JP2018044864A - Detector, detection method, lithography device and method of manufacturing article - Google Patents
Detector, detection method, lithography device and method of manufacturing article Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018044864A JP2018044864A JP2016179919A JP2016179919A JP2018044864A JP 2018044864 A JP2018044864 A JP 2018044864A JP 2016179919 A JP2016179919 A JP 2016179919A JP 2016179919 A JP2016179919 A JP 2016179919A JP 2018044864 A JP2018044864 A JP 2018044864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- imaging
- timing
- detection
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
本発明は、検出装置、検出方法、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a detection apparatus, a detection method, a lithographic apparatus, and an article manufacturing method.
露光装置では予め検出した、ステージ天板上の基板に形成されたアライメントマークやステージ天板上に設けられた基準マーク(以下、マークという)の位置に基づいて、露光中の基板を位置決めする。そのため、既に形成したパターンと新しく形成するパターンとの重ね合わせ誤差を小さくするためには、マークの位置を精度良く検出することが重要である。 The exposure apparatus positions the substrate under exposure based on the positions of the alignment marks formed on the substrate on the stage top plate and the reference marks (hereinafter referred to as marks) provided on the stage top plate, which are detected in advance. Therefore, in order to reduce the overlay error between the already formed pattern and the newly formed pattern, it is important to accurately detect the mark position.
マークの位置を精度良く検出するためには、検出時における基板を保持するステージ天板の振動が少ないほど好ましい。そこで、ステージ天板が整定した後、すなわち、ステージ天板の位置の目標位置に対する偏差が所定範囲に収束した後(整定した後)でマークの位置を検出し始める。 In order to detect the position of the mark with high accuracy, it is preferable that the stage top plate holding the substrate at the time of detection has less vibration. Therefore, after the stage top plate is set, that is, after the deviation of the position of the stage top plate from the target position converges to a predetermined range (after set), detection of the mark position is started.
特許文献1には、マークの合焦位置を決定する際に、ステージ天板が振動している状態のままマークを検出する方法が記載されている。具体的には、ステージ天板が基板を光軸方向に移動させながらに光源がマークに向けてパルス光を複数回発光しつつ、当該パルス光を発光した瞬間ごとのステージ天板の目標位置に対する偏差を計測している。パルス光の発光で得られた複数のマークの撮像結果とステージ天板の偏差に基づいてマークの合焦位置を決定することが記載されている。 Patent Document 1 describes a method of detecting a mark while the stage top is vibrating when determining the in-focus position of the mark. Specifically, while the stage top plate moves the substrate in the optical axis direction, the light source emits pulsed light toward the mark a plurality of times, and with respect to the target position of the stage top plate for each moment when the pulsed light is emitted. Deviation is measured. It describes that the focus position of a mark is determined based on the imaging results of a plurality of marks obtained by the emission of pulsed light and the deviation of the stage top.
特許文献1ではステージ天板の速度(単位時間当たりのステージ天板の位置の変化)の大小に関わらず所定の時間内で一定時間ごとにマークの検出を行うため、撮像により得られた画像がぶれてしまう恐れがある。 In Patent Document 1, since a mark is detected every predetermined time within a predetermined time regardless of the speed of the stage top (the change in the position of the stage top per unit time), an image obtained by imaging is obtained. There is a risk of blurring.
そこで、本発明は、移動可能な物体の整定前に当該物体上のマークを検出する場合に、精度良くマークを検出することができる検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a detection device that can detect a mark with high accuracy when a mark on the object is detected before settling of the movable object.
本発明にかかる検出装置は、移動可能な物体上のマークの位置を検出する検出装置であって、前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたタイミングで前記マークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。 The detection apparatus according to the present invention is a detection apparatus that detects a position of a mark on a movable object, and the speed of the object is a predetermined value after the object reaches a target position and is set. Based on specifying means for specifying the following timing, imaging means for imaging the mark at the timing specified by the specifying means, an imaging result obtained by the imaging means, and position information of the object at the timing Detecting means for detecting the position of the mark.
本発明によれば、移動可能な物体の整定前に当該物体上のマークを検出する場合に、精度良くマークを検出することができる。 According to the present invention, when a mark on an object is detected before settling of the movable object, the mark can be detected with high accuracy.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態にかかる検出装置を露光装置に適用した実施形態を説明するが、本発明の検出装置は後述のその他の装置にも適用可能である。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付す。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the detection apparatus according to the first embodiment is applied to an exposure apparatus will be described. However, the detection apparatus of the present invention can also be applied to other apparatuses described later. In addition, the same reference number is attached | subjected about the same member in each figure.
図1は、露光装置100の構成を示す図である。鉛直方向の軸をZ軸、当該Z軸に垂直な平面内で互いに直交する2軸をX軸及びY軸としている。
FIG. 1 is a view showing a configuration of the
露光装置100は走査型露光装置であり、レチクルステージ2及び基板ステージ4を用いてレチクル1と基板(物体)3とをY軸方向に同期して走査させながら基板3を露光することにより、基板3上にレジスト(不図示)の潜像パターンを形成する。
The
照明光学系5は、光源(不図示)から出射された光でレチクル1を照明する。光源は、例えば水銀ランプ、KrFエキシマレーザー光源、ArFエキシマレーザー光源等である。投影光学系6はレチクル1に形成されているパターン像を所定の倍率に縮小した像を基板3上に投影する。
The illumination
レチクルステージ2は、レチクル1を6軸方向に移動させる。リニアモータやパルスモータ等のアクチュエータによりレチクル1を位置決めする。
The
基板ステージ4は、基板3を6軸方向に移動させる。基板ステージ4は、基板3を保持して基板3とともに移動するステージ天板(移動可能な物体)4a(以下、天板4aという)と、当該天板4aを移動させる駆動機構(移動手段)4bとを有する。駆動機構4bもリニアモータやパルスモータ等のアクチュエータにより、基板3及び天板4aを位置決めする。
The
レチクルステージ2及び基板ステージ4の少なくとも一方が、ストローク長の長い粗動駆動系及びストローク長の短い微動駆動系を備えていてもよい。なお、6軸方向とは、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及び、これらの軸まわりの回転方向(θX、θY、θZ)である。
At least one of the
干渉計9は、レーザ光を出射し、レチクルステージ2の上に設けられたミラー7で反射させた反射光と参照光との干渉光を検出する。検出結果に基づいてレチクルステージ2の位置(位置情報)が計測される。
The
干渉計10は露光中に天板4aの位置(位置情報)を計測する計測手段である。レーザ光を出射し、基板ステージ4の上に設けられたミラー8で反射させた反射光と参照光との干渉光を検出する。干渉計10は、検出結果に基づいて天板4aの位置を計測する。
The
干渉計9および干渉計10による計測結果に基づいて、後述の制御部はレチクルステージ2及び基板ステージ4の位置を制御する。
Based on the measurement results obtained by the
フォーカス系15は基板3に対して斜めに入射させた光の反射光を受光することにより、基板のZ方向の位置を計測する。
The
検出装置25は、天板4a上にあるマークの位置を検出する。なお、天板4aの上とは基板3の上及び後述の基準プレート11の上も含む。本実施形態において、検出装置25は、アライメント系13、アライメント系13による撮像結果を処理する処理部(検出手段)22、アライメント系16、及びアライメント系13による撮像結果を処理する処理部(検出手段)23とを有する。
The
アライメント系13及びアライメント系16で撮像されるマークについて説明する。図2は、天板4aを上(+Z方向)から見た図である。基板3には、複数のショット領域14が形成されている。ショット領域14は既にパターンを形成し終えた下地層の単位領域であり、スクライブライン20の間隔を空けて形成されている。1つのショット領域14は、例えば、26mm×33mm程度のサイズであり、ユーザが希望するチップサイズのパターンを1つまたは複数含む。スクライブライン20には、それぞれのショット領域14の各辺の間に複数のマーク19が形成されている。
The marks imaged by the
天板4a上には、基板3の他に基準プレート11が設けられている。基準プレート11の上面の高さは基板3の表面の高さとほぼ同じである。基準プレート11の上面にはマーク17、18が形成されている。
In addition to the
図1の説明に戻る。アライメント系13は、投影光学系6を介してレチクル1に設けられた基準マーク(不図示)とマーク17、18とに光を照明する照明系と、レチクル1に設けられた基準マークとマーク17、18からの反射光を受光する受光系とを備えている。当該受光系は、CMOSセンサやCCD等の撮像素子を有し、当該受光系がレチクル1に設けられた基準マークとマーク17、18を同時に撮像する。撮像素子は撮像結果を処理部22に入力する。
Returning to the description of FIG. The
処理部23は撮像結果に基づいて、レチクル1の基準マークに対するマーク17、18の位置を算出する。処理部22は算出結果(検出結果)を制御部24に入力する。
The
アライメント系16は、露光光の軸外でマーク17及び複数のショット領域14のうち代表的なショット領域14に対応するマーク19に光を照明する照明系と、マーク17、19からの反射光を受光する受光系とを備えている。当該受光系はCMOSセンサやCCD等の撮像素子を有し、マーク17、19を撮像する。撮像素子は撮像結果(検出信号)を処理部23に入力する。処理部23は撮像結果に基づいて、マーク17、19の位置を算出する。処理部22は算出結果を制御部24に入力する。
The
制御部24は、アライメント系13でレチクル1の基準マークに対するマーク17の位置を、アライメント16でマーク17に対するマーク19の位置を求める。これにより、レチクルの基準マークに対するマーク19の位置を求まる。これにより、レチクル1と各ショット領域14との相対位置が求まり、露光中のレチクルステージ2と基板ステージ4との同期制御が可能となる。
The
制御部24は、CPUやメモリなどを含み、処理部22、23、干渉計9、10、レチクルステージ2、基板ステージ4、フォーカス系15と接続されている。制御部24のメモリには後述の図4のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。CPUは当該メモリからプログラムを読み出して、制御部24に接続されている構成要素を制御することによりプログラムを実行する。
The
さらに、制御部24は干渉計10による天板4aの位置の計測結果(天板4aの位置情報)に基づいてアライメント系13、16の撮像素子でマーク17、18、19を撮像する時刻(時期)を示す撮像タイミング(タイミング)を特定する。制御部24のメモリには、アライメント系13、16がマーク17、18、19を撮像すべきタイミングかどうかの閾値となる、天板4aの速度の所定値が記憶されている。さらに、設定された撮像すべき合計の時間が記憶されている。
Further, the
制御部24は、撮像タイミングを特定する特定手段としての機能を有する。干渉計10による天板4aの位置の計測結果からリアルタイムに天板4aの速度(目標偏差に対する天板4aの位置の単位時間当たりの変化)と当該所定値を比較する。比較をした結果、天板4aの速度が予め設定された所定位置以下となるタイミングを撮像タイミングを特定する。つまり、撮像タイミングの開始時刻を推定する。制御部24は、マーク17、18、19の算出に必要となる天板4aの位置情報を処理部22、23に送る。当該位置情報は、干渉計9、10の出力自体でもよいし、目標位置に対する偏差情報でもよい。
The
図3は、天板4aが目標位置に到達してからの経過時間(横軸)と、天板4aの目標位置に対する偏差(縦軸)との関係を示す図である。ここで、目標位置とはXY平面(基板に沿った平面)における目標位置である。偏差はY軸方向の位置偏差のみを示すものとする。また、以下の説明において、「目標位置に到達した」とは、駆動機構4bによって天板4aが目標位置に向けて移動されてから初めて目標位置に到達したときを示し、天板4aが当該目標位置で完全に静止している状態を示すわけではない。つまり、目標位置に到達した後も、天板4aは目標位置に対して偏差を伴って振動する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an elapsed time (horizontal axis) after the top 4a reaches the target position and a deviation (vertical axis) of the top 4a with respect to the target position. Here, the target position is a target position on the XY plane (a plane along the substrate). The deviation indicates only the position deviation in the Y-axis direction. In the following description, “having reached the target position” means that the
時刻Tsは、天板4aが目標位置に到達してから整定するまでの間の終了時刻を示している。すなわち、時刻Tsは、天板4aが整定した時刻であって、天板4aの位置の目標位置に対する偏差(天板4aの位置偏差)が収束して許容範囲(所定範囲)Ea内に収束した時刻を示す。所定範囲Eaは、例えば、アライメント16連続的にマーク19を撮像することによってマーク19の位置を検出する場合に天板4aが満たすべき振動状態によって定められる。
Time Ts indicates an end time from when the top 4a reaches the target position until it settles. That is, the time Ts is the time when the
(マークの位置の検出方法)
次に、アライメント系16によるマーク19の検出方法を例に、第1実施形態にかかる検出方法について図4、図5を用いて説明する。図4はマーク19の検出方法を示すフローチャートであり、図5はアライメント系16の撮像素子による撮像タイミングを説明する図である。
(Mark position detection method)
Next, the detection method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 by taking the detection method of the
S101では、制御部24は、駆動機構4bが天板4aの目標位置への位置決めを開始してから目標位置へ到達したかどうか常に判断する。S101でYESと判断されるまでS101の工程を継続し、YESと判断されたらS102に進む。
In S101, the
S102では、制御部24は、干渉計10による天板4aの位置の計測結果に基づいて撮像タイミングを特定する。具体的にはメモリに記憶されている閾値と干渉計10の計測結果から得られた天板4aの速度とを比較し、撮像タイミングの開始時刻を推定する。ここで、制御部24が天板4aの速度が所定値以下の時間帯を撮像タイミング特定することにより、比較的天板4aの静止状態に近い状態でマーク19を撮像できる。これにより、天板4aの速度が速い場合に比べてぶれの少ない撮像結果が得られる。つまり、マーク19とマーク19でない部分との境界が鮮明な像が得られる。
In S102, the
図5において、撮像タイミングT1〜T10がマーク19を撮像すべき時間帯である。S103では、制御部24からの指示に基づいて、アライメント系16は制御部24によって推定された撮像タイミングの開始時刻から撮像を開始する。同様に、制御部24によって推定された撮像タイミングの終了時刻になったら、アライメント系16はマーク19の1回目の撮像を終了する。
In FIG. 5, imaging timings T <b> 1 to T <b> 10 are time zones when the
ここで、アライメント系16は投光系がマーク19を照明する照明光の発光タイミング(点灯及び消灯のタイミング)を制御することによりマーク19の撮像の開始及び終了を制御する。又は、投光系からの照明光は常時発光させておきかつ撮像素子の電子シャッターの開閉タイミングを制御することにより撮像の開始及び終了を制御してもよい。このようにして、天板4aの速度が所定値以下となる間のみマーク19を撮像して、複数の撮像結果を得ることができる。アライメント系16が出力した撮像結果は処理部23に入力される。
Here, the
S105では、制御部24は、合計の撮像時間がメモリに記憶された所定の撮像時間に達したかどうかを判断し、所定の撮像時間に達するまでS102〜S104を繰り返して同じマーク19を撮像する。このとき、図5に示すように、閾値Ea以内に天板4aの偏差が収束した場合には、継続的にマーク19を撮像してもよい。所定の撮像時間に達した段階で、S106の工程へ進む。なお、S105でYESと判断した時点で、基板ステージ4は天板4aを別の目標位置に向けて移動させ始める。
In S105, the
S106では、制御部24からの指示に従って、処理部23がそれぞれの撮像タイミングにおける天板4aの位置情報とS104での撮像結果に基づいて、マーク19の位置を算出する(検出する)。まず、処理部23は、それぞれの撮像結果が示すマーク19の位置を算出する。図6は撮像タイミングT1〜Tnで取得された像から得られる検出信号の波形の示す図である。それぞれの波形の中心位置を算出する。次に、制御部24を介してそれぞれの撮像タイミングにおける天板4aの位置の偏差を取得する。取得した偏差をオフセット値として、撮像結果から得られたマークの位置を補正する。
In S106, according to the instruction from the
例えば、撮像タイミングT1において撮像結果から得られたマーク19の位置がY1を示し、撮像タイミングT1の間の天板4aの位置の偏差の平均値がΔYの場合は、Y1’=Y1−ΔYをマーク19の仮位置として算出する。同様にして、撮像タイミングT2〜T10のそれぞれで得られた撮像結果からマークの仮位置Y2’〜Y10’を算出する。
For example, when the position of the
S107では、制御部24からの指示に従って、処理部23がマーク19の位置を算出する。例えば、Y1’〜Y10’の平均位置が、マーク10の位置である。算出結果を制御部24に入力し、制御部24は検出したマーク19の位置をメモリに記憶させる。以上で検出を終了する。その後、他のマーク19の位置も同様に検出する。
In S <b> 107, the
1回の撮像タイミングで得られる撮像結果が示す波形は整定後に連続した時間で1度だけマーク19を撮像する場合に比べて、撮像結果から得られる検出信号のS/N比は小さい。しかし、複数回の撮像タイミングで得られる複数の撮像結果を利用することによりマーク19の位置の検出に関し所望の精度を確保することができる。処理部23は、撮像タイミングT1〜T10で得られた撮像結果に基づいてY位置と同様にマーク19のX位置を算出する。
The waveform indicated by the imaging result obtained at one imaging timing has a smaller S / N ratio of the detection signal obtained from the imaging result than when imaging the
このように、天板4aの整定前かつ基板ステージ4の速度が所定値以下の撮像タイミングにおけるマーク19の撮像結果と撮像時の天板4aの位置情報とを用いてマーク19の位置を検出する。像のぶれが少ない時間帯で撮像するため、天板4aの整定前にマークを検出する場合であっても、精度良くマークの位置を検出することができる。天板4aの整定を待ってマーク19の撮像を開始する場合に比べて、マーク19の撮像の終了時刻を早めることができる。1つ1つのマーク19の撮像に要する時間を削減できることで、複数のマーク19の位置検出に要する全体の時間を削減することができる。
In this way, the position of the
なお、S107では、処理部23は経過時間に応じて仮位置Y1’〜Y10’に重みづけをした結果に基づいてマーク19の位置を算出することが好ましい。例えば、撮像タイミングT1よりも、天板4aの振動の影響が少なく信頼性の高い撮像タイミングT10で得られた値に重みをおいて、マーク19の位置を算出することが好ましい。
In S107, it is preferable that the
基板ステージ4の位置偏差が収束するにつれて書く撮像タイミングにおける撮像の継続時間は長くしている。このように1回あたりのマーク19の撮像時間に重みづけをせずに、1回あたりの撮像タイミングにおいて撮像を継続する時間を一定としてもよい。S102〜S105と並行して、処理部23は既に得られた撮像結果に基づいてS107の計算処理をしてもよい。
As the positional deviation of the
[第2実施形態]
第2実施形態にかかるマーク19の位置の検出方法では、複数の撮像タイミングT1〜T10で得られた複数の撮像結果を重畳した結果に基づいてマーク19の位置を算出する。S101〜S105の工程は第1実施形態と同様なので説明を省略し、S106及びS107の代わりに実行する工程のみを説明する。
[Second Embodiment]
In the method for detecting the position of the
まず、処理部23は、撮像タイミングT1〜T10のそれぞれの撮像結果から得られる検出信号の波形を、波形の中心位置を求めることなくシフトさせる。このときのシフト量は、撮像タイミングT1〜T10のそれぞれにおける天板4aの位置の偏差の平均位置に対応する量である。図7(a)は、それぞれの波形をシフトさせた結果を並べて示している。
First, the
次に、処理部23は、シフト後の波形を重畳する。すなわち、検出信号の足しあわせを行い、図7(b)に示す最終波形を取得する。検出信号を足し合わせることで、1回の撮像タイミングで得られる検出信号に比べてのS/N比の大きな検出信号に基づいてマーク19の位置を算出することができる。最後に、処理部23は最終波形から撮像素子上で波形の中心位置が示す位置をマーク19の位置Y’として出力する。位置Y’は制御部24に入力され、制御部24は検出したマーク19の位置をメモリに記憶させる。
Next, the
このように、天板4aの整定前かつ基板ステージ4の速度が所定値以下の撮像タイミングにおけるマーク19の撮像結果と撮像時の天板4aの位置情報とを用いてマーク19の位置を検出する。像のぶれが少ない時間帯で撮像するため、天板4aの整定前にマークを検出する場合であっても、精度良くマークの位置を検出することができる。天板4aの整定を待ってマーク19の撮像を開始する場合に比べて、マーク19の撮像の終了時刻を早めることができる。1つ1つのマーク19の撮像に要する時間を削減できることで、複数のマーク19の位置検出に要する全体の時間を削減することができる。
In this way, the position of the
第1実施形態に比べてマーク19の撮像に用いる撮像素子の性能が劣る場合であっても、天板4aの整定後に連続時間1度だけマーク19を撮像してマーク19の位置を検出する場合と少なくとも同等の精度でマーク19の位置を検出できる。
Even when the performance of the image sensor used to image the
[第3実施形態]
第3実施形態では、アライメント系13による撮像結果からマーク17、18のZ位置(Z軸方向の位置)を検出することで、基板3のZ位置の検出も行う。マーク17、18の位置の検出対象の方向に応じて、撮像タイミングが異なる。つまり、XY軸方向の位置を検出する場合と、Z軸方向の位置を検出する場合とで、撮像タイミングを異ならせた場合を示す実施形態である。さらに、天板4aの整定を示す閾値も異ならせた場合について説明する。検出装置25を含め露光装置100の構成は第1実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the Z position of the
図8は、天板4aが目標位置に到達しに収束する時刻が整定時刻Tsである。波形30において、天板4aの速度が所定値以下となるタイミングを太線で示している。一方、破線の波形32はZ軸方向の位置の偏差を示している。波形32に関して位置偏差が閾値Ecに収束する時刻が整定時刻Tcである。波形32において、単位時間当たりのZ軸方向の速度が所定値以下となるタイミングを太線で示している。許容偏差が方向に応じて異なるため、閾値はEc>Eaとしている。
In FIG. 8, the time at which the top 4a converges when it reaches the target position is the settling time Ts. In the
波形30および波形32に示すように方向に応じて波形の振幅の振れ幅が大きい時刻が異なる場合もあり得る。そのような場合は、検出対象の位置の方向に応じて撮像タイミングを異ならせる。例えば図8の場合は、波形30は波形32に比べて1/4周期ほどの遅れを伴っている。
As shown in the
制御部24は、天板4aのZ軸方向の速度が所定位置以下となる撮像タイミング及び天板4aのX軸方向の速度が所定値以下となる撮像タイミングをそれぞれ特定する。そして、処理部22は、Z軸方向の位置は、天板4aのZ軸方向の速度が所定位置以下となる撮像タイミングで得られた複数の撮像結果を用いて算出する。一方、X軸方向の位置は、天板4aのX軸方向の速度が所定値以下となる撮像タイミングで得られた複数の撮像結果を用いて算出する。なお、撮像結果からのマーク19の位置の算出方法は、第1実施形態におけるS107、S108の工程と同様である。
The
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、異なる撮像タイミングで取得された撮像結果に基づけば、2軸方向の位置をそれぞれ検出することができる。 Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, based on the imaging results acquired at different imaging timings, the positions in the biaxial direction can be detected respectively.
(その他の実施形態)
物体上のマークを見て位置合わせをするその他の装置に検出装置25を適用してもよい。例えば、半導体回路の検査のための装置、ウエハ検査装置、欠陥検査装置等に搭載してもよい。
(Other embodiments)
The
第1〜第3実施形態では、制御部24が複数の撮像タイミングを特定する場合を説明したが、制御部24が特定する撮像タイミングの回数及びアライメント系16が撮像をする回数は1回だけでもよい。また、第1、2実施形態のアライメント系16に限らず、前述のマークの検出方法をアライメント系13で実施してもよい。アライメント系13、16の少なくとも一方で前述のマークの位置の検出方法を実行すればよい。
In the first to third embodiments, the case where the
照明光の点灯制御や電子シャッターにより撮像タイミングのみでマーク19を撮像する実施形態を説明したが、それ以外の方法を採用してもよい。例えば、撮像素子はマーク19を常に撮像しておき、処理部23がマーク19の位置を算出するときは制御部24によって特定された撮像タイミングでの撮像結果のみを抽出して計算を行ってもよい。
Although the embodiment has been described in which the
アライメント系13はマーク17、18で反射された光を検出する方式の検出系であるが、マーク17、18を透過して回折した光を検出する方式の検出系であってもよい。この場合、アライメント系13の投光系はレチクル1の上方に、受光系である撮像素子は天板4の内部に配置されていてもよい。
The
処理部22、23のそれぞれの機能を有するのであれば、1つの処理部で構成されていてもよい。あるいは、制御部24が処理部22、23の機能を有していてもよい。
As long as each function of the
検出装置25は、走査型露光装置である露光装置100に限られず、基板上にパターンを形成するその他のリソグラフィ装置(パターニング装置)に適用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、固定したレチクル1に対して基板3をステップアンドリピート方式で駆動させながら基板3を露光することにより、基板上にレジストの潜像パターンを形成するステッパであってもよい。又は、型を用いて基板上に凹凸パターンを形成するインプリント装置や荷電粒子線の照射によって基板上に潜像パターンを形成する描画装置等であってもよい。
The
また、露光装置100の露光光は、例えば、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)、ArFレーザ光(波長193nm)、EUV光(波長13nm)等の各種光線から選択可能である。
Further, the exposure light of the
検出装置25は、マークの位置の検出が必要なその他の装置に搭載されてもよい。
The
[物品の製造方法に係る実施形態]
リソグラフィ装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。
[Embodiment related to article manufacturing method]
A pattern of a cured product formed using a lithographic apparatus is used permanently on at least a part of various articles, or temporarily when various articles are manufactured.
物品とは、電気回路素子、光学素子、MEMS、記録素子、センサ、或いは、型等である。 The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, or a mold.
電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAのような半導体素子等が挙げられる。 Examples of the electric circuit elements include volatile or nonvolatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA.
型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。 Examples of the mold include an imprint mold.
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。加工工程はさらに、他の周知の処理工程(現像、酸化、成膜、蒸着、平坦化、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)を含んでもよい。 The pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the article or temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation or the like is performed in the substrate processing step, the resist mask is removed. The processing steps may further include other known processing steps (development, oxidation, film formation, vapor deposition, planarization, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.).
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.
3 基板
4a 天板(物体)
13、16 アライメント系
17、18、19 マーク
22、23 処理部
24 制御部
25 検出装置
T1〜T10 撮像タイミング
3
13, 16
Claims (13)
前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定されたタイミングで前記マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする検出装置。 A detection device for detecting a position of a mark on a movable object,
A specifying means for specifying a timing at which the speed of the object is equal to or lower than a predetermined value during a period from when the object reaches a target position until settling;
Imaging means for imaging the mark at a timing specified by the specifying means;
A detection apparatus comprising: a detection unit configured to detect a position of the mark based on an imaging result obtained by the imaging unit and position information of the object at the timing.
前記検出手段は、複数のタイミングのそれぞれにおける前記撮像手段からの撮像結果に基づいて前記マークの位置を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の検出装置。 The specifying means specifies a plurality of the timings;
The detection device according to claim 1, wherein the detection unit detects a position of the mark based on an imaging result from the imaging unit at each of a plurality of timings.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の検出装置と、
前記検出装置が検出対象とするマークの設けられた物体を移動させる移動手段と、
前記物体の位置を計測する計測手段と、
を有することを特徴とするパターニング装置。 A patterning device for forming a pattern on a substrate,
The detection device according to any one of claims 1 to 10,
Moving means for moving an object provided with a mark to be detected by the detection device;
Measuring means for measuring the position of the object;
A patterning apparatus comprising:
前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する工程と、
前記工程で特定された前記タイミングで前記マークを撮像する工程と、
前記工程で撮像された撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて、前記マークの位置を検出する工程と、を有することを特徴とする検出方法。 A detection method for detecting the position of a mark provided on a movable object,
Identifying the timing at which the speed of the object is equal to or less than a predetermined value during the period from when the object reaches a target position until settling;
Imaging the mark at the timing specified in the step;
And a step of detecting the position of the mark based on the imaging result captured in the step and the position information of the object at the timing.
請求項11に記載のパターニング装置を用いて前記基板上にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンの形成された基板を処理する工程とを有することを特徴とする物品の製造方法。 A method for manufacturing an article, comprising:
Forming a pattern on the substrate using the patterning device according to claim 11;
And a step of processing the substrate on which the pattern is formed in the step.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016179919A JP6779721B2 (en) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | Detection equipment, detection methods, lithography equipment, and manufacturing methods for articles |
KR1020197008814A KR102214771B1 (en) | 2016-09-14 | 2017-08-22 | Detection device, detection method, patterning device, and manufacturing method of article |
CN201780055797.7A CN109690419B (en) | 2016-09-14 | 2017-08-22 | Detection device, detection method, patterning device, and article manufacturing method |
PCT/JP2017/029939 WO2018051744A1 (en) | 2016-09-14 | 2017-08-22 | Detection device, detection method, patterning device, and method for manufacturing article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016179919A JP6779721B2 (en) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | Detection equipment, detection methods, lithography equipment, and manufacturing methods for articles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018044864A true JP2018044864A (en) | 2018-03-22 |
JP6779721B2 JP6779721B2 (en) | 2020-11-04 |
Family
ID=61619105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016179919A Active JP6779721B2 (en) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | Detection equipment, detection methods, lithography equipment, and manufacturing methods for articles |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6779721B2 (en) |
KR (1) | KR102214771B1 (en) |
CN (1) | CN109690419B (en) |
WO (1) | WO2018051744A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208107A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | オムロン株式会社 | Control system, control method and control program |
CN110581944A (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 欧姆龙株式会社 | Control system, control device, and storage medium |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10335232A (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-18 | Canon Inc | Alignment device and method, and exposure system provided therewith |
JP2007115801A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nikon Corp | Mark position measuring device, mark position measuring method, exposure device, and exposure method |
JP2009026976A (en) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Canon Inc | Exposure device and device manufacturing method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0444209A (en) * | 1990-06-07 | 1992-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exposing method |
JP3473820B2 (en) | 1997-07-17 | 2003-12-08 | キヤノン株式会社 | Focusing position detection method and exposure apparatus |
JP2005337912A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nikon Corp | Position measuring apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2015128132A (en) | 2013-11-28 | 2015-07-09 | キヤノン株式会社 | Method for creating drawing data, drawing device, drawing method and method of manufacturing article |
-
2016
- 2016-09-14 JP JP2016179919A patent/JP6779721B2/en active Active
-
2017
- 2017-08-22 CN CN201780055797.7A patent/CN109690419B/en active Active
- 2017-08-22 KR KR1020197008814A patent/KR102214771B1/en active IP Right Grant
- 2017-08-22 WO PCT/JP2017/029939 patent/WO2018051744A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10335232A (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-18 | Canon Inc | Alignment device and method, and exposure system provided therewith |
JP2007115801A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nikon Corp | Mark position measuring device, mark position measuring method, exposure device, and exposure method |
JP2009026976A (en) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Canon Inc | Exposure device and device manufacturing method |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208107A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | オムロン株式会社 | Control system, control method and control program |
JP2019188550A (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | オムロン株式会社 | Control system, control method, and control program |
KR20210004956A (en) * | 2018-04-26 | 2021-01-13 | 오므론 가부시키가이샤 | Control system, control method and control program |
KR102613860B1 (en) * | 2018-04-26 | 2023-12-14 | 오므론 가부시키가이샤 | Control system, control method and computer readable storage medium |
CN110581944A (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 欧姆龙株式会社 | Control system, control device, and storage medium |
JP2019215634A (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | オムロン株式会社 | Control system, control unit, and program |
CN110581944B (en) * | 2018-06-11 | 2022-10-11 | 欧姆龙株式会社 | Control system, control device, and storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018051744A1 (en) | 2018-03-22 |
CN109690419B (en) | 2021-09-14 |
JP6779721B2 (en) | 2020-11-04 |
KR20190041516A (en) | 2019-04-22 |
CN109690419A (en) | 2019-04-26 |
KR102214771B1 (en) | 2021-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4029183B2 (en) | Projection exposure apparatus and projection exposure method | |
KR101963012B1 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method | |
KR20080039268A (en) | Lithographic apparatus and method | |
TWI693667B (en) | Control method of movable body, exposure method, device manufacturing method, movable body apparatus and exposure apparatus | |
WO2018051744A1 (en) | Detection device, detection method, patterning device, and method for manufacturing article | |
JP5323140B2 (en) | Measuring system, method and lithographic apparatus | |
JPWO2003104746A1 (en) | Position measuring method, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
JP6271920B2 (en) | Measuring device, measuring method, lithography apparatus, and article manufacturing method | |
KR102189048B1 (en) | Detecting apparatus, detecting method, computer program, lithography apparatus, and article manufacturing method | |
JP2002190439A (en) | Position measurement method and its apparatus, exposure method and aligner, and device-manufacturing method | |
JP3870058B2 (en) | Scan exposure apparatus and method, and device manufacturing method | |
JP2019008029A (en) | Exposure apparatus, and method for manufacturing article | |
JP2011049400A (en) | Position detector, exposure device and manufacturing method of device | |
JP2005116580A (en) | Device and method for detecting position, device and method for exposure, and method of manufacturing device | |
JP2006041387A (en) | Position measuring method, exposure method, exposure device and device manufacturing method | |
TWI774350B (en) | Method for calculating a corrected substrate height map, system for height measurement, and lithographic apparatus | |
JP3473820B2 (en) | Focusing position detection method and exposure apparatus | |
JP2005303043A (en) | Position detection method and device, alignment method and device, exposure method and device, and position detection program | |
JP5518124B2 (en) | Aberration measuring method, exposure apparatus and device manufacturing method | |
JP2005209926A (en) | Mark detecting method and apparatus thereof, exposure method and apparatus thereof, and device manufacturing method | |
JP2003257841A (en) | Method and device for detecting position of mark, for detecting position, and for exposure, and method of manufacturing device | |
JP2005116581A (en) | Method for detection, method for exposure, detecting device, exposure device, and method of manufacturing device | |
JP2012114279A (en) | Focusing device, exposure device, and device manufacturing method | |
JP2019184650A (en) | Exposure apparatus, exposure method, and article manufacturing method | |
JP2002043211A (en) | Aligner and exposure system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200729 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200915 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201014 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6779721 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |