JP2019074724A5

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Publication number: JP2019074724A5
Application number: JP2017202857A
Authority: JP
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2037-10-19

Description

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての評価方法は、基板に形成されたマークの位置の計測条件を評価する評価方法であって、前記計測条件で前記マークからの反射光を検出し、前記反射光の強度分布を示すマーク信号を取得する第１工程と、前記第１工程で取得された前記マーク信号から第１周波成分を除去することにより作成される信号に複数の第１擬似成分をそれぞれ合成させることにより複数の信号を生成する第２工程と、前記第２工程で生成された前記複数の信号から前記マークの位置をそれぞれ推定し、前記マークの推定位置のばらつきを前記計測条件の評価指標として求める第３工程と、を含み、前記複数の第１擬似成分は、前記第１周波成分のパラメータに異なる値を設定することにより生成される、ことを特徴とする。

Ｓ１３−１では、制御部８は、対象候補条件に設定されたサンプルショット領域１１ａのマーク１２が計測部７のスコープの視野内に入るように、基板ステージ６を位置決めする。Ｓ１３−２では、制御部８は、対象候補条件に設定された照明条件でマーク１２を照明し、マーク１２からの反射光を検出するように、計測部７（スコープ）を制御する。Ｓ１３−３では、制御部８は、計測部７（スコープ）によって検出されたマーク１２からの反射光の強度分布を示すマーク信号１４を取得する。Ｓ１３で得られたマーク信号１４では、図６を用いて上述したように、基板５の製造プロセスに起因して各変化部分１４ａ〜１４ｄのピーク値に差が生じうる。ピーク値の差は、各ライン要素１２ａ〜１２ｄの間隔を周期の１／４とする低周波のノイズ成分（低周波成分１５、第１周波成分）として検出され、該低周波成分１５は、信号レベル、周期および位相をパラメータとする関数（例えば三角関数）によって近似することができる。また、基板５における複数のマーク１２の各々で取得されたマーク信号１４の低周波成分１５では、波形は変わらずに、位相が変化することが知られている。

Ｓ１４−１では、制御部８は、Ｓ１３で取得したマーク信号１４の低周波成分１５を変化させて、対象候補条件を評価するための複数の評価用信号を生成する。例えば、制御部８は、図１０に示すように、Ｓ１３で取得したマーク信号１４をローパスフィルタに通すことにより該マーク信号１４の低周波成分１５を抽出し、抽出した低周波成分１５の位相を変化させた（−Ｘ方向にシフトさせた）擬似成分１５ａ（第１擬似成分）を作成する。この擬似成分１５ａは、他のマークで取得されたマーク信号に含まれると推定される低周波成分を擬似的に作り出したものである。そして、作成した擬似成分１５ａを、低周波成分１５の抽出後（除去後）のマーク信号１４と合成させる（即ち、マーク信号１４の低周波成分１５を擬似成分１５ａに変更する）ことにより、図１０に示すような評価用信号１６を生成することができる。このような処理を、抽出した低周波成分１５の位相の変化量を互いに異ならせて繰り返し行うことで複数の評価用信号が生成されうる。本実施形態では、抽出した低周波成分１５の位相を変化させて複数の評価用信号を生成する例について説明したが、それに限られるものではなく、該低周波成分１５の他のパラメータを変化させて複数の評価用信号を生成してもよい。また、Ｓ１４−１で生成する評価用信号の数は、後述するＳ１４−３において候補条件の評価指標として求められるマーク１２の推定位置のばらつきを算出するために十分な数に設定されうる。

ここで、マーク信号１４は、基板５のマーク１２の検出タイミングに応じて、高周波のノイズ成分（高周波成分１７、第２周波成分）が変化することがある。マーク信号１４の高周波成分１７とは、例えば、図１１の領域Ａで示される電気ノイズなどの環境ノイズ（例えばホワイトノイズ成分）を含みうる。そして、このようなマーク信号１４の高周波成分１７の変化によっても、マーク１２の位置の計測誤差が生じてしまうことがある。そのため、制御部８は、マーク信号１４の高周波成分１７を変化させて複数の評価用信号を生成してもよい。

例えば、制御部８は、Ｓ１３で取得したマーク信号１４をハイパスフィルタに通すことにより該マーク信号１４の高周波成分１７を抽出し、抽出した高周波成分１７を変化させた擬似成分（第２擬似成分）を作成する。当該擬似成分は、抽出した高周波成分の振幅（例えば、極小値１７ａおよび極大値１７ｂ）を変えない一様乱数として作成されうる。そして、作成した擬似成分を、高周波成分１７の抽出後のマーク信号１４と合成させる（即ち、マーク信号１４の高周波成分１７を擬似成分に変更する）ことにより評価用信号を生成することができる。このような処理を繰り返し行うことで複数の評価用信号が生成される。本実施形態では、マーク信号１４の高周波成分に関する擬似成分を一様乱数として作成したが、それに限られるものではない。例えば、Ｓ１３で取得されたマーク信号から、極小値１７ａと極大値１７ｂとの間における検出点のヒストグラムを示す分布を求め、求めた分布に基づいて擬似成分を作成してもよい。

Claims

基板に形成されたマークの位置の計測条件を評価する評価方法であって、
前記計測条件で前記マークからの反射光を検出し、前記反射光の強度分布を示すマーク信号を取得する第１工程と、
前記第１工程で取得された前記マーク信号から第１周波成分を除去することにより作成される信号に複数の第１擬似成分をそれぞれ合成させることにより複数の信号を生成する第２工程と、
前記第２工程で生成された前記複数の信号から前記マークの位置をそれぞれ推定し、前記マークの推定位置のばらつきを前記計測条件の評価指標として求める第３工程と、
を含み、
前記複数の第１擬似成分は、前記第１周波成分のパラメータに異なる値を設定することにより生成される、ことを特徴とする評価方法。
前記第１周波成分は、ローパスフィルタによって前記マーク信号から抽出された低周波成分である、ことを特徴とする請求項１に記載の評価方法。
前記マークは、複数のライン要素で構成されたラインアンドスペースパターンを含み、
前記第１周波成分は、前記複数のライン要素の各々からの反射光の強度差に起因して生じるノイズ成分を含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の評価方法。
前記複数の第１擬似成分は、前記第１周波成分の位相を変化させて生成される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の評価方法。
前記第２工程では、さらに前記マーク信号から第２周波成分を除去することにより作成される信号に複数の第２擬似成分それぞれを合成させることにより前記複数の信号を生成し、
前記複数の第２擬似成分は、前記第２周波成分のパラメータに異なる値を設定することにより生成され、
前記第２周波成分は前記第１周波成分より高周波である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の評価方法。
前記第２周波成分は、ハイパスフィルタによって前記マーク信号から抽出された高周波成分である、ことを特徴とする請求項５に記載の評価方法。
前記第２周波成分は、前記マーク信号から抽出されたホワイトノイズ成分である、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の評価方法。
前記複数の第２擬似成分は、前記複数の第２擬似成分の振幅が前記第２周波成分の振幅から変わらないように前記第２周波成分のパラメータを変化させて生成される、ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の評価方法。
基板に形成されたマークの位置の計測条件を決定する決定方法であって、
前記計測条件についての複数の候補条件を設定する工程と
前記複数の候補条件の各々について、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の評価方法により前記評価指標を求める工程と、
前記複数の候補条件の各々について求められた前記評価指標に基づいて、前記計測条件を決定する工程と、
を含むことを特徴とする決定方法。
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
前記基板に形成されたマークの位置を計測する計測部と、
請求項９に記載の決定方法により、前記計測部による前記マークの位置の計測条件を決定する処理部と、
を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の評価方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
請求項９に記載の決定方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。