JP2000299278A - 投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用いたデバイスの製造方法Info
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- JP2000299278A JP2000299278A JP11109292A JP10929299A JP2000299278A JP 2000299278 A JP2000299278 A JP 2000299278A JP 11109292 A JP11109292 A JP 11109292A JP 10929299 A JP10929299 A JP 10929299A JP 2000299278 A JP2000299278 A JP 2000299278A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハステージＸＹ各軸の直線性調整、およ
びウエハステージθ軸の安定性を計測し、異なる露光装
置間でのショットの重ね合わせ精度の改善を実現させ
る。 【解決手段】 投影光学系によって転写されたショット
が複数行かつ複数列配列されていて、隣接ショットの一
部領域を重畳露光して転写された計測マークの相対距離
を測定したデータを用いて、ショットの相対位置と相対
距離を算出し、ステージの直線性および回転を求める。
びウエハステージθ軸の安定性を計測し、異なる露光装
置間でのショットの重ね合わせ精度の改善を実現させ
る。 【解決手段】 投影光学系によって転写されたショット
が複数行かつ複数列配列されていて、隣接ショットの一
部領域を重畳露光して転写された計測マークの相対距離
を測定したデータを用いて、ショットの相対位置と相対
距離を算出し、ステージの直線性および回転を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ICやLSI
等の半導体素子を製造する際に、レチクル面上の電子回
路パターンを投影光学系を介し、ウエハ面上に順にステ
ップアンドリピートして投影露光する露光装置（いわゆ
るステッパ）や、同様に、レチクル面上の電子回路パタ
ーンを投影光学系を介し、ウエハ面上にステップアンド
スキャンして投影露光する露光装置（いわゆるスキャ
ナ）等の投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用い
たデバイスの製造方法に関する。
等の半導体素子を製造する際に、レチクル面上の電子回
路パターンを投影光学系を介し、ウエハ面上に順にステ
ップアンドリピートして投影露光する露光装置（いわゆ
るステッパ）や、同様に、レチクル面上の電子回路パタ
ーンを投影光学系を介し、ウエハ面上にステップアンド
スキャンして投影露光する露光装置（いわゆるスキャ
ナ）等の投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用い
たデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を製造するに際してはウエハ
上に多層の回路パターンを重ねて転写するが、各層に要
求される精度の違いから異なる露光装置を用いる場合が
あり、異なる露光装置間での重ね合せ精度（マッチング
精度）を維持する必要がある。
上に多層の回路パターンを重ねて転写するが、各層に要
求される精度の違いから異なる露光装置を用いる場合が
あり、異なる露光装置間での重ね合せ精度（マッチング
精度）を維持する必要がある。
【０００３】特に、ウエハ上に転写された複数の重ね合
せマークを計測してウエハの位置ずれと回転ずれを補正
するグローバルアライメント方式の露光装置では、以下
の調整作業を行っている。
せマークを計測してウエハの位置ずれと回転ずれを補正
するグローバルアライメント方式の露光装置では、以下
の調整作業を行っている。
【０００４】第1調整項目であるレチクル投影像とウエ
ハステージのXY座標平行度調整 第2調整項目であるウエハステージのXY軸直交度調整 第3調整項目であるウエハステージXY各軸の直線性調整 第4調整項目であるウエハステージのθ軸の安定性
ハステージのXY座標平行度調整 第2調整項目であるウエハステージのXY軸直交度調整 第3調整項目であるウエハステージXY各軸の直線性調整 第4調整項目であるウエハステージのθ軸の安定性
【０００５】これらの調整項目のうち、第3・第4調整項
目に関しては、本出願人が提案した特開平10−308434に
記載の方法、すなわち第1露光工程でウエハを180度反転
した後、全面に中空箱型マークを転写したウエハに対
し、第2露光工程で正規位置に戻してから中実箱型マー
クを転写し、第1露光工程と第2露光工程で転写した重ね
合せマーク各重心の相対位置計測によって、ウエハステ
ージXY各軸の直線性とウエハステージθ軸の安定性を計
測調整してきた。
目に関しては、本出願人が提案した特開平10−308434に
記載の方法、すなわち第1露光工程でウエハを180度反転
した後、全面に中空箱型マークを転写したウエハに対
し、第2露光工程で正規位置に戻してから中実箱型マー
クを転写し、第1露光工程と第2露光工程で転写した重ね
合せマーク各重心の相対位置計測によって、ウエハステ
ージXY各軸の直線性とウエハステージθ軸の安定性を計
測調整してきた。
【０００６】例えば第1図に記載されたX軸の直線性の計
測では、180度反転したウエハに転写された中空箱型マ
ークに対し、正規位置に戻してから転写された中実箱型
マークの並びが、X軸の直線性を表すことが分かる。
測では、180度反転したウエハに転写された中空箱型マ
ークに対し、正規位置に戻してから転写された中実箱型
マークの並びが、X軸の直線性を表すことが分かる。
【０００７】あるいは、特開平6-29172に記載の方法、
すなわち、隣接重ね合せデータを使用して、隣接ショッ
トとの相対位置差と相対角度差を順次足し合わせる方法
から、特定の基準ショット（例えばウエハ中心付近のシ
ョット）から任意ショットまでの相対位置差と相対角度
差を求める方法によって、第3・第4調整項目に該当する
干渉計用反射鏡の変形補正が行われていた。
すなわち、隣接重ね合せデータを使用して、隣接ショッ
トとの相対位置差と相対角度差を順次足し合わせる方法
から、特定の基準ショット（例えばウエハ中心付近のシ
ョット）から任意ショットまでの相対位置差と相対角度
差を求める方法によって、第3・第4調整項目に該当する
干渉計用反射鏡の変形補正が行われていた。
【０００８】例えば、第2図に記載されたレチクル投影
像の11c、12c、13cと11d、12d、13dがX軸方向に隣接し
たショット間で重なるように転写され、第3図（a）に記
載されたように重ね合せマークが転写されると、11cdi,
13cdi(i=1〜3)の隣接データから計測された隣接ショッ
ト間の相対角度誤差分を演算上で除外することで、第3
図(b)のように、12cdi(i=1〜3)の隣接データからX軸の
直線性を計測することが可能である。
像の11c、12c、13cと11d、12d、13dがX軸方向に隣接し
たショット間で重なるように転写され、第3図（a）に記
載されたように重ね合せマークが転写されると、11cdi,
13cdi(i=1〜3)の隣接データから計測された隣接ショッ
ト間の相対角度誤差分を演算上で除外することで、第3
図(b)のように、12cdi(i=1〜3)の隣接データからX軸の
直線性を計測することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来に行われてきた本
出願人提案の特開平10-308434に記載の方法では、ウエ
ハステージのＸＹ座標に対して奇関数の歪み成分の計測
の点で、更に改善されることが望まれる。
出願人提案の特開平10-308434に記載の方法では、ウエ
ハステージのＸＹ座標に対して奇関数の歪み成分の計測
の点で、更に改善されることが望まれる。
【００１０】また、特開平6-29172に記載の方法では、
レチクル投影像の歪み（主としてレンズディストーショ
ン誤差による）が隣接ショット重畳領域に転写された重
ね合せマーク距離に含まれるため、隣接ショット間の相
対位置差と相対角度差のデータに一定のオフセット誤差
を含ませてしまう。特に隣接ショット間の相対角度差に
含まれるオフセット誤差は、ショットを円弧状に配列す
るように歪める恐れがある。また、隣接するショット間
の相対位置差と相対角度差を順次足しあわせてゆく演算
方法は、多数のショットに挟まれた２ショット間の相対
位置差や相対角度差に多くの計測誤差を累積させてしま
う。これらの観点からも更に改善されることが望まれ
る。
レチクル投影像の歪み（主としてレンズディストーショ
ン誤差による）が隣接ショット重畳領域に転写された重
ね合せマーク距離に含まれるため、隣接ショット間の相
対位置差と相対角度差のデータに一定のオフセット誤差
を含ませてしまう。特に隣接ショット間の相対角度差に
含まれるオフセット誤差は、ショットを円弧状に配列す
るように歪める恐れがある。また、隣接するショット間
の相対位置差と相対角度差を順次足しあわせてゆく演算
方法は、多数のショットに挟まれた２ショット間の相対
位置差や相対角度差に多くの計測誤差を累積させてしま
う。これらの観点からも更に改善されることが望まれ
る。
【００１１】本発明の目的は、上で指摘した点をそれぞ
れ解決して、より正確なステージの直線性及び回転を求
める投影露光方法、投影露光装置、それらを用いたデバ
イスの製造方法を提供することである。
れ解決して、より正確なステージの直線性及び回転を求
める投影露光方法、投影露光装置、それらを用いたデバ
イスの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、所定の計
測マークを有する原板に描画されている回路パターン
を、可動ステージ上に搭載された感光基板上に投影する
投影露光方法において、投影光学系によって転写された
ショットが複数行かつ複数列配列されていて、隣接ショ
ットの一部領域を重畳露光して転写された前記計測マー
クの相対距離を計測したデータを用いて、前記ショット
の相対位置と相対距離を算出し、前記ステージの直線性
及び回転を求めることを特徴とする。
測マークを有する原板に描画されている回路パターン
を、可動ステージ上に搭載された感光基板上に投影する
投影露光方法において、投影光学系によって転写された
ショットが複数行かつ複数列配列されていて、隣接ショ
ットの一部領域を重畳露光して転写された前記計測マー
クの相対距離を計測したデータを用いて、前記ショット
の相対位置と相対距離を算出し、前記ステージの直線性
及び回転を求めることを特徴とする。
【００１３】第2の発明は、所定の計測マークを有する
原板に描画されている回路パターンを、可動ステージ上
に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法におい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、
かつ前記計測マークの本来転写されるべき位置からの誤
差を考慮しながら、前記ショットの相対位置と相対距離
を算出し、前記ステージの直線性及び回転を求めること
を特徴とする。
原板に描画されている回路パターンを、可動ステージ上
に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法におい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、
かつ前記計測マークの本来転写されるべき位置からの誤
差を考慮しながら、前記ショットの相対位置と相対距離
を算出し、前記ステージの直線性及び回転を求めること
を特徴とする。
【００１４】第3の発明は、所定の計測マークを有する
原板に描画されている回路パターンを、可動ステージ上
に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法におい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータから最小二
乗法を用いて、前記ショットの相対位置と相対距離を算
出し、前記ステージの直線性及び回転を求めることを特
徴とする。
原板に描画されている回路パターンを、可動ステージ上
に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法におい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータから最小二
乗法を用いて、前記ショットの相対位置と相対距離を算
出し、前記ステージの直線性及び回転を求めることを特
徴とする。
【００１５】第4の発明は、第1及び第2の計測マークを
有する原板に描画されている回路パターンを、可動ステ
ージ上に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法
において、前記感光基板上の通常使用するショット位置
に前記第1の計測用マークを転写し、さらに前記第1の計
測用マークに位置基準を与えるための第2の計測用マー
クを転写し、前記第1の計測マークと前記第2の計測マー
クとの相対距離を計測したデータを用いて、前記ステー
ジの直線性及び回転を求めることを特徴とする。
有する原板に描画されている回路パターンを、可動ステ
ージ上に搭載された感光基板上に投影する投影露光方法
において、前記感光基板上の通常使用するショット位置
に前記第1の計測用マークを転写し、さらに前記第1の計
測用マークに位置基準を与えるための第2の計測用マー
クを転写し、前記第1の計測マークと前記第2の計測マー
クとの相対距離を計測したデータを用いて、前記ステー
ジの直線性及び回転を求めることを特徴とする。
【００１６】第5の発明は、投影露光装置が、所定の計
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、前記投影光学系によって
転写されたショットが複数行かつ複数列配列されてい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、
前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、前記ステ
ージの直線性及び回転を求める手段、を有することを特
徴とする。
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、前記投影光学系によって
転写されたショットが複数行かつ複数列配列されてい
て、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された
前記計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、
前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、前記ステ
ージの直線性及び回転を求める手段、を有することを特
徴とする。
【００１７】第6の発明は、投影露光装置が、所定の計
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、隣接ショットの一部領域
を重畳露光して転写された前記計測マークの相対距離を
計測したデータを用いて、かつ前記計測マークの本来転
写されるべき位置からの誤差を計算に使用するパラメー
タとして計算して、前記ショットの相対位置と相対距離
を算出し、前記ステージの直線性及び回転を求める手
段、を有することを特徴とする。
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、隣接ショットの一部領域
を重畳露光して転写された前記計測マークの相対距離を
計測したデータを用いて、かつ前記計測マークの本来転
写されるべき位置からの誤差を計算に使用するパラメー
タとして計算して、前記ショットの相対位置と相対距離
を算出し、前記ステージの直線性及び回転を求める手
段、を有することを特徴とする。
【００１８】第7の発明は、投影露光装置が、所定の計
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、隣接ショットの一部領域
を重畳露光して転写された前記計測マークの相対距離を
計測したデータから最小二乗法を用いて、前記ショット
の相対位置と相対距離を算出し、前記ステージの直線性
及び回転を求める手段、を有することを特徴とする。
測マークを有する原板に描画されている回路パターンを
感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基板を搭
載かつ移動させるステージと、前記ステージの位置制御
を行うステージ位置計測系と、隣接ショットの一部領域
を重畳露光して転写された前記計測マークの相対距離を
計測したデータから最小二乗法を用いて、前記ショット
の相対位置と相対距離を算出し、前記ステージの直線性
及び回転を求める手段、を有することを特徴とする。
【００１９】第8の発明は、投影露光装置が、第1及び第
2の計測マークを有する原板に描画されている回路パタ
ーンを感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基
板を搭載かつ移動させるステージと、前記ステージの位
置制御を行うステージ位置計測系と、前記感光基板上の
通常使用するショット位置に前記第1の計測用マークを
転写し、さらに前記第1の計測用マークに位置基準を与
えるための第2の計測用マークを転写し、前記第1の計測
マークと前記第2の計測マークとの相対距離を計測した
データを用いて、前記ステージの直線性及び回転を求め
る手段、を有することを特徴とする。
2の計測マークを有する原板に描画されている回路パタ
ーンを感光基板上に投影する投影光学系と、前記感光基
板を搭載かつ移動させるステージと、前記ステージの位
置制御を行うステージ位置計測系と、前記感光基板上の
通常使用するショット位置に前記第1の計測用マークを
転写し、さらに前記第1の計測用マークに位置基準を与
えるための第2の計測用マークを転写し、前記第1の計測
マークと前記第2の計測マークとの相対距離を計測した
データを用いて、前記ステージの直線性及び回転を求め
る手段、を有することを特徴とする。
【００２０】第9の発明は、第1の発明から第4の発明ま
でのいずれかの投影露光方法を用いて、デバイスを製造
することを特徴とする。
でのいずれかの投影露光方法を用いて、デバイスを製造
することを特徴とする。
【００２１】第10の発明は、第5の発明から第8の発明ま
でのいずれかの投影露光装置を用いて、デバイスを製造
することを特徴とする。
でのいずれかの投影露光装置を用いて、デバイスを製造
することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】＜実施形態１＞本発明の第１の実
施例について述べる。
施例について述べる。
【００２３】図４に記載したように、レチクル1に描画
されたパターンを投影レンズ2を介してウエハ3に転写す
る投影露光装置において、当該ウエハを保持し、且つ投
影光軸と直交する平面上で移動可能なステージ4、当該
ステージの位置と姿勢を計測するレーザ干渉計7、8、9
とステージ4に固定された反射鏡5 、6から構成されてい
る。
されたパターンを投影レンズ2を介してウエハ3に転写す
る投影露光装置において、当該ウエハを保持し、且つ投
影光軸と直交する平面上で移動可能なステージ4、当該
ステージの位置と姿勢を計測するレーザ干渉計7、8、9
とステージ4に固定された反射鏡5 、6から構成されてい
る。
【００２４】このような構成において、第５図に記載し
たようなレチクルパターン像、すなわち中空箱型マーク
11a,13a,14a,16aと中実箱型マーク11b,13b,14b,16bが隣
接するショット間で重なりあうよう、例えば第６図のよ
うなレイアウトでウエハ上に転写する。このとき、任意
のショット(i)に対してＸ方向に隣接するショット(j)と
Ｙ方向に隣接するショット(k)について取り出したもの
を第７図に示す。
たようなレチクルパターン像、すなわち中空箱型マーク
11a,13a,14a,16aと中実箱型マーク11b,13b,14b,16bが隣
接するショット間で重なりあうよう、例えば第６図のよ
うなレイアウトでウエハ上に転写する。このとき、任意
のショット(i)に対してＸ方向に隣接するショット(j)と
Ｙ方向に隣接するショット(k)について取り出したもの
を第７図に示す。
【００２５】図７に記載された重ね合せマークのうち、
ショット(i)に対してＸ方向に隣接するショット(j)との
間で重なりあう重ね合せマーク17,18は、中空箱型マー
クの重心位置を基準とした中実箱型マークの重心位置が
Ｘ軸方向とＹ軸方向について計測される。
ショット(i)に対してＸ方向に隣接するショット(j)との
間で重なりあう重ね合せマーク17,18は、中空箱型マー
クの重心位置を基準とした中実箱型マークの重心位置が
Ｘ軸方向とＹ軸方向について計測される。
【００２６】17,18の重ね合せマークから計測されたＸ
軸方向とＹ軸方向の値を各々(xx1,xy1),(xx2,xy2)、19,
20の重ね合せマークから計測されたＸ軸方向とＹ軸方向
の値を各々(yx1,yy1),(yx2,yy2)、と定義する。このと
き、ショット(i),(j),(k)の各ショットの位置と姿勢の
誤差を各々(dxi,dyi,dθi)、(dxj,dyj,dθj)、(dxk,d
yk,dθk)であるとし、また、レチクル投影像の歪みやス
テージ計測スケール誤差等によって生じた各重ね合せマ
ーク毎の一定誤差をΔxx1、Δxx2、Δxy1、Δxy2、Δ
yx1、Δyx2、Δyy1、Δyy2、各重ね合せマークを計測す
るときの不規則な誤差をεxx1(i,j)、εxx2(i,j)、ε
xy1(i,j)、εxy2(i,j)、εyx1(i,j)、εyx2(i,j)、ε
yy(i,j)、εyy2(i,j)と定義すれば、（１）〜（８）式
の関係が成立する。
軸方向とＹ軸方向の値を各々(xx1,xy1),(xx2,xy2)、19,
20の重ね合せマークから計測されたＸ軸方向とＹ軸方向
の値を各々(yx1,yy1),(yx2,yy2)、と定義する。このと
き、ショット(i),(j),(k)の各ショットの位置と姿勢の
誤差を各々(dxi,dyi,dθi)、(dxj,dyj,dθj)、(dxk,d
yk,dθk)であるとし、また、レチクル投影像の歪みやス
テージ計測スケール誤差等によって生じた各重ね合せマ
ーク毎の一定誤差をΔxx1、Δxx2、Δxy1、Δxy2、Δ
yx1、Δyx2、Δyy1、Δyy2、各重ね合せマークを計測す
るときの不規則な誤差をεxx1(i,j)、εxx2(i,j)、ε
xy1(i,j)、εxy2(i,j)、εyx1(i,j)、εyx2(i,j)、ε
yy(i,j)、εyy2(i,j)と定義すれば、（１）〜（８）式
の関係が成立する。
【００２７】 xx1(i,j) = dxj - dxi - Rydθj + Rydθi + Δxx1 + εxx1(i,j) (1) xx2(i,j) = dxj - dxi + Rydθj - Rydθi + Δxx2 + εxx2(i,j) (2) xy1(i,j) = dyj - dyi - Rxdθj - Rxdθi + Δxy1 + εxy1(i,j) (3) xy2(i,j) = dyj - dyi - Rxdθj - Rxdθi + Δxy2 + εxy2(i,j) (4) yx1(i,k) = dxk - dxi - Rydθk - Rydθi + Δyx1 + εyx1(i,k) (5) yx2(i,k) = dxk - dxi - Rydθk - Rydθi + Δyx2 + εyx2(i,k) (6) yy1(i,k) = dyk - dyi - Rxdθk + Rxdθi + Δyy1 + εyy1(i,k) (7) yy2(i,k) = dyk - dyi + Rxdθk - Rxdθi + Δyy2 + εyy2(i,k) (8) (1)〜(4)式はＸ方向に重畳する部分毎に、(5)〜(8)式は
Ｙ方向に重畳する部分毎に成立するので、Ｘ方向に重畳
する部分の数がNx、Ｙ方向に重畳する部分の数がNyのと
き、2(Nx+Ny)個の連立方程式ができる。さらに、全ショ
ットの位置誤差と姿勢誤差(dxi,dyi,dθi)の平均値を一
定値に定めないと求解できないので、いずれも総和を零
とした３つの方程式(9)〜(11)が加える。
Ｙ方向に重畳する部分毎に成立するので、Ｘ方向に重畳
する部分の数がNx、Ｙ方向に重畳する部分の数がNyのと
き、2(Nx+Ny)個の連立方程式ができる。さらに、全ショ
ットの位置誤差と姿勢誤差(dxi,dyi,dθi)の平均値を一
定値に定めないと求解できないので、いずれも総和を零
とした３つの方程式(9)〜(11)が加える。
【００２８】 Σi=1 Ns dxi = 0 (9) Σi=1 Ns dyi = 0 (10) Σi=1 Ns dθi = 0 (11)
【００２９】さらに、位置誤差と姿勢誤差(dxi,dyi,dθ
i)にレチクル投影像の歪やステージ計測スケール誤差が
含まれないように、４つの方程式(12)〜(15)式も加えな
くてはならない。
i)にレチクル投影像の歪やステージ計測スケール誤差が
含まれないように、４つの方程式(12)〜(15)式も加えな
くてはならない。
【００３０】 Σi=1 Ns Xi dxi = 0 (12) Σi=1 Ns Yi dxi = 0 (13) Σi=1 Ns Xi dyi = 0 (14) Σi=1 Ns Yi dyi = 0 (15) ただし、XiとYiは各ショット中心のウエハ座標位置を示
し、全ショットの総和が零になるよう調整されたベクト
ルの要素である。
し、全ショットの総和が零になるよう調整されたベクト
ルの要素である。
【００３１】以上から、2(Nx+Ny)+7個の連立方程式が構
成される。
成される。
【００３２】一方、ショット数がNs個の場合、この連立
方程式における未知数は各ショットの位置誤差と姿勢誤
差(dxi,dyi,dθi)と、各重畳重ね合せマーク毎の一定誤
差Δxx1、Δxx2、Δxy1、Δxy2、Δyx1、Δyx2、
Δyy1、Δyy2、であるから、全部で3Ns+8個存在する。
方程式における未知数は各ショットの位置誤差と姿勢誤
差(dxi,dyi,dθi)と、各重畳重ね合せマーク毎の一定誤
差Δxx1、Δxx2、Δxy1、Δxy2、Δyx1、Δyx2、
Δyy1、Δyy2、であるから、全部で3Ns+8個存在する。
【００３３】このとき、重ね合せマークを計測するとき
の不規則な誤差εxx1(i,j)、εxx2(i,j)、εxy1(i,j)、
εxy2(i,j)、εyx1(i,j)、εyx2(i,j)、εyy1(i,j)、ε
yy2(i,j)は期待値が零で分散の等しい確率分布からなる
変数であると仮定し、最小二乗法によって各ショットの
位置誤差と姿勢誤差(dxi,dyi,dθi)を求める。
の不規則な誤差εxx1(i,j)、εxx2(i,j)、εxy1(i,j)、
εxy2(i,j)、εyx1(i,j)、εyx2(i,j)、εyy1(i,j)、ε
yy2(i,j)は期待値が零で分散の等しい確率分布からなる
変数であると仮定し、最小二乗法によって各ショットの
位置誤差と姿勢誤差(dxi,dyi,dθi)を求める。
【００３４】ただし、方程式の数と未知数の数には、(1
6)に示す関係を満たしていなくてはならない。 2(Nx + Ny) + 7 > 3Ns + 8 (16)
6)に示す関係を満たしていなくてはならない。 2(Nx + Ny) + 7 > 3Ns + 8 (16)
【００３５】以上のようにして構成された連立方程式を
最小二乗法による数学手段で一括した演算処理をする。
最小二乗法による数学手段で一括した演算処理をする。
【００３６】＜実施形態2＞本発明の第２の実施例は、
第１の実施例におけるレチクルパターンに対し、第８図
に示すべく重ね合せマークを追加した例である。このよ
うにすれば(1)〜(8)の方程式は第１実施例の３／２倍に
なり、連立方程式の数を増加をさせることができる。こ
れは、各重ね合せマークを計測するときの誤差ε
xx1(i,j)、εxx2(i,j)、εxy1(i,j)、εxy2(i,j)、ε
yx1(i,j)、εyx2(i,j)、εyy1(i,j)、εyy2(i,j)による
推定誤差を平均化効果によって小さくする作用がある。
第１の実施例におけるレチクルパターンに対し、第８図
に示すべく重ね合せマークを追加した例である。このよ
うにすれば(1)〜(8)の方程式は第１実施例の３／２倍に
なり、連立方程式の数を増加をさせることができる。こ
れは、各重ね合せマークを計測するときの誤差ε
xx1(i,j)、εxx2(i,j)、εxy1(i,j)、εxy2(i,j)、ε
yx1(i,j)、εyx2(i,j)、εyy1(i,j)、εyy2(i,j)による
推定誤差を平均化効果によって小さくする作用がある。
【００３７】＜実施形態3＞第３の実施例は、第９図に
示すようなテストレチクルパターンを、通常のショット
レイアウトで第１０図の如くウエハ全面に転写する。
（このとき隣接するショットは重ならない）
示すようなテストレチクルパターンを、通常のショット
レイアウトで第１０図の如くウエハ全面に転写する。
（このとき隣接するショットは重ならない）
【００３８】次いで、第９図のレチクルパターン像のマ
スキングライン内側のみが転写されるように、不図示の
アパーチャ等でパターン像をマスキングし、第１０図に
示す如く各ショットの中央部に転写する。このとき中空
箱型重ね合せマーク21a〜28aと中実箱型重ね合せマーク
21b〜28bが重なりあうようにしておく。第１１図に示す
例は、重なりあう重ね合せマークを示したものである。
スキングライン内側のみが転写されるように、不図示の
アパーチャ等でパターン像をマスキングし、第１０図に
示す如く各ショットの中央部に転写する。このとき中空
箱型重ね合せマーク21a〜28aと中実箱型重ね合せマーク
21b〜28bが重なりあうようにしておく。第１１図に示す
例は、重なりあう重ね合せマークを示したものである。
【００３９】このような転写方法で得られたデータを使
用して、第１の実施例で示した方法で連立方程式をた
て、各ショットの位置と姿勢の誤差(dxi,dyi,dθi)を求
めることができる。
用して、第１の実施例で示した方法で連立方程式をた
て、各ショットの位置と姿勢の誤差(dxi,dyi,dθi)を求
めることができる。
【００４０】こうすることで、頻繁に使用するステージ
位置での誤差(dxi,dyi,dθi)を推定できるため、実用の
上で第１実施例に比べ更に正確な補正が期待できる。
位置での誤差(dxi,dyi,dθi)を推定できるため、実用の
上で第１実施例に比べ更に正確な補正が期待できる。
【００４１】
【発明の効果】第1の発明の効果は、計測マークの計測誤
差を除去して、より正確なステージの直線性及び回転を
求める投影露光方法を提供できることである。
差を除去して、より正確なステージの直線性及び回転を
求める投影露光方法を提供できることである。
【００４２】第2の発明の効果は、レチクル投影像の歪み
などの投影系の誤差を考慮して、より正確なステージの
直線性及び回転を求める投影露光方法を提供できること
である。
などの投影系の誤差を考慮して、より正確なステージの
直線性及び回転を求める投影露光方法を提供できること
である。
【００４３】第3の発明の効果は、様々な誤差を除去し
て、より正確なステージの直線性及び回転を求める投影
露光方法を提供できることである。
て、より正確なステージの直線性及び回転を求める投影
露光方法を提供できることである。
【００４４】第4の発明の効果は、通常使用するショット
位置における計測マークから、より正確なステージの直
線性及び回転を求める投影露光方法を提供できることで
ある。
位置における計測マークから、より正確なステージの直
線性及び回転を求める投影露光方法を提供できることで
ある。
【００４５】第5の発明の効果は、計測マークの計測誤差
を考慮して、より正確なステージの直線性及び回転を求
める投影露光装置を提供できることである。
を考慮して、より正確なステージの直線性及び回転を求
める投影露光装置を提供できることである。
【００４６】第6の発明の効果は、レチクル投影像の歪み
などの投影系の誤差を考慮して、より正確なステージの
直線性及び回転を求める投影露光装置を提供できること
である。
などの投影系の誤差を考慮して、より正確なステージの
直線性及び回転を求める投影露光装置を提供できること
である。
【００４７】第7の発明の効果は、様々な誤差を考慮し
て、より正確なステージの直線性及び回転を求める投影
露光装置を提供できることである。
て、より正確なステージの直線性及び回転を求める投影
露光装置を提供できることである。
【００４８】第8の発明の効果は、通常使用するショット
位置における計測マークから、より正確なステージの直
線性及び回転を求める投影露光装置を提供できることで
ある。
位置における計測マークから、より正確なステージの直
線性及び回転を求める投影露光装置を提供できることで
ある。
【００４９】第9の発明の効果は、本発明の第1の効果か
ら第4の効果を満たすデバイスの製造方法を提供できる
ことである。
ら第4の効果を満たすデバイスの製造方法を提供できる
ことである。
【００５０】第10の発明の効果は、本発明の第5の効果か
ら第8の効果を満たすデバイスの製造方法を提供できる
ことである。
ら第8の効果を満たすデバイスの製造方法を提供できる
ことである。
【図１】ステージ移動軸の直線性を計測する従来例の説
明図
明図
【図２】従来例で使用していたレチクルパターン図
【図３】ステージ移動軸の直線性を計測する従来例の説
明図
明図
【図４】投影露光装置の構成説明図
【図５】第１の実施例におけるレチクルパターン図
【図６】第１の実施例におけるショットレイアウト図
【図７】第１の実施例における転写状態の部分拡大図
【図８】第２の実施例におけるレチクルパターン図
【図９】第３の実施例におけるレチクルパターン図
【図１０】第３の実施例におけるショットレイアウト図
【図１１】第３の実施例における転写状態の部分拡大図
１ レチクル ２ 投影レンズ ３ ウエハ ４ 移動ステージ ５ レーザ干渉計反射鏡 ６ レーザ干渉計反射鏡 ７ レーザ干渉計 ８ レーザ干渉計 ９ レーザ干渉計 １０ レチクル投影像 １１ａ〜１６ａ 中空箱型マーク １１ｂ〜１６ｂ 中実箱型マーク １１ｃ〜１６ｃ 線状マーク １１ｄ〜１６ｄ 線状マーク １１ｃｄ１〜１３ｃｄ３ 重畳した線状マーク １７〜２０ 重畳した箱型マーク ２１ａ〜２８ａ 中空箱型マーク ２１ｂ〜２８ｂ 中実箱型マーク
Claims (10)
- 【請求項１】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを、可動ステージ上に搭載された
感光基板上に投影する投影露光方法において、投影光学
系によって転写されたショットが複数行かつ複数列配列
されていて、隣接ショットの一部領域を重畳露光して転
写された前記計測マークの相対距離を計測したデータを
用いて、前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、
前記ステージの直線性及び回転を求めることを特徴とす
る投影露光方法。 - 【請求項２】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを、可動ステージ上に搭載された
感光基板上に投影する投影露光方法において、隣接ショ
ットの一部領域を重畳露光して転写された前記計測マー
クの相対距離を計測したデータを用いて、かつ前記計測
マークの本来転写されるべき位置からの誤差を考慮しな
がら、前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、前
記ステージの直線性及び回転を求めることを特徴とする
投影露光方法。 - 【請求項３】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを、可動ステージ上に搭載された
感光基板上に投影する投影露光方法において、隣接ショ
ットの一部領域を重畳露光して転写された前記計測マー
クの相対距離を計測したデータから最小二乗法を用い
て、前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、前記
ステージの直線性及び回転を求めることを特徴とする投
影露光方法。 - 【請求項４】 第1及び第2の計測マークを有する原板に
描画されている回路パターンを、可動ステージ上に搭載
された感光基板上に投影する投影露光方法において、前
記感光基板上のショット位置に前記第1の計測用マーク
を転写し、さらに前記第1の計測用マークに位置基準を
与えるための第2の計測用マークを転写し、前記第1の計
測マークと前記第2の計測マークとの相対距離を計測し
たデータを用いて、前記ステージの直線性及び回転を求
めることを特徴とする投影露光方法。 - 【請求項５】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを感光基板上に投影する投影光学
系と、前記感光基板を搭載かつ移動させるステージと、
前記ステージの位置制御を行うステージ位置制御系と、
前記投影光学系によって転写されたショットが複数行か
つ複数列配列されていて、隣接ショットの一部領域を重
畳露光して転写された前記計測マークの相対距離を計測
したデータを用いて、前記ショットの相対位置と相対距
離を算出し、前記ステージの直線性及び回転を求める手
段、を有することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項６】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを感光基板上に投影する投影光学
系と、前記感光基板を搭載かつ移動させるステージと、
前記ステージの位置制御を行うステージ位置制御系と、
隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された前記
計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、かつ
前記計測マークの本来転写されるべき位置からの誤差を
計算に使用するパラメータとして計算して、前記ショッ
トの相対位置と相対距離を算出し、前記ステージの直線
性及び回転を求める手段、を有することを特徴とする投
影露光装置。 - 【請求項７】 所定の計測マークを有する原板に描画さ
れている回路パターンを感光基板上に投影する投影光学
系と、前記感光基板を搭載かつ移動させるステージと、
前記ステージの位置制御を行うステージ位置制御系と、
隣接ショットの一部領域を重畳露光して転写された前記
計測マークの相対距離を計測したデータを用いて、かつ
前記計測マークを計測する計測器の誤差を考慮しなが
ら、前記ショットの相対位置と相対距離を算出し、前記
ステージの直線性及び回転を求める手段、を有すること
を特徴とする投影露光装置。 - 【請求項８】 第1及び第2の計測マークを有する原板に
描画されている回路パターンを感光基板上に投影する投
影光学系と、前記感光基板を搭載かつ移動させるステー
ジと、前記ステージの位置制御を行うステージ位置計測
系と、前記感光基板上のショット位置に前記第1の計測
用マークを転写し、さらに前記第1の計測用マークに位
置基準を与えるための第2の計測用マークを転写し、前
記第1の計測マークと前記第2の計測マークとの相対距離
を計測したデータを用いて、前記ステージの直線性及び
回転を求める手段、を有することを特徴とする投影露光
装置。 - 【請求項９】 請求項1から4のいずれか記載の投影露光
方法を用いて、デバイスを製造することを特徴とするデ
バイスの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項5から8のいずれか記載の投影露
光装置を用いて、デバイスを製造することを特徴とする
デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929299A JP4250252B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929299A JP4250252B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299278A true JP2000299278A (ja) | 2000-10-24 |
| JP2000299278A5 JP2000299278A5 (ja) | 2006-06-01 |
| JP4250252B2 JP4250252B2 (ja) | 2009-04-08 |
Family
ID=14506487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10929299A Expired - Fee Related JP4250252B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 投影露光装置、投影露光方法、及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4250252B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084957B2 (en) | 2003-08-13 | 2006-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning exposure technique |
| JP2006245584A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Asml Netherlands Bv | ２重計量サンプリングを使用したオーバレイ制御のための方法及びシステム |
| JP2007142328A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法、マスクおよび半導体装置 |
| JP2009259966A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Inc | 計測方法、ステージ移動特性の調整方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
| JP2010040551A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Oki Semiconductor Co Ltd | 露光装置のアライメント方法 |
| JP2014022467A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Canon Inc | 露光装置、校正方法および物品の製造方法 |
| JP2018031980A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 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 |
| JP2018116155A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | キヤノン株式会社 | 評価方法、物品製造方法およびプログラム |
| KR20190073274A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 캐논 가부시끼가이샤 | 계측 방법, 계측 장치, 노광 장치 및 물품 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6401501B2 (ja) | 2014-06-02 | 2018-10-10 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、および物品の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP10929299A patent/JP4250252B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084957B2 (en) | 2003-08-13 | 2006-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning exposure technique |
| US7763403B2 (en) | 2005-03-02 | 2010-07-27 | Asml Netherlands B.V. | Method and system for overlay control using dual metrology sampling |
| JP2006245584A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Asml Netherlands Bv | ２重計量サンプリングを使用したオーバレイ制御のための方法及びシステム |
| US7651825B2 (en) | 2005-03-02 | 2010-01-26 | Asml Netherlands B.V. | Method and system for overlay control using dual metrology sampling |
| JP2007142328A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法、マスクおよび半導体装置 |
| JP2009259966A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Inc | 計測方法、ステージ移動特性の調整方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
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| KR20180085353A (ko) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 캐논 가부시끼가이샤 | 평가 방법, 물품 제조 방법 및 프로그램 |
| KR102266119B1 (ko) | 2017-01-18 | 2021-06-17 | 캐논 가부시끼가이샤 | 평가 방법, 물품 제조 방법 및 프로그램 |
| KR20190073274A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 캐논 가부시끼가이샤 | 계측 방법, 계측 장치, 노광 장치 및 물품 제조 방법 |
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