CN1479073A - 失真测量方法和曝光设备 - Google Patents

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Abstract

一种失真测量方法和曝光设备,其中反复进行m×n次(例如2×2)通过一个光网以预定列间距和行间距的M行和N列(例如3行和3列)将第一标记安排在一个感光基片上的拍摄区曝光,从而在感光基片上形成M×m行和N×n列(6行和6列)的第一标记。M和m是互质的自然数,N和n是互质的自然数,并且M>m及N>n成立。反复进行M×N次通过光网以预定列间距和行间距的m行和n列将第二标记安排在感光基片上拍摄区曝光,从而形成M×m行和N×n列的第二标记。因此,由第一和第二标记形成M×m×N×n个覆盖标记。对于M×m×N×n个形成的覆盖标记的各个,测量第一和第二标记的未对准量。根据未对准量计算失真量。能以较高精度进行失真测量。

Description

失真测量方法和曝光设备
技术领域
本发明涉及一种失真测量技术,用于制造一种器件,例如半导体元件、图像感测元件(CCD或其他类似元件)、液晶显示元件、薄膜磁头或其他类似元件。
背景技术
如日本特许第3,959,190号所公开的,关于测量曝光设备的投影光学系统中的失真的方法(当将一幅屏蔽图像转印到一个晶片上时产生的失真分量),至少已知五种方法。
在这些方法中,日本特许第3,959,190号和日本特公昭第63-38697号公开的两种方法提出用主刻度标记和微调刻度标记的覆盖作为失真测量方法。
(1)日本特公昭第63-38697号公开的方法
按照本对比文件所公开的方法,将如图8A所示在一个试验光网上形成的主刻度标记2和微调刻度标记1转印到如图8B所示的一个感光基片的抗蚀层上。测量显影之后覆盖标记的未对准量(主刻度标记的重心与微调刻度标记的重心之间的距离)。在检查中,将整个光网表面上的微调刻度标记1转印到感光基片上。通过顺序地移动感光基片而反复进行曝光,以便使主刻度标记2覆盖先前在多个点转印的微调刻度标记1。
通过一个具有高精度临界尺寸测量装置例如激光干涉仪的精确移动平台,移动感光基片。移动量相应于光网上中心点与多个点之间的设计间距而唯一地确定。在对主刻度标记2曝光时,移动平台按对应于间距的距离来移动。将已经暴露于微调刻度标记的感光基片暴露于主刻度标记2。如图9所示,作为主刻度标记和微调刻度标记覆盖的结果,在显影感光基片的整个曝光区上形成一个覆盖标记13。将这些标记可视地地读出(通过显微镜),得到目标点处的覆盖误差量。如果移动平台精确地馈送,则测量值(覆盖误差量)对应于目标点处的失真量。
(2)日本特许第3,959,190号公开的方法
如图10A和图10B所示,本对比文件公开的方法使用一个具有主刻度标记14a和15a,以及微调刻度标记14b和15b的光网,这些标记沿两个相互垂直的方向按预定小间距安排。将两个相互垂直方向上的失真差量转印到各自位置处的覆盖标记上。从用一个显微镜测量得到的未对准量的累积和而得到失真。
更具体地,通过曝光将试验光网的整个表面上的图形转印到一个基片。基片支持平台沿第一方向移动Δy,并且沿第二方向移动Δx,以便主刻度标记14a和15a移到邻近先前转印的微调刻度标记14b和15b。紧接移动之后,通过曝光形成一个如图11A和图11B所示的覆盖标记。这样形成的两个覆盖标记的未对准量显示各自方向上的失真变化。将变化量除以移动量,得到失真斜率。将斜率乘以各标记间距,得到一个累积和。因此能计算整个曝光区的失真。
然而,上述常规失真测量方法具有下列问题。
在测量方法(1)中,移动平台的馈送误差被加到覆盖标记的未对准量,结果带来较差测量精度。如果移动平台的馈送误差不规则地变化,则通过计算多次测量操作的平均值,能提高精度。然而,多次测量操作需要长时间,增加了检查成本。在存在移动平台的规则馈送误差下,通过多次测量操作不能提高精度。
测量方法(2)仅执行沿两个相互垂直方向的移动平台的馈送和至少两次曝光操作,并且测量时间短。然而,将反映失真变化的覆盖标记的未对准量除以对应主刻度标记与微调刻度标记之间的距离,得到一个失真斜率量。将失真斜率量乘以失真测量间距,得到一个相对于相邻测量点的变化量。一般地,离相邻测量点的距离大于对应主刻度标记与微调刻度标记之间的距离。在用显微镜测量未对准量时的小测量误差按距离比增加。增加的误差不希望地作为累积和,并且包含在失真中。
鉴于上述情况,需要较高精度的失真测量。
发明内容
按照本发明的一个方面,提供一种失真测量方法,包括:第一形成步骤,以如下方式反复进行m×n次拍摄区曝光:通过一个光网和一个投影光学系统,以预定列间距和预定行间距的M行和N列将第一标记安排在一个感光基片上,从而在感光基片上形成M×m行和N×n列的第一标记,M和m是互质的自然数,N和n是互质的自然数,并且M>m及N>n;第二形成步骤,以如下方式反反复进行M×N次拍摄区曝光:通过光网以预定列间距和预定行间距的m行和n列将第二标记安排在感光基片上,从而在感光基片上形成M×m行和N×n列的第二标记,在第一和第二形成步骤中形成的第一和第二标记形成M×m×N×n个覆盖标记;测量步骤,对于M×m×N×n个覆盖标记的各个,测量第一和第二标记的未对准量;以及计算步骤,根据测量步骤所测量的未对准量,计算失真量。
按照本发明的另一方面,提供一种方法,包括:第一曝光步骤,通过一个原版和一个投影光学系统,将一个基片上的各第一拍摄区范围暴露于按预定间距对准的多个第一标记;第二曝光步骤,通过原版和投影光学系统,将基片上的各第二拍摄区范围暴露于按预定间距对准的多个第二标记,第一和第二拍摄区范围这样安排,以便使基片上的多个转印的第一和第二标记的位置相互对应,多个转印的第一和第二标记分别由于所述第一和第二曝光步骤而形成,并且第一拍摄区范围中的转印的第一标记数大于第二拍摄区范围中的转印的第二标记数;以及计算步骤,根据对于相互对应的转印的第一和第二标记所测量的位置差,计算投影光学系统的失真量。
由以下连同附图所作的描述,本发明的其他特点和优点将显而易见,其中在其所有图中,相同标号指示同样或类似部分。
附图说明
附图并入本说明书并且构成本说明书的一部分,它们说明本发明的实施例,并且和描述一起,用于解释本发明的原理。
图1A和图1B是表示按照一个实施例的失真测量处理中的第一和第二层的光网屏蔽状态的视图;
图2是表示按照本实施例的失真测量处理中由第一层转印到基片上的标记的视图;
图3A和图3B是表示在按照本实施例的失真测量处理中,在基片上直到第二层的中间所形成的覆盖标记的视图;
图4A和图4B是表示在一个拍摄区之内的失真的限定例子的视图;
图5是表示由第一层转印的各拍摄区的对准误差的限定例子的视图;
图6是表示由第二层转印的一个主刻度标记的相对位置误差的限定例子的视图;
图7是表示由第二层转印的各拍摄区的对准误差的限定例子的视图;
图8A和图8B是表示现有技术的第一和第二层中光网屏蔽状态的视图;
图9是用于解释常规失真测量方法的视图;
图10A和图10B是用于解释常规失真测量方法的视图;
图11A和图11B是用于解释常规失真测量方法的视图;
图12是用于解释一个实现本实施例的失真测量方法的曝光系统的方框图;
图13是用于解释一个执行本实施例的失真测量方法的曝光控制设备的操作的流程图;
图14是表示微型器件的制造流程的流程图;以及
图15是表示图14中的晶片加工的详细流程的流程图。
具体实施方式
现在将按照附图详细地描述本发明的一个优选实施例。
本实施例实现较高精度的失真测量。参考图1A至图3B,将简单解释该测量方法。
一个光网在整个曝光目标表面上具有沿第一方向(以下称为列方向)和与第一方向垂直的第二方向(以下称为行方向)按预定间距以m1行和n1列画出的微调刻度标记。在图1A中,9行和7列的微调刻度标记1沿行方向按间距px且沿列方向按间距py安排。光网在曝光目标表面的部分上还有主刻度标记2,它们按和微调刻度标记的间距相同的间距(px和py)至少以m2行和n2列画出。在这种情况下,m1>m2且n1>n2,并且m1和m2是互质的自然数,而n1和n2是互质的自然数。本例采用2行和2列(也就是,m2=n2=2)。图1A表示和微调刻度标记类似的9行和9列的主刻度标记2。如后文将要描述,如图1B所示,光网由一个光屏蔽板所屏蔽,以便转印2×2微调刻度标记。
在第一步骤,通过使用一个经受失真检查的曝光设备的一次曝光,将如图1A所示的整个光网表面上安排的m1×n1微调刻度标记转印到一个基片上(第一层曝光处理)。曝光设备的移动平台沿列方向移动一步,并且这样进行第一层曝光处理,以便使列方向上相邻区中的微调刻度标记1依次地对准。反复进行这个操作m2次。同样在行方向上,这样反复进行步进移动和转印,以便使行方向上相邻区中的微调刻度标记依次地对准。沿行方向反复进行这个操作n2次。也就是,反复进行m2×n2次行方向上的px×n1距离的步进移动,或列方向上的py×m1距离的步进移动,以及第一层曝光处理,将m2×n2个拍摄区5转印到基片上,如图2所示(在图2中,2×2=4个拍摄区)。
在第二步骤,如图1B所示,当设置光屏蔽板以便仅使区域的部分暴露的时候,则使m2×n2主刻度标记(图1B中的2×2主刻度标记)同时转印(第二层曝光处理)。使用移动平台沿列方向和/或行方向移动基片一步,转印主刻度标记。反复进行这个处理,以在第一层曝光处理所转印的微调刻度标记上,形成微调刻度标记和主刻度标记的覆盖标记。也就是,反复进行m1×n1次行方向上的px×n2步进移动,和/或列方向上的py×m2步进移动,以及第二层曝光处理,形成列方向上m1×m2行和行方向上n1×n2列的覆盖标记,即m1×n1×m2×n2个覆盖标记。在图1A至图3B的例子中,形成7×9×2×2=252个覆盖标记。在第一与第二层曝光处理之间不介入显影处理。
图3A表示第二步骤的中间状态。图3B表示由一次曝光所形成的4个放大覆盖标记。在第一和第二步骤中执行哪个曝光处理,也就是,首先转印微调刻度标记和主刻度标记中的哪个,能任意地设置。
在第三步骤,用一个显微镜来测量N=m1×m2×n1×n2个形成的覆盖标记的未对准量。
在第四步骤,将测量覆盖标记所得到的值代入后文所述方程式1至14中右侧的列向量中,并且求解方程式。此时,能得到与失真(将在后文描述)对应的由第一层所转印的拍摄区之内的微调刻度标记位置误差。另外,能得到由第一层转印的各拍摄区的位置误差,由第二层转印的各拍摄区的位置误差,和由第二层转印的m2×n2个主刻度标记的相对位置误差。
在上述常规失真测量方法(1)中(Japanese Patent PublicationNo.63-38697公开的方法),各种误差量被加到失真测量值。在本实施例中,将失真和各种误差量分开,并且能大大地减小失真测量误差。
以m1=3,n1=3,m2=2和n2=2为一个简单例子,将详细地解释按照本实施例的失真测量方法。图4A表示在这种情况下的一个标记图形示例,其中形成3×3微调刻度标记和3×3主刻度标记。在主刻度标记的曝光中,用如图1B所示方法转印2×2主刻度标记。
如图4B所示,转印到一个基片上的拍摄区7中的各微调刻度标记8的位置的失真量限定为变量dx1和dy1。图5表示将第一层中的拍摄区这样对准,以便两个拍摄区沿垂直和水平方向相互相邻。各拍摄区通过扫描曝光(步进和扫描式曝光)或通过块曝光(步进和反复进行式曝光)而形成,其中使整个拍摄区范围同时曝光。各拍摄区具有位置误差ex1、ey1和旋转角误差eθ1,它们由平台对准误差所引起。各拍摄区之内微调刻度标记之间的相对位置相等。
图6表示由第二层同时转印的主刻度标记10的位置误差dx2和dy2的限定。这些误差由光网制造误差而引起,并且通常出现在第二层的各拍摄区11中(图7)。图7表示使所有拍摄区在第二层上曝光之后的状态,即由第二层转印的主刻度标记覆盖由第一层转印的微调刻度标记的状态。
用一个自动读取设备测量这样形成的N个覆盖标记(测量主刻度标记与微调刻度标记的重心之间的距离)。在本例中,顺序地读取图7所示的N=36个标记。设δx(n)和δy(n)是各标记的读出值(重心距离),以及n=1,...,N,则δx(n)和δy(n)给定为:
δx(n)=dx1(i)-dx2(j)+ex1(k)-ex2(l)-
        Y1(i)θ1(k)+Y2(j)θ2(l)+εx(n)...(1)
δy(n)=dy1(i)-dy2(j)+ey1(k)-ey2(l)+
X1(i)θ1(k)+X2(j)θ2(l)+εy(n)...(2)其中:
δx(n),δy(n):第n个覆盖标记的测量值
dx1(i),dy1(i):第i个失真估计微调刻度标记的未对准量
dx2(j),dy2(j):第j个主测量标记在4个测量点(m2×n2个点)的未对准量
ex1(k),ey1(k),θ1(k):第一层上第k个拍摄区的对准误差
ex2(l),ey2(l),θ2(l):第二层上第1个拍摄区的对准误差
X1(i),Y1(i):第一层上一个拍摄区之内的第i个标记的坐标
X2(j),Y2(j):第二层上一个拍摄区之内的第j个标记的坐标
εx(n),εy(n):舍入的量化误差
如果εx(n)和εy(n)为可忽略地小,则未知变量是m1×n1个dx1(i)、dy1(i)、ex2(l)、ey2(l)和θ2(l),以及m2×n2个dx2(j)、dy2(j)、ex1(k)、θ1(k)和ey1(k)。未知变量数是5×(m1×n1+m2×n2)。
由m1×n1个微调刻度标记i、m2×n2个主刻度标记j、m2×n2个第一层曝光拍摄区k和m1×n1个第二层曝光拍摄区1,形成N个覆盖标记。对于各覆盖标记,i、j、k和l的组合在所有标记之间改变。换句话说,方程式(1)和(2)组合成2×(m1×n1×m2×n2)(2N)个联立方程式。
此时,如果加上方程式(3)至(14)的条件,则确定联立方程式,以得到使εx(n)和εy(n)的平方和最小的解。 Σ j = 1 m 2 × n 2 dx 2 ( j ) = 0 - - - ( 3 ) Σ j = 1 m 2 × n 2 dy 2 ( j ) = 0 - - - ( 4 ) Σ k = 1 m 2 × n 2 ex 1 ( k ) = 0 - - - ( 5 ) Σ k = 1 m 1 × n 1 ey 1 ( k ) = 0 - - - ( 6 ) Σ k = 1 m 1 × n 1 θ 1 ( k ) = 0 - - - ( 7 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 Y 2 ( 1 ) ex 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 8 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 X 2 ( 1 ) ey 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 9 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 X 2 ( 1 ) ex 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 10 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 Y 2 ( 1 ) ey 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 11 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 ex 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 12 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 ey 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 13 ) Σ l = 1 m 1 × n 1 θ 2 ( 1 ) = 0 - - - ( 14 )
通过求解联立方程式,也能和失真估计量dx1和dy1同时得到平台对准误差ex1、ey1、ex2和ey2,以及光网制造误差dx2和dy2。失真估计量中不包含平台对准误差。
如上所述,按照本实施例,与上述常规失真测量方法(1)不同,失真估计量中不包含平台对准误差。因此能实现高精度失真测量。
在实际失真测量中,对于各拍摄区同时转印大约100个微调刻度标记。使用第二层的曝光操作数等于一个拍摄区之内的微调刻度标记数。第一层的拍摄区数仅大3(当第一层的拍摄区数为2×2(4)时)。曝光时间几乎等于上述常规失真测量方法(1)的一个拍摄区的曝光时间。
将解释一种执行本失真测量方法的曝光控制设备。图12是表示按照本实施例的曝光设备、曝光控制设备和标记读出设备的布置的方框图。标号101表示一个曝光设备,它包括曝光源111、照明光学系统112、光屏蔽板113、光网平台114、投影光学系统115和晶片平台116。光网平台114支持一个光网121,其上画有上述微调刻度标记和主刻度标记。晶片平台116支持一个感光基片122。
标号130表示一个控制设备,它用CPU 131控制曝光设备101。CPU 131按照存储器132存储的控制程序执行各种控制操作。标号132a表示一个失真测量处理程序,它由CPU来执行,以执行上述失真测量处理;标号132b表示一个曝光控制校正值,它由失真测量处理得到的失真测量值计算得出;以及标号132c表示一个曝光作业,它存储曝光处理中的各种参数。当对校正值132b进行校正时,CPU131按照曝光作业132c执行曝光处理,实现高精度曝光。
图13是用于解释失真测量处理程序132a的处理的流程图。
在步骤S101,控制光屏蔽板113,并且反复进行m2×n2次曝光处理,将具有m1×n1微调刻度标记的光网121的整个表面用作一个拍摄区。在步骤S102,控制光屏蔽板113,以便将m2×n2主刻度标记设为一个拍摄区。将反复进行m1×n1次使用这个拍摄区的曝光处理,形成m1×n1×m2×n2(=N)个覆盖标记。
在步骤S103,使用一个输送/显影处理系统117,将其上形成有覆盖标记的感光基片显影。将感光基片送到一个标记读出设备201,以测量覆盖标记,获得测量结果(δx(1)至δx(N)和δy(1)至δy(N))。在感光基片显影处理或送到标记读出设备的过程中,可以手动使用由另一个控制设备所控制的另一个设备。在这种情况下,测量结果只不过在步骤S103从标记读出设备201获得。
在步骤S104,通过求解上述联立方程式,计算失真(以及平台对准误差和光网制造误差)。在步骤S105,在执行曝光作业中,计算用于校正计算失真的校正值,并存储在存储器132中。
在本例中将光屏蔽板113设在光网平台上,但是可以设在照明光学系统之内。简单地说,如图1B所示,光屏蔽板113足够实现阻挡照明光,以便将预定数的主刻度标记设为一个拍摄区的功能。这个功能可以通过除光屏蔽板以外的方法来实现。
将解释使用上述曝光设备的器件生产方法。
图14表示微型器件的制造流程(半导体芯片例如IC或LSI,液晶板,CCD,薄膜磁头,微型电机,或其他类似器件)。在步骤1(电路设计),设计一个半导体器件电路。在步骤2(曝光控制数据生成),根据设计电路图形,生成曝光设备的曝光控制数据(曝光作业)。在步骤3(晶片形成),使用一种材料例如硅形成晶片。在称为预加工的步骤4(晶片加工),使用晶片和已经接受准备好的曝光控制数据的曝光设备,通过光刻术在晶片上形成实际电路。此时,用校正值132b来适当地校正曝光控制数据,并且执行高精度曝光处理。称为后加工的步骤5(装配)是用步骤4形成的晶片来形成半导体芯片的步骤,并且包括装配过程(切割和结合)和包装过程(芯片封装)。在步骤6(检查),将步骤5制造的半导体器件经受检查,例如操作确认试验和耐久试验。在这些步骤之后,完成并装运半导体器件(步骤7)。
图15表示晶片加工的详细流程。在步骤11(氧化),使晶片表面氧化。在步骤12(CVD),在晶片表面上形成一个绝缘膜。在步骤13(电极形成),使用汽相沉积在晶片上形成电极。在步骤14(离子注入),在晶片中注入离子。在步骤15(抗蚀剂处理),在晶片上施加感光剂。在步骤16(曝光),用上述曝光设备将晶片暴露于电路图形。在步骤17(显影),将经暴露的晶片显影。在步骤18(蚀刻),蚀刻除显影的抗蚀剂图像外的抗蚀剂。在步骤19(抗蚀剂除去),除去蚀刻之后的不必要抗蚀剂。反复进行这些步骤,以在晶片上形成多个电路图形。
本实施例的制造方法能以低成本制造现有技术难以制造的高集成度的半导体器件。
如上所述,本发明能以较高精度实现失真测量。
由于在不违反本发明的精神和范围下能实现本发明的许多明显大不相同的实施例,所以应该理解,除如权利要求所限定之外,本发明不限于其特定实施例。

Claims (16)

1.一种失真测量方法,包括:
第一形成步骤,反复进行m×n次通过一个光网和一个投影光学系统,以预定列间距和预定行间距的M行和N列将第一标记安排在一个感光基片上的拍摄区曝光,从而在感光基片上形成M×m行和N×n列的第一标记,M和m是互质的自然数,N和n是互质的自然数,并且M>m及N>n;
第二形成步骤,反复进行M×N次通过光网以预定列间距和预定行间距的m行和n列将第二标记安排在感光基片上的拍摄区曝光,从而在感光基片上形成M×m行和N×n列的第二标记,在第一和第二形成步骤中形成的第一和第二标记形成M×m×N×n个覆盖标记;
测量步骤,对于M×m×N×n个覆盖标记的各个,测量第一和第二标记的未对准量;以及
计算步骤,根据测量步骤所测量的未对准量,计算所述投影光学系统的失真量。
2.按照权利要求1的方法,其中:
设px是预定列间距,以及py是预定行间距,
在第一步骤,沿行方向按px×N的拍摄区间距,并且沿列方向按py×M的拍摄区间距反复进行拍摄区曝光,以及
在第二步骤,沿行方向按px×n的拍摄区间距,并且沿列方向按py×m的拍摄区间距反复进行拍摄区曝光。
3.按照权利要求1的方法,其中在计算步骤,对于由第一形成步骤中第k个拍摄区的第i个第一标记,和第二形成步骤中第l个拍摄区的第j个第二标记所形成的第ξ个覆盖标记,将测量步骤所测量的X和Y方向的未对准量测量值δx(ξ)和δy(ξ)代入下列方程式,得到2×M×m×N×n个联立方程式,通过求解这些联立方程式,计算失真量:
δx(ξ)=dx1(i)-dx2(j)+ex1(k)-ex2(l)-
         Y1(i)θ1(k)+Y2(j)θ2(l)
δy(ξ)=dy1(i)-dy2(j)+ey1(k)-ey2(l)+
         X1(i)θ1(k)+X2(j)θ2(l)其中:
dx1(i),dy1(i):第i个第一标记的未对准量,
dx2(j),dy2(j):第j个第二标记的未对准量,
ex1(k),ey1(k),θ1(k):第一形成步骤中第k个拍摄区的对准误差,
ex2(l),ey2(l),θ2(l):第二形成步骤中第l个拍摄区的对准误差,
X1(i),Y1(i):该拍摄区之内的第i个第一标记的坐标,
X2(j),Y2(j):该拍摄区之内的第j个第二标记的坐标。
4.按照权利要求3的方法,其中当在计算步骤求解联立方程式时,对于所有覆盖标记,假定dx2(j)、dy2(j)、ex1(k)、ey1(k)、θ1(k)、ex2(l)、ey2(l)和θ2(l)的各自和为0,以及假定X2(l)×ex2(l)、Y2(l)×ey2(l)、Y2(l)×ex2(l)和X2(l)×ey2(l)的各自和为0。
5.按照权利要求1的方法,其中未对准量包括组成覆盖标记的第一和第二标记的各自重心位置之间的未对准量。
6.一种失真测量设备,包括:
控制装置,用于控制一个曝光设备,以便通过反复进行m×n次通过一个光网和一个投影光学系统,以预定列间距和预定行间距的M行和N列将第一标记安排在一个感光基片上的拍摄区曝光,以在感光基片上形成M×m行和N×n列的第一标记,以及通过反复进行M×N次通过光网以预定列间距和预定行间距的m行和n列将第二标记安排在感光基片上的拍摄区曝光,以在感光基片上形成M×m行和N×n列的第二标记,而在感光基片上形成M×m×N×n个覆盖标记,M和m是互质的自然数,N和n是互质的自然数,并且M>m及N>n;
测量装置,对于M×m×N×n个覆盖标记的各个,用于测量第一和第二标记的未对准量;以及
计算装置,根据对于M×m×N×n个覆盖标记的各个所测量的第一和第二标记的未对准量,用于计算投影光学系统的失真量。
7.按照权利要求6的设备,其中:
设px是预定列间距,以及py是预定行间距,
所述控制装置沿行方向按px×N的拍摄区间距,并且沿列方向按py×M的拍摄区间距反复进行拍摄区曝光,以形成M×m行和N×n列的第一标记,以及沿行方向按px×n的拍摄区间距,并且沿列方向按py×m的拍摄区间距反复进行拍摄区曝光,以形成M×m行和N×n列的第二标记。
8.按照权利要求6的设备,其中对于所述第一形成装置的第k个拍摄区的第i个第一标记,和所述第二形成装置的第l个拍摄区的第j个第二标记所形成的第ξ个覆盖标记,将所述测量装置所测量的X和Y方向的未对准量测量值δx(ξ)和δy(ξ)代入下列方程式,得到2×M×m×N×n个联立方程式,通过求解这些联立方程式,所述计算装置计算失真量:
δx(ξ)=dx1(i)-dx2(j)+ex1(k)-ex2(l)-
         Y1(i)θ1(k)+Y2(j)θ2(l)
δy(ξ)=dy1(i)-dy2(j)+ey1(k)-ey2(l)+
         X1(i)θ1(k)+X2(j)θ2(l)其中:
dx1(i),dy1(i):第i个第一标记的未对准量,
dx2(j),dy2(j):第j个第二标记的未对准量,
ex1(k),ey1(k),θ1(k):所述第一形成装置的第k个拍摄区的对准误差,
ex2(l),ey2(l),θ2(l):所述第二形成装置的第l个拍摄区的对准误差,
X1(i),Y1(i):该拍摄区之内的第i个第一标记的坐标,
X2(j),Y2(j):该拍摄区之内的第j个第二标记的坐标。
9.按照权利要求8的设备,其中当所述计算装置求解该联立方程式时,对于所有覆盖标记,假定dx2(j)、dy2(j)、ex1(k)、ey1(k)、θ1(k)、ex2(l)、ey2(l)和θ2(l)的各自和为0,以及假定X2(l)×ex2(l)、Y2(l)×ey2(l)、Y2(l)×ex2(l)和X2(l)×ey2(l)的各自和为0。
10.按照权利要求6的设备,其中未对准量包括组成覆盖标记的第一和第二标记的各自重心位置之间的未对准量。
11.一种曝光设备,包括:
曝光装置,通过曝光将一个光网上的一幅图像转印到一个晶片上;以及
存储装置,根据执行权利要求1所限定的失真测量方法而得到的失真量,用于产生和存储曝光处理的校正值,
其中校正值反映在所述曝光装置的曝光处理中。
12.一种器件制造方法,包括如下步骤:
在半导体制造工厂中安装用于各种加工过程的制造设备,包括权利要求11限定的曝光设备;以及
使用该制造设备通过多个加工过程来制造半导体器件。
13.一种方法,包括:
第一曝光步骤,通过一个原版和一个投影光学系统,将一个基片上的各第一拍摄区范围暴露于按一个预定间距对准的多个第一标记;
第二曝光步骤,通过原版和投影光学系统,将基片上的各第二拍摄区范围暴露于按该预定间距对准的多个第二标记,第一和第二拍摄区范围这样安排,以便使基片上的多个转印的第一和第二标记的位置相互对应,多个转印的第一和第二标记分别由于所述第一和第二曝光步骤而形成,并且第一拍摄区范围中的转印的第一标记数大于第二拍摄区范围中的转印的第二标记数;以及
计算步骤,根据对于相互对应的转印的第一和第二标记所测量的位置差,计算投影光学系统的失真量。
14.一种存储介质,存储一个使计算机执行一种方法的程序,该方法包括:
第一曝光步骤,通过一个原版和一个投影光学系统,将一个基片上的各第一拍摄区范围暴露于按一个预定间距对准的多个第一标记;
第二曝光步骤,通过原版和投影光学系统,将基片上的各第二拍摄区范围暴露于按该预定间距对准的多个第二标记,第一和第二拍摄区范围这样安排,以便使基片上的多个转印的第一和第二标记的位置相互对应,多个转印的第一和第二标记分别由于所述第一和第二曝光步骤而形成,并且第一拍摄区范围中的转印的第一标记数大于第二拍摄区范围中的转印的第二标记数;以及
计算步骤,根据对于相互对应的转印的第一和第二标记所测量的位置差,计算投影光学系统的失真量。
15.一种曝光设备,包括:
一个曝光单元,通过一个投影光学系统将一个基片暴露于一个原版图形;以及
一个控制单元,执行权利要求13限定的方法,以得到投影光学系统的失真量,并且根据得到的失真量,控制所述曝光单元的曝光处理。
16.一种器件制造方法,包括:
提供权利要求15限定的曝光设备;以及
使用该曝光设备制造一种器件。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1794089B (zh) * 2004-12-23 2010-04-07 Asml荷兰有限公司 具有二维对准测量装置的光刻设备和二维对准测量方法
CN102880011A (zh) * 2012-09-11 2013-01-16 天津芯硕精密机械有限公司 一种层间图形对准精度的检测方法
CN103035567A (zh) * 2011-10-07 2013-04-10 乐金显示有限公司 用于显示装置的基板及其制造方法
CN109932870A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 佳能株式会社 测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法
TWI807057B (zh) * 2018-06-27 2023-07-01 日商東京威力科創股份有限公司 膜厚測定裝置及修正方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3977302B2 (ja) * 2003-08-13 2007-09-19 キヤノン株式会社 露光装置及びその使用方法並びにデバイス製造方法
TW200602814A (en) * 2004-03-29 2006-01-16 Fuji Photo Film Co Ltd Exposure device
JP4770833B2 (ja) * 2005-03-25 2011-09-14 株式会社ニコン ショット形状の計測方法、マスク
US8139218B2 (en) 2005-07-06 2012-03-20 Asml Netherlands B.V. Substrate distortion measurement
US7755770B2 (en) * 2006-03-24 2010-07-13 Schlumberger Technology Corporation Method for mapping geometrical features with opto-electronic arrays
JP4789194B2 (ja) * 2006-05-01 2011-10-12 国立大学法人東京農工大学 露光装置および方法ならびにデバイス製造方法
JP2010267931A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toshiba Corp パターン形成方法およびパターン設計方法
US9097978B2 (en) 2012-02-03 2015-08-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus to characterize photolithography lens quality
JP5969848B2 (ja) * 2012-07-19 2016-08-17 キヤノン株式会社 露光装置、調整対象の調整量を求める方法、プログラム及びデバイスの製造方法
JP2015079830A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 光半導体装置、光半導体装置の製造方法、及び光モジュールの製造方法
CN104317170B (zh) * 2014-11-14 2016-08-17 四川飞阳科技有限公司 测量套刻精度的方法及装置、光刻方法
TWI562051B (en) * 2015-09-04 2016-12-11 Coretronic Corp Touch projection screen and projection system
JP6774269B2 (ja) * 2016-08-26 2020-10-21 キヤノン株式会社 計測方法、計測装置、露光装置及び物品の製造方法
JP7361599B2 (ja) 2019-12-26 2023-10-16 キヤノン株式会社 露光装置および物品製造方法
CN112748644B (zh) * 2020-12-31 2022-09-23 合肥芯碁微电子装备股份有限公司 镜头畸变补偿方法、存储介质以及直写式光刻机
CN114326332B (zh) * 2022-01-28 2024-03-26 魅杰光电科技(上海)有限公司 一种用于曝光装置的对准标记及其对准方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5883853A (ja) 1981-11-13 1983-05-19 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 投影光学系のディストーシヨン検査方法
US4585342A (en) * 1984-06-29 1986-04-29 International Business Machines Corporation System for real-time monitoring the characteristics, variations and alignment errors of lithography structures
US4780616A (en) * 1986-09-25 1988-10-25 Nippon Kogaku K. K. Projection optical apparatus for mask to substrate alignment
US4908656A (en) * 1988-01-21 1990-03-13 Nikon Corporation Method of dimension measurement for a pattern formed by exposure apparatus, and method for setting exposure conditions and for inspecting exposure precision
US5402224A (en) * 1992-09-25 1995-03-28 Nikon Corporation Distortion inspecting method for projection optical system
JP3259190B2 (ja) 1992-09-25 2002-02-25 株式会社ニコン 投影光学系のディストーション検査方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1794089B (zh) * 2004-12-23 2010-04-07 Asml荷兰有限公司 具有二维对准测量装置的光刻设备和二维对准测量方法
CN103035567A (zh) * 2011-10-07 2013-04-10 乐金显示有限公司 用于显示装置的基板及其制造方法
CN103035567B (zh) * 2011-10-07 2015-07-01 乐金显示有限公司 用于显示装置的基板及其制造方法
CN102880011A (zh) * 2012-09-11 2013-01-16 天津芯硕精密机械有限公司 一种层间图形对准精度的检测方法
CN102880011B (zh) * 2012-09-11 2014-12-10 天津芯硕精密机械有限公司 一种层间图形对准精度的检测方法
CN109932870A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 佳能株式会社 测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法
CN109932870B (zh) * 2017-12-18 2021-07-27 佳能株式会社 测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法
TWI807057B (zh) * 2018-06-27 2023-07-01 日商東京威力科創股份有限公司 膜厚測定裝置及修正方法

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Publication number Publication date
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