CN111033386A - 曝光系统对准及校准方法 - Google Patents

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Abstract

提供一些方法，在一些实施方式中提供吸盘上的印刷板材的第一层的对准。举例来说，在一个实施方式中，捕获吸盘上的参考标记的影像，以确定吸盘上的这些参考标记的初始位置。从这些初始位置产生参考模型。捕获参考板材上的对准标记的影像，以及确定这些对准标记的位置。从这些对准标记的位置产生参考板材模型。接着从参考模型及参考板材模型产生映射模型。

Description

曝光系统对准及校准方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及光刻，且更特别是涉及校准吸盘上的印刷层的对准。
背景技术
光刻被广泛地使用于半导体装置及显示器装置(例如液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)的制造中。然而，在光刻曝光期间，吸盘(在其上执行曝光)可能因重复使用、应力及/或工具的机械及/或热变化而移动。这些变化可能影响印刷于板材上的图案的位置准确性。当试图从利用一工具被印刷的板材重复印刷图案于另一工具上时，印刷图案的位置也可能不正确。
因此，需要校准工具上的印刷层的对准。
发明内容
本文的实施方式大体涉及光刻，且更特别是涉及校准吸盘上的印刷层的对准。举例来说，在一个实施方式中，提供一种方法，所述方法捕获吸盘上的参考标记的影像，并确定这些参考标记的初始位置。从这些参考标记的初始位置产生参考模型。捕获参考板材上的对准标记的影像。确定这些对准标记的位置。从这些对准标记的位置产生参考板材模型。之后，从参考模型及参考板材模型产生映射模型。
在另一实施方式中，提供一种方法，所述方法从吸盘上的参考标记的初始位置产生参考模型，从第一参考板材上的对准标记的位置产生参考板材模型，以及从参考模型及参考板材模型产生映射模型。
在又一实施方式中，提供一种方法，所述方法捕获吸盘上的参考标记的影像，并确定吸盘上的这些参考标记的初始位置。之后，将这些参考标记的初始位置存储于存储器中，捕获参考板材上的对准标记的影像，并确定参考板材上的这些对准标记的位置且将参考板材上的这些对准标记的位置存储于存储器中。
本公开内容的其他实施方式被提供而包括具有类似于本文描述的方法的特征的其他方法、设备及系统。
附图说明
为了使本公开内容的上述特征能被详细地了解，可参照实施方式获得简要概述于上的本公开内容的更特定的描述。一些实施方式绘示于附图中。然而，应注意的是，附图仅绘示出本公开内容的典型实施方式且因而不视为本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其他等同有效的实施方式。
图1是可受益于本文公开的实施方式的系统的透视图。
图2是根据本文公开的实施方式的图1中所示的系统的俯视图。
图3绘示根据本文公开的实施方式的吸盘及参考板材的俯视图，吸盘具有参考标记，参考板材包括对准标记。
图4绘示根据本文公开的实施方式的吸盘及吸盘上的空白板材的俯视图。
图5A绘示根据本文公开的实施方式的吸盘上的参考板材的示例。
图5B绘示根据本文公开的实施方式利用基于图5A中所示的配置的校正模型于吸盘上印刷的板材的示例。
图6A绘示根据本文公开的实施方式的吸盘上的参考板材的示例。
图6B绘示根据本文公开的实施方式利用基于图5A中所示的配置的校正模型于吸盘上印刷的板材的示例。
图7绘示根据本文公开的实施方式的用于在吸盘上对准空白板材的处理单元的高阶方块图的实施方式。
图8绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材上的第一层与吸盘对准的方法的实施方式。
图9绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材上的第一层与吸盘对准的方法的实施方式。
图10绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材上的第一层与吸盘对准的方法的实施方式。
为了有助于理解，已尽可能使用相同的参考编号来表示图中共用的相同元件。
具体实施方式
在下方的说明中，许多特定的细节被阐述，以提供对本公开内容的更通透的了解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，可在不脱离本文的范围下利用不同配置做出数种改变。在其他例子中，不对已知的特征进行说明，以避免使本文模糊。因此，本公开内容不视为限制于本说明书中所示的特定说明性实施方式，所有这些替代实施方式意欲包括在所附的权利要求书的范围中。
应用面板、基板及晶片在本文中被可互换地描述。本文公开的实施方式利用平台上的参考标记及参考板材上的对准标记。本文公开的参考标记及对准标记可用于修正平台上的第一印刷层的未对准。
简言之，本文描述的实施方式大体涉及取得初始参考标记与后续测量的参考标记之间的差异，及/或初始对准标记与后续测量的对准标记之间的差异。
图1是可受益于本文公开的实施方式的系统100的透视图。系统100包括底框110、板120、两个或更多个平台131(例如平台1311及1312)及处理设备160。吸盘130(即吸盘1301及1302)置于每个相应的平台131上。底框110可置于制造设施的地板上且可支撑板120。被动空气隔离器112可位于底框110与板120之间。板120可为整块的花岗岩，两个或更多个平台130可设置于板120上。吸盘130上的基板140可由两个或更多个平台131中的每一个平台支撑。多个孔(未绘示)可形成于吸盘130中，用以让多个升降销(未绘示)延伸通过其中。升降销可诸如从一个或多个传送机器人(未绘示)升起至延伸位置，以接收基板140。一个或多个传送机器人可用于装载及从两个或更多个吸盘130卸载基板140。
基板140可例如由石英制成，且可用作平板显示器的一部分。在其他实施方式中，基板140可由其他材料制成，其他材料诸如是玻璃。在一些实施方式中，基板140可具有形成于其上的光刻胶层。光刻胶对辐射敏感且可为正性光刻胶或负性光刻胶，光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶意指在将图案写入光刻胶中之后暴露于辐射的光刻胶部分将对施加至光刻胶的光刻胶显影剂分别为可溶解或不可溶解的。光刻胶的化学成分决定光刻胶将为正性光刻胶还是负性光刻胶。举例来说，光刻胶可包括重氮萘醌(diazonaphthoquinone)、酚醛树脂(phenol formaldehyde resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate))、聚甲基戊二酰亚胺(poly(methyl glutarimide))及SU-8的至少一种。在此方式中，图案可产生于基板140的表面上，以形成电路。
系统100还可包括一对支撑件122及一对轨道124。此对支撑件122可设置于板120上。板120及此对支撑件122可为单件材料。此对轨道124可由此对支撑件122支撑。两个或更多个平台131可在X方向中沿着轨道124移动。在一个实施方式中，此对轨道124是一对平行磁性通道。如图所示，此对轨道124的每个轨道124是线性的。在其他实施方式中，轨道124可具有非线性的形状。编码器126可耦接至各平台130，以提供位置信息至控制器(未绘示)。
处理设备160可包括支撑件162及处理单元164。支撑件162可设置于板120上，且可包括开口166。开口166用于让两个或更多个平台131在处理单元164的下方通过。处理单元164可由支撑件162支撑。在一个实施方式中，处理单元164是图案产生器，其被配置为在光刻工艺中曝光光刻胶。
在一些实施方式中，图案产生器可被配置为执行无掩模光刻工艺。处理单元164可包括多个影像投射设备(未绘示)。在一个实施方式中，处理单元164可包含84个影像投射设备。各影像投射设备设置于盒165中。处理设备160可用来执行无掩模直接图案化。
在操作期间，两个或更多个平台131中的一个平台在X方向中从图1中所示的装载位置移动至处理位置。处理位置可意指当平台131在处理单元164的下方通过时平台131的一或多个位置。在操作期间，两个或更多个平台131可通过多个空气轴承(未绘示)升降，且可从装载位置沿着此对轨道124移动至处理位置。多个垂直导引空气轴承(未绘示)可耦接于各平台131且位于与各支撑件122的内壁128相邻的位置，以稳定平台131的移动。两个或更多个平台131中的每一个平台可通过沿着轨道150移动而也在Y方向中移动，以用于处理基板140及/或使基板140移位(index)。两个或更多个平台131中的每一个平台能够独立操作，且可在一方向中扫描基板140及在另一方向中步进(step)。在一些实施方式中，当两个或更多个平台131中的一个平台扫描基板140时，两个或更多个平台131的另一个平台卸载已曝光的基板及装载下一个将曝光的基板。
计量系统实时测量两个或更多个平台131中的每一个平台上的吸盘130的X及Y横向位置座标，使得多个影像投射设备中的每一个影像投射设备可准确地定位正被写入被光刻胶覆盖的基板的图案。计量系统还实时测量在两个或更多个平台131上的吸盘130中的每一个吸盘绕垂直或Z轴的角位置。角位置测量可用来通过伺服机构在扫描期间保持角位置不变，或角位置测量可用来对正被写于基板140上的图案的位置施加修正。
图2是根据本文公开的实施方式的图1中所示的系统100的俯视图。在图2中，吸盘1301中的每一个吸盘包括多个对准区域。举例来说，吸盘1302包括实质上平行于X轴的对准区域2021及2022(统称为“对准区域202”)及实质上平行于Y轴的对准区域2041及2042(统称为“对准区域204”)。对准区域202及204中的每一个对准区域包括多个参考标记(未绘示)。
在图2中，盒165被移除，以露出由桥206所支撑的眼208。为了说明的目的，绘示出三个桥206。然而，在其他实施方式中，系统100包括不同数量的桥206。桥206用于支撑眼208。在各桥206的下方是一列眼2081、…、2084、…及20811(统称为“眼208”)。图2绘示包括十一个眼208的列来仅用以说明的目的。在其他实施方式中，在各桥206的下方的眼208的数量是十一以外的数字。本文中，眼208也可称为“相机208”。
眼208用于捕获在对准区域202及204中的参考标记(未绘示)的影像，使得处理单元164可计算且存储各参考标记的位置信息。眼208也用于捕获“参考板材”(未绘示于图2中)上的对准标记的影像，使得处理单元164可计算且存储各对准标记的位置信息。眼208以“扫描及步进”方式捕获影像，或通过直接地移动平台131至设计的参考标记304、308及对准标记310位置来捕获影像。举例来说，在“扫描及步进”操作中，在吸盘130于X方向中移动时，眼208扫描一条线，接着在Y方向中“步进”至相邻眼208，相邻眼208扫描与先前扫描的线相邻的线。
虽然对准区域202及204共包括四个区域，但不必对全部四个区域进行扫描。在多种实施方式中，参考标记(未绘示于图2中)置于吸盘130上，使得仅有一个对准区域202及一个对准区域204被扫描，以取得这些参考标记的影像及位置信息。
图3绘示根据本文公开的实施方式的吸盘130及参考板材300的俯视图。吸盘130包括对准区域2021、2022及2041。为了简化，对准区域2042未绘示于图3中。当吸盘130及参考板材300在X方向中移动时，吸盘130及参考板材300最终通过眼208的下方。当吸盘130通过眼208的下方时，在对准区域2041中的参考标记308的影像被同时捕获。仅为了说明的目的，对准区域2041被绘示成具有九个参考标记。为了简化图3的绘制，仅参考标记308中的三个(即3081、3082及3088)包括导引线及元件编号，仅三个眼208(即眼2081、2085及2089)的视场(field of view，“FOV”)被绘示在参考标记308之上。为了说明的目的，对准区域2021被绘示成包括五个对准标记302。然而，为了简化，仅参考标记302中的两个(即3021及3025)包括导引线及元件编号。也为了说明的目的，对准区域2022被绘示成包括五个对准标记304。然而，为了简化，仅参考标记304中的三个(即3041、3044、及3045)包括导引线及元件编号。
在图3中，参考标记302、304及308被绘示成多个“+”符号。为了说明的目的，参考标记302、304及308及眼208具有相同节距(pitch)。本文所使用的“节距”被定义成参考标记302、304及308之间及眼208之间的间距。
仅为了说明的目的，捕获参考标记302、304及308的影像及位置被描述为在捕获对准标记310的影像及位置之前。然而，对参考标记302、304及308的影像捕获及位置确定是否发生在对准标记310的影像捕获及位置确定之前没有时间限制。换句话说，参考标记302、304及308的影像捕获及位置确定也可与对准标记310的影像捕获及位置确定同时发生，或参考标记302、304及308的影像捕获及位置确定可发生在对准标记310的影像捕获及位置确定之后。
之后，在一个实施方式中，眼208扫描对准区域2021及/或2022。举例来说，在对准区域2022通过眼208的下方时，眼208相继地扫描参考标记304。导引线3061及3062绘示出当参考标记3041及3044通过眼208的下方时眼208的FOV。
当吸盘130移动时，平台130的顶面上的参考板材300在X方向中移动。当吸盘130通过眼208的下方时，参考板材300也通过眼208的下方。参考板材300包括至少一个对准标记310。为了说明的目的，参考板材300包括对准标记3101、3102、3104、3103、3105、3106、3107、3108及3109(在本文中统称为“对准标记310”)。各对准标记310最终落入眼208的FOV 312中。FOV 314表示参考板材300通过眼208的下方时眼208的FOV，在该FOV中没有对准标记310。
在一个实施方式中，参考板材300被假设为可接受的以用于校准吸盘130上的参考标记302、304及/或308以用于后续使用的板材。参考板材300被用于通过产生“参考板材模型”而将参考标记304、308校准于参考板材300上的对准标记310。在另一实施方式中，参考板材300是已使用于(或意欲使用于)一工具上的板材，且可使用于针对在不同工具上印刷的板材的校正模型中。
在参考标记304、308及对准标记310已被扫描及捕获之后，移除参考板材300。处理单元164计算参考标记304、308及对准标记310的位置，并产生校正模型(在下文更加详细说明)。在一个实施方式中，通过应用影像处理算法来寻找FOV内的参考标记304、308及对准标记310相对于FOV的中心的位置，处理单元164确定出参考标记304、308及对准标记310的位置。参考标记304、308及对准标记310的各中心与FOV的中心的距离提供与参考标记304、308及对准标记310的标称(nominal)位置的偏差。影像处理算法的示例可包括但不限于“相关法(correlation method)”、“边缘检测方法(edge detection method)”或边缘检测及相关法的结合。参考标记304、308、对准标记310的位置及校正模型可存储于存储器704中。
校正模型在后续板材的印刷期间使用。图4绘示根据本文公开的实施方式的吸盘130上的空白板材(blank plate)400的俯视图。图4绘示出通过眼208的下方的吸盘130及空白板材400。在印刷第一层于空白板材400上之前、期间及/或之后，眼208可捕获参考标记304、308的新影像。在第一层已经印刷于预定数量的空白板材400(举例为五个)上之后，参考标记304、308的位置(从参考标记304、308的新影像计算)可用于确定吸盘130的移动特性是否已经改变。
图5A绘示根据本文公开的实施方式的吸盘130上的参考板材300的示例。眼208捕获吸盘130上的参考标记304、308及参考板材300上的对准标记310。在由处理单元164进行一些计算之后，确定通过对准标记310的线504的取向不同于通过参考标记304的线502的取向。说明性地，倾斜度的差异绘示成角度500，角度500由通过参考标记304的水平线502以及通过对准标记310的线504形成。虽然参考标记304、308适当地位于吸盘130上，但对准标记310的位置指示参考板材300具有一些正交性(orthogonality)错误，因为线504及线508之间的角度并非九十度。通过参考标记308的线506及通过对准标记310的线508实质上平行，这表示相对于Y轴对准而几乎没有旋转或没有旋转。
图5B绘示根据本文公开的实施方式利用基于图5A中所示的配置的校正模型于吸盘130上印刷的板材400的示例。校正模型提供空白板材400的转换。本文所使用的“转换”被定义为通过复制参考板材300的印刷特征，将来自参考标记304、308及对准标记310(来自至少一个参考板材300)的位置测量数据转换至后续印刷的板材(也就是空白板材400)的处理。在图5B中，参考标记304及对准标记310的影像表示参考标记304被适当地定位，适当的旋转被施加于印刷的板材310，且校正模型是准确的。
图6A绘示根据本文公开的实施方式的吸盘130上的参考板材300的另一示例。眼208捕获吸盘130上的参考标记304、308及参考板材300上的对准标记310的影像。在由处理单元164进行一些计算之后，确定对准标记310的倾斜度不同于参考标记304、308的倾斜度。说明性地，倾斜度的差异被绘示成角度500，角度500由通过参考标记304的水平线及通过对准标记310的线形成。对准标记310的位置表示参考板材300相对于X轴具有一些旋转。
图6B绘示根据本文公开的实施方式的利用基于图6A中所示的配置的校正模型于吸盘130上印刷的板材400的示例。在已经印刷一些板材之后，眼208捕获参考标记304、308及对准标记310的新影像。比较从新影像计算的位置和存储于存储器中的参考标记304、308及对准标记310的位置透露出参考标记304已经偏离较早存储的位置。
图7绘示根据本文公开的实施方式的用于对准吸盘130上的空白板材400的处理单元164的高阶方块图的实施方式。举例来说，处理单元164适用于执行图8及9的方法。图7中的处理单元164包括处理器710及存储器704。存储器704用于存储控制程序、测量数据及类似者。
在各种实施方式中，存储器704还包括程序(例如绘示成“第一层对准模块”712)，用于通过执行本文所述的实施方式来产生校准模型，所述校准模型用于将印刷的板材上的第一层与吸盘130对准。存储器704包括用于掩模设计的程序(未绘示)。在一实施方式中，有关掩模设计的文件存储于图形数据系统(graphic data system)文件(例如“GDS”)中。然而，这些文件可以是提供图形数据的任何格式。在指示时这些程序基于校正模型确定哪些镜传送不使用的光至光转储器(light dump)及哪些镜照射基板。
处理器710与支持电路708合作，支持电路708诸如是电源、时钟电路、高速缓冲存储器(cache memory)及类似者以及存储于存储器704中的辅助执行软件程序706的电路。因此，可预期的是，本文讨论的作为软件程序的一些处理步骤可从存储装置(例如光盘驱动器(optical drive)、软盘驱动器(floppy drive)、磁盘驱动器(disk drive)等)装载并于存储器704中实施且由处理器710操作。因此，本文的各种步骤及方法可存储于计算机可读取媒介(computer readable medium)。处理单元164还包含输入输出电路702，输入输出电路702形成与处理单元164通信的各种功能元件之间的界面。
虽然图7绘示根据本公开内容的被编程以执行各种控制功能的处理单元164，但术语计算机不只限制于在本领域中被称为计算机的这些集成电路，而是广泛地意指计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路及其他可编程电路，并且这些术语在本文可互换地使用。此外，虽然绘示出一个处理单元164，但此绘示是为了简洁之故。应理解的是，本文所述的各方法可在分开的计算机中应用。
图8绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材400与吸盘130对准的方法800的实施方式。在方块802，眼208捕获吸盘130上的参考标记304、308的影像。在方块804，所捕获的影像被处理单元164使用，以确定参考标记304、308的初始位置。在方块806，从参考标记304、308的初始位置产生参考模型。参考模型包括参考标记304、308相对于一轴(举例为X轴)的旋转及/或取向。举例来说，如果参考标记304相对于X轴旋转五度，那么就施加反向(inverse)的旋转。在此示例中，参考模型会包括负五度来作为校正。参考模型还可包括其他变化，比如由参考标记304、308之间的间距及/或参考标记304与参考标记308之间的角度所定义的缩放。
在方块808，眼208捕获参考板材300上的对准标记310的影像。在方块810，处理单元164利用软件确定参考板材300上的对准标记310的位置。在方块812，从对准标记310的位置产生参考板材模型。参考板材300相对于参考标记304、308的旋转及/或取向被纳入参考板材模型的考量中。举例来说，如果参考板材300相对于X轴旋转十度，那么参考板材模型包括相同的十度旋转来印刷其他板材。在方块814，基于参考模型及参考板材模型产生映射模型。
举例来说，在图5A中，对准标记310的位置表示参考板材300相对于X轴有一些旋转。参考标记304、308的位置表示参考标记304、308被适当地定位且实质上平行于X轴及Y轴。在图5A中，参考模型是零。然而，参考板材300上的对准标记310以穿过对准标记310的中心的线504相对于X轴产生一角度的方式偏移。作为示例，如果此角度是一度，那么映射模型包括(来自参考板材模型的)相同的一度旋转，以用于印刷后续的板材来产生相同的标记偏移(如图5B中所示)。
图9绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材400与吸盘130对准的方法900的实施方式。在方块902，从吸盘130上的参考标记304、308的初始位置产生参考模型。参考标记304、308可从存储器704获取且第一层对准模块712可用于产生参考模型。
在方块904，从位于参考板材300上的对准标记310的位置产生参考板材模型。参考板材模型依循(即仿效)参考板材300上的对准标记310的位置的旋转、偏移及/或畸变(distortion)。在方块906，从参考模型及参考板材模型产生映射模型。
图10绘示根据本文公开的实施方式的将印刷板材400与吸盘130对准的方法1000的实施方式。在方块1002，从吸盘130捕获参考标记304、308的影像。在方块1004，确定吸盘130上的参考标记的初始位置。在方块1006，将参考标记304、308的初始位置存储于存储器704中。
在方块1008，捕获参考板材300上的对准标记310的影像。在方块1010，由处理单元164确定对准标记310的位置。之后，在方块1012，将对准标记310的位置存储于存储器704中。
方法800、900及1000的替代实施方式可包括将参考标记304、308及对准标记310的影像存储于存储器704中，用于稍后由处理单元164确定这些标记的位置。此外，本文的实施方式已被描述成包括在确定对准标记310的位置之前，确定参考标记304、308的初始位置。然而，其他实施方式包括在确定参考标记304、308的位置之前，确定对准标记310的初始位置。
如本文所使用的，术语“具有”、“含有”、“包括”、“包含”及类似者为开放式术语(open ended term)，表示陈述的元件或特征的存在，但不排除额外的元件或特征。除非上下文另有清楚说明，否则冠词“一”及“所述”意欲包括复数及单数。
虽然前述内容针对本公开内容的实施方式，但在不背离本公开内容的基本范围的情况下可设计出本公开内容的其他及另外实施方式，并且本公开内容的范围由随附的权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
捕获吸盘上的参考标记的影像；
确定所述吸盘上的所述参考标记的初始位置；
从所述参考标记的所述初始位置产生参考模型；
捕获参考板材上的对准标记的影像；
确定所述参考板材上的所述对准标记的位置；
从所述对准标记的所述位置产生参考板材模型；以及
从所述参考模型及所述参考板材模型产生映射模型。
2.如权利要求1所述的方法，其中产生所述映射模型包括：
施加参考标记位置的偏移的反向(inverse)；以及
基于所述参考板材模型施加所述参考板材的偏移。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用所述映射模型印刷第一层于至少一个空白板材上；
重新捕获所述参考标记的影像；
确定所述参考标记的后续位置；以及
比较所述参考标记的所述后续位置与所述初始位置。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述参考标记能从所述吸盘移动。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
捕获所述吸盘上的第二参考板材上的对准标记，以确定主动参考标记位置，其中，
所述第二参考板材被设计以用于使用在第二装置上；
基于所述主动参考标记位置与所述初始参考标记位置之间的差异，产生变化模型；
基于所述变化模型及所述映射模型产生主动对准模型；以及
施加所述主动对准模型的反向作为校正模型。
6.一种方法，包括：
从吸盘上的参考标记的初始位置产生参考模型；
从第一参考板材上的对准标记的位置产生参考板材模型；以及
从所述参考模型及所述参考板材模型产生映射模型。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
捕获所述吸盘上的第二参考板材上的对准标记，以确定主动参考标记位置，其中，
所述第二参考板材被设计以用于使用在第二装置上；
基于所述主动参考标记位置与所述初始参考标记位置之间的差异产生变化模型；
基于所述变化模型及所述映射模型产生主动对准模型；以及
施加所述主动对准模型的反向作为校正模型。
8.如权利要求6所述的方法，其中，
产生所述参考模型包括：
捕获所述吸盘上的参考标记的影像，及
确定所述吸盘上的所述参考标记的初始位置；并且
产生所述参考板材模型包括：
捕获参考板材上的对准标记的影像；
确定所述参考板材上的所述对准标记的位置。
9.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
捕获所述吸盘上的第二参考板材上的对准标记，以确定主动参考标记位置，其中，
所述第二参考板材被设计以用于使用在第二装置上；以及
将来自所述第二参考板材的所述对准标记存储于存储器中。
10.如权利要求6所述的方法，其中从参考标记的初始位置产生参考模型包括：
在X方向中扫描所述吸盘；
捕获所述参考标记的影像；
移动至相邻眼；
重复所述扫描及所述移动，直到所述参考标记的全部影像被捕获；
计算所述参考标记的位置；以及
将所述参考标记的所述位置存储于存储器中。
11.如权利要求6所述的方法，其中从对准标记的位置产生参考板材模型包括：
在X方向中扫描所述第一参考板材；
捕获所述对准标记的影像；
移动至相邻眼；
重复所述扫描及所述移动，直到所述对准标记的全部影像被捕获；
计算所述对准标记的位置；以及
将所述对准标记的所述位置存储于存储器中。
12.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
捕获所述吸盘上的第二参考板材上的对准标记，以确定主动参考标记位置，其中，
所述第二参考板材被设计以用于使用在第二装置上；
基于所述主动参考标记位置与所述初始参考标记位置之间的差异，产生变化模型；
基于所述变化模型及所述映射模型产生主动对准模型；以及
施加所述主动对准模型的反向作为校正模型。
13.一种方法，包括：
捕获吸盘上的参考标记的影像；
确定所述吸盘上的所述参考标记的初始位置；
将所述参考标记的所述初始位置存储于存储器中；
捕获参考板材上的对准标记的影像；
确定所述参考板材上的所述对准标记的位置；以及
将所述对准标记的所述位置存储于所述存储器中。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
在至少一个空白板材上印刷；
重新捕获所述吸盘上的所述参考标记的影像；
确定所述参考标记的后续位置；以及
比较所述参考标记的所述后续位置与所述参考标记的所述初始位置。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包括基于所述参考标记的所述位置及所述对准标记的所述位置产生参考工具模型。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10684561B2 (en) * 2018-10-29 2020-06-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Lithography method
US10809637B1 (en) * 2019-05-30 2020-10-20 Applied Materials, Inc. Learning based digital corrections to compensate variations on lithography systems with multiple imaging units
JP7317579B2 (ja) * 2019-06-07 2023-07-31 キヤノン株式会社 位置合わせ装置、位置合わせ方法、リソグラフィ装置、および、物品の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW546700B (en) * 2000-03-14 2003-08-11 Nikon Corp Alignment method, exposure method, exposure apparatus and device manufacturing method
JP2008166483A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Nikon Corp グリッドマッチング方法、及び露光システム
US20090073403A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Asml Netherlands B.V. Methods of characterizing similarity or consistency in a set of entities
CN102027568A (zh) * 2007-12-27 2011-04-20 朗姆研究公司 用于校准等离子体处理系统中的末端执行器对准的系统和方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4812661A (en) * 1986-08-20 1989-03-14 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for hybrid I.C. lithography
US6151122A (en) * 1995-02-21 2000-11-21 Nikon Corporation Inspection method and apparatus for projection optical systems
KR20030096435A (ko) * 1996-11-28 2003-12-31 가부시키가이샤 니콘 노광장치 및 노광방법
JPH10209039A (ja) * 1997-01-27 1998-08-07 Nikon Corp 投影露光方法及び投影露光装置
WO1999054922A1 (fr) * 1998-04-22 1999-10-28 Nikon Corporation Methode et systeme d'exposition
JP2000124114A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Nikon Corp 荷電粒子線投影露光方法、荷電粒子線投影露光装置及びそれに用いるレチクル
JP2001274080A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Canon Inc 走査型投影露光装置及びその位置合わせ方法
JP4666747B2 (ja) * 2000-11-06 2011-04-06 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US7261983B2 (en) * 2000-12-08 2007-08-28 Litel Instruments Reference wafer and process for manufacturing same
US6699627B2 (en) * 2000-12-08 2004-03-02 Adlai Smith Reference wafer and process for manufacturing same
KR100579603B1 (ko) * 2001-01-15 2006-05-12 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치
JP2002353099A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Canon Inc 位置検出方法及び装置及び露光装置及びデバイス製造方法
JP4803901B2 (ja) * 2001-05-22 2011-10-26 キヤノン株式会社 位置合わせ方法、露光装置、および半導体デバイス製造方法
JP2003197504A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Nikon Corp 露光方法及びデバイス製造方法
TW594431B (en) 2002-03-01 2004-06-21 Asml Netherlands Bv Calibration methods, calibration substrates, lithographic apparatus and device manufacturing methods
US7363099B2 (en) * 2002-06-07 2008-04-22 Cadence Design Systems, Inc. Integrated circuit metrology
JP2005166785A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Canon Inc 位置検出装置及び方法、並びに、露光装置
CN100456423C (zh) * 2004-09-14 2009-01-28 尼康股份有限公司 校正方法及曝光装置
US7251018B2 (en) * 2004-11-29 2007-07-31 Asml Netherlands B.V. Substrate table, method of measuring a position of a substrate and a lithographic apparatus
US7442476B2 (en) * 2004-12-27 2008-10-28 Asml Netherlands B.V. Method and system for 3D alignment in wafer scale integration
JP2006259153A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd アラインメント精度評価方法及び装置
TWI403854B (zh) * 2005-05-25 2013-08-01 尼康股份有限公司 Exposure method and lithography system
JP2007103658A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Canon Inc 露光方法および装置ならびにデバイス製造方法
US7463337B2 (en) * 2005-12-30 2008-12-09 Asml Netherlands B.V. Substrate table with windows, method of measuring a position of a substrate and a lithographic apparatus
JP4984038B2 (ja) * 2006-07-27 2012-07-25 株式会社ニコン 管理方法
JP4850643B2 (ja) * 2006-09-11 2012-01-11 キヤノン株式会社 露光装置
KR101045370B1 (ko) 2009-08-21 2011-06-30 주식회사 나래나노텍 롤과 인쇄 대상물 간의 실시간 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 패턴 형성용 롤 인쇄 장치
US8514395B2 (en) * 2009-08-25 2013-08-20 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
AU2009230797B2 (en) * 2009-10-28 2011-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Focus finding and alignment using a split linear mask
US9196509B2 (en) 2010-02-16 2015-11-24 Deca Technologies Inc Semiconductor device and method of adaptive patterning for panelized packaging
KR101420223B1 (ko) 2011-11-29 2014-07-17 주식회사 나래나노텍 인쇄 패턴 얼라인 확인 장치 및 방법, 및 이를 구비한 인쇄 장치 및 방법
JP6219320B2 (ja) * 2012-03-08 2017-10-25 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． ウェーハなどのターゲットを処理するためのリソグラフィシステム及び方法
US9665014B2 (en) * 2012-03-08 2017-05-30 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle lithography system with alignment sensor and beam measurement sensor
WO2014019846A2 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Asml Netherlands B.V. Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method
KR102042212B1 (ko) 2012-10-26 2019-11-08 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피에서 기판의 위치 결정
JP2015043390A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、及び物品の製造方法
KR20160077116A (ko) 2013-10-22 2016-07-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웹 기반 프로세싱을 위한 마스크리스 리소그래피
JP2015233107A (ja) * 2014-06-11 2015-12-24 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW546700B (en) * 2000-03-14 2003-08-11 Nikon Corp Alignment method, exposure method, exposure apparatus and device manufacturing method
JP2008166483A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Nikon Corp グリッドマッチング方法、及び露光システム
US20090073403A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Asml Netherlands B.V. Methods of characterizing similarity or consistency in a set of entities
CN102027568A (zh) * 2007-12-27 2011-04-20 朗姆研究公司 用于校准等离子体处理系统中的末端执行器对准的系统和方法

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