JP2007129101A - Method for calculating correction information, method for controlling movable stage, and exposure apparatus - Google Patents

Method for calculating correction information, method for controlling movable stage, and exposure apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control a movable stage with high precision in all sections including a measuring section and a non-measuring section. <P>SOLUTION: Information corresponding to the actual position of a movable stage for a plurality of target positions in the measuring sections (L-R) of the movable stage is measured, and a correction function is calculated by interpolating the information, based on respective measurement error information. A line passing the end points L and R of the correction function in the measuring section and having the slants a<SB>L</SB>and a<SB>R</SB>of tangents at the end points is considered as the correction function at an extrapolation part, and correction information in the measuring section and at the extrapolation part is calculated, based on the correction function in the measuring section and at the extrapolation part. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、可動ステージの移動を制御するために用いられる補正情報を算出する補正情報算出方法、該補正情報算出方法を用いる可動ステージの制御方法、及び該可動ステージの制御方法を用いる露光装置に関する。   The present invention relates to a correction information calculation method for calculating correction information used for controlling movement of a movable stage, a control method for a movable stage using the correction information calculation method, and an exposure apparatus using the control method for the movable stage. .

半導体素子等の製造のためのフォトリソグラフィ工程においては、パターンが形成されたマスクとウエハとをそれぞれステージ装置によって同期移動させつつ、スリット状の光で該ウエハ上のショットを逐次露光するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置が用いられている。ステージ装置のマスク又はウエハが保持される可動ステージの位置は、可動ステージが備える移動鏡に対してレーザ干渉計からのレザー光を照射し、その反射光と所定の参照光とを干渉させて相対位置変化を計測することにより行われ、この計測結果に基づいて可動ステージの移動が制御される。ここで、ウエハを保持するウエハステージ装置の可動ステージ(以下、ウエハステージということがある)に対するマスクを保持するマスクステージ装置の可動ステージ(以下、マスクステージということがある)の移動が、レーザ干渉計の計測結果上(即ち、見かけ上)は正確に追従していても、移動鏡に曲がりやうねり等(以下、移動鏡曲がりということがある)の誤差、あるいは可動ステージの動作に依存した動的な誤差等がある場合には、ウエハステージに対するマスクステージの実際の動作は、これらの誤差分だけ追従していないこととなり、この状態でマスクのパターンを介してウエハを露光すれば、当該誤差分だけ露光精度が悪化する。   In a photolithography process for manufacturing a semiconductor element or the like, a mask and a wafer on which a pattern is formed are moved synchronously by a stage device, and shots on the wafer are sequentially exposed with slit-like light. -A scanning exposure apparatus is used. The position of the movable stage on which the mask or wafer of the stage device is held is irradiated with laser light from the laser interferometer to the movable mirror provided in the movable stage, and the reflected light and predetermined reference light are caused to interfere with each other. This is performed by measuring the position change, and the movement of the movable stage is controlled based on the measurement result. Here, the movement of the movable stage (hereinafter sometimes referred to as the mask stage) of the mask stage device that holds the mask with respect to the movable stage (hereinafter also referred to as the wafer stage) of the wafer stage device that holds the wafer causes laser interference. Even if the measurement result of the meter (that is, apparently) is accurately followed, the moving mirror bends or swells (hereinafter sometimes referred to as moving mirror bending), or the movement depends on the movement of the movable stage. If there is a typical error, the actual movement of the mask stage relative to the wafer stage does not follow these errors. If the wafer is exposed through the mask pattern in this state, the error The exposure accuracy deteriorates by the amount.

従って、干渉計では見えないこのような誤差(以下、見えない誤差ということがある)を計測し、当該誤差を相殺するように補正しつつ可動ステージの移動を制御する必要がある。当該見えない誤差の補正方法としては、例えば、配列的に形成されたマークを有する基準マスクを介して、基準ウエハ(基準ショット)を実際に露光(焼き付け)して、該マークの転写像の設計値に対する各誤差を補正値として、ステージ移動の目標値に加算する方法がある。また、マスク上に配設された複数のマークを可動ステージを移動しつつ二次元センサ等によりそれぞれ計測して、各計測結果の対応する設計値からの各ズレ量を、ステージ移動の目標値に加算する方法もある。上述した補正方法のうち、実際に露光して補正情報を求める方法では、計測区間は露光区間(スキャン長)よりも小さい範囲でしか設定できない。即ち、具体的には、露光中心を原点にとると、±[(露光区間)−(スリット幅)]×0.5の範囲でしか計測することができず、この範囲が計測範囲となる。一方、露光に影響を及ぼす範囲は、±[(露光区間)+(スリット幅)]×0.5である。また、マスクに付設されたマークを直接計測するものでは、当該マークのある最大範囲が計測範囲であり、当該マークの外側の部分(区間)の補正情報を計測により求めることはできない。このため、計測区間で採取した誤差情報に基づいて外挿、即ち計測区間の外側の区間である外挿部(非計測区間ということがある)の誤差情報の推定を行っていた。この外挿のための従来技術としては、計測区間の誤差情報を適宜な補間関数、例えば、べき関数やスプライン関数等を用いて補間(即ち、内挿)して、当該補間関数を非計測区間に当てはめて推定する方法、あるいは計測区間の両端の誤差情報(値)をその外側の代表値として扱い、計測区間の外側は一定値をとるという推定方法を用いて外挿を行っていた。   Accordingly, it is necessary to measure such an error that cannot be seen by the interferometer (hereinafter, sometimes referred to as an invisible error) and to control the movement of the movable stage while correcting the error so as to cancel it. As a method for correcting the invisible error, for example, a reference wafer (reference shot) is actually exposed (baked) through a reference mask having marks formed in an array, and a transferred image of the mark is designed. There is a method of adding each error with respect to a value as a correction value to a target value for stage movement. In addition, a plurality of marks arranged on the mask are respectively measured by a two-dimensional sensor or the like while moving the movable stage, and each deviation amount from the corresponding design value of each measurement result is set as a target value for moving the stage. There is also a method of adding. Of the correction methods described above, in the method of obtaining correction information by actual exposure, the measurement section can be set only within a range smaller than the exposure section (scan length). Specifically, when the exposure center is taken as the origin, measurement can be performed only in the range of ± [(exposure section) − (slit width)] × 0.5, and this range becomes the measurement range. On the other hand, the range that affects the exposure is ± [(exposure section) + (slit width)] × 0.5. Further, in the case of directly measuring the mark attached to the mask, the maximum range with the mark is the measurement range, and correction information of the portion (section) outside the mark cannot be obtained by measurement. For this reason, extrapolation based on error information collected in the measurement section, that is, estimation of error information of an extrapolation unit (sometimes referred to as a non-measurement section) that is a section outside the measurement section is performed. As a conventional technique for this extrapolation, error information of a measurement interval is interpolated (that is, interpolated) using an appropriate interpolation function, such as a power function or a spline function, and the interpolation function is non-measured interval. The extrapolation was performed using an estimation method in which the error information (values) at both ends of the measurement interval is treated as a representative value outside the measurement interval and a constant value is taken outside the measurement interval.

しかしながら、前者の方法では、計測区間内(内挿)の補間式(べき関数やスプライン関数)への当てはめが確かでも、外挿部分の当てはめが確かであるとは限らない。特に、補間関数として高次のべき関数を用いた場合には、外挿部分において、ステージの追従性能を越えて高周波となる場合があり、パターンの線幅均一性が悪化する等、かえって露光精度が悪化する場合があった。また、後者の方法では、計測区間(内挿部)と計測区間外(外挿部)との境目での補正情報が不連続となり、この不連続部分でステージが当該補正情報に追従できず、ウエハステージとマスクステージとの同期精度の悪化を招き、露光精度が悪化する場合があった。   However, in the former method, although the fitting to the interpolation formula (power function or spline function) within the measurement section (interpolation) is certain, the fitting of the extrapolated portion is not necessarily certain. In particular, when a higher-order power function is used as an interpolation function, the extrapolation part may have a high frequency that exceeds the follow-up performance of the stage, and the pattern line width uniformity deteriorates. May get worse. Further, in the latter method, the correction information at the boundary between the measurement section (interpolation section) and the outside of the measurement section (extrapolation section) is discontinuous, and the stage cannot follow the correction information at this discontinuous portion, In some cases, the synchronization accuracy between the wafer stage and the mask stage is deteriorated, and the exposure accuracy is deteriorated.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、計測区間及び非計測区間の全区間において可動ステージを高精度に位置制御することができる補正情報算出方法を提供することを目的とする。
特開2005−166951号公報
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a correction information calculation method capable of controlling the position of a movable stage with high accuracy in all of a measurement section and a non-measurement section. .
JP 2005-166951 A

本発明によると、可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、前記計測誤差情報に基づいて、これらを補間する補間関数を算出して、該補間関数を前記計測区間における補正関数とし、前記計測区間における前記補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点における接線の傾きをその傾きとする該端点を通る直線を、前記非計測区間における補正関数とし、前記計測区間及び前記非計測区間における前記補正関数に基づいて、該計測区間及び該非計測区間における補正情報を算出するようにした補正情報算出方法が提供される。この発明では、計測区間における補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点における接線の傾きをその傾きとする該端点を通る直線を非計測区間における補正関数としたので、非計測区間の補正情報は一定の傾きをもって比例的に推移するとともに、当該端点の前後において補正情報が連続又はほぼ連続している。従って、可動ステージは非計測区間においても該補正情報に確実に追従できるとともに、計測区間と非計測区間との境目において補正情報が連続又はほぼ連続しているので、該補正情報に確実に追従することができる。   According to the present invention, based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in an outer non-measurement section, calculating an interpolation function for interpolating these based on the measurement error information, and making the interpolation function a correction function in the measurement section, The correction function in the non-measurement section is defined as a straight line passing through the end point with the slope of the tangent line at the end point of the measurement section in the measurement section or a point in the vicinity of the end point, and the measurement section and the A correction information calculation method for calculating correction information in the measurement section and the non-measurement section based on the correction function in the non-measurement section. It is subjected. In this invention, since the straight line passing through the end point having the inclination of the tangent line at the end point of the measurement section of the correction section in the measurement section or a point near the end point is used as the correction function in the non-measurement section, The correction information changes proportionally with a certain slope, and the correction information is continuous or almost continuous before and after the end point. Therefore, the movable stage can reliably follow the correction information even in the non-measurement section, and the correction information is continuous or almost continuous at the boundary between the measurement section and the non-measurement section. be able to.

本発明によれば、可動ステージが計測区間及び非計測区間の全ての区間において、補正情報に確実に追従することができるようになるという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the movable stage can reliably follow the correction information in all of the measurement section and the non-measurement section.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、本発明が適用可能な露光装置の全体構成について概説する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of an exposure apparatus to which the present invention can be applied will be outlined.

[露光装置]
図1は、本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。図1に示す露光装置は、投影光学系PLに対してレチクルステージRSTとウエハステージWSTとを同期移動させつつレチクルRに形成されたパターンをウエハW上に逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。図1において、照明光学系ILは、ArFエキシマレーザ光源(波長193nm)等の光源から射出されるレーザ光の断面形状を所定方向に伸びるスリット状に整形するとともに、その照度分布を均一化して照明光として射出する。なお、本実施形態では、光源としてArFエキシマレーザ光源を備える場合を例に挙げて説明するが、これ以外にg線(波長436nm)、i線(波長365nm)を射出する超高圧水銀ランプ、又はKrFエキシマレーザ(波長248nm)、Fレーザ(波長157nm)、その他の光源を用いることができる。
[Exposure equipment]
FIG. 1 is a front view schematically showing the overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The exposure apparatus shown in FIG. 1 employs a step-and-scan method in which the pattern formed on the reticle R is sequentially transferred onto the wafer W while the reticle stage RST and the wafer stage WST are moved synchronously with respect to the projection optical system PL. It is an exposure apparatus. In FIG. 1, the illumination optical system IL shapes the cross-sectional shape of laser light emitted from a light source such as an ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) into a slit shape extending in a predetermined direction, and uniformizes the illuminance distribution for illumination. Ejected as light. In this embodiment, the case where an ArF excimer laser light source is provided as a light source will be described as an example. In addition, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 nm), or A KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an F 2 laser (wavelength 157 nm), and other light sources can be used.

レチクルRは、レチクルステージRST上に吸着保持されており、レチクルステージRST上の一端にはレチクル用干渉計システムIFRからの測長用ビームBMrが照射される移動鏡MRrが固定されている。レチクルRの位置決めは、レチクルステージRSTを光軸AXと垂直なXY平面内で並進移動させるとともにXY平面内で微小回転させるレチクル駆動装置DRによって行われる。このレチクル駆動装置DRは、レチクルRのパターンをウエハW上に転写する際には、レチクルステージRSTを一定速度で前記スリットが伸びる所定方向に直交する方向に走査する。レチクルステージRSTの上方には、レチクルRの周辺の2箇所に形成されたレチクルアライメント用のマークRMを光電検出するアライメント系OB1,OB2が設けられている。アライメント系OB1,OB2の検出結果は、レチクルRを照明光学系IL又は投影光学系PLの光軸AXに対して所定の精度で位置決めするために使用される。   The reticle R is attracted and held on the reticle stage RST, and a movable mirror MRr to which the length measuring beam BMr from the reticle interferometer system IFR is irradiated is fixed to one end of the reticle stage RST. Positioning of the reticle R is performed by a reticle driving device DR that translates the reticle stage RST in the XY plane perpendicular to the optical axis AX and rotates it slightly in the XY plane. When transferring the pattern of the reticle R onto the wafer W, the reticle driving device DR scans the reticle stage RST at a constant speed in a direction orthogonal to a predetermined direction in which the slit extends. Above the reticle stage RST, alignment systems OB1 and OB2 for photoelectrically detecting reticle alignment marks RM formed at two positions around the reticle R are provided. The detection results of the alignment systems OB1 and OB2 are used to position the reticle R with a predetermined accuracy with respect to the optical axis AX of the illumination optical system IL or the projection optical system PL.

レチクルステージRSTは、装置本体のコラム構造体の一部を構成するレチクルステージベース構造体CL1上に移動可能に保持され、レチクル駆動装置DRのモータ等もベース構造体CL1上に取り付けられる。そして、レチクルRの位置変化を計測するレチクル用干渉計システムIFRのビーム干渉部分(ビームスプリッタ等)もベース構造体CL1に取り付けられる。干渉計システムIFRは、レチクルステージRST上の一端に取り付けられた移動鏡MRrに測長用ビームBMrを投射し、その反射ビームを受光してレチクルRの位置変化を計測する。レチクルRに形成されたパターンの像は、レチクルステージRSTの直下に配置された投影光学系PLを介してウエハW上に1/4又は1/5の投影倍率で結像投影される。投影光学系PLの鏡筒はコラム構造体の一部を構成するレンズベース構造体CL3に固定され、このレンズベース構造体CL3は複数本の支柱構造体CL2を介してレチクルベース構造体CL1を支持している。   Reticle stage RST is movably held on reticle stage base structure CL1 that forms part of the column structure of the apparatus body, and a motor and the like of reticle drive apparatus DR are also mounted on base structure CL1. Further, a beam interference portion (such as a beam splitter) of the reticle interferometer system IFR that measures a change in the position of the reticle R is also attached to the base structure CL1. Interferometer system IFR projects length measurement beam BMr onto moving mirror MRr attached to one end of reticle stage RST, receives the reflected beam, and measures the positional change of reticle R. The image of the pattern formed on the reticle R is imaged and projected onto the wafer W at a projection magnification of 1/4 or 1/5 via the projection optical system PL disposed immediately below the reticle stage RST. The lens barrel of the projection optical system PL is fixed to a lens base structure CL3 that constitutes a part of the column structure, and the lens base structure CL3 supports the reticle base structure CL1 via a plurality of column structures CL2. is doing.

投影光学系PLはレンズ等の複数の光学素子を有し、その光学素子の硝材としては照明光学系ILから射出される照明光の波長に応じて石英、蛍石等の光学材料から選択される。なお、投影光学系PLに設けられる光学素子のうちのいくつかは、光軸AX方向及び光軸AXと交差する方向に移動可能に構成されているとともに、姿勢(光軸AXに対する角度)が調整可能に構成されており、これらの光学素子の位置又は姿勢を調整することで投影光学系PLの倍率、収差等の光学特性が調整可能となっている。レンズベース構造体CL3は、ウエハWを載置してXY平面に沿って2次元移動するウエハステージWSTが搭載されるウエハベース構造体CL4上に取り付けられている。このウエハステージWSTには、図示は省略しているが、ウエハWを真空吸着するウエハホルダと、このウエハホルダを光軸AX方向に微小移動させるとともに微小傾斜させるレベリングテーブルとが設けられている。ウエハステージWSTの移動平面(XY平面)内での移動座標位置とヨーイングによる微小回転量とは、ウエハ用干渉計システムIFWによって計測される。この干渉計システムIFWは、レーザ光源LSからのレーザビームをウエハステージWSTのレベリングテーブルに固定された移動鏡MRwと、投影光学系PLの最下部に固定された固定鏡FRwとに投射し、各鏡MRw、FRwからの反射ビームを干渉させてウエハステージWSTの座標位置と微小回転量(ヨーイング量)とを計測する。また、ウエハステージWSTのレベリングテーブル上には、各種のアライメント系、フォーカスセンサ、及びレベリングセンサのキャリブレーションとベースライン量の計測とに用いられる基準板FMも取り付けられている。この基準板FMの表面には、露光波長の照明光のもとでレチクルRのマークRMとともにアライメント系OB1,OB2で検出可能な基準マークが形成されている。   The projection optical system PL has a plurality of optical elements such as lenses, and the glass material of the optical elements is selected from optical materials such as quartz and fluorite according to the wavelength of illumination light emitted from the illumination optical system IL. . Note that some of the optical elements provided in the projection optical system PL are configured to be movable in the direction of the optical axis AX and the direction intersecting the optical axis AX, and the posture (angle with respect to the optical axis AX) is adjusted. The optical characteristics such as magnification and aberration of the projection optical system PL can be adjusted by adjusting the position or orientation of these optical elements. The lens base structure CL3 is mounted on the wafer base structure CL4 on which the wafer stage WST that mounts the wafer W and moves two-dimensionally along the XY plane is mounted. Although not shown, wafer stage WST is provided with a wafer holder that vacuum-sucks wafer W and a leveling table that finely moves and tilts the wafer holder in the direction of optical axis AX. The movement coordinate position of wafer stage WST in the movement plane (XY plane) and the minute rotation amount by yawing are measured by wafer interferometer system IFW. The interferometer system IFW projects the laser beam from the laser light source LS onto the movable mirror MRw fixed to the leveling table of the wafer stage WST and the fixed mirror FRw fixed to the bottom of the projection optical system PL. The coordinate position and minute rotation amount (yawing amount) of wafer stage WST are measured by causing the reflected beams from mirrors MRw and FRw to interfere. On the leveling table of wafer stage WST, various alignment systems, focus sensors, and a reference plate FM used for calibration of the leveling sensor and measurement of the baseline amount are also attached. On the surface of the reference plate FM, reference marks that can be detected by the alignment systems OB1 and OB2 are formed together with the mark RM of the reticle R under illumination light having an exposure wavelength.

[計測区間における誤差情報の収集及び補正関数の算出]
上述した露光装置のレチクルステージRSTの見えない誤差(例えば、移動鏡曲がりによる誤差)を補正するための誤差情報の収集及び算出について説明する。まず、計測区間における誤差情報を収集する。この実施形態では、誤差計測用の複数のマーク(パターン)が予め精度良く配列形成された基準レチクルを用い、補正の対象となる露光装置を用いて、レジストが塗布された基準ウエハに実際に焼き付け(露光処理)を行い、基準ウエハに露光形成されたマークの像(レジスト像、エッチング像等)の設計位置からの位置ズレ量を例えば光波測定器を用いて計測する。なお、ここでは、露光装置のスキャン方向に直交する方向の誤差について補正する場合を例にとって説明するが、スキャン方向に平行する方向の誤差についても同様である。また、計測区間内における誤差情報の収集は、このように実際に露光処理して収集するもの以外のものでもよく、例えば、レチクルに配列形成された該レチクルの位置計測用のマークを、該レチクルステージを移動しつつ、上述したアライメント系OB1,OB2等を用いて計測して、その設計値からのズレ量を収集するものであってもよい。次に、収集された計測区間における誤差情報に基づいて、補正関数を算出する。この補正関数の算出は、所定のモデル式(補間式)に各誤差情報を代入して、最小自乗法等により該モデル式の係数を求めることにより行う。なお、この補正関数の算出及び上述した誤差情報の収集の詳細については、特開2005−166951号公報を参照されたい。
[Collection of error information in measurement section and calculation of correction function]
The collection and calculation of error information for correcting an invisible error (for example, an error due to moving mirror bending) of the reticle stage RST of the exposure apparatus described above will be described. First, error information in the measurement section is collected. In this embodiment, a reference reticle on which a plurality of marks (patterns) for error measurement are arranged in advance with high accuracy is used, and an exposure apparatus to be corrected is used to actually print on a reference wafer coated with a resist. (Exposure processing) is performed, and a positional deviation amount from a design position of a mark image (resist image, etching image, etc.) exposed and formed on the reference wafer is measured using, for example, a light wave measuring device. Here, a case where the error in the direction orthogonal to the scanning direction of the exposure apparatus is corrected will be described as an example. In addition, the collection of error information in the measurement section may be other than that actually collected by exposure processing as described above. For example, the reticle for measuring the position of the reticle arranged on the reticle is connected to the reticle. Measurement may be performed using the alignment systems OB1, OB2, and the like described above while moving the stage, and the amount of deviation from the design value may be collected. Next, a correction function is calculated based on the collected error information in the measurement section. The calculation of the correction function is performed by substituting each error information into a predetermined model formula (interpolation formula) and obtaining the coefficient of the model formula by the least square method or the like. Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-166951 for details of the calculation of the correction function and the collection of the error information described above.

[補正情報の算出]
以下、非計測区間(外挿部)における補正情報の算出方法(外挿方法)について詳細に説明する。なお、以下の第1〜第5の算出方法は、ショットディストーションの原因として移動鏡曲がりが支配的であると考えられ、移動鏡曲がりに高周波が含まれたり、不連続な箇所があることはないという前提に基づいている。
[Calculation of correction information]
Hereinafter, a calculation method (extrapolation method) of correction information in the non-measurement section (extrapolation unit) will be described in detail. In the following first to fifth calculation methods, it is considered that moving mirror bending is dominant as a cause of shot distortion, and there is no high frequency included in the moving mirror bending or there are no discontinuous portions. It is based on the assumption.

[第1の算出方法]
可動ステージの補正情報を算出するための第1の算出方法を、図2を参照しつつ説明する。この第1の算出方法は、計測区間における補正関数の該計測区間の端点(L,R)又は該端点の近傍の点における接線の傾き(a,a)をその傾きとする該端点を通る直線を、該計測区間の外側の非計測区間(外挿部)における補正関数とするものである。図2において、横軸はレチクルステージ(RS)の座標(x)であり、縦軸は補正値(f(x))である。なお、横軸の座標(x)は操作変数を表し、ここではスキャン方向の座標とする。また、同図中、Lは計測区間の左側(負側)の端点を、Rは計測区間の右側(正側)の端点を示している。従って、計測区間はL≦x≦Rの範囲であり、非計測区間としての外挿部はx<L,x>Rの範囲である。また、図示はしていないが、計測区間の中点(ショット中心)を原点Oとし、必要に応じて、計測区間のうちそれぞれ左側(負側)の端点をL側端点、右側(正側)をR側端点と、左側(負側)の外挿部をL側外挿部、右側(正側)の外挿部をR側外挿部と呼ぶことにする。例えば、露光区間(スキャン長)を33mmとし、スリット光の幅(以下、スリット幅ということがある)を8mmとして、この露光区間の全区間を計測できるもの(即ち、露光区間=計測区間であるもの)とすると、L側の端点の位置はL=−16.5mm,R側端点の位置はR=+16.5mmとなり、L側外挿部及びR側外挿部はそれぞれスリット幅の1/2、即ち4mmの区間となる。
[First calculation method]
A first calculation method for calculating the correction information of the movable stage will be described with reference to FIG. In the first calculation method, the end point (L, R) of the correction function in the measurement section or the end point ( L , a R ) of the tangent at the end point (L, R) in the vicinity of the end point is used as the slope. The straight line passing through is used as a correction function in a non-measurement section (extrapolation unit) outside the measurement section. In FIG. 2, the horizontal axis represents the coordinates (x) of the reticle stage (RS), and the vertical axis represents the correction value (f (x)). Note that the coordinate (x) on the horizontal axis represents an operation variable, which is a coordinate in the scan direction here. In the figure, L indicates an end point on the left side (negative side) of the measurement section, and R indicates an end point on the right side (positive side) of the measurement section. Therefore, the measurement section is in the range of L ≦ x ≦ R, and the extrapolation part as the non-measurement section is in the range of x <L, x> R. Although not shown, the middle point (shot center) of the measurement section is the origin O, and if necessary, the left (negative) end point of the measurement section is the L side end point and the right side (positive side). Are referred to as the R-side end point, the left (negative) extrapolated portion as the L-side extrapolated portion, and the right (positive) extrapolated portion as the R-side extrapolated portion. For example, the exposure section (scan length) is set to 33 mm, and the width of the slit light (hereinafter sometimes referred to as slit width) is set to 8 mm, so that the entire section of this exposure section can be measured (ie, exposure section = measurement section). )), The position of the end point on the L side is L = −16.5 mm, the position of the end point on the R side is R = + 16.5 mm, and the L side extrapolation part and the R side extrapolation part are each 1 / s of the slit width. 2 or 4 mm.

ここで、補正値(計測区間における補正関数)f(x)がx=x’で微分可能なとき、x=x’における傾きax’は、以下の(式1−1)により求めることができる。

Figure 2007129101
Here, when the correction value (correction function in the measurement section) f (x) is differentiable with x = x ′, the slope a x ′ at x = x ′ can be obtained by the following (Equation 1-1). it can.
Figure 2007129101

L側外挿部及びR側外挿部の補正関数は、以下ように求める。
(1)前記(式1−1)を用いて、L側端点(x=L)における傾きaを及びR側端点(x=R)における傾きaを求める。
(2)L側外挿部(x<Lの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=ax+f(L)−L×a である。f(L)はx=Lの時の内挿の結果得られた補正値である。
(3)R側外挿部(x>Rの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=ax+f(R)−R×a である。f(R)はx=Rの時の内挿の結果得られた補正値である。
The correction functions of the L side extrapolation unit and the R side extrapolation unit are obtained as follows.
(1) the (Equation 1-1) is used to determine the slope a R in tilt-a L a Oyobi R end point (x = R) in the L-side end point (x = L).
(2) Extrapolated value (correction function) g L (x) of the L-side extrapolation part (x <L range) is
g L (x) is a = a L x + f (L ) -L × a L. f (L) is a correction value obtained as a result of interpolation when x = L.
(3) Extrapolated value (correction function) g R (x) of the R-side extrapolation section (range x> R) is:
g R (x) is a = a R x + f (R ) -R × a R. f (R) is a correction value obtained as a result of interpolation when x = R.

図2において、例えば高次のべき関数を補間関数として用いて補間して求めた計測区間の補正関数f(x)を外挿部に当てはめると、L側外挿部ではfで、R側外挿部ではfで示すように、その補正値が移動鏡曲がりにあり得ないほど極端に大きくなったり、変極点が外挿部に集中したりすることがあり、これでは可動ステージが当該補正値に追従することができない場合がある。しかし、本実施形態のように、L側外挿部における補正関数g(x)、R側外挿部における補正関数g(x)を用いて可動ステージの目標値に対して補正をしつつ、可動ステージの動作を制御することにより、これらの補正関数は直線であるとともに、計測区間の端点(L、R)において連続しているので、可動ステージがこられに基づく補正値に十分に追従することが可能であり、外挿部における可動ステージの見えない誤差をより正確に補正することができる。なお、上述した第1の算出方法では、L側端点及びR側端点における傾きa、aを用いたが、L側端点及びR側端点よりも内側で該L側端点及びR側端点の近傍の点(計測点に限らない任意の点)における傾きを採用してもよく、ほぼ同様の効果を得ることができる。この場合、計測区間と外挿部との境目において、僅かに不連続とはなるが、その変化量は極めて小さいので、可動ステージの動作制御上、問題になることは少ない。 In FIG. 2, for example, when the correction function f (x) of the measurement section obtained by interpolation using a higher-order power function as an interpolation function is applied to the extrapolation unit, f L at the L side extrapolation unit and R side In the extrapolation section, as indicated by f R , the correction value may become extremely large such that the moving mirror cannot be bent, or inflection points may be concentrated on the extrapolation section. In some cases, the correction value cannot be followed. However, as in this embodiment, the correction function g L (x) in the L- side extrapolation unit and the correction function g R (x) in the R-side extrapolation unit are used to correct the target value of the movable stage. On the other hand, by controlling the operation of the movable stage, these correction functions are linear and continuous at the end points (L, R) of the measurement section, so that the movable stage has a sufficient correction value based on this. It is possible to follow, and it is possible to more accurately correct an invisible error of the movable stage in the extrapolation unit. In the first calculation method described above, the slopes a L and a R at the L-side end point and the R-side end point are used, but the L-side end point and the R-side end point are inside the L-side end point and the R-side end point. An inclination at a nearby point (an arbitrary point that is not limited to a measurement point) may be adopted, and substantially the same effect can be obtained. In this case, although it is slightly discontinuous at the boundary between the measurement section and the extrapolation section, the amount of change is extremely small, so that there is little problem in controlling the operation of the movable stage.

また、計測区間における補正関数f(x)が解析的に求められない場合や誤差情報を離散的に扱う場合には、計測区間の端点及びその近傍の計測点についての誤差情報を用いてその傾きを算出するようにしてもよい。微小区間Δx’における変化量Δfとすると、ax’=Δf/Δx’によりその傾きを求めることができる。Δx’としては補正情報のサンプリング間隔(計測ピッチ)を用いることができるが、高周波を除去する目的で、Δx’の大きさを適宜に決めることができる。例えば、1mmピッチでサンプリング(計測)した誤差情報に対して、Δx’=4mmとして、L=16mmの傾きを、a14=[f(16)−f(12)]/(16−12)とし、この傾きを用いてもよい。 In addition, when the correction function f (x) in the measurement section cannot be analytically obtained or when error information is handled discretely, the slope of the correction function f (x) using the error information about the end points of the measurement section and the measurement points in the vicinity thereof is used. May be calculated. If the amount of change Δf in the minute section Δx ′ is assumed, the inclination can be obtained by a x ′ = Δf / Δx ′. As Δx ′, the sampling interval (measurement pitch) of the correction information can be used, but for the purpose of removing the high frequency, the size of Δx ′ can be appropriately determined. For example, with respect to error information sampled (measured) at a pitch of 1 mm, Δx ′ = 4 mm and the slope of L = 16 mm is a 14 = [f (16) −f (12)] / (16−12). This slope may be used.

[第2の算出方法]
可動ステージの補正情報を算出するための第2の算出方法を、図3を参照しつつ説明する。上述した第1の算出方法では、計測区間の端点(L,R)における傾きが大きい場合には、外挿部における補正値も大きなものとなってしまうことがある。これを抑制するため、この第2の算出方法は、計測区間における補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点における接線の傾きである第1傾きと、該計測区間における該補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点よりも内側の点における接線の傾きを第2傾きとして、該第1傾きと該第2傾きの平均に係る傾きをその傾きとする該端点を通る直線を、非計測区間(外挿部)における補正関数とするものである。
[Second calculation method]
A second calculation method for calculating the correction information of the movable stage will be described with reference to FIG. In the first calculation method described above, when the slope at the end points (L, R) of the measurement section is large, the correction value in the extrapolation unit may be large. In order to suppress this, the second calculation method includes a first inclination that is an inclination of a tangent line at an end point of the measurement section of the correction function in the measurement section or a point near the end point, and the correction function in the measurement section. The tangent slope at the end point of the measurement section or a point in the vicinity of the end point is defined as a second slope, and the end point is defined as a slope related to the average of the first slope and the second slope. The straight line passing through is used as a correction function in the non-measurement section (extrapolation section).

図3における横軸、縦軸、符号の意味等については、図2と同様である。L側外挿部及びR側外挿部の補正関数は、以下ように求める。
(1)前記(式1−1)を用いて、L側端点の内側の近傍の点(x=l)及び該近傍の点よりさらに内側の点(x=l)における傾きal1及びal2を求めて、その平均の傾きaを求める。即ちa=(al1+al2)/2を求める。また、前記(式1−1)を用いて、R側端点の内側の近傍の点(x=r)及び該近傍の点よりさらに内側の点(x=r)における傾きar1及びar2を求めて、その平均の傾きaを求める。即ちa=(ar1+ar2)/2を求める。
(2)L側外挿部(x<Lの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=ax+f(L)−L×a である。f(L)はx=Lの時の内挿の結果得られた補正値である。
(3)R側外挿部(x>Rの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=ax+f(R)−R×a である。f(R)はx=Rの時の内挿の結果得られた補正値である。
In FIG. 3, the horizontal axis, the vertical axis, the meanings of the symbols, and the like are the same as those in FIG. The correction functions of the L side extrapolation unit and the R side extrapolation unit are obtained as follows.
(1) Using the above (Equation 1-1), a slope a l1 at a point (x = l 1 ) near the inner side of the L-side end point and a point (x = l 2 ) further inside than the neighboring point seeking a l2, we obtain the gradient a L of the average. That seek a L = (a l1 + a l2) / 2. Further, by using the above (Equation 1-1), the slopes a r1 and a at a point (x = r 1 ) near the inner side of the R-side end point and a point (x = r 2 ) further inside than the neighboring point seeking r2, obtains the gradient a R of the average. That is, a R = (a r1 + a r2 ) / 2 is obtained.
(2) Extrapolated value (correction function) g L (x) of the L-side extrapolation part (x <L range) is
g L (x) is a = a L x + f (L ) -L × a L. f (L) is a correction value obtained as a result of interpolation when x = L.
(3) Extrapolated value (correction function) g R (x) of the R-side extrapolation section (range x> R) is:
g R (x) is a = a R x + f (R ) -R × a R. f (R) is a correction value obtained as a result of interpolation when x = R.

図3において、例えば高次のべき関数を補間関数として用いて補間して求めた計測区間の補正関数f(x)を外挿部に当てはめると、L側外挿部ではfで、R側外挿部ではfで示すように、その補正値が移動鏡曲がりにあり得ないほど極端に大きくなったり、変極点が外挿部に集中したりすることがあり、これでは可動ステージが該補正値に追従することができない場合がある。また、前記第1の算出方法では、計測区間の端点(L,R)における傾きが大きい場合には、外挿部における補正値も大きなものとなってしまう。しかしながら、この第2の算出方法のように、計測区間の端点の内側の近傍の点及び該近傍の点よりもさらに内側の点のそれぞれにおける傾きの平均を用いて、外挿部における補正関数を算出することにより、その平均化効果により、外挿部における補正関数の傾きが大きくなることを抑制することができ、可動ステージがこられに基づく補正値に十分に追従することが可能となり、外挿部における可動ステージの見えない誤差をより正確に補正することができる。なお、上述した第2の算出方法では、L側外挿部の補正関数を求めるために、L側端点の内側の近傍の点及び該近傍の点よりもさらに内側の点における傾きal1、al2の平均を用いるようにしたが、L側端点と該L側端点の内側の点の2点におけるそれぞれの傾きの平均を用いるようにしてもよい。該L側端点を含む、あるいは該L側端点を含まない3点以上の点におけるそれぞれの傾きの平均を用いるようにしてもよい。R側外挿部についても同様である。 In FIG. 3, for example, when the correction function f (x) of the measurement section obtained by interpolation using a higher-order power function as an interpolation function is applied to the extrapolation unit, f L at the L side extrapolation unit and R side In the extrapolation section, as indicated by f R , the correction value may become extremely large such that the moving mirror cannot be bent, or inflection points may be concentrated on the extrapolation section. In some cases, the correction value cannot be followed. Further, in the first calculation method, when the inclination at the end points (L, R) of the measurement section is large, the correction value in the extrapolation unit is also large. However, as in the second calculation method, the correction function in the extrapolation unit is calculated using the average of the slopes of the points near the inner end of the end point of the measurement section and the points further inside the neighboring points. By calculating, it is possible to suppress an increase in the slope of the correction function in the extrapolation part due to the averaging effect, and it becomes possible for the movable stage to sufficiently follow the correction value based on this, An invisible error of the movable stage in the insertion portion can be corrected more accurately. In the second calculation method described above, in order to obtain the correction function of the L-side extrapolation unit, the slopes a l1 , a at a point near the inside of the L-side end point and a point further inside than the nearby point Although the average of l2 is used, the average of the slopes at the two points of the L-side end point and the point inside the L-side end point may be used. You may make it use the average of each inclination in three or more points including this L side end point or not including this L side end point. The same applies to the R-side extrapolation part.

[第3の算出方法]
可動ステージの補正情報を算出するための第2の算出方法を、図4を参照しつつ説明する。上述した第1及び第2の算出方法では、計測区間の端点(L,R)及びその近傍における傾きが大きい場合には、外挿部における補正値も大きなものとなってしまうことがある。これをさらに抑制するため、この第3の算出方法は、計測区間における補正関数の該計測区間の端点を中心として、該計測区間における該補正関数を180度回転した関数を、非計測区間(外挿部)における補正関数とするものである。
[Third calculation method]
A second calculation method for calculating movable stage correction information will be described with reference to FIG. In the first and second calculation methods described above, when the slopes at the end points (L, R) of the measurement section and in the vicinity thereof are large, the correction value in the extrapolation unit may be large. In order to further suppress this, the third calculation method uses a function obtained by rotating the correction function in the measurement section by 180 degrees around the end point of the measurement section of the correction function in the measurement section. The correction function in the insertion section).

図4における横軸、縦軸、符号の意味等については、図2及び図3と同様である。L側外挿部及びR側外挿部の補正関数は、以下ように求める。
(1)L側外挿部(x<Lの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=−f(x−2L)+2f(L) である。f(L)はx=Lの時の内挿の結果得られた補正値である。
(2)R側外挿部(x>Rの範囲)の外挿値(補正関数)g(x)は、
(x)=−f(x−2R)+2f(R) である。
In FIG. 4, the horizontal axis, the vertical axis, the meanings of the symbols, and the like are the same as those in FIGS. The correction functions of the L side extrapolation unit and the R side extrapolation unit are obtained as follows.
(1) The extrapolated value (correction function) g L (x) of the L-side extrapolation section (x <L range) is
g L (x) = − f (x−2L) + 2f (L). f (L) is a correction value obtained as a result of interpolation when x = L.
(2) The extrapolated value (correction function) g R (x) of the R-side extrapolation section (x> R range) is
g R (x) = - a f (x-2R) + 2f (R).

計測区間(即ち、内挿部)における補正関数は、実際の計測値に基づくものであるから、可動ステージが追従できないほどの高周波が含まれることはありえない。この第3の算出方法では、この内挿部の補正関数を180度回転させて、これを外挿部の補正関数とするものであるから、可動ステージはこの補正関数に基づく補正値に確実に追従することができるとともに、計測区間の端点(L,R)においても内挿部の補正関数と外挿部の補正関数が連続しているため、可動ステージが当該補正値に確実に追従することができ、外挿部における可動ステージの見えない誤差をより正確に補正することができる。   Since the correction function in the measurement section (that is, the interpolation section) is based on the actual measurement value, it cannot contain a high frequency that the movable stage cannot follow. In the third calculation method, the correction function of the interpolation unit is rotated by 180 degrees, and this is used as the correction function of the extrapolation unit. In addition to being able to follow, the correction function of the interpolation part and the correction function of the extrapolation part are continuous even at the end points (L, R) of the measurement section, so that the movable stage reliably follows the correction value. Thus, the invisible error of the movable stage in the extrapolation portion can be corrected more accurately.

[第4の算出方法]
可動ステージの補正情報を算出するための第4の算出方法を説明する。この第4の算出方法は、高周波を除去するためにローパスフィルタを用いる方法であり、計測区間における計測誤差情報の該計測区間の端部に最も近い目標位置に係る計測誤差情報を、非計測区間における複数の外挿位置における外挿誤差情報とし、計測誤差情報及び外挿誤差情報に基づいて、計測区間及び非計測区間(外挿部)における補正情報を算出し、計測誤差情報及び外挿誤差情報を、Sinc関数及びハニング窓関数を用いた所定の補間式で補間することにより、該計測区間及び該非計測区間の任意の位置における補正情報を求めるようにしたものである。なお、上述した第1〜第3の算出方法では、補正値を連続な関数として表現していたが、ここでは、補正値を離散的に扱うものとする。また、第1〜第3の算出方法では、外挿部だけを扱っていたが、ここでは、内挿も同時に行う。
[Fourth calculation method]
A fourth calculation method for calculating the correction information of the movable stage will be described. This fourth calculation method is a method using a low-pass filter to remove high frequencies, and the measurement error information related to the target position closest to the end of the measurement section of the measurement error information in the measurement section is converted into the non-measurement section. Correction information in the measurement section and non-measurement section (extrapolation section) is calculated based on the measurement error information and the extrapolation error information, and the measurement error information and the extrapolation error. The information is interpolated by a predetermined interpolation formula using a Sinc function and a Hanning window function, thereby obtaining correction information at arbitrary positions in the measurement section and the non-measurement section. In the first to third calculation methods described above, the correction value is expressed as a continuous function, but here, the correction value is handled discretely. Further, in the first to third calculation methods, only the extrapolation unit is handled, but here, the interpolation is also performed at the same time.

(1)準備
まず、横軸xに関して、計測区間で計測ピッチp[mm]刻みで計測したデータ(誤差情報)をf(kp),k=1,2,…,Mと表現する。f(kp)は焼き付け結果から得られた位置ズレ量等である。以下では、この離散的な計測データをマップと呼ぶことにする。このマップの横軸を、M個のデータがあるとき、X=X+jp,j=0,1,2,…,M−1と表すことにする。Xはマップの横軸の最小値である。f(kp)はf(X)と表現できる。このマップを使って、あるx(連続値)における補正値(計測データの推定値)を算出する。最も近い標本点をX=kpとすると、その付近のf(X)を2α+1個使って、あるxにおける補正値を求める。αはフィルタを適用するデータの個数である。
(1) Preparation First, with respect to the horizontal axis x, data (error information) measured in the measurement interval in the measurement pitch p s [mm] is expressed as f (kp s ), k = 1, 2,. f (kp s ) is a positional shift amount obtained from the printing result. Hereinafter, the discrete measurement data is referred to as a map. The horizontal axis of this map is represented as X j = X 0 + jp s , j = 0, 1, 2,..., M−1 when there are M data. X 0 is the minimum value of the horizontal axis of the map. f (kp s ) can be expressed as f (X j ). Using this map, a correction value (estimated value of measurement data) at a certain x (continuous value) is calculated. If the closest sample point is X = kp s , a correction value at a certain x is obtained by using 2α + 1 f (X j ) in the vicinity thereof. α is the number of data to which the filter is applied.

(2)補正値を求めるためのマップの準備
外挿する部分をLmin<x<L、R<x<Rmaxとすると、
=X+jp,j=−β,−(β−1),−(βー2),…,1,2,…,M,M+1,M+2,…,M+β−2,M+β−1
−β=X−βp<Lmin−(α+1)p
M+β−1=X+(M+β−1)p>Rmax+αp
の部分で計測値が存在するように、マップの両端を伸ばす。伸ばしたマップの部分には、値のある最近傍のデータを入れる。即ち、
f(X)=f(X),j=−β,−(β−1),−(β−2),…,−1
f(X)=f(XM−1),j=M,M+1,M+2,…,M+β−2,M+β−1
となる。なお、βは外挿部において、データを増やす個数である。
(3)両端を伸ばされたマップを使って、補正値を求める。
両端を伸ばされたマップに対し、下記の(式4−1)から(式4−7)を適用する。(式4−1)内のSinc関数のパラメータpを変化させることにより、(式4−1)はローパスフィルタになる。従って、補正したい最大周波数が1/2pとなるようなpを適用することにより、両端が滑らかな補正値を作成することができる。

Figure 2007129101
(2) Preparation of map for obtaining correction value Assuming that the extrapolated portions are L min <x <L and R <x <R max ,
X j = X 0 + jp s , j = -β, - (β-1), - (β over 2), ..., 1,2, ... , M, M + 1, M + 2, ..., M + β-2, M + β-1
X -β = X 0 -βp s < L min - (α + 1) p s
X M + β-1 = X 0 + (M + β-1) p s > R max + α p s
Stretch both ends of the map so that there are measurements in In the stretched map portion, the nearest data with a value is entered. That is,
f (X j ) = f (X 0 ), j = −β, − (β−1), − (β−2),.
f (X j ) = f (X M−1 ), j = M, M + 1, M + 2,..., M + β−2, M + β−1
It becomes. Note that β is the number of data to be increased in the extrapolation unit.
(3) A correction value is obtained using a map with both ends extended.
The following (Expression 4-1) to (Expression 4-7) are applied to the map with both ends extended. By varying the parameters p t of Sinc function (Equation 4-1) in (Equation 4-1) is a low-pass filter. Thus, by the maximum frequency to be corrected to apply p t such that 1 / 2p t, can ends to create a smooth correction value.
Figure 2007129101

なお、(式4−5)において、1/2p=1/2pが成立するときは補間となり、成立しないときはローパスフィルタとなる。このような補間式を用いることによって、計測区間及び外挿部の境目を含む全ての区間において滑らかな補正値を得ることができるとともに、外挿部においては補正値はほぼ一定値となるので、可動ステージが当該補正値に確実に追従することができ、外挿部における可動ステージの見えない誤差をより正確に補正することができる。 Note that, in (Equation 4-5), when the 1 / 2p t = 1 / 2p s is satisfied becomes interpolation, the low pass filter when not satisfied. By using such an interpolation formula, it is possible to obtain a smooth correction value in all the sections including the boundary between the measurement section and the extrapolation section, and the correction value is almost constant in the extrapolation section. The movable stage can reliably follow the correction value, and the invisible error of the movable stage in the extrapolation unit can be corrected more accurately.

[第5の算出方法]
可動ステージの補正情報を算出するための第5の算出方法を、図5を参照しつつ説明する。この第5の算出方法は、外挿部を一定値に漸近させて同期精度が悪化しないようにしたものであり、計測誤差情報の計測区間の端部に最も近い目標位置に係る計測誤差情報と次に近い目標位置に係る計測誤差情報とから求められる変化率を適用して、前記非計測区間における複数の外挿位置のうち該計測区間の端部に最も近い外挿位置に係る外挿誤差情報を算出し、以後順次該変化率よりも小さい変化率を適用して、該外挿位置のうちの次の外挿位置以後の外挿位置における外挿誤差情報を算出し、計測誤差情報及び外挿誤差情報に基づいて、計測区間及び非計測区間の補正情報を求めるようにしたものである。なお、この第4の算出方法においても上述した第3の算出方法と同様に、補正値を離散的に扱うものとする。また、ここでも第4の算出方法と同様に、外挿部だけでなく、内挿も同時に行う。
[Fifth calculation method]
A fifth calculation method for calculating the correction information of the movable stage will be described with reference to FIG. In the fifth calculation method, the extrapolation unit is asymptotically approximated to a constant value so that the synchronization accuracy is not deteriorated. The measurement error information relating to the target position closest to the end of the measurement section of the measurement error information Applying the rate of change obtained from the measurement error information related to the next closest target position, the extrapolation error related to the extrapolation position closest to the end of the measurement section among the plurality of extrapolation positions in the non-measurement section Information, and sequentially applying a rate of change smaller than the rate of change to calculate extrapolation error information at an extrapolation position after the next extrapolation position of the extrapolation position, and measurement error information and Based on the extrapolation error information, correction information for the measurement section and the non-measurement section is obtained. In the fourth calculation method, correction values are handled discretely as in the third calculation method described above. Here, as in the fourth calculation method, not only the extrapolation unit but also the interpolation is performed simultaneously.

図5における横軸、縦軸、符号の意味等については、図2〜図4と同様である。
(1)外挿部において、計測区間と同一の計測ピッチで外挿位置Xj,j=1,2,3,…を設定し、これらの外挿位置における補正値f(X)を下記の(式5−1)により求める。
f(X)=f(Xj−1)+α(f(Xj−1)−f(Xj−2)) (式5−1)
ここで、αは減衰率であり、α<1の範囲から選択され、ここでは、α=1/2とする。Xは計測区間の端点(L,R)から一つ内側の計測点であり、f(X)は該計測点における計測誤差に相当する補正値である。Xは計測区間の端点(L,R)であり、f(X)は該端点における計測誤差に相当する補正値である。
(2)L側外挿部(x<Lの範囲)の外挿を行う。X=Lとして、xが小さくなる方向に添え字j=0,1,2,3,…を振り、(式5−1)で外挿する。
(3)R側外挿部(x>Rの範囲)の外挿を行う。X=Rとして、xが小さくなる方向に添え字j=0,1,2,3,…を振り、(式5−1)で外挿する。
In FIG. 5, the horizontal axis, the vertical axis, the meaning of symbols, and the like are the same as those in FIGS.
(1) In the extrapolation unit, extrapolation positions Xj, j = 1, 2, 3,... Are set at the same measurement pitch as the measurement section, and correction values f (X j ) at these extrapolation positions are set as follows: It is determined by (Formula 5-1).
f (X j ) = f (X j−1 ) + α j (f (X j−1 ) −f (X j−2 )) (Formula 5-1)
Here, α is an attenuation rate, and is selected from the range of α <1, and here, α = ½. X 0 is a measurement point one inner side from the end points (L, R) of the measurement section, and f (X 0 ) is a correction value corresponding to the measurement error at the measurement point. X 1 is an end point (L, R) of the measurement section, and f (X 1 ) is a correction value corresponding to a measurement error at the end point.
(2) Perform extrapolation of the L-side extrapolation section (x <L range). X 1 = L, subscripts j = 0, 1, 2, 3,... Are added in the direction of decreasing x, and extrapolated by (Equation 5-1).
(3) Perform extrapolation of the R-side extrapolation part (range x> R). As X 1 = R, subscripts j = 0, 1, 2, 3,... Are assigned in the direction of decreasing x and extrapolated by (Equation 5-1).

これにより、L側外挿部において、XとL(X)との間の傾き(変化率)が適用されて、最初の外挿位置Xの補正値が算出され、L(X)とXとの間の傾きの1/2の傾き(変化率)が適用されて、次の外挿位置Xの補正値が算出され、以下同様に前の傾き(変化率)の1/2が適用されて、その余の外挿位置の補正値が順次算出される。R側外挿部においても同様である。このように外挿部(外挿位置)における補正値を算出することにより、当該補正値は外側に行くにつれて小さい変化率が適用されて一定値に漸近していくことになる。従って、補正値に高周波が含まれたり、補正値が極端に大きくなったりすことがなくなり、可動ステージが当該補正値に確実に追従することができるようになり、外挿部における可動ステージの見えない誤差をより正確に補正することができる。なお、外挿部における各外挿位置ではその前後で補正値が不連続ではあるが、減衰率α(この例では1/2)を適宜に選定することにより、可動ステージの制御にそれほど影響を与えることはないと考えられる。但し、この不連続性が問題となる場合には、例えば、上述した第4の算出方法におけるローパスフィルタ等を適用してスムージングすればよい。 Thus, the L-side extrapolation, slope between X 0 and L (X 1) (rate of change) is applied, the correction value of the first extrapolated position X 2 is calculated, L (X 1 ) And X 2 , a correction value of the next extrapolation position X 3 is calculated by applying a half of the inclination (change rate) between X 2 and X 2. / 2 is applied, and correction values for the extrapolated positions are sequentially calculated. The same applies to the R-side extrapolation part. By calculating the correction value in the extrapolation part (extrapolation position) in this way, the correction value is gradually approaching a constant value by applying a small change rate toward the outside. Therefore, the correction value does not include high frequencies or the correction value becomes extremely large, and the movable stage can reliably follow the correction value, so that the movable stage can be seen in the extrapolation section. Error can be corrected more accurately. Although the correction value is discontinuous before and after each extrapolation position in the extrapolation unit, the control of the movable stage is greatly influenced by appropriately selecting the attenuation factor α (1/2 in this example). It is not considered to give. However, when this discontinuity becomes a problem, for example, smoothing may be performed by applying the low-pass filter or the like in the fourth calculation method described above.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上述した実施形態では、レチクルステージの動作の制御について、本発明を適用した場合について説明したが、ウエハステージの動作の制御にも適用することができる。   The embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the control of the operation of the reticle stage has been described. However, the present invention can also be applied to the control of the operation of the wafer stage.

本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the whole structure of the exposure apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態の補正情報の第1の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st calculation method of the correction information of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の補正情報の第2の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd calculation method of the correction information of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の補正情報の第3の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 3rd calculation method of the correction information of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の補正情報の第5の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 5th calculation method of the correction information of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

R…レチクル、RST…レチクルステージ、W…ウエハ、WST…ウエハステージ。   R ... reticle, RST ... reticle stage, W ... wafer, WST ... wafer stage.

Claims (8)

可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、
前記計測誤差情報に基づいて、これらを補間する補間関数を算出して、該補間関数を前記計測区間における補正関数とし、
前記計測区間における前記補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点における接線の傾きをその傾きとする該端点を通る直線を、前記非計測区間における補正関数とし、
前記計測区間及び前記非計測区間における前記補正関数に基づいて、該計測区間及び該非計測区間における補正情報を算出することを特徴とする補正情報算出方法。
Based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and a non-measurement section outside the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in
Based on the measurement error information, to calculate an interpolation function for interpolating these, the interpolation function as a correction function in the measurement section,
The correction function in the non-measurement section is a straight line that passes through the end point of the correction function in the measurement section and the tangent slope at the end point of the measurement section or a point near the end point.
A correction information calculation method comprising: calculating correction information in the measurement section and the non-measurement section based on the correction function in the measurement section and the non-measurement section.
可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、
前記計測誤差情報に基づいて、これらを補間する補間関数を算出して、該補間関数を前記計測区間における補正関数とし、
前記計測区間における前記補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点における接線の傾きである第1傾きと、該計測区間における該補正関数の該計測区間の端点又は該端点の近傍の点よりも内側の点における接線の傾きを第2傾きとして、該第1傾きと該第2傾きの平均に係る傾きをその傾きとする該端点を通る直線を、前記非計測区間における補正関数とし、
前記計測区間及び前記非計測区間における前記補正関数に基づいて、該計測区間及び該非計測区間における補正情報を算出することを特徴とする補正情報算出方法。
Based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and a non-measurement section outside the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in
Based on the measurement error information, to calculate an interpolation function for interpolating these, the interpolation function as a correction function in the measurement section,
A first slope that is a slope of a tangent at an end point of the measurement section of the measurement section or a point near the end point of the correction section, and an end point of the correction section of the measurement section or the vicinity of the end point A straight line passing through the end point having a slope of a tangent line at a point inside the point as a second slope and a slope related to the average of the first slope and the second slope as the slope is defined as a correction function in the non-measurement section. ,
A correction information calculation method comprising: calculating correction information in the measurement section and the non-measurement section based on the correction function in the measurement section and the non-measurement section.
可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、
前記計測誤差情報に基づいて、これらを補間する補間関数を算出して、該補間関数を前記計測区間における補正関数とし、
前記計測区間における前記補正関数の該計測区間の端点を中心として、該計測区間における該補正関数を180度回転した関数を、前記非計測区間における補正関数とし、
前記計測区間及び前記非計測区間における前記補正関数に基づいて、該計測区間及び該非計測区間における補正情報を算出することを特徴とする補正情報算出方法。
Based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and a non-measurement section outside the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in
Based on the measurement error information, to calculate an interpolation function for interpolating these, the interpolation function as a correction function in the measurement section,
A function obtained by rotating the correction function in the measurement section 180 degrees around the end point of the measurement section of the correction function in the measurement section is a correction function in the non-measurement section,
A correction information calculation method comprising: calculating correction information in the measurement section and the non-measurement section based on the correction function in the measurement section and the non-measurement section.
可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、
前記計測区間における前記計測誤差情報の該計測区間の端部に最も近い目標位置に係る計測誤差情報を、前記非計測区間における複数の外挿位置における外挿誤差情報とし、
前記計測誤差情報及び前記外挿誤差情報を、Sinc関数及びハニング窓関数を用いた所定の補間式で補間することにより、該計測区間及び該非計測区間の任意の位置における補正情報を求めることを特徴とする補正情報算出方法。
Based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and a non-measurement section outside the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in
The measurement error information related to the target position closest to the end of the measurement section of the measurement error information in the measurement section is extrapolation error information at a plurality of extrapolation positions in the non-measurement section,
Correction information at an arbitrary position in the measurement section and the non-measurement section is obtained by interpolating the measurement error information and the extrapolation error information with a predetermined interpolation formula using a Sinc function and a Hanning window function. A correction information calculation method.
可動ステージの所定の計測区間における複数の目標位置に対する該可動ステージの実位置に相当する情報を計測してそれぞれ得られる計測誤差情報に基づいて、該計測区間及び該計測区間の外側の非計測区間における補正情報を算出する補正情報算出方法であって、
前記計測誤差情報の前記計測区間の端部に最も近い目標位置に係る計測誤差情報と次に近い目標位置に係る計測誤差情報とから求められる変化率を適用して、前記非計測区間における複数の外挿位置のうち該計測区間の端部に最も近い外挿位置に係る外挿誤差情報を算出し、
以後順次該変化率よりも小さい変化率を適用して、該外挿位置のうちの次の外挿位置以後の外挿位置における外挿誤差情報を算出し、
前記計測誤差情報及び前記外挿誤差情報とに基づいて、前記計測区間及び前記非計測区間の補正情報を算出することを特徴とする補正情報算出方法。
Based on measurement error information obtained by measuring information corresponding to the actual position of the movable stage with respect to a plurality of target positions in a predetermined measurement section of the movable stage, the measurement section and a non-measurement section outside the measurement section A correction information calculation method for calculating correction information in
Applying the rate of change obtained from the measurement error information related to the target position closest to the end of the measurement section of the measurement error information and the measurement error information related to the next target position, a plurality of non-measurement sections in the non-measurement section Extrapolation error information related to the extrapolation position closest to the end of the measurement section among the extrapolation positions is calculated,
Thereafter, by applying a change rate smaller than the change rate sequentially, extrapolation error information at an extrapolation position after the next extrapolation position of the extrapolation position is calculated,
A correction information calculation method for calculating correction information for the measurement section and the non-measurement section based on the measurement error information and the extrapolation error information.
前記計測誤差情報及び前記外挿誤差情報を、Sinc関数及びハニング窓関数を用いた所定の補間式で補間することにより、該計測区間及び該非計測区間の任意の位置における補正情報を求めることを特徴とする請求項5に記載の補正情報算出方法。   Correction information at an arbitrary position in the measurement section and the non-measurement section is obtained by interpolating the measurement error information and the extrapolation error information with a predetermined interpolation formula using a Sinc function and a Hanning window function. The correction information calculation method according to claim 5. 可動ステージの位置を光学的に計測するためのミラー部を有する可動ステージの制御方法であって、
請求項1〜6の何れか一項に記載の補正情報算出方法を用いて補正情報を求め、
当該補正情報を用いて補正しつつ前記可動ステージの移動を制御することを特徴とする可動ステージの制御方法。
A method for controlling a movable stage having a mirror for optically measuring the position of the movable stage,
Correction information is obtained using the correction information calculation method according to any one of claims 1 to 6,
A method for controlling a movable stage, wherein the movement of the movable stage is controlled while being corrected using the correction information.
マスクと基板とを同期移動させつつ該マスクのパターンを該基板上に逐次露光転写する露光装置であって、
前記マスクを移動するマスクステージと、
前記基板を移動する基板ステージと、
前記マスクステージ及び前記基板ステージの少なくとも一方を前記可動ステージとして、請求項7に記載の可動ステージの制御方法を用いて制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that sequentially exposes and transfers a pattern of the mask onto the substrate while moving the mask and the substrate synchronously,
A mask stage for moving the mask;
A substrate stage for moving the substrate;
A control device that controls at least one of the mask stage and the substrate stage as the movable stage using the movable stage control method according to claim 7;
An exposure apparatus comprising:
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