JP2017041519A - リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、及び物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】解像性能および重ね合わせ性能の点で有利なリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】パターン形成を基板に行うリソグラフィ装置であって、基板を保持して可動のステージと、基板にビームを照射する光学系と、それぞれが基板上のマークを光で検出する複数の検出部と、複数の検出部の出力に基づいてパターン形成を制御する制御部とを有し、制御部は、基板の平坦度の情報とビームのフォーカス位置の情報と複数の検出部のうちの少なくとも1つの光のフォーカス位置の情報とに基づいて、基板の配置とビームのフォーカス位置と光のフォーカス位置とが許容条件を満たして整合するように、ステージ、光学系、および複数の検出部のうちの少なくとも一つを制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、及び物品製造方法に関する。
半導体集積回路の高集積化および微細化に伴い、パターンを形成するリソグラフィ工程では、更なる解像性能が要求されている。ビーム(KrFレーザ光線等の光線または電子線等の荷電粒子線)を用いたリソグラフィ装置は、ビームの照射位置を制御して基板上にパターンを形成する。したがって、リソグラフィ装置では、基板とビームとの相対位置を高精度に合わせることが必要である。
位置合わせ精度を低下させる要因として、例えば、リソグラフィ工程に伴う基板の熱変形がある。基板の熱変形は、パターン形成中に進行するため、パターン形成中に基板の熱変形量を求めて位置合わせをすることが必要である。特許文献1および特許文献2には、パターン形成中に基板上の複数のマークを複数の検出部により光で検出し、それにより基板の変形量(歪み量)を求めて位置合わせするリソグラフィ装置が開示されている。
しかしながら、基板の配置と、ビームのフォーカス位置と、検出部の光のフォーカス位置とが整合しないと、解像性能および重ね合わせ性能のうちの少なくとも一方の点で不利となりうる。
本発明は、例えば、解像性能および重ね合わせ性能の点で有利なリソグラフィ装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態のリソグラフィ装置は、パターン形成を基板に行うリソグラフィ装置であって、前記基板を保持して可動のステージと、前記基板にビームを照射する光学系と、それぞれが前記基板上のマークを光で検出する複数の検出部と、前記複数の検出部の出力に基づいて前記パターン形成を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板の平坦度の情報と前記ビームのフォーカス位置の情報と前記複数の検出部のうちの少なくとも1つの前記光のフォーカス位置の情報とに基づいて、前記基板の配置と前記ビームのフォーカス位置と前記光のフォーカス位置とが許容条件を満たして整合するように、前記ステージ、前記光学系、および前記複数の検出部のうちの少なくとも一つを制御することを特徴とする。
本発明によれば、例えば、解像性能および重ね合わせ性能の点で有利なリソグラフィ装置を提供することができる。
まず、図1を用いて、位置合わせ精度の低下要因について説明する。図1(A)は、基板の平坦度を考慮していないことによる位置合わせ精度の低下について説明する図である。図1(B)は、アライメントセンサのフォーカス位置を考慮していないことによる位置合わせ精度の低下について説明する図である。図1(C)は、基板の層を構成する材質を考慮していないことによる位置合わせ精度の低下について説明する図である。以下、各要因について具体的に説明する。
図1(A)に示す平面170aは、パターン形成ユニット101からのビームのフォーカス位置とアライメントセンサ104aおよびアライメントセンサ104bのフォーカス位置とに基づいて算出される平面である。図1(A)に示す平面170aの算出では、基板の平坦度情報を考慮していないため、例えば、基板が平坦でない場合、アライメントセンサ104bのフォーカス位置と基板106の表面位置にずれが生じ、位置合わせ精度が低下する。なお、基板106の表面位置と平面170aのずれは、XY平面におけるパターン形成ユニット101、アライメントセンサ104aおよび104bに対する基板106の相対位置および基板106ごとの表面形状の違いに応じて変化する。
図1(B)に示す平面170bは、アライメントセンサの計測精度よりもパターン形成の精度を優先し、ビームのフォーカス位置情報に基づいて算出される平面である。この場合、例えば、マークを計測するアライメントセンサ104bのフォーカス位置と近似平面170bにずれが発生して、位置合わせ精度が低下する。
図1(C)に示す基板116は、材質が異なる複数の層L1〜L3とアライメントマークAMとから構成される。Z方向における位置Z1は描画において高い精度が得られるビームのフォーカス位置を示し、位置Z2は計測において高い精度が得られるアライメントセンサ104のフォーカス位置を示している。図1(C)に示すように、基板116を構成する複数の層L1〜L3の膜厚や屈折率特性等の影響により、基板116に対する位置Z1とZ2とは同じ位置であるとは限らない。したがって、基板の層を構成する材質を考慮しない場合、ビームのフォーカス位置とアライメントセンサのフォーカス位置がずれ、位置合わせ精度が低下する。
続いて、本発明に係るリソグラフィ装置を、電子線等の荷電粒子線をビームとして用いてパターン形成(描画)を基板に行う荷電粒子線描画装置を例に説明する。
(第1実施形態)
図2は、電子線描画装置100の構成を示す図である。電子線描画装置100は、電子源(電子銃)21、電子光学系1、基板(ウエハ)6を保持するステージ(基板ステージ)2、干渉計3、アライメントセンサ4(4aおよび4b)、フォーカスセンサ24、真空チャンバ50を有する。なお、図1に示すアライメントセンサ104aおよびアライメントセンサ104bは、アライメントセンサ4aおよび4bと対応し、図1に示す基板106は基板6に対応する。
図2は、電子線描画装置100の構成を示す図である。電子線描画装置100は、電子源(電子銃)21、電子光学系1、基板(ウエハ)6を保持するステージ(基板ステージ)2、干渉計3、アライメントセンサ4(4aおよび4b)、フォーカスセンサ24、真空チャンバ50を有する。なお、図1に示すアライメントセンサ104aおよびアライメントセンサ104bは、アライメントセンサ4aおよび4bと対応し、図1に示す基板106は基板6に対応する。
電子源21は、基板6に電子線を放出する。電子光学系1は、電子線を基板6の表面に結像する。フォーカスセンサ24は、基板6の表面位置を計測するセンサであり、光学式のセンサや静電容量センサなどが用いられる。真空チャンバ50は、不図示の真空ポンプによって真空排気される。なお、真空チャンバ50内に電子銃21、電子光学系1、基板ステージ2、干渉計3、アライメントセンサ4(計測部)およびフォーカスセンサ24が配置される。
電子光学系1は、電子銃21からの電子線を収束させる電子レンズ系22、電子線を偏向させる偏向器23を有する。電子銃21および電子光学系1は、電子光学系制御部7によって制御される。電子光学系制御部7は、電子線により基板(ウエハ)6にパターンを描画する際に、電子線を偏向器23により走査するとともに、描画するパターンに応じて電子線の照射を制御する。さらに、電子光学系制御部7は、電子レンズ系22に対して印加する電圧を制御することにより、基板6に対して電子光学系1を介した電子線の結像位置を制御することが可能である。
基板ステージ2は、ステージ上に感光材が塗布された基板6を保持して移動可能(可動)なステージであり、Yステージ41にXステージ42が載置された構成を有する。Xステージ42上の基板6と異なる位置には、基準マークSMが形成された基準板5が設けられ、Xステージ42上のX方向の一端にはX軸用移動鏡13が設けられる。Yステージ41およびXステージ42は、ステージ制御部10によって制御される。
干渉計3は、ビームを測定光と参照光に分割し、測定光を基板ステージ2上に設置されたX軸用移動鏡13に入射させ、参照光を測長用干渉計3の内部に設けられた参照鏡(不図示)に入射させる。そして、反射した測定光と参照光を重ね合わせて干渉させ、検出器(不図示)を用いて干渉光の強度を検出することにより、参照鏡(不図示)を基準としてX軸用移動鏡13の位置を計測する。
アライメントセンサ4aおよび4bは、基板6に形成されたアライメントマークや基準板5に設けられた基準マークSMに対して非露光光を照射し、マークからの反射光をセンサで検出する。アライメントセンサ4aおよび4bには、ラインセンサやTDI(Time Delay Integration)センサが用いられる。具体的には、基板ステージ2により基板6を移動させながら、マークの反射光をセンサに結像させてマークの像を検出し、計測系制御部8により、アライメントセンサ4aおよび4bの光軸AXに対するマークの位置を求める方法がある。その他、マークからの回折光の強度を検出して、検出信号の強度変化からマークの位置を求める方法もある。
主制御部11は、干渉計3によって測定された基板ステージ2の位置情報、計測系制御部8による複数のアライメントマークの計測値に基づいて統計処理を行い、基板6の格子配列を求める。これにより、スキャン描画中に、アライメントセンサ4aおよび4bを用いた基板6上のマークの位置を計測することができる。主制御部11は、電子光学系制御部7、計測系制御部8、ステージ位置検出部9およびステージ制御部10からのデータを処理し、各制御部への指令等を行う。また、メモリ12は、主制御部11が必要とする情報を記憶する。
なお、基板6の平坦度情報は、フォーカスセンサ24により計測される基板6の平坦度を示す情報である。ビームのフォーカス位置情報は、ビームのフォーカス位置を示す情報である。アライメントセンサ4のフォーカス位置情報は、アライメントセンサ4のフォーカス位置を示す情報である。レシピ情報は、ビームを照射するタイミングやビームの強度や密度等の描画パラメータに関する情報、アライメントセンサ4の計測領域内をアライメントマーク32が通過するタイミングおよび基板6を構成する層の膜厚や屈折率特性に関する情報を含む情報である。
図3を用いて、電子線描画装置100の描画方法について説明する。図3(A)は、図1に示す電子光学系1と基板6をZ方向から見た図である。図3(B)は、図3(A)に示す基板6の一部を拡大した図である。電子線描画装置100は、ステップアンドスキャン動作により、基板6上のパターン描画領域に対して描画スリット30を移動させて、所望のパターンを描画する。ステップアンドスキャン動作とは、スキャン描画とステップ移動を繰り返し行う動作であり、図3では、スキャン描画が実線で示され、ステップ移動は点線で示されている。
スキャン描画に際しては、偏向器23を制御することでビームを偏向させながら基板ステージ2を移動させて、基板6に対するビームの照射位置を制御する。パターン描画領域は、描画対象であるショット領域34とスクライブライン31から構成される領域であり、スクライブライン31上に、アライメントマーク32aおよび32bが形成される。なお、図3(B)に示すアライメントマーク32aおよび32bは、マークパターンの長手方向がX方向に一致するアライメントマーク32aとマークパターンの長手方向がY方向に一致するアライメントマーク32bとを示す。
次に、本実施形態に係る電子線描画装置100におけるアライメントセンサ4aおよび4bを用いたアライメントマーク32aおよび32bの計測方法について説明する。アライメントセンサ4aおよび4bは、ステップアンドスキャン動作と並行して、計測領域14aおよび14b内をアライメントマーク32aおよび32bが通過するタイミングで、アライメントマーク32aおよび32bからの反射光を検出する。そして、干渉計3によって測定された基板ステージ2の位置情報およびアライメントマーク32aと32bとについて検出した信号波形に基づいて、アライメントマーク32aおよび32bの座標位置を求める。
アライメントマーク32aおよび32bの形状は、図3(B)に示すようなスキャン方向(X方向)に対して長手方向が平行あるいは垂直なマークに限らず、スキャン方向(X方向)に対して長手方向をα(0度<α<90度)だけ傾けたマークであってもよい。アライメントセンサ4aおよび4bを用いてスキャン方向(X方向)に対して長手方向が45度傾いたアライメントマークからの反射光を検出することにより、X方向とY方向の両方に関するマークの位置情報を取得することができる。
次に、図4を用いて、本実施形態に係る電子線描画装置100における平面の設定方法について説明する。図4は、電子線描画装置100と基板6との位置関係を示す図である。図4(A)は、電子線描画装置100における電子光学系1とアライメントセンサ4a、4b、4cおよび4dをZ方向から見た図である。図4(B)および図4(C)は、スキャン描画中の異なる時点における電子線光学系1と基板6上のアライメントマーク32の位置関係を示す図である。なお、図4(A)に示す電子線描画装置100では、平面の設定方法について具体的に説明するために、1つの電子光学系1および4つのアライメントセンサ4a、4b、4cおよび4dを備えるものとする。
本実施形態においては、ビームのフォーカス位置、複数アライメントセンサ4のフォーカス位置(出力)、基板6の平坦度情報および計測領域内14をアライメントマーク32が通過するタイミングの情報に基づいて平面を設定する。図4(B)に示すように、電子光学系1によるパターン描画動作とアライメントセンサ4bによるマーク位置の計測動作が同時に行われる場合、ビームのフォーカス位置とアライメントセンサ4bのフォーカス位置とに基づいて、平面を設定する。
また、図4(C)に示すように、電子光学系1によるパターン描画動作とアライメントセンサ4cによるマーク位置の計測動作が同時である場合、ビームのフォーカス位置とアライメントセンサ4cのフォーカス位置とに基づいて、平面を設定する。すなわち、ビームのフォーカス位置と全てのアライメントセンサ4a〜4dのフォーカス位置とに基づいて平面を算出する場合と比べ、計測を実施しないアライメントセンサの値を平面の算出に使用しないため、算出に使用する値の数を少なくすることができる。
図4(A)に示すように、ビーム(描画スリット30)のフォーカス位置とアライメントセンサ4a、4b、4cおよび4dのフォーカス位置とは、XY平面上の異なる位置にある。そのため、平面の算出に使用するアライメントセンサの数が少ない場合、平面の設定における自由度が高い。図4(B)では、ビームのフォーカス位置とアライメントセンサ4bのフォーカス位置に基づいて平面が決定され、アライメントセンサ4a、4cおよび4dのフォーカス位置やXY平面上の位置による制約は受けない。
これにより、基板6の表面位置と平面の位置合わせを行う際に、Z方向における位置ずれを低減することができる。また、平面の算出に使用するアライメントセンサの数が少ない場合、設定した平面に対するアライメントセンサ4のフォーカス位置のずれについても低減することができる。
図5は、基板6を構成する複数の層の材質が異なることによるビームのフォーカス位置とアライメントセンサ4のフォーカス位置のずれを低減する平面75の設定方法を示す図である。位置ZEBはビームのフォーカス位置を示し、位置ZASは複数の層の材質を考慮していないアライメントセンサ4のフォーカス位置を示す。位置Z2は、アライメントマーク32に対して高い計測精度が得られるアライメントセンサ4のフォーカス位置を示す。位置Z3は、Z2に位置合わせした際の基板6の表面位置を示す。なお、基板6の表面は平坦であるとする。
すなわち、基板6の表面位置をZ3に一致させることで、アライメントセンサ4のフォーカス位置はアライメントマーク32と一致し、反射光に基づいて基板の位置を高精度に計測することができる。ΔZaは、基板の材質によるアライメントセンサ4のフォーカス位置のオフセット量であり、Z2とZASの差分に相当する。ΔZbは、基板の表面位置とアライメントマーク32とのZ方向における空間的な距離であり、その情報はレシピ情報に含まれる。なお、ΔZbは、基板の材質における屈折率の影響を含まない空間的な距離であるのに対して、ΔZaは、アライメントセンサ4における光学的な距離(光路長)であり、屈折率の影響が含まれる点で異なる。
図5(B)は、平面75を設定する処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップS91において、アライメントマーク32に対して高い計測精度が得られるアライメントセンサ4のフォーカス位置Z2を求める。Z2を求める方法として、基板6を構成する層の膜厚や屈折率等の情報に基づいて、フォーカス位置のオフセット量ΔZaを計算し、事前に求めたZASからΔZaの値を差し引いて、Z2を求める方法がある。また、別の方法として、スキャン描画を開始する前に、レシピ情報にて指定されるアライメントマーク32を計測するタイミング情報に基づいて、Z2を予め計測して求める方法がある。
次に、ステップS92において、ステップS91で求めた位置Z2に対して、レシピ情報に含まれるΔZbを付加することにより、アライメントマーク32の位置を位置Z2に位置合わせした際のZ方向における基板6の表面位置Z3を求める。そして、ステップS93において、ステップS92で求めたZ3とビームのフォーカス位置ZEBとに基づいて、平面75を算出して設定する。図5(A)においては、XY平面上におけるビームの照射位置、アライメントセンサ4の計測位置、位置Z3および位置ZEBに基づいて位置Z3とビームのフォーカス位置ZEBを結ぶ直線を求めて、平面75として設定する。これにより、基板6を構成する複数の層の材質が異なることによるビームのフォーカス位置とアライメントセンサのフォーカス位置のずれを低減することができる。
また、上述のように設定した平面75と基板6との表面位置の間に、所定の許容値を超えるフォーカスエラーが発生する場合、電子線による描画精度を優先する。許容値の一例としては、電子線描画装置100やアライメントセンサ6の電子光学系1の焦点深度があげられ、設定した平面75がステージの位置の制御可能な範囲を超える場合、フォーカスエラーに起因して描画精度や計測精度が低下する。
したがって、許容値を超えるフォーカスエラーが発生する場合、電子線による描画精度を優先し、アライメントセンサ4による計測値を取得および使用しない。この場合、計測値を取得および使用しないアライメントセンサ4については、フォーカス位置の情報を考慮せずに平面75を再度設定してもよい。すなわち、許容値(許容条件)を超えるフォーカスエラーが発生しないように、平面75の設定に使用する計測値を選択して(整合するように)、再度近似平面を設定してもよい。
また、本実施形態に係る電子線描画装置100においては、主制御部11により、電子光学系制御部7を介してビームのフォーカス位置を変化させる機能を有する。このため、平面の設定に先立ち、基板6の平坦度情報、複数のアライメントセンサ4のフォーカス位置情報およびレシピ情報に基づいて、ビームのフォーカス位置を設定してもよい。平面と基板6の表面位置とのずれが小さくなるように、ビームのフォーカス位置を設定することで、アライメントセンサ4のフォーカスエラーを低減することができる。ただし、ビームのフォーカス位置は、基板6に対してビームが所望の描画精度を満たす範囲内で設定される。
次に、図6を用いて、本実施形態の電子線描画装置100の描画処理の流れについて説明する。まず、ステップS101において、ステージ座標系における基準板5に形成された基準マークSMの設計上の座標位置に基づいて、基準マークSMをアライメントセンサ4の光軸上に位置するように基板ステージ2を移動させる。計測系制御部8により、光軸に対する基準マークSMの位置ずれを計測し、位置ずれに基づいてステージ座標系XYの原点が光軸と一致するようにステージ制御部10が定めるステージ座標系を再設定する。
電子光学系1の光軸とアライメントセンサ4の光軸との設計上の位置関係に基づいて、基準マークSMを電子線の光軸上に位置するように基板ステージ2を移動させる。そして、電子光学系制御部7により電子線を基準マークSMに対して走査し、電子線の光軸に対する位置ずれを計測して、電子光学系1の光軸とアライメントセンサ4の光軸との基準ベースラインを決定する。さらに、基準マークSMを用いた同様の動作を他のアライメントセンサ4についても実施することにより、複数のアライメントセンサ4について基準ベースラインを決定する。
次に、ステップS102において、アライメントマーク32の設計上の座標位置に基づいて、アライメントセンサ4の光軸上にアライメントマーク32が位置するように基板ステージ2を移動させる。計測系制御部8により、アライメントセンサ4の光軸に対するアライメントマーク32の位置ずれを計測し、位置ずれ量と設計上の座標位置から、アライメントマーク32の計測値を取得する。
次に、ステップS103において、計測結果に基づいたグローバルアライメント法により、基板6上のショット領域34の配列に関して、シフト(移動)、マグ(倍率)およびローテーション(回転)を計算する。そして、各項目の補正や台形補正を行うことで、格子配列の規則性を決定する。次に、ステップS104において、ステップS103で決定された格子配列の規則性と基準ベースラインから補正係数を求め、その補正係数に基づいてビームと基板6との位置合わせを行う。なお、ここで求めた補正係数は、主制御部11によりメモリ12に保存される。
次に、ステップS105においては、フォーカスセンサ24を用いて、基板6の平坦度の計測を行う。基板ステージ2を駆動することで、フォーカスセンサ24に対する基板6のX方向及びY方向の位置を変化させ、基板6の表面位置を計測する。取得した基板6の平坦度情報は、主制御部11によってメモリ12に保存される。ステップS106においては、基板6の平坦度情報、電子光学系1によるビームのフォーカス位置の情報、アライメントセンサ4のフォーカス位置の情報およびレシピ情報に基づいて、平面を設定する。
ステップS107においては、電子光学系制御部7、ステージ位置検出部9およびステージ制御部10により、ステップアンドスキャン動作によるパターンの描画が開始される。また、主制御部11は、スキャン描画の動作中にアライメントセンサ4によるアライメントマーク32の位置計測を行う。また、主制御部11は、パターンの描画に先立って、XY方向において、パターン描画領域の描画開始位置に対してスリット描画領域30の位置を合わせるように偏向器23または基板ステージ2の少なくとも一方を動作させる。また、平面と基板6の表面位置とが一致するように、ステージ2の位置および傾き、またはビームのフォーカス位置の少なくとも一方を制御する。
次に、ステップS108において、基板6上の全てのパターン描画領域について描画が完了した場合(YES)、基板6の描画処理動作を終了する。一方、基板6上の全てのパターン描画領域について描画が完了していない場合(NO)、ステップS109に処理を進める。ステップS109においては、主制御部11により、ステップS107で計測されたアライメントマーク32の計測値に基づいて、ビームと基板6の相対位置の補正に関する実行判断を行う。
実行判断では、予め決められた許容ずれ量を基準として、ステップS107で求めた基板6の位置がビームの照射位置に対して許容ずれ量よりも小さいか否かを判断する。ビームと基板6の相対位置が許容ずれ量よりも小さい場合(NO)、ビームと基板6の相対位置のずれを補正せずに、ステップS107に戻ってスキャン描画を実行する。一方で、ビームと基板6の相対位置が許容ずれ量よりも大きい場合(YES)、ステップS110へと進む。なお、ビームと基板6の相対位置の許容ずれ量は、電子線描画装置100におけるユーザーの要求仕様や描画データに基づいて設定される。
ステップS110において、主制御部11が電子光学系制御部7やステージ制御部10に指令を出し、ステップS109で算出した差分値に基づいてビームの偏向位置または基板ステージ2の位置を調整することで、ビームと基板の相対位置のずれを補正する。相対位置のずれを補正するタイミングは、スキャン描画の動作中に限らず、ステップ移動の動作中に実行してもよい。そして、ステップS110において位置合わせを終了した後、ステップS107に戻り、パターンのスキャン描画を再開する。以上、描画処理は、基板6の全てのパターン描画領域に対する描画が完了するまで続けられ、ステップS108で描画が完了した場合に全ての処理が終了する。
なお、本実施形態におけるマークの位置計測は、アライメントセンサ4を用いて基板6上の全てのアライメントマーク32を計測することに限定するものではない。スキャン描画の動作前に主制御部11により、基板6に設けられた複数のアライメントマーク32の中から、スキャン描画の動作中に計測するアライメントマーク32を選択して設定してもよい。また、描画と並行して、描画の進行にしたがって近似平面を設定してもよい。なお、本発明のリソグラフィ装置は電子線描画装置に限定されるものではなく、その他のビームを用いてパターンを露光するリソグラフィ装置に適用してもよい。
以上、本実施形態のリソグラフィ装置は、基板の配置とビームのフォーカス位置と光のフォーカス位置とが許容条件を満たように、ステージ、光学系、およびアライメントセンサを制御することで、パターン形成中に高精度に位置合わせをすることができる。これにより、基板上に精度よくパターンを描画することができる。
(第2実施形態)
図7を用いて、第2実施形態に係る電子線描画装置100について説明する。第2実施形態は、複数の電子光学系を備える点で第1実施形態と異なる。これにより、第1実施形態の電子線描画装置100に比べて、短い時間でパターンを描画でき、ステージ2の駆動ストロークを低減して装置の大型化を抑制できる。なお、本実施形態において、第1実施形態と重複する説明は省略する。
図7を用いて、第2実施形態に係る電子線描画装置100について説明する。第2実施形態は、複数の電子光学系を備える点で第1実施形態と異なる。これにより、第1実施形態の電子線描画装置100に比べて、短い時間でパターンを描画でき、ステージ2の駆動ストロークを低減して装置の大型化を抑制できる。なお、本実施形態において、第1実施形態と重複する説明は省略する。
図7(A)は、電子線描画装置100における電子光学系61aおよび61bとアライメントセンサ64a、64b、64cおよび64dと、計測領域74a、74b、74cおよび74dとをZ方向から見た図である。図7(B)および(C)は、スキャン描画中の異なる時点における電子線描画装置100と基板6上のアライメントマーク32の位置関係を示す図である。なお、図7(A)に示す電子線描画装置100は、2つの電子光学系61a、61bと、4つのアライメントセンサ64a、64b、64cおよび64dを備え、それらが構造体15に固定される構成である。
本実施形態においては、ビームのフォーカス位置、アライメントセンサ64a、64b、64cおよび64dのフォーカス位置、基板6の平坦度情報、パターン描画のタイミング情報およびマーク計測のタイミングの情報(レシピ情報)に基づいて、平面を設定する。図7(B)に示すように、電子光学系61bによるパターン描画動作とアライメントセンサ64dによるマーク位置の計測動作が同時である場合、描画スリット60bの結像位置とアライメントセンサ64dのフォーカス位置に基づいて、平面を設定する。
図7(B)に示すように、描画スリット60bの結像位置とアライメントセンサ64dのフォーカス位置とに基づいて平面が設定され、それ以外の描画スリット60aや計測領域64a、64bおよび64cによる制約を受けない。これにより、2つの描画スリット60aおよび60bの結像位置と4つのアライメントセンサ64a、64b、64cおよび64dのフォーカス位置に基づいて平面を設定する場合に比べ、平面の設定に使用する値の数が少なく設定の自由度が高い。
また、図7(C)に示すように、パターン描画動作とアライメントセンサ64aによるマーク位置の計測動作が同時である場合、描画スリット60aの結像位置とアライメントセンサ64aのフォーカス位置とに基づいて平面を設定する。すなわち、主制御部11は、レシピ情報に基づいて、描画を実施しないビームのフォーカス位置情報やアライメントマーク32の計測を実施しないアライメントセンサ64のフォーカス位置情報を平面の算出に使用しない。以上、本実施形態においても第1実施形態と同様の効果を奏する。
(物品製造方法)
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロまたはナノデバイスや光学素子等の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。該製造方法は、例えば感光剤が塗布された基板に上記のリソグラフィ装置を用いて(潜像)パターン形成またはパターニングを行う工程(基板に描画を行う工程)と、当該工程でパターン形成を行われた基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、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)を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうち少なくとも1つにおいて有利である。
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロまたはナノデバイスや光学素子等の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。該製造方法は、例えば感光剤が塗布された基板に上記のリソグラフィ装置を用いて(潜像)パターン形成またはパターニングを行う工程(基板に描画を行う工程)と、当該工程でパターン形成を行われた基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、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)を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうち少なくとも1つにおいて有利である。
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。
1 電子光学系
2 基板ステージ
4 アライメントセンサ
6 基板
24 フォーカスセンサ
100 電子線描画装置
2 基板ステージ
4 アライメントセンサ
6 基板
24 フォーカスセンサ
100 電子線描画装置
Claims (9)
- パターン形成を基板に行うリソグラフィ装置であって、
前記基板を保持して可動のステージと、
前記基板にビームを照射する光学系と、
それぞれが前記基板上のマークを光で検出する複数の検出部と、
前記複数の検出部の出力に基づいて前記パターン形成を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板の平坦度の情報と前記ビームのフォーカス位置の情報と前記複数の検出部のうちの少なくとも1つの前記光のフォーカス位置の情報とに基づいて、前記基板の配置と前記ビームのフォーカス位置と前記光のフォーカス位置とが許容条件を満たして整合するように、前記ステージ、前記光学系、および前記複数の検出部のうちの少なくとも一つを制御する
ことを特徴とするリソグラフィ装置。 - 前記制御部は、前記パターン形成に関するレシピ情報にさらに基づいて前記少なくとも一つを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィ装置。 - 前記レシピ情報は、前記複数の検出部のうちの少なくとも一つが前記マークを検出すべきタイミングに関する情報を含む
ことを特徴とする請求項2に記載のリソグラフィ装置。 - 前記レシピ情報は、前記ビームを前記基板に照射するタイミングに関する情報を含む
ことを特徴とする請求項2または3に記載のリソグラフィ装置。 - 前記レシピ情報は、前記基板におけるマークの配置に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項2乃至4のうちいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。 - 前記制御部は、前記基板の配置と前記光のフォーカス位置とが許容条件を満たして整合するように前記複数の検出部のうちの一部の検出部を選択して前記少なくとも一つを制御する
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。 - 前記制御部は、前記選択をされた前記一部の検出部の出力に基づいて前記パターン形成を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載のリソグラフィ装置。 - 可動のステージに保持された基板にビームを照射してパターン形成を前記基板に行うリソグラフィ方法であって、
前記基板上の複数のマークを複数の検出部により光で検出し、
前記複数の検出部の出力に基づいて前記パターン形成を行い、
前記基板の配置と前記ビームのフォーカス位置と前記光のフォーカス位置とのうちの少なくとも一つは、前記基板の配置と前記ビームのフォーカス位置と前記光のフォーカス位置とが許容条件を満たして整合するように、前記基板の平坦度の情報と前記ビームのフォーカス位置の情報と前記複数の検出部のうちの少なくとも1つの前記光のフォーカス位置の情報とに基づいて制御する
ことを特徴とするリソグラフィ方法。 - 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のリソグラフィ装置または請求項8に記載のリソグラフィ方法を用いてパターン形成を基板に行う工程と、
前記工程で前記パターン形成を行われた前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015161568A JP2017041519A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、及び物品製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015161568A JP2017041519A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、及び物品製造方法 |
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JP2017041519A true JP2017041519A (ja) | 2017-02-23 |
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ID=58203202
Family Applications (1)
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JP2015161568A Pending JP2017041519A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、及び物品製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017041519A (ja) |
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2015
- 2015-08-19 JP JP2015161568A patent/JP2017041519A/ja active Pending
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