JP2004087562A - Position detection method and apparatus thereof, exposure method and apparatus thereof, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置検出方法及びその装置、露光方法及びその装置、並びにデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、複数のラインパターンを含むマークの位置情報を検出する位置検出方法及び位置検出装置、前記位置検出方法を用いる露光方法、前記位置検出装置を備える露光装置、並びに前記露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「レチクル」と総称する)に形成されたパターンを投影光学系を介してレジスト等の感光剤が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、適宜「ウエハ」という)上に転写する露光装置が用いられている。かかる露光装置としては、いわゆるステッパ等の静止露光型の投影露光装置や、いわゆるスキャニング・ステッパ等の走査露光型の投影露光装置が主として用いられている。かかる露光装置においては、露光に先立ってレチクルとウエハとの位置合わせ(アライメント)を高精度に行う必要がある。このアライメント精度に対する要求は、パターンの微細化とともに厳しくなってきており、アライメントにはさまざまな工夫がなされている。
【0003】
上記のアライメントを高精度に行うためには、レチクルの位置検出及びウエハの位置検出を高精度に行うことが必要である。例えばレチクルの位置検出には、露光光を用いるものが一般的であり、露光光をレチクル上に形成されたレチクルアライメントマークに照射し、CCDカメラなどで撮像したレチクルアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測するVRA(Visual Reticle Alignment)方式等が採用されている。一方、ウエハの位置検出には、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い光で照明し、CCDカメラなどで撮像したアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測するFIA(Field Image Alignment)方式等が採用されている。
【0004】
これらの光学式アライメントにおいては、まずレチクル上のアライメントマークを検出、処理し、位置座標を計測する。次に、ウエハ上のアライメントマークを検出、処理し、位置座標を計測することで、重ね合わされるショットの位置を求める。それらの結果をもとに、ショット位置にレチクルのパターン像が重なるように、ウエハをウエハステージにより移動させてレチクルのパターン像を投影光学系を介してウエハ上に転写する。
【0005】
通常、位置計測を行うためのアライメントマークは、安定した計測を行うために、同一線幅の複数のラインパターンから構成されている。そして、アライメントマークの位置を検出するに際しては、位置検出装置は、複数のラインパターンの各々に対して位置計測を行い、その平均値をマーク全体の位置と判断するのが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
露光時の投影光学系の残留収差の影響や、露光後のウエハ処理の影響などによって、例えばウエハ上に形成されたアライメントマークを構成する複数のラインパターンの形状にばらつきが生じることがある。その結果、位置検出装置で検出する(観察する)各ラインパターンの信号波形にも形状のばらつきが生じる。
【0007】
また、位置検出装置の検出光学系(結像光学系)にコマ収差などが残存している場合、位置計測結果が真のマーク位置からずれてしまう。このずれの傾向はマークを撮像した結果得られる信号波形の形状に依存するので、アライメントマークを構成するラインパターン群の内で各ラインパターンの波形の形状が異なれば、位置ずれも各ライン毎に違った傾向を持つことになる。
【0008】
しかしながら、従来のアライメントマークなどのマークを画像処理方式で検出する位置検出装置では、特徴の異なる、換言すれば位置ずれの傾向が異なる複数のマークが混在したまま位置計測をしていた。そのため、マーク毎に位置ずれの傾向が変化してしまい、この結果最終的な重ね合わせ精度が悪化するおそれがあった。
【0009】
また、上述したようなマークの信号波形の崩れに起因する検出誤差を、例えばオフセット値を入力することで補正することも考えられるが、マークの微妙な状態変化により適切な補正量(オフセット値)が変化するため、補正の効果が低下するおそれもあった。
【0010】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、物体上のマークの位置情報を正確に検出することができる位置検出方法及び位置検出装置を提供することにある。
【0011】
本発明の第2の目的は、基板を精度良く露光することができる露光方法及び露光装置を提供することにある。
【0012】
本発明の第3の目的は、デバイスの生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、所定方向に沿って配列された複数のラインパターン(Lm)を含むマーク(WM)の位置情報を検出する位置検出方法であって、物体(W)上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号(MWFm)を得る工程と;前記複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンを選択し、前記特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて前記特定ラインパターンの位置情報を求める工程と;前記特定ラインパターンの位置情報と前記特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量とを用いて前記マークの位置情報を算出する工程と;を含む位置検出方法である。
【0014】
これによれば、まず、物体上の所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークを含むマーク領域を撮像し、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る。次いで、前記複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンを選択し、その特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて特定ラインパターンの位置情報を求める。そして、その特定ラインパターンの位置情報(計測結果)と特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量(基準点からのオフセット量)とを用いてマークの位置情報、すなわちマークの基準点の位置情報を算出する。
【0015】
すなわち、本発明の位置検出方法では、マークを形成する複数のラインパターンの全てではなく、一部の特定ラインパターン、例えば位置ずれの傾向が同じ、あるいは信号波形の崩れのないラインパターンのみを検出対象として、その特定ラインパターンの位置情報を求め、その位置情報と特定ラインパターンの設計値に基づく基準点からのオフセット量とに基づいて、マークの位置を算出する。このため、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報を正確に求めることができる。
【0016】
この場合において、請求項2に記載の位置検出方法の如く、前記特定ラインパターンの選択は、前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)の少なくとも1つの波形が同じ特徴量を有するパターンを選択することにより行われることとすることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報を検出する位置検出方法であって、物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る工程と;前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形に基づいて、前記信号波形から得られる所定の特徴量を、前記複数のラインパターン毎に求める工程と;前記ラインパターン毎に求められた前記所定の特徴量を、前記複数のラインパターン間で比較して、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量とは異なる特定ラインパターンを抽出する工程と;前記抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、前記撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する工程と;を含むことを特徴とする位置検出方法である。
【0018】
これによれば、物体上の所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークを含むマーク領域を撮像し、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る。次いで、該撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形を用いて得られる所定の特徴量を、複数のラインパターン毎に求める。次いで、所定の特徴量を、複数のラインパターン間で比較して、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量とは異なる特定ラインパターンを抽出する。そして、前記マークの位置情報を演算する際には、抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する。
【0019】
すなわち、本発明の位置検出方法では、マークを形成する複数のラインパターンの全てではなく、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号及びそのn次微分信号のいずれか一方の信号波形から得られる所定の特徴量を求め、該所定の特徴量が他のラインパターンにおける特徴量と異なるラインパターンを抽出し、その抽出したパターンを除く、残りのラインパターンを用いて、マークの位置を算出する。このため、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報を正確に求めることができる。
【0020】
この場合において、請求項4に記載の位置検出方法の如く、前記マークの位置情報を演算する工程では、前記残りのラインパターンの位置情報と、前記残りのパターンの設計値とに基づいて、前記マークの位置情報を演算することとすることができる。
【0021】
上記請求項2〜4に記載の各位置検出方法において、前記特徴量としては種々の量が考えられる。例えば、請求項5に記載の位置検出方法の如く、前記特徴量は、前記各ラインパターンに対応する撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)の少なくとも1つの信号のピークの数であることとすることができる。あるいは、請求項6に記載の位置検出方法の如く、前記特徴量は、前記各ラインパターンに対応する撮像信号及びそのm次微分信号(mは偶数)の少なくとも1つの信号の対称性の度合いであることとすることもできる。あるいは、請求項7に記載の位置検出方法の如く、前記特徴量は、前記ラインパターンに対応する撮像信号のライン部に対応する第1部分とそれ以外の部分に対応する第2部分の信号強度の比であることとすることもできる。あるいは、請求項8に記載の位置検出方法の如く、前記特徴量は、前記ラインパターンに対応する撮像信号のライン部の両端のエッジに対応する第1部分と第2部分との信号強度の比であることとすることもできる。
【0022】
請求項9に記載の発明は、エネルギビーム(IL)により基板(W)を露光して所定のパターンを前記基板上に形成する露光方法であって、前記基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターン(Lm)を含むマーク(WM)の位置情報を請求項1〜8のいずれか一項に記載の位置検出方法を用いて検出する工程と;検出されたマークの位置情報に基づいて前記基板の位置を制御しつつ、前記エネルギビームにより前記基板を露光する工程と;を含む露光方法である。
【0023】
これによれば、基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報が請求項1〜8のいずれか一項に記載の位置検出方法を用いて検出される。この結果、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報が正確に検出される。そして、この正確に検出されたマークの位置情報に基づいて基板の位置を正確に制御しつつ、エネルギビームにより基板が露光される。従って、本発明の露光方法によれば、高精度な露光により基板上に所定のパターンを精度良く形成することが可能になる。
【0024】
請求項10に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項9に記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法である。
【0025】
これによれば、リソグラフィ工程において、請求項9に記載の露光方法を用いて基板上に所定のパターンが精度良く形成されるので、結果的に最終製品であるデバイスの歩留まりが向上し、その生産性を向上させることが可能となる。
【0026】
請求項11に記載の発明は、所定方向に沿って配列された複数のラインパターン(Lm)を含むマーク(WM)の位置を検出する位置検出装置であって、物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号(MWFm)を得る撮像装置(AS)と;前記複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンを選択する選択装置(20)と;前記選択装置により選択された前記特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて所定の処理を行い、前記特定ラインパターンの位置情報を求める処理装置(20)と;前記特定ラインパターンの位置情報と前記特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量とを用いて前記マークの位置情報を算出する演算装置(20)と;を備える位置検出装置である。
【0027】
これによれば、撮像装置により、物体上に形成された所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークを含むマーク領域が撮像され、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号が取得される。また、選択装置により、複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンが選択される。そして、処理装置により、選択装置によって選択された特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて所定の処理が行われ、特定ラインパターンの位置情報が求められる。次いで、演算装置により、その特定ラインパターンの位置情報と特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量(基準点からのオフセット量)とを用いてマークの位置情報、すなわちマークの基準点の位置情報が算出される。従って、本発明の位置検出装置によれば、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報を正確に求めることができる。
【0028】
この場合において、請求項12に記載の位置検出装置の如く、前記選択装置は、前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)の少なくとも1つの波形が同じ特徴量を有するパターンを前記特定パターンとして選択することとすることができる。
【0029】
請求項13に記載の発明は、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報を検出する位置検出装置であって、物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る撮像装置と;前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形に基づいて、前記信号波形から得られる所定の特徴量を、前記複数のラインパターン毎に求める特徴量決定装置と;前記特徴量決定装置により求められた前記所定の特徴量を、前記複数のラインパターン間において比較して、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量と異なっている特定ラインパターンを抽出する抽出装置と;前記抽出装置により抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、前記撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する算出装置と;を含むことを特徴とする位置検出装置である。
【0030】
これによれば、まず、撮像装置により、物体上の所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークを含むマーク領域が撮像され、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号が取得される。次いで、特徴量決定装置により、該撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形を用いて得られる所定の特徴量が、複数のラインパターン毎に求められる。そして、抽出装置により、前記特徴量決定装置により求められた所定の特徴量が、複数のラインパターン間で比較され、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量とは異なる特定ラインパターンが抽出される。そして、算出装置では、抽出装置により抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、前記撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する。
【0031】
すなわち、本発明の位置検出装置では、マークを形成する複数のラインパターンの全てではなく、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号及びそのn次微分信号のいずれか一方の信号波形から得られる所定の特徴量が求められ、該所定の特徴量が他のラインパターンにおける特徴量と異なるパターンを抽出し、その抽出したパターンを除く、残りのラインパターンを用いて、マークの位置が算出される。このため、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報を正確に求めることができる。
【0032】
この場合において、請求項14に記載の位置検出装置の如く、前記算出装置は、前記残りのラインパターンの位置情報と、前記残りのパターンの設計値とに基づいて、前記マークの位置情報を演算することとすることができる。
【0033】
上記請求項12〜14に記載の各位置検出装置において、特徴量としては種々の量が考えられるが、請求項15に記載の位置検出装置の如く、前記特徴量は、前記各ラインパターンに対応する撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)の少なくとも1つの信号のピークの数、前記各ラインパターンに対応する撮像信号及びそのm次微分信号(mは偶数)の少なくとも1つの信号の対称性の度合い、前記ラインパターンに対応する撮像信号のライン部に対応する第1部分とそれ以外の部分に対応する第2部分の信号強度の比、及び前記ラインパターンに対応する撮像信号のライン部の両端のエッジに対応する第1部分と第2部分との信号強度の比、のいずれかであることとすることができる。
【0034】
請求項16に記載の発明は、エネルギビームにより基板を露光して所定のパターンを前記基板上に形成する露光装置であって、前記基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報を検出する請求項11〜15のいずれか一項に記載の位置検出装置と;前記エネルギビームにより前記基板を露光する際に、前記位置検出装置により検出されたマークの位置情報に基づいて前記基板の位置を制御する制御装置(19,20)と;を備える露光装置である。
【0035】
これによれば、請求項11〜15のいずれか一項に記載の位置検出装置により基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報が正確に検出される。そして、エネルギビームにより基板を露光する際に、制御装置により、位置検出装置により検出されたマークの位置情報に基づいて基板の位置が高精度に制御される。この結果、高精度な露光により基板上に所定のパターンを精度良く形成することが可能になる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。
【0037】
図1には、本発明の位置検出方法及び露光方法を実施するのに好適な一実施形態に係る露光装置100の概略構成が示されている。この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置である。この露光装置100は、照明系10、マスクとしてのレチクルRを保持するレチクルステージRST、投影光学系PL、基板としてのウエハWが搭載されるウエハステージWST、レチクルステージRST及びウエハステージWSTを制御するステージ制御系19、並びに装置全体を統括制御する主制御系20等を備えている。
【0038】
前記照明系10は、例えば特開平6−349701号公報などに開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ(フライアイレンズ、ロッドインテグレータ、あるいは回折光学素子等)を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変NDフィルタ、レチクルブラインド、及びダイクロイックミラー等(いずれも不図示)を含んで構成されている。この照明系10は、不図示のレチクルブラインドで規定されX軸方向(図1における紙面内左右方向)に細長く延びるレチクルR上のスリット状の照明領域部分を、エネルギビームとしての照明光ILによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ILとしては、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの遠紫外光、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)あるいはF2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光などが用いられる。照明光ILとして、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(g線、i線等)を用いることも可能である。
【0039】
前記レチクルステージRST上には、そのパターン面(図1における下面)に回路パターンPAが形成されたレチクルRが、例えば真空吸着等により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータを含むレチクルステージ駆動部12によって、照明系10の光軸(後述する投影光学系PLの光軸AXに一致)に垂直なXY平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向(ここでは図1における紙面直交方向であるY軸方向とする)に指定された走査速度で駆動可能となっている。
【0040】
レチクルステージRSTのステージ移動面内の位置は、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0.5〜1nm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の位置情報はステージ制御系19及びこれを介して主制御系20に供給される。ステージ制御系19では、主制御系20からの指示に応じ、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部12を介してレチクルステージRSTを駆動制御する。なお、レチクルステージRSTの端面を鏡面加工して反射面(前述の移動鏡15の反射面に相当)を形成しても良い。
【0041】
前記投影光学系PLは、レチクルステージRSTの図1における下方に配置され、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、例えば両側テレセントリックで所定の縮小倍率(例えば1/5、又は1/4)を有する屈折光学系が使用されている。このため、照明光学系からの照明光ILによってレチクルRの照明領域が照明されると、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を介してその照明領域内のレチクルRの回路パターンPAの縮小像(部分倒立像)が表面にレジスト(感光剤)が塗布されたウエハW上に形成される。
【0042】
前記ウエハステージWSTは、投影光学系PLの図1における下方で、不図示のベース上に配置され、このウエハステージWST上には、ウエハテーブル25が載置されている。このウエハテーブル25上に不図示のウエハホルダを介してウエハWが例えば真空吸着等によって固定されている。ウエハテーブル25は、ボイスコイルモータ等を含む駆動部によって投影光学系PLの光軸に直交する面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系PLの光軸AX方向(Z軸方向)にも微動可能に構成されている。また、このウエハテーブル25はZ軸回りの微小回転動作も可能になっている。
【0043】
ウエハステージWSTは、走査方向(Y軸方向)の移動のみならず、ウエハW上の複数のショット領域を前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向(X軸方向)にも移動可能に構成されている。このウエハステージWSTはモータ等を含む駆動系によりXY2次元方向に駆動される。このように、ウエハテーブル25の駆動部とウエハステージWSTの駆動系とは、それぞれ別々に設けられるが、図1においては、これらが纏めてウエハ駆動装置24として示されている。従って、以下においては、このウエハ駆動装置24によって、ウエハステージWSTがXY2次元方向に駆動されるとともに、ウエハテーブル25がZ、θx、θy、θzの4自由度方向に微少駆動されるものとして説明を行う。
【0044】
ウエハステージWST(及びウエハテーブル25)のXY平面内での位置は、ウエハテーブル25上に設けられた移動鏡17を介して、ウエハレーザ干渉計システム18によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。ここで、実際には、ウエハテーブル25上には、走査方向(Y軸方向)に直交する反射面を有するY移動鏡と非走査方向(X軸方向)に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられ、これに対応してウエハレーザ干渉計もY移動鏡に垂直に干渉計ビームを照射するY干渉計と、X移動鏡に垂直に干渉計ビームを照射するX干渉計とが設けられているが、図1ではこれらが代表的に移動鏡17、ウエハレーザ干渉計システム18として示されている。なお、例えば、ウエハテーブル25の端面を鏡面加工して反射面(移動鏡17の反射面に相当)を形成しても良い。また、X干渉計及びY干渉計は測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハテーブル25のX、Y位置の他、回転(ヨーイング(Z軸回りの回転であるθz回転)、ピッチング(X軸回りの回転であるθx回転)、ローリング(Y軸回りの回転であるθy回転))も計測可能となっている。従って、以下の説明ではウエハレーザ干渉計システム18によって、ウエハテーブル25のX、Y、θz、θy、θxの5自由度方向の位置が計測されるものとする。本実施形態では、ウエハステージWSTの移動位置を規定する静止座標系(直交座標系)が、ウエハレーザ干渉計システム18のY干渉計及びX干渉計の測長軸によって規定されている。以下においては、この静止座標系を「ステージ座標系」とも呼ぶ。また、多軸干渉計は45°傾いてウエハテーブル25に設置される反射面を介して、投影光学系PLが載置される架台(不図示)に設置される反射面にレーザビームを照射し、投影光学系PLの光軸方向(Z軸方向)に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。
【0045】
ウエハステージWSTのステージ座標系上における位置情報(又は速度情報)はステージ制御系19、及びこれを介して主制御系20に供給される。ステージ制御系19では、主制御系20の指示に応じ、ウエハステージWSTの上記位置情報(又は速度情報)に基づき、ウエハ駆動装置24を介してウエハステージWSTを制御する。
【0046】
また、ウエハテーブル25上のウエハWの近傍には、基準マーク板FMが固定されている。この基準マーク板FMの表面は、ウエハWの表面と同じ高さに設定され、後述するアライメント検出系のいわゆるベースライン計測に用いられる基準マーク、及びレチクルアライメントに用いられる基準マークその他のマーク(図1に符号GMで代表的に図示)が形成されている。
【0047】
さらに、この露光装置100は、撮像装置としてのオフアクシス方式のアライメント検出系ASを備えている。このアライメント検出系ASは、所定の波長幅を有する照明光を基準マーク板FM上のマーク、あるいはウエハW上の位置検出用マークとしてのアライメントマーク(以下、適宜「ウエハマーク」とも呼ぶ)に照射し、それらのマークの像と、ウエハと共役な面内に配置された指標板上の指標マークの像とを、対物レンズ等によって撮像素子(CCD等)の受光面上に結像し、その結果として得られる撮像信号に所定の処理を施して、前記指標マークの中心に対する被検出マークの位置情報を算出し、その位置情報を主制御系20へ向けて出力する。
【0048】
このアライメント検出系ASは、例えばハロゲンランプなどの光源103、光ファイバなどのライトガイド104、照明開口絞り127、コンデンサレンズ129、照明リレーレンズ105、ビームスプリッタ106、第1対物レンズ107、反射用プリズム108、第2対物レンズ111、指標板112、リレーレンズ系(113,114)、結像開口絞り130、ビームスプリッタ115、Y方向用CCD116、X方向用CCD117、及び信号処理系118等を備えている。
【0049】
このアライメント検出系ASの作用を説明すると、光源103からのアライメント光ALは、ライトガイド104を介して所定位置まで導かれる。ライトガイド104の射出端から射出されたアライメント光ALは、必要に応じて照明開口絞り127で制限された後、適当な断面形状を有する照明光束となってコンデンサレンズ129に入射する。
【0050】
コンデンサレンズ129から出射されたアライメント光ALは、一旦集光された後、不図示の照明視野絞りを介して照明リレーレンズ105に入射する。照明リレーレンズ105を介して平行光となったアライメント光ALは、ビームスプリッタ106を透過した後、第1対物レンズ107に入射する。第1対物レンズ107で集光されたアライメント光ALは、反射用プリズム108の反射面で鉛直下方に反射された後、ウエハステージWST上の検出対象のマーク、例えば基準マーク板FM上の計測用マークGM、その他の基準マーク、又はウエハW上のアライメントマークを照明する。
【0051】
アライメント光ALにより照明された上記の被検出マーク(以下、便宜上、「マークM」と呼ぶ)からの反射光は、反射用プリズム108及び第1対物レンズ107を介して、ビームスプリッタ106に入射する。そして、このビームスプリッタ106により鉛直上方に反射された光は、第2対物レンズ111を介して、指標マーク(不図示)が形成された指標板112上にマークMの像を形成する。
【0052】
指標板112から出射される光は、リレーレンズ系(113,114)を通過し、その通過中に必要に応じて結像開口絞り130により制限され、ビームスプリッタ115に入射する。そして、ビームスプリッタ115で分割された一方の光(反射光)はY方向用CCD116に、他方の光(透過光)はX方向用CCD117に入射する。
【0053】
こうして、Y方向用CCD116及びX方向用CCD117の撮像面には、マークMの像が指標板112の指標マークの像とともに形成される。Y方向用CCD116及びX方向用CCD117からの出力信号は、信号処理系118に供給され、該信号処理系118で所定の信号処理(例えば、ノイズ除去など)及びA/D変換がなされ、そのデジタル化された撮像信号、すなわち画像データが主制御系20に供給される。主制御系20では、その撮像信号に基づいて、指標マークの中心を基準とするマークMの位置を算出し、その算出結果とその時のウエハレーザ干渉計システム18の計測値とに基づいて、ステージ座標系におけるマークMの位置座標を算出する。
【0054】
露光装置100には、さらに、投影光学系PLの最良結像面に向けて複数のスリット像を形成するための結像光束を光軸AX方向に対して斜め方向より供給する不図示の照射光学系と、その結像光束のウエハWの表面での各反射光束をそれぞれスリットを介して受光する不図示の受光光学系とから成る斜入射方式の多点フォーカス検出系が、投影光学系PLを支える支持部(図示省略)に固定されている。この多点フォーカス検出系としては、例えば特開平6−283403号公報などに開示されるものと同様の構成のものが用いられ、ステージ制御系19はこの多点フォーカス検出系からのウエハ位置情報に基づいてウエハテーブル25をZ軸方向及び傾斜方向に駆動する。
【0055】
主制御系20は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含んで構成され、装置の構成各部を統括して制御する。また、主制御系20には、例えばキーボードのような入力装置126を介して、照明開口絞り127に対する指令や結像開口絞り130に対する指令が供給される。主制御系20は、これらの指令に基づき、駆動系128を介して照明開口絞り127を駆動したり、駆動系131を介して結像開口絞り130を駆動したりする。
【0056】
次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置100により、ウエハWに対して第2層目(セカンドレイヤ)以降の層の露光処理を行う際の動作について説明する。
【0057】
まず、主制御系20の管理の下、不図示のレチクルローダ、ウエハローダによって、レチクルロード、ウエハロードが行なわれる。
【0058】
次いで、主制御系20からの指示に応じ、ステージ制御系19によりウエハ駆動装置24が制御され、レチクルR上の一対のレチクルアライメントマークと、これに対応する基準マーク板FM上の一対のレチクルアライメント用の第1基準マークとを、不図示の一対のレチクル顕微鏡により同時に検出可能となる位置に、ウエハステージWSTが移動される(位置決めされる)。そして、主制御系20により、レチクル顕微鏡を用いてレチクルアライメントマークと対応する第1基準マークとの位置関係がそれぞれ検出される。
【0059】
次いで、主制御系20の指示に基づき、ステージ制御系19によりウエハ駆動装置24が制御され、アライメント検出系ASにより基準マーク板FM上のベースライン計測用の第2基準マークが検出可能となる位置に、ウエハステージWSTが移動される。そして、主制御系20により、アライメント検出系ASを用いて第2基準マークの位置(この場合、アライメント検出系ASの指標マークの中心に対する第2基準マークの位置、すなわち指標マーク中心と第2基準マークとの位置関係)が精度良く検出される。そして、主制御系20では、レチクルアライメントマークと対応する第1基準マークとの位置関係と、アライメント検出系ASの指標中心と第2基準マークとの位置関係と、それぞれの計測時のレチクル干渉計16及びウエハレーザ干渉計システム18の計測値と、設計上のベースライン距離とに基づいてベースライン量(アライメント検出系ASの指標中心とレチクルパターンの投影位置との位置関係)を算出する。
【0060】
このような準備作業の終了後、図2のフローチャートに示されるEGA方式のウエハアライメントが開始される。この図2は、主制御系20内のCPUによる一連のウエハアライメントに関する処理アルゴリズムに対応する。なお、前提として、位置検出の対象となる後述するウエハマークの番号を示すカウンタiは、1に初期化されているものとする。
【0061】
前提として、ウエハWは、前述のウエハロードに先立って行われるプリアライメントによりその回転誤差が精度良く補正されており、ウエハステージWST上のウエハホルダにロードされた際には、回転誤差が無視できる程度に小さくなっているものとする。従って、本実施形態では、ウエハWの回転位置合わせのためのいわゆるサーチアライメントは不要である。
【0062】
また、ウエハW上の各ショット領域には、ラインアンドスペースパターン(L/Sパターン)から成るウエハアライメントマーク(ウエハマーク)がそれぞれ付設されているものとする。ウエハマークWMとしては、図3(A)及び図3(B)に示されるようにライン部の幅Wlとスペース部の幅Wsとの比(デューティ比)が1:1のL/Sマークから成る段差マーク(位相マーク)が用いられている。このウエハマークWMは、ライン部の幅Wl及びスペース部の幅Wsがともに例えば6μmで、ピッチpが12μmであり、スペース部に対して深さh(例えば25μm)の段差部から成る5本のライン部L1〜L5を有している。
【0063】
ここで、ウエハW上の各ショット領域には、実際には、ウエハマークWMとして、Y軸方向を周期方向(ピッチ方向)とするウエハYマークWMyとX軸方向を周期方向とするウエハXマークWMxとが、少なくとも各1つ設けられている。これらのウエハYマークWMy、ウエハXマークWMxは、設計上は、それぞれのショット領域内の同一の位置に配置されている。なお、実際には、ウエハYマークWMy、ウエハXマークWMxは、隣接するショット領域相互間のストリートライン上に配置されるが、ここでは、説明の便宜上からショット領域内の所定の位置に配置されているものとする。なお、ウエハマークWMは、5本のラインパターンを含むL/Sパターンに限定されるものではなく、他の本数であっても良い。また、本実施形態では、ライン間隔を同一としたが異なるライン間隔としても良い。
【0064】
まず、図2のステップ302において、カウンタiを参照して、第i番目のウエハマークが形成された領域(マーク領域)がアライメント検出系ASの撮像領域内に入るように、ウエハWを移動させるべく、ステージ制御系19に指示を与える。この指示に応じて、ステージ制御系19では、ウエハレーザ干渉計システム18で計測されたウエハステージWSTの位置情報に基づいて、ウエハ駆動装置24を介してウエハステージWSTを移動し、ウエハW上の第i番目(ここでは第1番目)のウエハマークが形成された領域をアライメント検出系ASの撮像領域内に位置決めする。この場合、ウエハW上の最初のアライメントショット領域(サンプルショット領域)の第1マーク(例えばウエハXマークWMx1とする)の形成領域(以下、便宜上「第1マーク領域」と呼ぶ)が、アライメント検出系ASの撮像領域内に位置決めされる。
【0065】
次いで、ステップ304において、アライメント検出系ASを用いてウエハW上の第i番目のマーク領域(この場合第1マーク領域)の撮像を行い、その撮像結果を不図示のメモリ(RAM等)に格納する。
【0066】
次にサブルーチン106において、メモリ内の撮像データに含まれる信号波形から第i番目のウエハマークWM(この場合、第1マークWMx1)のX位置を算出する。
【0067】
サブルーチン106では、図4に示されるように、まず、ステップ342において、メモリ内に格納された撮像データを読み出して、信号波形I(X)(又はI(Y))を抽出する。ここでは、ウエハXマークWMxに対応する信号波形I(X)を抽出する場合を採りあげて説明する。
【0068】
かかる信号波形I(X)の抽出にあたって、まず、アライメント検出系ASの撮像領域におけるウエハW上のY軸方向と共役なYP軸方向の中心付近における複数本(例えば、50本)のXP軸方向(ウエハW上のX軸方向と共役な方向)の走査線上の強度分布平均を求めることによりホワイトノイズを相殺し、平均的なXP軸方向に関する信号強度分布すなわち信号波形I(X)を抽出している。なお、本実施形態では、強度分布平均を求めた後に更に平滑化を行っている。こうして抽出された信号波形I(X)の一例が、図5に示されている。この図5において、横軸はXP軸上の位置を示し、縦軸は信号強度Iを示す。
【0069】
この図5に示されるように、信号波形I(X)はラインパターンLm(m=1〜5)それぞれに応じた5つのマーク波形MWFmを有している。このうち、マーク波形MWF1〜MWF4は、対応するラインパターンL1〜L4の両端の段差からそれぞれ一つのピーク波形(スペース部の信号レベルであるI1との差が所定値以上となる点を頂点とする波形)が観察される波形となっている。このように一つのラインから二つのピーク波形が得られるものをダブルマークと呼び、その波形をダブルマーク波形と呼ぶものとする。ダブルマーク波形は、ラインパターンの断面が段差構造となっていて、段差の上面と下面との間で位相差が生じるような場合に、ライン両端の段差からそれぞれ一つの信号(ピーク波形)が観察されるものである。
【0070】
これに対して、マーク波形MWF5は、対応するラインパターンL5から一つのピーク波形のみが観察される波形となっている。このように一つのラインから一つのピーク波形のみが得られるものをシングルマークと呼び、その波形をシングルマーク波形と呼ぶ。シングルマーク波形はライン内外で反射率に大きく差がある場合に観察される。また、断面が段差構造となっている場合でも、照明波長に対する段差深さの関係や、フォーカス状態によってシングル波形が得られる場合もある。
【0071】
また、図5からもわかるように、マーク波形MWFmは、それぞれの設計上の中心位置X1〜X5を基準として概略左右対称(鏡映対称)となっている。従って、この鏡映対称性に着目すれば、マーク波形MWFmの位置、すなわちラインパターンLmの位置をある程度、正確に特定することができる。
【0072】
そこで、本実施形態では、次のようにして、マーク波形MWFmの概略位置を特定する。すなわち、ステップ344において、図6に示されるように、XP軸方向に沿って所定の周期(配列ピッチPW1)で配列された5つの領域PFD1,PFD2,PFD3、PFD4,PFD5を定義し、領域PFDm(m=1〜5)を走査初期位置に設定する。ここで、領域PFDmは、同一のXP軸方向幅PW(PWは、マーク波形MWFmの幅より大きい)を有している。なお、以下において、領域PFDm内の信号波形をIm(X)と表すものとする。
【0073】
なお、領域PFDmを走査初期位置に設定する前提として、該領域PFDmの走査の初期位置と終了位置とが決定されている。ここで、領域PFDmの走査初期位置の設定にあたっては、例えば領域PFD1のXP軸方向の位置(XP位置)が十分に小さくなるようにすることも可能であるが、第1マークWMx1の撮像直前の状態で設計上予想されるマーク波形MWF1のXP位置の範囲の最小値よりも僅かに小さな値にすることが、第1マークWMx1の検出を迅速に行うという観点からは望ましい。また、走査終了位置の設定にあたっては、例えば領域PFD1のXP位置を十分に大きく設定すればよいが、第1マークWMx1の撮像直前の状態で設計上予想されるマーク波形MWF1のXP位置の範囲の最大値よりも僅かに大きな値にすることが、第1マークWMx1の検出を迅速に行うという観点からは望ましい。
【0074】
図7には、このようにして領域PFDmが走査初期位置に設定された状態の一例が示されている。
【0075】
次のステップ346では、領域PFDm内の信号波形Im(X)の鏡映対称度を所定の演算により算出し、その算出結果をメモリに記憶する。
【0076】
次のステップ348では、領域PFDmが移動終了位置にあるか否かを判断する。この場合、領域PFDmを走査初期位置に設定されたのみであるから、ここでの判断は否定され、ステップ350に進んで領域PFDmを所定ピッチΔXPだけ+XP方向に移動した後、ステップ346に戻り、以後ステップ346、348及び350のループで上記処理、判断を繰り返す。
【0077】
なお、上記の説明では、説明の便宜上から領域PFDmをピッチΔXP間隔で+XP方向に移動するような場合について説明しているが、実際には、領域PFDmは、相互間距離を維持しつつ、初期位置から+XP方向に走査が開始され、所定のサンプリング間隔でステップ346における鏡映対称度の算出が行われる。すなわち、ピッチΔXPは、サンプリング間隔において領域PFDmが移動する距離に他ならない。
【0078】
図8には、上記の走査中に、領域PFDmの中心位置XPPmが、ラインパターンLmに対応するマーク波形MWFmの設計上の中心位置に一致した状態が示されている。
【0079】
そして、領域PFDmの走査が終了して、その走査終了位置に達すると、ステップ348における判断が肯定され、ステップ352に移行する。ステップ348における判断が肯定された時点では、メモリ内に領域PFDmの走査開始位置及び走査終了位置を含むΔXP間隔のXP位置毎に、対応する信号波形Im(X)の鏡映対称度の算出結果が記憶されている。
【0080】
ステップ352では、メモリ内に記憶されている上記の信号波形Im(X)の鏡映対称度の算出結果に基づいて、それぞれの鏡映対称度が最大となる位置を、対応するマーク波形MWFmの概略的なXP位置、すなわちマーク波形MWFmに対応するラインパターンLmのX位置としてそれぞれ検出する。
【0081】
なお、ウエハYマークWMyに対応する信号波形I(Y)の抽出も前述と同様の手順で行われる。
【0082】
このようにして、第i番目(ここでは第1番目)のウエハマークWMを構成する各ラインパターンの検出方向(計測方向)の概略的な位置、この場合、第1マークWMx1を構成するラインパターンLmの概略的なX位置を算出して、その算出結果をメモリ内に記憶した後、ステップ354に進む。
【0083】
ステップ354では、メモリ内の信号波形I(X)(又は(I(Y)))と該信号波形を構成するマーク波形MWFmに対応するラインパターンLmの概略的なX位置の情報と、ウエハマークの設計情報とに基づいて、ラインパターンに対応するマーク波形を同じ第1の特徴量を有する集合毎に分類する。ここでは、例えば第1の特徴量として、ピーク(信号)の数を採りあげて説明する。
【0084】
すなわち、ステップ354では、例えば、得られた信号波形を微分し、各マーク波形MWFmの微分信号が、ピーク対を一対だけ持つ場合には、そのマーク波形MWFmを、前述のシングルマーク波形とし、ピーク対を二対持つ場合には、そのマーク波形MWFmを、前述のダブルマーク波形として分類して、その結果をメモリに格納する。例えば、図5の信号波形I(X)の場合、マーク波形MWF1〜MWF4がダブルマーク波形、マーク波形MWF5がシングルマーク波形として分類される。
【0085】
次のステップ356では、上記の分類の結果、要素数が最大である集合に属するマーク波形のみを抽出する。例えば、図5の信号波形I(X)の場合、ダブルマーク波形が4つ、シングルマーク波形が1つであるから、ダブルマーク波形の集合に属するマーク波形MWF1〜MWF4のみが抽出されることになる。
【0086】
次のステップ358では、抽出されたマーク波形(上記の場合、マーク波形MWF1〜MWF4)を、同じ第2の特徴量を有する集合毎に分類する。ここでは、ラインパターン内部からの信号強度と、ラインパターン外部(スペース部)からの信号強度の差異が所定範囲となるものを第2の特徴量とする。例えば、上記の場合、図5に示されるように、評価対象であるラインパターン内部からの信号強度をIin、評価対象であるラインパターンと隣接するラインパターンとの間のスペース部からの信号強度をIoutとした場合に、両者の差異の指標として、次の式(1)で示される値Dを用いることができる。
【0087】
D=(Iout−Iin)/Iout ……(1)
【0088】
Dは、ラインパターンの内外で信号強度が等しい場合に0となり、ラインパターン内部が外部に対して暗い場合は正、明るい場合は負の値をとる。
【0089】
従って、例えばD≦0を第2の特徴量とした場合に、図5の場合、マーク波形MWF1〜MWF3では、D≦0を満足し、マーク波形MWF4では、D>0となって、D≦0を満足しない。この結果、マーク波形MWF1〜MWF3の集合とマーク波形MWF4のみから成る集合とに分類される。
【0090】
次のステップ360では、上記ステップ358の分類の結果、要素数が最大である集合に属するマーク波形のみを抽出する。例えば、図5の場合、D≦0を満足するマーク波形が3つ、満足しないマーク波形が1つであるから、D≦0を満足する集合に属するマーク波形MWF1〜MWF3のみが抽出されることになる。
【0091】
次のステップ362では、ステップ360で抽出したマーク波形(撮像信号)を用いて、所定の処理を行い、その抽出したマーク波形に対応するラインパターン(この場合マーク波形MWF1〜MWF3に対応するラインパターンL1〜L3)の位置を算出する。すなわち、抽出したマーク波形について、各マーク波形に基づいて所定の演算処理を行って、アライメント検出系ASの撮像領域における上記抽出したマーク波形に対応する各特定のラインパターンの位置情報、すなわちXP位置(ウエハXマークの場合)又はYP位置(ウエハYマークの場合)を求めるとともに、前記各ラインパターンにおける設計上の基準点に対するオフセットを求める。
【0092】
次のステップ364では、上記特定のラインパターンのXP位置(又はYP位置)の単純平均値と、オフセットの単純平均値との総和を求め、その値の換算値を、ウエハマークWMの検出方向の位置として算出する。
【0093】
例えば、図5の場合、マーク波形MWF1〜MWF3それぞれに基づいて、所定の演算を行い、マーク波形MWF1〜MWF3のXP位置X1’、X2’、X3’をそれぞれ求める。そして、次式(2)により、ウエハXマークWMxのXP位置X’を求める。
【0094】
X’=k{(X1’+X2’+X3’)/3+(2PW1+PW1+0)/3}……(2)
式(2)において、kは、アライメント検出系ASを構成する結像光学系の結像倍率によって定まる換算係数である。
【0095】
この場合において、マーク波形MWF1のXP位置X1’と、そのオフセット(−2PW1)とに基づいて、次式(3)により、ウエハXマークWMxのXP位置X’を求めることも可能である。
【0096】
X’=k(X1’+2PW1) ……(3)
あるいは、マーク波形MWF2のXP位置X2’と、そのオフセット(−PW1)とに基づいて、次式(4)により、ウエハXマークWMxのXP位置X’を求めることも可能である。
【0097】
X’=k(X2’+PW1) ……(4)
あるいは、マーク波形MWF3のXP位置X3’に基づいて(この場合、オフセットは零)、次式(5)により、ウエハXマークWMxのXP位置X’を求めることも可能である。
【0098】
X’=kX3’ ……(5)
あるいは、いずれか2つのマーク波形MWFのXP位置の平均値とオフセットの平均値との総和に基づいて、ウエハXマークWMxのXP位置X’を求めることも可能である。
【0099】
しかし、平均化効果による計測誤差の緩和のためには、前述の式(2)を用いることが望ましい。
【0100】
そして、このようにして求めたウエハマークWMのアライメント検出系ASの検出中心を基準とするウエハマークWMの位置と、そのウエハマークWMの撮像時におけるウエハレーザ干渉計システム18の計測値とに基づいて、ステージ座標系上におけるウエハマークWMの位置座標を、i番目のウエハマークWM(ここでは、第1マークWMx1)の位置情報として算出する。そして、サブルーチン106の処理を終了して、メインルーチンのステップ310にリターンする。
【0101】
発明者は、上述のウエハマークWMの位置の算出に関して光学シミュレーションを行った結果、良好な結果が得られた。ここで、この光学シミュレーションについて簡単に説明する。
【0102】
シミュレーション条件は、光源としてハロゲンランプ光源を仮定し、開口数が0.3,RMS値で0.01λのコマ収差を有する検出光学系(アライメント検出系ASの結像光学系に相当)を仮定し、ウエハマークとして、前述のウエハマークWMと同様のライン幅6μm、ライン間隔(配列周期)12μm、ラインパターンの本数5、段差深さ25nmの段差マークから成るL/Sパターンを用いるものとした(図3(A)、図3(B)参照)。また、左側3本のラインパターンL1〜L3では、ライン内外の反射率は一様であるが、右側の2本はラインパターンL4,L5では内部の反射率を、左からそれぞれ0.02、0.15減少させるものとした。
【0103】
この結果、図5とほぼ同様の信号波形I(X)が得られた。すなわち、上記の反射率の相違に起因して、ラインパターンL4,L5では、ラインパターンの内部からの信号強度が低下し、左側3本のラインパターンL1〜L3とは異なった形状となっている。
【0104】
この場合に、5本全てのラインパターンの位置の算出結果の平均値を求めたところ、全てのラインパターンL1〜L5が同一形状、同一反射率を有する理想的な場合、と比べて、ウエハマークの位置は6.1nmずれることが確認された。
【0105】
次に、上述したように、シングルマークであるラインパターンL5を除外して、ダブルマークであるラインパターンL1〜L4の位置の平均値と、それぞれのオフセットの平均値との総和を求めた所、前記の位置ずれ量が3.2nmとなった。これより、ラインパターンL1〜L4の位置と、それぞれのオフセットとを用いた場合の方が、位置計測精度が向上することが確認された。
【0106】
さらに、ダブルマークであるラインパターンL1〜L4の中でラインパターンの内外の信号強度差を示す指標Dが、正となるラインパターンL4を除外し、同一形状、同一反射率を有するラインパターンL1〜L3の位置の平均値と、それぞれのオフセットの平均値との総和を求めた所、ウエハマーク全体の検出位置は、全てのラインパターンL1〜L5が同一形状、同一反射率を有する理想的な場合とほぼ一致することが、確認された。
【0107】
図2に戻り、ステップ310では、カウンタiを参照して、予め選択した全てのアライメントショット領域のウエハマークの位置情報を算出したか否かを判断する。ここでは、第1番目のウエハマークWMx1の位置情報を算出したのみなので、このステップ310における判断は否定され、ステップ312に進む。
【0108】
ステップ312では、カウンタiをインクリメント(i←i+1)した後、ステップ302に戻り、以後上記ステップ302〜312のループで処理、判断を繰り返す。
【0109】
そして、予め選択した全てのアライメントショット領域のウエハマークの位置情報(ウエハXマークのX位置情報、ウエハYマークのY位置情報)を算出すると、ステップ310における判断が肯定され、ステップ314に進む。このステップ314では、算出されたウエハマークの位置情報を用いて、例えば特開昭61−44429号公報などに開示される最小自乗法を用いた統計演算を行って6種類の誤差パラメータ、すなわちウエハ・ローテーションθ、ウエハ・スケーリングSx,Sy、ウエハ直交度Ort、オフセットOx,Oyを算出する。
【0110】
次のステップ316では、上記の6種類の誤差パラメータと各ショット領域の設計上の位置情報とを、前記誤差パラメータの算出の元となった所定モデル式に代入して、ウエハW上の全てのショット領域の配列座標(すなわち、重ね合わせ補正位置)を算出した後、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【0111】
このようなウエハアライメントの終了後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
【0112】
この露光動作にあたって、主制御系20からのウエハアライメントの結果及びベースラインの計測結果に基づく指示に応じて、ステージ制御系19がウエハレーザ干渉計システム18の計測値をモニタしつつウエハWのファーストショット(第1番目のショット領域)の露光のための走査開始位置(加速開始位置)にウエハステージWSTを移動する。そして、ステージ制御系19では、レチクルステージ駆動部12、ウエハ駆動装置24を介してレチクルステージRSTとウエハステージWSTとのY軸方向の走査を開始し、両ステージRST、WSTがそれぞれの目標走査速度に達すると、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。
【0113】
ステージ制御系19では、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。
【0114】
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上のファースト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を介してファーストショットに縮小転写される。
【0115】
このようにして、ファーストショットの走査露光が終了すると、主制御系20からの指示に応じ、ステージ制御系19により、ウエハステージWSTがX、Y軸方向にステップ移動され、セカンドショット(第2番目のショット領域)の露光のための走査開始位置に移動される。
【0116】
そして、主制御系20の管理の下、セカンドショットに対して上記と同様の走査露光が行われる。
【0117】
このようにして、ウエハW上のショット領域の走査露光と次ショット領域露光のためのステッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハW上の全ての露光対象ショット領域にレチクルRの回路パターンが順次転写される。
【0118】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、主制御系20、より具体的にはCPUとソフトウェアプログラムとによって、アライメント検出系ASを除く、位置検出装置の構成部分が実現されている。すなわちCPUが行うステップ342〜360の処理によって選択装置が実現され、ステップ362の処理によって処理装置が実現され、ステップ364の処理によって演算装置が実現されている。
【0119】
なお、本実施形態において、前述の図4のフローチャートにおいて、二点鎖線で囲まれたステップ356〜362に代えて、主制御系20内のCPUの処理アルゴリズムとして、図9に示されるステップ356’〜362’のアルゴリズムを採用しても良い。ここで、この図9について間単に説明する。
【0120】
前述のステップ354において、同じ第1の特徴量を有する集合毎にマーク波形が分類され、例えば、各マーク波形MWFmが、前述のシングルマーク波形と、前述のダブルマーク波形とに分類され、その結果がメモリに格納されている。この分類後、図9のステップ356’に移行する。
【0121】
このステップ356’では、上記の分類の結果、要素数が最小である集合に属するマーク波形のみを抽出する。例えば、図5の信号波形I(X)の場合、ダブルマーク波形が4つ、シングルマーク波形が1つであるから、シングルマーク波形の集合に属するマーク波形MWF5のみが抽出されることになる。
【0122】
次のステップ358’では、抽出されたマーク波形(上記の場合、マーク波形MWF5)を除く、残りのマーク波形(上記の場合マーク波形MWF1〜MWF4)を、同じ第2の特徴量を有する集合毎に分類する。ここでは、前述と同様に、ラインパターン内部からの信号強度と、ラインパターン外部(スペース部)からの信号強度の差異が所定範囲となるものを第2の特徴量とする。この場合、両者の差異の指標として、例えば前述のD値を用いることができ、例えばD≦0を第2の特徴量とした場合に、図5の場合、マーク波形MWF1〜MWF3では、D≦0を満足し、マーク波形MWF4では、D>0となって、D≦0を満足しない。この結果、マーク波形MWF1〜MWF3の集合とマーク波形MWF4のみから成る集合とに分類される。
【0123】
次のステップ360’では、上記ステップ358’の分類の結果、要素数が最小である集合に属するマーク波形のみを抽出する。例えば、図5の場合、D≦0を満足するマーク波形が3つ、満足しないマーク波形が1つであるから、D≦0を満足しない集合に属するマーク波形MWF4のみが抽出されることになる。
【0124】
次のステップ362’では、ステップ360’で抽出したマーク波形を除く残りのマーク波形(撮像信号)を用いて、所定の処理を行い、その残りのマーク波形に対応する特定のラインパターン(この場合マーク波形MWF1〜MWF3に対応するラインパターンL1〜L3)の位置情報及び求めるとともに、前記各ラインパターンにおける設計上の基準点に対するオフセットを求める。この後、図4のステップ364に移行する。
【0125】
この図9の処理アルゴリズムを採用した場合、CPUが行うステップ354、358’の処理によってアライメント検出系ASとともに位置検出装置を構成する特徴量決定装置が実現され、ステップ356’、360’の処理によって抽出装置が実現され、さらにステップ362’及び364の処理によって算出装置が実現されることになる。
【0126】
なお、上記のソフトウェアプログラムで実現した構成部分の少なくとも一部をハードウェアにて構成しても良いことは勿論である。また、本実施形態では、主制御系20及びステージ制御系19によって、照明光ILによってウエハWを露光する際に、上記位置検出装置により検出されたマークの位置情報に基づいてウエハWの位置を制御する制御装置が実現されている。
【0127】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る位置検出装置及びその位置検出方法によると、アライメント検出系ASにより、ウエハW上のX軸方向(又はY軸方向)に沿って配列されたラインパターンLmを含むL/Sマークから成るウエハマークWMを含むマーク領域が撮像され、複数のラインパターンに対応する撮像信号(MWFm)を含む撮像信号I(X)又はI(Y)が取得される。また、主制御系20により、複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターン(例えばラインパターンL1〜L3)が選択される(ステップ342〜360)。そして、主制御系20により、選択された特定ラインパターンに対応する撮像信号(例えば、MWF1〜MWF3)を用いて所定の処理が行われ、特定ラインパターンの位置情報が求められる(ステップ362)。次いで、主制御系20により、その特定ラインパターンの位置情報と特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量(基準点からのオフセット量)とを用いてウエハマークWMの位置情報、すなわちウエハマークWMの基準点の位置情報が算出される(ステップ364)。従って、本実施形態の位置検出装置及びその位置検出方法によれば、形状の崩れたマーク(ラインパターン)やマーク(ラインパターン)の位置ずれの傾向が異なるマーク(ラインパターン)が混在しても、これに影響を受けることなく、ウエハマークWMの位置情報を正確に求めることができる。
【0128】
また、本実施形態では、主制御系20は、第1の特徴量としてラインパターンの撮像信号又はその微分信号から得られるピーク数を用いて、複数本のラインパターンをその第1の特徴量が同じ集合毎に分類し(ステップ354)、複数のラインパターンのうち特定ラインパターン、例えば要素数が最大の集合に属するラインパターン(例えばダブルマークであるラインパターンL1〜L3)を選択する。次いで、主制御系20は、第2の特徴量としてラインパターンに対応する撮像信号のライン部に対応する第1部分とそれ以外の部分(スペース部)に対応する第2部分の信号強度の比の指標である前述のD値を用いて、上記で選択された特定ラインパターンを、その第2の特徴量が同じ集合毎に分類し、特定ラインパターン、例えば要素数が最大の集合に属するラインパターン(D値が負となるラインパターンL1〜L3)のみを選択する。
【0129】
このように2段階の分類、選択を行うこととしたのは、形状等が非常に近く、位置ずれの傾向がほぼ同一のラインパターンのみをより確実に選択するためである。従って、ある程度形状が近く位置ずれの傾向が同様であるラインパターンのみを選択するのであれば、ラインパターンの分類、選択は、1段階でも良い。この場合の特徴量としては、ラインパターンの撮像信号又はその微分信号から得られるピーク数を用いることができる。なお、全てのラインパターンがシングルマーク(あるいはダブルマーク)であることが事前に分っているのであれば、特徴量として、前述のD値などを用いることができる。また、要素数最大の集合を選択するのではなく、予め指定された特徴を持つ集団を選択しても良い。例えば要素数の大小によらず、必ずダブルマークを選択することもできる。
【0130】
また、本実施形態において、図9の処理アルゴリズムを採用する場合には、主制御系20は、アライメント検出系ASからの撮像信号に基づいて、マークを形成する複数のラインパターンの全てではなく、複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号及びそのn次微分信号のいずれか一方の信号波形から得られる所定の特徴量を求め(ステップ354,358’)、該所定の特徴量が他のラインパターンにおける特徴量と異なるラインパターンを抽出する(ステップ356’、360’)。そして、主制御系20では、その抽出したパターンを除く、残りのラインパターンを用いて、マークの位置を算出する(ステップ362’、364)。このため、形状の崩れたマークやマークの位置ずれの傾向が異なるマークが混在しても、これに影響を受けることなく、マークの位置情報を正確に求めることができる。
【0131】
さらに、本実施形態に係る露光装置100及びその露光方法によると、ウエハアライメントの際に、ウエハW上のアライメントショット領域に付設された、ウエハXマーク(周期方向をX軸方向とするL/Sパターンから成るマーク)、ウエハYマーク(周期方向をY軸方向とするL/Sパターンから成るマーク)が、前述の位置検出装置及びその位置検出方法を用いて検出される。この結果、形状の崩れたウエハマークやマークの位置ずれの傾向が異なるウエハマークが混在しても、これに影響を受けることなく、ウエハマークの位置情報が正確に検出される。そして、主制御系20により、この正確に検出されたウエハマークの位置情報に基づいて、所定の統計演算により、ウエハW上のショット領域の配列座標が求められる。
【0132】
そして、主制御系20及びステージ制御系19は、上記のようにして精度良く算出(検出)されたウエハW上の各ショット領域の配列座標(及びベースライン量)に基づいて、ウエハWのXY面内の位置を制御しつつ、照明光ILを用いてウエハWを露光する。
【0133】
従って、露光時のウエハWの位置を精度良く制御することができ、パターン転写位置誤差の極めて小さい高精度な露光が可能となる。すなわち、走査露光時のウエハWとレチクルRとの相対位置関係を所望の状態に維持することが可能となり、レチクルRのパターンをウエハW上の各ショット領域に精度良く重ね合せて転写することができる。
【0134】
なお、マーク波形の分類方法としては、上記実施形態の分類方法に加えて、あるいは上記実施形態の分類方法に代えて、以下のような分類方法を採用することも可能である。
【0135】
すなわち、図10(A)に示されるように、抽出されたマーク波形(図10(A)ではマーク波形MWF1’〜MWF3’)を、同じ第3の特徴量を有する集合毎に分類する。
【0136】
ここでは、ラインパターンに対応するマーク波形のライン部(図10(B)におけるライン部L1’〜L3’)の両端のエッジに対応する2つの部分の信号強度の比を第3の特徴量とする。ここで、図10(A)に示されるように、評価対象であるラインパターンに対応するマーク波形のライン部の図10(A)における左端のエッジに対応する部分からの信号強度をIleft、右端のエッジに対応する部分からの信号強度をIright、評価対象であるラインパターンと隣接するラインパターンとの間のスペース部からの信号強度をIoutとした場合に、三者の関係の指標として、次の式(6)で示される値Qを用いることができる。
【0137】
Q=(Ileft−Iright)/Iout …(6)
【0138】
Qは、ラインパターンの左右端それぞれのエッジに対応する部分からの信号強度が等しい場合(Ileft=Irightの場合)に0となり、両者の差が大きくなるほど(すなわち、ラインパターンの左右対称性が崩れるほど)、Qの絶対値は大きくなる。従って、Qの許容範囲を決定し、その範囲をラインパターンに対応するマーク波形の分類の基準とすることにより、ラインパターンの形状が左右非対称で、観察される信号波形が非対称となるラインパターンを排除して、位置計測精度の向上を図ることが可能となる。
【0139】
ここで発明者によるシミュレーションの結果、図10(A)とほぼ同様の信号波形I(x)’が得られた。以下、このシミュレーション結果について簡単に説明する。
【0140】
この場合、ライン部L3’のみを用いて位置計測を行ったところ、理想的な場合と比べて11.1nmずれていることが確認され、3本全てのラインパターンL1’〜L3’で位置計測を行ったところ、理想的な場合と比べて3.7nmのずれが生じていることが確認された。
【0141】
そこで、−0.05<Q<0.05を第3の特徴量とし、この条件を満たすラインパターンのみを位置計測に使用するとした場合には、ライン部L1’,L2’(マーク波形MWF1’、MWF2’)においては図10(A)に示されるようにIleft=IrightであるからQ=0となり、ライン部L3’(マーク波形MWF3’)ではIout=0.32、Ileft=0.21、Iright=0.19であるためQ≒0.06となって、ライン部L3’が除外されることとなる。
【0142】
このように、左右非対称なライン部L3’を位置計測対象から除外し、ライン部L1’,L2’のみで位置計測を行うことにより、マークの位置計測結果が理想的な場合とほぼ一致することが確認された。
【0143】
なお、上記実施形態では、本発明がスキャニング・ステッパに適用された場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・リピート方式のステッパ等の静止型の露光装置にも適用できる。かかる場合には、静止露光を行う際に、ウエハを露光位置(レチクルパターンの投影位置)に精度良く位置決めすることができ、レチクルのパターンをウエハ上の所望の区画領域に精度良く重ね合せて転写することができる。
【0144】
なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系、並びにアライメント検出系ASを露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【0145】
なお、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、撮像素子(CCDなど)、マイクロマシン及びDNAチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。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。ここで、DUV(遠紫外)光やVUV(真空紫外)光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、ホタル石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【0146】
さらに、本発明に係る位置検出方法及び位置検出装置は、露光装置に限らず、結像式のマーク検出系を備えた装置であれば、適用が可能である。
【0147】
《デバイス製造方法》
次に上述した露光装置100及びその露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバイス製造方法の実施形態について説明する。
【0148】
図11には、デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートが示されている。図11に示されるように、まず、ステップ201(設計ステップ)において、デバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ202(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ203(ウエハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【0149】
次に、ステップ204(ウエハ処理ステップ)において、ステップ201〜ステップ203で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ205(デバイス組立てステップ)において、ステップ204で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ205には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。
【0150】
最後に、ステップ206(検査ステップ)において、ステップ205で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【0151】
図12には、半導体デバイスにおける、上記ステップ204の詳細なフロー例が示されている。図12において、ステップ211(酸化ステップ)においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ212(CVDステップ)においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ213(電極形成ステップ)においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ214(イオン打ち込みステップ)においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ211〜ステップ214それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【0152】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ215(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ216(露光ステップ)において、上で説明した露光装置及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ217(現像ステップ)においては露光されたウエハを現像し、ステップ218(エッチングステップ)において、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。そして、ステップ219(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【0153】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0154】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程(ステップ216)において上記実施形態の露光装置100及びその露光方法が用いられるので、レチクルパターンとウエハW上の各ショット領域との重ね合わせ精度を向上して精度良くウエハ上にレチクルパターンを転写することができる。従って、最終製品であるマイクロデバイスの歩留まりが向上し、その生産性を向上させることができる。
【0155】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る位置検出方法及び位置検出装置によれば、物体上のマークの位置情報を正確に検出することができるという効果がある。
【0156】
また、本発明に係る露光方法及び露光装置によれば、基板を精度良く露光することができるという効果がある。
【0157】
また、本発明に係るデバイス製造方法によれば、デバイスの生産性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図2】EGA方式のウエハアライメントの処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図3】図3(A)及び図3(B)は、ウエハマークWMを概略的に示す図である。
【図4】図2のサブルーチン106を示すフローチャートである。
【図5】信号波形I(X)の一例を示す図である
【図6】XP軸方向に沿って所定の周期で配列された5つの領域を示す図である。
【図7】領域PFDmが走査初期位置に設定された状態の一例を示す図である。
【図8】領域PFDmの中心位置XPPmが、マーク波形MWFmの設計上の中心位置に一致した状態を示す図である。
【図9】図9(A)及び図9(B)は、変形例に係るマーク波形の分類方法を説明するための図である。
【図10】変形例を説明するためのフローチャートである。
【図11】本発明に係るデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図12】図11のステップ204の具体例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
19…ステージ制御系(制御装置の一部)20…主制御系(選択装置、処理装置、演算装置、特徴量決定装置、抽出装置、算出装置、位置検出装置の一部、制御装置の一部)、AS…アライメント検出系(撮像装置、位置検出装置の一部)、IL…照明光(エネルギビーム)、Lm…ラインパターン、MWFm…撮像信号、W…ウエハ(物体、基板)、WM…ウエハマーク(マーク)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a position detection method and apparatus, an exposure method and apparatus, and a device manufacturing method, and more particularly, to a position detection method and a position detection apparatus for detecting position information of a mark including a plurality of line patterns, The present invention relates to an exposure method using a position detection method, an exposure apparatus including the position detection device, and a device manufacturing method using the exposure method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, or the like, a pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) is exposed to a photosensitive agent such as a resist through a projection optical system. An exposure apparatus is used that transfers an image onto a substrate such as a coated wafer or a glass plate (hereinafter, appropriately referred to as a “wafer”). As such an exposure apparatus, a stationary exposure type projection exposure apparatus such as a so-called stepper and a scanning exposure type projection exposure apparatus such as a so-called scanning stepper are mainly used. In such an exposure apparatus, it is necessary to perform high-precision alignment (alignment) between the reticle and the wafer prior to exposure. The demand for this alignment accuracy has become more severe with the miniaturization of patterns, and various devices have been devised for alignment.
[0003]
In order to perform the above alignment with high accuracy, it is necessary to perform the reticle position detection and the wafer position detection with high accuracy. For example, in order to detect the position of a reticle, it is common to use exposure light. The exposure light is applied to a reticle alignment mark formed on the reticle, and image data of the reticle alignment mark captured by a CCD camera or the like is subjected to image processing. A VRA (Visual Reticle Alignment) method of measuring the mark position by using the method is adopted. On the other hand, to detect the position of a wafer, an FIA (Field) that illuminates with light having a wide wavelength bandwidth using a halogen lamp or the like as a light source, processes image data of an alignment mark captured by a CCD camera or the like, and measures the mark position is used. An Image Alignment method is used.
[0004]
In these optical alignments, first, alignment marks on a reticle are detected and processed, and position coordinates are measured. Next, the position of the shot to be superimposed is determined by detecting and processing the alignment mark on the wafer and measuring the position coordinates. Based on these results, the wafer is moved by a wafer stage so that the reticle pattern image overlaps the shot position, and the reticle pattern image is transferred onto the wafer via the projection optical system.
[0005]
Usually, an alignment mark for performing position measurement is composed of a plurality of line patterns having the same line width in order to perform stable measurement. Then, when detecting the position of the alignment mark, the position detection device generally performs position measurement on each of the plurality of line patterns, and determines the average value as the position of the entire mark.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
For example, due to the influence of residual aberration of the projection optical system at the time of exposure or the influence of wafer processing after exposure, for example, the shape of a plurality of line patterns forming an alignment mark formed on a wafer may vary. As a result, the signal waveform of each line pattern detected (observed) by the position detection device also varies in shape.
[0007]
Further, if coma aberration or the like remains in the detection optical system (imaging optical system) of the position detection device, the position measurement result deviates from the true mark position. Since the tendency of this shift depends on the shape of the signal waveform obtained as a result of imaging the mark, if the shape of the waveform of each line pattern in the group of line patterns constituting the alignment mark is different, the positional shift will also be different for each line. You will have a different tendency.
[0008]
However, in a conventional position detecting device that detects a mark such as an alignment mark by an image processing method, position measurement is performed while a plurality of marks having different characteristics, in other words, having different tendencies of positional deviation are mixed. For this reason, the tendency of the positional shift changes for each mark, and as a result, there is a possibility that the final overlay accuracy may deteriorate.
[0009]
Further, it is conceivable to correct a detection error caused by the collapse of the signal waveform of the mark as described above, for example, by inputting an offset value. However, an appropriate correction amount (offset value) can be obtained by a subtle change in the state of the mark. , The effect of correction may be reduced.
[0010]
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a position detection method and a position detection device capable of accurately detecting position information of a mark on an object.
[0011]
A second object of the present invention is to provide an exposure method and an exposure apparatus that can accurately expose a substrate.
[0012]
A third object of the present invention is to provide a device manufacturing method capable of improving device productivity.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a plurality of line patterns (L) are arranged along a predetermined direction. m ), A position detection method for detecting position information of a mark (WM) including a mark area including the mark on an object (W), and an image signal (MWF) corresponding to each of the plurality of line patterns. m Obtaining the position information of the specific line pattern by using at least one specific line pattern of the plurality of line patterns, and using an imaging signal corresponding to the specific line pattern; Calculating the position information of the mark using position information of the specific line pattern and an offset amount based on a design value of the specific line pattern.
[0014]
According to this, first, an image of a mark area including a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction on an object is taken, and image signals respectively corresponding to the plurality of line patterns are obtained. Next, at least one specific line pattern of the plurality of line patterns is selected, and position information of the specific line pattern is obtained using an imaging signal corresponding to the specific line pattern. Then, the position information of the mark, that is, the position information of the reference point of the mark, is obtained using the position information (measurement result) of the specific line pattern and the offset amount (offset amount from the reference point) based on the design value of the specific line pattern. calculate.
[0015]
That is, in the position detection method of the present invention, not all of a plurality of line patterns forming a mark, but only a part of specific line patterns, for example, only a line pattern having the same tendency of positional deviation or having no signal waveform collapse are detected. As an object, position information of the specific line pattern is obtained, and a mark position is calculated based on the position information and an offset amount from a reference point based on a design value of the specific line pattern. For this reason, even if a mark having a distorted shape or a mark having a different tendency of positional shift is mixed, the positional information of the mark can be accurately obtained without being affected by the mixed shape.
[0016]
In this case, as in the position detection method according to
[0017]
The invention according to claim 3 is a position detection method for detecting position information of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction, wherein an image of a mark area including the mark on an object is taken, Obtaining image signals respectively corresponding to the plurality of line patterns; and a predetermined characteristic obtained from the signal waveform based on one of the signal waveforms of the image signal and its n-th derivative signal (n is a natural number). Determining a quantity for each of the plurality of line patterns; comparing the predetermined feature quantity determined for each of the line patterns among the plurality of line patterns, and determining the feature quantity in another line pattern. Extracting a specific line pattern different from the amount; excluding the extracted specific line pattern from its calculation, and removing the remaining specific line pattern obtained based on the imaging signal. A position detecting method characterized by comprising: using the position information of the in-pattern, a step of calculating the positional information of the mark.
[0018]
According to this, an image of a mark area including a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction on the object is taken, and an image signal corresponding to each of the plurality of line patterns is obtained. Next, a predetermined feature amount obtained by using one of the signal waveforms of the imaging signal and its n-th differential signal (n is a natural number) is obtained for each of a plurality of line patterns. Next, a predetermined feature amount is compared between a plurality of line patterns, and a specific line pattern whose feature amount is different from the feature amounts of other line patterns is extracted. When calculating the position information of the mark, the extracted specific line pattern is excluded from the calculation, and the position information of the mark is obtained by using the position information of the remaining line patterns obtained based on the imaging signal. Is calculated.
[0019]
That is, according to the position detection method of the present invention, not all of the plurality of line patterns forming the mark, but the predetermined signal obtained from any one of the image signals corresponding to the plurality of line patterns and the n-th derivative signal thereof Is extracted, a line pattern having the predetermined characteristic amount different from the characteristic amount in another line pattern is extracted, and the position of the mark is calculated using the remaining line patterns excluding the extracted pattern. For this reason, even if a mark having a distorted shape or a mark having a different tendency of positional shift is mixed, the positional information of the mark can be accurately obtained without being affected by the mixed shape.
[0020]
In this case, as in the position detecting method according to claim 4, in the step of calculating the position information of the mark, the position information of the remaining line pattern and a design value of the remaining pattern are used to calculate the position information of the remaining line pattern. The position information of the mark can be calculated.
[0021]
In each of the position detection methods according to
[0022]
The invention according to claim 9 is an exposure method for exposing a substrate (W) by an energy beam (IL) to form a predetermined pattern on the substrate, wherein the predetermined direction is formed on the substrate in advance. A plurality of line patterns (L m A step of detecting position information of a mark (WM) containing the mark using the position detection method according to any one of
[0023]
According to this, the position information of the mark including a plurality of line patterns arranged in a predetermined direction formed on the substrate in advance is obtained by using the position detection method according to any one of
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including a lithography step, wherein the lithography step uses the exposure method according to the ninth aspect.
[0025]
According to this, in the lithography process, a predetermined pattern is formed on the substrate with high accuracy by using the exposure method according to claim 9, and as a result, the yield of devices as final products is improved, and It is possible to improve the performance.
[0026]
According to an eleventh aspect of the present invention, a plurality of line patterns (L m ) That detects a position of a mark (WM) including an image signal (MWF) corresponding to each of the plurality of line patterns. m ); A selection device (20) for selecting at least one specific line pattern from the plurality of line patterns; and an imaging device corresponding to the specific line pattern selected by the selection device. A processing device (20) for performing predetermined processing using a signal to obtain position information of the specific line pattern; and using the position information of the specific line pattern and an offset amount based on a design value of the specific line pattern. And a computing device (20) for calculating position information of the mark.
[0027]
According to this, the imaging device captures an image of a mark area including a mark including a plurality of line patterns arranged on the object along a predetermined direction, and obtains an imaging signal corresponding to each of the plurality of line patterns. Is done. Further, at least one specific line pattern among the plurality of line patterns is selected by the selection device. Then, a predetermined process is performed by the processing device using the imaging signal corresponding to the specific line pattern selected by the selecting device, and position information of the specific line pattern is obtained. Next, the arithmetic unit calculates the position information of the mark, that is, the position information of the reference point of the mark, using the position information of the specific line pattern and the offset amount (offset amount from the reference point) based on the design value of the specific line pattern. Is calculated. Therefore, according to the position detection device of the present invention, even if a mark having a deformed shape or a mark having a different tendency of positional shift is mixed, the position information of the mark can be accurately obtained without being affected by this. Can be.
[0028]
In this case, as in the position detection device according to
[0029]
The invention according to claim 13 is a position detection device that detects position information of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction, and images a mark area including the mark on an object, An imaging device that obtains an imaging signal corresponding to each of the plurality of line patterns; and a predetermined signal obtained from the signal waveform based on one of the signal waveforms of the imaging signal and an n-th derivative signal (n is a natural number). A feature value determining device for determining a feature value for each of the plurality of line patterns; and comparing the predetermined feature value obtained by the feature value determining device between the plurality of line patterns to determine whether the feature value is different. An extraction device for extracting a specific line pattern that is different from the feature amount of the line pattern of the above; and calculating the specific line pattern extracted by the extraction device A position detecting apparatus which comprises a; excluded, by using the position information of the remaining line pattern obtained based on the imaging signal, calculation unit and for calculating a position information of the mark.
[0030]
According to this, first, the imaging device captures an image of a mark area including a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction on the object, and obtains imaging signals corresponding to the plurality of line patterns, respectively. You. Next, a predetermined characteristic amount obtained by using a signal waveform of any one of the imaging signal and its nth-order differential signal (n is a natural number) is obtained for each of the plurality of line patterns by the characteristic amount determination device. Then, the extraction device compares the predetermined feature value obtained by the feature value determination device between the plurality of line patterns, and extracts a specific line pattern whose feature value is different from the feature value of another line pattern. You. Then, the calculation device excludes the specific line pattern extracted by the extraction device from the calculation, and calculates the position information of the mark by using the position information of the remaining line pattern obtained based on the imaging signal.
[0031]
That is, in the position detecting device of the present invention, not all of the plurality of line patterns forming the mark, but a predetermined signal obtained from one of the image signals corresponding to the plurality of line patterns and the n-order differential signal thereof. Are extracted, a pattern in which the predetermined characteristic amount is different from the characteristic amount in another line pattern is extracted, and the position of the mark is calculated using the remaining line patterns excluding the extracted pattern. For this reason, even if a mark having a distorted shape or a mark having a different tendency of positional shift is mixed, the positional information of the mark can be accurately obtained without being affected by the mixed shape.
[0032]
In this case, as in the position detection device according to claim 14, the calculation device calculates the position information of the mark based on the position information of the remaining line pattern and the design value of the remaining pattern. It can be done.
[0033]
In each of the position detection devices according to the twelfth to fourteenth aspects, various amounts can be considered as the feature amount. However, as in the position detection device according to the fifteenth aspect, the feature amount corresponds to each of the line patterns. The number of peaks of at least one of an imaging signal and its n-th order differential signal (n is a natural number), and at least one of the m-th order differential signal (m is an even number) of the imaging signal corresponding to each line pattern. The degree of symmetry, the ratio of the signal intensity of the first part corresponding to the line part of the imaging signal corresponding to the line pattern to the second part corresponding to the other part, and the line of the imaging signal corresponding to the line pattern The signal intensity ratio between the first portion and the second portion corresponding to the edges at both ends of the portion.
[0034]
The invention according to
[0035]
According to this, the position information of the mark including a plurality of line patterns arranged in a predetermined direction formed on the substrate in advance by the position detection device according to any one of claims 11 to 15 is accurate. Is detected. When exposing the substrate with the energy beam, the control device controls the position of the substrate with high accuracy based on the position information of the mark detected by the position detecting device. As a result, it becomes possible to form a predetermined pattern on the substrate with high accuracy by high-precision exposure.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0037]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
[0038]
The
[0039]
On the reticle stage RST, a reticle R having a circuit pattern PA formed on its pattern surface (the lower surface in FIG. 1) is fixed by, for example, vacuum suction. The reticle stage RST is in an XY plane perpendicular to an optical axis of the illumination system 10 (coincident with an optical axis AX of a projection optical system PL described later) by a reticle
[0040]
The position of the reticle stage RST in the stage movement plane is constantly detected by a reticle laser interferometer (hereinafter, referred to as “reticle interferometer”) 16 through a
[0041]
The projection optical system PL is disposed below the reticle stage RST in FIG. 1, and the direction of the optical axis AX is the Z-axis direction. As the projection optical system PL, for example, a refracting optical system having a predetermined reduction magnification (for example, 1/5 or 1/4) which is telecentric on both sides is used. Therefore, when the illumination area of the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination optical system, the illumination light IL that has passed through the reticle R causes the circuit of the reticle R in the illumination area to pass through the projection optical system PL. A reduced image (partially inverted image) of the pattern PA is formed on the wafer W having a surface coated with a resist (photosensitive agent).
[0042]
The wafer stage WST is arranged below the projection optical system PL in FIG. 1 and on a base (not shown), and a wafer table 25 is mounted on the wafer stage WST. A wafer W is fixed on the wafer table 25 via a wafer holder (not shown) by, for example, vacuum suction. The wafer table 25 can be tilted in an arbitrary direction with respect to a plane orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL by a driving unit including a voice coil motor and the like, and the optical axis AX direction (Z-axis direction) of the projection optical system PL. It is also configured to be finely movable. Further, the wafer table 25 can also perform a minute rotation operation around the Z axis.
[0043]
The wafer stage WST moves not only in the scanning direction (Y-axis direction) but also in a non-intersecting manner perpendicular to the scanning direction so that a plurality of shot areas on the wafer W can be positioned in an exposure area conjugate with the illumination area. It is configured to be movable also in the scanning direction (X-axis direction). This wafer stage WST is driven in the XY two-dimensional directions by a drive system including a motor and the like. As described above, the drive unit of wafer table 25 and the drive system of wafer stage WST are separately provided, but are collectively shown as
[0044]
The position of wafer stage WST (and wafer table 25) in the XY plane is determined by wafer
[0045]
Position information (or speed information) of the wafer stage WST on the stage coordinate system is supplied to the
[0046]
A reference mark plate FM is fixed near the wafer W on the wafer table 25. The surface of the fiducial mark plate FM is set at the same height as the surface of the wafer W, and is a fiducial mark used for so-called baseline measurement of an alignment detection system described later, a fiducial mark used for reticle alignment, and other marks (FIG. No. 1 is representatively shown by reference numeral GM).
[0047]
Further, the
[0048]
The alignment detection system AS includes, for example, a
[0049]
Explaining the operation of the alignment detection system AS, the alignment light AL from the
[0050]
The alignment light AL emitted from the
[0051]
The reflected light from the above-described detected mark (hereinafter, referred to as “mark M” for convenience) illuminated by the alignment light AL enters the
[0052]
The light emitted from the
[0053]
In this way, an image of the mark M is formed on the imaging surface of the CCD 116 for the Y direction and the
[0054]
The
[0055]
The
[0056]
Next, an operation when the
[0057]
First, under control of the
[0058]
Next, in response to an instruction from the
[0059]
Next, based on an instruction from the
[0060]
After the completion of such preparation work, the EGA type wafer alignment shown in the flowchart of FIG. 2 is started. FIG. 2 corresponds to a processing algorithm relating to a series of wafer alignments by the CPU in the
[0061]
As a premise, the rotation error of wafer W has been accurately corrected by pre-alignment performed prior to the above-described wafer loading, and when loaded on a wafer holder on wafer stage WST, the rotation error is negligible. Shall be smaller. Therefore, in this embodiment, so-called search alignment for rotational position alignment of the wafer W is unnecessary.
[0062]
Further, it is assumed that each shot area on the wafer W is provided with a wafer alignment mark (wafer mark) formed of a line and space pattern (L / S pattern). As shown in FIGS. 3A and 3B, the width W of the line portion is used as the wafer mark WM. l And space width W s A step mark (phase mark) composed of an L / S mark having a ratio (duty ratio) of 1: 1 is used. The wafer mark WM has a line portion width W l And space width W s Are, for example, 6 μm, the pitch p is 12 μm, and five line portions L composed of step portions having a depth h (for example, 25 μm) with respect to the space portion 1 ~ L 5 have.
[0063]
Here, in each shot area on the wafer W, a wafer Y mark WM having a Y-axis direction as a periodic direction (pitch direction) is actually set as a wafer mark WM. y X mark WM with the X-axis direction as the periodic direction x Are provided at least one each. These wafer Y marks WM y , Wafer X mark WM x Are arranged at the same position in each shot area in terms of design. Incidentally, actually, the wafer Y mark WM y , Wafer X mark WM x Are arranged on a street line between adjacent shot areas, but here, for convenience of explanation, it is assumed that they are arranged at predetermined positions in the shot area. The number of the wafer marks WM is not limited to the L / S pattern including the five line patterns, but may be another number. In the present embodiment, the line intervals are the same, but may be different.
[0064]
First, in
[0065]
Next, in
[0066]
Next, in a
[0067]
In the
[0068]
In extracting the signal waveform I (X), first, a plurality of (for example, 50) XP axis directions near the center in the YP axis direction conjugate to the Y axis direction on the wafer W in the imaging area of the alignment detection system AS By calculating the average of the intensity distribution on the scanning line (direction conjugate to the X-axis direction on the wafer W), the white noise is canceled, and the average signal intensity distribution in the XP-axis direction, that is, the signal waveform I (X) is extracted. ing. In the present embodiment, smoothing is further performed after obtaining the average of the intensity distribution. An example of the signal waveform I (X) thus extracted is shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the position on the XP axis, and the vertical axis indicates the signal intensity I.
[0069]
As shown in FIG. 5, the signal waveform I (X) has a line pattern L m (M = 1 to 5) Five mark waveforms MWF corresponding to each m have. Of these, the mark waveform MWF 1 ~ MWF 4 Is the corresponding line pattern L 1 ~ L 4 From the steps at both ends of each of the two peak waveforms (the signal level of the space portion, I 1 (A waveform having a peak at a point where the difference from the peak value is equal to or more than a predetermined value) is the observed waveform. Such a waveform from which two peak waveforms can be obtained from one line is called a double mark, and the waveform is called a double mark waveform. In the double mark waveform, when the cross section of the line pattern has a step structure, and a phase difference occurs between the upper surface and the lower surface of the step, one signal (peak waveform) is observed from each step at both ends of the line. Is what is done.
[0070]
On the other hand, the mark waveform MWF 5 Is the corresponding line pattern L 5 Is a waveform in which only one peak waveform is observed. Such a waveform in which only one peak waveform is obtained from one line is called a single mark, and the waveform is called a single mark waveform. The single mark waveform is observed when there is a large difference in reflectance between inside and outside the line. Further, even when the cross section has a stepped structure, a single waveform may be obtained depending on the relationship between the illumination wavelength and the stepped depth and the focus state.
[0071]
Also, as can be seen from FIG. 5, the mark waveform MWF m Is the center position X in each design 1 ~ X 5 Is generally left-right symmetric (reflection symmetry) on the basis of. Therefore, if attention is paid to this mirror symmetry, the mark waveform MWF m , Ie, the line pattern L m Can be specified to some extent accurately.
[0072]
Therefore, in the present embodiment, the mark waveform MWF is m Specify the approximate location of. That is, in
[0073]
The area PFD m Is set at the initial scanning position, the region PFD m The initial position and the end position of the scan are determined. Here, the area PFD m In setting the scanning initial position, for example, the area PFD 1 It is possible to make the position in the XP axis direction (XP position) sufficiently small, but the first mark WM x1 Mark waveform MWF expected by design immediately before imaging 1 Is set to a value slightly smaller than the minimum value of the range of the XP position of the first mark WM. x1 It is desirable from the viewpoint of performing the detection of swiftly. In setting the scanning end position, for example, the area PFD 1 May be set sufficiently large, but the first mark WM x1 Mark waveform MWF expected by design immediately before imaging 1 Is set to a value slightly larger than the maximum value of the XP position range of the first mark WM. x1 It is desirable from the viewpoint of performing the detection of swiftly.
[0074]
FIG. 7 shows the region PFD m Shows an example of a state where is set to the scanning initial position.
[0075]
In the
[0076]
In the
[0077]
In the above description, for convenience of explanation, the region PFD m Is described in the + XP direction at a pitch ΔXP interval, but actually, the region PFD m Starts scanning from the initial position in the + XP direction while maintaining the mutual distance, and calculates the degree of reflection symmetry in
[0078]
FIG. 8 shows that the region PFD m Center position of XPP m Is the line pattern L m Mark waveform MWF corresponding to m 3 shows a state in which the position coincides with the design center position.
[0079]
And the area PFD m When the scanning is completed and the scanning end position is reached, the determination in
[0080]
In
[0081]
Note that the wafer Y mark WM y Is extracted in the same procedure as described above.
[0082]
In this manner, the approximate position in the detection direction (measurement direction) of each line pattern constituting the i-th (here, first) wafer mark WM, in this case, the first mark WM x1 A line pattern L constituting m After calculating the approximate X position and storing the calculation result in the memory, the process proceeds to step 354.
[0083]
In
[0084]
That is, in
[0085]
In the
[0086]
In the
[0087]
D = (Iout−Iin) / Iout (1)
[0088]
D is 0 when the signal intensity is equal inside and outside the line pattern, and takes a positive value when the inside of the line pattern is dark with respect to the outside and a negative value when the inside is bright.
[0089]
Therefore, for example, when D ≦ 0 is set as the second feature amount, in the case of FIG. 1 ~ MWF 3 Then, D ≦ 0 is satisfied, and the mark waveform MWF 4 Then, D> 0, and D ≦ 0 is not satisfied. As a result, the mark waveform MWF 1 ~ MWF 3 Set and mark waveform MWF 4 And a set consisting only of
[0090]
In the
[0091]
In the
[0092]
In the
[0093]
For example, in the case of FIG. 1 ~ MWF 3 Based on each of them, a predetermined operation is performed to obtain a mark waveform MWF. 1 ~ MWF 3 XP position X of 1 ', X 2 ', X 3 'Respectively. Then, according to the following equation (2), the wafer X mark WM x XP position X ′ is determined.
[0094]
X ′ = k {(X 1 '+ X 2 '+ X 3 ') / 3 + (2PW1 + PW1 + 0) / 3} (2)
In equation (2), k is a conversion coefficient determined by the imaging magnification of the imaging optical system that forms the alignment detection system AS.
[0095]
In this case, the mark waveform MWF 1 XP position X of 1 And the offset (−2PW1), and the wafer X mark WM by the following equation (3). x It is also possible to obtain the XP position X ′ of
[0096]
X ′ = k (X 1 '+ 2PW1) ... (3)
Alternatively, mark waveform MWF 2 XP position X of 2 ′ And its offset (−PW1), and the wafer X mark WM by the following equation (4). x It is also possible to obtain the XP position X ′ of
[0097]
X ′ = k (X 2 '+ PW1) …… (4)
Alternatively, mark waveform MWF 3 XP position X of 3 (In this case, the offset is zero), the wafer X mark WM is calculated by the following equation (5). x It is also possible to obtain the XP position X ′ of
[0098]
X '= kX 3 '…… (5)
Alternatively, the wafer X mark WM is determined based on the sum of the average value of the XP position and the average value of the offset of any two mark waveforms MWF. x It is also possible to obtain the XP position X ′ of
[0099]
However, in order to reduce the measurement error due to the averaging effect, it is desirable to use the above equation (2).
[0100]
Then, based on the position of the wafer mark WM thus determined with reference to the detection center of the alignment detection system AS of the wafer mark WM and the measurement value of the wafer
[0101]
The inventor performed an optical simulation on the calculation of the position of the wafer mark WM, and as a result, obtained a good result. Here, this optical simulation will be briefly described.
[0102]
The simulation conditions assume a halogen lamp light source as a light source, and a detection optical system (corresponding to the imaging optical system of the alignment detection system AS) having a numerical aperture of 0.3 and a coma aberration of 0.01λ in RMS value. As the wafer mark, an L / S pattern composed of a step mark having a line width of 6 μm, a line interval (arrangement period) of 12 μm, the number of line patterns of 5, and a step depth of 25 nm similar to the above-mentioned wafer mark WM was used ( FIGS. 3A and 3B. Also, three line patterns L on the left side 1 ~ L 3 , The reflectivity inside and outside the line is uniform, but the two lines on the right 4 , L 5 In this example, the internal reflectance is reduced by 0.02 and 0.15 from the left, respectively.
[0103]
As a result, a signal waveform I (X) substantially similar to FIG. 5 was obtained. In other words, the line pattern L 4 , L 5 In this case, the signal intensity from the inside of the line pattern decreases, and the three line patterns L on the left side 1 ~ L 3 It has a different shape.
[0104]
In this case, when the average value of the calculation results of the positions of all five line patterns was determined, all the line patterns L 1 ~ L 5 It is confirmed that the position of the wafer mark is shifted by 6.1 nm as compared with an ideal case having the same shape and the same reflectance.
[0105]
Next, as described above, the line pattern L that is a single mark 5 And the line pattern L which is a double mark is excluded. 1 ~ L 4 When the sum of the average value of the position and the average value of the respective offsets was calculated, the amount of positional deviation was 3.2 nm. From this, the line pattern L 1 ~ L 4 It was confirmed that the position measurement accuracy was improved when using the position and the respective offsets.
[0106]
Further, a line pattern L which is a double mark 1 ~ L 4 The index D indicating the difference in signal strength between the inside and outside of the line pattern is a positive line pattern L. 4 And a line pattern L having the same shape and the same reflectance 1 ~ L 3 When the sum of the average value of the position and the average value of the respective offsets is calculated, the detection position of the entire wafer mark is determined by all line patterns 1 ~ L 5 Was found to substantially match the ideal case having the same shape and the same reflectance.
[0107]
Returning to FIG. 2, in
[0108]
In
[0109]
Then, when the position information of the wafer marks (X position information of the wafer X mark and Y position information of the wafer Y mark) of all the alignment shot areas selected in advance is calculated, the determination in
[0110]
In the
[0111]
After the completion of such wafer alignment, the exposure operation of the step-and-scan method is performed as follows.
[0112]
In this exposure operation, the
[0113]
In the
[0114]
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.
[0115]
In this manner, when the first-shot scanning exposure is completed, the wafer stage WST is step-moved in the X and Y-axis directions by the
[0116]
Then, under the control of the
[0117]
In this manner, the scanning exposure of the shot area on the wafer W and the stepping operation for the next shot area exposure are repeatedly performed, and the circuit pattern of the reticle R is sequentially transferred to all the exposure target shot areas on the wafer W. You.
[0118]
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the components of the position detection device except the alignment detection system AS are realized by the
[0119]
In the present embodiment, in the flowchart of FIG. 4 described above, instead of the
[0120]
In the above-described
[0121]
In this
[0122]
In the next step 358 ', the extracted mark waveform (in the above case, the mark waveform MWF 5 ) Except for the mark waveform (mark waveform MWF in the above case) 1 ~ MWF 4 ) Are classified for each set having the same second feature amount. Here, similarly to the above, the difference between the signal strength from the inside of the line pattern and the signal strength from the outside of the line pattern (space portion) is within a predetermined range is defined as the second feature amount. In this case, for example, the aforementioned D value can be used as an index of the difference between the two. For example, when D ≦ 0 is set as the second feature amount, in the case of FIG. 1 ~ MWF 3 Then, D ≦ 0 is satisfied, and the mark waveform MWF 4 Then, D> 0, and D ≦ 0 is not satisfied. As a result, the mark waveform MWF 1 ~ MWF 3 Set and mark waveform MWF 4 And a set consisting only of
[0123]
In the next step 360 ', only the mark waveforms belonging to the set having the minimum number of elements are extracted as a result of the classification in step 358'. For example, in the case of FIG. 5, since there are three mark waveforms satisfying D ≦ 0 and one mark waveform not satisfying D ≦ 0, the mark waveform MWF belonging to the set not satisfying D ≦ 0 is satisfied. 4 Only those will be extracted.
[0124]
In the next step 362 ', predetermined processing is performed using the remaining mark waveforms (imaging signals) excluding the mark waveform extracted in step 360', and a specific line pattern corresponding to the remaining mark waveforms (in this case, Mark waveform MWF 1 ~ MWF 3 Line pattern L corresponding to 1 ~ L 3 ) And the offset with respect to the design reference point in each line pattern. Thereafter, the process proceeds to step 364 in FIG.
[0125]
When the processing algorithm of FIG. 9 is adopted, the processing of
[0126]
Needless to say, at least a part of the components realized by the above software program may be configured by hardware. In the present embodiment, when the wafer W is exposed by the illumination light IL by the
[0127]
As described above in detail, according to the position detection device and the position detection method according to the present embodiment, the lines arranged along the X-axis direction (or the Y-axis direction) on the wafer W by the alignment detection system AS. Pattern L m An image of a mark area including a wafer mark WM including an L / S mark including an image signal (MWF) corresponding to a plurality of line patterns is taken. m ) Is obtained. Further, the
[0128]
Further, in the present embodiment, the
[0129]
The reason for performing the two-stage classification and selection in this way is to more reliably select only line patterns having very similar shapes and the like and having the same tendency of positional deviation. Therefore, if only line patterns having somewhat similar shapes and similar displacement tendency are selected, the line patterns may be classified and selected in one stage. In this case, the number of peaks obtained from the image signal of the line pattern or its differential signal can be used as the feature amount. Note that if it is known in advance that all the line patterns are single marks (or double marks), the above-described D value or the like can be used as the feature amount. Instead of selecting a set having the maximum number of elements, a group having a feature specified in advance may be selected. For example, a double mark can always be selected regardless of the number of elements.
[0130]
Further, in the present embodiment, when the processing algorithm of FIG. 9 is employed, the
[0131]
Further, according to the
[0132]
Then, the
[0133]
Therefore, the position of the wafer W at the time of exposure can be controlled with high accuracy, and high-precision exposure with an extremely small pattern transfer position error can be performed. That is, the relative positional relationship between the wafer W and the reticle R at the time of scanning exposure can be maintained in a desired state, and the pattern of the reticle R can be transferred onto each shot area on the wafer W with high accuracy. it can.
[0134]
As a method of classifying the mark waveform, the following classification method can be adopted in addition to or instead of the classification method of the above embodiment.
[0135]
That is, as shown in FIG. 10A, the extracted mark waveform (the mark waveform MWF in FIG. 1 '~ MWF 3 ') Are classified for each set having the same third feature value.
[0136]
Here, the line portion of the mark waveform corresponding to the line pattern (the line portion L in FIG. 10B) 1 '~ L 3 The ratio of the signal intensities of the two portions corresponding to the edges at both ends of ()) is defined as a third feature value. Here, as shown in FIG. 10A, the signal intensity from the portion corresponding to the left edge in FIG. 10A of the line portion of the mark waveform corresponding to the line pattern to be evaluated is Ileft, and the right edge is When the signal strength from the portion corresponding to the edge of the pattern is Iright, and the signal strength from the space between the line pattern to be evaluated and the adjacent line pattern is Iout, The value Q shown in the equation (6) can be used.
[0137]
Q = (Ileft-Iright) / Iout (6)
[0138]
Q becomes 0 when the signal intensities from the portions corresponding to the respective edges of the left and right ends of the line pattern are equal (in the case of Ileft = Iright). ), The absolute value of Q increases. Therefore, by determining the allowable range of Q and using the range as a reference for classification of the mark waveform corresponding to the line pattern, a line pattern in which the shape of the line pattern is left-right asymmetric and the observed signal waveform is asymmetric is obtained. By excluding it, it is possible to improve the position measurement accuracy.
[0139]
Here, as a result of the simulation by the inventor, a signal waveform I (x) ′ substantially similar to FIG. 10A was obtained. Hereinafter, the simulation result will be briefly described.
[0140]
In this case, the line portion L 3 The position measurement was performed using only the line pattern L, and it was confirmed that the position was shifted by 11.1 nm as compared with the ideal case. 1 '~ L 3 As a result of the position measurement, it was confirmed that a deviation of 3.7 nm occurred in comparison with the ideal case.
[0141]
Therefore, if it is assumed that −0.05 <Q <0.05 is the third feature amount and only a line pattern that satisfies this condition is used for position measurement, the line portion L 1 ', L 2 '(Mark waveform MWF 1 ', MWF 2 In FIG. 10A, since Ileft = Iright as shown in FIG. 10A, Q = 0, and the line portion L 3 '(Mark waveform MWF 3 In '), since Iout = 0.32, Ileft = 0.21, and Iright = 0.19, Q ≒ 0.06, and the line portion L 3 'Will be excluded.
[0142]
Thus, the line portion L which is asymmetrical 3 'Is excluded from the position measurement target, and the line portion L 1 ', L 2 It was confirmed that the position measurement result of the mark almost coincided with the ideal case by performing the position measurement using only '.
[0143]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning stepper has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a stationary exposure apparatus such as a step-and-repeat type stepper. In such a case, when performing static exposure, the wafer can be accurately positioned at the exposure position (projection position of the reticle pattern), and the reticle pattern is accurately superimposed and transferred onto a desired partitioned area on the wafer. can do.
[0144]
In addition, the illumination optical system, the projection optical system, and the alignment detection system AS composed of a plurality of lenses are incorporated in the exposure apparatus main body, and optical adjustment is performed. The exposure apparatus according to the above-described embodiment can be manufactured by connecting wires and pipes to the apparatus and further performing overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, and the like). It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.
[0145]
In addition, the present invention is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, but is used for manufacturing a display including a liquid crystal display element and the like, an exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate, and a device used for manufacturing a thin film magnetic head The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a pattern onto a ceramic wafer, an imaging device (such as a CCD), an exposure apparatus used for manufacturing a micromachine, a DNA chip, and the like. In addition to micro devices such as semiconductor elements, glass substrates or silicon wafers for manufacturing reticles or masks used in light exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a substrate. Here, in an exposure apparatus using DUV (far ultraviolet) light or VUV (vacuum ultraviolet) light, a transmission type reticle is generally used, and as a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride, quartz, or the like is used. In a proximity type X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, or the like, a transmission mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate.
[0146]
Further, the position detection method and position detection device according to the present invention are not limited to the exposure device, but can be applied to any device provided with an image-forming mark detection system.
[0147]
《Device manufacturing method》
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described
[0148]
FIG. 11 shows a flowchart of a manufacturing example of a device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, or the like). As shown in FIG. 11, first, in step 201 (design step), a function / performance design of a device (for example, a circuit design of a semiconductor device) is performed, and a pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step 202 (mask manufacturing step), a mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step 203 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
[0149]
Next, in step 204 (wafer processing step), an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like using the mask and the wafer prepared in
[0150]
Finally, in step 206 (inspection step), inspections such as an operation check test and a durability test of the device created in
[0151]
FIG. 12 shows a detailed flow example of
[0152]
In each stage of the wafer process, when the above-described pre-processing step is completed, the post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, in step 215 (resist forming step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step 216 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred onto the wafer by the exposure apparatus and the exposure method described above. Next, in step 217 (development step), the exposed wafer is developed, and in step 218 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. Then, in step 219 (resist removing step), unnecessary resist after etching is removed.
[0153]
By repeating these pre-processing and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
[0154]
When the device manufacturing method of the present embodiment described above is used, the
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the position detection method and the position detection device of the present invention, there is an effect that position information of a mark on an object can be accurately detected.
[0156]
Further, according to the exposure method and the exposure apparatus according to the present invention, there is an effect that the substrate can be exposed with high accuracy.
[0157]
Further, according to the device manufacturing method of the present invention, there is an effect that the productivity of the device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to one embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an EGA type wafer alignment processing algorithm;
FIGS. 3A and 3B are diagrams schematically showing a wafer mark WM. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a signal waveform I (X).
FIG. 6 is a diagram showing five regions arranged at a predetermined period along the XP axis direction.
FIG. 7: area PFD m FIG. 5 is a diagram showing an example of a state where is set to a scanning initial position.
FIG. 8: area PFD m Center position of XPP m Is the mark waveform MWF m FIG. 5 is a diagram showing a state where the position matches the designed center position.
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a method of classifying mark waveforms according to a modification.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a modification.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a device manufacturing method according to the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of
[Explanation of symbols]
19: Stage control system (part of control device) 20: Main control system (selection device, processing device, arithmetic device, feature value determination device, extraction device, calculation device, part of position detection device, part of control device ), AS: Alignment detection system (part of imaging device, position detection device), IL: Illumination light (energy beam), L m ... Line pattern, MWF m .., An imaging signal, W: wafer (object, substrate), WM: wafer mark (mark).
Claims (16)
物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る工程と;
前記複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンを選択し、前記特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて前記特定ラインパターンの位置情報を求める工程と;
前記特定ラインパターンの位置情報と前記特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量とを用いて前記マークの位置情報を算出する工程と;を含む位置検出方法。A position detection method for detecting position information of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction,
Imaging a mark area including the mark on the object and obtaining imaging signals respectively corresponding to the plurality of line patterns;
Selecting at least one specific line pattern from the plurality of line patterns, and obtaining position information of the specific line pattern using an imaging signal corresponding to the specific line pattern;
Calculating the position information of the mark using position information of the specific line pattern and an offset amount based on a design value of the specific line pattern.
物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る工程と;
前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形に基づいて、前記信号波形から得られる所定の特徴量を、前記複数のラインパターン毎に求める工程と;
前記ラインパターン毎に求められた前記所定の特徴量を、前記複数のラインパターン間で比較して、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量とは異なる特定ラインパターンを抽出する工程と;
前記抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、前記撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する工程と;を含むことを特徴とする位置検出方法。A position detection method for detecting position information of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction,
Imaging a mark area including the mark on the object and obtaining imaging signals respectively corresponding to the plurality of line patterns;
A step of obtaining, for each of the plurality of line patterns, a predetermined characteristic amount obtained from the signal waveform based on one of the signal waveforms of the imaging signal and its n-th derivative signal (n is a natural number);
Comparing the predetermined feature value obtained for each line pattern among the plurality of line patterns, and extracting a specific line pattern whose feature value is different from the feature value of another line pattern;
Excluding the extracted specific line pattern from the calculation, and calculating the position information of the mark by using the position information of the remaining line pattern obtained based on the imaging signal. Position detection method.
前記基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報を請求項1〜8のいずれか一項に記載の位置検出方法を用いて検出する工程と;
検出されたマークの位置情報に基づいて前記基板の位置を制御しつつ、前記エネルギビームにより前記基板を露光する工程と;を含む露光方法。An exposure method for exposing a substrate by an energy beam to form a predetermined pattern on the substrate,
A step of detecting the position information of a mark including a plurality of line patterns arranged in a predetermined direction on the substrate in advance, using the position detection method according to any one of claims 1 to 8. When;
Exposing the substrate with the energy beam while controlling the position of the substrate based on the detected position information of the mark.
前記リソグラフィ工程では、請求項9に記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。A device manufacturing method including a lithography step,
10. A device manufacturing method using the exposure method according to claim 9 in the lithography step.
物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る撮像装置と;
前記複数のラインパターンのうちの少なくとも1本の特定ラインパターンを選択する選択装置と;
前記選択装置により選択された前記特定ラインパターンに対応する撮像信号を用いて所定の処理を行い、前記特定ラインパターンの位置情報を求める処理装置と;
前記特定ラインパターンの位置情報と前記特定ラインパターンの設計値に基づくオフセット量とを用いて前記マークの位置情報を算出する演算装置と;を備える位置検出装置。A position detection device that detects a position of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction,
An imaging device that images a mark area including the mark on an object and obtains imaging signals respectively corresponding to the plurality of line patterns;
A selection device for selecting at least one specific line pattern from the plurality of line patterns;
A processing device that performs predetermined processing using an imaging signal corresponding to the specific line pattern selected by the selection device and obtains position information of the specific line pattern;
A calculating device that calculates position information of the mark using position information of the specific line pattern and an offset amount based on a design value of the specific line pattern.
物体上の前記マークを含むマーク領域を撮像し、前記複数のラインパターンにそれぞれ対応する撮像信号を得る撮像装置と;
前記撮像信号及びそのn次微分信号(nは自然数)のいずれか一方の信号波形に基づいて、前記信号波形から得られる所定の特徴量を、前記複数のラインパターン毎に求める特徴量決定装置と;
前記特徴量決定装置により求められた前記所定の特徴量を、前記複数のラインパターン間において比較して、その特徴量が他のラインパターンにおける特徴量と異なっている特定ラインパターンを抽出する抽出装置と;
前記抽出装置により抽出された特定ラインパターンをその演算から除外し、前記撮像信号に基づき求められた残りのラインパターンの位置情報を用いて、前記マークの位置情報を演算する算出装置と;を備える位置検出装置。A position detection device for detecting position information of a mark including a plurality of line patterns arranged along a predetermined direction,
An imaging device that images a mark area including the mark on an object and obtains imaging signals respectively corresponding to the plurality of line patterns;
A feature value determining device for obtaining a predetermined feature value obtained from the signal waveform based on one of the signal waveforms of the imaging signal and an n-th derivative signal (n is a natural number) for each of the plurality of line patterns; ;
An extraction device that compares the predetermined feature value obtained by the feature value determination device among the plurality of line patterns and extracts a specific line pattern whose feature value is different from a feature value of another line pattern; When;
A calculation device that excludes the specific line pattern extracted by the extraction device from the calculation, and calculates the position information of the mark by using the position information of the remaining line pattern obtained based on the imaging signal. Position detection device.
前記基板上に予め形成された、所定方向に沿って配列された複数のラインパターンを含むマークの位置情報を検出する請求項11〜15のいずれか一項に記載の位置検出装置と;
前記エネルギビームにより前記基板を露光する際に、前記位置検出装置により検出されたマークの位置情報に基づいて前記基板の位置を制御する制御装置と;を備える露光装置。An exposure apparatus for exposing a substrate by an energy beam to form a predetermined pattern on the substrate,
The position detection device according to any one of claims 11 to 15, which detects position information of a mark including a plurality of line patterns arranged in a predetermined direction on the substrate in advance.
A control device that controls a position of the substrate based on position information of a mark detected by the position detection device when exposing the substrate with the energy beam.
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Cited By (4)
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JP2008166737A (en) * | 2006-12-04 | 2008-07-17 | Canon Inc | Aligner and method for manufacturing device |
US7737049B2 (en) | 2007-07-31 | 2010-06-15 | Qimonda Ag | Method for forming a structure on a substrate and device |
US8107051B2 (en) | 2006-12-04 | 2012-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus with improved alignment mark position measurement condition setting feature, and device manufacturing method using the same |
KR20150136503A (en) * | 2013-03-27 | 2015-12-07 | 가부시키가이샤 니콘 | Mark forming method, mark detecting method, and device manufacturing method |
-
2002
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166737A (en) * | 2006-12-04 | 2008-07-17 | Canon Inc | Aligner and method for manufacturing device |
KR100950488B1 (en) * | 2006-12-04 | 2010-03-31 | 캐논 가부시끼가이샤 | Exposure apparatus |
US8107051B2 (en) | 2006-12-04 | 2012-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus with improved alignment mark position measurement condition setting feature, and device manufacturing method using the same |
US7737049B2 (en) | 2007-07-31 | 2010-06-15 | Qimonda Ag | Method for forming a structure on a substrate and device |
KR20150136503A (en) * | 2013-03-27 | 2015-12-07 | 가부시키가이샤 니콘 | Mark forming method, mark detecting method, and device manufacturing method |
US9972574B2 (en) | 2013-03-27 | 2018-05-15 | Nikon Corporation | Mark forming method, mark detecting method, and device manufacturing method |
KR101951989B1 (en) * | 2013-03-27 | 2019-02-25 | 가부시키가이샤 니콘 | Mark forming method, mark detecting method, and device manufacturing method |
US10354959B2 (en) | 2013-03-27 | 2019-07-16 | Nikon Corporation | Mark forming method, mark detecting method, and device manufacturing method using self-assembled block copolymer |
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