CN109782548B - 光刻装置、光刻方法、决定方法、存储介质和物品制造方法 - Google Patents

光刻装置、光刻方法、决定方法、存储介质和物品制造方法 Download PDF

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Abstract

公开了光刻装置、光刻方法、决定方法、存储介质和物品制造方法。本发明提供了包括第一基板和第一基板之后的第二基板的基板上形成图案的光刻装置，该装置包括决定单元，被配置为从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由检测单元已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为检测单元在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。

Description

光刻装置、光刻方法、决定方法、存储介质和物品制造方法
技术领域
本发明涉及光刻装置、光刻方法、决定方法、存储介质和物品制造方法。
背景技术
近年来，随着诸如IC和LSI之类的半导体器件和诸如液晶面板之类的液晶显示元件的小型化和集成化的进步，曝光装置的精度和功能已经改善。在移动基板(晶片)的同时，曝光装置将形成在原版(中间掩模(reticle))上的图案顺序地转印到基板上的压射(shot)区域上。被设计成将图案一起转印到压射区域上的曝光装置被称为步进器。被设计成在扫描台(stage)的同时将图案转印到压射区域上的曝光装置被称为扫描仪。
在使原版与基板对准时，需要曝光装置使原版以纳米级精度与基板对准(重叠)。作为这种对准的一部分的基板位置测量包括两种类型的处理，即预对准和精细对准。
预对准是测量当基板被放置在基板卡盘上时引起的位置偏移量并且以允许正常执行精细对准的精度粗略地对准基板的处理。因此，预对准需要利用具有宽视场(检测范围)的镜体(scope)进行标记检测，因此使用低倍率镜体。低倍率镜体具有宽视场，并且即使当由基板相对于基板卡盘的放置误差引起位置偏移时也可以执行标记检测。然而，该镜体不具有高精度，因此不能实现纳米级的对准精度。
精细对准是在通过预对准粗略校正基板的位置偏移之后测量放置在基板卡盘上的基板的位置，并且然后精确地对准基板的处理。精细对准使用具有窄视场的高检测精度的高倍率镜体，以实现纳米级的对准精度。在执行精细对准时，通过对基板上的样本压射区域的检测值进行统计处理来获得基板的位置和形状(压射区域的布局)。所获得的信息被反映在基板上的曝光中。在日本专利特开No.9-218714中公开了这种技术。
日本专利特开No.2009-212153公开了如下的技术，该技术用于缩短对准处理所需的时间以提高生产率，即，曝光装置的生产量。日本专利特开No.2009-212153公开了在预对准中执行标记检测的最后的压射区域与在精细对准中执行标记检测的第一压射区域相同。这可以缩短在对准处理中驱动基板台所需的时间，并因此可以提高生产率。
各种因素导致基板的变形(distortion)。例如，这种变形包括由形成基材的装置引起的基材的变形和基板本身的变形。在精细对准中，存在许多要在其上执行标记检测的压射区域，即，样本压射区域，这些压射区域整体被布置在基板上。因此，在精细对准中，即使一些样本压射区域包括局部变形，所有样本压射区域中的包括变形的样本压射区域中的检测值也可以作为异常值被排除。以这种方式排除异常值可以获得适当地表示基板的变形的校正值。
然而，在预对准中，虽然样本压射区域的数量越大，预对准的精度越高，但是处理时间增加。通常，这使得不可能设置许多样本压射区域。使用少量样本压射区域执行预对准使得难以确定样本压射区域中的检测值是否包括异常值。因此，当一些样本压射区域在预对准中包括变形时，不能排除这种样本压射区域中的检测值，因此不能获得适当地表示基板的变形的校正值。使用这样的校正值执行精细对准将导致基板(基板台)的对准中的大的误差。这使得高倍率镜体不可能捕获标记。这可能会导致检测误差。在精细对准中，如果在许多样本压射中发生检测误差，则确定在精细对准中发生了误差。这最终导致生产量降低。
发明内容
本发明提供了有利于执行预对准和精细对准的光刻装置。
根据本发明的第一方面，提供了一种光刻装置，所述光刻装置在基板上形成图案，所述基板包括第一基板和所述第一基板之后的第二基板，所述光刻装置包括：检测单元，被配置为检测分别设置在基板上的多个压射区域中的标记；处理单元，被配置为相对于所述基板执行预对准和预对准之后的精细对准；和决定单元，被配置为从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由检测单元已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为检测单元在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。
根据本发明的第二方面，提供了一种在基板上形成图案的光刻方法，所述基板包括第一基板和所述第一基板之后的第二基板，所述方法包括：相对于第一基板和第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准；和在相对于第二基板执行预对准之前，从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。
根据本发明的第三方面，提供了一种在相对于第一基板和第一基板之后的第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准时决定在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域的方法，所述方法包括：从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。
根据本发明的第四方面，提供了一种存储程序的存储介质，所述程序用于使计算机执行如下的决定方法：该决定方法在相对于第一基板和第一基板之后的第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准时决定在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域，所述程序使得计算机执行：从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。
根据本发明的第五方面，提供了一种物品制造方法，包括：通过使用光刻装置在基板上形成图案；处理在成形中形成了图案的基板；和从处理的基板制造物品，其中，光刻装置在包括第一基板和第一基板之后的第二基板的基板上形成图案，并且所述光刻装置包括：检测单元，被配置为检测分别设置在基板上的多个压射区域中的标记；处理单元，被配置为相对于所述基板执行预对准和预对准之后的精细对准；和决定单元，被配置为从不同的多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域中的标记的检测值获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中每个组合由检测单元已经在相对于第一基板的精细对准中检测了标记的样本压射区域中的至少两个样本压射区域构成，以及基于所述第一布局将所述多个组合中的一个中包括的样本压射区域决定为检测单元在相对于第二基板的预对准中检测标记的样本压射区域。
参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其它方面将变得清楚。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一个方面的曝光装置的布置的示意图。
图2是示出了基板上的压射区域的布局的示例的图。
图3是示出了从基板上的压射区域中选择的样本压射区域的示例的图。
图4是示出了在基板上的每个压射区域中设置的对准标记的放置的示例的图。
图5是示出了预对准标记的形状的示例的图。
图6是示出了精细对准标记的形状的示例的图。
图7是示出了在基板中如何发生局部变形的图。
图8是示出了从基板上的压射区域中选择的样本压射区域的示例的图。
图9A和图9B是用于说明图1中所示的曝光装置中的对准处理和曝光处理的流程图。
图10是用于说明决定用于预对准的样本压射区域的处理的图。
图11是用于说明决定用于预对准的样本压射区域的处理的图。
图12A和图12B是用于说明图1中所示的曝光装置中的对准处理和曝光处理的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。注意，在整个附图中，相同的附图标记指代相同的构件，并且将不给出其重复描述。
图1是示出了根据本发明的一个方面的曝光装置1的布置的示意图。曝光装置1是光刻装置，其被用作作为半导体器件或液晶显示元件的制造处理以在基板上形成图案的光刻处理。曝光装置1经由投影光学系统将形成在作为原版的中间掩模上的图案转印到基板(基板上的每个压射区域)上。
曝光装置1包括照明光学系统(未示出)、中间掩模台(未示出)、投影光学系统20、基板台40、对准检测单元50和控制单元60。照明光学系统用来自光源(未示出)的光照明中间掩模10。中间掩模台是在保持中间掩模10的同时移动的可移动台。
中间掩模10是原版，在该原版上形成要转印(形成)到基板30上的图案(电路图案)。投影光学系统20具有预定的投影倍率，并将中间掩模10的图案投影到基板30上。
如图2所示，在前一步骤中已经转印(形成)了图案的多个压射区域301(作为中间掩模的图案的转印区域)以网格图案被布置在基板30上。通常在压射区域301中形成相同的图案。另外，在每个压射区域301中形成包括用于预对准的对准标记和用于精细对准的对准标记的对准标记AM。
基板台40是在保持基板30的同时三维移动的可移动台。由中间掩模台保持的中间掩模10和由基板台40保持的基板30经由投影光学系统20被布置在光学共轭位置处(投影光学系统20的物面和像面)。
对准检测单元50是离轴单元，其可以以多个倍率检测在基板30上的多个压射区域301中的每一个上设置的对准标记AM。对准检测单元50包括光源单元501、成像光学系统502、503和504、分束器505和506、第一镜体507和第二镜体508。来自光源单元501的光透射通过分束器505和506并照射对准标记AM。由对准标记AM反射的光通过第一镜体507或第二镜体508进行检测。当第一镜体507检测由对准标记AM反射的光时，来自对准标记AM的光透射通过分束器506，由分束器505反射，并经由成像光学系统503进入第一镜体507。另一方面，当第二镜体508检测由对准标记AM反射的光时，来自对准标记AM的光被分束器506反射，并经由成像光学系统504进入第二镜体508。
第一镜体507是用于低倍率观察的镜体，其通过检测经由成像光学系统503的入射光来生成标记图像。第一镜体507通常具有约500μm2的视场(检测范围)，以检测当基板传送装置将基板30传送到基板台40上时发生的位置偏移(基板30相对于基板台40的位置偏移)。该视场允许使用一个对准标记AM测量两个正交方向(X和Y方向)上的位置。
第二镜体508是用于高倍率观察的镜体，其倍率高于第一镜体507的倍率。该镜体通过检测经由成像光学系统504的入射光来生成标记图像。第二镜体508具有比第一镜体507的视场窄的视场，以精确地检测对准标记AM的位置。在该实施例中，第二镜体508被配置为具有低于高倍率观察中的测量精度的测量精度，并且检测在比高倍率观察中的视场宽的视场中的对准标记AM。换句话说，第二镜体508还用作用于中间倍率观察的镜体。
控制单元60由例如包括CPU和存储器的计算机(信息处理装置)实现，并且综合控制曝光装置1的各个单元(基板台40、对准检测单元50等)。控制单元60控制曝光处理以使基板30曝光(即，将中间掩模10的图案转印到基板30上)。在该实施例中，控制单元60还控制中间掩模10和基板30之间的对准，即，作为基板30的位置测量的包括预对准和精细对准的对准处理。如上所述，控制单元60用作处理单元，该处理单元用于首先执行基板30的预对准，并且然后执行精细对准。在这种对准处理中，控制单元60可以从由对准检测单元50生成的标记图像获得在基板30上设置的对准标记AM的位置(所谓的标记检测)。
图案匹配处理通常用于诸如预对准或精细对准之类的对准处理中的标记检测。图案匹配处理大致分为两种类型的方法。一种方法是对图像进行二值化，在二值化图像和模板之间执行匹配，并将表现出最高相关性的位置确定为标记位置。另一种方法是在未经历变化的灰度图像和具有灰度信息的模板之间执行相关计算。该方法通常使用归一化相关方法等。
在执行预对准时，检测当基板传送装置将基板30传送到基板台40上时发生的位置偏移，并且基板30以允许正常执行预对准之后的精细对准的精度被粗略地对准。因此，在预对准中，使用具有宽视场的镜体。该实施例使用用作低倍率观察的镜体的第一镜体507或用作中间倍率观察的镜体的第二镜体508作为低倍率观察镜体。
在精细对准中，在通过预对准粗略地校正基板30的位置偏移之后，测量由基板台40保持的基板30的位置，并且基板30被精确地对准。因此，精细对准使用具有高测量精度的镜体。该实施例使用用作高倍率观察的镜体的第二镜体508。
下面将详细描述该实施例中的对准处理。在对准处理中，如图3所示，从基板30上的多个压射区域301中选择(决定)其中对准检测单元50检测对准标记AM的压射区域，并且检测每个压射区域中的对准标记AM。例如，参考图3，样本压射区域302被选择作为其中对准检测单元50在预对准中检测对准标记AM的压射区域。在预对准中，从多个压射区域301中选择两个或更多个压射区域作为样本压射区域302。另外，样本压射区域303被选择作为其中对准检测单元50在精细对准中检测对准标记AM的压射区域。在精细对准中，根据曝光基板30所需的对准精度，从多个压射区域301中选择数量大于样本压射区域302的样本压射区域303。
图4是示出了为基板30上的每个压射区域301设置的对准标记AM的放置的示例的图。如图4所示，预对准标记PAM和精细对准标记FAM被设置为沿着压射区域301中的真实图案区域(电路图案区域)RPR周围的划线(scribe line)的对准标记AM。预对准标记PAM是在预对准中要由第一镜体507或第二镜体508检测的对准标记，并且具有例如图5中所示的形状。精细对准标记FAM是在精细对准中要由第二镜体508检测的对准标记，并且具有例如图6中所示的形状。
对准标记AM(预对准标记PAM或精细对准标记FAM)是在先前处理中形成的标记，并且经由施加在基板30上的抗蚀剂(光敏剂)检测。如果在形成对准标记AM之后施加在基板30上的抗蚀剂是透明的，则即使标记不是在紧接着的前一处理中形成的，它们也可以被检测到。
为了检测对准标记AM，必须将对准标记AM移动到对准检测单元50(第一镜体507或第二镜体508)的视场并保持静止。因此，在保持基板30的基板台40以图3中的箭头所示的顺序移动(基板台40重复移动和停止)的同时，检测对准标记AM。图3示出了对准检测单元50的视场好像在基板上移动。然而，实际上，因为对准检测单元50是固定的，所以基板台40，即基板30(对准标记AM)在与箭头相反的方向上相对移动。
如图7所示，各种因素有时会引起基板30的局部变形。在这种情况下，尽管样本压射区域SL1和SL2被选择作为其中对准检测单元50在预对准中检测预对准标记PAM的压射区域，但是在样本压射区域SL2附近已经发生了局部变形。另外，样本压射区域SH1、SH2、SH3、SH4、SH5和SH6被选择作为其中对准检测单元50在精细对准中检测精细对准标记FAM的压射区域。
在精细对准中，用于精细对准的样本压射区域SH1至SH6的精细对准标记FAM位于对准检测单元50(第二镜体508)的视场中。更具体地，根据从用于预对准的样本压射区域SL1和SL2中的预对准标记PAM的检测值获得的压射区域的布局(预对准校正值)来驱动基板台40。如图7所示，当样本压射区域SL2包括变形时，预对准校正值包括误差。在这种情况下，样本压射区域SH1至SH6中的精细对准标记FAM不能被放置在对准检测单元50的视场中，因此不能被检测到。也就是说，可能发生检测误差。例如，参考图7，在样本压射区域SH3、SH4和SH5中已经发生了检测误差。当以这种方式在精细对准中在许多样本压射区域中发生检测误差时，需要恢复处理(确定精细对准误差)。这导致生产量降低。
在这种情况下，该实施例提供了有利于执行预对准和精细对准的技术，即，减少了精细对准中样本压射区域中的检测误差并抑制生产量降低的技术。
将参考图9A和图9B描述曝光装置1中的对准处理和曝光处理。控制单元60通过综合控制曝光装置1的各个单元来执行这种对准处理和曝光处理。下面相对于一个批次的第一基板30(第一基板)到下一基板30(第一基板之后的第二基板)举例说明从对准处理到曝光处理的过程。假设已经选择了样本压射区域SL1和SL2作为其中对准检测单元50对于该批次的第一基板30在预对准中检测预对准标记PAM的压射区域，如图8所示。此外，假设已经选择了样本压射区域SH1至SH6作为其中对准检测单元50对于该批次的第一基板30在精细对准中检测精细对准标记FAM的压射区域，如图8所示。
在步骤S401中，执行机械预对准。更具体地，控制单元60经由机械预对准单元(未示出)参考基板30的凹口部分(例如，定向平面或凹口)来执行机械预对准。
在步骤S402中，控制单元60确定在步骤S401中已经执行了机械预对准的基板30是否是该批次的第一基板30。如果该基板是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S403。如果基板不是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S416。
在步骤S403中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SL1定位在第一镜体507的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以基于机械预对准参考将样本压射区域SL1中的预对准标记PAM移动到第一镜体507的视场中。
在步骤S404中，控制单元60通过使用用作低倍率观察(低倍率检测)的镜体的第一镜体507来检测样本压射区域SL1中的预对准标记PAM。
在步骤S405中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SL2定位在第一镜体507的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以基于机械预对准参考将样本压射区域SL2中的预对准标记PAM移动到第一镜体507的视场中。
在步骤S406中，控制单元60通过使用用作低倍率观察(低倍率检测)的镜体的第一镜体507来检测样本压射区域SL2中的预对准标记PAM。
在步骤S407中，控制单元60校正由基板台40保持的基板30的位置。更具体地，控制单元60从在步骤S404和S406中分别获得的样本压射区域SL1和SL2中的预对准标记PAM的检测值来获得基板30上的压射区域的布局，即，预对准校正值。然后，控制单元60基于预对准校正值对基板30的位置执行校正，具体地，执行偏移校正、旋转校正和倍率校正。
在步骤S408中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH1定位在第二镜体508的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH1中的精细对准标记FAM移动到第二镜体508的视场中。
在步骤S409中，控制单元60通过使用用作高倍率观察(高倍率检测)的镜体的第二镜体508来检测样本压射区域SH1中的精细对准标记FAM。
在步骤S410中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SHn(n＝2至6)定位在第二镜体508的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SHn中的精细对准标记FAM移动到第二镜体508的视场中。
在步骤S411中，控制单元60通过使用用作高倍率观察(高倍率检测)的镜体的第二镜体508来检测样本压射区域SHn中的精细对准标记FAM。
控制单元60重复步骤S410和S411，直到检测了样本压射区域SHn(n＝2到6)中的精细对准标记FAM为止。
在步骤S412中，控制单元60获得全局对准校正值(精细对准校正值)。更具体地，控制单元60从在步骤S409和S411中已经分别获得的样本压射区域SH1至SH6中的精细对准标记FAM的检测值来获得基板30上的压射区域的布局，即全局对准校正值。
在步骤S413中，控制单元60确定已经历了步骤S409至S412的基板30是否是该批次的第一基板30。如果该基板是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S414。如果基板不是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S415。
在步骤S414中，控制单元60基于在步骤S409至S411中已经分别获得的样本压射区域SH1至SH6中的精细对准标记FAM的检测值来决定(优化)相对于第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域。因此，控制单元60还用作决定用于预对准的样本压射区域的决定单元。注意，决定样本压射区域是决定(选择)用于预对准的样本压射区域以便适当地获得第一基板之后的基板30的形状，即，压射区域的布局。
将参考图10详细描述决定用于预对准的样本压射区域的处理。首先，控制单元60生成多个不同的组合，每个组合由其中已经相对于第一基板30在精细对准中检测了标记的样本压射区域SH1至SH6中的至少两个样本压射区域构成。在这种情况下，如图10所示，控制单元60生成多个组合，每个组合由样本压射区域SH1至SH6的两个样本压射区域(第一和第二样本压射区域)构成。
然后，控制单元60从多个组合中的每个组合中包括的样本压射区域的检测值获得第一基板30上的压射区域的布局，即，预对准校正值。在这种情况下，如图10所示，控制单元60获得关于倍率(Mag.)的校正值和关于旋转(Rot.)的校正值作为预对准校正值。
控制单元60还获得从用于预对准的样本压射区域SL1和SL2的检测值获得的作为参考的预对准校正值和从包括在各个组合中的样本压射区域的检测值获得的预对准校正值之间的分离度，即相关度。
例如，可以如下获得相关度。将从样本压射区域SL1和SL2的检测值获得的预对准校正值的各个元素设置为关于X的校正值PreX、关于Y的校正值PreY、关于旋转的校正值Preθ以及关于倍率的校正值PreMag。从各个组合获得的预对准校正值的各个元素被设置为关于X的校正值C1X至CnX、关于Y的校正值C1Y至CnY、关于旋转的校正值C1θ至Cnθ以及关于倍率的校正值C1Mag至CnMag。在这种情况下，可以根据等式(1)获得相关度Col_n：
Col_n＝Wx(PreX-CnX)+Wy(PreY-CnY)+Wθ(Preθ-Cnθ)+Wmag(PreMag-CnMag)......(1)
其中Wx、Wy、Wθ和Wmag是要给予预对准校正值的各个元素的加权系数。
例如，假设样本压射区域SH4和SH5包括变形。在这种情况下，从包括样本压射区域SH4和SH5的组合获得的预对准校正值与从样本压射区域SL1和SL2的检测值获得的预对准校正值之间的分离度大。也就是说，相关度低。如图7中所述，在预对准中使用包括表现出低相关度的校正值的组合的这样的样本压射区域将增加在精细对准中在许多样本压射区域中引起检测误差的可能性。因此，包括在表现出最高相关度的组合中的样本压射区域被决定为用于相对于该批次的第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域。因此，参考图10，样本压射区域SH1和SH2被决定为用于相对于该批次的第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域。
尽管在该实施例中将包括在表现出最高相关度的组合中的样本压射区域决定为用于相对于该批次的第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域，但这不是穷举的。例如，可以通过获得与精细对准校正值的相关性来评价样本压射区域，或者可以独立于样本压射区域SL1和SL2通过将样本压射区域设置为参考来评价样本压射区域。
控制单元60还获得从各个组合获得的压射区域的布局(第一布局)相对于关于该批次的第一基板30的预对准获得的压射区域的布局(第二布局)的评价值。在落入这种评价值的可允许范围内的组合中包括的样本压射区域可以被决定为用于相对于该批次的第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域。
参考回图9B，控制单元60在步骤S415中执行曝光处理。更具体地，控制单元60在反映于步骤S412中获得的全局对准校正值的同时(即，执行全局对准)使基板30曝光。
如果控制单元60在步骤S402中确定基板不是该批次的第一基板30，即，基板是该批次的第一基板之后的基板30，则如上所述，处理转移到步骤S416。在步骤S414中已经决定样本压射区域SH1和SH2作为用于相对于该批次的第一基板之后的基板30的预对准的样本压射区域。
在步骤S416中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH2定位在第二镜体508的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH2中的预对准标记PAM移动到第二镜体508的视场中。
在步骤S417中，控制单元60通过使用用作中间倍率观察(中间倍率检测)的镜体的第二镜体508来检测样本压射区域SH2中的预对准标记PAM。
在步骤S418中，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH1定位在第二镜体508的视场中。更具体地，控制单元60驱动基板台40以将样本压射区域SH1中的预对准标记PAM移动到第二镜体508的视场中。
在步骤S419中，控制单元60通过使用用作中间倍率观察(中间倍率检测)的镜体的第二镜体508来检测样本压射区域SH1中的预对准标记PAM。
在步骤S420中，控制单元60校正由基板台40保持的基板30的位置。更具体地，控制单元60从在步骤S417和S419中已经分别获得的压射区域SH1和SH2中的预对准标记PAM的检测值来获得基板30上的压射区域的布局，即，预对准校正值。控制单元60基于预对准校正值执行对基板30的位置的校正，具体地，执行偏移校正、旋转校正和倍率校正。
如上所述，根据该实施例，可以将不包括局部变形的压射区域设置为用于相对于该批次的第一基板30的预对准的样本压射区域。这可以减少在精细对准中样本压射区域中的检测误差，从而抑制生产量的降低。
尽管该实施例使用第二镜体508，其中第二镜体508用作相对于该批次的第一基板30的预对准中的中间倍率观察的镜体，但是该实施例可以使用用作低倍率观察的镜体的第一镜体507。可替代地，该实施例可以使用用作中间倍率观察的镜体的第三镜体。在该实施例中，在相对于该批次的第一基板30的预对准中，以样本压射区域SH2和SH1的顺序检测预对准标记PAM。这是因为，样本压射区域SH1是相对于该批次的第一基板之后的基板30的精细对准中的第一样本压射区域。这可以节省驱动基板台40的麻烦(步骤S408)，并因此有助于提高生产量。可以决定用于预对准的样本压射区域，使得用于精细对准的第一样本压射区域成为用于预对准的最后的样本压射区域。
可以不仅考虑样本压射区域SH1至SH6中的精细对准标记FAM的检测值而且还考虑预对准所需的处理时间来获得相关度。在这种情况下，预对准所需的处理时间包括诸如以下的时间成本，基板台40的移动时间，标记图像的获取时间以及标记图像的处理时间。在这种情况下，可以从下面给出的等式(2)获得相关度Col_n：
Col_n＝Wx(PreX-CnX)+Wy(PreY-CnY)+Wθ(Preθ-Cnθ)+Wmag(PreMag-CnMag)+WT(PreT-CnT)......(2)
其中PreT是检测样本压射区域SL1和SL2中的预对准标记PAM所需的时间，CnT是检测每个组合中包括的样本压射区域中的预对准标记PAM所需的时间，并且WT是给予时间成本的权重。
图11示出了考虑预对准的时间成本，即从等式(2)获得的相关度的情况。图11表明，与图10所示的情况相比，由于考虑了预对准的时间成本，在表现出长的样本间压射区域距离的组合中相关度低。
通常，因为样本压射区域之间的距离越长，预对准校正值的确定性越高，因此图10中的表现出长的样本间压射区域距离的组合的相关度趋于增加。注意，考虑到这样的时间元素使得可以在保持预对准的确定性的同时实现高生产量。
如上所述，还可以基于在预对准中检测样本压射区域中的预对准标记PAM所需的基板台40的移动时间或移动距离来决定用于预对准的样本压射区域。
如图12A和12B所示，通过节省检测相对于除了该批次的第一基板之外的基板30的预对准的最后的压射区域中的预对准标记PAM的麻烦，可以进一步提高生产量。在这种情况下，在步骤S417之后的步骤S501中，校正由基板台40保持的基板30的位置。更具体地，基于已经在步骤S417中获得的样本压射区域SH2中的预对准标记PAM的检测值来执行基板30的偏移校正。在步骤S409之后的步骤S502中，确定已经经过步骤S409的基板30是否是该批次的第一基板30。如果基板是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S410。如果基板不是该批次的第一基板30，则处理转移到步骤S503。在步骤S503中，校正由基板台40保持的基板30的位置。更具体地，对基板30执行旋转校正和倍率校正。基于已经在步骤S417中获得的样本压射区域SH2中的预对准标记PAM的检测值和已经在步骤S409中获得的样本压射区域SH1中的精细对准标记FAM的检测值来执行这种校正。
根据本发明实施例的制造物品的方法适用于制造诸如器件(例如，半导体元件、磁存储介质或液晶显示元件)之类的物品。该制造方法包括通过使用曝光装置1在基板上形成图案的步骤，处理其上形成了图案的基板的步骤，以及从处理的基板制造物品的步骤。该制造方法可以进一步包括其它已知的步骤(例如，氧化、膜形成、沉积、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂去除、切割、粘合和包装)。当与传统方法相比时，根据该实施例制造物品的方法在物品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面是有利的。
本发明的一个或多个实施例也可以由读出并执行在存储介质(其也可被更完整地称作‘非瞬时计算机可读存储介质’)上记录的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如通过读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能并且/或者控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能来执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))并且可以包括用来读出并执行计算机可执行指令的单独计算机或单独处理器的网络。计算机可执行指令可以例如从网络或者存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多用途盘(DVD)或者蓝光盘(BD)TM)、闪存装置、存储卡等中的一个或多个。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
本发明不限于曝光装置的光刻装置，并且也可以将光刻装置应用于压印装置。注意，压印装置使模具和供应到基板上的压印材料彼此接触，并且将固化能量施加到压印材料，形成固化产品的图案，其中已经向该固化产品转印了模具的图案。可以通过使用压印装置来执行上述物品制造方法。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种光刻装置，其特征在于，所述光刻装置在基板上形成图案，所述基板包括第一基板和所述第一基板之后的第二基板，所述光刻装置包括：
检测单元，被配置为检测分别设置在第一基板和第二基板上的多个压射区域中的标记；
处理单元，被配置为在相对于第一基板执行的精细对准之后相对于第二基板执行预对准；和
控制单元，被配置为：
基于第一基板上的样本压射区域中的标记的检测值来获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中，样本压射区域中的标记的检测值是在相对于第一基板执行的精细对准中获得的，
生成检测单元已经在相对于第一基板执行的精细对准中检测了标记的第一基板上的样本压射区域的多个不同的组合，所生成的多个不同的组合中的每个组合由至少两个样本压射区域构成，以及
基于所述第一布局，决定要用作检测单元在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域的样本压射区域，所决定的样本压射区域对应于第一基板上的样本压射区域的所生成的多个不同的组合中的一个组合。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元被配置为获得所述第一布局相对于已经在相对于第一基板执行的预对准中获得的第一基板上的多个压射区域的第二布局的评价值，并且将所生成的多个不同的组合之中的、包括在所获得的评价值的可允许范围内的组合中的样本压射区域决定为检测单元在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元被配置为从所生成的多个组合中的每一个组合中获得所述第一布局与已经在相对于所述第一基板执行的预对准中获得的所述第一基板上的多个压射区域的第二布局之间的相关度，并将所生成的多个不同的组合之中的、表现出最高相关度的组合中包括的样本压射区域决定为检测单元在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括被配置为保持和移动基板的台，
其中，所述控制单元还被配置为基于在相对于第二基板执行的预对准中检测样本压射区域中的标记所需的所述台的移动时间或移动距离来决定所述检测单元在相对于所述第二基板执行的预对准中检测标记的样本压射区域。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为决定所述检测单元在相对于所述第二基板执行的预对准中检测标记的样本压射区域，使得所述检测单元在相对于所述第二基板的精细对准中检测标记的第一样本压射区域是检测单元在相对于第二基板的预对准中检测标记的最后的样本压射区域。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测单元被配置为在预对准中以第一倍率检测标记，并且在精细对准中以高于所述第一倍率的第二倍率检测标记。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，检测单元在预对准中检测标记的样本压射区域的数量不小于2，并且
检测单元在精细对准中检测标记的样本压射区域的数量不小于检测单元在预对准中检测标记的样本压射区域的数量。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括：投影光学系统，被配置为将中间掩模的图案投影到基板上。
9.一种在基板上形成图案的光刻方法，其特征在于，所述基板包括第一基板和所述第一基板之后的第二基板，所述方法包括：
相对于第一基板和第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准；和
基于第一基板上的样本压射区域中的标记的检测值来获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中，样本压射区域中的标记的检测值是在相对于第一基板执行的精细对准中获得的，
在相对于第二基板执行预对准之前，生成已经在相对于第一基板执行的精细对准中检测了标记的第一基板上的样本压射区域的多个不同的组合，所生成的多个不同的组合中的每个组合由至少两个样本压射区域构成，以及
基于所述第一布局，决定要用作在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域的样本压射区域，所决定的样本压射区域对应于第一基板上的样本压射区域的所生成的多个不同的组合中的一个组合。
10.一种在相对于第一基板和第一基板之后的第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准时决定在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的样本压射区域的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于第一基板上的样本压射区域中的标记的检测值来获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中，样本压射区域中的标记的检测值是在相对于第一基板执行的精细对准中获得的，
生成已经在相对于第一基板执行的精细对准中检测了标记的第一基板上的样本压射区域的多个不同的组合，所生成的多个不同的组合中的每个组合由至少两个样本压射区域构成，以及
基于所述第一布局，决定要用作在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域的样本压射区域，所决定的样本压射区域对应于第一基板上的样本压射区域的所生成的多个不同的组合中的一个组合。
11.一种存储程序的非瞬态计算机可读存储介质，其特征在于，所述程序用于使计算机执行如下的决定方法：该决定方法在相对于第一基板和第一基板之后的第二基板中的每一个执行预对准和预对准之后的精细对准时决定在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的样本压射区域，所述程序使得计算机执行：
基于第一基板上的样本压射区域中的标记的检测值来获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中，样本压射区域中的标记的检测值是在相对于第一基板执行的精细对准中获得的，
生成已经在相对于第一基板执行的精细对准中检测了标记的第一基板上的样本压射区域的多个不同的组合，所生成的多个不同的组合中的每个组合由至少两个样本压射区域构成，以及
基于所述第一布局，决定要用作在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域的样本压射区域，所决定的样本压射区域对应于第一基板上的样本压射区域的所生成的多个不同的组合中的一个组合。
12.一种物品制造方法，其特征在于，包括：
通过使用光刻装置在基板上形成图案；
处理在成形中形成了图案的基板；和
从处理的基板制造物品，
其中，光刻装置在包括第一基板和第一基板之后的第二基板的基板上形成图案，并且所述光刻装置包括：
检测单元，被配置为检测分别设置在第一基板和第二基板上的多个压射区域中的标记；
处理单元，被配置为在相对于第一基板执行的精细对准之后相对于第二基板执行预对准；和
控制单元，被配置为：
基于第一基板上的样本压射区域中的标记的检测值来获得第一基板上的多个压射区域的第一布局，其中，样本压射区域中的标记的检测值是在相对于第一基板执行的精细对准中获得的，
生成检测单元已经在相对于第一基板执行的精细对准中检测了标记的第一基板上的样本压射区域的多个不同的组合，所生成的多个不同的组合中的每个组合由至少两个样本压射区域构成，以及
基于所述第一布局，决定要用作检测单元在相对于第二基板执行的预对准中检测标记的第二基板上的样本压射区域的样本压射区域，所决定的样本压射区域对应于第一基板上的样本压射区域的所生成的多个不同的组合中的一个组合。
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