハステージWSTは、投影光学系PLの図2における下方(−Z側)に配置されている。ウエハステージWST上には、ウエハホルダ9が搭載されている。ウエハホルダ9上にはウエハWが真空吸着等により保持されている。   Wafer stage WST is arranged below projection optical system PL in FIG. 2 (on the −Z side). Wafer holder 9 is mounted on wafer stage WST. A wafer W is held on the wafer holder 9 by vacuum suction or the like.

ウエハステージWSTは、リニアモータ等を含むウエハステージ駆動系24により、X軸方向、Y軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Z軸回りの回転方向(θz方向)、X軸回りの回転方向(θx方向)及びY軸回りの回転方向(θy方向)に微小駆動される。従って、ウエハホルダ9は、ウエハステージ駆動系24により、投影光学系PLの最良結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ光軸AX方向(Z軸方向)に微動が可能で、さらに光軸AXに平行なZ軸回りに回転可能に構成されている。なお、ウエハステージWSTに代えて、XY平面内で移動(θz方向の回転を含む)可能なステージと、該ステージ上でウエハホルダ9を保持してZ軸方向、θx方向及びθy方向に微動可能なテーブルとを用いることとしても良い。   Wafer stage WST is driven with a predetermined stroke in the X-axis direction and Y-axis direction by wafer stage drive system 24 including a linear motor and the like, and also rotates in the Z-axis rotation direction (θz direction) and in the X-axis rotation direction. It is finely driven in the (θx direction) and rotation direction around the Y axis (θy direction). Therefore, the wafer holder 9 can be tilted in any direction with respect to the best imaging plane of the projection optical system PL by the wafer stage drive system 24, and can be finely moved in the optical axis AX direction (Z-axis direction). It is configured to be rotatable around a Z axis parallel to the axis AX. In place of wafer stage WST, a stage that can move (including rotation in the θz direction) in the XY plane, and a wafer holder 9 held on the stage, can be finely moved in the Z-axis direction, θx direction, and θy direction. A table may be used.

ウエハステージWSTのXY平面内での位置情報(ヨーイング(θz方向の回転)情報を含む)及びXY平面に対する傾斜情報(ピッチング(θx方向の回転)情報及びローリング(θy方向の回転)情報)はウエハレーザ干渉計(以下、ウエハ干渉計と略述する)18によって、移動鏡17を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時検出されている。ウエハステージWSTの位置情報(又は速度情報)は主制御装置50に送られ、主制御装置50では、その位置情報(又は速度情報)に基づいてウエハステージWSTのXY平面内の位置(θz方向の回転を含む)をウエハステージ駆動系24を介して制御する。   Position information (including yawing (rotation in the θz direction) information) and tilt information (pitching (rotation in the θx direction) information and rolling (rotation in the θy direction) information) of the wafer stage WST in the XY plane are the wafer laser. An interferometer (hereinafter abbreviated as a wafer interferometer) 18 is constantly detected through a movable mirror 17 with a resolution of, for example, about 0.25 nm. The position information (or speed information) of wafer stage WST is sent to main controller 50, and main controller 50 determines the position of wafer stage WST in the XY plane (in the θz direction) based on the position information (or speed information). (Including rotation) is controlled via the wafer stage drive system 24.

また、ウエハステージWSTの上面には、ウエハW表面とほぼ同一高さにその表面が設定された基準マーク板FMが固定されている。基準マーク板FMの表面には、レチクルアライメント用の第1基準マーク及び後述するアライメント系8のベースライン計測用の第2基準マークなどが所定の位置関係で形成されている。   Further, a reference mark plate FM having a surface set substantially at the same height as the surface of wafer W is fixed to the upper surface of wafer stage WST. On the surface of the fiducial mark plate FM, a first fiducial mark for reticle alignment and a second fiducial mark for baseline measurement of the alignment system 8 described later are formed in a predetermined positional relationship.

投影光学系PLの側面には、ウエハW上の各ショットに付設されたアライメントマーク(ウエハマーク)及び基準マーク板FM上の第2基準マークを検出するためのオフ・アクシス方式のアライメント系8が設けられている。アライメント系8としては、例えば、画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。なお、FIA系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光または回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する2つの回折光(例えば同次数)を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることはもちろん可能である。アライメント系8の検出結果は、アライメント信号処理系(不図示)を介して主制御装置50に送られる。   On the side surface of the projection optical system PL, there is an off-axis alignment system 8 for detecting an alignment mark (wafer mark) attached to each shot on the wafer W and a second reference mark on the reference mark plate FM. Is provided. As the alignment system 8, for example, an FIA (Field Image Alignment) system of an image processing system is used. In addition to the FIA system, a target mark is irradiated with coherent detection light, and scattered light or diffracted light generated from the target mark is detected, or two diffracted lights (for example, of the same order) generated from the target mark. Of course, it is possible to use an alignment sensor that detects the interference by interfering with each other alone or in combination. The detection result of the alignment system 8 is sent to the main controller 50 via an alignment signal processing system (not shown).

また、投影光学系PLの下端部の近傍には、前述の露光領域内及びその近傍の複数の検出点におけるウエハW表面のZ軸方向に関する位置情報(面位置情報)を検出する多点焦点位置検出系(13,14)が設けられている。多点焦点位置検出系として、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示される斜入射方式の検出系が用いられている。多点焦点位置検出系は、投影光学系PLの最良結像面に向けて結像光束を光軸AXに対して斜めに射出する照射光学系13と、ウエハWの表面からの反射光束をスリットを介して受光する受光光学系14と、を含む。多点焦点位置検出系(13,14)で検出されるウエハの面位置情報は、主制御装置50に供給される。主制御装置50は、供給されたウエハの面位置情報に基づいて、ウエハステージ駆動系24を介してウエハステージWST(ウエハホルダ9)をZ軸方向及び傾斜方向に駆動して、ウエハWのフォーカス・レベリング制御を行う。   Further, in the vicinity of the lower end portion of the projection optical system PL, a multipoint focal position for detecting position information (surface position information) regarding the Z-axis direction of the surface of the wafer W at the plurality of detection points in the exposure area and in the vicinity thereof. A detection system (13, 14) is provided. As the multipoint focal position detection system, for example, an oblique incidence type detection system disclosed in US Pat. No. 5,448,332 is used. The multipoint focal position detection system includes an irradiation optical system 13 that emits an imaged light beam obliquely with respect to the optical axis AX toward the best image formation plane of the projection optical system PL, and a reflected light beam from the surface of the wafer W as a slit. And a light receiving optical system 14 for receiving light through The wafer surface position information detected by the multipoint focal position detection system (13, 14) is supplied to the main controller 50. Based on the supplied wafer surface position information, main controller 50 drives wafer stage WST (wafer holder 9) in the Z-axis direction and the tilt direction via wafer stage drive system 24 to focus / Perform leveling control.

この他、露光装置110kには、レチクルステージRSTの上方に、例えば米国特許第5,646,413号明細書などに開示されるような一対のレチクルアライメント系(図示省略)が設けられている。レチクルアライメント系は、照明光ILと同じ波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)アライメント系から構成されている。レチクルアライメント系の検出信号は、不図示のアライメント信号処理系を介して主制御装置50に供給される。 In addition, the exposure apparatus 110 k is provided with a pair of reticle alignment systems (not shown) as disclosed in, for example, US Pat. No. 5,646,413 above the reticle stage RST. . The reticle alignment system is composed of a TTR (Through The Reticle) alignment system using light having the same wavelength as the illumination light IL. The detection signal of the reticle alignment system is supplied to main controller 50 via an alignment signal processing system (not shown).

主制御装置50は、例えば、マイクロコンピュータ(あるいはワークステーション)から構成され、露光装置110kの構成各部を統括制御する。また、主制御装置50は、露光装置110kに併設された不図示のコータ・デベロッパ(以下、「C/D」と呼ぶ)をも制御する。主制御装置50は、図1に示されるように、LAN170に接続され、他の露光装置1101〜110N(ただし、110kを除く)の主制御装置等と通信することができる。 The main control device 50 is composed of, for example, a microcomputer (or a workstation), and comprehensively controls each component of the exposure apparatus 110 k . The main controller 50 also controls a coater / developer (not shown) (hereinafter referred to as “C / D”) provided in the exposure apparatus 110 k . As shown in FIG. 1, the main controller 50 is connected to the LAN 170 and can communicate with main controllers of other exposure apparatuses 110 1 to 110 N (except 110 k ).

次に、露光装置110kにおける露光処理工程の動作について、簡単に説明する。 Next, the operation of the exposure process in the exposure apparatus 110 k will be briefly described.

露光に先立って、主制御装置50により、不図示のウエハ搬送系を用いたウエハホルダ9上へのウエハWのロード、レチクルアライメント及びアライメント系8のベースライン計測、及びウエハアライメント(例えばショット内多点EGA)などの準備作業が行われる。なお、上記のレチクルアライメント、ベースライン計測等については、前述の米国特許第5,646,413号明細書などに詳細に開示されている。また、これに続くショット内多点EGAについては、米国特許第6,876,946号明細書などに詳細に開示されている。ここで、ショット内多点EGAとは、ショット内の複数のウエハアライメントマークの位置検出データを用いて例えば上記米国特許第6,876,946号明細書に開示される最小2乗法を利用した統計学的手法を用いてウエハW上の全てのショットの配列座標及び各ショットの倍率(スケーリング)、ローテーション、直交度を含む変形量を求めるアライメント手法(詳細後述)を意味する。   Prior to exposure, main controller 50 causes wafer W to be loaded onto wafer holder 9 using a wafer transfer system (not shown), reticle alignment and baseline measurement of alignment system 8, and wafer alignment (for example, multiple points in a shot) EGA) and other preparatory work is performed. The above reticle alignment, baseline measurement, and the like are disclosed in detail in the aforementioned US Pat. No. 5,646,413. Subsequent multi-point EGA within a shot is disclosed in detail in US Pat. No. 6,876,946. Here, the in-shot multipoint EGA is a statistic using the least square method disclosed in, for example, the above-mentioned US Pat. No. 6,876,946 using position detection data of a plurality of wafer alignment marks in a shot. This means an alignment method (details will be described later) for obtaining a deformation amount including the arrangement coordinates of all shots on the wafer W and the magnification (scaling), rotation, and orthogonality of each shot using a geometric method.

主制御装置50は、上記のレチクルアライメント及びベースライン計測の結果、並びにウエハアライメントの結果に基づいて、ウエハW上の全てのショットに、順次、走査露光によりレチクルRのパターンを転写する。   Main controller 50 sequentially transfers the pattern of reticle R to all shots on wafer W by scanning exposure based on the results of reticle alignment and baseline measurement described above and the results of wafer alignment.

ウエハW上の各ショットに対する走査露光では、主制御装置50は、レチクル干渉計16及びウエハ干渉計18からの位置情報をモニタしつつ、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとをそれぞれの走査開始位置(加速開始位置)に移動させる。そして、主制御装置50は、両ステージRST,WSTをY軸方向に、ただし互いに逆向きに、相対駆動する。ここで、両ステージRST,WSTがそれぞれの目標速度に達すると、照明光ILによってレチクルRのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。   In the scanning exposure for each shot on wafer W, main controller 50 monitors the position information from reticle interferometer 16 and wafer interferometer 18 while scanning reticle stage RST and wafer stage WST at their respective scanning start positions ( Move to the acceleration start position). Then, main controller 50 relatively drives both stages RST and WST in the Y-axis direction, but in opposite directions. Here, when both stages RST and WST reach their respective target speeds, the pattern area of reticle R starts to be illuminated by illumination light IL, and scanning exposure is started.

主制御装置50は、特に上記の走査露光時にレチクルステージRSTのY軸方向の移動速度VrとウエハステージWSTのY軸方向の移動速度Vwとが投影光学系PLの投影倍率に応じた速度比に維持されるようにレチクルステージRST及びウエハステージWSTを同期制御する。このとき、主制御装置50は、両ステージRST,WSTの同期駆動を調整し、あるいは結像特性補正装置を介してレンズエレメント27を駆動して、レチクルRのパターンのウエハW上への投影像の歪みを補正する。ここで、両ステージRST,WSTの同期駆動の調整とは、レチクルステージ駆動系22とウエハステージ駆動系24とを介して走査露光時におけるレチクルR(レチクルステージRST)とウエハW(ウエハステージWST)との走査方向の速度比を調整すること、及び両ステージRST,WSTの走査方向を僅かにずらすことを含む。前者によれば、投影像の走査方向についての倍率を補正することができ、後者によれば、投影像を歪ませることができる。   Main controller 50 determines that the speed Vr of reticle stage RST in the Y-axis direction and the movement speed Vw of wafer stage WST in the Y-axis direction at a speed ratio corresponding to the projection magnification of projection optical system PL, particularly during the above-described scanning exposure. The reticle stage RST and wafer stage WST are synchronously controlled so as to be maintained. At this time, main controller 50 adjusts the synchronous drive of both stages RST and WST or drives lens element 27 via the imaging characteristic correction device to project the pattern of reticle R onto the wafer W. Correct distortion. Here, the adjustment of the synchronous drive of both stages RST and WST means that reticle R (reticle stage RST) and wafer W (wafer stage WST) at the time of scanning exposure via reticle stage drive system 22 and wafer stage drive system 24. And adjusting the speed ratio in the scanning direction, and slightly shifting the scanning direction of both stages RST and WST. According to the former, the magnification of the projected image in the scanning direction can be corrected, and according to the latter, the projected image can be distorted.

そして、レチクルRのパターン領域の異なる領域が照明光ILで逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハW上の第1ショットの走査露光が終了する。これにより、レチクルRの回路パターンが投影光学系PLを介して第1ショットに縮小転写される。   Then, different areas of the pattern area of the reticle R are sequentially illuminated with the illumination light IL, and the illumination of the entire pattern area is completed, thereby completing the scanning exposure of the first shot on the wafer W. Thereby, the circuit pattern of the reticle R is reduced and transferred to the first shot via the projection optical system PL.

第1ショットに対する走査露光が終了すると、主制御装置50は、ウエハステージWSTを、次の第2ショットに対する走査開始位置(加速開始位置)へ移動(ステッッピング)させる。そして、先と同様に、第2ショットに対する走査露光を行う。以後、第3ショット以降についても同様の動作を行う。このようにして、ショット間のステッピング動作とショットに対する走査露光動作とが繰り返され、ステップ・アンド・キャン方式でウエハW上の全てのショットにレチクルRのパターンが転写される。   When the scanning exposure for the first shot is completed, main controller 50 moves (steps) wafer stage WST to the scanning start position (acceleration start position) for the next second shot. Then, similarly to the above, the scanning exposure for the second shot is performed. Thereafter, the same operation is performed for the third and subsequent shots. In this manner, the stepping operation between shots and the scanning exposure operation for the shots are repeated, and the pattern of the reticle R is transferred to all shots on the wafer W by the step-and-can method.

他の露光装置のうち、走査型露光装置である投影露光装置は、上記投影露光装置110と同様に構成されている。また、静止型露光装置から成る投影露光装置は、基本的には、図2の投影露光装置110と同様に構成される。但し、これらの静止型露光装置では、それぞれのレチクルステージがXY平面内でX、Y及びθz方向に微少駆動のみ可能に構成されている点、及び投影光学系PLの円形視野内での照明光ILの照射領域(前述の照明領域や露光領域に対応)が図2の走査型露光装置に比べて大きく、例えば走査型露光装置の走査露光範囲と同程度の大きさを持つ点が異なる。これは、これらの投影露光装置では、ウエハステージ及びレチクルステージを共に静止させた状態で露光が行われるためである。 Among other exposure apparatuses, a projection exposure apparatus which is a scanning exposure apparatus is configured in the same manner as the projection exposure apparatus 110 k . The projection exposure apparatus comprising a static exposure apparatus is basically configured similarly to the projection exposure apparatus 110 k in FIG. However, in these static exposure apparatuses, the respective reticle stages are configured so that they can only be finely driven in the X, Y, and θz directions in the XY plane, and the illumination light within the circular field of the projection optical system PL. The irradiation area of IL (corresponding to the above-described illumination area and exposure area) is larger than that of the scanning exposure apparatus of FIG. 2, and is different in that, for example, it has the same size as the scanning exposure range of the scanning exposure apparatus. This is because these projection exposure apparatuses perform exposure with both the wafer stage and the reticle stage stationary.

図1に戻り、測定装置130は、上述のようにウエハ上に形成されたパターンの重ね合わせ状態を測定する。測定装置130は、前述のアライメント計測(EGA)と同様に、パターンとともにウエハ上に形成されたアライメントマークを検出する。それにより、異なるレイヤに形成されたマーク間の相対位置(位置ずれ)が、重ね合わせ誤差として求められる。結果は、ホスト160に供給される。なお、測定装置130は、現工程レイヤに対する露光に先立って元工程レイヤに形成されたパターンの重ね合わせ状態を解析する場合等に使用される。   Returning to FIG. 1, the measurement apparatus 130 measures the overlay state of the patterns formed on the wafer as described above. The measurement apparatus 130 detects the alignment mark formed on the wafer together with the pattern, similar to the alignment measurement (EGA) described above. Thereby, the relative position (position shift) between marks formed in different layers is obtained as an overlay error. The result is supplied to the host 160. The measuring device 130 is used when analyzing the overlay state of patterns formed on the original process layer prior to exposure on the current process layer.

露光装置1101〜110Nのそれぞれが備える主制御装置及び測定装置130は、LAN170に接続され、LAN170及びターミナルサーバ150を介して、ホスト160と通信を行う。ここで、ターミナルサーバ150は、LAN170とホスト160との間の通信プロトコルの相違を吸収するためのゲートウエイプロセッサとして構成される。ターミナルサーバ150の機能によって、ホスト160と、LAN170に接続された露光装置1101〜110N及び測定装置130との間の通信が可能となる。 The main control device and measurement device 130 provided in each of the exposure devices 110 1 to 110 N are connected to the LAN 170 and communicate with the host 160 via the LAN 170 and the terminal server 150. Here, the terminal server 150 is configured as a gateway processor for absorbing differences in communication protocols between the LAN 170 and the host 160. The function of the terminal server 150 enables communication between the host 160 and the exposure apparatuses 110 1 to 110 N and the measurement apparatus 130 connected to the LAN 170.

ホスト160は、リソグラフィシステム100を統括的に管理する大型のコンピュータである。ホスト160は、各露光装置1101〜110Nから定期的に送られてくる露光履歴(例えば、各露光装置により処理されたウエハのロット名、プロセスプログラム名、及び処理時刻等)、及び各露光装置1101〜110Nの投影像の歪みに関する情報等を、記憶装置140に記憶する。ホスト160は、露光履歴に基づいて、全てのウエハ(ロット)の露光工程(を含む全デバイス加工工程)における全露光装置の稼動をスケジューリングする。 The host 160 is a large computer that centrally manages the lithography system 100. The host 160 periodically exposes exposure histories (for example, lot names of wafers processed by the exposure apparatuses, process program names, and processing times) sent from the exposure apparatuses 110 1 to 110 N and exposures. Information relating to the distortion of the projected images of the devices 110 1 to 110 N is stored in the storage device 140. The host 160 schedules the operation of all exposure apparatuses in the exposure process (including all device processing processes) of all wafers (lots) based on the exposure history.

また、ホスト160は、露光装置1101〜110Nにおいて露光に先立って行われるウエハアライメント(EGA)の結果、測定装置130により測定される重ね合わせ誤差の結果等を用いて、露光の際に重ね合わせ誤差を解消するための補正情報を作成し、作成された補正情報を記憶装置140に記憶する。そして、ホスト160は、露光装置110kに対してウエハの露光を指示する際には、記憶装置140から必要な補正情報を読み出し、露光装置110kに送信する。補正情報の作成ついては、後述する。 In addition, the host 160 uses the result of wafer alignment (EGA) performed prior to exposure in the exposure apparatuses 110 1 to 110 N , the result of overlay error measured by the measurement apparatus 130, and the like to perform overlay. Correction information for eliminating the alignment error is created, and the created correction information is stored in the storage device 140. When the host 160 instructs the exposure apparatus 110 k to expose the wafer, the host 160 reads out necessary correction information from the storage device 140 and transmits it to the exposure apparatus 110 k . The creation of the correction information will be described later.

また、ホスト160には、マンマシンインタフェースである表示ディスプレイ、キーボード、及びマウス等の入出力装置161が備えられている。入出力装置161を介して、オペレータが、上述の補正パラメータを入力することもできる。   The host 160 is provided with an input / output device 161 such as a display, which is a man-machine interface, a keyboard, and a mouse. The operator can also input the correction parameters described above via the input / output device 161.

LAN170には、バス型LAN及びリング型LANのいずれも採用可能であるが、本実施形態では、IEEE802規格のキャリア敏感型媒体アクセス/競合検出(CSMA/CD)方式のバス型LANが採用されている。   The LAN 170 can be either a bus type LAN or a ring type LAN. In this embodiment, the carrier type medium access / contention detection (CSMA / CD) type bus type LAN of the IEEE 802 standard is adopted. Yes.

本実施形態のリソグラフィシステム100において、特に半導体デバイスを製造する場合には、ウエハ上に数十層ものパターンが重ね形成されるため、各層間でのパターンの高い重ね合わせ精度(位置合わせ精度)が要求される。そこで、露光装置110kは、ホスト160から露光の指示とともに送信される補正情報に従って、両ステージRST,WSTの同期駆動を調整する、また結像特性補正装置を用いてパターンの投影像の歪みを補正して、露光処理を実行する。 In the lithography system 100 of the present embodiment, particularly when a semiconductor device is manufactured, dozens of layers of patterns are overlaid on the wafer, so that high overlay accuracy (positioning accuracy) of the patterns between the layers is high. Required. Therefore, the exposure apparatus 110 k adjusts the synchronous drive of both stages RST and WST according to the correction information transmitted from the host 160 together with the exposure instruction, and also uses the imaging characteristic correction apparatus to correct the distortion of the pattern projection image. Correct and execute the exposure process.

ここで、ホスト160から送信される補正情報は、前述の通り、露光に先立って行われる露光装置1101〜110Nによるウエハアライメント(ショット内多点EGA)、測定装置130による重ね合わせ誤差の測定等の結果に基づいて、作成される。ここで、ショット内多点EGAにおいては、パターンが転写される個々のショット内のウエハの歪み(ショット内誤差)に対しては、補正可能な線形成分のみが考慮される。これに対し、非線形成分は、従前は、ロット毎(1ロットはウエハ25又は50枚)に考慮されていた。 Here, as described above, the correction information transmitted from the host 160 includes wafer alignment (multi-shot EGA in the shot) performed by the exposure apparatuses 110 1 to 110 N performed prior to exposure and measurement of overlay error by the measurement apparatus 130 as described above. Etc., based on the result of the above. Here, in the in-shot multipoint EGA, only a correctable linear component is considered with respect to wafer distortion (in-shot error) in each shot to which a pattern is transferred. On the other hand, the nonlinear component has been conventionally considered for each lot (one lot is 25 or 50 wafers).

しかし、異なる露光装置(号機)間のステージグリッド誤差、露光装置毎のウエハ吸着機構の違い、ウエハ毎のステージ吸着状態の違い、C/Dから露光装置に搬送される間のウエハの温度の変化、レチクルの熱膨張等により、ロット処理中にウエハの歪み(ショット内誤差)の非線形成分が変化し、それにより重ね精度が悪化する恐れがある。   However, a stage grid error between different exposure apparatuses (units), a difference in wafer adsorption mechanism for each exposure apparatus, a difference in stage adsorption state for each wafer, and a change in wafer temperature while being transferred from the C / D to the exposure apparatus However, due to thermal expansion of the reticle or the like, the nonlinear component of wafer distortion (in-shot error) changes during lot processing, which may deteriorate the overlay accuracy.

図3(A)〜図3(J)には、代表的なショット内誤差の成分が示されている。ここで、dx,dyは、それぞれ、X軸方向及びY軸方向についてのショット内誤差である。図3(A)にはいわゆるオフセット成分(dx=K,dy=K)が、図3(B)には倍率成分(dx=Kx,dy=Ky)が、図3(C)には菱形成分(dx=Ky,dy=Kx)が、図3(D)には偏芯倍率成分(dx=K,dy=K)が、図3(E)には台形成分(dx=Kxy,dy=K10xy)が、図3(F)には扇型成分(dx=K11,dy=K12)が、図3(G)にはC字倍率成分(dx=K13,dy=K14)が、図3(H)にはアコーディオン成分(dx=K15y,dy=K16xy)が、図3(I)にはC字歪成分(dx=K17xy,dy=K18y)が、図3(J)には川の流れ成分(dx=K19,dy=K20)が、それぞれ示されている。図3(D)〜図3(J)に示される成分が、上述の非線形成分である。 3A to 3J show typical in-shot error components. Here, dx and dy are in-shot errors in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. 3A shows a so-called offset component (dx = K 1 , dy = K 2 ), and FIG. 3B shows a magnification component (dx = K 3 x, dy = K 4 y). C) shows rhombus formation (dx = K 5 y, dy = K 6 x), and FIG. 3D shows eccentric magnification components (dx = K 7 x 2 , dy = K 8 y 2 ). 3 (E) shows the base formation (dx = K 9 xy, dy = K 10 xy), and FIG. 3 (F) shows the fan-shaped components (dx = K 11 y 2 , dy = K 12 x 2 ). 3 (G) shows a C-shaped magnification component (dx = K 13 y 3 , dy = K 14 x 3 ), and FIG. 3 (H) shows an accordion component (dx = K 15 x 2 y, dy = K). 16 xy 2 ), the C-shaped distortion component (dx = K 17 xy 2 , dy = K 18 x 2 y) in FIG. 3 (I), and the river flow component (dx = K) in FIG. 3 (J). 19 y , Dy = K 20 x 3) are shown, respectively. The components shown in FIGS. 3D to 3J are the above-described nonlinear components.

そこで、ショット内多点EGAにおけるマーク計測結果に基づく露光の際に、ショット内誤差の非線形成分も考慮する必要がある。ここで、非線形成分を精度良く考慮するためには、ショット内の計測点を増やす、すなわちより多くのアライメントマークを付与して、その計測を行う必要がある。しかし、ショット内誤差の非線形成分を補正するために、ロット処理中に、ウエハ毎(さらにはショット毎)に多くのアライメントマークの計測を行うことは、スループットを極端に低下させてしてしまうので、そのまま採用することはできない。   Therefore, in the exposure based on the mark measurement result in the in-shot multipoint EGA, it is also necessary to consider the nonlinear component of the in-shot error. Here, in order to accurately consider the nonlinear component, it is necessary to increase the number of measurement points in the shot, that is, to add more alignment marks and perform the measurement. However, measuring lots of alignment marks for each wafer (and also for each shot) during lot processing in order to correct the nonlinear component of in-shot error will drastically reduce throughput. It cannot be adopted as it is.

そこで、本実施形態では、以下に説明する方法により、スループットを低下させることなく、ウエハ毎、さらにはショット毎にショット内誤差の非線形成分を補正すること、それにより高い重ね合わせ精度を確保することとしている。   Therefore, in the present embodiment, the non-linear component of the in-shot error is corrected for each wafer and for each shot without reducing the throughput by the method described below, thereby ensuring high overlay accuracy. It is said.

本実施形態のリソグラフィシステム100では、露光装置110kによるウエハの処理に先立って、事前計測が行われる。事前計測では、ショット内誤差の非線形成分を補正するための補正情報(非線形誤差補正情報)が、少なくとも1組、作成される。 In the lithography system 100 of this embodiment, prior measurement is performed prior to wafer processing by the exposure apparatus 110 k . In the preliminary measurement, at least one set of correction information (nonlinear error correction information) for correcting the nonlinear component of the in-shot error is created.

事前計測では、まず、ホスト160(又はオペレータ)からの指示に応じ、測定装置130により、露光対象のウエハ(ロット内ウエハ)に対するウエハアライメント(ショット内多点EGA)のためのアライメントマーク(ウエハマーク)の計測が行われる。なお、ショット内多点EGAの詳細は、米国特許第6,876,946号明細書などに開示されている。   In the pre-measurement, first, in accordance with an instruction from the host 160 (or operator), an alignment mark (wafer mark for wafer alignment (multi-point EGA in shot)) with respect to the wafer to be exposed (wafer in lot) is measured by the measuring device 130. ) Is measured. The details of the shot multi-point EGA are disclosed in US Pat. No. 6,876,946.

図4には、ウエハW上に配列された複数のショットが示されている。これらのショットの全て、若しくは一部について、ショット内多点EGAのためのアライメントマーク(ウエハマーク)の計測が行われる。なお、一部のショットについてのみアライメントマーク(ウエハマーク)の計測が行われる場合、少なくとも図4中に示されているショット(後述するラフ計測対象ショット)Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2,Sd1,Sd2を含むものとする。なお、ショット内多点EGAのためのアライメントマーク(ウエハマーク)の計測が行われるショットを、サンプルショットと呼ぶ。   FIG. 4 shows a plurality of shots arranged on the wafer W. Measurement of alignment marks (wafer marks) for in-shot multipoint EGA is performed for all or part of these shots. When the alignment mark (wafer mark) is measured for only a part of the shots, at least the shots shown in FIG. 4 (rough measurement target shots described later) Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2 , Sd1 and Sd2. A shot in which alignment marks (wafer marks) for multi-point EGA in a shot are measured is called a sample shot.

事前計測では、サンプルショットについて、図5(A)に示されるような配置で、各ショット内に付与された複数のアライメントマークMij(i,j=1〜8)が検出される。なお、本実施形態では、ショットは正方形状とする。ショット内には、X軸方向に関して8個、Y軸方向に関して8個、計64個のアライメントマークMij(i,j=1〜8)が付与されている。それらのX軸方向及びY軸方向に関する間隔はΔDである。なお、検出点(アライメントマーク)は、ショット内に均等に配置するのが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。測定装置130により、ウエハ座標系(あるいはステージ座標系)上でのアライメントマークMij(i,j=1〜8)の位置(X位置、Y位置)ξij,ζijが検出される。検出結果は、ホスト160に転送される。 In the pre-measurement, a plurality of alignment marks M ij (i, j = 1 to 8) given in each shot are detected in the arrangement shown in FIG. 5A for the sample shot. In the present embodiment, the shot is square. A total of 64 alignment marks M ij (i, j = 1 to 8) are provided in the shot, 8 in the X-axis direction and 8 in the Y-axis direction. The interval between the X-axis direction and the Y-axis direction is ΔD. The detection points (alignment marks) are desirably arranged evenly in the shot, but are not necessarily limited to this. The measurement device 130 detects the positions (X position, Y position) ξ ij and ζ ij of the alignment mark M ij (i, j = 1 to 8) on the wafer coordinate system (or stage coordinate system). The detection result is transferred to the host 160.

ホスト160は、アライメントマークMij(i,j=1〜8)の検出結果ξij,ζijを用いて、ショット内誤差の非線形成分を補正するための非線形誤差補正情報(単に補正情報とも呼ぶ)を作成する。 The host 160 uses the detection results ξ ij and ζ ij of the alignment mark M ij (i, j = 1 to 8), and uses nonlinear error correction information (also simply referred to as correction information) for correcting the nonlinear component of the in-shot error. ).

作成に先立って、補正情報を作成するためのモデル(補正モデル)、例えば、EGA計算モデル及びショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む)が指定される。EGA計算モデルとして、次式(1)により与えられる6パラメータ線形モデル、次式(2)により与えられる10パラメータ線形モデル、ショット内平均化モデル等を採用する。   Prior to creation, a model (correction model) for creating correction information, for example, an EGA calculation model and a shot high-order correction model (including conditions for the order and coefficient pair) are specified. As the EGA calculation model, a 6-parameter linear model given by the following equation (1), a 10-parameter linear model given by the following equation (2), an in-shot averaging model, etc. are adopted.

Figure 2010186918
ここで、(X,Y)はアライメントマークの実際の位置(検出位置)、(x,y)はアライメントマークの設計上の位置、(xc,yc)はショット中心の設計上の位置、(Ox,Oy)はウエハオフセット、Θはウエハローテーション、(Γx,Γy)はウエハスケーリング、Ωはウエハ直交度、(γx,γy)はショットスケーリング、θはショットローテーション、ωはショット内直交度である。これらのパラメータを、アライメント補正パラメータと総称する。なお、ショット内に付与されるアライメントマークの数(検出点の数)に応じて、指定できるモデルが限定される。ショット高次補正モデルについては後述する。
Figure 2010186918
Here, (X, Y) is the actual position (detection position) of the alignment mark, (x, y) is the design position of the alignment mark, (xc, yc) is the design position of the shot center, and (Ox , Oy) is wafer offset, Θ is wafer rotation, (Γx, Γy) is wafer scaling, Ω is wafer orthogonality, (γx, γy) is shot scaling, θ is shot rotation, and ω is in-shot orthogonality. These parameters are collectively referred to as alignment correction parameters. Note that the models that can be specified are limited according to the number of alignment marks (number of detection points) provided in the shot. The shot higher-order correction model will be described later.

ホスト160は、指定された計算モデルを適用して、検出結果ξij,ζij(i,j=1〜8)からウエハ成分(ショット配列誤差)を取り除く。まず、ホスト160は、検出結果ξij,ζijを用いて、アライメント残留誤差ε=Σij=1〜8((ξij−Xij+(ζij−Yij)が最小となるように、最小自乗法を適用して、モデル内のアライメント補正パラメータを決定する。ここで、Xij,Yijは、計算モデルを適用して変換されたアライメントメークMij(i,j=1〜8)の設計上の位置xij,yij(i,j=1〜8)である。すなわち、例えば、式(1)又は式(2)の右辺のx,yに設計上の位置xij,yijを代入して得られる左辺のX,Yである。なお、設計上の位置xij,yijは、予め求められているものとする。 The host 160 applies the specified calculation model and removes the wafer component (shot arrangement error) from the detection results ξ ij and ζ ij (i, j = 1 to 8). First, the host 160 uses the detection results ξ ij , ζ ij to minimize the alignment residual error ε = Σ ij = 1 to 8 ((ξ ij −X ij ) 2 + (ζ ij −Y ij ) 2 ). Thus, the least square method is applied to determine the alignment correction parameter in the model. Here, X ij and Y ij are design positions x ij and y ij (i, j = 1 to 8) of the alignment make M ij (i, j = 1 to 8) transformed by applying the calculation model. ). That is, for example, X and Y on the left side obtained by substituting the design positions x ij and y ij into x and y on the right side of Formula (1) or Formula (2). Note that the design positions x ij and y ij are obtained in advance.

ホスト160は、決定されたアライメント補正パラメータを用いて、検出結果ξij,ζij(i,j=1〜8)からウエハ成分(ショット配列誤差)を取り除いて、残留誤差(すなわちショット内誤差)dξij=ξij−X’ij,dζij=ζij−Y’ij(i,j=1〜8)を求める。ここで、X’ij,Y’ijは、計算モデル、例えば式(1)又は式(2)を適用して変換されたアライメントマークMij(i,j=1〜8)の設計上の位置xij,yij(i,j=1〜8)である。ただし、計算モデルには、上で求められたアライメント補正パラメータが代入される。このようにして求められるショット内誤差dξij,dζijには、非線形成分のみが含まれる。 The host 160 uses the determined alignment correction parameter to remove the wafer component (shot arrangement error) from the detection results ξ ij , ζ ij (i, j = 1 to 8), and to obtain a residual error (that is, an in-shot error). dξ ij = ξ ij −X ′ ij , dζ ij = ζ ij −Y ′ ij (i, j = 1 to 8) is obtained. Here, X ′ ij and Y ′ ij are design positions of alignment marks M ij (i, j = 1 to 8) converted by applying a calculation model, for example, Expression (1) or Expression (2). x ij , y ij (i, j = 1 to 8). However, the alignment correction parameter obtained above is substituted into the calculation model. The in-shot errors dξ ij and dζ ij obtained in this way include only nonlinear components.

なお、ウエハ成分(ショット配列誤差)に高次成分が含まれる場合、同様に取り除く。高次成分の取扱の詳細は、例えば、米国特許出願公開2006/0040191号明細書に開示されている。   If a higher-order component is included in the wafer component (shot arrangement error), it is similarly removed. Details of handling higher order components are disclosed, for example, in US 2006/0040191.

ホスト160は、全てのサンプルショット内のアライメントマークMijについて、ショット内誤差dξij,dζijを求める。そして、マークMij毎に、ショット内誤差dξij,dζijを平均する。ここで、跳びデータ(他と極端に値の異なるデータ)は除かれる。以下では、平均されたショット内誤差を、特に混同のおそれがない限り、ショット内誤差dξij,dζijと呼ぶ。 The host 160 obtains in-shot errors dξ ij and dζ ij for alignment marks M ij in all sample shots. Then, for each mark M ij , the in-shot errors dξ ij and dζ ij are averaged. Here, jump data (data whose value is extremely different from others) is excluded. Hereinafter, the averaged in-shot errors are referred to as in-shot errors dξ ij and dζ ij unless there is a possibility of confusion.

ホスト160は、先に指定されたショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む)を適用して、上で求められたショット内誤差dξij,dζij(i,j=1〜8)からショット内高次補正係数(単に係数とも呼ぶ)を求める。ここで、ショット高次補正モデルは、例えば、次のようなアライメントマーク(検出点)の位置X,Yの2変数多項式として与えられる。 The host 160 applies the previously specified shot high-order correction model (including the conditions for the order and coefficient pair), and calculates the in-shot errors dξ ij and dζ ij (i, j = 1 to 8), an in-shot high-order correction coefficient (also simply referred to as a coefficient) is obtained. Here, the shot high-order correction model is given as, for example, a two-variable polynomial of the positions X and Y of the following alignment marks (detection points).

dx=K+KY+K11+K19+K29+K41+K55 …(3)
dy=K+KY+KX+K+K10XY+K14+K16XY
+K22+K24XY+K32+K34XY+K44+K46XY …(4)
ここで、多項式の次数と含まれる係数の組が、補正モデルの条件として指定される。例えば、上の例の場合、次数6、係数の組K,K,K,K,K,K,K10,K11,K14,K16,K19,K22,K24,K29,K32,K34,K41,K44,K46,K55と指定される。
dx = K 1 + K 5 Y + K 11 Y 2 + K 19 Y 3 + K 29 Y 4 + K 41 Y 5 + K 55 Y 6 (3)
dy = K 2 + K 4 Y + K 6 X + K 8 Y 2 + K 10 XY + K 14 Y 3 + K 16 XY 2
+ K 22 Y 4 + K 24 XY 3 + K 32 Y 5 + K 34 XY 4 + K 44 Y 6 + K 46 XY 5 (4)
Here, the combination of the order of the polynomial and the included coefficient is designated as the condition of the correction model. For example, in the case of the above example, the order is 6, and the coefficient sets K 1 , K 2 , K 4 , K 5 , K 6 , K 8 , K 10 , K 11 , K 14 , K 16 , K 19 , K 22 , Designated as K 24 , K 29 , K 32 , K 34 , K 41 , K 44 , K 46 , K 55 .

ショット高次補正モデル、特に、係数の組についての条件を指定する際、高次係数を安定に算出するために、相関の強い項を除く(対応する係数を零に固定する)と良い。例えば、式(4)のように、3次項に対して、XY項とX項を除く。なお、露光装置110kの機能の制限より補正できない項は、前もって除かれているものとする。 When specifying conditions for a shot high-order correction model, particularly, a set of coefficients, it is preferable to remove terms with strong correlation (fix the corresponding coefficients to zero) in order to stably calculate the high-order coefficients. For example, as in equation (4), the X 2 Y term and the X 3 term are excluded from the third-order term. It should be noted that the terms that cannot be corrected due to the limitation of the function of the exposure apparatus 110 k are excluded in advance.

ホスト160は、ショット内誤差dξij,dζijを用いて、自乗誤差E=Σij=1〜8ij((dξij−dxij+(dζij−dyij)が最小となるように、最小自乗法を適用して、ショット内高次補正係数を決定する。ここで、Wijは、検出点ijについての重みである。また、dxij,dyijは、ショット内のアライメントマーク(検出点)Mij(i,j=1〜8)の位置Xij,Yijをショット高次補正モデル、例えば式(3)及び式(4)、に代入することにより得られる。 The host 160 uses the in-shot errors dξ ij and dζ ij to minimize the square error E = Σ ij = 1 to 8 W ij ((dξ ij −dx ij ) 2 + (dζ ij −dy ij ) 2 ). As such, the in-shot high-order correction coefficient is determined by applying the method of least squares. Here, W ij is a weight for the detection point ij. Dx ij and dy ij are the positions of the alignment marks (detection points) M ij (i, j = 1 to 8) in the shot, the positions X ij and Y ij of the shot higher-order correction model, for example, Expression (3) and Expression It is obtained by substituting into (4).

ホスト160は、上述の手順に従って、検出結果ξij,ζij(i,j=1〜8)から、指定された補正モデル(EGA計算モデル及びショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む))毎に、ショット内高次補正係数を決定する。決定したショット内高次補正係数を、指定された補正モデルに対応付けて、記憶装置140に記録する(登録する)。 The host 160 follows the above-described procedure from the detection results ξ ij and ζ ij (i, j = 1 to 8) from the specified correction model (EGA calculation model and shot high-order correction model (for the order and coefficient pair). In-shot high-order correction coefficient is determined every time. The determined in-shot high-order correction coefficient is recorded (registered) in the storage device 140 in association with the designated correction model.

なお、1つの補正モデルに対応する係数の組を、非線形誤差補正情報(あるいは、単に補正情報)と呼ぶ。補正モデルは、1つに限らず、複数指定し、それに対応して補正情報も複数作成する。複数の補正モデルのそれぞれについて作成された補正情報のうち、最も小さい自乗誤差Eを与える補正情報を、最良補正情報として、記憶装置140にさらに記録する(登録する)。これにより、事前計測が終了する。   A set of coefficients corresponding to one correction model is referred to as nonlinear error correction information (or simply correction information). The number of correction models is not limited to one, and a plurality of correction models are designated, and a plurality of correction information is created correspondingly. Of the correction information created for each of the plurality of correction models, the correction information that gives the smallest square error E is further recorded (registered) in the storage device 140 as the best correction information. Thereby, the preliminary measurement is completed.

なお、ショット内誤差には、ロット処理条件(プロセス条件)に応じて一定の傾向が見られることが多い。そこで、事前計測は、ロット毎に行うと良い。   In addition, a certain tendency is often observed in the in-shot error according to the lot processing condition (process condition). Therefore, pre-measurement is preferably performed for each lot.

露光装置110kによるウエハの処理(ロット処理)では、上の事前計測において作成(登録)された補正情報を利用して、露光の際のレチクルパターンに対するウエハの位置合わせ等が行われる。 In wafer processing (lot processing) by the exposure apparatus 110 k, alignment of the wafer with respect to the reticle pattern at the time of exposure is performed using the correction information created (registered) in the above prior measurement.

次に、露光装置110における1ロットのウエハのアライメント及び露光等を含む一連の処理について、主制御装置50(内CPU)の処理アルゴリズムを簡略化して示す、図6のフローチャートに沿って、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。 Next, a series of processes including alignment and exposure of one lot of wafers in the exposure apparatus 110 k is shown in a flowchart of FIG. 6 in which the processing algorithm of the main controller 50 (inner CPU) is simplified, and This will be described with reference to other drawings as appropriate.

まず、ステップ502において、主制御装置50は、EGA計測のサンプルショット(EGA計測ショット)及びEGA計算モデルが指定されるのを待つ。本実施形態では、EGA計測ショットとして、図4に示される8個のショットSa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2,Sd1,Sd2が選ばれる。EGA計算モデルとしては、前述の6パラメータ線形モデル、10パラメータ線形モデル、ショット内平均化モデル等のうちの1つが指定される。なお、ここで指定されるモデルは、必ず、ショット内誤差に対して零次(補正なし)又は1次(線形)の補正モデルであるとする。   First, in step 502, the main controller 50 waits for the EGA measurement sample shot (EGA measurement shot) and the EGA calculation model to be specified. In the present embodiment, eight shots Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2, Sd1, and Sd2 shown in FIG. 4 are selected as EGA measurement shots. As the EGA calculation model, one of the above-described 6-parameter linear model, 10-parameter linear model, in-shot averaging model, and the like is designated. It is assumed that the model specified here is always a zero-order (no correction) or first-order (linear) correction model for the in-shot error.

オペレータによって、EGA計測ショット及びEGA計算モデルが指定されると、次のステップ504に進み、主制御装置50は、ショット内高次補正最適化用のラフ計測対象ショット、該対象ショット内の検出点の数及び配置、及びショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む)が指定されるのを待つ。ここでは、一例として、ラフ計測対象ショットとして、EGA計測ショットと同じショットSa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2,Sd1,Sd2が選ばれるものとする。なお、スループット向上の観点からは、ラフ計測対象ショットの中に、EGA計測ショットが含まれるように選ぶと良い。ショット高次補正モデルとして、例えば、前述の式(3)及び式(4)が指定される。ここで、次数と係数の組についての条件は、検出点の数によって制限される。なお、ショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む)は、複数指定できるようになっている。   When the EGA measurement shot and the EGA calculation model are designated by the operator, the process proceeds to the next step 504, and the main control device 50 detects the rough measurement target shot for the high-order correction in the shot, and the detection point in the target shot. Wait for the number and placement of shots and the shot higher-order correction model (including conditions for order and coefficient pairs) to be specified. Here, as an example, the same shots Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2, Sd1, and Sd2 as the EGA measurement shot are selected as the rough measurement target shots. From the viewpoint of improving the throughput, it is preferable to select the rough measurement target shot so that the EGA measurement shot is included. As the shot high-order correction model, for example, the above-described equations (3) and (4) are specified. Here, the condition for the combination of the order and the coefficient is limited by the number of detection points. It should be noted that a plurality of shot high-order correction models (including conditions for the order and coefficient pair) can be specified.

本実施形態では、前述した事前計測などでは、例えば図5(A)に示されように、ショット内の64個のアライメントマークが検出されるのに対し、ロット処理中におけるショット内多点計測(ショット内ラフ計測)では、可能な限り少ない数のアライメントマークが検出される。例えば、図5(B)に示されるように、X軸方向に関して4個、Y軸方向に関して4個、合計16個のアライメントマークmij(i,j=1〜4)が検出される。ここで、それらのアライメントマークのX軸方向及びY軸方向に関する間隔Δdは、先の事前計測において使用されたアライメントマークMij(i,j=1〜8)の間隔ΔDに対して、十分大きい(Δd≫ΔD)。なお、検出点(アライメントマーク)は、ショット内に均等に配置するのが望ましい。また、アライメントマークMij(i,j=1〜8)の一部が、ロット処理中におけるショット内多点EGAのサンプルマークmijとして選ばれるものとする。ただし、必ずしもこのようにする必要はない。 In the present embodiment, in the above-described preliminary measurement, for example, as shown in FIG. 5A, 64 alignment marks in a shot are detected, whereas in-shot multipoint measurement ( In the in-shot rough measurement), as few alignment marks as possible are detected. For example, as shown in FIG. 5B, a total of 16 alignment marks m ij (i, j = 1 to 4) are detected, four in the X-axis direction and four in the Y-axis direction. Here, the interval Δd of the alignment marks in the X-axis direction and the Y-axis direction is sufficiently larger than the interval ΔD of the alignment marks M ij (i, j = 1 to 8) used in the previous preliminary measurement. (Δd >> ΔD). It is desirable that the detection points (alignment marks) are evenly arranged in the shot. Further, a part of the alignment mark M ij (i, j = 1 to 8) is selected as the sample mark m ij of the multi-point EGA in the shot during the lot processing. However, this is not always necessary.

前述のようにロット処理中にショット内誤差が変化する場合、オペレータは、ウエハ毎又はショット毎のショット内誤差の傾向の変化に応じて、ウエハ毎、複数ショット毎、又はショット毎に、ショット内高次補正最適化用のラフ計測対象ショットと該ラフ計測対象ショット内の検出点の数及び配置を指定することとする。なお、主制御装置50が、これらを自動指定するようにすることも可能である。   As described above, if the error in a shot changes during lot processing, the operator can change the error within the shot for each wafer, for each shot, or for each shot, according to the change in the tendency of the error for each wafer or shot. A rough measurement target shot for high-order correction optimization and the number and arrangement of detection points in the rough measurement target shot are designated. It is also possible for the main controller 50 to automatically specify these.

ラフ計測対象ショット、該対象ショット内の検出点の数及び配置、及びショット高次補正モデル(次数と係数の組とについての条件を含む)が、オペレータによって指定されると、主制御装置50は、次のステップ506に進み、ショット内高次補正最適化機能が有効(オン)か否(オフ)かを判断する。そして、このステップ506における判断が肯定された場合、すなわちショット内高次補正最適化機能がオンの場合、ステップ508の高次補正最適化計測処理のサブルーチンに移行する。   When the rough measurement target shot, the number and arrangement of detection points in the target shot, and the shot higher-order correction model (including conditions for the order and coefficient pair) are specified by the operator, main controller 50 Then, the process proceeds to the next step 506, and it is determined whether or not the in-shot high-order correction optimization function is valid (on) or not (off). If the determination in step 506 is affirmative, that is, if the in-shot high-order correction optimization function is on, the process proceeds to a high-order correction optimization measurement process subroutine in step 508.

このステップ508のサブルーチンでは、図7に示されるように、主制御装置50は、まず、ステップ602において、処理対象のショットが、ラフ計測対象ショットであるか否かを判断する。そして、このステップ602における判断が否定されると、主制御装置50は、ステップ610で処理対象のショットが、EGAのサンプルショットであるか否かを判断する。そして、この判断が肯定された場合には、主制御装置50は、ステップ612でそのサンプルショットに付設されたサンプルマークを計測した後、ステップ614に移行する。ここで、ステップ612においては、先にステップ502で指定されたEGA計算モデルに対応したサンプルマークが計測される。ここで、マークの計測とは、主制御装置50が、アライメント系8を用いてマークの指標中心に対する位置を検出するとともに、その検出結果と検出時のウエハ干渉計18の計測値とに基づいて、所定の基準座標系(例えばステージ座標系)におけるマークの位置座標を求めることを意味する。   In the subroutine of step 508, as shown in FIG. 7, main controller 50 first determines in step 602 whether or not the shot to be processed is a rough measurement target shot. If the determination in step 602 is negative, the main controller 50 determines in step 610 whether the shot to be processed is an EGA sample shot. If this determination is affirmative, main controller 50 measures the sample mark attached to the sample shot in step 612 and then proceeds to step 614. Here, in step 612, a sample mark corresponding to the EGA calculation model previously specified in step 502 is measured. Here, the measurement of the mark means that the main controller 50 detects the position of the mark relative to the index center using the alignment system 8, and based on the detection result and the measurement value of the wafer interferometer 18 at the time of detection. Means to obtain the position coordinates of the mark in a predetermined reference coordinate system (for example, a stage coordinate system).

一方、ステップ610における判断が否定された場合、すなわち処理対象のショットが、EGAのサンプルショットでなかった場合、主制御装置50は、直ちにステップ614に移行する。   On the other hand, if the determination in step 610 is negative, that is, if the shot to be processed is not an EGA sample shot, the main controller 50 immediately proceeds to step 614.

この一方、ステップ602における判断が肯定された場合、主制御装置50は、ステップ604で処理対象のショットが、EGAのサンプルショットであるか否かを判断する。そして、この判断が肯定された場合には、主制御装置50は、そのラフ計測対象ショットかつEGAのサンプルショットに付設された、全てのラフ計測対象マーク及びサンプルマーク(ここでは、例えば図5(B)に示される16個のラフ計測対象マーク(そのうちの少なくとも一部がEGAのサンプルマークを兼ねている))の計測を実行した後、ステップ614に移行する。なお、ラフ計測対象マークとは別にサンプルマークがある場合には、ステップ604では、主制御装置50は、ラフ計測対象マークとサンプルマークとの計測を実行する。   On the other hand, if the determination in step 602 is affirmed, the main controller 50 determines in step 604 whether or not the shot to be processed is an EGA sample shot. If this determination is affirmative, the main controller 50 determines that all rough measurement target marks and sample marks (here, for example, FIG. 5 ()) attached to the rough measurement target shot and the EGA sample shot. After measuring the 16 rough measurement target marks (at least a part of which also serves as EGA sample marks) shown in B), the process proceeds to step 614. When there is a sample mark in addition to the rough measurement target mark, in step 604, main controller 50 performs measurement of the rough measurement target mark and the sample mark.

一方、ステップ604における判断が否定された場合には、主制御装置50は、ステップ608でそのラフ計測対象ショットに付設された、全てのラフ計測対象マークの計測を実行した後、ステップ614に移行する。   On the other hand, if the determination in step 604 is negative, main controller 50 executes measurement of all rough measurement target marks attached to the rough measurement target shot in step 608, and then proceeds to step 614. To do.

ステップ614では、主制御装置50は、全ての計測対象のショットについてのマークの計測が終了したか否かを判断し、この判断が否定された場合には、ステップ602に戻る。   In step 614, main controller 50 determines whether or not mark measurement has been completed for all measurement target shots. If this determination is negative, control returns to step 602.

そして、全ての計測対象のショットについてのマークの計測が終了すると、主制御装置614は、マーク計測処理を終了して、ステップ616に進む。ステップ616において、主制御装置50は、全てのサンプルマークの位置情報の計測結果を用いて、先にステップ502で指定されたEGA計算モデルに基づいた演算を行い、処理対象のウエハ上の全てのショットの配列(ウエハパラメータ)、又は全てのショットの配列(ウエハパラメータ)及びショットパラメータを求める。   When the mark measurement for all shots to be measured is completed, main controller 614 ends the mark measurement process and proceeds to step 616. In step 616, main controller 50 performs a calculation based on the EGA calculation model previously specified in step 502 using the measurement results of the position information of all the sample marks, and performs the calculation on all the wafers to be processed. An array of shots (wafer parameters) or an array of all shots (wafer parameters) and shot parameters are obtained.

次に、主制御装置50は、ステップ618において、各ラフ計測の対象ショットについて、全てのラフ計測対象マークの計測結果から、先と同様に、ショット内誤差dξij,dζijを求め、求められたショット内誤差(非線形誤差)の傾向に基づいて、事前計測において登録された複数の非線形誤差補正情報の中から最小の自乗誤差Eを与える補正情報を選択し、ホスト160から取り寄せる。なお、自乗誤差Eの算出は、前述の通りである。ここで、ショット内の位置に応じて要求される重ね合わせ精度が異なる場合、検出点ij毎に異なる重みWijを与えて、自乗誤差Eを求めると良い。 Next, in step 618, main controller 50 obtains in-shot errors dξ ij and dζ ij from the measurement results of all rough measurement target marks for each rough measurement target shot, and obtains them. Based on the tendency of the in-shot error (non-linear error), correction information that gives the minimum square error E is selected from a plurality of non-linear error correction information registered in advance measurement, and is obtained from the host 160. The calculation of the square error E is as described above. Here, when the required overlay accuracy differs depending on the position in the shot, the square error E may be obtained by giving a different weight W ij to each detection point ij.

ステップ618の処理が終了すると、サブルーチンの処理を終了して、図6のメインルーチンのステップ514にリターンする。   When the process of step 618 ends, the subroutine process ends, and the process returns to step 514 of the main routine of FIG.

この一方、ステップ506における判断が否定された場合、すなわちショット内高次補正最適化機能がオフの場合は、主制御装置50は、ステップ510の通常EGA計測のサブルーチンの処理を行った後、ステップ514に移行する。ここで、ステップ510のサブルーチンでは、EGAのサンプルマークの計測及びその計測結果に基づくEGA演算が行われ、前述のアライメント補正パラメータが求められるが、公知であるから、詳細説明は省略する。   On the other hand, if the determination in step 506 is negative, that is, if the in-shot high-order correction optimization function is off, main controller 50 performs the processing of the normal EGA measurement subroutine of step 510 and then step 514. Here, in the subroutine of step 510, measurement of the EGA sample mark and EGA calculation based on the measurement result are performed and the above-described alignment correction parameter is obtained.

ステップ514では、主制御装置50は、EGA結果に、ショット内高次補正係数を適用して、処理対象のショットを露光する。ここで、ステップ506のショット内高次補正最適化機能がオフの場合には、このステップ514では、主制御装置50は、ステップ502において指定されたEGA計算モデルにステップ510において求められた線形補正情報(前述のアライメント補正パラメータ)を適用し、ステップ504において指定されたショット高次補正モデル(次数と使用する補正項)に、ホストから取り寄せたショット内高次補正情報の中の最良補正情報(事前計測において登録された情報)を適用する。これらのEGA計算モデルとショット高次補正モデルとに基づいて、ウエハ上の処理対象のショットのステージ座標系上での位置座標を算出する。ここで、前述の通り、EGA計算モデルを適用することによりショット配列誤差及びショット内誤差の線形成分が補正され、ショット高次補正モデルを適用することによりショット内誤差の非線形成分が補正される。この算出結果とレチクルアライメント及びベースライン計測の結果とに基づいて、結像特性補正装置を介してレンズエレメント27を駆動しつつ、且つ、レチクルステージRSTとウエハステージWSTの同期駆動を微小補正しつつ、前述の走査露光を実行する。そして、ウエハW上の全ショットに、順次、レチクルRのパターンを転写する。なお、投影像の歪みを補正するためのレンズエレメントの駆動の詳細は、例えば米国特許第5,117,255号明細書などに、投影像の歪みを補正するためのステージ駆動の詳細は、例えば米国特許第6,235,438号明細書などに、開示されている。   In step 514, main controller 50 applies the in-shot high-order correction coefficient to the EGA result to expose the shot to be processed. Here, if the in-shot high-order correction optimization function in step 506 is off, in this step 514, the main controller 50 adds the linear correction obtained in step 510 to the EGA calculation model specified in step 502. By applying the information (the alignment correction parameter described above), the best correction information (in-shot high-order correction information obtained from the host) is added to the shot high-order correction model (order and correction term to be used) specified in step 504. Apply information registered in advance measurement). Based on these EGA calculation model and shot high-order correction model, the position coordinates on the stage coordinate system of the shot to be processed on the wafer are calculated. Here, as described above, by applying the EGA calculation model, the linear components of the shot arrangement error and the intra-shot error are corrected, and by applying the shot higher-order correction model, the nonlinear component of the intra-shot error is corrected. Based on this calculation result and the results of reticle alignment and baseline measurement, the lens element 27 is driven via the imaging characteristic correction device, and the synchronous driving of the reticle stage RST and the wafer stage WST is slightly corrected. The above-described scanning exposure is executed. Then, the pattern of the reticle R is sequentially transferred to all shots on the wafer W. The details of driving the lens element for correcting the distortion of the projected image are described in, for example, US Pat. No. 5,117,255, and the details of the stage driving for correcting the distortion of the projected image are, for example, For example, it is disclosed in US Pat. No. 6,235,438.

一方、ショット内高次補正最適化機能がオンの場合にも、上記と同様の手順でその処理対象のショットの露光が行われる。ただし、主制御装置50は、ステップ514において、ウエハ上の処理対象のショットのステージ座標系上での位置座標の算出に際して、ステップ502において指定されたEGA計算モデルに、ステップ616において求められた線形補正情報(前述のアライメント補正パラメータ)を適用し、ステップ504において指定されたショット高次補正モデルにステップ618において選択した補正情報を適用する。   On the other hand, even when the in-shot high-order correction optimization function is on, exposure of the processing target shot is performed in the same procedure as described above. However, when calculating the position coordinates on the stage coordinate system of the shot to be processed on the wafer in step 514, the main controller 50 converts the EGA calculation model specified in step 502 into the linearity obtained in step 616. The correction information (the alignment correction parameter described above) is applied, and the correction information selected in step 618 is applied to the shot higher-order correction model specified in step 504.

そして、ウエハ上の全てのショットに対する露光が終了すると、ステップ516に移行する。ステップ516では、主制御装置50は、ロット内の全てのウエハの露光が終了した否かを判断し、この判断が否定された場合には、ステップ506に戻り、ステップ506以下の処理を繰り返す。一方、ロット内の全てのウエハの露光が終了すると、ステップ516の判断が肯定され、本ルーチンの一連の処理を終了する。   Then, when the exposure for all shots on the wafer is completed, the process proceeds to step 516. In step 516, main controller 50 determines whether or not the exposure of all wafers in the lot has been completed. If this determination is negative, control returns to step 506 and repeats the processing from step 506 onward. On the other hand, when the exposure of all the wafers in the lot is completed, the determination in step 516 is affirmed, and the series of processes of this routine is ended.

なお、ステップ618において、ウエハ上の領域によってショット内誤差の傾向が異なる場合、例えば図4に示される領域Sa,Sb,Sc,Sd毎に傾向が異なる場合、領域ごとに最適な補正情報を選択すると良い。この場合、ステップ504において、ラフ計測対象ショットとして、領域Saに対してショットSa1,Sa2、領域Sbに対してショットSb1,Sb2、領域Scに対してショットSc1,Sc2、領域Sdに対してショットSd1,Sd2を指定する。さらにショット毎にショット内誤差の傾向が異なる場合、個々の領域内に1つのショットのみを含めて、領域を定義することになる。   In step 618, when the tendency of the error in the shot differs depending on the area on the wafer, for example, when the tendency differs for each of the areas Sa, Sb, Sc, and Sd shown in FIG. 4, optimum correction information is selected for each area. Good. In this case, in step 504, as the rough measurement target shots, the shots Sa1 and Sa2 for the region Sa, the shots Sb1 and Sb2 for the region Sb, the shots Sc1 and Sc2 for the region Sc, and the shot Sd1 for the region Sd. , Sd2 is specified. Furthermore, when the tendency of error in a shot differs for each shot, the region is defined by including only one shot in each region.

以上詳細に説明したように、本実施形態のリソグラフィシステム100によると、ホスト160が、予め、測定装置130を用いて、ウエハ上の複数のショットに付設された多くのアライメントマークを検出し、その検出結果に基づいてウエハの歪みの非線形成分を精密に記述するモデル(に対する条件)を複数決定する。そして、露光装置110kによるウエハ処理(ロット処理)時には、露光装置110kが備える主制御装置50が、少ない数のアライメントマークを検出し、その検出結果に基づいて、ウエハ上の複数のショットの配列を求めるとともに予め決定しておいた複数のモデル(に対する条件)のうちの1つを選択し、求められた配列と選択されたモデルとを用いて複数のショットにレチクルのパターンを位置合わせする。これにより、スループットを殆ど低下させることなく、パターンを各ショットに高精度に位置合わせし、転写することが可能となる。 As described above in detail, according to the lithography system 100 of the present embodiment, the host 160 uses the measuring apparatus 130 in advance to detect a number of alignment marks attached to a plurality of shots on the wafer. Based on the detection result, a plurality of models (conditions) for accurately describing a nonlinear component of wafer distortion are determined. Then, the wafer processing by the exposure apparatus 110 k (lot processing) times, the main controller 50 to the exposure apparatus 110 k comprises detects the alignment mark of the small number, based on the detection result, the plurality of shots on the wafer Obtain an array and select one of a plurality of predetermined models (conditions for the selected model), and align the reticle pattern on the plurality of shots using the obtained array and the selected model. . As a result, it is possible to align and transfer the pattern to each shot with high accuracy without substantially reducing the throughput.

なお、上述の実施形態では、ホスト160によって事前計測が行われ、露光装置110kが備える主制御装置50によってロット処理時のウエハアライメント等が行われ、ホスト160及び主制御装置50によって本発明のアライメント方法が実行される場合について説明した。しかし、これに限らず、ウエハ上の複数のショット領域のそれぞれについて高精度な位置合わせが必要な装置を含むシステムであれば、本発明のアライメント方法は適用可能である。また、ホスト160が実行する処理を、主制御装置50が実行するようにしても良い。 In the above embodiment, the pre-measurement performed by the host 160, the main controller 50 of exposure apparatus 110 k comprises at lot process wafer alignment or the like is performed, the present invention by the host 160 and the main control unit 50 The case where the alignment method is executed has been described. However, the present invention is not limited to this, and the alignment method of the present invention can be applied to any system including an apparatus that requires highly accurate alignment for each of a plurality of shot areas on a wafer. The processing executed by the host 160 may be executed by the main controller 50.

また、上述の実施形態では、グローバル・アライメント方式のウエハアライメントに対して本発明のアライメント方法を適用した。それに限らず、ダイ・バイ・ダイ(D/D)アライメント方式のウエハアライメントに対して適用することも可能である。   Further, in the above-described embodiment, the alignment method of the present invention is applied to the global alignment type wafer alignment. The present invention is not limited to this, and it is also possible to apply to wafer alignment of a die-by-die (D / D) alignment method.

また、上述の実施形態では、本発明が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第99/49504号、欧州特許出願公開第1,420,298号明細書、国際公開第2004/055803号、米国特許第6,952,253号明細書などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する液浸露光装置にも本発明を適用することができる。液浸露光装置では、液浸液の温度変化も、ロット処理中におけるウエハの歪み(ショット内誤差)の非線形成分の変動の要因となるので、本発明のアライメント方法及び露光方法を適用することにより、液浸液の温度変化に起因するウエハの歪み(ショット内誤差)の非線形成分をも補正することが可能となる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a dry type exposure apparatus that exposes the wafer W without using liquid (water) has been described. No. 99/49504, European Patent Application Publication No. 1,420,298, International Publication No. 2004/055803, US Pat. No. 6,952,253, etc. The present invention is also applied to an immersion exposure apparatus that forms an immersion space including an optical path of illumination light between the wafer and the wafer, and exposes the wafer with illumination light through the liquid in the projection optical system and immersion space. Can do. In the immersion exposure apparatus, the temperature change of the immersion liquid also causes the fluctuation of the non-linear component of the wafer distortion (in-shot error) during the lot processing. Therefore, by applying the alignment method and the exposure method of the present invention, Further, it becomes possible to correct a non-linear component of wafer distortion (in-shot error) caused by the temperature change of the immersion liquid.

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショットとショットとを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第6,590,634号明細書、米国特許第5,969,441号明細書、米国特許第6,208,407号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば米国特許出願公開第2007/0127006号明細書などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材(例えば、基準マーク、及び/又はセンサなど)を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper. May be. The present invention can also be applied to a step-and-stitch type reduction projection exposure apparatus, a proximity type exposure apparatus, or a mirror projection aligner that combines shots. Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 5,969,441, US Pat. No. 6,208,407, etc. The present invention can also be applied to a multi-stage type exposure apparatus provided with a stage. In addition, as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2007/0127006, etc., an exposure including a measurement stage including a measurement member (for example, a reference mark and / or a sensor) separately from the wafer stage. The present invention can also be applied to an apparatus.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系PLは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be either an inverted image or an erect image. In addition, the illumination area and the exposure area described above are rectangular in shape, but the shape is not limited to this, and may be, for example, an arc, a trapezoid, or a parallelogram.

なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The light source of the exposure apparatus of the above embodiment is not limited to the ArF excimer laser, but is a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser ( It is also possible to use a pulse laser light source with an output wavelength of 146 nm, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits a bright line such as g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), and the like. A harmonic generator of a YAG laser or the like can also be used. In addition, as disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 7,023,610, a single wavelength laser beam in an infrared region or a visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser as vacuum ultraviolet light, For example, a harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、70nm以下のパターンを露光するために、SORやプラズマレーザを光源として、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたEUV露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。この他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。   In the above embodiment, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, in recent years, in order to expose a pattern of 70 nm or less, EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm) is generated using an SOR or a plasma laser as a light source, and its exposure wavelength Development of an EUV exposure apparatus using an all-reflection reduction optical system designed under (for example, 13.5 nm) and a reflective mask is underway. In this apparatus, a configuration in which scanning exposure is performed by synchronously scanning a mask and a wafer using arc illumination is conceivable, and therefore the present invention can be suitably applied to such an apparatus. In addition, the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.

また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。   In the above-described embodiment, a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. Instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable shaping mask, which forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257. For example, a non-light emitting image display element (spatial light modulator) including a DMD (Digital Micro-mirror Device) may be used.

また、例えば干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。   Further, for example, the present invention can be applied to an exposure apparatus (lithography system) that forms line and space patterns on a wafer by forming interference fringes on the wafer.

さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショットをほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and one scan exposure is performed on one wafer. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of shots almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。   Note that the object on which the pattern is to be formed in the above embodiment (the object to be exposed to the energy beam) is not limited to the wafer, but other objects such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. But it ’s okay.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing. For example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor ( CCDs, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置(パターン形成装置)によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment. ) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern onto a wafer, a development step for developing the exposed wafer, an etching step for removing exposed members other than the portion where the resist remains by etching, and etching is completed. It is manufactured through a resist removal step for removing unnecessary resist, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a package process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

本発明のアライメント方法は、物体上に設けられた各ショットにパターンを位置合わせするのに適している。本発明の露光方法及び露光装置は、物体上にパターンを精度良く重ね形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法及びリソグラフィシステムは、半導体素子又は液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。   The alignment method of the present invention is suitable for aligning a pattern with each shot provided on an object. The exposure method and the exposure apparatus of the present invention are suitable for accurately overlapping and forming a pattern on an object. The device manufacturing method and the lithography system of the present invention are suitable for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element or a liquid crystal display element.

8…アライメント系、12…結像特性制御部、16…レチクル干渉計、18…ウエハ干渉計、22…レチクルステージ駆動系、24…ウエハステージ駆動系、50…主制御装置、100…リソグラフィシステム、1101〜110N(110k)…露光装置(走査型露光装置)、130…重ね合わせ測定装置、160…ホストコンピュータ、IOP…照明系、PL…投影光学系、R…レチクル、RST…レチクルステージ、W…ウエハ、WST…ウエハステージ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Alignment system, 12 ... Imaging characteristic control part, 16 ... Reticle interferometer, 18 ... Wafer interferometer, 22 ... Reticle stage drive system, 24 ... Wafer stage drive system, 50 ... Main controller, 100 ... Lithography system, 110 1 to 110 N (110 k ): exposure apparatus (scanning exposure apparatus), 130: overlay measurement apparatus, 160: host computer, IOP: illumination system, PL: projection optical system, R: reticle, RST: reticle stage , W ... wafer, WST ... wafer stage.

Claims (26)

物体上に配列された複数の区画領域にパターンを位置合わせするアライメント方法であって、
前記複数の区画領域の少なくとも一部の第1区画領域に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの非線形成分を求め、該非線形成分に基づいて前記物体の歪みを記述するモデルに対する条件を複数決定する工程と;
前記複数の区画領域の少なくとも一部の第2区画領域に付設された前記複数より少ない数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記複数の条件のうちの1つを選択し、該1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記複数の区画領域に前記パターンを位置合わせする工程と;
を含むアライメント方法。
An alignment method for aligning a pattern with a plurality of partitioned regions arranged on an object,
Detecting a plurality of marks attached to at least a part of the first partition region of the plurality of partition regions, obtaining a nonlinear component of distortion of the object based on the detection result, and determining the non-linear component of the object based on the nonlinear component Determining a plurality of conditions for the model describing the distortion;
Detecting a smaller number of marks than the plurality of marks attached to at least a portion of the plurality of partitioned areas, and selecting one of the plurality of conditions based on the detection result; Aligning the pattern with the plurality of partitioned regions using the model corresponding to one condition;
An alignment method including:
前記位置合わせする工程では、前記少ない数のマークの検出結果に基づいて前記非線形成分を求め、該非線形成分を最も正確に記述する前記モデルに対する前記1つの条件を前記複数の条件の中から選択する請求項1に記載のアライメント方法。   In the alignment step, the nonlinear component is obtained based on the detection result of the small number of marks, and the one condition for the model that most accurately describes the nonlinear component is selected from the plurality of conditions. The alignment method according to claim 1. 前記位置合わせする工程では、物体、複数の区画領域、及び1つの区画領域のうちの1つ毎に、前記1つの条件を選択する請求項1又は2に記載のアライメント方法。   The alignment method according to claim 1 or 2, wherein, in the alignment step, the one condition is selected for each of the object, the plurality of partitioned regions, and one partitioned region. 前記位置合わせする工程では、前記複数の区画領域の少なくとも一部の第3区画領域に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの線形成分を求め、該線形成分に基づいて前記物体の歪みの線形成分を補正し、前記1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記非線形成分を補正することによって、前記パターンを位置合わせする請求項1〜3のいずれか一項に記載のアライメント方法。   In the aligning step, a plurality of marks attached to at least a part of the third partition region of the plurality of partition regions are detected, a linear component of the distortion of the object is obtained based on the detection result, and the linear 4. The pattern is aligned by correcting a linear component of the distortion of the object based on a component and correcting the nonlinear component using the model corresponding to the one condition. The alignment method according to one item. 前記第3区画領域は、前記第2区画領域に含まれる請求項4に記載のアライメント方法。   The alignment method according to claim 4, wherein the third partition region is included in the second partition region. 前記第1及び第2区画領域は、前記決定する工程において得られる前記複数のマークの検出結果と前記位置合わせする工程において得られる前記少ない数のマークの検出結果との少なくとも一方に基づいて、前記複数の区画領域の中から選択される請求項1〜5のいずれか一項に記載のアライメント方法。   The first and second partition regions are based on at least one of the detection results of the plurality of marks obtained in the determining step and the detection results of the small number of marks obtained in the positioning step. The alignment method according to claim 1, wherein the alignment method is selected from a plurality of partitioned regions. 前記第2区画領域は、前記第1区画領域に含まれる請求項1〜6のいずれか一項に記載のアライメント方法。   The alignment method according to claim 1, wherein the second partition region is included in the first partition region. 前記決定する工程では、決定された前記複数の条件の中から1つの条件をさらに指定し、
前記位置合わせする工程では、前記指定された条件に対応する前記モデルを用いて前記パターンを位置合わせする請求項1〜7のいずれか一項に記載のアライメント方法。
In the determining step, one condition is further specified from the plurality of determined conditions,
The alignment method according to claim 1, wherein in the alignment step, the pattern is aligned using the model corresponding to the specified condition.
前記指定された条件は、前記複数のマークの検出結果を最も正確に記述する前記モデルに対する前記複数の条件の中の1つである請求項8に記載のアライメント方法。   The alignment method according to claim 8, wherein the specified condition is one of the plurality of conditions for the model that most accurately describes a detection result of the plurality of marks. 前記決定する工程では、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの線形成分を求め、該線形成分を用いて前記非線形成分を求める請求項1〜9のいずれか一項に記載のアライメント方法。   In the determining step, a plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned regions are detected, a linear component of the distortion of the object is obtained based on the detection result, and the nonlinear component is used using the linear component The alignment method as described in any one of Claims 1-9 which calculates | requires a component. 前記複数の区画領域は、複数の組に分類され、
前記決定する工程では、前記複数の組毎に、該組に含まれる少なくとも一部の区画領域に付設された複数のマークを検出して、前記モデルに対する条件が複数決定される請求項1〜10のいずれか一項に記載のアライメント方法。
The plurality of partitioned areas are classified into a plurality of sets,
The said determining step detects a plurality of marks attached to at least a part of a partition area included in the set for each of the plurality of sets and determines a plurality of conditions for the model. The alignment method as described in any one of these.
前記位置合わせする工程では、前記複数の組毎に、該組に含まれる少なくとも一部の区画領域内に付設された前記複数より少ない数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記組に対応する前記複数の条件のうちの1つを選択する請求項11に記載のアライメント方法。   In the positioning step, for each of the plurality of sets, a number of marks smaller than the plurality of marks provided in at least some of the partition regions included in the set is detected, and the set is set based on the detection result. The alignment method according to claim 11, wherein one of the corresponding plurality of conditions is selected. 前記モデルは、多項式で与えられ、
前記条件には、前記多項式の種類、前記多項式の次数、及び前記多項式に含まれる項の組み合わせとの少なくとも1つが含まれる請求項1〜12のいずれか一項に記載のアライメント方法。
The model is given as a polynomial,
The alignment method according to claim 1, wherein the condition includes at least one of a type of the polynomial, an order of the polynomial, and a combination of terms included in the polynomial.
請求項1〜13のいずれか一項に記載のアライメント方法を利用して、物体上に配列された複数の区画領域にパターンを位置合わせして該パターンを前記複数の区画領域に順次転写する露光方法。   Exposure using the alignment method according to any one of claims 1 to 13 to align a pattern with a plurality of partitioned areas arranged on an object and sequentially transfer the pattern to the plurality of partitioned areas. Method. 前記パターンは光学系を介して前記物体上に投影され、
前記光学系を調整することにより前記パターンを位置合わせする請求項14に記載の露光方法。
The pattern is projected onto the object via an optical system;
The exposure method according to claim 14, wherein the pattern is aligned by adjusting the optical system.
前記物体は、該物体を保持して移動可能な移動体に保持され、
前記物体を保持する前記移動体を駆動制御することにより前記パターンを位置合わせする請求項14又は15に記載の露光方法。
The object is held by a movable body that holds the object and is movable,
16. The exposure method according to claim 14, wherein the pattern is aligned by driving and controlling the moving body that holds the object.
前記物体は感応層を有し、
前記感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを転写する請求項14〜16のいずれか一項に記載の露光方法。
The object has a sensitive layer;
The exposure method according to claim 14, wherein the pattern is transferred by irradiating the sensitive layer with an energy beam.
請求項14〜17のいずれか一項に記載の露光方法を利用し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前記物体を処理する工程と;を含むデバイス製造方法。
Forming a pattern on an object using the exposure method according to any one of claims 14 to 17;
Treating the object on which the pattern has been formed.
物体上に配列された複数の区画領域にパターンを順次転写する露光装置であって、
前記物体上にパターンを投影する光学系と;
前記複数の区画領域に付設された複数のマークを検出するマーク検出系と;
前記マーク検出系を用いて、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された前記複数のマークの一部を検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの非線形成分を記述するモデルに対する1つの条件を、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された前記複数のマークを検出することによって予め決定された複数の条件の中から選択し、前記1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記複数の区画領域に前記パターンを位置合わせする制御系と;
を備える露光装置。
An exposure apparatus that sequentially transfers a pattern to a plurality of partitioned areas arranged on an object,
An optical system for projecting a pattern onto the object;
A mark detection system for detecting a plurality of marks attached to the plurality of partition regions;
For a model that uses the mark detection system to detect a part of the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned areas and describes a nonlinear component of the distortion of the object based on the detection result One condition is selected from a plurality of conditions determined in advance by detecting the plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned areas, and the model corresponding to the one condition is selected. A control system for aligning the pattern with the plurality of partitioned areas;
An exposure apparatus comprising:
前記モデルに対して複数の条件が予め決定されており、
前記制御系は、前記一部のマークの検出結果に基づいて前記非線形成分を求め、該非線形成分を最も正確に記述する前記モデルに対する前記1つの条件を前記複数の条件の中から選択する請求項19に記載の露光装置。
A plurality of conditions are predetermined for the model,
The control system obtains the nonlinear component based on a detection result of the part of marks, and selects the one condition for the model that most accurately describes the nonlinear component from the plurality of conditions. 19. The exposure apparatus according to 19.
前記制御系は、物体、複数の区画領域、及び1つの区画領域のうちの1つ毎に、前記1つの条件を選択する請求項19又は20に記載の露光装置。   21. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the control system selects the one condition for each of an object, a plurality of partitioned areas, and one partitioned area. 前記制御系は、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの線形成分を求め、該線形成分に基づいて前記物体の歪みの線形成分を補正し、前記1つの条件に対応する前記モデルを用いて前記非線形成分を補正することによって、前記パターンを位置合わせする請求項19〜21のいずれか一項に記載の露光装置。   The control system detects a plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned areas, obtains a linear component of distortion of the object based on the detection result, and determines the object's distortion based on the linear component. The exposure apparatus according to any one of claims 19 to 21, wherein the pattern is aligned by correcting a linear component of distortion and correcting the nonlinear component using the model corresponding to the one condition. . 前記光学系を構成する複数のレンズ素子の少なくとも一部を駆動するレンズ駆動装置をさらに備え、
前記制御系は、前記レンズ駆動装置を制御して前記パターンを位置合わせする、請求項19〜22のいずれか一項に記載の露光装置。
A lens driving device for driving at least a part of the plurality of lens elements constituting the optical system;
The exposure apparatus according to any one of claims 19 to 22, wherein the control system controls the lens driving device to align the pattern.
前記物体を保持して移動可能な第1移動体と;
前記パターンが形成されたマスクを保持して移動可能な第2移動体と;
前記第1及び第2移動体の位置情報を計測し、該計測結果に従って前記第1及び第2移動体を同期駆動する移動体駆動装置と;をさらに備え、
前記制御系は、前記移動体駆動装置を制御して前記パターンを位置合わせする請求項19〜23のいずれか一項に記載の露光装置。
A first moving body that is movable while holding the object;
A second moving body that is movable while holding the mask on which the pattern is formed;
A moving body drive device that measures positional information of the first and second moving bodies and synchronously drives the first and second moving bodies according to the measurement results;
The exposure apparatus according to any one of claims 19 to 23, wherein the control system controls the moving body driving device to align the pattern.
前記物体上に設けられた感応層に前記パターンが形成されたマスクと前記光学系とを介してエネルギビームを照射することによって、位置合わせされた前記一部の区画領域に前記パターンを転写する請求項19〜24のいずれか一項に記載の露光装置。   Claims: The pattern is transferred to the aligned partial areas by irradiating the sensitive layer provided on the object with an energy beam through the mask on which the pattern is formed and the optical system. Item 25. The exposure apparatus according to any one of Items 19 to 24. 少なくとも1つの請求項19〜25のいずれか一項に記載の露光装置と;
物体上に配列された複数の区画領域に付設された複数のマークを検出する測定装置と;
前記測定装置を用いて、前記複数の区画領域の少なくとも一部に付設された複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記物体の歪みの非線形成分を求め、該非線形成分に基づいて前記物体の歪みを記述するモデルに対する条件を複数決定するホストコンピュータと;
を備える露光システム。
At least one exposure apparatus according to any one of claims 19 to 25;
A measuring device for detecting a plurality of marks attached to a plurality of partitioned areas arranged on the object;
Using the measuring device, a plurality of marks attached to at least a part of the plurality of partitioned regions are detected, a nonlinear component of the distortion of the object is obtained based on the detection result, and the nonlinear component is used based on the nonlinear component. A host computer that determines multiple conditions for the model describing the distortion of the object;
An exposure system comprising:
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011087129A1 (en) * 2010-01-18 2011-07-21 株式会社ニコン Exposure method, exposure device, and manufacturing method for device
JP2013074294A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Asml Netherlands Bv Method for applying pattern to substrate, device manufacturing method and lithography apparatus used therefor
JPWO2012081234A1 (en) * 2010-12-14 2014-05-22 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8765034B2 (en) 2012-09-07 2014-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern formation method, pattern formation apparatus, and recording medium recorded with alignment program
WO2017213133A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 キヤノン株式会社 Alignment method, imprinting device, program, and article manufacturing method
JP2017224812A (en) * 2016-06-09 2017-12-21 キヤノン株式会社 Alignment method, imprinting device, program, and article manufacturing method
US9966284B2 (en) 2015-11-19 2018-05-08 Toshiba Memory Corporation Alignment method, pattern formation system, and exposure device
JP2020506433A (en) * 2017-02-03 2020-02-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Pattern placement correction method
CN111610696A (en) * 2015-02-23 2020-09-01 株式会社尼康 Substrate processing system, substrate processing method, and device manufacturing method
JP2020140069A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 株式会社オーク製作所 Exposure apparatus and alignment method
JP2021121872A (en) * 2016-08-24 2021-08-26 株式会社ニコン Measurement system and substrate processing system, and device manufacturing method
JP2022521630A (en) * 2019-02-27 2022-04-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. How to reduce the effects of lens heating and / or cooling in the lithography process
US11385557B2 (en) 2015-02-23 2022-07-12 Nikon Corporation Measurement device, lithography system and exposure apparatus, and device manufacturing method
US11435672B2 (en) 2015-02-23 2022-09-06 Nikon Corporation Measurement device, lithography system and exposure apparatus, and control method, overlay measurement method and device manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05114545A (en) * 1991-08-30 1993-05-07 Nikon Corp Aligning method
JPH06291021A (en) * 1993-04-06 1994-10-18 Nikon Corp Alignment method
JP2004265957A (en) * 2003-02-26 2004-09-24 Nikon Corp Detecting method of optimal position detection formula, alignment method, exposure method, device, and method of manufacture the device
JP2007158263A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Canon Inc Alignment device, alignment method, exposure device, and device manufacturing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05114545A (en) * 1991-08-30 1993-05-07 Nikon Corp Aligning method
JPH06291021A (en) * 1993-04-06 1994-10-18 Nikon Corp Alignment method
JP2004265957A (en) * 2003-02-26 2004-09-24 Nikon Corp Detecting method of optimal position detection formula, alignment method, exposure method, device, and method of manufacture the device
JP2007158263A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Canon Inc Alignment device, alignment method, exposure device, and device manufacturing method

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011087129A1 (en) * 2010-01-18 2011-07-21 株式会社ニコン Exposure method, exposure device, and manufacturing method for device
JPWO2012081234A1 (en) * 2010-12-14 2014-05-22 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9575417B2 (en) 2010-12-14 2017-02-21 Nikon Corporation Exposure apparatus including a mask holding device which holds a periphery area of a pattern area of the mask from above
JP2013074294A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Asml Netherlands Bv Method for applying pattern to substrate, device manufacturing method and lithography apparatus used therefor
US8976355B2 (en) 2011-09-28 2015-03-10 Asml Netherlands B.V. Method of applying a pattern to a substrate, device manufacturing method and lithographic apparatus for use in such methods
US9291916B2 (en) 2011-09-28 2016-03-22 Asml Netherlands B.V. Method of applying a pattern to a substrate, device manufacturing method and lithographic apparatus for use in such methods
US8765034B2 (en) 2012-09-07 2014-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern formation method, pattern formation apparatus, and recording medium recorded with alignment program
US11977339B2 (en) 2015-02-23 2024-05-07 Nikon Corporation Substrate processing system and substrate processing method, and device manufacturing method
US11385557B2 (en) 2015-02-23 2022-07-12 Nikon Corporation Measurement device, lithography system and exposure apparatus, and device manufacturing method
JP7367786B2 (en) 2015-02-23 2023-10-24 株式会社ニコン Substrate processing system, substrate processing method, and device manufacturing method
JP7220176B2 (en) 2015-02-23 2023-02-09 株式会社ニコン Substrate processing system, substrate processing method, and device manufacturing method
CN111610696A (en) * 2015-02-23 2020-09-01 株式会社尼康 Substrate processing system, substrate processing method, and device manufacturing method
US11442371B2 (en) 2015-02-23 2022-09-13 Nikon Corporation Substrate processing system and substrate processing method, and device manufacturing method
JP2020160475A (en) * 2015-02-23 2020-10-01 株式会社ニコン System and method for processing substrate, and method for manufacturing device
US11435672B2 (en) 2015-02-23 2022-09-06 Nikon Corporation Measurement device, lithography system and exposure apparatus, and control method, overlay measurement method and device manufacturing method
JP2022044651A (en) * 2015-02-23 2022-03-17 株式会社ニコン Substrate processing system, substrate processing method, and device manufacturing method
US9966284B2 (en) 2015-11-19 2018-05-08 Toshiba Memory Corporation Alignment method, pattern formation system, and exposure device
US10283392B2 (en) 2015-11-19 2019-05-07 Toshiba Memory Corporation Alignment method, pattern formation system, and exposure device
WO2017213133A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 キヤノン株式会社 Alignment method, imprinting device, program, and article manufacturing method
KR102378292B1 (en) * 2016-06-09 2022-03-25 캐논 가부시끼가이샤 Position alignment method, imprint apparatus, program and manufacturing method of an article
KR20190013989A (en) * 2016-06-09 2019-02-11 캐논 가부시끼가이샤 Position alignment method, imprint apparatus, program and method of manufacturing article
JP2017224812A (en) * 2016-06-09 2017-12-21 キヤノン株式会社 Alignment method, imprinting device, program, and article manufacturing method
JP2021121872A (en) * 2016-08-24 2021-08-26 株式会社ニコン Measurement system and substrate processing system, and device manufacturing method
JP2023022066A (en) * 2016-08-24 2023-02-14 株式会社ニコン measurement system
JP2020506433A (en) * 2017-02-03 2020-02-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Pattern placement correction method
JP2022521630A (en) * 2019-02-27 2022-04-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. How to reduce the effects of lens heating and / or cooling in the lithography process
US11573496B2 (en) 2019-02-27 2023-02-07 Asml Netherlands B.V. Method of reducing effects of lens heating and/or cooling in a lithographic process
JP2020140069A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 株式会社オーク製作所 Exposure apparatus and alignment method
JP7369529B2 (en) 2019-02-28 2023-10-26 株式会社オーク製作所 Exposure equipment and alignment method

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