JP2016100590A - Focus control method, pattern transfer apparatus, and manufacturing method of article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus control method advantageous in suppressing a focus measurement error.SOLUTION: A focus control method controls a focus operation in pattern transfer on the basis of a surface position measurement result of a plurality of regions to be transferred formed at an object during pattern transfer and a correction value according to positions in the regions to be transferred calculated on the basis of an advance measurement result prior to the pattern transfer. The focus control method includes: a measurement step of measuring surface positions at a plurality of measurement positions with respect to each of the plurality of regions to be transferred formed on the object; a determination step of determining abnormality of measurement values obtained in the measurement step; and a calculation step of calculating correction values by removing abnormal measurement values out of the plurality of measurement values obtained in the measurement step and measurement values at measurement positions in cancellation relations concerning an object deformation with respect to the measurement positions of the abnormal measurement values.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、フォーカス制御方法、パターン転写装置、および物品の製造方法に関する。   The present invention relates to a focus control method, a pattern transfer apparatus, and an article manufacturing method.

半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程に含まれるリソグラフィー工程において、パターン転写装置が用いられる。例えば、パターン転写装置としての露光装置は、原版(レチクルなど)に形成されているパターンを、投影光学系などを介して基板(表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレートなど)に転写する。このような従来の露光装置では、基板上に精度良くパターンを転写するための準備として、基板の面位置を計測する。   A pattern transfer apparatus is used in a lithography process included in a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device. For example, an exposure apparatus as a pattern transfer apparatus transfers a pattern formed on an original (such as a reticle) onto a substrate (such as a wafer or glass plate having a resist layer formed on the surface) via a projection optical system or the like. . In such a conventional exposure apparatus, the surface position of the substrate is measured as preparation for accurately transferring the pattern onto the substrate.

特許文献1は、露光装置における面位置計測精度の向上のために、基板上に予め形成されているパターン構造に起因する計測誤差を抑えるよう、計測装置が計測した結果を補正する面位置計測方法を開示している。ここで、計測誤差を抑えるための補正値は、露光に先立って取得された面位置の事前計測の結果から導出されるが、計測結果のうち予め定められている閾値を超えた計測結果は、異常値と判定され、補正値を算出する際に用いられる計測結果から予め除外される。   Patent Document 1 discloses a surface position measurement method for correcting a result measured by a measurement device so as to suppress measurement errors caused by a pattern structure formed in advance on a substrate in order to improve surface position measurement accuracy in an exposure apparatus. Is disclosed. Here, the correction value for suppressing the measurement error is derived from the result of the pre-measurement of the surface position acquired prior to the exposure, but the measurement result exceeding the predetermined threshold among the measurement results is It is determined as an abnormal value, and is excluded in advance from the measurement result used when calculating the correction value.

特開2004−247476号公報JP 2004-247476 A

例えば、半導体デバイスの製造工程は、一般に、基板(ウエハ)に集積回路を形成する前工程と、前工程で作られた基板上の集積回路チップを製品として完成させる後工程とに大別できる。特に、前工程は、感光剤が塗布された基板を露光装置を用いて露光する工程と、基板を現像する工程とに加え、露光した基板の表面形状を平坦化するために、基板表面を研磨する工程(CMP)を含む。ここで、前工程を複数回経た基板には、現像工程での熱処理やCMPでの研磨により変形が生じ得る。そして、このときの変形は、基板が円形であるという特殊性から、中心対称的に発生する。これに対して、特許文献1に開示されている技術を用いて補正値を算出する場合、面位置の事前計測を基板の中心位置を基準として対称に実施することで変形成分を相殺することができるので、補正値への影響は少ない。   For example, the manufacturing process of a semiconductor device can generally be roughly divided into a pre-process for forming an integrated circuit on a substrate (wafer) and a post-process for completing an integrated circuit chip formed on the substrate in the pre-process as a product. In particular, in the pre-process, the substrate surface is polished in order to flatten the surface shape of the exposed substrate in addition to the step of exposing the substrate coated with the photosensitive agent using an exposure apparatus and the step of developing the substrate. Step (CMP). Here, the substrate that has undergone the previous process a plurality of times may be deformed by heat treatment in the development process or polishing by CMP. And the deformation | transformation at this time generate | occur | produces center-symmetrically from the special property that a board | substrate is circular. On the other hand, when the correction value is calculated using the technique disclosed in Patent Document 1, the deformation component can be canceled by performing the prior measurement of the surface position symmetrically with respect to the center position of the substrate. Since it can, the effect on the correction value is small.

しかしながら、変形した状態にある基板上に局所的な異物が存在する場合、特許文献1に開示されている技術を用いてその異物を異常値と判定し、異常値と判定した面位置計測結果を除外すると、上記のような計測結果の対称性が失われる。すなわち、この場合には変形成分を相殺することができなくなるため、補正値が変形成分の影響を受けて騙され、特にフォーカスに関する計測誤差を抑えることが難しくなる。   However, when a local foreign matter exists on the substrate in a deformed state, the foreign matter is determined as an abnormal value using the technique disclosed in Patent Document 1, and the surface position measurement result determined as the abnormal value is obtained. If excluded, the symmetry of the measurement result as described above is lost. That is, in this case, the deformation component cannot be canceled out, so that the correction value is influenced by the deformation component, and it becomes difficult to suppress a measurement error particularly related to the focus.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、フォーカス計測誤差を抑えるのに有利なフォーカス制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a focus control method that is advantageous in suppressing, for example, a focus measurement error.

上記課題を解決するために、本発明は、パターン転写時における、物体に形成されている複数の被転写領域の面位置計測結果と、パターン転写に先立つ事前計測の結果にもとづいて算出される、被転写領域内の位置に応じた補正値と、にもとづいてパターン転写におけるフォーカス動作を制御するフォーカス制御方法であって、物体に形成されている複数の被転写領域の各々に対して、複数の計測位置で面位置を計測する計測工程と、計測工程で得られた計測値の異常を判定する判定工程と、計測工程で得られた複数の計測値から、異常と判定された異常計測値と、当該異常計測値の計測位置に対して、物体の変形に関して相殺関係にある計測位置における計測値とを除外して、補正値を算出する算出工程と、を含むことを特徴とする。また、本発明は、別の観点では、パターン転写時における、物体に形成されている複数の被転写領域の面位置計測結果と、パターン転写に先立つ事前計測の結果にもとづいて算出される、被転写領域内の位置に応じた補正値と、にもとづいてパターン転写におけるフォーカス動作を制御するパターン転写装置であって、物体に形成されている複数の被転写領域の各々に対して、複数の計測位置で面位置を計測する計測手段と、計測手段により得られた計測値の異常を判定する判定手段と、複数の計測位置のうち少なくとも2つの計測位置を関連づけて記憶する記憶手段と、計測手段により得られた複数の計測値から、異常と判定された異常計測値と、当該異常計測値の計測位置に対して関連づけて記憶された計測位置における計測値とを除外して、補正値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is calculated based on the surface position measurement results of a plurality of transferred regions formed on an object at the time of pattern transfer and the results of prior measurement prior to pattern transfer. A focus control method for controlling a focus operation in pattern transfer based on a correction value according to a position in a transfer area and a plurality of transfer areas formed on an object with respect to each of a plurality of transfer areas. A measurement process for measuring a surface position at a measurement position, a determination process for determining an abnormality of a measurement value obtained in the measurement process, and an abnormal measurement value determined as abnormal from a plurality of measurement values obtained in the measurement process And a calculation step of calculating a correction value by excluding the measurement value at the measurement position that has a canceling relationship with respect to the deformation of the object with respect to the measurement position of the abnormal measurement value. Further, according to another aspect of the present invention, the object to be calculated is calculated based on the surface position measurement results of a plurality of transfer regions formed on the object at the time of pattern transfer and the results of prior measurement prior to pattern transfer. A pattern transfer apparatus for controlling a focus operation in pattern transfer based on a correction value according to a position in a transfer area, and performing a plurality of measurements for each of a plurality of transfer areas formed on an object. Measuring means for measuring a surface position at a position; determination means for determining an abnormality of a measurement value obtained by the measuring means; storage means for storing at least two measurement positions in association with each other among a plurality of measurement positions; and measurement means Excludes the abnormal measurement value determined to be abnormal and the measurement value at the measurement position stored in association with the measurement position of the abnormal measurement value from the multiple measurement values obtained by Te, characterized by comprising calculating means for calculating a correction value.

本発明によれば、例えば、フォーカス計測誤差を抑えるのに有利なフォーカス制御方法を提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide a focus control method that is advantageous in suppressing a focus measurement error.

本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. ウエハ上に設定されているショット領域を示す図である。It is a figure which shows the shot area | region set on the wafer. 特定のショット領域上のパターン構造を示す図である。It is a figure which shows the pattern structure on a specific shot area | region. 図3に対する異物が付着したパターン構造を示す図である。It is a figure which shows the pattern structure to which the foreign material adhered with respect to FIG. 図4に示す状態に対する異常値判定を説明する図である。It is a figure explaining the abnormal value determination with respect to the state shown in FIG. 変形したウエハ上の特定のショット領域上のパターン構造を示す図である。It is a figure which shows the pattern structure on the specific shot area | region on the deform | transformed wafer. 図6に対する異物が付着したパターン構造を示す図である。It is a figure which shows the pattern structure to which the foreign material adhered to FIG. 図7に示す状態に対する異常値判定を説明する図である。It is a figure explaining the abnormal value determination with respect to the state shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る露光方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the exposure method which concerns on one Embodiment of this invention. 計測対象となるショット領域を示す図である。It is a figure which shows the shot area | region used as measurement object. 計測対象となるショット領域を示す図である。It is a figure which shows the shot area | region used as measurement object.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の一実施形態に係るフォーカス制御方法を実行する際の計測に用いられる計測装置と、この計測装置を備えるリソグラフィー装置の構成について説明する。本実施形態における計測装置は、例えば、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの物品の製造工程におけるリソグラフィー工程で用いられるリソグラフィー装置に採用されるものであり、被処理基板(被計測物)の表面位置または傾きを計測し得る。以下、一例として、本実施形態における計測装置は、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィー工程で用いられるパターン転写装置としての露光装置に採用されるものとして説明する。   First, a description will be given of a configuration of a measurement apparatus used for measurement when executing a focus control method according to an embodiment of the present invention, and a lithography apparatus including the measurement apparatus. The measurement apparatus in the present embodiment is employed in a lithography apparatus used in a lithography process in a manufacturing process of an article such as a semiconductor device or a liquid crystal display device, and the surface position of a substrate to be processed (measurement object) or Tilt can be measured. Hereinafter, as an example, the measurement apparatus according to the present embodiment will be described as being used in an exposure apparatus as a pattern transfer apparatus used in a lithography process in a semiconductor device manufacturing process.

図1は、本実施形態に係る露光装置100の構成を示す概略図である。露光装置100は、例えば、スキャン・アンド・リピート方式にて、レチクルRに形成されているパターンの像をウエハW上(基板上)に露光(転写)する投影型露光装置である。なお、図1では、投影光学系101の光軸に平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な同一平面内で露光時のレチクルRおよびウエハWの走査方向にX軸を取り、X軸に直交する非走査方向にY軸を取っている。露光装置100は、照明系106と、レチクルステージ103と、投影光学系101と、ウエハステージ105と、計測装置102と、制御部104とを備える。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus 100 according to the present embodiment. The exposure apparatus 100 is a projection type exposure apparatus that exposes (transfers) an image of a pattern formed on the reticle R onto the wafer W (on the substrate) by, for example, a scan and repeat method. In FIG. 1, the Z axis is taken in parallel to the optical axis of the projection optical system 101, the X axis is taken in the scanning direction of the reticle R and the wafer W during exposure in the same plane perpendicular to the Z axis, and the X axis is taken as the X axis. The Y axis is taken in the orthogonal non-scanning direction. The exposure apparatus 100 includes an illumination system 106, a reticle stage 103, a projection optical system 101, a wafer stage 105, a measuring device 102, and a control unit 104.

照明系106は、不図示のエキシマレーザー等のパルス光を発生する光源から放出された光を調整し、レチクルRを照明する。レチクルRは、ウエハW上に転写されるべきパターン(例えば回路パターン)が形成されている、例えば石英ガラス製の原版である。レチクルステージ103は、レチクルRを保持し、少なくともX、Yの各軸方向に移動可能である。レチクルステージ103は、露光の際には、投影光学系101の光軸AXと垂直な面内で、X軸方向(矢印103a)に一定速度で走査するとともに、目標位置を維持して走査するよう、適宜Y軸方向に補正移動する。レチクルステージ103の各軸方向の位置情報は、レチクルステージ103に設置されているバーミラー120と、レチクルステージ用の第1干渉計121を用いて常時計測される。投影光学系101は、レチクルRを通過した光を所定の倍率(例えば1/2倍)でウエハW上に投影する。ここで、投影光学系101の像面は、Z軸方向に対して垂直となる関係にある。ウエハWは、表面上にレジスト(感光剤)が塗布されている、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハステージ105は、不図示のチャックを介してウエハWを保持し、X、Y、Zの各軸方向、さらには各軸の回転方向であるθx、θy、θz方向に移動(回転)可能である。ウエハステージ105の各軸方向の位置情報は、ウエハステージ105に設置されているバーミラー123と、ウエハステージ用の第2干渉計124を用いて常時計測される。   The illumination system 106 illuminates the reticle R by adjusting light emitted from a light source that generates pulsed light such as an excimer laser (not shown). The reticle R is an original made of, for example, quartz glass on which a pattern (for example, a circuit pattern) to be transferred is formed on the wafer W. The reticle stage 103 holds the reticle R and is movable in at least the X and Y axial directions. During exposure, the reticle stage 103 scans at a constant speed in the X-axis direction (arrow 103a) within a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system 101, while maintaining the target position. Correctly move in the Y-axis direction. The position information of the reticle stage 103 in each axial direction is always measured using the bar mirror 120 installed on the reticle stage 103 and the first interferometer 121 for the reticle stage. The projection optical system 101 projects the light that has passed through the reticle R onto the wafer W at a predetermined magnification (for example, 1/2 times). Here, the image plane of the projection optical system 101 is in a relationship perpendicular to the Z-axis direction. The wafer W is a substrate made of, for example, single crystal silicon, on which a resist (photosensitive agent) is applied. The wafer stage 105 holds the wafer W via a chuck (not shown) and can move (rotate) in the X, Y, and Z axial directions, and in the θx, θy, and θz directions that are the rotational directions of the respective axes. is there. The position information of each axis direction of the wafer stage 105 is always measured using the bar mirror 123 installed on the wafer stage 105 and the second interferometer 124 for the wafer stage.

計測装置(計測手段)102は、ウエハステージ105に保持されているウエハWの表面のZ軸方向における位置または傾き(以下、これらを総称して「面位置」という。)を計測するものであり、投光系と受光系とを含む。まず、ウエハWに計測用の光束を投光する投光系について説明する。計測用光源110は、ランプや発光ダイオードなどの光源である。コリメータレンズ111は、計測用光源110から放射された光束を断面の強度分布がほほ均一となる平行光束に変換して射出する。スリット部材112は、一対のプリズムを互いの斜面が相対するように貼り合わせたものであり、貼り合わせ面には、複数の開口(例えば9つのピンホール)を有するクロム等で形成された遮光膜が設置されている。投光側光学系113は、両テレセントリック系の光学系であり、スリット部材112に形成されている複数のピンホールを個別に通過した9つの光束を、投光側ミラー114を介してウエハW上の9つの計測点に導光する。ここで、ピンホールを有する平面とウエハWの表面を含む平面とは、投光側光学系113に対してシャインプルーフの条件を満足する。本実施形態では、投光系からの各光束がウエハW上へ入射するときの入射角Φ(光軸となす角)は、70°以上である。また、以下に示す受光系が9つの計測点をウエハW内で互いに独立して観察可能となるように、投光系からの各光束は、X軸方向からXY平面内でθ°(例えば22.5°)回転した方向からウエハW上へ入射する。   The measuring device (measuring means) 102 measures the position or inclination of the surface of the wafer W held on the wafer stage 105 in the Z-axis direction (hereinafter collectively referred to as “surface position”). Including a light projecting system and a light receiving system. First, a light projection system for projecting a measurement light beam onto the wafer W will be described. The measurement light source 110 is a light source such as a lamp or a light emitting diode. The collimator lens 111 converts the light beam emitted from the measurement light source 110 into a parallel light beam having a substantially uniform cross-sectional intensity distribution and emits the light beam. The slit member 112 is formed by bonding a pair of prisms so that their slopes face each other, and a light shielding film formed of chromium or the like having a plurality of openings (for example, nine pinholes) on the bonding surface. Is installed. The light projecting side optical system 113 is a telecentric optical system, and nine light beams individually passing through a plurality of pinholes formed in the slit member 112 are passed through the light projecting side mirror 114 on the wafer W. The light is guided to nine measurement points. Here, the plane having the pinhole and the plane including the surface of the wafer W satisfy the Scheimpflug condition for the light projecting side optical system 113. In the present embodiment, the incident angle Φ (angle formed with the optical axis) when each light flux from the light projecting system is incident on the wafer W is 70 ° or more. Further, each light beam from the light projecting system is θ ° (for example, 22 in the XY plane from the X axis direction) so that the following light receiving system can observe nine measurement points independently from each other in the wafer W. .5 °) is incident on the wafer W from the rotated direction.

次に、投光系により投光されてウエハWで反射した光束(反射光束)を受光する受光系について説明する。受光側光学系116は、両テレセントリック系の光学系であり、受光側ミラー115を介してウエハWからの9つの反射光束を受光する。また、受光側光学系116は、不図示であるが、その内部にストッパー絞りを有する。ストッパー絞りは、9つの各計測点に対して共通し、ウエハW上にすでに存在しているパターンにより発生する高次の回折光(ノイズ光)をカットする。補正光学系群118は、9つの個別の補正レンズを含み、受光側光学系116を通過して光軸が互いに平行となっている光束を、後段側の光電変換手段群119の計測面に対して、互いに同一の大きさを有したスポット光となるように結像する。光電変換手段群119は、例えば、9つの1次元CCDラインセンサーの集合であり、検出面に入射した光束の強度(光強度)を検出し、演算回路126へ出力する。ただし、光電変換手段群119として、2次元の位置計測素子を複数配置したものを採用してもよい。ここで、受光側光学系116、補正光学系群118および光電変換手段群119には、ウエハW上の各計測点と光電変換手段群119の検出面とが互いに共役となるように、予め倒れ補正が行われている。そのため、各計測点の局所的な傾きに起因して発生する検出面でのピンホール像の位置変化はなく、各計測点の光軸方向AXでの高さ変化に応答して、検出面上でピンホール像が変化する。   Next, a light receiving system that receives a light beam (reflected light beam) projected by the light projecting system and reflected by the wafer W will be described. The light-receiving side optical system 116 is a telecentric optical system that receives nine reflected light beams from the wafer W via the light-receiving side mirror 115. Although not shown, the light receiving side optical system 116 has a stopper stop therein. The stopper diaphragm is common to each of the nine measurement points, and cuts higher-order diffracted light (noise light) generated by a pattern that already exists on the wafer W. The correction optical system group 118 includes nine individual correction lenses, and passes the light beams that pass through the light receiving side optical system 116 and whose optical axes are parallel to each other to the measurement surface of the photoelectric conversion unit group 119 on the rear stage side. Thus, images are formed so as to be spot lights having the same size. The photoelectric conversion unit group 119 is, for example, a set of nine one-dimensional CCD line sensors, detects the intensity (light intensity) of the light beam incident on the detection surface, and outputs the detected intensity to the arithmetic circuit 126. However, as the photoelectric conversion means group 119, one in which a plurality of two-dimensional position measuring elements are arranged may be adopted. Here, the light receiving side optical system 116, the correction optical system group 118, and the photoelectric conversion means group 119 are tilted in advance so that each measurement point on the wafer W and the detection surface of the photoelectric conversion means group 119 are conjugate with each other. Corrections have been made. For this reason, there is no change in the position of the pinhole image on the detection surface due to the local inclination of each measurement point, and there is no change on the detection surface in response to the height change in the optical axis direction AX of each measurement point. The pinhole image changes.

制御部(制御手段)104は、主制御部127と、レチクル位置制御系122と、ウエハ位置制御系125と、演算回路126とを含む。主制御部127は、例えばプロセッサやメモリを含むコンピューターなどで構成され、露光装置100の各構成要素(これらを制御する制御系等)に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作を統括する。レチクル位置制御系122は、主制御部127からの駆動指令に基づいて、レチクルステージ103の動作を制御する。ウエハ位置制御系125は、主制御部127からの駆動指令に基づいて、ウエハステージ105の動作を制御する。演算回路126は、光電変換手段群119から得られた検出結果に基づいて光強度の値を算出する。特に、主制御部127は、レチクルRのスリット像をウエハWの所定領域に結像させるよう、XY面内の位置(X、Yの各軸方向の位置およびZ軸に対する回転θ)と、Z軸方向の位置(X、Yの各軸に対する回転α、βおよびZ軸上の高さZ)を調整し得る。そして、主制御部127は、レチクル位置制御系122およびウエハ位置制御系125に対し、レチクルステージ103とウエハステージ105とを同期走査させつつ、レチクルR上のパターンをウエハW上に投影するスキャン露光(走査露光)を行わせる。このとき、主制御部127は、レチクルステージ103を図1に示す矢印103aの方向に走査させる場合には、ウエハステージ105を図1に示す矢印105aの方向に投影光学系101の縮小倍率分だけ補正した速度で走査させる。また、レチクルステージ103の走査速度は、照明系106内における不図示のマスキングブレードの走査方向の幅と、ウエハWの表面に塗布されたレジストとの感度に基づいて、装置生産性が有利となるように予め決定される。   The control unit (control unit) 104 includes a main control unit 127, a reticle position control system 122, a wafer position control system 125, and an arithmetic circuit 126. The main control unit 127 is configured by, for example, a computer including a processor and a memory, and is connected to each component of the exposure apparatus 100 (a control system that controls them) via a line. Control the operation. The reticle position control system 122 controls the operation of the reticle stage 103 based on a drive command from the main control unit 127. Wafer position control system 125 controls the operation of wafer stage 105 based on a drive command from main controller 127. The arithmetic circuit 126 calculates the value of light intensity based on the detection result obtained from the photoelectric conversion means group 119. In particular, the main control unit 127 includes a position in the XY plane (a position in the X and Y axial directions and a rotation θ with respect to the Z axis) and a Z direction so as to form a slit image of the reticle R on a predetermined region of the wafer W. The axial position (rotations α, β and height Z on the Z axis relative to the X and Y axes) can be adjusted. Then, main controller 127 scans the reticle position control system 122 and the wafer position control system 125 to scan the reticle stage 103 and the wafer stage 105 synchronously while projecting the pattern on the reticle R onto the wafer W. (Scanning exposure) is performed. At this time, when the main control unit 127 scans the reticle stage 103 in the direction of the arrow 103a shown in FIG. 1, the main stage 127 moves the wafer stage 105 by the reduction magnification of the projection optical system 101 in the direction of the arrow 105a shown in FIG. Scan at the corrected speed. Further, the scanning speed of the reticle stage 103 is advantageous in apparatus productivity based on the width in the scanning direction of a masking blade (not shown) in the illumination system 106 and the sensitivity of the resist applied to the surface of the wafer W. Is determined in advance.

ここで、レチクルRに形成されているパターンの位置合わせの際の制御部104による制御について説明する。主制御部127は、XY面内については、第1干渉計121および第2干渉計124から得られる各ステージ103、105の位置データ、および、不図示のアライメント顕微鏡から得られるウエハWの位置データに基づいて制御データを求める。そして、主制御部127は、求めた制御データに基づいて、レチクル位置制御系122およびウエハ位置制御系125に駆動指令を送信し、適宜レチクルステージ103とウエハステージ105との位置を所望の位置に変化させる。一方、主制御部127は、Z軸方向については、フォーカス動作の制御として、演算回路126から得られた光強度の値に基づいて、ウエハ位置制御系125に駆動指令を送信し、適宜ウエハステージ105の位置(または姿勢)を所望の位置に変化させる。具体的には、主制御部127は、走査方向に対して露光スリット近傍に配置された計測装置102(演算回路126)からの計測結果に基づいてZ軸方向の位置を求める。そして、主制御部127は、露光位置で最適像面位置となるように、求められたZ軸方向の位置に基づいてウエハステージ105を制御させる。   Here, the control by the control unit 104 when aligning the pattern formed on the reticle R will be described. In the XY plane, the main control unit 127 includes position data of the stages 103 and 105 obtained from the first interferometer 121 and the second interferometer 124, and position data of the wafer W obtained from an alignment microscope (not shown). The control data is obtained based on Then, main controller 127 transmits a drive command to reticle position control system 122 and wafer position control system 125 based on the obtained control data, and appropriately sets the positions of reticle stage 103 and wafer stage 105 to desired positions. Change. On the other hand, in the Z-axis direction, the main control unit 127 transmits a drive command to the wafer position control system 125 based on the value of the light intensity obtained from the arithmetic circuit 126 as a focus operation control, and the wafer stage appropriately. The position (or posture) 105 is changed to a desired position. Specifically, the main control unit 127 obtains a position in the Z-axis direction based on a measurement result from the measurement device 102 (arithmetic circuit 126) arranged in the vicinity of the exposure slit with respect to the scanning direction. The main control unit 127 controls the wafer stage 105 based on the obtained position in the Z-axis direction so that the optimum image plane position is obtained at the exposure position.

なお、制御部104は、露光装置100の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、露光装置100の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。また、本実施形態では、計測装置102の制御のほか、後述する判定手段、記憶手段または算出手段等を露光装置100全体を統括する主制御部127が実行する(兼ねる)ものとしている。ただし、本発明は、これに限らず、これらを実行する制御手段等、または、記憶手段としての記憶装置を、主制御部127とは別体で構成してもよい。   Note that the control unit 104 may be configured integrally with other parts of the exposure apparatus 100 (in a common casing), or separate from the other parts of the exposure apparatus 100 (in a separate casing). It may be configured. In the present embodiment, in addition to the control of the measuring apparatus 102, the main control unit 127 that controls the entire exposure apparatus 100 executes (also serves as) a determination unit, a storage unit, or a calculation unit described later. However, the present invention is not limited to this, and a control unit or the like for executing these, or a storage device as a storage unit may be configured separately from the main control unit 127.

次に、露光装置100における計測装置102を用いた計測方法について説明する。一般に、上記のような光学式の計測装置を用いて面位置を計測する場合、ウエハ表面のパターン構造やウエハ自体の変形などに起因した計測誤差が生じる場合がある。以下、本実施形態に係る計測方法の特徴を明確にするために、まず、本発明を実施しない比較例の計測方法(フォーカス制御方法)における計測誤差の発生と、発生した計測誤差を抑える方法とについて説明する。   Next, a measurement method using the measurement apparatus 102 in the exposure apparatus 100 will be described. In general, when a surface position is measured using the optical measuring apparatus as described above, there may be a measurement error due to a pattern structure on the wafer surface or deformation of the wafer itself. Hereinafter, in order to clarify the characteristics of the measurement method according to the present embodiment, first, generation of a measurement error in the measurement method (focus control method) of the comparative example that does not implement the present invention, and a method of suppressing the generated measurement error Will be described.

図2は、ウエハW上(物体上)に形成されているショット領域(被転写領域)を示す概略平面図である。露光対象としてのウエハW上には、先の露光工程で形成された同一のパターン構造を有する複数のショット領域が予め規則的に配列してあるものとする。上記のような計測誤差を抑えるように計測値を補正するための補正値を算出するに際して行われる面位置の事前計測(以下、単に「事前計測」という。)は、すべてのショット領域から予め選定されたいくつかのショット領域を計測対象とする。なお、本実施形態では、比較例の計測装置における制御部(主制御部)は、例えば、図2の配列例に示す6つのショット領域sam1〜sam6を計測対象として選定し、事前計測を実施させるものとする。   FIG. 2 is a schematic plan view showing a shot area (transfer target area) formed on the wafer W (on the object). It is assumed that a plurality of shot regions having the same pattern structure formed in the previous exposure process are regularly arranged on the wafer W as an exposure target. The pre-measurement of the surface position (hereinafter simply referred to as “pre-measurement”) performed when calculating the correction value for correcting the measurement value so as to suppress the measurement error as described above is selected in advance from all shot regions. Several shot areas that have been set are measured. In this embodiment, the control unit (main control unit) in the measurement device of the comparative example selects, for example, the six shot areas sam1 to sam6 shown in the arrangement example of FIG. Shall.

図3は、図2に示す各ショット領域(第1ショット領域sam1〜第6ショット領域sam6)のY軸方向の断面図と、比較例の計測方法を用いて求められた補正値とを示す概略図である。このうち、図3(a)は、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面を一列に並べた図である。図中、面wp1は、ウエハWの表面位置を示し、各ショット領域sam1〜sam6における各点s1〜s5は、面位置の計測点を示している。ここで、計測点は、1つのショット領域内のY軸方向に関する位置が、各ショット領域において略同一となるように配置されている。例えば、計測点s1の位置におけるウエハWの表面には、先の露光工程で形成されたパターン構造p1が予め存在する。同様に、各計測点s2〜s5の位置におけるウエハWの表面には、それぞれパターン構造p2〜p5が予め存在する。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional view in the Y-axis direction of each shot region (first shot region sam1 to sixth shot region sam6) illustrated in FIG. 2 and a correction value obtained using the measurement method of the comparative example. FIG. Among these, FIG. 3A is a diagram in which cross sections in the Y-axis direction of the respective shot regions sam1 to sam6 are arranged in a line. In the drawing, the surface wp1 indicates the surface position of the wafer W, and the points s1 to s5 in the shot areas sam1 to sam6 indicate the measurement points of the surface position. Here, the measurement points are arranged so that the positions in the Y-axis direction in one shot area are substantially the same in each shot area. For example, the pattern structure p1 formed in the previous exposure process is present in advance on the surface of the wafer W at the measurement point s1. Similarly, pattern structures p2 to p5 exist in advance on the surface of the wafer W at the positions of the measurement points s2 to s5, respectively.

図3(b)は、比較例の計測方法を用いて求められた補正値を示す図である。ここで、比較例の計測方法としては、例えば、以下のような方法がある。まず、制御部は、各ショット領域sam1〜sam6内(被転写領域内)の位置に応じた計測点s1〜s5の各々で面位置計測をし(計測工程)、そのときの計測結果から近似平面gt1を算出する。次に、制御部は、近似平面gt1と、各計測点s1〜s5に関する各計測結果との差分をそれぞれ算出し、計測点ごとに差分を平均化する(平均化処理)。次に、制御部は、ショット領域内で最も計測精度が要求される部分(例えば計測点s3)を基準として計測結果の差分を正規化する。そして、制御部は、正規化した差分値を補正値として決定し、決定された補正値を用いて計測値を適宜補正する。図3(b)において、補正値c31は、計測点s1における計測値に対するものである。同様に、各補正値c31〜c35は、それぞれ計測点s2〜s5における計測値に対するものである。   FIG. 3B is a diagram illustrating correction values obtained using the measurement method of the comparative example. Here, as a measuring method of the comparative example, for example, there are the following methods. First, the control unit measures the surface position at each of the measurement points s1 to s5 corresponding to the position in each of the shot areas sam1 to sam6 (within the transferred area) (measurement process), and approximates the plane from the measurement result at that time. gt1 is calculated. Next, the control unit calculates a difference between the approximate plane gt1 and each measurement result regarding each measurement point s1 to s5, and averages the difference for each measurement point (averaging process). Next, the control unit normalizes the difference between the measurement results with reference to a portion (for example, measurement point s3) that requires the highest measurement accuracy in the shot area. And a control part determines the normalized difference value as a correction value, and correct | amends a measured value suitably using the determined correction value. In FIG. 3B, the correction value c31 is for the measurement value at the measurement point s1. Similarly, the correction values c31 to c35 are for the measurement values at the measurement points s2 to s5, respectively.

次に、図3に示す状態に対して、例えば第6ショット領域sam6における計測点s5の付近に異物conが存在する場合を考える。図4は、図3と同様に、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面図と、比較例の計測方法を用いて求められた補正値とを示し、さらに、計測点s5に関する補正値の比較とを示す概略図である。このうち、図4(a)は、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面を一列に並べ、上記のように異物conが存在する状態を示す図である。この場合、各ショット領域sam1〜sam6の各計測点s1〜s5で計測した面位置結果から算出される近似平面は、異物conの影響を受けて、近似平面gt2となる。   Next, consider a case where a foreign object con exists in the vicinity of the measurement point s5 in the sixth shot region sam6 in the state shown in FIG. FIG. 4 shows a cross-sectional view in the Y-axis direction of each of the shot areas sam1 to sam6 and correction values obtained using the measurement method of the comparative example, as well as FIG. It is the schematic which shows these. Among these, FIG. 4A is a diagram showing a state in which the cross sections in the Y-axis direction of the respective shot regions sam1 to sam6 are arranged in a line and the foreign matter con exists as described above. In this case, the approximate plane calculated from the surface position results measured at the measurement points s1 to s5 of the shot areas sam1 to sam6 is an approximate plane gt2 under the influence of the foreign object con.

図4(b)は、この場合の比較例の計測方法を用いて求められた補正値を示す図である。図3(b)について説明した方法と同様の方法で補正値を算出すると、それぞれの計測点s1〜s5における計測値に対する補正値は、補正値c41〜c45となる。   FIG. 4B is a diagram illustrating correction values obtained using the measurement method of the comparative example in this case. When the correction value is calculated by the same method as that described with reference to FIG. 3B, the correction values for the measurement values at the respective measurement points s1 to s5 are the correction values c41 to c45.

図4(c)は、図3(b)に示す補正値c35と図4(b)に示す補正値c45とを比較した図であり、上記のとおり、いずれも計測点s5における計測値に対する補正値である。異物conの影響を受けた補正値c45は、異物conの存在しない状態で算出された補正値c35に対して、差diff34だけ変化する。したがって、主制御部127が図4(b)に示す補正値を用いて露光時に得られた計測値を補正すると、過補正となり、露光結果にデフォーカスが生じ得る。そこで、比較例の計測方法では、さらに、各ショット領域sam1〜sam6の各計測点s1〜s5において計測した結果に対して異常値判定を実行する。ここでの異常値判定では、例えば、計測点ごとに近似平面を算出し、算出された近似平面と計測結果との差が予め定められた閾値を超えた場合に、この計測点における計測結果を異常値(異常計測値)と判定する方法を採用し得る。   FIG. 4C is a diagram comparing the correction value c35 shown in FIG. 3B and the correction value c45 shown in FIG. 4B. As described above, both corrections to the measurement value at the measurement point s5 are performed. Value. The correction value c45 affected by the foreign object con changes from the correction value c35 calculated without the foreign object con by the difference diff34. Therefore, if the main control unit 127 corrects the measurement value obtained at the time of exposure using the correction value shown in FIG. 4B, overcorrection may occur and defocusing may occur in the exposure result. Therefore, in the measurement method of the comparative example, an abnormal value determination is further performed on the results measured at the measurement points s1 to s5 of the shot areas sam1 to sam6. In the abnormal value determination here, for example, an approximate plane is calculated for each measurement point, and when the difference between the calculated approximate plane and the measurement result exceeds a predetermined threshold, the measurement result at this measurement point is calculated. A method of determining an abnormal value (abnormal measurement value) can be adopted.

図5は、図4に示す状態に関し、異常値判定を適用する際の概念図である。このうち、図5(a)は、計測点s5に対して異常値判定を適用する際の閾値等を示す図である。近似平面lt1は、各ショット領域sam1〜sam6の各計測点s5に対する計測結果から近似して算出された平面である。各差diff1〜diff6は、近似平面lt1と各ショット領域sam1〜sam6における各計測結果との差である。例えば、主制御部127は、図5(a)に示すように、閾値の上限をthresh−Uと、閾値の下限をthresh−Lと予め規定する。ここで、第6ショット領域sam6における差diff6は、異物conの存在に起因して、他のショット領域sam1〜sam5における各差diff1〜diff5と比較して大きく、閾値の上限を超える。この場合、制御部は、第6ショット領域sam6における計測点s5の計測結果を異常値と判定し、異常値と判定した計測結果を除外して、新たに近似平面gt1(図4(a)参照)を算出する。そして、制御部は、新たな近似平面gt1と各計測点s1〜s5の面位置計測結果との差分をそれぞれ算出し、計測点ごとに平均化する。なお、この平均化に際しては、異常値と判定した第6ショット領域sam6における計測点s5の計測結果を除外する。   FIG. 5 is a conceptual diagram when applying abnormal value determination with respect to the state shown in FIG. 4. Among these, Fig.5 (a) is a figure which shows the threshold value etc. at the time of applying abnormal value determination with respect to measurement point s5. The approximate plane lt1 is a plane calculated by approximating from the measurement result for each measurement point s5 in each of the shot areas sam1 to sam6. Each difference diff1 to diff6 is a difference between the approximate plane lt1 and each measurement result in each shot area sam1 to sam6. For example, as shown in FIG. 5A, the main control unit 127 predefines the upper limit of the threshold as thresh-U and the lower limit of the threshold as thresh-L. Here, the difference diff6 in the sixth shot region sam6 is larger than the differences diff1 to diff5 in the other shot regions sam1 to sam5 due to the presence of the foreign matter con, and exceeds the upper limit of the threshold value. In this case, the control unit determines that the measurement result of the measurement point s5 in the sixth shot region sam6 is an abnormal value, excludes the measurement result determined as the abnormal value, and newly adds an approximate plane gt1 (see FIG. 4A). ) Is calculated. Then, the control unit calculates the difference between the new approximate plane gt1 and the surface position measurement result of each of the measurement points s1 to s5, and averages it for each measurement point. In this averaging, the measurement result of the measurement point s5 in the sixth shot area sam6 determined to be an abnormal value is excluded.

図5(b)は、1つのショット領域で最も計測精度が要求される部分(例えば計測点s3)を基準として計測点ごとの差分を正規化して得られた各補正値c41’〜c45’を示す図である。ここで、図5(b)に示す各補正値c41’〜c45’は、図3(b)に示す各補正値c31〜c35と一致する。   FIG. 5B shows correction values c41 ′ to c45 ′ obtained by normalizing the difference for each measurement point with reference to a portion (for example, measurement point s3) that requires the highest measurement accuracy in one shot area. FIG. Here, the correction values c41 'to c45' shown in FIG. 5B coincide with the correction values c31 to c35 shown in FIG. 3B.

このように、ウエハWの表面位置が表面位置wp1の状態で示されるように平坦であれば、ウエハW上に異物が存在していても、上記のように異常値判定および除去を行うことで、比較例の計測方法を用いて補正値を正確に求めることができる。しかしながら、ウエハWの表面形状が変形していると、特にウエハW上に異物が存在している場合、上記のような異常値判定および除去を行っても、比較例の計測方法を用いて補正値を正確に求めることができない。以下、さらに、ウエハWの表面形状が変形しており、かつ、ウエハW上に異物が存在している場合の比較例の計測方法について説明する。   As described above, if the surface position of the wafer W is flat as indicated by the state of the surface position wp1, even if foreign matter is present on the wafer W, the abnormal value is determined and removed as described above. The correction value can be accurately obtained using the measurement method of the comparative example. However, if the surface shape of the wafer W is deformed, especially when foreign matter is present on the wafer W, even if the abnormal value determination and removal as described above are performed, correction is performed using the measurement method of the comparative example. The value cannot be determined accurately. Hereinafter, a measurement method of a comparative example when the surface shape of the wafer W is deformed and foreign matter is present on the wafer W will be described.

図6は、図3の記載に準拠した、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面図と、比較例の計測方法を用いて求められた補正値とを示し、特にウエハの表面位置wp2が変形している場合の概略図である。このうち、図6(a)は、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面を一列に並べた図である。なお、近似平面gt3は、各ショット領域sam1〜sam6における各計測点s1〜s5のそれぞれで面位置計測をしたときの結果から近似して算出される平面である。ウエハWの平面形状は、円形であるので、表面位置wp2の変形は、中心対称的に発生している。一方、各ショット領域sam1〜sam6のウエハW上の配置も、ウエハWの平面において中心対称となっている。具体的には、第1ショット領域sam1と第6ショット領域sam6、第2ショット領域sam2と第5ショット領域sam5、さらに第3ショット領域sam3と第4ショット領域sam4の配置が、それぞれウエハWの中心位置に対して対称である。したがって、各ショット領域sam1〜sam6における各計測点s1〜s5で計測した面位置計測結果の平均値として算出する補正値は、変形成分をキャンセルすることができる。すなわち、この場合の補正値は、ウエハWの表面位置wp2の変形の影響を受けない。   FIG. 6 shows a cross-sectional view in the Y-axis direction of each of the shot areas sam1 to sam6 and a correction value obtained by using the measurement method of the comparative example based on the description of FIG. 3, and particularly the wafer surface position wp2. It is the schematic when the is deform | transforming. Among these, FIG. 6A is a diagram in which cross sections in the Y-axis direction of the respective shot regions sam1 to sam6 are arranged in a line. The approximate plane gt3 is a plane that is approximated and calculated from the results obtained when the surface position is measured at each of the measurement points s1 to s5 in each of the shot areas sam1 to sam6. Since the planar shape of the wafer W is circular, the deformation of the surface position wp2 occurs symmetrically with respect to the center. On the other hand, the arrangement of the shot areas sam1 to sam6 on the wafer W is also symmetrical with respect to the plane of the wafer W. Specifically, the first shot region sam1 and the sixth shot region sam6, the second shot region sam2 and the fifth shot region sam5, and the third shot region sam3 and the fourth shot region sam4 are arranged at the center of the wafer W, respectively. Symmetric with respect to position. Therefore, the correction value calculated as the average value of the surface position measurement results measured at the measurement points s1 to s5 in the shot areas sam1 to sam6 can cancel the deformation component. That is, the correction value in this case is not affected by the deformation of the surface position wp2 of the wafer W.

図6(b)は、この場合の比較例の計測方法を用いて求められた補正値を示す図である。図3(b)について説明した方法と同様の方法で補正値を算出すると、それぞれの計測点s1〜s5における計測値に対する補正値は、補正値c51〜c55となり、図3(b)に示す補正値c31〜c35と一致する。   FIG. 6B is a diagram showing correction values obtained using the measurement method of the comparative example in this case. When the correction value is calculated by the same method as that described with reference to FIG. 3B, the correction values for the measurement values at the respective measurement points s1 to s5 become the correction values c51 to c55, and the correction shown in FIG. It matches the values c31 to c35.

次に、図6に示す状態に対して、例えば第6ショット領域sam6における計測点s5の付近に異物conが存在する場合を考える。図7は、図3と同様に、各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面図と、比較例の計測方法を用いて求められた補正値とを示し、さらに、計測点s5に関する補正値の比較とを示す概略図である。このうち、図7(a)は、ウエハWの表面位置wp2上で各ショット領域sam1〜sam6のY軸方向の断面を一列に並べ、上記のように異物conが存在する状態を示す図である。   Next, consider a case where a foreign object con exists in the vicinity of the measurement point s5 in the sixth shot region sam6 in the state shown in FIG. FIG. 7 shows a cross-sectional view in the Y-axis direction of each of the shot areas sam1 to sam6 and a correction value obtained by using the measurement method of the comparative example, as well as FIG. It is the schematic which shows these. Among these, FIG. 7A is a diagram illustrating a state where the cross sections in the Y-axis direction of the respective shot regions sam1 to sam6 are arranged in a line on the surface position wp2 of the wafer W, and the foreign matter con exists as described above. .

図7(b)は、この場合の比較例の計測方法を用いて求められた補正値を示す図である。図3(b)について説明した方法と同様の方法で補正値を算出し、かつ、図4(c)について説明した方法のような異常値判定および除去を実施しない場合、それぞれの計測点s1〜s5における計測値に対する補正値は、補正値c61〜c65となる。   FIG. 7B is a diagram illustrating correction values obtained using the measurement method of the comparative example in this case. When the correction value is calculated by a method similar to the method described with reference to FIG. 3B and abnormal value determination and removal are not performed as in the method described with reference to FIG. Correction values for the measurement values in s5 are correction values c61 to c65.

図7(c)は、図6(b)に示す補正値c55と図7(b)に示す補正値c65とを比較した図であり、上記のとおり、いずれも計測点s5における計測値に対する補正値である。異物conの影響を受けた補正値c65は、異物conの存在しない状態で算出された補正値c55に対して、差diff56だけ変化する。したがって、制御部が図6(b)に示す補正値を用いて露光時に得られた計測値を補正すると、過補正となり、露光結果にデフォーカスが生じる可能性がある。   FIG. 7C is a diagram comparing the correction value c55 shown in FIG. 6B and the correction value c65 shown in FIG. 7B. As described above, both corrections to the measurement value at the measurement point s5 are performed. Value. The correction value c65 affected by the foreign object con changes by a difference diff56 with respect to the correction value c55 calculated in a state where the foreign object con does not exist. Therefore, if the control unit corrects the measurement value obtained at the time of exposure using the correction value shown in FIG. 6B, overcorrection may occur and defocusing may occur in the exposure result.

図8は、図6に示す状態に関し、異常値判定を適用する際の概念図である。このうち、図8(a)は、計測点s5に対して異常値判定を適用する際の閾値等を示す図である。この場合、各ショット領域sam1〜sam6での局所的な傾きによる異常値の誤判定を抑えるために、ショット領域ごとに一次の傾き成分を除去しておく。そして、近似平面lt2は、各ショット領域sam1〜sam6の計測点s5に対する計測結果から一次の傾き成分を除去した後に近似して算出された平面である。各差diff1〜diff6は、近似平面lt2と各ショット領域sam1〜sam6における各計測結果との差(相対量)である。この場合も、例えば、制御部は、図8(a)に示すように、閾値の上限をthresh−Uと、閾値の下限をthresh−Lと予め規定する。ここで、第6ショット領域sam6における差diff6は、図5(a)の場合と同様に、閾値の上限を超えている。この場合、制御部は、第6ショット領域sam6における計測点s5の計測結果を異常値と判定し、異常値と判定した計測結果を除外して、新たに近似平面gt4(図7(a)参照)を算出する。しかしながら、このように異常値を除外すると、ウエハWの図中左半面に存在する各ショット領域sam1〜sam3の各計測点に対して、ウエハWの図中右半面に存在する各ショット領域sam4〜sam6の各計測点が少なくなる。したがって、各計測点の配置がウエハWの中心位置に対して非対称となり、このまま算出された補正値は、変形成分を十分にキャンセルすることが難しい。   FIG. 8 is a conceptual diagram when applying abnormal value determination with respect to the state shown in FIG. 6. Among these, Fig.8 (a) is a figure which shows the threshold value etc. at the time of applying abnormal value determination with respect to measurement point s5. In this case, in order to suppress an erroneous determination of an abnormal value due to a local gradient in each of the shot areas sam1 to sam6, a primary gradient component is removed for each shot area. The approximate plane lt2 is a plane calculated by approximation after removing the primary inclination component from the measurement result for the measurement point s5 of each of the shot areas sam1 to sam6. The differences diff1 to diff6 are differences (relative amounts) between the approximate plane lt2 and the measurement results in the shot areas sam1 to sam6. Also in this case, for example, as illustrated in FIG. 8A, the control unit predefines the upper limit of the threshold as thresh-U and the lower limit of the threshold as thresh-L. Here, the difference diff6 in the sixth shot region sam6 exceeds the upper limit of the threshold as in the case of FIG. In this case, the control unit determines that the measurement result of the measurement point s5 in the sixth shot region sam6 is an abnormal value, excludes the measurement result determined as the abnormal value, and newly adds an approximate plane gt4 (see FIG. 7A). ) Is calculated. However, if the abnormal values are excluded in this way, the shot areas sam4 to each of the shot areas sam4 to sam4 existing on the right half of the drawing of the wafer W with respect to the respective measurement points of the shot areas sam1 to sam3 existing on the left half of the drawing of the wafer W. Each measurement point of sam6 is reduced. Therefore, the arrangement of the measurement points is asymmetric with respect to the center position of the wafer W, and it is difficult to sufficiently cancel the deformation component of the correction value calculated as it is.

図8(b)は、上記のように非対称となる状態において、1つのショット領域で最も計測精度が要求される部分(例えば計測点s3)を基準として計測点ごとの差分を正規化して得られた各補正値c61’〜c65’を示す図である。ここで、図8(b)に示す各補正値c61’〜c65’は、図5(b)に示す各補正値c41’〜c45’と異なる。   FIG. 8B is obtained by normalizing the difference for each measurement point with reference to a portion (for example, measurement point s3) that requires the highest measurement accuracy in one shot region in the asymmetric state as described above. It is a figure which shows each correction value c61'-c65 '. Here, the correction values c61 'to c65' shown in FIG. 8B are different from the correction values c41 'to c45' shown in FIG. 5B.

図8(c)は、図5(b)に示す補正値c45’と図8(b)に示す補正値c65’とを比較した図であり、上記のとおり、いずれも計測点s5における計測値に対する補正値である。ウエハWの表面位置wp2に示すように変形している状態において、異物conの影響を受けた補正値c65’は、ウエハWの表面位置wp1に示すように平坦な状態で算出された補正値c45’に対して、差diff56’だけ変化する。したがって、制御部が図8(b)に示す補正値を用いて露光時に得られた計測値を補正すると、過補正となり、露光結果にデフォーカスが生じ得る。   FIG. 8C is a diagram comparing the correction value c45 ′ shown in FIG. 5B with the correction value c65 ′ shown in FIG. 8B, and as described above, both are measured values at the measurement point s5. Is a correction value for. In the deformed state as indicated by the surface position wp2 of the wafer W, the correction value c65 ′ affected by the foreign matter con is a correction value c45 calculated in a flat state as indicated by the surface position wp1 of the wafer W. It changes by “diff diff56” with respect to “. Therefore, when the control unit corrects the measurement value obtained at the time of exposure using the correction value shown in FIG. 8B, overcorrection occurs and defocusing may occur in the exposure result.

このように、ウエハWの表面位置が変形しており、かつ、ウエハW上に異物conが存在している場合は、上記のような異常値判定および除去を行っても、比較例の計測方法を用いて補正値を正確に求めることができない。これは、比較例の計測方法では、ウエハWの表面のパターン構造やウエハW自体の変形などに起因した計測誤差を抑えることができないことを意味する。そこで、本実施形態では、面位置を計測するに際し、以下のような方法で上記のような計測誤差を抑える。   As described above, when the surface position of the wafer W is deformed and the foreign matter con exists on the wafer W, the measurement method of the comparative example is performed even if the above abnormal value determination and removal are performed. The correction value cannot be obtained accurately using. This means that the measurement method of the comparative example cannot suppress measurement errors caused by the pattern structure of the surface of the wafer W, deformation of the wafer W itself, or the like. Therefore, in the present embodiment, when the surface position is measured, the above measurement error is suppressed by the following method.

まず、本実施形態においても、上記のような計測誤差が発生した場合に計測値を補正するための補正値を求める。ここで、主制御部127は、記憶手段として、事前計測するショット領域(計測位置)のそれぞれに対応する1つ以上の異なる他のショット領域(計測位置)を、すなわち、複数の計測位置のうちの少なくとも2つの計測位置を関連づけて、予め登録(記憶)しておく。このとき、予め登録される他のショット領域は、ウエハWの変形に関して相殺関係にあるショット領域であり、例えば、ウエハWの円形形状に対して対称関係(略対称を含む)となる場所に位置するショット領域が選定される。以下、図7を参照して説明すると、主制御部127は、予め登録する他のショット領域を、例えば以下のように選定し登録する。まず、第1ショット領域sam1に対しては、ウエハWの中心位置を基準としてY軸方向に対称となる場所に位置する第6ショット領域sam6が登録される。以下同様に、第2ショット領域sam2に対しては第5ショット領域sam5が、第3ショット領域sam3に対しては第4ショット領域sam4がそれぞれ登録される。それらとは反対に、第4ショット領域sam4に対しては、第3ショット領域sam3が、第5ショット領域sam5に対しては第2ショット領域sam2が、そして第6ショット領域sam6に対しては第1ショット領域sam1がそれぞれ登録される。また、相殺関係にある計測位置としての各計測点が属する各ショット領域に対する、相殺関係にある各計測点の位置関係は、以下でいう異常値の計測位置が属する各ショット領域に対する、異常値の計測位置と実質的に等しいものとする。   First, also in the present embodiment, a correction value for correcting a measurement value when the above measurement error occurs is obtained. Here, the main control unit 127 stores one or more different shot areas (measurement positions) corresponding to each of the shot areas (measurement positions) to be measured in advance as storage means, that is, among a plurality of measurement positions. Are registered (stored) in advance in association with each other. At this time, the other shot areas that are registered in advance are shot areas that have a canceling relationship with respect to the deformation of the wafer W, and are located, for example, at locations that have a symmetrical relationship (including substantially symmetrical) with respect to the circular shape of the wafer W. A shot area to be selected is selected. Hereinafter, with reference to FIG. 7, the main control unit 127 selects and registers other shot areas to be registered in advance as follows, for example. First, for the first shot area sam1, a sixth shot area sam6 located at a location that is symmetrical in the Y-axis direction with respect to the center position of the wafer W is registered. Similarly, the fifth shot area sam5 is registered for the second shot area sam2, and the fourth shot area sam4 is registered for the third shot area sam3. On the contrary, for the fourth shot area sam4, the third shot area sam3, for the fifth shot area sam5, for the second shot area sam2, and for the sixth shot area sam6, Each one-shot area sam1 is registered. In addition, the positional relationship of each measurement point in the cancellation relationship with respect to each shot region to which each measurement point as the measurement position in the cancellation relationship belongs is the abnormal value for each shot region to which the measurement position of the abnormal value described below belongs. It shall be substantially equal to the measurement position.

次に、主制御部127は、判定手段として、各ショット領域sam1〜sam6における各計測点s1〜s5で計測した計測結果に対し、図8(a)で説明した方法と同様の方法で異常値判定を行う(判定工程)。その結果、第6ショット領域sam6における計測点s5の計測結果が異常値と判定される。ここで、異常値と判定された第6ショット領域sam6には、上記の通り、第1ショット領域sam1が対応付けられ、登録されている。そこで、主制御部127は、算出手段として、第1ショット領域sam1と第6ショット領域sam6とおける計測結果を除外し、残存した計測結果を用いて図3(b)について説明した方法と同様の方法で補正値を算出する(算出工程)。これにより、主制御部127は、補正値算出のための計測対象とするウエハWの図中左半面のショット領域と図中右半面のショット領域との数を一致させた状態で、すなわち対称性を維持したまま、異物conの影響を除去しつつ補正値を算出することができる。   Next, the main control unit 127 uses the same method as the method described with reference to FIG. 8A for the measurement results measured at the measurement points s1 to s5 in the shot areas sam1 to sam6 as the determination unit. Judgment is performed (determination step). As a result, the measurement result of the measurement point s5 in the sixth shot region sam6 is determined as an abnormal value. Here, as described above, the first shot area sam1 is associated and registered with the sixth shot area sam6 determined to be an abnormal value. Therefore, the main control unit 127 excludes the measurement results in the first shot area sam1 and the sixth shot area sam6 as calculation means, and uses the same measurement method as that described with reference to FIG. A correction value is calculated by a method (calculation step). As a result, the main control unit 127 makes the number of the shot areas on the left half surface in the drawing and the shot area on the right half surface in the drawing coincide with each other, that is, the symmetry. The correction value can be calculated while removing the influence of the foreign object con while maintaining the above.

図8(b)は、本実施形態に係る計測方法を用いて求められた補正値を示す図である。このような方法で補正値を算出すると、それぞれの計測点s1〜s5における計測値に対する補正値は、補正値c61’’〜c65’’となり、図5(b)に示す補正値c41’〜c45’と一致する。そして、主制御部127は、図8(b)に示す補正値を用いて露光時に計測される面位置の計測結果を適宜補正すれば、パターン構造等に起因する計測誤差を抑えることができる。   FIG. 8B is a diagram illustrating correction values obtained using the measurement method according to the present embodiment. When the correction value is calculated by such a method, the correction values for the measurement values at the respective measurement points s1 to s5 become the correction values c61 ″ to c65 ″, and the correction values c41 ′ to c45 shown in FIG. Matches'. The main control unit 127 can suppress measurement errors caused by the pattern structure and the like by appropriately correcting the measurement result of the surface position measured at the time of exposure using the correction value shown in FIG.

次に、露光装置100における上記説明したフォーカス制御方法を採用する露光工程について説明する。図9は、本実施形態における露光工程の流れを示すフローチャートである。まず、主制御部127は、露光工程を開始すると、不図示の搬送ハンドを用いて、ウエハWをウエハステージ105上に搬入し、チャックに吸着保持させる(ステップS101)。次に、主制御部127は、以下のステップS106におけるグローバルアライメントのための事前計測および補正を実行する(プリアライメント工程:ステップS102)。具体的には、主制御部127は、グローバルアライメントで用いる不図示の高倍視野アライメント顕微鏡の計測範囲に入るように、不図示の低倍視野アライメント顕微鏡を用いてウエハWの回転誤差等のずれ量を計測し、補正する。   Next, an exposure process that employs the above-described focus control method in the exposure apparatus 100 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the exposure process in the present embodiment. First, when the exposure process is started, the main control unit 127 carries the wafer W onto the wafer stage 105 by using a transfer hand (not shown) and sucks and holds the wafer W on the chuck (step S101). Next, the main control unit 127 performs pre-measurement and correction for global alignment in the following step S106 (pre-alignment step: step S102). Specifically, the main control unit 127 uses a low-magnification field alignment microscope (not shown) to enter a measurement range of a high-magnification field alignment microscope (not shown) used in global alignment, and a deviation amount such as a rotation error of the wafer W. Measure and correct.

次に、主制御部127は、計測装置102を用いて、ウエハWの複数の計測位置における面位置を計測させ、当該計測結果から、ウエハWの全体的な傾きを算出し、補正する(グローバルチルト工程:ステップS103)。図10は、一例として、このときに計測対象となる計測位置(ショット領域)801を示すウエハWの平面図である。   Next, the main control unit 127 uses the measurement apparatus 102 to measure the surface positions of the wafer W at a plurality of measurement positions, and calculates and corrects the overall inclination of the wafer W from the measurement results (global). Tilt process: Step S103). FIG. 10 is a plan view of the wafer W showing a measurement position (shot region) 801 to be measured at this time as an example.

次に、主制御部127は、以下のステップS107におけるスキャン露光中(パターン転写時)の面位置計測の際に生じる可能性のある計測誤差を補正するための補正値を取得するプリスキャン計測を実行する(プリスキャン計測工程:ステップS104)。プリスキャン計測工程には、例えば、計測用光源110の光量調整や、ウエハWの表面上のパターン構造やウエハW自体の変形などに起因する誤差を補正するための補正値の取得などが含まれる。このプリスキャン計測のとき、上記説明した本実施形態に係るフォーカス制御方法に含まれる事前計測を採用し得る。   Next, the main control unit 127 performs pre-scan measurement for acquiring a correction value for correcting a measurement error that may occur at the time of surface position measurement during scan exposure (during pattern transfer) in step S107 below. Perform (pre-scan measurement step: step S104). The pre-scan measurement process includes, for example, adjustment of the light amount of the measurement light source 110, acquisition of correction values for correcting errors caused by the pattern structure on the surface of the wafer W, deformation of the wafer W itself, and the like. . In this pre-scan measurement, the pre-measurement included in the focus control method according to the present embodiment described above can be employed.

ここで、補正値の算出のために用いるショット領域、具体的には計測値の総数が少ないと、平均化数が減少するため、補正値の算出精度が低下する場合も考えられる。そこで、主制御部127が、さらに、異常値と判定したショット領域を除去して算出した補正値が所望の精度で算出できているかを判断するものとしてもよい。具体的には、主制御部127は、まず、判定工程における判定結果に基づいて、除外した後のショット領域を計数する。次に、主制御部127は、除外後のショット領域の総数が所定の数(予め定めた閾値)を下回った場合には、補正値の算出のために用いるショット領域を1つ以上変更する。そして、主制御部127は、面位置計測を実施していないショット領域を計測した後、新たに補正値を算出する。なお、除外後のショット領域の総数の閾値は、例えば、露光対象となるウエハWの焦点深度から導出される補正値の要求精度に基づいて決定し得る。   Here, if the shot area used for calculating the correction value, specifically, the total number of measurement values is small, the averaging number decreases, and the calculation accuracy of the correction value may be reduced. Therefore, the main control unit 127 may further determine whether the correction value calculated by removing the shot area determined to be an abnormal value can be calculated with a desired accuracy. Specifically, the main control unit 127 first counts shot areas after exclusion based on the determination result in the determination step. Next, when the total number of shot areas after exclusion falls below a predetermined number (predetermined threshold), the main control unit 127 changes one or more shot areas used for calculating the correction value. Then, the main control unit 127 newly calculates a correction value after measuring a shot area where surface position measurement is not performed. Note that the threshold of the total number of shot areas after exclusion can be determined based on, for example, the required accuracy of the correction value derived from the focal depth of the wafer W to be exposed.

図11は、除外後のショット領域の総数が予め定められた閾値を下回った場合に変更されるショット領域を示すウエハWの平面図である。図11に示す例では、まず、補正値の算出のために露光に先立って面位置が計測されるショット領域は、予め8つ(第7ショット領域sam7〜第14ショット領域sam14)選定されている。また、予め登録される他のショット領域は、上記の選定方法に基づき、例えば、第7ショット領域sam7に対しては第14ショット領域sam14が、また、第10ショット領域sam10に対しては第11ショット領域sam11がそれぞれ選定されている。また、異常値の判定により除外した後のショット領域の総数の閾値は、6つと想定する。そして、例えば、異常値と判定されたショット領域は、第7ショット領域sam7および第10ショット領域sam10であるとする。この場合、主制御部127は、本実施形態によれば、各ショット領域sam7、sam14、sam10、sam11の合計4つのショットを除外して補正値を算出することになる。ここで、この除外によって、補正値の算出に使用されるショット領域の総数は、4つとなり、閾値として定めた6つを下回る。そこで、主制御部127は、まず、例えば、異常値と判定された第7ショット領域sam7に換えて、Y軸方向で隣設する第15ショット領域sam15を再選定する。同様に、主制御部127は、例えば、異常値と判定された第10ショット領域sam10に換えて、Y軸方向で隣設する第16ショット領域sam16を再選定する。しかしながら、このままでは、補正値の算出のための計測対象であるショット領域がウエハWの中心位置に対して対称ではなくなる。そこで、主制御部127は、選定されるショット領域がウエハWの中心位置に対して対称となるように、さらに、第14ショット領域sam14に換えて、Y軸方向で隣設する第18ショット領域sam18を再選定する。同様に、主制御部127は、第11ショット領域sam11に換えて、Y軸方向で隣設する第17ショット領域sam17を再選定する。そして、主制御部127は、新たに選定され、未だ面位置計測が実施されていない各ショット領域sam15〜sam18について面位置を計測させ、補正値を再算出する。   FIG. 11 is a plan view of the wafer W showing shot areas that are changed when the total number of shot areas after exclusion falls below a predetermined threshold. In the example shown in FIG. 11, first, eight shot areas (seventh shot area sam7 to fourteenth shot area sam14) whose surface positions are measured prior to exposure for calculating a correction value are selected. . The other shot areas registered in advance are based on the above selection method, for example, the 14th shot area sam14 for the 7th shot area sam7 and the 11th for the 10th shot area sam10. Each shot area sam11 is selected. Further, it is assumed that the threshold value of the total number of shot areas after exclusion by the abnormal value determination is six. For example, it is assumed that the shot areas determined to be abnormal values are the seventh shot area sam7 and the tenth shot area sam10. In this case, according to the present embodiment, the main control unit 127 calculates the correction value by excluding a total of four shots in each of the shot areas sam7, sam14, sam10, and sam11. Here, by this exclusion, the total number of shot areas used for calculating the correction value is four, which is less than the six defined as threshold values. Therefore, the main control unit 127 first reselects the fifteenth shot area sam15 provided adjacently in the Y-axis direction, for example, instead of the seventh shot area sam7 determined to be an abnormal value. Similarly, the main control unit 127 reselects the sixteenth shot area sam16 adjacent in the Y-axis direction, for example, instead of the tenth shot area sam10 determined to be an abnormal value. However, in this state, the shot area that is the measurement target for calculating the correction value is not symmetrical with respect to the center position of the wafer W. Therefore, the main control unit 127 further replaces the fourteenth shot area sam14 with the eighteenth shot area adjacent in the Y-axis direction so that the selected shot area is symmetric with respect to the center position of the wafer W. Reselect sam18. Similarly, the main control unit 127 reselects the 17th shot area sam17 that is adjacent in the Y-axis direction, instead of the 11th shot area sam11. Then, the main control unit 127 measures the surface position for each of the shot areas sam15 to sam18 that are newly selected and for which the surface position measurement has not yet been performed, and recalculates the correction value.

図9のフローチャートに戻り、次に、主制御部127は、投影光学系101内の投影レンズの傾きや像面湾曲等の補正値を算出し、補正する(投影レンズ補正工程:ステップS105)。補正値の算出には、不図示であるが、ウエハステージ105上に設置されている光量センサーおよび基準マークと、レチクルステージ103上に設置されている基準プレートとが用いられる。具体的には、主制御部127は、光量センサーに、ウエハステージ105がXYZの各軸方向に走査したときの露光光の光量変化を計測させる。そして、主制御部127は、光量センサーの出力である光量変化量に基づいて、基準プレートに対する基準マークのずれ量を求め、ずれ量を補正するための補正値を算出する。   Returning to the flowchart of FIG. 9, next, the main control unit 127 calculates and corrects correction values such as the inclination and curvature of field of the projection lens in the projection optical system 101 (projection lens correction step: step S105). Although not shown, the correction value is calculated using a light quantity sensor and a reference mark installed on the wafer stage 105 and a reference plate installed on the reticle stage 103. Specifically, the main control unit 127 causes the light amount sensor to measure a change in the amount of exposure light when the wafer stage 105 scans in the XYZ axial directions. Then, the main control unit 127 calculates a deviation amount of the reference mark with respect to the reference plate based on the light amount change amount that is the output of the light amount sensor, and calculates a correction value for correcting the deviation amount.

次に、主制御部127は、不図示の高倍視野アライメント顕微鏡を用いて、ウエハW上のアライメントマークを計測させ、ウエハW全体のずれ量および各ショット領域共通のずれ量を算出し、補正する(グローバルアライメント工程:ステップS106)。ここで、アライメントマークを精度良く計測するためには、アライメントマークのコントラストがベストコントラスト位置になければならない。このベストコントラスト位置の計測には、計測装置102とアライメント顕微鏡とが用いられる。具体的には、主制御部127は、予め定められた高さ(Z軸方向)にウエハステージ105を移動させ、アライメント顕微鏡にコントラストを計測させると同時に、計測装置102に面位置を計測させる工程を数回繰り返す。このとき、主制御部127は、各高さに応じたコントラストの計測結果と面位置の計測結果とを関連付けて保存する。そして、主制御部127は、得られた複数のコントラストの計測結果に基づいて、最もコントラストの高い位置を求め、ベストコントラスト位置と決定する。   Next, the main control unit 127 uses an unillustrated high-magnification visual field alignment microscope to measure alignment marks on the wafer W, and calculates and corrects the deviation amount of the entire wafer W and the deviation amount common to each shot region. (Global alignment step: Step S106). Here, in order to measure the alignment mark with high accuracy, the contrast of the alignment mark must be at the best contrast position. For the measurement of the best contrast position, a measuring device 102 and an alignment microscope are used. Specifically, the main controller 127 moves the wafer stage 105 to a predetermined height (Z-axis direction), causes the alignment microscope to measure the contrast, and causes the measuring device 102 to measure the surface position. Repeat several times. At this time, the main control unit 127 associates and saves the contrast measurement result corresponding to each height and the surface position measurement result. Then, the main control unit 127 obtains the position with the highest contrast based on the obtained plurality of contrast measurement results, and determines it as the best contrast position.

次に、主制御部127は、計測装置102に、露光対象となるショット領域の面位置を計測させる。次に、主制御部127は、ステップS104にて取得したパターン構造等に起因する誤差を補正するための補正値を用いて面位置の計測結果を補正する。そして、主制御部127は、フォーカス制御として、補正した計測結果に基づいて、ウエハステージ105を最適な露光像面位置へ補正駆動しつつ、スキャン露光する(スキャン露光工程:ステップS107)。   Next, the main control unit 127 causes the measurement apparatus 102 to measure the surface position of the shot area to be exposed. Next, the main control unit 127 corrects the measurement result of the surface position using the correction value for correcting the error caused by the pattern structure or the like acquired in step S104. Then, as the focus control, the main control unit 127 performs scan exposure while correcting and driving the wafer stage 105 to the optimum exposure image plane position based on the corrected measurement result (scan exposure process: step S107).

そして、主制御部127は、ウエハW上の露光対象となっているすべてのショット領域に対する露光が完了した後、ウエハWをウエハステージ105から搬出し(ステップS108)、一連の露光工程を終了する。   The main control unit 127 then unloads the wafer W from the wafer stage 105 after completing the exposure for all the shot areas on the wafer W (step S108), and ends the series of exposure processes. .

このように、本実施形態に係るフォーカス制御方法では、計測誤差が表れないよう補正値を用いて面位置の計測値を補正するが、その補正値を求めるときに、ウエハW上に存在する異物を考慮するため、予め異常値判定を行う。このとき、異常値が計測されたショット領域が存在する場合、そのショット領域を除外するとともに、そのショット領域に対応する予め登録されている他のショット領域をも除外した上で、補正値が算出される。したがって、算出される補正値は、より正確な(確度の高い)ものとなる。これにより、例えば、ウエハWの表面位置が平坦でなく変形した場合で、かつ、ウエハW上に異物が存在する場合であっても、計測誤差を抑え、高精度な面位置計測を行うことができる。   As described above, in the focus control method according to the present embodiment, the measurement value of the surface position is corrected using the correction value so that no measurement error appears. When the correction value is obtained, the foreign matter present on the wafer W is corrected. Therefore, abnormal value determination is performed in advance. At this time, if there is a shot area where an abnormal value is measured, the correction value is calculated after excluding that shot area and excluding other pre-registered shot areas corresponding to that shot area. Is done. Therefore, the calculated correction value is more accurate (high accuracy). As a result, for example, even when the surface position of the wafer W is not flat and is deformed, and there is a foreign object on the wafer W, it is possible to suppress measurement errors and perform highly accurate surface position measurement. it can.

以上のように、本実施形態によれば、フォーカス計測誤差を抑えるのに有利なフォーカス制御方法を提供することができる。また、本実施形態に係るフォーカス制御方法を用いたパターン転写装置によれば、ウエハWの面位置計測をより正確に行うことができるので、高精度なパターン転写を実現できる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a focus control method that is advantageous for suppressing focus measurement errors. In addition, according to the pattern transfer apparatus using the focus control method according to the present embodiment, the surface position of the wafer W can be measured more accurately, so that highly accurate pattern transfer can be realized.

なお、上記説明では、予め登録される他のショット領域としては、ウエハWの中心位置に対してY軸方向に対称関係となるショット領域が選定されるものとした。これは、上記の例示では、事前計測する各ショット領域sam1〜sam6がY軸方向に対称関係となることを想定しているからである。したがって、例えば、この場合の各ショット領域がX軸方向に対称関係となるように配置されている場合には、予め登録される他のショット領域としては、X軸方向に対称関係となるショット領域を選定することになる。   In the above description, as other shot areas registered in advance, a shot area that is symmetrical with respect to the center position of the wafer W in the Y-axis direction is selected. This is because in the above example, it is assumed that each of the shot areas sam1 to sam6 to be measured in advance has a symmetrical relationship in the Y-axis direction. Therefore, for example, when the shot areas in this case are arranged so as to be symmetrical in the X-axis direction, as other shot areas registered in advance, shot areas that are symmetrical in the X-axis direction are used. Will be selected.

また、上記説明では、計測位置が属するショット領域ごとに予め登録される他のショット領域は、ウエハWの中心位置を基準として対称関係となる場所に位置する、すなわちウエハWの変形に関する相殺関係が対称関係であるショット領域が選定されるものとした。ただし、本発明は、これに限定されるものではない。   Further, in the above description, the other shot areas registered in advance for each shot area to which the measurement position belongs are located at a symmetrical place with respect to the center position of the wafer W, that is, there is an offset relation regarding the deformation of the wafer W. A shot area having a symmetrical relationship is selected. However, the present invention is not limited to this.

また、上記説明では、各ショット領域のそれぞれに対し、1つ以上の他のショット領域が予め選定され、登録されるものとした。すなわち、相殺関係の対象をショット領域として説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、各ショット領域に属する計測点を相殺関係の対象として捉え、計測点のそれぞれに対し、1点以上の他の計測点を予め選定し、登録するものとしても、同様の効果を奏する。   In the above description, one or more other shot areas are selected and registered in advance for each shot area. That is, although the object of the offset relationship has been described as a shot area, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained when a measurement point belonging to each shot area is regarded as an object of cancellation relation, and one or more other measurement points are selected and registered in advance for each measurement point.

また、上記説明では、露光対象となるウエハW上の各ショット領域には、それぞれ前の露光工程により予めパターンが形成されている(パターン構造を有する)ものとした。ただし、本発明はこれに限らず、予めウエハW上の各ショット領域にパターンが形成されていなくとも、そのウエハWを露光対象(計測対象)とすることが可能である。また、パターン転写装置は、露光装置やインプリント装置のような原版を有する装置に限定されず、例えば、荷電粒子線描画装置のような、原版を介さずに電子データを用いてパターンを転写する装置を含む。   In the above description, each shot area on the wafer W to be exposed is assumed to have a pattern (having a pattern structure) formed in advance by the previous exposure process. However, the present invention is not limited to this, and even if a pattern is not previously formed in each shot area on the wafer W, the wafer W can be an exposure target (measurement target). The pattern transfer apparatus is not limited to an apparatus having an original plate such as an exposure apparatus or an imprint apparatus. For example, the pattern transfer apparatus transfers electronic patterns using electronic data without using the original plate, such as a charged particle beam drawing apparatus. Including equipment.

(物品の製造方法)
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記のパターン転写装置を用いて潜像パターンを転写する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが転写された基板を加工処理する工程とを含む。さらに、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
(Product manufacturing method)
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable, for example, for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The method for manufacturing an article according to the present embodiment includes a step of transferring a latent image pattern to the photosensitive agent applied to the substrate using the pattern transfer device (step of exposing the substrate), and the latent image pattern is transferred in this step. And processing the processed substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

102 計測装置
127 主制御部
102 Measuring Device 127 Main Control Unit

Claims (10)

パターン転写時における、物体に形成されている複数の被転写領域の面位置計測結果と、前記パターン転写に先立つ事前計測の結果にもとづいて算出される、前記被転写領域内の位置に応じた補正値と、にもとづいて前記パターン転写におけるフォーカス動作を制御するフォーカス制御方法であって、
物体に形成されている複数の被転写領域の各々に対して、複数の計測位置で面位置を計測する計測工程と、
前記計測工程で得られた計測値の異常を判定する判定工程と、
前記計測工程で得られた複数の前記計測値から、異常と判定された異常計測値と、当該異常計測値の計測位置に対して、前記物体の変形に関して相殺関係にある計測位置における前記計測値とを除外して、前記補正値を算出する算出工程と、
を含むことを特徴とするフォーカス制御方法。
Correction according to the position in the transfer area calculated based on the surface position measurement results of a plurality of transfer areas formed on the object at the time of pattern transfer and the results of prior measurement prior to the pattern transfer A focus control method for controlling a focus operation in the pattern transfer based on the value,
A measurement process for measuring the surface position at a plurality of measurement positions for each of a plurality of transfer areas formed on the object;
A determination step of determining an abnormality in the measurement value obtained in the measurement step;
From the plurality of measurement values obtained in the measurement step, the measurement value at the measurement position that is offset with respect to the abnormality measurement value determined to be abnormal and the measurement position of the abnormality measurement value with respect to the deformation of the object And calculating step for calculating the correction value,
A focus control method comprising:
前記算出工程は、平均化処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のフォーカス制御方法。   The focus control method according to claim 1, wherein the calculating step includes an averaging process. 前記相殺関係にある計測位置が属する前記被転写領域は、前記異常計測値の計測位置が属する前記被転写領域とは異なることを特徴とする請求項1に記載のフォーカス制御方法。   2. The focus control method according to claim 1, wherein the transferred area to which the measurement position in the canceling relationship belongs is different from the transferred area to which the measurement position of the abnormal measurement value belongs. 前記相殺関係にある計測位置が属する前記被転写領域は、前記物体の中心位置に対して、前記異常計測値の計測位置が属する前記被転写領域と対称関係にあることを特徴とする請求項3に記載のフォーカス制御方法。   4. The transferred area to which the measurement position in the canceling relationship belongs is symmetrical to the transferred area to which the measurement position of the abnormal measurement value belongs with respect to the center position of the object. The focus control method described in 1. 前記相殺関係にある計測位置が属する前記被転写領域に対する、前記相殺関係にある計測位置の位置関係は、前記異常計測値の計測位置が属する前記被転写領域に対する、前記異常計測値の計測位置と実質的に等しいことを特徴とする請求項3に記載のフォーカス制御方法。   The positional relationship of the measurement position in the cancellation relationship with respect to the transferred region to which the measurement position in the cancellation relationship belongs is the measurement position of the abnormal measurement value with respect to the transferred region to which the measurement position of the abnormal measurement value belongs. The focus control method according to claim 3, wherein the focus control method is substantially equal. 前記判定工程での判定結果にもとづいて、除外後の前記複数の計測値の総数が所定の数よりも少ない場合に、前記計測工程において計測する前記複数の被転写領域を変更する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフォーカス制御方法。   The method further includes a step of changing the plurality of transfer areas to be measured in the measurement step when the total number of the plurality of measurement values after exclusion is less than a predetermined number based on the determination result in the determination step. The focus control method according to claim 1, wherein: 前記パターン転写は、スキャン露光であり、
前記事前計測は、前記物体への前記スキャン露光に先立つプリスキャン計測であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のフォーカス制御方法。
The pattern transfer is scan exposure,
The focus control method according to claim 1, wherein the pre-measurement is a pre-scan measurement prior to the scan exposure on the object.
パターン転写時における、物体に形成されている複数の被転写領域の面位置計測結果と、前記パターン転写に先立つ事前計測の結果にもとづいて算出される、前記被転写領域内の位置に応じた補正値と、にもとづいて前記パターン転写におけるフォーカス動作を制御するパターン転写装置であって、
物体に形成されている複数の被転写領域の各々に対して、複数の計測位置で面位置を計測する計測手段と、
前記計測手段により得られた計測値の異常を判定する判定手段と、
前記複数の計測位置のうち少なくとも2つの計測位置を関連づけて記憶する記憶手段と、
前記計測手段により得られた複数の前記計測値から、異常と判定された異常計測値と、当該異常計測値の計測位置に対して関連づけて記憶された計測位置における前記計測値とを除外して、前記補正値を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするパターン転写装置。
Correction according to the position in the transfer area calculated based on the surface position measurement results of a plurality of transfer areas formed on the object at the time of pattern transfer and the results of prior measurement prior to the pattern transfer A pattern transfer device for controlling a focus operation in the pattern transfer based on the value,
Measuring means for measuring the surface position at a plurality of measurement positions for each of a plurality of transfer areas formed on the object;
Determination means for determining an abnormality of the measurement value obtained by the measurement means;
Storage means for associating and storing at least two measurement positions among the plurality of measurement positions;
By excluding an abnormal measurement value determined as abnormal from the plurality of measurement values obtained by the measurement means and the measurement value at the measurement position stored in association with the measurement position of the abnormal measurement value Calculating means for calculating the correction value;
A pattern transfer apparatus comprising:
前記パターン転写は、スキャン露光であり、
前記事前計測は、前記物体への前記スキャン露光に先立つプリスキャン計測であることを特徴とする請求項8に記載のパターン転写装置。
The pattern transfer is scan exposure,
The pattern transfer apparatus according to claim 8, wherein the pre-measurement is a pre-scan measurement prior to the scan exposure on the object.
請求項8または9に記載のパターン転写装置を用いて前記物体上にパターンを転写する工程と、
前記パターンが転写された物体を加工処理する工程と、を含むことを特徴とする物品の製造方法。
Transferring the pattern onto the object using the pattern transfer apparatus according to claim 8 or 9,
And a step of processing the object to which the pattern is transferred.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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